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教育人工智能伦理治理:现实挑战与实现路径

重庆高教研究 2024年第2期12卷 37-47页

作者：白钧溢东北师范大学教育学部长春130024

教育人工智能伦理治理旨在使教育人工智能系统的设计、开发与应用符合道德、法律和社会价值观,以保障人工智能技术对教育数字化转型的切实赋能。为应对“知而不行”“知为不行”“制为不行”的治理难题,由“单一软法”向“软硬兼备”转... 详细信息

教育人工智能伦理治理旨在使教育人工智能系统的设计、开发与应用符合道德、法律和社会价值观,以保障人工智能技术对教育数字化转型的切实赋能。为应对“知而不行”“知为不行”“制为不行”的治理难题,由“单一软法”向“软硬兼备”转变已成为教育人工智能伦理治理的发展共识与诉求。但由于人工智能伦理存在诸多不确定性,且相关政策制定与学术研究尚处于起步阶段,实现“软硬兼备”的教育人工智能伦理治理面临治理对象界定不清、伦理原则指代不明、治理主体尚未形成多元共治合力、治理方式存在孤立性的现实挑战。实现“软硬兼备”的教育人工智能伦理治理,前提与关键在于弹性界定教育人工智能概念,提供具有可操作性的原则指南,落实“一核多元”的权责划分,探索实验治理与混合治理的行动框架。

关键词：伦理治理教育治理教育人工智能软法治理硬法治理

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基于点云分割网络的雷达信号分选方法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1391-1398页

作者：陈涛邱宝传肖易寒杨博溢哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各... 详细信息

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各点依据其所属辐射源进行分割;最后将具有相同标签的点聚类形成脉冲集合,分别提取各脉冲集合所包含的辐射源并形成相应的辐射源描述字。仿真结果表明:所提方法能够有效对未知雷达信号进行分选,在脉冲丢失和虚假脉冲干扰的分选环境下也表现出较强的可靠性与稳定性,并且由于采用具有轻量化特点的模型使得该方法的执行效率更高。

关键词：电子侦察信号分选端到端脉冲描述字点云

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教育人工智能伦理原则的有限性及其补正——兼论“原则-美德-法律”框架

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中国电化教育 2024年第2期 23-31页

作者：白钧溢于伟东北师范大学教育学部吉林长春130024

教育人工智能伦理研究的“原则方法”旨在通过伦理原则的构建与教授消解教育领域应用人工智能技术出现的伦理风险。然而,当前教育人工智能伦理原则存在有限性,制约了其对教育实践的影响力。就自身而言,教育人工智能伦理原则在构建过程... 详细信息

教育人工智能伦理研究的“原则方法”旨在通过伦理原则的构建与教授消解教育领域应用人工智能技术出现的伦理风险。然而,当前教育人工智能伦理原则存在有限性,制约了其对教育实践的影响力。就自身而言,教育人工智能伦理原则在构建过程中忽略了其在不同行业领域、不同教育应用甚至同一框架内的个性特征或关系。就实践而言,教育人工智能伦理原则既无法提升目标对象将伦理原则付诸实践的意愿,也缺乏强制其遵守这些价值观和规范的机制。教育人工智能伦理原则有限性的消解需要在完善原则自身的同时引入美德与法律,进而构建“原则-美德-法律”框架。这一框架的构建要义是使原则、美德、法律三大层次针对且有效地应对伦理原则有限性的各个方面,做到确定可靠切实的伦理原则、开展明确可行的美德培育、构筑稳健有效的法律保障。

关键词：教育人工智能伦理原则有限性 “原则-美德-法律”框架

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部分相干多离轴涡旋矢量光束的传输特性

物理学报 2024年第3期73卷 96-106页

作者：徐华锋张兴宇王仁杰安徽理工大学力学与光电物理学院淮南232001

基于相干与偏振的统一理论,采用傅里叶变换和卷积定理的方法,研究了携带多个离轴涡旋相位的径向偏振矩形对称余弦-高斯关联结构光束的传输特性.结果表明,该光束因其独特的空间相干结构而具有自分裂特性,可以分裂成4束完全相同的子波瓣.... 详细信息

