DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 混沌是非线性动力系统中的一种新的存在形式，是非线性动力系统的一个重要组成部分。混沌貌似有序却又无序，存在一定的确定性现象又不缺乏随机性。混沌系统具有正的Lyapunov指数，对于初始值的选取极其敏感，很微小的变化都会导致出现不同的结果。2008年HP实验室发现的忆阻器实物模型 [ 1 ] 引发了忆阻器和基于忆阻器的混沌系统的研究热潮 [ 2 ] - [ 8 ] 。在通过搭建实际硬件电路来研究混沌系统方面 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] ，众多的研究者通常只改变某组混沌系统控制参数所对应的电路参数来获取系统吸引子相图，以验证控制参数对于系统的非线性动力特性的影响，并没有分析其系统信号频率范围以及该频率范围的选取范围对于原系统非线性动力特性的影响 [ 2 ] - [ 10 ] 。文献 [ 1 ] 的图2(b)展示了随着频率的增加，忆阻器的伏安特性曲线由100 Hz时所拥有的八字环型在1000 Hz时坍塌为一条直线，此结果揭示在基于忆阻器的混沌电路实现中，由于忆阻器元器件的伏安特性将会随着信号频率的改变而变化，混沌电路信号的震荡频率范围改变可能对系统的非线性动力特性产生潜在影响。本研究以简化Lorenz系统为例，分析积分电路的参数配置对混沌系统信号的震荡频率范围改变及其对于非线性动力系统特性的潜在影响。
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user: 2. 简化Lorenz系统 简化Lorenz系统数学模型如(1)式所示，它具有丰富的动力学特性，其系统参数c在[−1.59， 7.75]的范围内取值时系统处于混沌状态，当取值为−1时，该系统为经典的Lorenz系统 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 。 { x ˙ = 10 ( y − x ) y ˙ = ( 24 − 4 c ) x − x z + c y z ˙ = x y − 8 z / 3 (1) 经变量比例压缩及时间尺度变换，数学模型(1)所对应的电路模型状态方程如(2)所示。改变电路模型的可调电阻R 14 的阻值可以等效为改变系统(1)中参数c的值。 { d x / d t = 1 R 5 C 1 ( R 3 R 1 y − R 4 ( R 1 + R 3 ) R 1 ( R 2 + R 4 ) x ) d y / d t = 1 R 17 C 2 ( R 16 R 8 x − R 16 R 7 10 R 9 R 6 x z + R 16 R 14 R 15 ( R 11 R 12 R 10 y − 1 R 13 x ) ) d z / d t = 1 R 22 C 3 ( R 20 10 R 18 x y − R 21 ( R 18 + R 20 ) R 18 ( R 21 + R 19 ) z ) (2) 图1. 混沌吸引子相图(x-y平面，x-z平面) 图1给出了当参数c = 3.4时方程(1)的MATLAB仿真结果，显示系统在该参数下处于混沌状态。 电路模型状态方程(2)的实现涉及时间尺度变换即积分电路中电阻R及电容C的配置。积分电路在滤波电路中属于低通滤波器的一种，对于信号中的高频信息具有抑制作用。由于积分电路的电阻电容的取值决定积分时间常数τ (= RC)及滤波截止频率f 0 (=1/(2πRC))，因此在混沌硬件电路的实现时需考虑由积分电路电阻电容参数的不同配置而导致系统信号频率震荡范围的改变是否会影响系统其它器件的电路特性，以及是否会进一步影响混沌系统的非线性动力特性。例如文献 [ 1 ] 提出的HP忆阻器以及文献 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 中提及的忆阻器模型只在一定频带上保持着忆阻器的相关特性，并非在全频带上保持相同的特性。 [ 1 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 。 图2中，保持R 14 = 3.4 kΩ (对应模型1的c = 3.4)及积分电阻R = 1 kΩ参数不变，分别设置积分电容C为1 nF、100 nF及4.7 uF，通过Multisim仿真观察系统的信号频谱，分析积分时间常数对于混沌电路的影响。 图3给出了简化Lorenz电路的系统信号在不同积分常数下的时域图，横坐标分别为每一大格1 ms (图a)、20 ms (图b)和1 s (图c)，纵坐标均表示每大格5 V电压。图4显示该简化Lorenz电路系统信号的频谱图(对应图3的时域图)，横坐标分别为每格10 kHz (图a)、100 Hz (图b)和20 Hz (图c)。观察图4的频谱图可知，采用1 nF电容时，震荡信号基本落在f < 80 kHz (滤波电路截止频率为f 0 = 159.2 KHz)的范围之内，而采用电容C = 100 nF和C = 4.7 uF时，信号震荡频率分别只存在于f < 700 Hz (滤波电路截止频率为f 0 = 1592.4 Hz)和f < 20 Hz (滤波电路截止频率为f 0 = 33.9 Hz)的范围之内。非线性动力系统信号的震荡频率范围会随着积分时间常数的改变而改变，系统最高的信号频率小于积分电路所设定的信号截止频率。 图5给出了在混沌系统控制参数c对应的电路可调电阻R 14 的不同取值及不同积分常数的情况下，系统从混沌状态过度到非混沌状态时的双环面现象时吸引子相图，当积分时间常数选用0.0047 s或10 −4 s时，增大可调电阻器R 14 阻值至7.38 kΩ时系统从混沌状态转移至非混沌状态，并呈现出周期为2的环面现象。 由图3至图5可以看出，对于简化Lorenz混沌电路R 14 的取值决定该电路的系统状态，积分时间常数的选取不同不会改变该系统的非线性动力特性。随着积分时间常数的逐渐增大，时域信号变化速度渐缓，相轨迹在相同时间内表现得越稀疏，导致不容易在示波器上观测到完整的轨迹连续混沌吸引子相图， 图2. 简化Lorenz电路图 图3. 简化Lorenz电路信号x(t)，y(t)，z(t)时域图(R = 1 kΩ， R 14 = 3.4 kΩ)。(a) C = 1 nF；(b) C = 100 nF；(c) C = 4.7 uF 图4. 简化Lorenz电路信号x(t)，y(t)，z(t)频谱图(R = 1 kΩ， R 14 = 3.4 kΩ)。(a) C = 1 nF；(b) C = 100 nF；(c) C = 4.7 uF 图5. 不同参数下x-y，x-z，y-z平面吸引子相图。(a) R 14 = 7.38 kΩ，C = 4.7 uF；(b) R 14 = 7.38 kΩ，C = 100 nF；(c) R 14 = 5.55 kΩ，C = 1 nF 图6. 