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基于双步符合计数的纠缠光量子成像方法

光学学报 2023年第20期43卷 270-280页

作者：周牧嵇长银王勇曹静阳重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065

为了提高纠缠光量子成像效率,本文采用双步符合计数法快速获取目标成像信息,降低纠缠光量子成像的时间开销。首先,利用透镜和波片组合对激光器产生的泵浦光进行调制,提高周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体自发参量下转换的效率;然后,通过... 详细信息

为了提高纠缠光量子成像效率,本文采用双步符合计数法快速获取目标成像信息,降低纠缠光量子成像的时间开销。首先,利用透镜和波片组合对激光器产生的泵浦光进行调制,提高周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体自发参量下转换的效率;然后,通过数字微镜器件(DMD)选取测距区域,构造单光子时间脉冲序列差值;其次,利用该差值完成局部符合计数以得到信号和参考光路的延时差;再次,通过控制DMD选取成像区域,对单光子时间脉冲序列进行修正,并利用修正后的序列完成全局符合计数;最后,将符合计数值与灰度值进行映射,得到目标的量子图像。此外,通过与经典量子成像结果相比较,分析了目标距离、测距区域大小和单像素曝光时间对成像结果的影响,同时搭建了实际的量子成像光路以验证本文方法的有效性。

关键词：量子纠缠量子成像符合计数数字微镜器件成像效率

基于区块链网络的智能车间调度系统设计与研究

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基于区块链网络的智能车间调度系统设计与研究

作者：曹静阳重庆交通大学

学位级别：硕士

随着信息技术的发展,制造业信息化进程得到巨大推动,并在全球范围内掀起了一场以智能制造为中心改革的产业革命。车间智能化的数据与技术支持源于实时的生产数据采集技术、准确的信息反馈以及合理有效地生产决策,这就大大加重了传统中... 详细信息

随着信息技术的发展,制造业信息化进程得到巨大推动,并在全球范围内掀起了一场以智能制造为中心改革的产业革命。车间智能化的数据与技术支持源于实时的生产数据采集技术、准确的信息反馈以及合理有效地生产决策,这就大大加重了传统中心服务处理系统的负荷,而区块链技术的诞生为此提供了一个新型的解决思路。区块链技术是一种去中心化、不可篡改、可追溯、可编程的分布式账本技术,区块链技术的去中心化特点被认为是一种可以应用于现代智能车间系统中提高传统中心化控制系统里安全问题的解决方案。目前对区块链智能车间的应用还处于概念阶段,对于区块链与智能车间本身性质的结合缺乏深入理论与应用研究。随着智能车间系统研究的深入发展与扩大,车间智能化系统中各个机械设备的拓扑结构相对分散、系统结构复杂,因此传统中心化控制系统中的安全问题将会日益剧增,对于中心服务器的性能要求与系统成本将显著提高。因此本文将紧密围绕区块链技术来搭建智能车间远程调度系统。针对上述问题,本文进行了基于区块链网络的智能车间调度系统设计:首先,本文对相关区块链技术以及智能车间现状进行分析,利用区块链中智能合约开发技术、密码学、共识机制确定了区块链智能车间的系统框架结构设计、区域模块功能设计以及数据命令交互等功能。然后,以农业污水处理智能车间为例,围绕智能车间调度系统的建立进行需求分析,将区块链架构拆解成5层结构,从区块链发展和智能车间发展现状为出发点对智能车间需求进行分析,包括智能车间功能需求分析,智能车间区块链系统需求分析,智能车间区块链系统功能需求分析3个方面进行阐述,最后完成智能车间功能结构设计。针对传统的中心化结构,由于各层级用户的权限管理都集中于中心服务器,所以很有可能会导致信息泄露、数据泄密等问题,因此,利用区块链去中心化、数据分布式存储的特性与智能合约控制策略,能够有效的保障系统的信息安全、权限安全。接着,本系统是从区块链出发,把区块链作为底层结构设计,智能合约作为系统管理控制方法,用户界面作为本系统中各个功能交互模块的结构,根据智能车间中需求分类,分别阐述了各个功能模块,确定了系统架构与逻辑架构,明确了系统智能合约控制设计逻辑,针对数据交互的安全性问题,设计了智能合约命令控制方案,对各层级用户的权限进行验证,核实用户身份,从而保障系统中数据交互的安全性;为了满足系统中智能合约、各层级用户、底层区块链的交互需求,设计了用户界面,完成了整个智能车间调度系统从底层结构到上层应用界面的设计。最后,在完成智能车间系统与模块设计之后,需要进行系统的实现,以私有链环境用于建立去中心化结构,自主搭建用户交互界面而用于交互需求,分别展示了数据查询模块、实时数据采集模块、数据分析处理模块、设备管理模块、用户管理模块,通过数据采集分析等证明了区块链智能车间系统的合理性、数据监管调度的高效性。利用区块链技术保障数据安全,在实际生产环境下进行了功能测试,达到了设计目标,最终实现了智能车间远程调度系统的建立。

