基于不确定性预测的气动力建模与主动采样

1

作者 张子军 李怀璐 +2 位作者 赵彤 王旭 张伟伟 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期12-21,I0001,共11页

神经网络方法作为一种高效高精度建模方法,在多个领域得到广泛应用,但其自身的“黑箱”特性结合工程问题特有的小样本现象使得模型可靠性不足,预测结果不确定性大,严重制约了神经网络模型的使用。为提高神经网络模型的工程适用性,以飞... 神经网络方法作为一种高效高精度建模方法,在多个领域得到广泛应用,但其自身的“黑箱”特性结合工程问题特有的小样本现象使得模型可靠性不足,预测结果不确定性大,严重制约了神经网络模型的使用。为提高神经网络模型的工程适用性,以飞机纵向非定常气动特性为研究对象,利用时间卷积神经网络实现了纵向大幅振荡风洞试验的时域非定常气动力建模,并使用MC-Dropout技术对预测结果的不确定性进行评估。在此基础上结合不确定性分析结果,开展了风洞试验样本主动采样。结果表明,模型不确定性可作为预测精度的先验评价指标,模型预测误差与不确定性具有强线性关系,主动采样策略较随机采样策略可以最多降低40%的样本需求,验证了该方法在提升黑箱模型可信度与降低建模样本需求量方面的有效性。 展开更多

关键词 大迎角 风洞试验 非定常气动力 神经网络 不确定性 主动采样

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市空气质量数据的时空主动采样与联合推测

2

作者 稂奥奇 黄伟杰 +1 位作者 於志勇 黄昉菀 《计算机科学》 北大核心 2025年第S2期556-564,共9页

当前,城市中的环境数据仍以固定站点作为主流采样方式,但高昂的全采样成本使其难以大规模扩展。在此背景下,通过局部采样并结合推测算法来推断其余未采样数据的方法成为了当前研究的热点。现有的研究通常使用两种不同的模型分别进行主... 当前,城市中的环境数据仍以固定站点作为主流采样方式,但高昂的全采样成本使其难以大规模扩展。在此背景下,通过局部采样并结合推测算法来推断其余未采样数据的方法成为了当前研究的热点。现有的研究通常使用两种不同的模型分别进行主动采样和缺失推测,存在计算成本高和误差易累积等不足。基于此,提出了一种时空主动采样与联合推测一体化模型(Spatiotemporal Active-sampling and Joint Inference,SAJI)。该模型不仅能选择带来高推测精度的采样站点,还可以确定其主动采样时刻,最后利用多测量向量(Multiple Measurement Vector,MMV)恢复算法联合推测出所有站点的缺失值。实验结果表明,相比于基线算法,SAJI可以充分利用时空相关性使得未采样站点获得有价值的预补值,并利用后续的联合推测算法在低采样率下获得最高的推测精度。 展开更多

关键词 时空主动采样 时空相关性 遗传算法 压缩感知 联合推测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于压缩感知自适应测量矩阵的空气质量主动采样 被引量：1

3

作者 黄伟杰 郭贤伟 +1 位作者 於志勇 黄昉菀 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第7期116-123,共8页

随着城市化进程的不断加快,工业发展、人口聚集使得空气质量问题日益严峻。出于对采集成本的考虑,对空气质量的主动采样正受到越来越多的关注。但现有模型要么只能迭代选择采样位置,要么难以实时更新采样算法。基于此,提出了一种基于压... 随着城市化进程的不断加快,工业发展、人口聚集使得空气质量问题日益严峻。出于对采集成本的考虑,对空气质量的主动采样正受到越来越多的关注。但现有模型要么只能迭代选择采样位置,要么难以实时更新采样算法。基于此,提出了一种基于压缩感知自适应测量矩阵的空气质量主动采样方法,将采样位置的选择问题转化为矩阵的列子集选择问题。该方法首先利用历史完整数据进行字典学习,然后将学习后的字典经过列子集选择后得到能够指导批量采样的自适应测量矩阵,最后结合利用空气质量数据特性构建的稀疏基矩阵恢复出未采样的数据。该方法使用压缩感知模型一体化实现采样和推断,避免了使用多个模型的不足。此外,考虑到空气质量的时序变动问题,在每一次的主动采样后,字典还会利用最新数据进行在线更新以指导下一次的采样。两个真实数据集上的实验结果表明,经过字典学习后得到的自适应测量矩阵在低于20%的多个采样率下,恢复性能优于所有基线。 展开更多