系统非混沌状态下x(t)，y(t)，z(t)频谱图。(a) R 14 = 7.38 kΩ， C = 4.7 uF；(b) R 14 = 7.38 kΩ， C = 100 nF；(c) R 14 = 5.55 kΩ， C = 1 nF 但系统依旧保持着混沌特性。 图6显示电路在采用不同积分时间常数时(τ = 0.0047 s，τ = 10 −4 s，τ = 10 −6 s)，非混沌状态下的频谱图。可以看出，在相同条件下积分常数取值越大系统信号频率范围越窄，系统频率范围分别为f < 7Hz (图a)，f < 300 Hz (图b)。由图6(c)可以看出，此时系统信号比τ = 0.0047 s及τ = 10 −4 s时拥有更宽的频率范围(f < 50 kHz)。进一步提高系统输出信号的频率，即缩小积分时间常数使τ = 10 − 6 s，并逐渐增大可调电阻器R 14 的阻值。当R 14 = 5.55 kΩ时，系统从混沌状态转移到非混沌状态，并呈现出周期为2的环面现象。 由以上分析可知，简化Lorenz电路积分时间常数的取值影响系统的信号频率范围，积分时间常数越大，系统信号震荡频率越低，但并不改变该电路的非线性动力学特性。
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user: 3. 结论 在混沌系统的电路实现中，积分电路选取不同的积分时间常数会使得电路的系统信号频率分布范围发生改变。对于简化Lorenz电路，系统在低频范围内由于信号变化速度缓慢，不容易在示波器上观测到轨迹连续的混沌吸引子相图。减小积分电路的时间常数可以提高系统信号频率，在示波器上观测到完整的轨迹连续的混沌吸引子相图，但不会改变系统的混沌特性。这意味着积分电路参数的改变仅仅导致简化Lorenz电路的系统信号频率范围发生改变，不会改变原系统的非线性动力特性。在基于忆阻器的混沌电路中，由于忆阻器的伏安特性会随着系统信号频率范围的变化而改变，考虑到混沌电路本身对于系统初值的高度敏感性，系统信号的震荡频率范围改变可能对原动力系统的非线性动力特性产生潜在影响，此影响需要在后续的研究与实验中加以探索和验证。
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user: 摘 要 对中国入境旅游月度数据做季节单位根检验，HEGY检验结果表明，该时间序列不含季节性单位根，但含有长期单位根。此外，最小LM单位根检验结果显示该月度序列是带双突变的平稳序列。最后，使用Bai和Perron方法确定3个突变点，由此该时间序列构成4个不同趋势的发展阶段，并对各阶段的趋势改变的原因用社会、经济的外部事件做了合理的解释。 关键词 :中国入境旅游，HEGY检验，LM单位根检验，多重结构突变，Bai和Perron方法 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 对于包括中国入境旅游人数在内的经济时间序列的分析首先需要检测该时间序列是否是平稳的，单位根检验是时间序列平稳性检测的标准程序，其作用在于检测时间序列是一个随机趋势的过程(即，随机冲击将产生永久性的影响)，还是一个趋势平稳的数据产生过程(随机冲击只产生短暂的影响)。随机趋势过程 的一个最简单例子是随机游走 y t = y t − 1 + ε t ，其演化方程可写成： y t = y 0 + ∑ i = 0 t − 1 ε t − i ，前式显示随机冲击 ε t 的影响不会随时间消失。与之相反，对于平稳的1阶自回归过程 y t = ϕ y t − 1 + ε t ，由于要求 | ϕ | < 1 ，从其演化方程 y t = ϕ t y 0 + ∑ i = 0 t − 1 ϕ i ε t − i ，可看出随机冲击 ε t 的影响是短暂的，将会随时间而逐步消失。 首先由Dickey和Fuller (1979)提出ADF检验 [ 1 ] ，检测如下的辅助回归方程： Δ y t = α + β t + φ y t − 1 + ε t 其中， Δ y t = y t − y t − 1 ，是时间序列 y t 在第t期的一阶差分，t是时间趋势， ε t 是白噪声(零均值同方差的独立正态分布)。为了检测单位根，提出如下假设： H 0 : φ = 0 和 H 1 : φ < 0 。当不能拒绝原假设时，说明该时间序列存在单位根，是随机趋势的过程；而当拒绝原假设时，说明时间序列是趋势平稳的过程。一旦检测到单位根存在时，通常采用差分处理的方法使时间序列成为平稳(称为差分平稳)。需要指出的是，这种方法针对的是非季节性时间序列，比如年度时间序列或是明显不具备季节性特征的序列。 对于季度或月度等季节时间序列，Dickey、Hasza和Fuller (1984)将ADF单位根检验的方法应用到季节时间序列的单位根检验中，从而形成了DHF检验 [ 2 ] ，其检验方程为： ( 1 − L S ) y t = ϕ y t − S + ε t 其中，L为滞后运算符， ε t 是白噪声，S为季节数据的周期，例如S = 4是季度数据，而S = 12为月度数据。当ϕ = 1，若对所有的 s = 1 ， 2 ， ⋯ ， S 都成立，则 y t 是含季节性单位根的过程，也即，该过程是由S随机游走过程构成的，而且各随机游走过程之间相互独立。 然而，DHF检验存在着缺陷，其假定单位根存在于全部季节频率上。事实上，通过对季节差分算子(1 − L S )在不同季节频率上进行因式分解(以S = 4为例)： ，这4个因式的单位根分别为：1、−1和共轭复数±i，其中，单位根1称为非季节(零频率，即周期无穷大)单位根，单位根−1和±i称为季节单位根，分别对应频率π (周期为半年度)、π/2 (周期为4季度)和3π/2 (周期为4/3季度)。因此，季节时间序列的特征是复杂的，一些序列可能含有全部频率的单位根，而另一些序列可能仅含有某些频率的单位根。为此，Hylleberg，Engle，Granger和Yoo (1990)提出了针对季度数据(S = 4)的HEGY检验 [ 3 ] ，分别在零频率和季节频率上对序列进行单位根检验(即对单位根±1及共轭复数单位根±i分别进行检验)，并给出检验统计量及其相应的临界值。Beaulieu和 Miron (1993)将HEGY检验进一步扩展到月度数据 [ 4 ] ，并给出了检验统计量相应的临界值。 由于许多经济(季节性)时间序列都无法拒绝长期单位根，这是否表明时间序列含有随机趋势?在结构突变研究的一篇里程碑文章中，Perron (1989)发现，如果时间序列存在结构突变，会显著降低单位根检验的势 [ 5 ] 。在结构突变点事先已知(外生)的假设条件下，他推导了单位根统计量的渐近分布，并实证判定多数美国经济时间序列均是带结构突变的趋势稳定过程，而不是标准ADF检验所判定的单位根过程。但Perron假定结构突变点是外生的，其选择存在一定的主观和随意性。