关键词： 超级微波消解   电感耦合等离子体串联质谱法   元素   相关性分析   主成分分析  

摘要： 通过优化消解体系、消解温度、消解时间,采用题示方法测定滨海白首乌制品中Li、Be、V、Cr、Ni、As、Se、Cd、Sn、Sb、Tl、Co、Mo、Al、Mn、Cu、Ba、Zn、K、Ca、Mg、Fe、Na等23种元素的含量。取粉碎后的样品约0.3 g置于石英消解管中,加入1 mL水和2 mL硝酸,混匀后加盖升温至200℃并消解10 min,冷却后,用水将消解液稀释至25 mL,采用电感耦合等离子体串联质谱法(ICP-MS/MS)在氦气碰撞模式下测定30份样品中23种元素的含量,并采用SPSS18.0软件对30份样品中均有检出的16种元素进行相关性分析和主成分分析。结果表明,23种元素的质量浓度均在一定范围内和对应的响应强度与内标响应强度之比呈线性关系,检出限(3s)为0.0003~0.900 mg·kg^(−1),利用内标法和气体稀释降低基质效应引起的信号漂移;按照标准加入法进行回收试验,回收率为81.2%~115%,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.53%~5.0%。样品分析结果表明,滨海白首乌制品中不同元素的含量差异明显,K、Ca、Mg、Na等常量元素含量较高,Mn、Al、Fe、Zn、Ba、Cu含量次之,Li、Be、V、Cr、Ni、As、Se、Cd、Sn、Sb、Tl、Co、Mo含量较低或未检出。相关性分析结果表明,30份滨海白首乌制品中均含有的16种元素之间存在着协同或拮抗的作用。主成分分析结果表明,Ni、Co、Mo、Mn、Cu、Zn、K、Ca、Mg、V、Al、Cr为滨海白首乌制品中的特征元素。

关键词： 热解吸   气相色谱-质谱法   手足气味特征   遗传算法   随机森林   识别  

摘要： 目的筛选人体手足气味中与性别、年龄相关的特征组分,进行不同人群性别与年龄特征刻画。方法采用热解吸-气相色谱-质谱法(thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry,TD-GC-MS)检测人体手足中的挥发性气味信息,利用单因素分析与多因素分析筛选出不同性别、年龄人群手足气味中的差异组分,并通过遗传算法-随机森林(genetic algorithm-random forest,GA-RF)机器学习方法预测不同性别、年龄的特征组分,并构建判别模型。结果从人体手足部位中共检测出304种挥发性物质,通过t检验和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)筛选P<0.05且变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)>1的差异组分,使用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化随机森林(random forest,RF)算法构建判别模型,利用手足特征进行性别识别的准确率分别为92.02%和81.46%,年龄识别的准确率分别为76.13%和73.49%。结论基于统计学和GA-RF机器学习方法,筛选出人体手足气味中不同性别、年龄的差异标志物,构建判别模型,为人体气味在法庭科学领域中的应用提供新思路。

关键词： 圆型限制性三体问题   轨道转移   遗传算法   粒子群优化算法  

摘要： 针对地月平动点轨道多目标任务转移策略开展了研究,设计了一种基于双脉冲模式的转移策略,使航天器能够在近直线晕轨道和远距离逆行轨道之间进行转移。首先在质心会合坐标系下建立航天器轨道动力学模型;然后,开展转移策略总体设计并分析涉及的优化变量,确定目标函数和约束条件,将转移策略设计问题转化为轨迹优化问题;进而,验证遗传算法和粒子群优化算法对于该问题的可行性,求解转移轨迹。研究得到了一种应用遗传算法和粒子群优化算法设计平动点轨道转移策略的数值方法,利用该方法设计了近年来重点关注的近直线晕轨道以及远距离逆行轨道之间的转移轨迹。文章提出的优化方法,在无先验信息的情况下能够有效解决轨道转移优化设计问题,并可应用于多类转移方案。

关键词： BP人工神经网络   藻类水华   叶绿素a浓度   预测   北江  

摘要： 在北江选取了4个自动实时监测水质的网点作为研究断面,利用水站在2021年藻类水华期间以及2022年至2023年跟踪期间实时监测数据和人工调查水生态数据,通过主成分分析和北江藻类水华机理分析,以叶绿素a输出作为表征藻类水华生物量,设置了3组不同参数组合进行BP模型演算,演算数据共155组,随机选取80%数据作为训练样本,其余进行模型验证。模型演算效果显示水温、pH、COD_(Mn)组合为最佳输入组合,BP模型误差较小(均方根误差为6.74μg/L,平均绝对误差为9.26μg/L),演算结果精度较高(可决系数R^(2)=0.892)。使用训练好的模型,输入水站在线监测数据对叶绿素a进行预测,预测值和实测值的均方根误差降至1.96μg/L。结果表明,水温、pH、COD_(Mn)对叶绿素a浓度预测效果好,此模型可较好地为北江藻类水华预测预警和防控工作提供技术支持。

关键词： 遗传算法   机械钻速   机械比能   钻井参数   多目标优化  

摘要： 深层钻井过程中,钻井参数优选是影响钻井成本高低、钻井速度快慢、破岩能耗大小的重要因素,合理优选钻井参数是提高油气开采效率的关键。为了有效提高深层钻井效率,以机械钻速和机械比能为优化目标,钻压、转速和排量为优化参数,综合考虑机械能量、水力能量以及钻压能量损失对钻井效率的影响,建立了钻井参数综合优化模型,并通过遗传算法对模型智能求解。将模型应用于目标区域2口井的钻井参数优选,得到机械钻速最大、机械比能最低情况下钻压、转速以及排量的最优参数组合,分析评价了钻井参数优化前后目标井段机械钻速和机械比能的变化情况。研究表明,使用提出的钻井参数优化方法,目标井平均机械钻速分别提升了1.05倍和0.53倍,平均机械比能分别减小了13.11%和1.60%。该方法能够在钻井施工中对机械钻速和机械比能双目标协同优化,实时智能得到最优钻井参数组合推荐值,有效提高了钻井效率,有助于降低钻井成本。

