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增量学习算法的改进研究及其在果蔬识别的应用

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增量学习算法的改进研究及其在果蔬识别的应用

作者：邢维康长春工业大学

学位级别：硕士

随着农业生产的发展和市场需求的不断增长,果蔬图像分类技术在农业和食品加工行业中的意义愈发重要。然而,对于不能一次性收集的果蔬图像数据,传统的图像分类方法需要重新整合数据来训练网络,导致网络训练耗时增加和存储资源的消耗过大... 详细信息

随着农业生产的发展和市场需求的不断增长,果蔬图像分类技术在农业和食品加工行业中的意义愈发重要。然而,对于不能一次性收集的果蔬图像数据,传统的图像分类方法需要重新整合数据来训练网络,导致网络训练耗时增加和存储资源的消耗过大。因此,本文选择基于回放的增量学习算法(Incremental Classifier And Represent ation Learning,ICARL)来解决上述问题。具体工作如下:第一,构建果蔬数据集。本文采用的果蔬数据集主要来源于两部分。一部分来自于实验课题;另一部分图像通过爬虫技术获取,并对爬取到的质量差的图像数据进行人工筛选剔除。最后,将上述两部分图像数据制作成果蔬数据集。第二,提出基于改进知识蒸馏损失函数的增量学习方法。由于在更强的训练策略下,如数据增强和标签平滑等,KL散度会导致知识蒸馏损失函数在ICARL算法中表现不佳。因此,本文重新设计了知识蒸馏损失函数。在增量学习阶段,本文将ICARL算法中的损失函数改为DIST Loss中类内和类间蒸馏损失与Poly Loss的组合,并通过改进的蒸馏损失函数来训练网络,提高增量学习过程中样本识别的准确率。此外,在算法初始训练阶段采用Poly Loss来缓解数据不平衡对算法造成的影响,并通过实验来验证改进策略的有效性。第三,提出轻量化的增量学习方法。首先,通过采用分组卷积以减少算法的参数量。其次,引入ECA注意力机制(Efficient Ch.nnel Attention)对网络的残差结构进行改进,改善算法中的灾难性遗忘问题。通过上述两种措施改进网络的结构,不仅减少了算法的训练参数,并且提升了算法的识别准确率。最后,本文将改进的算法与多种增量学习算法在果蔬数据集上进行对比实验。实验结果表明,改进算法相比于其他对比方法更具优越性。

关键词：增量学习知识蒸馏 PolyLoss 分组卷积注意力机制

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基于层次聚类和谱适应的雷达信号分选方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：苏显康张大维叶方哈尔滨工程大学信息与通信工程学院先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室

雷达信号分选是电子战中的重要一环。在复杂电磁环境中，侦察机截取的信号不理想，可能存在脉冲丢失、杂波干扰的情况，导致传统信号分选方法效果不佳。针对以上问题，本文提出一种基于层次聚类和谱适应的雷达信号分选方法，该算法通过... 详细信息

雷达信号分选是电子战中的重要一环。在复杂电磁环境中，侦察机截取的信号不理想，可能存在脉冲丢失、杂波干扰的情况，导致传统信号分选方法效果不佳。针对以上问题，本文提出一种基于层次聚类和谱适应的雷达信号分选方法，该算法通过神经决策树对交织脉冲流中的杂波进行检测，提升散乱杂波场景下分选准确率，依据脉冲重复周期谱对门限进行动态调整，完成不同类型PRI调制信号的分选。实验表明，该方法应对高密度、脉冲丢失、散乱杂波的场景，表现出良好的准确性和稳定性。

关键词：雷达信号分选复杂电磁环境层次聚类脉冲重复间隔

球形TiNbO的固相法制备和嵌脱锂离子性能研究

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新能源进展 2024年

作者：李倩倩康宗维李鹏北方奥钛纳米技术有限公司河北格力钛新能源有限公司

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球型前驱体，采用高温固相法合成球形TiNb2O7材料，并对其样品进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明，制备的TiNb2O7是由一次颗粒组成的二次球形颗粒，平均尺寸约4 ～ 6 μm，内部存在大量孔隙；以0... 详细信息

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球型前驱体，采用高温固相法合成球形TiNb2O7材料，并对其样品进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明，制备的TiNb2O7是由一次颗粒组成的二次球形颗粒，平均尺寸约4 ～ 6 μm，内部存在大量孔隙；以0.1 C在0.8 ～ 3.0 V电压下充放电，球形TiNb2O7材料首次放电比容量为316.5 mA·h.g，首次库伦效率为99.7%，1 C倍率下经过100次循环后，容量保持率为82.0%，10 C倍率下的放电比容量为234.7 mA·h.g，具有良好的倍率性能。

