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太原理工大学学报
太原理工大学
太原理工大学学报

太原理工大学

张文栋

双月刊

1007-9432

xuebao@tyut.edu.cn

0351-6111188，6014376

030024

太原市迎泽西大街79号3337信箱

太原理工大学学报/Journal Journal of Taiyuan University of TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报办刊宗旨：以邓小平建设有中国特色社会主义理论为指导，坚持四项基本原则，坚持改革开放，坚持百花齐放、百家争鸣方针，努力宣传，认真贯彻执行党和国家有关科技出版的方针、政策、法规，为繁荣我校学术研究，促进学科发展，提高教学研究水平，发现和培养人才，为振兴山西经济振兴我国煤炭事业做贡献。
正式出版
收录年代

    基于GaN/PANI复合材料的高灵敏度的氨气传感器

    刘晓汝贾正阳光炬旭韩丹...
    98-105页
    查看更多>>摘要：[目的]研究了氮化镓(GaN)和聚苯胺(PANI)复合材料在室温下对氨气(NH3)的气敏特性。[方法]以氧化镓(Ga2O3)为镓源，采用原位氮化法制备了GaN微米结构，将GaN和苯胺单体预复合后，通过原位聚合法制备了GaN/PANI气敏传感器并对样品进行了一系列表征。[结果]结果表明GaN与PANI成功复合，GaN微米结构表面与网状PANI结合，从而为气体吸附提供了更多表面位点。测试并对比纯GaN和GaN/PANI复合材料的气敏特性，在室温低湿度条件下，GaN/PANI气敏传感器对体积分数100×10-6的NH3响应度可达80。73%，是相同体积分数的NH3下纯GaN的1。7倍;另外，纯GaN的检测下限为1×10-6，而GaN/PANI复合气敏传感器的检测下限可达到1×10-9。进一步分析GaN/PANI气敏传感器的传感机理，丰富的复合材料界面显著提升GaN/PANI传感器的气敏性能。GaN/PANI气敏传感器设计为室温下检测NH3提供可靠方案。

    GaN/PANINH3气敏传感器原位氮化法原位聚合法

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    范德华铁磁体Fe3GeTe2反常霍尔效应调控研究

    吴凯乐王峻山姜交林柴倩...
    106-113页
    查看更多>>摘要：[目的]磁性材料的本征磁矩可以引发反常霍尔效应，显著降低霍尔电阻，从而改善微纳电子器件热损弊端。二维范德华磁性材料在原子级厚度上展现了出色的铁磁特性与输运性能，可用于制备下一代低维自旋电子器件，在低功耗自旋电子学、量子计算和光通信领域具有巨大的潜力。[方法]研究了块体Fe3GeTe2(FGT)的铁磁性和磁各向异性，制备了基于FGT的标准霍尔器件，并详细研究了不同温度和外加磁场方向下FGT纳米片的磁电输运性能。[结果]结果显示，块体FGT在低于居里温度(Tc=165 K)时，具有显著的面外磁易轴(H//c)。零磁场时，存在0。764 Ω的反常霍尔电阻(20 K)，并且，在140 K时减小到 0。332 Ω，证明了FGT具有随温度调控的反常霍尔效应;随着外加磁场方向改变，磁滞回环由接近矩形逐渐转变为扁平菱形，表明FGT磁化方向已由面外转变为面内，进一步验证了FGT具有本征的面外磁各向异性。最后，我们还计算了大磁场下(-6 T～6 T)FGT的载流子浓度(20 K时为2。5×1022 cm-3)和迁移率(20 K时为13。3 cm2/(V·s))。

    范德华铁磁体Fe3GeTe2磁各向异性反常霍尔效应磁滞回线

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    基于检索增强的中医处方生成模型

    赵紫娟任雪婷宋恺强彦...
    114-126页
    查看更多>>摘要：[目的]中药处方生成是智能中医研究中最具挑战性的课题之一。提出了一种用于中医处方生成的智能化模型——PreGenerator，它包含了一种新型的分级检索机制，可以自动提取处方和草药级模板，以实现临床准确的处方生成。[方法]PreGenerator首先使用症状-处方检索模块检索给定患者症状的最相关处方。为了遵循草药之间的配伍规律，引入草药-草药检索模块，根据前面生成的草药检索下一味最相关草药。最后，处方解码器融合症状特征和检索到的处方和草药的特征，生成预测中医处方。[结果]通过在真实医疗案例数据集上的自动评估和人工评估，验证了该模型的有效性。此外，模型可以推荐出一些没有出现在处方标签上但对缓解症状有用的草药。这表明该模型可以学习到草药和症状之间的一些相互作用。该研究也为未来传统中药智能查询和方剂生成的研究奠定了基础。

