基于元学习的小样本数据生成算法

小样本数据存在信息不充足、不完备等问题,缺乏对总体的代表性,导致数据驱动的相关算法精度下降.本文针对小样本问题,提出基于元学习的生成式对抗网络算法进行小样本数据的数据生成.该算法目标是在各种数据生成任务上训练,确定模型最优初始化参数,从而仅使用较少的训练样本解决新的数据生成任务.本文利用水冷磁悬浮机组数据进行数据生成,实验表明,本算法能够在样本不足的条件下确定最优初始化参数,降低了对数据集大小的要求.本文同时进行了真实数据与生成数据混合的故障分类实验,验证了生成数据具有较好的真实性,对故障诊断分析具有较大的帮助.     

基于遗传算法的污水处理工艺流程优化

污水处理工艺是针对城市生活污水和工业废水的处理问题所提出的一套完整的解决方案,并且被广泛应用于各个领域.城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求,在工艺技术特性与经济成本的衡量中选择优化方案确定,其可以看作是一种特殊形式的多参数优化问题:首先统计污水处理的工艺方法并设计污水处理工艺知识库;其次将各工艺的参数和环境信息作为输入,以工艺知识库作为支撑,依托设定好的智能算法自动生成由工艺知识库中的工艺组合而成的方案,方案包括各工艺模块的顺序、工艺内部组件的尺寸、预测运行成本以及处理效果.本文提出了使用messy遗传算法对污水处理工艺流程进行选优推荐,将工艺序列的总成本的倒数作为适应度,根据工艺知识库与优化目标,自动生成在多个污染物指标达标的情况下成本最低的优化方案.通过实验验证,messy遗传算法能够在工艺序列长度变化的情况下实现方案的高效准确推荐.     

三维石墨烯-碳纳米管复合结构热导率的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学方法模拟了三维石墨烯-碳纳米管复合结构的法向热导率。结果表明相比于多层石墨烯，其法向热导率提高了一个量级，其界面热阻相比碳纳米管的接触热阻降低了一个量级，但是石墨烯和碳纳米管的界面形变又阻碍了三维石墨烯-碳纳米管复合热导率的进一步提高。通过其振动态密度和重叠能进一步探究了三维石墨烯-碳纳米管复合结构结构能量的传递及声子的局域化情况。结果表明，碳管的添加激发了更多中高频声子振动参与传热，但是依然是低频声子占据主导；验证了界面处的形变是阻止法向热导率进一步提升的主要因素。