Intelligent Intercommunicating Multiscale Engineering: The Engineering of the Future

1.Introduction Despite being widely known and investigated as a computer science discipline,artificial intelligence(AI)has attracted incomparable interest from researchers in diversified areas[1].In 1950,Alan Turing raised the classic question that has inspired numerous researchers to date:“Can machines think?”[2].The ultimate benchmark of AI was set by Turing’s revised“imitation game.”

基于相对联系数的区域水利高质量发展评价指标体系筛选方法

为综合判断在区域水利高质量发展目标、发展途径、发展条件相互作用下区域水资源-经济社会-生态环境复合系统不断协同优化的系统高质量发展水平状态,构建了由发展目标、发展途径和发展条件3个子系统组成的区域水利高质量发展初步评价指标体系。为定量分析初步评价指标体系的专家咨询信息,根据专家指标排序合理性模糊关系的取值区间特点提出了相对联系数,用相对联系数的平均集对势估计各专家指标排序合理性的权重,进而可得各指标重要性的专家综合排序值,据此筛选初步评价指标体系,构建了基于相对联系数的区域水利高质量发展评价指标体系筛选方法(SM-RCN)。SM-RCN在陕西省的应用结果表明:筛选后的指标体系汇聚了各专家对区域水利高质量发展主要影响指标的综合评判;SM-RCN可克服评价指标体系构建过程缺乏定量分析依据的不足,可识别不同专家、同一专家对不同评价方面的指标排序合理性的程度。该筛选方法在区域水利现代化、水资源空间均衡、水资源承载力等评价指标体系构建过程中具有应用前景。

图书采分编的自动化技术运用——以广东省立中山图书馆“采编图灵”为例

图书采分编的自动化技术运用是智慧图书馆建设的重要内容。文章概述广东省立中山图书馆“图书采分编全流程智能作业系统‘采编图灵’”自动化创新的探索,分析“采编图灵”自动化技术运用情况及其效能,探讨图书采分编自动化技术运用的原则、重点和难点。

科技在左,变革在右——广东省立中山图书馆“采编图灵”的创新与思考

科技是推动社会变革的重要力量,变革则是对现有模式、观念和方法的思考和调整。广东省立中山图书馆历经四年,成功研发图书采分编全流程智能作业系统“采编图灵”,为业界贡献了新模式。文章回顾采编业务演变对图书馆信息化、智能化发展的影响;结合采编图灵规划和建设,分析其关键技术应用特点和创新,探讨其为图书馆不同场景的新技术应用提供的经验,着眼于未来开展反思。

坚守专业精神,谱写智创华章——广东省立中山图书馆“采编图灵”建设述略

广东省立中山图书馆研发的“图书采分编全流程智能作业系统‘采编图灵’”是丰富智慧图书馆多场景应用、以技术驱动服务创新的典范。文章概述采编图灵的功能和效能;从需求分析、总体思路、建设内容等角度回顾采编图灵建设历程。文章认为,采编工作是生长的有机体,采编图灵作为智能作业系统,为采编业务创新注入时代的血液,促进了编目员回归专业化发展方向,推动了采编岗位的结构性调整,能够科学开展供应商服务评价,精准对接读者服务需求。

厚硬岩层结构调控低损开采方法及机理研究

为探究厚硬岩层采动结构对上覆岩层下沉破坏影响及新的低损开采方法,采用相似模拟、离散元数值模拟方法分析了厚硬基本顶采动破坏结构演化和堆积特征对覆岩下沉破坏的影响。相似模拟及数值模拟结果均表明,随采随垮的直接顶岩层和周期性破断的厚硬基本顶分别呈现小块度破坏杂乱堆积和大块度破断整齐堆积;受采动结构特征影响,直接顶岩层采动破坏产生的体积膨胀显著大于厚硬基本顶。根据模拟得到的采动岩层破坏堆积特征构建了厚硬基本顶条件下采动覆岩下沉计算模型。根据采动作用下随采随垮直接顶岩层采动破坏膨胀量显著大于周期性破断厚硬基本顶的规律,提出对厚硬基本顶进行采前大规模水力压裂并借助采动超前支承压力进一步破坏厚硬基本顶,降低厚硬基本顶采动破坏块度,使其随采随垮、杂乱堆积并充分充填采空区以控制上覆岩层下沉破坏,实现低损开采。采用数值模拟验证了压裂弱化厚硬岩层调控其采动结构,增大采动破坏岩层体积膨胀量,降低上覆岩层下沉的有效性。提出的厚硬岩层结构调控低损开采方法可为煤矿绿色高效开采提供一定的参考。

