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Artificial visual-tactile perception array for enhanced memory and neuromorphic computations

InfoMat 2024年第3期6卷 81-94页

作者： Jiaqi He Ruilai Wei Shuaipeng Ge Wenqiang Wu jianchao guo Juan Tao Ru Wang Chunfeng Wang Caofeng Pan CAS Center for Excellence in Nanoscience Beijing Key Laboratory of Micro-nano Energy and SensorBeijing Institute of Nanoenergy and NanosystemsChinese Academy of SciencesBeijingthe People's Republic of China School of Nanoscience and Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijingthe People's Republic of China Guangdong Research Center for Interfacial Engineering of Functional Materials College of Materials Science and EngineeringShenzhen UniversityShenzhenthe People's Republic of China

The emulation of human multisensory functions to construct artificial perception systems is an intriguing challenge for developing humanoid robotics and cross-modal human–machine *** by human multisensory signal generation and neuroplasticity-based signal processing,here,an artificial perceptual neuro array with visual-tactile sensing,processing,learning,and memory is *** neuromorphic bimodal perception array compactly combines an artificial photoelectric synapse network and an integrated mechanoluminescent layer,endowing individual and synergistic plastic modulation of optical and mechanical information,including short-term memory,long-term memory,paired pulse facilitation,and“learning-experience”***tial or superimposed visual and tactile stimuli inputs can efficiently simulate the associative learning process of“Pavlov's dog”.The fusion of visual and tactile modulation enables enhanced memory of the stimulation image during the learning process.A machine-learning algorithm is coupled with an artificial neural network for pattern recognition,achieving a recognition accuracy of 70%for bimodal training,which is higher than that obtained by unimodal *** addition,the artificial perceptual neuron has a low energy consumption of~20 *** its mechanical compliance and simple architecture,the neuromorphic bimodal perception array has promising applications in largescale cross-modal interactions and high-throughput intelligent perceptions.

关键词： artificial intelligent systems mechanoluminescence neuromorphic computing optoelectronic synapse visual-tactile perception

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人类活动对辽河口海岸线和海岸带景观演变影响

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生态科学 2024年第2期43卷 58-66页

作者：庞庆庄郭建超崔盼盼苏芳莉海南省水利水电勘测设计研究院海口570204 沈阳农业大学水利学院沈阳110866 辽宁双台河口湿地生态系统国家定位观测研究站盘锦124112

海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大。利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,获取辽河口海岸线1985-2017年Landsat遥感影像数据,对海岸线长度变化、岸线属性变化... 详细信息

海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大。利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,获取辽河口海岸线1985-2017年Landsat遥感影像数据,对海岸线长度变化、岸线属性变化以及海岸带景观类型演变特征进行分析。结果表明:(1)1985-2017年辽河口海岸线呈淤积的趋势,海岸线总体向海迁移,海岸线类型由天然岸线向人工岸线转变。海岸线长度减少5.09 km,海岸线蜿蜒形态无明显变化。人类活动是辽河口海岸线迁移和转变的主要因素。(2)辽河口潮滩的边缘密度整体下降;道路的斑块密度总体PD上升0.15,最低值为0.01(1985);自然景观斑块所占面积比例逐渐下降,农田的PLAND值逐渐升高;人为景观的面积加权平均斑块分维数指数逐渐变小表明人类活动对辽河口海岸带景观的干扰逐渐变强。(3)1985-2017年间,泥滩和河流面积减少,养殖、城镇、水库、油井、农田、道路等用地面积增长7975.42 hm^(2),增长占比为11.37%。1994年出的现农田和水库岸线,且均由自然岸线转化而来。

关键词：辽河口海岸线土地利用人类活动

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多套降水产品在海南岛的适用性评估

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热带地理 2024年第9期44卷 1588-1601页

作者：李世禧廖玮杰尚明郭建超施晨晓杨岳白磊海南大学生态学院海口570228 海南省热带生态环境修复工程研究中心(海南大学) 海口570228 河北工程大学地球科学与工程学院河北邯郸056038 海南省水利水电勘测设计研究院海口570203 海南省气象信息中心海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

