基于IGWO-CatBoost模型的岩石爆破块度预测

针对无法准确预测矿山岩石爆破后块度大小的问题,提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)优化的CatBoost块度预测模型。采用一种新的非线性收敛因子,引入动态权重策略,改进已有的灰狼算法(GWO),通过4个测试函数和5种优化算法验证了IGWO的寻优能力。对公开数据库和现场采集的32组数据进行预测分析。首先,采用随机森林算法进行特征重要性筛选,利用IGWO对CatBoost进行参数寻优,建立IGWO-CatBoost爆破块度预测模型;然后,将预测结果与在相同条件下建立的CatBoost、XGBoost、LightGBM模型进行对比分析。经过IGWO调参,CatBoost模型的预测准确度得到有效提高,IGWO-CatBoost模型的预测准确度均优于其他3种预测模型。对比结果表明,IGWO-CatBoost模型具有很好的预测能力和适应性。

互层岩体隧道超欠挖机理及围岩稳定性控制

针对互层岩体隧道钻爆法开挖过程中出现的严重超欠挖问题,依托康定2号隧道,基于Voronoi随机裂隙块体模型和等效爆破荷载时程建立互层岩体隧道爆破计算模型,通过现场超欠挖监测结果验证数值模拟方法的合理性,在此基础上探讨互层倾角对隧道超欠挖的影响规律,最后分析了炮孔周边眼间距优化和增设“预留层”爆破的超欠挖控制效果。结果表明:互层水平时,两侧拱肩超挖严重,顶部出现“门框形”的平顶、离层破坏;互层倾角接近垂直时隧道超挖量较小;隧道拱顶在互层倾角30°时的线性超挖值最大达到0.712 m。现场采用设置“预留层”爆破的优化方案后,最大线性超挖值控制在8 cm以内,满足Ⅴ级围岩光面爆破最大线性超挖值不超过15 cm的要求,且隧道周边位移量减小,围岩无明显变形突变现象。建议对于超欠挖和稳定性要求较高的隧道,采用设置“预留层”爆破的优化方案。

基于块体切割法的随机骨料三维模型模拟——以四级配混凝土为例

混凝土细观力学特性的数值模拟效果,很大程度上取决于骨料模型的建立是否合理、高效。为此,以块体切割法为基础,将其推广至三维,生成了凸多面体骨料;然后根据骨料侵入判别准则,建立了四级配混凝土随机凸多面体骨料三维模型。结果表明,本方法能够建立随机凸多面体骨料三维模型,该模型可为研究混凝土细观力学特性打下良好的基础。

基于随机块石模型的土石混合边坡稳定性分析方法研究

为了准确地分析土石混合边坡的稳定性,克服传统有限元方法分析土石混合边坡的不足,提出一种考虑块石随机分布及含量的土石混合边坡稳定性分析方法。该方法根据土石混合边坡中的块石含量及级配,随机生成了含石率从10%~60%的土石混合体模型,每种含石率均考虑8种不同的块石分布位置,最后将生成的模型导入到OPTUM G2中建立土石混合边坡模型,采用有限元极限分析法对土石混合边坡的稳定性进行了分析,并将计算结果与采用两种等效强度参数模型所得的结果进行对比分析。研究结果表明,由于块石空间分布位置的不同,相同含石率下土石混合边坡的最大、最小下、上限安全系数变化较大;土石混合边坡坡体中的塑性区不再是圆弧型,而是呈现出'绕石'、'分流'和'包含'三种典型的扩展模式;采用两种等效强度参数模型与随机块石模型所得的边坡安全系数存在较大差异。研究成果可为土石混合边坡的设计及施工提供参考依据。

基于加权网随机区块模型的学术热点提取算法

学术热点在把握科学前沿、掌握学术动向、制订科研规划、学术作品评审等领域中有广泛的应用。针对学术热点发现中对文献市场选择性影响体现不足和热点内容结构表现单一的问题,本文提出了以学者选读文献为基础的学术热点提取模型和算法,设计了基于加权网模块社群挖掘算法的随机区组模型两阶段算法,用于发现带结构的学术热点,模拟和实证研究均表明算法在学术热点提取中取得良好效果。

