Accurate Receptor-Ligand Binding Free Energies from Fast QM Conformational Chemical Space Sampling

Small molecule receptor-binding is dominated by weak, non-covalent interactions such as van-der-Waals hydrogen bonding or electrostatics. Calculating these non-covalent ligand-receptor interactions is a challenge to computational means in terms of accuracy and efficacy since the ligand may bind in a number of thermally accessible conformations. The conformational rotamer ensemble sampling tool (CREST) uses an iterative scheme to efficiently sample the conformational space and calculates energies using the semi-empirical ‘Geometry, Frequency, Noncovalent, eXtended Tight Binding’ (GFN2-xTB) method. This combined approach is applied to blind predictions of the modes and free energies of binding for a set of 10 drug molecule ligands to the cucurbit[n]urils CB[8] receptor from the recent ‘Statistical Assessment of the Modeling of Proteins and Ligands’ (SAMPL) challenge including morphine, hydromorphine, cocaine, fentanyl, and ketamine. For each system, the conformational space was sufficiently sampled for the free ligand and the ligand-receptor complexes using the quantum chemical Hamiltonian. A multitude of structures makes up the final conformer-rotamer ensemble, for which then free energies of binding are calculated. For those large and complex molecules, the results are in good agreement with experimental values with a mean error of 3 kcal/mol. The GFN2-xTB energies of binding are validated by advanced density functional theory calculations and found to be in good agreement. The efficacy of the automated QM sampling workflow allows the extension towards other complex molecular interaction scenarios.     

Optimization algorithm for ultra-sparse arrays in regional energy focusing

The setting of ultra-sparse arrays is one of key factors for the performance of regional energy focusing.This paper focuses on one of its typical applications:Precision Electronic Warfare by UAV,and proposes an optimization algorithm for ultra-sparse arrays to maximize the performance of regional energy focusing.First,we establish the joint optimization model of the interference waveform and the positions of elements.Second,particle swarm optimization (PSO) is adopted to iterate the positions of elements.Then,the target value of the subproblem is solved for the fitness criterion,as the current array is known in each step of the iteration.Finally,we get the optimal solution of the interference waveform and the ultra-sparse array by this method.Numerical results indicate that the algorithm can optimize the array effectively,and improve the indicators of regional energy focusing obviously.Whether the localization errors of elements exist or not,the algorithm provides a better performance than existing algorithms which only design the interference waveform.     

舌控智能辅助系统的通信装置研究

为提高舌控智能辅助系统舌部运动信息的采集精度,利用STM32H743和LabVIEW设计了一种对舌机接口辅助系统进行信号采集、传输的通信装置.该装置通过舌部触碰嵌入式电极传感器发出信号并传输给单片机(进行舌控信号采集),然后通过串口传给上位机以此最终实现数据的采集与保存.实验结果表明,该装置可有效完成舌控智能辅助系统对控制信号的采集与传输,并具有实时显示、自动保存和查询历史数据等功能; 因此,该装置在舌控智能辅助系统的信号采集中具有良好的应用前景.     

学术交流档案管理工作

随着人才培养模式的推陈出新,学术交流作为文化交流的方式,促进教师队伍共同发展。本文分析了学术交流档案的内容、重要性,对学术交流档案管理提出了几点建议：建立并完善学术交流档案管理体制;加强培训档案管理专业知识;加强学术交流成果展示;将信息化建设引入到学术交流档案管理中。     

NDN数据提供者移动支持策略能耗建模与分析

基于数据提供者的移动节点在网络中的不同位置及不同移动速度,结合命名数据网络（NDN）请求者驱动的数据传输模式,提出了3类NDN移动支持策略的网络能耗解析表达式,为NDN移动网络的研究提供了形式化的建模方法.对这3类移动支持策略在不同场景下能耗的分析与比较结果表明,数据流行度分布、移动节点所处位置及移动速度对策略的能耗影响不尽相同,为后续探求最优能效的移动支持策略提供了理论参考.     