关键词 群智感知 压缩感知 自适应测量矩阵 字典学习 主动采样

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动采样技术在中国大气POPs监测中的应用 被引量：10

4

作者 张颖 吕天峰 +2 位作者 梁宵 许秀艳 付强 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期14-18,共5页

为了履行斯德哥尔摩公约,查明持久性有机污染物(POPs)在中国大气环境介质的存在水平,该研究首次采用主动采样技术,在中国境内大尺度范围内进行了环境大气中POPs的监测工作。利用主动采样技术,可以在短时间内采集数百立方米的大气样品,... 为了履行斯德哥尔摩公约,查明持久性有机污染物(POPs)在中国大气环境介质的存在水平,该研究首次采用主动采样技术,在中国境内大尺度范围内进行了环境大气中POPs的监测工作。利用主动采样技术,可以在短时间内采集数百立方米的大气样品,分别利用玻璃纤维滤膜采集大气颗粒物(固相)中的POPs,同时使用聚氨酯泡沫(PUF)吸附气态的POPs。该采样技术还便于样品的运输和保存。研究表明,大气主动采样技术可以很好地运用于区域大气POPs的监测工作并填补了我国在POPs履约监测中专用仪器设备的空白。 展开更多

关键词 主动采样 持久性有机污染物(POPs) 大气 环境 监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

固体主动采样法用于检测博物馆内二氧化氮 被引量：3

5

作者 罗曦芸 刘洪来 《文物保护与考古科学》 2004年第4期11-16,共6页

为了寻找适合博物馆检测要求的NO2 测定方法 ,选择分子筛为填充担体 ,TEA与DEA为复配吸收剂 ,采样管柱长为 5cm ,管径为 5 .5mm ,采样流速为 10 0 16 0ml/min ,建立了固体主动采样法。经与常规溶液法和仪器法测定结果比较 ,三种采样法... 为了寻找适合博物馆检测要求的NO2 测定方法 ,选择分子筛为填充担体 ,TEA与DEA为复配吸收剂 ,采样管柱长为 5cm ,管径为 5 .5mm ,采样流速为 10 0 16 0ml/min ,建立了固体主动采样法。经与常规溶液法和仪器法测定结果比较 ,三种采样法测得的NO2 浓度在精密度和总体均值上均无显著性差异 ,具有高度相关性和可比性。它们之间的回归直线关系存在 ,可用于环境现场二氧化氮的检测。 展开更多

关键词 二氧化氮检测 固体主动采样法

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动采样法采集博物馆空气中微量污染气体 被引量：1

6

作者 刘霞 李静 +3 位作者 施超欧 徐方圆 解玉林 吴来明 《环境监测管理与技术》 2010年第1期25-28,共4页

根据博物馆污染气体的种类,对气体主动采样法进行了采样器种类、吸收液种类和浓度、吸收液体积的选择。验证了气体采样流量、采样时间与气体采样浓度的线性关系,确定了酸性和碱性污染气体的主动采样方法,为监测文物保存环境污染气体提... 根据博物馆污染气体的种类,对气体主动采样法进行了采样器种类、吸收液种类和浓度、吸收液体积的选择。验证了气体采样流量、采样时间与气体采样浓度的线性关系,确定了酸性和碱性污染气体的主动采样方法,为监测文物保存环境污染气体提供了可行方法。 展开更多