土石混合体随机结构模型生成与直剪强度数值试验研究

为获取土石混合体力学数值试验的样本,提出基于AutoCAD二次开发的土石混合体随机结构模型生成方法。利用数字图像处理技术提取块石轮廓和尺寸数字信息,并将其存储为可供AutoCAD读取的脚本文件格式,得到可供缩放的AutoCAD图形交互文件。利用AutoCAD强大的块处理功能进行VBA编程建块,以及AutoCAD软件平台具有的相交和内含快速判别功能,实现了土石混合体中块石的高效率投放和土石混合体数值模型建立。针对某一土石混合体级配曲线进行直剪数值试验,验证了本文方法的有效性。试验结果表明:土石混合体材料在初始阶段存在明显的“绕石效应”,在塑性剪切应变逐步扩展至贯通过程中,土石混合体逐步出现塑性变形而发生剪切破坏。

3因素随机裂区试验设计及其统计分析

提出一种新的3因素随机裂区试验设计,给出了自由度与平方和分解方案,以及固定模型、随机模型及2种混合模型的均方构成,同时提出了随机模型误差方差计算方法。

星状神经节阻滞对自发性高血压大鼠血压的影响

目的:对自发性高血压大鼠(SHR)行星状神经节阻滞(SGB),观察星状神经节阻滞对其血压的影响。方法:将32只10周龄雄性SHR随机分为4组:左侧星状神经节阻滞组(LS组)、右侧星状节阻滞组(RS组)、药物卡托普利组(D组)和手术对照组(C组),每组8只。用ALC-NIBP无创血压测量系统测定大鼠血压,时间点包括基础值(T0)、第2周(T1)、第4周(T2)、第6周(T3)、第8周(T4)和第10周(T5)。实验结束后用3%戊巴比妥钠腹腔注射(45 mg/kg)麻醉SHR,迅速取出大血管,放射免疫法测定其eNOS和ET-1的浓度。结果:与基础值相比,LS组SHR血压逐渐升高(P<0.05或P<0.01);RS组血压第2周升高较明显(P<0.05),而其它时点较平稳,在167 mmHg～170 mmHg之间,与基础值(156±14)mmHg比较无明显改变(P>0.05);D组血压第2周和第4周下降(P<0.05),其它时点与基础值(156±16)mmHg相比无明显变化(P>0.05);C组血压各时点与基础值(154±12)mmHg相比均逐渐升高(P<0.01)。与C组和LS组相比,RS组大血管组织中ET-1表达明显降低(P<0.05),eNOS明显增强(P<0.05)。结论:阻滞右侧星状神经节能够明显降低血压,降低血管ET-1及升高eNOS蛋白的表达。

基于自适应分块马尔可夫随机场(MRF)模型的SAR图像变化检测研究

现有的合成孔径雷达(SAR)图像变化检测算法仅仅考虑图像的单一像素信息,未考虑图像像素间的空间依赖关系,检测结果易受图像噪声的影响,检测精度较低。将马尔可夫随机场模型引入到SAR图像变化检测算法中,极大地提高了检测精度,但是算法计算量很大,效率极低。基于分块马尔可夫随机场模型的SAR图像变化检测算法极大地提高了检测效率,但是检测过程中采用固定尺寸的图像分块方法,未考虑图像的局部细节特征,检测效果不是很理想。首先根据图像局部细节特征将图像划分成尺寸变化的子图像块,然后利用基于马尔可夫随机场模型的SAR图像变化检测算法实现变化检测。实验结果表明,提出的算法既保持了很高的检测精度,又极大地提高了检测效率。

苏里格气田苏6区开发井网优选

苏6区位于苏里格气田中部，投产时间早，地质认识程度高，是建立精细地质模型和开展井网优选等数值模拟工作的最佳区块。该区块属于辫状河沉积体系，有效砂体分布呈分散状，且砂体规模小，连续性差，具有低渗、强非均质性的特点。针对该类气藏特点，从目前的技术水平和认识程度，设计了33套不同排距和井距的开发方案。随机地质建模和数值模拟研究结果表明：800m×600m井网为最优井网，可以实现单井累计采气量和区块生产井数最大化；同时针对该类气藏砂体分布规模小、连续性差的特点，建议布井方式宜采用井间加密布井，可以有效降低投资风险，同时随着开发工作的逐步深入和地质研究工作的逐步加深，采用井间加密布井方式可以有效提高钻井成功率降低成本。

基于联合块稀疏模型的随机调频步进ISAR成像方法

在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下,利用随机调频步进信号进行ISAR成像时,成像性能将会严重下降。针对上述问题,该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上,提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先,推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征;其次,提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息,因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理,且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。

基于像素块最大后验概率的视频对象分割方法

提出一种基于像素块最大后验概率的视频运动对象快速分割算法。首先根据连续3帧视频序列构建参考帧,计算基于像素块的差分图像;然后用Gibbs随机场模型描述基于像素块的差分图像,通过最大后验概率方法分割运动对象块;最后使用基于颜色梯度的snake模型提取运动对象轮廓。实验结果表明,该算法能避免视频对象的缺失,降低图像噪声的影响,减少误分割,同时具有较快的计算速度。

