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新高考视域下高中化学大单元教学的设计与实践

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基础教育论坛 2024年第3期 9-11页

作者：黄经纬福建省厦门第一中学

新时代背景下,新课程、新教材、新高考对高中化学教学提出了新的要求,如何提高教学质量,满足“三新”课堂教学标准成为教育工作者重点思考的问题。文章以新高考为抓手,分析新高考视域下高中化学教学的新方向,提出大单元教学思路,并以“... 详细信息

新时代背景下,新课程、新教材、新高考对高中化学教学提出了新的要求,如何提高教学质量,满足“三新”课堂教学标准成为教育工作者重点思考的问题。文章以新高考为抓手,分析新高考视域下高中化学教学的新方向,提出大单元教学思路,并以“烷烃和烯烃”的教学为例,优化新高考视域下高中化学大单元教学设计,旨在提高高中化学教学质量,有效落实“三新”教学要求。

关键词：新高考高中化学大单元教学

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一种基于生成对抗架构的目标检测增强算法

计算机学报 2024年第3期47卷 647-661页

作者：张昀黄橙施健张玉瑶黄经纬于舒娟黄丽亚南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210000

目标检测网络的性能往往受制于特征提取网络的深度,而网络参数的大量增加只能带来检测系统性能的少量提升,同时需要引进许多额外的网络细节设计,这些都会导致训练难度的增加.本文提出了一种基于生成对抗训练的目标检测方法,它以减少特... 详细信息

目标检测网络的性能往往受制于特征提取网络的深度,而网络参数的大量增加只能带来检测系统性能的少量提升,同时需要引进许多额外的网络细节设计,这些都会导致训练难度的增加.本文提出了一种基于生成对抗训练的目标检测方法,它以减少特征分布的EM距离(Wasserstein距离)为训练目标.具体来说,我们将检测网络从整个架构中提取出来,并对特征提取网络进行深入的对抗性训练.实验证明,本文提出的架构进一步提高了网络的特征提取能力,并且没有导致参数的增加.在MS COCO 2017数据集上,本文的架构将基于ResNet101的CenterNet网络性能从36.1%mAP提高到37.2%mAP,将基于Hourglass-104的mAP从42.2%提高到43.0%.

关键词：计算机视觉目标检测生成对抗训练特征提取分类预测

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融合特征加权注意力的火焰检测

安全与环境学报 2024年第1期24卷 159-168页

作者：杨国亮龚志鹏杨浩李林森黄经纬江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

针对基于图像处理的火焰检测方法检测精度不高,存在误检和漏检等问题,提出一种融合目标提取和特征加权注意力的火焰检测算法。首先,通过YCrCb色彩空间色度分离算法将火焰及火焰颜色相似物提取,滤除无关背景信息,减少模型训练时间,加快... 详细信息

针对基于图像处理的火焰检测方法检测精度不高,存在误检和漏检等问题,提出一种融合目标提取和特征加权注意力的火焰检测算法。首先,通过YCrCb色彩空间色度分离算法将火焰及火焰颜色相似物提取,滤除无关背景信息,减少模型训练时间,加快网络收敛;其次,在空间域上构建火焰颜色特征加权注意力机制(Flame Color-weighted Attention, FCA),使模型更加关注火焰目标,提高网络检测精度;最后,使用计算量更为经济的幻影卷积(Ghost Convolution)替换原有普通卷积,以降低网络计算量,减小模型参数量。试验结果显示,改进算法的精确率和平均精确率比原算法分别提高1.4百分点和0.9百分点,参数量比原模型减少了17.24%。此外,改进后的检测模型在不同场景下的实际检测效果较原模型有所改善,检测速度可满足实时性要求,能更好地应用于火灾防控任务。

关键词：公共安全目标检测目标提取注意力机制 YOLOv5s算法

多重共振类窄谱带氮杂芳烃发光材料的构筑与光电性能研究

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多重共振类窄谱带氮杂芳烃发光材料的构筑与光电性能研究

作者：黄经纬常州大学

学位级别：硕士

近年来,多重共振诱导热激活延迟荧光(MR-TADF)材料因其窄的发光半峰宽(FWHM)与高效的发光效率引起了国内外学者的极大关注。目前,MR-TADF材料实现了可见光全色域的高效窄谱带发光,已成为有机发光二极管(OLEDs)领域新的增长点。但是,MR-T... 详细信息

