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基于自监督学习实现电子显微图像降噪

电子显微学报 2024年第1期43卷 77-85页

作者：姚家豪丁洋国洪轩孙立涛 MEMS教育部重点实验室东南大学集成电路学院/电子科学与工程学院江苏南京210096

在电子显微镜的表征工作中,噪声可以掩盖或者干扰有用的信号并对后续研究造成不可忽视的影响。本文提出了一种使用自监督深度学习技术对电子显微图像进行降噪的新方法,该方法搭建了基于U⁃Net的新型降噪神经网络模型,利用最大模糊池化以... 详细信息

在电子显微镜的表征工作中,噪声可以掩盖或者干扰有用的信号并对后续研究造成不可忽视的影响。本文提出了一种使用自监督深度学习技术对电子显微图像进行降噪的新方法,该方法搭建了基于U⁃Net的新型降噪神经网络模型,利用最大模糊池化以及注意力机制提高降噪能力。最后,本研究通过多种电子显微实验数据验证了所提出方法的有效性。相比有监督学习,本方法更适合难以获得干净数据的电子显微图像场景,此外,本方法比传统机器学习拥有更好的降噪效果和效率。

关键词：电子显微图像自监督学习神经网络图像降噪

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“互联网+”理念下初中数学教学信息化探究

学周刊 2023年第30期30卷 82-84页

作者：洪国涛甘肃省兰州市第八十一中学甘肃兰州730050

在“互联网+”理念下,初中数学教学信息化是新时代发展的必然要求,已经成为一种趋势。数学教师作为课堂教学的组织者和领导者,要树立起信息化的教学理念,结合学科性质和教学目标,恰当地运用信息技术,创新教学方式,拓展教学资源,引导学... 详细信息

在“互联网+”理念下,初中数学教学信息化是新时代发展的必然要求,已经成为一种趋势。数学教师作为课堂教学的组织者和领导者,要树立起信息化的教学理念,结合学科性质和教学目标,恰当地运用信息技术,创新教学方式,拓展教学资源,引导学生从不同的角度感受数学学科的魅力,培养学生对数学学习的兴趣与爱好,发展学生的核心素养。

关键词：互联网初中数学数学教学信息化

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基于梯度权重变化训练策略的低资源机器翻译

计算机科学与探索 2024年第3期18卷 731-739页

作者：王家琪朱俊国余正涛昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室昆明650500

近年来Transformer等神经网络模型在机器翻译上取得了显著的成功,但训练这些模型需要依靠丰富的有标签数据,而低资源机器翻译因受限于平行语料库的规模,导致训练得到的模型表现不佳,同时很容易针对高频词汇过度拟合,从而降低模型在测试... 详细信息

近年来Transformer等神经网络模型在机器翻译上取得了显著的成功,但训练这些模型需要依靠丰富的有标签数据,而低资源机器翻译因受限于平行语料库的规模,导致训练得到的模型表现不佳,同时很容易针对高频词汇过度拟合,从而降低模型在测试集上的泛化能力。为了缓解这一现象,提出了一种梯度权重变化的策略,即在Adam算法基础上为每一个新批次所产生的梯度乘以一个系数。该系数递增变化,旨在在训练早期削弱对高频特征的依赖,而在训练后期保持算法的快速收敛优势。介绍了模型改进后的训练流程,其中包括系数的调整和衰减,以实现在不同训练阶段的不同侧重。这种策略的目标是增加对低频词汇的关注度,防止模型对高频词汇的过拟合。在三个低资源的双语数据集上进行了翻译任务实验,该方法在测试集上相对于基线模型分别提升了0.72、1.37和1.04个BLEU得分。

关键词：神经机器翻译过拟合动态梯度权重

液氧中水分与二氧化碳冰晶杂质特性可视化实验及分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第5期45卷 989-995页

作者：陈虹梁益涛高旭陈强孙庆国黄永华航天低温推进剂国家重点实验室北京100028 上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200240

针对低温推进剂中高沸点杂质过冷结晶可能堵塞滤网影响输送的问题,本文设计并搭建了能够显微观察液氧中冰晶与二氧化碳杂质状态的实验系统。可视化研究了不同温度液氧中微量水、二氧化碳杂质的生成及性状变化特征。发现当水分、二氧化... 详细信息

