油气管道地质灾害风险管理知识图谱构建与应用

知识图谱是一种利用解释性语言描述研究对象之间关系的知识库,能够增强机器学习能力,挖掘事物间深层及潜藏的关系,为决策者在抉择过程中提供辅助。从知识图谱技术原理出发,结合油气管道特点,提出了以业务需求、本体设计、知识抽取、知识融合、知识存储、知识迭代更新为核心的油气管道行业知识图谱构建流程与方法。依据SY/T 6828—2017《油气管道地质灾害风险管理技术规范》,构建了以风险识别、评价、防治为主体的油气管道地质灾害风险管理知识图谱。以典型黏性土滑坡灾害为例开展应用示范,在明确灾害风险评价及防治逻辑架构的基础上,探讨了知识图谱在油气管道地质灾害智能评估中的决策过程、应用场景及决策结果的推演与可视化,为管道地质灾害风险评价及防治的智能辅助决策提供了可行路径。（图3,表3,参24）     

融合Albert模型的珍稀濒危植物知识图谱的构建

针对珍稀濒危植物形态特征、分类等级、濒危系数、保护措施等知识不明确的问题,设计了文本融合轻量级双向转换编码表示模型(Albert)的知识抽取模型框架,实现批量抽取珍稀濒危植物知识,从而构建珍稀濒危植物知识图谱：1) 在现存一般性植物本体的基础上,采用自顶向下的方式构建珍稀濒危植物本体,得到5个体系,即物种分类体系、生长形态特征体系、命名体系、保护现状体系和生态习性体系;2) 采取Albert预训练模型来增强下游任务模型输入向量的珍稀濒危植物属性描述文本语义的表征能力;3) 利用BiLSTM–CRF模型和BiGRU–Attention模型分别实现命名实体识别和关系抽取。在珍稀濒危植物数据测试集上对模型的有效性进行验证,结果表明,命名实体识别模型和关系抽取模型的召回率和准确率的调和平均值(F1)值分别达到98.07%和93.76%,将得到的大量的实体和关系所形成的三元组存储在图数据库Neo4j中,完成珍稀濒危植物知识图谱的可视化展示。     

多源异构土壤污染数据知识图谱构建

土壤污染数据来源多样且结构各异,知识图谱是对多源异构土壤污染数据进行数据融合及综合应用的有效手段。针对土壤污染数据的结构特征,本课题组提出了1种土壤污染数据融合与知识图谱构建的方法,首先,基于D-S证据理论和克里格插值法对原始数据进行清洗融合;然后,根据领域本体进行实体识别;最后,抽取土壤污染数据的实体联系与实体属性,形成土壤污染数据的大规模知识图谱。本课题组首次实现了土壤污染数据领域的知识图谱构建,该研究有助于实现土壤污染信息的知识化,提高智能化服务水平。     

基于模块化的烘烤工艺特征分析

为建立基于模块化的烘烤工艺关键参数的提取与工艺分析方法。通过传统记录与物联网设备,提取分析重庆市酉阳县不同部位、不同地区烘烤过程中各模块的干球温度、湿球温度及烘烤时间,并拟合出烘烤工艺曲线,对比分析酉阳烘烤工艺特点。结果表明:酉阳县烘烤总时间中位值集中在215h-235h,板溪镇上部叶变黄时间比中部叶长10h左右,板溪镇干筋时间比两罾长20h左右;酉阳县变黄阶段、定色阶段和干筋阶段烘烤时间占比分别为(40%-45%)、(30%左右)、(25%-30%),定色阶段时长较长,干筋阶段时长较短;酉阳县干球温度调控相近,湿球温度调控存在差异,中部叶湿球温度随干球温度上升呈阶梯式上升,上部叶呈上升-下降-上升的变化趋势,在变黄后期和定色前期存在0.5℃左右的下降。基于模块化的烘烤工艺关键参数提取方法,可较为准确的获取烘烤过程中各模块的烘烤时间、干球温度及湿球温度等关键参数,为后续智能化烘烤数据库构建与烘烤工艺的优化提供依据。     

土壤肥力与农作物科学施肥管理融合知识图谱构建与可视化

为促进人工智能各项技术在农业生产中发挥作用,探索土壤肥力领域知识的组织、应用,采用人工构建的方法,以安徽省为例,使用Protégé本体库构建工具构建土壤肥力领域本体,再将土壤肥力相关的结构化、半结构化和非结构化数据通过纠错等操作后采取反距离加权插值,基于ERNIE-BiLSTM-CRF与PCNN-Attention深度学习模型实现命名实体识别和关系抽取任务,其后把得到的三元组数据保存至图数据库Neo4j中,成功构建土壤肥力可视化知识图谱。该研究可在本体构建、实体关系抽取模型以及知识图谱的可视化方面为其他农业知识图谱的构建提供参考。     

