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    •   2022年, 第04期 刊出日期:2022-07-10 上一期    下一期
      基于蒙特卡洛树搜索的众包概率规划
      饶东宁, 易善桢
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.220030
      摘要    HTML ( )   PDF(712KB)
      概率规划问题描述的是一个马尔科夫决策过程,其中的动作具有并行性和不确定性,从而导致概率规划问题的状态空间产生组合爆炸。过大的状态空间会降低规划器的效率,同时也会提高求解的难度。基于蒙特卡洛树搜索的众包概率规划可以将规划任务动态分配给多个规划器,由多个规划器共同对规划问题进行求解;同时使用蒙特卡洛树搜索算法构建前瞻树,通过前瞻树评估不同规划器返回的动作的质量。实验结果表明,随着时间限制放宽,该方法所求得的解的质量呈上升趋势;即使在相同条件下,该方法在求解效率和标准差上都有优势。
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      改进多种群进化算法求解移动边缘计算中任务调度问题
      朱清华, 鹿安邦, 周俭铁, 侯艳
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.220010
      摘要    HTML ( )   PDF(835KB)
      移动边缘计算通过在靠近用户端的网络边缘部署服务器,为用户提供低时延的网络通信服务和类似云的计算服务。移动设备通过网络接入点将任务卸载到边缘服务器进行处理,能够有效地减少移动设备的能耗以及任务的完成时间。然而,用户在卸载任务时需要支付一定的通信成本。本文在构建包含多个用户和多个边缘计算节点的移动边缘计算环境的基础上,建立了最小化移动设备的任务完成时间、能耗以及通信成本的数学模型。为了解决上述问题,本文提出了一种改进多种群进化算法的任务调度优化算法。该调度算法通过优化卸载决策和资源分配决策来达到降低移动设备综合成本的目的。大量仿真实验说明,该任务调度算法与其他几种的任务调度算法相比,能够更有效地降低移动设备的综合成本。
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      基于计算吞吐量最大化的能量采集边缘计算系统在线资源优化配置
      王丰, 李宇龙, 林志飞, 崔苗, 张广驰
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210177
      摘要    HTML ( )   PDF(1053KB)
      在基于可再生能量收集技术的移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)系统中,可再生能量到达和计算卸载无线信道呈现较强的时空变化特性,因此该系统的无线及计算资源管理与用户任务计算之间存在着动态适配的挑战。针对此类问题,本文研究多时隙多用户的能量采集边缘计算系统,建立可再生能量随机到达和无线信道模型以及预测误差模型,以系统总计算吞吐量最大化为准则,通过逐时隙联合优化用户本地计算和计算卸载模块,提出了一种在线滑动窗设计方案, 需要通过调整滑动窗长度M来实现。该方案逐时隙求解凸优化问题,基于离线资源动态管控的最优结构,实时制定资源管理策略,具有较低的计算复杂度。仿真实验结果表明,提出的在线滑动窗设计方案在系统计算吞吐量性能方面优于已有的基准方案,并在对抗信道/能量状态信息预测误差方面有较好的鲁棒性能。
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      概率条件下基于双目标交替优化的知识表示模型
      张欣, 王振友
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210062
      摘要    HTML ( )   PDF(770KB)
      针对TransD模型参数多和实体两种表示间没有关联的问题,提出一种改进的知识表示模型PTransD。通过减少实体投影数,并对实体进行聚类来减少参数量,同时利用K-L(Kullback-Leibler)散度限制实体投影和对应实体类,使其概率分布相同。在模型训练时,对三元组损失和K-L损失交替优化,从类间距大的实体类中替换实体,提高负例质量。最后,在知识图谱数据集上进行三元组分类和链接预测实验。结果表明,该模型的性能在各项指标上均有明显提高,可以应用于知识图谱的完善和推理等。
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      半互补集合的相依切锥和极限法锥的刻画
      贾玲玲, 刘玉兰
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210002
      摘要    HTML ( )   PDF(822KB)
      根据零模函数的变分性质,带有零模约束的优化问题、零模正则问题和零模极小化问题都可以转化为带有半互补约束集合的约束优化问题。而刻画约束优化问题的约束集合的相依切锥和极限法锥,对获得该优化问题的最优性条件起着至关重要的作用。本文主要刻画了半互补集合的相依切锥、正则法锥和极限法锥,丰富了非连续、非凸规划问题的最优性理论,为进一步研究带有零模约束的优化问题、零模正则问题和零模极小化问题奠定了理论基础。
