Dynamic Weight Strategy of Physics-Informed Neural Networks for the 2D Navier–Stokes Equations

When PINNs solve the Navier–Stokes equations, the loss function has a gradient imbalance problem during training. It is one of the reasons why the efficiency of PINNs is limited. This paper proposes a novel method of adaptively adjusting the weights of loss terms, which can balance the gradients of each loss term during training. The weight is updated by the idea of the minmax algorithm. The neural network identifies which types of training data are harder to train and forces it to focus on those data before training the next step. Specifically, it adjusts the weight of the data that are difficult to train to maximize the objective function. On this basis, one can adjust the network parameters to minimize the objective function and do this alternately until the objective function converges. We demonstrate that the dynamic weights are monotonically non-decreasing and convergent during training. This method can not only accelerate the convergence of the loss, but also reduce the generalization error, and the computational efficiency outperformed other state-of-the-art PINNs algorithms. The validity of the method is verified by solving the forward and inverse problems of the Navier–Stokes equation.     

Design,Synthesis, and Evaluation of a Set of Carboxylic Acid and Phosphate Prodrugs Derived from HBV Capsid Protein Allosteric Modulator NVR 3-778

Hepatitis B virus (HBV) capsid protein (Cp) is necessary for viral replication and the maintenance of viral persistence, having become an attractive target of anti-HBV drugs. To improve the water solubility of HBV capsid protein allosteric modulator (CpAM) NVR 3-778, a series of novel carboxylic acid and phosphate prodrugs were designed and synthesized using a prodrug strategy. In vitro HBV replication assay showed that these prodrugs maintained favorable antiviral potency (EC₅₀ = 0.28–0.42 µM), which was comparable to that of NVR 3-778 (EC₅₀ = 0.38 µM). More importantly, the cytotoxicity of prodrug N8 (CC₅₀ > 256 µM) was significantly reduced compared to NVR 3-778 (CC₅₀ = 13.65 ± 0.21 µM). In addition, the water solubility of prodrug N6 was hundreds of times better than that of NVR 3-778 in three phosphate buffers with various pH levels (2.0, 7.0, 7.4). In addition, N6 demonstrated excellent plasma and blood stability in vitro and good pharmacokinetic properties in rats. Finally, the hemisuccinate prodrug N6 significantly improved the candidate drug NVR 3-778’s water solubility and increased metabolic stability while maintaining its antiviral efficacy.     

航空摄影过程中云的实时自动检测

云的存在严重影响遥感影像质量。在航空影像的获取过程中,实时的云检测能够及时提供准确的云遮挡比例以评价影像质量,进而指导飞行方案以获取满足质量要求的影像。采用光谱特征阈值的方法,通过分析云光谱的特性,选取能够有效检测云的亮度特征I和归一化差值特征P进行组合。为实现自动检测,在一维Otsu自动阈值和带限定条件Otsu阈值的基础上,设计了阈值的分级配置策略为云特征配置合适的自动阈值,策略的主要思想是：首先采用多级分类标准对影像进行无云、薄云、厚云的类别判定,再对不同类别的影像采取不同的特征阈值配置方案,其中厚云影像的检测需要进一步分类配置阈值。该策略实现了有云情况下能准确检测云、无云情况下检测不到云的应用目标。再结合选择性自动后处理方案,真正做到云的自动、高效、准确的检测。通过与不同方法的检测结果对比分析,表明该方法的检测效率高,精度满足实时质量评定的要求,通用性强。     

一类基于随机行走机理的优化路由改进策略

在对随机行走过程的研究中发现:单个粒子通过某条特定路径的时间正比于该路径上所有节点度的连乘积.据此,文章提出基于随机行走机理的优化路由改进策略.该策略以节点度连乘积最小化为原则,通过调节可变参数,建立节点处理能力均匀分布的情况下最佳路由策略.通过分析比较不同路由策略条件下平均路由介数中心度,网络的临界负载量,平均路径长度以及平均搜索信息量等性能指标,研究结果表明,此改进路由策略在保证网络平均路径长度较少增加的前提下,使网络的传输能力获得最大幅度的提升. 关键词： 复杂网络 路由策略 负载传输     

