我国教育元宇宙研究的热点透视与未来路向——基于核心文献的LDA主题模型分析

教育元宇宙作为元宇宙的教育应用前景广阔,对相关文献进行系统分析有助于推进其应用向纵深发展。基于LDA主题模型和人工内容分析对关于教育元宇宙的130篇核心期刊文献进行系统梳理后发现,我国教育元宇宙研究主要围绕基本理论、批判审视、思政教育应用、学习赋能、场景创设、技术支撑、模型构建等7个主题展开,为教育元宇宙建构学理支撑、凝聚理性共识、铺筑可为进路、筑牢技术基座和汇聚多维创想积淀了丰硕成果。基于此,未来教育元宇宙还应从顶层设计、关系廓清、伦理规约、技术向善、场景拓展等5个方面着力:探赜教育元宇宙顶层设计研究,统筹教育元宇宙系统构建;完善教育数字化转型与教育元宇宙逻辑关系研究,驱动两大领域协同演进;深入教育元宇宙伦理规范研究,促进教育元宇宙健康发展;夯实教育元宇宙意识形态属性研究,保障教育元宇宙向善属性;拓展教育元宇宙应用场景研究,牵引教育元宇宙实践落地。

考虑折返行为的元胞自动机人员疏散模型

为研究行人折返行为对疏散的影响,考虑多出口对行人的吸引力、人员相互作用力、火源蔓延威胁以及折返场吸引力的共同影响,在元胞自动机模型的基础上提出基于静态场、动态场、火源场以及折返场共同作用的行人疏散场域模型,研究不同折返比例、折返区域、人员密度、出口数量和位置情况下折返行为对疏散进程的影响。研究结果表明:少量折返行为对总疏散时间影响较小,而群体性折返行为的存在会增加总体疏散时间,随着折返比例的增加,疏散时间随之增加。折返区域离出口越近,对总体疏散效率的影响越小。折返行为对疏散进程的影响效果,随着人员密度的增加不断增强。在双出口条件下,对侧设置出口位置能有效减少折返行为对疏散进程的负面影响。研究结果可为提高紧急情况下的疏散效率提供参考。

基于MDR2023的元数据值域语义约束注册标准化模型研究

元数据注册(MetadataRegistry,MDR)是数据治理中元数据精确表达语义的必要前提。通过全面系统地分析国内外的MDR系统,发现国内外MDR更多关注基本数据元素,数据语义约束注册方面的研究缺乏。因此,首先基于ISO/IEC11179:2023(MDR2023)系列标准提出元数据语义约束外延分类模型,明确元数据语义约束范围,并选取其中的值域语义约束详细研究;其次,基于MDR2023标准提出元数据值域语义约束注册元模型,为元数据语义约束注册提供标准化且完整的注册算法流程,从而为元数据值域语义约束注册提供解决方案;最后,以石油领域著名的POSC标准为需求背景,对其中的值域语义约束进行注册,据此实现石油领域元数据值域语义约束的标准化,验证提出的元数据值域语义约束注册元模型的合理性和可行性。提出的元模型对于其他领域数据治理具有普适性。

基于元模型订单的联合作战仿真协同建模机制

研究了不同层次作战实验室协同开展联合作战仿真建模的问题。分析了联合作战仿真建模需求,并运用元模型建模原理及其特点,建立了一种基于元模型订单的联合作战仿真协同建模机制。基于该机制,战役层与战术层作战实验室围绕元模型订单的下发与提交,在统一作战想定下进行了元模型功能分解、参数确定、试验构建和聚合应用等活动,从而实现了联合作战协同建模。以面向海上封锁作战效能评估的联合作战仿真建模为例,验证了该机制的有效性。

高速公路客货混行交通流元胞传输模型

针对客货混行引发的交通流稳定性下降、交通安全风险增加以及运行效率降低等问题,构建一个多车道客货混行交通流元胞传输模型,从宏观角度研究不同货车渗透率下的高速公路客货混行交通流特性.首先,利用微观车辆跟驰模型,分析均质小汽车和货车交通流的基本图特征,提出不同货车渗透率下的客货混行交通流基本图模型.然后,采用具体参数表征换道、有限加速度造成的道路交通容量下降效应,刻画客货混行交通流中货车对直行和换道流量的影响,采用Logit模型计算多因素影响下的换道交通流量,构建多车道客货混行交通流元胞传输模型.最后,通过高速公路多场景仿真实验验证模型的有效性.研究结果表明:所提出的模型可准确模拟高速公路上的客货混行交通流演变过程;货车渗透率是影响混行交通运行的关键因素,在交通事件导致车道数减少时,货车渗透率超过0.6会导致交通拥堵难以消散.研究成果可为高速公路客货混行交通流特性研究提供分析工具,为客货混行下的交通管理和疏导策略制定提供理论方法.

