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STPA在SOTIF中的定制化应用:术语映射与方法论扩展研究
随着自动驾驶技术的快速发展,确保车辆在复杂环境中的安全性成为行业核心挑战。传统功能安全标准(如ISO 26262)主要关注系统故障,而自动驾驶系统的特殊性要求对“预期功能的安全性”(SOTIF)进行独立评估。ISO 21448标准应运而生,旨在解决因功能局限、性能不足或环境触发条件导致的潜在危险。然而,SOTIF分析面临两大难题:一是缺乏系统化的场景描述方法,二是现有安全分析工具(如STPA)与SOTIF术语存在语义鸿沟。例如,STPA中的“不安全控制行动”(UCA)与SOTIF的“危险行为”概念虽相关但未直接对齐,且STPA未提供场景条件的结构化定义指南。为突破这些局限,德国航空航天中心等机
来源:IEEE Access
时间:2025-12-04
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基于注意力融合残差密集网络的块压缩高光谱图像重建方法研究
在遥感技术和环境监测领域,高光谱图像(HSI)因其丰富的光谱和空间信息而成为不可或缺的数据源。然而,这种高维数据的处理和传输一直面临着巨大挑战——数据量庞大导致存储负担重,计算复杂度高影响处理效率,传统压缩方法又往往以牺牲图像质量为代价。更令人困扰的是,高光谱图像中存在着大量冗余波段,这些波段不仅占据了宝贵的存储空间,还拖慢了处理速度,而现有的重建方法在评价指标值、处理时间和视觉质量方面都表现不佳。针对这些棘手问题,研究人员在《IEEE Access》上发表了一项创新研究,提出了一种三阶段的方法来突破高光谱图像处理的瓶颈。他们意识到,要真正解决高光谱图像的处理难题,必须从数据源头入手,先去除冗
来源:IEEE Access
时间:2025-12-04
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基于大语言模型的自动驾驶汽车安全断言生成方法及其在智能城市系统中的应用研究
随着自动驾驶技术和智能城市的快速发展,确保自动驾驶汽车的安全性和可靠性已成为一项至关重要的挑战。自动驾驶汽车的安全不仅依赖于高层次的感知和决策算法,更取决于底层硬件组件的行为正确性。在传统硬件设计流程中,工程师需要手动编写形式化的安全断言,例如SystemVerilog断言,来验证硬件设计是否满足特定的安全属性。然而,这个过程极其耗时、容易出错,并且需要深厚的专业知识,尤其是在系统日益复杂的背景下,这成为了一个显著的瓶颈。与此同时,大语言模型在代码生成、自然语言理解等任务上展现出强大能力,但在为低层级硬件生成形式化安全断言这一特定领域,其潜力尚未被系统性地探索。现有的自动化验证工具要么缺乏灵活
来源:IEEE Access
时间:2025-12-04
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探索短期微重力环境作为治疗脊柱退化和椎间盘间隙变窄的方法:一项叙述性综述
近年来,随着商业航天的发展,模拟微重力环境在脊柱康复和运动恢复中的应用逐渐受到关注。大量研究表明,微重力环境通过减轻脊柱轴向压力、促进椎间盘水分吸收和细胞修复,可能逆转部分退行性病变。这种非侵入性疗法在运动员群体中尤其具有潜力,因为高强度运动导致的脊柱慢性损伤问题较为突出。### 疗效机制分析1. **脊柱力学重置**:地球重力环境下,脊柱承受着约20%自身体重的垂直压力。模拟微重力技术(如抛物飞行、水疗、干燥浸渍)可将这种压力降至地球表面的10%-30%,显著降低椎间盘纤维环和髓核的应力负荷。例如,干燥浸渍疗法可使健康男性志愿者的腰椎间盘高度增加1.5-3厘米,水分含量提升17%-27%。2
来源:Spine Research
时间:2025-12-04
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基于随机分裂广义活性空间方法的强关联电子系统高效多参考微扰理论
随机分裂广义活性空间(Stochastic-SplitGAS)方法:强关联电子系统的高效多参考微扰策略理论背景与挑战强关联电子系统的精确量子化学描述是现代计算化学的核心挑战之一。这类系统通常包含多个简并或近简并的电子态,其波函数需要多组态表示。完全活性空间自洽场(CASSCF)方法提供了重要的起点,但其计算成本随活性空间大小呈指数增长,限制了其应用范围。此外,CASSCF仅处理静态关联,而动态关联效应对于定量准确性至关重要。多参考组态相互作用(MRCI)和微扰理论(如CASPT2)是考虑动态关联的常用方法,但前者计算昂贵,后者在处理大活性空间或特定系统(如多核过渡金属簇)时可能出现系统性误差。
来源:Journal of Chemical Theory and Computation
时间:2025-12-04
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一种综合方法用于表征有机化学专业学生眼球运动的变化
