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Slow-light-enhanced on-chip 1D and 2D photonic crystal waveguide gas sensing in near-IR with an ultrahigh interaction factor

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Photonics Research 2023年第10期11卷 1647-1656页

作者： ZIHANG PENG YIJUN HUANG KAIYUAN ZHENG CHUANTAO ZHENG MINGQUAN PI HUAN ZHAO jiALIN ji YUTING MIN LEI LIANG FANG SONG YU zhang YIDING WANG FRANK K.TITTEL State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics College of Electronic Science and EngineeringJilin UniversityChangchun 130012China Department of Electrical Engineering and Photonics Research Institute The Hong Kong Polytechnic UniversityHong Kong 518060China State Key Laboratory of Luminescence and Applications Changchun Institute of OpticsFine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033China Department of Electrical and computer Engineering Rice UniversityHoustonTexas 77005USA

Nanophotonic waveguides hold great promise to achieve chip-scale gas sensors. However, their performance is limited by a short light path and small light–analyte overlap. To address this challenge, silicon-based, slow-lightenhanced gas-sensing techniques offer a promising approach. In this study, we experimentally investigated the slow light characteristics and gas-sensing performance of 1D and 2D photonic crystal waveguides(PCWs) in the near-IR(NIR) region. The proposed 2D PCW exhibited a high group index of up to 114, albeit with a high propagation loss. The limit of detection(LoD) for acetylene(C_(2)H_(2)) was 277 parts per million(ppm) for a1 mm waveguide length and an averaging time of 0.4 s. The 1D PCW shows greater application potential compared to the 2D PCW waveguide, with an interaction factor reaching up to 288%, a comparably low propagation loss of 10 dB/cm, and an LoD of 706 ppm at 0.4 s. The measured group indices of the 2D and 1D waveguides are104 and 16, respectively, which agree well with the simulation results.

关键词： waveguide light interaction

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后量子密码算法的侧信道攻击与防御综述

软件学报 2021年第4期32卷 1165-1185页

作者：吴伟彬刘哲杨昊张吉鹏南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106

为了解决量子计算对公钥密码安全的威胁,后量子密码成为密码领域的前沿焦点研究问题.后量子密码通过数学理论保证了算法的安全性,但在具体实现和应用中易受侧信道攻击,这严重威胁到后量子密码的安全性.基于美国NIST第2轮候选算法和中国C... 详细信息

为了解决量子计算对公钥密码安全的威胁,后量子密码成为密码领域的前沿焦点研究问题.后量子密码通过数学理论保证了算法的安全性,但在具体实现和应用中易受侧信道攻击,这严重威胁到后量子密码的安全性.基于美国NIST第2轮候选算法和中国CACR公钥密码竞赛第2轮的候选算法,针对基于格、基于编码、基于哈希、基于多变量等多种后量子密码算法进行分类调研,分析其抗侧信道攻击的安全性现状和现有防护策略.为了深入分析后量子密码的侧信道攻击方法,按照算法核心算子和攻击类型进行分类,总结了针对各类后量子密码常用的攻击手段、攻击点及攻击评价指标.进一步地,根据攻击类型和攻击点,梳理了现有防护策略及相应的开销代价.最后,根据攻击方法、防护手段和防护代价提出了一些安全建议,并且还分析了未来潜在的侧信道攻击手段与防御方案.

关键词：后量子密码侧信道攻击故障攻击能量分析攻击时间攻击

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高精度连续变倍率激光扩束系统设计

中国光学 2019年第3期12卷 693-700页

作者：张洁倪小龙刘智齐冀姚海峰长春理工大学电子信息工程学院吉林长春130000 长春理工大学空间光电技术研究所吉林长春130000 长春光客科技有限公司吉林长春130000

为了实现对激光束的准直变倍扩束,提出了一种基于液晶空间光调制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM)实现数字变焦透镜的方法,并利用这种方法搭建了基于LC-SLM的变焦扩束系统。首先根据透镜相位变换原理和LC-SLM的相位... 详细信息

