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基于群体智能优化算法的可见光通信系统功率分配策略

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基于群体智能优化算法的可见光通信系统功率分配策略

作者：石若欣吉林大学

学位级别：硕士

随着高速率通信服务应用于生活中的千行百业,我们现在的生活中充满了超高清视频,智能体交互以及通信感知等新型无线通信业务。这些第六代(Sixth Generation,6G)网络发展的技术在实现网络与计算的深度融合的同时,也带来了很多问题。其中... 详细信息

随着高速率通信服务应用于生活中的千行百业,我们现在的生活中充满了超高清视频,智能体交互以及通信感知等新型无线通信业务。这些第六代(Sixth Generation,6G)网络发展的技术在实现网络与计算的深度融合的同时,也带来了很多问题。其中,较为明显和核心的问题就是频谱资源稀缺。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的频谱资源丰富且不需要进行授权许可,在满足6G网络需求的基础上,通过高速率及高带宽来缓解紧缺的频谱资源。此外,非正交多址方案(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)利用其高光谱效率特性促进了可见光通信的高速高效,并且降低了传输成本。现在资源分配受到了高度关注,但资源分配优化仍然是一项非常具有挑战性的任务。应用群体智能的优化方式来进行室内可见光系统的功率控制策略具有控制参数少,计算量小,易于实现等优点。利用生物群体进行优化的方式可以达到改善效率的目的。本文的具体研究工作如下:首先,由于室内可见光通信的特性和现有资源分配方式的欠缺,使得如何提高VLC系统其频谱效率和研究增加系统接入量的技术成为首要问题。在研究可见光通信的功率分配方法中,对室内可见光信道直射视距链路(Line-of-Sight,LOS)进行研究。采用非对称限幅光OFDM(Asymmetrically Clipped Optical OFDM,ACO-OFDM)的多载波调制并引入NOMA技术,通过NOMA技术的功率域复用的特点弥补VLC系统的不足。对功率域非正交多址(Power-Domain NOMA,PD-NOMA)和正交多址技术(Orthogonal Multiple Access,OMA)进行了性能比较,并探究了功率域NOMA的核心技术。搭建了一个基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)检测算法的NOMA-VLC系统,在用户配对模式下,以发射功率,信噪比约束以及信道的复用规则为约束条件,提出了一个基于自适应樽海鞘群算法(Salp Swarm Algorithm,SSA)的NOMA-VLC功率分配方法。利用香农公式,以VLC中的能源效率为优化目标,建立优化问题并求解,以实现NOMA功率分配的公平性及有效性。其次,对于多个资源块(Resource Block,RB)以及多用户的一般模式下,为保证用户的公平性,减少系统的码间干扰,考虑用户分组问题并研究了如何提高SSA算法收敛速率稳定性及全局搜索性。本文提出一种平衡改进的快速模拟退火-樽海鞘群策略(Improved Fast Simulated Annealing-Salp Swarm Algorithm,IFSA-SSA),将快速模拟退火算法(Fast Simulated Annealing,FSA)与樽海鞘群算法相融合,在此基础上,并对FSA-SSA算法进行了一系列改进,使得该算法具有较强的探索和开发能力。将IFSA-SSA算法应用于NOMA-VLC多用户的信道和发射功率等资源分配问题。最后,将本文所提策略与其他功率分配策略进行对比仿真实验,验证了本文所提出策略在实现更快速收敛的同时,更好的降低系统的误码率。本论文的研究内容将为可见光通信中资源分配的优化策略的研究提供理论依据。

关键词：可见光通信 NOMA 群体智能优化算法功率分配策略

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乡村教师智能教学胜任力框架构建及应用研究

乡村教师智能教学胜任力框架构建及应用研究

作者：熊若欣贵州师范大学

学位级别：硕士

21世纪以来,以5G、大数据、云计算、人工智能等为代表的智能技术迅速升级迭代,为教育领域提供了新的发展契机,其被视为第四次教育革命的标志性技术。在我国教育数字化及乡村振兴战略持续推进的时代背景下,智能技术作为实现教育生态重塑... 详细信息

