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与线性正则变换关联的广义维格纳分布中基于方差的输出信噪比的不确定性原理及多目标优化
摘要本文追求两个主要目标:第一个目标是利用线性正则变换(LCT)的一些现有不确定性关系,建立与线性正则变换相关联的广义维格纳分布(GWAL)的海森堡不确定性原理。由于GWAL推广了各种现有的维格纳分布(例如KFWD、LCWD、ACWD、ICFWD、CICFWD、LWD、CRWD、LW、WD),这些不确定性原理提供了重要的理论基础,并在信号处理和光学领域具有潜在的应用价值。第二个目标是构建GWAL的多目标优化模型,该模型通过整合现有的输出信噪比(SNR)模型和方差-信噪比优化模型而建立。通过求解该多目标优化问题,我们推导了一种最优参数确定策略,在噪声抑制方面具有更优的检测性能。引言经典维格纳分布
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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数字施工下土溶洞地基回填注浆数值模拟
摘要翻译: 回填注浆的精确实施对土溶洞地基处理至关重要。然而,地下工程固有的隐蔽性使得实际注浆与充填状况的评估十分困难。数字施工技术能够对浆液流量、注浆压力及水灰比等注浆参数进行动态监测,为分析土溶洞内浆液扩散规律提供关键现场数据。研究人员利用这些数字监测数据,开展了基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的数值模拟,以研究注浆过程中浆液的流动、扩散及充填模式。通过集成地下地质条件、动态注浆孔数据和地形信息,建立了用于土溶洞地基处理的基础三维地质模型。将该地质模型与实时注浆监测数据耦合,并采用宾汉(Bingham)本构模型描述水泥浆液,提出了一
来源:KSCE Journal of Civil Engineering
时间:2026-09-09
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面向施工安全管理中知识检索与安全措施生成的大语言模型开发与表征
本研究调查了不同大语言模型(Large Language Model,LLM)微调(fine-tuning)策略在施工安全决策过程中两类LLM系统可直接支持的代表性认知功能上的表现:(1)检索相关法规安全指南;(2)生成定制化事故预防措施。研究人员基于来自安全指南文档的11,172条条目数据集,开发了三种领域适配LLM配置——基于LoRA(Low-Rank Adaptation)的LM1、全参数(full-parameter)的LM2、层交换(layer-swapped)的LM3),并与检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation,RAG)系统及GPT-4进行比较
来源:KSCE Journal of Civil Engineering
时间:2026-09-09
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基于UK理论的合作博弈方法用于具有预设性能的空间运输机械臂的自适应鲁棒控制
摘要针对货物转运过程中产生的不确定性给空间运输机械臂(STM)精确控制带来的挑战,本文提出了一种基于Lyapunov性能分析和模糊集理论的自适应鲁棒约束跟踪控制与协作博弈优化框架。首先,基于模糊集理论,构建了一个模糊动力学系统来描述具有未知边界的时变有界不确定性。然后,设计了一种具有双可调增益的自适应鲁棒控制器,在确保系统全局一致有界(GUB)和全局一致最终有界(GUUB)的同时,平衡控制精度与能量消耗。进一步地,将控制器的可调参数抽象为协作博弈参与者,构建了以系统暂态/稳态性能和控制代价为目标的代价函数。通过求解Pareto最优问题,实现了多参数协同优化。最后,在一个双连杆空间运输机械臂上进
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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Mg(OH)?煅烧温度对微孔氧化镁骨料孔结构演变及性能的影响
引言基于镁的耐火材料因其优异的机械性能和抗碱性熔渣腐蚀性,在高温炉中广泛用作工作衬里,包括水泥回转窑、钢包和精炼炉[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。传统上,这类耐火材料是由致密的烧结镁和熔融镁骨料制成的[6]。然而,这些致密骨料本身的高导热性会对炉衬的热绝缘性能和能源效率产生不利影响[7]、[8]、[9]。最近的研究表明,用轻质骨料替代传统的致密耐火骨料可以显著降低工作衬里的导热性,这对于提高高温工业炉系统的能源效率具有重要意义[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。已经开发出多种方法来制备轻质耐火骨料,包括发泡、凝胶铸造和原位分解[14]、[15]、[16
