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大规模三维环境下的自主探索与搜索救援应用研究

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大规模三维环境下的自主探索与搜索救援应用研究

作者：唐伟祥中国科学技术大学

学位级别：硕士

移动机器人的自主探索是机器人某个未知区域中移动并同时收集周围环境信息的行为。自主探索经过几十年的发展,至今日,其研究对象逐渐由小规模二维室内环境迁移到大规模三维复杂环境。相较于小规模二维室内环境,大规模三维环境下的自主... 详细信息

移动机器人的自主探索是机器人某个未知区域中移动并同时收集周围环境信息的行为。自主探索经过几十年的发展,至今日,其研究对象逐渐由小规模二维室内环境迁移到大规模三维复杂环境。相较于小规模二维室内环境,大规模三维环境下的自主探索难以从激光雷达原生点云数据中提取出所需要的信息,且具有更高的未知性和动态性。搜索救援是大规模三维环境下的自主探索的一种应用。如果兼顾搜索救援等时间敏感任务,还需要强调自主探索的探索效率。本文对大规模三维环境下的地面移动机器人自主探索技术及其在搜索救援方面的应用开展了研究,主要工作如下:1.针对目前未探索区域探测方案中出现的部分点云缺失、边界遗漏,以及部分信息增益错误计算等问题,设计了一种基于视点的准确探测方案。首先,处理激光雷达数据并提取出垂直表面、垂直边界等几何空间特征。然后,从局部视点中提取出边界视点作为虚拟边界,增强对未探索区域的引导能力。最后,针对部分视点增益计算错误的问题,采用法线过滤方法进行矫正。通过仿真实验,验证了视点增益计算错误问题及法线过滤的有效性,同时在公开的大规模三维仿真环境中进行测试,验证了虚拟边界的增强效果。2.针对传统局部最优策略在大规模环境下的短视问题,提出了一种高效的外向优先搜索的探索策略。首先,设计了局部规划算法用于环境的探索。然后,针对机器人向内探索时会出现的往返问题,给出了相应的算法,优化局部目标视点的选取。最后,设计了全局规划算法,保证机器人在局部探索完毕后重定位到余下的未探索区域。通过在公开的大规模三维仿真环境中与两种前沿算法进行对比,验证了算法的高效性与实时性。3.面向搜索救援应用需求,基于前面研究的自主探索系统,设计了自主搜索救援系统。首先,分析了搜索救援的任务需求,定义了搜索救援系统的功能,并设计了系统框架。其次,给出了针对多待救人员场景下快速检测的路径规划算法。通过仿真实验,验证了算法的高效性与搜救系统的可行性。

关键词：移动机器人自主探索路径规划搜索救援

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不同土壤有机碳测定方法的比较

土壤 2018年第3期50卷 552-557页

作者：唐伟祥孟凡乔张煜赵自超中国农业大学资源与环境学院北京100193

对土壤碳的准确定量是研究土壤肥力和农业固碳的前提。本文选择我国不同有机碳和无机碳含量的8个代表性土壤/沉积物样品,比较湿氧化法、酸洗法和间接法三类方法对有机碳含量的测定效果。研究结果表明:对有机碳含量为3.4~11.5 g/kg的土... 详细信息

对土壤碳的准确定量是研究土壤肥力和农业固碳的前提。本文选择我国不同有机碳和无机碳含量的8个代表性土壤/沉积物样品,比较湿氧化法、酸洗法和间接法三类方法对有机碳含量的测定效果。研究结果表明:对有机碳含量为3.4~11.5 g/kg的土壤和沉积物样品,湿氧化法有较低的平均相对误差(0.32%~4.72%)和变异系数(0.40%~1.22%),间接法的平均相对误差(5.16%~20.46%)和变异系数(0.60%~7.00%)都较高,而酸洗法介于这两个方法之间。说明在保持稳定准确的加热温度情况下,湿氧化法对土壤/沉积物有机碳含量的测定比较稳定和准确,且操作简单。对大部分样品,由于酸对土壤无机碳难以充分溶解,造成酸洗法和间接法的有机碳测定值偏高,且变异系数较大。

