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基于FAST和Sobol指数法的雷达系统效能敏感性分析

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 561-569页

作者：胡涛申立群朱镜达孙成会董伟锋哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier ampli... 详细信息

为了以较小的代价快速提升对空探测雷达系统的综合效能,首先搭建了对空探测雷达系统综合效能的评估指标体系,在此基础上完成了综合效能评估模型的建立。选择两种基于方差原理的全局敏感性分析方法,即傅里叶幅度敏感性测试(Fourier amplitudes sensitivity test,FAST)和Sobol指数法,分别从频域和时域对建立的评估模型进行敏感性分析。在基于FAST进行敏感性分析时,提出了21维输入指标所对应的特征频率集的选取方法;在基于Sobol指数法进行敏感性分析时,考虑了二阶及高阶敏感性指数的影响。对比FAST和Sobol指数法的分析结果,两种方法获得的敏感性分析结果具有较好的一致性。其中,功率和频率为对空探测雷达系统的主要影响指标,为雷达系统的研发和升级提供了可靠性依据。

关键词：雷达系统效能评估敏感性分析傅里叶幅度敏感性测试 Sobol指数法

考虑不确定性下自主遥操作机器人透明度对信任的影响研究

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考虑不确定性下自主遥操作机器人透明度对信任的影响研究

作者：季子凌杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,自主遥操作机器人技术已经成为机器人科学和智能应用中的前沿技术,特别是在提高任务效率和降低潜在风险方面表现出明显优势。尽管如此,该技术复杂性和智能化水平的提高亦引入了一个关键问题:如何在人机组队时利用自主遥操作技术... 详细信息

近年来,自主遥操作机器人技术已经成为机器人科学和智能应用中的前沿技术,特别是在提高任务效率和降低潜在风险方面表现出明显优势。尽管如此,该技术复杂性和智能化水平的提高亦引入了一个关键问题:如何在人机组队时利用自主遥操作技术建立和维持人类操作者的信任,尤其是在其被广泛应用的医疗领域。当前研究表明透明度作为影响信任的关键因素,在人机组队过程中为人类操作者提供有效的作业信息,增进人类操作者对机器人行为和决策的理解,从而进一步影响信任构建。因此,在自主遥控机器人技术变得日益复杂和智能化的今天,如何通过调节透明度来影响人类操作者的信任,已经成为该领域的核心研究议题。为了深入研究这个议题,本研究首先运用文献分析与调研法,获取了关于机器人透明度、信任和遥操作相关的理论基础。其次,利用交叉研究法进一步整合并拓展了研究自主遥操作机器人透明度对人类操作者信任影响的理论框架,具体为以Chen等人提出的基于情境意识的代理透明度模型——SAT模型为设计透明度的基础,在此基础上增加了不确定性信息的呈现,进而提出了考虑不确定性的SAT概念模型——SAT-U Model。随后,提出与本文研究目的相关的假设和假设模型,并运用实验模拟法和系统构建技术,搭建了一个贴近实际操作场景的实验平台,选取用于医院高压氧舱消毒的紫外线消毒机器人作为实验对象,以试图用实验法来验证提出的相关假设和假设模型是否成立。最后,采用定量分析法分析实验数据以深入探讨透明度对信任,以及相关交互结果(包括脑力负荷、感知安全性、焦虑感)的影响,并根据分析结果进一步地结合人类操作者的客观绩效,选择并判断出最合适的透明度。该实验结果揭示了不确定性及其类型和被告知的先后顺序在塑造人类操作者对自主遥操作机器人信任的重要性。研究发现,在透明度较低的情况下,明确呈现不确定性会显著削弱人类操作者的信任。然而,随着透明度等级的提升,不确定性对信任的负面影响逐渐减小。此外,尽管不同类型的不确定性并未在统计上显示出对信任的显著差异,但仍引起了信任在均值上的轻微波动。更为重要的是,实验指出,相较于事后告知,事前告知不确定性能够更有效地增强人类操作者的信任。这一发现为自主遥操作机器人的界面设计提供了宝贵的见解,特别是在决定是否呈现不确定性信息,以及如何安排这些信息的呈现顺序方面。进一步地研究结果强调了在SAT Level 2条件下,人类操作者的信任得到显著提升,脑力负荷和焦虑感的均值降低,同时感知安全性的均值提高。并在此透明度级别下,人类操作者展现出最佳绩效,这一发现表明SAT Level 2条件为人机协作中提供了最佳的信息平衡。综上所述,这些研究成果不仅为自主遥操作机器人的界面设计提供了理论支持,而且指导了人类操作者培训的重点,即在SAT Level 2透明度下的工作能力培养。这将有助于提高人机团队合作的整体效率和成效,确保人类操作者能够在复杂的自主系统中做出更加精确和可靠的决策。