基于相干与偏振的统一理论,采用傅里叶变换和卷积定理的方法,研究了携带多个离轴涡旋相位的径向偏振矩形对称余弦-高斯关联结构光束的传输特性.结果表明,该光束因其独特的空间相干结构而具有自分裂特性,可以分裂成4束完全相同的子波瓣.更重要的是,多离轴涡旋相位的调制可以作用在每个子波瓣上.当相干度较大时,通过调制光束的离轴涡旋数量N_(0)和光束阶数可以在焦平面处产生具有三角形或正方形等多边形空心光强分布的光斑阵列,并且每个子波瓣上对应的偏振态呈现倒三角形或斜正方形的椭圆分布.当相干度较小时,部分相干光束的空间相干性调控占主导作用,多离轴涡旋相位的调制效果消失,每个子波瓣的光强退化成高斯形式分布,但其偏振态分布仍保持不变,与光束阶数和相干长度无关.此外,当利用障碍物遮挡住其中一个离轴涡旋相位时,光束仍具有一定的自修复能力.然而,若将其中一个离轴涡旋相位完全遮挡住,此时每个子波瓣的强度分布和偏振态分布都遭到破坏,会出现不同程度的“缺口”.

关键词：部分相干光特殊空间关联结构多离轴涡旋相位传输特性

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融合改进YOLOv5及Mediapipe的手势识别研究

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计算机工程与应用 2024年第7期60卷 108-118页

作者：倪广兴徐华王超盐城工学院信息工程学院江苏盐城224000 盐城师范学院物理与电子工程学院江苏盐城224000

针对现有手势识别算法计算量大、鲁棒性差等问题,提出一种基于IYOLOv5-Med(improved YOLOv5 Mediapipe)算法的手势识别方法。该算法将改进的YOLOv5算法和Mediapipe方法结合,包括手势检测和手势分析两部分,算法有效降低了训练的时间成本... 详细信息

针对现有手势识别算法计算量大、鲁棒性差等问题,提出一种基于IYOLOv5-Med(improved YOLOv5 Mediapipe)算法的手势识别方法。该算法将改进的YOLOv5算法和Mediapipe方法结合,包括手势检测和手势分析两部分,算法有效降低了训练的时间成本,增加了识别的鲁棒性。手势检测部分,改进了传统YOLOv5算法,利用FastNet重构C3模块,将CBS模块替换为GhostNet中GhostConv模块,在Backbone网络末端加入SE注意力机制模块,改进后的算法,模型体积更小,更适用于资源有限的边缘设备。手势分析部分,提出了一种基于Mediapipe的方法,对手势检测部分定位到的手势区域进行手部关键点检测,并提取相关特征,然后通过朴素贝叶斯分类器进行识别。实验结果证实了提出的IYOLOv5-Med算法的有效性,与传统YOLOv5算法相比,参数量下降34.5%,计算量减少34.9%,模型权重降低33.2%,最终平均识别率达到0.997,且实现方法相对简单,有较好的应用前景。

关键词：手势识别 YOLOv5 Mediapipe FastNet 注意力机制

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圆偏振激光强度对电子辐射特性的影响

光电子·激光 2024年

作者：张容溢田友伟南京邮电大学贝尔英才学院南京邮电大学理学院

本文根据汤姆逊散射理论，借助计算机数值模拟，主要研究了圆偏振激光脉冲强度变化对电子辐射能量频谱、峰值辐射方向辐射特性及空间谱的影响。结果表明，后向辐射和峰值辐射频谱皆出现频谱偏移、展宽现象，且随着激光强度增大变得更为... 详细信息

本文根据汤姆逊散射理论，借助计算机数值模拟，主要研究了圆偏振激光脉冲强度变化对电子辐射能量频谱、峰值辐射方向辐射特性及空间谱的影响。结果表明，后向辐射和峰值辐射频谱皆出现频谱偏移、展宽现象，且随着激光强度增大变得更为显著。后向辐射频谱只存在基波，随着激光强度增大，峰值幅度减小，辐射值逐渐连续。峰值辐射则会产生高次谐波，峰值幅度与激光强度呈正相关，频移增大使频谱发生重叠，在超强激光作用下，产生连续光谱。本文进一步对峰值辐射功率方向的电子辐射特性进行了讨论，发现辐射功率脉宽与辐射最大方向极角值随激光强度变化具有相似特性，皆在某些相同特殊激光强度下发生跳变。电子辐射功率空间分布以传播方向为轴，呈现对称性，当激光强度过大时，此种对称性被打破。本次研究结果为后续深入研究圆偏振激光对电子辐射特性的影响提供了契机。

关键词：非线性汤姆逊散射圆偏振激光强度数值模拟

基于生态产品供给的山水林田湖草沙一体化保护与系统治理——以京津冀为例

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干旱区资源与环境 2024年第7期 1-12页

作者：彭文英尉迟晓娟孙岳单子溢首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院

生态产品是人民美好生活需要的重要内容，山水林田湖草沙一体化保护和系统治理是生态产品供给的基础和保障。基于生态产品供给内涵及其与山水林田湖草沙一体化保护与系统治理的关系机理，运用主成分分析法、当量因子法、熵权法及障碍度... 详细信息

