推荐系统中均模型的增量扩展

为应对推荐系统中数据日益增长的现状,在均模型的基础上,提出支持增量扩展的均模型算法(incremental mean model,Incremental MM)。均模型能够提高固定数据集的推荐效率,在均模型转换之前,为各项目建立评分值与评分数的评分映射表,通过映射表的更新实现均模型的增量算法。在MovieLens数据集上进行实验,实验结果表明,该算法的增量更新效率较高,无损推荐精度,指出了其在大数据背景下的性能优势,展现了其可观的应用前景。

社区均模型的IBCF算法

基于均模型的IBCF(item-based collaborative filtering)算法只考虑在整体的用户集上计算项目之间的相似度,丢失了一些局部上的信息,为此提出社区均模型的IBCF算法。整体用户集聚类成多个用户子集,在整体上和局部上计算相似度,利用整合后的相似度预测评分。在真实数据集上进行实验,实验结果表明,比较几个经典的算法,在时间复杂度较低的情况下,该算法提高了推荐精度。

Lockhart-Martinelli两相流摩擦压降模型与典型均相流模型的验证对比分析

两相流摩擦压降的计算对于两相流设备与管道的设计选型和流阻分析至关重要。在已有的两相流摩擦压降模型中,均相流模型和Lockhart-Martinelli模型(L-M模型)是比较常用的两相流摩擦阻力压降计算模型。两相流压力对两相流摩擦压降影响很大,然而,之前的模型验证分析并未分析这些模型在不同压力条件下的计算精度。L-M模型是否适用于中高压两相流,均相流模型在什么压力范围内适用,并未有相关验证分析及结论。本研究对比了均相流模型和L-M模型计算值与文献中公开发表的两相流摩擦压降数据,主要包括OuldDidi的制冷剂两相流摩擦压降数据、GASPARI的7 MPa两相流摩擦压降数据及陈听宽的高压两相流摩擦压降实验数据。通过验证对比分析发现在中高压条件下,L-M模型计算误差非常大,压力越高,模型计算误差越大。而均相流模型,对于高压两相流,特别是对高压低质量含气率两相流有比较好的预测精度。

非均质多孔介质超临界CO_(2)非混相驱替特征及机理研究

为深入理解超临界CO_(2)在非均质储层中的非混相驱替过程,探索其流动特性及对多孔介质流体动力学的影响,为CO_(2)增强油气采收率和地质碳储存技术提供科学依据,采用基于Navier-Stokes方程与Cahn-Hilliard方程耦合的微观两相流模型,结合Voronoi多边形构造技术建立了具有真实孔隙结构特征的非均质多孔介质模型。通过模拟计算,详细描述了不同条件下CO_(2)驱替过程中的流体动力学行为和界面特征,研究了流体界面形态的演变和驱替效率的影响因素。结果表明:超临界CO_(2)注入后,不同模型内均出现了指进特征和复杂的非混相界面;孔道结构特征决定了毛细力大小,影响CO_(2)驱替前缘的稳定性,大孔道易形成指进现象,而狭窄孔道受毛细阻力与黏滞力影响,促使CO_(2)渗流路径转向或分叉,并导致孔隙压力不均匀分布;孔道内的黏滞力阻碍CO_(2)推进,适度调节CO_(2)的黏度和密度有助于提高驱替效率;高毛管数条件下,驱替压力导致流体相界面变得不稳定,CO_(2)优势渗流通道数量增多,指进渗流通道宽度拓宽,在黏滞力作用下出现了非连续的卡断现象;长时间的驱替过程显著提高CO_(2)饱和度,但伴随高能耗损失,驱替效率在CO_(2)突破后期逐渐下降。因此,调控超临界CO_(2)的物理性质、优化控制注入速率,能有效改善CO_(2)在地层中的分布和驱替路径,是提高CO_(2)驱替效率和优化地层开发的重要手段。

