道路设施状态智能联网监测预警的理论与技术

针对道路基础设施监测预警从单一设施转向路网级设施的需求,以智能、联网为手段,开展相关研究,建立了数据驱动的路网同类基础设施服役性能评估和基于机器学习的路网道路基础设施服役性能预测理论,突破了道路基础设施空间地理信息与几何信息快速提取、路面病害智能识别与表达、区域路网交通运行风险管控、路网设施全生命周期养护策略智能匹配等...     

高效智能全环境道路加速加载实验系统关键技术及研发

道路长期服役性能、道路设计评价和道路损坏机理等已成为制约交通基础设施建设的世界性难题,由此造成的经济损失和社会影响难以估量.加速加载实验是目前国际上道路长期服役性能评价与研究的有效方法,该方法在设定环境下通过可控、重复轮荷对实际路面进行连续碾压,在短时间内实现路面的累积破坏,为道路结构和材料性能的理论研究、精准设计、施...     

结构自适应自演化的高级机器学习方法研究与进展

针对当前机器学习面临的结构机制认知不足、学习方式自主性不强、模型推理适应性不高和学习形态封闭单一等重大挑战,本文针对如下3个关键科技问题进行阐述：(1)多任务知识迁移和模型动态自适应学习机制;(2)协同多智能体系统的分布式自组织和自演化学习机制;(3)面向结构化数据在线学习的动态建模与评价。建立面向多任务知识迁移的自适应元学习框架;提出基于层次共识的多智能体自组织协同学习与自演化机制,构建基于弹性关联拓扑的智能体分布式学习方法;搭建基于结构化、自组织和自演化学习框架的仿真验证系统。为人工智能基础理论研究提供新的理论方法和计算模式,支持媒体语义学习、实时计算和知识发现等重大应用。     

内河航道设施智能化监测预警与信息服务关键技术研究

针对我国内河航道设施运行状态动态监管能力弱和集成服务不足等突出问题,研究了智能化监测预警与信息服务关键技术.(1)阐明了航标、航道整治建筑物、通航建筑物的灾变类型与机理;提出了衡量航道设施服役过程的评价指标及其状态判定阈值;构建了架构统一、指标明确的航道设施服役状态评价体系.(2)研发了无人机、无人船、水下抵近式ROV...     

大跨桥梁持续环境荷载的时变效应与服役性能评估

大跨桥梁是交通运输网络的关键结点,桥梁结构自建成伊始就暴露在持续环境荷载的耦合作用下。不同于极端环境荷载作用下的骤变破坏机理,桥梁结构在持续环境荷载作用下的性能衰变往往不容易引起工程与管理人员的重视,桥梁的临界破坏点更是难以把控。着眼于重大桥梁基础设施全寿命设计安全性的国家973计划青年科学家项目"大跨桥梁持续环境荷载的时变效应与服役性能评估",为揭示持续环境荷载作用下大跨桥梁的形变—损伤—破坏—倒塌的基本发展规律提供重要理论支撑。     

层状金属材料断裂行为的尺度与界面/晶界效应研究

本研究采用三点弯曲实验方法系统地研究了具有不同尺度组元层和界面结构搭配的Cu/Au和Cu/Cr层状材料的断裂行为及其尺度与界面/晶界效应。研究发现,组元性质、尺度和界面/晶界结构是影响金属多层材料变形和断裂行为的主要因素。对于具有"透明"界面的Cu/Au多层材料,其变形和断裂行为表现出显著的尺度效应,而具有"模糊"界面的Cu/Cr多层材料的塑性相对较差,其变形和断裂行为没有明显的尺度效应。基于理论分析,提出了高强高韧层状金属材料的多尺度层状结构设计思路。     

纳米金属多层薄膜的塑性变形不稳定性及疲劳损伤机制

多层薄膜广泛应用于集成电路芯片、各种微/纳传感器及微电子机械系统中。大量的研究表明,当这些材料的几何尺寸减小到亚微米甚至纳米尺度时,会表现出诸多不同于块体材料的物理性能。特别是其力学性能已不能够完全采用传统块体材料的理论与模型进行描述与评价。因此,澄清具有纳米尺度的多层薄膜材料的力学行为及其尺度效应是目前微/纳米系统中有待解决的小尺度器件材料的可靠性问题。根据经典的Hall Petch细晶强化理论,减小材料内部的晶粒尺寸可以显著提高材料的屈服强度。为此,近年来人们通过不同的制备和加工手段获得了超细晶和纳米晶材料…     