立德树人根本任务下贵州高校教学质量文化的特征和建设路径

立德树人根本任务是高校教学质量文化建设的价值导向,引导着贵州高校教学质量文化的建设和发展。在此背景下,贵州高校教学质量文化具有民族性、承接性和协调共生性,但也面临着教学质量文化意识未全面确立、管理重条文轻文化、物质行为文化亟待优化的问题。在立德树人根本任务指引下,贵州高校应明确立德树人文化追求,激发高校教学质量文化精神;完善教学质量保障体系,形成高校教学质量管理闭环;同时组织资源共建共享,提升高校教学质量物质行为文化支撑力。

交叉扩散驱动的SI模型空间斑图

目前国内外关于SI模型空间格局的研究大多数局限在自扩散以及系统参数对斑图模式的影响,而关于交叉扩散对空间格局的演化机理研究成果较少.本文建立了一个具有自扩散和交叉扩散的空间流行病模型,研究了在有无自扩散驱动系统不稳定的情况下,交叉扩散对SI模型的稳定性、稳定速度以及斑图结构的影响.研究发现,在无自扩散驱动系统不稳定的情况下,引入交叉扩散能够激发Turing斑图的产生;在自扩散驱动系统不稳定的情况下,交叉扩散可以实现斑图结构的改变;对于SI模型的稳定速度,不论有无自扩散驱动系统不稳定,交叉扩散都影响了其到达稳定所需时间,且在不同的交叉扩散系数下,所需时间也不同.因此,交叉扩散对于SI模型的稳定性、稳定速度、斑图结构都有重要的影响.

文学“小史”与历史“大事”——“新史学”与胡适《谈新诗》的批评理路

胡适兼具新史学家与新文学家的身份,他的新诗批评彰显了“以史入文”和“以文入史”的辩证法。一方面,他取径“新史学”的核心观念与方法,将“进化”史观、科学实证等融进《谈新诗》一文,使其呈现历史和科学的双重维度,依循着一条“以史入文”的批评理路。另一方面,他以《谈新诗》一文参与新诗史的建构又折射出其以新诗批评进入历史的文学诉求,体现了“以文入史”的批评意图。在文史互动视域下钩沉“新史学”与《谈新诗》的互动渊源与路径,为窥见“新史学”在胡适文学观念中的位置与功能、辨析“新史学”与“新文学”之间的隐秘联系,提供了一个具体而微的佐证。

文化润疆与美术非遗

文化润疆是新时代党的治疆方略重要内容,目标是通过中华文化的传播浸润满足新疆各族群众对美好生活的需求向往,构筑各民族共有精神家园,促进新疆社会稳定与长治久安。美术非遗是中华优秀传统文化的重要组成部分,对于促进社会和谐发展,提升民族凝聚力和向心力具有重要作用。由此,加强文化润疆与美术非遗的互动联系,不仅是实现新时代中国特色社会主义新疆的重要保障,也是铸牢中华民族共同体意识的重要路径。

SOSNet:一种非对称编码器-解码器结构的非小细胞肺癌CT图像分割模型

非小细胞肺癌严重损害人类健康,早期非小细胞肺癌CT(Computed Tomography)图像中的肿瘤结节体积小,不易发现,极易造成漏诊和误诊.为了精确分割非小细胞肺癌CT图像中的小体积肿瘤结节,本文提出SOSNet(Small Object Segmentation Networks)自动分割模型,利用ResNet(Residual Network)基础层和空洞卷积构造非对称编码器-解码器结构作为分割主网络,利用轴向取反注意力模块ARA(Axial Reverse Attention)逐步擦除背景中对分割有影响的结构,再使用结构细化模块SR(Structure Refinement)对主网络输出的粗略特征图进行结构细化,从而实现非小细胞肺癌肿瘤结节分割.在非小细胞肺癌公开数据集的实验测试表明,本文提出的小目标自动分割模型SOSNet可以有效分割出非小细胞肺癌CT图像中的小体积肿瘤结节,其mDice(mean-Dice)、mIoU(mean Intersection over Union)、Sensitivity、F1、Specificity、平均绝对误差MAE(Mean Absolute Error)均优于当前最先进的小目标分割模型CaraNet(Context Axial Reverse Attention Network).