关键词 主动采样法 博物馆空气 酸性污染气体 碱性污染气体

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于TD-error自适应校正的深度Q学习主动采样方法 被引量：12

7

作者 白辰甲 刘鹏 +1 位作者 赵巍 唐降龙 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期262-280,共19页

强化学习中智能体与环境交互的成本较高.针对深度Q学习中经验池样本利用效率的问题,提出基于TD-error自适应校正的主动采样方法.深度Q学习训练中样本存储优先级的更新滞后于Q网络参数的更新,存储优先级不能准确反映经验池中样本TD-erro... 强化学习中智能体与环境交互的成本较高.针对深度Q学习中经验池样本利用效率的问题,提出基于TD-error自适应校正的主动采样方法.深度Q学习训练中样本存储优先级的更新滞后于Q网络参数的更新,存储优先级不能准确反映经验池中样本TD-error的真实分布.提出的TD-error自适应校正主动采样方法利用样本回放周期和Q网络状态建立优先级偏差模型,估计经验池中样本的真实优先级.在Q网络迭代中使用校正后的优先级选择样本,偏差模型在学习过程中分段更新.分析了Q网络学习性能与偏差模型阶数和模型更新周期之间的依赖关系,并对算法复杂度进行了分析.方法在Atari 2600平台进行了实验,结果表明,使用TD-error自适应校正的主动采样方法选择样本提高了智能体的学习速度,减少了智能体与环境的交互次数,同时改善了智能体的学习效果,提升了最优策略的质量. 展开更多

关键词 样本优先级 TD-error校正 自适应 主动采样 深度Q学习 强化学习

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于主动顶空采样法的机油释放特征参数测量研究

8

作者 田蕾 王志远 +4 位作者 宋莹 李灿 林本成 刘聪 余涛 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期86-92,共7页

本文建立一套主动顶空采样系统并测定汽轮机油挥发性有机化合物(VOCs)的释放特征参数,为舰船舱室汽轮机油挥发污染物控制提供参考。利用低速率采样泵、顶空瓶等搭建主动顶空采样系统,使用低速率采样泵对顶空气体进行采样并采用GC/MS检... 本文建立一套主动顶空采样系统并测定汽轮机油挥发性有机化合物(VOCs)的释放特征参数,为舰船舱室汽轮机油挥发污染物控制提供参考。利用低速率采样泵、顶空瓶等搭建主动顶空采样系统,使用低速率采样泵对顶空气体进行采样并采用GC/MS检测方法定量分析,得到汽轮机油挥发组分和释放特征参数,将汽轮机油置于水浴装置中加热研究温度对挥发的影响。研究发现,室温(约20℃)下1.8 mL/min为该主动顶空采样系统的最佳采样速率。汽轮机油在工作温度(50℃)下的挥发关键参数y0约为5587.6μg/m^(3),挥发物质中浓度最高的是甲苯,占比约13.9%。在13、24、35、50℃下汽轮机油挥发的TVOC浓度分别为2173.9、2730.1、4060.3、5587.6μg/m^(3),在13℃~50℃区间内,温度上升1℃,TVOC浓度上升约95.4μg/m^(3)。 展开更多

关键词 舰船舱室 挥发性有机化合物 释放特征 主动顶空采样法

在线阅读 下载PDF 职称材料

主动变采样周期方法在网络化控制系统中的应用 被引量：2

9

作者 姚远 戴亚平 刘秀芝 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期970-975,共6页

针对基于Internet的网络控制系统中由于控制器位置变化可能导致控制性能下降甚至不稳定的问题,提出了主动变采样周期的网络化控制器设计方法.为变采样周期的网络化控制系统建立了离散数学模型,采用Lyapunov方法给出了短延时情况下主动... 针对基于Internet的网络控制系统中由于控制器位置变化可能导致控制性能下降甚至不稳定的问题,提出了主动变采样周期的网络化控制器设计方法.为变采样周期的网络化控制系统建立了离散数学模型,采用Lyapunov方法给出了短延时情况下主动变采样周期网络控制系统闭环稳定的充分条件,并在倒立摆网络化控制系统中进行了实验验证.实验结果证明了采用固定采样周期的控制器在网络位置变化后可能使系统不稳定,采用主动变采样周期的状态反馈控制方法设计的控制器在网络位置变化后仍然可以使系统稳定. 展开更多