针对低温推进剂中高沸点杂质过冷结晶可能堵塞滤网影响输送的问题,本文设计并搭建了能够显微观察液氧中冰晶与二氧化碳杂质状态的实验系统。可视化研究了不同温度液氧中微量水、二氧化碳杂质的生成及性状变化特征。发现当水分、二氧化碳共存于液氧时,部分水分率先形成细密冰晶,并与二氧化碳一同生成松散絮状结构;当该结构内的水冰晶达到饱和态后,其形状基本不再改变,而残余的水分逐渐形成游离态冰晶;絮状结构在90K降温到65 K的过程中发生崩解,杂质的平均尺寸减小了50%以上,有利于含杂质液氧通过滤网。研究所获得的微量杂质冰晶性状变化规律,可为实际应用中火箭充注管路滤网设计和流动阻力计算提供实验参考依据。

关键词：液氧水分二氧化碳杂质结晶可视化低温溶液

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甘肃积石山M6.2地震高烈度区震害特征及机理分析

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地震工程学报 2024年

作者：岳峰董建华董鹏飞范国涛张虎兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州工大工程检测科技有限公司

2023年12月18日甘肃积石山县发生Ms6.2地震,地震导致震中附近受灾严重,尤其以典型民居震害最为普遍和严重,对于研究典型民居震害机理具有警示意义。为研究典型民居的震害机理,通过震后第一时间的震害现场调查,获得典型民居破坏的第一手... 详细信息

2023年12月18日甘肃积石山县发生Ms6.2地震,地震导致震中附近受灾严重,尤其以典型民居震害最为普遍和严重,对于研究典型民居震害机理具有警示意义。为研究典型民居的震害机理,通过震后第一时间的震害现场调查,获得典型民居破坏的第一手资料。针对破坏最为普遍的砖木房屋和砖混房屋作出宏观震害分析,并建立三维有限元数值模型,分析地震作用下两类房屋应力、应变的响应特性,揭示典型民居的地震破坏机理,并给出抗震建议。结果显示,地震作用下砖木房屋和砖混房屋主要以墙体破坏为主,在门窗部位及结构连接处存在应力集中或应变增大现象,是造成民居震害的重要原因,加强对应力集中部位的抗震措施是减轻灾害的重要途径。研究结果对农村新建房和地震灾后重建具有指导意义。

关键词：积石山地震民居震害破坏特征震害机理数值分析

国学功底·西学视野·现实问题·远景价值——杨道麟博士“真善美融合”的语文教育观之管窥

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语文教学通讯 2024年第5期 4-7页

作者：洪镇涛华中师范大学湖北武汉430079 武汉六中湖北武汉430016

著名的语文教育学专家杨道麟博士“真善美融合”的语文教育观集中地体现在语文教育哲学、语文教育伦理学、语文教育美学之中,以推动语文学科有效地达到塑造“求真”“向善”“崇美”的创造性人才和“健全的人格”的基本要求与进入“人... 详细信息

著名的语文教育学专家杨道麟博士“真善美融合”的语文教育观集中地体现在语文教育哲学、语文教育伦理学、语文教育美学之中,以推动语文学科有效地达到塑造“求真”“向善”“崇美”的创造性人才和“健全的人格”的基本要求与进入“人的发展和完整性建构”的全新境域为宗旨。这是学界至今很少问津的“洪荒域”、亟待填补的“空白点”、尚需开垦的“处女地”。他悉心创构、精心打造、倾心经营的这一“真善美融合”的语文教育观,对语文中一直错乱的智育的“真”、德育的“善”、美育的“美”的关系进行“梳理”,充分地彰显了深厚的国学功底、开阔的西学视野、前沿的现实问题、极大的远景价值。

关键词：语文教育真善美融合国学功底西学视野现实问题远景价值

基于故障估计的农机路径跟踪容错控制方法研究

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南京农业大学学报 2024年

作者：谢嘉皇小虎李永国梁锦涛张增敏上海海洋大学工程学院西安电子科技大学机电工程学院

[目的]针对无人驾驶农机路径跟踪控制问题，同时考虑转向控制系统输入性故障对其路径跟踪效果的影响，提出了一种基于故障估计的农机路径跟踪容错控制方法，保证农机在故障影响下能够按照预设路径行驶，提高农机的路径跟踪效果和控制系... 详细信息