基于知识图谱的我国遗传学实验教学可视化分析研究

在CNKI数据库中以"遗传学实验教学"为主题,将检索到的在1986—2019年期间发表的相关文献作为研究对象,借助于Citespace软件构建知识图谱进行可视化分析,初步厘清了1986年以来我国遗传学实验教学研究热点与研究趋势演变,其中热点主题包括"实验教学""遗传学实验""遗传学""教学改革"等,热点主题的演进分为4个阶段,各阶段内在联系紧密。     

基于知识图谱的羊群疾病问答系统的构建与实现

为解决羊群疾病检索过程中出现的大量冗余数据及检索后仍需人工挑选准确答案造成的资源浪费,本研究通过以下3个步骤构建基于知识图谱的羊群疾病问答系统：（1）通过爬虫获取数据,人工提取部分信息,再进行自动化信息抽取,在命名实体识别任务中使用双向长短期记忆循环神经网络Bi-LSTM模型,并添加注意力机制提高识别效率,然后使用BIO规则进行实体标注,完成信息抽取,将数据融合后存储在Neo4j图数据库中,构建羊群疾病知识图谱。（2）针对属性映射,构建Bert-softmax模型;根据用户提问,采用Bert模型计算问句和属性的语义相似度,并通过softmax算法进行归一化处理,返回合适答案给用户,实现羊群疾病问答系统算法设计。（3）构建羊群疾病诊断平台,使用Bootstrap、Echarts、Vue组件实现羊群疾病问答系统的可视化,利用Python语言包含的flask框架搭建后台,封装疾病信息,通过web前端呈现给用户,并于后端建立连接,实现数据之间的交互。试验结果显示,基于Bi-LSTM+Attention+CRF模型实体识别的F1值为83.16%,构建的知识图谱包含实体4 576个,实体关系超13...     

上部烟叶烘烤工艺研究

利用三种烘烤方法，研究了不同生态条件下优质上部烟叶的烘烤特性。结果表明，采用低温变黄缓慢定色为技术核心的三段烘烤工艺，能够明显提高上部叶的商品等级和均价，改善烟叶外观和内在质量，降低煤耗。在此基础上，研究确立了上部烟叶变黄速度和失水速度相适应的技术指标，强调提高烟叶变黄程度和适当增加湿球温度是烤好上部烟的关键。     

下部烟叶烘烤工艺研究

对下部烟叶烘烤研究结果表明，在３８℃使底棚烟叶变黄６成，然后升温到４１℃完成变黄，再以２小时１℃的速度升温定色，能有效地保证和提高烟叶的内在和外观品质     

热泵型烟叶自控密集烤房的应用研究

对热泵型烟叶自控密集烤房与普通烤房的性能及其所烤烟叶的品质进行了对比试验。结果表明,热泵型烟叶自控密集烤房性能较好,平面温差和垂直温差较小,风速适宜,通风排湿顺畅,烤房的能耗及用工减少;所烤烟叶颜色加深且色度均匀,平衡含水率和填充值适宜,出丝率高,化学成分间比例协调,香气质好,香气量足;说明热泵型烟叶自控密集烤房较普通烤房显著提高了烟叶的烘烤质量。     