材料凝固成形多尺度多场量耦合计算机模型化

材料液态成形工艺中的凝固现象是发生在从铸锭 /铸件到原子集团尺寸范围内的多尺度液 固相变过程 ,同时还涉及或受控于多种物理场变化。正是这些多尺度的液 固相变特征与多重场量变化的复杂耦合作用共同决定了材料的凝固行为、结晶组织与缺陷形成以及成形零件 /材料的使用性能。近 2 0年来计算机软硬件技术的飞速发展 ,为多种基础学科交叉的材料凝固理论向着定量化的科学体系发展创造了有利条件 ,这是材料凝固理论今后发展与完善的重要方向之一。本文对基于多尺度、多场量耦合材料凝固成形计算机模型化的必要性及研究进展进行了简要概述 ,介绍了本文作者近 10余年来在该领域所进行的相关研究工作 ,最后就与材料凝固及液态成形计算机模型化相关的几个应重点加强研究的领域提出了几点建议     

航空航天纺织结构复合材料力学性能研究进展与展望

随着航空航天事业的快速发展,纺织结构复合材料以其良好的性能成为航空航天飞行器的重要结构材料。本文从纺织结构复合材料的工程应用、细观力学分析模型、有限元方法和强度预测模型等几个方面介绍了纺织结构复合材料力学性能研究的进展情况,提出了当前研究存在的问题,并展望了今后研究的发展方向。     

统一场论的过去和现在

从一九一八年第一个统一场论模型——魏耳规范不变几何学提出算起,统一场论已经渡过了六十二个年头。六十多年来统一场论几经沦桑,走过了一条曲折、艰辛但又非常诱人奋发不息的道路。这个曾经把绝大多数当代著名的理论物理学家都不同程度卷进来过的困难课题,经过科学家们的努力,现在终于取得了重大的进展。在今年一月召开的国际性广州粒子物理理论讨论会上,有关大统一理论方面的报告,引起了国内外代表的普遍注意。大统一理论又叫巨统一理论,是统一场论的最新进展。它企图把弱、电、强三种相互作用统一起来,成为粒子物理学中最前沿的方向。     

论固有结构与损伤之间的矛盾在材料受载分析中的主导性——固体力学的“弹性化思维”

作者根据自然辩证法的认识论方法论提出了固体材料受载这一普遍现象的本质是材料物质属性中固有结构与损伤之间的矛盾过程。本文揭示了固有结构与损伤之间的矛盾在材料受载分析中的主导作用,即事物发展的内因,而作用力是外界条件。实验结果与上述矛盾双方的对立统一、量质互变及否定之否定的普遍规律完全一致。据此,针对当代固体力学以构建材料物质属性本构方程为出发点的思维体系,作者提出了损伤状态优先原则（doctrineofdaImgestatepfionW,DDSP）。实验结果验证DDSP不但可以解决认识过程中出现的所谓“多相物理与多尺度耦合”所带来的难题,同时揭示了材料、材料受载事件的物质本质。通过本文,作者也阐述了自然辩证法的认识论方法论,在更深程度上认识材料和认识材料受载问题中的不可忽视的指导意义。     

智能车路系统交叉口的层级解耦及测评要素提取研究

随着人工智能和交通大数据技术的快速发展,智能车路系统(IVIS)作为一种改善道路性能的智能交通控制技术,得到了国内外学者的广泛研究。为了解决当前复杂环境下IVIS测评要素不足的问题,本文提出了智能车路系统层级解耦与测评要素提取的方法。通过建立IVIS交叉口测评要素高维矩阵,采用欠完备自编码器对高维矩阵进行线性降维,分析IVIS高维矩阵的耦合机理,有效降低数据的冗余度,并针对IVIS效率、环保、舒适性层级中数据的异质性和同质性特征,采用支持向量机—递归特征消除算法有效分层提取主体的测评要素,确定各测评要素的权重,最后利用SUMO仿真软件构建了IVIS交叉口仿真场景并完成了测评要素提取。该方法可以为IVIS测评指标体系的完善提供理论依据,为IVIS技术发展提供良好的支撑。     

称不上“范式”:德雷福斯对符号主义人工智能的批判

符号主义是认识人工智能的一种重要而且有一定影响力的方式,主张使用物理符号系统模拟表征智能,甚至被认为是认识人工智能的最重要的“范式”。德雷福斯从海德格尔现象学哲学出发,对人工智能提出了新的认识,认为智能是此在在世存在(In-der-Welt-Sein)的智识能力,是人在生存过程中对环境局势的经验性认知和熟练应对(skillful coping),需要由实践性和体会性知识汇合而成,不仅仅是符号主义人工智能所理解的逻辑推理、符号抽象等可以被表征的能力。德雷福斯对符号主义智能观的批判,可从三个方面展开分析：(1)理性主义传统智能观;(2)知识表达形式和知识组织结构;(3)智能等级的划分。对此,根据德雷福斯的批判,符号主义远不能澄清智能的本质,无法突破以往理性主义计算思维智能探索的局限,也不能指导未来制造智能的方向,不足以构成一个“范式”。     

