THUDosePD:a three-dimensional Monte Carlo platform for phantom dose assessment

Monte Carlo simulations are frequently utilized in radiation dose assessments.However,many researchers find the prevailing computing platforms to be intricate.This highlights a pressing need for a specialized framework for phantom dose evalua-tion.To address this gap,we developed a user-friendly radiation dose assessment platform using the Monte Carlo toolkit,Geant4.The Tsinghua University Phantom Dose(THUDosePD)augments the flexibility of Monte Carlo simulations in dosi-metric research.Originating from THUDose,a code with generic,functional,and application layers,THUDosePD focuses predominantly on anatomical phantom dose assessment.Additionally,it enables medical exposure simulation,intricate geometry creation,and supports both three-dimensional radiation dose analysis and phantom format transformations.The system operates on a multi-threaded parallel CPU architecture,with some modules enhanced for GPU parallel computing.Benchmark tests on the ICRP reference male illustrated the capabilities of THUDosePD in phantom dose assessment,covering the effective dose,three-dimensional dose distribution,and three-dimensional organ dose.We also conducted a voxelization conversion on the polygon mesh phantom,demonstrating the method’s efficiency and consistency.Extended applications based on THUDosePD further underline its broad adaptability.This intuitive,three-dimensional platform stands out as a valuable tool for phantom radiation dosimetry research.

Risk Assessment of Coal Mine Water Hazard Based on Three-Dimensional Model of Geology and Underground Space

Mine safety have top-five disasters,which including the water,gas,fire,dust and geological dynamic disaster.The coal mine water disaster is one of the important factors which restricted the development of China’s coal production.It is showed by statistics that 60%of mine accidents are affected by groundwater,which not only result in the production losses,casualties and a variety of

TURBULENT SEPARATED REATTACHED FLOW IN A TWO-DIMENSIONAL CURVED-WALL DIFFUSER

A turbulent separation-rcattachment flow in a two-dimensional asymmetrical curved-wall diffuser is studied by a two-dimensional laser doppler velocimeter.The turbulent boundary layer separates on the lower curved wall under strong pressure gradient and then reattaches on a parallel channel.At the inlet of the diffuser,Reynolds number based on the diffuser height is 1.2×10~5 and the velocity is 25.2m/s.The re- sults of experiments are presented and analyzed in new defined streamline-aligned coordinates.The experiment shows that after Transitory Detachment Reynolds shear stress is negative in the near-wall backflow region. Their characteristics are approximately the same as in simple turbulent shear layers near the maximum Reynolds shear stress.A scale is formed using the maximum Reynolds shear stresses.It is found that a Reynolds shear stress similarity exists from separation to reattachment and the Schofield-Perry velocity law ex- ists in the forward shear flow.Both profiles are used in the experimental work that leads to the design of a new eddy-viscosity model.The length scale is taken from that developed by Schofield and Perry.The composite velocity scale is formed by the maximum Reynolds shear stress and the Schofield Perry velocity scale as well as the edge velocity of the boundary layer.The results of these experiments are presented in this paper

Slope excavation quality assessment and excavated volume calculation in hydraulic projects based on laser scanning technology

Slope excavation is one of the most crucial steps in the construction of a hydraulic project. Excavation project quality assessment and excavated volume calculation are critical in construction management. The positioning of excavation projects using traditional instruments is inefficient and may cause error. To improve the efficiency and precision of calculation and assessment, three-dimensional laser scanning technology was used for slope excavation quality assessment. An efficient data acquisition, processing, and management workflow was presented in this study. Based on the quality control indices, including the average gradient, slope toe elevation, and overbreak and underbreak,cross-sectional quality assessment and holistic quality assessment methods were proposed to assess the slope excavation quality with laserscanned data. An algorithm was also presented to calculate the excavated volume with laser-scanned data. A field application and a laboratory experiment were carried out to verify the feasibility of these methods for excavation quality assessment and excavated volume calculation. The results show that the quality assessment indices can be obtained rapidly and accurately with design parameters and scanned data, and the results of holistic quality assessment are consistent with those of cross-sectional quality assessment. In addition, the time consumption in excavation quality assessment with the laser scanning technology can be reduced by 70%e90%, as compared with the traditional method. The excavated volume calculated with the scanned data only slightly differs from measured data, demonstrating the applicability of the excavated volume calculation method presented in this study.

R/S method for evaluation of pollutant time series in environmental quality assessment

The significance of the fluctuation and randomness of the time series of each pollutant in environmental quality assessment is described for the first time in this paper. A comparative study was made of three different computing methods： the same starting point method, the striding averaging method, and the stagger phase averaging method. All of them can be used to calculate the Hurst index, which quantifies fluctuation and randomness. This study used real water quality data from Shazhu monitoring station on Taihu Lake in Wuxi, Jiangsu Province. The results show that, of the three methods, the stagger phase averaging method is best for calculating the Hurst index of a pollutant time series from the perspective of statistical regularity.

