一种半监督对抗鲁棒模型无关元学习方法

元学习期望训练所得的元模型在学习到的“元知识”基础上利用来自新任务的少量标注样本，仅通过较少的梯度下降步骤微调模型就能够快速适应该任务。但是，由于缺乏训练样本，元学习算法在元训练期间对现有任务过度训练时所得的分类器决策边界不够准确，不合理的决策边界使得元模型更容易受到微小对抗扰动的影响，导致元模型在新任务上的鲁棒性能降低。提出一种半监督对抗鲁棒模型无关元学习（semi-ARMAML）方法，在目标函数中分别引入半监督的对抗鲁棒正则项和基于信息熵的任务无偏正则项，以此优化决策边界，其中对抗鲁棒正则项的计算允许未标注样本包含未见过类样本，从而使得元模型能更好地适应真实应用场景，降低对输入扰动的敏感性，提高对抗鲁棒性。实验结果表明，相比ADML、R-MAML-TRADES等当下主流的对抗元学习方法，semi-ARMAML方法在干净样本上准确率较高，在MiniImageNet数据集的5-way 1-shot与5-way 5-shot任务上对抗鲁棒性能分别约提升1.8%和2.7%，在CIFAR-FS数据集上分别约提升5.2%和8.1%。     

挡板构型对直升机红外抑制器气动与红外辐射特性影响研究

设计了一种具有引射结构的挡板用以遮挡红外抑制器内部高温部件，同时挡板结构引射环境冷气对其自身表面降温，以大幅度降低红外抑制器红外辐射。采用数值模拟的方法研究了弓形挡板构型对红外抑制器气动性能、温度场与红外辐射强度空间分布的影响。结果表明:与无挡板结构(Case0)相比较，挡板结构将二元引射喷管的引射系数提高115%，红外抑制器的热混合效率增加273%，但红外抑制器总压恢复系数降低7%，红外抑制器3~5 μm波段壁面和气体辐射强度峰值分别降低46%和72%。与单层弓形挡板(Case1)结构相比，设计较优的双层弓形挡板(Case3)可以引射环境冷气，引射系数达到0.1左右，并将其冷端表面平均温度从638 K降低到415 K，红外抑制器3~5 μm波段壁面辐射强度峰值降低84%，气体辐射强度峰值降低80%。总体来看，弓形挡板冷端表面温度受双层弓形挡板内部引射气流、弓形挡板冷端下游滞止涡和二元混合管窄边出口附近的回流冷气三者共同影响。     

二维Mxenes-Ag微纳复合膜表面增强拉曼研究

作为新兴的超高灵敏检测技术，表面增强拉曼光谱(SERS)在环境、医药、食品、生理检测等多个领域有巨大的应用前景。由于该技术的检测灵敏度完全依赖于等离激元微纳结构的理化特性，其增强基底的设计和制备成为该领域的研究关键和热点。本文采用二维MXenesAg微纳复合膜作为增强基底，并通过优化Ag纳米颗粒的大小和分布来系统研究其SERS检测性能。相比传统的SERS增强基底，二维MXenes-Ag微纳复合膜具有更大的比表面积和更多的增强位点，MXenes作为吸附层的同时也可以为拉曼检测分子提供电子，使得检测分子发生电荷转移，在电荷转移的过程中会增强拉曼信号的强度，更容易吸附检测分子以获得更大的SERS增强。研究结果表明，该基底对典型SERS探针分子耐尔蓝(NB)与亚甲基蓝(MB)的检测限分别为1×10^-11和1×10^-12mol·L^-1。此外，为分析该SERS增强基底的应用潜力，其增强SERS信号的重现性和均匀性也进行了探究，典型环境污染物福美双和食品添加剂三聚氰胺的检测限为10和100μg·ml^-1。本研究成...     

卡特里娜飓风引起的新奥尔良市溃坝洪水演进过程模拟

卡特里娜飓风于2005年袭击了美国墨西哥湾沿海地区，给路易斯安那、密西西比和亚拉巴马等州带来了巨大灾难，造成经济损失800亿美元。其中位于路易斯安那州的新奥尔良市由于堤坝故障导致庞恰特雷恩湖湖水倒灌，80%的地区发生了洪水，损失尤为严重。为了动态且高效地模拟其溃坝后洪水的演进过程，建立了基于“体积法”与元胞自动机的溃坝洪水演进模型。模型通过设置元胞属性来考虑洪水流向以及不同土地覆盖类型的汇流差异性；提出了一种洪水淹没元胞多级分类的快速搜索算法(MLCFC),采用不同准则处理各类元胞以提高计算效率；利用“体积法”计算不同时刻元胞的水深来间接反映洪水演进的时空特性。以新奥尔良市为例，计算其溃坝发生后2～20 h不同时刻的淹没情况。结果表明，模型模拟的淹没过程符合溃坝洪水的蔓延特性；试验结果与遥感影像中提取的水体重合率为61.18%,能较好地模拟城市地区溃坝时洪水演进的时空特性。     

基于虚拟元-有限元耦合的隧道内道床干缩裂缝细观研究

为解释道床与盾构隧道管片产生脱空的现象，研究新混凝土在浇筑后由干燥收缩产生的裂缝机理。基于虚拟元推导任意多边形骨料的刚度矩阵格式，利用UEL子程序实现有限元与虚拟元的耦合计算，纯弯梁数值试验结果表明耦合法较有限元法计算效率明显提升，且具有较好的稳定性。在此基础上，建立细观尺度下新老混凝土的干缩数值模型，并通过圆盘干缩模型验证了模型参数。研究骨料和砂浆的应力分布、内部湿度与裂缝发展的对应关系以及新老混凝土表面和界面的应力发展。结果表明：①收缩过程中，骨料主要承受压应力作用，砂浆沿骨料边界的切线方向受骨料约束作用易形成收缩裂缝，在新混凝土表面首先出现大量微小裂缝，随后界面两端发生剥离; ②受表面下骨料的约束作用，新混凝土表面拉应力呈现“驼峰”分布。开裂后表面被划分为多个收缩区，收缩区边界受拉应力，内部受压应力；③界面的拉伸和剪切应力由两侧开始增加，并且随着界面剥离的增加不断内移。在界面内部未剥离区域内存在由界面附近骨料约束导致的局部压应力和剪切应力增大。     

岩体质量的可拓学评价方法在边坡工程中的应用

可拓工程评价方法是在解决矛盾问题的过程中，既可利用物元的可拓性确定定性因素，又可利用可拓集合论，通过关联函数可取负值这一特点进行定量计算，使评价方法能较全面地分析对象属于集合的程度，较好地解决了岩体质量评价中定性与定量因素综合评价的问题。     

Ⅱ级老顶采场上覆岩层运动的离散元模拟

本文结合一个具体的Ⅱ级老顶回采工作面的地质和开采条件,用离散元法对该工作面的岩层运动进行了模拟和分析,提出传力的拱的概念。     

可拓学在地区经济综合实力评价中的应用

将可拓学理论、方法引入地区经济综合实力评价。把地区经济综合实力级别、评价指标及其特征值作为物元 ,建立了地区经济综合实力评价的物元模型 ,并给出基于此模型的可拓评价方法。