东北大学学报（自然科学版）

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基于事件触发的TCP网络滑模控制

井元伟，白云

2021, 42 (4): 457-462. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.001

摘要 ( 651 )

HTML ( 66)

PDF(666KB) ( 422 )

针对存在不确定参数和UDP流干扰的TCP网络拥塞问题，提出了一种基于事件触发的TCP网络滑模控制策略.通过利用全局滑模控制方法，使整个系统的响应过程都具有鲁棒性，在此基础上引入事件触发机制，在保证系统状态稳定的同时，节约了网络资源.通过李雅普诺夫理论证明了TCP网络闭环系统里的所有信号是有界的，同时也有效地避免了Zeno现象.仿真结果表明了所提控制方法的有效性.

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基于LMI的离散广义系统的容许性和鲁棒镇定性

张雪峰，靳凯净

2021, 42 (4): 463-469. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.002

摘要 ( 544 )

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PDF(374KB) ( 416 )

本文主要研究了离散广义系统的容许性问题.利用离散广义系统的受限等价变换，提出了一个新的使离散广义系统容许的充分必要条件.通过引入一个中间矩阵，以配置系统矩阵的部分极点的方式来保证闭环系统的正则性，并设计了一个状态反馈控制器使得闭环系统容许.利用类似方法，对不确定离散广义系统的控制器设计问题进行了相应的讨论，得到了不确定离散广义系统鲁棒镇定的充分条件.本文提出的所有方法是严格的线性矩阵不等式(LMI).两个数值例子验证了本文方法的有效性.

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基于动态温度调制的氧化锌纳米气体传感器敏感特性分析

苑振宇，类延峰，董慧，孟凡利

2021, 42 (4): 469-477. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.003

摘要 ( 704 )

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PDF(1379KB) ( 285 )

采用水热法制作了纳米氧化锌气敏材料，分析了双溶剂洗涤和水洗涤下的成品形貌，并采用传统的静态测试方法测试了灵敏度、稳定性及响应/恢复时间等特性参数.针对金属氧化物气体传感器的选择性和稳定性问题，基于静态测试，提出了一种新颖的动态温度调制测试方法.系统研究了不同波形(三角波、矩形波及梯形波)下传感器的响应，并分析了三角波下对称性的影响及基于梯形波下干扰气体和幅值对传感器响应的影响.研究成果可为人工智能产业前端的精确感知器件提供技术基础.

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基于强化学习的三维游戏控制算法

孟琭，沈凝，祁殷俏，张昊园

2021, 42 (4): 478-483. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.004

摘要 ( 593 )

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PDF(1381KB) ( 375 )

基于强化学习，设计了一个面向三维第一人称射击游戏(DOOM)的智能体，该智能体可在游戏环境下移动、射击敌人、收集物品等.本文算法结合深度学习的目标识别算法Faster RCNN与Deep Q-Networks(DQN)算法，可将DQN算法的搜索空间大大减小，从而极大提升本文算法的训练效率.在虚拟游戏平台(ViZDoom)的两个场景下(Defend_the_center和Health_gathering)进行实验，将本文算法与最新的三维射击游戏智能体算法进行比较，结果表明本文算法可以用更少的迭代次数实现更优的训练结果.

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基于特征空间变换与LSTM的中短期电煤价格预测

廖志伟，陈琳韬，黄杰栋，庄竞

2021, 42 (4): 483-493. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.005

摘要 ( 518 )

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PDF(1573KB) ( 409 )

针对电煤价格影响因素多且非线性多时间滞后难以建模的问题，提出一种基于特征变换与LSTM的数据驱动的中短期电煤价格预测方法.为了充分挖掘海量数中蕴含的电煤价格规律，提出不同时间尺度颗粒度信息的特征变换方法;为解决多变量少样本造成过拟合，基于卡方分析和相关系数筛选中短期煤价的主要影响因素;以LSTM神经网络为基础，采用特征平移相关性分析方法确定不同影响特征序列的滞后性，通过主层次分析法优化模型中的信息冗余，在此基础上形成基于特征趋势的深度学习模型;利用多年历史数据及与多种模型的对比分析可知本文模型的有效性与准确性.

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状态空间下列车区段晚点预测误差控制

张路凯，冯雪松

2021, 42 (4): 494-501. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.006

摘要 ( 438 )

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PDF(1025KB) ( 351 )

考虑区段间信息级联效应，提出一种状态空间下的列车晚点预测误差控制分析架构.应用拟合回归方法处理运行统计数据以确定常微分方程组，根据现代控制理论设计一种减小误差的线性二次调节器，并通过推导论证为所提方法提供合理性支撑.设计了双温模拟退火算法以获取调节器的优化参数，并结合SIMULINK环境实现仿真计算.结果表明，相较于传统贝叶斯网络预测方法，所提出的状态空间分析方法对各项误差性能指标具有不同程度的改善，且在平均误差值、数据需求量和运算时间等计算指标上具有优势.