基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明:包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。

长江流域微塑料生态风险综合评估

建立了涵盖长江流域43个城市、366个采样点的微塑料数据集来探究微塑料空间分布变化,并基于二维风险评估矩阵和蒙特卡洛模拟分别评估流域内部各采样点微塑料的绝对生态风险和流域整体微塑料的相对生态风险,进而确定了长江流域微塑料的优先控制地区和优先控制因子。结果表明:长江流域微塑料丰度平均值为(2.52±11.60)万个/m^(3),生产生活消费和船舶运输等人为因素、地形地势等自然因素可能是造成其分布不均的原因;长江流域各采样点所在城市微塑料的绝对生态风险指数范围为1~20,应重点关注鄱阳湖流域和太湖流域的微塑料生态风险;在相对生态风险评估中,流域内90.8%的微塑料污染负荷风险处于低风险等级,63.4%的聚合物危害风险处于高风险等级,65.5%的潜在生态风险处于低风险等级,微塑料丰度、聚氯乙烯和聚氨酯对生态风险的贡献较高。

机电系统网络控制课程的多维度混合式教学探索与实践

针对研究生课程机电系统网络控制的教学现状与发展需求,开展多维度混合式教学探索与实践。构建包含课堂讲授、资源库、专题研讨等在内的线上线下多维度教学体系;针对主题研讨实践环节引入翻转课堂,以项目驱动和研讨式教学引导学生分组完成课程相关的项目任务,掌握并运用所学知识分析解决问题,体验科学研究的过程与思维方法,形成理论知识到科研实践的闭环训练;最终建立形成性和终结性相结合的多元考核评价体系,旨在通过课程学习培养专业基础扎实、科研素养和工程实践能力突出的高端创新型人才。

基于OBE的数据结构多维融合教学模式实践

在工程教育专业认证背景下,为了开展“以学生为中心、以产出为导向”的数据结构教学,借助现代信息技术构建线上线下、课内课外以及理论实践多维融合的教学模式。该教学模式以OBE理念为指导进行混合式教学及考核评价方法设计,并基于翻转课堂有效整合不同维度的学习活动,激发学生自主学习的积极性,拓展学生的知识体系。目前,该教学模式已面向河南大学计算机科学与技术专业进行了3个学期的教学实践,从学生、专家的反馈情况及课程目标达成情况来看,教学效果明显,多维融合教学模式有效提升了学生的自主学习能力、分析与解决实际问题能力以及拓展创新能力。

湿陷性黄土区输水隧洞盾构施工风险评估

为了提高针对湿陷性黄土区输水隧洞盾构法施工安全评估的可靠性,从人员管理、机械材料、施工技术、施工环境4个方面构建较为完善的施工安全风险评估指标体系;利用灰色-DEMATEL方法对中心度进行处理得到风险指标权重;以风险发生概率和风险损失程度两个维度为基础构建二维云评估模型,其中发生概率由主、客观方法相结合来确定,损失程度通过改进雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、功能缺陷和环境影响5个方面来综合确定。将该评估模型运用到引汉济渭工程X输水隧洞盾构法施工项目的安全评估中。结果表明:该项目施工风险评估等级为Ⅱ级,施工安全风险程度较小,评价结果符合工程实际,验证了该评估模型的可行性和有效性。研究成果可为湿陷性黄土区类似输水隧洞盾构法施工安全风险评估提供借鉴和参考。

探索多维度节点化过程考核模式在神经内科住院医师规范化培训中的应用

目的 探讨多维度节点过程考核模式在神经内科住院医师规范化培训中(简称住培)的应用效果。方法 选取2019级—2022级的神经内科住院医师11人,其中2021级、2022级7人为观察组,采取多维度节点化考核,共进行10次;2019级、2020级4人为对照组,采取传统考核方式。结果 观察组培训效果显著提高,理论知识、病史采集和病例分析考试成绩均显著高于对照组,差异有统计学意义(均P<0.05)。同时,国家年度水平测试中,观察组成绩较对照组提升了12.7%。结论 多维度节点化过程考核有助于神经病学专业知识的掌握和临床思维能力的提升,值得进一步探索和推广。

