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基于PT对称的声波超前/延迟线

科学通报 2024年第13期69卷 1794-1802页

作者：张海啸夏一宁廖丹薇刘昕昀刘小利张含鲍彧常州工学院电气信息工程学院常州213032 南京大学物理学院近代声学教育部重点实验室南京210093 常州大学微电子与控制工程学院常州213001

低损耗、长带宽、时间可控的声波延迟线在音频、射频、声表面波信号处理等领域具有非常广泛的应用,然而设计满足上述三点特性的声延迟线是一项极具挑战性的工作.近年来,量子力学中的宇称时间(parity-time,PT)对称概念被引入到声学系统中... 详细信息

低损耗、长带宽、时间可控的声波延迟线在音频、射频、声表面波信号处理等领域具有非常广泛的应用,然而设计满足上述三点特性的声延迟线是一项极具挑战性的工作.近年来,量子力学中的宇称时间(parity-time,PT)对称概念被引入到声学系统中,其散射矩阵在特殊点处的实数本征值揭示了声波在此类系统中可实现宽带的无损传输,且传输相位可调.本文设计了一种由一对PT对称的导纳超表面及夹在中间的等效声学介质组成的声学系统,通过设置导纳超表面参数调节其工作机制,从而实现了两类互补的特殊点.其中防反射层模式下的特殊点导致了一种声波延迟线的形成,而相干完美吸收-激“声”模式下的特殊点则用于设计一种罕见的声波超前线.由于此声学损耗-增益超表面在自然界中是不存在的,本文利用可主动控制的电热声碳纳米管薄膜来模拟它.仿真结果表明,PT对称系统是实现低损耗、长带宽且时间可控的声波超前/延迟线的优良载体,其应用可扩展至包括光学、力学、弹性波等诸多波动领域.

关键词： PT对称声学声学超表面碳纳米管薄膜声波超前/延迟线

融合注意力与特征金字塔的小尺度目标检测算法

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计算机工程 2024年第1期50卷 242-250页

作者：圣文顺余熊峰林佳燕陈欣南京工业大学浦江学院江苏南京211200

针对Faster R-CNN算法对于小尺寸目标以及遮挡或截断物体检测能力不足的问题,提出一种融合CBAM注意力机制和特征金字塔结构的改进Faster R-CNN算法。为重点聚焦特征图像局部高效信息,在特征提取网络中融入CBAM机制,减少无效目标的干扰,... 详细信息

针对Faster R-CNN算法对于小尺寸目标以及遮挡或截断物体检测能力不足的问题,提出一种融合CBAM注意力机制和特征金字塔结构的改进Faster R-CNN算法。为重点聚焦特征图像局部高效信息,在特征提取网络中融入CBAM机制,减少无效目标的干扰,提升面对遮挡或截断物体的检测能力。引入特征金字塔网络结构,联结高层与底层特征数据,获得高分辨率、强语义数据,从而增强小目标物体的检测效果。为缓解梯度消失现象以及减少超参数规模,使用表达能力较强的倒残差VS-ResNet网络替换VGG16网络,VS-ResNet网络在原有ResNet 50基础上修改了部分层次结构,加入辅助分类器,设计倒残差和组卷积方式,使激活函数信息在高维环境中完整保留,提高检测准确率。采用重置候选框分值计算方法弥补非极大值抑制算法误消除重叠检测框的缺陷。实验结果表明,相比VGG16,VS-ResNet在CIFAR-10数据集上的正确率提高2.97个百分点,该算法在Pascal VOC 2012数据集上的目标检测mAP值为76.2%,比原始Faster R-CNN算法的mAP值提高了13.9个百分点。

关键词：深度学习注意力机制特征金字塔小目标检测截断物体检测

江苏南京长江新济洲国家湿地公园的维管植物物种组成与群丛特征

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湿地科学 2024年第1期22卷 106-119页

作者：王丹丹王艳梅王丹谢智翔张军李全文曹培培陈斌南京林业大学生态与环境学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京市江宁区林业站江苏南京211100 南京长江新济洲国家湿地公园管理中心江苏南京211100 南京朴厚生态科技有限公司江苏南京210034