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基于OS-SASP算法的欠定盲源分离

季策，张欢，耿蓉，李伯群

2021, 42 (4): 501-508. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.007

摘要 ( 516 )

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PDF(2936KB) ( 214 )

针对基于稀疏分量分析的欠定盲源分离问题，提出一种基于优化支撑的稀疏度自适应子空间追踪(OS-SASP)算法.通过引入自适应思想，克服传统子空间追踪(SP)算法对稀疏度的依赖;同时在迭代开始之前通过离散余弦变换的能量集中特性确定最小支撑集的大小，对最小支撑集求并集获得优化支撑集，优化支撑集联合迭代过程中的候选集来定位最佳原子，提高源信号的恢复精度.仿真结果表明，OS-SASP算法在一维稀疏信号与语音信号的欠定盲源恢复过程中表现出良好的性能.

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基于迁移学习的贝叶斯网络参数学习方法

王姝，关展旭，王晶，孙晓辉

2021, 42 (4): 509-515. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.008

摘要 ( 689 )

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PDF(761KB) ( 512 )

针对贝叶斯网络参数迁移过程中对源域及目标域限定条件较多等问题，在考虑源域-目标域多种信息形式的情况下，提出一种基于贝叶斯网络参数迁移学习的统一框架.该方法综合考虑了源域结构和数据量在迁移中的作用，在结构相似性的基础上，探讨了备选源域数据量对参数迁移的影响.在迁移过程中引入与目标域数据相关的平衡系数.通过平衡系数将目标域数据与迁移过程联系起来，实现平衡系数的自动调节.Asia网络验证了本文方法的准确性.

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基于分布式压缩感知的自适应距离选通三维成像

张娜，王璐，程军娜，田济荣

2021, 42 (4): 516-523. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.009

摘要 ( 529 )

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PDF(2703KB) ( 221 )

基于距离选通成像时间切片间的相关性，提出分布式压缩感知三维成像方法，有效解决了三维成像庞大数据量与硬件存储性能的冲突.根据相关性构建基于联合稀疏模型的分布式压缩模型，辅助重构部分时间切片.设计一种自适应距离选通方法，根据设定阈值自适应调整选通时间，无需距离先验信息，增加了系统灵活性.结果表明:平均采样率为0.15时，该方法的成像质量比传统方法提高11.124dB，成像距离的平均误差降低6.240.分布式成像方法能够有效减少时间切片冗余信息的采集，为距离选通三维成像提供了一种新的思路.

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基于改进遗传算法的空间信息网恢复策略

刘军，杨青文，王金涛，刘华伟

2021, 42 (4): 524-530. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.010

摘要 ( 410 )

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PDF(612KB) ( 191 )

由于空间网络的高动态性及资源受限等原因，其可靠性面临严峻考验，亟需一种合理的风险评估及性能恢复方案.针对空间信息网的弹性恢复策略，采用基于改进遗传算法的恢复策略确定受损元件的修复顺序，以加快弹性恢复;采用网络拓扑控制方法，弱化受损关键节点的重要程度，降低网络弹性损失.实验仿真了不同恢复资源数量下采用不同恢复策略的网络弹性损失，结果表明两种方案分别在恢复资源受限及恢复资源匮乏的情况下具有较好的恢复性能.

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基于模拟退火粒子群算法的MIT图像重建方法

杨丹，芦甜，郭文欣，王旭

2021, 42 (4): 531-537. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.011

摘要 ( 485 )

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PDF(1078KB) ( 340 )

为了改善逆问题病态性又能提高图像重建质量，提出了一种基于模拟退火粒子群算法的MIT图像重建方法.根据Hessian矩阵的维度，构建了一种Tikhonov和NOSER型混合多参数正则化算法.将模拟退火算法和粒子群算法进行组合，以广义交叉准则构建目标函数，进行正则化多参数寻优.结果表明，所提方法不仅有效克服了MIT重建图像数值解的不稳定性，增强了抗噪性能，而且所获得的重建图像的质量优于Tikhonov正则化和混合正则化算法，为MIT技术应用提供了理论参考.