基于甘蔗耕地黏土离散元参数标定的流变模型构建

针对华南宿根甘蔗的耕地土壤因多级复合团聚显现的逐层异构黏重性,为表征其特异性流变行为,该研究通过重黏土的离散元参数标定,构建团粒几何、力学属性多层演变的非匀质耕层模型,进而分析仿生壁板的推进阻力。结合休止角与三轴压缩试验及仿真结果,JKR表面能、恢复系数与动摩擦因数是影响重黏土流变响应的显著因子,不同耕层间参数差异明显。蕴含团粒级配分布、本征接触属性与黏聚特性的离散元模型具有表征多耕层复合流变性能的能力,通过三轴力学试验验证得到的本构响应偏差低于9.27%。采用该模型计算出的仿生耕作壁板推进阻力与土槽实测推进阻力之间的相对误差仅8.3%,表明对机具—土料互作关系的预测有效且较准确。研究结果可为触土部件适应性设计与动力学优化提供数据支持和模型参考。

基于物元模型的航道枢纽拥堵风险评估

航道枢纽作为构建综合交通运输体系的重要组成部分,其拥堵性评估将为整个航道的畅通安全运营提供决策依据。针对航道枢纽随时可能产生拥堵的风险,系统分析了与之相关的影响因素,通过建立物元模型,应用区域关联函数分析方法及层次分析法,对枢纽的拥堵性进行评估,以此为基础制定出相应对策来提高通过效率,并有效保障船舶在营运过程中的畅通与安全。

社交媒体过载、疲惫对用户不持续使用意愿的作用机制——基于元分析结构方程模型的分析

文章在整合相关实证文献的基础上,构建了过载视角下社交媒体用户不持续使用意愿整合模型,并基于元分析结构方程模型方法,揭示了社交媒体过载对用户不持续使用意愿的影响效应。元分析方法结果显示:疲惫对社交媒体用户不持续使用意愿平均效应最大;过载因素中,交流过载对不持续使用意愿相关系数均值最大,其次为信息过载、技术过载。结构方程模型方法分析结果显示:疲惫、交流过载对不持续使用意愿具有显著的正向直接影响;技术过载对信息过载、交流过载、疲惫均有正向显著影响;信息过载通过疲惫的中介作用间接影响不持续使用意愿;文化背景、社交媒体类型对信息过载、疲惫与不持续使用意愿的影响具有调节作用。

循证视角下的偏倚识别:基于Egger拓展模型的大数据元分析

证据综合是实现学术研究发现向实践指南制定转化的桥梁,元分析作为证据整合与转化工具,是循证体系建设的核心。然而,由于偏倚的存在,元分析结果的可靠性难以保障。针对循证研究过程中普遍存在的选择偏移和结果报告偏倚,本研究旨在围绕Egger等发展的模型,通过元回归对其加以拓展,并通过数学分解的方法对选择偏移和结果报告偏倚加以有效识别,从而发展出一种用于识别偏倚的新方法。在建立了精确的偏倚识别拓展模型的基础上,本研究使用一组经验研究数据,验证了拓展模型的合理性与科学性。本研究提出的拓展模型有效提高了Egger检验的效率,有助于提升元分析质量、构建和完善科学化的循证社会科学基础理论体系。

PBL教学模式四元模型研究

依据PBL教学模式的基本内涵,结合研究生课程的课堂教学实践,对PBL教学模式进行创新性研究。结论:(1)分析了PBL教学模式中起决定性作用的因素,并将其创新为项目、理论学习、教学研讨、论文写作四大因素,结合四元主体模型理论,构建了PBL教学模式四元模型;(2)展现了PBL教学模式四元模型的演变趋势及具体表现形态,并将其分为三大阶段:项目引导发展阶段、理论学习推动——教学研讨拉动阶段和论文写作阶段。

沙漏模型:元宇宙时代政府领导力的数智化转型

元宇宙时代,数智化转型的浪潮正在影响整个政府组织及其领导力。数智化意味着整个行政生态系统的革新,既改变了政府的组织结构、行政流程和运行模式,也重塑了政府领导力的价值特征。数智时代的政府领导力是一个内在的复合结构,是推动国家、社会和组织数智化转型成功的关键因素。政府领导力的数智化转型受到外部环境、内在特质双重因素的影响,即宏观层面的技术环境、组织环境、社会环境的影响和微观层面的数智思维、数智情商、数智行为的影响。政府领导力与其内外数智化影响因素共同构成了一个多维双四面体的沙漏模型,其中政府领导力在数智化转型过程中起着关键“阀门”的作用。因而,政府领导者必须审时度势,遵循技术发展逻辑以提升自身领导力,适度扩大政策规制的“阀门值”,增强数智环境与数智特质之间的互动关系,进而推动整个社会向善发展。