为了实现对激光束的准直变倍扩束,提出了一种基于液晶空间光调制器(Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM)实现数字变焦透镜的方法,并利用这种方法搭建了基于LC-SLM的变焦扩束系统。首先根据透镜相位变换原理和LC-SLM的相位调制特性由计算机编程生成不同焦距的数字透镜相位调制图,实现不同焦距的数字透镜功能,通过凸透镜对平行光束的汇聚作用,验证该功能的有效性,平均误差为0.95%。上述结果说明LC-SLM能够实现变焦透镜功能。接下来,通过与汇聚透镜组合实现对激光束的连续变倍率准直扩束。该系统的扩束倍率为2×~5×,均方根误差为0.539 7 mm,峰谷值为0.99 mm。实验结果表明,本文提出的方法可以实现对激光束不同倍率的扩束且扩束比连续可变。该系统解决了传统变焦系统无法满足多变的激光扩束需求的问题,且结构简单,精度高,在激光扩束应用方面具有广泛应用前景。

关键词：数字变焦透镜液晶空间光调制器激光扩束系统相位调制图

Chinese expert consensus on organ protection of transplantation(2022 edition)

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Hepatobiliary & Pancreatic Diseases International 2022年第6期21卷 516-526页

作者： jian-Hui Li Xiao Xu Yan-Feng Wang Hai-Yang Xie jing-Yu Chen Nian-Guo Dong Mitesh Badiwala Li-Ming Xin Roberto Vanin Pinto Ribeiro Hao Yin Hao zhang jian-Zheng zhang Feng Huo jia-Yin Yang Hong-ji Yang Hui Pan Shao-Guang Li Yin-Biao Qiao jia Luo Hao-Yu Li Jun-Jun jia Hao Yu Han Liang Si-jia Yang Hao Wang Zhong-Yang Liu Li-Cheng zhang Xiao-Yi Hu Hao Wu Yi-Qing Hu Pei-Fu Tang Qi-Fa Ye Shu-Sen Zheng Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery Department of Liver TransplantationShulan(Hangzhou)HospitalZhejiang Shuren University School of MedicineHangzhou 310022China Department of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery Hangzhou First People’s HospitalZhejiang University School of MedicineHangzhou 310000China Zhongnan Hospital of Wuhan university Institute of Hepatobiliary Diseases of Wuhan UniversityTransplant Center of Wuhan UniversityHubei Key Laboratory of Medical Technology on TransplantationWuhan 430062China NHC Key Laboratory of Combined Multi-organ Transplantation Hangzhou 310003China Wuxi Lung Transplantation Center Wuxi People’s Hospital Affiliated with Nanjing Medical UniversityWuxi 214023China Department of Cardiovascular Surgery Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430022China Peter Munk Cardiac Centre Toronto General Hospital-University Health NetworkTorontoCanada School of computer Engineering and science Shanghai UniversityShanghai 200444China Organ Transplant Center Shanghai Changzheng HospitalShanghai 200003China Department of Orthopedics Chinese PLA General HospitalBeijing 100039China National Clinical Research Center for Orthopedics Sports Medicine&RehabilitationBeijing 100039China Department of Surgery General Hospital of Guangzhou Military Command of PLAGuangzhou 510040China Department of Liver Surgery Liver Transplantation CenterWest China Hospital of Sichuan UniversityChengdu 610041China Organ Transplantation Center Sichuan Provincial People’s Hospital and School of MedicineUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 610072China Department of Lung Transplantation The First Affiliated HospitalZhejiang University School of MedicineHangzhou 310003China Division of Hepatobiliary Pancreatic Surgery The First Affiliated HospitalZhejiang University School of MedicineHangzhou 310003China

Introduction Organ transplantation increases survival and improves qual-ity of life to many patients with end-stage organ ***-gan shortage is a worldwide problem that restricts organ trans-plantation[1].Organ procurement and preservation as well as ischemia-reperfusion injury(IRI)after transplantation are the im-portant factors affecting prognosis of *** the de-velopment of organ transplantation technology in the 20th cen-tury,organ protection technology has been a most promising con-cept in this *** preservation solutions such as the Collins solution,university of Wisconsin(UW)solution,and histidine-tryptophan-ketoglutarate(HTK)solution were developed sequen-tially[2],which developed rapidly in static cold storage(SCS)*** remains the standard preservation technique for organ transplantation[2].

