一种生成对抗网络半监督回归的废纺样品中羊毛含量的预测方法

针对废旧纺织品回收在线分拣的需求,提出了一种基于生成对抗网络的半监督回归方法,使用少量标记样本和大量未标记样本来训练半监督回归器。半监督回归器由神经网络组成的生成器和由神经网络构成的判别器组成。生成器用于生成尽可能接近实际标记和未标记训练数据集内容的混合样本。鉴别器用于验证生成器生成的样本并预测这些样本的连续标记。生成的网络通过特征匹配损失进行训练,损失函数是鉴别器中间层真实样本的输出与生成样本之间的误差平均值。判别式有两个输出,一个用于预测序列标记,另一个用于确定生成的样本是真样本还是假样本的概率。通过使用传统的无监督生成对抗性网络损失函数和监督回归损失的组合来训练判别式。生成的网络通过特征匹配损失进行训练,损失函数是鉴别器中间层真实样本的输出与生成样本之间的误差平均值。先后收集了400个不同羊毛含量的混纺样品和3000个未知成分的混纺样品。70%的标记和未标记的混合样本被随机选择作为训练集,其余30%的标记样本被用作重复实验的测试集。开展了多个实验进行验证。第一个实验为混纺光谱生成实验,用于验证生成对抗网络能够根据内在规律有效生成混合样本光谱。第二个实验为半监督对抗网络定量分析性能对比实验,对羊毛成分分析模型训练与测试,并将本半监督对抗网络定量分析模型与其他定量模型进行性能对比。第三个实验为现场高羊毛含量混纺细分模型预测对比实验,用羊毛含量在80%到99%之间的混纺样品进行成分分析,并将本文的半监督对抗网络定量分析模型与其他定量模型进行性能对比。第四个实验为中高羊毛含量混纺细分综合模型现场预测实验,用羊毛含量在40%到99%之间的混纺样品训练半监督对抗网络定量分析模型并部署在分拣系统,由操作员进行现场测试数据进行准确率、分析时间等测试。实验结果表明,基于生成对抗网络的半监督回归方法优于PCR、PLSR、SVR、BPNN等模型,该模型的预测R2达到0.964。经过现场反复测试,该模型能快速提取出40%以上羊毛含量的混纺样品。

基于可解释的麻雀优化随机森林算法的驾驶疲劳检测方法

针对疲劳驾驶难以准确检测和检测模型可解释性低的问题,提出了一种可解释的麻雀优化随机森林模型(SSA-RFC-SHAP)用于驾驶疲劳检测。以驾驶员脉搏波信号为数据源,进行心率变异性分析并提取特征指标;通过皮尔逊相关性检验和卡方独立性检验筛选出用于驾驶疲劳程度判别的特征指标集;通过麻雀算法对随机森林分类器进行优化并建立驾驶疲劳三分类检测模型;最后利用夏普利加性解释算法对模型检测结果进行可解释性分析。结果表明:提出的SSA-RFC-SHAP模型在驾驶疲劳三分类检测任务中,准确率、精确率、召回率和F 1分别达到90.52%、90.34%、90.16%、90.24%,高于RFC、BiLSTM、CNN-LSTM和Gradient Boosting模型;在模型的可解释性方面,得到了各特征对模型预测的影响以及模型的具体决策过程,其中MeanHR与疲劳状态存在负相关关系,MedianNN和LF与疲劳状态存在正相关关系。可见提出的SSA-RFC-SHAP驾驶疲劳检测模型可为驾驶疲劳预警提供科学指导。

