不同酵母发酵的白兰地基酒在蒸馏前后的香气分析

本研究旨在探究以不同酵母(71B、KD、F33、K1、FC9DP、D254、FC9)酿造的新疆产区的白兰地基酒及其新蒸馏白兰地原酒在挥发性风味物质及香气特征的差异。通过对不同样品进行全二维气相色谱-飞行时间质谱分析结合感官定量描述分析。结果显示,添加酵母D254的基酒香气物质总量最高,果香、花香、木质香气特征更突出;在蒸馏后,添加酵母FC9和FC9DP的酒样香气属性更为丰富,其中花香、果香、木质香气属性突出,此外,FC9DP酒样香气化合物相对含量也最高。对比蒸馏前后的基酒,结果显示,除了酚类化合物及内酯类化合物,大部分香气化合物的相对含量皆在蒸馏后有所增加,其中FC9DP样品的酯类、醇类、酸类及萜烯类化合物增加最为明显。此外,经过蒸馏,基酒去除了生青味和酸味的不良气味特征,香气品质有所改善。该研究可为白兰地酿造工艺的进一步改进提供数据参考。

超声辅助低温碱提木聚糖及制备低聚木糖

以酒糟为原料,研究超声波辅助碱法对提取木聚糖影响,并考察提取工艺对木聚糖酶制备低聚木糖的影响。响应面实验优化超声波辅助碱提木聚糖,结果表明:在NaOH浓度8%、料液比1∶20、提取温度58℃、超声波功率955W和提取时间20 min条件下,木聚糖提取率为72.31%。通过液相色谱、凝胶色谱和红外光谱分析表明:提取木聚糖样品主要成分为木聚糖,超声处理降低相对分子量和聚合度。酶解制备低聚木糖(XOS),在酶用量为100U/g底物、pH 8.0、50℃时,酶解6 h得率达80%以上,XOS中木二糖-木四糖的含量总和(XOS2-4)占64.5%。XOS为2 mg/mL时,对DPPH自由基清除率为87.3%。本研究通过超声辅助碱溶液降低木聚糖提取能耗和木聚糖相对分子量,有效提高XOS酶解得率。该工艺将有助于提高酿酒副产物酒糟的附加值。

蒸汽蒸馏法对葡萄酒酒精度的快速测定及应用

为改善水浴加热蒸馏法的不足,提高葡萄酒酒精度检测效率,借助凯氏定氮仪,基于蒸汽蒸馏法测定葡萄酒酒精度,并进行精密度、回收率试验以及蒸汽蒸馏法和水浴蒸馏法的对比试验,并作测定方法不确定度分析和教学实验应用验证。结果表明,蒸汽蒸馏法对葡萄酒样品酒精度测试值的变异系数均小于水浴蒸馏法;蒸汽蒸馏法可在4 min之内结束蒸馏过程、检测时间缩短一半左右,标准品的乙醇浓度与酒精度测定结果在≤40%体积分数范围内线性关系良好,加标样品酒精度测试标准差0.13~0.45、加标回收率98.55%、RSD均值1.45%,操作简便高效,测试结果准确度高,可推广应用于生产检验或科研教学,并据此结果对葡萄酒酒精度快速测定自动蒸馏仪进行了初步设计与改进。

神经网络压缩联合优化方法的研究综述

随着人工智能应用的实时性、隐私性和安全性需求增大,在边缘计算平台上部署高性能的神经网络成为研究热点。由于常见的边缘计算平台在存储、算力、功耗上均存在限制,因此深度神经网络的端侧部署仍然是一个巨大的挑战。目前,克服上述挑战的一个思路是对现有的神经网络压缩以适配设备部署条件。现阶段常用的模型压缩算法有剪枝、量化、知识蒸馏,多种方法优势互补同时联合压缩可实现更好的压缩加速效果,正成为研究的热点。本文首先对常用的模型压缩算法进行简要概述,然后总结了“知识蒸馏+剪枝”、“知识蒸馏+量化”和“剪枝+量化”3种常见的联合压缩算法,重点分析论述了联合压缩的基本思想和方法,最后提出了神经网络压缩联合优化方法未来的重点发展方向。

不同馏分油分级分质加工中萃取技术研究进展

解决传统燃料过剩、开发绿色高效低耗的油品加工技术是双碳背景下的必然趋势。发展分子炼油理念下的变革性加工技术,实现从“馏分加工”到“组分加工”,是节能降耗、物尽其用的重要思路,其中组分的高效分离是实践分子炼油理念、实现精细化加工的重中之重。详细介绍了我国各种馏分油的化学组成的分布规律以及现有溶剂萃取技术分离芳烃、烷烃和杂原子化合物等组分的研究现状,讨论了各类油品由于组成差异而导致不同的分离难点,旨在提出未来研究的切入点和有价值的研究方向。