关键词：区块链智能车间智能合约系统开发

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基于符合计数滤波优化的光量子成像方法

电子与信息学报 2023年第6期45卷 2089-2097页

作者：周牧嵇长银谢良波曹静阳聂伟重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 移动通信教育部工程研究中心重庆400065

量子成像(QI)具有抗侦察、抗干扰和高分辨力等特性,是量子光学领域重要的研究方向。为了解决实际量子成像过程中因环境光引起符合计数值异常所导致成像质量下降的问题,该文提出一种基于符合计数滤波优化的光量子成像方法。首先,对原始... 详细信息

量子成像(QI)具有抗侦察、抗干扰和高分辨力等特性,是量子光学领域重要的研究方向。为了解决实际量子成像过程中因环境光引起符合计数值异常所导致成像质量下降的问题,该文提出一种基于符合计数滤波优化的光量子成像方法。首先,对原始的符合计数值进行3层离散小波变换(DWT)得到相应的小波系数;然后,对小波系数中的高频成分进行高斯滤波去噪,并通过小波逆变换得到去噪后的符合计数值;最后,基于该符合计数值,利用线性映射方法实现对目标的量子成像。该文通过仿真分析了图像像素数、单像素曝光时间和符合门宽值对成像结果的影响,并搭建了实际的量子成像光路来验证仿真结果的有效性。

关键词：量子成像符合计数小波变换高斯滤波数字微镜器件

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基于量子纠缠光源的量子成像技术的研究进展

激光杂志 2021年第10期42卷 1-9页

作者：谢良波嵇长银周牧王勇曹静阳胡钟尹重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰... 详细信息

高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰能力强等优点受到广泛关注。首先介绍了量子成像的基本原理、系统组成与性能特点;然后,对基于纠缠光源的量子成像技术的研究概况进行了综述。主要介绍了利用自发参量下转换(SPDC)过程,制备量子纠缠光源的相位匹配、准相位匹配两种技术;重点分析和讨论了基于纠缠光源的量子成像技术,从较慢的机械扫描式演变到基于液晶空间光调制器(LCSLM)的快速扫描式的过程;并结合量子成像的发展历程,对其未来应用趋势进行了展望,指出高清、三维、彩色、实时量子成像技术是未来特别值得关注的发展方向。

关键词：量子成像纠缠光源空间光调制器自发参量下转换非定域性

外源油菜素内酯与不同水分处理对水稻生长生理、产量及氮素利用的影响

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 54-64页

作者：郝威名李浩晶李雨阳赵喜辉曹静徐国伟河南科技大学农学院河南洛阳471003

于2022年以‘徐稻3号’为材料,设置生育期正常灌溉(土壤水势为0 kPa)、中度水分胁迫(土壤水势为-30 kPa)两种水分处理及4种不同浓度(0、0.1、1.0、5.0μmol·L^(-1))油菜素内酯(BR)喷施处理,研究不同水分处理以及油菜素内酯耦合对根系... 详细信息