Zivot和Andrews (1992)提出一种内生化确定结构突变点的方法 [ 6 ] ，假定所有点均为可能的结构突变点，计算并选择最小的t统计量，确定模型估计的结构突变点。Lumsdaine 和Papell (1997)把ZA检验内生地确定一个结构突变点的方法扩展到两个突变点 [ 7 ] 。但ZA检验和LP检验存在一个共同的弱点，其原假设设定为没有结构突变的单位根过程，因而存在着“虚假拒绝”问题，即拒绝原假设并不意味不存在单位根，有可能是带结构突变的单位根过程。对此，Lee和Strazicich (2003)在Perron (1989)原假设的基础上进行扩展，提出了含两个内生突变点的最小LM (拉格朗日乘子)单位根检验 [ 8 ] ，因其在原假设中引入了结构突变成分，因而避免了“虚假拒绝”问题，一旦拒绝原假设，则一定接受时间序列是带结构突变的趋势平稳的备择假设。然而，LS检验使用网格搜索(Grid Search)技术来计算最小LM统计值，其时间复杂度为 O ( n m ) ，其中n为样本观察数，m为突变数目。当m大于2时，计算将很费时。另一方面，Bai和Perron (2003)在普通最小二乘(OLS)框架下，提出一种基于动态规划法的内生化多重结构突变点的估计方法 [ 9 ] ，对于任意给定的突变数目m，该动态规划算法所需的最小二乘运算数目最多为 O ( n 2 ) 。由于计算的有效性，BP方法得到了广泛的应用。 自上世纪九十年代，中国作为唯一的亚洲国家，首次跻身世界十大国际旅游目的地国家。至2014年，中国全年接待入境游客达12，849.83万人次，市场规模总量仅次于法国、美国和西班牙，位居世界第四。中国入境旅游客源市场呈现为港澳台同胞客源市场和外国人(含外籍华人)客源市场的双重结构，入境游客访华的主要目的是游览观光和休闲度假，其次是会议和商务旅行。中国入境旅游人数(单位：万人次)月度数据(1990.1~2014.12) [ 10 ] 的折线图见图1。 从图1可见，中国入境旅游人数有着较为明显的季节特性，长期趋势呈先成长、后平稳的态势。虽然已有国内学者对旅游和其他经济序列做过季节单位根检验 [ 11 ] [ 12 ] ，但对中国入境旅游月度序列还未做过类似的研究，国内学者对中国入境旅游时间序列的研究主要集中在SARFMA建模方面 [ 13 ] 等。本文实证分析的思路如下：首先使用HEGY检验对中国入境旅游月度序列进行季节单位根检验，然后使用最小LM单位根检验对该时间序列的长期单位根进行检验，如果能获得时间序列平稳性的确实证据，再使用BP方法对时间序列做多重结构突变点的估计及相应的长期趋势变化分析。
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user: 3. 实证分析结果 首先使用检验式(1)对中国入境旅游月度序列(记为 y t )进行季节单位根检验，其中确定性项 u t 本文设定为常数，其HEGY检验结果见表2。由表2的检验结果可以看到，在α = 0.05之下，不能拒绝零频率单位根的原假设，但所有其他频率的季节单位根的原假设都被拒绝。也即，中国入境旅游月度序列只含有长期(非季节性)的单位根，而不含有季节性的单位根。不含有季节性单位根的含义是该月度序列的季节形态特征是确定性的，其完全可以由引入11个月度虚拟变量的确定项来确定。因此，任何季节性差分过滤反而会引来模型设定的误差。 Table 2 HEGY test result 原假设 π 1 = 0 π 2 = 0 π 3 = π 4 = 0 π 5 = π 6 = 0 π 7 = π 8 = 0 π 9 = π 10 = 0 π 11 = π 12 = 0 统计值 T = −2.01 T = −4.77 F = 24.66 F = 26.59 F = 4.099 F = 6.298 F = 8.287 p值 0.184 <0.01 <0.01 <0.01 0.018 <0.01 <0.01 表2. HEGY检验结果 对于非季节性单位根，如果为获得平稳序列用于ARMA建模等，则应进行1阶差分过滤。本文因为要对该月度序列进行结构突变分析，对长期单位根不做1阶差分过滤。 其次，对中国入境旅游月度序列进行双突变的最小LM单位根检验，其检验结果如下： L M τ = − 10.661 ， λ 1 = 0.3 ，和 λ 2 = 0.7 。该最小LM统计量的显著性小于0.01，从而拒绝单位根的原假设，也即表明中国入境旅游月度序列是带结构突变的平稳序列，两个可能的突变点分别位于1996年10月和2007年11月。 在获得中国入境旅游月度序列平稳性的确实证据的基础上，可采用BP方法对其确定性趋势做进一步的分析。由于BP方法采用OLS分析框架，要求时间序列具有平稳性，否则，会产生“虚假回归”的问题。 设 X t = [ 1 ， t ] ，其中 t = 1 ， ⋯ ， n 为时间指数，使用结构多重突变估计的动态规划方法，对式(5)，给定突变点数目m从0到5，估计突变点( T 1 ， ⋯ ， T m )及其RSS和BIC，表3给出了相应的RSS和BIC值。根据BIC最小的选择准则，最合适的m = 3。 模型估计的3个突变点对应序列的时间分别为 T 1 = 1996.12 、 T 2 = 2003.1 和 T 3 = 2006.10 。也即，整个样本区间(1990.1~2014.12)可分为4个区隔：区隔1从1990.1至1996.12；区隔2从1996.12至2003.1；区隔3从2003.1至2006.10和区隔4从2006.10至2014.12。 为拟合各区隔中的回归系数，以区隔1为基期，对区隔2至4，引入区隔指数( j = 2 ， 3 ， 4 )如下：如果 T j − 1 ≤ i ≤ T j ，则 ；其它情况，则 U j = 0 。使用OLS拟合如下回归方程： y i = β 0 + β 1 t + ∑ j = 2 4 U j ( δ j 0 + δ j 1 t ) + ε i ( i = 1 ， ⋯ ， n )(8) 方程(8)回归系数估计结果汇总见表4，拟合方程的RSS = 50.91，R 2 = 0.9754，调整的R 2 = 0.9748，F统计值 = 1651，p-value：<2.2e−16。表4显示各回归系数估计值均是高度显著的。 Table 3 RSS and BIC in different values of m 0 1 2 3 4 5 RSS 2，457，510 1，057，961 865，546 756，709 726，694 720，769 BIC 3572 3336 3293 3270 3275 3289 表3. 