“双碳”目标下国土空间优化的挑战与应对

国土空间优化与调控始终是现代化建设面临的重大理论和实践问题。现有的国土空间规划研究多聚焦于对低碳空间治理思路、框架、工具的整体性把握,尚缺乏明确的碳约束目标及行动指南,亟待将“双碳”目标全面融入国土空间规划的目标体系、决策体系和保障体系,发挥规划在空间治理上的统筹引领作用。首先,国土空间优化光论“地”不谈“天”不行,也不能“就土论土、就地论地”;其次,低碳和“双碳”目标并不完全等同,要避免“双碳”研究中忽视国土,也要在研究国土问题中厘清“双碳”;再次,空间优化是个复杂动态过程,需要高度重视深度不确定性。因此,未来有必要建立国土空间抗解性识别分析范式和方法,开发应对深度不确定性的国土空间协同演化集成模型,构建国土空间多目标优化调控理论体系,并沿着科学认知、信息技术、智能规划、创新制度四个主轴展开深入研究和理论构建。

基于遗传算法的划分序乘积空间问题求解层选择

划分序乘积空间作为一种新的粒计算模型,可以从多个视角和多个层次对问题进行描述和求解.其解空间是由多个问题求解层组成的格结构,其中每个问题求解层由多个单层次视角构成.如何在划分序乘积空间中选择问题求解层是一个NP难问题.为此,提出一种两阶段自适应遗传算法TSAGA(two stage adaptive genetic algorithm)来寻找问题求解层.首先,采用实数编码对问题求解层进行编码,然后根据问题求解层的分类精度和粒度定义适应度函数.算法第1阶段基于经典遗传算法,预选出一些优秀问题求解层作为第2阶段初始种群的一部分,从而优化解空间.算法第2阶段,提出随当前种群进化迭代次数动态变化的自适应选择算子、自适应交叉算子以及自适应大变异算子,从而在优化的解空间中进一步选择问题求解层.实验结果证明了所提方法的有效性.

生态文明背景下三生空间研究:内涵、进展与对策

“三生空间”作为人类活动与自然资源的空间载体,是一个多要素交互作用、多尺度空间嵌套的复杂空间系统。科学认识“三生空间”的理论内涵与实现路径是生态文明建设面临的核心命题,更是当前国土空间规划所面临的空间协同管控问题。从历史维度、理论维度、实践维度探讨了“三生空间”的科学内涵、研究进展与对策;通过历史溯源梳理了人类文明进程中“三生空间”从“混沌”到“协同”演进过程与趋势,探究了“三生空间”在生态文明背景下的科学性与学理性;遵循“根本性-规律性-操作性”的逻辑综述了国内外学者在“三生空间”的研究成果;从关系机制、方法体系、空间表征、管控方案四个方面探讨了“三生空间”协同管控的对策。未来“三生空间”研究应是着眼复杂的国土空间现状与协同的空间管控模式,提升对空间本质的认识维度,建立以人为本的科学研究范式,为国土空间规划提供科学的理论支撑。

兼顾重心的最密堆积算法设计与实现

该文针对目前物流行业迫切需要解决的货物存储空间利用率不高,长途货运过程中因堆叠方式不当造成货车重心不稳而存在一系列安全隐患等问题,提出一种兼顾重心的最密堆积算法。将存储空间分层,通过扫描得到货物体积、质量、是否有特殊需求等参数,综合G2LA重心算法及同、异构货物二维、三维空间最密堆积算法对货物堆积方式进行设计,以达到在保证运输过程中运输车辆重心稳定的前提下,实现仓储空间利用率最大化的目的。本算法的设计与实现,对进一步推动物流行业的发展具有重大意义。

一种高分辨雷达空间目标跟踪方法研究

高分辨雷达在跟踪远程空间目标时,其量测坐标转换会引起一类特殊的强非线性问题。对其产生机理进行了分析。经典的非线性滤波技术的跟踪精度会急剧下降。因此,提出一种基于中间过渡状态的Kalman滤波器,在直角坐标系下进行目标状态预测,避免了球坐标系下目标运动的复杂建模;预测后,通过选取量测空间内目标位置和速度量及其协方差作为中间过渡状态,在测量坐标系下进行目标状态线性更新;更新后,再将中间状态映射到直角坐标系下,从而得到目标状态的一致性估计。仿真实验结果表明,基于中间过渡状态的Kalman滤波器可有效提高高分辨雷达对空间目标的跟踪精度。