关键词 网络化控制 网络延时 主动变采样周期

在线阅读 下载PDF 职称材料

大气中持久性有机污染物的采样技术进展 被引量：15

10

作者 朱青青 刘国瑞 +3 位作者 张宪 董姝君 高丽荣 郑明辉 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期50-60,共11页

大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动... 大气是全球持久性有机污染物(persistent organic polutants,POPs)监测的重要环境介质,大气中POPs的采样技术是准确表征大气中POPs赋存水平的关键所在。近年来大气中POPs的采样技术发展很快。本文介绍了大气中POPs的两类采样方法:主动采样法(active air sampling,AAS)和被动采样法(passive air sampling,PAS),总结了新型吸附材料和新型采样器研发的成果,讨论了不同类型的采样方法的特点,对比分析了不同采样方法获得的POPs监测数据,并提出今后应用不同POPs大气采样技术在监测数据可对比性研究方面值得关注的问题。 展开更多

关键词 持久性有机污染物 大气 主动采样 被动采样

在线阅读 下载PDF 职称材料

被动采样法表征降水离子浓度和通量的局限性 被引量：4

11

作者 张国忠 潘月鹏 +4 位作者 田世丽 程萌田 谢雨竹 王辉 王跃思 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第5期684-690,共7页

降水(湿沉降)是大气污染物进入地表环境的主要途径,由于传统的被动采样法易受到颗粒物和气体干沉降的干扰,而采集到的混合沉降样品不能科学表征降水化学组成,也不能准确量化湿沉降通量,因此目前正逐步被主动采样法所取代.采用主动和被动... 降水(湿沉降)是大气污染物进入地表环境的主要途径,由于传统的被动采样法易受到颗粒物和气体干沉降的干扰,而采集到的混合沉降样品不能科学表征降水化学组成,也不能准确量化湿沉降通量,因此目前正逐步被主动采样法所取代.采用主动和被动2种采样法同步采集了降水样品,以考察被动采样法表征降水离子浓度和通量的适用性.结果表明:被动采样法采集的降水样品中离子浓度明显偏高,其中ρ(NO3-)、ρ(Mg2+)、ρ(Ca2+)、ρ(K+)、ρ(Cl-)、ρ(SO42-)、ρ(Na+)和ρ(NH4+)分别比主动采样法高65%、58%、43%、41%、35%、26%、10%和9%.受大气污染物干沉降影响,被动采样法获得的NO3-、NH4+和SO42-混合沉降通量分别比主动采样法获得的湿沉降通量高79%、18%和35%,差异最显著的是NO3-.被动采样法可以收集氮和硫的湿沉降,但不能有效捕获二者以颗粒物和气体形式发生的干沉降,对二者沉降总通量(干沉降通量+湿沉降通量)低估达39%〔23 kg(hm2·a)〕和40%〔20 kg(hm2·a)〕.因此,鉴于大气污染形势日趋严重,污染物的干沉降作用凸显,被动采样法已难以准确测算污染物从大气向地表的沉降总通量,需要全面考虑细颗粒物(粒径≤2.5μm)和气态物种(如HNO3)的贡献. 展开更多