来源:Journal of the European Ceramic Society
时间:2026-09-09
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孤岛微电网中具有最优功率的定时分布式频率/电压调节
摘要 本文研究了孤立式微电网中规定的时间(PT)分布式频率和电压调节问题,以及在此过程中的最优功率分配。首先,我们开发了两种基于时变缩放(TVS)函数的分布式控制协议,并证明了微电网的电压和频率可以在规定时间内恢复到额定值。其次,我们设计了一种基于零梯度和(ZGS)算法和投影算法的分布式优化算法,用于解决具有集合约束的分布式最优功率问题。值得注意的是,本文采用滑模控制方法将具有集合约束的优化问题转化为无约束问题。此外,我们利用优化理论和李雅普诺夫稳定性理论证明了最优解(OS)的存在性,并验证了系统的稳定性。最后,一些数值模拟结果展示了这些分布式控制算法的可行性和有效性。引言 微电网被定义为
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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金尾矿对高性能工程水泥基复合材料(HP-ECC)力学性能与微观结构的影响
全球范围内产生并堆积了大量金尾矿,带来了显著的环境和土地利用挑战。然而,金尾矿粉(GTP)在高性能工程水泥基复合材料(HP-ECC)中的应用仍十分有限,其对力学性能、纤维-基体界面行为及微观结构演变的影响尚需进一步研究。本研究探讨了在HP-ECC中使用活化金尾矿粉(GTP)作为部分水泥替代材料(0–30%)的可行性。系统评价了GTP掺量对流动度、凝结时间、力学性能、孔结构及纤维-基体界面行为的影响。GTP降低了新拌混合料的流动度,但适当的替代水平改善了HP-ECC的整体性能。在替代水平为20%时获得最优性能,其抗压强度、抗折强度和极限抗拉强度分别达到97.4 MPa、19.4 MPa和8.16
来源:KSCE Journal of Civil Engineering
时间:2026-09-09
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具有故障约束的切换符号网络上的多智能体系统二分缩放输出编队控制
? 研究了兼具二分图特性和缩放约束的编队问题,考虑了有符号图、动态拓扑和部分状态不可测的情形,实现了具有对抗适应性的编队行为。? 为克服不可测系统状态并补偿跟随者中的部件故障,构建了基于故障误差和状态误差的增强误差系统。通过采用线性矩阵不等式(LMI)和Lyapunov稳定性理论,推导了同步跟踪的条件,建立了无需直接测量的状态与故障跟踪机制。? 为实现领导者轨迹跟踪,设计了带缩放系数的扩展系统观测器,克服了领导者信息受限的局限性,使所有跟随者能够以分布式方式渐近跟踪参考信号,并按照预设缩放比例形成期望编队。引言近年来,人工智能和自动化技术快速发展。多智能体系统(MASs)凭借其复杂任务中的优越
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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中性型多智能体系统的隐私保护一致性控制
**摘要**在复杂网络环境中,多智能体系统的共识控制与隐私保护往往受到中立时间延迟、随机噪声和模态跳变的显著影响。为应对这一挑战,本文研究了具有马尔可夫切换和Lévy噪声的一类中立型多智能体系统的共识与隐私保护问题。首先,针对主从结构和无主结构分别设计了多智能体系统的自适应状态反馈控制器,该控制器能够在线调整增益参数,有效提高复杂环境下系统的鲁棒性与共识性能。其次,基于Lyapunov稳定性理论和随机分析方法,获得了多智能体系统均方指数共识的充分条件,以确保控制器设计的可行性。此外,为防止智能体初始状态信息的隐私泄露,在通信链路中引入了独立的高斯噪声机制,通过注入校准噪声实现差分隐私保护,且不
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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原位拉曼光谱及其他技术揭示的 Si3N4f/BN 陶瓷基复合材料激光烧蚀机制:加热模式与功率密度的影响
引言高超音速航天技术(马赫数高达9)的进展对结构材料提出了极为严苛的要求,其中包括高达3000 °C的工作温度。候选材料必须具备更高的弹性模量、优异的抗氧化性、强大的烧蚀抗性以及在高温下保持稳定的射频(RF)透明性[1]、[2]、[3]。单相陶瓷的脆性和较差的热震抗性限制了陶瓷在恶劣高温环境下作为结构组件的使用,而纤维增强陶瓷基复合材料(CMCs)则成为提高陶瓷韧性的一条主要途径[4]、[5]、[6]、[7]。特别是,2.5D/3D编织架构赋予了更优的力学性能,使得基于纤维增强的多相陶瓷具有更为广阔的应用前景。在电磁波透明(RF透明)材料中,以Si3N4f/BN多相陶瓷为代表的增韧策略,尤其是
