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使用随机森林框架评估飞行员认知超负荷风险:一种基于新型心肺生理特征的非接触式方法
航空安全领域认知负荷监测技术取得突破性进展在复杂航空人机交互系统中,飞行员的认知负荷动态监测是保障飞行安全的关键技术环节。本研究团队通过创新性融合毫米波雷达非接触式生理信号采集技术与多模态生物耦合分析理论,成功构建了实时、无创、高精度的认知负荷评估体系,为智能航空安全管理系统开发提供了新的技术路径。研究背景与现存技术瓶颈当前航空领域认知负荷评估主要存在三大技术痛点:其一,传统主观量表(如NASA-TLX)存在反馈延迟问题,无法实时监测动态变化;其二,接触式生理传感器(ECG、呼吸带等)存在设备侵入性强、信号易受干扰等缺陷;其三,现有多参数融合模型存在特征冗余、计算复杂度高的问题,难以满足机载实
来源:International Journal of Industrial Ergonomics
时间:2025-12-22
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一种用于碱性水电解系统稳态运行的同构建模与分析方法
近年来,随着可再生能源占比提升,电解水制氢作为氢能产业的重要技术路径受到广泛关注。碱液电解水(AWE)系统因其成熟可靠和成本优势,在工业制氢中占据主导地位。然而,现有建模方法在效率与精度之间难以平衡,制约了系统集成分析能力。针对这一技术瓶颈,由中国北方工业大学团队提出的"一维同构建模法"为AWE系统分析提供了创新解决方案。在系统建模方面,该研究突破传统方法局限,构建了包含电化学-热力学双环路的动态模型体系。通过将电解质流动与热传导过程进行参数解耦处理,既保留了三维空间分布特性,又规避了复杂CFD建模的计算负荷。特别值得关注的是其采用的"异质同构"建模理念——将电化学反应与热力学传递过程分别构建
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-22
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综述:基于铜的纳米结构催化剂的原子级工程:实现可持续硝酸盐向氨电合成的创新途径
电化学硝酸盐还原反应(NO3RR)在环境治理与清洁能源领域展现出重要应用价值。该技术通过温和条件将硝酸盐转化为氨气,不仅能够有效解决水体硝酸盐污染问题,还能为绿色氨生产提供新途径。研究团队系统梳理了铜基催化剂在NO3RR中的最新进展,重点探讨了纳米结构工程对催化性能的调控机制。以下从技术背景、材料优势、结构调控策略及未来挑战四个维度进行深入分析。在环境治理需求驱动下,NO3RR技术已引起广泛关注。传统氨生产工艺依赖哈伯-博世法,其高达550℃的反应温度和35MPa的操作压力不仅能耗巨大(每摩尔氨需消耗600kJ能量),还导致碳排放问题突出。相较之下,NO3RR利用工业废水或农业径流中的硝酸盐作
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-22
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在通过MSW气化方法整合氢生产设施的过程中,对联合循环热电厂运行的模拟
本研究聚焦于市政固体废物(MSW)资源化利用与低碳氢能生产技术协同发展路径的探索。基于俄罗斯联邦至2050年能源发展战略框架,团队选择圣彼得堡南方热电联产厂(CHPP-22)作为研究对象,通过整合现有燃气轮机机组与MSW气化制氢系统,构建新型能源耦合体系。研究证实该方案不仅能实现废弃物无害化处理,还可提升能源系统整体效率达11.1%,在技术经济层面形成显著的正向循环效应。研究首先系统梳理了全球MSW处理技术发展脉络。当前主流处置方式包括填埋、焚烧发电、堆肥及衍生燃料(RDF)生产等。尽管RDF在替代化石燃料方面取得进展,但其热值受限(约3500-4500 kcal/t)且缺乏深度加工价值。相较
来源:International Journal of Hydrogen Energy
时间:2025-12-22
