基于耦合算法的类人机器人模仿学习控制方法

为提高类人机器人模仿学习的准确性及效率,建立了一种改进的粒子群算法优化超限学习机的模仿学习模型。采用非线性动态系统对示教时的相关数据进行建模;以动态自适应策略改进粒子群算法的惯性权重,并利用改进后的粒子群算法对超限学习机的网络参数进行寻优;利用该耦合学习模型对模仿学习动态系统的参数进行学习,并重现了模仿学习动作。实验结果表明,该耦合算法应用在类人机器人模仿学习方面具有很好的拟合精度、自适应性及泛化能力,重现模仿学习动作时的平均误差为0.0172。     

A High-Throughput Screening System Based on Fluorescence-Activated Cell Sorting for the Directed Evolution of Chitinase A

Chitinases catalyze the degradation of chitin, a polymer of N-acetylglucosamine found in crustacean shells, insect cuticles, and fungal cell walls. There is great interest in the development of improved chitinases to address the environmental burden of chitin waste from the food processing industry as well as the potential medical, agricultural, and industrial uses of partially deacetylated chitin (chitosan) and its products (chito-oligosaccharides). The depolymerization of chitin can be achieved using chemical and physical treatments, but an enzymatic process would be more environmentally friendly and more sustainable. However, chitinases are slow-acting enzymes, limiting their biotechnological exploitation, although this can be overcome by molecular evolution approaches to enhance the features required for specific applications. The two main goals of this study were the development of a high-throughput screening system for chitinase activity (which could be extrapolated to other hydrolytic enzymes), and the deployment of this new method to select improved chitinase variants. We therefore cloned and expressed the Bacillus licheniformis DSM8785 chitinase A (chiA) gene in Escherichia coli BL21 (DE3) cells and generated a mutant library by error-prone PCR. We then developed a screening method based on fluorescence-activated cell sorting (FACS) using the model substrate 4-methylumbelliferyl β-d-N,N′,N″-triacetyl chitotrioside to identify improved enzymes. We prevented cross-talk between emulsion compartments caused by the hydrophobicity of 4-methylumbelliferone, the fluorescent product of the enzymatic reaction, by incorporating cyclodextrins into the aqueous phases. We also addressed the toxicity of long-term chiA expression in E. coli by limiting the reaction time. We identified 12 mutants containing 2–8 mutations per gene resulting in up to twofold higher activity than wild-type ChiA.     

火箭发射架定向器的改进设计

增雨防雹火箭发射装置作为地面催化剂的主要运载工具,已被广泛使用。火箭发射装置中的定向器和火箭弹的型号必须匹配,同时装载数量应较小,否则会影响作业效果和火箭发射装置的通用性。文中根据定向器结构和定向发射火箭弹的功能需求,对现用的定向器进行优化改进,利用部件组合互用和叠加结构,设计出一次可以启动6个发射通道的定向器,各部件均用铝合金一次成型工艺制作。通过合理地利用部件,使定向器装载容量得到扩充,同时满足装载4种弹型,解决了点火触头受损和装载弹型匹配问题,利于今后定向器的规模化生产,也为定向器再次扩容提供了空间。     

基于携因素语义距离的定制西服订单聚类方法

为解决定制西服订单多样性和生产高效性的矛盾,利用大规模定制思想,结合定制西服订单商业特征到过程特征的映射建立了多段多级柔性西服物流编码系统,提出一种携因素语义距离订单聚类方法,该方法运用多级层次分析法确定了影响因素的权重,分析了编码属性的值域,将其分为有序属性和无序属性,并概念化得出了语义距离计算方法,采用改进的聚类识别算法对距离设计结构矩阵模型进行分割,实现了订单的聚类。通过实例计算表明了该方法能有效解决西服订单聚类问题。     

基于改进模拟植物生长算法的多层可重构设施布局方法

在对模拟植物生长算法进行改进的基础上,建立了一种多层可重构设施布局方法。该方法引入了空间填充曲线来表征布局方案,可以实现任意两个设施之间的互换,确保设施不被分割;考虑了柔性面积需求、设施形状约束系数、电梯能力约束等因素,使获得的方案更加接近实际情况;建立了以物流成本和重构成本为绩效评价目标的多层可重构设施布局模型;对模拟植物生长算法进行了改进,在此基础上设计了多层可重构设施布局寻优改善算法,该算法具有设置参数简单、全局寻优、搜索速度较快等特点。最后用算例说明了该方法的有效性。     

