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利用脉冲星计时阵列限制标量诱导的随机引力波背景

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科学通报 2024年第12期69卷 1517-1519页

作者：周柄辰宇宙线教育部重点实验室(西藏大学) 拉萨850000 西藏大学理学院物理系拉萨850000 中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学技术大学物理学院深空探测实验室/天文学系合肥230026

引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天文现象,已经在双脉冲星系统和黑洞合并事件中被观测到,也是我们研究早期宇宙的一种特殊探针.与受各种天体物理过程影响的电磁波不同,引力波可以捕捉到原初宇宙的纯净信息.在针对原初宇宙的研究... 详细信息

引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天文现象,已经在双脉冲星系统和黑洞合并事件中被观测到,也是我们研究早期宇宙的一种特殊探针.与受各种天体物理过程影响的电磁波不同,引力波可以捕捉到原初宇宙的纯净信息.在针对原初宇宙的研究中,暴胀宇宙学[1]是一种被广泛接受的理论,解释了宇宙微波背景辐射中观察到的各向异性.在暴胀期间,量子涨落通过时空的膨胀迅速延伸到宇宙尺度,随后缓慢演化,最终形成了我们今天看到的大尺度结构.这些扰动的统计性质可以提供关于宇宙膨胀早期阶段的信息,涵盖了大约e 7倍的开始阶段.然而,为了解释我们今天所看到的宇宙,需要大约e 60倍的膨胀过程,其中仍然有约e 50倍的阶段是不确定的.在暴胀后期阶段,退出哈勃半径的涨落对我们宇宙中的小尺度各向异性贡献至关重要,这些涨落会受到非线性天体物理过程的影响.另一方面,在热大爆炸阶段之前产生的引力波信号可以为我们提供关于小尺度的现象学信息.

关键词：大尺度结构天文现象暴胀宇宙宇宙膨胀引力波哈勃早期宇宙量子涨落

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声波超材料中D类拓扑的观测

Science Bulletin 2024年第7期69卷 893-900页

作者：吴世巧程文婷刘啸宇吴柄权 Emil Prodan Camelia Prodan 蒋建华 School of Physical Science and Technology&Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology Soochow UniversitySuzhou 215006China School of Physics and Optoelectronic Engineering Foshan UniversityFoshan 528000China Guangdong-Hong Kong-Macao Joint Laboratory for Intelligent Micro-Nano Optoelectronic Technology Foshan UniversityFoshan 528000China Department of Physics University of MichiganAnn Arbor MI 48109USA Department of Physics Yeshiva UniversityNew York NY 10033USA Department of Physics and Engineering Physics Fordham UniversityNew York NY 10023USA Suzhou Institute for Advanced Research University of Science and Technology of ChinaSuzhou 215123China

Topological materials and metamaterials opened new paradigms to create and manipulate phases of matter with unconventional *** D-class phases(TDPs)are archetypes of the ten-fold classification of topological phases with particle-hole *** two dimensions,TDPs support propagating topological edge modes that simulate the elusive Majorana elementary ***,a piercing ofπ-flux Dirac-solenoids in TDPs stabilizes localized Majorana excitations that can be braided for the purpose of topological quantum *** two-dimensional(2D)TDPs have been a focus in the research frontier,but their experimental realizations are still under ***,with a novel design scheme,we realize 2D TDPs in an acoustic crystal by synthesizing both the particle-hole and fermion-like time reversal symmetries for a wide range of *** design scheme leverages an enriched unit cell structure with real-valued couplings that emulate the targeted Hamiltonian of TDPs with complex hoppings:A technique that could unlock the realization of all topological classes with passive *** our experiments,we realize a pair of TDPs with opposite Chern numbers in two independent sectors that are connected by an intrinsic fermion-like timereversal symmetry built in the *** measure the acoustic Majorana-like helical edge modes and visualize their robust topological transport,thus revealing the unprecedented D and DIII class topologies with direct *** study opens up a new pathway for the experimental realization of two fundamental classes of topological phases and may offer new insights in fundamental physics,materials science,and phononic information processing.

关键词： D-class topology Chiral symmetry Time-reversal symmetry Particle-hole symmetry Gapless edge states

基于Kuhn-Munkres算法的船载地波雷达与自动识别系统船只目标航迹关联

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第11期54卷 142-150页

作者：吴孝贤纪永刚中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

船载地波雷达可以利用船载平台的移动特性扩展探测区域,通过船载地波雷达与AIS船只目标航迹的关联分析,可服务于船载地波雷达目标探测性能评价以及船只目标多手段融合探测等研究。固定坐标系下的最近邻关联方法仅通过某一时刻的距离信... 详细信息