于2021年春季和夏季,在江苏南京长江新济洲国家湿地公园中,开展了野外植物调查,以了解维管植物的物种组成和群丛特征。采用样线和样方法,对该湿地公园的岛内河渠、岛内库塘、洪泛江滩、草本沼泽、森林沼泽、林地、草地和撂荒地中的植物... 详细信息

于2021年春季和夏季,在江苏南京长江新济洲国家湿地公园中,开展了野外植物调查,以了解维管植物的物种组成和群丛特征。采用样线和样方法,对该湿地公园的岛内河渠、岛内库塘、洪泛江滩、草本沼泽、森林沼泽、林地、草地和撂荒地中的植物开展调查,研究维管植物的物种组成和区系特征。研究结果表明,在该湿地公园中,记录了105科296属437种维管植物,其中有56种外来物种和8种受保护植物,禾本科(Gramineae)、菊科(Asteraceae)、莎草科(Cyperaceae)、豆科(Fabaceae)和蔷薇科(Rosaceae)的物种数量都≥20种,单种属占总属数的近四分之三;在437种维管植物中,有335种草本植物(占总物种数量的76.66%),有95种典型木本植物(占21.74%),还有5种木质藤本(占1.14%)和2种竹类植物(占0.46%);有水生植物48种(占10.98%),有湿生植物138种(占31.58%),有中生植物251种(占57.44%);在科的区系组成中,世界广布科(45科)占优势,有37科为热带分布科,有22科为温带分布科;在属的区系组成中,温带分布属(126属)占优势,热带分布属(110属)次之,有58属为世界广布属,中国特有属仅为银杏属(Ginkgo)和水杉属(Metasequoia);春季,有18种主要植物群丛,其中,救荒野豌豆(Vicia sativa)+芦苇(Phragmites australis)+薹草(Carex sp.)群丛的物种数量最多、分布最广,而风花菜(Rorippa globosa)+野老鹳草(Geranium carolinianum)群丛和野老鹳草+益母草(Leonurus artemisia)群丛的多样性指数值较大;夏季,有23种主要植物群丛,其中,稗草(Echinochloa sp.)+芦苇+狗尾草(Setaria viridis)群丛的物种数量最多,其和落羽杉(Taxodium distichum)林、狗尾草+狗牙根(Cynodon dactylon)+小蓬草(Erigeron canadensis)群丛的多样性指数值都较大。江苏南京长江新济洲国家湿地公园中的维管植物物种丰富,但是外来物种所占比例偏大,而水生植物的物种数量较少,植物群丛具有明显的季节变化。

关键词：维管植物植物群丛湿地公园新济洲

融合交叉注意力的突发事件多模态中文反讽识别模型

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智能系统学报 2024年第2期19卷 392-400页

作者：胡文彬陈龙黄贤波陈晨仲兆满江苏海洋大学计算机工程学院江苏连云港222005 江苏省海洋资源开发研究院江苏连云港222005

网民在社交媒体参与突发事件讨论时,时常会采用反讽修辞方式表达对事件的看法,此举导致情感分析的难度增加,且已有中文反讽识别对社交媒体中网民发布的多模态评论研究较少,有必要对图文多模态中文反讽识别进行深入研究。运用交叉注意力... 详细信息

网民在社交媒体参与突发事件讨论时,时常会采用反讽修辞方式表达对事件的看法,此举导致情感分析的难度增加,且已有中文反讽识别对社交媒体中网民发布的多模态评论研究较少,有必要对图文多模态中文反讽识别进行深入研究。运用交叉注意力机制捕捉模态间的不一致性表达,提出融合交叉注意力的多模态中文反讽识别模型(fuse cross attention model,FCAM)。在模型中,首先运用TextCNN(text convolutional neural networks)和ResNet(deep residual network)分别提取中文文本浅层特征和图像特征,再运用交叉注意力机制分别得到文本层和图像层的注意力特征,按照残差方式分别实现文本浅层特征和文本层注意力特征的连接、图像特征和图像层注意力特征的连接,使用注意力机制融合2个特征表示,经过分类层得到反讽分类结果。基于某一地区新冠疫情期间相关话题的微博评论数据,构建出突发公共卫生事件多模态中文反讽数据集,在该数据集上试验验证,相较于基准模型,FCAM具有一定的优越性。

