Topological Weyl and Node-Line Semimetals in Ferromagnetic Vanadium-Phosphorous-Oxide β\beta-V2_2OPO4_4 Compound

We propose that the topological semimetal features can co-exist with ferromagnetic ground state in vanadium-phosphorous-oxide $\beta$-V$_2$OPO$_4$ compound from first-principles calculations. In this magnetic system with inversion symmetry, the direction of magnetization is able to manipulate the symmetric protected band structures from a node-line type to a Weyl one in the presence of spin-orbital-coupling. The node-line semimetal phase is protected by the mirror symmetry with the reflection-invariant plane perpendicular to magnetic order. Within mirror symmetry breaking due to the magnetization along other directions, the gapless node-line loop will degenerate to only one pair of Weyl points protected by the rotational symmetry along the magnetic axis, which are largely separated in momentum space. Such Weyl semimetal phase provides a nice candidate with the minimum number of Weyl points in a condensed matter system. The results of surface band calculations confirm the non-trivial topology of this proposed compound. This findings provide a realistic candidate for the investigation of topological semimetals with time-reversal symmetry breaking, particularly towards the realization of quantum anomalous Hall effect in Weyl semimetals.Comment: 5 pages, 4 figure

Exploration and mining evaluation system and price prediction of uranium resources

Purpose. The paper introduces the development of the Uranium Resources Technical and Economic Evaluation Expert System (URTEEES) from the viewpoint of requirement analysis, system design, functional structure and application etc. Methods. The system is based on C/B/S mixed mode and applies ASP.NET technology with .Net Framework being selected as the development platform as well as the uranium resources database providing data support at the bottom layer. The paper also proves the efficiency of the system in the context of certain case studies. Findings. Since the system can performs the functions of scenario analysis, sensitivity analysis, shareholder’s returns analysis, horizontal comparison of different projects, it can improve the ability of project senior decision-makers for rapid response to the rivals and meet the demand of pricing negotiations. Moreover, the system demonstrates its efficiency in the context of case studies as the system incorporates a number of advanced methods, e.g. the Quantum Particle Swarm Optimization (QPSO) Back Propagation (BP) QPSO-BP model which can improve the generalization ability of BP network to predict the uranium price. Originality. Technical and economic evaluation model can be set up by users independently according to the current stage of a project (mainly, these are exploration stage, development stage and production stage) as well as according to the selected mining method (e.g. underground mining, surface mining, or in-situ leaching mining). Then, the technical and economic evaluation parameters can be generated. By means of inputting the value of each parameter in a simple and convenient way, the evaluation results can be calculated directly and shown in the form of diagrams; moreover, feasibility evaluation report can be generated automatically, making the process of technical and economic evaluation accurate and efficient. Practical implications. URTEEES performs the functions of decision-making analysis, metal resources database management, data management, comprehensive query etc. The system is a good basis for further development of other expert systems.Мета. Розробка експертно-аналітичної системи техніко-економічного оцінювання запасів урану з точки зору аналізу вимог, системи проектування, функціональної структури і напрямів застосування. Методика. Проектна система повинна включати два основні блоки. Перший – існуючі дані щодо оцінки ресурсів урану для отримання відповідних параметрів, які можуть бути використані для створення моделей оцінки й забезпечення основи для їх порівняння при оцінці нового проекту. Другий – допоміжна інформація, така як закони і правила, культурна інформація, яка насправді є накопиченням даних проекту і досвіду. Пропонована система заснована на використанні комбінованого режиму C/B/S; при цьому система використовує технологію ASP.NET с Nеt Framework, обрану в якості платформи розробки, а також базу даних по запасах урану, що забезпечує інформаційну підтримку на нижньому рівні. Результати. Розроблена нова система URTEEES виконує функції імовірнісного аналізу, аналізу чутливості, аналізу прибутковості для акціонерів, а також горизонтальне порівняння різних проектів, отже, може поліпшити результативність прийняття рішень керівниками проекту для швидкого реагування на дії конкурентів, крім того, дана система відповідає вимогам процесу ціноутворення. Реалізація проектної системи показує високу ефективність, оскільки включає в себе безліч методів з поліпшеними характеристиками, наприклад, модель QPSO-BP, яка удосконалила узагальнюючі можливості нейронної мережі ВР з метою оптимізації та ефективного прогнозування ціни на уран. Наукова новизна. В системі розроблена модель техніко-економічного оцінювання в залежності від стадійності реалізації проекту (в основному, це стадія геологорозвідувальних робіт, стадія розробки родовища і стадія промислового видобутку), а також способу ведення гірничих робіт (наприклад, підземні гірничі роботи, відкриті гірничі роботи або ж роботи, пов’язані з підземним вилуговуванням), а результати оцінювання можна безпосередньо підрахувати і представити наочно у вигляді діаграм. Крім того, представляється можливим автоматично сформувати техніко-економічне обґрунтування, що дозволяє зробити процес техніко-економічного оцінювання точним і ефективним. Практична значимість. Система URTEEES дозволяє виконувати функції аналізу процесу прийняття рішень, управління базою даних запасів металів, управління даними, універсальної пошукової системи в гірничодобувній промисловості.Цель. Разработка экспертно-аналитической системы технико-экономического оценивания запасов урана с точки зрения анализа требований, системы проектирования, функциональной структуры и применения. Методика. Проектная система должна включать два основных блока. Первый – существующие данные об оценке ресурсов урана для получения соответствующих параметров, которые могут быть использованы для создания моделей оценки и обеспечения основы для их сравнения при оценке нового проекта. Второй – вспомогательная информация, такая как законы и правила, культурная информация, которая на самом деле является накоплением данных проекта и опыта. Предлагаемая система основана на использовании комбинированного режима C/B/S; при этом система использует технологию ASP.NET с Net Framework, выбранную в качестве платформы разработки, а также базу данных по запасам урана, что обеспечивает информационную поддержку на нижнем уровне. Результаты. Разработанная система выполняет функции вероятностного анализа, анализа чувствительности, анализа доходности для акционеров, а также горизонтальное сравнение различных проектов, следовательно, может улучшить результативность принятия решений руководителями проекта для быстрого реагирования на действия конкурентов; кроме того, данная система соответствует требованиям процесса ценообразования. Реализация проектной системы показывает высокую эффективность, поскольку включает в себя множество методов с улучшенными характеристиками, например, модель QPSO-BP, которая усовершенствовала обобщающие возможности нейронной сети BP с целью оптимизации и эффективного прогнозирования цены на уран. Научная новизна. В системе разработана модель технико-экономического оценивания в зависимости от стадийности реализации проекта (в основном, это стадия геологоразведочных работ, стадия разработки месторождения и стадия промышленной добычи), а также способа ведения горных работ (например, подземные горные работы, открытые горные работы или же работы, связанные с подземным выщелачиванием), а результаты оценивания можно непосредственно подсчитать и представить наглядно в виде диаграмм. Кроме того, представляется возможным автоматически сформировать технико-экономическое обоснование, что позволяет сделать процесс технико-экономического оценивания точным и эффективным. Практическая значимость. Система URTEEES позволяет выполнять функции анализа процесса принятия решений, управления базой данных запасов металлов, управления данными, универсальной поисковой системы в горнодобывающей промышленности.This research project is made possible through the financial support from National Natural Science Foundation of China (No.51374242, No.51404305 and No.51504286)

