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Comparison of Network Generation Techniques for Unconsolidated Porous Media

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ComparisonofNetworkGenerationTechniquesforUnconsolidatedPorousMediaRiyadhAl-Raoush,KarstenThompson,andClintonS.Willson*ABSTRACTFirst,wediscussnetworkmodelsandtechniquesfordeterminingthepore-scalepropertiesandcharacteris-Whilenetworkmodelsofporousmaterialshavetraditionallybeentics;second,wedescribetheregularandrandomporousconstructedusingregularordisorderedlattices,recentdevelopmentsallowthedirectmodelingofmorerealisticstructuressuchasspheremediasystemsusedtovalidateandevaluatethetech-packings,microtomographicimages,orcomputer-simulatedmateri-niquesweareproposing;third,wepresenttheimprove-als.Oneoftheobstaclesinthesenewerapproachesisthegenerationmentsmadetotwonetworkgenerationtechniquesofnetworkstructuresthatarephysicallyrepresentativeoftherealbasedontheirknownlimitations;fourth,wevalidatesystems.Inthispaper,wepresentandcomparetwodifferentalgo-thesealgorithmsusingregularpackings;andfinally,werithmstoextractporenetworkparametersfromthree-dimensionalevaluateandcomparethenetworkrepresentationsofimagesofunconsolidatedporousmediasystems.Thefirstapproach,randompackingsgeneratedbythesetechniques.whichutilizesapixelizedimageoftheporespace,isanextensiontounconsolidatedsystemsofamedial-axisbasedapproach(MA).ThesecondapproachusesamodifiedDelaunaytessellation(MDT)oftheBACKGROUNDgrainlocations.ThetwoalgorithmsarevalidatedusingtheoreticalEarlymodelsdevelopedtoaccountforpore-scalepackingswithknownpropertiesandthenthenetworksgeneratedpropertiesidealizedtheporespaceascollectionsoffromrandompackingarecompared.Fortheregularpackings,bothcapillarytubesandprovidedsimpleanalyticalsolutionsmethodsareabletoprovidethecorrectporenetworkstructure,includ-ingthenumber,size,andlocationofinscribedporebodies,thenum-topredictcontinuum-scalepropertiessuchasperme-ber,size,andlocationofinscribedporethroats,andtheconnectivity.ability.However,thesemodelsfailedtoincorporatetheDespitethegoodagreementfortheregularpackings,therewereinterconnectivityoftheporespace.Thustheideaofdifferencesinboththespatialmappingandstatisticaldistributionsinrepresentingtheporespaceasatwo-orthree-dimen-networkpropertiesfortherandompackings.Thediscrepanciesaresionalnetworkemergedfromthepioneeringworkbyattributedtothepixelizationatlowresolution,non-uniquenessoftheFatt(1956a,b,c).Duetothecomplexityofthepore-inscribedpore-bodylocations,anddifferencesinmergingprocessesspacemorphology,theporebodiesandthroatsareusu-usedinthealgorithms,andservetohighlightthedifficultyincreatingallyrepresentedbysimplifiedshapes.Porebodieshaveauniquenetworkfromacomplex,continuumporespace.beenrepresentedbyspheresorcubes,whileporethroatshavebeenrepresentedbycylindersorotherductswithnon-circularcross-sections.Althoughnet-Waterandsolutetransportandthedistributionworkmodelscanbetwo-orthree-dimensional,two-ofphasesinsubsurfacesystemsaredirectlyre-dimensionalnetworkshavesignificantlimitationsinlatedtothegeometryandthetopologyoftheporespacehowtheyrepresenttheinterconnectivityofrealthree-andcanhaveastronginfluenceoncontinuumscaledimensionalmedia(ChatzisandDullien,1977).Com-properties.Whilemanyprocessesrelatedtositeassess-monthree-dimensionalnetworksarerandom(e.g.,mentandremediationareusuallystudiedusingacontin-LowryandMiller,1995)orcubiclatticeswithcoordina-uumapproach,pore-scalemodelingisconsideredapow-tionnumberofsix(orsmallerifbondsareremoved).erfultooltobetterunderstandthephysicalprocessesInactualporousmediasystems,however,theconnectiv-involvedandtodeterminemacroscaleconstitutiverela-ityisdistributed,andcanhavevalueslargerthansixtionshipsthatcanbedifficulttoobtainexperimentally.(Kwiecienetal.,1990).OnesolutiontothisproblemisThemostcriticalpartofconstructinganetworkmodeltousephysicallyrepresentativenetworks,whichdonotistheidentificationoftheporestructure.Thiscanbeemployanunderlyinglatticebutinstead,mapthetruedoneusingeitherusingcomputer-generatedporousme-porestructureofamediumontoanetwork(Bryantetdiasystemsorthroughtheuseofnon-destructiveim-al.,1993a).Consequently,theyretainmorecompletelyagingtechniques(e.g.,synchrotronmicrotomography).thetrueporemorphologyandanyinherentspatialcor-Thesignificantchallengeliesinthegenerationofnet-relations.workstructuresthatarephysicallyrepresentativeoftheNetworkmodelshavebeenusedtostudyawiderangerealmaterialsofinterest.ofsingleandmultiphaseflowprocessesincludingrela-Inthispaperwepresentthedevelopmentofandtivepermeability(BluntandKing,1990,Rajarametcomparetwoimprovedtechniquesforgeneratingphysi-al.,1997,FischerandCelia,1999);theeffectofporecallyrealisticnetworkmodelsofgranularporousmedia.structureonrelativepermeabilityandcapillarypressurehysteresisintwophasesystems(JerauldandSalter,R.Al-RaoushandC.S.Willson,Dep.ofCivilandEnvironmental1990);predictionofpermeability(Bryantetal.,1993a);Engineering,LouisianaStateUniv.,BatonRouge,LA70808;K.Thompson,Dep.ofChemicalEngineering,LouisianaStateUniv.,investigationofthefunctionalrelationshipbetweencap-BatonRouge,LA70808.Received6June2002.*Correspondingau-illarypressure,saturation,andinterfacialareas(Reevesthor(cwillson@lsu.edu).andCelia,1996);predictionofpermeabilitiesandresi-PublishedinSoilSci.Soc.Am.J.67:1687–1700(2003).SoilScienceSocietyofAmericaAbbreviations:MA,medial-axisbasedapproach;MDT,modifiedDe-launaytessellation.677S.SegoeRd.,Madison,WI53711USA1687