全尾砂-废石膏体流变特性及阻力演化

为了研究全尾砂-废石膏体的管道输送特性,采用流变仪测试了不同尾砂-废石质量比(尾废比)及固体质量分数条件下膏体的流变特性,构建了综合考虑密实度、灰砂比及体积分数的输送阻力方程.将该方程代入Comsol软件中进行模拟计算并与环管实测结果进行对比验证,数值模型所测误差均在7%以内,说明该模型用于计算全尾砂-废石膏体的阻力特性是合理的,还模拟了不同浓度、尾废比及初始速度条件下管道输送阻力的变化特征.实验结果表明:塑性黏度和屈服应力随着粗骨料膏体固体质量分数和尾废比的增加而增大;由于颗粒间的摩擦效应导致阻力损失随尾废比的增加呈先增大后减小的趋势,阻力损失在尾废比5∶5处取得最小值;固体质量分数增大导致水含量的降低,使粗骨料浆体难以流动,从而导致阻力损失快速增长;初始流速增加,颗粒运动变得不稳定,摩擦加剧,并于“拐点”—2.2 m·s^(-1)处阻力损失的增长率大大提高.研究成果对于粗骨料膏体管输系统的设计具有一定借鉴意义.

斜坡上嵌岩抗拔桩竖向承载变形特性模型试验及数值模拟

随着我国输电线路工程逐步进入西部山区,越来越多的输电塔基础需要修建在陡峭的山坡上。然而,斜坡桩基在强风、雪等极端气候的抗拔承载变形特性研究不足,现行规范也尚无完善说明。基于此,开展了平地与斜坡上嵌岩抗拔桩的室内模型试验,对比分析了荷载-位移曲线、地面变形及裂缝扩展、破坏模式、桩身轴力、桩侧摩阻力及桩-岩相对位移。使用试验结果与ABAQUS数值模拟结果相比较,在验证模型可靠性的基础上,进一步研究了斜坡坡度对嵌岩抗拔桩承载变形特性的影响。结果表明,平地与斜坡下的荷载-位移曲线变化规律一致,均呈陡变型。斜坡对嵌岩抗拔桩的承载变形特性具有不利影响,当斜坡坡度在0°~30°范围内变化时,斜坡坡度对极限承载力的削弱影响呈近似线性增加(0%~12.8%)。随着斜坡坡度增加到45°时,斜坡对嵌岩抗拔桩极限承载力的削弱影响急剧凸显(25.9%)。斜坡上的基岩破坏面主要发生在下坡3.2d(d为桩径)、角度为120°的扇形范围内,逆坡破坏范围约为1d,不同于平地呈对称、复合形的破坏。值得注意的是,当桩顶荷载达到约80%的极限承载力时,平地地表或斜坡下坡出现了可见的裂缝。该研究成果为斜坡上输电塔桩基抗拔优化设计及规范完善提供了科学依据。

光致变色材料结构与变色机制研究进展

光致变色材料作为一种常见的刺激响应性材料,目前已被越来越多地应用于人们的日常生活中,在智能手机、智能服装、医疗美容、防伪辨识、信息储存等领域取得一定进展。本文从光致变色材料的定义、研究历程、种类、变色机制以及应用等方面进行综述,并对未来光致变色材料的发展方向进行展望。

紫外光变法防晒效果评价技术优化研究

本文研究了紫外光变法防晒效果评价的技术工艺,对紫外光变基材的均匀性和稳定性进行了研究,并对辐照度及时长进行了优化。研究发现,紫外光变基材的均匀性和稳定性会影响测试结果;辐照时长或强度的变化会影响紫外光变基材的颜色,需选取最佳测试辐照时长和测试辐照度范围,以满足紫外光变法测色需求。测试过程对比研究表明,采用辐照度法固定辐照时长,更容易控制测试终点;采用辐照时间法改变辐照时长,根据颜色变化进行终点判断,测试难度较大,不利于提高防晒化妆品SPF值测试效率。