近年来,多重共振诱导热激活延迟荧光(MR-TADF)材料因其窄的发光半峰宽(FWHM)与高效的发光效率引起了国内外学者的极大关注。目前,MR-TADF材料实现了可见光全色域的高效窄谱带发光,已成为有机发光二极管(OLEDs)领域新的增长点。但是,MR-TADF材料的分子结构对窄FWHM发光的影响尚不明晰,精准调控窄FWHM和高效发光的设计策略缺少理论指导;多数MR-TADF材料因延迟荧光寿命较长,导致在器件中存在严重的发光效率滚降现象,MR-TADF材料及其器件的高质量发展仍面临巨大挑战。为此,本论文将从受体单元调控、给体单元调控、圆偏振发光(CPL)耦合三个维度,开展MR-TADF材料的分子构筑与性能研究,揭示该类材料高效发光的机制,探究影响发光谱带的本源以及调控的主导因素,构建高效窄谱带紫外发光材料,以及利用硫重原子效应缩短延迟荧光寿命,进而构筑高效发光、窄谱带发光和圆偏振发光“三合一”的圆偏振-多重共振-热激活延迟荧光(CPMR-TADF)材料,拓宽MR-TADF材料的应用领域。本文的主要研究内容与研究结果如下:一是设计合成了一类基于弱给电子单元咔唑和不同受体单元(氰基、砜基与羰基)的多环芳烃发光材料Cz CN、Cz Spa CN、Cz P5O和Cz AO,研究了受体单元结构和取代位置对多环芳烃发光材料发光性能的影响,提出了高效窄谱带紫光材料的设计规律,揭示了MR-TADF材料窄FWHM发光的本源。研究发现:(1)这类具有刚性结构的多环芳烃发光材料均实现了窄FWHM发光。其中,基于氰基弱吸电子单元的Cz CN和Cz Spa CN,以及基于砜基弱吸电子单元的Cz P5O均呈现了紫光发射,基于羰基较强吸电子单元的Cz AO呈现了蓝光发射。因此,在稠合的刚性结构中融入弱的给/吸电子单元,是构建窄FWHM紫光材料的有效策略;(2)理论计算表明Cz CN与Cz Spa CN并非MR-TADF材料,然而它们仍然呈现极窄FWHM发光,其甲苯溶液的发光峰/FWHM分别为379/13 nm和362/22 nm,表明平面刚性结构是窄发射峰宽的决定因素;(3)通过溶剂化效应,Lippert-Mataga模型与理论计算研究Cz Spa CN发光材料,进一步发现,螺芴基团的引入可有效减少分子的共轭程度以及加强电子与空穴分离,使Cz Spa CN发光材料具有杂化局部与电荷转移(HLCT)特性,并高效发射更深的紫光,其甲苯溶液的光致发光效率(PLQY)达到85%;(4)Cz P5O和Cz AO为MR-TADF材料,其甲苯溶液的发光峰/FWHM分别为377/29nm和451/36 nm,表明调控受体单元结构和取代位置可以调控发光的性质和FWHM。二是设计合成了一类基于受体单元羰基和不同给体单元(咔唑、吖啶、吩噁嗪和吩噻嗪)的氮/羰基型MR-TADF材料Cz AO、MQAO、QPXO和QPO,研究了电荷转移(CT)效应对氮/羰基型MR-TADF材料发光性能,特别是对FWHM的影响,阐明了调控窄FWHM发光的主导因素。研究发现:(1)随着给体单元(咔唑、吖啶、吩噁嗪和吩噻嗪)给电性的增强,Cz AO、MQAO、QPXO和QPO甲苯溶液的发光峰及FWHM不断增加,由Cz AO的431/36 nm增加至QPO的501/86 nm;(2)斯托克斯位移,溶剂化效应与理论计算进一步确认了分子内CT效应的强度顺序为Cz AO

关键词：多重共振热激活延迟荧光电荷转移半峰宽螺手性有机发光器件

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基于深度学习的正交频分复用系统信道估计

通信学报 2023年第12期44卷 124-133页

作者：张昀周婧黄经纬于舒娟黄丽亚南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023

针对5G系统信号接收子载波间串扰和子符号间干扰问题,提出了一种高效的基于深度学习的信道估计模型。在导频处进行初步估计获得估计信道,并将其视为含噪声的低分辨率图像样本输入信道估计模型,通过学习低分辨率图像与高分辨率图像之间... 详细信息

针对5G系统信号接收子载波间串扰和子符号间干扰问题,提出了一种高效的基于深度学习的信道估计模型。在导频处进行初步估计获得估计信道,并将其视为含噪声的低分辨率图像样本输入信道估计模型,通过学习低分辨率图像与高分辨率图像之间的映射关系,最终去除输入信道的噪声,还原高分辨率信道图像,获得整个信道状态信息。仿真结果表明,该模型不仅延续了传统注意力机制抑制冗余信息的优势,降低了计算开销,还能获得良好的精度和鲁棒性,对各种信道都有较好的估计效果。

关键词：深度学习信道估计图像恢复注意力机制

基于Spar平台结构参数量测的不确定度分析

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传感器与微系统 2022年第11期41卷 48-51,56页

作者：李敏曹乐黄经纬上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

基于Spar平台纵摇运动的响应模型,采用不确定度分析方法,考虑了结构参数在平台设计中对纵摇运动固有频率产生的影响。首先,建立基于样本的随机采样模型,通过蒙特卡洛采样方法对输入参数的取值进行随机抽样,同时,分析所选样本的收敛性。... 详细信息

