数据驱动储能电池新材料的筛选和设计

数据驱动新材料产业发展是第四研究范式促进材料创新,加快材料应用的多学科多领域交叉融合的技术热点.机器学习(machine learning, ML)作为一种重要的数据驱动方法,其结合第一性原理计算在材料科学、化学、物理学和计算机等跨学科领域展现出巨大的优势,为储能电池新材料的快速发展带来了新的机遇.为帮助研究人员了解这一新兴领域,本文系统地详述了高通量计算筛选和ML在储能电池材料研究中的最新进展,概括和总结了目前国内外应用较为广泛的在线材料数据库,举例介绍了新数据库的多层次构建,分析了目前数据采集方面的一些难点.论文进一步介绍了ML方法在高通量计算筛选、材料性质预测、材料结构与电化学性能构效关系研究和材料设计方面的应用实例,最后分析讨论了当前ML在储能电池领域面临的一些挑战,并展望了该领域的前沿研究.     

我国大型跨海通道工程技术发展与展望

基于典型工程案例的技术特征分析,介绍了我国大型跨海通道的技术发展路径.21世纪初我国开始修建大型跨海通道,经过20多年快速发展,实现了由跨海桥梁向桥岛隧集群工程的突破,系统践行了“大型化、工厂化、标准化、装配化”建设理念,并正在大力推行数字化、智能化建造,大幅提升了工业化建造水平,整体已进入世界领先行列.进而分析展望了未来跨海通道工程的技术需求及趋势：在做好既有跨海通道研究总结、推动中国标准走出去的同时,应在更长寿命和更复杂环境的跨海通道建设技术、高效智能工程装备、构建系统规范体系等方面加快研发和技术储备,为未来跨海通道工程建设奠定基础条件.     

硅纳米孔柱阵列及其表面铜沉积

采用水热腐蚀技术制备了硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array, Si-NPA), 并以此为衬底通过浸渍沉积制备出一种具有规则表面结构的铜/Si-NPA纳米复合薄膜(Cu/Si-NPA). 形貌和结构分析表明, Si-NPA是一个典型的硅微米/纳米结构复合体系, 它具有三个分明的结构层次, 即微米尺度的硅柱所组成的规则阵列、硅柱表面密集分布的纳米孔洞以及组成孔壁的硅纳米单晶颗粒. 研究发现, Cu/Si-NPA在形貌上保持了Si-NPA的柱状阵列特征, 薄膜中铜纳米颗粒的致密度随样品表面微区几何特征在柱顶区域和柱间低谷区域的不同而交替变化, 并形成一种准周期性结构. 上述实验现象被认为来源于铜原子的沉积速度对Si-NPA表面微区几何特征的选择性. Si-NPA可以成为合成具有某些特殊图案、结构和功能的金属/硅纳米复合体系的理想模板.     

基于多尺度网格细胞的路径整合模型

针对类脑机制下空间位置自主推算问题, 提出一种基于新型叠加算法的路径整合模型, 通过引入多尺度网格细胞提高路径整合结果的准确性。在路径整合模型中, 基于吸引子网络构建网格细胞与头朝向细胞模型, 通过头朝向变化量来判断运行体的运行状态, 完成不同运动的整合过程; 采用动态权重值分别计算直线运动与曲线运动过程中多尺度网格细胞的位移变化量, 提高路径整合的精度。仿真结果表明, 单一尺度与多尺度网格细胞路径整合模型都能够完成路径整合, 且在3 000 m的距离内, 多尺度网格细胞模型误差不超过15 m, 证明了多尺度网格细胞模型能够提高路径整合的精度, 验证了该路径整合模型的有效性。     

“一带一路”沿线国家技术能力比较 ——基于经济复杂度视角

基于2009—2017年各国HS(1996)六分位贸易数据,采用反射法以经济复杂度为国家技术能力的代理指标,对"一带一路"沿线国家的技术能力现状、变化轨迹及发展阶段进行考察和评估.研究发现:"一带一路"沿线各国的技术能力存在较大差距,呈显著不均衡态势,且具有鲜明的异质技术阶段特征,分处技术前沿、准前沿、追赶后期、追赶前期及准备等不同阶段;中国的技术能力发展已步入技术追赶后期,属于中等偏上水平的第Ⅲ梯队,与上、下游均有广阔的合作空间,但需实施差异化、个性化的科技合作策略.此外,两期动态变化差异表明"一带一路"倡议对沿线国家技术能力的促进效应虽尚不明确但未来可期.     

R290自携式冷藏陈列柜冷媒泄漏仿真分析

R290是一种新型环保制冷剂,是自携式冷藏陈列柜制冷剂的理想替代物,但R290泄漏后存在燃爆的危险.与空调相比,自携式冷藏陈列柜蒸发温度低,压力高,因此有必要探讨R290在有限空间泄漏的安全性.通过CFD软件对自携式冷藏陈列柜R290在有限空间泄漏扩散的体积分数分布进行仿真,研究了冷藏陈列柜放置在房间不同位置的泄漏特性以及在房间内体积分数分布情况,分析它们变化的规律.模拟结果论证了R290作为自携式冷藏陈列柜制冷剂的可行性,对R290在自携式冷藏陈列柜上的安全使用具有指导意义.     

吸收式制冷机组逆神经网络设定优化

针对吸收式制冷机组非线性、难以控制的特点，提出了一种基于逆神经网络模型的设定点优化方案。首先，以11.5kW单效溴化锂吸收式制冷机组为对象，使用人工神经网络方法建立了机组模型，通过对溴冷机制冷原理的分析，建立了系统结构为5-6-2的网络模型，该神经网络模型的相关系数大于0.99且方均根误差小于0.2%，与实验数据取得了良好的拟合效果；然后，利用该模型对溴冷机的各个输入参数进行灵敏度分析，并据此选择热水供水温度与冷却水流量作为优化方法的控制输入参数；最后，以冷冻水输出温度作为系统控制输出，对其进行优化计算，并采用改进的粒子群优化算法与逆神经网络相结合的方法，计算制冷机组的最优控制输入参数。通过实验与仿真分析，可知该算法的计算时间在30 s以内，低于吸收式制冷机组的稳定时间；溴冷机的目标输出与仿真计算结果间的误差小于0.02%，表明该方案可以应用于吸收式制冷机组的在线控制。     

家族企业控制权传承的博弈分析

控制权传承关乎家族企业的命运。通过建立创始人、创始人子女以及共同创始人之间的博弈模型,结合传承前后两个不同的视角,分析三者在家族企业控制权传承时期的行动特征和相互作用。结果表明,控制权传承与存在竞争关系的继任者的意愿和能力相关,传承最终决策与创始人自身的偏好、家族的总财富最大化相关。在管家理论框架下,传承后创始人子女的努力程度与所受处罚力度正相关;共同创始人反对创始人子女不努力的成本越低,越有利于其管家角色的发挥;创始人应在传承后的相当长一段时间内仍保持家族企业的股权控制,以利于约束继任者不努力的行为。     

基于AWR报告的数据库性能的研究

随着大数据时代的发展,海量数据对数据库产生的性能问题不容小觑,快速诊断出数据库的性能问题尤为重要。借助决策树算法的ID3算法、JSOUP解析器、DOM4J技术、线程池技术对Oracle数据库的AWR报告进行数据分析、模型转化、决策树构建,最终实现将AWR报告导入系统自动分析得出Oracle数据库的性能问题,节省了人工解读的时间。