关键词：自主遥操作机器人透明度不确定性信任 SAT-U模型交互界面设计

城市居民社区提案参与意愿影响因素的离散选择实验研究

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城市居民社区提案参与意愿影响因素的离散选择实验研究

作者：季小航电子科技大学

学位级别：硕士

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基于多模态特征融合的传输线路检测模型研究

基于多模态特征融合的传输线路检测模型研究

作者：季川茗浙江科技大学

学位级别：硕士

随着我国《“十四五”国家安全生产规划》提出要积极推广使用先进的无人机巡查监察系统,基于无人机的传输线检测技术得到快速发展。由于搭载检察系统的无人机具有节省人力成本,时间成本,更便捷等优点,为工业检测和商业应用提供了帮助。... 详细信息

随着我国《“十四五”国家安全生产规划》提出要积极推广使用先进的无人机巡查监察系统,基于无人机的传输线检测技术得到快速发展。由于搭载检察系统的无人机具有节省人力成本,时间成本,更便捷等优点,为工业检测和商业应用提供了帮助。其中,在复杂环境下比如山地和铁路上方利用无人机对输电线这一类传输线的感知和识别可代替人工,保障电力稳定供给供应。随着人工智能的发展,深度学习被提出并在工业范围中取得重要应用,其中图像融合和目标检测作为深度学习中的重要视觉感知技术,可以帮助无人机高精度地完成识别传输线的任务。具体来说,图像融合可以预先将红外图和可视化图进行图片融合,为后续的识别任务提供更加优质的图像来源。而多模态目标检测技术可以在一些复杂场景比如雾霾,雨雪天,前后背景难以区分等情况下识别传输线。然而,目前的识别算法存在计算参数量大的问题,难以部署在移动设备上。因此,针对上述问题,本文首先研究多模态图像融合技术,来对可视化图和红外图进行图像融合,随后,本文对多模态融合检测技术以及知识蒸馏技术展开研究,提出单模态学生网络,以解决多模态的融合问题以及大模型难以部署在移动终端的问题。本文主要贡献如下:(1)红外图像与可见光图像融合是计算机视觉中一个长期研究的课题,它突出了辐射和细节纹理信息,完整、准确地描述了物体。然而,大多数方法通常提取编码器段中的特征并使用粗糙的融合策略。与这些算法不同,本文使用卷积残差结构作为主干网和Uniformer作为辅助主干提取编码器段中的远程信息。此外,我们提出了一种基于注意力机制的有效多尺度融合策略来整合两种模式。(2)为了构建一种适用于移动设备的有效目标检测算法,本文介绍了一种新型的双特征融合学生网络EDFNet-S*。该网络是专门为分析传输线检测(TLD)场景而设计的,采用交叉特征蒸馏。值得注意的是,该网络大大减少了模型的参数计数。此外,本文还提出了一种四输入融合模块,旨在熟练地整合上下文信息。该模块促进了浅层和深层特征的协同利用,有效解决了双模融合场景中上下文信息的监督问题。(3)目前,现有的多模态融合算法对不同模态间没有精确配准,并且不能部署在RGB图像采集的无人机终端。为了解决这些问题,本文提出了基于知识蒸馏的双向引导配准算法(BGRNet-S*)用于传输线检测。该方法在教师网络的融合模块中引双向引导配准机制,并通过知识蒸馏和对比学习联合训练将双模态教师网络的知识传递给单模态学生网络,进一步减小了模型参数并能够在单RGB图像采集的无人机终端部署。(4)为了学生网络学习到更多的不同的知识,充分发挥学生网络的潜力,我们设计了一种可以动态调整的多教师联合蒸馏的训练方法,并设计了多尺度整合模块使得学生充分学习到不同教师网络的不同纬度的信息。

关键词：智能无人机传输线检测目标检测多模态深度学习

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健康医疗数据开放现状及其评价研究

健康医疗数据开放现状及其评价研究

作者：季凤勤湖北医药学院

学位级别：硕士

背景:大数据时代,政府在处理公共事务及履行其职责的过程中,掌握着海量的数据资源,这些数据资源与社会公众的生活和行业发展息息相关。政府数据开放共享的实现,有利于深入挖掘其社会和经济价值,也是有效遏制数据孤岛、提升政府治理效能... 详细信息

