关键词： 狄拉克半金属   遗传算法   编码超表面   多功能可重构  

摘要： 多功能可重构超表面能够满足对器件小型化、集成化、适用于多场景应用的需求,是近几年的研究热点之一.本文采用狄拉克半金属作为可控材料,提出了一种太赫兹多功能可重构编码超表面.首先设计了一种顶部由狄拉克半金属材料构成的“回”字形结构的三层太赫兹编码超表面单元,利用外加偏置电压动态调节狄拉克半金属介电常数,使超表面单元在1.95 THz处实现2 bit编码.然后基于设计的编码超表面单元结构,利用遗传算法对编码超表面的阵列排布进行逆向设计,从而实现波束赋形、涡旋波束产生及雷达散射截面缩减等功能.研究结果表明,针对波束赋形,在1.95 THz处可以实现俯仰角在40°范围内、方位角在360°范围内任意角度的单波束与多波束反射,并且多波束中的各个波束的俯仰角和方位角都可以单独调控,提高了对太赫兹波束调控的灵活性;针对涡旋波束,可以产生拓扑电荷数为l=±1,l=±2的单涡旋波束,并且可以实现俯仰角在30°范围内、方位角在360°范围内任意角度的单涡旋波束与多涡旋波束调控;此外,在1.72—2.51 THz范围内可以实现大于10 dB的雷达散射截面缩减.因此,提出的狄拉克半金属编码超表面可以实现多种功能,且性能优良,在通信网络、天线和雷达系统等领域具有一定的应用前景.

关键词： 燃煤机组   燃烧   神经网络   遗传算法   多目标优化  

摘要： 锅炉燃烧是一个多变量、强耦合的非线性物理化学过程,随着入炉煤质、环境温度、设备老化等边界条件的变化,传统燃烧优化调整无法满足锅炉的最优工况常态化运行。为此,本文以五彩湾北二电厂为研究对象,基于建立的神经网络与函数混合的特性响应模型,综合考虑锅炉安全性、锅炉效率、NOX生成量等,建立锅炉输入参量与控制目标之间映射关系。在此基础上,通过遗传算法找出目标参数最优值下氧量给定、各层二次风门开度、燃尽风门开度和燃烧器摆角等可调输入参数的最佳组合。通过修改锅炉燃烧侧主要热工逻辑的组态及控制逻辑参数的整定,实现锅炉燃烧系统相关参数的闭环优化控制,降低了炉膛出口烟气温度,保障机组不发生大范围结焦,在满足机组安全运行和污染物排放需求的前提下,提高了锅炉效率。

关键词： 可分割的车辆路径规划问题   货物可再分   遗传算法   早熟  

摘要： 针对货物可再分这一特征,提出可分割的车辆路径规划问题(DCVRP:Divided Capacity Vehicle Routing Problem)。通过以货物为基本单位进行建模处理,并对出现规模爆炸的问题用全局优化的方式做出解答。对遗传算法做出step by step的策略改进,避免出现“早熟”问题,并对经典遗传算法步骤进行了有效的改进,提升了寻找最优解的概率,降低了整体的路径规划成本。

关键词： 超高性能混凝土(UHPC)   机器学习   人工神经网络(ANN)   遗传算法   成本  

摘要： 近年来,超高性能混凝土(UHPC)凭借其优异的力学性能和耐久性能成为热点研究方向之一,但高昂的成本始终限制其在工程中的应用。提出了一种基于机器学习的超高性能混凝土配合比优化的方法,以降低UHPC的成本。为实现这一目标,首先通过人工神经网络(ANN)建立了UHPC 28 d抗压强度与扩展度的预测模型,再以其为约束条件,同时考虑UHPC组分含量约束、组分比例约束,通过遗传算法(GA)降低UHPC的成本。研究结果表明,ANN模型的预测结果与实验结果的误差在10%以内,具有良好的预测精度;遗传算法优化后的UHPC成本降低至838.8美元,低于文献中1000美元的成本。

