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特征扩展的随机向量函数链神经网络

软件学报 2024年第6期35卷 2903-2922页

作者：龙茂森王士同江南大学人工智能与计算机学院江苏无锡214122

基于宽度学习的动态模糊推理系统(broad-learning-based dynamic fuzzy inference system,BL-DFIS)能自动构建出精简的模糊规则并获得良好的分类性能.然而,当遇到大型复杂的数据集时,BL-DFIS因会使用较多模糊规则来试图达到令人满意的... 详细信息

基于宽度学习的动态模糊推理系统(broad-learning-based dynamic fuzzy inference system,BL-DFIS)能自动构建出精简的模糊规则并获得良好的分类性能.然而,当遇到大型复杂的数据集时,BL-DFIS因会使用较多模糊规则来试图达到令人满意的识别精度,从而对其可解释性造成了不利影响.对此,提出一种兼顾分类性能和可解释性的模糊神经网络,将其称为特征扩展的随机向量函数链神经网络(FA-RVFLNN).在该网络中,一个以原始数据为输入的RVFLNN被作为主体结构,BL-DFIS则用作性能补充,这意味着FA-RVFLNN包含具有性能增强作用的直接链接.由于主体结构的增强节点使用Sigmoid激活函数,因此,其推理过程可借助一种模糊逻辑算子(I-OR)来解释.而且,具有明确含义的原始输入数据也有助于解释主体结构的推理规则.在直接链接的支撑下,FA-RVFLNN可利用增强节点、特征节点和模糊节点学到更丰富的有用信息.实验表明:FA-RVFLNN既减缓了主体结构RVFLNN中过多增强节点带来的“规则爆炸”问题,也提高了性能补充结构BL-DFIS的可解释性(平均模糊规则数降低了50%左右),在泛化性能和网络规模上仍具有竞争力.

关键词：宽度学习系统模糊推理系统特征扩展随机向量函数链神经网络(RVFLNN) Sigmoid激活函数可解释

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涉水光学

中国科学：信息科学 2024年第2期54卷 227-280页

作者：李学龙西北工业大学光电与智能研究院西安710072 智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 西安710072

涉水光学(water-related optics)主要研究光与水的物质相互作用机理及光的跨介质传播机理,解决与涉水光学数据智能获取、信息传输及智能信号处理有关的各种问题,探索光学在涉水领域中应用的科学,是临地安防(vicinagearth security, VS)... 详细信息

涉水光学(water-related optics)主要研究光与水的物质相互作用机理及光的跨介质传播机理,解决与涉水光学数据智能获取、信息传输及智能信号处理有关的各种问题,探索光学在涉水领域中应用的科学,是临地安防(vicinagearth security, VS)体系中水下安防的重要学科支撑.近年来,随着光学技术和智能科学的快速发展,光学在水体中的应用日渐突出,涌现出大量的涉水光学新理论、新技术,同时面临着新的机遇与挑战,对我国领水的防卫、防护、生产、安全、救援等具有重要的意义.本文系统介绍了光学技术在涉水领域中的数据获取、信息传输及智能信号处理,包括涉水光学中的传感、测量、成像、探测、通信、智能信号处理等研究方向.本文对现有涉水光学理论和技术进行了深入的思考,针对现有的科学技术现状,分析了涉水光学当前所面临的挑战,并展望了涉水光学的未来发展趋势.

关键词：光与水相互作用智能科学海洋光学水下光学认知计算水下安防临地安防

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安徽南部地区奥陶纪海相红层的分布及时代

地质科学 2024年第1期59卷 210-223页

作者：徐锦龙安徽省地质调查院合肥230001 古生物与地质环境演化湖北省重点实验室武汉430205

在充分收集前人奥陶系地层学、古生物学和沉积学等资料的基础上,对安徽南部地区奥陶系进行了系统梳理,开展皖东地1井和贵池冯村剖面奥陶纪海相红层系统研究,为地层对比、古气候和古地理恢复提供重要的科学依据。研究表明:奥陶纪海相红... 详细信息