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      脉冲电流源作用下大气压介质阻挡放电的特性分析
      邹翀, 唐雄民, 陈伟正, 江天鸿, 方文睿
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210007
      摘要    HTML ( )   PDF(2641KB)
      针对目前研究人员主要是对正弦电压或脉冲电压下大气压介质阻挡放电 (Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge, APDBD)的特性进行分析以及少有研究人员对电流源作用下APDBD特性进行分析这一现状,以双极性脉冲电流激励下的氦气(He)型APDBD为研究对象,通过构建APDBD一维流体模型对APDBD的伏安–时间特性、氦离子(He+)与激发态的氦原子(He*)的时空分布特征进行数值分析。结果表明:He+、He*的数密度与外施电流幅值存在正相关性、与气隙宽度存在负相关性;气隙击穿电压与外施电流幅值呈负相关性、与气隙宽度呈正相关性;气隙宽度和外施电流幅值的增加都会使He*密集区更分散。此外,还对APDBD的电气等效电路、气隙宽度的选择、电流幅值的设定、电流脉宽、电流上升时间及电源频率对APDBD特性的影响进行了讨论。
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      游戏化助推下的绿色消费行为研究综述
      杜松华, 吕境仪, 梁乃锋
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210160
      摘要    HTML ( )   PDF(624KB)
      为全面推进生态文明建设、加强生态环境保护,政府和企业正积极探索激励个人绿色消费的有效措施。随着游戏化应用的日益普及,以游戏化助推绿色消费行为的研究愈加受到关注,但尚未形成系统的理论框架。本综述首先对游戏化的要素、设计框架以及示能性进行了系统回顾。然后分别从动机、态度和行为3个方面分析梳理了绿色消费的研究现状,并根据绿色消费的特点提出了间接绿色消费行为的概念。最后,本综述基于对游戏化助推绿色消费行为相关文献的研究分析,构建了一个探究游戏化助推绿色消费行为的总体研究框架。该框架强调游戏化对个人的绿色消费动机、态度、行为均产生助推作用,为相关领域的探索提供了研究思路。
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      内部与外部薪酬差距——激励有效性之比较及互动
      彭镇, 彭祖群, 陈修德
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210171
      摘要    HTML ( )   PDF(508KB)
      内部和外部薪酬差距是员工薪酬比较的两个重要方面,但已有大多数研究均孤立地考察它们的激励效应,对于二者的互动关系和作用边界缺乏足够的关注。本研究以A股工业类企业为例,比较分析了这两方面薪酬差距的创新激励效果及其互动关系。研究发现:(1) 单独来看,内外两方面的薪酬差距对企业创新效率均有显著影响,当将二者结合分析后,内部薪酬差距的抑制作用依然显著,外部薪酬差距的正向激励作用不再显著。为控制内生性,采用联立方程模型中的三阶段最小二乘法进行回归,结论一致。(2) 薪酬差距的激励作用存在异质性。具体来看,在非国有企业以及薪酬水平较低的企业中,内部薪酬差距的作用不显著,而外部薪酬差距能够显著促进企业创新效率的提升;在国有企业以及薪酬水平较高的企业中则正好相反,内部薪酬差距对企业创新效率有显著的抑制作用,而外部薪酬差距的作用不显著。本文拓展和丰富了薪酬激励和企业创新激励领域的研究,并对现实企业决策具有较强的启示意义。
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      粒子滤波算法在BDS高铁铁轨静态形变监测中的应用研究
      熊武, 刘义
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210123
      摘要    HTML ( )   PDF(1196KB)
      高铁因每天清晨需要6h的空窗期维修时间而无法通行,社会的发展需要减少空窗期时间来提高高铁运转效率。传统的基于北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)的高铁铁轨路基的形变监测系统需要一天的观测时长对路基进行精确的监测,这远超高铁空窗期的观测时长无法对提高高铁运转效率起到作用。针对这种情况,在原形变监测解算算法上加入粒子滤波算法,尝试将观测时长缩减到高铁空窗期内;同时,在采样数据大幅度下降的情况下确保解算的监测点坐标值满足高铁路基的定位精度要求。本文利用广汕高铁的BDS形变监测系统的实测采样数据进行实验仿真,验证了粒子滤波算法加入后的有效性。实验结果表明,在粒子滤波算法加持下,观测时长缩减到15 min可确保监测点解算坐标值的$ A,B,H $ 3个方向精度均满足高铁路基定位的±5 mm精度要求,为减少高铁空窗期时间,提升高铁运转效率提供了有效的方法和思路。
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      粤港澳大湾区三生功能识别及耦合协调度诊断
      周星汝, 吴斌, 马世发
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210115
      摘要    HTML ( )   PDF(1102KB)