关键词：突发事件社交媒体多模态评论中文反讽识别中文反讽数据集交叉注意力机制注意力机制情感分析

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闪色效果针织面料工艺设计与应用

针织工业 2024年第8期 22-26页

作者：陈红娟苏州工艺美术职业技术学院服装设计学院江苏苏州215104

在进行纬编横向夹色编织的基础上,通过分析并利用双反面组织、变线圈织物、集圈组织线圈结构的特征,设计一系列具有闪色提花效果针织织物。分析3种针织组织的三维立体结构各部分空间遮盖的特点,结合织物闪色形成的原理,总结不同组织闪... 详细信息

在进行纬编横向夹色编织的基础上,通过分析并利用双反面组织、变线圈织物、集圈组织线圈结构的特征,设计一系列具有闪色提花效果针织织物。分析3种针织组织的三维立体结构各部分空间遮盖的特点,结合织物闪色形成的原理,总结不同组织闪色规律。根据图案设计需求,采用不同显色区域、不同组织结构比例分配进行编织,可以形成图案形态灵活、不同角度色彩变化的闪色织物效果。探讨基于不同组织结构的闪色针织面料设计案例,分析其织物风格特点,同时给出在针织服装上应用的建议。

关键词：闪色针织织物夹色编织双反面组织变线圈织物集圈组织工艺设计

考虑约束作用的混凝土柱耐火试验加载方式研究

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防灾减灾工程学报 2024年第1期44卷 202-209页

作者：施涵远蔡新江毛小勇陈鑫田石柱苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室江苏苏州215011

为找到一种在构件耐火试验中能有效考虑整体结构对受火构件约束作用的加载方式,建立了2层2跨的钢筋混凝土框架和受火单柱的有限元模型,对比分析荷载比为0.2、0.4和0.6时,恒载、变位移加载、变力加载和交互加载方式下受火单柱与整体结构... 详细信息

为找到一种在构件耐火试验中能有效考虑整体结构对受火构件约束作用的加载方式,建立了2层2跨的钢筋混凝土框架和受火单柱的有限元模型,对比分析荷载比为0.2、0.4和0.6时,恒载、变位移加载、变力加载和交互加载方式下受火单柱与整体结构的内力、变形和耐火极限的差异。研究结果表明:恒载单柱不能准确反映整体结构受火柱的变形、轴力和耐火极限;变位移加载和变力加载在荷载比为0.2时能较好考虑整体结构中的约束作用,在荷载比为0.4和0.6时误差增大也不能准确反映整体结构的抗火性能;交互加载的相对误差随荷载比增大而增大,且最大误差小于20%。恒载、变位移加载、变力加载和交互加载中,交互加载可以较好考虑整体结构中的约束作用,近似达到整体结构试验的效果。

关键词：钢筋混凝土框架结构抗火试验方法构件试验加载方法

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顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测方法

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 203-213页

作者：郭世斌胡国忠朱家锌许家林秦伟杨南中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116

顶板瓦斯抽采巷因具有大流量和连续抽采的优点,被广泛用于高瓦斯或突出矿井回采工作面瓦斯治理。如何确定合理的顶板巷布置位置,以高效抽采采空区卸压瓦斯,是保障工作面瓦斯治理效果的关键。为此,在深入分析顶板瓦斯抽采巷布置原则及其... 详细信息