开放性问题在课程思政教学中的应用——以《海洋气象学》课程为例

为探索开放性问题在课程思政教学中的应用,通过设定铸信仰之魂、夯自信之基、育工匠之才、树生态之美和担使命之责的课程思政教学目标,从条件开放、解决策略开放、结果开放和综合开放四种形式设计开放性问题,将思政元素深度融入课程教学中,达到“知识教育“”能力教育”和“价值教育”有效融合,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,为海洋强国建设贡献力量。

地球科学和深空探测的引力场建模理论研究进展

不规则天体引力场建模是当前地球科学和深空探测研究领域面对的共同难题.本文梳理了这两个领域中引力场建模理论的发展历程以及近10年研究进展,重点介绍引力场多极展开理论和引力场势流模拟理论.引力场多极展开理论将电磁学和量子力学中常用的复变函数公式体系引入引力场研究领域,比实变函数公式体系更简洁地表述天体(内外部)引力场结构;通过充分利用复变函数运算规则,能直观有效解决与引力场相关的天体动力学问题.引力场势流模拟理论利用天体外部引力矢量和势流速度矢量的等价性(即两者都是无源无旋矢量场),将计算流体动力学数值计算方法引入引力场建模领域,通过求解势流速度场实现天体外部引力场建模;此理论不依赖于扰动理论,能有效克服常规方法在反演不规则天体引力场过程中存在的“解发散”问题.这两种引力场建模理论的共同创新性在于通过将其它领域中看似不相关的数学理论引入到本领域,实现本领域的问题求解和理论推进,对后续理论研究起到一定借鉴意义.此外,本文根据天体引力场的定义公式及其变体形式,对地球科学和深空探测领域已有的引力场建模理论研究进行分类、对比和分析,总结各自优缺点,对相关学者选用合适引力场建模方法提供有益参考.

人工智能安全技术及智能防御系统研究

本文介绍了人工智能与智能安全的相关概念、发展轨迹、基本构成、挑战与机遇。本文首先回顾了人工智能的三次发展高潮,以及人脑工作的几个机制,如预测与反馈、脑内连接、记忆、注意力和多模态神经元。然后,本文分析了智能系统的基本构成,包括感知、认知、理解、决策、行动和反馈。接着,本文讨论了智能安全的含义和分类,以及给智能以安全和给安全以智能的四个象限。本文还提出了一个智能安全自主度模型,将安全系统的威胁检测与防护的自主决策能力分为五个等级。最后,本文指出了人工智能在网络安全领域的应用面临的挑战,如问题空间不闭合、样本空间不对称、推理结果不可解释、泛化能力衰退等,并展望了未来的研究方向。

复l^(∞)(Γ,H)空间单位球面的相位等距延拓问题

针对一个结合Wigner定理与Tingley问题的新型问题,假设f:S_(X)→S_(Y)是在赋范空间单位球面上的满映射,且该映射是相位等距算子,则该映射的正齐次延拓相位是否等价于一个实线性等距算子?在复l^(∞)(Γ,H)空间单位球面上进行相关证明。研究方法是以实l^(∞)(Γ,H)空间上的Wigner型定理与复l^(∞)(Γ)空间单位球面上的相位等距延拓的结论为基础,研究在复数空间上的不同情况。得到以下结论:复l^(∞)(Γ,H)空间单位球面上的映射可延拓成全空间上的满相位等距,且这个映射是相位等价于一个实线性等距映射。

