元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

花生与绿肥轮作对土壤含水量和土壤肥力的影响

探讨在冬春裸地上种植绿肥对后茬作物春花生养分含量、土壤含水量和土壤肥力的影响,为山东地区春花生等冬闲田建立一种合理的轮作方式提供理论依据。在田间试验条件下,设置了春花生—冬闲田、夏花生—冬小麦、春花生—二月兰和春花生—毛叶苕子4种轮作处理。结果表明:种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可促进后茬作物花生氮磷钾养分增加,二月兰增加程度高于毛叶苕子。种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可提高后茬作物花生土壤含水量和土壤肥力,在0~20 cm土层中,2021年,与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰、春花生—毛叶苕子土壤相对含水量分别升高了4.70%、6.14%,在20~40、40~60 cm土层中也表现出相似趋势,2022年与2021年相比,表现出相似规律;与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰处理有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量平均增加了5.71%、8.98%、7.22%和7.72%,春花生—毛叶苕子处理有机质、碱解氮含量平均增加了4.54%、14.91%。可以利用春花生种植期间的冬春裸地种植一季冬绿肥,促进后茬作物养分积累量增加,改善土壤肥力。

短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响

为了提高混凝土的力学性能,研究短切玄武岩纤维对混凝土力学性能的影响规律。把不同体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%、1.0%、1.25%)、不同长度(6 mm、12 mm)的短切玄武岩纤维掺入以C40混凝土为主的不同基体强度等级的混凝土中,进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度试验,分析短切玄武岩纤维对混凝土力学性能产生的影响,并拟合出C40混凝土抗弯强度与短切玄武岩纤维体积掺量的数量关系。结果表明:同一掺量下,12 mm短切玄武岩纤维比6 mm短切玄武岩纤维提升混凝土力学性能效果更佳;C40混凝土在12 mm短切玄武岩纤维掺量为1%时,其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比和抗弯强度对比未掺入玄武岩纤维的混凝土分别提高7.11%、30.00%、21.34%和24.89%,此时混凝土力学性能提升效果最佳。

中国绿色金融研究进展——主题脉络、知识演进与内容述评

绿色金融在推动我国产业结构转型、经济可持续发展中发挥着重要作用,已成为政府和学者们关注的热点课题。为客观揭示中国绿色金融研究进展,论文以2000-2023年CSSCI期刊发表的绿色金融相关文献为样本数据,借助Cite Space软件,利用文献计量和可视化的方法,对该领域主题脉络和研究热点进行系统梳理和总结。研究发现:发文量呈现“蓄势-突破-整理-爆发”的变化特征,2021年之后进入高速发展阶段;发文作者和机构之间已经形成局部的合作网络关系,但整体联系还不够紧密;关键词在时区上沿着“绿色金融-金融创新-绿色信贷-碳金融-碳市场-绿色债券-融资约束-碳中和”的路径演进;研究内容主要包括绿色金融内涵特征、绿色金融理论机制等八个方面。建议未来重点关注绿色金融基础设施、绿色金融工具和产品等方面的研究。

融合信息扰动与特征解耦的单样本语音转换

单样本语音转换的特性是利用单条目标说话人的语音样本即可实现身份的转换,但由于声学特征呈现复杂的相互作用和动态变化,现有方法难以充分将单样本语音中的说话人音色与其他声学特征解耦,导致转换音频在听觉上仍与源说话人的音色特征相似,存在说话人音色泄露情况。为此提出一种融合信息扰动与特征解耦的单样本语音转换模型,即IPFD-VC模型。首先,引入信息扰动模块对语音信号进行三次扰动操作,去除输入内容和韵律编码器中的冗余信息;其次,将处理后的语音信号送入各编码器,并结合最小化互信息策略进一步解耦声学特征,降低不同特征与说话人音色特征的相关性;最后通过解码器及声码器输出转换音频。实验结果表明:IPFD-VC模型转换音频的语音自然度和说话人相似度分别达到3.72和3.68,与目前先进的UUVC模型相比,梅尔倒谱失真降低0.26 dB。该模型能够有效对声学特征进行解耦,捕获目标说话人音色特征,同时保持源语言内容和韵律变化,降低说话人音色泄露风险。