21世纪以来,以5G、大数据、云计算、人工智能等为代表的智能技术迅速升级迭代,为教育领域提供了新的发展契机,其被视为第四次教育革命的标志性技术。在我国教育数字化及乡村振兴战略持续推进的时代背景下,智能技术作为实现教育生态重塑的必要手段以及保障教育均衡和质量提升的有力工具,在乡村教育高质量发展中发挥着重要的驱动作用,这也对乡村教师的能力素质提出了新的要求。乡村教育质量归根结底取决于乡村教师素质,乡村教师是乡村教育的核心主体,也是实现中国式教育现代化的力量源泉。教学胜任力作为衡量教师素质的重要指标,是指乡村教师有效开展教学所需的知识素养、教学能力、态度价值观、特质与动机的总和,影响着乡村教师的教学绩效。基于此,本研究以教学胜任力为关键着力点,展开了面向乡村教师的智能教学胜任力框架的构建及应用研究,具体的研究工作包括以下三个方面:(1)乡村教师智能教学胜任力框架构建。首先,理清教学胜任力的内涵,梳理已有的教学胜任力模型(框架)的结构及胜任特征组成,初步确定框架维度及胜任特征项;其次,对10名乡村教师开展行为事件访谈,提取胜任特征项补充、完善框架;最后,邀请10名专家对该框架提出意见,以保证框架的合理性与科学性,最终形成包含4个维度共计26项胜任特征的乡村教师智能教学胜任力框架。(2)乡村教师智能教学胜任力框架应用。在框架构建的基础上,开展调查研究和个案研究,分别设计智能教学胜任力自评量表和课堂观察量表。一方面,通过在线问卷调查工具面向西部X省一线乡村教师发放网络问卷开展调查研究;另一方面,依托X省G市小学信息科技优质课评选观摩交流活动,选取8名乡村教师开展个案研究。两种应用方案相互补充,既从实证的层面验证框架的信效度、了解乡村教师智能教学胜任力的整体水平,又从个案应用的层面拓展智能教学胜任力框架在不同情境的应用。(3)乡村教师智能教学胜任力框架应用建议。首先,根据框架的应用结果,从外显的知识素养和教学能力以及内隐的态度价值观和特质与动机提出智能教学胜任力的提升路径;其次,针对一线乡村学校数字基础设施建设存在的问题及乡村教师的实际需求,提出了筑牢数字基础设施与制定胜任力提升实践指南的建议;最后,从框架的应用场景提出了面向教师能力评估与研修培训的应用建议,为乡村教师专业发展提供支持。本研究整合智能技术教学应用,延伸、发展教学胜任力,构建乡村教师智能教学胜任力框架并开展应用。研究结果表明,该框架具有良好的信度和效度,可用于乡村教师智能教学胜任力的测评,以期为乡村教师胜任“智能+教育”场域下的教学创新以及促进乡村教育提质增效提供参考依据。

关键词：智能教学胜任力乡村教师专业发展胜任力框架行为事件访谈法个案研究

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HL-3装置ECRH天线系统研制

核技术 2024年第5期47卷 159-166页

作者：郑万欣叶际若陈罡宇黄梅核工业西南物理研究院成都610041

电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating,ECRH)系统是中国环流三号(HL-3)实验装置的一种重要加热和等离子体电流控制方法,微波通过天线发射器注入等离子体,是ECRH系统的重要组成部分。根据ECRH系统需求,对其天线系统进... 详细信息

电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating,ECRH)系统是中国环流三号(HL-3)实验装置的一种重要加热和等离子体电流控制方法,微波通过天线发射器注入等离子体,是ECRH系统的重要组成部分。根据ECRH系统需求,对其天线系统进行了概念设计和光路设计以及具体的天线制作,并进行了测试与安装。HL-3装置ECRH天线系统由三个天线组成,包含一个中平面天线和两个上斜天线,三个天线位于装置弱场侧的同一扇段,可协同完成加热、新经典撕裂模(Neoclassical Tearing Mode,NTM)控制等功能。目前已经完成其中两个天线的设计、制造和测试,另外一个天线完成了发射光路的设计。测试结果表明:中平面天线和上斜一号天线控制精确、快速,达到了装置实验使用的要求。