船载地波雷达可以利用船载平台的移动特性扩展探测区域,通过船载地波雷达与AIS船只目标航迹的关联分析,可服务于船载地波雷达目标探测性能评价以及船只目标多手段融合探测等研究。固定坐标系下的最近邻关联方法仅通过某一时刻的距离信息来判定航迹关联性,在船载平台运动的情况下容易出现关联错误的情况,从而影响对目标的持续跟踪。针对船载地波雷达与AIS目标航迹关联中未考虑平台运动导致目标航迹关联正确率低的问题,本文建立了以船载平台为中心的运动坐标系,在此基础上通过对实测数据的统计分析,构建了基于航迹参数信息的航迹相似度矩阵,并首次将Kuhn-Munkres(KM)算法应用到船载地波雷达航迹关联领域。该方法可以通过对航迹关联权重的不断更新迭代求得航迹之间的最大权匹配,最终得到全局最优的关联匹配结果,有效克服了仅通过单一时刻距离信息进行局部航迹关联的缺点。本文通过船载地波雷达仿真和实测数据的验证,表明在运动坐标系下基于KM算法的船载地波雷达与AIS船只目标航迹可以进行有效的关联,且该方法关联准确率优于传统的最近邻算法。

关键词：航迹关联高频地波雷达运动坐标系 Kuhn-Munkres算法

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基于深度学习的医学影像肿瘤分割算法研究

基于深度学习的医学影像肿瘤分割算法研究

作者：吴树贤广州大学

学位级别：硕士

在当前医学领域,准确诊断肿瘤对提高患者的生存率至关重要。医学肿瘤分割技术作为从复杂医学影像中准确提取肿瘤区域的关键技术,在实现这一目标上发挥着关键作用。随着计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)等医学影像技术的不断进步,为... 详细信息

在当前医学领域,准确诊断肿瘤对提高患者的生存率至关重要。医学肿瘤分割技术作为从复杂医学影像中准确提取肿瘤区域的关键技术,在实现这一目标上发挥着关键作用。随着计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)等医学影像技术的不断进步,为肿瘤的检测和分期提供了强大的支持。然而,由于肿瘤的形态多样性以及与周围正常组织相似性,使得肿瘤分割面临着挑战。深度学习算法在肿瘤分割领域取得了显著进展。深度学习算法通过学习大量医学影像数据来自动提取肿瘤特征,实现更准确的分割结果。然而,深度学习算法虽然在一定程度上提高了分割效率,但是在处理复杂肿瘤特征时往往难以达到理想的精度,且泛化能力有限。因此,开发高效、准确且具有良好泛化能力的医学肿瘤分割方法,成为医学影像处理领域的重要研究方向。为解决上述存在的不足,本文进行了以下研究:(1)针对肿瘤分割图像中存在的模糊边缘和细节不清晰等问题,本文采用了一系列预处理方法,这些方法包括图像翻转、伽马变换、添加高斯噪声和数据归一化等手段。通过图像翻转增加样本多样性,伽马变换提高了图像中肿瘤区域的对比度,添加高斯噪声模拟真实成像过程中由于环境干扰造成的图像不清晰,而数据归一化确保了图像的一致性。这些预处理方法为后续肿瘤的准确分割提供了有力的支持。(2)本文提出了一种基于多尺度特征深度融合的医学影像肿瘤分割算法(Multi-scale Feature Deep Fusion Network,MDFNet)。首先,该算法在编码器部分采用交替堆叠普通卷积层和部分卷积层拼接相结合的深度特征提取网络,削减冗余计算和内存访问,更有效地提取空间特征,获得更多的肿瘤特征信息。其次,引入双重自注意力机制,有助于让模型捕获全局和局部特征的关系以提高肿瘤分割准确性。再次,采用级联并行特征金字塔结构,使网络能够更快速而准确地捕捉不同尺度下的肿瘤特征,从而增强肿瘤分割精确性。最后,在解码器部分采用了多个浅层特征和深层特征的多尺度特征融合策略,有效地恢复了图像的边缘信息和细节特征,提升了对小肿瘤的分割准确度。(3)提出了一种基于自适应混合注意力的医学肿瘤影像分割算法(Self-Adaptive Mixed Attention,SMANet)。该算法在保持较高的运行效率的同时,提高了肿瘤分割的精准度。在编码器部分,采用残差幻影特征提取网络作为编码器部分的骨干网络,通过在同一个阶段内进行跨层廉价线性变换,有效地降低了网络的参数数量和计算复杂度。接着引入加权混合池化增强模型对输入变化的鲁棒性。传统的最大池化或平均池化选择固定区域内的特征,而加权混合池化在池化过程中按不同比例权重选择特征区域,减少对特定位置的依赖性。在跳跃连接处引入全局通道自注意力机制可以使模型捕捉全局上下文的肿瘤特征,并抑制不重要的背景特征,有助于提高模型的鲁棒性和泛化能力。本文提出的两种分割算法在直肠肿瘤数据集,颅脑肿瘤数据集和皮肤黑色素瘤数据集上进行训练和测试,并与近年来其他分割算法进行了比较。实验结果表明,提出的MDFNet和SMANet能够保持较高的运行效率的同时提高了肿瘤分割的精准度。

关键词：深度学习医学影像肿瘤分割级联并行特征金字塔加权混合池化全局通道自注意力机制

跨媒介视域下古诗词动画的二次传播研究 ——以毕业作品《李白，安啦！》为例

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跨媒介视域下古诗词动画的二次传播研究 ——以毕业作品《李白，...

