The landing zone – Ground for model transfer in chemistry

This essay proposes a new notion - the landing zone - in order to identify conceptual features that allow modelers to transfer mathematical tools across disciplinary borders. This discussion refers to the transferable models as ‘templates’. Templates are functions, equations, or computational methods that are capable of being generalized from a particular subject matter. There are formal and conceptual prerequisites for the transfer of a template to a new domain. A landing zone is an ontology that contributes to the satisfaction of these conditions for successful transfer. This paper presents a case study on a model in chemistry - the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) - that makes use of transferred templates from physics - the virial theorem and the wave function. The landing zone in this case is a new ontological notion, that of the topological atom, which prepares ground for the use of the virial theorem and the wave function in chemistry. The virial theorem requires that there exists in-principle stability to the system that it represents, and the wave function requires transformation in its representation that is justified. The ontology of QTAIM - the landing zone for these templates - grounds the scientific use of these templates in the context of chemistry.     

基于DLENN模型的沈阳地区PM2.5浓度预测

受到重工业发展规模、北温带季风气候、秋冬季燃煤取暖、机动车拥堵状况以及微观气象条件等各种因素影响,沈阳地区PM2.5浓度变化具有趋势性、周期性及随机性特征。针对上述三种特征,论文构建了一种集成双向长短期记忆网络的神经网络预测模型DLENN(Double-LSTM Ensemble Neural Network),内含的两个方向LSTM分别刻画PM2.5浓度变化趋势性和周期性,然后采用线性回归杂合神经网络来捕捉PM2.5浓度变化的随机性。基于沈阳地区11个监测站2016至2017年空气质量和气象条件数据,本文将DLENN模型分别与自回归移动平均ARIMA模型、支持向量机SVM模型、随机森林RF模型和梯度提升树GBDT集成学习方法进行对比实验,结果表明DLENN预测模型稳定优于其他方法,其预测误差RMSE相对于ARIMA、SVM和集成模型分别下降了9.23%、3.83%、5.49%.     

150t冷藏船模型制作研究

该文主要针对教科书中出现的150t冷藏船实例进行船体模型制作研究，在搜集了150t冷藏船的相关数据后，通过分析其基本结构图、总布置图后，结合绘制的型线图、船体相关信息文件，肋位的划分，绘出全宽肋骨型线图，并针对每一肋位的全宽肋骨型线图，设计其肋板、肋骨、横梁的具体结构、尺寸，最后按照分段划分图，对分段结构进行设计与建造。在模型的制作过程中，每一分段的装配都以《船舶建造工艺学》里的建造工艺流程为依据并结合实际情况进行模型制作，最后进行整船的合拢。     

数字孪生的模型、问题与进展研究

近年来,关于数字孪生的研究方兴未艾。数字孪生作为一个新的范式或者方法体现出了巨大的潜力,但是,这一概念的内涵和范围尚不确定,尤其是对数字孪生模型概念的界定很不清晰。根据模式类别可以将其分为通用模型和专用模型,其中专用模型仍是当前的研究热点,研究内容主要体现为对具体项目使用数字孪生方法进行建模,也包括对专用模型进行开发。这些具体项目除了传统制造业所涉及的零件测量和质量控制,增材制造,设计和工作过程,以及系统管理外,还包括在生物医药、石油工程领域的应用等。开发专用模型的工具和技术呈现多元化,有通用工业软件、专用工业软件、仿真平台和自研二次开发工具等等。数字孪生通用模型的研究对象不针对某一具体项目,而是研究如何将模型受控元素表示为一组通用的对象以及这些对象之间的关系,从而在不同的环境之间为受控元素的管理和通信提供一种一致的方法。数字孪生通用模型的研究主要分为概念研究和通用模型的实现方法,两者的研究热度相当。其中概念研究从宏观角度的产品生命周期管理,到描述系统行为,如一般系统行为和系统重新配置,再到具体工作流,如设计方法、产品构型管理、制造系统、制造过程等,研究内容较为发散,尚没有出现特别突出的热点。关于数字孪生通用模型实现方面,主要研究了建模语言的构建、模型开发方法的探索、具体工具的使用、元模型理念的植入和模型算法的探索。数字孪生模型是数字孪生研究的核心领域之一,其未来的研究重点是如何将不断涌现的各不相同的数字孪生体的外部特征和内在属性归纳为可集成、可交互、可扩展的模型,便于更高效地实现信息在物理世界和数字世界之间流动,从而实现数字孪生的普遍应用,继而支持CPS(网络物理空间)和CPPS(网络物理生产系统)的建设。因此,数字孪生模型研究下一步需要解决的问题是如何对接标准参考架构,如德国提出的工业4.0参考架构模型RAMI4.0和中国的智能制造系统架构IMSA等;关于数字孪生模型需要建立统一的描述方法并确立一致的结论,以规范各自独立发展建立起来的模型,从而改善模型的互操作性和可扩展性,否则,随着系统规模的扩大模型效能会显著下降;中国数字孪生模型的研究急需国产专业工业软件和建模软件的支持,以便中国学者深入开展更加符合国情的深入研究。     