于2022年以‘徐稻3号’为材料,设置生育期正常灌溉(土壤水势为0 kPa)、中度水分胁迫(土壤水势为-30 kPa)两种水分处理及4种不同浓度(0、0.1、1.0、5.0μmol·L^(-1))油菜素内酯(BR)喷施处理,研究不同水分处理以及油菜素内酯耦合对根系生长、根系氮代谢酶活性、地上部生长以及氮素利用的影响。结果表明:与生育期正常灌溉相比,中度水分胁迫显著降低了水稻总根长、根表面积、根体积、根系活跃吸收面积、总吸收面积、地上部干质量、株高、分蘖数及净光合速率,降幅分别为21.8%、20.6%、12.9%、13.9%、13.4%、26.3%、13.8%、17.7%与13.1%;显著增加了抽穗期根平均直径、根系活力及根冠比,平均增幅分别为8.0%、28.6%与26.6%。随着外源油菜素内酯浓度的增加,水稻总根长、根表面积、根平均直径、根体积、根系活跃吸收面积、根系总吸收面积、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、地上部干质量、株高、分蘖数、净光合速率及叶绿素含量均呈先升高后降低的趋势,在0.1μmol·L^(-1)浓度(B1)处理下达到最大值。主要生育时期水稻总根长、根表面积、根体积、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、谷氨酰胺合成酶活性、地上部干质量、株高、分蘖数、净光合速率、叶绿素含量与产量及氮肥农学利用率均呈显著或极显著正相关关系。综上,生育期正常灌溉配合喷施0.1μmol·L^(-1)油菜素内酯(BR)有利于水稻产量的提高,为本研究条件下最佳的水分与油菜素内酯耦合运筹模式。

关键词：油菜素内酯(BR) 水分处理水稻根系形态生理地上部生长氮素利用

施磷量对不同耐低磷型水稻品质及淀粉合成酶活性的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第5期32卷 816-826页

作者：李雨阳李浩晶郝威名赵喜辉曹静徐国伟河南科技大学农学院洛阳471003

适宜磷肥用量对水稻品质具有一定影响。为明确施磷量对不同耐低磷型水稻品质及其强、弱势粒淀粉合成相关酶活性的影响,以‘连粳7号’(弱耐低磷)和‘甬优2640’(强耐低磷)为供试水稻品种进行盆栽试验,设置4个磷肥施用量(按P_(2)O_(5)计):... 详细信息

适宜磷肥用量对水稻品质具有一定影响。为明确施磷量对不同耐低磷型水稻品质及其强、弱势粒淀粉合成相关酶活性的影响,以‘连粳7号’(弱耐低磷)和‘甬优2640’(强耐低磷)为供试水稻品种进行盆栽试验,设置4个磷肥施用量(按P_(2)O_(5)计):0 kg·hm^(-2)(P0)、60 kg·hm^(-2)(P60)、120 kg·hm^(-2)(P120)、180 kg·hm^(-2)(P180),分析不同施磷量下稻米品质与淀粉合成酶活性之间的关系,为高品质稻米栽培提供参考。结果表明:1)与P0相比,增施磷肥改善了稻米品质。随着施磷量增加,糙米率、精米率、整精米率呈先增加后降低趋势,垩白粒率、垩白面积、垩白度、碱消值、直链淀粉含量先降低后增加。‘连粳7号’与‘甬优2640’分别在P120、P60时稻米品质最优,糙米率、精米率和整精米率分别比P0增加19.6%、25.3%、79.7%(‘连粳7号’)与17.8%、23.5%、38.4%(‘甬优2640’);‘甬优2640’稻米品质优于‘连粳7号’。2)与P0相比,增施磷肥提高了水稻籽粒淀粉合成相关酶活性。腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(StSase)、蔗糖合成酶(SuSase)、淀粉分支酶(Q-酶)、三磷酸腺苷酶(ATPase)活性随施磷量增加先增加后降低。总体来看,‘连粳7号’与‘甬优2640’分别在P120、P60时淀粉合成相关酶活性最高,灌浆中期强势粒AGPase、StSase活性分别比P0增加18.4%、51.1%(‘连粳7号’)与20.0%、51.5%(‘甬优2640’);‘甬优2640’籽粒酶活性高于‘连粳7号’。3)不同耐低磷型品种淀粉合成相关酶活性与蛋白质含量、直链淀粉含量相关性不同。淀粉合成相关酶显著或极显著影响‘连粳7号’蛋白质含量,对直链淀粉含量影响较小;淀粉合成相关酶活性显著或极显著影响‘甬优2640’直链淀粉含量,对蛋白质含量影响较小。‘连粳7号’与‘甬优2640’分别在P120、P60处理下能够提高强弱势粒中淀粉合成相关酶活性,促进籽粒中淀粉的合成与积累,有利于水稻品质改善。