烘烤过程中烟叶苹果酸含量及相关代谢酶活性的变化

【目的】分析烘烤过程中烟叶苹果酸及相关代谢酶活性的变化, 为进一步探明烘烤过程中烟叶内在化学成分的变化及调控机制提供理论依据。【方法】以K326、云烟87和豫烟6号为试验材料,研究不同品种烤烟烟叶在烘烤前、烘烤过程中关键温度点（38,42,48,54 ℃）及烘烤结束后苹果酸、总有机酸含量及苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)及琥珀酸脱氢酶(SDH)活性的变化,并对总有机酸、苹果酸含量与代谢酶活性的相关性进行分析。【结果】不同品种烤烟的MDH、PEPC和SDH酶活性变化均表现出一定的规律性。烘烤过程中,MDH活性先升高后降低,并在48 ℃达到最大值;PEPC活性呈先升高后下降再上升的走势变化,但整体呈上升趋势;38 ℃之后SDH活性持续下降,54 ℃降至最低;烘烤过程中,丙二酸含量呈上升趋势,且在54 ℃时达到最大值。K326、云烟87和豫烟6号的苹果酸和总有机酸含量在烘烤过程中均呈先升高后降低的趋势,且分别在54,48和42 ℃达到最大值。相关分析表明,不同品种烤烟MDH活性与苹果酸含量相关性不显著;K326和豫烟6号的PEPC活性与苹果酸、总有机酸含量呈正相关,云烟87的PEPC活性与苹果酸、总有机酸含量呈负相关,相关性均不显著;K326和豫烟6号的SDH活性与苹果酸含量呈显著性负相关,云烟87的SDH活性与苹果酸含量相关性不显著。【结论】不同品种烤烟间苹果酸含量差异较大。SDH对苹果酸积累的作用大于MDH和PEPC,相对较高的MDH和PEPC活性与相对较低的SDH活性均能够促进苹果酸的积累。     

烤烟烘烤过程中氨基酸含量变化对主要含氮化合物的影响

为了解烘烤过程中氨基酸含量变化对主要含氮化合物形成的影响,采用因子分析法与灰色关联分析法对烟叶氨基酸与蛋白质、总氮、总植物碱、烟气中的NH3、HCN含量变化的关系进行研究。结果表明:氨基酸含量在变黄中期到定色中期变化幅度较大,含量较高的有脯氨酸、丙氨酸、精氨酸、蛋氨酸4种氨基酸;根据烘烤过程中含量的变化,可以将16种氨基酸分为4类;烤烟蛋白质、总植物碱的波动幅度较大,HCN和氨在变黄后期到定色中期变化幅度较大,总氮和硝酸根的含量变化幅度相对较小;甘氨酸与总氮、蛋白质、总植物碱、硝酸根、氨、HCN均有较高的关联度(0.443 7、0.442 6、0.408 7、0.398 1、0.345 6、0.364 7),苏氨酸与烟气中氨含量的灰色关联度最大,关联度为0.419 4,缬氨酸与烟叶中总氮、蛋白质、硝酸根以及烟气中HCN的含量有较高的关联度(0.411 4、0.456 4、0.423 9、0.402 3),蛋氨酸与烟气中HCN的关联度较高(0.450 6)。     

烘烤过程中烟叶苹果酸含量及相关代谢酶活性的变化

【目的】分析烘烤过程中烟叶苹果酸及相关代谢酶活性的变化,为进一步探明烘烤过程中烟叶内在化学成分的变化及调控机制提供理论依据。【方法】以K326、云烟87和豫烟6号为试验材料,研究不同品种烤烟烟叶在烘烤前、烘烤过程中关键温度点(38,42,48,54℃)及烘烤结束后苹果酸、总有机酸含量及苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)及琥珀酸脱氢酶(SDH)活性的变化,并对总有机酸、苹果酸含量与代谢酶活性的相关性进行分析。【结果】不同品种烤烟的MDH、PEPC和SDH酶活性变化均表现出一定的规律性。烘烤过程中,MDH活性先升高后降低,并在48℃达到最大值;PEPC活性呈先升高后下降再上升的走势变化,但整体呈上升趋势;38℃之后SDH活性持续下降,54℃降至最低;烘烤过程中,丙二酸含量呈上升趋势,且在54℃时达到最大值。K326、云烟87和豫烟6号的苹果酸和总有机酸含量在烘烤过程中均呈先升高后降低的趋势,且分别在54,48和42℃达到最大值。相关分析表明,不同品种烤烟MDH活性与苹果酸含量相关性不显著;K326和豫烟6号的PEPC活性与苹果酸、总有机酸含量呈正相关,云烟87的PEPC活性与苹果酸、总有机酸含量呈负相关,相关性均不显著;K326和豫烟6号的SDH活性与苹果酸含量呈显著性负相关,云烟87的SDH活性与苹果酸含量相关性不显著。【结论】不同品种烤烟间苹果酸含量差异较大。SDH对苹果酸积累的作用大于MDH和PEPC,相对较高的MDH和PEPC活性与相对较低的SDH活性均能够促进苹果酸的积累。     

密集烘烤后期风机转速对烟叶香气与评吸质量的影响

以烤烟品种‘G80'中部烟叶为试验材料,通过变频器控制密集烤房循环风机转速,研究了定色后期和干筋期循环风机转速对烤后烟叶香气和评吸质量的影响.结果表明:密集烘烤后期适当降低风机转速对烤后烟叶类胡萝卜素降解产物、苯丙氨酸类香气物质、西柏烷类香气物质、美拉德反应产物、新植二烯以及其他类香气物质含量均有不同程度的提高作用,对...     