基于BP神经网络的集中供热二次网回水温度预测控制研究

针对集中供热系统二次管网存在的水力失调问题,设计了二次网水力平衡调节及回水温度预测模型,并实施智能控制策略,以实现二次网回水温度的精准控制。首先,构建BP神经网络预测模型,将此模型的输出视为二次网回水温度给定值;其次,在整个系统控制中,实施BP神经网络与PID控制器相结合的策略,进行二次网回水温度的控制。以高邑县某小区换热站数据为基础,通过阶跃响应曲线法建立二次网回水温度控制系统的数学模型,并通过BP-PID控制进行仿真实验。实验结果表明,与传统PID控制器相比,BP-PID控制器具有调节时间短、超调量小的优点,能够快速达到平稳状态。

扩散和时滞影响下病毒感染模型的Turing不稳定性和Hopf分岔

考虑反应扩散和时滞因素,研究了病毒感染模型的Turing不稳定性和Hopf分岔.首先,给出无时滞情形下的Turing不稳定条件;其次,选择时滞为分岔参数,得到Hopf分岔的判据,同时给出分岔阈值的解析表达;最后,通过数值模拟仿真验证了理论结果的正确性.

不同离子注入工艺对45CrMoVE结构钢性能影响研究

目的通过分析不同元素离子注入对结构钢耐腐蚀能力及力学性能的影响,筛选出最佳注入元素,以改善45CrMoVE结构钢的表面组成,提高其耐腐蚀性能。方法基于前期研究工艺,开展Mo、Co、Ta、Ti等离子注入技术研究。将注入离子后的结构钢试样放入Na Cl溶液中,分析不同元素离子注入对结构钢腐蚀电位的影响,结合盐雾腐蚀试验,研究不同离子注入对结构钢耐腐蚀性能的影响,同时结合X射线衍射技术和力学性能测试,对结构钢试样表面层的物相进行分析,研究离子注入对结构钢力学性能的影响。结果氯化钠溶液在注入Mo离子后的自然腐蚀电位最高、最正,当基体材料中注入的Mo剂量为3×10^(17)atoms/cm^(2)时,腐蚀电位接近0.5 V,腐蚀电流最小。注入Mo离子后,试片的耐盐雾腐蚀性能最好。Mo离子与结构钢中的C原子相结合,在结构钢表面层形成较多的MoC和Mo_(2)C等碳化物,提高了结构钢的耐腐蚀性能。离子注入层厚度尺寸小,注入离子后基本不改变基体材料的表面形貌和宏观力学性能。结论离子注入能够有效改善结构钢的耐腐蚀性能,对于45CrMoVE结构钢试样,当注入3×10^(17)atoms/cm^(2)剂量的Mo离子、注入能量为130 keV时,离子注入对45CrMoVE结构钢耐腐蚀能力的改善效果最佳。

带有时滞和收获的扩散捕食系统的斑图动力学分析

文章研究了一类带有食饵收获效应和时滞的捕食系统的Turing斑图的形成及选择问题。首先利用稳定性理论给出了由交叉扩散项引起的Turing不稳定条件和分支理论分析,得到了系统Turing斑图的存在区域。然后利用Matlab软件对系统Turing斑图的形成和选择结果进行了数值模拟。这为以后带有交叉扩散的时滞反应扩散系统的研究提供了可行的方法,具有广泛的理论应用价值。

如何测试ChatGPT的语义理解与常识推理水平?——兼谈大语言模型时代语言学的挑战与机会

ChatGPT等大语言模型在语义理解和常识推理方面表现优秀,其技术奥秘在于模型开发者在对词语进行向量表示时,遵循分布式语义学原理,采用了“嵌入”这种代数方法。但是,经典的测试语言运用等智能水平的“图灵测试”,难以识别欺骗和回避等作弊手段,因此,计算机科学家设计了“新图灵测试”,其中的威诺格拉德模式挑战与语言学关系密切。这一模式以代词消歧为测试点设计句子对和问题,但是经过大规模语料训练的语言模型可以凭借词汇上的统计相关性,而不是靠真正理解句子的意义来给出正确答案。为克服这一缺陷,学者们又发展出WinoGrande数据集,提高了数据的规模和难度,确保它们无法通过网络搜索等手段来得到正确答案。我们用威诺格拉德模式设计了无偏向双重句子对测试ChatGPT,展示了大语言模型在语义理解和常识推理方面已达到接近人类的水平。当然,从具身模拟假说来看,大语言模型不可能像人一样富有体验性地理解人类自然语言。最后,我们呼吁:语言学家应该积极参与构建WinoGrade测试集之类的工作,在人工智能时代扩展自身的学术研究领域。