背景:大数据时代,政府在处理公共事务及履行其职责的过程中,掌握着海量的数据资源,这些数据资源与社会公众的生活和行业发展息息相关。政府数据开放共享的实现,有利于深入挖掘其社会和经济价值,也是有效遏制数据孤岛、提升政府治理效能的关键举措。健康医疗数据开放作为政府数据开放的重要组成部分,其关注度逐渐提升。当前健康医疗数据开放现状及相关实践是值得关注的重要问题,本研究正是对上述问题的积极回应。目的:对健康医疗数据的主题分类与主题分布进行分析,从内容层面揭示健康医疗数据开放现状。同时,尝试构建健康医疗数据开放评价指标体系,并基于独立性和易获取性原则选取部分包含健康医疗数据的数据开放平台来分析该评价指标体系的可行性。结合上述分析结果,探讨该领域存在的问题,提出相应优化对策,为促进健康医疗数据开放发展提供参考。方法:通过整理、归纳数据开放有关研究成果,首先运用网络调查法确定包含健康医疗数据的数据开放平台,并采用手工录入与网络爬虫技术相结合的方法获取数据开放平台中的健康医疗相关数据集,探讨其开放现状。其次,尝试构建健康医疗数据开放评价指标体系,采用层次分析法确定其权重。最后,基于健康医疗数据开放评价指标体系对部分数据开放平台中健康医疗数据开放情况进行实证分析。结果:1.健康医疗数据开放现状基本情况。对整体健康医疗数据开放情况分析发现,数据开放平台无法访问的共15家,有数据开放平台但无健康医疗数据的共有27家,最终纳入151家包含健康医疗数据的数据开放平台。依据《信息安全技术健康医疗数据安全指南》对151家平台中的32711条健康医疗数据进行分类,其中卫生资源数据为20090条,占比61.42%;个人属性数据为4366条,占比13.35%;公共卫生数据2760条,占比8.44%;医疗支付数据1585条,占比4.85%;医疗应用数据501条,占比1.53%;健康状况数据314条,占比0.96%;不属于上述分类的共3095条,占比9.46%。2.健康医疗数据开放评价指标体系。以“P-C-V-E”的健康医疗数据开放内涵框架为指引,在查阅数据开放评估框架及有关文献、结合对数据开放平台的调查并考虑健康医疗领域的特异性,最终建立的健康医疗数据开放评价指标共包含4个一级指标和18个二级指标,经层次分析法计算,各指标权重如下:(1)数据类别(0.1156):全面性(0.0633)、均衡度(0.0224)、主题契合度(0.0299);(2)数据质量(0.4185):准确性(0.1502)、可获取性(0.0628)、便捷性(0.0511)、丰富性(0.0285)、历史数据集(0.0420)、时效性(0.0465)、数据使用(0.0375);(3)互动反馈(0.0701):互动交流渠道(0.0083)、数据需求(0.0218)、评价反馈渠道(0.0141)、数据纠错(0.0162)、权益申诉渠道(0.0097);(4)数据效用(0.3958):API接口设置(0.1357)、数据应用产品(0.1354)、平台实践拓展(0.1247)。3.健康医疗数据开放实证结果。对22个城市健康医疗数据开放进行实证分析,综合得分前三位分别为:台州、温州、绍兴。从数据类别层面来看,最终得分≥0的共有17个城市。从数据质量层面来看,台州、温州得分为0.14,并列第一。从互动反馈层面来看,各城市间差距较小。从数据效用层面来看,湖州健康医疗数据开放应用成果转化率较高。结论:1.通过分析健康医疗数据开放现状,发现目前健康医疗数据开放主要存在主题类目繁杂、内容待丰富、类别占比失衡等问题。2.构建健康医疗数据开放评价指标体系,并选择部分包含健康医疗数据的数据开放平台进行实证分析,发现健康医疗数据开放内容和质量有待提高、功能和成果有待强化。为进一步促进健康医疗领域数据开放的发展,从扩大数据开放范围、建立数据治理机制、优化平台功能设置、创新平台应用模式四方面提出优化对策。