阿根廷儿童青少年心理现状及应对策略

阿根廷是世界上心理学家人均数量最多的国家,但由于新旧观念碰撞的冲突、贫困人口较多、疫情的影响等因素,儿童青少年面临较严峻的心理健康问题。为此,阿根廷政府、学校、社区多方协作,通过不断扩大心理健康服务,建立并实施国家级学校卫生保健方案,基于社区开展心理健康服务,实施联邦心理健康综合方法战略,成立心理健康和成瘾局,推广“倾听空间”,实施家庭心理健康和成瘾项目等,采取多种途径,充分利用信息化等手段,全力为儿童青少年打造支持网络,提高儿童青少年心理健康水平。

空间正义视域下青少年体质健康监测问题反思及优化策略研究

空间正义作为一种批判与评价性理论,通过其对社会空间生产与资源分配过程中正义性向度的考量,来推动价值指引与制度安排的优化。运用文献资料法,以空间正义的核心价值理念检视我国青少年体质健康监测,发现两者存在诸多相悖之处,影响到青少年体质健康监测的绩效实现。因此,提出空间正义视域下青少年体质健康监测策略:提供个性化体质健康监测报告与制定伤残学生测试标准,以增值平等性正义;细化政策文本,完善奖惩机制,以重视差异性正义;丰富运动参与形式,体现人文关怀,以弥补矫正性正义;加强多方合作,动员各主体参与积极性,以彰显开放性正义。

地月历表误差对共线平动点周期轨道的误差影响分析

基于圆形限制性三体问题下地月平动点的3阶轨道解析解,分析不同初值条件下的轨道演化特性,并基于误差传播理论研究地月历表误差对地月共线平动点周期轨道在不同初值及初值误差时的影响。结果表明:1)轨道误差与地月历表误差在同一个量级,当地月历表误差均值不为0时,其峰值大约为地月历表误差的2.5倍,轨道误差随时间变化的无量纲周期约为轨道无量纲周期的0.5倍;2)在同一条轨道的不同位置,地月历表误差影响存在较大差异,平面Lyapunov轨道、Halo轨道和垂直Lyapunov轨道误差的峰值点分别位于或接近X向最大值与最小值处、Z向最大值与最小值处和z=0处。

基于PBL模式的办公空间设计课程教学探索与实践

办公空间设计是环境设计专业方向重要的专业课之一,是一门涉及建筑学、人体工程学、环境行为学、美学、社会学、材料学等学科,知识综合性很强的课程。在传统的办公空间设计课程的教学过程,学生接受知识的途径和方式一般都来自课堂理论的学习,书本化的讲授很难让学生完全掌握设计方法。因此,文章通过分析当前办公空间设计课程中存在的问题,探索基于PBL模式在该课程的教学方式,提高教学质量,激发学生的学习积极性与实践能力。

Banach空间中一类分裂等式可行问题的强收敛定理

为了在Banach空间中得到分裂等式公共不动点问题的强收敛性,在适当的条件下构造了一种新的迭代算法,并在更具一般性的条件下证明了由该算法生成的序列强收敛于分裂等式不动点问题的一个解.最后,根据所得结论进一步得到了分裂等式均衡问题与极大单调算子零点问题的强收敛性定理.

面向多任务动态场景的雷达与干扰空时协同波束联合优化方法

现代雷达对抗形势复杂多变,体系与体系的作战已成为基本特点,而体系整体性能关乎着战场的主动权乃至最终的胜负。通过优化体系中雷达与干扰波束资源可以提升整体性能,获得在空间、时间域优效的低截获探测性能,然而空时域协同波束联合优化是一个复杂多参数耦合的非凸问题。该文针对空时域多任务动态场景,建立了以雷达探测性能为优化目标,以干扰性能以及能量限制为约束条件的优化模型。为求解该模型,该文提出了基于迭代优化的空时协同波束联合设计方法,即以雷达发射、接收、多干扰机发射波束交替迭代优化。其中,针对多干扰机协同优化的不定矩阵二次约束二次规划(QCQP)问题,该文基于可行点追踪-连续凸逼近(FPP-SCA)算法,在SCA算法的基础上,通过引入松弛变量与惩罚项,保证算法在合理松弛度下的可行性,解决了矩阵不定情况下难以获得可行解的问题。仿真表明,在一定的干扰机能量约束下,该文所提方法在保证雷达高性能探测目标且不受干扰情况下,同时实现了多干扰机在空时域干扰对方每个平台以掩护我方雷达探测的效果;相比传统算法,在动态场景中基于FPP-SCA算法的协同干扰具有更优效果。