环境温度对二维编织SiC/SiC复合材料拉伸性能的影响研究

为了研究环境温度对陶瓷基复合材料拉伸性能的影响,在室温和800℃,1000℃,1200℃惰性气体保护环境下开展了二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸试验。采用数字图像相关技术采集了高温环境下试件的变形数据。通过光学显微镜和扫描电子显微镜拍摄了试件的断口形貌。结果表明:800~1200℃内,二维编织SiC/SiC复合材料的拉伸应力-应变响应同样具有明显的双线性特征,初始线性段的弹性模量与室温测试结果相近,高温环境下第二线性段弹性模量低于室温环境;800~1200℃惰性气体环境下材料拉伸强度较室温环境低20%左右;温度主要影响材料中纤维与基体的结合状态和SiC纤维的强度。一方面,温度越高断口纤维拔出情况越严重;另一方面,温度越高SiC纤维强度越低,二维编织SiC/SiC复合材料强度也有所下降。

钛铝金属间化合物激光点火燃烧行为及机理

采用激光氧浓度实验方法结合超高温红外测温仪和高速摄像机原位观察、扫描电子显微分析和X射线衍射分析等方法,对钛铝金属间化合物(TiAl合金)的点火燃烧行为进行研究,揭示燃烧过程熔体的形成与运动规律、氧化物类型和结构特征,进而探讨燃烧机理。结果表明:TiAl合金发生起燃及持续燃烧的激光功率和氧浓度临界条件分别遵循抛物线规律和抛物线+直线规律,且显著高于近α型高温钛合金,即具有更好的阻燃性能;TiAl合金的起燃温度高于基体相熔点,起燃时基体部分熔化,导致Al元素由内氧化机制转变为外氧化机制;扩展燃烧阶段形成的氧化物由内侧到燃烧表面依次为Al_(2)O_(3),Al_(2)Ti_7O_(15),Al_(2)TiO_(5)和Al_(6)Ti_(2)O_(13)相,其中熔凝区内形成的连续网状Al_(2)O_(3)层能够阻碍熔体运动,燃烧区内形成的Ti-Al-O三元相通过降低内层Al_(2)O_(3)的分解压提升Al_(2)O_(3)保护层的稳定性,使TiAl合金具有良好的阻燃性能。

航空高速齿轮服役温度预测模型研究

随着高速重载下航空传动服役温度的不断提高,齿轮胶合失效成为制约飞行器性能的关键因素。为高效预测航空齿轮服役温度,针对某航空发动机齿轮提出了一种基于顺序耦合的齿轮温度仿真分析方法,考虑固-液-气多相对流换热及不同齿面散热系数等因素,模拟了航空齿轮在不同工况下的本体温度和齿面闪温。经验证说明,该数值方法与ISO/TS 6336-20闪温法标准计算结果吻合良好,不同工况下接触温度最大偏差控制在10%以内;当传动系统输入转速为22400 r/min、转矩为119.4 N·m时,分流大齿轮的接触温度达到242.6℃,齿轮胶合安全系数为1.22,存在胶合失效风险。所提出的仿真分析方法能有效预测航空等领域高速齿轮服役温度,为评估航空齿轮胶合失效风险提供了高效可靠的方法。

冷轧及退火工艺对5083铝合金薄板组织性能的影响

利用金相显微镜、拉伸试验机、弯曲试验机对5083O铝合金板材在不同冷轧加工率(5%~40%)和不同退火温度(120~280℃)下的微观组织、拉伸力学性能、弯曲性能进行了系统研究。研究结果表明,5083O铝合金板材晶粒为细小均匀的等轴晶。随着冷轧加工率从5%增加至40%,晶粒逐渐被压扁、拉长。冷轧加工率不大于10%的板材折弯性能良好;当冷轧加工率为20%时,弯曲样品外侧出现凹凸不平的颈缩区域;当冷轧加工率增加到30%时,折弯样品出现微裂纹;当加工率增加到40%时,裂纹数量增多、尺寸增大。随着退火温度从120℃增加到280℃,不同冷轧加工率的板材屈服强度和抗拉强度呈单调下降趋势,而且屈服强度的降幅大于抗拉强度的降幅,断后伸长率呈单调增加趋势。当冷轧加工率为20%时,需对板材进行200℃以上的退火处理才能满足折弯性能要求;当冷轧加工率增加至30%和40%时,需要对板材进行240℃以上的退火处理才能满足折弯性能要求。