南苏丹Melut盆地Palogue油田古近系Yabus组河型演化规律及主控因素分析

针对南苏丹Melut盆地Palogue油田Yabus组独特的辫状河—曲流河沉积体系,利用定量统计和成因动态分析方法,通过引入"微相砂体密度"变量,深入总结了辫状河和曲流河不同的垂向岩相序列,从空间演化角度详细阐述了辫状河和曲流河的差异沉积过程及其河型转化规律,建立了同一物源体系下不同阶段河型转化的沉积模式,并明确了河型转化的主控因素。研究表明:Yabus组河流沉积体系先后经历了3个演化阶段。早期辫状河形成阶段,沉积物顺流加积形成垂向沙坝;中期辫—曲交汇沉积阶段,河流下切作用明显减弱,河流沉积作用转变为侧向加积,在辫状河道中形成斜列砂坝,且辫流坝开始向河道边部迁移形成曲流河点坝;晚期曲流河发育阶段,河道弯度大且砂体沉积规模小。

医用防护服材料制备与评价技术现状

简要介绍了医用防护服的演变,机织织物、非织造布、透气薄膜等医用防护服主要材料的制备方法,详细介绍了医用防护服材料应具备的性能;比较了国内外防护服相关检测标准,介绍了防护服材料性能的评价方法。

防寒保暖服装材料研究进展

介绍了热阻、传热系数和克罗值等服装材料保暖性能的最基本评价方法;综述了新型絮棉絮片材料、光能热能反射材料及气凝胶等被动保暖材料,以及电能发热材料、光能转换材料、相变调温材料、吸湿发热材料及远红外发热材料等主动加热材料的工作原理、原创性设计思路、国内外最新研究成果及工业化产品情况;强调了防寒保暖材料综合解决方案的重要性。

导向喇叭口剖面半径对AUV回收的影响

为了对形状尺寸受限的自主式水下航行器(AUV)回收装置导向喇叭口进行合理设计,分析了弹簧模型和弹簧-阻尼模型2种接触力模型对计算的影响,研究了喇叭口剖面半径和初始偏移量对回收接触力和回收时间的影响规律,提出了喇叭口的设计评价方法。在六自由度运动一般表达式的基础上结合接触力模型,建立回收过程中的AUV运动方程,设计适用于接触力的时间离散求解程序,在MATLAB环境下对AUV回收过程进行计算。结果表明,阻尼在接触模型中的作用有利于回收的顺利进行;增加喇叭口剖面半径对减小接触力和回收时间均具有积极影响;综合评价系数可用于综合考量设计指标以确定喇叭口剖面半径。

承德市坝上地区鼠疫健康教育及效果评估

目的评估承德市坝上地区居民鼠疫防治知识健康教育干预的效果,为鼠疫防治提供科学依据。方法自行设计调查表,通过承德市坝上地区居民干预前后鼠疫防治知识知晓率的变化进行干预效果评价。结果承德市坝上地区人群对鼠疫防治知识的知晓率由健康教育前68.67%上升到90.77%,差异有统计学意义(χ~2=1 434.2,P<0.05)。健康教育干预前农民、牧民、学生、医务人员、工人、干部和其他人群的知晓率分别为67.04%、69.33%、68.75%、89.59%、73.21%、70.18%和69.09%,健康教育干预后,知晓率分别提高到90.49%、90.73%、89.68%、95.65%、95.65%、90.38%、95.37%和87.76%,除医务人员(χ~2=0.53,P>0.05)外,同一职业人群干预前后知晓率差异均有统计学意义(P<0.05)。结论鼠疫监测区实施日常传播与强化传播相结合的宣传策略,可以提高群众参与鼠疫防控的自觉性和主动性,有利于形成群防、群控鼠疫的局面。

