人-机-环境系统工程学概论

现代科学技术的迅猛发展,各学科之间的相互交叉渗透,不断产生新的边缘科学。人-机-环境系统工程学就是在这种情况下应运而生的。陈信教授等撰写的(《人-机-环境系统工程学概论》一文,对这一学科的提出、研究范围以及与其他学科之间的关系和区别作了概括的介绍,使读者对此能有一个概略的了解。     

高温环境与工作效率

作为人体科学实用科学层次的人-机-环境系统工程,它的主要目的之一是研究各种人-机-环境系统中人的能力特点,以及人、机、环境三者相互关连、相互影响的关系,通过调整人-机的匹配,选择有利的环境参数,从而最大限度地激发人的潜能,实现整个系统的高效、     

人—机—环境系统工程学在军事武器装备研制中的地位

人-机-环境系统工程学,是一门综合性边缘技术科学,其应用范围十分普遍,就一个国家而论,为了实现国防现代化的宏伟目标,研制和发展军事武器装备往往是一切科学技术的先导和前锋,因此,将人-机-环境系统工程学用于武器装备研制,更有其特殊意义,本文试图从发展和研制武器装备的三个阶段(方案决策、研制生产、装备部队等),阐明人-机-环境系统工程学在武器装备研制中的地位。     

中国人体环节参数研究

《中国人体环节参数研究》一文所提供的数据为我国第一份人体环节参数数据,它填补了我国这方面研究的空白。文章所提供的数据必将大大促进我国“人-机-环境”系统工程学和人体运动生物力学等学科的发展。     

关于“人—机”系统

一引言“人——机”系统是控制论的重要课题及发展方向之一。它研究控制系统中人与机器的相互关系、“人——机”信息交换过程,讨论在机器设计中如何考虑“人的因素”的问题。为什么要研究“人——机”系统?这是因为近代的机器系统,尽管自动化程度不断提高,但仍然离不开“人”,实际上都是某种“人——机”系统。例如,飞机、坦克、潜艇,乃至宇宙飞船都需要驾驶员;枪炮瞄准以及导弹发射等     

《主体-技术手段-客体》体系的分析

人和技术的相互关系是研究复杂的科学技术革命的重要问题之一.马克思主义研究者根据列宁在新的条件下所发展的马克思的遗产,在解决这个问题时,从分析人的劳动活动出发.在人的劳动活动范围内,人和技术的相互关系被看作是劳动的主体和手段之间的关系.今天应特别注意随着自动化手段的出现而产生的《人-技术》系统的新情况,其中包括研究人类思维与电子计算机的可能性的相互关系.《人-技术》系统发展的全过程还要在其历史的和社会阶级的制约中进行研究.     

用细小病毒-人细胞系统检测低剂量基因毒物的致突性

陆续建立的环境致癌物检测系统不下于数十种,各类系统均有其局限性。本文介绍一种80年代发展的低剂量环境致癌物检测手段——细小病毒-人细胞系统。 自主性细小病毒H-1的简单的基因组决定了它可成为检测哺乳类细胞中诱导性后复制修复功能的理想探针。受一定剂量DNA损伤剂(如紫外线)处理过的病毒在细胞里有一     

镧-2,7-双偶氮变色酸染料-锌-邻菲罗啉混合多核配合物显色体系

前文曾经探讨过稀土-偶氮胂Ⅲ-铜-邻菲罗啉混合多核配合物的形成。本文将系统研究各种不同结构的2.7-双偶氮变色酸染料在显色体系中的作用规律.实验发现,只有在2,2′-位上含有一AsO_3H_2或一PO_3H_2的对称性双芳基2,7-双偶氮变色酸试剂具有形成上述混合多恢配合物的功能。在此基础上,详细研究了镧-邻胂酸基偶氮氯膦-锌-邻菲罗啉配合物的形成机埋,并提出了测定含锌试样中微量稀土的新方法。     

评《人机交互中的体态语言理解》

<正>计算技术通过网络可以提供多种多样的信息服务,正深刻地改变着人们的生活.但要使计算真正融入生活、造福于民,目前"以机器为中心"的人机交互需要转变为"以人为中心"的模式.此外,在网络环境下,计算机不仅需要与用户交互,用户还将通过计算机(网络)实现人际之间的交流与互动.换句话讲,人-机与人-人的交互发生在物理与信息的联合空间中.正如此书所阐述的:为使人机交互摆脱必须在计算     

“源-网-荷-储”式异质能流复合供能系统的研究现状及发展趋势

发展新一代“源-网-荷-储”式异质能流复合供能系统是能源行业高质量发展和提高可再生能源消纳水平的必然需求,加快其发展对构建多能互补、灵活、智慧的能源系统具有重要意义.目前,我国能源系统转型与升级进程加快,能源系统多能流交织、多品位分布、多时空尺度等特征愈发突出,给能源的高效利用带来新的理论和技术挑战.为实现异质能流系统的协同发展,还需要突破单一能流系统能量转换分析的局限,从能质、能量品位的角度,解释不同能源系统间的耦合逻辑并指导能源结构优化和能量管控,解决异质能流多尺度协同响应难等问题.因此,本文以“源-网-荷-储”式异质能流复合供能系统的构成和特征为切入,明晰了异质能流系统基础架构及各层间的关系,阐明了按质用能思想和能量品位相匹配对构建高效能量梯级利用系统、实现能量有序按需转化的重要性,总结了异质能流系统动态响应特性与协同调控、结构优化和能量管控等研究现状和挑战,并对未来能源系统的发展提出了一些建议.     