来源:Journal of the European Ceramic Society
时间:2026-09-09
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执行器故障下非线性多智能体系统的自适应分布式优化:一种基于事件触发的方法
摘要本文研究了具有执行器故障的非线性多智能体系统(MASs)的自适应模糊分布式优化问题。首先,利用模糊逻辑系统(FLSs)来处理多智能体系统中的未知非线性。其次,与使用本地目标函数的已知梯度值不同,所提出的分布式优化算法根据智能体的输出信息探索测量梯度值。在后推框架下,设计了一种新颖的自适应分布式优化控制策略,该策略集成了基于动态阈值的事件触发机制和边界估计方法。该策略不仅确保了智能体输出收敛到最优解并降低了通信成本,还缓解了由执行器故障和非线性动力学引起的不利影响。仿真例子验证了闭环系统中所有信号都是有界的,且每个智能体的输出渐近收敛到最优解。引言在过去几十年中,由于其自主性、灵活性和智能性
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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布基纳法索三家高级别医疗机构中使用标准化登记数据的新生儿死亡根本原因及相关疾病
背景:全球98%的新生儿死亡发生在低收入和较低中等收入国家(low- and lower-middle-income countries, LLMIC),死亡率下降缓慢。每年230万新生儿死亡中近80%发生于出生第一周,主要与早产、感染和围产期并发症相关。需更好理解致死路径以指导高成本效果干预,尤其在撒哈拉以南非洲。方法:研究人员开展前瞻性多中心观察研究,使用为低资源环境设计的简化新生儿数据集(minimal Neonatal Dataset, mND)这一标准化住院登记,纳入2020—23年布基纳法索三家三级新生儿单元所有入院新生儿,分析入院特征、住院诊断、治疗及主要死因,识别与发病和死亡相
来源:The Lancet Regional Health - Africa
时间:2026-09-09
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龙卷风对建成区影响的灾后调查:法务工程学视角
? 对一场严重的城市龙卷风事件进行了详细的法证调查,包括对其路径和强度的评估。? 分析了龙卷风对建筑物、轻钢结构、树木及其他构件造成破坏的机制。? 调查了龙卷风对高层住宅群外立面的破坏情况,重点探讨了朝向、空气动力干扰以及风吹碎片撞击的影响。? 探索了利用致密碎片升空速度估算近地面风速的可行性,并使用JEF等级进行了验证。引言风灾所造成的社会经济影响极为严重,在自然灾害中经济损失排名第一,全球死亡人数排名第二。根据世界气象组织(WMO)的数据,极端风事件造成的直接经济损失占52%(1.9万亿美元),自然灾害相关死亡人数占39%(785,000例死亡)(Esri, 2023)。包括龙卷风、下击暴
来源:Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics
时间:2026-09-09
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超矩阵克罗内克积分解的部件最小二乘算法
# 摘要首先,提出了一种数值算法,称为分量最小二乘算法(CLSA),用于求解向量型超矩阵的最近Kronecker积(NKP)问题。利用该算法,有限和KPD问题也得到了解决。然后引入了置换矩阵。利用它,矩阵型超矩阵的KPD被转化为其等价的向量形式的KPD,随后CLSA也可应用于求解矩阵型超矩阵的同类问题。文中给出了一些数值例子以展示新算法,并将其与现有方法进行了比较。# 引言根据文献[1],张量分解分别由文献[2]和[3]独立提出。该问题描述如下:设$\mathcal{A} = (a_{i_1,\cdots,i_d}) \in \mathbb{R}^{n_1 \times \cdots \tim
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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综述:不确定动力学条件下基于高斯过程的分布式零阶均衡点搜索
摘要在基于博弈论决策框架建模的多智能体信息物理系统中,运行于复杂动态环境中的智能体经常面临未知的系统组件,这模糊了目标函数与控制策略之间的关系,并对基于梯度的均衡求解构成了重大挑战。为应对这一问题,本文提出了一种基于高斯过程回归(GPR)的分布式零阶均衡求解方法。通过GPR重构未知系统动力学,得到一个标称动力学模型。利用该标称系统,开发了一种零阶梯度估计方案,从而实现分布式通信和策略更新。对通信误差和梯度估计误差进行了严格分析。刻画了动态系统的概率能量衰减,并建立了智能体的次线性遗憾界。引入稳态映射来桥接控制输入与目标梯度,从而确保均衡求解与系统稳定性。最后,在一个未知环境中进行了多传感器覆盖