侏罗系宝塔山砂岩突水风险预测及限制边界疏降技术

内蒙古上海庙矿区新上海一号煤矿发生国内首次也是目前唯一的侏罗系煤层开采底板宝塔山砂岩突水淹井事故;开展了侏罗系煤层开采底板强富水宝塔山砂岩突水危险性评价方法和防控技术的研究工作。首先,明确了“11·25”事故的突水水源为侏罗系延安组下部的宝塔山砂岩含水层,且煤层与底板宝塔山砂岩之间隔水层具有强度低、软化系数小、胶结性差的特点,属地质软岩。其次,以“含水层厚度、含水层富水性、含水层渗透性、含水层水压力及18煤底板隔水层有效厚度”为主要指标建立突水评价体系,将宝塔山砂岩含水层突水危险性分区被划分为安全区(32.21%)、威胁区(37.53%)及危险区(30.26%)三种类型,并通过实例验证了评价模型的准确性。最后,结合底板隔水层工程地质特性,分析采用“断层注浆形成局部限制边界+群孔疏降”的方法防控宝塔山砂岩突水。设定“疏放水开始至1号钻场退出疏放水工作、2号、3号和4号钻场持续进行疏放水工作至3号钻场退出、2号和4号钻场持续进行疏放水工作至模型补排平衡”的疏降方案。依据规范得出注浆后最大帷幕渗透系数为2×10^(-2) m/d,当断层注浆后帷幕渗透系数为2×10^(-2)~2×10^(-8) m/d时,疏放水量为402万~347.8万m^(3),安全区占矿区的比例为43.34%~67.37%。结合注浆成本、疏放水量和安全性,帷幕渗透系数为2×10^(-4) m/d时即可有效保证矿井安全生产和技术经济效益。断层注浆局部限制边界+疏放水联合技可有效防控宝塔山砂岩水害,研究工作对我国西部侏罗纪煤田开发底板水防治具有重要意义和工程实践价值。

基于四维度模型的湖南省湘江流域洪涝灾害风险评估

当前极端气候事件频发,降水频次与强度剧增,致使区域洪涝风险提高。为了降低区域洪涝风险,从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力四维度分析洪涝灾害风险的形成机理,基于11项指标,综合运用ArcGIS地理信息软件与熵权法等数理统计方法客观赋权,对湖南省湘江流域的洪涝风险进行综合性评估,最终制作出区县尺度的洪涝风险分布图。结果表明:湘江流域中西部致灾因子危险性低,中游地区孕灾环境敏感性高;环长株潭地区与衡阳市的承灾体脆弱性较高,但前者凭借良好的经济基础,其防灾减灾能力相对较强;湘江流域洪涝风险分布从东北向西南呈增强趋势,高洪涝风险区位于长沙市、益阳市、衡阳市及永州市南部,不同地区洪涝风险的主导因子不同。研究结果较好地反映了多因子作用下地区洪涝风险的差异,可为区域防洪减灾提供支撑。

基于COMET测评模型的职业行动能力学习评价研究

具备职业行动能力是新时代高职学生完成就业创业、实现社会价值和自我价值的核心优势。这一重要条件与高质量发展要求下的职业教育培养目标具有很高的耦合度。但现实中高职院校对职业教育学习评价在认识上存在误区、实践上存在困惑。探索高职学生职业行动能力评价的逻辑起点、分析构建评价要素面临的关键挑战、结合COMET职业能力模型构建“三维”职业行动能力评价要素,聚焦学生的行动绩效与全面发展,旨在为职业教育的学习评价提供借鉴。

基于二维云模型的进近管制系统安全风险评估

进近管制系统的安全运行是确保民航运输安全的关键。安全风险评估是风险管理的基础,其可以提升安全风险管理效率,提高系统整体运行的安全性。同时考虑安全风险因素和安全风险事件,从管制员风险、设备风险、气象环境风险、管制环境风险和管理风险等5大方面建立进近管制系统安全风险评估指标体系;通过二维云模型得到某进近管制系统的安全风险等级为Ⅲ级并与一维云模型对比,证明评估模型具有有效性。将组合赋权的方法与改进的层次分析法和CRITIC法作对比分析,结果表明:组合赋权的方法不仅减少了主观随意性,还中和了主客观权重的不足;使用组合赋权-二维云模型进行进近管制系统安全风险评估结果更加准确。

应用型人才培养导向下心理学研究方法课程群批判探究教学模式的构建研究

呼应国家政策导向和社会发展需求,普通本科高校面临从原有以学术性人才培养为目标向聚焦应用型人才培养的多元化办学方向转型,应用心理学专业人才培养需突出其行业实践特点,以人才建设夯实社会心理服务体系构建。在专业课程载体中,研究方法类课程是实现应用型心理学人才培养目标的关键支撑。该文基于解决当前民办普通本科高校心理学研究方法类课程教学“痛点”的思考,构建批判性探究式学习(CIBL)模型,以整合教学理念更新、教学方法创新、教学材料重构、教学资源扩展、教学评价优化以及课程思政挖掘等多层面教改路径,分析CIBL模式支撑应用型心理学人才培养目标的机制,并提出该模式教学效果的检验方案。