      识别国土空间三生功能(生产、生态与生活)状态并诊断其耦合协调度是国土空间规划调控的重要依据之一。以自然资源部2020年版Globeland30最新数据产品为基础,采用地表覆盖分类与三生功能映射法,结合国内生产总值、常住人口规模和生态服务价值3个综合性当量对粤港澳大湾区33个标准地域单元进行了三生功能评价与耦合协调度诊断。结果表明:大湾区生产功能指数位于0.347~0.969,生产功能较高的单元主要位于大湾区核心地带,特别是香港、深圳、东莞、广州南部、佛山东部、中山、珠海和澳门沿线区域;生活功能指数位于0.342~0.974,其整体与生产功能格局相似,但排名存在位序差异,说明各个单元的国内生产总值和常住人口规模并不完全正相关;生态功能指数位于0.306~0.952,基本呈现出与生产和生活功能截然相反的空间格局,但香港例外。从三生功能累积指数来看,大湾区整体并未呈现出从湾区核心向外围逐步衰减的趋势,低值区出现在核心圈层与边远圈层之间;从三生功能耦合协调度诊断来看,大湾区没有不协调单元,其中15个单元基本协调,17个单元中度协调,而高度协调发展的只有中国香港。从国土空间三生功能协调发展视角分析了大湾区的三生功能以及耦合协调度等多个指数,诊断结果可为大湾区发展实施精细化调控提供相关依据。
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      开孔空心球结构的准静态压缩力学行为
      戴美玲, 程成, 吴智文, 卢镇伟, 卢杰迅, 杨坚, 杨福俊
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.220006
      摘要    HTML ( )   PDF(7074KB)
      空心球材料具有超轻、高比强度、缓冲性能好等优点,在航空航天、汽车安全等领域具有诸多需求,其力学性能主要受微观结构的影响。利用实验和有限元数值模拟研究3D打印开孔空心球结构的准静态压缩力学行为,主要分析胞元个数、开孔孔径以及空心球排列方式对两种连接方式空心球结构力学性能的影响。研究结果证实,开孔空心球结构的准静态压溃过程主要分为弹性变形阶段、塑性大变形阶段以及密实化阶段;当试件中胞元个数达到3×3×3以上时,其力学性能基本与胞元个数无关;总体上,有连接颈结构的比模量和比强度高于无连接颈结构,而无连接颈结构的比吸能高于有连接颈结构;面心立方排列结构的压缩力学性能优越,其次是体心立方排列结构,简单立方排列结构力学性能最弱;简单立方和体心立方结构的比模量、比强度以及比吸能与孔径之间是线性关系,而对于面心立方结构是非线性关系。为3D打印空心球材料的设计与应用提供一定参考。
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      水泥与偏高岭土地聚物砂浆碱骨料反应对比研究
      周晨林, 冷政, 彭晖, 蒋震
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210196
      摘要    HTML ( )   PDF(3116KB)
      为减少环境污染,近年来对碱激发胶凝材料的研究逐渐增加,而目前研究大多集中在地质聚合物机理方面,较少涉及其碱骨料反应。本文试图探究高温高碱环境下,碱激发胶凝材料砂浆与传统水泥砂浆碱骨料反应的不同,以推进碱激发胶凝材料的工程应用。通过测量试件不同龄期长度变化,研究掺不同骨料的水泥砂浆和偏高岭土基地聚物砂浆在高温高碱溶液中的变形行为,同时采用XRD、SEM等微观手段分析二者不同龄期产物的组成和微观结构。研究结果表明:地聚物与水泥的碱骨料反应历程存在明显区别,地聚物中不会发生严重的碱骨料反应,工程中能使用碱活性强的骨料;地聚物浆体最终形成(类)沸石结构,其笼式结构能吸附和固溶大量有害碱,能适应海工等强腐蚀性环境。
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      基于网络药理学和分子对接技术的百合地黄汤抗肝癌作用机制研究
      何燕, 张紫菱, 招彦彤, 黎晓静, 魏梅
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210148
      摘要    HTML ( )   PDF(2870KB)
      中医药是我国肝癌患者综合治疗方案的重要组成部分之一,本文基于网络药理学和分子对接技术探讨经典名方百合地黄汤治疗肝癌的作用机制。通过TCMSP数据库和文献挖掘百合地黄汤的化学成分,借助SwissTargetPrediction数据库预测其作用靶点,经Uniprot数据库将靶点蛋白名称标准化。从OMIM、GeneCards数据库获取肝癌的有效治疗靶点。取百合地黄汤作用靶点与肝癌靶点制作韦恩图,运用String数据库结合Cytoscape3.7.2软件对百合地黄汤抗肝癌的潜在作用靶点作蛋白相互作用网络,构建“药物−化学成分−作用靶点”和“药物−活性成分−抗肝癌靶点”网络图。利用David平台对百合地黄汤抗肝癌潜在作用靶点进行GO(基因本体)和KEGG(京都基因与基因组)富集分析。运用Autodock Vina软件对百合地黄汤的主要活性成分与核心作用靶点进行分子对接验证。收集得到百合地黄汤131个化学成分,主要活性成分有山奈酚、百合皂苷、百合苷C等,共得到58个百合地黄汤抗肝癌靶点。蛋白−蛋白相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)网络计算出主要有STAT3、CASP3、VEGFA等关键靶点。富集分析得到91条信号通路,涉及癌症蛋白聚糖、VEGF信号通路、PI3K-Akt信号通路等。分子对接结果表明百合地黄汤与肝癌蛋白靶点具有较好的亲和性。百合地黄汤通过多成分、多靶点、多通路抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡来治疗肝癌。