在充分收集前人奥陶系地层学、古生物学和沉积学等资料的基础上,对安徽南部地区奥陶系进行了系统梳理,开展皖东地1井和贵池冯村剖面奥陶纪海相红层系统研究,为地层对比、古气候和古地理恢复提供重要的科学依据。研究表明:奥陶纪海相红层主要分布于紫台组、牯牛潭组、大田坝组、宝塔组、汤头组和胡乐组,时代为早奥陶世弗洛晚期至晚奥陶世凯迪中期;主要岩石类型为碳酸盐岩(瘤状泥质灰岩、网纹状灰岩、含生物碎屑灰岩和泥微晶灰岩等),少量碎屑岩(泥岩、含粉砂质泥岩、含粉砂质页岩);大多数属半深水海相红层,局部为浅水和深水海相红层;自北西向南东呈现一层式→二层式→三层式→二层式→一层式→零层式的横向变化,出现时代凯迪期→达瑞威尔期→弗洛期的纵向变化,海相红层的分布与沉积环境、古水温和不同地区构造性质密切相关;研究区海相红层不仅具有区域性(与湖北宜昌奥陶系具有对比性),而且具有全球性(中国主要块体),在地层划分与对比上具有重要的研究价值。

关键词：奥陶纪海相红层分布对比安徽南部地区

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寒区冰激桥墩动力模型试验

中国公路学报 2024年第9期37卷 96-106页

作者：李忠龙葛思佳刘鸿娇李顺龙哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090

冰激振动是影响寒冷地区桥梁行车舒适性和安全性的重要因素。以松花江上流冰期典型简支梁桥为研究对象,采用相似理论,建立桥梁的缩尺模型,通过模型试验探究冰排撞击位置和撞击速度对动冰荷载和桥墩结构响应的影响,解译冰激力作用时程特... 详细信息

冰激振动是影响寒冷地区桥梁行车舒适性和安全性的重要因素。以松花江上流冰期典型简支梁桥为研究对象,采用相似理论,建立桥梁的缩尺模型,通过模型试验探究冰排撞击位置和撞击速度对动冰荷载和桥墩结构响应的影响,解译冰激力作用时程特征,揭示冰激振动耦合作用规律。试验结果表明:撞击后的冰排先发生挤压破碎,后发生纵向劈裂,冰排破碎过程中同时存在碎冰的挤出和剥落现象;破冰棱体结构有很好的破冰效果,试验中冰排在7 cm·s^(-1)撞击速度下的冰力值大约是52.63 cm·s^(-1)撞击速度下冰力值的2倍;撞击破冰棱体时的结构响应明显小于撞击圆墩时,在冰排劈裂瞬间横向加速度响应出现并达到峰值,应变和位移响应幅值随冰排速度变化不明显;在冰力加载阶段应变和位移曲线与冰力作用过程吻合较好,可以利用应变和位移响应反演冰力时程,解决了力传感器难以布设的难题。寒区冰激桥墩动力模型试验研究为寒冷地区桥梁的安全评估、结构设计和异常预警提供了数据基础。

关键词：桥梁工程冰激振动模型试验寒区桥梁冰力荷载结构响应

杂原子掺杂木质素基碳纤维的制备及其在超级电容器中的应用

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陕西科技大学学报 2024年第5期42卷 1-9页

作者：康嘉游翔宇王柃捷周琳菲李欣鸿张慧洁陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021

木质素由于具有高含碳量、低成本和生物可再生的特点成为研究低成本超级电容器电极材料的优良碳前驱体原料.为了实现木质素的高值化利用并且获得高性能的超级电容器,研究具有优良孔隙结构、兼具双电层电容和赝电容储能方式的木质素碳纤... 详细信息

木质素由于具有高含碳量、低成本和生物可再生的特点成为研究低成本超级电容器电极材料的优良碳前驱体原料.为了实现木质素的高值化利用并且获得高性能的超级电容器,研究具有优良孔隙结构、兼具双电层电容和赝电容储能方式的木质素碳纤维是当前需要解决的问题.本研究通过采用H_(2)SO_(4)/HNO_(3)的混酸化学氧化、简单水热处理木质素碳纤维实现杂原子掺杂,以研究不同处理方法对其比表面积和孔隙结构的影响.结果表明,未经任何处理的木质素碳纤维样品(LCF)的比表面积为317.4 m^(2)·g^(-1),比电容为6.2 F·g^(-1).采用H_(2)SO_(4)/HNO_(3)的混酸化学氧化处理的碳纤维样品(S,N-LCF)获得了更多的微孔,其比表面积达到611.6 m^(2)·g^(-1),比电容为23.0 F·g^(-1)(0.5 A·g^(-1));水热条件下,镍钴锰硫杂原子掺杂的样品(HLCF)由于杂原子的掺杂改善了其电极材料的电化学性能,使其比电容增加至15.4 F·g^(-1)(0.5 A·g^(-1));使用两种方法连续处理的样品S,N-HLCF_(2)因适宜的孔隙结构和杂原子掺杂增加的赝电容,使其比电容增加至46.8 F·g^(-1)(0.5 A·g^(-1)).

