关键词： 水生态承载力   指标体系   人工神经网络   沧州市  

摘要： 水生态承载力研究可作为从水生态角度预判可持续发展中产生问题的有效手段，但水生态承载力因其指标概念不统一，且需多领域交叉，传统量化过程繁琐复杂。本文通过构建水资源、水环境、水生态和水安全的指标体系，结合人工神经网络的结构和特点，构建水生态承载力的量化评价模型，可为水生态承载力计算提供一种科学方法，并以典型生态缺水型城市沧州市为例进行了验证。通过对沧州市2015—2019年数据进行计算，得到逐年水生态承载力指数分别为0.26、0.23、0.23、0.24、0.22，反映出其生态承载力整体处于负载状态。可见，指标体系和神经网络模型结合，具有结构简单、抗干扰能力强、结果更直观等优点，使区域承载状态更直观有效地呈现出来，为该区域的水生态问题解决和未来发展方向的指定提供帮助。

关键词： 模拟退火算法   遗传算法   组合优化   质量分数   分子式  

摘要： 模拟退火算法是人工智能组合优化算法，在此算法的基础上，提出了一种改进的模拟退火算法，用于预测有机化合物分子式。算法开始，设计使用遗传算法计算种群各个体的适应度函数值，从中选择最优个体作为模拟退火算法初始解。然后在这个初始解的基础上，随机扰动生成新解，并计算其适应度函数值。若适应度函数值的增量小于等于零，则接受新解，否则按Metropolis准则判断是否接受新解。随着退火温度的缓慢降低，依据算法终止条件判断是否搜索到全局最优解。实验证明，该算法提高了搜索到全局最优解的成功率。将其用于预测有机化合物分子式时，其适应度函数收敛性明显优于经典模拟退火算法。

摘要： 采用密闭式微波系统消解土壤样品,并用火焰原子吸收光谱法测定其镍含量.微波消解法与国标湿法消解相比,结果基本一致,但湿法消解耗时8～10 h,消耗试剂15～20 mL,而微波消解法只需3 h,消耗试剂9.5 mL.在微波消解最佳条件下,镍检出限为0.015 4 mg/L,加标回收率为97.4%～103.0%,相对标准偏差小于4.1%.

摘要： 利用人工神经网络神经元之间的非线性性，将BP神经网络理论应用于温室环境自动检测系统数学模型的建立中，讨论了网络结构的设计，学习算法等问题，温度检测结果的统计试验表明，与温度真实值比较平均误差是0.4℃，结果合乎温室环境检测要求，使用结果表明，系统采用修正数学模型的方法进行调试，减少了硬件调试的困难，方便检测系统在田间的安装与维护。

关键词： 遗传算法   K均值聚类   实数编码   甘蔗品种   小生境  

摘要： 采用实数编码方式,对聚类的中心矩阵进行编码,通过数组变换将染色体与相应聚类中心的数组进行匹配,通过轮赌选择和自适应的交叉、变异操作及均值小生境的种群优化对聚类中心的编码进行更新迭代,最终得到稳态的聚类误差函数和划分效果最好的聚类中心.然后通过对某基地的甘蔗品种进行分析、比较,分析的误差函数结果显示,Ringa K-Means改进的聚类效果明显优于传统的K-Means方法及Sga-K-Means方法的聚类效果.

关键词： 装配序列规划   深度强化学习   初始解   遗传算法   优化解  

摘要： 针对复杂装配体模型的装配序列规划通常非常耗时， 且现有方法在质量方面仍有提升空间. 作为解决装配序列规划问题的主流方法， 传统优化算法的效率和效果显著受到初始解的影响. 为此， 面向复杂模型提出一种基于强化学习的装配序列规划高质量初始解智能生成方法. 首先以包含众多零件的复杂装配体模型作为输入， 通过爆炸视图构建其初始状态; 其次综合考虑装配过程中的零件干涉性、方向一致性和连接稳定性， 利用深度Q网络(DQN)算法生成高质量装配序列， 即初始解; 最后以减少装配方向变化、降低零件干涉、提高连接稳定性为目标， 构建数学规划问题， 并在改进的遗传算法中使用DQN生成的初始解， 获得高质量的优化解， 输出该模型的高质量装配序列方案. 通过对由复杂装配体模型组成的公共数据集进行实验， 结果表明， 与随机生成和遗传算法生成的初始解相比， 所提方法能够生成高质量的初始解， 显著加快遗传算法的收敛速度(提高约50%)并提升收敛效果(提高约75%)， 获得高质量的优化解; 在生成高质量初始解的过程中， 该方法的生成速度比遗传算法快约700%， 表现出显著的速度优势.

