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智能健身产品中的体感交互研究分析与应用展望

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包装工程 2025年第4期46卷 109-120页

作者：罗宇轩周橙旻曾勤 KANER Jake 南京林业大学南京210037 诺丁汉特伦特大学英国诺丁汉NG14FQ

目的新冠疫情使人们选择居家健身的频率增加,越来越多的研究者开始关注居家场景下的个人健身,将体感交互与智能健身相结合,开展面向居家个人的体感智能健身研究具有广阔的应用前景与重要的学术价值。方法总结相关文献发表概况,梳理体感... 详细信息

目的新冠疫情使人们选择居家健身的频率增加,越来越多的研究者开始关注居家场景下的个人健身,将体感交互与智能健身相结合,开展面向居家个人的体感智能健身研究具有广阔的应用前景与重要的学术价值。方法总结相关文献发表概况,梳理体感交互的核心技术与分类,并阐述基于体感技术的智能健身产品交互设计的层次模型,围绕体感智能健身的动作识别、动作判断、动作理解和动作反馈进行重点分析探讨。结果总结出体感智能健身产品当前面临的问题和未来发展的趋势。结论体感技术的发展为健身行业带来新的机遇,目前体感智能健身产品交互应从精准识别与反馈、娱乐性与个性化、丰富度与可持续性这3个方面着力发展,结合多模态、多技术以及多场景等手段促使体感智能健身产品交互逐步发展到更高层次的沉浸式健身交互体验。

关键词：体感技术智能健身交互模型智能产品

基于Actor-Critic方法的口型同步动画生成

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基于Actor-Critic方法的口型同步动画生成

作者：罗宇轩电子科技大学

学位级别：硕士

语音驱动的口型动画自动合成对于许多应用都是必不可少的,而传统的面部捕捉方法需要的装置昂贵且使用耗时。本文重点就是通过给定的音频和角色模型,生成匹配音频的口型动画,能够准确地反应整个口型与语音的协同性以及语音中的情感表现... 详细信息

语音驱动的口型动画自动合成对于许多应用都是必不可少的,而传统的面部捕捉方法需要的装置昂贵且使用耗时。本文重点就是通过给定的音频和角色模型,生成匹配音频的口型动画,能够准确地反应整个口型与语音的协同性以及语音中的情感表现。同时追求整个系统可以对于角色模型进行泛化,从而快速地应用于多种角色模型上。我们的框架基于强化学习Actor-Critic网络,我们的Actor模型直接将输入语音序列的各种声学特征和人脸角色动画的3D混合形状模型的面部变形参数作为我们的状态进行输入,并对下一时间步的面部变形参数进行预测。Critic网络对于当前状态下的行为设计奖励函数,并引入ground truth数据作为输入来进行优化,应用时间差分算法,使得生成的口型动画不断地逼近真实状态下的面部变形。我们使用梅尔频率倒谱系数作为音频特征,既可以非常有效地呈现上下文信息,同时又可以反映说话者在整个序列中的情感状态。另外考虑到音频里的情感状态和人脸口型动画中的表情变化,我们采用基于动作单元的特征提取,对于角色全脸的面部动作编码系数进行提取并综合考虑,使得整个角色表情看得更加逼真且匹配音频中的情绪,模型能够学习语音中随时间变化的上下文信息和情感状态的潜在表示。在包含各种情感下的语音的真实视听语料库上的实验结果表明,我们的方法在口型匹配度和时间平滑性上都表现优异。在各种各样的面部动作和情绪状态下对不同演员的各种视听语料库进行的实验表明,我们方法模拟出的口型动画都要更加准确和逼真。由于独立于角色人脸模型,所以通用模型很容易适用于人机交互和动画中的各种任务。

关键词： Actor-Critic网络时间差分算法梅尔频率倒谱系数动作单元

组合式阀芯控制阀节流窗设计及流量特性曲面研究

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组合式阀芯控制阀节流窗设计及流量特性曲面研究

作者：罗宇轩浙江大学

学位级别：硕士

套筒控制阀是一种广泛应用于自动控制系统中的调节设备,它通过改变阀内套筒的位置来调节流过阀门的流体量,从而达到控制工艺流程的目的。套筒控制阀因其密封性能好、抗堵塞能力强、易于维护等特点,广泛应用于各类工业领域。但随着核电... 详细信息