基于Spar平台纵摇运动的响应模型,采用不确定度分析方法,考虑了结构参数在平台设计中对纵摇运动固有频率产生的影响。首先,建立基于样本的随机采样模型,通过蒙特卡洛采样方法对输入参数的取值进行随机抽样,同时,分析所选样本的收敛性。接着,量化分析各输入参数对纵摇固有频率的影响程度并进行比较,从而获得对平台纵摇固有频率影响的关键性参数。

关键词：不确定度分析结构参数随机模型蒙特—卡洛采样方法纵摇固有频率

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基于深度学习的吸烟行为实时检测

安全与环境学报 2023年第10期23卷 3696-3705页

作者：杨国亮龚志鹏黄聪黄经纬江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

为预防在禁烟场所因吸烟引发的火灾事故,提出了一种基于YOLOv5s的改进算法,利用改进算法对摄像头获取的图像进行逐帧检测,实现吸烟行为的实时检测。首先,将转换器(Transformer)引入网络颈部中,增强网络对多尺度目标的检测能力;其次,加... 详细信息

为预防在禁烟场所因吸烟引发的火灾事故,提出了一种基于YOLOv5s的改进算法,利用改进算法对摄像头获取的图像进行逐帧检测,实现吸烟行为的实时检测。首先,将转换器(Transformer)引入网络颈部中,增强网络对多尺度目标的检测能力;其次,加入坐标注意力(Coordinate Attention,CA)模块,丰富网络提取的特征图信息,增强特征图信息表达能力;最后,增加一个小目标检测层,提高网络对香烟小目标的检测能力,降低网络对小目标的漏检率。此外,构建了一个多场景下的吸烟行为数据集,并对马赛克(Mosaic)数据增强策略进行改进,改善原有数据增强方式丢失目标的问题。试验结果表明,改进后的算法在精确率、召回率和平均精确率上相比原模型均有所提升,在多目标和小目标场景下的实际检测效果对比原模型有明显改善,同时检测速度满足实时性要求,改进后的模型能够更好地应用于吸烟行为实时检测任务。

关键词：公共安全行为检测深度学习目标检测 YOLOv5s算法

融合自注意力和时空卷积网络的空气质量预测方法

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安全与环境学报 2023年第12期23卷 4580-4589页

作者：杨国亮余华声夏金龙黄经纬江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000

准确预测空气质量对人体健康和社会环境治理具有积极影响。选取北京市35个监测站点自2019年2月1日至2020年1月31日的逐小时空气质量监测数据与气象数据,利用最大信息系数(Maximum Information Coefficient,MIC)对多个监测站点进行空间... 详细信息

准确预测空气质量对人体健康和社会环境治理具有积极影响。选取北京市35个监测站点自2019年2月1日至2020年1月31日的逐小时空气质量监测数据与气象数据,利用最大信息系数(Maximum Information Coefficient,MIC)对多个监测站点进行空间相关性分析,并通过升降维的卷积方式进行特征提取与信息整合,得到具有时空相关性的输入特征信息;构建融合自注意力(Self-Attention,SA)的时空卷积网络模型(Spatiotemporal Convolutional Network-Self-Attention,STCN-SA),对选定的中心站点进行未来1 h的PM_(2.5)质量浓度预测。结果表明:与常见的循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory Network,LSTM)模型相比,STCN-SA网络模型在平均绝对误差(E_(MAE))、均方根误差(E_(RMSE))和决定系数(R~2)表现出更好的预测性能。此外,该预测模型适用于不同空间位置的监测站点,具有良好的可移植性,可为预测空气污染物质量浓度提供重要参考。

关键词：环境工程学空气质量预测 PM_(2.5)质量浓度时空相关性自注意力时间卷积网络

基于多级分裂HSC-Net的皮肤病图像分割方法

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无线电工程 2023年第4期53卷 918-924页

作者：杨国亮李林森黄聪黄经纬江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341411

针对皮肤病图像边界模糊且分布不规则、传统卷积分割方法无法满足对边缘细节提取的问题,提出了多级分裂卷积HSC-Net的皮肤病图像分割方法。网络编码端使用ImageNet上的VGG16-BN预训练模型,预训练参数会在训练过程中进行自动微调。将预... 详细信息

针对皮肤病图像边界模糊且分布不规则、传统卷积分割方法无法满足对边缘细节提取的问题,提出了多级分裂卷积HSC-Net的皮肤病图像分割方法。网络编码端使用ImageNet上的VGG16-BN预训练模型,预训练参数会在训练过程中进行自动微调。将预训练模型中传统的最大池化层用软池化(Soft-pool)层进行替换,以减少传统池化的精度损失。解码端的HSC通过对特征图信息的分级提取,能高效利用特征信息。在解码端融入极化自注意力(Polarized Self-Attention, PSA)机制,使得空间和通道维度上获取更丰富的梯度信息。在ISIC2018数据集上的实验结果显示,精确度、Jaccard指数和Dice指数分别为96.21%、81.88%、81.65%,在准确性、轻量化和边界分割效果上优于现有的分割方法。

关键词：图像处理图像分割多尺度特征融合软池化注意力机制