不同m值时的RSS和BIC Table 4 Estimated results of regression Equation (8 系数 估计值 标准误差 T统计值 Pr (>|t|) β 0 226.4085 11.2086 20.199 <2e−16 2.5622 0.2291 11.185 <2e−16 δ 20 −282.7789 36.4930 −7.749 1.54e−13 −861.3323 106.0454 −8.122 1.30e−14 δ 40 850.4821 47.3518 17.961 <2e−16 3.2559 0.3639 8.947 <2e−16 6.1015 0.6276 9.722 <2e−16 δ 41 −2.5073 0.2924 −8.574 5.95e−16 表4. 方程(8)的回归系数估计结果 估计的各个突变点(虚线)和不同区隔中的趋势(实线)可标记在原序列的折线图上，如图2所示。这3个突变点形成的4个区隔可解释为中国入境旅游的发展经历了四个不同趋势的阶段：第1阶段从1990年1月至1996年12月，其入境旅游人数的增长率为 β 1 = 2.5622 (万人次/月)；第2阶段从1996年12月至2003年1月，入境旅游人数的成长率为 β 1 + δ 21 = 5.8181 (万人次/月)，该阶段成长率的增加应归因于中国在2001年正式加入WTO这一外部事件，随着中国对外经贸关系的加强，入世前后的来华人员也得到相应的增加；第3阶段从2003年1月至2006年10月，该阶段的趋势突变归因于中国2003年发生的SARS事件，从图2来看，首先截距有一个向下显著的突破，这对应于SARS刚发生时来华人数有一个巨量的萎缩，随着中国政府快速、有效的处置，顺利解决SARS事件，随后来华人数又有一个巨量的恢复性增长，这反映在该阶段的陡峭的斜率(成长率) β 1 + δ 22 = 8.6637 (万人次/月)上；第4阶段从2006年10月至2014年12月，该阶段的一个显著特点是平坦的斜率(成长率) (万人次/月，其主要原因是2008年爆发的国际金融危机，导致中国入境旅游人数在高位徘徊，成长率停滞不前。
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user: 4. 结论 对季节性经济时间序列分析，需考虑其季节性和长期趋势的特性，本文综合应用HEGY检验、最小LM单位根检验和BP方法对中国入境旅游月度序列进行了实证分析，得到如下结论：1) HEGY检验结果表明，中国入境旅游月度序列只含有长期的单位根，而不含有季节性的单位根。因此，不宜进行任何季节性差分过滤运算，否则，会引来模型设定不当而产生的误差。对于长期性单位根，最小LM单位根检验的结果表明，中国入境旅游月度序列是带有结构突变的平稳序列。2) 在获得中国入境旅游月度序列平 图2. 中国入境旅游人数多重突变点和不同趋势的估计 稳性的确实证据的基础上，按照最小BIC的选择原则，由BP方法确定了中国入境旅游月度序列3个内生的突变点，这3个突变点形成的4个区隔可解释为中国入境旅游的发展经历了四个不同趋势的阶段，而且，这四个阶段不同趋势的成因都可以由一个显著的外部事件来解释，这为中国入境旅游趋势分析提供了一个特别的视角。
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user: 摘 要 化学机械抛光后的硅片，都会在去离子水中浸泡一段时间才会做后面的最终清洗。但浸泡时间和浸泡条件会影响到最终的清洗效果。本文研究了不同浸泡条件下，硅片经过最终清洗后表面颗粒的变化。 关键词 :表面活性剂，金属沾污，颗粒，CMP Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 概述 随着信息技术的深入发展和广泛应用，微电子工业快速发展，对电路集成程度的要求也越来越高，这对硅片的表面质量的要求也越来越高。为了获得高平整度硅片，化学机械抛光(简称CMP)是半导体硅片表面加工的关键技术之一 [ 1 ] ，CMP (Chemical Mechanical Polishing)后硅片表面清洗不干净引起的电子元器件失效已经达到制造过程中损失量的50%以上 [ 2 ] 。化学机械抛光后的硅片表面呈现一个断面，由于原子键被打开，失去表面上方的原子而存在高密度的不饱和键，具有悬挂的原子处于不饱和的状态，因此硅片表面的化学活性很高，能量较大、力场很强，在力场的作用下与周围发生相互作用，周围环境中的物质会被迅速吸附到基体表面上来。根据固体表面和外面粒子力的作用性质，吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是被吸附的流体分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即所谓的范德华力(Vanderwaals)。因此，物理吸附又称范德华吸附，它是一种可逆过程。化学吸附是固体表面与被吸附物间的化学键力起作用的结果。这类型的吸附需要一定的活化能，故又称“活化吸附”。这种化学键亲和力的大小可以差别很大，但它大大超过物理吸附的范德华力。吸附物与硅片表面的吸附形成随着时间的推移会发生化学变化物理吸附有可能变为化学吸附。化学吸附比较难清洗，因此化学机械抛光后的硅片清洗质量和清洗及时性有一定的关系 [ 3 ] 。
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user: 2. 试验 2.1. 样品 所有样品要求来自同一根单晶，要求抛光工艺完全一致，并且同时抛光。 直径：150 mm。 电阻率：0.01~0.02 Ω∙cm。 晶向：<100>0 ± 0.5。 2.2. 清洗设备 SPMC-5.6寸全自动硅片清洗设备。 2.3. 工艺流程 上料区–SC1 (一号液氨水和双氧水的混合液)–QDR (水冲)–SC1 (一号液氨水和双氧水的混合液带兆声震动)–QDR (水冲)–SC1 (一号液氨水和双氧水的混合液带兆声震动)–QDR (水冲)–SC2 (二号液盐酸和双氧水的混合液)–QDR (水冲)–DRY (干燥)。 2.4. 实验方案 同时抛光后的硅片300片，分为两组每组150片，分别存放在不加活性剂水槽中和加千分之0.5的活性剂水槽中，分别在2.8.12.18.24.36H各取一盒同时清洗。 对比清洗后的>0.16 um和>0.2 um的颗粒水平和表面金属水平。