使用卫星遥感技术进行全球范围的降水观测已成为当前热点。然而,热带海岛地区因其气候特殊和地形复杂,遥感降水数据的精度评估尚未充分研究。文章以海南岛为研究区,利用小时尺度的站点数据对CMORPH、CHIRPS、GsMAP、GPM、MSWEP、ERA5-L... 详细信息

使用卫星遥感技术进行全球范围的降水观测已成为当前热点。然而,热带海岛地区因其气候特殊和地形复杂,遥感降水数据的精度评估尚未充分研究。文章以海南岛为研究区,利用小时尺度的站点数据对CMORPH、CHIRPS、GsMAP、GPM、MSWEP、ERA5-Land和PERSIANN进行多尺度系统评估,分析各类产品在该区域的降水探测能力。结果表明:1)相比于其他5种降水产品,GsMAP和GPM在不同时间尺度上均具有更优表现,相关性强,误差小,对各级降水的探测成功率较高。在3 h尺度上,GPM和GsMAP的相关系数分别为0.53和0.52;在日尺度上,GPM和GsMAP的相关系数分别为0.73和0.74。2)在年降水量对比中,过去20年海南岛的年平均降水量呈现波动中变化趋势,平均值为1776.4 mm/a。CMORPH的年平均值为1765.1 mm/a,与CHM-PRE数据集最为接近,误差较小。3)在空间分布格局研究中,GsMAP的降水量范围为1337.9~2287.0 mm,与站点观测数据(996.9~2368.9 mm)最为接近,呈现东部多于西部,西南山区多于东北平原的环状分布格局,尤其在海南岛东南部的高值中心区域,二者较吻合。4)在降水趋势分析中,CMORPH、ERA5-Land、GPM、MSWEP、CHIRPS和PERSIANN在海南岛部分地区呈现增加趋势,而GsMAP呈现较为强烈的增加趋势。5)在极端降水事件分析中,GPM能较好地模拟海南岛台风降水事件的时空演变特征。因此,在开展海南岛降水研究工作时,GsMAP和GPM是比较合适的选择。

关键词：时空格局极端降水事件气候变化多尺度海南岛

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我国奶牛生产性能测定技术研究进展

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中国畜牧杂志 2024年第10期60卷 1-6页

作者：杜锦诗郭建超邓铭刘德武刘建营郭勇庆华南农业大学动物科学学院广东广州510642 广东省种畜禽质量检测中心广东广州510665 广东省农业技术推广中心广东广州510030

奶牛生产性能测定技术通过全面记录和测定产奶量、乳成分等生产数据,监测产奶性能变化、乳房健康、养分平衡、繁殖性能等相关指标,有助于提高奶牛养殖水平,释放生产潜力,提高经济效益。我国奶牛生产性能测定技术已趋于完善,但仍然存在... 详细信息

奶牛生产性能测定技术通过全面记录和测定产奶量、乳成分等生产数据,监测产奶性能变化、乳房健康、养分平衡、繁殖性能等相关指标,有助于提高奶牛养殖水平,释放生产潜力,提高经济效益。我国奶牛生产性能测定技术已趋于完善,但仍然存在采样方法不规范、智能化设备不足、奶牛生产性能报告的应用不充分等问题。本文通过详细分析我国奶牛生产性能测定工作现状和存在的主要问题,从采样方法优化、智能技术应用、新指标开发和遗传评估体系应用等方面提出建议,为充分认识奶牛生产性能测定技术和提高奶牛生产性能提供参考。

关键词：生产性能测定智能技术遗传评估体系奶牛

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养分添加和降水变化对荒漠草原地上和地下生物量稳定性的影响

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生物多样性 2024年第7期32卷 14-24页

作者：尹星元安慧邢彬彬苏诗玉文志林郭建超刘小平王波宁夏大学生态环境学院西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021 盐池县草原实验站宁夏农牧交错带温性草原生态系统定位观测研究站宁夏盐池751506 宁夏回族自治区草原工作站银川750004

为明确荒漠草原生态系统功能和稳定性对水分和养分资源可利用性改变的响应,阐明荒漠草原生物量稳定性的影响机制及途径,本研究在宁夏荒漠草原开展了为期5年的养分添加和降水变化野外控制试验(2018-2022年),试验包括9个处理:对照(Cont)、... 详细信息