这篇研究聚焦于如何通过整合眼动追踪数据的多维度指标,系统分析学生在化学任务中视觉行为的变化及其与学习效果的关系。研究结合两个实验场景(无干预与干预组),采用定量化方法与质性案例对比,揭示了眼动数据在化学教育评估中的综合应用价值。### 一、研究背景与核心问题在化学教育中,学生常因无法有效处理复杂结构式而影响学习效果。传统评估主要依赖任务正确率,但无法捕捉学生认知过程中的视觉行为变化。研究团队通过眼动追踪技术,重点解决两个核心问题:1. 如何构建综合指标量化学生视觉行为的变化幅度?2. 单一眼动指标与整体行为变化的关系如何?研究特别关注有机化学中的R/S构型判断任务,因其需要学生处理三维空间信息
来源:Journal of Chemical Education
时间:2025-12-04
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重新思考有机化学教学的机械性方法†
有机化学教学中的机制化困境与革新路径探析(总字数:约2200字)一、传统教学范式的认知冲突有机化学教学自1959年Morrison和Boyd的经典教材确立以来,始终采用"反应-机制"的同步教学模式。这种将电子推算机制(Electron-Pushing Mechanisms, EPMs)与化学反应同步教授的方式,理论上能够通过可视化步骤解释反应机理,但实际教学效果却存在显著反差。核心矛盾体现在:85%以上的初学者在完成EPM任务时,会优先通过结构对比(Reactants→Products)推导机制,而非基于电子转移逻辑。例如在亲核取代反应中,学生更倾向于记住"好的离去基团优先反应"的规则,而非理
来源:Journal of Chemical Education
时间:2025-12-04
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通过核磁共振技术检测到可生物降解和可回收的类聚乙烯聚酯中的界面及晶体左手性OCH2–CH2O层
本文通过先进固态核磁共振(NMR)技术研究了一类具有聚乙烯(PE)特性的可生物降解聚酯的构象与超分子结构。研究聚焦于由乙烯二醇与不同碳链长度的二羧酸合成的三类材料:PE-2,12(二羧酸链长12碳)、PE-2,18(18碳)和PE-2,48(48碳)。实验发现,这些材料在结晶区和非晶区均存在独特的甘菊式(gauche)构象的OCH2-CH2O结构,且其分布与链长存在显著关联。### 关键发现解析1. **构象多样性检测** 通过¹³C标记的乙烯二醇单元,研究者首次揭示了聚酯结晶区中甘菊式结构的稳定存在。常规PE材料仅存在反式(anti)构象,而本研究的PE-2,12和PE-2,18在结
来源:Journal of the American Chemical Society
时间:2025-12-04
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通过X射线激发光致发光和俄歇发射技术揭示了氧化氯镧固溶体中的缺陷结构及其阴离子导电性
该研究聚焦于LaOCl晶体中阴离子空位的引入对卤素离子传输机制的影响,通过多维度表征手段和理论计算,揭示了缺陷工程调控离子导电机理的关键路径。研究采用钙离子部分取代铈位的方式,系统考察了阴离子空位浓度与晶体结构、光学性质及离子电导率之间的构效关系,为高安全固态电解质的设计提供了新思路。**1. 材料设计与合成方法**研究团队通过固相反应合成不同Ca掺杂浓度的LaOCl纳米片(0-30 at. %),采用高温梯度烧结(850-1050℃)确保合金均匀性。特别在制备含Dy/Tb掺杂的样品时,通过调整合成温度(1050℃)和反应动力学,有效避免了传统低温合成导致的纳米片过度烧结问题。XRD分析证实所
来源:Chemistry of Materials
时间:2025-12-04
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基于机器学习的全周期评估方法,用于评估煤矿中的瓦斯抽采性能
煤矿气体开采全周期评估体系的创新与实践随着煤矿开采深度持续增加,瓦斯灾害防控已成为制约煤炭资源安全高效开发的核心问题。当前工程实践中存在三大关键痛点:开采方案缺乏科学量化评估、施工过程动态监测不足、效果验证滞后影响风险管控。针对这些技术瓶颈,研究团队构建了覆盖"设计-施工-开采-验收"全流程的智能评估体系,通过融合贝叶斯优化与随机森林回归的预评估模型,以及深度神经网络与自编码器的动态评价系统,实现了开采过程精准管控。一、技术背景与行业痛点我国煤矿开采深度已普遍超过800米,地质条件复杂化导致瓦斯赋存形态和运移规律显著变化。据统计,全国40%以上运营煤矿属于高瓦斯或突出矿井,瓦斯超限事故占煤矿安
来源:ACS Omega
时间:2025-12-04
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含有安迪罗巴油(Carapa guianensis Aubl)的皮克林乳液的优化:物理化学特性、实验方法及其用于外用的流变行为研究