陈皮牛肉预制菜品质的研究

预制菜是采用各种食材配以辅料,依据现代化标准加工制作而成的成品或半成品,经简易处理便可食用。将传统菜肴陈皮牛肉制作成预制菜不仅能适应当前社会发展的需要,而且能丰富现有预制菜的种类,对预制菜的长远发展具有重要意义。为探究陈皮牛肉预制菜的可行性,文章通过感官评价、脂肪氧化程度、质构、挥发性风味成分等研究陈皮牛肉预制菜的不同包装方式、储存方式、货架期及品质。结果表明,陈皮牛肉预制菜在料液混合包装方式下冷冻保存3 d时感官评价最佳,脂肪氧化程度低,保持较高的食用品质,在此条件下测得其风味物质种类繁多,主要包括醛类、酯类、酮类、醇类、烯烃类等化合物,硫代巴比妥酸反应物值接近于1.0 mg/kg,预制菜的质构等品质接近于传统陈皮牛肉菜肴。

适用于中点箝位型三电平逆变器的多目标调制策略

为同时实现中点箝位型三电平逆变器的中点电压平衡和共模电压降低,分别分析了基于载波脉宽调制(CBPWM)和基于虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)的中点电压平衡和共模电压降低方法。基于CBPWM提出一种可以降低共模电压的载波脉宽调制(RCMV_CBPWM)策略,可将大多数工作区域的共模电压限制在直流侧电压的1/6以内。为了实现上述2个目标,同时不过分增加开关损耗,在RCMV_CBPWM基础上提出了一种多目标调制(MOPWM)策略,在全调制度和全负载功率因数范围内,共模电压可限制在直流侧电压的1/6以内并实现中点电压平衡,且其开关损耗低于VSVPWM。比较了MOPWM、RCMV_CBPWM和VSVPWM在中点电压控制、共模电压降低和开关损耗降低方面的性能。实验结果验证了MOPWM的可行性和优越性。

基于响应面法的汽车翼子板冲压成形工艺多目标优化

为解决汽车翼子板冲压成形时出现的破裂、表面凹陷及滑移线等质量问题,利用Autoform软件对拉延成形过程进行数值模拟,基于响应面法的中心复合设计,选取压边力、摩擦因数、拉延筋阻力系数为优化变量,以最大减薄率、主次应变、表面滑移线最大滑移距离为优化目标,建立优化变量对优化目标影响的响应面模型,确定最优工艺参数组合为:压边力700 kN,摩擦因数0.15,拉延筋1、拉延筋2、拉延筋3和拉延筋4的阻力系数分别为0.45、0.45、0.35和0.45 N·mm^(-1)。基于最优工艺参数的模拟结果,通过设计加强拉延筋将表面滑移线最大滑移距离降为4.94 mm。对比模拟结果和实际试模样件的检测结果发现,两者基本一致,制件的最大减薄率、主次应变、表面滑移线最大滑移距离均满足技术要求,从而验证了响应面法优化冲压工艺的可行性和有效性。

极限下限分析的区域光滑径向点插值法

极限分析的高效数值计算方法在结构设计和安全评定中具有非常重要的作用.为了更加有效地求解极限分析问题,将区域光滑径向点插值法与二阶锥规划相结合,提出了理想弹塑性结构极限下限分析的一种新方法.将问题域离散为简单的三角形背景单元,每个单元进一步划分成若干个光滑域.为了将复杂的域积分转化为简单的边界积分,并且避免计算形函数的导数,采用广义梯度光滑技术对每个光滑域进行应变光滑处理.由于径向点插值法构造的形函数满足Kronecker delta性质,本质边界条件可以直接施加.依据下限定理,在满足以等效积分弱形式表达的自平衡应力场平衡条件的基础上,用二阶锥规划成功构建了极限分析下限法的计算模型,从而可方便地通过基于原始-对偶内点法的数学规划求解器MOSEK直接求解该问题.数值算例结果表明,本文所提方法有效地克服了维数障碍问题,具有较高的计算精度,并且计算结果对网格畸变十分不敏感.

基于准Z源的高增益DC-DC变换器拓扑研究

为了解决传统的DC-DC升压电路电压增益较低,以及光伏发电、风力发电等新能源输出电压低且不稳定,从而影响后级逆变等操作的问题,将准Z源网络与高增益DC-DC拓扑相结合,提出一种基于准Z源的非隔离型高增益DC-DC变换器拓扑;充分利用准Z源网络的高电压增益特性,有效解决DC-DC拓扑在升压方面的不足;为了深入研究变换器的性能,对其在连续导通模式下的拓扑结构、工作原理进行详细分析;同时基于状态空间平均法,建立变换器的小信号模型,并推导其开环传递函数。通过与其他新型拓扑的性能对比,得到该变换器不仅显著提高了电压增益,同时具有较低的开关电压应力。最后搭建仿真及实验平台来验证拓扑理论分析的正确性。