Towards Secure and Safe Appified Automated Vehicles

The advancement in Autonomous Vehicles (AVs) has created an enormous market for the development of self-driving functionalities,raising the question of how it will transform the traditional vehicle development process. One adventurous proposal is to open the AV platform to third-party developers, so that AV functionalities can be developed in a crowd-sourcing way, which could provide tangible benefits to both automakers and end users. Some pioneering companies in the automotive industry have made the move to open the platform so that developers are allowed to test their code on the road. Such openness, however, brings serious security and safety issues by allowing untrusted code to run on the vehicle. In this paper, we introduce the concept of an Appified AV platform that opens the development framework to third-party developers. To further address the safety challenges, we propose an enhanced appified AV design schema called AVGuard, which focuses primarily on mitigating the threats brought about by untrusted code, leveraging theory in the vehicle evaluation field, and conducting program analysis techniques in the cybersecurity area. Our study provides guidelines and suggested practice for the future design of open AV platforms

A Cost-Quality Beneficial Cell Selection Approach for Sparse Mobile Crowdsensing with Diverse Sensing Costs

The Internet of Things (IoT) and mobile techniques enable real-time sensing for urban computing systems. By recruiting only a small number of users to sense data from selected subareas (namely cells), Sparse Mobile Crowdsensing (MCS) emerges as an effective paradigm to reduce sensing costs for monitoring the overall status of a large-scale area. The current Sparse MCS solutions reduce the sensing subareas (by selecting the most informative cells) based on the assumption that each sample has the same cost, which is not always realistic in real-world, as the cost of sensing in a subarea can be diverse due to many factors, e.g. condition of the device, location, and routing distance. To address this issue, we proposed a new cell selection approach consisting of three steps (information modeling, cost estimation, and cost-quality beneficial cell selection) to further reduce the total costs and improve the task quality. Specifically, we discussed the properties of the optimization goals and modeled the cell selection problem as a solvable bi-objective optimization problem under certain assumptions and approximation. Then, we presented two selection strategies, i.e. Pareto Optimization Selection (POS) and Generalized Cost-Benefit Greedy (GCB-GREEDY) Selection along with our proposed cell selection algorithm. Finally, the superiority of our cell selection approach is assessed through four real-life urban monitoring datasets (Parking, Flow, Traffic, and Humidity) and three cost maps (i.i.d with dynamic cost map, monotonic with dynamic cost map and spatial correlated cost map). Results show that our proposed selection strategies POS and GCB-GREEDY can save up to 15.2% and 15.02% sample costs and reduce the inference errors to a maximum of 16.8% (15.5%) compared to the baseline-Query by Committee (QBC) in a sensing cycle. The findings show important implications in Sparse Mobile Crowdsensing for urban context properties