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user: 3. 结果 3.1. 表面颗粒水平 图1和图2是水槽中加活性剂不同的浸泡时间 > 0.16 um和>0.2 um颗粒个数的对比图，水车中加活性剂随着浸泡时间的增加，颗粒没有明显的变差趋势。注：以下图中纵坐标名称是粒径 > 0.16 um或粒径 > 0.2 um的颗粒数，单位是个。 图1. 水槽加活性剂 > 0.16 um颗粒个数随浸泡时间的变化趋势 图2. 水槽加活性剂 > 0.2 um颗粒个数随浸泡时间的变化趋势 图3和图4是水槽中加活性剂不同的浸泡时间 > 0.16 um和>0.2 um颗粒个数的对比图，水车中不加活性剂随着浸泡时间的增加，当浸泡时间超过12小时后，颗粒数开始增加，超过18小时后颗粒数明显增加。 图3. 水槽不加活性剂 > 0.16 um颗粒个数随浸泡时间的变化趋势 图4. 水槽不加活性剂 > 0.2 um颗粒个数随浸泡时间的变化趋势 水槽中不加活性剂24小时后颗粒数已经非常多了，不再做对比，图5和图6对比浸泡2 h、8 h、12 h和18 h水槽加活性剂和不加活性剂的 > 0.16 um和>0.2um颗粒水平，浸泡2小时和8小时 > 0.16 um和>0.2 um颗粒水平颗粒水平相当，但是浸泡12个小时后水槽加活性剂的颗粒水平明显比不加活性剂的好。 3.2. 表面金属水平 表1是各组实验的表面金属水平，随着侵泡时间的增加表面金属水平都有所增加，侵泡8个小时以内无论水车加或者不加活性剂，表面金属含量增加的都不明显，但浸泡12个小时以上不加活性的水车浸泡的硅片的表面金属水平增加较多，而加活性剂的水车浸泡硅片的表面金属水平明显比不加活性剂的的水车浸泡硅片的表面金属水平好。 注：表面金属单位是：1E9atoms/cm 2 图5. 水槽加活性剂和不加活性剂 > 0.16 um颗粒个数水平对比 图6. 水槽加活性剂和不加活性剂 > 0.2 um颗粒个数水平对比 Table 1 Surface metal level of each group of experiment 浸泡时间 处理方式 Al Cu Fe Na Zn Ni Cr Ca K Mg Mn Co Sn 02 h 加活性剂 1.5 <0.4 0.5 <0.5 1.3 0.5 <0.2 1.2 <0.4 <0.5 <0.1 0.1 1 不加活性剂 1.6 <0.4 <0.5 1.1 1.6 <0.3 <0.2 0.9 0.4 <0.5 <0.1 <0.1 1 08 h 加活性剂 1.2 <0.4 <0.5 <0.5 1.9 <0.3 <0.2 3.9 <0.4 <0.5 <0.1 0.1 2 不加活性剂 1.6 <0.4 0.9 <0.5 0.9 <0.3 1.3 1.6 <0.4 <0.5 <0.1 <0.1 2 12 h 加活性剂 3 0.5 1 0.8 <0.8 <0.3 0.9 4.1 0.9 <0.5 <0.1 <0.1 2 不加活性剂 14 3 1 1.3 <0.8 0.3 0.3 13 <0.4 1.5 <0.1 <0.1 2 18 h 加活性剂 4.4 1.8 <0.5 0.5 <0.8 <0.3 <0.2 5.3 <0.4 <0.5 <0.1 0.3 2 不加活性剂 18 3.4 0.5 8.4 0.9 <0.3 0.3 11 4 1.8 <0.1 <0.1 2 24 h 加活性剂 6.6 1.9 <0.5 0.5 <0.8 <0.3 <0.2 4.2 <0.4 <0.5 <0.1 <0.1 1 不加活性剂 39 4.2 0.9 6.4 <0.8 1.1 0.3 7.2 1 0.8 <0.1 0.3 23 36 h 加活性剂 9.9 3.5 0.5 0.7 <0.8 <0.3 <0.2 4.5 <0.4 <0.5 <0.1 0.1 6 不加活性剂 64 5.9 1.1 2.5 <0.8 <0.3 <0.2 12 <0.4 1 <0.1 0.1 22 表1. 各组实验的表面金属水平
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user: 4. 总结 颗粒在硅片表面首先是以色散力和范德华力形成的物理吸附，然后逐渐形成紧密的化学吸附 [ 4 ] ，颗粒和硅片表面形成化学吸附时，颗粒就比较难去除。当颗粒以物理吸附的形式吸附于硅片表面时，随着分子的热运动会在硅片表面做微小的移动，硅片表面的断裂键会与颗粒不断的吸附和拉开，此时如果水车中有活性剂，活性剂分子会借助于润湿作用迅速在硅片和颗粒表面铺展开，形成一层致密的保护层 [ 5 ] ，阻止颗粒和硅片表面形成化学吸附。因此抛光后的硅片浸泡在有活性剂的水溶液中，存放较长时间，洗后硅片表面颗粒能有较好的水平。 这种表面活性剂有机结构中的主要成分是螯合环，两端的N-O共用的电子对和金属离子作用，能去除金属离子。因此抛光后的硅片浸泡在有活性剂的水溶液中，洗后硅片表面金属水平较好。
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user: 摘 要 慢性前列腺炎是困扰男性的常见病，好发于青壮年男性，临床表现主要为排尿异常，局部疼痛不适，性功能障碍，甚或影响到心理健康。现代医学缺乏特效的治疗方法，多是采用综合治疗，但较难治愈，易复发。且慢性前列腺炎日久会继生它病，如弱精症，精液不液化，无精症等生殖系统疾病，给患者带来生育障碍，从而引起巨大的社会问题，使人类的生命繁衍受到严峻挑战。而传统中医药辩证潜方治疗慢性前列腺炎效果确切，能显著改善患者症状，且中医治病求本不仅善于澄本清源，更注重疏导患者心理，使患者身心健康都得到改善，从而提高患者生活质量，增加其人生自信。 关键词 :慢性前列腺炎，中医辨证分型，疗效分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 慢性前列腺炎(chronic prostatitis， CP)，是一种常见的泌尿型生殖型疾病，主要包括慢性细菌性前列腺炎和非细菌性前列腺炎，发病率极高，近50%的男性都会遭遇前列腺炎的影响。前列腺在病原体或者某些非感染因素作用下，出现以盆腔区域疼痛或者不适，排尿异常等症为特征的疾病，还会伴发性功能障碍以及精神疾病，且病程长易复发，严重影响患者的生活与工作 [ 1 ] [ 2 ] 。慢性前列腺炎是男性的常见病，多发病，临床上以发病缓慢，病程迁延，病因病理复杂，症状表现多样化，经久难愈，病程迁延为其特点 [ 3 ] 。中医学虽无慢性前列腺炎之名，但本病所表现的各种主要症状，历代文献有大量论述。慢性前列腺炎，中医称“精浊”，《医学新悟.赤白浊》“浊之因有二种，一由肾虚，败精流注，一由湿热渗入膀胱。肾气虚，补肾之中必兼利水，盖肾经有二窍，尿窍开则精窍闭也。湿热者，导湿之中必兼理脾，盖土旺则能胜湿，且土坚凝则水自澄清也”。 故现将慢性前列腺炎归属于中医“淋证”“精浊”“白淫”“白浊”范畴。其病因不外乎肾虚，肝脾不调，湿热，血瘀以及青壮年，忍精不泄，所愿不遂，精未外出或房事频繁等皆是导致慢性前列腺炎的病因。其中肾虚为其发病基础，正气存内，邪不可干，邪气所凑，其气必虚，肝脾不调，脾虚失运，精微物质布散失调，肝气疏泄失常，导致水谷精微从溺窍出，化为白浊。湿热为标，湿热下注，入于血分，血与湿热互结，精道易为之瘀滞，导致“精浊”，而且败精瘀阻在精室，久之就会酿毒，伤害脾肾，肾气伤就会导致精下泄。故气滞血瘀常贯穿始终，且久病入络，从瘀论治，往往是治疗慢性前列腺炎的关键。