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用于工业物联网(IIoT)驱动的智能工厂的高效、无需授权的上行链路NOMA技术:结合多IRS(Intra-Relay Set)和旁路中继
摘要:工业5.0需要先进的通信系统来实现智能工厂。这些系统必须确保无缝且可靠的通信,同时实现高效的资源管理。为了解决这个问题,我们提出了一个系统模型,该模型结合了智能反射表面(IRSs)、免授权非正交多址接入(GF-NOMA)和全双工(FD)侧链路中继,以提高可靠性、连接性和频谱效率。在Nakagami-m衰落条件下,采用了一种基于动态惩罚的粒子群优化(DYN-P-PSO)方法来分配多个IRSs的功率和相位偏移,旨在最大化所有设备的总速率。该研究还探讨了IRS定位对改进工业物联网(IIoT)部署中低能力(RedCap)设备通信的影响。结果表明,与传统和可比方案相比,所提出的方法总速率提升了约7
来源:Journal of Web Engineering
时间:2025-12-22
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GNSS接收机中基于功率的Capon波束形成器的迭代实现:多路径抑制新方法
在全球导航卫星系统(GNSS)应用中,密集城市环境下的可靠定位始终是一个严峻挑战。其中,多路径反射——即导航信号经周围物体反射后产生的延迟副本——是导致接收机定位、测速和授时(PVT)解决方案出现重大误差甚至信号捕获完全失败的主要元凶之一。由于这些反射信号与期望的直达视线信号(LoSS)本质上是相关的延迟衰减复制品,它们之间的高度相关性使得传统的多天线阵列处理技术,如著名的Capon(CAP)波束形成器,在面对多路径时常常失灵,甚至会导致期望信号被意外抵消的“信号对消”现象。为了克服这一根本性限制,研究人员此前提出了功率基Capon(PBC)波束形成器。该算法通过利用LoSS的功率信息,从接收
来源:IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
时间:2025-12-22
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碳酸盐循环技术在废物焚烧中实现经济高效二氧化碳捕获的技术经济评估
本文针对地下二氧化碳封存过程中永久性井下地震接收器(如分布式光纤传感技术DAS)的应用展开研究,通过数值模拟与现场数据的对比分析,揭示了CO₂注入对储层物性参数的影响机制及其监测方法。研究团队在澳大利亚Otway国际测试中心(OITC)的CO₂CRC项目基础上,利用CRC-3注入井的DAS数据,结合1.5D和2D数值模拟技术,系统评估了CO₂储层厚度、饱和度及空间展布特征。### 一、研究背景与技术路线在碳捕集与封存(CCS)工程中,实时监测地下CO₂运移行为是确保封存安全性的关键。传统监测手段如地震反射波法存在分辨率不足、成本高等缺陷。DAS技术通过永久植入井内的光纤传感器阵列,可连续记录地
来源:International Journal of Greenhouse Gas Control
时间:2025-12-22
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综述:沙特阿拉伯北部的烹饪创新、可持续农业与美食遗产:迈向粮食安全、旅游业及2030年愿景的道路
沙特阿拉伯北部地区餐饮创新与可持续发展研究解读沙特阿拉伯北部地区作为国家战略版图的重要组成部分,其餐饮体系正经历着传统与现代的深度交融。本研究通过系统性文献梳理,构建了涵盖农业基础、文化传承、政策框架和产业联动的多维分析框架。以下从核心发现、研究路径、实践建议三个维度展开解读:一、核心发现与区域特征(一)农业基础与产业潜力研究揭示该地区具备三大核心生产优势:畜牧业占据主导地位,尤其以耐旱品种培育和新型养殖模式创新为突破点;橄榄种植历史可追溯至古纳巴泰文明时期,当前产量占全国75%,具备国际市场竞争力;渔业依托沙漠地下水网络,开发出独特的冷水养殖技术,形成"地下水-鱼类-蛋白"的生态循环模式。(