烘烤过程中烟叶的水分动态与生理变化关系的研究

研究了烟叶烘烤过程中某些生理变化及与水分动态的关系。结果表明,随着烘烤过程的进展,失水速度表现为先慢后快再减慢的Ｓ型曲线变化;丙二醛（ＭＤＡ）积累量与失水率密切相关（ｒ＝０．８４９２）;叶绿素的降解量与失水率呈显著负相关（－０．９１０１）,脂氧合酶（ＬＯＸ）活性在０￣２４ｈ缓慢升高,２４￣４８ｈ期间急剧上升,４８ｈ水分散失３４．７％时达到高峰,之后明显下降,直到活性消失,ＬＯＸ活性与叶绿素降解均呈     

基于层次分析法的烤烟烘烤工场评价指标体系研究

【目的】建立合理的评价系统,以期在建设现代烟草农业的背景下,实现专业化烘烤模式中烘烤工场推广综合效果的定量评价。【方法】针对烟叶生产影响因素的不确定性和烘烤工场构建与推广中经常遇到的政策导向问题,将层次分析法和模糊数学中的隶属度函数相结合应用于烘烤工场综合效果评价,即运用层次分析法构造评价指标的判断矩阵,求出各评价指标的总权重,并利用隶属度函数对各指标在评价体系中的价值进行数量化的模糊变换,再进行评价,最后进行实证分析。【结果】建立了烤烟烘烤工厂综合效果评价指标体系和评价模型,采用该模型对贵州毕节烘烤工场综合效果进行评价,可知毕节市基础年和评价年烘烤工场综合指数分别为0.2203和0.5671,表明该地区烘烤工场属于初步专业化阶段。【结论】将层次分析法和隶属度函数相结合用于烤烟烘烤工场综合效果评价是可行的。     

密集烤房不同循环风机烘烤烟叶的色素降解及感官质量

采用三速和单速循环风机,研究密集烤房不同循环风机对烤烟色素及感官质量的影响.结果表明:采用三速循环风机烤后烟叶的叶绿素a、叶绿素b含量分别为5.10、167.74 μg/g,分别为单速循环风机的72.11％和93.30％;叶黄素、β-胡萝卜素、类胡萝卜素含量分别为0.84、155.56、156.40 μg/g,分别为单...     

烟叶质量均质化指标构建与应用

烟叶质量的均质性问题越来越受到烟草业界的关注。为了对烟叶质量均质化程度进行科学计量,笔者利用变异系数和倒S型函数模型,提出了均质性指数的概念(Homogeneousness,H)。利用MATLAB的深度学习软件建立模型,比较了逐步回归、支持向量机、高斯过程回归3种算法的预测精度。以云南某地烟叶化学成分为例,计算了空间和时间维度的H值。结果表明,3种算法中,高斯过程回归所建立的模型最好,其均方根误差0.18,决定系数为0.9999,在CV值0.5%～80.0%范围内,相对误差最高的仅为3.3%,绝大部分情况下低于0.3%。在空间维度上,烟叶化学成分H值在自治州、县、烟站尺度分别为73.3、71.8和89.5。一般情况下,空间范围越广,H值越小、均质性越差。在时间维度上,云南某乡镇烟叶在2015年～2019年间H值分别为：烟碱89.2、总糖92.7、还原糖88.8、总氮91.5、钾90.3、氮碱比92.2、两糖比93.0、钾氯比61.0,化学成分总的H值为85.2。该模型在国内外属于首创,简单、鲁棒、实用性强、能够很好地用来度量烟叶的均质化程度。     

基于“互联网+”的烟农自画像服务平台的构建与应用

针对传统烟农服务模式单一、烟农无法客观了解自身经营短板等问题,研究依托"互联网+"技术,构建烟农自画像服务平台,通过集聚烟农在合同、生产、收购、质检等各个过程中的海量数据,对烟农的种植水平、技术能力、合作态度做出综合判断,为每个烟农勾勒经营自画像,提供更丰富完整的个性化服务,让烟农适时了解自身经营状况和不足。基于"互联网+"的烟农自画像服务平台的构建与应用不仅极大地降低了烟农服务成本,还能有效提高烟农技术落实的积极性,促进烟农种植水平的提升。