基于网络拓扑与节点元数据的社团检测算法

传统社团检测算法利用网络拓扑挖掘社团结构,忽略了真实复杂网络中节点自身属性等信息在社团归属方面的重要作用。为此,提出基于网络拓扑与节点元数据的复杂网络社团检测算法。将高维的节点元数据建模为混合高斯模型,结合随机块模型建立似然概率模型,通过求解模型最优解得到网络的最优划分结果。在基准网络与Facebook网络上的实验结果表明,该算法不仅能准确挖掘网络中的社团结构,而且可结合真实社团情况给出合理解释。

AC分组密码的差分故障攻击

AC分组密码是2002年提出的一个征求公众测试的密码算法.文中采用面向比特的随机故障模型,结合差分分析技术,利用置换层对故障的扩散特性和S盒的差分分布性质,对AC算法进行了深入分析.并在普通PC机上进行了2000次模拟试验.实验结果表明:平均需要诱导195个错误就可以恢复AC密码的128比特密钥信息.结论是该算法对差分故障攻击不具有免疫力.

崩落采场放矿研究的现状与展望

文章对崩落采场放矿研究的重要性、与矿损贫化的经济关系、崩落矿岩的流动特性与分类、各种放矿研究方法与理论以及其展望 ,进行了扼要的述评 ,以飨读者。

基于链路预测的全国活羊调运网络重构

小反刍兽疫暴发的主要原因是活羊的长途调运,为了切断疫病的传播途径,必须了解真实的活羊调运网络.根据实际调研数据,利用ArcGIS软件做出了全国活羊调运观测图,并利用随机分块模型预测网络缺失边和识别虚假边的方法,得到了一个更加完整的活羊调运重构网络.研究结果为控制疫情的传播,制定防控措施提供了理论依据.

随机建模技术在温西三区块油藏描述中的应用

针对温米油田温西三区块高含水开发后期开发难度大,储层非均质性认识不清等问题,以区块三间房组油藏为例,开展了储层地质建模研究。结合钻井、地震、测井解释、岩心分析等资料,运用相控随机建模技术,分析和研究了区块的构造、岩相分布及储层物性特征,精细构建了区块构造模型、岩相模型及储层物性参数模型,全面描述了储层的非均质特征,为油藏数值模拟提供了真实、可靠的三维数据体,为后续开发调整及剩余油挖潜提供了地质依据。

社会-生态网络分析视角下的城市公园绿地管理耦合模式探究--以兰州市为例

引入社会-生态网络分析(SENA)框架,选取兰州市中心城区25个公园绿地,探究公园绿地与相应管理部门之间的耦合模式.构建社会-生态网络,并利用UCINET软件实现社会-生态网络可视化;选取9种基本构建块模型作为网络结构研究的基本框架,基于多层指数随机图模型定量分析网络结构特征.结果表明,兰州市公园绿地管理主要存在2种封闭的三角环形耦合模式,是社会-生态相协调的基本耦合模式.但它们只是实现公园绿地有效管理的前提条件,而且还存在着管理耦合模式缺乏多样性,民众满意度和参与度较低等问题.应通过建立合作沟通的长效工作机制和完善的监督与反馈机制,提升管理者的专业素质,充分发挥民间组织的作用来实现有效管理.

轻量级分组密码TWINE的差分故障攻击

为了对轻量级分组密码TWINE的安全性进行研究,分析了轻量级分组密码TWINE的抗差分故障攻击特性,给出了TWINE一种差分故障分析方法,采用面向半字节的随机故障模型对TWINE算法进行攻击。实验结果表明,在35轮注入4次故障后可将密钥空间降低至约220,平均注入13.15次故障后可完全恢复80 bit密钥,最好的情况为注入12次故障完全恢复种子密钥。因此得到结论:TWINE算法易受差分故障攻击,需在使用前对设备加以保护。

随机建模技术在温西三区块油藏描述中的应用

针对温米油田温西三区块高含水开发后期开发难度大,储层非均质性认识不清等问题,以区块三间房组油藏为例,开展了储层地质建模研究。结合钻井、地震、测井解释、岩心分析等资料,运用相控随机建模技术,分析和研究了区块的构造、岩相分布及储层物性特征,精细构建了区块构造模型、岩相模型及储层物性参数模型,全面描述了储层的非均质特征,为油藏数值模拟提供了真实、可靠的三维数据体,为后续开发调整及剩余油挖潜提供了地质依据。