关键词：健康医疗数据数据开放评价指标层次分析法

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北汽蓝谷创新绩效研究

北汽蓝谷创新绩效研究

作者：季亚星兰州财经大学

学位级别：硕士

为了应对气候变化、实现可持续发展以及保障国家能源安全,我国亟需推动能源体系转型,而发展新能源汽车对于我国能源转型具有重要推动作用。近年来随着新能源汽车市场竞争日益加剧以及产业融合发展,创新能力已经成为新能源汽车企业的核... 详细信息

为了应对气候变化、实现可持续发展以及保障国家能源安全,我国亟需推动能源体系转型,而发展新能源汽车对于我国能源转型具有重要推动作用。近年来随着新能源汽车市场竞争日益加剧以及产业融合发展,创新能力已经成为新能源汽车企业的核心竞争力,关乎企业的生存和长远发展,但同时我国新能源汽车企业也存在核心技术创新能力不强等问题。考虑到目前企业研发信息披露以及现有文献对于创新绩效的衡量都存在评价方式片面的问题。因此,综合且直观地反映和评价新能源汽车企业的创新绩效显得尤为重要,对于企业管理者的经营管理、政府部门的政策制定以及外部投资者的投资决策都具有重要的参考价值。本文以北汽蓝谷为案例研究对象,对其2018-2022年的创新绩效进行考察。具体地,基于“投入—过程—产出”的创新活动框架,从创新投入、创新过程和创新产出三个维度共选取12项指标来构建创新绩效评价指标体系,并根据熵值法确定各评价指标权重,计算得到北汽蓝谷等新能源汽车企业的创新绩效综合得分。研究发现:2018-2022年,8家新能源汽车样本企业的创新绩效综合得分均值由0.250逐年提高至0.336,在一定程度上表明我国新能源汽车行业创新绩效的不断提升。不同于行业创新绩效的上升趋势,北汽蓝谷的创新绩效则是经历了2018-2020年快速上升和2020-2022年缓慢下降的阶段。进一步分析发现,北汽蓝谷创新绩效的下降系创新投入绩效、创新产出绩效和创新过程绩效共同下降所致,主要表现为研发强度、研发资本化率和创新效率降低以及专利申请量减少。基于创新绩效评价指标的影响因素分析以及结合企业的实际情况,本文认为:品牌形象有待提升、高管人员变动较为频繁以及协同创新未达预期效果是导致北汽蓝谷创新绩效下降的重要原因。针对以上问题,本文提出了通过转变产品营销策略、构建多元稳定的高管团队以及加强与华为合作的深度来提升创新绩效的建议,旨在为企业管理者的创新决策制定提供参考,从而有助于北汽蓝谷创新绩效的提升。

关键词：创新绩效新能源汽车企业熵值法数据包络分析

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K发电厂检修员工培训体系问题及对策研究

K发电厂检修员工培训体系问题及对策研究

作者：孔季尼云南财经大学

学位级别：硕士

界面钻蚀主导的准各向异性湿法刻蚀法制备玻璃微棱镜阵列

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光学精密工程 2024年第9期32卷 1384-1394页

作者：李菲尔余佳珈杜立群吴梦希刘军山大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室辽宁大连116024

玻璃微棱镜具有耐腐蚀、耐高温、寿命长等优点,但在玻璃上加工微棱镜阵列目前仍是一个难题。因此,提出了界面钻蚀主导的玻璃准各向异性湿法刻蚀方法,制备了高质量的微棱镜阵列器件。在元胞自动机中引入界面性质调控,模拟了界面钻蚀与各... 详细信息

玻璃微棱镜具有耐腐蚀、耐高温、寿命长等优点,但在玻璃上加工微棱镜阵列目前仍是一个难题。因此,提出了界面钻蚀主导的玻璃准各向异性湿法刻蚀方法,制备了高质量的微棱镜阵列器件。在元胞自动机中引入界面性质调控,模拟了界面钻蚀与各向同性侧蚀的竞争行为,探究了刻蚀横截面形貌的变化规律,构建了准各向异性湿法刻蚀模型。在此指导下,加工了横截面为梯形的微结构,设计并制备了间距、形状、尺寸均可调控的微棱镜阵列,重复性达到98%。验证了微棱镜阵列对LED灯扩散效果,光亮度提升了4.6倍。本文改变了传统玻璃湿法刻蚀各向同性的固有认识,创新性地开发了准各向异性刻蚀工艺,为玻璃微棱镜阵列等相关器件提供了高效低成本的制备方法。

