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科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    基于智能优化算法及其优化BP神经网络的室内定位

    李帅辰武建锋
    8568-8576页
    查看更多>>摘要：为研究智能优化算法在室内到达时间差(time difference of arrival,TDOA)定位方面的应用效果.首先,分别使用白鲨优化算法(white shark optimizer,WSO)、变色龙优化算法(chameleon swarm algorithm,CSA)、蛇优化算法(snake optimizer,SO)、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)、灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)、麻雀优化算法(sparrow search algorithm,SSA)这6种智能优化算法进行室内的二维TDOA定位,对比分析上述算法在室内定位领域的表现,并和传统的Taylor算法的定位误差进行对比;接下来,使用SOA算法对BP神经网络进行优化,使用优化后的SOA-BP进行定位,与基础的BP神经网络的定位误差进行对比.结果表明:所使用的6种智能优化算法在室内定位领域有着不错的表现,各智能优化算法的效果相似,平均定位误差为0.44 m,相较于传统的Taylor算法提升约9.2％;SOA-BP的定位误差相较于基础的BP神经网络降低超过30％.

    智能优化算法5G室内定位到达时间差(TDOA)Taylor算法优化反向传播(BP)神经网络

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    融合跨模态Transformer的外部知识型VQA

    王虞李明锋孙海春
    8577-8586页
    查看更多>>摘要：针对外部知识型的视觉问答(visual question answering,VQA)任务性能效果不佳的问题,构建一种融合跨模态Trans-former 的外部知识型 VQA模型框架,通过在VQA模型外引入外接知识库来提高VQA模型在外部知识型任务上的推理能力.进一步地,模型借助双向交叉注意力机制提升文本问题、图像、外接知识的语义交互融合能力,用于优化VQA模型在面对外部知识时普遍存在的推理能力不足的问题.结果表明:与基线模型LXMERT相比,在OK VQA数据集上,本文模型整体性能指标overall提升了 15.01％.同时,与已有最新模型相比,在OK VQA数据集上,本文模型整体性能指标overall提升了 4.46％.可见本文模型在改进外部知识型VQA任务性能方面有所提升.

    视觉问答(VQA)外部知识跨模态知识图谱

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    基于知识增强预训练模型的司法文本摘要生成

    裴炳森李欣胡凯茜孙泽宇...
    8587-8597页
    查看更多>>摘要：随着自然语言处理技术的发展,文本摘要技术已经被广泛应用在生活的方方面面,在司法领域,文本摘要技术能够帮助司法文本实现"降维",对迅速了解案件详情,获取案件要素有很大的帮助,促使司法向信息化、智能化发展.但是现有的摘要生成模型应用在司法文本上,生成的摘要质量不尽如人意,还存在着生成重复、冗余,与现实情况不相符等问题,特别是当行为人存在多项罪名和多项判罚时,使用常见摘要生成模型生成的摘要会出现罪罚不匹配的情况.为了解决这些问题,提出基于知识增强预训练模型的司法文本摘要生成模型LCSG-ERNIE(legal case summary generation based on enhanced language representation with informative entities),该模型在预训练语言模型中融入司法知识,并结合对比学习的思想生成摘要,提高生成摘要的质量,减少出现的罪罚不匹配情况,最终通过实验证明提出的模型取得较好效果.

    文本摘要知识增强智慧司法对比学习

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    融合Word2Vec词嵌入的多核卷积神经网络音乐歌词多情感分类方法

    张昱冯亚寒丁千惠
    8598-8605页
    查看更多>>摘要：目前,音乐歌词情感分类大多以二标签极性情感为主,多情感标签分类较少,并且对于情感性不确定的歌词而言,得到的分类性能不高.为了解决多情感标签研究分类的不足,以及提高分类准确性,提出一种利用Word2Vec词嵌入技术,并使用多核卷积神经网络作为分类器的音乐歌词多情感分类方法.该方法首先结合音乐歌词文本,进行数据预处理和可视化分析;其次利用Word2Vec词嵌入提取歌词局部特征,构建特征情感向量,挖掘歌词中情感信息,将歌词转化为更利于分类器模型输入的词向量;最后在分类器中,选用卷积神经网络模型,并在此基础上采用不同高度卷积核的方式构建新模型以此得到多情感分类.结果表明:音乐歌词多情感分类的结果达到94.26％,与传统CNN相比,分类精确率提高了 6.86％,取得了良好性能.