套筒控制阀是一种广泛应用于自动控制系统中的调节设备,它通过改变阀内套筒的位置来调节流过阀门的流体量,从而达到控制工艺流程的目的。套筒控制阀因其密封性能好、抗堵塞能力强、易于维护等特点,广泛应用于各类工业领域。但随着核电、石油化工、半导体制造等行业对阀门的调节精度、最大可调比等调节性能要求不断提高,套筒调节阀难以满足性能要求。因此,本文提出了具有双自由度调节功能的组合式阀芯控制阀,对提高套筒控制阀的调节性能有着重要意义。本文在国家自然科学基金“组合式阀芯实现大可调比高调节精度的设计原理与方法”(52175067)的支持下进行研究,研究内容和成果如下:(1)提出了实现双自由度调节功能的组合式阀芯控制阀结构,对该阀门在各周向开度、轴向开度时的流场进行了计算分析并获得了出口流量数据,以多项式函数为目标函数拟合了阀门的流量特性曲面方程,进行了修正及优化。最后试验方法验证了阀门结构设计的可靠性及数值计算的准确性。(2)研究了节流窗口形状对流量特性曲面特征的影响,以有效流通面积、节流窗口流量、相对流量差等参数为表征方式,研究了轴向开度、周向开度、节流窗口形状对组合式阀芯控制阀流通效率等参数的影响。针对阀门在部分开度区间存在调节能力减弱的现象,将节流窗口离散为节流孔阵列,研究了节流孔的结构参数对流体流通效率、阀门最大可调比的影响机制。(3)建立了流量特性曲面预测模型,丰富了阀门的流量特性曲面图谱,并验证了预测结果的准确性。提出了目标流量系数开度选取方法,实现了在同时考虑调节精度及执行机构响应时间的前提下自动选取目标开度。通过开度轨迹选取在流量特性曲面上获得多种空间流量特性曲线,使组合式阀芯控制阀获得具有多种固有特性的调节方式。

关键词：控制阀套筒流量特性曲面节流窗口调节精度最大可调比

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J银行客服人员业务培训体系优化研究

J银行客服人员业务培训体系优化研究

作者：罗宇轩西南财经大学

学位级别：硕士

基于沙漏形人工表面等离激元和交指电容结构的双频滤波器设计

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物理学报 2023年第4期72卷 65-73页

作者：罗宇轩程用志陈浮罗辉李享成武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081 武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081

本文提出了一种在共面波导(coplanar waveguide,CPW)上加载沙漏形人工表面等离激元(spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)和交指电容结构的双通带滤波器.首先,在共面波导传输线上引入了沙漏形SSPP单元结构和交指电容结构,以获得高... 详细信息

本文提出了一种在共面波导(coplanar waveguide,CPW)上加载沙漏形人工表面等离激元(spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)和交指电容结构的双通带滤波器.首先,在共面波导传输线上引入了沙漏形SSPP单元结构和交指电容结构,以获得高分数带宽、低插损的通带特性.然后,通过加载交指电容环路谐振器激发陷波,形成双通带滤波器.仿真结果表明,所提出的双通带滤波器具有良好的上边带抑制和双通带滤波性能.两个通带的相对带宽分别为46.8%(1.49—2.40 GHz)和15.1%(2.98—3.63 GHz),可在4.77—7.48 GHz的范围内实现超过—40 dB的抑制,且可通过改变相应的结构参数独立调控两个通带的上、下截止频率.为深入了解双通带滤波器的工作原理,给出了相应的色散曲线和电场分布、LC等效电路分析.最后,根据优化后参数数值,加工出滤波器原型实物.实验结果与仿真结果吻合良好,由此表明提出的双通带滤波器在微波频率的集成电路应用中具有重要意义.