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原位生成NbC增强YCF102熔覆层热力学与耐磨性研究

郗文超，宋博学，梁赢东，于天彪

2021, 42 (4): 538-543. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.012

摘要 ( 465 )

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PDF(1884KB) ( 177 )

熔覆层性能难以满足特定的工艺要求，已成为限制激光熔覆发展的关键因素之一.鉴于此，在45号钢基体上制备出原位生成NbC增强YCF102熔覆层，并进行了热力学分析.通过XRD，SEM和EDS对其微观形貌及组成成分进行了分析，对其显微硬度及耐磨性进行了研究.结果表明:激光功率的改变对激光熔覆过程中原位反应的反应程度有显著影响，过大或者过小的激光功率均会对原位反应的发生起到抑制作用;YCF102熔覆层中原位生成的NbC颗粒的主要形态为四边形和花瓣形;当激光功率为525W时，原位生成NbC增强YCF102熔覆层具有较高的显微硬度及良好的耐磨性.

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基于Copula的车轮Gamma退化过程

吕昊，金雄程，林录样

2021, 42 (4): 544-550. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.013

摘要 ( 449 )

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PDF(612KB) ( 144 )

通过Gamma随机过程描述机车轮缘与滚动圆直径的磨耗过程，研究了运用Copula函数和四阶矩方法计算轮缘退化与滚动圆直径退化的相关可靠性方法，通过动力学软件仿真得到列车不同阶段的动力学指标.研究了镟修周期为20万km的车轮退化过程的可靠性及车轮直径退化过程的灵敏度，利用Monte Carlo仿真(MCS)验证了该方法的正确性.结果表明:镟修周期为 20万km时车轮达到预期寿命的可靠性高，基于Copula函数相关失效退化模型计算的可靠性高于独立失效模型计算的可靠性，轮径退化可靠性模型的灵敏度研究说明镟修过程中应该要选取对轮径削减较少的方案.

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右江盆地都安组白云岩成因及其地质意义

张永利，苗卓伟，巩恩普，张倩

2021, 42 (4): 550-560. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.014

摘要 ( 762 )

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PDF(5282KB) ( 261 )

以都结剖面为例，逐步开展沉积环境分析和岩石学分析方面的工作，旨在进一步提高右江盆地下石炭统都安组白云岩的研究程度.该白云岩形成于同生、准同生阶段的萨布哈模式，并在后生埋藏阶段受到埋藏白云石化作用的改造.都安组白云岩地层、下伏潮间带黏结灰岩地层及浅水潮下带颗粒-泥粒灰岩地层共同构成环潮坪型碳酸盐岩米级旋回，为晚古生代冰川作用在谢尔普霍夫期的发育提供了沉积学证据.

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波速赋值范围对PSO定位算法精度的影响

李元辉，陈治洋，徐世达

2021, 42 (4): 561-566. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.015

摘要 ( 407 )

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PDF(514KB) ( 294 )

针对已知波速型声发射定位算法精度高度受制于初始波速测试准确性的问题，基于粒子群优化算法(PSO)开发了一种声发射定位算法，无需预先测试波速.以传感器接收到时差构建适应值函数，通过该算法求解此函数，得到声发射源位置和波速.研究不同波速赋值范围差、不同波速赋值范围上、下界与真实波速值的差值比(φ)对算法精度的影响. 在此基础上，开展断铅试验，对比分析PSO定位算法与单纯形定位算法的定位精度. 结果表明:不同波速赋值范围差、不同φ值下的PSO算法定位误差小于10%;当波速赋值范围差为2000m/s，且φ取1时，算法精度最高;本文算法定位精度明显优于传统单纯形定位算法.

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包含岩石临界状态的Mohr-Wedge准则适用性研究

张晶，任凤玉，何荣兴，欧阳治华

2021, 42 (4): 567-575. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.016

摘要 ( 458 )

HTML ( 8)

PDF(788KB) ( 176 )

Mohr-Wedge(MW)岩石强度准则是基于岩石楔形破坏力学模型及主应力间的偏微分方程等的理论性公式推导.利用量纲分析整理该准则所含的多个参数，并赋予参数相应的物理意义，可使该准则简单易懂.为分析包含岩石临界状态的MW准则适用性，选取Mohr-Coulomb准则、Hoek-Brown准则和指数准则为比较对象，以平均绝对误差MAE为评价指标，量化比较4个准则预测岩石强度的准确度.结果表明:当围压小于岩石临界状态围压σ_○cr-M时，MW准则具有一定的适用性;当围压大于σ_○cr-M时，4个准则预测的岩石强度因岩石临界状态围压不同而发生偏差.基于此，提出了不同岩石临界状态围压预测岩石强度的方法，可为岩石临界状态围压的取值提供一定的借鉴意义.