关键词：锂离子电池 TiNb O 固相法电化学性能

“考试”型和“仪式”型博士学位论文答辩比较研究——基于美国和挪威的经验

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学位与研究生教育 2024年第2期 78-85页

作者：陆维康林成华浙江大学公共管理学院、中国科教战略研究院杭州310030 浙江大学公共管理学院、中国科教战略研究院科技管理研究所杭州310030

以美国为代表的博士学位论文答辩被视作一种考试,而以挪威为代表的博士学位论文答辩被视作一种仪式,但“仪式”型博士学位论文答辩制度并没有降低挪威等欧洲国家的博士生教育质量。通过比较两种博士学位论文答辩制度发现,两者所遵循的... 详细信息

以美国为代表的博士学位论文答辩被视作一种考试,而以挪威为代表的博士学位论文答辩被视作一种仪式,但“仪式”型博士学位论文答辩制度并没有降低挪威等欧洲国家的博士生教育质量。通过比较两种博士学位论文答辩制度发现,两者所遵循的答辩理念一致,但在具体的质量保障上有所区别。基于不同的导师角色假设,美国和挪威分别采用内部审查员和外部审查员负责。由于美国和挪威对于答辩前博士学位论文的发表要求不同,导致了两者在答辩内容上的区别:美国关注学位论文本身,并通过答辩结果提供评价反馈;挪威并不仅仅关注学位论文本身,而更加侧重公开试讲,其评价反馈机制体现在答辩前的联合公开申明。美国和挪威分别通过综合考试和公开试讲来评估博士生的一般性知识。尽管两种博士学位论文答辩模式在最终功能上不同,但都通过多重制度保障了博士学位论文的质量,这对于其他国家具有借鉴意义。

关键词：博士学位论文答辩学位论文比较研究博士生教育

优秀导学共同体:核心要素及实现路径——基于浙江大学“五好导学团队”的扎根研究

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研究生教育研究 2024年第4期 73-79,112页

作者：林成华陆维康浙江大学公共管理学院/中国科教战略研究院杭州310030

构建优秀的导学共同体是提升研究生教育质量的重要方式。浙江大学“五好导学团队”是较有代表性的优秀导学共同体,基于团队导师和研究生的访谈提炼出情感价值、学术科研、实践生产、团队主体和保障激励这五个核心要素。其中,团队主体是... 详细信息

构建优秀的导学共同体是提升研究生教育质量的重要方式。浙江大学“五好导学团队”是较有代表性的优秀导学共同体,基于团队导师和研究生的访谈提炼出情感价值、学术科研、实践生产、团队主体和保障激励这五个核心要素。其中,团队主体是实现优秀导学共同体的主体要素,情感价值和保障激励是环境要素,学术科研和实践生产是行为要素。团队主体通过学术科研和实践生产两种行为实现优秀导学共同体建设,而情感价值和保障激励调节了两者关系。推进优秀导学共同体建设,应强化导师培训与考核制度,完善学生的多样性选拔机制;重视导学共同体文化建设,着力提升资源激励与保障;强调富有特色的育人模式,贯通产学研融合培养机制。

关键词：研究生教育导学共同体核心要素实现路径

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新疆西准噶尔晚泥盆世法门期的苔藓虫动物群及其形态特异性和古环境意义

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古生物学报 2024年第1期63卷 41-53页

作者：托洛孔尼科娃·卓娅孙语聪宋俊俊库班国立大学俄罗斯克拉斯诺达尔350040 喀山联邦大学俄罗斯喀山420008 中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystopo... 详细信息

本文重新研究了产自新疆西准噶尔晚泥盆世法门期洪古勒楞组和铁列克提组的苔藓虫动物群,重点关注其形态学特征和古生态学意义。该苔藓虫动物群由隐口目(Cryptostomata)、窗格苔藓虫目(Fenestrata),变口目(Trepostomata)和泡孔目(Cystoporata)组成。优势类群隐口目苔藓虫是具有中轴或中板的细枝状和双叶状群体。它们的虫室具有加厚的外区体壁,弯曲强烈的自虫室,数量众多的大虫室(metazooecia)或隐蔽虫室(tectizooecia),以及径向刺突和/或棘状刺突。多样化的异虫室、刺突、自虫室等结构,以及不同生长环境中的不同生态组合是新疆西准噶尔法门期苔藓虫成功演化的基础。洪古勒楞组下段和铁列克提组下部的苔藓虫动物群可以划分为三类生态组合(即:No. 1, No. 2和No. 3),代表前滨—近岸—远岸的沉积环境。其中,近岸环境的枝状—双叶状—网状苔藓虫组合的属种丰度、分异度最高。

关键词：苔藓虫刺突异虫室古生态泥盆纪西准噶尔

新疆四种荒漠跳鼠肠道菌群多样性与功能的比较

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生态学杂志 2024年第1期43卷 234-243页

作者：迪拉拉·托留程继龙夏霖杨维康杨奇森中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院动物研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