关键词：双通带滤波器人工表面等离激元交指电容结构

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DELTA补偿式数字UPS研究

DELTA补偿式数字UPS研究

作者：罗宇轩河北科技大学

学位级别：硕士

随着网络信息技术的不断发展,尤其是云计算、云存储服务的出现,使得全世界数据中心大型机房的数量迅猛增长。供电故障是对数据中心最致命打击,因此如何为数据中心提供可靠安全的供电方案成为了全世界研究的热点。UPS(Uninterruptible Po... 详细信息

随着网络信息技术的不断发展,尤其是云计算、云存储服务的出现,使得全世界数据中心大型机房的数量迅猛增长。供电故障是对数据中心最致命打击,因此如何为数据中心提供可靠安全的供电方案成为了全世界研究的热点。UPS(Uninterruptible Power Supply)名为不间断供电电源,可以在市电发生异常时持续为负载提供稳定的电能,使数据中心在市电异常时有足够的时间采取应急措施。Delta补偿式UPS是一种新型的UPS电源,其特有的串并联结构既克服了早期后备式UPS无法避免切换时间的问题,又可以相比于在线双变换式UPS降低电能损耗提高工作效率,因此成为了UPS行业发展的新的方向标。本文首先通过分析数据中心供电系统对UPS的要求,阐述了UPS系统当前的发展趋势;然后对Delta补偿式UPS的系统结构及工作原理进行了分析,在此基础上建立了Delta补偿式UPS的数学模型,结合系统数学模型以及前后级各自的控制目标进行了闭环控制设计,并在MATLAB中设计了Delta补偿式UPS不同工作状态下的仿真实验,对该闭环控制算法进行仿真验证,根据仿真结果对系统的硬件电路及软件程序进行了设计,其中变换器的主电路拓扑结构采用了T型三电平结构,控制芯片选用了DSP芯片与FPGA芯片结合以得到更可靠的工作性能,最终制成样机进行相关测试,验证Delta补偿式UPS不论市电正常与否都可以向负载提供可靠电能,并且相对与传统双变换式UPS在输入功率因数、稳定输出电压、提高工作效率方面具有更好的指标。

关键词：不间断供电电源(UPS) 串并联补偿 T型三电平 DSP FPGA

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水泥基材料自收缩性能研究

水泥基材料自收缩性能研究

作者：罗宇轩华中科技大学

学位级别：硕士

混凝土材料是当今世界使用最广泛的人造材料之一,随着科技的进步,高性能混凝土被广泛应用,人们逐渐认识到了自干燥效应对低水胶比混凝土的影响。自收缩现象是自干燥效应的直接结果,对于较低水胶比的混凝土,自收缩在总收缩中所占的比重... 详细信息

混凝土材料是当今世界使用最广泛的人造材料之一,随着科技的进步,高性能混凝土被广泛应用,人们逐渐认识到了自干燥效应对低水胶比混凝土的影响。自收缩现象是自干燥效应的直接结果,对于较低水胶比的混凝土,自收缩在总收缩中所占的比重可能会超过干缩,成为开裂的主要因素。本文以水泥浆体为主要研究对象,结合电阻率、相对湿度、收缩、抗压强度、水化热等试验,围绕自收缩进行了相应探究,主要研究内容及方法如下:（1）结合电阻率试验和已有结论,通过相对湿度试验、抗压强度试验、棱柱体收缩试验综合探究水灰比对水泥净浆自干燥效应及水化过程的影响。结果显示水灰比越低,自干燥效应越明显;提出了以应力比值为基础的水泥浆体收缩分析方法。（2）以0.3水灰比,添加0.5%萘系减水剂的水泥浆为基础,添加不同掺量的矿渣,探究矿渣掺量对水泥浆体自收缩及水化过程的影响。结果显示,掺加矿渣将增大水泥浆体的自收缩,且矿渣使得早期水化反应减慢,后期水化反应加快。（3）以0.4水灰比水泥浆为基础,添加不同掺量偏高岭土,探究偏高岭土掺量对水泥浆体自收缩及水化过程的影响。结果显示,掺加偏高岭土将导致水化反应的诱导凝结及水化加速期的提前,自收缩应变增大,但增大效果随着掺量增加有所下降。（4）以0.3水灰比水泥浆为基础,添加不同体积分数的骨料,探究骨料对自收缩的限制作用,并基于Pickett模型对自收缩进行模拟及预测。（5）对比了波纹管法及棱柱体法测量自收缩的优劣,探究了波纹管法的实际转化率以及外壳对自收缩的限制作用。波纹管法能够从水化开始时测量自收缩,而棱柱体法的数据重复性更好,操作更简易。

