动态昂贵优化算法及其在供水管网突发性污染源实时定位中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61673354
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0305.生物、医学信息系统与技术
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

In terms of solving the problems of drinking water contamination caused by accidental contaminant event in water supply network, we used the techniques just like sensor network which could identify the source location to isolate the contaminated area and minimized its hazards. It was significant to the drinking water security emergency handing. How to use the detecting information of the sensor to identify the contaminant source is an important multi-disciplinary problem. Due to the problems with sudden, time-varying and timeliness characteristics, so the sudden contaminations source of real-time identification in water supply network is a typical real-time, dynamic and expensive optimization problem. We plan to focus on the fundamental theory, optimization model and algorithm : (1) Based on hydraulic, water quality model and theory of network dynamics to quantify the problem of sudden contaminations source of real-time identification in water supply network. (2) Using the Gaussian model to simulate the dynamic change of the water demand of users, establish a dynamic optimization model to study the uncertainty of solution. (3) In order to solve the computational expensive problem in sudden contaminations source of real-time identification , a dynamic expensive optimization algorithm based on Gaussian Agent model is proposed and implemented by modifying the adaptability of expensive optimization model. Through the research of our project, can be explored to solve the basic theory and method of dynamic expensive optimization problems, is of great scientific significance and application value.
针对供水管网中突发污染事件引起的饮用水污染问题,利用传感器网络等技术手段快速准确地定位污染源位置及其影响范围,为饮用水安全保障提供有力的技术支持,具有重要的现实意义。如何利用传感器数据,迅速判断污染源的可能位置,是一个多学科交叉问题。由于该问题具有突发性、时变性和时效性等特点,属于典型的实时、动态和昂贵优化问题。本项目拟针对此问题的基础理论、优化模型和算法进行研究:(1) 基于水力水质传输模型和管网动力学理论,从系统层面量化供水管网突发性污染源实时定位问题;(2)利用高斯模型模拟用户水需求动态变化的规律,建立污染源实时定位的动态优化模型,研究解的不确定性问题;(3)对昂贵优化模型进行适应性修改,提出并实现基于高斯代理模型的动态昂贵优化算法,解决突发性污染源实时定位中的计算昂贵性问题。通过本课题的研究,可以探索求解动态昂贵优化问题的基础理论及方法,具有重要的科学意义与应用价值。

结项摘要

针对供水管网中突发污染事件引起的饮用水污染问题,利用传感器网络等技术手段快速准确地定位污染源位置及其影响范围,为饮用水安全保障提供有力的技术支持,具有重要的现实意义。如何利用传感器数据,迅速判断污染源的准确位置,是一个多学科交叉问题。由于该问题具有突发性、时变性和时效性等特点,属于典型的实时、动态和昂贵优化问题。本项目针对此问题的基础理论、优化模型和算法进行研究:(1)基于水力水质传输模型和管网动力学理论,从系统层面量化供水管网突发性污染源实时定位问题并提出了相应的优化模型;(2)使用高斯模型、泊松分布模型和自回归模型模拟用户水需求动态变化的规律,建立了污染源实时定位的动态优化模型,并提出了问题求解的相应算法;(3)对昂贵优化模型进行适应性修改,提出并实现了基于高斯代理模型的动态昂贵优化算法,解决了突发性污染源实时定位中的计算昂贵性问题。通过本课题的研究,可以探索求解动态昂贵优化问题的基础理论及方法,具有重要的科学意义与应用价值。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Pollution source positioning in a water supply network based on expensive optimization
基于代价优化的供水管网污染源定位
  • DOI:
    10.5004/dwt.2018.22330
  • 发表时间:
    2018-04-01
  • 期刊:
    DESALINATION AND WATER TREATMENT
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Yan, Xuesong;Yang, Kewei;Gong, Wenyin
  • 通讯作者:
    Gong, Wenyin
Multimodal optimization problem in contamination source determination of water supply networks
供水管网污染源确定的多模态优化问题
  • DOI:
    10.1016/j.swevo.2017.05.010
  • 发表时间:
    2019-06-01
  • 期刊:
    SWARM AND EVOLUTIONARY COMPUTATION
  • 影响因子:
    10
  • 作者:
    Yan, Xuesong;Zhao, Jing;Zeng, Deze
  • 通讯作者:
    Zeng, Deze
Pollution source intelligent location algorithm in water quality sensor networks
水质传感器网络污染源智能定位算法
  • DOI:
    10.1007/s00521-020-05000-8
  • 发表时间:
    2020-05-15
  • 期刊:
    NEURAL COMPUTING & APPLICATIONS
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    Yan, Xuesong;Gong, Jingyu;Wu, Qinghua
  • 通讯作者:
    Wu, Qinghua
Pollution source localization in an urban water supply network based on dynamic water demand
基于动态需水量的城市供水管网污染源定位
  • DOI:
    10.1007/s11356-017-0516-y
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Yan Xuesong;Zhu Zhixin;Li Tian
  • 通讯作者:
    Li Tian
Research on contaminant sources identification of uncertainty water demand using genetic algorithm
不确定性需水污染源遗传算法识别研究
  • DOI:
    10.1007/s10586-017-0787-6
  • 发表时间:
    2017-06-01
  • 期刊:
    CLUSTER COMPUTING-THE JOURNAL OF NETWORKS SOFTWARE TOOLS AND APPLICATIONS
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Yan Xuesong;Sun Jie;Hu Chengyu
  • 通讯作者:
    Hu Chengyu

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

基于公交车缓存机制的移动数据分流研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    广西大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁庆中;胡成玉;樊媛媛;颜雪松
  • 通讯作者:
    颜雪松
精英粒子群优化算法及其在机器人路径规划中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    光学精密工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    颜雪松;胡成玉;姚宏;伍庆华
  • 通讯作者:
    伍庆华
基于容忍度的网络拓扑自适应差分进化算法
  • DOI:
    10.13196/j.cims.2022.11.013
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    计算机集成制造系统
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李伟;孙亚峰;黄颖;颜雪松
  • 通讯作者:
    颜雪松
面向海量非结构化数据的非关系型存储管理机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    计算机应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡成玉;姚宏;梁庆中;颜雪松
  • 通讯作者:
    颜雪松

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码