关键词： organ preservation transplantation

基于改进的Mask R-CNN的行人细粒度检测算法

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计算机应用 2019年第11期39卷 3210-3215页

作者：朱繁王洪元张继常州大学信息科学与工程学院

针对复杂场景下行人检测效果差的问题,采用基于深度学习的目标检测中领先的研究成果,提出了一种基于改进Mask R-CNN框架的行人检测算法。首先,采用K-means算法对行人数据集的目标框进行聚类得到合适的长宽比,通过增加一组长宽比(2∶5)... 详细信息

针对复杂场景下行人检测效果差的问题,采用基于深度学习的目标检测中领先的研究成果,提出了一种基于改进Mask R-CNN框架的行人检测算法。首先,采用K-means算法对行人数据集的目标框进行聚类得到合适的长宽比,通过增加一组长宽比(2∶5)使12种anchors适应图像中行人的尺寸;然后,结合细粒度图像识别技术,实现行人的高定位精度;其次,采用全卷积网络(FCN)分割前景对象,并进行像素预测获得行人的局部掩码(上半身、下半身),实现对行人的细粒度检测;最后,通过学习行人的局部特征获得行人的整体掩码。为了验证改进算法的有效性,将其与当前具有代表性的目标检测方法(如更快速的区域卷积神经网络(Faster R-CNN)、YOLOv2、R-FCN)在同数据集上进行对比。实验结果表明,改进的算法提高了行人检测的速度和精度,并且降低了误检率。

关键词： Mask R-CNN 行人检测 K-means算法细粒度全卷积网络

一种结合用户适合度和课程搭配度的在线课程推荐方法

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计算机研究与发展 2022年第11期59卷 2520-2533页

作者：胡园园姜文君任德盛张吉湖南大学信息科学与工程学院长沙410082 之江实验室杭州310012

在线学习由于不受时空限制而愈来愈流行.如何从成千上万的在线课程中选择合适课程是在线学习者面临的极大挑战,在线课程推荐应运而生.但现有课程推荐系统仍面临2个主要问题:1)不同用户具有不同的学习能力和需求.因此,需要仔细考虑用户... 详细信息

在线学习由于不受时空限制而愈来愈流行.如何从成千上万的在线课程中选择合适课程是在线学习者面临的极大挑战,在线课程推荐应运而生.但现有课程推荐系统仍面临2个主要问题:1)不同用户具有不同的学习能力和需求.因此,需要仔细考虑用户对不同课程的适合度,否则可能会导致推荐的课程难度太大.2)目前的课程推荐方法忽略了推荐课程与用户已学课程之间存在的可搭配关系,可能导致不合适的推荐.针对以上2个问题,首先深入分析了用户的学习特征、类型及其对不同课程的学习适合度;同时,利用课程的共同被选频率,对不同课程之间的可搭配关系进行探究.基于以上2个方面,提出了一种结合用户适合度和课程搭配度的课程推荐模型(user-suitability and course-matching aware course recommendation model,SMCR).在CN(canvas network)数据集和MOOC(massive open online courses)数据集上进行的对比实验结果表明,该方法可以达到更高的推荐准确性,而且SMCR模型能够向用户推荐既适合其学习又与其已学课程可以进行搭配的课程.

关键词：在线课程个性化学习适合度课程搭配课程推荐

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基于半模型的OWL本体理由探求方法研究

计算机学报 2018年第12期41卷 2720-2733页

作者：张瑜欧阳丹彤崔仙姬叶育鑫吉林大学计算机科学与技术学院长春130012 符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012 大连民族大学信息与通信工程学院辽宁大连116600

OWL本体理由探求是语义Web推理的重要任务之一.随着语义Web数据的急剧增长以及本体规模的不断扩大,目前的本体理由探求策略已难以满足它们对推理性能的要求.该文以基于黑盒的探求技术为研究对象,黑盒法是基于"扩张"和"收缩"两个阶段实... 详细信息

OWL本体理由探求是语义Web推理的重要任务之一.随着语义Web数据的急剧增长以及本体规模的不断扩大,目前的本体理由探求策略已难以满足它们对推理性能的要求.该文以基于黑盒的探求技术为研究对象,黑盒法是基于"扩张"和"收缩"两个阶段实现理由探求任务的,"扩张"阶段的目标是获得蕴涵目标公理的理由的一个超集,"收缩"阶段对得到的理由超集进行删减至极小集合.然而,这两个阶段的主要时间开销在于频繁地调用推理机进行变化的公理集合与目标公理之间的蕴涵关系的检测,这会严重影响理由探求的效率.为了解决这一问题,通过观察理由探求过程中公理集合的变化情况,给出增量本体序列定义,并揭示了增量本体序列中的最大增量本体与理由之间的关系.增量本体序列的生成过程主要涉及两方面因素:(1)后继本体对先驱本体的有效扩充(必须保证是拟序关系);(2)对本体链中的本体是否蕴涵目标公理的推理判定(必须保证当且仅当最大本体蕴涵目标公理).在增量本体序列生成过程中,利用半模型证明了后继增量本体与目标公理之间的蕴涵关系是半可判定的,进而给出基于半模型增量推理的理由超集探求算法及其正确性证明.半模型增量推理的增量体现在:保留上一次得到的模型作为下一次判定的初始条件之一,从而避免传统蕴涵判定中,每一次都完全重构模型的冗余计算.最后,提出了一种与现有的收缩过程相反的理由求解方案——基于扩张的理由求解策略.通过迭代地添加公理过程,探测该公理集下的所有理由的公共元素.利用探测到的所有公共元素构造目标公理的理由.随后利用该文提出的增量推理任务分别给出新的"扩-缩"理由探求方法和"双扩"理由探求方法.实验结果表明,改进后的"扩-缩"理由探求方法在求解性能上优于原有的"扩-缩"理由探求方法;而新提出的基于增量推理的"双扩"理由探求方法在现有的求解策略中表现最优.