面向边缘计算的轻量级母猪分娩识别模型

为实时监测母猪分娩过程并准确分析记录其完整产程的产仔数、产仔间隔和产程等信息,该研究运用知识蒸馏和剪枝,结合了ResNet50高准确率和MobileNetV3高检测效率的优势设计了一种轻量级网络。采用数据增强提高教师模型ResNet50对分娩特征的提取能力,通过掩模生成蒸馏(maskedgenerativedistillation,MGD)提高学生模型MobileNetV3-S对分娩关键区域的表达能力,并通过依赖关系图(dependency graph)显式建模学生网络层间的依赖关系,结合分组耦合参数对学生模型进行剪枝。剪枝得到的MobileNetV3-S(MGD)_Prune参数量为0.74 M,在DELL OptiPlex微型机上检测速度为83.10帧/s,单栏视角测试准确度为91.48%,相比于ResNet50的检测速度提升了67.13帧/s,测试准确度下降0.98个百分点。试验结果表明,单栏视角对监测母猪分娩更为有效,模型对于产仔平均间隔的检测误差为0.31 s,仔猪出生事件的平均持续时长检测误差为0.02 s,能够高效监测母猪分娩全过程。

基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型研究

零散、孤立的海量数据形成“数据孤岛”使得数据无法交互和连接,如何在保护原始数据隐私的前提下安全有效地共享数据中的知识信息已成为热点研究问题。基于以上内容,提出了一种基于区块链的联邦蒸馏数据共享模型(BFDS)。区别于中心化架构,采用区块链联合多参与方组建教师网络,实现分布式协同工作;通过交换蒸馏输出的方式,传递数据中的知识信息,联合训练轻量化模型;提出了一种多权重节点可信评估算法,调用智能合约分配权重并生成可溯源全局软标签,降低因参与方质量差异而产生的负向影响。实验结果表明,BFDS模型能联合多参与方安全可信共享数据知识,协同蒸馏训练模型,降低了模型的部署成本;所提出的多权重节点评估算法能有效减小低质量节点的负向影响,提高了全局软标签的质量与安全性。

基于排序蒸馏的序列化推荐算法

为解决当前基于知识蒸馏的推荐算法排名有效性和效率低,以及现有知识蒸馏模型更强调的是静态和单一知识迁移的问题,提出一种基于排序蒸馏的序列化推荐算法。训练一个性能优越、规模大的教师模型,训练一个符合移动终端设备的小模型即学生模型,使学生模型在教师模型的指导下学习排序。学生模型实现了与教师模型相似的排名性能,且学生模型规模较小提高了在线推荐效率。通过在数据集MovieLens和Gowalla上的实验,验证了该模型增强了学生模型的学习效果,缓解了学生模型学习不充分导致排名不佳的问题。模型可以自然地运用于序列化推荐的模型中,具有很好的通用性。

基于SPWVD与知识蒸馏的行星变速器故障诊断研究

行星变速器运行工况多是非平稳运行工况,运行过程中齿轮啮合振动信号相互耦合导致测试信号混叠,其隐藏故障诊断难度增大;同时应用复杂的神经网络模型进行故障诊断预测时多数会收到工业现场边缘计算设备硬件的限制。针对相关问题,在保证行星变速器故障诊断准确率的情况下减少网络模型的参数量,提出了一种应用平滑伪维格纳-威利分布(smooth and pseudo Wigner-Vile distribution, SPWVD)与知识蒸馏结合的智能识别模型用于行星变速器故障诊断。首先,利用集合经验模态分解(EEMD)方法将多分量振动信号分解后选取单分量信号进行SPWVD计算后线性叠加得到二维时频图作为输入,以ResNet101为教师模型指导学生模型MobileNet进行训练,复杂教师模型将数据中的知识传授给学生模型,提高了学生模型的精度。将该方法与同类方法进行了对比,结果表明,模型以牺牲2.43%准确率为代价,存储成本下降为教师模型的24.55%,相较未知识蒸馏的MobileNet的准确率提高了9.61%,实现模型轻量化。本研究方法对提高深度学习模型在工程实际应用,降低边缘计算设备部署成本提供了一种有效且可行的解决方法。