为明确荒漠草原生态系统功能和稳定性对水分和养分资源可利用性改变的响应,阐明荒漠草原生物量稳定性的影响机制及途径,本研究在宁夏荒漠草原开展了为期5年的养分添加和降水变化野外控制试验(2018-2022年),试验包括9个处理:对照(Cont)、N添加(N)、NPK添加(NPK)、减少50%降水(Cont–50%)、增加50%降水(Cont+50%)、N添加+减少50%降水(N–50%)、N添加+增加50%降水(N+50%)、NPK添加+减少50%降水(NPK–50%)和NPK添加+增加50%降水(NPK+50%)。通过测定地上、地下生物量及物种多样性,分析了物种异步性、物种多样性、生物量稳定性及生物量稳定性的影响因素。结果表明:(1)养分添加和降水变化显著影响荒漠草原植物群落生物量,NPK+50%处理增加了地上生物量(156.28%)、地下生物量(51.95%)及总生物量(75.67%),而Cont–50%处理降低了地上生物量(45.59%)、地下生物量(25.09%)及总生物量(31.41%);(2)除NPK+50%处理外,其他处理的地上生物量、地下生物量和总生物量稳定性均显著低于对照处理。NPK+50%处理降低了地上生物量稳定性(31.90%),但增加了地下和总生物量稳定性(33.48%和12.38%);(3)养分添加和降水变化显著影响物种多样性(物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数)和物种异步性,其交互作用对物种异步性有显著影响;(4)降水变化通过降低物种异步性进而降低地上生物量稳定性和总生物量稳定性。地上生物量稳定性对总生物量稳定性无显著的直接效应,而地下生物量稳定性对总生物量稳定性具有显著正效应。综上所述,养分添加和降水变化降低荒漠草原生物量稳定性,物种异步性(互补效应)是荒漠草原生物量稳定性的主要影响机制。在荒漠草原地区地下生物量稳定性对总生物量稳定性的贡献大于地上生物量稳定性,因此,在探究植物群落稳定性对养分添加和降水变化的响应模式及其机制时,不能仅局限于植物地上部分的研究,也要充分考虑植物地下部分的变化和响应。

关键词：荒漠草原养分添加降水变化地下生物量稳定性总生物量稳定性

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奶牛蹄病发病原因及防治措施研究进展

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中国畜禽种业 2024年第7期20卷 114-123页

作者：吴雨谦邓铭刘德武刘建营郭建超郭勇庆华南农业大学动物科学学院广东广州510642 广东省种畜禽质量检测中心广东广州510665 广东省农业技术推广中心广东广州510145

当前我国畜牧行业呈现出规模化、集约化养殖模式发展趋势,蹄病作为奶牛三大疾病之一,危害我国奶牛业健康发展。该文通过整理分析,回顾了近年来关于奶牛蹄病的相关研究,归纳分析不同蹄病的发病原因和临床症状,提出从环境管理、饲料营养... 详细信息

当前我国畜牧行业呈现出规模化、集约化养殖模式发展趋势,蹄病作为奶牛三大疾病之一,危害我国奶牛业健康发展。该文通过整理分析,回顾了近年来关于奶牛蹄病的相关研究,归纳分析不同蹄病的发病原因和临床症状,提出从环境管理、饲料营养、遗传育种等方面进行综合防治,以期为我国奶牛业健康发展提供参考。

关键词：奶牛蹄病防治措施

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以天然气为原料产农用尿素产品部分碳足迹研究

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化工管理 2024年第10期 53-58页

作者：商立鹏王鑫陈沛云李炘白红木郭建超周宇北京中化联合认证有限公司北京100101 北京联化技术服务有限公司北京100101 四川天华股份有限公司四川泸州646000 新疆玉象胡杨化工有限公司新疆库车842008 四川金象赛瑞化工股份有限公司四川眉山620000

文章以天然气为原料产农用尿素产品进行部分碳足迹研究,主要原因为产品使用自然资源天然气,产品施用于土壤,生命周期较短,模型较容易建立,行业能耗、物耗、污染物及温室气体排放等数据较为完备、易获取。选择了中国5家相关企业作为研究... 详细信息