关键词： 虚拟仿真   钣金混流生产线   遗传算法   瓶颈工位  

摘要： 文章以某电梯钣金加工公司的钣金混流生产线为背景,通过虚拟仿真方法对钣金生产环节中的投产序列和瓶颈问题进行优化。首先,根据某电梯门板生产线的实际生产状况,建立生产线的仿真模型,以工件完工时间、设备空闲时间和设备总切换时间为目标,基于遗传算法,优化钣金混流生产线的投产序列;其次,通过分析缓存区添加位置和容量对钣金生产线产量的影响,解决生产线堵塞、利用率不平衡等问题。结果表明,对生产线的优化有效,经优化后的投产序列相比原始投产序列整体时间缩短约15%,通过适宜的缓存区设置,各工位设备平均利用率提高了9.6%,产量提高了14.15%。

关键词： 路网级桥梁   安全风险   遗传算法   效益费用比   养护成本  

摘要： 随着交通网络的发展和桥梁结构的老化,养护工作变得更加重要,而传统的养护决策存在工作繁琐、效率低下的问题。因此,研究提出建立桥梁安全风险分析体系,并借助带精英策略的非支配排序遗传算法进行路网级桥梁养护决策。试验结果显示,研究方法在150次迭代后完成收敛,共得出100种有关竹埠港湘江大桥养护的决策。选择其中具有代表性的决策进行分析,考虑次要结构时最优决策经费为252万元,效益费用比达到0.99,不考虑次要结构的最优决策经费为129万元,效益费用比为1.60。且养护后撞击力降低了44.91%,吸收撞击能量提高了38.13%。研究为路网级桥梁的养护与安全风险分析提供了系统、科学的方法,对于提高桥梁养护效益、减少养护成本,以及确保桥梁结构安全具有积极意义。

关键词： 学科核心素养   课堂教学策略   计算机科学   计算思维   数字化资源   信息安全意识   创新实践   问题求解  

摘要： 信息科技学科的核心素养主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新及信息社会责任。信息意识是指个体对信息的敏感度和利用信息的自觉性;计算思维则强调运用计算机科学的基本概念和方法进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动;数字化学习与创新是指学生能够通过数字化资源和工具,进行自主学习、合作学习和创新实践;信息社会责任则要求学生具备信息安全意识,能够遵守信息法律法规,维护网络空间的健康与良好秩序。

关键词： 粒子群算法   遗传算法   黄金正弦   动态无功优化  

摘要： 传统的无功优化是对电网络在一种具体工况下进行的无功优化,但对于新能源大规模接入的电力系统,电网络情况复杂多变,每个时段的运行工况各有不同。提出一种以1 h为时间颗粒度的动态无功优化,将1 h内的电网络运行状况看作近似不变,再对该小时内的电网络参数进行静态无功优化。对于传统粒子群(PSO)算法的改进,应用混沌初始化并结合反向学习策略生成PSO算法的初始种群来优化初始种群让算法加速收敛,应用非线性策略和黄金正弦算法搜索策略对惯性权重公式、学习因子和位置更新公式进行改良提升算法的搜索效率,再融合遗传算法(GA)使种群多元化进而跳出局部最优,将传统PSO算法和改进PSO算法应用于IEEE30节点进行仿真对比,检验改进的有效性。

关键词： 数字化管理   遗传算法   排班系统   软件开发  

摘要： 随着云计算、大数据等新兴技术的发展,劳动力管理从最初的手工化管理,正逐渐升级过渡到数字化管理。基于改进遗传算法的智慧排班系统,可以通过多种算法将劳动力与业务需求进行最优化匹配,将合适数量的员工在合适的时间安排在合适的位置上,面向的用户主要为服务业和零售业的门店管理者,或是相关管理者及其工作人员。

关键词： 微波消解   原子荧光光谱法   土壤   总砷   总汞  

摘要： 结果表明,采用HNO_(3)-HClO_(4)-HF混合酸进行微波消解,加热时间为5 min,加热功率为700 W,样品质量为0.2 g时,消解效果最佳。采用氩气保护下原子荧光光谱法测定土壤中总砷、总汞,加热温度为2000℃,荧光测定时间为5 s时,测定效果最佳。通过优化条件,测定了不同样品的总砷、总汞含量,结果表明本方法具有较高的准确性和重现性,适用于土壤中总砷、总汞含量的测定。