    自然语言处理情感分类卷积神经网络词嵌入文本分类音乐歌词

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    光纤光栅索力传感器的酸碱耐久性

    覃荷瑛祝健强李纯德罗伯光...
    8606-8614页
    查看更多>>摘要：拉索作为斜拉桥的主要受力构件常处于复杂、恶劣的工作环境,传统的索力监测手段存在一定的局限性.将光纤光栅传感器内嵌封装进金属承压块上的凹槽,研制一种光纤光栅索力传感器,并对两种环氧树脂胶黏剂封装的光纤光栅索力传感器在酸碱腐蚀环境下的耐久性能进行研究,然后依托逆幂律模型与老化动力学理论,推导出传感器寿命预测方程.试验结果表明:该传感器的线性度和稳定性良好,传感器在腐蚀溶液中失效的主要原因是封装部位界相区胶黏剂受腐蚀剥落.A类传感器的耐酸碱性强于B类传感器,A类传感器在弱酸弱碱环境中的使用寿命均超过35年,大于斜拉桥拉索平均20年的换索年限,可以实现拉索全生命周期的监测.

    索力监测光纤光栅传感器酸碱腐蚀寿命预测

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    高温后钢-PVA混杂纤维高性能混凝土与变形钢筋黏结性能试验

    许成祥吕红杰许奇琦朱红兵...
    8615-8623页
    查看更多>>摘要：为研究高温后钢-聚乙烯醇(polyvinyl alcohols,PVA)混杂纤维高性能混凝土(hybrid fiber high performance concrete,HFHPC)与变形钢筋的黏结性能退化规律,以200、400、600、800℃为目标温度,选取钢纤维体积率、PVA纤维体积率、矿粉掺量为正交试验因素设计并制作25组HFHPC试件,完成了单调荷载下的中心拉拔试验.结果表明:高温后各组HFHPC试件黏结破坏形态均表现为钢筋拔出破坏;试验温度范围内,对HFHPC试件黏结强度的影响程度均为:钢纤维体积率最大、矿粉掺量次之、PVA纤维体积率最小;随着温度的升高,HFHPC试件黏结强度逐渐下降,且在相同温度条件下,HFHPC试件黏结强度和峰值滑移相比于未掺纤维的混凝土试件均有所提升,其中,200 ℃时HFHPC试件的黏结强度提升最为显著,分别提升了33.69％、35.76％、37.54％和46.03％;混杂纤维能显著提高高温后高性能混凝土与钢筋的峰值界面能,明显改善黏结延性和耗能能力;提出的考虑温度作用后的混杂纤维混凝土与钢筋黏结-滑移模型与试验实测结果吻合较好,可为火灾后混杂纤维高性能混凝土结构损伤评估及加固方案提供参考.

    钢-聚乙烯醇(PVA)混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)高温变形钢筋正交试验黏结-滑移本构关系

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    压实石英颗粒中孔隙水微观动力学性质研究

    聂飞马田田田慧会
    8624-8630页
    查看更多>>摘要：土水作用使土体中孔隙水具有与自由水完全不同的物理状态,从而影响了土体的物理特性.作为地球表面含量最多的矿物之一,石英广泛存在于各种岩土体中,石英颗粒与水的相互作用极大的影响各种岩土体的工程特性.为了研究石英颗粒与水的相互作用,利用核磁共振技术探测了非饱和压实石英颗粒中不同温度条件下的纵向弛豫时间T1分布曲线和常温下T1-横向弛豫时间T2相关谱图.通过分析孔隙水T1/T2分布曲线,发现峰点处T1/T2约为6.31.基于BPP(Bloembergen-Purcell-Pound)模型,计算得到非饱和石英土样中孔隙水分子的转动特征时间远大于自由水的转动特征时间,说明压实石英颗粒中的孔隙水活动度受到较大的抑制.利用Korb模型,计算得到了吸附水在石英颗粒表面的特征停留时间和亲和性.结果表明:水分子在离开石英颗粒表面时在颗粒表面移动了 4.2 × 109步,说明石英颗粒对水分子具有较大的亲水性或束缚性.基于Arrhenius定理分析T1分布曲线随温度的变化得到石英颗粒中表面吸附水的吸附活化能为26.8 kJ/mol,远大于黏土颗粒表面吸附水的吸附活化能.这表明石英颗粒表面对水分子的束缚作用大于黏土颗粒表面.经分析认为这主要是因为石英颗粒表面的硅醇基与表面吸附水形成大量的氢键使得石英颗粒对表面吸附水具有较大的束缚作用.

