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面向天文大数据的变源识别与分类研究

面向天文大数据的变源识别与分类研究

作者：乔佩云广州大学

学位级别：硕士

天文信息学是一个以计算和信息技术为基础,专注于处理、分析和理解天文学数据的交叉学科。近年来,随着天文观测项目的增加和观测设备数据采集能力的迅速提升,各个波段的天文数据量呈现爆炸性增长趋势。这使得天文信息学在“大数据”时... 详细信息

天文信息学是一个以计算和信息技术为基础,专注于处理、分析和理解天文学数据的交叉学科。近年来,随着天文观测项目的增加和观测设备数据采集能力的迅速提升,各个波段的天文数据量呈现爆炸性增长趋势。这使得天文信息学在“大数据”时代崭露头角,成为备受关注的研究领域。在这个领域中,变源分类作为时域巡天观测的关键环节,受到广泛关注,然而,传统的人工分类方法在面对如此海量的天文数据时,已经无法满足高效处理的需求。我国的大型科学装置,郭守敬望远镜(The Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST),历经十一年的先导巡天和正式巡天,已经累积了大量低分辨率和部分中分辨率的光谱数据。然而,这些数据缺乏与变源相关的信息,制约了使用LAMOST数据进行科学研究。本课题以LAMOST变源识别与分类为核心研究目标,基于分布式架构的数据处理方法和机器学习进行变源的识别和分类,主要工作包括以下几个方面:(1)构建可靠的变源分类样本集:机器学习模型的性能依赖于标注准确的数据集,本研究通过调研,首先将ZTF DR2周期性变源星表和ASAS-SN周期性变源星表进行交叉比对,保留相同标签的样本,以确保标签的准确性。然后和ZTF DR11交叉匹配获得这些变源的光变曲线数据并从中提取特征。光变曲线记录了天体亮度随时间变化的重要信息,对于变源分类至关重要。之后和GAIA,2MASS,ALLWISE等天文数据库交叉匹配获得精确的测光参数,并使用消光改正对测光参数进行改正,最终构建了一个包含35972个周期性变源的可靠样本集,涵盖了10个不同的变源类别。(2)基于Slurm作业调度系统和Dask分布式并行框架加速海量天文数据处理:海量天文数据处理中,光变曲线的存储和特征计算对资源的需求极大,传统单机计算难以应对。为此,本研究结合了Slurm作业调度系统和Dask分布式并行框架。Slurm作为集群作业调度系统,动态分配和管理资源,确保计算任务顺利进行。Dask则提供了构建并行计算任务的便捷API,通过与Slurm的集成,Dask可以充分利用Slurm分配的计算资源,实现并行计算的高效执行。该集群采用负载均衡的调度策略,确保任务能够均匀分配到多个计算节点上并行执行,从而显著提升大规模数据处理和并行计算任务的效率。(3)基于统计建模方法和机器学习进行变源的识别与分类研究:首先,运用统计建模方法对LAMOST DR9的变源进行初步识别。接着,采用GLS周期图筛选出具有显著周期性的变源,从而得到LAMOST DR9的周期性变源候选体。随后,结合随机森林、XGBoost和Light GBM三种机器学习模型,利用先前构建的变源分类样本集,搭建高效的变源分类模型。实验证明,Light GBM和XGBoost两种集成学习算法在分类任务中表现卓越,达到了94%的准确率。最后,将这两个模型应用于LAMOST恒星变源候选体星表的类别预测,并通过与已发表的周期性变源星表交叉匹配,验证了分类的准确性。最终,本研究成功为LAMOST DR9构建了一个包含176337个变源及其具体类型的星表,为后续的变源研究提供了可靠的数据支撑。总体而言,本研究成功搭建了一个可靠的变源识别和分类模型,并将其应用于LAMOST DR9数据集。由此得到的LAMOST周期性变源星表为后续数据分析和特殊天体搜寻提供了重要的数据支持。分布式计算框架的使用显著加速了数据处理过程,而机器学习方法的应用相较于传统人工识别,不仅大幅减少了人力投入,还从LAMOST中挖掘出了更多变源信息,为未来各类巡天项目中获得的大量变源数据提供了更为直接、高效的分类方式。

关键词：机器学习分布式计算变源分类数据处理

地铁站内部装饰设计中美学元素符号的应用——以太原地铁2号线为例

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城市轨道交通研究 2024年第7期27卷 I0022-I0023页

作者：阎艺山西旅游职业学院旅游文化与艺术系

太原地铁2号线是太原市于2020年开通运营的第一条地铁线路,对于太原的城市发展具有里程碑的意义,对于弘扬太原地域文化也有重要的意义。地铁文化是现代城市文化的重要组成部分,地铁文化和地域文化有机结合,可以彰显城市特色。太原地铁2... 详细信息