关键词：语义Web推理 OWL本体理由黑盒技术蕴涵关系

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面向视频冷启动问题的点击率预估

软件学报 2022年第12期33卷 4838-4850页

作者：章磊敏董建锋包翠竹纪守领王勋浙江工商大学计算机与信息工程学院浙江杭州310014 浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310027

视频的点击率预估是视频推荐系统中的重要任务之一,推荐系统可以根据点击率的预估调整视频推荐顺序以提升视频推荐的效果.近年来,随着视频数量的爆炸式增长,视频推荐的冷启动问题也变得愈发严重.针对这个问题,提出了一个新的视频点击率... 详细信息

视频的点击率预估是视频推荐系统中的重要任务之一,推荐系统可以根据点击率的预估调整视频推荐顺序以提升视频推荐的效果.近年来,随着视频数量的爆炸式增长,视频推荐的冷启动问题也变得愈发严重.针对这个问题,提出了一个新的视频点击率预估模型,通过使用视频的内容特征以及上下文特征来加强视频点击率预估的效果;同时,通过对冷启动场景的模拟训练和基于近邻的替代方法提升模型应对新视频点击率预估的能力.提出的模型可以同时对旧视频和新视频进行点击率预估.在两个真实的电视剧(Track_1_series)和电影(Track_2_movies)点击率预估数据集上的实验表明:提出的模型可以显著改善对旧视频的点击率预估性能,并在两个数据集上均超过了现有的模型;对于新视频,相比于不考虑冷启动问题的模型只能获得0.57左右的AUC性能,该模型在两个数据集上分别获得0.645和0.615的性能,表现出针对冷启动问题更好的鲁棒性.

关键词：视频推荐点击率预估冷启动问题内容特征上下文特征

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一种基于注意力嵌入对抗网络的全色锐化方法

四川大学学报（自然科学版） 2023年第1期60卷 39-51页

作者：张攀李晓华周激流四川大学计算机学院成都610065

全色锐化旨在将低空间分辨率的多光谱图像和高空间分辨率的全色图像进行融合,生成一幅高空间分辨率的多光谱图像.伴随卷积神经网络的发展,涌现出很多基于CNN的全色锐化方法.这些用于全色锐化的CNN模型大都未考虑不同通道特征和不同空间... 详细信息

全色锐化旨在将低空间分辨率的多光谱图像和高空间分辨率的全色图像进行融合,生成一幅高空间分辨率的多光谱图像.伴随卷积神经网络的发展,涌现出很多基于CNN的全色锐化方法.这些用于全色锐化的CNN模型大都未考虑不同通道特征和不同空间位置特征对最终锐化结果的影响.并且仅使用基于像素的1-范数或2-范数作为损失函数对锐化结果与参考图像进行评估,易导致锐化结果过于平滑,空间细节缺失.为了解决上述问题,本文提出一种嵌入注意力机制,并辅以空间结构信息对抗损失的生成对抗网络模型.该网络模型由2个部分组成:一个生成器网络模型和一个判别器网络模型.嵌入通道注意力机制和空间注意力机制的生成器将低分辨多光谱图像和全色图像融合为高质量的高分辨多光谱图像.判别器以patch-wise判别的方式对锐化结果与参考图像的梯度进行一致性检验,以确保锐化结果的空间细节信息.最后,在3种典型数据集上的对比实验验证了所提出方法的有效性.

关键词：全色锐化深度学习注意力机制生成对抗网络

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