关键词： 无人机集群   航迹规划   深度强化学习   冲突搜索方法   冲突消解  

摘要： 面向大规模无人机集群协同作业场景,针对航迹冲突频繁导致集群航迹规划高耗时的问题,开展基于强化学习冲突消解的大规模无人机集群航迹规划方法研究.构建"顶层冲突消解-底层航迹规划"的双层规划架构,降低航迹冲突的时空维度.在顶层冲突消解层,设计基于Rainbow DQN(Deep Q-Networks algorithm)训练框架的冲突消解策略网络,将每个航迹冲突的消解过程转换为二叉树拓展左、右树节点的动作选择过程,实现不同冲突消解顺序与冲突消解结果的映射,减少树节点的遍历,提高冲突消解效率;在底层航迹规划层,将时间维度引入空间避碰策略,提出基于节点重扩展机制的跳点搜索法(Re-planning Jump Point Search,ReJPS),增加规划可行域,提升航迹冲突的消解能力.仿真结果表明:相比基于CBS(Conflict Based Search)+A*方法与CBS+ReJPS航迹规划方法,新方法在最优性相当的前提下,平均规划耗时分别降低了 86.64%和19.65%.

关键词： 汽车空气动力学   计算流体力学(CFD)   BP神经网络   遗传算法(GA)  

摘要： 汽车的车身空气动力学特性在汽车性能中占据重要地位，它能直接影响汽车的燃油经济性、操作稳定性、舒适性以及动力性等方面。本文对汽车外形参数进行优化，将气动阻力系数作为目标函数，使其最小化。首先，将快背式MIRA模型的5个关键几何参数作为设计变量，采用拉丁超立方采样实验设计方法设计了50组样本数据。其次，使用ANSYS Fluent 2021 R1软件计算根据样本数据建立的50个汽车模型。再次，将计算获得的阻力系数的结果以及实验设计方法设计的50组样本数据作为数据集用于BP神经网络学习，以确定设计变量和目标函数之间的关系。最后，与遗传算法结合进行优化，从而获得最优解。结果表明，优化后的汽车模型的阻力系数降低了26.9%。

关键词： 人工智能课程   KnowleBuilder"软件   教学应用  

摘要： 针对人工智能课程基础理论抽象、复杂且涉及的学科众多,在对机械专业的学生授课时,学生反映较为枯燥、难懂以及感触不深等问题,课程引入南京理工大学自研的知识工程工具软件"KnowleBuilder"进行辅助教学.该软件包含知识表示、专家系统、机器学习算法以及智能优化算法等人工智能基础理论算法,学生可以基于该软件针对特定的工程问题,如产品设计、数值计算及优化等理解人工智能算法的作用、算法的调试参数以及其输入输出,加深对基础理论的理解.同时文章以人工智能课程"计算智能与智能制造"中的教学案例进行传统教学与引入工具软件的教学对比,提高了学生的学习兴趣,进一步强化了学生对人工智能基础知识的理解与应用.

关键词： 1，4-丁二胺   巴氏葡萄球菌   电转化   基因编辑   基因工程   耐受性  

摘要： 菌株对1，4-丁二胺耐受性低是1，4-丁二胺高产的技术瓶颈之一，提高菌株对1，4-丁二胺的耐受性是构建高产1，4-丁二胺工程菌株需要解决的主要问题。巴氏葡萄球菌326180菌株展现出了优异的高浓度1，4-丁二胺耐受性，不仅可以作为研究1，4-丁二胺耐受机制的理想模型，还可以为构建1，4-丁二胺高产工程菌株提供新的宿主选择。无论是耐受机制研究还是底盘菌株改造，都需要在分子水平上对巴氏葡萄球菌进行基因编辑。为了建立一套巴氏葡萄球菌遗传操作系统，为后续耐受机制研究和底盘菌株改造奠定基础，本研究系统优化了电转化条件，涵盖了菌株生长期、电场强度、电击缓冲液和复苏培养基等关键参数，成功建立了巴氏葡萄球菌电转化方法。同时，通过替换抗性表达盒，构建了基因编辑质粒pCpfOA；优化了基因编辑的筛选标记，建立了基于CRISPR/Cpf1的巴氏葡萄球菌基因编辑技术，编辑效率达到90%以上。本研究建立的巴氏葡萄球菌遗传操作系统为该菌的耐受机制研究以及底盘菌株的遗传改造提供了重要技术支撑。

