关键词： 双金属团簇   结构和能量   淬火算法   遗传算法  

摘要： 基于半经验的Gupta多体势,采用遗传算法及分子动力学淬火算法,系统研究了(FeMo)m(m=38及55)双金属团簇的基态结构及其能量.结果表明:对于Fe_(n)Mo_(38-n)(n=0-38)团簇,随Fe原子数的增加,Fe原子优先占据团簇表面再占据内部,其基态构型存在类O_(h)结构、类I_(h)结构和无序结构间的竞争.对于Fe_(n)Mo_(55-n)(n=0-55)团簇,随Fe原子数的增加,Fe原子优先占据团簇中心位置,再依次占据表面顶点、棱边和次外层,双金属团簇基态构型主要体现为在Mackay二十面体基础上的结构畸变.Fe_(24)Mo_(14),Fe_(13)Mo_(42)和Fe_(43)Mo_(12)为幻数结构团簇,研究发现双金属团簇幻数成因不能通过单质团簇常用的平均配位数和平均键长模型解释,它更多的归咎于组分效应导致的结构高对称性.

关键词： 教材开发   案例设计   高等职业教育  

摘要： 高职院校公共课教材案例在落实立德树人根本任务中具备独特育人作用。然而，在教材建设实践中，高职院校公共课教材案例设计长期受到忽视，面临价值导向不当、材料针对性不足、正确性缺乏保证等诸多痛点。编辑人员应树立“及早介入、全程护航”的观念，引导组建高水平的作者团队，对案例的功能进行重新认识，优化课程思政建设的观念与方法，在案例设计中突出职业教育特色，并进行合理的形式设计，为教育改革的不断深入贡献力量。

关键词： 膜计算   脉冲神经P系统   无人机   优化控制   姿态控制   Simulink  

摘要： 无人机作为当前新兴经济中的代表,是低空经济中具有显著特点的应用载体,从军事领域的专业应用,到物流配送、农业植保、交通运输、应急救援等生产生活的应用,无不对无人机控制提出更高的要求。PID控制作为无人机控制所广泛采用的一种方式,在多场景和复杂环境下仍存在不稳定、超调量大的问题,且调节时间和控制参数的选取存在优化的空间。而膜计算作为一个计算科学与生命科学相交叉研究领域的新型分支,具有分布式与强大的并行计算能力及容错率高的特点,在进化计算、优化控制等领域存在众多研究。针对目前无人机姿态控制中存在的问题,本文提出基于扩展型脉冲神经P系统(ESNPS)和改进遗传思想的进化算法(IGAESNP)与基于自适应脉冲神经P系统(AOSNPS)和精英遗传算法(GA)的双变异进化算法(DMGESNP),分别应用于整定PID控制器参数,用于四旋翼无人机姿态控制,涉及的主要工作有以下2方面: 1)对于无人机PID控制中存在的超调量大且调节时间可缩短问题,设计IGAESNP并整定串级PID控制器参数,外环P控制,内环PID控制。引入拉丁超抽样法初始化种群分布,提出个体动态变异率,调整规则概率矩阵为正态分布,增强IGAESNP的寻优性能,通过基准函数测试IGAESNP的性能,构建串级PID控制器,并用于四旋翼无人机姿态控制,设计时变信号、阶跃信号和强弱干扰信号进行仿真实验,仿真结果显示IGAESNP整定串级PID控制器参数使得四旋翼无人机更好的平衡超调量和调节时间,且震荡平稳。 2)对于无人机飞行中稳定性欠佳的问题,设计DMGESNP整定串级PID控制器参数,内外环均采用PID控制。通过拉丁超抽样法生成均匀初始种群,提出精英保留和精英交叉策略,设计自适应交叉和自适应变异环节,提供3种平等的交叉方式,在神经元点火规则概率方面采用初始化正态分布,且提出根据种群多样变化的自适应变异率;使用DMGESNP优化串级PID控制器参数,并应用于四旋翼无人机的轨迹飞行控制,设计定点飞行和轨迹跟踪两种方案,通过Simulink与Flight Gear验证姿态控制效果,经过仿真实验对比显示,DMGESNP整定PID控制器参数使得四旋翼无人机具有更好的稳定性,证明DMGESNP的有效性。 图39表10参77

关键词： 船舶操纵   MMG模型   PID控制器   遗传算法   海流  

摘要： 受限水域内大型船舶的操控性能一直是国内外学者研究的热点问题，以一艘230 m垂线间长大型集装箱船为研究对象，基于船舶三自由度非线性MMG模型对运动仿真环境进行了构建；采用比例-积分-微分(PID)控制器对船舶的舵角和螺旋桨转速进行调节，并且利用遗传算法(GA)对控制器增益参数进行了优化；模拟了船舶在港内环境中，按照预设轨迹在自动控制模式下抵达青岛港无人化集装箱码头前沿的全过程。研究结果对大型集装箱船舶的安全进港操控具有指导意义。

关键词： 路径优化   时间窗约束   遗传算法  

摘要： 在车辆路径优化问题大类中，研究带有时间窗约束的路径优化问题，是在满足顾客配送时间约束的前提下以最小化总成本进行总体调度，这在当今的高标准配送时代具有重要的指导意义。构建自变量是0-1的非线性具有时间窗约束的调度模型，在介绍python语言编写遗传算法使用的主要函数后，在Pycharm软件中编程遗传算法求解该调度模型，算例采用全国技能大赛中的数据，优化结果显示最优解为3545.358元，并对所有可行解的调度方式进行比较分析。