太原地铁2号线是太原市于2020年开通运营的第一条地铁线路,对于太原的城市发展具有里程碑的意义,对于弘扬太原地域文化也有重要的意义。地铁文化是现代城市文化的重要组成部分,地铁文化和地域文化有机结合,可以彰显城市特色。太原地铁2号线的内部装饰设计围绕“华夏古文明,山西新时代”的主题,充分挖掘太原地域文化特色,打造艺术长廊,诠释、发扬、创新晋史文化,绽放多彩艺术魅力。

关键词：地铁线路地铁2号线地铁站地铁文化地域文化现代城市文化艺术长廊古文明

差异性与共同性:藏彝走廊南部“弟兄祖先”传说范式的探讨

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云南民族大学学报（哲学社会科学版） 2024年第3期41卷 22-32页

作者：石硕阎翠四川大学历史文化学院四川成都610207

以广泛流传于藏彝走廊南部民族中的“弟兄祖先”传说不同版本之突出情节变量——婚姻为视角,可将其分为一次天女婚型、一次兄妹婚型和多次两种婚交替型。再按照传说在藏彝走廊南部从西北至东南的流传路径,传说的不同范式就大致呈现出西... 详细信息

以广泛流传于藏彝走廊南部民族中的“弟兄祖先”传说不同版本之突出情节变量——婚姻为视角,可将其分为一次天女婚型、一次兄妹婚型和多次两种婚交替型。再按照传说在藏彝走廊南部从西北至东南的流传路径,传说的不同范式就大致呈现出西北、东南相反序列对称的地域性规律变化。通过比较四个典型的多次两种婚交替型版本,发现不管天女婚还是兄妹婚都以人或物在上下、高低空间的重复流动,尝试把两种对立的事物结合起来。所以,传说不同范式的地域性变化就是通过对人群间差异性与共同性的生产、维持和转换,解决社会性别、血缘、空间等二元结构的矛盾。基于传说版本中人群间共同性与差异性的演变关系,可为研究中国民族关系、铸牢中华民族共同体意识等提供一个可供进一步分析的案例。

关键词：铸牢中华民族共同体意识民族关系藏彝走廊 “弟兄祖先”传说

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BSS:一种联盟链存储优化方案

电子学报 2024年第4期52卷 1364-1376页

作者：阎萌杨颖王刚刘晓光南开大学计算机学院天津300350 天津市网络与数据安全技术重点实验室天津300350

针对联盟链系统普遍采用的全副本存储模式导致存储可扩展性及安全性降低的问题,提出一种基于动态弹性区块散布的存储分片方案.在全网划分若干存储组,同一组内节点以协作方式维护固定数量区块链副本,从而在大幅降低存储开销的同时保证存... 详细信息

针对联盟链系统普遍采用的全副本存储模式导致存储可扩展性及安全性降低的问题,提出一种基于动态弹性区块散布的存储分片方案.在全网划分若干存储组,同一组内节点以协作方式维护固定数量区块链副本,从而在大幅降低存储开销的同时保证存储可靠性及数据访问性能.具体地,初始散布机制为每个新区块随机分配固定数量初始副本;根据实时区块访问热度变化,动态复制机制弹性增加热区块副本数量,存储优化机制则将冷区块由副本态切换为编码态.根据模拟实验结果,与使用全副本存储模式相比,具有2节点容错能力的存储分片系统可将节点存储开销降低约71%,同时区块访问性能保持在较为良好的水平.

关键词：联盟链区块链可扩展性分布式存储数据散布存储分片

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美国国家步道建设对中国国家文化公园步道发展的启示

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泰山学院学报 2024年第2期46卷 33-39页

作者：吴丽云阎芷歆北京第二外国语学院中国文化和旅游产业研究院北京100024 湖北职业技术学院财经与旅游学院湖北孝感432000

国家步道是增进人们与自然、文化遗产之间关系的重要手段。美国作为最早建设国家步道的国家,已形成了世界上最完备的国家步道体系,其经验值得借鉴。从美国国家步道的发展演化和体系建设入手,系统总结了美国国家步道在法律法规、建设流... 详细信息

国家步道是增进人们与自然、文化遗产之间关系的重要手段。美国作为最早建设国家步道的国家,已形成了世界上最完备的国家步道体系,其经验值得借鉴。从美国国家步道的发展演化和体系建设入手,系统总结了美国国家步道在法律法规、建设流程、管理体制、资金制度、准入标准、参与主体等方面的经验,并结合我国国家文化公园步道建设的必要性,提出我国国家文化公园步道建设应从顶层设计、规划、法律、参与主体、资金制度等五个方面发力,形成有中国特色的国家文化公园步道体系。

关键词：美国国家步道建设经验国家文化公园建设启示

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坚守还是放弃:关于高等教育学科边界的思考

江苏高教 2024年第3期 12-24页

作者：饶佩华南师范大学教育科学学院广州510631

学科本质上是一种知识分类,学科边界强调不同学科之间的区分。在学科开放时代,学科边界并没有过时,它对于学科独立必不可少。近年来,高等教育学科只谈开放不谈边界,学科边界危机的存在更是大大加剧了高等教育学科的身份危机。高等教育... 详细信息