肠道菌群是维持机体健康的重要组成部分,了解动物肠道菌群多样性有助于认识和理解动物的生态学适应。已有报道表明荒漠沙鼠肠道微生物有助于其对荒漠环境的适应,但对于广泛分布于荒漠环境的跳鼠的肠道微生物群落结构、多样性的研究尚不... 详细信息

肠道菌群是维持机体健康的重要组成部分,了解动物肠道菌群多样性有助于认识和理解动物的生态学适应。已有报道表明荒漠沙鼠肠道微生物有助于其对荒漠环境的适应,但对于广泛分布于荒漠环境的跳鼠的肠道微生物群落结构、多样性的研究尚不明确。本研究以栖息于新疆荒漠地区的跳鼠科(Dipodidae)为对象,采用16S rRNA高通量测序技术对荒漠跳鼠4个亚科的代表物种三趾跳鼠(Dipus sagitta)、五趾跳鼠(Orientallactage sibirica)、长耳跳鼠(Euch.reutes naso)和三趾心颅跳鼠(Salpingotus kozlovi)的肠道微生物进行分析。共获得1557065条有效序列,发现2708个ASV,归属于20个门、50个纲、71个目、142个科和336个属。Alph.多样性指数中,长耳跳鼠和三趾心颅跳鼠组的ACE指数和Ch.o1指数显著低于其他两组,而Sh.nnon指数和Simpson指数在4组样品中无显著差异。主坐标分析(PCoA)结果表明,4种跳鼠的肠道菌群结构具有显著差异。LEfSe分析表明,4种跳鼠肠道菌群共有10个显著差异的细菌菌属,其中大部分归属拟杆菌门,并且PICRUSt分析显示4种跳鼠肠道微生物具有相似的功能,主要参与宿主的代谢过程。本研究揭示了4种荒漠跳鼠的肠道菌群特征,为进一步研究荒漠跳鼠肠道微生物群落结构形成与生理生态适应提供基础资料。

关键词：荒漠跳鼠肠道菌群 16S rRNA 细菌多样性新疆

球形TiNb_(2)O_(7)的固相法制备和嵌脱锂离子性能研究

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新能源进展 2024年第3期12卷 361-364页

作者：李倩倩康宗维李鹏北方奥钛纳米技术有限公司河北邯郸056300 河北格力钛新能源有限公司河北邯郸056300

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球形前驱体,采用高温固相法合成球形TiNb_(2)O_(7)材料,并对其进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明,制备的TiNb_(2)O_(7)是由一次颗粒组成的二次球形颗粒,平均粒径约4~6μm,内部存在大量孔隙;以0.... 详细信息

通过湿法研磨和喷雾干燥法制备球形前驱体,采用高温固相法合成球形TiNb_(2)O_(7)材料,并对其进行XRD、SEM表征和电化学性能测试。结果表明,制备的TiNb_(2)O_(7)是由一次颗粒组成的二次球形颗粒,平均粒径约4~6μm,内部存在大量孔隙;以0.1 C在0.8~3.0 V电压下充放电,球形TiNb_(2)O_(7)材料首次放电比容量为316.5 mA·h.g,首次库伦效率为99.7%,1 C倍率下经过100次循环后,容量保持率为82.0%,10 C倍率下的放电比容量为234.7 mA·h.g,具有良好的倍率性能。

关键词：锂离子电池 TiNb_(2)O_(7) 固相法电化学性能

Al掺杂对Fe基非晶纳米晶合金制备与软磁性能的影响

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功能材料 2024年第8期55卷 8155-8161页

作者：薛松健朱乾科陈哲康树杰张克维太原科技大学材料科学与工程学院太原030024 太原科技大学磁电功能材料及应用山西省重点实验室太原030024

组元多样性是改善Fe基非晶纳米晶合金非晶形成能力和软磁性能的重要方式之一,基于Nanomet合金,通过Fe基二元相图设计成分,利用单辊甩带法制备出Fe_(80)(Al_(x)Si_(y))_(2.4)B_(12.6)P_(4)Cu_(1)(x/y=0,1/5,1/2,1/1,2/1)合金,探讨了x/y变化对合金非晶形成能力、热稳定性与软磁性能的影响,研究表明,x/y比例的提高能够增强合金的初晶相晶化温度与非晶形成能力,当x/y=1时,Fe_(80)(Al_(1)Si_(1))_(2.4)B_(12.6)P_(4)Cu_(1)合金的非晶形成能力较高,退火温度窗口拓宽,在500℃退火1 min后表现出优异的软磁性能,其中矫顽力为1.27 A/m,磁导率达17551,由于Fe含量并没有变化,Al的掺杂对合金的饱和磁感应强度影响较小。

关键词： Fe基二元相图非晶形成能力非晶纳米晶软磁性能