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user: 2. 案例分析 伦理声明如下：患者有隐私权，不应在不知情同意的情况下受到侵犯。用于识别的信息，包括病人的姓名，或病历号，都不应在文章中做书面描述。影像资料和血统，除非是出于至关重要的科学研究目的并在患者(或父母或监护人)给予书面知情同意下才能发表使用。不是必不可少的、带有识别信息的细节应该略去。然而，当完全匿名难以做到时，如果有任何的疑问，都一定要事先获得知情同意。例如，照片中患者的匿名性不能得到充分的保护时，就要将眼睛部分遮掩住。如果出于保护目的而使识别特征改变，比如遗传血统，作者应该保证这种改变不会扭曲文章的科学性。 我声明，我对以上各项充分了解。签名：张书山时间：2018. 10. 20. 以下记录导师陈桂敏教授临床验案二则如下，且均征询患者并且取得患者同意。 案例一：黄某某，男，32岁，首诊时间：2018. 4. 12. 地点：海口市解放军第187医院中医科。症状：患者平素有心烦，手心发热，口干，小便夜间频数，腰膝酸软，尿道口有滴白，盆腔部有刺痛感，面色尚可，大便干，舌红苔少有裂纹，脉弦细数，前列腺肛门指诊：前列腺不大，质地中等，压痛，前列腺量可，卵磷脂小体65%，白细胞+++，两天前做精液常规检查，精子数：12 × 10^6/L，存活率：10.2%，PR: 3.8%，液化时间 > 60 min。(正常范围：精子数：≥ 39 × 10^6/L，存活率：85%~90%，PR (前向运动)：≥ 32%液化时间：液化时间 ≤ 30 min，完全液化时间 ≤ 60 min)。 西医诊断：慢性前列腺炎弱精症 中医诊断：淋证 证型：肾阴亏虚，络脉瘀阻 治法：补肾填精，活血通络 方药：知母10 g黄柏10 g茯苓15 g泽泻15 g 丹皮10 g山萸肉30 g山药15 g生地黄15 g 连翘15 g皂角刺15 g红藤15 g鸡血藤15 g 鹿角霜10 g路路通10 g桃仁10 g水蛭10 g 十四付，水煎服。 二诊：2018. 4. 27，现心烦减轻，夜间小便次数减少，盆腔疼痛减轻，尿道口滴白症状消失，舌红苔白有裂纹，脉弦细，故原方去皂角刺，加西洋参15 g葛根10 g，继续服用14天。 三诊，2018. 5. 12，主诉：上诉诸症均有明显减轻，舌质淡红，苔薄白，脉细，故上方加枸杞子15 g，太子参20 g。继续巩固服用7天。 病案分析：该患者盆腔不适，排尿异常，前列腺液中白细胞+++，且前列腺有压痛，故诊断为慢性前列腺炎。本案例患者手心发热，口干皆为阴虚内热之候，虚热上扰心神故心烦。肾阴亏虚，相火妄行，迫精津外泄，故夜间尿频，尿道口滴白。肾精不足，腰膝失于濡养，故而酸软无力，舌脉也是一派阴虚内热。久病入络，络脉瘀阻，不通则痛，故盆腔疼痛，本方用知柏地黄丸加减，皂角刺，连翘，红藤，取其散结通络，消肿排脓之功；鸡血藤补血活血；知母、黄柏、泽泻泄虚火，除内热；路路通活血利水通经；桃仁，水蛭，取其活血散结通络之功，以破脉络之浊淤；西洋参，麦冬，山萸肉补气养阴，益胃生津，益后天而护先天；枸杞，太子参，补肝肾，益精血，益气健脾，培元固本。全方诸药相辅相成，有攻有守，以达到疾病除、体康复的效果。 案例二：侯某某，男，首次就诊时间：2018. 3. 29. 地点：海口市解放军第187医院中医科.症状：尿频，排尿不畅，腹胀，嗳气，大便溏，前列腺肛门指检：前列腺不大，质地中等，压痛，前列腺量可，卵磷脂小体60%，白细胞+++，舌质紫暗，舌体胖大，苔黄腻，脉弦细。 西医诊断：慢性前列腺炎 中医诊断：淋证 证型：膀胱湿热夹瘀 治法：清热利湿，活血化瘀 方药：金钱草30 g海金沙30 g鸡内金10 g白茅根30 g 车前草10 g茯苓10 g半夏10 g炙甘草10 g 厚朴15 g连翘15 g败酱草15 g红藤15 g 皂角刺15 g太子参10 g蒲公英15 g 14付水煎服 二诊：2018. 4. 14，现上述诸症减轻，排尿不畅稍有好转，舌质紫红，苔白腻，脉弦细，故原方加路路通15 g，滑石15 g，续服14剂。 三诊：2018. 4. 29，主诉：诸症均有明显改善，舌质淡紫，苔白腻，故原方减皂角刺，加白术10 g，砂仁10 g，黄精10 g，枸杞子15 g，嘱咐患者再服14剂，后来电症状悉除。 病案分析：该患者盆腔不适，排尿异常，前列腺液中白细胞+++，且前列腺有压痛，故诊断为慢性前列腺炎。患者尿频，排尿不畅，舌苔黄腻，脉弦细。湿热下注于膀胱，膀胱气化不利，故排尿不畅。再者，肾之蒸腾作用减弱，导致尿频。湿热停滞中焦，中转斡旋不利，脾胃升降失常，故腹胀，嗳气。湿热下注于二阴，故大便溏。本方以三金汤合二陈汤加减，金钱草，海金沙，车前草，清热利尿通淋；鸡内金，涩精止遗兼有健脾开胃之功；茯苓，健脾益气，渗水利湿；半夏，燥湿化痰，消痞散结；厚朴，燥湿消积，下气除满，去除中焦湿浊，恢复脾胃升降功能；连翘，败酱草，红藤，皂角刺，取其清热解毒，散结消肿排脓之功；路路通，利水通经，祛风通络，滑石，清热利湿通淋，利六腑之涩结，使留恋之湿热之邪尽除；白术，砂仁，益气健脾，化湿和胃，鼓舞后天运化，使气血生化有源之，黄精，脾肺肾均补，枸杞子，补肝肾，益精血。此为寻来路，即健脾益胃，燥湿化痰；开去路，即清热利湿通淋，补益肝肾。来去正常，则病除体康。
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user: 3. 结论 慢性前列腺炎中医治疗疗效显著，慢性前列腺炎以肾虚为本，湿热为标，久则瘀滞丛生，以致它变。刘晓彤 [ 4 ] 观察中成药前列舒乐冲剂(药物组成：淫羊藿、黄芪、川牛膝等)治疗肾阳虚型CP的疗效，将90例患者随机分为治疗组(前列舒乐冲剂 + 左氧氟沙星胶囊) 60例及对照组(左氧氟沙星胶囊)，30例。共治疗四周。结果：治疗组总有效率91.6%，对照组50%，两组比较差异有统计学意义(P < 0.05)，证明前列舒乐冲剂治疗肾阳虚型CP疗效满意。其次是湿热滞留，蔡兴黎等 [ 5 ] 认为治疗此病应以清热解毒利湿为主，兼以活血，故应用活血清热利湿汤(萆薢、黄柏、土茯苓清热利湿，分清泌浊；蒲公英、半枝莲、石菖蒲清热解毒，利窍祛湿；丹参、延胡索、炮山甲、赤芍活血化瘀，通络止痛，调和药性)化裁治疗本病患者60例，对照组30例服用盐酸左氟沙星。结果显示该方对主要症状为尿痛，尿急，尿道灼热以及阴囊潮湿的患者疗效显著，治疗组明显优于对照组，且安全可靠，同时提高了患者生活质量。李锦杰等 [ 6 ] 认为血瘀贯穿慢性前列腺炎发病始终，因此他认为活血化瘀是治疗此病的有效治则，并在临床分型为湿热致瘀、气滞致瘀、因虚致瘀等。拟定以下中药：当归9 g、桃仁12 g、红花12 g、丹参30 g、赤芍12 g，生地15 g，川芎12 g，牛膝10 g，桔梗12 g，柴胡10 g，枳壳12 g，甘草6 g，泽兰12 g，乳香6 g，没药6 g，同时临证加减治疗患者49例，结果显示效果显著，且有效的改善了血液粘稠度和红细胞变形能力，扩张了血管以及增加了纤维组织的消化吸收，保证腺小管的畅通。因此在辨证论治的基础上重视活血化瘀，散结通络行气药物的使用，往往能够取得理想的治疗效果，提高患者满意度。