基于煤储层三维非均质地质模型的CO_(2)-ECBM数值模拟研究

CO_(2)驱煤层气地质封存(CO_(2)-ECBM)强化煤层气开发、实现煤层气井增产的同时,将CO_(2)封存到深部煤层中,该技术极具发展前景。依托示范工程,基于地质建模开展数值模拟研究,仍是技术研发的重要路径。基于对角点地质模型和COMSOL Multiphysics地质建模能力的分析,利用拆分-重构法在COMSOL Multiphysics内建立了能有效描述沁水盆地柿庄南区块3号煤储层的三维空间展布和含气量、吸附时间、孔隙度、渗透率、弹性模量、泊松比非均质分布的地质模型。在此基础上,结合吸附-渗流-温度-应力-化学(AHTMC)多场耦合数学模型开展了控压注气方式的CO_(2)-ECBM数值模拟工作,分析了CO_(2)注入压力对CH_(4)增产、CO_(2)封存及煤储层地球化学环境的影响,提出了同时关井、序贯关井2种关井方式和省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存以及3者综合兼顾4种CO_(2)-ECBM工程目标,优化了2种关井方式、分别实现4种工程目标场景下的CO_(2)注入压力。研究结果表明:(1)在15 a工期、5.5~9.5 MPa注气压力情况下,随着注入井CO_(2)注气压力的增加,生产井CH_(4)增产率、煤储层CO_(2)封存量均增加,最大可分别达14.39%和8.31×107 m3,含酸性裂隙水的煤储层区域扩大,受CO_(2)从生产井大量产出的影响,储层CO_(2)封存率降低,但保持在95%以上;(2)煤储层非均质性对煤层气井生产影响很大,煤层气井周围煤储层CH_(4)含气量越高、孔隙度和渗透率越大,CH_(4)增产效果越显著,周围煤储层吸附CO_(2)能力越强,CO_(2)产出速度越小;(3)同时关井和序贯关井方式下,CO_(2)注气压力对生产井组产出气CO_(2)体积分数和CH_(4)产气速度变化有显著影响,CO_(2)-ECBM工程结束时煤储层CH_(4)采收率随注气压力增加而降低,3.50、6.50、9.50 MPa的注气压力下分别为33.28%、18.90%、12.81%和41.63%、29.03%、23.01%;(4)以省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存及3者综合兼顾为工程目标的CO_(2)最优注入压力在同时关井时分别为8.05、3.50、6.35和6.25 MPa,在序贯关井时分别9.50、9.50、3.50和9.50 MPa;(5)相较于同时关井,序贯关井在采用最优CO_(2)注气压力时能够通过延长工程时间获得较好的CH_(4)增产和CO_(2)封存效果。

爆炸冲击波作用下均质颅骨模型有效性研究

计算模拟已广泛应用于研究爆炸冲击波对头部的致伤机理中,并致力于研发相关的防护装备(如头盔).在这些研究中,复杂的类三明治颅骨结构通常被简化为单层等效均质结构,其模型参数由三点弯曲试验获得.文章通过有限元模拟发现,弯曲等效均质壳-核结构与三明治复合壳-核结构的爆炸冲击响应却存在较大差异:在相同冲击波载荷作用下,前者壳的前部位移比后者壳低约19%,而其后部位移却高约21%;前者内核的前部压力比后者内核低约15%,而其后部压力却高约30%.上述差异主要由于构建三明治复合结构的等效均质模型中,忽略了壳体曲率以及层状结构中界面对应力波的透射影响.鉴于颅脑结构与球形核壳结构的类似性(颅骨为外壳,大脑为内核),球形核壳结构的计算结果可以推广到颅脑结构.因此,基于三点弯曲试验结果构建的传统均质颅骨模型,不能有效描述颅脑的爆炸冲击响应,需要使用更接近真实颅骨的三明治复合模型代替通用均质颅骨模型.