关键词： HL-3装置天线电子回旋共振加热

生态型水源水库浮游甲壳类群落结构对水环境因子和生物因子的响应

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环境科学学报 2024年第4期44卷 401-410页

作者：毛嘉欣陈皓若李丰郭印陈立婧上海海洋大学环境DNA技术与水生态健康评估工程中心上海201306 上海农林职业技术学院上海201699

生态型水源水库是将生态学原理与传统水库管理相结合,通过连续的生物监测,为水库建设合理的生态结构和保证饮用水的安全提供依据.本研究以上海金泽水库为例,于2019—2021年对该水库进行原位调查,探讨水环境因子、藻类和鱼类对浮游甲壳... 详细信息

生态型水源水库是将生态学原理与传统水库管理相结合,通过连续的生物监测,为水库建设合理的生态结构和保证饮用水的安全提供依据.本研究以上海金泽水库为例,于2019—2021年对该水库进行原位调查,探讨水环境因子、藻类和鱼类对浮游甲壳类群落结构的影响.结果表明,金泽水库3年内共鉴定出浮游甲壳类61种,其中,枝角类29种,平均生物密度为3.8 ind.·L^(-1),生物量为0.139 mg·L^(-1);桡足类32种,平均生物密度为4.8 ind.·L^(-1),生物量为0.445 mg·L^(-1).长额象鼻溞(Bosmina longirostris)、细巧华哲水蚤(Sinocalanus tenellus)和中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)在3年中均为优势种.枝角类优势种的生物密度由DO、TP、Chl.a、WT主导,桡足类优势种的生物密度由DO、WT、TDS主导.浮游甲壳类优势种与藻类优势种的关系显著,其群落结构易受藻类上行作用的影响,第1优势种长额象鼻溞与颗粒直链藻(Aulacoseira granulata)呈显著正相关(p≤0.001).浮游甲壳类的生物量与滤食性鱼类鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)的生物量具有一定的负相关性,且鲢、鳙的放养会使得浮游甲壳类趋向于小型化.

关键词：生态型水源水库浮游甲壳类水环境因子藻类滤食性鱼类相关性分析

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沼泽红假单胞菌重组LH2表达体系的构建及功能评价

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微生物学通报 2024年

作者：黄晓萍罗家福林若欣赵春贵杨素萍华侨大学生物工程与技术系

【背景】外周捕光色素蛋白复合体（peripherallight-harvestingcomplex，LH2）在光合作用中执行光能捕获和传递功能，对于不产氧光合细菌（anoxygenicphototrophicbacteria，APB）的光合生长至关重要。在APB中，LH2的αβ亚基通常是由... 详细信息