基于点云数据的预制叠合板尺寸质量智能检测方法

为保证预制叠合板在施工现场能顺利安装,在出厂前通常需要对其进行尺寸质量检测,现有预制叠合板的尺寸质量检测方法难以全面准确地测量叠合板的实际三维尺寸。提出一种基于预制叠合板点云数据的多尺寸质量智能检测方法。对采集的点云数据进行预处理后,利用机器学习算法完成预制叠合板点云的自动定位与分割;依据不同的检测任务,将目标点云沿不同方向降维,映射为二维灰度图像;利用图像特征检测算法,分别实现叠合板底板的长宽、预留胡子筋的出筋长度与间距及桁架钢筋高度的自动检测;在验证试验中,对3块预制叠合板的点云数据进行尺寸质量检测。结果表明,提出的智能检测方法能全面准确地完成预制叠合板出厂尺寸质量检测,能进一步提高预制叠合板非接触质量检测结果的科学性与精准性。

新工科大学物理实验多维度教学模式的探索

围绕“三海一核”领域培养可靠顶用创新型人才的目标,探索了新工科背景下大学物理实验多维度教学模式。维度1,增设融入新工科元素的高阶实验和创新实验类型,构建了多层次教学内容;维度2,采用线上线下混合式的多元化教学方法,形成课前、课中、课后物理实验研学新途径;维度3,采用3+1+N过程性多维考核方式,将科创竞赛纳入考核,提升过程性考核的占比,将课-赛-研-创有机融合到一起。3年的实施效果及学生反馈表明,该模式有效提升学生的实践能力、创新探索意识,提高了大学物理实验教学的达成度,为工科物理实验教学改革提供了一种新范式。

基于角度的图神经网络高维数据异常检测方法

在高维数据空间中,数据大都处于高维空间边缘且分布十分稀疏,由此引起的“维度灾难”问题导致现有异常检测方法无法保证异常检测精度。为解决该问题,提出一种基于角度的图神经网络高维数据异常检测方法A-GNN。首先通过数据空间的均匀采样和初始训练数据的扰动来扩充用于训练的数据;然后利用k近邻关系构造训练数据的k近邻关系图,并以k近邻元素距离加权角度的方差作为近邻关系图节点的初始异常因子;最后通过训练图神经网络模型,实现节点间的信息交互,使得相邻节点能够互相学习,从而进行有效的异常评估。在6个自然数据集上将A-GNN方法与9种典型异常检测方法进行实验对比,结果表明:A-GNN在5个数据集中取得了最高的AUC值,其能够大幅提升各种维度数据的异常检测精度,在一些“真高维数据”上异常检测的AUC值提升达40%以上;在不同k值下与3种基于k近邻的异常检测方法相比,A-GNN利用图神经网络节点间的信息交互能有效避免k值对检测结果的影响,方法具有更强的鲁棒性。

电子鼻咽喉镜联合鼻咽3D-CT对儿童扁桃体腺样体手术术后效果评估价值

目的:探讨电子鼻咽喉镜联合鼻咽3D-CT对儿童扁桃体腺样体手术术后效果评估价值。方法:选取2021年1月至2024年1月潍坊医学院附属医院收治的106例扁桃体腺样体患儿,根据评估方式的不同将采用鼻咽3D-CT联合电子鼻咽喉镜评估的42例患儿纳入联合评估组,采用电子鼻咽喉镜评估的30例患儿纳入电子鼻咽喉镜评估组,采用鼻咽3D-CT评估的34例患儿纳入鼻咽3D-CT评估组,对3组的基本特征进行描述性统计,计算鼻咽3D-CT联合电子鼻咽喉镜评估与单纯电子鼻咽喉镜评估和单纯鼻咽3D-CT评估在术后评估中的准确率并进行比较。结果:42例联合评估组患儿鼻咽3D-CT联合电子鼻咽喉镜评估手术效果,有效20例,无效22例,评估有效率为47.62%(20/42);30例电子鼻咽喉镜评估组患儿单纯电子鼻咽喉镜评估,有效5例,无效25例,评估有效率为16.67%(5/30);34例鼻咽3D-CT评估组患儿单纯鼻咽3D-CT评估,有效13例,无效21例,评估有效率为38.24%(13/34)。联合评估组手术效果评估有效率明显高于两个单独评估组,三组比较差异有统计学意义(χ^(2)=7.414,P<0.05)。联合评估的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为47.60%、83.30%、55.60%、80.00%和53.60%;单纯电子鼻咽喉镜评估的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为16.70%、47.60%、35.70%、18.20%和44.40%;单纯鼻咽3D-CT评估的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值分别为38.20%、83.30%、50.00%、72.20%和54.30%。结论:联合应用鼻咽3D-CT和电子鼻咽喉镜,可以提高对儿童扁桃体腺样体手术术后的评估准确性,有助于及时发现和处理术后问题,提高治疗效果。