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GhostConv轻量级网络设计及故障诊断研究

GhostConv轻量级网络设计及故障诊断研究

第 37 卷第 1 期2024 年1 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 37 No. 1Jan. 2024

GhostConv轻量级网络设计及故障诊断研究

赵志宏1， 李春秀2， 杨绍普1

（1.石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室， 河北 石家庄 050043；2.石家庄铁道大学信息科学与技术学院， 河北 石家庄 050043）

摘要: 提出一种GhostConv轻量级网络模型并将其用于故障诊断。GhostConv利用常规卷积生成一小部分特征图，然后在生成的特征图上进行多次特征提取来生成其余特征图，最大程度地节约了常规卷积中生成冗余特征图的成本，减少了模型参数，保证了模型的性能。采用连续小波变换对振动信号进行时频变换生成二维时频图，之后利用设计的GhostConv搭建轻量级网络模型进行故障诊断。采用凯斯西储大学轴承数据集进行验证，并与其他卷积结构网络模型进行参数量、计算量以及识别准确率的对比。实验结果表明，与其他模型相比，所使用的网络模型在参数量和计算量较少的条件下依旧有较高的识别精度，且具有较好的鲁棒性和泛化能力，具有一定的工程应用价值。

关键词: 故障诊断； 滚动轴承； 轻量级网络； GhostConv； 时频图中图分类号: TH165+.3；TH133.33 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2024）01-0182-09 DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2024.01.018

引 言

轴承作为旋转机械最重要的组成部分，在运行

过程中出现故障会导致安全事故的发生，造成巨大

的经济损失。因此，对滚动轴承的故障诊断越来越

受到研究人员的重视［1］。目前，关于轴承故障诊断

的研究已有多种方法，例如，Lu等［2］使用遗传算法

和经验模式分解提取特征，然后使用支持向量机对

故障进行分类和识别。Mao等［3］提出了一种结合多

软件定义网络SDN的研究进展

软件定义网络SDN的研究进展

软件学报ＩＳＳＮ１０００—９８２５．ＣＯＤＥＮＲＵＸＵＥＷＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，２０１５，２６（１）：６２－８１［ｄｏｉ：１０．１３３２８６，ｃｎｋｉ．ｊｏｓ．００４７０１】＠中国科学院软件研究所版权所有．

软件定义网络（ＳＤＮ）研究进展木

张朝昆，崔勇，唐鬻神，吴建平

（清华大学计算杌科学与技术系，北京１０００８４）

通讯作者：崔勇，Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｕｉｙｏｎｇ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎＥ－ｍａｉｌ：ｊＯＳ＠ｉｓｃａｓ．ａｃ．ｃａｈｔｒｐ：／／ｗｗｗ．ｊｏｓ．ｏｒｇｃｎＴｅｌ：＋８６一１０．６２５６２５６３

摘要：网络抽象促使软件定义网络（ｓｏｆｔｗａｒｅ．ｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，简称ＳＤＮ）的产生．ＳＤＮ将数据平面与控制平面解耦合，简化了网络管理．首先从ＳＤＮ诞生发展的背景入手，梳理了ＳＤＮ的体系结构，包括数据层、控制层和应用层，