化工精馏塔控制系统探究

精馏塔是石化工业中广泛使用的混合物分离设备,其主要作用是将混合物中的各种成分分离,达到一定的纯度。精馏塔精馏过程的实质是利用混合物中各组分在同一温度下的不同挥发特性,将液相高沸点组分转化为气相,气相低沸点组分转化为液相。基于精馏塔这一设备的原理与特性,它广泛地应用于现代化工企业中。在精馏塔装置运行生产的过程中对塔中的压力、温度、液位和管道中的流量都有严格的要求。鉴于此,该文在分析精馏塔生产工艺及特点的基础上,结合控制理论、机械、仪表、计算机和软件工程等方面的相关知识,面向石化企业设计一种化工精馏塔的控制系统。

基于决策变量的多目标评价在教学中的应用——萃取精馏分离异丁烯/异丁烷的优化设计

以常规萃取精馏和侧线萃取精馏分离异丁烯/异丁烷为研究对象,从能量、经济、热力学、环境四个方面进行多目标评价,对这两种工艺的精馏塔和溶剂回收塔进行决策变量优化,获得最佳操作参数。该实验有助于激发学生的创新思维,促进他们探索精馏新技术和新方法,培养实践能力和节能降耗意识,提升学习积极性。

基于CenterNet的多教师联合知识蒸馏

介绍了一种基于轻量化CenterNet的多教师联合知识蒸馏方案。所提方案能有效解决模型轻量化带来的性能恶化问题,可以显著缩小教师模型和学生模型之间的性能差距。将大规模复杂模型作为教师模型,指导训练轻量化学生模型。相比于模型的传统训练方案,使用所提知识蒸馏训练方案可以在相同的训练轮数后使轻量化模型达到更优的检测性能。主要贡献是提出了适用于CenterNet目标检测网络的新型知识蒸馏训练方案——多教师联合知识蒸馏。在后续实验中,进一步引入了蒸馏注意力机制,从而优化了多教师联合知识蒸馏的训练效果。在VOC2007数据集(Visual Object Classes 2007 Dataset)上,以MobileNetV2轻量化网络作为主干网络为例,相较于传统的CenterNet(主干网络为ResNet50),所提方案在参数量指标上压缩了74.7%,推理速度提升了70.5%,在平均精度上只有1.99的降低,取得了更好的“性能-速度”平衡。实验证明,同样经过100轮训练,使用多教师联合知识蒸馏训练方案的轻量化模型相较于普通训练方案,平均精度提升了11.30。

CheatKD:基于毒性神经元同化的知识蒸馏后门攻击方法

深度学习模型性能不断提升,但参数规模也越来越大,阻碍了其在边缘端设备的部署应用。为了解决这一问题,研究者提出了知识蒸馏(Knowledge Distillation,KD)技术,通过转移大型教师模型的“暗知识”快速生成高性能的小型学生模型,从而实现边缘端设备的轻量部署。然而,在实际场景中,许多教师模型是从公共平台下载的,缺乏必要的安全性审查,对知识蒸馏任务造成威胁。为此,我们首次提出针对特征KD的后门攻击方法CheatKD,其嵌入在教师模型中的后门,可以在KD过程中保留并转移至学生模型中,进而间接地使学生模型中毒。具体地,在训练教师模型的过程中,CheatKD初始化一个随机的触发器,并对其进行迭代优化,以控制教师模型中特定蒸馏层的部分神经元(即毒性神经元)的激活值,使其激活值趋于定值,以此实现毒性神经元同化操作,最终使教师模型中毒并携带后门。同时,该后门可以抵御知识蒸馏的过滤被传递到学生模型中。在4个数据集和6个模型组合的实验上,CheatKD取得了85%以上的平均攻击成功率,且对于多种蒸馏方法都具有较好的攻击泛用性。

不同蒸馏方式对岗松精油得油率与成分的影响

为探索蒸馏工艺对岗松(Baeckea frutescens)精油品质的影响,采用水中蒸馏、水上蒸馏、扩散蒸馏、复蒸蒸馏和同时萃取蒸馏5种蒸馏方式提取岗松枝叶精油,对精油得油率和成分进行分析。结果表明,复蒸蒸馏精油得油率最高。采用复蒸蒸馏获取岗松精油时,设置液料比8∶1,蒸馏2 h,得油率为1.101%;精油中,β-蒎烯、4-松油醇、1,8-桉叶素和芳樟醇含量均符合广西地方标准DB45/T 1064—2014对特征组分的要求。试验结果可为岗松精油工业化生产提供参考。

基于场协同理论的热空气吹掠型太阳能蒸馏器对流传热性能优化分析

以热空气吹掠型太阳能蒸馏器为研究对象,利用数值模拟结果和均匀设计法分析蒸馏器内流动与传热场协同角的变化规律和影响因素。结果表明,影响场协同角的主要因素是热空气进口速度,热空气进口温度和水温的影响不显著。在蒸馏水温30~70℃、进口空气温度40~90℃,进口空气速度为8 m/s时平均传热场协同角最小,为73.14°,传热系数最大,可达到同等条件下自然对流传热系数的4倍。