承德市坝上地区人群鼠疫知识知晓情况调查分析

目的了解承德市坝上地区居民对鼠疫防治知识知晓情况,分析其影响因素,为鼠疫防治提供参考依据。方法采用随机抽样方法,抽取承德坝上地区三镇两乡一牧场干部、医护人员、在校学生、农牧民、民工、个体经销商共计583人为调查对象,采取逐个问卷调查的方式获取调查对象个人信息及其鼠防知识知晓情况。结果承德坝上地区人群对鼠疫的认知知晓率最高,为87.99%;鼠疫临床表现知晓率最低,为58.20%。鼠疫相关知识平均合格率为77.36%,其中医护人员合格率最高,为90.67%;民工合格率最低,为55.67%。统计分析表明,性别、年龄组别间合格情况无明显差异,职业、受教育程度是鼠疫防控知识合格率的主要影响因素。结论承德坝上地区不同人群鼠疫防控知识合格率有很大差异,且不同人群所掌握鼠疫防控知识项目也有所不同。在今后的鼠疫宣教工作中,要进一步加大对外来务工人员、学生等特定群体的鼠疫宣传工作,同时对不同人群采取针对性宣教内容,以科学有效地提高坝上地区人群鼠防知识知晓率。

一种解决嵌入式软件并发缺陷的建模方法

嵌入式并发软件的中断嵌套和线程交织等程序的随机性和不确定性(Randomicity and Nondeterminism)会引起数据竞争(Data Race)和原子性违背(Atomicity Violations)等并发缺陷问题,并且这些问题很难被修复和重新构建。针对嵌入式软件中的数据竞争和原子性违背这类并发缺陷问题,文中提出了瘦中断处理(Thin Interrupt Service Routine,Thin ISR)方式。首先,利用状态迁移矩阵(State Transition Matrix,STM)进行建模,把中断处理程序中与访问共享变量相关的程序段移植到主程序中,即中断处理程序只负责将外界中断请求数据存到缓冲区中,中断的具体处理由主程序完成;然后,利用构建的STM模型生成对应的C代码,这样可以有效地避免原子性违背和数据竞争等并发缺陷;最后,利用排队方法对中断的到达时间与离开时间进行仿真。实验结果验证了本方法在解决数据竞争和原子性违背等并发缺陷问题方面的可行性与有效性。

氯碱装置操作员培训系统开发

以该公司离子膜法氯碱装置为研究对象,基于装置真实的设备参数和操作数据,运用霍尼韦尔公司的工艺设计套件和操作运营套件,开发了氯碱装置仿真培训系统,包括动态模型搭建、DCS操作站组态、现场站绘制、评分系统和故障设置等。操作员可根据该系统进行开停车培训、操作员能力认证、生产负荷和工况变更操作培训、异常生产事故操作演练等,显著提高了新员工操作水平。

涤棉混纺织物近红外定量分析模型的建立及相关问题探讨（英文）

在废旧纺织品回收再利用中,纤维类型和含量的快速、准确测定是回收方案的关键部分。以598个废旧涤棉混纺织物为研究对象,采用便携式近红外(NIR)光谱仪测试了样品的原始近红外光谱。在1 400～1 700和1 900～2 200nm光谱区域,100%棉和100%聚酯样品的光谱存在明显差异,并且这些光谱差异存在于各种颜色纤维上。同时探讨了斜线光谱产生的原因可能是由于织物表面效果、着色方法及粘附在纤维表面的细小颗粒造成的。深色样品易造成其光谱基线在短波区发生漂移,经导数预处理后,基线漂移基本消除,斜线光谱呈现出正常光谱的特征。利用偏最小二乘(PLS)法结合一阶导数、S-G平滑、均值中心化和正交信号校正法,建立了废旧棉-涤混纺织物定量分析模型。为了验证模型的可靠性,选取346个样本采用内部交叉验证均方根误差(RMSECV)和预测样品集外部检验法对模型进行检验,模型的RMSECV值0.002、校正集相关系数RC=0.998、预测相关系数RP=0.997、预测标准差SEP=1.121,模型预测正确率可达97%。对模型进行匹配样本t检验结果显示,NIR方法与国家标准方法无显着性差异。NIR预测值与重量法测定值误差在±3%以内时,二者的一致性在90%以上,当误差在±5%以内,二者的一致性在95%以上,分析时间小于10s。因此,利用近红外技术结合所建模型可以快速、准确地预测废旧棉/涤混纺织物纤维成分的含量。