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高温熔融金属作业安全完整性评价

吴雅菊，许开立，王若菌，徐晓虎

2021, 42 (4): 576-581. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.017

摘要 ( 514 )

HTML ( 10)

PDF(531KB) ( 332 )

为了保证冶金行业高温熔融金属作业的安全性，将IEC 61508 标准提出的安全相关系统安全完整性的概念拓展到高温熔融金属作业系统，提出了基于贝叶斯网络Noisy-or模型的高温熔融金属作业安全完整性评价方法.建立了包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素的高温熔融金属作业安全完整性评价模型.贝叶斯网络各根节点的先验概率采用模糊理论的模糊数来确定.为了减少计算量及不确定性，利用Noisy-or模型确定条件概率，并考虑了各中间节点对作业安全完整性的协同影响作用.结果表明，评价模型因果推理可确定高温熔融金属作业的安全完整性等级，诊断推理也可确定其敏感因素，为制定安全措施提供指导意见.

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基于Copula函数的中国房地产业与银行业风险传染研究

苑莹，刘睿，许波

2021, 42 (4): 582-588. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.018

摘要 ( 516 )

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PDF(685KB) ( 192 )

针对房地产业与银行业间存在的非线性及动态时变的复杂关系，以2005-01-04~2018-12-28日数据为研究样本，通过动态时变Copula函数对中国房地产业与银行业间非线性相依关系及金融危机时期的风险传染进行检验，并基于金融关联理论及行为金融理论探究了三种风险传染渠道.结果表明，中国房地产业与银行业间存在非线性、非对称的相依结构，与非危机时期相比，金融危机时期两行业尾部依赖性明显增强，存在风险传染.传染渠道探究结果表明，流动性及投资者情绪是中国房地产业与银行业间风险传染的渠道，而信息关联不是两行业间的风险传染渠道.

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OFDI逆向技术溢出对中国出口竞争力的影响——基于技术差距视角的实证分析

宁烨，崔欣欣，王金婷

2021, 42 (4): 589-597. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.019

摘要 ( 600 )

HTML ( 6)

PDF(455KB) ( 223 )

OFDI逆向技术溢出是使中国出口产品的比较优势由劳动力成本优势向技术优势转变、增加产品附加值进而增强中国出口竞争力的重要实现途径.运用中国各省市自治区2003~2017年面板数据，通过建立OFDI逆向技术溢出与出口竞争力的无门槛回归模型及技术差距门槛回归模型对OFDI逆向技术溢出与中国出口竞争力之间的作用关系进行考察.结果表明:OFDI逆向技术溢出对出口竞争力存在正向作用，技术差距对二者之间的作用关系产生影响，上述关系存在显著的地区差异.

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基于分形理论的辽宁城市群人地关系特征时空演变

王雨枫，曹洪军

2021, 42 (4): 598-603. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.020

摘要 ( 523 )

HTML ( 4)

PDF(1480KB) ( 154 )

针对辽宁城市群发展过程中出现的问题，利用DMSP，VIIRS夜间灯光与城市经济等数据，从城市人口、土地城市化、国民生产总值、社会固定投资等方面构建了异速生长模型与城市经济发展模型，对其人地关系展开了长期的动态研究.对其人口-土地城市化及地级市经济发展水平进行了测度，并做出了针对性评价.结果表明:辽宁城市群的人地关系主要受重工业经济与资源型城市开发影响，其中沈阳城市发展趋向扁平化，而葫芦岛、丹东等城市发展趋向立体化.对于经济发展较好的城市应该防止其城建用地粗放扩张，对于经济发展水平滞后的城市应该创造就业机会，吸引人口聚集.研究结果对于辽宁城市群未来的城市化发展具有一定的参考价值.

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木茼蒿SOC1同源基因的克隆及表达分析

马月萍，胡静

2021, 42 (4): 604-608. DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2021.04.021

摘要 ( 634 )

HTML ( 17)

PDF(1006KB) ( 258 )

SOC1基因是整合各种成花途径信号，启动植物成花转变的关键基因之一.以木茼蒿为材料，利用RT-PCR技术，克隆了木茼蒿SOC1同源基因AfSOC1;利用qRT_PCR技术，对其时空表达模式进行了分析.结果表明:木茼蒿AfSOC1 cDNA长为648bp，编码216个氨基酸，与拟南芥SOC1和金鱼草DEFH68的同源性分别为63.1%和62.1%.该蛋白含有典型的MADS-box，K-box和SOC1转录因子特异性识别序列DVETELFIGP.AfSOC1在木茼蒿的根、茎、叶、花芽及花中均有表达，在叶中和花芽中高表达.在系统进化树中AfSOC1与所有菊科植物SOC1聚在一起.该研究为了解木茼蒿的成花机制及通过分子生物学技术进行木茼蒿的遗传改良提供了理论基础.

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