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user: 摘 要 针对数控加工参数优化问题，提出了一种基于Pareto遗传算法和TRIZ理论相结合的优化方法。首先建立以加工效率、刀具耐用度和加工成本为优化目标的多目标优化模型，采用Pareto遗传算法得到加工参数Pareto最优解集；其次，基于TRIZ发明问题解决理论，从最优解集中分析技术矛盾并建立矛盾矩阵表，根据问题解决原理进行最优解的决策，确定最优加工参数，最后，通过凸轮加工实验验证该方法的可行性和正确性。根据TRIZ理论对Pareto解集进行最优解决策，避免基于经验和偏好选择的弊端，实现合理寻优和理性决策的良好组合。 关键词 :数控加工参数，Pareto遗传算法，TRIZ理论，多目标优化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 数控加工产品质量和成本的控制与数控加工设备的参数设置具有直接关系。在建立加工参数模型后，对模型的参数进行优化，并结合相关的优化算法来寻找最优的加工参数，这种方法是目前最高效的加工参数选择方法 [ 1 ] [ 2 ] 。从基于算法的加工优化方法发展来看，多目标优化是加工参数优化方案的最佳选择。目前，数控加工领域广泛应用的多目标优化算法有两种：一是，利用线性加权法将多目标分解为多个单一的模型，从而寻找各个目标的最优参数 [ 3 ] ；二是在遗传算法中加入Pareto概念，通过这两者的结合来寻求最优加工参数 [ 4 ] ，还有与智能算法结合，例如粒子群算法和模糊综合评判法得到多目标优化最优解 [ 5 ] 。线性加权和法和权重系数法尽管可以得到最优化的结果，但因为设计者对优化模型的了解程度、有限的优化经验及个人喜好等因素的影响，难以确定合适的目标函数的权重系数，所以得到的优化解往往受限于一定的条件；而基于Pareto遗传算法得到的往往是最优解集，从中合理决策出最优解是当前主要解决的热点问题，并且其在高维决策空间中收敛性能不佳。 针对此问题，出现了基于基因表达式编程的多目标优化算法 [ 6 ] ，但目前还停留在理论阶段；还有通过仿真及与其他智能算法相结合，2015年，范超等将Pareto与蚁群算法相结合，获得Pareto沿后，根据拥挤距离来剔除解集中的解，具有一定的主观性 [ 7 ] ；周志恒等利用层次分析法对Pareto前沿解进行决策，得到最优加工参数组合，也主要是利用决策者的经验，判断并给出每个决策方案的标准的权数，也带有一定的主观性 [ 8 ] ；2016年，邓涛等通过仿真得到Pareto解集，但仍然没有解决最优解决策问题 [ 9 ] 。从Pareto最优解集中决策出最优解仍是当前Pareto遗传算法应用于数控加工参数优化迫切需要解决的问题。本文将Pareto遗传算法与TRIZ理论相结合，基于TRIZ发明问题解决理论，对Pareto最优解集中的参数进行分析，归纳总结参数间的技术矛盾，运用技术矛盾解决原理去进行合理选择和决策，实现真正意义上的先优化后决策的多目标优化。
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user: 2. 改进型Pareto遗传算法 遗传算法模拟自然环境下的生物遗传和进化过程，在此基础上建立高度并行、随机和自适应形式的通用优化算法，也是最常用的智能优化算法 [ 10 ] 。基于数控加工非线性特点及多目标优化需求，本文采用Pareto遗传算法与MATLAB工具箱进行结合的方式，得到Pareto最优解集，并且将Pareto概念与遗传算法相结合求最优解是目前基于遗传算法的多目标优化问题的最常用方法之一 [ 11 ] 。 TRIZ能够有效解决产品创新中遇到的问题，解决矛盾和冲突是产品创新的核心 [ 12 ] ，科学运用RIZ理论中的矛盾解决策略能够有效消除产品创新过程中出现的技术冲突和物理冲突。TRIZ理论提出了39个工程参数的抽象描述方法，而且这些描述方法能够有效解释对象冲突的本质，TRIZ理论还提出了39个通用的工程参数，构建了用于分析参数问题的冲突矩阵模型，其中“列”所描述的是需要改善的一方，而“行”所针对的则是恶化的一方，而后基于一定的规则，将40条发明原理视为参考解列入其中，从而得到冲突解决原理表。在实际应用过程中，为了促使问题实现抽象化，还需要借助参数来进行定义描述，并在矩阵表中确定对应的原理号 [ 13 ] ，根据解决原理号及原理内容，结合实际，分析、提炼和总结，最终找到解决问题的方法。TRIZ理论的39个通用工程参数及其40条发明原理是针对所有问题基础上的提炼和通用，从而保证了应用的科学性。 根据上述理论分析，结合TRIZ理论功能特点，将Pareto遗传算法和TRIZ理论进行有机结合，从而得到改进型Pareto遗传算法。分析Pareto最优解集中加工参数间的关系，确定其之间的矛盾关系，基于TRIZ理论定义成技术矛盾，形成具体问题并用TRIZ的标准用语进行概括，进而形成TRIZ的标准问题，然后在矛盾矩阵表对应寻找问题解决原理，再结合实际加工条件合理选择和决策加工参数，避免了根据经验在Pareto解集中确定最优解的主观性，实现了具有科学依据的客观性决策，从而构建和完善先寻优后决策的求解方法。具体过程如图1所示。 图1. 改进型Pareto遗传算法运算流程图
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user: 4. 最优解决策 4.1. 确定矛盾 从图3和表1中不难发现，加工参数在变化范围上偏大，同时，在刀具耐用度为最大值情况下，加工效率及加工成本保持最低，当加工效率为最高值时，刀具耐用度值最小，而成本则处于最大值，即当刀具耐用度增加时，加工效率便降低，加工成本也降低。依据TRIZ理论中的39个工程参数，将这一原始问题描述为三个标准技术参数：第一个参数为“刀具耐用度”，第二个参数为“加工效率”，第三个参数为“加工成本”，假设“刀具耐用度”和“加工成本”为需改善参数，则“加工效率”为恶化参数；进而根据TRIZ理论39个通用工程参数，通过分析其含义，将“刀具耐用度”、“加工效率”和“加工成本”分别用“运动物体的作用时间”、“生产率”和“物质损失”表示 [ 21 ] ，保证了实际问题参数与TRIZ理论通用参数的一致性和合理性，再根据TRIZ理论矛盾定义，将其定义为技术矛盾。 4.2. 确定问题解决原理 表3是TRIZ理论的矛盾矩阵表 [ 22 ] ，根据“运动物体的作用时间”和“生产率”这一对技术矛盾参数，即“刀具耐用度”和“加工效率”这两个优化目标参数，找到相对应的解决原理为 14，17，19，35；根据“物质损失”和“生产率”这两个优化目标参数，找到相对应的解决原理为28，35，10，23；再从原理阐述的具体内容中分析和提炼出符合实际问题的有效原理，具体过程如图4所示。