【背景】外周捕光色素蛋白复合体（peripherallight-harvestingcomplex，LH2）在光合作用中执行光能捕获和传递功能，对于不产氧光合细菌（anoxygenicphototrophicbacteria，APB）的光合生长至关重要。在APB中，LH2的αβ亚基通常是由多拷贝pucBA基因编码，尤其是红假单胞菌属菌株，可高达5-7拷贝。由于不同pucBA基因合成的异质性LH2彼此之间难以分离纯化，极大限制了LH2结构与功能的深入研究。【目的】构建以沼泽红假单胞菌为宿主菌的重组LH2表达体系，利用该重组表达体系在体内和体外评价LH2的光能传递活性。【方法】以5对pucBA基因全部缺失的沼泽红假单胞菌CGA009（ΔpucBA）为宿主菌，采用基因重组方法，以pucBAd和mrfp（红色荧光蛋白基因）基因共表达产物为检测指标，对表达载体进行遗传改造和启动子筛选；采用光谱法测定重组菌的生物量和基因表达产物光谱特征，以及纯化LH2的光谱特征、光合色素分析和能量传递活性。【结果】T7启动子(PT7)和T7RNA聚合酶基因联合使用，可使pucBAd和mrfp在ΔpucBA宿主菌中共表达。用启动子PbadR、PpckA和Pars替换PT7，启动子活性从高到低依次为PpckA、Pars、PbadR和PT7，并与重组菌mrfp基因表达量、pucBAd表达产物（d-LH2）合成量和光合生长速率呈正相关关系，其中以PpckA启动子构建的重组LH2表达体系ΔpucBA（pucBAd）表达活性最高。在此基础上，以CGA009菌株的pucBAa基因（编码a-LH2）替换ΔpucBA（pucBAd）菌株的pucBAd基因，获得ΔpucBA（pucBAa）重组菌。与ΔpucBA（pucBAa）重组菌相比，低光时ΔpucBA（pucBAd）重组菌生长速率显著升高，高光时有升高趋势，但未呈显著差异。纯化的d-LH2和a-LH2分别呈现典型的B800-only和B800-850特征光谱，d-LH2产生～863 nm荧光的量子效率高于a-LH2，但采用经典法测定的类胡萝卜素（carotenoids， Cars）到细菌叶绿素（bacteriochlorophylls， BChs）的光能传递效率却低于a-LH2，2种结果不一致的原因是“经典法”未考虑不同光谱类型LH2对～863 nm光子吸收的差异。【结论】构建沼泽红假单胞菌的重组LH2表达系统，从基因纯LH2水平和重组菌光合生长水平评价了多拷贝pucBA基因菌株中2种不同光谱类型的LH2能量传递活性，证明异常光谱LH2（d-LH2）能量传递活性高于典型光谱LH2（a-LH2），本研究为多拷贝pucBA菌株光适应过程中LH2形成和组装的分子调控机制的全面理解奠定了基础。

关键词：不产氧光合细菌沼泽红假单胞菌重组LH2 光能传递量子效率

西部民族传统民俗与图形符号在陶瓷产品中的应用研究--以西藏地区为例

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江苏陶瓷 2024年第2期57卷 62-63页

作者：高若欣喻宏景德镇陶瓷大学景德镇333403

随着信息化时代的发展,新的技术、思想和观念都在不断变化,国外的各种艺术思想也在纷纷涌入,文化的传承和输出也面临着前所未有的挑战。现当代很多的陶瓷产品缺乏深刻的文化内涵,如何从传统文化中汲取营养进行创新和发展也是一大难题,... 详细信息

随着信息化时代的发展,新的技术、思想和观念都在不断变化,国外的各种艺术思想也在纷纷涌入,文化的传承和输出也面临着前所未有的挑战。现当代很多的陶瓷产品缺乏深刻的文化内涵,如何从传统文化中汲取营养进行创新和发展也是一大难题,把传统民族图形符号运用于陶瓷产品中,并将传统与现代元素进行结合创新是非常重要的。西藏地区图形符号具有一定的文化和艺术价值,将藏族图形艺术融入现代陶瓷产品中进行再创造,在满足功能性的同时赋予文化性,提高商业价值,使得藏族文化在陶瓷中得到更好地传承和发展。

关键词：图形符号陶瓷设计西藏文化

体育消费高质量发展创造高品质生活的机理与路径研究

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成都体育学院学报 2024年第4期50卷 18-27页

作者：陶玉流王越刘雨欣吴相雷郭若凝苏州大学体育学院江苏苏州215021 苏州大学东吴体育智库江苏苏州215021

体育消费高质量发展将是满足人民日益增长的美好生活需求的重要引擎。文章系统阐述体育消费高质量发展和高品质生活的内涵并构建研究框架,解析体育消费高质量发展推动创造高品质生活的作用机理和现实依据。研究认为:体育消费的基础效应... 详细信息