关键词： 月牙肋钢岔管   Kriging模型   结构优化   遗传算法  

摘要： 月牙肋钢岔管是目前抽水蓄能电站最常用的岔管型式。针对岔管结构设计时的结构非线性和设计参数响应值之间复杂的隐式关系，采用三维参数化建模和拉丁超立方采样进行试验设计，利用Kriging模型建立起包括管壁厚度、肋板厚度和肋板中央截面宽度在内的岔管关键设计参数和关键点Mises应力值的非线性映射关系，通过遗传算法，实现岔管体型参数的最佳寻优方案。优化后的岔管体积与原设计相比由20.901 m3变为15.780 m3，减小24.5%，岔管各部位应力分布均匀，满足规范允许值，钢材强度得以充分发挥，且相邻椎管段壁厚差值满足焊接要求。结果表明，采用该方法能够有效提高月牙肋钢岔管优化设计效率和精度，具有一定的工程实际意义。

关键词： 三元乙丙橡胶   DCB   粘接界面   人工神经网络   参数反演  

摘要： 钛合金（Ti）/三元乙丙橡胶(EPDM)粘接界面是固体火箭发动机壳体的重要界面之一。本文基于I、II型断裂韧性测试获取界面仿真性能参数，结合剪切和扯离测试推导界面失效判据参数。建立含双悬臂梁(Double Cantilever Beam，简称DCB)试件的有限元模型，以双线性内聚力模型定义粘接面的接触关系，通过公式计算出仿真曲线和试验曲线的重合度，采用人工神经网络联合遗传算法(GA-ANN)、模拟退火算法(SA-ANN)以及matlab联合遗传算法(GA-MAT)、模拟退火算法(SA-MAT)求解函数最优值，从而获得界面模量的精确值。并以实验测试数据为基础，数值仿真为反演工具，优化计算为分析手段，采用测试-仿真-计算相结合的方法获取了Ti/EPDM粘接界面性能参数的精确值，为评估燃烧室壳体界面结构的环境适应性提供判据。

关键词： 多式联运   小批量订单   拼箱海运   遗传算法  

摘要： 针对制造企业海外小批量订单的拼箱海运需求，提出面向海外小批量订单的多式联运方案优化问题，考虑运输过程中涉及的内河港、陆港和海港三类节点，以所有订单的综合成本最小化为目标建立数学模型，设计一种基于精英和声策略的改进自适应遗传算法。在数值实验中，首先与Gurobi对比，验证算法的有效性；然后与Stud GA、SGA和PSO算法进行对比，结果表明算法在求解质量、稳定性和时间方面均具有优越性，并通过消融实验进一步对算法改进策略进行分析；最后，以某家电制造企业为例进行案例分析，验证优化方法在实际场景中的效果。

关键词： 被动分布式温度传感(PDTS)   人工神经网络   含水率   水热盐运移   光纤布拉格光栅  

摘要： 土体含水率时空分布的精准监测对于岩土工程监测、地质灾害防治具有重要意义.针对被动分布式温度传感(passive distributed temperature sensing,简称PDTS)技术在监测土体含水率方面存在的局限性,引入斯皮尔曼相关性分析法,定量分析辐射、气温、升温速率、土体温度、含盐量与含水率之间的相关性,并结合误差反向传播网络(back propagation network,简称BP神经网络),建立了一个考虑水-热-盐综合作用的土体含水率被动感测模型,用以替代传统PDTS技术中复杂的数值迭代算法.此模型不仅扩展了PDTS技术的应用范围,还大幅提高了含水率预测的精度.在黄土高原开展了长期观测,利用原位观测数据验证了所提模型的有效性.分析结果表明:黄土含水率与其含盐量、温度之间的极强正相关关系可以实现深度上的互补,输入变量与含水率在 2 m 深度内存在显著的相关关系;模型可对黄土含水率进行精确预测,其均方根误差低于0.006 8 m3·m-3;模型误差主要来源于降雨及土体冻融效应,且整体上呈现出冬季小、夏季大的特征.研究内容为将PDTS技术应用于土体含水率监测提供了理论支持和实践参考,并揭示了黄土水盐运移机制.