来源:International Journal of Gastronomy and Food Science
时间:2025-12-22
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通过结合肌动蛋白变性动力学和机器学习技术来预测烤鸡翅的熟度
该研究针对高温烘烤过程中鸡肉翅膀熟成度不均的问题,提出了基于蛋白质变性动力学的非侵入式预测方法。研究团队首先通过差示扫描量热法(DSC)分析鸡肉肌肉中肌动蛋白的变性动力学特性,发现其激活能(Ea)为142 kJ/mol,温度敏感性(Z值)为15.82°C。这些参数为建立热力学成熟度模型提供了理论基础,但传统计算方法存在测量破坏性和操作复杂等缺陷。研究创新性地构建了机器学习驱动的虚拟传感器系统,通过采集翅膀的几何参数(重量、厚度)和工艺参数(烘烤温度、时间)作为输入变量,利用XGBoost算法建立非线性映射模型。初始实验中模型在测试集的表现存在局限(R²=0.877),这主要源于训练数据样本量不
来源:International Journal of Gastronomy and Food Science
时间:2025-12-22
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利用可解释机器学习方法以及不同的负采样策略,对发达城市地区的水涝易发性进行评估
本研究针对气候变化加剧背景下城市内涝风险评估的难题,提出了一套融合形态学特征与可解释机器学习方法的综合评估框架。该框架通过优化负样本选择策略和引入多模型协同分析机制,有效解决了传统评估方法中数据依赖性强、样本选择主观性大等瓶颈问题,为城市基础设施韧性提升提供了科学依据。### 一、研究背景与问题提出在全球气候变化影响下,城市内涝已成为阻碍可持续发展的重大安全隐患。以长沙为例,其独特的地形格局(南高北低)与密集的城市建设形成强烈反差,导致排水系统负荷激增。2021年郑州"7·20"特大暴雨与2023年北京"7·31"极端降雨事件表明,内涝风险具有显著的时空异质性特征。现有研究多依赖主观设定的采样
来源:International Journal of Disaster Risk Reduction
时间:2025-12-22
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三相颗粒增强复合材料中有效场与Mori-Tanaka方法的关联性研究:基于有限元均匀化方法的数值验证
在复合材料科学领域,准确预测多相材料的宏观性能是一个核心挑战。有效场方法(Effective-Field Methods, EFMs)作为分析连续介质微观力学的重要工具,已应用超过五十年。其中,Mori-Tanaka(MT)方法是最广泛应用的有效场模型之一,它假设作用于所有非均匀性(inhomogeneity)相的局部有效场,等同于相应的基体场。然而,这一基本假设在多相复合材料中的普适性,尤其是在包含不同材料属性增强相的复杂体系中,尚未得到充分验证。随着先进复合材料在航空航天、汽车轻量化和电子封装等领域的应用日益广泛,深入理解其微观力学行为并发展更精确的预测模型显得尤为重要。为了检验MT方法的
来源:International Journal of Engineering Science
时间:2025-12-22
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用于功能性脑-心交互评估的方法学分类体系:构建一个全面的分类框架
摘要:传统上,大脑和心脏被视为两个独立的系统,针对它们在皮层、皮下和周围层面的特定动态特性,人们开发了专门的信号处理方法。然而,越来越多的证据表明大脑-心脏相互作用(BHI)起着至关重要的作用,这种相互作用能够产生单一系统无法独立产生的动态现象。通过这种相互作用,一个系统的损伤可以通过复杂的神经、机械和生化途径对另一个系统产生深远影响。因此,科学界越来越关注对BHI进行定量分析,以更好地理解其功能动态及其潜在的临床意义。本研究聚焦于通过脑电图(EEG)和心电图(ECG)信号监测的神经大脑-心脏轴,旨在系统地对现有的用于功能性BHI评估的信号处理方法进行分类,从而从方法论的角度提供一个全面的分类