车联网基于信任度的RSU识别及资源分配算法

在车联网中,由于部分路侧单元（RSU）的位置比较偏远,无法得到网络管理员的及时维护,可能遭到攻击,变为不可信任的路侧单元,降低了车辆的通信质量和网络能效.为了有效地识别RSU的可靠性,提出了一种基于信任度的路侧单元识别及资源分配算法,将路侧单元识别、传输模式的选择和功率分配联合建模为网络能效的优化问题,并分成3个子优化问题,分别求解.首先,采用基于信任度的RSU识别算法,识别出可信任和不可信任的路侧单元;其次,优化车辆资源块配置和链路选择;最后,通过次梯度算法优化传输功率,最大化网络能效.理论分析和仿真结果表明,所提算法具备较低的复杂度,可以达到较高的路侧单元识别准确度,并有效地提升网络总能效.     

基于纳米压痕技术的电子玻璃微观力学性能研究

为了研究不同电子玻璃的微观力学性能,采用先进的纳米压痕技术记录钠钙硅、无碱硼铝硅和碱铝硅等典型电子玻璃的载荷-位移曲线,利用Oliver-Pharr方法和经典的弹塑性变形理论,计算玻璃的硬度和弹性模量. 玻璃的硬度主要与结构的键合度相关,平均非桥氧数越高,外力作用下越容易致密化,硬度越小;弹性模量主要取决于质点间的化学键强度,化学键力越强,变形越小,弹性模量越大;九点法测得的弹性模量与硬度的变化趋势不完全相同,借助硬度-弹性模量-能量耗散之间的本征关系,评价玻璃样品的微观均匀性,其中无碱硼铝硅玻璃的恢复阻力大,局部能量耗散大,不容易引起整体破坏,力学性能最好;与浮法工艺相比,溢流下拉法制备样品的局部力学性能波动较小,微观均匀性较好.     

排桩式波浪能发电装置附近流场特性研究

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和k?ω湍流模型,研究单排桩式振荡水柱式波浪能发电装置在规则波作用下的桩基附近流场特性. 通过物理模型实验验证所建数值波浪水槽的准确性. 模拟规则波作用下装置附近的流场特性,分析装置附近的涡特征以及其对装置附近泥沙冲刷情况的潜在影响. 结果表明,测试工况下,在桩式振荡水柱装置桩柱体的桩基附近观察到马蹄涡和尾涡现象,马蹄涡强度随着Keulegan–Carpenter（KC）数的增大而减小,尾涡强度随着KC数的增大而增大. 马蹄涡因强度过小,在模拟的KC数范围内不是装置桩基泥沙冲刷的主要因素,高强度的尾涡很可能成为装置桩基附近泥沙起动、输运和冲刷的重要影响因素.     

淹没深度对三自由度波能浮子获能的影响

为明确浮子淹没深度对三自由度浮子装置获能的影响,提出漂浮式与淹没式两种浮子模型,计算并比较在不同淹没深度和波浪条件下浮子的获能特性。浮子模型具有纵荡、垂荡与纵摇3个运动自由度。浮子选用直立圆柱体浮子。淹没深度分别设置为其高度的0.5、1.0、1.5与2.0倍,质量相同。漂浮式浮子模型作为对照,基于线性势流理论与边界元方法,建立浮子水动力学模型,计算浮子水动力学参数及运动响应,并采用线性能量转换(power take-off, PTO)系统阻尼,计算并对比浮子在最优PTO阻尼下的平均输出功率,分析淹没深度对浮子获能的影响。研究结果表明,增大淹没深度可以减小浮子的波浪激励力和平均输出功率。对于三自由度浮子,漂浮浮子在低频波浪下获能特性较好,而具有较小淹没深度的浮子在高频波浪下性能更优。     

浅谈电力行业金属监督质量管理的优化

如何通过金属监督质量管理的优化创新来更好地服务当前电力设备材料等级越来越高的需求,已经成为目前电力行业内金属监督质量管理工作面临的一项挑战性课题。文章主要分析了现阶段电力行业金属监督质量管理工作中普遍存在的问题、不足和难点,并明确金属监督质量管理工作的基本要求,最后提出了金属监督质量管理工作优化的相关措施,对电力行业金属监督质量管理工作提供有助益的参考。