套期保值能否改善企业信息环境?——基于信息透明度的检验

本文以沪深A股上市公司为研究样本,系统考察套期保值对企业信息透明度的影响及其内在机理。研究发现,套期保值显著降低了上市公司信息透明度,这一结论在经过一系列稳健性检验之后依然成立。作用机制检验表明,套期保值动机模糊是企业信息透明度降低的主要原因,而套期保值复杂性及股票流动性并非中国情境下套期保值恶化信息透明度的机制。异质性分析发现,套期保值对企业信息透明度的破坏主要出现在市场波动大、投机倾向强、社会诚信度低以及高管职业担忧程度高的样本中。本研究深化了套期保值的经济后果分析,为进一步规范企业套期保值业务和相关信息披露、提升上市公司质量提供了新证据。

基于YOLOv5s−FSW模型的选煤厂煤矸检测研究

针对现有煤矸检测模型存在的特征提取不充分、参数量大、检测精度低且实时性差等问题,提出了一种基于YOLOv5s−FSW模型的选煤厂煤矸检测方法。该模型在YOLOv5s的基础上进行改进,首先将主干网络的C3模块替换为FasterNet Block结构,通过降低模型的参数量和计算量提高检测速度;然后,在颈部网络引入无参型SimAM注意力机制,增强模型对复杂环境下重要目标的关注,进一步提高模型的特征提取能力;最后,在输出端用Wise−IoU替换CIoU边界框损失函数,使模型聚焦普通质量锚框,提高收敛速度和边框的检测精度。消融实验结果表明:与YOLOv5s模型相比,YOLOv5s−FSW模型的平均精度均值(mAP)提高了1.9%,模型权重减少了0.6 MiB,参数量减少了4.7%,检测速度提高了19.3%。对比实验结果表明:YOLOv5s−FSW模型的mAP达95.8%,较YOLOv5s−CBC,YOLOv5s−ASA,YOLOv5s−SDE模型分别提高了1.1%,1.5%和1.2%,较YOLOv5m,YOLOv6s模型分别提高了0.3%,0.6%;检测速度达36.4帧/s,较YOLOv5s−CBC,YOLOv5s−ASA模型分别提高了28.2%和20.5%,较YOLOv5m,YOLOv6s,YOLOv7模型分别提高了16.3%,15.2%,45.0%。热力图可视化实验结果表明:YOLOv5s−FSW模型对煤矸目标特征区域更加敏感且关注度更高。检测实验结果表明:在环境昏暗、图像模糊、目标相互遮挡的复杂场景下,YOLOv5s−FSW模型对煤矸目标检测的置信度得分高于YOLOv5s模型,且有效避免了误检和漏检现象的发生。

自动驾驶场景类间相似特征自适应分类网络

解决类间相似度问题是自动驾驶场景分类研究中一项充满挑战的任务,主要研究在相似度较高的真实复杂交通场景中,利用网络学习目标特征的差异性,并构建特征之间整体关联性进行场景分类。提出一种多尺度自适应特征筛选的自动驾驶场景分类网络。采用双重多尺度特征提取模块预处理,初步提取不同尺度下的类间相似特征;设计了特征分化筛选模块完成场景相似特征筛选,使网络更关注不同场景类别的典型易区分特征;将特征筛选结果和多尺度特征图共同传递至特征融合分类模块进行场景分类,捕捉场景特征之间的关联性;由自适应学习算法通过输出结果动态调整训练参数,加快网络收敛速度并提升精度。所提方法在三种数据集BDD100k、BDD100k+和自制数据集上与现有网络方法进行比较,相较Top2网络在精度上分别领先了3.29%、5.59%、12.65%(相对),实验结果表明了所提方法的有效性,并展现了很好的泛化能力。提出的场景分类方法旨在学习不同复杂场景类别下的典型易区分的特征及其关联性,降低多目标类间相似的影响,使得在真实交通场景数据集中场景分类结果更加准确。

参与式反馈及多元化培训在消化内科的教学效果

目的探索参与式反馈教学法配合多元化培训模式在全科医师转岗培训消化内科教学中的应用。方法选取2020年6月至2022年6月在滨州市人民医院消化内科转岗培训的80名全科医生进行研究,采用随机数字表法分为观察组、对照组,每组各40名。对照组采用传统授课方式,观察组采用参与式反馈教学法配合多元化培训模式,比较2组学员出科考试成绩、教学后的全科医师核心能力(医学知识、临床技能、医学伦理和人文素养、终身学习能力、沟通能力、卫生管理和卫生经济学)评分、消化内科相关诊疗能力(病史采集、体格检查、辅助检查、诊断能力、治疗能力、质量控制)合格率以及教学满意度。结果观察组出科理论考试、实操考试成绩分别为(88.16±6.33)分和(91.05±7.14)分,均高于对照组的(77.34±9.12)分和(82.44±7.38)分,差异有统计学意义(P<0.05);观察组医学知识、临床技能、医学伦理和人文素养、终身学习能力、沟通能力、卫生管理和卫生经济学评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组诊断能力、治疗能力、质量控制合格率分别为95.00%、95.00%、95.00%,均高于对照组的80.00%、77.50%、75.00%,差异有统计学意义(P<0.05);观察组教学总满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论参与式反馈教学法配合多元化培训模式可提高全科医师转岗培训消化内科的教学效果,提高全科医生综合能力。