关键词： 计算机科学家   诺贝尔物理学奖   人工神经网络   机器学习   诺贝尔委员会   物理学界   工具开发   杰弗里  

摘要： 当杰弗里·辛顿获得2024年诺贝尔物理学奖时,整个物理学界和计算机学界都迎来了一颗“重磅炸弹”。有人甚至哀叹“物理学已死”。这不是在否定辛顿本人,他可能是世界上在世的最出名的科学家之一,被誉为“AI教父”。问题在于,辛顿不是一个物理学家。尽管诺贝尔委员会称,辛顿“利用物理学工具开发的方法,为当今强大的机器学习奠定了基础”,但他一直都是一个计算机科学家,研究人工神经网络,还在2018年获得过计算机领域的最高奖图灵奖。

关键词： 套管抗挤强度   贝叶斯正则化   人工神经网络   预测模型  

摘要： 套管抗挤强度对不圆度、壁厚不均度、残余应力等因素有较强的敏感性,使用API公式计算的套管抗挤强度会出现较大误差。基于贝叶斯正则化人工神经网络(BRANN),建立套管抗挤强度数据集,用于模型训练并进行套管外挤强度盲测。结果表明:采用贝叶斯正则化算法训练神经网络模型,隐层神经元数目为9时,套管抗挤强度预测结果的精确度最高。与API公式预测结果对比,基于BRANN的套管抗挤强度预测结果具有更高的精度与稳定性;同时随着数据量的增加,该模型可以获得更高的预测精度和稳定性。因此,基于BRANN的预测模型能够更好地适应复杂多变的井下工况,满足当前工程预测的要求。

关键词： 综合运输   路径优化   遗传算法   粮食运输   装载方式   粮食损耗  

摘要： 高质量的粮食流通体系是保障粮食供需平衡和粮食安全的重要保障。本文考虑粮食货种易损耗特性,以运输、碳排放、损耗总成本最小化为目标,构建同时考虑“袋装-散装-集装箱装载”不同装载方式和“公路-铁路-水路”不同运输方式的联合优化模型,并以我国东北地区“北粮南运”为现实场景,采用启发式遗传算法开展算例分析。计算结果表明:粮食集装箱公铁水多式联运相比包粮和散粮运输具有明显的低总成本和低损耗优势,损耗成本占比分别为9.86%、42.29%、29.82%。“北粮南运”过程中公路定位于两端集疏运,铁路和水路承担干线长距离运输,随着运达时长要求的提高,铁路占比逐渐增加,水路占比逐渐减少,当运达总时长为71.5 h,最优运输方案由集装箱公铁水联运转变为集装箱公铁联运。在总成本构成中,3种装载方式最优路径的运输成本、碳排成本基本相同,政府管理部门、物流服务提供商应认识到降低粮食运输损耗量是降低全程物流运输成本的有效方式。

关键词： 响应曲面法   电感耦合等离子体发射光谱法   锑矿石   条件优化  

摘要： 锑是一种全球重要的战略矿产资源,快速准确测定锑矿中锑含量对锑矿的勘查和开采具有重要指导意义。采用响应曲面法(RSM)对电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定锑的实验条件进行优化。以氯酸钾加入量、溶解温度、提取液浓度为单因素,确定单因素变量分别为0.4~1.6 g、70~130℃、5%~35%;根据RSM中的Box-Behnken(BBD)设计,选择锑矿石测定值为响应值,建立三因素三水平面实验,得到二次多项式回归模型。对该模型进行方差分析并判断其显著性,其中模型F=421.94、P<0.0001、模型的R^(2)=0.9982、R_(adj)^(2)=0.9958、CV(变异值)=1.49%、S/N(信噪比)=59.54,可以解释超过98%的响应值变化。通过研究结果显示,在氯酸钾加入量0.9 g、溶解温度100℃、提取液盐酸浓度为15%的条件下,可以获得最佳的测定效果。4个锑矿石标准物质测定结果相对误差是0.34%~0.89%,相对标准偏差(RSD)是0.54%~1.1%,满足岩石矿物分析准确度和精密度控制要求,表明基于RSM模型优化锑矿石中锑量测定的方法准确可靠。RSM在复杂样品分析中的应用的展示,为分析化学方法优化提供了有效的实验工具。

关键词： 传统道德教育   德育   信息技术   实践路径   教育学院院长   经亨颐   公共精神   个体自主性  

摘要： 随着市场经济的冲击和信息技术的迅猛发展,现代社会呈现出多元化、复杂化的特征。在这样的时代背景下,道德教育面临着诸多新的挑战。一方面,个体自主性的增强使得传统道德教育中的权威性和规范性受到质疑;另一方面,社会公共精神的萎靡和道德共识的缺失又呼唤着道德教育的新突破。针对道德教育领域所面临的前所未有的挑战,杭州师范大学经亨颐教育学院院长严从根教授的著作《走向协商的德育:现代性德育的困境与超越》(以下简称《走向协商的德育》)为我们提供了一个全新的视角来审视和思考现代性德育的困境及其超越之道。