关键词：木质素碳纤维电极材料超级电容器

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几何中的双曲性和基本群

中国科学:数学 2024年第12期54卷 2089-2098页

作者：陈兵龙中山大学数学学院

围绕几何中的双曲性这一重要概念,本文综述它与流形的基本群和Euler示性数等有关方面的一些最新研究进展.

关键词：双曲性基本群 Euler示性数

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多尺度信息交互与融合的乳腺病理图像分类

中国图象图形学报 2024年第4期29卷 1085-1099页

作者：丁维龙朱峰龙郑魁贾秀鹏浙江工业大学计算机科学技术学院杭州310023 上海派影医疗科技有限公司上海201306 宁波市临床病理诊断中心宁波315031

目的基于深度学习方法进行乳腺癌识别是一项具有挑战的任务,目前较多研究使用单一倍率下的乳腺组织病理图像作为模型的输入,忽略了乳腺组织病理图像固有的多倍率特点,而少数将不同倍率下的图像作为模型输入的研究,存在特征利用率较低... 详细信息

目的基于深度学习方法进行乳腺癌识别是一项具有挑战的任务,目前较多研究使用单一倍率下的乳腺组织病理图像作为模型的输入,忽略了乳腺组织病理图像固有的多倍率特点,而少数将不同倍率下的图像作为模型输入的研究,存在特征利用率较低以及不同倍率的图像之间缺乏信息交互等问题。方法针对上述问题,提出一种基于多尺度和分组注意力机制的卷积神经网络改进策略。该策略主要包括信息交互模块和特征融合模块。前者通过空间注意力加强不同倍率的图像之间的相关性,然后将加权累加的结果反馈给原始分支进行动态选择实现特征流通;后者则利用一种分组注意力来提升特征的利用率,同时基于特征金字塔来消除图像之间的感受野差异。结果本文将上述策略应用到多种卷积网络中,并与最新的方法进行比较。在Camelyon16公开数据集上进行五折交叉验证实验,并对每一项评价指标计算均值和标准差。相比于单一尺度图像作为输入的卷积网络,本文改进的方法在准确率上提升0.9%~1.1%,F1分数提升1.1%~1.2%;相较于对比方法中性能最好的TransPath网络,本文改进的DenseNet201(dense convolutional network)在准确率上提升0.6%,精确率提升0.8%,F1分数提升0.6%,并且各项指标的标准差低于Transpath,表明加入策略的网络具有更好的稳定性。结论本文所提出的策略能弥补一般多尺度网络的缺陷,并具备一定的通用性,可获得更好的乳腺癌分类性能。

关键词：乳腺病理图像分类密集卷积网络多尺度注意力特征融合

芯片原子钟的集成反射型气室设计、制造和测试

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中国激光 2024年

作者：王涛龙中北大学微纳器件与系统教育部重点实验室成都天奥电子股份有限公司

芯片原子钟由于其低功耗和低成本的优势受到越来越多的关注，进一步提高芯片原子钟的集成度已成为主要的趋势。因为需要利用它的低功耗微型化优势应用在海洋物探方面，而微加工原子气室的光学元件分立已成为实现芯片原子钟小型化的主要... 详细信息

芯片原子钟由于其低功耗和低成本的优势受到越来越多的关注，进一步提高芯片原子钟的集成度已成为主要的趋势。因为需要利用它的低功耗微型化优势应用在海洋物探方面，而微加工原子气室的光学元件分立已成为实现芯片原子钟小型化的主要障碍。本研究提出一种基于湿法腐蚀的超紧凑片上单腔原子气室方案，在碱性溶液中添加一些表面活性剂通过各向异性腐蚀形成的平坦的45°镜面，通过基于蒸发的方式填充的铯原子和基本的微加工工艺实现低成本的制作6 mm的单腔原子气室。测试得到所提出的新型原子气室频率稳定度为1.23E-10@1s。结果表明，与传统微加工的垂直式原子气室相比，反射型原子气室的短期频率稳定度满足要求且与封装系统兼容。

关键词：芯片原子钟碱金属气室湿法腐蚀微机电系统

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加快发展新质生产力深入推进新型工业化

求是 2024年第11期 21-26页

作者：金壮龙工业和信息化部

2024年1月31日,习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调,“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点”,“必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展”。新时代新征程,以中国式现代化全面推进... 详细信息

2024年1月31日,习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时强调,“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点”,“必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展”。新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。

关键词：新型工业化中国式现代化集体学习强国建设高质量发展生产力民族复兴新征程