原理10：预先作用原理：预先安置物体，促使其处于最方便位置，从而促使运送时间得到有效的缩减；原理14：实施曲面化，采用辊、球和螺旋，诸如，螺旋齿轮能够保证承载能力的均匀性；在实施数控加工过程中，采用专用螺旋铣刀，使得刀具受力均匀，提高耐用度；原理17：维数变化，五轴机床的刀具可被定位到任意所需的位置上，提高加工效率；原理19：周期性作用，批量制造，同样也需要提高加工效率；原理23：反馈原理：在98系统中引入反馈，例如自动工艺控制，提高加工效率和质量；原理28：机械系统替代原理：用光学系统、声学系统等代替机械系统，提高效率和效能；原理35：参数变化，提供智能在线目录，智能制造，提高加工效率。 Table 3 Contradiction matri 改善参数 恶化参数 运动物体重量 运动物体长度 时间 损失 物质 的量 自动化程度 生产率 1 3 25 26 38 39 1 运动物体的重量 – 15，8 29，34 10，35 20，28 3，26 18，31 26，35 18，19 35，3 24，37 2 静止物体的重量 – – 10，20 35，26 19，6 18，26 2，26 35 1，28 15，35 15 运动物体的作用时间 19，5 34，31 2，19 9 20，10 28，18 3，35 10，40 6，10 35，17 14，19 16 静止物体的作用时间 – – 28，20 10，16 3，35 31 1 20，10 16，38 17 温度 36，22 6，38 15，19 9 35，28 21，18 3，17 30，39 26，2 19，16 15，28 35 23 物质损失 35，6 23，40 14，29 10，39 15，18 35，10 6，3 10，24 35，10 18 28，35 10，23 表3. 矛盾矩阵表 4.3. Pareto最优解的理性决策 根据图4分析结果，提高生产率重于提高刀具耐用度和降低加工成本，因此，在选择优化参数时，将每一组参数所对应的生产率、刀具耐用度和加工成本进行横向比较，以高生产率，兼顾较高刀具耐用度和较低的加工成本为根据进行决策和选择。针对本文表2中基于经验选择的三组凸轮加工参数Pareto最优解，根据TRIZ理论分析，通过比较，第29组参数满足要求，确定为最终最优加工参数，此时加工效率为32.707 min −1 ，刀具耐用度为7.624 min时，加工成本72.78元，切削速度为79.071 m/min，进给量为0.156 mm/齿。 图4. 基于TRIZ发明问题解决原理分析过程
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user: 5. 加工实验验证 基于上述研究，从表2中分别选择三组加工参数开展实验，通过加工时间和测量表面粗糙度，结合刀具耐用度及加工效率的综合评价对比三组参数的加工效果，得到和确定最优加工参数，进而验证改进型Pareto遗传算法的有效性，加工实验过程如图5所示。 借助数控编程，确定三组参数对零件进行切削加工，从而得到不同的加工效果，并采用粗糙度检测仪就表面粗糙度进行测量，获得不同的结果，如图6和表4所示，对应序号为29、45和46的加工参数，粗糙度值分别为：0.418 μm，0.345 μm，和0.483 μm，均达到加工要求。此外，通过实际加工时间与理论加工时间的对比，发现实际加工时间比理论加工时间要长，误差值范围在0.1 min~0.2 min，是由于实际加工路线与理论路线不同和测量误差所致。但显然，采用第29组参数进行加工时，加工效率较高，同时也具有较高的刀具耐用度和较低的加工成本，可以确定为最优加工参数，此实验结果与3.3理论分析结果一致。由此证明了本文提出的改进型Pareto遗传算法——Pareto遗传算法和TRIZ理论相结合方法的可行性与有效性。 图5. 凸轮加工过程 图6. 三组不同加工参数凸轮表面粗糙度值 Table 4 Comparison between theoretical and actual measurement value of cam machining experimen 加工参数 理论值 实际测量值 序号 切削速度(m/min) 每齿进给量(mm/齿) 刀具耐用度(min) 加工成本(元) 加工时间 (min) 加工时间 (min) 表面粗糙度(μm) 29 79.071 0.156 7.624 72.78 0.0305 0.047 0.418 45 82.533 0.145 7.939 72.122 0.0315 0.053 0.345 46 75.013 0.178 7.415 74.268 0.028 0.044 0.483 表4. 凸轮加工实验理论值与实际测量值比较
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user: 6. 结论 本文结合TRIZ理论，提出了一种先优化后理性决策的改进型Pareto遗传算法，并以铣削铝合金为例，以加工效率、刀具耐用度和加工成本为目标函数，以切削速度和进给量为设计变量建立数学模型，得到Pareto最优解集；再基于TRIZ理论总结的相应原理对最优解进行理性决策，确定最终最优加工参数。与传统Pareto遗传算法相比，改进型Pareto遗传算法避免了基于经验选择和决策最优解的主观性，为选择最优解提供了科学理论依据，完善了先优化后决策的多目标优化寻优模式。最后，通过凸轮加工实验，验证了方法的可行性，满足加工表面粗糙度要求的同时，使得加工参数达到最优，增加了刀具寿命，降低了加工成本，提高了加工效率。
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user: 摘 要 本文提出一种新型护岸造礁系统，它通过电沉积作用促进人工珊瑚礁快速生成，从而将大气和海水中过量的碳进行永久或半永久性固定，最终实现降碳的目标。与普通电沉积法相比，该系统新增消浪集流子系统和发电蓄电子系统，显著提高其降碳效率和环保性能。室内水池试验结果表明该系统降碳效果明显：工作170小时之后海水中二氧化碳含量降低88%~90%，水面上方大气中二氧化碳含量降低81%~89%；与同条件下无消浪集流子系统的普通电沉积法相比，该系统在造礁过程中对水体和水面上方大气中二氧化碳的吸收率分别是后者的1.52~1.55倍和4.24~5.1倍。这主要是因为其消浪集流子系统在破波的同时将大气中的二氧化碳大量卷入海水，促进了人工珊瑚礁的快速合成。此外，其发电蓄电子系统避免了因引入外部电流而带来的新的环境污染问题。鉴于以上优点，该造礁系统具有在广大海岸地区推广运用的价值和前景。 关键词 :护岸，造礁，降碳，海岸地区 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/