基于均模型的IBCF算法研究

基于项目的协同过滤(item-based collaborative filtering,IBCF)算法推荐精度高,实现简单,易于用于实际系统,然而因Item向量过长,计算相似性十分耗时。针对这一问题,从Item向量过长入手,提出了一种均模型表示Item向量的方法,缩短计算相似性的时间。在Movie Lens数据集上进行对比,实验表明,该算法在推荐精度基本保证的情况下,能有效缩短计算时间,降低时间复杂度。此外,本文还指出上述优化相似性计算方法可进一步优化来提高推荐精度和满足实际应用要求。

不同非均质性模型中注气方式对气驱油的影响

分别利用均质和非均质岩心模型,进行了连续气驱和水气交替驱油实验。研究了不同非均质性模型中,注气方式对气驱油效果影响的差异。结果表明,均质模型中水驱后连续注气与水气交替提高驱油效率幅度分别为15.8%和14.9%,注气方式对气驱油效率影响较小;而非均质模型中直接水气交替驱原油采收率为78%;连续注气、间歇注采和周期注气原油采收率分别为41.9%、32.2%和42.3%;水气交替注入原油采收率最高,气体注入方式对气驱原油采收率影响较大。均质模型中,气驱后水气交替驱时,水段塞为主要驱油段塞;而非均质模型中,气驱后水气交替驱时,气体段塞是主要驱油段塞。

曲流点坝沉积模式、三维构形及其非均质模型

通过对曲流点坝形成过程、洪水事件的水动力条件及冲淤机制分析 ,结合大庆长垣曲流点坝垂向层序、侧积体类型与组成、岩石相、粒度、储油物性 ,建立了单一侧积体横向与垂向沉积模式和点坝侧积体沉积迭式 ,由此建立了点坝三维构形 ,进而对点坝砂体内部非均质控制格架、层次性、各级实体规律性、空间形态进行研究 。

川东碳酸盐岩储层非均质模型

川东铁山、雷音铺构造嘉陵江组二段二亚段储层非均质性迥异。前者孔隙度分布不均匀且相差悬殊，储层密度及分层系数高，孔隙层呈带状分布，隔层不稳定，白云岩段所占比例大；后者孔隙层呈透镜状分布，储层密度及分层系数低于前者，隔层稳定。二者高孔隙段位于上部，孔隙层横向连通性都较好，隔层岩性均为膏质白云岩。网格化后建立的储层非均质模型显示，它们的嘉陵江组二段二亚段上部孔隙层均较发育，而下部则极不发育，铁山构造呈层状，横向连通性较透镜状分布的雷音铺构造为好。经检验与模型预测结果相吻合。

RH真空精炼系统气液两相循环流动的均相流模型

提出一种修正的均相流模型,即在模型的含气率守恒方程中引入气相水平滑移速度,该速度只存在于喷嘴附近的区域,其物理作用是将气体导入流体中.计算实践表明,修正的均相流模型能够解决侧吹装置中的气液两相流动问题.同水模型的实验观察比较表明,该模型模拟的气相分布特征同水模型观察结果符合较好.

樊家川油田河流相储层砂体非均质模型及剩余油分布

河道砂体内部沉积结构韵律性变化和夹层的发育导致垂向上储层形成严重的非均质性,从而控制了注入水垂向上的波及体积和剩余油的分布。根据多口取心井及检查井资料,建立了各类河道砂体非均质模型,并采用检查井水洗剖面详细描述和数值模拟方法,研究了砂层内不同夹层分布及其韵律性变化所产生的非均质模型中剩余油分布规律,为该油田高含水开发后期进行井网综合调整及其剩余油挖潜提供基础。

三维非均质模型上聚合物及有机交联聚合物提高采收率研究

所用三维非均质物理模型高 10 0mm ,平面边长 5 0 0mm ,平面上一条对角线两端设注入井和产出井 ,沿对角线有渗透率约 3.0 μm2 的高渗条带 ,两侧为 0 .5 μm2 的低渗区。在平面内均匀布置 7排 7列共 49个测压点。驱替液有地层水 ;15 0 0mg/L聚合物溶液 (0 .3PV) ;15 0 0mg/L聚合物 +12 0 0mg/L酚醛树脂交联凝胶 (0 .2PV)。驱替温度 70℃。水驱、聚合物驱、交联聚合物驱的采出程度依次增大 ;聚合物驱、交联聚合物驱含水曲线上出现两个低谷区 ,曲线振荡明显 ,交联聚合物驱含水曲线振荡尤其剧烈。通过紧靠注入和产出井的 1点和 49点 ,主流线中间点 2 5点和非主流线上 38点 ,水驱死油区内 36点和 45点处压力变化曲线的对比 ,及聚合物和交联聚合物驱替液G′和G″曲线的对比 ,认为交联聚合物驱采收率高于聚合物驱采收率的原因 ,是具有更高弹性的交联聚合物驱替液改善油藏非均质性、扩大波及体积、提高后续注水冲刷效能、改善驱替效果的能力均更强。