人与环境关系之系统科学观点

本文用系统学观点分析了人与环境的关系。认为：人是地球上进化层次最高的信息系统网络体;人依赖于环境是由人对环境信息之需求造成的;脑系统的信息活动是相对于环境的个人自我意识和意志来源;脑系统能够而且需要接收各种非生命,生命和社会环境信息,同时要求在劳动中向环境输出意识信息和获取环境反馈信息。     

金属-有机骨架材料用于放射性核素吸附

随着人类越来越多地使用放射性核素,放射性核素废料会对环境造成一定的威胁,并最终对人群健康造成危害.金属-有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)材料作为一种新型材料由于具有比表面积大、孔隙度高及结构多样性等特点而广泛应用于气体吸附存储、催化、光学元件、传感、色谱分离和生物医学等领域.目前,将MOFs材料用于放射性核素的吸附开始引起放射化学与环境科学家的广泛兴趣.本文综述了MOFs材料用于部分放射性核素吸附的研究进展,包括MOFs合成方法、特性以及用于碘、氙、铀及钯等放射性核素的吸附分离,并对MOFs材料用于吸附放射性核素的前景进行了展望.     

共情:遗传-环境-内分泌-大脑机制

共情是指感知到他人的情感状态,使得自己产生与之类似的情绪或感受的能力,它包含情感共情和认知共情两种成分.本文结合健康被试和脑损伤患者的神经影像学研究,概述了共情两种成分的认知神经基础:情感共情涉及的特异性脑区主要有额下回(IFG)、脑岛和前扣带回(ACC),认知共情的特异性脑区主要有腹内侧前额叶皮层(vm PFC).然后,从内分泌、遗传和环境几个方面,详细讨论了影响共情能力及其行为的复杂因素.对共情的内分泌研究发现,催产素能够促进个体的共情反应,而睾丸素则会弱化个体的共情反应,且产前睾丸素可能会影响个体共情能力的发育;对共情的社会环境和遗传学研究发现,家庭成员的特质、父母教养方式、学校教育和人际关系等环境因素与催产素受体、多巴胺受体、五羟色胺转运蛋白(5-HTTLPR)和锌指蛋白(ZNF804A)等基因的多态性都会影响共情反应和共情能力的发展.在现有研究的基础上,本文提出了共情的遗传-环境-内分泌-大脑理论框架,揭示了影响共情的各个因素间的相互作用.最后,指出了当前共情研究中所存在的问题和局限,未来有必要在大样本研究的基础上开展纵向研究,综合考量多个因素(遗传、环境、内分泌和大脑)及其交互作用对共情的影响,揭示共情能力提升的关键因素;并在此基础上促进基础共情研究成果向社会生活和临床实践转化,有效地改善个体的共情能力及其行为,从而促进社会和谐与进步,真正意义上实现"老吾老,以及人之老;幼吾幼,以及人之幼".     

有机朗肯循环控制系统的设定值优化

提出了一种优化有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)控制系统设定值的方法.由于ORC系统中存在扰动及工况点的变化,有必要根据运行工况实时调整控制回路设定值,以提高ORC系统的能量转换效率.首先,回顾ORC系统性能分析及优化等相关文献,探讨了ORC控制系统设定值优化问题;然后采用基于遗传算法的最小二乘支持向量机(Genetic Algorithm-Least Squares Support Vector Machine,GA-LSSVM),确定了ORC过程控制系统的最优设定值.仿真结果表明当ORC系统的工况发生变化时,由GA-LSSVM算法可以快速确定ORC控制系统的最优设定值.     

人-地系统模式耦合中数据时空匹配方法的新探索

人-地系统模式双向耦合的运行,存在着人-地数据时空尺度不相匹配的障碍.为使二者相匹配,在空间尺度上,提出通过经济模型将行政单元统计数据转变为网格数据的运行路径,并设计了“面积权重折算法”的数据转换方法,使经济系统的行政单元数据与地球系统模式的网格数据相匹配;在时间尺度上,将选取的不同时间尺度的经济统计数据整合到年际范围...     