研究生科研创新能力培养

近年来,有研究表明我国高素质、复合型人才依然紧缺。目前,对于加强研究生科研创新能力培养是急需的,也是知识经济时代发展的必然要求,科研创新能力是研究生不可缺少的科学素养,但培养的过程中出现许多问题。对这些问题进行分析并探讨了培养的策略,以期为提高研究生科研创新能力培养提供理论参考。

预制菜及陈皮牛肉预制菜的发展现状

随着科技的发展和人们生活方式的转变,预制菜逐渐成为热门商品。陈皮牛肉预制菜是新型的预制菜品,进一步丰富了预制菜的品种,为广大消费者提供了新的选择。通过简述预制菜的定义、分类、国内外发展概况及发展预制菜的意义,介绍陈皮牛肉预制菜的营养、特点和研究现状,并对预制菜和陈皮牛肉预制菜的未来进行展望。

基于UPLC-Q-TOF-MS法分析陈皮中的化学成分

利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS)结合数据分析平台在线分析陈皮中71种化学成分,包括黄酮类、生物碱、香豆素和脂类等9类。通过主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)发现不同陈化年份陈皮中的化学成分具有明显差异,并筛选出17种特征性成分,随着陈化年份的延长,异甘草苷、山奈酚-3-O-β-D-槐糖苷、百蕊草素Ⅰ含量增加,脱水红花黄色素B、补骨脂查尔酮含量减少。此方法可用于区分陈化3,5,10,15,20年的陈皮。该研究了解了陈皮中化学组成并阐明了不同陈化年份陈皮间化学成分存在的差异,对合理开发陈皮的食用和药用价值具有指导意义,为不同陈化年份陈皮的鉴别提供了科学依据。

基于语义相似关系的学科交叉主题识别方法

识别不同学科间共有的研究内容是学科交叉知识发现的一种研究思路。学科间具有相似语义的研究内容,能够更好地体现学科之间知识的融合、交流现象。针对从科技文献数据中获取语义相似学科交叉研究主题的问题,本文提出了一种基于无监督对比学习的科技文献及关键词语义相似关系表示学习方法,构建了一种语义相似学科交叉主题识别模型。该模型将Spearman相关系数作为评价学科交叉主题的指标,解决了现有研究缺少学科交叉研究数据集的问题。研究结果表明,本文模型较好地获取了科技文献及其关键词之间的语义相似关系,能够较好地反映两个学科之间的交叉态势。

基于双向耦合的燃烧室与冷却通道的传热研究

为研究超燃冲压发动机燃烧室与再生冷却通道的耦合传热特性,采用双向弱耦合迭代计算方法,研究燃烧室和冷却通道的特征参数对耦合传热特性的影响规律。结果表明:当量比的增加导致燃烧反应区域和壁面高温区域后移,当量比增大至0.75时,部分壁面高温区后移至超出燃烧段范围,在燃烧室的当量比设计时需考虑冷却通道范围的限制;喷射角度的增大会提高燃烧段壁面平均温度,喷射角度由30°增大到75°时,冷却通道出口裂解率由8%增长到11%;增大冷却剂的工作压力和流量能增强冷却剂的吸热能力,降低燃烧室内壁面温度,最大下降幅度约200 K。

不同加工方式的三文鱼货架期预测模型建立与应用

为建立简单实用的三文鱼货架期模型,以冰鲜三文鱼、冷冻三文鱼、烟熏三文鱼和炙烤三文鱼为研究对象,分析了其在0、4、10℃3种贮藏温度条件下的菌落总数、pH、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen, TVB-N)含量、感官评价和组胺含量的变化情况,并采用一级动力学模型和Arrhenius方程模拟产品的货架期,建立了预测模型。结果表明,TVB-N含量、菌落总数和组胺含量在0~10℃的品质变化规律可以为建立货架期预测模型提供直接参考,以之为基础建立的货架期预测模型准确度较高,对监测、改善三文鱼在生产流通环节易腐败变质的问题具有良好的应用价值。