混有协同自适应巡航控制车辆的异质交通流稳定性解析与基本图模型

针对传统车辆和协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control,CACC)车辆构成的异质交通流,研究其稳定性与基本图模型.应用实车测试验证的CACC模型和智能驾驶员模型(intelligent driver model)分别作为CACC车辆和传统车辆的跟驰模型,建立异质流稳定性解析框架,研究不同平衡态速度、不同CACC车辆比例时的异质流稳定性.推导异质流基本图模型,并进行数值仿真实验.研究结果表明,在传统车辆稳定的速度范围,异质流处于稳定状态.在传统车辆不稳定的速度范围,CACC车辆比例增加以及平衡态速度远离9.6—18.6 m/s速度范围,均能够改善异质流的不稳定性.通行能力随着CACC车辆比例的增加而提高.此外,CACC模型的期望车间时距越大,异质流稳定域越大,但通行能力降低.因此,恒定车间时距CACC控制策略下的期望车间时距取值应权衡异质流稳定域和通行能力两个方面的影响.     

利用挥发物红外光谱鉴别牛肉变质状态

牛肉在运输过程中极易受到微生物的感染而变质,对牛肉变质的监测十分重要。我们利用长光程FTIR光谱检测牛肉变质时产生的挥发性物质。证明了牛肉在变质过程中产生的主要挥发性物质是氨气和二氧化碳。并定量分析牛肉变质产生的氨气和二氧化碳的变化规律,以判断牛肉的状态。采用主成分分析法(PCA)实现对挥发性物质的红外光谱分类,进而可以准确的区分新鲜和变质的牛肉。我们采用化学计量学方法软独立建模聚类分析法(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征波段内的光谱进行分类,两种方法具有很好的判断率。结果表明长光程FTIR结合化学计量学方法能够区分新鲜和变质的牛肉。     

稀疏降噪自编码结合高斯过程的近红外光谱药品鉴别方法

提出一种稀疏降噪自编码结合高斯过程的近红外光谱药品鉴别方法。首先对近红外光谱数据进行小波变换以消除基线漂移,然后用稀疏降噪自编码(SDAE)网络提取光谱特征并降维表示,最后采用高斯过程(GP)进行二分类,其中GP选用光谱混合(SM)核函数作为协方差函数,记此分类网络为wSDAG_SM。自编码网络具有很强的模型表示能力,高斯过程分类器在处理小样本数据时具有优势。wSDAG_SM网络通过稀疏降噪自编码学习得到维数更低但更有价值的特征来表示输入数据,同时将具有很好表达力的光谱混合核作为高斯过程的协方差函数,有利于更准确的光谱数据分类。以琥乙红霉素及其他药品的近红外光谱为实验数据,将该方法与经过墨西哥帽小波变换的BP神经网络(wBP)、支持向量机(wSVM), SDAE结合Logistic二分类(wSDAL)、SDAE结合采用平方指数(SE)协方差核的GP二分类(wSDAG_SE),以及未采用小波变换的SDAG_SM网络等方法进行对比。实验结果表明,对光谱数据进行墨西哥帽小波变换预处理能有效提升SDAG_SM网络的分类准确率和稳定性。wSDAG_SM方法无论从分类准确率还是分类结果稳定性方面,都优于其他分类器。     

First-principles studies of electronic,optical,and mechanical properties of γ-Bi_2Sn_2O_7

The detailed theoretical studies of electronic,optical,and mechanical properties of γ-Bi_2Sn_2O_7 are carried out by using first-principle density functional theory calculations.Our calculated results indicate that γ-Bi_2Sn_2O_7 is the p-type semiconductor with an indirect band gap of about 2.72 e V.The flat electronic bands close to the valence band maximum are mainly composed of Bi-6s and O-2p states and play a key role in determining the electrical properties of γ-Bi_2Sn_2O_7.The calculated complex dielectric function and macroscopic optical constants including refractive index,extinction coefficient,absorption coefficients,reflectivity,and electron energy-loss function show that γ-Bi_2Sn_2O_7 is an excellent light absorbing material.The analysis on mechanical properties shows that γ-Bi_2Sn_2O_7 is mechanically stable and highly isotropic.     