并按照ＳＤＮ的层次结构深入阐述其关键技术，特别分析了一致性、可用性和容错性等特性．然后，论述了ＳＤＮ在不

同应用场景下的最新研究成果．最后，展望未来研究工作．

关键词：软件定义网络；接口；交换机；控制器；网络抽象中图法分类号：ＴＰ３９３

中文引用格式：张朝昆，崔勇，唐瑶袜，吴建平．软件定义网络（ＳＤＮ）研究进展．软件学报，２０１５，２６（１）：６２—８１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｏｓ．ｏｒｇ．ｃｎ／１０００－９８２５／４７０１．ｈｔｍ

英文引用格式：ＺｈａｎｇＣＫ，ＣｕｉＹ，ＴａｎｇＨＹ，ＷｕＪＰ．Ｓｔａｔｅ—ｏｆ－ｔｈｅ－Ａｒｔｓｕｒｖｅｙｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ－ｄｅｆｉｎｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）．ＲｕａｎＪｉａｎＸｕｅＢａｏ／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，２０１５，２６（１）：６２—８１（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗｗ．ｊｏｓ．ｏｒｇ．ｃｎ／１０００—９８２５／４７０１．ｈｔｍ

Ｓｔａｔｅ－ｏｆ－ｔｈｅ－ＡｒｔＳｕｒｖｅｙＯＵＳｏｆｔｗａｒｅ－ＤｅｆｉｎｅｄＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＳＤＮ）

国际贸易英文专业术语

国际贸易英文专业术语

1 关键术语

1.相互依赖 Interdependence: The (economic) relationships among nations, is given

by the ratio of their imports and exports of goods and services.

2.国际贸易理论

International Trade Theory: Analyzes the basis and the gains from trade.

3.国际贸易政策

International Trade Policy: Examines the reasons for and effects of trade restrictions

英文阅读材料

1.Gains from Trade Liberalization

Five major kinds of gains from free trade can be identified; however, there is

considerable overlap among them. These gains come from unilateral policy shifts as well as

from the liberalization that takes place through regional and multilateral negotiations.

Quantitative estimates and further elaboration of the gains from liberalization will be found

in a recent OECD book (1998b).

Static Gain

Free trade allows countries to export those goods and services that the, can make

头颈部cta检查中低辐射剂量及低对比剂浓度与用量的研究进展

头颈部cta检查中低辐射剂量及低对比剂浓度与用量的研究进展

中国中西医结合影像学杂志2016年9月第14卷第5期

近年来，随着MSCT的快速发展，头颈部CTA以

其检查方便、相对无创、费用相对较低及图像直观等

优势逐渐取代DSA，成为诊断脑血管疾病的常规及

首选检查手段。然而，由于常规头颈部CTA的扫描

范围较大，存在受照剂量相对较高的缺点。此外，

CTA使用碘对比剂，可引起药物不良反应。因此，如

何降低头颈部CTA检查的辐射剂量和对比剂损害

成为研究新热点。

1低辐射剂量头颈部CTA检查的研究进展

1.1国际放射防护委员会（ICRP）对X线照射生物

学危害有相当明确的阐述，并分为远期效应和近期

效应［1］。远期效应为多次微小剂量的长期累积可能

会引起癌症和遗传效应的发生；近期效应有单次剂

量阈值，单次接受超剂量X线辐射会带来白内障、皮

肤损伤等辐射损伤。研究［2］表明，10mSV的有效剂量

即可增加0.05%的患癌危险性，对妇女及儿童影响更

大。Alkhorayef等［3］比较研究头、肺、腹、盆及下肢等

部位CTA检查中患者所受辐射剂量及其对患者的

影响表明，头部CTA的辐射剂量越大对患者的生物效应也越大，主要影响眼、甲状腺等对X线敏感的器

官。目前已有大量学者致力于CT低辐射剂量检查的

研究［4］。但当前低CT辐射剂量检查的研究大多集

中在心肺、腹部、盆腔等部位［5-7］，头颈部CTA低剂量

检查的研究仍较少。

1.21990年Naidich等［8］首次提出了低剂量CT

（LDCT）的概念，其方法是其他扫描参数不变，降低

管电流从而降低X线辐射剂量。自此，降低管电流成

为临床实践中较常用且最简单易行的降低辐射剂量

的方法。随着CT扫描技术的发展，出现了利用人体

长轴上的不均匀性与横轴上的不对称性动态调整管

电流的方法，即自动管电流调节（ATCM）技术。多项

研究［6，9-10］证实，通过特定的参数设定，如噪声指数

（NI）、管电流范围等，ATCM技术在多个部位应用中，

可在图像质量不变的前提下显著降低患者的受照剂

量。但ATCM技术在头颈部CTA检查中的应用报道