    处方推荐智能中医文本生成草药检索多查询注意力

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    跨粒度子图对比学习与注意力融合的药物-基因关系预测

    胡冬冬彭杨谭暑秋朱小飞...
    127-136页
    查看更多>>摘要：[目的]阐明药物和基因之间的相互联系是药物开发中的一个重要课题。目前，基于随机游走算法的图神经网络方法在解决药物与基因交互关系识别上已经取得了不错的效果，但是当前的方法，单一子图的方法往往容易忽略掉全局图的信息，不能够很好地聚合节点的信息，同时，药物和基因的节点表示采用简单的融合方式，不能够有效地利用节点表示的信息，用于交互关系的分类。针对上述问题提出了跨粒度对比学习与注意力融合的药物-基因交互关系预测方法。[方法]一方面采用跨粒度的对比学习方法，得到远距离和近距离的节点信息，同时采用对比学习的结构增加对药物和基因节点的区分。另一方面利用注意力融合机制，充分挖掘节点中隐含的信息，将远近距离信息进行注意力融合。[结果]在2个真实数据集上的实验结果表明该模型比基线模型具有更好的分类效果。

    对比学习图表示学习关系图神经网络注意力机制基因-药物关系预测

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    基于改进YOLOv7-Tiny的轻量化激光器芯片缺陷检测算法

    胡玮赵菊敏李灯熬
    137-147页
    查看更多>>摘要：[目的]高功率半导体激光器的光学灾变损伤是限制其可靠性和寿命的主要因素，因此，有效的缺陷检测对于优化激光器芯片的制造工艺和结构设计至关重要。提出了一种基于改进YOLOv7-Tiny的轻量化激光器芯片缺陷检测算法，旨在解决深度学习应用于缺陷检测时面临的高计算量和参数量问题。[方法]利用轻量化卷积神经网络替换特征提取主干有效减少对计算资源消耗，有效提取电致发光图像中缺陷特征。为从上下文特征获取更丰富的信息，引入多分支重参数化卷积块重构聚合模块，通过多路径分支丰富特征表示，训练与推理的解耦保证检测效率。此外，结合坐标注意力，提升定位精度。进行了剪枝实验和模型部署，验证算法的初步应用。[结果]在电致发光缺陷数据集上的实验结果显示，本文方法能在较低的参数和计算量下准确地检测出芯片缺陷，展现出良好的性能。

    光学灾变损伤半导体激光器芯片缺陷检测轻量化模型剪枝

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    小尺寸低对比度的传送带破损检测方法

    韩雅洁郝晓丽牛保宁薛晋东...
    148-156页
    查看更多>>摘要：[目的]针对已有模型在检测小尺寸、与背景对比度低的破损时易出现漏检、误检等问题，提出一种改进YOLOv4的检测模型。[方法]针对小尺寸问题，首先设计了DDS unit替换主干网络中的Res unit，利用不同层次特征跨层连接的方式获得完整丰富的多尺度特征完成小尺寸破损的检测。其次，在分类损失函数中引入梯度协调机制动态调整小尺寸破损的权重使其得到充分训练。针对破损与背景对比度低的问题，首先在主干网络深层网络层中嵌入坐标注意力机制，增强模型对破损特征的关注度，降低背景噪声的干扰。其次，设计精确解耦头通过解决分类、定位任务对特征需求的矛盾提升检测精度。[结果]实验表明，模型的平均精度较YOLOv4提升了3。92%，小尺寸的划伤类破损、与背景低对比度的磨损类破损的检测精度分别提升4。32%和4。24%，可有效解决漏检、误检问题。

    传送带破损YOLOv4DDSunit梯度协调机制坐标注意力机制精确解耦头

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    基于自适应动态规划的多驱动负载系统跟踪控制

    吕永峰菅垄
    157-164页
    查看更多>>摘要：[目的]构建基于自适应动态规划的多驱动负载系统跟踪控制器。[方法]应用神经网络学习多驱动负载伺服系统的未知动态;给定关于跟踪误差和能耗的性能指标，应用逼近的非线性特性，设计系统基于近似动态规划的跟踪控制器。可以分解为稳态控制和最优反馈控制两部分，稳态控制器可根据跟踪信号和系统动态直接获得;最优反馈控制应用近似动态规划方法求得，多个最优反馈控制达到纳什均衡，最小化性能指标函数，优化系统运行性能。应用李雅普诺夫方法分析最优多输入情况下学习权值的收敛性以及负载系统的稳定性。[结果]仿真结果证明所提方法能够优化多驱动负载的跟踪性能。