文章以天然气为原料产农用尿素产品进行部分碳足迹研究,主要原因为产品使用自然资源天然气,产品施用于土壤,生命周期较短,模型较容易建立,行业能耗、物耗、污染物及温室气体排放等数据较为完备、易获取。选择了中国5家相关企业作为研究样本,所使用的数据进行了处理,处理不影响研究的科学性、有效性。通过此次研究得出功能单位(1 t以天然气为原料产农业用尿素产品)部分碳足迹为1239.49 kgCO_(2)^(-eq/)t。

关键词：农用尿素部分碳足迹温室气体

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A Magnetic-Multiplier-Enabled Hybrid Generator with Frequency Division Operation and High Energy Utilization Efficiency

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Research 2024年第1期2023卷 561-570页

作者： Jie Chen Kangjie Wu Shaokun Gong jianchao Wang Ke Wang Hengyu guo College of Physics and Electronic Engineering Chongqing Key Laboratory Photo-electric Functional MaterialsChongqing Normal UniversityChongqing 401331China State Key Laboratory of Mechanical Transmission College of Mechanical and Vehicle EngineeringChongqing UniversityChongqing 400044China School of Physics Chongqing UniversityChongqing 400044China

The hybrid electromagnetic-triboelectric generator(HETG)is a prevalent device for mechanical energy ***,the energy utilization efficiency of the electromagnetic generator(EMG)is inferior to that of the triboelectric nanogenerator(TENG)at low driving frequencies,which limits the overall efficacy of the *** tackle this issue,a layered hybrid generator consisting of a rotating disk TENG,a magnetic multiplier,and a coil panel is *** magnetic multiplier not only forms the EMG part with its high-speed rotor and the coil panel but also facilitates the EMG to operate at a higher frequency than the TENG through frequency division *** systematic parameter optimization of the hybrid generator reveals that the energy utilization efficiency of EMG can be elevated to that of rotating disk *** a power management circuit,the HETG assumes the responsibility for monitoring the water quality and fishing conditions by collecting low-frequency mechanical *** magneticmultiplier-enabled hybrid generator demonstrated in this work offers a universal frequency division approach to improve the overall outputs of any hybrid generator that collects rotational energy,expanding its practical applications in diverse multifunctional self-powered systems.

关键词： generator rotating assume

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Epitaxial graphene gas sensors on SiC substrate with high sensitivity

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Journal of Semiconductors 2020年第3期41卷 2-6页

作者： Cui Yu Qingbin Liu Zezhao He Xuedong Gao Enxiu Wu jianchao guo Chuangjie Zhou Zhihong Feng National Key Laboratory of ASIC Hebei Semiconductor Research InstituteShijiazhuang 050051China College of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering Tianjin UniversityTianjin 300072China

2D material of graphene has inspired huge interest in fabricating of solid state gas *** this work,epitaxial graphene,quasi-free-standing graphene,and CVD epitaxial graphene samples on SiC substrates are used to fabricate gas *** are introduced into graphene using SF6 plasma treatment to improve the performance of the gas *** epitaxial graphene shows high sensitivity to NO2 with response of 105.1%to 4 ppm NO2 and detection limit of 1 *** higher sensitivity of epitaxial graphene compared to quasi-free-standing graphene,and CVD epitaxial graphene was found to be related to the different doping types of the samples.

关键词： graphene high limit

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液压支架φ250 mm双伸缩立柱结构优化

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煤炭技术 2022年第2期41卷 180-183页

作者：郭建超郑州煤矿机械集团股份有限公司郑州450016

首先利用Creo软件建立φ250 mm双伸缩立柱的数字化分析模型,在ANSYS中对双伸缩立柱进行了有限元分析,再对双伸缩立柱进行力学建模,理论分析计算,根据有限元分析和理论计算结果,提出立柱结构的优化措施,解决了立柱实际使用中出现弯曲、... 详细信息

首先利用Creo软件建立φ250 mm双伸缩立柱的数字化分析模型,在ANSYS中对双伸缩立柱进行了有限元分析,再对双伸缩立柱进行力学建模,理论分析计算,根据有限元分析和理论计算结果,提出立柱结构的优化措施,解决了立柱实际使用中出现弯曲、折断问题,使双伸缩立柱使用更加安全、可靠。

关键词：双伸缩立柱 ANSYS分析结构优化

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