作者：吴殊贤成都大学

学位级别：硕士

近年来,中华传统文化的传承和发展正受到越来越多的关注。新媒体时代,日新月异的现代科技为文化传承开辟了新道路,传统文化的传播方式与渠道发生了显著的变化。媒介技术的发展使得跨媒介叙事成为助推古诗词一类的传统文化高质量发展的... 详细信息

近年来,中华传统文化的传承和发展正受到越来越多的关注。新媒体时代,日新月异的现代科技为文化传承开辟了新道路,传统文化的传播方式与渠道发生了显著的变化。媒介技术的发展使得跨媒介叙事成为助推古诗词一类的传统文化高质量发展的手段之一,跨媒介叙事将古诗词中抽象的文化符号转化为生动、可感的动画视听形象,并将受众对于文本意义的追逐转化为对体验的追逐,创造了一种游戏化的互动叙事系统。而二次传播给予了受众更多元的参与权利,打破了不同媒介平台之间的传播壁垒,有助于古诗词动画进行更深层次的传播。本文以古诗词动画为研究对象,结合毕业作品探讨如何运用跨媒介叙事手段对经典诗词进行重构,并在此基础上对古诗词动画二次传播的模式、价值、问题及策略展开深入研究。正文主体共分为四个章节,第一章阐述本文的研究背景及意义,跨媒介叙事和二次传播的研究现状,研究方法以及研究创新点等;第二章梳理了跨媒介叙事的概念,结合《中国古诗词动漫》《无聊诗社》以及毕业作品《李白,安啦!》,探讨古诗词动画的跨媒介叙事手段和其在视觉文化时代下的叙事效果;第三章基于二次传播理论,分析跨媒介叙事下古诗词动画的二次传播现象,并探析其以动画为载体进行二次传播的价值;第四章主要分析了古诗词动画二次传播存在的问题和应对策略,并立足于以上研究总结古诗词动画二次传播所带来的启示,对古诗词动画的发展进行了展望。通过研究发现,跨媒介叙事通过多元化的呈现方式,从文化再生产和叙事层面对古诗词进行再加工,使之更适应媒介融合语境下的二次传播。文学和动画的结合降低了古诗词的传播门槛,而参与式的二次传播则进一步提升了古诗词动画的传播效果,推动着媒介之间的联动传播,建立起受众集体的情感联系,以期实现古诗词的当代传承与创新。

关键词：跨媒介叙事古诗词动画二次传播经典重构

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皮肤肿瘤智能远程会诊系统研究

中国激光 2024年第9期51卷 263-272页

作者：郎中亮张帆吴柄萱邵鹏飞申书伟姚鹏刘鹏徐晓嵘中国科学技术大学生物医学工程学院安徽合肥230026 中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)整形外科安徽合肥230001 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230027 +中国科学技术大学苏州高等研究院江苏苏州215123 中国科学技术大学电子科学与技术系安徽合肥230026

远程皮肤病学是缓解偏远地区皮肤专科医生缺乏问题的有效手段,但目前的方法存在适用范围有限、严重依赖远程医学专家及显示不够直观等缺陷。为弥补当前研究不足,设计并搭建了一套皮肤肿瘤智能远程会诊系统,该系统兼具无网络环境下的皮... 详细信息

远程皮肤病学是缓解偏远地区皮肤专科医生缺乏问题的有效手段,但目前的方法存在适用范围有限、严重依赖远程医学专家及显示不够直观等缺陷。为弥补当前研究不足,设计并搭建了一套皮肤肿瘤智能远程会诊系统,该系统兼具无网络环境下的皮肤肿瘤自动筛查和有网络环境下的远程会诊及术前规划功能。性能量化实验结果表明,系统可将虚拟的标注高精度原位投射到成像区域。实验对照结果显示,部署于该系统的深度学习模型在诊断能力上与皮肤科专家相当,并且能够辅助专家更迅速、更精确地做出医疗决策。临床试验进一步证实了该系统的实用性。该系统旨在为医疗资源有限的地区提供帮助,使得当地患者能够进行皮肤肿瘤等多种疾病的早期筛查及治疗.