    自适应动态规划最优控制神经网络多输入系统伺服系统

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    跨域环境下特定多目标跟踪算法的改进

    穆晓芳李毫刘嘉骥刘振宇...
    165-173页
    查看更多>>摘要：[目的]针对监控视频跨域环境下的多目标跟踪画面中，频繁遮挡、轨迹开始终止时刻未知、目标太小、目标间交互、表观相似以及摄像头视角变化等问题，提出一种改进的多目标跟踪算法。[方法]该算法最大化利用低分检测对象，将未匹配的低分对象进行二次匹配，目标跨域后，依据摄像头拓扑排序规则，以及相邻摄像头的未匹配跟踪轨迹，同时对检测器YOLOv5算法进行优化改进，通过信息流的层层递进，有效解决多尺度问题和小目标信息提取不充分等问题，在相邻的摄像头中快速匹配到跟踪对象，以提高跨域环境下特定多目标跟踪的精度。[结果]对比消融试验表明，本改进算法MOTA达到了62。8%，IDswitch也显著降低。

    多目标跟踪YOLO计算机视觉深度学习

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    多元化视角下山西省煤炭企业转型研究

    山西科城能源环境创新研究院煤炭企业绿色低碳转型课题组
    174-182页
    查看更多>>摘要：煤炭是全球实现经济脱碳以及气候目标的关键，非化石能源供给增量主体地位增强、绿色低碳技术加速变革、多元终端用能体系构建等都将进一步挤占煤炭需求市场空间。国际能源署预测，煤炭需求将在本十年内见顶，全球煤炭市场的历史转折点即将到来[1]。随着我国迈入高质量发展新阶段，在党和国家的多项战略部署下，煤炭行业也将在可预见的未来呈现出产能规模波动缩减的发展趋势。"煤海"山西兴于煤困于煤，煤炭企业富于煤贫于煤。在煤炭需求下行的长远态势下，山西省煤炭企业转型面临挑战与机遇并存局面。为分散经营风险，摆脱"资源陷阱"，本文引入多元战略视角，分析山西省煤炭企业多元化经营的探索与实践，提出企业通过前瞻部署多元战略，调整优化内部产业结构，培育新质生产力，助力转型升级的行动建议。本研究重点展开三组话题讨论:关于煤炭企业多元经营必要性与可行性的讨论。山西省煤炭企业"增产不增收"的迹象早已显露，2023年上半年，山西全省规模以上原煤产量增长5。2%，但全省煤炭工业实现利润总额却同比下降28。2%[2]。虽然短期内煤炭兜底保障作用依然凸显，伴随国家稳经济政策落地实行，用煤需求增长空间仍存，但远期内，煤炭经济的增长颓势显而易见。煤炭企业需要通过寻求新的增长点，降低对单一煤炭市场的绝对依赖，使企业在煤市波动时可以依靠其他板块收益稳定整体经营状况。过去三年，煤炭产品价格上涨，企业资本积累丰厚，加之"双碳"背景下，煤炭主业投资放缓[3]，充沛的现金流支撑企业实施多元经营战略的潜力较大。此外，山西省作为国家资源型经济转型综合配套改革试验区、全国能源革命综合改革试点等多项试点省份，先试先行的政策优势突出，煤炭企业多元化转型大有可为。关于产业链纵向延伸"加减法"的讨论。在山西省，非煤行业(指除煤炭开采和选洗业之外的其他行业)与煤炭行业发展息息相关。煤炭与化工、运输等非煤行业的融合发展实践表明，煤炭市场旺盛的情况下，非煤行业也将从中获益，反之，煤炭市场低迷，非煤行业也将出现发展颓势。对于山西省煤炭企业而言，一味追求煤炭上下游的链条延伸并不总是行之有效，相比押注煤基相关产品或服务，产业间的横向融合发展在经济效益、社会效益、环境影响等方面更具优势。煤炭产业链纵向延伸的加法与减法需充分结合企业自身基础、行业发展前景、市场竞争力等判断，寻找适合企业发展的最佳路径。关于煤炭企业培育新质生产力的讨论。新质生产力以全要素生产率提升为核心标志，与传统行业的转型发展相辅相成、相互促进。煤炭企业培育新质生产力的关键在于重塑科技创新和模式创新能力。山西省高校与科研平台众多，科创资源集聚，创新生态良好。煤炭企业具备推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合的资源与生态条件，有条件、有基础、有能力实现从成本价格竞争、初级加工产品、粗放增长的低级生产力质态转向质量品牌竞争、高附加值产品、高质量增长新质态的跃升。

    企业转型产业结构非煤行业全要素生产率多元经营

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    《太原理工大学学报》投稿简则

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