    核磁共振(NMR)石英土水作用温度

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    碱激发低钙粉煤灰改良膨胀土的工程特性及微观机理

    王欢贾利旺刘腾蛟王建棋...
    8631-8639页
    查看更多>>摘要：为了研究碱激发低钙粉煤灰对弱膨胀土改良的作用效果,通过膨胀性试验、无侧限抗压强度试验、环境扫描电镜试验及X射线衍射分析仪(X-ray diffraction,XRD)物相分析试验研究不同掺量的碱性激发剂NaOH对低钙粉煤灰膨胀土力学性能的影响,对土体微观结构及孔隙形成特征进行分析量化,并基于XRD试验分析土体中矿物成分变化特征,揭示碱激发粉煤灰与土体之间的作用机理.结果表明:碱性激发剂可以提升粉煤灰的活性,加快水化反应,可以加快早期强度发展和提高后期强度;随着碱激发剂的增加,粉煤灰改良膨胀土的无侧限抗压强度先增后降,10％掺量的NaOH为最佳掺量;土体中孔隙类型复杂,碱激发改良土微观发现产生的凝胶可以填充孔隙,且和土体相互黏结,减少孔隙.NaOH作为激发剂,可以有效改善粉煤灰的活性,并提高膨胀土的基本特性.

    碱激发低钙粉煤灰膨胀土力学性能微观特性作用机理

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    隧道穿越岩堆体围岩剪切特性及分级

    陈志敏张赓旺李宁
    8640-8647页
    查看更多>>摘要：为解决隧道穿越岩堆体围岩分级不准确的问题,通过相似材料直剪试验分析岩堆体的直剪特性,将含水率和填充土含量两个因素带入熵权可拓物元法,并结合地质指标进行分级研究.结果表明岩堆体的抗剪强度随着含水率、填充土含量的增大,先增大后减小,最终趋于平稳,过高或过低的含水率和填充土都会"弱化"岩堆体的抗剪强度.根据岩堆体的特点,选取岩石单轴饱和抗压强度、节理裂隙密度、岩体完整性系数、含水率和填充土含量作为分级指标,结合熵权可拓物元法,将所选指标和熵权可拓物元法结合并在工程实例进行验证,分级结果比原方法准确性更好,证明研究提出的围岩分级方法是合理可行的.研究结果能够为岩堆体隧道的围岩分级提供指导,为施工设计和支护方式提供依据.

    隧道工程围岩分级熵权可拓物元直剪试验围岩稳定性岩堆

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    黏土岩各向异性轴向延伸试验

    张旺莫品强张启革秦敢...
    8648-8654页
    查看更多>>摘要：黏土岩具有极低的渗透性、裂缝的自密闭潜力及高吸附性的等优点,被运用于核废料封存主基岩.为了研究层理面对黏土岩的峰值强度、破环模式及弹性模量的影响,针对各向异性的黏土岩,通过实施一系列不同层理角度试样的轴向延伸循环加卸载试验.轴向延伸试验是在恒定的平均应力下同时增加径向应力和减少轴向应力来完成.试验结果表明,黏土岩轴向峰值强度与层理面有关.在与层理平行和垂直的方向达到最大,而在钻样取芯与层理方向的夹角θ=45°方向表现最低,不同层理分布试样的强度曲线呈U形.不同角度的岩石破环准则能较好地描述黏土岩轴向峰值强度特征.黏土岩破坏模式也因层理面而异,试样破坏主要以拉伸断裂为主,而在θ=45°方向表现压缩破坏.弹性模量在不同的层理角度表现出较大差异性,垂直和平行于层理方向的弹性模量数值明显大于其他方向.

    黏土岩轴向延伸各向异性轴向峰值强度弹性模量

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