基于SPI的辽宁省庄河市近35年干旱演变特性研究

庄河市是辽南地区的重要水源地,分析其干旱演变特性有利于该地区水资源的合理开发与利用,对于防旱减灾、合理布局产业结构具有重要的现实意义。本文根据庄河市1984年1月1日至2018年12月31日的逐日降水数据计算了1个月、3个月、6个月、12个月共4个不同时间尺度下的标准化降水指数(SPI),并基于SPI对该地区近35年的年际与季节干旱演变特征进行了分析。结果表明:在年际变化方面,庄河市的SPI在2000年以前波动幅度较小,说明该地区的降水在时间上分布较为均匀;但自2000年以来,SPI序列出现较大的波峰与波谷,说明降雨的分布不均匀性有所增强;SPI的时间序列趋势线斜率为负值,说明该地区整体上呈现偏旱趋势,因此其水资源压力不断增大。在季节演变特征方面,夏季干旱和秋季干旱呈现增强趋势;秋旱的发生频率最高,而夏旱的出现频率最低。本研究结果可为庄河地区的抗旱减灾与水资源规划提供科学依据。     

Differential Evolution Algorithm Based Self-adaptive Control Strategy for Fed-batch Cultivation of Yeast

In the fed-batch cultivation of Saccharomyces cerevisiae, excessive glucose addition leads to increased ethanol accumulation, which will reduce the efficiency of glucose utilization and inhibit product synthesis. Insufficient glucose addition limits cell growth. To properly regulate glucose feed, a different evolution algorithm based on self-adaptive control strategy was proposed, consisting of three modules (PID, system identification and parameter optimization). Performance of the proposed and conventional PID controllers was validated and compared in simulated and experimental cultivations. In the simulation, cultivation with the self-adaptive control strategy had a more stable glucose feed rate and concentration, more stable ethanol concentration around the set-point (1.0 g•L^-1), and final biomass concentration of 34.5 g-DCW•L^-1, 29.2% higher than that with a conventional PID control strategy. In the experiment, the cultivation with the self-adaptive control strategy also had more stable glucose and ethanol concentrations, as well as a final biomass concentration that was 37.4% higher than that using the conventional strategy.     

On an evolutionary approach for constrained optimization problem solving

Over the last few decades, many different evolutionary algorithms have been introduced for solving constrained optimization problems. However, due to the variability of problem characteristics, no single algorithm performs consistently over a range of problems. In this paper, instead of introducing another such algorithm, we propose an evolutionary framework that utilizes existing knowledge to make logical changes for better performance. The algorithmic aspects considered here are: the way of using search operators, dealing with feasibility, setting parameters, and refining solutions. The combined impact of such modifications is significant as has been shown by solving two sets of test problems: (i) a set of 24 test problems that were used for the CEC2006 constrained optimization competition and (ii) a second set of 36 test instances introduced for the CEC2010 constrained optimization competition. The results demonstrate that the proposed algorithm shows better performance in comparison to the state-of-the-art algorithms.     

保持几何特征的自适应弹性二次曲线模型

物体形状特征的准确提取往往受到图像获取、目标分割等过程中各种因素的影响,因而需要构造一种鲁棒的形状表现来保有其本质特征。揭示弹性二次曲线(EQW)模型中能量权重因子和样条重叠度因子与形状几何特性间的关系,提出一种自适应保持几何特征的EQW形状表现模型,并将该模型与交互式Live Wire算法相结合,应用至图像分割中,对于各种模态图像中的目标进行分割实验。直观上,本文方法能够在去除噪声同时较好地保持目标形状的显著特征;量化结果方面,交互式分割误差保持在较小稳定范围内,引入EQW模型带来的时间开销亦在可接受范围内。     

差分进化算法在模糊多资源约束联合补货模型中的应用

本文用三角模糊数表示不确定的资金约束,用梯形模糊数表示不确定的存储空间约束,构建了模糊规划联合补货模型,目标函数为最小化订货成本、库存持有成本和运输成本,决策变量为基本补充周期和每种产品的补充周期。通过对变异算子与选择操作进行变化,设计了改进的差分进化算法对模型进行求解,并通过实例证实了模型与算法的科学合理性。     

纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响

为了研究纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响,采用脉冲电沉积方法制备具有不同Cr含量的Ni-Mo复合镀层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别观察和分析复合镀层的组织形貌及结构.采用电化学测试和X射线光电子能谱研究复合镀层的析氢性能和耐蚀性能.结果表明:随着镀液中纳米Cr颗粒含量的增加,镀层晶粒得到细化,析氢过电位增大,复合镀层析氢性能得到提高;当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层表面钝化膜中MoO₃含量较高,且可与Cr产生协同效应,因而复合镀层具有较好的耐蚀性能;但随着镀液中纳米Cr颗粒含量的进一步增加,复合镀层中沉积的Cr元素含量降低,复合镀层的析氢性能和耐蚀性能均降低.因此,当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层具有较好的析氢性能和耐蚀性能.     

工业设计决策网络构建及其动态演化仿真

针对工业设计过程多阶段方案决策的意见演化问题,融合复杂网络理论建立工业设计决策网络模型,通过意见动力学进行决策意见动态演化仿真.基于图论建立设计决策有权无向网络,以网络效率变化确定决策者权重,借助意见距离识别设计决策网络节点信任集合,利用加权平均意见驱动设计决策网络更新与演化. 提出工业设计决策网络的演化仿真流程,结合产品设计方案决策数据进行动态仿真分析,结果表明：信任阈值决定设计决策网络拓扑构成,随着网络演化的进行,决策个体间意见差异逐步缩小并最终达成共识;设计决策网络分析能够析出噪声节点及其意见变化,在实际产品设计决策中应重点关注;意见演化能够辅助确定工业设计方案决策轮次,明确方案在各指标上的表现并识别设计改进方向;仿真分析有助于发现设计决策中的关键因素和意见演化规律.     

大学城的衍沿与指谓

20世纪中叶以后，西方国家相率兴起一批以大学为主体、以城市为依托、以资源共享功能互补和产学研一体化为主要目标的新兴城市，并演绎为自然发展型和规划建设型两种典型的现代大学城模式。国内大学城的建设较之国外虽晚近了约四十年，但自上个世纪90年代中叶以后发展势头日积。大学城的诞生，既改变了城市的产业结构，提升了城市的文化品位，强化了城市的教育功能，同时也促进了大学自身的发展，并构成了独具特质的新的城市发展走廊。     

基于演化算法的奇偶校验器自动设计*

基于演化算法技术,提出一种新的设计思想,实现奇偶校验器的电路自动设计.实验证明,多目标演化算法具有较少的运算量和较高的效率,能自动设计出使用逻辑门数更少、延时更小的奇偶校验器.     

多样性制导分段进化的基因表达式编程

为了解决基于传统基因表达式编程（GEP）的函数挖掘及其改进算法仍然存在局部优化的缺陷这一问题,提出了以基因组多样性制导的分阶段进化挖掘算法DGGEP。给出了GEP 进化阶段和基因组多样性评估模式的定义;提出了描述进化阶段的进化因子概念和分阶段进化策略;采用动态遗传算子设计和群体规模控制方法,使进化更快速跳出局部最优。实验表明了新算法的有效性,能减少进化停滞代数65％以上,使群体的平均适应度提高12%以上。