关键词：水稻耐低磷品种施磷量强弱势粒稻米品质淀粉合成酶

BOPPPS教学模式在高中英语语法教学中的应用研究

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BOPPPS教学模式在高中英语语法教学中的应用研究

作者：曹静延安大学

学位级别：硕士

BOPPPS模型于1978年创建,最早出自于加拿大教师技能培训工作坊(ISW),这一教学模式以教育目标为核心导向,始终将学生置于教学的中心位置,充分体现了新型教育理念。它特别重视学生的参与式学习,鼓励学生在课堂活动中积极参与,从而提高教... 详细信息

BOPPPS模型于1978年创建,最早出自于加拿大教师技能培训工作坊(ISW),这一教学模式以教育目标为核心导向,始终将学生置于教学的中心位置,充分体现了新型教育理念。它特别重视学生的参与式学习,鼓励学生在课堂活动中积极参与,从而提高教学效果和学生的学习质量。BOPPPS模型为教师提供了一种系统化、结构化的教学方法,有助于教师更好地规划和管理课堂教学。此外,学生与老师上课之间的交流、学生与学生之间的交流、学生的课堂参与度已成为研究者们关注的重要课题,为了将英语课堂中学生的参与度与教师教学的有效性不断提升,本研究旨在探讨BOPPPS模式在高中英语语法教学实施下的实际效果,因此基于该教学模式对高中英语语法课进行了精心设计,并尝试将其融入高一英语语法教学中。该研究主要聚焦于两个核心问题的探讨:(1)基于BOPPPS教学模式对学生英语语法学习效果有何影响?(2)学生对BOPPPS教学模式下的语法教学态度如何?本研究于2023年9月至12月期间,在陕西省延安市的一所高级中学进行了深入的实践探索。实验为期四个月,研究的对象为:高一年级105名学生,其中实验班54名学生,对照班51名学生,进行实验的两个班级英语水平相当。在研究过程中,我们针对实验班实施了BOPPPS教学模式,而对照班则沿用了PPP模式。为了全面、深入地了解教学效果,本研究综合运用了测试、问卷及其访谈三种工具。当实验告一段落后,用SPSS27.0对收集到的数据进行了细致的统计与分析,以期揭示不同教学模式下的教学效果差异。研究结果如下:(1)采用BOPPPS教学模式授课,学生英语语法学习成绩提升,实验班的总分平均值在两次即时测试中均高于对照班,无显著性差异。在实验进行四个月后的延时测试中,实验班比对照班平均成绩高且呈现出显著性差异,说明在高中英语课堂中应用BOPPPS模式学生的学习效果较好。(2)在实验结束后,对采用BOPPPS模式进行语法教学的实验班进行了问卷发放。发放的问卷从学生感受、BOPPPS模式语法教学流程和效果评价三个维度设置,并采用SPSS27.0软件对问卷的调查结果进行描述性统计分析,结果显示学生对BOPPPS教学模式持有肯定的态度。