关键词： 配电网   输电线建设   遗传算法   优化策略   改进算法  

摘要： 随着全球电力需求的持续增长，配电网的建设与优化成为电力系统工程中的重要课题。本文以传统线性规划作为基准，对比分析了遗传算法和优化遗传算法在输电线建设中的应用。通过对比其收敛速度、线路布局和建设成本，评估了各算法的优化效果。结果显示，优化遗传算法在迭代初期表现出更快的收敛速度，能够更高效地找到全局最优解。在线路布局方面，优化遗传算法显著减少了冗余线路，提高了整体布局的紧凑性。而在成本控制方面，优化遗传算法在所有线路的建设成本上均有明显降低。本文的研究成果表明，优化遗传算法在提高配电网建设效率和降低建设成本方面具有明显优势，为未来电力系统优化提供了有效的方法和参考。

关键词： 苏醒延迟   机器学习   人工神经网络   预测模型   全髋关节置换术  

摘要： 研究背景: 全髋关节置换术是一种常见的骨科手术,在老年患者中广泛应用,其术后苏醒和拔管时间是重要的临床指标,能够影响患者术后的恢复及预后。老年患者全麻术后苏醒延迟是常见的全身麻醉并发症之一,但其发生机制尚不完全明确,且临床上并无针对麻醉苏醒延迟的评估工具。研究发现,老年患者苏醒延迟主要可能与患者的年龄、合并基础疾病情况、相关生理参数异常、手术以及麻醉的方式方法等危险因素有关,但各种危险因素之间的相互关系与老年患者麻醉术后苏醒延迟的潜在联系尚不明确。人工智能机器学习能够利用一定算法和数学模型,通过收集整理患者基础情况、麻醉、手术和实验室生化检验等信息,将各种麻醉苏醒延迟的相关危险因素进行多维度整合,进而分析、构建多个预测模型。研究目的: 分析老年全髋关节置换全麻患者麻醉拔管时间的影响因素,利用人工智能机器学习构建和验证老年全髋关节置换全麻患者拔管时间预测模型,协助麻醉医生提前识别可能发生苏醒延迟的高风险群体。 研究方法: 回顾性收集2023年1月至2024年12月在吉林大学第一医院行全麻全髋关节置换术的老年患者的围手术期资料,包括患者一般资料、检验检查结果、麻醉记录和手术记录。使用SPSS 29.0软件进行统计学分析,使用多元线性回归分析得出全麻全髋关节置换老年患者拔管时间的影响因素。将收集的数据以7:1.5:1.5的比例划随机分为训练集、验证集和测试集,使用Matlab R2024a软件分别构建老年全髋关节置换全麻患者拔管时间的不同预测模型,包括模糊神经网络模型、回归算法模型和人工神经网络模型,模型训练评价指标包括均方误差（MSE）、均方根误差（RMSE）、拟合系数（R2）和模型训练时间。使用独立测试集对各个模型进行泛化检验,模型泛化评价指标包括MSE、RMSE、平均绝对误差（MAE）、平均绝对百分比误差（MAPE）和R2。 研究结果: 本研究共纳入老年全髋关节置换全麻患者共1046例。经多元回归分析得出影响老年全髋关节置换全麻患者拔管时间的因素（p<0.05）共15个,分别是全身基础疾病,身体质量指数,既往手术史,手术医师,术中出血量,输液量,肌松药种类,是否使用昂丹司琼,是否使用新斯的明,呼气末二氧化碳分压(PETCO2),麻醉时间,麻醉医师,肌酐,尿常规和白蛋白。 在构建的拔管时间预测模型中,拟合程度由高到低依次为模糊神经网络模型、逐步线性回归模型、BR算法模型、SCG算法模型、LM算法模型、回归树集成模型和回归树模型,其R2值分别为0.926、0.920、0.913、0.908、0.905、0.881、0.874。模型预测精确度由高到低依次为模糊神经网络模型、逐步线性回归模型、BR算法模型、LM算法模型、SCG算法模型、回归树集成模型和回归树模型,其RMSE值分别为6.252、6.479、6.887、7.104、7.426、9.153、9.650。 研究结论: 本研究构建的模糊神经网络模型、回归算法模型和人工神经网络模型在预测全麻全髋关节置换老年患者拔管时间上均表现出较好的预测性能（R2:0.874～0.926）。本研究构建的模糊神经网络模型不仅预测性能最佳,而且具备快速的运算能力,能协助麻醉医生提前识别可能发生苏醒延迟的全麻全髋关节置换的老年患者。

关键词： 学科交叉   案例教学   交通运输   计算智能  

摘要： 在科教兴国的大背景下，探索培养多学科交叉创新人才具有重要意义。本文面向学科交叉，依托硕士研究生计算智能课程，开展案例建设。本文提出以国家与行业需求为驱动、以理论技术为基础、以行业问题为落脚、以创新能力培养为目标的案例建设思路，并给出围绕城市轨道交通运营主要过程的神经网络、进化计算及强化学习应用三个典型案例要点，提出案例教学课前、课中、课后的实施方法，为多学科交叉的课程案例建设提供了参考。