来源:IEEE Signal Processing Letters
时间:2025-12-22
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FireBoost:一种基于萤火虫算法和优化版XGBoost的新颖生物启发式特征选择方法
该研究提出了一种名为FireBoost的混合学习框架,旨在解决高维数据场景下的特征选择与模型训练效率问题。研究显示,FireBoost通过整合萤火虫算法(FFA)与XGBoost优化器(OXGBoost),在保留模型性能的同时显著降低特征维度,其效果在医疗诊断和网络安全检测两个典型场景中均得到验证。### 一、高维数据挑战与研究背景高维数据普遍存在特征冗余、计算成本高、模型易过拟合等问题。医疗领域如METABRIC数据集包含39个特征,但其中大量为低相关性指标;网络安全领域的KDD数据集在特征一热编码后达到126个维度。传统特征选择方法如过滤法、包装法或嵌入法,往往难以在高维场景中平衡效率与精
来源:Intelligent Systems with Applications
时间:2025-12-22
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心电图信号采集模拟前端架构的最新进展:电压模与电流模方法的全面综述
随着可穿戴医疗设备的普及,心电图监测技术正从传统的临床诊断场景走向家庭、运动和远程护理环境。这一转变对心电图采集系统的设计提出了全新挑战:设备需要在保持临床级信号质量的同时,实现微型化、低功耗和强抗干扰能力。心脏产生的生物电位信号极其微弱(仅0.5-5 mV),且频带有限(0.05-100 Hz),极易受到环境电磁干扰(如50/60 Hz工频干扰)和运动伪影的影响。此外,电极与皮肤界面产生的半电池电位差可达300-500 mV,这种直流偏移极易使放大器输入级饱和,限制其增益动态范围。这些技术瓶颈使得模拟前端设计成为整个心电图采集链中最关键且最具挑战性的环节。为系统梳理该领域的最新进展,意大利拉
来源:IEEE Sensors Reviews
时间:2025-12-22
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利用制备型串联质谱技术合成气相中的II族金属氢化物阳离子
该研究聚焦于通过可控的气相离子化学方法制备碱土金属氢化物阳离子([MetH]+,Met=Ca、Sr、Ba),并系统考察了其与水及二氯甲烷的离子-分子反应行为。研究团队利用改进的串联质谱技术(PTMS^n)克服了金属氢化物在液相或固态中难以稳定存在的挑战,首次实现了对这三个碱土金属氢化物阳离子的精准合成与动态反应研究。### 一、研究背景与科学问题金属氢化物作为氢能储存载体和绿色催化剂的核心组分,其化学性质研究长期受限于传统实验手段的局限性。碱土金属氢化物因高反应活性、难溶性和易发生配位交换等问题,在液相中难以实现物种特异性研究。该研究创新性地将离子阱质谱技术的气相反应环境与理论计算相结合,解决
来源:Inorganic and Nuclear Chemistry Letters
时间:2025-12-22
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这种高硬度超薄纤维板具有多种功能,其功能单元中包含了通过原位合成方法将CaCO₃附着在木纤维上的成分
超薄纤维板表面改性及阻燃协同增强技术研究一、研究背景与意义随着工业社会的发展,传统不可再生资源面临枯竭压力,木质纤维素复合材料因其可再生特性成为研究热点。超薄纤维板(UTF)作为新型环保材料,在装饰层压板、电路板基材等领域展现出独特优势,但存在阻燃性能不足(LOI值普遍低于25%)和表面硬度偏低(商业产品HD值约79)等关键问题制约其应用拓展。二、技术创新路径本研究采用"双体系协同改性"策略突破传统技术瓶颈:1. 纤维表面矿化技术:基于木质纤维表面丰富的羟基(-OH)基团特性,开发Ca²⁺-CO₃²⁻定向吸附体系。通过梯度浓度(0.5-2.0 mol/L)的CaCl₂与Na₂CO₃溶液喷射处理