关键词 主动采样法 被动采样法 干沉降 湿沉降 混合沉降

在线阅读 下载PDF 职称材料

大气磷干沉降采样方法对比分析

12

作者 张春龙 邓欧平 +1 位作者 李曦 唐锐 《环境监测管理与技术》 CSCD 2019年第4期53-56,共4页

以四川农业大学成都校区为监测点,采用大气主动采样法(AA)、大气干表面法(ADS)及大气湿表面法(AWS)3种常用干沉降采集方法做大气磷干沉降通量对比试验。结果表明,3种采样方法获得的大气磷干沉降通量间具有显著的差异性及相关性(P<0.0... 以四川农业大学成都校区为监测点,采用大气主动采样法(AA)、大气干表面法(ADS)及大气湿表面法(AWS)3种常用干沉降采集方法做大气磷干沉降通量对比试验。结果表明,3种采样方法获得的大气磷干沉降通量间具有显著的差异性及相关性(P<0.05),三者间可以进行换算统一;AA法适用于较短采样周期的连续性监测研究,ADS法适用于较长采样周期(5d)的监测研究,而AWS法更适用于在长采样周期(月)内选取一段时间作为干沉降监测的研究。 展开更多

关键词 大气磷沉降 大气主动采样法 大气干表面法 大气湿表面法

在线阅读 下载PDF 职称材料

南极菲尔德斯半岛(Fildes Peninsula)和阿德利岛(Ardley Island)大气中六溴环十二烷(HBCDs)的分析

13

作者 李红华 张庆华 +3 位作者 李英明 王璞 张镇松 江桂斌 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1159-1166,共8页

在2009—2010年南半球夏季,用大流量采样器(high-volume air sampler,HVAS)和聚胺酯泡沫(polyurethane foam,PUF)被动采样器采集了南极菲尔德斯半岛和阿德利岛6个点的大气样品,分析了HBCDs的浓度水平、异构体组成、气相-颗粒相分配和空... 在2009—2010年南半球夏季,用大流量采样器(high-volume air sampler,HVAS)和聚胺酯泡沫(polyurethane foam,PUF)被动采样器采集了南极菲尔德斯半岛和阿德利岛6个点的大气样品,分析了HBCDs的浓度水平、异构体组成、气相-颗粒相分配和空间分布趋势.主动和被动采集大气样品中ΣHBCDs浓度(α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD的浓度)范围分别为n.d.(未检出)—2.73 pg·m^(−3)和0.41—3.39 pg·m^(−3),与北极和偏远地区浓度水平一致,远低于城市和工业区的污染水平.HBCDs在主动采集的颗粒相和气相中的平均比例分别为67%和33%,颗粒相以α-HBCD(57%)为主,气相以γ-HBCD(53%)为主;被动采集的PUF样品中γ-HBCD(64%)占优势.经过主动采样和被动采样的对比研究,对采样速率进行校正后,PUF被动采样器可以用于南极大气样品的采集.南极大气中HBCDs的检出,表明HBCDs具有持久性和潜在的长距离大气传输能力;南极长城站附近大气中HBCDs浓度水平略高,反映了有限的人类活动对南极环境产生了影响. 展开更多

关键词 六溴环十二烷 异构体 南极 主动大气采样 被动大气采样

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国典型城市和地区大气颗粒物中全氟烷基酸的污染分布特征 被引量：7

14

作者 方祥光 赵祯 +2 位作者 李军 孙红文 张干 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1445-1459,共15页