来源:Journal of the Franklin Institute
时间:2026-09-09
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利用GGA、mBJ、mBJ+SOC和HSE泛函的混合卤化物钙钛矿CsPbBr3–yXy(X = I, Cl, F; y = 0, 1, 2, 3)结构与光电性质的第一性原理研究
本研究对通式CsPbBr3–yXy(X = I, Cl, F;y = 0, 1, 2, 3)的无机卤化物钙钛矿的结构、电子和光学性质进行了全面的密度泛函理论(DFT)研究。利用Vienna Ab initio Simulation Package(VASP),研究人员采用一系列泛函计算电子能带结构:广义梯度近似(GGA)、Tran-Blaha修正Becke-Johnson(TB-mBJ)、TB-mBJ结合自旋轨道耦合(SOC)以及杂化HSE06泛函。结构分析证实,用较小卤素如氟(F)和氯(Cl)取代溴会使晶格收缩,而碘(I)取代导致晶格膨胀,这一趋势与相对离子半径一致。结果揭示了带隙调控的系统
来源:ACS Omega
时间:2026-09-09
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变革性材料研究:跨尺度的概念变革界定
什么才算是变革性材料研究?在本观点文章中,研究人员使用“变革性”一词来指代那些迫使对基本假设进行修正、能够实现跨系统推广、或揭示现有框架无法触及的领域的工作。该术语被广泛使用,却很少得到学科层面的精确界定。来自纳米材料化学、催化、软界面与仿生界面以及功能材料领域的视角表明,当发现新的反应机制、重新定义结构-性能关系、以及在现实化学环境下的操作揭示出根本性的新控制机制时,变革便发生了。基础洞见、发展精炼和工业实现构成了一条相互依存的价值链,变革性发现通过该价值链成熟并产生社会影响。将单一组成部分内的进展误认为根本性转变,可能会模糊渐进式精炼与真正的概念变革之间的界限。变革至少要求价值链中的一个环
来源:ACS Omega
时间:2026-09-09
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心脏移植后出血:评述
背景:虽然选择性环氧合酶-2(COX-2)抑制剂常用于围手术期疼痛管理,但不确定这些抗炎药物是否能显著改善术后恢复,包括疼痛对日常功能的影响。方法:本研究系统检索了MEDLINE、Embase和Cochrane CENTRAL数据库,纳入比较围手术期全身性选择性COX-2抑制剂与安慰剂、阿片类药物或常规治疗在成人中的随机对照试验。主要结局是术后急性疼痛,采用任何经验证的多维度量表评估疼痛对日常生活的干扰(如简明疼痛量表;0至10分制,最小临床重要差异=1.0),评估时间为术后1个月内。次要结局包括慢性疼痛、恢复质量和不良事件。两名评审员独立进行研究筛选、数据提取、偏倚风险及证据确定性评估。临床
来源:Annals of Medicine and Surgery
时间:2026-09-09
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Co(0001)上MnO修饰:费托合成中的电荷转移、表面重构与增强的CO解离
Mn是Co基催化剂中公认的促进剂(promoter),可提升费托合成(Fischer–Tropsch synthesis, FTS)中长链烃的生产。揭示金属–促进剂相互作用的机理,需要原子级明确的Co表面并高度可控地添加Mn。研究人员将Mn沉积到Co(0001)单晶上,以调节与FTS相关的Mn:Co比例,同时利用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和紫外光电子能谱(ultraviolet photoelectron spectroscopy, UPS)获取电子与化学改变。扫描隧道显微镜(scanning tunneling micros
来源:ACS Catalysis
时间:2026-09-09
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操作态诱导NiSe2表面重构用于高效甘油电氧化以增强产氢
甘油电氧化(GEOR)是水电解中析氧反应(OER)的一种有吸引力的替代方案,可降低能量需求,同时生产有价值的化学品。然而,高效且具有选择性的GEOR催化剂仍然有限,实验室研究与工业应用之间存在显著差距。在本研究中,研究人员合成了Ni基硫族化物和磷族化物(NiXy,X = O、S、P、Se),以研究杂原子在活性位点形成和GEOR选择性中的作用。在所研究的材料中,NiSe2表现出最佳的GEOR活性,在1.45 VRHE下提供100 mA cm–2,同时实现约100%的法拉第效率(FEGEOR),对甲酸盐的选择性为95%。原位光谱、衍射分析和第一性原理计算表明,这种性能的提升源于快速的γ-NiOOH
来源:ACS Catalysis
时间:2026-09-09
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