紫外-可见光谱法研究二茂铁衍生物与血红素的相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究三种二茂铁衍生物[Fc(COOH)₂(λ_max=286 nm), Fc(OBt)₂(λ_max=305 nm), Fc(Cys)(λ_max=289 nm)]与血红素(heme, λ_max=386 nm)的相互作用。实验结果表明：当固定heme浓度时,heme的吸光度随着Fc(COOH)₂和Fc(Cys)浓度的增加而增大,而heme的吸光度随着Fc(OBt)₂的浓度的增加几乎没有增大;当分别固定Fc(COOH)₂, Fc(Cys)和Fc(OBt)₂的浓度时,Fc(COOH)₂和Fc(Cys)的吸光度随着heme浓度的增加而增大,而Fc(OBt)₂的吸光度随着heme浓度的增加没有变化,说明Fc(COOH)₂和Fc(Cys)与heme存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大;而Fc(OBt)₂与heme没有分子间的相互作用,是由于Fc(OBt)₂没有自由的氢,不能与heme形成分子间的氢键。同时考察了三种二茂铁衍生物与heme 的吸光度随时间的变化,Fc(COOH)₂和 Fc(Cys)与heme的吸光度随着时间的增加而减少,而Fc(OBt)₂与heme的吸光度随时间的变化几乎没有变化。Fc(COOH)₂与Fc(Cys)和heme的反应时间为0.5,18和48 h,当固定Fc(COOH)₂浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由2.64分别变为2.53和2.51;当固定heme的浓度时,在λ_max=384 nm处的吸光度由1.76分别变为1.72和1.68;当固定Fc(Cys)浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由2.74分别变为2.63和2.55;当固定heme的浓度时,在λ_max=397 nm处的吸光度由1.82分别变为1.58和1.49。     

Abnormal thermal conductivity of [720]‐oriented BaTiO3 single crystal

The 3ω ‐scanning thermal microscopy and piezoresponse force microscopy techniques were combined to characterize the local thermal conductivity (λ) of ferroelastic domains in [720]‐oriented and [001]‐oriented BaTiO₃ single crystal. The [720]‐oriented BaTiO₃ showed a local λ value of 3.39 W/m·K, while it was 5.95 W/m·K for [001]‐oriented BaTiO₃. The underlying mechanism for such drastic thermal conductivity reduction in [720]‐oriented BaTiO₃ is ascribed to a stronger phonon‐scattering effect due to the high strains appearing in [720]‐oriented BaTiO₃ single crystals. (© 2014 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

白光有机电致发光器件的载流子传输与复合特性（英文）

基于一种将具有电荷传输性的双极性主体材料与蓝、黄光客体材料共蒸的单层结构的同质结结构,制备了色温可调的白光有机电致发光器件(OLED)。由于不存在激子阻挡层,单层结构容易发生漏电流现象,致使OLED器件具有较高的工作电压和较低的电流/功率效率。在空穴/电子传输层进行p/n型掺杂的同质结结构则大大改善了器件性能。研究表明:该种器件结构获得了相对较低的起压5.6V,较高的电流效率2.64cd/A和低效率滚降,其色坐标则随着亮度的增加沿着普朗克轨迹变化,产生类似于太阳光的发光特性。另外,对主体材料和共蒸层的电荷载流子的传输特性和复合机制也进行了一系列分析研究。     

On higher order integration of angular velocities using quaternions

In the present paper the integration of angular velocities is studied. Both exact and approximate results are expressed in terms of rotational quaternions. Analytical solution is found using the theory of analytic differential systems. This exact solution serves as a suitable basis for derivation of various numerical methods. Approximative approaches based on Taylor series and several maps from pure to unit quaternions are presented. A special care is taken in describing the higher order approximations. The computational performance and comparison of numerical methods is demonstrated by examples.     

随机森林结合CatBoost的近红外光谱药品鉴别

药品质量关乎人民健康和国家命脉,随着社会经济的飞速发展对药品质量的快速、有效鉴别具有极其重要的作用。光谱分析技术具有较高的准确性、较快的分析速度且对样品不存在污染等突出优点,广泛应用在化工、石油以及医药等重要的领域。为了解决传统药品鉴别模型存在的鉴别精度低、鉴别速度不能满足实际需求且鉴别模型稳定性差的问题,采用光谱仪采集药品的近红外光谱数据达到对药品无污染鉴别的目的。结合随机森林和CatBoost对药品进行分类鉴别,以实现快速且准确的鉴别。首先采用随机森林（RF）对光谱仪采集的光谱数据进行有效特征波长的筛选,从而将药品光谱数据中的无关波长去除、筛选出最能表征样品属性的特征波长,然后以极限学习机（ELM）作为CatBoost的弱分类器分析筛选的特征波长对药品的属性鉴别。由于ELM仅只含有一个隐含层且无需多次迭代寻优保证了鉴别模型运行速度更快,CatBoost通过集成弱分类器以改善模型鉴别准确性。为对所提出的药品鉴别模型性能进行有效评估,采用随机抽取训练集的方式构造不同规模药品光谱数据并分别上进行独立实验且以10次运行结果的均值作为其最终结果,并通过与CatBoost、持向量机（SVM）、反向传播网络（BP）、ELM、波形叠加极限学习机（SWELM）和Boosting进行对比,进一步对模型的性能进行评估。从不同规模训练集的分类结果可看出,随着训练集样本的增加分类精度最高为100%且预测标准偏差趋于0。实验结果表明,所建立RF-CatBoost鉴别模型在不同规模的药品数据集上较对比方法具有更高的分类准确率、更快的速度且其鲁棒性更强,能够广泛应用于药品类别的准确鉴别,从而实现药品质量的有效监督。