### 研究解读:基于和iroba油与Veegum的Pickering乳液优化与稳定性分析#### 1. 研究背景与意义亚马逊ian植物来源的油脂因其独特的生物活性成分(如多不饱和脂肪酸、抗氧化剂等)在制药和化妆品领域备受关注。和iroba油(Carapa guianensis Aubl.)作为典型代表,具有显著的抗炎和伤口愈合特性,但其高脂性和易氧化性导致传统乳液的稳定性不足。本研究通过开发Pickering乳液(以固体颗粒Veegum稳定),旨在解决传统乳液易分层、降解快的问题,为功能性护肤品开发提供新思路。#### 2. 关键材料特性分析(1)**和iroba油理化性质** - **酸
来源:ACS Omega
时间:2025-12-04
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在财政激励和技术进步的背景下,消费者对电动汽车的偏好演变
本研究聚焦中国新能源汽车市场发展七年来(2017-2023),通过整合销售数据与计量模型,系统解析消费者偏好的动态演变及其驱动因素。研究采用需求侧分析方法,构建包含价格敏感度、技术参数感知度及区域特征差异的复合模型,揭示市场成熟过程中消费者决策逻辑的根本转变。在研究设计层面,突破传统静态分析框架,创新性地将政策激励周期与技术迭代轨迹进行时空对位。数据采集涵盖国内三大汽车制造商年度财报、乘联会月度销售统计及政府公开的财政补贴数据,时间分辨率达到月度级别,确保捕捉市场波动中的关键转折点。研究特别注重区分显性政策刺激与隐性技术驱动,通过构建反事实场景模拟,量化不同政策工具的边际贡献。研究发现呈现三个
来源:TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT
时间:2025-12-04
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基于机器视觉的智能分析方法,用于研究碾压堆石中的颗粒破碎现象
该研究针对水利工程中碾压填筑材料颗粒破碎问题,提出了一套基于机器视觉的智能评估框架。研究背景显示,传统评估方法存在取样破坏、空间对应性差等缺陷,且无法有效捕捉微观裂纹。作者团队通过整合多阶段深度学习模型、生成对抗网络数据增强和图像分割算法,实现了对碾压后颗粒破碎程度的自动化检测与量化评估。### 研究背景与问题提出在水利工程领域,碾压填筑作为关键技术,其核心在于通过机械碾压提升材料密实度。然而,高强度的碾压过程会导致颗粒内部裂纹扩展甚至破碎,这种微观结构变化直接影响材料的渗透性、强度和长期稳定性。据统计,碾压后表面颗粒破碎率可达17%-24%,而传统评估方法需耗费2-3小时进行人工取样筛分,且
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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经过优化并采用3D打印技术制造的钢制花园桥梁:从设计到实验验证
本文聚焦于 wire-arc directed energy deposition(DED-Arc)技术在大规模金属结构制造中的应用,通过设计、制造与实验验证相结合的方式,成功实现了一座4米跨度的东方园林风格钢桥的产业化验证。该桥由帝国理工学院与日本清水建设联合研发,其创新性体现在三个维度:一是首次将拓扑优化算法与金属3D打印技术结合,突破传统结构设计边界;二是开发模块化制造工艺,使超长结构实现分段打印;三是建立非破坏性检测与破坏性试验相结合的验证体系,为 additive manufacturing(增材制造)结构工程化提供实证基础。在结构设计方面,研究团队采用"设计-优化-验证"的递进式开
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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基于房间布局信息的相机姿态估计技术,用于从全景图像自动重建室内环境的三维模型
建筑与工程领域中的全景图像自动3D重建技术研究一、技术背景与行业需求建筑信息模型(BIM)在工程全生命周期管理中的核心作用日益凸显,但传统激光扫描或全站仪测量存在设备复杂、数据获取耗时等问题。图像驱动的三维重建技术凭借其快速获取、成本低廉的优势,在建筑验收、施工监控、运维管理等环节展现出重要价值。根据国际建筑协会(CIOB)2022年度报告,全球仍有超过60%的工程项目未建立完整数字孪生模型,主要障碍在于现场数据采集与处理效率低下。二、现有技术痛点分析当前主流的图像处理方法存在三个关键缺陷:首先,依赖深度学习模型需要大量标注数据,导致实施门槛较高;其次,全景图像的畸变校正过程复杂,容易引入系统
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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混凝土裂缝推理:一种可解释的缺陷诊断方法,该方法结合了预训练的生成式Transformer 4模型和多模态无损检测数据