生态产品是人民美好生活需要的重要内容，山水林田湖草沙一体化保护和系统治理是生态产品供给的基础和保障。基于生态产品供给内涵及其与山水林田湖草沙一体化保护与系统治理的关系机理，运用主成分分析法、当量因子法、熵权法及障碍度模型等方法，评估分析了京津冀2011-2021年生态产品供给能力时空格局及障碍因子，提出生态产品供给“功能-目标-问题”导向的山水林田湖草沙一体化保护和系统治理框架。结果表明：京津冀生态产品供给能力整体呈现上升趋势，生态环境产品供给能力最高，生态物质产品供给能力相对较小，生态文化产品供给能力增长幅度最大；生态产品供给的空间差异明显，高供给能力区位于北部地区，南部平原地区处于低供给水平；承德、张家口、北京市生态环境产品供给能力高，唐山、天津、保定市生态物质产品供给能力高，北京、天津、石家庄、保定市的生态文化产品供给能力高；生态产品供给的障碍因子相对比较稳定，生态用地、生态旅游、生态休闲、园林绿地及渔业产品为主要障碍因子，各城市存在个别差异。结果提示：理应从全生态要素、特色要素地域、跨区域保护提出一体化保护策略，从供给区域、供给障碍因素提出系统治理策略。

关键词：山水林田湖草沙生态产品一体化保护系统治理

基于CT扫描的渗流作用下碎石土孔隙结构变化规律研究

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水文地质工程地质 2024年第2期51卷 123-131页

作者：黄达高溢康黄文波河北工业大学土木与交通学院天津300400 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

碎石土作为滑坡堆积层的主要组成物质,受动水因素影响,在渗流作用下内部渗透压力的变化导致土颗粒流失,造成细观结构和力学性质随之发生改变,从而影响滑坡整体稳定性。目前,渗流作用下不同渗透压力状态的孔隙结构变化规律研究较少。通... 详细信息

碎石土作为滑坡堆积层的主要组成物质,受动水因素影响,在渗流作用下内部渗透压力的变化导致土颗粒流失,造成细观结构和力学性质随之发生改变,从而影响滑坡整体稳定性。目前,渗流作用下不同渗透压力状态的孔隙结构变化规律研究较少。通过自主设计的渗流装置对碎石土试样开展室内渗流侵蚀试验,并利用CT扫描技术获取试样渗流侵蚀过程的内部孔隙图像数据。通过孔隙识别和参数提取,得到了不同渗流时刻试样内部孔隙率、等效直径等细观参数。构建孔隙网络模型,分析了渗流作用下连通孔隙的孔喉半径、喉道长度和配位数的变化规律。结果表明:水力梯度的逐步升高会改变碎石土内部孔隙分布,土颗粒的流失造成孔隙率增大,孔隙数量先增加后减少,孔隙体积增加;渗流作用下孔隙发生扩张和连通,孔隙之间连通性增强,平均孔喉半径和配位数均随着水力梯度的升高而增加。研究结果可以为碎石土滑坡的预防与治理提供一定的理论支撑。

关键词：碎石土渗流侵蚀 CT扫描孔隙微观结构滑坡

“光子晶体-超表面-光子晶体”中的低损耗塔姆态

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光学学报 2024年

作者：王黠溢彭韩王强刘辉南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心

光学塔姆态的研究为调控光与物质相互作用以及光子晶体与介质间的界面态提供了新的思路与方法。尽管光学塔姆态在超材料和光学传感器方面已经有许多应用，然而传统的“光子晶体-金属”结构形成的塔姆态仍然存在辐射损耗过高的问题。本... 详细信息

光学塔姆态的研究为调控光与物质相互作用以及光子晶体与介质间的界面态提供了新的思路与方法。尽管光学塔姆态在超材料和光学传感器方面已经有许多应用，然而传统的“光子晶体-金属”结构形成的塔姆态仍然存在辐射损耗过高的问题。本文通过设计了“光子晶体-金属-光子晶体”模型，在FDTD仿真中计算比较两种结构的反射率，计算场强和介电系数变化规律与Q值大小，结果表明该结构有效提高了Q值降低了结构的辐射损耗。通过设计并在实验上加工制备了“光子晶体-超表面-光子晶体”的复合结构样品，在反射谱中观察到不同入射光偏振角下塔姆态的变化，利用超表面的各向异性实现了对塔姆态的偏振特性调控。本文的研究结果可以应用于非线性光学和量子光学的偏振和色散调控。

关键词：塔姆等离激元光子晶体各向异性超表面