基于改进的王正非模型结合元胞自动机的林火蔓延预测

【目的】针对当前我国林火蔓延预测仍存在预测精度不高、普适性差等问题,基于王正非速度模型结合多维元胞自动机的林火蔓延预测模型进行改进,研究了不同区域和分辨率下该模型的有效性,增强了该模型对于不同分辨率数据的适应能力,从而更好地对森林火灾蔓延进行预测,并为林区的火灾蔓延预测和管理提供一种科学合理的技术手段。【方法】使用黑龙江省大兴安岭地区2011年10月28日发生的森林火灾(分辨率500 m)与四川省凉山地区2022年3月29日发生的森林火灾(分辨率30 m)作为数据源,提取发生火灾时刻以及蔓延过程的火线。引入归一化植被指数(NDVI)对王正非模型进行改进,并利用反卷积算法对元胞自动机算法进行改进,将改进后模型输出的结果与实际结果进行精度对比,并比较不同分辨率下的模型精度表现。【结果】改进后的模型精度有明显的提升,其中,黑龙江省大兴安岭试验改进后模型的kappa系数提高了0.0297,面积误差率降低了21.33%,火场预测火点170个,平均过火速度0.75 m/min。四川省木里县试验改进后模型的kappa系数提高了0.1165,面积误差率降低了37.08%,火场预测火点1795个,平均过火速度为4.00 m/min。【结论】改进后的林火蔓延预测模型可以更有效地预测火灾蔓延并计算出最可能过火的火点位置,其预测结果具有高度的一致性和准确性,提高了林火蔓延模拟预测的实用性。与原始模型相比,改进后的模型很好地提高了在不同分辨率数据下的预测精度,能为林火预防和管理提供科学依据。

基于最佳预后元模型的颗粒污垢特性全局敏感性分析

通过敏感性分析可识别出重要变量和无关变量,有效筛选数据降低模型复杂程度,并辅助优化设计。以内置转子传热管内的颗粒污垢为研究对象,采用欧拉-欧拉模型和颗粒污垢模型进行数值实验获取训练数据空间,基于最佳预后元模型开展全局敏感性分析,定量比较了颗粒直径、颗粒浓度、入口流速和入口温度的影响程度。对颗粒污垢四种沉积速率分析表明,入口温度对扩散沉积和热泳沉积的影响最显著,总影响分别为65.4%、58.6%;颗粒直径对湍流泳沉积和重力沉积的影响最明显,总影响分别为53.9%、75.0%。在此基础上,进一步分析了沉积率和污垢热阻的总影响、主影响及交互影响。结果表明:颗粒直径对沉积率和污垢热阻的影响均最大,总影响分别为52.7%、60.2%,各输入变量对沉积率和污垢热阻的交互影响的和分别为59.7%、42.5%,且随着四个输入变量的增加,沉积率和污垢热阻均增大。颗粒直径是影响内置转子传热管颗粒污垢问题的首要因素,在换热器设计中应予以重点考虑,其次是流体温度与流速。

基于离散元方法的复合绝缘子表面污秽沉积模型

污秽颗粒在复合绝缘子表面的沉积会影响其电气特性,导致沿面放电甚至污秽闪络的发生,从微观的角度探究其沉积机理,能够为电力系统的稳定运行提供理论依据。文中基于JKR接触力学理论,通过传统牛顿力学法和离散元方法分别对颗粒碰撞过程中的受力情况进行分析,提出综合考虑法向碰撞、颗粒反弹速度的碰撞沉积模型。根据不同碰撞沉积模型进行仿真实验,将所得结果与现有实验结果进行比较。结果表明:对比牛顿力学方法,离散元方法得到的碰撞沉积模型更能准确预测SiO_(2)颗粒在复合绝缘子表面的沉积情况。绝缘子表面颗粒沉积数随粒径的增大呈先增大后减小的趋势,在粒径20μm时达到最大沉积数。改变风向,绝缘子串中压端与高压端NSDD的比值随风向角度的增大而减小,下表面与上表面NSDD的比值随角度的增大而减小。绝缘子表面颗粒沉积数随风速的增大呈先增大后减小的趋势,并在±30º时达到最大。该文模型能够更为准确的描述污秽颗粒在绝缘子表面的沉积过程,研究结果有助于完善复合绝缘子表面污秽沉积机理。