Sujin Jin|Homin Song|Jungoo Kang|Byoungjoon Yu|Seunghee Park韩国水原市成均馆大学土木与环境工程系,邮编16419摘要及时检测混凝土的老化与劣化需要结合实验室级精度和现场适用性的诊断方法。现有模型存在决策过程不透明以及多模态传感器数据整合能力有限的问题。本文提出了“混凝土裂缝推理”(Concrete Crack Reasoning, CCR)这一经过现场验证的诊断框架,该框架通过两个模块克服了这些限制:(i)传感器特定的卷积神经网络(CNN)从探地雷达(GPR)、冲击回波(IE)和超声波检测(UT)中提取特征,并将其转化为简洁、人类可读
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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利用无人机多视角摄影测量技术和多模态大型模型提升3D建筑重建质量
智慧城市背景下的三维建筑重建质量提升方法研究(总字数:2237字)一、研究背景与意义随着智慧城市建设进入深化阶段,三维建筑模型作为数字孪生城市的基础数据单元,其精度和完整度直接影响城市运营决策的质量。当前主流的三维重建技术主要依赖无人机航拍数据,通过多视几何方法构建建筑模型。此类技术虽能实现厘米级精度(实测误差2-5cm),但在实际应用中仍面临显著挑战:首先,传统方法依赖人工经验判断模型缺陷,存在效率低下和主观性强的问题;其次,复杂建筑形态(如曲面屋顶、玻璃幕墙)容易导致几何变形和纹理模糊;再者,现有技术流程中存在多个依赖人工干预的环节,包括缺陷定位、补拍决策和模型优化等关键步骤,严重制约了大
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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一种轻量级框架,用于利用多视图和异构图以及决策级融合技术对IFC(Industry Foundation Classes)元素进行分类
建筑信息模型(BIM)作为数字孪生技术的核心支撑,其数据交换的语义一致性始终是制约跨平台协作的关键瓶颈。国际标准化组织(ISO)推出的IFC标准试图通过统一的表达框架解决这一问题,但实际应用中仍普遍存在实体标签语义失真现象。这种现象在建筑全生命周期管理中尤为突出:从设计阶段的Revit到施工阶段的Tekla,再到运维阶段的Bentley,不同软件工具的IFC映射策略差异导致约40%的实体标签出现错位[6,7],严重威胁着合规检查、数字孪生等下游应用的可靠性。传统解决方案主要依赖两种技术路径:显式几何特征学习和隐式语义关联挖掘。显式特征方向通过构建点云、网格或多视角投影提取形状信息,其中移动端优
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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用于机器人木材墙体预制组装序列规划的方法
杨成轩|蔡良婷|陈玉香|康世忠阿尔伯塔大学土木与环境工程系,加拿大阿尔伯塔省埃德蒙顿市St.街116号和85大道交汇处,邮编T6G 2R3摘要在过去十年中,工业机器人在建筑领域的应用逐渐增加,尤其是在预制建筑过程中。机器人预制的一个关键挑战是确定一个可行且高效的组装顺序。现有的组装顺序规划(ASP)方法主要关注组件放置,但缺乏对材料特性、紧固操作以及木墙框架执行约束的考虑。为了解决这一难题,本文开发了一种自动化ASP方法,该方法整合了立柱放置和紧固动作,确保序列无工具碰撞且可行。该方法包括三个模块:数据预处理、立柱放置排序和组装顺序优化。一种参数化几何表示(PGR)模型结合一个八参数立柱关系矩
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04
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基于BIM的生命周期碳排放管理,在运行过程中整合了多物理场稳态分析方法
该研究针对建筑行业全生命周期碳排放核算中存在的核心问题,提出了一套基于BIM与LCA深度融合的创新解决方案。研究团队通过构建多物理场耦合算法和开发协作式计算平台,有效解决了传统核算模式中存在的数据标准化不足、场景适应性差、动态更新滞后等关键瓶颈,为建筑行业低碳转型提供了可量化的技术支撑体系。在方法论层面,研究突破传统单因素核算模式,首次将建筑热力学、流体力学、结构力学等多物理场耦合分析引入运营阶段碳排放计算。通过建立动态平衡方程组,实现了对建筑围护结构、机电系统、室内环境等多维参数的协同解析。这种跨学科的技术整合,使碳排放核算从静态估算转向动态模拟,特别在处理复杂建筑形态和混合能源系统时展现出
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-04