不确定需求下的设备动态布局方法

针对现有车间设备动态布局方法存在的不足,在考虑产品需求不确定性对布局性能稳定性影响的基础上,提出了一种结合模糊理论与改进遗传算法的不等面积设备动态布局方法。分析了产品需求不确定性及其随时间变化特性,引入了三角模糊数描述不确定产品需求;通过分析各生产阶段间的设备重组过程,将动态布局转化为数个静态布局,构建了基于柔性区域结构的不确定需求动态布局模型。结合三角模糊数运算及排序方法与自适应局部搜索机制提出了改进遗传算法,以物料搬运及设备重组费用总和为优化目标,解决不确定需求下的不等面积设备动态布局问题。通过算例测试和实例分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

一种改进遗传算法在离合器参数优化中的应用

针对离合器摩擦片参数优化过程中多目标、多参数、多约束的特点,提出了一种改进遗传算法。采用层次分析法对分目标函数的权重系数进行了初始分配,引入参数间组合度系数和参数的敏感度系数,将组合度系数用于交叉变异中,将敏感度系数用于权重系数动态调整中。以东方红-LA3004拖拉机换挡离合器为优化算例,分别基于传统遗传算法和改进遗传算法对离合器参数进行了优化,将两种优化结果进行了对比分析,结果表明,改进遗传算法能在得到全局最优解的同时,提高优化效率。     

可降解镁锌合金支架材料加工改性方法的研究进展

药物洗脱支架是冠心病支架治疗中的首选材料,但其永久存留在体内易损害内皮细胞,还有可能发生支架内血栓形成、支架内再狭窄等严重问题,而且现在冠心病发展越来越年轻化,导致药物洗脱支架在临床工作中的应用越来越受到限制。近年来,生物可降解材料逐渐被开发和探索,作为心脏支架材料的新生力量,被国内外多个研究机构看好。主要介绍了可降解镁锌合金材料。首先介绍了镁、锌元素的良好的生物相容性,它们是人体内含量丰富的元素,在体内多种生命活动中都发挥重要作用,缺乏镁、锌元素会增加人体患心血管等疾病的风险,镁锌元素组合还有助于改善各自不适宜的性能,使其更接近临床对可降解材料的需求。然而,镁锌合金支架降解产物局部浓度过高、支架的力学性能和降解速率可控机制等仍需要进一步提高。针对这些问题,重点讨论了近些年来常用于改善合金材料性能的加工改性方法,常用于改进镁锌合金材料的技术包括添加元素、表面改性、热处理、塑性加工、快速凝固、多种技术相结合等方法。介绍了这些方法的原理、效果、优点以及作为可降解血管支架改性方法的局限性,最后对生物可降解镁锌合金支架进行了展望。     

栈式自编码器在强噪声环境下的轴承故障诊断

由于滚动轴承的工作环境复杂,所采集的信号中通常含有大量噪声,噪声的存在会影响故障诊断的结果.为了提高噪声数据的诊断精度,采用改进的小波阈值函数结合栈式自编码器(stacked auto-encoder,SAE)对强噪声环境下的轴承数据进行故障诊断.首先通过改进阈值函数对噪声数据进行去噪,其次用小波包变换提取去噪数据的小...     

聚醚酮合成产物中二苯砜的浸取工艺

以二苯砜为溶剂合成聚醚酮时,反应结束后,产物、溶剂、副产物、原料等掺杂在一起,常温下形成固体混合物。为了将产物与其它物料分离,通常将混合固体粉碎,首先用溶剂将二苯砜浸出,然后再经蒸馏、干燥,回收二苯砜。本研究从脂肪提取工艺、抽提工艺、蒸煮工艺及循环等工艺出发,探索了聚醚酮合成产物中二苯砜的浸出过程。试验结果表明改进脂肪提取工艺是浸出二苯砜的最适宜工艺,其过程简单,控制容易,整批物料处理周期为2.16 h,丙酮消耗量为0.03 L,物料粉化率为零。同时,明确了浸取过程的机理,为二苯砜浸出的工业生产过程的工艺设计奠定了基础。