天梯系统设计及其力学问题研究进展

天梯系统能够实现地面与太空之间的高效运输,具有载重大、成本低及环保等优点。针对天梯绳索承受应力大的问题,介绍了近年来国内外提出的天梯新结构,通过合理的设计大幅降低了天梯绳索的应力。对于天梯的振动问题,首先介绍了天梯振动的计算研究现状,通过连续体模型可以提高计算的精度;然后介绍了天梯的振动控制方法,被动控制一般通过天梯绳索和攀爬器的设计实现,而主动控制目前也有初步的研究;最后展望了天梯领域未来的研究方向。

论演出运营对剧院空间的影响

剧院是指大型镜框式剧场,或以镜框式剧场为主,辅以音乐厅或小剧场的演艺综合体。剧院空间是提供给演出团体和观众使用的,在实际工作中,剧院空间设置和布局并不完全符合演出团体和观众的使用要求,且普遍存在一些问题。导致这些问题的原因是多方面的,最主要原因是剧院设计师缺少对演出运营工作的了解,缺少对演出团体和观众需求的了解。本文从实际使用的角度,探讨演出运营对剧院空间设置和布局的影响。

基于因素空间的模糊多种群粒子群算法

粒子群算法(Particle Swarm Optimizer,PSO)在处理较大数据的寻优问题时存在运行时间过长,易陷入局部最优的问题。文章基于传统粒子群算法,利用基于因素空间的特征选取法,优化特征数据组合,减少算法运行时间,利用多种群粒子群优化模型思想和模糊数学思想相结合提出基于因素空间的模糊多种群粒子群算法,增强了算法全局寻优能力并加快收敛速度,实现了算法的总体最优,改善了传统粒子群优化算法容易收敛到局部最优的缺陷。研究结果表明,与传统粒子群算法、动态多种群粒子群算法、基于密度峰值的多种群粒子群算法相比,文章所提出的基于因素空间的模糊多种群粒子群算法具有更优的寻找全局最优解能力和收敛速度。

面向用户信息需求表达的信息问题空间构建研究

信息搜寻可以视为一种问题解决活动,了解用户在信息搜寻过程中信息问题空间的构建过程,从认知机制角度刻画用户复杂且模糊的信息需求,以及这些需求逐步递进的过程,有利于支持用户更好地解决信息问题,为相应的系统设计和信息服务优化提供参考。本文在系统梳理信息问题解决和信息需求表达相关理论的基础上,提出信息问题空间的概念;通过“目的-手段”形式呈现信息问题的主题分面,以表征用户信息问题空间内部结构;结合仿真搜索实验结果,阐明群体用户信息问题空间的表征方式;进一步讨论如何优化系统以辅助用户构建信息问题空间,解决各类信息问题。结果表明,信息问题空间能够表征用户信息搜索中的动态认知过程。未来研究需关注用户信息问题空间的表征方式(含可视化方式)和搜索系统对用户构建信息问题空间的交互支持功能。

考虑动态加权A星算法的预翻箱作业优化

为改善堆场作业效率,提出考虑堆场翻箱位规则的集装箱预翻箱作业优化模型并使用动态加权A星算法进行求解,进而确定满足作业规则限制的最优移动序列。基于集装箱装船过程的预翻箱作业,将预翻箱作业过程的贝位布局抽象为A星算法的状态节点,以错误堆叠箱和翻箱迭代深度计算总成本函数,引入动态加权因子控制翻箱迭代方向,提出新颖的搜索分支规则选择有效分支进行搜索。通过上海港码头和相关文献的算例进行实验,结果表明,设计的动态加权启发式函数能够有效改善寻优过程中跳出局部最优解的能力,验证了考虑堆场运作规则-翻箱位规则的算法有效性和稳定性。研究成果能够普遍适用于作业工艺和贝位布局不同的集装箱码头预翻箱作业,能够为堆场运作优化提供决策参考。