海洋超大型浮体重大科学问题的基础研究进展

本文回顾了世界上大型与超大型海洋浮体的发展历史。针对岛礁海域经济建设与安全保障的重要性及对大型浮体的近期和长远需求,973计划"海洋超大型浮体复杂环境响应与结构安全性"项目凝聚所面临的5大科学问题:(1)岛礁海域波浪环境的时空分布不均匀性和波流相互作用的演化机理及理论模型;(2)浅水域复杂海洋地理环境中超大型浮体的流固耦合水弹性力学理论与极值载荷;(3)超大型浮体多模块柔性连接动力学机理;(4)近岛礁、变水深条件下超大型浮体复合系泊系统的耦合响应和动力学性能;(5)超大型浮体结构安全可靠性预报和综合评估方法,开展了深入的研究。理论、试验与海域实测相结合,取得了区别于世界上已有工作、有重要影响的成果,为超大型浮体工程的设计、建造、运行提供了坚实的科学基础。本文简述研究对象的工程概念、主要研究进展、项目所做的实质性贡献,并提出了对未来研究工作的设想。     

句法机怎样才能成为语义机？——本体论语义学及其启示

已有人工智能尽管在运算速度等方面大大超越于人类智能,但由于还缺乏意向性这一关键特征,以致于许多人否认它是真正的智能.为了解决这一问题,人工智能、计算机科学和心灵哲学从不同方面作了大量探讨,建立了许多新的理论和模型.本体论语义学就是其中之一.它独辟蹊径,研究了人类智能有意向性的内在条件和机理,发现本体论图式是人类接受、处理、生成意义的枢纽,并从工程技术角度对机器如何模拟人类这一概念结构和功能作了尝试性探讨,取得了一些富有意义的新成果.     

人工智能

<正>人工智能(artificial intelligence,AI)是解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的学科,主要任务是建立智能信息处理理论,进而设计可展现近似于人类智能行为的计算机系统。人工智能被认为是21世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科技、人工智能)之一。人工智能一词最初是在1956年达特茅斯会议上,由约翰·麦卡锡提出的。在之后的60多年里,人工智能取得了一连串里程碑式的突破:1997年"深蓝计算机"(Deep Blue)击败了当时的世界象棋冠军卡斯帕罗夫(Garry Kasparov); 2011年超级电脑"沃森"(Watson)     

结构因果模型径路评述

近三十年因果研究取得了长足的进步，除了被誉为“统计学因果推断革命”的潜在结果模型，还有朱迪亚·珀尔所主导的结构因果模型。这个理论在深刻改变社会科学、神经科学和行为科学研究范式的同时，也走出了一条不同于(同时也裨益于)机器学习(深度学习)智能研究的新思路，为人工智能进入“小数据、大任务”的范式发展提供了可能性与光照。本文将对结构因果模型的根本设想、数学化进程及其人工智能愿景做细致地评述。     

科技型新创企业创业导向:维度、测量和效度

采用验证性因素分析和相关分析探讨了我国科技型新创企业创业导向构念的维度性、各维度间的共变性、测量和效度.结果表明:(1)科技型新创企业的创业导向是一个多维构念,它包含具有适度相关性的5个维度(自主裁量、追求创新、超前行动、竞争侵占和风险承担),并且这5个维度具有非共变性,它们可以彼此独立变化;(2)创业导向的斜交五因素模型具有最好的数据拟合效果和足够的理论依据;(3)创业导向量表具有较好的信度和效度.     

β-NiAl扩散系数计算及原子固溶对其扩散系数的影响

高温合金基体和高温涂层在化学成分、相结构上差异较大,导致叶片服役时合金和涂层之间产生较强的互扩散,并随工作温度的升高而加剧。更重要的是,这种互扩散是在非平衡条件下进行的上坡扩散,很容易在界面处形成有害相和Kirkendall孔洞,恶化涂层抗氧化性能,缩短叶片服役周期。另一方面,组成合金基体相γ-Ni的组元多达8—10种,从二元(如Ni-Al)或三元(如Ni-Al-Cr)获得的互扩散系数很难准确表征高温合金/高温涂层界面互扩散行为。所以,有必要建立高温合金/高温涂层扩散反应动力学模型,确定高温合金/高温涂层多元互扩散系数,从工程角度预测高温…     

介科学:探索介尺度共性原理

<正>当我们研究科学、工程和社会中的复杂系统时,一般总是先了解其宏(系统)尺度行为,然后再逐步深入其微(单元)尺度的机制,并逐步试图建立这两者之间的关联。然而,直接建立这种关联是十分困难的,原因似乎是在这两者之间缺少了什么共同的原理。研究逐步表明,在介于单元尺度和系统尺度之间的介尺度上可能存在一个普适的主导原理,即:不同控制机制在竞争中的协调。为此,提出了介科学这一跨学科的概念。