关键词：微棱镜湿法刻蚀硼硅玻璃界面钻蚀准各向异性刻蚀

氮沉降背景下毛竹根系磷获取策略及其驱动因素研究

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氮沉降背景下毛竹根系磷获取策略及其驱动因素研究

作者：季杭翔浙江农林大学

学位级别：硕士

亚热带地区普遍存在磷限制,同时该地区面临着严重的氮沉降,进一步加剧了土壤磷限制。为获取土壤磷,植物可以通过提高根系比表面积,增加根系分泌物活化土壤磷（根系策略）,也可以与菌根真菌形成共生关系,扩大根系的吸收磷的面积（菌根策... 详细信息

亚热带地区普遍存在磷限制,同时该地区面临着严重的氮沉降,进一步加剧了土壤磷限制。为获取土壤磷,植物可以通过提高根系比表面积,增加根系分泌物活化土壤磷（根系策略）,也可以与菌根真菌形成共生关系,扩大根系的吸收磷的面积（菌根策略）,然而目前氮沉降背景下磷获取策略如何权衡仍不清楚。毛竹林是我国亚热带地区重要森林资源,生产力高,具有独特的鞭根系统。基于此,本研究以毛竹林为研究对象,模拟不同水平的氮沉降(CK,0 kg N·hm-2·yr-1;LN,30 kg N·hm-2·yr-1;HN,60kg N·hm-2·yr-1),探究不同氮添加下毛竹篼根和鞭根根际土的理化性质、磷组分、根系策略和菌根策略的变化特征,揭示氮沉降背景下毛竹根系磷获取策略的组合模式及其调控机制。主要结果如下:（1）氮添加显著增加了篼根和鞭根的根际土有机碳、总氮、有效氮、铵态氮、硝态氮、微生物量碳、氮和磷的含量,显著降低了根际土p H、总磷、有效磷的含量。根际土壤4种生物有效性磷组分占土壤总磷的比重中盐酸磷所占比重均最大,其次是柠檬酸磷。（2）氮添加显著增加了篼根和鞭根的根平均直径、根组织密度、细根磷酸酶活性,显著降低了根系比根长、比根面积、叶片锰的含量。在氮有效性提高的情况下,植物根系倾向于对运输结构加大投资,牢固和强化养分输送系统,以保证对养分的高效吸收。同时细根通过酸性磷酸酶的分泌促进了对磷的吸收,增加了磷获取的途径。氮添加下叶片锰的含量显著降低,表明高氮抑制了根系有机酸的分泌。（3）氮添加显著增加了篼根和鞭根的根系侵染率和孢子密度,表明氮添加有利于真菌的产孢和根系定殖。相较于1龄和鞭根,3龄根系侵染率和孢子密度较高,表明1龄和鞭根更倾向于作为吸收根从土壤中获取养分,对菌根的依赖较低。香农指数与土壤p H呈显著正相关,与土壤TP含量呈显著负相关,表明氮沉降引发的土壤酸化是导致AM真菌群落多样性下降的重要因素,降低了AM真菌的多样性。（4）毛竹1龄细根具有最小的根长密度和最大的比根长,确保了其较高的养分和水分吸收效率,能够更有效地从土壤中获取磷。毛竹3龄细根性状与土壤p H显著相关,表明相较于形态性状,3龄细根的生理性状在根系磷获取策略中发挥了更加重要的作用,根系分泌的有机酸对土壤p H产生较大影响。在根系磷获取策略权衡方面,篼根更倾向于根系策略,通过根系性状的改变从土壤中获取磷,而鞭根更依赖于通过菌根策略,将更多的光合碳产物分配给菌丝促进其生长,使得AM真菌受根际土壤环境的影响程度降低。本研究以亚热带区域氮沉降增加为背景,探讨毛竹林根系磷获取策略对氮添加的响应机制。氮添加显著影响了根际土壤理化性质,加剧了土壤酸化和磷限制。同时通过调节根系形态生理性状、根系分泌物、AM真菌侵染等增加磷获取途径。篼根和鞭根的根系磷获取方式反映了根系策略和菌根策略的权衡。研究结果有助于明确氮沉降背景下亚热带森林植物根系对低磷胁迫的响应机制,为进一步探究地下根系养分获取策略的多样性和森林生态系统养分物质周转提供参考。

关键词：氮添加磷限制根系策略菌根策略磷获取策略