煤储层渗透率的非均质性模型

应用马尔柯夫过程的原理和方法，建立起描述煤层形成过程或显微序列的数学模式，进而通过对研究实例中煤层结构以及煤岩分层渗透性的模式拟合，对厚煤层渗透率的非均质性特征作出预测，为煤层气开采地质条件评价提供了一条新的思路．

蒸汽发生器一维均相流模型及其换热性能

以大亚湾核电站蒸汽发生器为原型,在合理假设基础上,分别以一回路流体、二回路流体及U形管内、外壁为研究对象,建立了蒸汽发生器一维均相流模型。采用Jacobi迭代法编制了基于MATLAB的仿真程序,对蒸汽发生器不同工况下的稳态换热性能进行计算,得出各流程关键参数的变化规律,计算结果与大亚湾核电站实际运行数据相吻合。计算结果揭示了蒸汽发生器的内在传热规律,可为蒸汽发生器优化设计提供一定的理论依据。

用模糊均生函数模型作青藏高原气候冷暖预测

利用模糊均生函数模型(FMGF)和滑动T-检验,分析了近620年来青藏高原气候冷暖的变化趋势,并作出预测。结果表明:青藏高原最寒冷的时期为17世纪中期,最暖的是20世纪。温度存在31～45年的周期振荡。与20世纪后30年相比,未来50年中温度偏高约0.5℃。

均生函数模型在高原汛期降水预报中的应用

以均生函数为基函数，建立了正交化、主成分和最优子集回归三类预测模型。对云南昆明、滇中（包括昆明、玉溪和楚雄）及西藏林芝的汛期（６～８月）降水进行了模拟和预测，其拟合效果，特别是对极值的拟合十分理想。结果表明：在高原地区，均生函数模型预报降水具有较高的精度，拟合报准率和实际报准率分别为９７％～１００％和６０％～８０％，且具有多步预测能力。

水平管气-液两相变质量流的均相流模型

与常规管中气-液两相流动不同,水平管气-液两相变质量流动存在沿程管壁入流。在水平管单相变质量流动试验研究的基础上,考虑了管壁入流对管壁摩阻系数的影响,提出了孔缝管管壁摩阻系数相关式。将气-液两相混合物看作均匀介质,使水平管气-液两相变质量流的均相流模型的基本模型等同于单相变质量流的流动模型,重点研究了气-液两相变质量流均相流模型中流动参数的混合规则,提出了新的气-液两相粘度混合规则。对气-液两相变质量流的均相流模型进行了试验验证,研究结果表明,气-液两相变质量流的均相流模型预测结果可以满足工程计算精度的要求。

轨道交通枢纽换乘效率DEA非均一评价模型

换乘效率是对轨道枢纽换乘功能的综合度量 ,对其评价能够发现轨道枢纽在运行过程中存在的问题并能找出解决问题的有效途径。通过对多指标综合评价问题均一评价方法的局限性分析 ,提出了用数据包络分析方法进行轨道枢纽换乘效率评价的新思路 ,建立了输入输出指标体系和DEA非均一评价模型 ,给出了换乘效率、输入冗余率和输出亏空率以及运行有效性的评价分析方法 ,并进行了广州地铁枢纽换乘效率评价的实例研究。结果表明利用

模糊均生函数残差模型在地下水数值模拟降水量预报中的应用

地下水主要补给来源为大气降水的入渗和地表水体的渗漏。在地下水模拟预报模型中需要预先知道降水量。迄今为止,年降水量的预测仍然是一个不易解决的难题。在模糊均生函数模型(FAFM)基础上,利用其残差数据序列对FAFM进行校正,提出了模糊均生函数残差模型(REMFAF),给出了模型预报精度的检验方法。实例研究表明,REMFAF模型应用于吉林省西部地区地下水数值模拟中的降水量预报,比FAFM的预报精度更高,取得了较为理想的结果。