顶板瓦斯抽采巷因具有大流量和连续抽采的优点,被广泛用于高瓦斯或突出矿井回采工作面瓦斯治理。如何确定合理的顶板巷布置位置,以高效抽采采空区卸压瓦斯,是保障工作面瓦斯治理效果的关键。为此,在深入分析顶板瓦斯抽采巷布置原则及其布置位置影响因素的基础上,提出了一种基于GA–BP神经网络模型的顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测方法;采用灰色关联分析法确定了GA–BP神经网络模型的预测指标,并设计开发了顶板瓦斯抽采巷布置位置智能预测系统。研究结果表明:①工作面的采厚、埋深、覆岩结构、煤层倾角、倾向长度等5个物理指标是顶板瓦斯抽采巷布置位置的主控因素,且其权重值排序由大到小依次为采厚、埋深、覆岩结构、煤层倾角、倾向长度。②随着遗传代数的增加,GA–BP神经网络适应度不断减小,且当遗传代数为60时其适应度变化基本稳定,表明GA–BP神经网络初始权重和偏置效果较好。③在当前训练样本数据集的前提下,基于GA–BP神经网络模型的顶板瓦斯抽采巷布置位置的预测结果与实际工况值的相对误差仅为0.43%~11.27%,在可接受的范围内。该研究可为顶板瓦斯抽采巷精准设计提供一定的参考。

关键词：瓦斯抽采顶板瓦斯抽采巷巷道布置遗传算法智能预测

基于物理指纹图谱评价不同干燥工艺及辅料对黄芩、黄连提取物浸膏粉吸湿性影响

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中草药 2024年第2期55卷 434-445页

作者：吕志阳胡新茹陈静顾雪梅陈璟杨雨微郑涛南京中医药大学翰林学院江苏泰州225300 泰州职业技术学院江苏泰州225300

目的以黄芩Scutellariae Radix(SR)、黄连Coptidis Rhizoma(CR)的提取物浸膏粉为研究对象,考察不同干燥方式及辅料对其吸湿性的影响。方法采用常压干燥(conventional drying,CD)、真空干燥(vacuum drying,VD)和喷雾干燥(spray drying,SD)方式制备常用中药黄芩及黄连的提取物浸膏粉,以含水量、吸湿率、比表面积、中值径、粒径分布宽度、粒径范围、豪斯纳比、休止角、松密度、振实密度、间隙率、卡尔指数总计12个二级指标建立提取物浸膏粉的物理指纹图谱,将所得二级指标转换成均一性、堆积性、可压性、流动性和稳定性5个一级指标,进而筛选出最佳的干燥工艺;并对各物理参数进行主成分分析(principal component analysis,PCA)以及偏最小二乘分析(partial least squares analysis,PLS),分析各物理参数与吸湿行为的相关性;优选糊精、β-环糊精、预胶化性淀粉、无水乳糖、微晶纤维素5种辅料对吸湿性的影响,绘制出粉体的吸湿率-时间动态曲线,并推导出半平衡吸湿时间(t1/2)及平衡吸湿率(F∞)构成二维评价指标,评价其动态吸湿行为,筛选出最佳防潮辅料。结果通过物理指纹图相似度研究得出:黄芩:喷雾干燥浸膏粉(SR-SD)相似度最佳为0.98、0.99、0.99,真空干燥浸膏粉(SR-VD)相似度为0.87、0.92、0.89,均优于常压干燥,真空干燥、喷雾干燥与常压干燥的相似度分别是0.95、0.69;黄连:3种干燥方式自身差异不大,喷雾干燥浸膏粉(CR-SD)相似度最佳为0.99、1.00、0.99,真空干燥、喷雾干燥与常压干燥的相似度分别是0.94、0.61。根据5个一级指标结果综合评价可以得出黄芩真空干燥方式较好,黄连喷雾干燥方式较好。通过矩阵热点图及PCA、PLS,对吸湿率影响最为显著的是粒径分布宽度、粒径范围、比表面积、中值径,其次为振实密度、松密度(P<0.05)。通过动态二维表征技术,得出辅料可以改善浸膏粉的吸湿性。研究表明:黄芩:浸膏粉的3种干燥方式下样品均属于第2类,平衡吸湿量大,吸湿速率慢,药辅混合物大部分属于第3类,平衡吸湿量小,吸湿速率慢,黄芩常压干燥样品与β-环糊精的药辅混合物平衡吸湿量最小,其值F∞=9.12%,黄芩真空干燥样品与β-环糊精的药辅混合物吸湿速率最小t1/2=69.33 h;黄连:常压和喷雾浸膏粉属于第2类,其药辅混合物均属于第3类,其中黄连真空样品与乳糖的药辅混合物,平衡吸湿量最小,其F∞=7.72%,黄连真空样品与β-环糊精的药辅混合物的吸湿速率最小,t1/2=76.33 h。结论改善中药提取物的干燥方式,选取优质防潮辅料可以改善中药提取物的吸湿性。