考虑乘客取消订单的网约车平台定价策略

针对乘运市场供需不匹配的情况,考虑乘客在网约车平台预约订单后的取消行为,以平台利润最大化为目标,首先建立乘客选择模型计算乘客取消订单概率,再分别构建市场供过于求和供不应求状态下的利润模型,求解平台最优定价。研究表明:制定适当的违约规则可以有效减少乘客取消订单的概率,提高平台利润;最优定价随着服务质量的提高而增加,在打车非高峰期,平台可以通过提高服务质量来增加平台利润;非高峰期平台最优定价随着出租车费用的增加而减少,而高峰期定价策略受出租车费用影响较小。     

三群体2×2×2非对称演化博弈稳定性分析

针对目前三方演化博弈的稳定性研究不足这一问题,利用复制动态方程构建了一般化的三维动力系统,首先讨论了单群体策略演化趋势,接着根据李雅普诺夫稳定性理论分析了系统的渐进稳定性,并结合单群体策略的演化趋势对系统稳定性作了深入研究。研究表明:严格纯策略纳什均衡是ESS,不严格纯策略纳什均衡是线性策略收敛(自定义概念),所有类型的混合策略纳什均衡均为鞍点,共同划分了ESS的吸引域,并证明了零特征值非ESS定理,以及ESS不共边定理,在此基础上给出了N维双策略系统中ESS的最多个数。最后,设计了六组经典算例,首先结合研究结果分析了算例,接着对算例进行系统仿真,仿真结果与理论分析一致,为演化博弈的进一步研究提供借鉴与启发。     

复合材料缠绕壳体结构成型和使用过程多场分析的研究进展

综述了复合材料缠绕壳体结构成型和使用过程的多场分析的国内外近代研究进展, 其中包括:缠绕成型工艺,固化工艺,超压工艺,使用过程中的应力分析,低速冲击损伤等相关问题. 在此基础上, 着重介绍了倍受航天界所关注的含薄壁金属内衬的复合材料缠绕容器的成型工艺和低速冲击损伤一体化研究工作, 并提出了该领域今后还需进一步研究的内容.      

兰州重离子加速器冷却储存环主环二极铁电源设计

主环二极铁电源是兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）工程的关键设备和指标要求最高的一台电源,采用了独特的拓扑和控制策略。为满足峰值功率3.15 MW（3 kA,1.45 kV）的输出能力和快脉冲要求,采用了晶闸管整流并联脉宽调制补偿单元的主电路拓扑结构和特殊的控制方式,这套综合方案确保电源满足了全部技术指标。本文介绍了该拓扑结构的原理和优势,讨论了为满足±2×10-4的跟踪误差的要求而采用的控制拓扑和双基准给定的原理,并简介了调试过程和近年来的运行和改进情况。     

具有红利边界的Erlang(2)风险模型

给出了具有边界红利策略的Erlang（2）风险模型,在此红利策略下,若保险公司的盈余在红利线以下时不支付红利,否则红利以低于保费率的常速率予以支付．对于该模型,本文推导了Gerber-Shiu折现惩罚函数所满足的两个积分－微分方程和更新方程．     

光热材料在太阳能海水脱盐中应用的研究进展

用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极大提高了能源利用效率。本文详细介绍了太阳能界面水蒸发装置的重要组成部分——光热材料的光热转换机理、材料种类以及材料的性能;探讨了高效海水净化太阳能蒸发装置的设计策略(增强光吸收、充足水供应、耐盐排盐等)。在此基础上,总结了基于界面蒸发中的太阳能蒸发装置的研究进展,展望了新型太阳能蒸发装置在海水净化领域的发展前景。