近年来,全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在我国的各种环境介质中被广泛检出,对生态环境和人体健康构成了潜在威胁.本研究利用大流量主动采样器收集广州、太古、昆明、厦门、南昌、绵阳、南京、青岛、北京和天津等10个城市及五... 近年来,全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)在我国的各种环境介质中被广泛检出,对生态环境和人体健康构成了潜在威胁.本研究利用大流量主动采样器收集广州、太古、昆明、厦门、南昌、绵阳、南京、青岛、北京和天津等10个城市及五指山地区的大气颗粒物,利用被动采样技术收集除南京和天津外9个城市和地区的大气颗粒物,调查颗粒物中的全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate acid,PFOS)的污染特征和来源.主动采样方法揭示了PFAAs的时空分布特征.空间分布上,10个典型城市中,PFOA浓度范围为0.08—25 pg·m^(-3),0.11—36 ng·g^(-1);PFOS浓度范围为(0.12—14 pg·m^(-3),0.19—9.4 ng·g^(-1)),五指山PFOA(0.23—1.2 pg·m^(-3),0.16—0.83 ng·g^(-1))和PFOS(0.31—0.93 pg·m^(-3),0.31—1.1 ng·g^(-1))的浓度低于10个典型城市.PFOA和PFOS浓度整体上呈现东部>中部>西部>背景点的趋势.时间变化上,广州市大气颗粒物中PFOA浓度没有呈现显著的随时间的变化趋势,PFOS浓度在秋冬季(4.2±4.7 pg·m^(-3),2.1±1.9 ng·g^(-1))低于春夏季(6.3±3.9 pg·m^(-3),4.7±1.6 ng·g^(-1)).五指山PFOS浓度在旱季(0.48±0.23 pg·m^(-3),0.57±0.22 ng·g^(-1))和雨季(0.52±0.24 pg·m^(-3),0.56±0.27 ng·g^(-1))处于同一水平.其他9城市PFAAs的浓度随时间变化趋势具有显著差异.10个典型城市PFAAs的来源主要与排放源的分布有关,背景点五指山主要受长距离迁移的影响.大气被动采样获得的PFAAs浓度与主动采样具有显著差异,较长的采样时间可能造成PFAAs的积累.在一定的时间和空间范围内,被动与主动采样获得的浓度变化趋势呈现一致规律,揭示了被动采样方法的适用性.PFOA的采样速率为18±16 m^3·d^(-1),PFOS的采样速率为3.1±2.4 m^3·d^(-1).针对PFAAs的被动采样捕集理论和适用范围还有待进一步研究. 展开更多

关键词 PFOS PFOA 大气颗粒物 主动采样 被动采样 典型城市 污染分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于门控图卷积神经网络的有机化学反应预测 被引量：3

15

作者 赖自成 张玉萍 马燕 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第10期3070-3074,共5页

随着现代医药技术和计算机技术的发展,采用人工智能技术来加速药物的研发进度成为了研究热点,而对有机化学反应产物的高效预测是药物逆合成路线设计中的关键问题。针对样本数据集中化学反应类型分布不均匀的问题,提出了一种主动采样训... 随着现代医药技术和计算机技术的发展,采用人工智能技术来加速药物的研发进度成为了研究热点,而对有机化学反应产物的高效预测是药物逆合成路线设计中的关键问题。针对样本数据集中化学反应类型分布不均匀的问题,提出了一种主动采样训练下的门控图卷积神经网络(ASGGCN)模型。首先,输入化学反应物的简化分子线性输入规范(SMILES)编码,通过门控图卷积神经网络(GGCN)以及注意力机制预测反应中心所在位置;然后,根据化学约束条件和候选反应中心枚举出可能的化学键组合来生成候选产物,再通过门控图卷积差分网络对候选产物进行筛选;最终,得到反应产物。门控图卷积神经网络拥有三个权重参数矩阵并通过门控对信息加以融合,与传统的图卷积神经网络相比,它能获取更加丰富的原子隐藏特征信息。通过主动采样的方式进行训练,使得该模型能够兼顾较差样本和普通样本的分析能力。实验结果表明,所提模型对化学反应产物的Top-1预测准确率可达87.2%,对比Weisfeiler-Lehman差分网络(WLDN)模型提高了1.6个百分点,可见模型能够更准确地预测有机化学反应产物。 展开更多

关键词 药物逆合成 门控图卷积神经网络 主动采样 有机化学反应 原子隐藏特征

在线阅读 下载PDF 职称材料