体育消费高质量发展将是满足人民日益增长的美好生活需求的重要引擎。文章系统阐述体育消费高质量发展和高品质生活的内涵并构建研究框架,解析体育消费高质量发展推动创造高品质生活的作用机理和现实依据。研究认为:体育消费的基础效应、核心效应、保障效应能为人民群众提供获得感、幸福感与安全感,从而推动创造高品质生活。消费理念、消费结构、消费水平、消费模式以及消费环境的转变与升级是体育消费高质量发展的主要表现,并成为体育消费高质量发展创造高品质生活的现实依据。进入新发展阶段,应当以新发展理念引领体育消费高质量发展,为创造高品质生活提供坚实的物质基础;坚持体育产业供给侧、需求侧双侧改革,为创造高品质生活提供丰富的有效供给;构建体育消费双循环新发展格局,把国内市场作为创造高品质生活的主要来源;不断完善以民生为重点的制度建设,为创造高品质生活提供稳定的制度保障。

关键词：体育产业体育消费高质量发展高品质生活

CT1400低温钛合金的显微组织与力学性能

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材料工程 2024年

作者：郑壮壮陆子川杨建辉常若寒涂罡姚草根吕宏军康黎航天材料及工艺研究所

针对大推力运载火箭对高性能低温钛合金材料的需求，设计了一种新型1500 MPa级Ti-Al-V-Zr-Mo-Nb低温钛合金（CT1400），制备了棒材及粉末冶金材料，并对其显微组织、拉伸性能和低温拉伸变形机理进行了观察与分析。结果表明：CT1400低温... 详细信息

针对大推力运载火箭对高性能低温钛合金材料的需求，设计了一种新型1500 MPa级Ti-Al-V-Zr-Mo-Nb低温钛合金（CT1400），制备了棒材及粉末冶金材料，并对其显微组织、拉伸性能和低温拉伸变形机理进行了观察与分析。结果表明：CT1400低温钛合金主要由α相和少量β相组成，是一种典型的近α型低温钛合金。其棒材形成明显的等轴细晶组织，粉末冶金材料则是以片层组织为主的“网状”结构组织特征。两种方法制备的CT1400钛合金均具有优异的室温及低温拉伸性能，位错强化与晶界强化共同作用可稳定实现低温强度1500 MPa级别。此外，合金20 K低温条件下的孪生变形可通过协调晶体学取向特征、促进应变硬化等措施进一步提高CT1400钛合金的低温塑性，使其具备优异的低温强塑性。

关键词：低温钛合金显微组织力学性能变形机理

食品级高内相Pickering乳液：食品级固体颗粒、稳定机制及其包埋益生菌的应用

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食品工业科技 2024年

作者：殷雅欣刘奇瑞王志成杜启伟张涛潘道东涂茂林宁波大学食品科学与工程学院

益生菌是一类具有增强免疫力、调节肠道菌群等多种有益生理作用的活性微生物。然而，益生菌对环境的高度敏感性使它在生产、储存和使用过程中很容易失活。高内相Pickering乳液（High internal phase Pickering emulsions， HIPPEs）的... 详细信息

益生菌是一类具有增强免疫力、调节肠道菌群等多种有益生理作用的活性微生物。然而，益生菌对环境的高度敏感性使它在生产、储存和使用过程中很容易失活。高内相Pickering乳液（High internal phase Pickering emulsions， HIPPEs）的微滴结构能容纳油相中的益生菌，可以避免其与水接触失活从而提高存活率。本文首先阐述了稳定Pickering乳液的各类食品级固体颗粒及其稳定机制，主要包括固体颗粒在两相界面上的润湿性、空间位阻机理以及三维网络机理三个方面；然后进一对HIPPEs在益生菌包埋中的应用进行综述，重点分析了不同类型HIPPEs之间对益生菌包埋、递送的特点及区别；最后对HIPPEs的发展前景及未来的研究方向进行了展望，以期为开发益生菌包埋技术提供理论基础和新思路。

关键词：高内相Pickering乳液食品级固体颗粒益生菌包埋技术存活率