关键词：自收缩水泥浆矿渣偏高岭土骨料

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面向应急场景的边缘计算任务卸载优化研究

面向应急场景的边缘计算任务卸载优化研究

作者：罗宇轩江西财经大学

学位级别：硕士

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是一种新兴技术,使用部署在移动网络边缘的小型云计算平台来支持资源密集型但延时敏感的应用。然而,现有的MEC技术不适用于移动用户(Mobile User,MU)数量爆炸性增加或网络设施稀疏分布的情况,通... 详细信息

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是一种新兴技术,使用部署在移动网络边缘的小型云计算平台来支持资源密集型但延时敏感的应用。然而,现有的MEC技术不适用于移动用户(Mobile User,MU)数量爆炸性增加或网络设施稀疏分布的情况,通用MEC方案不能充分处理灾后应急通信网络中的MU紧急通信及其任务卸载需求。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)可以在无线系统中发挥重要作用,因为它可以灵活部署,以快速地帮助灾区提高信号覆盖范围和恢复通信质量,使受灾区域MU可以正常卸载任务;移动自组织网络(Mobile Ad＿hoc Network)是由多个单独的移动通信节点所构成的一种无线分布式网络,它可以在任何时刻、任何地点不需要硬件基础网络设施的支持,快速构建起一个移动通信网络,所以可以应用于灾后区域内网络通信快速恢复,在一定时间内得以保证MU正常的任务卸载。但以上两种辅助MEC恢复灾后应急通信的方法仍然面临许多的挑战,如UAV的飞行轨迹规划,Ad＿hoc网络的路由规划。因此,研究在应急场景下如何规划UAV飞行轨迹或者Ad＿hoc路由等辅助MEC快速组网,在保证服务质量的同时缩短延时具有重要的意义。本文研究了在灾害发生后,区域内网络通信中断的应急情况下,分别部署UAV-MEC系统与Ad＿hoc-MEC系统,并研究两个系统在边缘环境下的任务卸载调度优化策略,以达到最小化系统内任务卸载总延时的目的。在UAV-MEC系统中,我们综合考虑了UAV的飞行轨迹和每个MU的任务卸载决策;在Ad＿hoc-MEC系统中,我们综合考虑了每个MU的路由分配和Ad＿hoc的路由规划。我们对两个系统的优化问题进行了深入分析探索,以下为具体内容:在UAV-MEC系统的灾后场景中,本文以最小化UAV-MEC系统中MU任务卸载总延时为目标优化问题。根据UAV和MEC技术的相关优势,我们构建了应用于应急救灾场景下的UAV-MEC系统模型,在满足UAV飞行轨迹以及MU计算模式等约束条件下,将目标优化问题定义为系统总延时最小化问题。由于该问题的非凸性,存在高维状态空间和连续动作空间,很难找到最优解,因此本文提出了一种基于强化学习(Reinforcement Learning,RL)的Split DQN(SDQN)算法,并使用该算法求解优化问题。通过仿真实验的结果表明,我们所提出的SDQN算法与基准算法以及其它传统RL算法相比,可以更加逼近优化问题的全局最优解,显著改善系统决策,从而降低了系统总延时。在Ad＿hoc-MEC系统的灾后场景中,同样的以最小化系统中MU任务卸载总延时为目标优化问题。根据MEC和Ad＿hoc网络各自的突出优势,我们合理地提出并构建了应用于应急场景下的Ad＿hoc-MEC系统模型。受离散变量和MU通信范围的约束,我们的目标是通过联合优化MU服务顺序和Ad＿hoc路由信息来最小化系统延时。考虑到该优化问题是一个NP难问题,传统的优化算法难以求解。基于此本文同样使用了SDQN算法。最终通过仿真实验结果证明了我们所提出的SDQN算法相比于其它RL算法在Ad＿hoc-MEC系统中可以更优地求解最小化系统总延时的优化问题,有效满足的应急场景中的任务卸载的时效性。

关键词：移动边缘计算无人机移动自组织网络强化学习

电信网络诈骗帮助取款行为的司法认定研究 ——以江西省56份刑事裁判文书为样本

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电信网络诈骗帮助取款行为的司法认定研究 ...