基于熵权TOPSIS方法与模糊物元模型的河西走廊地区旅游生态安全评估

旅游地生态安全评估事关旅游可持续发展,择优选取评价方法对降低旅游生态安全评估结果不确定性意义重大。基于此,以河西走廊地区5个地级市2011—2020年旅游生态安全状况为研究对象,构建旅游生态安全评价指标体系,对熵权-优劣解距离法(熵权TOPSIS法)与模糊物元模型量化结果进行评价。结果表明:(1)2种方法评价结果表明,河西走廊地区旅游生态安全总体呈上升趋势。(2)河西走廊地区驱动力指数与压力指数变化趋势相对协调,影响指数与状态指数变化趋势相似,响应指数较好地反映了区域政府的举措成果。(3)模糊物元模型方法获得的评价结果可信度更高。研究结果可为评估旅游生态安全体系选取模型时提供一定参考。

基于改进元胞自动机的城市区域疏散时序规划模型研究

为解决灾前城市大规模人群有效疏散的难题,考虑实际路网、人口等因素对疏散的影响对传统元胞自动机疏散模型进行改进,构建以各疏散组整体疏散时间最短且不发生拥堵为目标的城市区域疏散时序规划模型,并选取武汉市某滨江地区进行疏散仿真模拟以验证突出模型的有效性与适用性。研究结果表明:提出的模型可以显著减少各疏散组的整体疏散时间和道路拥堵概率,同时得到具体的分阶段疏散方案。研究结果可为制定城市大灾巨灾的应对预案、构建灾害情景等工作提供参考。

基于动态受控主元分析模型的故障检测

为了提高故障检测准确率,提出了基于动态受控主元分析(dynamic controlled principal component analysis,DCPCA)模型的故障检测方法。首先,利用DCPCA提取动态受控主元(dynamic controlled principal component,DCPC),所得DCPC包含过程的自回归特性和与控制输入之间的动态因果关系,使得构建的DCPCA模型更精确。然后,针对传统方法只对过程变量进行静态空间结构的故障检测,忽略了动态特性的问题,基于DCPCA模型适时应用检测综合指标,对系统进行静态重构误差和动态模型误差的双重检测,使得检测结果更全面。最后,基于田纳西-伊斯曼(Tennessee-Eastman,TE)过程的仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

基于Tavares模型的多面体棉籽离散元参数标定与试验

针对基于离散元法的棉籽压缩破碎过程中缺少准确仿真模型的问题,本文以新陆早84号棉籽为研究对象,结合物理试验与仿真试验,对棉籽参数进行标定。基于三维扫描技术,使用Solidworks 2022中的网格建模功能,快速建立棉籽多面体模型。采用堆积角试验对棉籽种间参数进行标定,得到棉籽-棉籽碰撞恢复系数、棉籽-棉籽静摩擦因数、棉籽-棉籽滚动摩擦因数的最优参数组合为0.106、0.248、0.105,仿真堆积角与实际堆积角相对误差为0.28%,证明棉籽种间参数准确。通过单颗粒压缩试验对Tavares模型参数进行标定,以棉籽破碎力与破碎能为指标进行验证,结果表明棉籽破碎力与破碎能相对误差分别为2.37%和2.87%,说明构建的棉籽模型和Tavares模型参数可以表征棉籽压缩破碎过程。

基于G1序-物元可拓模型的重庆庭院式农宅绿色舒适度评价

针对舒适度研究,当前缺乏从建筑及建筑环境角度进行系统性影响因素研究,基于绿色建筑评价标准和绿色农房建设导则等,在“巴蜀美丽庭院示范片”建设的政策指引下,从建筑设计、建筑室内环境和场地生态与室外物理环境3个方面构建重庆庭院式农宅绿色舒适度评价指标;利用G1序法确定指标的权重,物元可拓模型对庭院式农宅进行舒适度评价,以此确定舒适度等级,最后以重庆市庭院式农宅为例,进行环境性能模拟和现场实测,通过专家打分获取评价结果,并通过模糊综合评价方法和主观舒适度问卷调查对评价体系进行验证,结果表明舒适度评估结果一致,验证了评价模型的可行性,为重庆地区庭院式农宅的设计与改造提供优化方向。

基于物元可拓模型的天然气开发项目后评价研究

为探索更加科学合理的天然气开发项目后评价方法,进一步提升项目投资管理能力。运用层次分析法,结合天然气开发项目后评价特点与基本要求,从前期准备、实施过程和实施效果三个维度构建评价指标体系,并建立物元可拓后评价模型。以Y项目为例,验证该模型的有效性,结果表明物元可拓模型在天然气开发项目后评价中具有操作性强、计算简便、结果精准等优势,可为后续天然气开发项目后评价工作提供参考。