关键词： 新增客流   高速铁路   停站方案   运行图   鲸鱼算法   遗传算法  

摘要： 为提高高铁运输系统的运行效率以及列车运力与旅客需求的适配程度，面向节假日新增客流，综合考虑列车服务频率、列车停站时间、列车安全间隔等约束，以最小化新增列车总旅行时间为目标，构建考虑新增列车运行效率的高铁列车停站方案和运行图一体优化模型。针对模型的0-1非线性特征，构建时间-空间二维网络来刻画原有列车的运行轨迹，分别设计遗传算法和鲸鱼算法来求解新增列车停站方案和运行图，并以京沪高铁的部分线路为案例进行验证。研究结果表明，相同组合条件下，与遗传算法相比，鲸鱼算法可优化列车总旅行时间7.18%，提出的模型与鲸鱼算法可在不影响原有列车运行的情况下，得到高效的新增列车停站方案和运行图，满足新增旅客的出行需求，从而为进一步提高高铁系统的运输效率提供参考。

关键词： 新工科   计算思维   编程思维   调试思维  

摘要： 计算思维与问题求解作为本科生大类教育课程,旨在提炼知识本质、思想内涵及思维方法,并将知识模块及逻辑关系进行重新建构和有机融合,使学生能够全面理解计算思维的核心概念,掌握基础程序开发能力,将实际问题转化为可计算的形式并求解,从而更好地适应信息社会对创新型、复合型人才的要求。在全国教育大会精神以及“四新”建设引领下,如何响应新工科中对传统工科课程的升级改造的需求、提升传统工科专业的教育质量和人才培养水平是一项重要任务。文章针对目前计算思维与问题求解教学过程中存在的问题,提出教学创新改革举措,秉持“先思维后知识,思维决定知识理解与应用”的理念,培养学生的计算思维、编程思维、调试思维,提高学生解决实际问题的能力,落实立德树人根本任务,实现三全育人目标。

关键词： 煤炭   砷   汞   沸水浴消解   原子荧光光谱法  

摘要： 煤炭中砷和汞的含量是评价煤炭产品质量的重要指标，其快速同时测定对减少环境污染具有重要意义。采用一种沸水浴快速消解煤炭的前处理方法，结合原子荧光光谱法同时准确测定煤炭中砷、汞的含量。采用正交实验，考察了称样量、消解液种类和用量、消解时间等因素对砷、汞测定结果的影响，优化了沸水浴消解的前处理实验条件，利用原子荧光光谱仪，建立了同时测定煤炭中砷、汞含量的方法。优化后的前处理条件为称样量0.1 g，加入20 mL王水(1+1)，于100℃沸水浴中消解2 h，每30 min摇匀一次，取出后摇匀静置，取10 mL消解液加入5 mL硫脲-抗坏血酸溶液(100 g/L)，用5%盐酸溶液定容至50 mL，用原子荧光光谱仪同时测定砷和汞含量。方法的As检出限为0.05 mg/kg,Hg检出限为0.003 mg/kg,As定量限为0.15 mg/kg,Hg定量限为0.009 mg/kg。As浓度在0～10μg/L、Hg浓度在0～1μg/L时，标准曲线线性良好，相关系数均大于0.998；采用国家一级标准物质GBW(E)110110和GBW11163进行验证，As和Hg相对标准偏差(RSD,n=12)分别为4.3%～4.7%和1.0%～8.0%,As和Hg的平均值与标准值的相对误差(RE,n=12)分别为-8.8%～2.2%和-6.2%～-4.0%，平均值在标准值范围内，精密度和准确性均满足要求。方法具有快速简便、精密度好、准确度高、能同时测定砷和汞等优点，满足煤炭快速检测需求，可以为煤炭中砷、汞同时测定标准方法的建立提供技术支撑。

关键词： 短视频   审丑心理   网络文化  

摘要： 随着短视频平台的迅猛发展,审丑元素日益显现并形成独特的文化景观。笔者在梳理短视频审丑现象基本图景的基础上,结合典型案例,引入受众能动性视角,探讨其外在表现及内在机理。研究发现,短视频审丑现象并非单向度的资本操控与人性堕落,还包含着观众对主流审美秩序的戏谑与反叛。与此同时,短视频审丑内容在广泛传播中呈现出审美判断力退化、价值观混乱等潜在风险。数字狂欢中的审丑现象在一定程度上反映了当代社会文化的异化与危机,亟需从算法规制、平台责任与公众教育等多维度进行有效引导与消解。

关键词： eVTOL飞行器   永磁同步电机   敏感度分析   多目标优化   遗传算法  

摘要： 通过优化电动垂直起降（eVTOL）飞行器用电机的设计，能够显著提升转矩密度与效率，降低转矩脉动，从而增强eVTOL飞行器在城市空中交通领域的应用潜力，并改善其在噪声控制、载重能力和飞行安全性等方面的性能。针对某eVTOL飞行器使用的双三相驱动电机，提出一种基于NSGA-Ⅲ的分层优化方法，对6个定子结构参数进行优化，通过仿真与实验结果验证优化方法的可靠性。结果表明：优化后电机的转矩密度和效率分别达到了55.5 N·m/kg和93.55%，较优化前分别提高了6.05 N·m/kg和1.35%，同时将转矩脉动从3.96%降低至2.54%。