面向人因工程学的公共建筑空气环境安全运维与控制

公共建筑空间人员密集、人流量大,空气污染种类多并呈现非均匀动态的分布特性,给新冠肺炎疫情常态化空气安全保障带来了巨大挑战.采用过量送风不仅可能造成较大能源浪费,同时也可能导致交叉污染.从人因工程学的核心理念和基本方法出发,围绕室内空气污染水平(特别是人员散发的飞沫污染物)这一重要人因环境变量,发展了一套建筑空气环境安全运维控制系统.该系统基于室内空气污染和人员流动的动态监测,由快速预测模型以及计算机视觉处理得到室内污染与人员的非均匀动态分布,进一步通过环境控制决策系统输出最优通风参数设定,实现通风智能化调控;同时,在通风环境营造基础上构建空气净化消杀系统,对空气环境安全运维形成有力的辅助保障.最后,通过实际案例(某国际会议中心前厅)详细展示了该系统的工作流程和设计效果.设计结果显示,实施智能化通风可将人员感染风险降低至4%以内,其通风节能率可达44.9%;负氧离子的空间可达性较好且空间消杀率计算值超过99%,可进一步降低感染风险.     

黄土高原-青藏高原过渡带农户生产系统的经济效益——以通渭-渭源-夏河样带为例

黄土高原-青藏高原过渡区是我国地形第一阶梯向第二阶梯过渡的重要生态区,农户生产与独特生态环境相互作用、相互影响,为了实现这一人类-环境耦合系统的可持续发展,需要认识其农户生产系统的结构与特征.为此,建立通渭-渭源-夏河样带,根据统计年鉴、实地问卷调查和各类政府报告统计,收集目标数据,分析农户作物、家畜和综合系统的生产要素投入-产出结构、生产系统水平和农户占比.结果显示,过渡带农户生产系统水平自东向西呈梯度变化,根据Logistic预测模型拟合,农户占比和农户生产系统水平显著相关(P=0.000),农户占比对农户生产系统水平响应速度和阈值点处农户生产系统经济效益不同.(1)作物生产:过渡带自东向西户均耕地面积、劳动力、作物投入和产出递减,其中劳动力和化肥投入量占总投入75%以上,马铃薯、玉米经济效益高于小麦;农户占比在阈值点50%时的经济效益递减,通渭(13.67千元/户)渭源(12.65千元/户)夏河(-2.68千元/户).(2)家畜生产:家畜养殖规模、天然草地面积、投入递增,产出东西高,通渭、渭源、夏河的农户的动物生产分别以猪(0.14千元/户)、羊(1.84千元/户)和牛的经济效益最高(32.79千元/户).(3)综合生产:经济投入,夏河农户占比响应速率为1.30,比通渭和渭源分别高0.61和0.70;经济产出,夏河农户占比响应速率最低(0.085),低于通渭(0.17)和渭源(0.37);农户占比增长到阈值点50%时,经济效益夏河(30.57千元/户)通渭(20.22千元/户)渭源(13.07千元/户).农户占比由增长拐点进入饱和期时,通渭、渭源和夏河农户占比对于投入分别增加了45.76%,47.98%和45.60%,而产出分别增加了43.20%,42.60%和45.60%,阈值点处经济效益分别为30.52,16.32和64.70千元/户.为实现过渡带农户生产系统的生态效益和经济效益有效耦合,可加强作物副产品和"废弃物"补饲家畜,在阈值点附近调控农户占比,减少草地资源消费"搭便车"现象.     

潮滩生物-物理互馈机制与系统稳态效应研究进展

潮滩是海岸湿地系统的重要组成部分,在维持海岸生态系统健康、抵御海岸自然灾害、蓝碳固存等方面发挥着重要作用.潮滩为多种生物提供适宜生长环境的同时,不同类型生物也通过改变水、沙过程影响潮滩地貌演化与系统稳态.本文归纳了盐沼植被、底栖微藻对潮滩水动力、泥沙运动过程的生物-物理效应,提出了描述潮滩生物与泥沙在时间、空间尺度上反馈过程的概化动力学模型,分析了生物-物理互馈时间累积驱动下潮滩系统双稳态及稳态突变理论特性,总结了潮滩生物与周围物理条件空间自组织作用下的地貌形态形成机制,探讨了潮滩系统层面的连续性现场观测、生物种间作用对生物-物理互馈过程的调节,以及外界扰动下潮滩生物地貌系统稳态突变阈值定量模拟等方面仍面临的科学问题.     

论人和机器互相适应的规律

对过去自然的和人工的“人—机”系统的各种不同现象的分析,使我们从普遍的工程心理学规律中获得一个推论:自身各种不同水平成分的超级适应的操作——从个别器官的专门训练以及细节部件的改进,到人的集体与用以计算的或生产的综合体互相适应,是“人—机”系统存在的必要条件。超级适应的概念意味着,适应不单是在现有的状态里是情况明了的,而且还多少要预料到特性或组成     

大型电子-正电子机——深思熟虑而后行事

大型电子一正电子机(LEP)正在欧洲原子核研究组织(CERN)兴建中。它的物理学议事日程最早在七十年代后期就开始流传了,那时,Z~0和W~±完全是一种理论上的粒子,可是格拉肖、萨拉姆与温伯格的电-弱理论的弱力部分就是需要它们。既然这些粒子都已经在CERN利用质子-反质子(P(?))碰