考虑剪切变形的宏纤维复合材料驱动力方程

针对经典板理论(CPT)未考虑宏纤维复合材料(MFC)的剪切变形使得计算结果产生较大误差的问题,运用正弦剪切变形理论(SSDT),引入局部位移分布函数,推导了新的MFC驱动力方程.以MFC层合板结构的端部位移为例,将基于SSDT的MFC驱动力计算结果与基于CPT的计算结果进行了比较.研究表明:采用基于SSDT的MFC驱动力方程计算的端部位移结果优于基于CPT的MFC驱动力计算的端部位移结果,且具有更好的精度和适用性,可以推广到MFC对平板结构的减振与驱动控制领域.     

水泥窑协同处置生活垃圾的燃烧特性分析优化

针对传统方法难以分析掺烧生活垃圾后的水泥窑复杂燃烧特性的问题,引入数据挖掘技术,以国内某水泥厂为对象,采集相关参数数据,使用稳定性选择算法分析各参数对煤耗与NO_x排量的影响系数,通过随机森林算法建立煤耗与NO_x排量的数学模型,结合K-means聚类算法得出关键优化参数及其最优值。结果表明,该方法能够建立精确的煤耗与NO_x排量模型,挖掘出节能减排的关键优化参数及其最优目标值。通过改善关键优化参数至最优值,能够大大降低煤耗与NO_x排量,可指导水泥厂优化窑内燃烧特性。     

高保真电视胸腔镜肺叶切除术模拟

电视胸腔镜(VATS, Video-assisted thoracoscopic surgery)肺叶切除术仿真系统对外科医生手术培训及规划具有重要价值。为实现高保真电视胸腔镜肺叶切除术的模拟,设计了一套有效模拟VATS手术过程中不同手术操作的肺叶切除术模拟器。采用基于位置的动力学仿真框架实现了手术器械-软组织和软组织间交互作用、软组织切割以及手术缝合操作引起的变形模拟;并采用了Marching Cubes算法对模型进行面绘制,尤其是切割操作的渲染;使用GPU并行计算的方法加速手术模拟和面绘制。实验结果表明,本文方法可实现高保真、稳定、高效的VATS手术仿真效果。     

实现船舶稳性的多油舱自适应调度算法及仿真

针对油舱对船舶浮态与稳性的影响，研究了保持船舶稳性的多油舱自适应调度控制算法，并用WinCC (Windows Control Center)组态软件编写了船舶自动浮态调整仿真系统。在系统架构上，采用布尔逻辑表构建了油舱、泵、管路之间的连通关系，并根据浮态方程计算出舱群之间的调驳油量，再根据多变量多约束的自适应优化调度算法实现了油舱驳油过程中浮态的平衡。仿真结果表明调度算法可以对船舶的浮态进行有效调整，并保持船舶稳性，避免了由油舱油量分布不均给船舶带来的不利影响，保障了航行安全。     

颠覆性技术促进产业转型升级的趋势与实践路径

新时代以来,中国社会的主要矛盾发生重大转变,产业结构的转型升级对于满足人民日益增长的美好生活需要、实现平衡充分的发展尤为重要。在中国共产党第十九次全国代表大会上,习近平总书记指出我国经济已由高速增长阶段发展到高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,产业的结构形态处于动态的、不断调整和优化之中。而颠覆性技术的研发应用,能够针对产业发展的"阿喀琉斯之踵",迅速改变一些产业行业现状,形成新的范式,进而升级产业链促进产业信息化和数据化、升级价值链促进产业融合化和规模化、升级创新链推动产业品质化高端化,对促进产业的转型升级有重要意义。     

基于博弈和多智能体的汽车共享服务联盟协同策略研究

基于演化博弈和多智能体仿真，以加强联盟管理、提升联盟服务商合作积极性为目标，研究汽车共享服务联盟协同策略.从演化博弈视角设计综合考虑服务商自身与联盟内其他成员历史信息的学习规则，构建汽车共享服务联盟的多Agent仿真模型，研究收益、成本及惩罚等不同参数设置对服务商协同策略的影响.依据仿真实验结果提出了不同收益、成本和惩罚参数场景下加强联盟合作的策略，为汽车共享服务联盟的协同策略提供决策支持.     

固定于水面的多个半圆形结构物的水波Bragg反射

基于线性波浪理论,应用边界元法(BEM)研究固定于静水面的多个半圆形结构物的水波Bragg反射现象.计算固定于海底的多个半圆形结构物的反射系数,并将计算结果与文献中的理论解进行比较,以验证BEM的正确性.计算并对比水面单个半圆形结构和多个半圆形结构的反射系数,以证明基于Bragg反射原理的多个结构物衰减波浪的有效性.进而分析多个半圆形结构物的个数、半径、间距等参数对Bragg反射特性的影响,研究结果可为基于Bragg反射原理的防波堤设计提供参考依据.     

人类胚胎基因编辑技术的潜在风险述介

作为一种直接干预人类遗传基因的强大工具,人类胚胎基因编辑技术在给人类带来巨大福祉的同时,也蕴含了极其巨大的潜在风险与文明忧患。由于人类胚胎基因编辑技术的潜在风险极具复杂性与特殊性,不但将引发健康风险、进化风险、遗传风险等生物性风险,且还将引发一系列的社会伦理风险。如果运用不当,极易造成失控的严重后果,甚至将人类陷入难以拯救的危险境地。基于此,我们应从技术伦理的向度出发,以增进人类的幸福和自由为目的,尊重人的"自然"本性,增强技术主体的责任伦理意识并设置技术禁区,才能真正有效地消解人类胚胎基因编辑技术所引发的风险。     

基于逆向强化学习的装船时堆场翻箱智能决策

集装箱码头装船时堆场翻箱具有时序性与动态性，属于NP（non?deterministic polynomial）难问题。针对常见的顺岸式集装箱码头堆场，以最小化总翻箱次数为优化目标，考虑翻箱对装船连续性及效率的影响，基于马尔科夫决策过程构建装船时堆场翻箱模型，设计逆向强化学习算法。为验证算法的有效性，以随机决策为基准，将设计的逆向强化学习算法与码头常见规则决策、随机决策对比。结果表明，贝位堆存状态不佳时，常见的规则决策不一定优于随机决策；逆向强化学习算法可有效挖掘隐含专家经验，收敛至最小翻箱次数的概率更高，且不同堆存状态下均能更好地限制单次发箱的翻箱次数，可实现装船时堆场翻箱智能决策。     

基于多目标准则的流域站网优化

对于流域站网空间布局不合理(含有大量冗余站点及监测空白区等)的问题,基于美国伊利洛伊斯河下游流域27个站点4年的日均径流量数据,以站网中联合熵最大、冗余度最小且数据波动最小3个准则,构建了联合熵比、冗余度比和纳什效率系数(NSE) 3个目标函数对站网的信息量进行定量评估。约简流域冗余站点构成初步优化站点组合,并根据出水口得到的潜在站点确定流域需要新增的站点。结果表明:在原站网的基础上选出11个站点构成初步优化站点组合,其联合熵与原站网相等,冗余度减少74. 2%;在初步优化站点组合基础上新增3个站点,联合熵和冗余度分别增加37. 1%和22. 3%;与原站网相比,优化后的站点数量为14个,联合熵增加了37. 1%,冗余度减少了68. 5%。