国内外油页岩工业发展现状

油页岩可作为锅炉燃料直接燃烧产生蒸汽发电,也可经热解后分解生成页岩油、页岩半焦和类似天然气的干馏气,是石油的重要补充能源,开发前景广阔,对世界能源结构的改变具有重要战略意义。梳理世界主要油页岩国家油页岩资源特点、加工利用技术和开发利用现状,世界各国对油页岩的勘探、开采和干馏技术不断革新提升,包括爱沙尼亚、巴西、美国在内的许多国家已经拥有了较先进的油页岩处理技术,对油页岩进行合理开采并进行产业化利用。目前,中国在抚顺、新疆、甘肃等地加工利用油页岩,抚顺页岩油年产量最大。与世界主要油页岩国家相比,中国油页岩开发利用程度总体较低,新技术开发利用不够成熟,尚未形成以油页岩为基础的完整产业链,未来发展还需要更多相关国家政策支持,进一步加大油页岩的科研投入,研究开发适应中国特点的新型技术,不断提高油页岩的工业利用水平和资源化利用水平,在提高处理量、产油率的同时减少生态污染,坚持走新型工业化道路。

属性蒸馏的零样本识别方法

零样本识别是计算机视觉领域最具挑战性的任务之一,其关键在于如何从已见类中学到稳定和可迁移的知识。为提高零样本识别的准确率,对零样本识别问题进行了系统研究,并利用知识蒸馏的思想,精心设计了一个简单有效的属性蒸馏分类器。它符合人类认识事物的过程,首先从Vision Transformer大模型中获得全面细致的视觉特征,再运用属性概念蒸馏出物体的属性知识,最后迁移到未见类识别任务中。公开数据集上的实验表明,该方法取得了具有竞争力的结果,其识别准确率虽略低于最新的属性引导算法,但优于其他传统方法,而且识别架构简单具有更快的处理速度。同时,研究也指出了减少属性描述的稀疏性,以及增加多视角高清图像,将有利于提高零样本识别方法的准确率。

发酵酒糟在养牛产业中的应用研究进展

酒糟作为酿酒产业的副产物,近年在动物饲料中被广泛应用,其可替代日粮中的部分精料用于畜禽养殖,在一定程度上可缓解畜禽养殖业的饲料短缺问题。酒糟经过微生物发酵后能延长储存时间,而且能提高饲料中粗蛋白质含量及优化氨基酸组成,同时降低粗纤维含量,营养价值较高,提升了酒糟的饲用价值。本文主要对几种发酵酒糟特点、利用方式及发酵酒糟在养牛产业中的应用效果的研究进展进行综述,以期为发酵酒糟饲料化的研发与应用奠定基础。

改进YOLOv8的轻量级军事飞机检测算法

遥感图像军事飞机检测在侦察预警、情报分析等领域具有重要意义。为使军事飞机检测模型能在算力受限的设备上高效运行,从网络设计与模型压缩两个方面对YOLOv8n进行轻量化改进。在网络设计方面,使用FAS_C2f替换原始主干网络中的C2f模块,减少计算冗余并加快网络特征提取的速度;根据军事飞机目标的尺度特征对网络结构进行优化,缓解因过度下采样导致的小目标信息丢失问题;使用Inner-SIoU作为新的定位回归损失函数,提升对小目标样本的学习能力并加快回归边界框的收敛。在模型压缩方面,使用基于LAMP分数的通道剪枝对重设计后的模型进行压缩,进一步减少参数和模型大小;并利用通道级知识蒸馏(channel-wise knowledge distillation,CWD)将模型精度恢复到接近剪枝前的水平。实验结果表明,在公开军用飞机数据集MAR20上,轻量化后的模型mAP为97.2%,体积仅有0.7 MB,较原始模型缩小了88.3%,FPS提高了14帧/s,满足军事飞机目标检测的实时性要求。

石油产品蒸馏实验的改进

目前我校化工教学实验每次只是单独使用一种蒸馏方法,分别为实沸点(TBP)蒸馏、恩氏蒸馏、克氏蒸馏实验。为使学生将所学知识用于解决石油炼制领域的实际问题,针对炼油厂实际情况,选用不同石油产品,在开设实沸点(TBP)蒸馏、恩氏蒸馏、克氏蒸馏实验的同时,开设气相色谱模拟蒸馏实验。学生需掌握模拟蒸馏数据与其他蒸馏方法特点,同时考察各蒸馏数据的准确性。