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      In2Se3纳米片改性的GO/WS2/Mg-ZnO复合材料光催化性能的研究
      龙慧, 魏子乔, 罗思瑶, 董华锋, 陈传盛
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210117
      摘要    HTML ( )   PDF(2461KB)
      二维纳米材料由于其结构和性能的独特性受到广泛的关注,各类二维纳米材料合成方法和表面改性的研究也得到了快速发展,在光催化性能提升和能源环境领域等方面发挥着重要作用。本文通过在复合物GO/WS2/Mg-ZnO(rGOWMZ)中添加直接带隙半导体In2Se3纳米片,合成rGOWMZ+In2Se3复合材料。并研究其光催化性能,发现性能得到了明显的改善,其中In2Se3纳米片质量分数为0.5%经过600℃热处理的复合物,在自然光照射下对罗丹明B的降解率为99.6%。本报道中In2Se3纳米片是通过液相超声剥离法制备的,大小为100 nm,厚度约为5层。并采用透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜对复合材料进行了物相分析。发现rGOWMZ+In2Se3复合材料对有机颜料罗丹明B具有优异的光催化性能,此复合材料将在光催化领域中具有巨大的应用潜力。
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      金属有机框架/铋基复合材料的光催化技术应用研究进展
      曹怡婷, 王俏, 许泽涛, 吕冠衡
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210058
      摘要    HTML ( )   PDF(1965KB)
      光催化技术在环境修复和能源转换方面极具潜力,其核心为高效光催化剂的设计和开发。铋基半导体和金属有机框架(Metal-organic Frameworks,MOFs)材料耦合形成的复合材料具有优异的光催化活性,逐渐成为备受研究人员关注的一类热点材料。本文重点介绍了MOF/铋基半导体复合材料(MOF/Bismuth-based Semiconductor Composites,MBCs)的制备方法;继而论述了MBCs在有机污染物降解、Cr(VI)还原、光解水、合成氨等方面的应用。最后,指出了现阶段MBCs光催化中存在的问题,并展望了未来MBCs光催化技术领域的发展方向。
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      倒三角形纳米粗糙表面液滴润湿性分子动力学模拟
      蔡美玲, 李玉秀, 马奥杰, 陈颂佳, 黄仕昭, 陈颖
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.210009
      摘要    HTML ( )   PDF(1328KB)
      固体表面纳米结构可以有效地调控界面润湿特性,在材料能源等领域具有重要应用前景。改变纳米结构的几何尺寸能够在一定范围内调节润湿特性,但存在一定的局限性,调节固液间能量系数能够进一步改变界面的润湿特性。然而,纳米粗糙表面液滴在更大区间内的固液相互作用系数下的润湿特性研究甚少。本文采用分子动力学模拟的方法,研究了倒三角形纳米粗糙表面液滴在不同区间能量系数下呈现的润湿行为,并采用渗透率进行表征。结果发现:四个不同的区间内固液间能量系数对渗透率的作用规律不同,呈现出先增后减的趋势,液滴也依次呈现出显著的润湿态,对应润湿状态图中疏水的Cassie态到亲水的Wenzel态,而能量系数越过临界值(~7),Wenzel态再反转回显著的Cassie态;同时,液滴分子空间分布呈现明显的规律性,其底层原子在晶格线或晶面均衡分布,形似壁面原子的外延生长。本文的研究获得了能量系数对润湿性影响规律的全貌性认识,对纳米结构表面润湿性的设计和调控具有一定的指导意义。
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      有机朗肯循环系统换热设备仿真研究
      罗俊伟, 罗向龙, 郑晓生, 陈健勇, 梁颖宗, 杨智, 陈颖
      广东工业大学学报. 2022, (04)   DOI: 10.12052/gdutxb.200167
      摘要    HTML ( )   PDF(1083KB)
      有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)在中低温热能发电方向具有广阔的应用前景。换热器是ORC的重要部件,然而当前对于换热器偏离设计工况运行性能的研究尚不够深入。本文提出了偏离设计工况运行条件下换热器分区仿真建模方法,建立了换热器仿真模型并通过实验验证。经验证,蒸发器和冷凝器仿真与实验的换热量最大误差分别为3.74%和3.20%。在模型验证基础上,对ORC中换热器偏离设计工况运行特性进行了分析,获得了换热器偏离设计工况运行特性和换热面积迁移规律,定义并获得了换热器当量换热系数,为ORC中换热器设计及系统运行提供了指导。
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