[目的]针对无人驾驶农机路径跟踪控制问题，同时考虑转向控制系统输入性故障对其路径跟踪效果的影响，提出了一种基于故障估计的农机路径跟踪容错控制方法，保证农机在故障影响下能够按照预设路径行驶，提高农机的路径跟踪效果和控制系统的稳定性。[方法]首先，对农机进行运动学建模，对其运动学方程进行线性化和离散化。其次，对转向控制系统输入性故障进行分析并建立相应的数学模型，基于容积卡尔曼滤波提出了故障估计方法，然后基于模型预测控制方法设计了农机路径跟踪容错控制器，利用Matlab建立仿真模型验证所提出容错控制方法的有效性，最后在搭建的拖拉机试验平台上，进行田间实车试验。[结果]仿真试验表明，当作业速度为1 m·s-1和1.5 m·s-1时，无容错控制下路径跟踪的最大横向偏差分别为0.038 m和0.235 m，最大纵向偏差分别为0.286 m和0.292 m，大大偏离预设路径，跟踪效果变差。相比之下，采用所提出的容错控制方法后，最大横向偏差分别为0.006 m和0.175 m，最大纵向偏差分别为0.059 m和0.064 m，路径跟踪效果明显提升。田间实车试验表明，故障发生后，无容错控制下的车辆明显偏离预设路径，相反，有容错控制下的车辆依然可以维持较好的跟踪效果，农机可以按预设路径继续行驶。无容错控制的位置偏差和航向偏差绝对值最大分别为1.752 m和0.208 rad，有容错控制的位置偏差和航向偏差绝对值最大分别为0.407 m和0.091 rad，跟踪效果满足农机实际作业要求。[结论]所提出的故障估计方法能够及时准确地为容错控制器提供故障信息，并且所设计的模型预测容错控制器在故障情况下表现出良好的容错能力，使农机在面对转向系统故障时能保持较好的路径跟踪效果和稳定性。

关键词：故障估计容积卡尔曼滤波模型预测控制容错控制路径跟踪

一种Mask交互融合预训练知识的低资源神经机器翻译方法

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小型微型计算机系统 2024年第3期45卷 591-597页

作者：朱志国郭军军余正涛昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室昆明650500

融合预训练语言知识是提升低资源神经机器翻译性能的有效手段.现有融合预训练语言知识的方法都比较复杂,计算资源消耗较大.针对以上问题,本文提出了一种简单有效的Mask交互融合预训练知识的低资源神经机器翻译方法,首先利用BERT的句子... 详细信息

融合预训练语言知识是提升低资源神经机器翻译性能的有效手段.现有融合预训练语言知识的方法都比较复杂,计算资源消耗较大.针对以上问题,本文提出了一种简单有效的Mask交互融合预训练知识的低资源神经机器翻译方法,首先利用BERT的句子表征与源语言表征的自注意力交互计算两种表征的相似度,根据相似度值构造Mask知识矩阵,然后将Mask知识矩阵作用于源语言表征,自适应地将BERT表征中对低资源神经机器翻译任务有益的语言知识融入翻译模型,提升翻译模型对语言知识的表征能力.在IWSLT标准低资源翻译任务上的实验结果表明,与Transformer基线模型相比,所提方法获得了0.9~3.39的BLEU值提升,证明了所提方法能够有效利用预训练语言知识增强神经机器翻译性能.

关键词：低资源神经机器翻译知识融合 BERT Mask交互融合

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生物炭对红黏土饱和持水量及植物生长的影响

长江科学院院报 2024年

作者：李源涛刘之葵陶国钲韦海霞蒋仕清姜大伟桂林理工大学土木工程学院建材桂林地质工程勘察院有限公司

生物炭具有疏松多孔、高比表面积的性质，是一种环境友好型的土壤改良剂。为研究生物炭对红黏土的持水能力及常用护坡草种生长的影响，以桂林红黏土为研究对象，将不同原料类型和掺量的生物炭掺入红黏土中，进行了持水量试验、盆栽种植... 详细信息

生物炭具有疏松多孔、高比表面积的性质，是一种环境友好型的土壤改良剂。为研究生物炭对红黏土的持水能力及常用护坡草种生长的影响，以桂林红黏土为研究对象，将不同原料类型和掺量的生物炭掺入红黏土中，进行了持水量试验、盆栽种植试验、酸碱度试验，结合扫描电镜（SEM）阐释生物炭对红黏土持水能力的影响机制。试验结果表明：红黏土的饱和持水量和pH值均随4种生物炭掺量的增加而增大，有效地改善了植物生长环境条件；掺入生物炭后草种的发芽数和株高提高，但掺量大于5%后则会抑制草种生长；通过微观测试发现，生物炭充填于红黏土团聚体之间的孔隙中，因其多孔性和亲水性，使红黏土的饱和持水量提高。

关键词：生物炭红黏土持水能力植物生长微观结构