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-22
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烘焙处理以及超声辅助提取与传统提取方法对亚麻籽及其油中的生物活性化合物性质、脂肪酸组成、脂质指数和酚类成分的影响
该研究聚焦于亚麻籽中生物活性成分的提取效率及其在传统与超声辅助提取方式下的差异分析。研究团队通过系统实验,对比了常规水浴提取与超声辅助提取在未烤亚麻籽、烤亚麻籽及其油脂中酚类物质、黄酮类化合物、抗氧化活性及脂肪酸组成等方面的表现,揭示了不同处理方式对营养成分的影响机制。在提取工艺方面,研究采用甲醇-水(70:30,v/v)作为溶剂系统,通过控制超声处理时间(0、30、60分钟)和温度(175℃烘烤30分钟),系统评估了亚麻籽中多酚类、黄酮类物质及油脂氧化稳定性的变化规律。值得注意的是,超声辅助提取在未烤和烤制亚麻籽中均展现出更高效的成分提取能力,其中未烤亚麻籽经60分钟超声处理后总酚含量达到1
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-22
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基于灰箱贝叶斯优化的流行病学模型高效校准方法研究
新冠肺炎疫情等全球大流行病的暴发,凸显了精准预测传染病传播轨迹的紧迫性。流行病学模型,特别是基于房室(Compartmental)的模型,如经典的SIR(易感-感染-恢复)模型及其扩展版本,成为了解疾病动态、评估风险和制定公共卫生干预措施的关键工具。然而,一个模型要真正发挥作用,其核心参数必须能够准确反映现实世界的传播规律,这个过程被称为模型校准(Model Calibration)。传统的校准方法通常假设模型是“廉价(Cheap)”的,即模型的输出和梯度可以方便地计算,这在模型复杂度较低时是可行的。但在现实世界中,面对非线性的常微分方程(ODE)系统或更复杂的模型(如基于智能体的模型,ABM
来源:Infectious Disease Modelling
时间:2025-12-22
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一种优化棉花有限灌溉计划的新方法:基于HYDRUS技术的灌溉模拟与植物水分亏缺指数阈值分析
新疆北部棉花精准灌溉的优化方法研究及水分胁迫阈值确定1. 研究背景与问题提出在新疆北部的干旱半干旱地区,棉花种植面临严峻的水资源约束。2001-2020年间当地灌溉配额已减少40.86%,而耕地面积和灌溉面积分别增长83.54%和41.27%,导致单位面积水资源压力持续加剧。传统灌溉方法存在两个突出问题:一是土壤水分监测滞后,难以实时反映作物水分需求;二是缺乏对不同生长阶段作物水分敏感性的量化分析。这直接导致灌溉效率低下,部分区域因过度灌溉引发土壤盐渍化问题。2. 研究方法与技术路线本研究创新性地构建了"水分胁迫指数-土壤水分动态模型"的耦合分析框架,具体包含三个技术模块:(1)植物水分胁迫指
来源:Industrial Crops and Products
时间:2025-12-22
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融合深度学习与区块链的肌萎缩侧索硬化语音检测创新架构研究
当医生面对一位言语含糊不清的患者时,能否通过声音变化早期诊断出致命的神经退行性疾病?肌萎缩侧索硬化(ALS)作为一种进行性运动神经元病,患者平均需要等待9-12个月才能获得确诊,错失了最佳干预时机。这种诊断延迟主要源于疾病的异质性表现——约三分之一患者以延髓症状起病,表现为言语和吞咽障碍,而传统诊断方法难以捕捉早期的细微语音变化。正是在这一临床困境下,摩洛哥研究团队在《Journal of Mobile Multimedia》上提出了一项突破性解决方案。他们巧妙地将深度学习与区块链技术相结合,创建了一个既精准又安全的ALS检测系统。这项研究的创新之处在于,它不仅关注诊断准确性,还解决了医疗数据
来源:Journal of Mobile Multimedia
时间:2025-12-22