关键词：提取物浸膏粉黄连黄芩物理指纹图谱干燥方式辅料主成分分析偏最小二乘分析动态二维表征技术吸湿性常压干燥真空干燥喷雾干燥

在硫化钼基面上调控原子级协同活性中心用于碱氢演化反应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 281-290页

作者：罗旭宇王颖杨光刘璐郭诗颖崔义许小勇扬州大学物理科学与技术学院江苏扬州225002 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所真空互联纳米技术工作站江苏苏州215123

电解水技术是一种生产高纯氢燃料的方法,能够增强可再生能源发电系统的消纳能力.相较于质子交换膜(PEM)电解槽,碱性(ALK)电解槽可以使用非贵金属基催化电极,拥有更高的经济效益和市场占有率.然而,由于ALK电解槽处于质子稀缺环境,阴极氢... 详细信息

电解水技术是一种生产高纯氢燃料的方法,能够增强可再生能源发电系统的消纳能力.相较于质子交换膜(PEM)电解槽,碱性(ALK)电解槽可以使用非贵金属基催化电极,拥有更高的经济效益和市场占有率.然而,由于ALK电解槽处于质子稀缺环境,阴极氢气演化反应(HER)动力学变得更加复杂,需要快速解离水分子提供动态质子微环境.硫化钼(MoS_(2))纳米片边缘具有合适的质子吸附和演化的活性位点,是制备HER催化剂的潜力材料.但其二维基面原子由于配位饱和,显示出较弱的质子吸附能力.如何调控MoS_(2)基面以实现水解动力与质子吸附演化动力的集成,提升MoS_(2)纳米片的碱性HER活性,具有重要的科学和应用意义.本文提出了一种Co/O双原子植入策略,精准调控双活性位点及其电子结构,实现了水解离动力和质子吸附演化动力的高效耦联.首先,利用刻蚀和电沉积的两步实验法,在MoS_(2)基面上成功引入O和Co原子;随后,结合高分辨透射电镜、高角环形暗场-扫描透射电子显微镜、同步辐射X射线吸收精细结构谱等表征分析技术,精准识别了掺杂Co/O原子的位置和配位情况:O原子替换部分S原子,Co原子占据Mo原子的上方,构建出立体凸起的“O-Co-S_(2)”配位构型.催化在线的原位表征分析结果表明:该独特的“O-Co-S_(2)”原子基序发挥着水解离与氢演化反应协同催化效应.密度泛函理论计算结果也证实了该协同机制,其中Co位点促进水的解离反应,而S位点则有助于质子的转化生成氢气.因此,Co/O掺杂MoS_(2)催化剂(Co-O@MoS_(2))表现出较好的碱性HER活性:仅需81 mV的过电位,即可达到100 mA cm^(‒2)的电流密度,Tafel斜率低至42 mV dec^(‒1),在600 mA cm^(‒2)的高电流密度测试中运行300 h活性无衰减.上述碱性HER性能不仅远高于原始的MoS_(2)纳米片,而且也领先于部分已报道结果.综上所述,本文在MoS_(2)基面上构筑了原子级协同催化活性中心,显著促进了碱性HER反应性能,为原子活化工程开发先进催化剂提供参考,在原子级基序构造、表征和功能分析方面提供借鉴.

关键词：碱水电解氢气演化反应硫化钼原子尺度活化协同活性位点