关键词：医用光学生物技术远程皮肤病学人工智能增强现实原位投影成像

球坐标系下Chaplygin气体中3维定常位势流方程的比较原理

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数学学报(中文版) 2024年

作者：龙柄菘黄冈师范学院数学与统计学院

本文研究了Chaplygin气体中三维定常可压缩位势流方程.在球坐标系下,位势流方程可在单位球面上转化为一个混合型方程.以三角翼超音速绕流问题为背景,本文针对此方程带有一类混合边值条件的情形建立了比较原理,并在此基础上构造了问题解... 详细信息

本文研究了Chaplygin气体中三维定常可压缩位势流方程.在球坐标系下,位势流方程可在单位球面上转化为一个混合型方程.以三角翼超音速绕流问题为背景,本文针对此方程带有一类混合边值条件的情形建立了比较原理,并在此基础上构造了问题解的一个L∞先验估计.这个估计是说明方程在抛物-椭圆区域内为椭圆型的关键.

关键词： Chaplygin气体三维定常位势流方程混合型方程比较原理

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我国运动训练学学科的演进、边界与体系构建

体育学研究 2024年

作者：徐有粮张孜贤吴绍奎熊文华东师范大学体育与健康学院山东师范大学体育学院贵州大学体育学院

研究对运动训练学学科的演进予以溯源、梳理，对运动训练学学科边界予以廓清，并提出我国运动训练学学科体系的构建路径。研究认为：①运动训练学历经准学科期的训练规律摸索、学科期的训练知识凝练以及多学科期的训练知识交叉，形成了... 详细信息

研究对运动训练学学科的演进予以溯源、梳理，对运动训练学学科边界予以廓清，并提出我国运动训练学学科体系的构建路径。研究认为：①运动训练学历经准学科期的训练规律摸索、学科期的训练知识凝练以及多学科期的训练知识交叉，形成了经验形态知识、原理形态知识和交叠形态知识三大知识形态。②廓清运动训练学学科边界，应调适学科独立性与兼容性的适当张力，并聚焦于三个主要方面：一是，明确研究对象，凸显运动训练学的学科主体性；二是，坚定学科立场，建立“自主－开放”的核心知识系统；三是，开拓全球视野，构成“全球—在地”的知识网络集群。研究提出，我国运动训练学学科体系应构建：①多源立体式扩展知识来源，匡补运动训练学学科内容；②统筹运动训练学学科群，促进多学科知识的有机整合；③兼容自然科学取向和人文—社会科学取向的运动训练学研究。

关键词：运动训练学学科体系知识演进学科边界体系构建

人视街景图像和机器学习结合的城市街道适老性水平空间效应研究

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1469-1485页

作者：李海薇陈崇贤刘欣宜吴伊童陈斯璐华南农业大学林学与风景园林学院广州510642

城市街道与老年人的日常活动密切相关,探讨街道环境适老性水平的空间分布特征及其关键影响因素,对老年友好型城市公共空间建设有重要指导作用。然而,既有研究难以贴近真实的人本视角、快速、大规模且精准地评估街道适老性水平的地理空... 详细信息

城市街道与老年人的日常活动密切相关,探讨街道环境适老性水平的空间分布特征及其关键影响因素,对老年友好型城市公共空间建设有重要指导作用。然而,既有研究难以贴近真实的人本视角、快速、大规模且精准地评估街道适老性水平的地理空间效应。因此,本研究从人行视角采集街景图像,结合语义分割和目标检测技术提取环境要素,利用人机对抗众包评价与残差神经网络50(ResNet50)技术测度街道环境适老性水平,采用莫兰指数(Moran's I)、普通最小二乘回归模型(OLS)、空间滞后模型(SLM)和空间误差模型(SEM)综合分析街道适老性水平的地理空间异质性及其影响因素;最后,选取了老龄化程度明显、街道环境多样的广州天河核心区为例进行实证研究。研究发现:①本研究结合了人视街景图像、机器学习和空间统计学方法,能够快速、有效地开展街道适老性水平评价,揭示其空间效应特征和关键影响因素;②街道适老性水平指标在研究区存在中等偏高程度的空间聚集性,商业型街道和靠近住宅区的街道、滨水街道差异大。水平较高的是商业型街道和靠近低密度住宅区的街道,较低的是靠近高密度住宅区的街道。老年人在滨水街道的活动性和安全感高,但愉悦感低;对靠近住宅区街道的归属感低;③不同街道环境要素对适老性水平的影响存在差异。绿视率、开敞度和围合度对街道适老性水平的影响较强,拥挤度、人行道占比与场景多样性几乎无影响。研究有助于为精细化、具身性的城市街道适老化空间研究与实践提供参考和理论依据。

关键词：广州街道街景图像计算机视觉空间效应机器学习适老性景观环境感知人机对抗评分