作者：罗宇轩江西财经大学

学位级别：硕士

根据相关司法数据显示1,近年来电信网络犯罪形势日益严峻,其中诈骗罪在整个网络犯罪中,占据高达30%以上的比重。与此同时,在诈骗案件中,借助互联网实施网络诈骗犯罪同比往年均有大幅跃升。这给社会和人们的经济、生活带来了很多恶劣的影... 详细信息

根据相关司法数据显示1,近年来电信网络犯罪形势日益严峻,其中诈骗罪在整个网络犯罪中,占据高达30%以上的比重。与此同时,在诈骗案件中,借助互联网实施网络诈骗犯罪同比往年均有大幅跃升。这给社会和人们的经济、生活带来了很多恶劣的影响,人民群众的财产甚至生命安全受到了严重的威胁。在此背景之下,最高法等部门也相继出台了相关配套司法解释,明确规定从严从重惩治网络诈骗犯罪。电信网络诈骗作为典型的共同犯罪,具有犯罪主体人数多、犯罪客体人数广、犯罪团伙内部组织结构复杂等特征,这使得审判实务中对电信网络诈骗犯罪帮助取款行为的司法认定存在着一些模糊和偏差。同时,由于电信诈骗司法解释当中对帮助取款行为认定的相关条款不是很明确,导致相关犯罪学说和有关司法实践对于帮助取款行为的定性无法统一标准。通过对江西省电信网络诈骗犯罪中涉及帮助取款类案件的司法实务考察,能够发现其在帮助取款行为认定上的规律和特点。综合整体来看,司法机关多以诈骗罪的既遂节点作为“事前”的判断标准,即区分取款行为构成诈骗罪或是掩饰隐瞒犯罪所得罪的标准;在对其犯罪数额的认定上,司法机关多采用参与数额说,即其实际的取款数额;在主从犯的认定上,司法机关多将其认定为从犯。但在个案中,由于办案人员对司法解释的不同理解、援引学界的学说观点冲突,导致出现了取款行为的定性争议、犯罪数额的认定争议、主从犯认定争议等问题,这些问题都存在于不同法院的司法认定中。首先,对帮助取款行为定性的分歧主要表现为:在较难查清被告人的主观要素为是否“明知”他人犯罪内容、是否与诈骗上线“事前通谋”的情况下,以及在帮助取款行为同时涉及其他犯罪之时的情况,不同的法院在司法实务中的处理存在着一定的差异。其次,对于帮助取款行为数额认定的分歧主要表现为:司法认定实务中有的案件将帮助取款行为的犯罪数额认定为全案的犯罪数额,有的案件将帮助取款行为的犯罪数额认定为帮助取款行为人所取款项的犯罪数额,对其应采用何种学说也存在着不同的理解,有些采取“犯罪总额说”,还有些采取“参与数额说”。最后对于帮助取款人主从犯认定的分歧表现为:有的案件将帮助取款人认定为主犯,有的案例认定为从犯,有的案例同时认定为主犯和从犯。以江西司法实务为例,为了依法高效惩治电信网络诈骗及相关帮助犯罪,应从以下几个方面来规范电信网络诈骗犯罪中帮助取款行为的司法认定。第一,要以事实为依据,综合全案事实准确进行司法认定,包括综合全案事实准确认定犯罪数额与准确认定主从犯。在认定犯罪数额时,在综合全案事实的前提下,并结合犯罪地位和犯罪作用的差异,对不同行为人进行区别认定;在认定主从犯时,应当根据电信诈骗犯罪的特点结合具体案情区别认定。第二,要以法律为准绳,规范相关司法解释关于帮助取款行为的认定标准。优化帮助取款行为的定性条款,为明晰帮助取款行为的罪名认定提供明确的司法解释依据;补充对取款犯罪数额概括认定后从轻处罚的规定,规范法官自由裁量权,彰显罪责刑相适应的刑法原则;明确帮助取款行为的共犯认定,进一步精确细化取款者的责任认定。第三,规范案件的司法认定机制,通过加强裁判文书的说理和加强典型案例指导制度的作用,更好地为司法人员提供办案参考依据,明确帮助取款行为案件司法认定的法律逻辑、思维和司法的原则立场,规范案件的认定。

关键词：电信诈骗帮助取款诈骗罪共同犯罪