学科本质上是一种知识分类,学科边界强调不同学科之间的区分。在学科开放时代,学科边界并没有过时,它对于学科独立必不可少。近年来,高等教育学科只谈开放不谈边界,学科边界危机的存在更是大大加剧了高等教育学科的身份危机。高等教育学科边界之所以如此难以确立,与高等教育实践活动的复杂属性、学科内部知识体系的松散化以及单学科知识积累不足密切相关。要建立高等教育学科边界,促使高等教育学早日成为一门独立学科,学界必须对学科研究对象达成共识,划定高等教育学科研究问题域,同时,还需通过学科立场的明确使高等教育学科生成独特的叙事逻辑,并在学科内部形成有利于单学科知识积累的井然有序的知识生产样态。

关键词：高等教育学科学科边界学科开放学科独立

MFFNet:多级特征融合图像语义分割网络

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计算机科学与探索 2024年第3期18卷 707-717页

作者：王燕南佩奇兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

在图像语义分割任务中,大多数方法未将不同尺度、不同层次的特征充分利用就直接进行上采样,会造成一些有效信息被当成冗余信息而被摒弃,从而降低对某些细小类别和相似类别分割的准确性和敏感性。为此,提出一个多级特征融合网络(MFFNet)... 详细信息

在图像语义分割任务中,大多数方法未将不同尺度、不同层次的特征充分利用就直接进行上采样,会造成一些有效信息被当成冗余信息而被摒弃,从而降低对某些细小类别和相似类别分割的准确性和敏感性。为此,提出一个多级特征融合网络(MFFNet)。MFFNet采用编码器-解码器结构,在编码阶段,通过上下文信息提取路径和空间信息提取路径分别获取上下文信息与空间细节信息,增强像素间关联性与边界准确性;解码阶段设计一条多级特征融合路径,利用混合双边融合模块融合上下文信息;利用高低特征融合模块融合深层信息与空间信息;利用全局通道融合模块获取不同通道之间的联系,实现不同尺度信息的全局融合。MFFNet网络在PASCAL VOC 2012和Cityscapes验证集上的平均交互比(MIoU)分别为80.70%和76.33%,取得了较好的分割结果。

关键词：编码器-解码器上下文信息空间信息特征融合

北京大学医学部(原北京医学院)出生缺陷监测中心的建立及其实践

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中华围产医学杂志 2024年第5期27卷 436-440,F0003页

作者：张悦唐文佩北京大学科学技术与医学史系北京100871 北京大学医学人文学院北京100191

改革开放前后,出生缺陷与智力低下成为“严重危害我国儿童身心健康的两大疾患”[1]。据1982年的《人民日报》报道,“北京市1974年至1976年,在15岁以下儿童的五种主要疾病死因中,先天畸形(即出生缺陷)已占第一位”,而且更为重要的是,“... 详细信息

改革开放前后,出生缺陷与智力低下成为“严重危害我国儿童身心健康的两大疾患”[1]。据1982年的《人民日报》报道,“北京市1974年至1976年,在15岁以下儿童的五种主要疾病死因中,先天畸形(即出生缺陷)已占第一位”,而且更为重要的是,“先天畸形发病率有增高趋势”[2]。由于80年代初掌握的资料不能反映全国出生缺陷患病情况[3]8,没有办法及时有效地应对日益加剧的出生缺陷问题,因而亟需通过出生缺陷监测来获取相关数据,并以此制定相应的出生缺陷防治策略。

关键词：北京大学医学部出生缺陷监测北京医学院先天畸形智力低下儿童身心健康防治策略

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阿普加评分:临床工具的演变与挑战

中华围产医学杂志 2024年第8期27卷 698-703页

作者：周洵唐文佩北京大学医学人文学院北京100191

本文深入探讨了阿普加评分这一全球通用的临床工具在医学实践中的演变历程,及其在不同历史时期所面临的争议与挑战。20世纪50年代,弗吉尼亚·阿普加引入心率、呼吸状况、对刺激的反应、肌张力、肤色这五项体征指标,开创性地提出了新生... 详细信息

本文深入探讨了阿普加评分这一全球通用的临床工具在医学实践中的演变历程,及其在不同历史时期所面临的争议与挑战。20世纪50年代,弗吉尼亚·阿普加引入心率、呼吸状况、对刺激的反应、肌张力、肤色这五项体征指标,开创性地提出了新生儿评分方法,此后其研究团队致力于改进并完善该评分系统。阿普加评分曾经被广泛用于诊断新生儿有无窒息及评价窒息程度,评估是否需要对新生儿进行复苏、复苏效果以及预测新生儿不良结局。20世纪80年代以后,医学界不断强调防止评分的误用与滥用,其适用范围与预测价值也日益明晰。

关键词：阿普加评分新生儿评估临床工具新生儿医学