SiO2气凝胶改性再生聚酯非等温结晶动力学研究

废旧聚酯纺织品与SiO2气凝胶经原位共混并液相增黏后得到改性再生聚酯,利用差示扫描量热法(DSC)对SiO2气凝胶改性后的再生聚酯进行非等温结晶及其动力学研究。结果表明:SiO2气凝胶改性样品的结晶温度低于常规再生聚酯的结晶温度,并随SiO2气凝胶添加量增加而增加;所有样品相对结晶度-结晶时间(Ct-t)曲线斜率均随降温速率增加而增大,而半结晶时间(t1/2)减小;SiO2气凝胶改性样品结晶速率小于常规再生聚酯样品,随SiO2气凝胶添加量的增加,样品的t1/2呈现减小趋势;Mo方程能够描述本实验体系的非等温结晶过程;相较于常规再生聚酯样品,SiO2气凝胶改性再生聚酯样品在特定时间内达到所需相对结晶度需要的降温速率增加幅度更大。

阳离子易染型再生聚酯流变性能研究

以废旧聚酯纺织品为原料,乙二醇为醇解剂,间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸钠(SIPE)和聚乙二醇(PEG-1500)为改性单体,经液相聚合得到了阳离子染料易染型再生聚酯(即r-ECDP);对其熔融流变性能进行了测试研究。由样品的红外谱图可知,改性单体SIPE与PEG-1500均已成功引入到共聚酯中并生成了r-ECDP;r-ECDP熔体呈现较明显的假塑性,随着温度和剪切速率(γ)的增加,其表观黏度(η_(a))降低;随着改性单体PEG-1500添加量的增加,r-ECDP熔体的η_(a)也逐渐减小;r-ECDP的非牛顿指数(n)随测试温度升高而逐渐增大;其粘流活化能E_(η)则随剪切速率和PEG-1500添加量的增加而减小;其结构黏度指数(Δη)则随PEG-1500添加量的增加及温度升高,呈减小趋势。

一种半波长交流输电潜供电流主动抑制措施及其原理性验证

半波长交流输电技术因其自身的特点具有较好的经济性,然而潜供电流的问题限制了半波长交流输电技术的发展和应用。为了解决这一问题,介绍了潜供电流产生的机理,对现有的中性点并联小电抗法和沿线加装高速接地开关法在半波长交流输电系统中的应用进行了比较分析,发现两种方案均存在不足。研究了半波长交流输电潜供电流的特性,并在此基础上提出了潜供电流的主动抑制措施。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台对主动抑制措施的原理进行仿真验证。结果表明该措施可以有效地抑制半波长交流输电的潜供电流,加快熄弧速度,提高系统的故障恢复效率。

基于H桥级联的半波长交流输电柔性Π形调谐及其仿真分析

针对工程实际的应用,提出了基于H桥级联的半波长交流输电柔性Π形调谐方案,具体包括两组并联调谐器和一组串联调谐器。调谐器能灵活调节各自的输出,以适应输电系统参数和运行方式等变化。在PSCAD中建立了半波长交流输电柔性调谐等值仿真系统,设计了调谐器的容量、级联单元数、功率模块的直流电容值等关键参数,通过仿真分析验证了柔性Π形调谐的可行性、控制策略的有效性以及对系统参数和运行方式变化的适应性。柔性调谐还具有能灵活补偿系统的功率因数的优点。

思政元素融入概率论课程教学的探讨--以电子信息类专业为例

通过分析“概率论与数理统计”课程的特点,结合电子信息类专业的理论教学和思政元素,从我国学者在概率论和数理统计方面的贡献、学科发展史及其在生活中的应用、专业案例三个方面,探讨将思政元素融入电子信息类专业“概率论与数理统计课程”的教学模式,并结合教学方式和考核方法,提升课程思政效果。同时,为加强课程考核,使用智慧树平台,以蒙提霍尔问题为例,对思政元素融入“概率论与数理统计”课程教学的思路和操作过程做了介绍。在加强课程建设的同时,通过在线学习平台助力思政教育,为专业基础课思政教育提供借鉴与参考。