关键词：土壤沉积物有机碳酸洗湿氧化法间接法

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面向乡村振兴需求的非农产业用地供给策略

城市规划 2024年

作者：唐伟成彭震伟张京祥同济大学建筑与城市规划学院中国城市规划学会南京大学建筑与城市规划学院

国家正在实施乡村振兴战略，但面向一二三产业融合发展的态势与实际需求，乡村建设用地却存在着外部指标下达渠道不通畅、内部用地转化渠道不通畅的双重阻滞特征及现实困境，非农产业用地供给不足已成为制约乡村振兴战略落地实施的关键... 详细信息

国家正在实施乡村振兴战略，但面向一二三产业融合发展的态势与实际需求，乡村建设用地却存在着外部指标下达渠道不通畅、内部用地转化渠道不通畅的双重阻滞特征及现实困境，非农产业用地供给不足已成为制约乡村振兴战略落地实施的关键瓶颈之一。产业用地供给的失效，导致乡村缺乏外部资源进入社区的“接口”及优化配置内外发展要素的基本空间载体，进而难以培育、强化乡村的“造血”功能和内生能力，乡村振兴事实上也就难以实现。面向产业融合与土地保护的双重战略目标，文章提出必须探索以存量转化为主体的乡村非农产业用地供给与转化机制，并从土地制度、供给渠道、技术手段、规划策略等方面提出了破解乡村产业用地供给瓶颈的基本思路。

关键词：产业融合制度创新存量用地供给机制规划策略

破解乡村“双重边缘性”困境的产业用地供给研究——基于宜兴市金兰村的实证

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国际城市规划 2024年

作者：唐伟成彭震伟张京祥同济大学建筑与城市规划学院南京大学建筑与城市规划学院

在国家战略投放和巨量资源下乡的宏观背景下，乡村地域仍面临内生动力不足的深层困境。回顾我国乡村发展轨迹并进行辩证审视，计划经济时期城乡二元刚性结构产生了对乡村全要素的汲取管控，延伸至市场化转型时期则收缩锁定于土地这一关... 详细信息

在国家战略投放和巨量资源下乡的宏观背景下，乡村地域仍面临内生动力不足的深层困境。回顾我国乡村发展轨迹并进行辩证审视，计划经济时期城乡二元刚性结构产生了对乡村全要素的汲取管控，延伸至市场化转型时期则收缩锁定于土地这一关键发展要素，土地发展权的上收和产业用地供给的阻滞成为现阶段乡村地域系统内闭性、边缘性塑造的关键锚点。而局部性、片段式的地方实践经验表明，对于非农经济机会较多的发达地区乡村，产业用地的有效供给能够促使村级单元克服对外部资本的屏蔽，转而成为整合域内各类低效资源和重建集体经济的优质资产，依此逻辑，村庄可迈入“资源—资产—现金流”的正向循环轨道。最后认为，改变我国乡村双重边缘格局需要遵循自主性、适应性和创造性三项基本原则，并就土地与规划策略领域进行了反思与延伸探讨。

关键词：产业用地供给乡村转型资产经营规划策略宜兴市金兰村

多参数磁共振和前列腺特异性膜抗原PET/CT对前列腺癌盆腔淋巴结转移的诊断价值比较

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中华外科杂志 2024年第11期62卷 1008-1015页

作者：唐伟蔡燚唐永祥易小平高小妹齐琳中南大学湘雅医院泌尿外科长沙中南大学湘雅医院核医学科长沙中南大学湘雅医院放射科长沙中南大学湘雅医院病理科长沙

目的比较多参数磁共振(mpMRI)和前列腺特异性膜抗原(PSMA)PET/CT对前列腺癌盆腔淋巴结转移的诊断效能。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2020年3月至2023年9月中南大学湘雅医院泌尿外科收治的115例术前行mpMRI和PSMA PET/CT... 详细信息