关键词： BOPPPS教学模式参与式学习高中英语语法教学态度

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张之翰年谱

张之翰年谱

作者：曹静河北大学

学位级别：硕士

基于改进蝗虫算法和径向基代理模型技术的离心泵叶轮优化设计研究

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基于改进蝗虫算法和径向基代理模型技术的离心泵叶轮优化设计研究

作者：曹静西安理工大学

学位级别：硕士

离心泵是一种常见的流体运输设备,应用场合非常广泛,但仍然存在扬程短、效率低等问题,而叶轮是影响离心泵性能的核心部件之一,其设计对离心泵的扬程、效率及稳定性至关重要。本文对单级单吸式离心泵叶轮进行优化设计,以扬程和效率作为... 详细信息

离心泵是一种常见的流体运输设备,应用场合非常广泛,但仍然存在扬程短、效率低等问题,而叶轮是影响离心泵性能的核心部件之一,其设计对离心泵的扬程、效率及稳定性至关重要。本文对单级单吸式离心泵叶轮进行优化设计,以扬程和效率作为优化目标,离心泵叶轮的几何参数作为优化变量,分别建立了显式数学模型和非显式径向基代理模型,利用改进蝗虫算法分别对两类模型进行优化求解,并对优化结果进行对比分析,以期为离心泵叶轮优化设计提供一种新思路。本文主要研究内容如下:(1)以单级单吸式离心泵为研究对象,建立了离心泵叶轮的显式和非显式两类优化模型。建立离心泵的三维模型,利用Fluent进行仿真分析,结果表明,离心泵叶轮原设计方案存在扬程短、效率低且受压较大等问题。以离心泵扬程和效率作为优化目标,利用部分试验因子设计和极差分析法对优化目标的影响因素进行分析,获得叶轮几何参数对优化目标的影响程度,建立了离心泵叶轮两类优化模型,第Ⅰ类是显式数学模型,第Ⅱ类是非显式模型,为后续离心泵叶轮优化设计奠定了基础。(2)利用改进蝗虫算法对离心泵叶轮的第Ⅰ类显式数学模型进行优化求解。针对传统的蝗虫优化算法存在收敛速度较慢和精度较低等缺点,提出了一种基于分级和两段式反向学习的蝗虫优化算法,并利用20个测试函数对其进行性能分析。结果表明,改进蝗虫优化算法的提高了收敛精度、加快了收敛速度;利用改进蝗虫算法对离心泵叶轮的第Ⅰ类显式数学模型进行计算求解,优化后的离心泵扬程增加了 3.4m,效率提高了 3%。(3)为了构建第Ⅱ类非显式模型,对拉丁超实验设计方法和径向基代理模型技术进行了改进研究。首先,针对拉丁超立方实验设计在采样过程中可能出现不均匀的现象,提出了一种基于改进蝗虫算法的拉丁超立方实验设计,通过测试仿真分析,结果表明改进的拉丁超立方实验设计采样更均匀、更稳定;针对径向基代理模型技术精度不高和效率较低等问题,提出了一种基于多策略的协同径向基代理模型技术,并利用5个测试函数对模型的拟合性能进行对比分析,结果表明改进径向基代理模型技术的拟合精度更高。(4)利用改进径向基代理模型技术建立了离心泵叶轮优化的第Ⅱ类非显式模型,并改进蝗虫算法对其进行求解。利用改进拉丁超立方实验设计抽取50个低精度样本点,15个高精度样本点,根据样本点及其响应值建立改进径向基代理模型技术,通过改进蝗虫优化算法对第Ⅱ类模型进行求解。结果表明,第Ⅱ类模型优化后的离心泵扬程增加了 5.7m,效率提高了6%,比第Ⅰ类模型优化结果更好,为离心泵叶轮的优化提供了可行的方案。

关键词：离心泵叶轮优化建模改进蝗虫优化算法改进拉丁超立方实验设计改进径向基代理模型技术