关键词： Environmental Geoscience  

ISBN: (数字)9781394325634 ISBN: (纸本)9781789451924

摘要： Machine learning has led to incredible achievements in many different fields of science and technology. These varied methods of machine learning all offer powerful new tools to scientists and engineers and open new paths in geomechanics. The two volumes of Machine Learning in Geomechanics aim to demystify machine learning.

关键词： 海洋沉积物   微波消解   电感耦合等离子体质谱   元素  

摘要： 海洋沉积物样品经微波消解处理后，使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定其中50种元素，以空白溶液和海洋沉积物标准物质做两点标准曲线，优化了微波消解条件，确定了待测元素分析同位素及内标元素、仪器测定模式。结果表明，绝大部分待测元素检出限在0.1 μg/g以下，各待测元素相对标准偏差为1.2%～12.4%。通过分析海洋沉积物国家标准物质，测定值和认定值吻合，实际样品各元素加标回收率为81.0%～118.1%。本方法能同时分析海洋沉积物中50种元素，具有极低的检出限，前处理方便、高效，且分解效果好，非常适合小批量海洋沉积物样品的快速分析。

关键词： Environmental Geoscience  

ISBN: (数字)9781394325665 ISBN: (纸本)9781789451931

摘要： Machine learning has led to incredible achievements in many different fields of science and technology. These varied methods of machine learning all offer powerful new tools to scientists and engineers and open new paths in geomechanics. The two volumes of Machine Learning in Geomechanics aim to demystify machine learning.

关键词： 输尿管结石   人工神经网络   深度学习   人工智能  

摘要： 目的 探讨结合了输尿管结石形态与输尿管三维结构的深度学习模型对输尿管结石保守促排石治疗成功率的预测作用.方法 回顾性分析接受保守促排石治疗的患者280例,在CT扫描上标记出输尿管结石的三维形状和同侧输尿管的三维结构,并随机分为训练集(200例)和测试集(80例).基于卷积神经网络(CNN)构建2种模型,一种(CNN-S)仅以结石形状作为输入,另一种(CNN-SU)以结石形状和输尿管三维结构作为输入,利用训练集和验证集分别训练及验证2种深度学习模型,并用测试集检测2种模型的预测正确率.另以"结石最大径＜5 mm"为可排出标准作为对比.结果 以结石最大径＜5 mm为标准预测的正确率为71.3％,敏感度46.7％,特异度86.7％;仅使用结石形状的单输入模型的预测正确率为85.0％,敏感度86.7％,特异度84.0％;双输入模型的预测正确率为90.0％,敏感度93.3％,特异度88.0％.2种模型的预测正确率均明显高于结石直径预测法,差异有统计学意义.双输入模型的正确率、敏感度和特异度均较单输入模型更高,但尚无明显统计学差异.结论 即使仅以结石形状为输入,深度学习模型预测排石治疗成功率的正确率也明显高于"结石最大径＜5 mm"这一预测标准;若能结合结石形状与输尿管三维结构共同作为输入,可以进一步提高模型的正确率.此类深度学习模型可以对输尿管结石治疗的临床决策发挥重要作用.

关键词： 钢轨检测   任务分配   协同卸载   最大最小化模型   遗传算法  

摘要： 钢轨是铁路运输系统的重要基础设施，其安全性对列车运行安全至关重要。定期检测钢轨的状态可以帮助及时发现潜在的缺陷和损坏。近年来，机器视觉检测逐步运用到钢轨检测中。然而，因为铁路上网络和计算资源的限制，检测工作只能在普通列车非运行时间段开展，做不到实时检测。针对以上问题，采用终端-边缘端-云端架构，提出了在列车上每隔一段距离装载高速摄像机，并将列车收集到的检测图片任务合理卸载至提前缓存的预训练检测模型的终端、轨边的边缘服务器和云服务器进行处理的想法。基于检测任务是组成是离散的，考虑检测任务分配比例，CPU计算能力和任务优先级约束时延的约束条件，以检测任务时延作为优化目标构建目标函数，将任务卸载处理问题表述为最大最小化模型问题。最后，通过遗传算法获取最优任务分配比例，最优CPU计算能力任务分配以及最优最小任务时延。在列车拍摄频率为200Hz生成单个检测任务的情况下，基于遗传算法的协同卸载比基于二进制云端，边缘端和本地的响应时延减少了1287，515和875ms；在检测任务数为10个情况下，基于遗传算法的协同卸载比基于粒子群算法和蚁群算法的响应时延减少了2.440和3.520s。实验结果表明，该方法在不同卸载方案中具有明显的时延优化作用。

关键词： 复杂体系   知识图谱   知识表示   多目标优化   TransE算法  

摘要： 基于知识表示的复杂系统的规模和复杂性日益增加,这对国家大型工程和复杂军事体系的设计和实施提出了多目标优化的挑战.文章提出了一种基于知识表示的复杂体系多目标优化方法,该方法通过构建知识图谱刻画复杂体系元素间的关联关系,并结合知识表示学习和优化算法,实现更加科学和精准的复杂体系多目标优化.研究方法包括本体设计、图谱构建、知识表示和最优化求解四个关键步骤.实验结果表明,该方法能够快速生成满足约束条件的多目标优化方案,优化方案合理均衡,避免了极端化配置,并通过调整权重系数实现不同目标的有效平衡,为体系设计决策提供了辅助支撑.

关键词： 市政工程   给排水管线   遗传算法   优化设计  

摘要： 随着城市建设步伐的逐渐加快,城市给排水系统的建设成为衡量城市建设和发展质量的主要指标.本研究旨在全面提升市政给排水管线施工的综合质量,通过分析给排水管线设计的现状,明确了存在的问题,并通过改进遗传算法对既定空间布局下的小城镇排水管网设计参数进行优化,提出了有效方案.笔者得出以下结论:与原方案相比,优化后的总体投资成本降低了 16.67%,管网终端进入污水处理厂的最大埋深减少了 2.13m.管线的优化不仅降低了与施工相关的安全风险,还显示了该遗传算法在实际工程应用中的可行性.