CDIO模式以项目驱动促进网络工程教学改革和实践

针对传统网络工程课程教学过程对学生工程实施能力培养存在的弊端,成都中医药大学医学信息工程学院在自身三位一体的组织架构下,以CDIO教学模式为指导,结合网络教学课程规划,依托真实网络建设项目,整合企事业单位项目建设规范,设计了一套较为完整的操作、实践和评价方案.以真实网络建设项目为驱动,在培养学生网络建设工程实施能力方面取得了成效.     

基于指数平滑法和马尔科夫模型的零售额预测

该文基于零售业商品零售额的实际值,应用指数平滑法进行预测了2012年零售业零售额,以-25％、-20、-15％、-10％为划分阈值,将指数平滑法预测结果的相对误差划分为4个状态区间,应用马尔科夫模型对指数平滑法的预测结果进行修正,并与指数平滑法的预测结果进行比较。最后用马尔科夫模型进行修正并对预测结果加以评价。提出的方法精度较高,满足实际需求。     

筛板洗选效果的数值模拟研究

选用雷诺平均Navier-Stokes方程,采用标准κ-ε模型,定义专门的边界模型条件,运用流体分析软件对圆弧波浪式筛板和直条式筛板的洗选过程分别进行数值模拟,得出了原煤颗粒入流速度为2m/s时,两种筛板在洗选过程中的速度分布图、密度分布图,根据模拟结果分析,对传统的直条式筛板进行优化设计,设计出圆弧波浪式筛板并进行工业性试验,与传统的直条式筛板的透筛物和分选效果进行比较,比较结果表明圆弧波浪式筛板在筛选效果上比直条式筛板更具有优越性,同时也验证了湍流模型选取的合理性。     

W/O乳化液油水分离数值模拟研究

鉴于油水分离及其数值模拟在化学工程中的应用愈加广泛,综述了用于数值模拟W/O乳化液油水分离的水力瞬变分析模型、雷诺应力模型及代数滑移混合模型等,在归纳了各模型的优缺点的同时为今后的发展方向提出了建议.     

均匀风场中高层建筑平均风力的阻塞效应

以联邦航空咨询委员会协调人会议(CAARC)高层建筑标准模型为例,在同济大学TJ-2建筑风洞中进行了矩形单体高层建筑的阻塞效应试验研究.对阻塞度为4.1%、6.1%、8.4%、10.1%的建筑刚性模型在均匀风场中进行了测压试验.主要研究了阻塞效应对模型平均风力特性的影响.研究结果表明:在均匀来流中,建筑各层的平均阻力系数随着阻塞度的增加而增大,但阻力系数沿高度的分布规律没有显著变化;顺风向平均基底弯矩系数随着阻塞度的增大显著增大.最后,基于试验结果提出了平均阻力系数和顺风向平均基底弯矩系数的阻塞效应修正公式.     

双复合Poisson模型下的最优投资和再保险

利用随机控制理论和HJB方程,研究了投资回报瞬时利率为Vasieck模型下的短期利率和股票市场卖空限制时的最优投资和最优非比例再保险策略。通过求解HJB方程得到了带干扰的双复合Poisson风险模型下的最优策略以及值函数的闭式解。