目的比较多参数磁共振(mpMRI)和前列腺特异性膜抗原(PSMA)PET/CT对前列腺癌盆腔淋巴结转移的诊断效能。方法本研究为回顾性病例系列研究。回顾性分析2020年3月至2023年9月中南大学湘雅医院泌尿外科收治的115例术前行mpMRI和PSMA PET/CT检查, 并接受根治性前列腺切除和扩大盆腔淋巴结清扫术的前列腺癌患者的资料。患者年龄[M(IQR)]67(10)岁(范围:45～84岁), 体重指数24(4)kg/m2(范围:18～30 kg/m2)。收集患者的病理学及影像学检查数据, 以淋巴结的病理学检查结果作为金标准, 通过诊断评价试验评估mpMRI和PSMA PET/CT诊断前列腺癌盆腔淋巴结转移的效能。组间比较采用独立样本t检验、Mann-WhitneyU非参数检验或χ2检验。结果 mpMRI检查盆腔淋巴结转移阳性率为18.3%(21/115)。PSMA PET/CT检查盆腔淋巴结转移阳性率为25.2%(29/115)。病理学检查结果显示, 淋巴结阳性率为28.7%(33/115)。基于患者的分析中, PSMA PET/CT诊断灵敏度高于mpMRI(63.6%比30.3%, χ2=7.36, P=0.007)。基于病灶的分析中, PSMA PET/CT诊断灵敏度、阳性预测值均高于mpMRI(灵敏度:68.0%比21.6%, χ2=42.20, P<0.01;阳性预测值:50.0%比23.1%, χ2=7.54, P=0.006)。结论 PSMA PET/CT和mpMRI对于诊断前列腺癌盆腔淋巴结转移均具有较好的特异度, 但在灵敏度和病理阳性淋巴结的检出率方面PSMA PET/CT优于mpMRI。

关键词：前列腺肿瘤淋巴转移多参数磁共振正电子发射计算机断层显像前列腺特异度膜抗原

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硅基光交换器件研究进展(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 245-272页

作者：唐伟杰储涛浙江大学信息与电子工程学院浙江杭州310027 之江实验室前沿基础研究中心浙江杭州311121

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长,推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来... 详细信息

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长,推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来实现大规模、低功耗数据中心的关键途径。硅基光电子芯片集成技术以与CMOS工艺兼容、高集成度、高性价比、大带宽以及成熟的器件生态等优势,被认为是最可行的技术途径。回顾了片上集成光交换器件的技术发展,重点展示了硅基光交换器件的研究进展。从网络选择、单元器件优化、损耗补偿、单元校准以及光电混合封装等多个方面,探讨了构建大规模光开关器件的技术方案以及存在的挑战。

关键词：光交换集成光子器件硅光子数据中心

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科技兴农潜力无穷 006

丹东日报

作者：唐伟　于春祥本报记者周晓明

“赵老师，快帮俺看看俺家的茄子得啥病了？”　　 “赵老师，一会儿还得麻烦你到俺家的大棚里去看看！”　　赵义平研究员刚讲完课，就被听课的农民围拢起来，争相邀请他到自家的大棚指导技术。　　这是日前发生在鸡冠山镇薛礼村“...

“赵老师，快帮俺看看俺家的茄子得啥病了？”　　 “赵老师，一会儿还得麻烦你到俺家的大棚里去看看！”　　赵义平研究员刚讲完课，就被听课的农民围拢起来，争相邀请他到自家的大棚指导技术。　　这是日前发生在鸡冠山镇薛礼村“新型农民科技培训”现场的?

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来源： cnki报纸评论

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硅基光交换器件研究进展

光学学报 2024年

作者：唐伟杰储涛浙江大学信息与电子工程学院之江实验室前沿基础研究中心

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长，推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来... 详细信息

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长，推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来实现大规模、低功耗数据中心的关键途径。硅基光电子芯片集成技术以与CMOS工艺兼容、高集成度、高性价比、大带宽以及成熟的器件生态等优势，被认为是最可行的技术途径。本文回顾了片上集成光交换器件的技术发展，重点展示了硅基光交换器件的研究进展。从网络选择、单元器件优化、损耗补偿、单元校准以及光电混合封装多个方面，探讨了构建大规模光开关器件的技术方案以及存在的挑战。

关键词：光交换集成光子器件硅光子数据中心

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硅基光交换器件研究进展（特邀）

光学学报 2024年第15期 253-280页

作者：唐伟杰储涛浙江大学信息与电子工程学院之江实验室前沿基础研究中心

大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长，推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来实现大规模、低功耗数据中心的关键途径。硅基光电子芯片集成技术以与CMOS工艺兼容、高集成度、高性价比、大带宽以及成熟的器件生态等优势，被认为是最可行的技术途径。回顾了片上集成光交换器件的技术发展，重点展示了硅基光交换器件的研究进展。从网络选择、单元器件优化、损耗补偿、单元校准以及光电混合封装等多个方面，探讨了构建大规模光开关器件的技术方案以及存在的挑战。

关键词：光交换集成光子器件硅光子数据中心