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基于YOLOv8-ABW的黄花成熟度检测方法

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农业工程学报 2024年第13期40卷 262-272页

作者：吴利刚陈乐刘泽鹏武晔秋马宇波史建华山西大同大学机电工程学院大同037003 山西大同大学煤炭工程学院大同037003 山西大同大学建筑与测绘工程学院大同037003 山西大同大学物理与电子科学学院大同037003

为实现黄花成熟度的快速、高精度识别,针对其相似特征识别精确度低以及相互遮挡检测困难的问题,提出一种基于YOLOv8-ABW的黄花成熟度检测方法。该研究在特征提取网络中加入结合注意力机制的尺度特征交互机制(attention based intra-scal... 详细信息

为实现黄花成熟度的快速、高精度识别,针对其相似特征识别精确度低以及相互遮挡检测困难的问题,提出一种基于YOLOv8-ABW的黄花成熟度检测方法。该研究在特征提取网络中加入结合注意力机制的尺度特征交互机制(attention based intra-scale feature interaction, AIFI),更好地提取黄花特征信息,提高检测的精确度。在特征融合网络中,进一步采用加权的双向特征金字塔特征融合网络(bidirectional feature pyramid network, Bi FPN),实现更高层次的跨通道特征融合,有效减少通道中的特征冗余。此外使用WIoUv3作为损失函数,聚焦普通质量的锚框,提高模型的定位性能。试验结果表明:YOLOv8-ABW模型检测精确度为82.32%,召回率为83.71%,平均精度均值mAP@0.5和m AP@0.5:0.95分别为88.44%和74.84%,调和均值提升至0.86,实时检测速度为214.5帧/s。与YOLOv8相比,YOLOv8-ABW的精确度提高1.41个百分点,召回率提高0.75个百分点,mAP@0.5和m AP@0.5:0.95分别提升1.54个百分点和1.42个百分点。对比RT-DETR、YOLOv3、YOLOv5、YOLOv7模型,YOLOv8-ABW参数量最少,仅为3.65×10~6,且模型浮点运算量比YOLOv7少96.3 G。体现出YOLOv8-ABW模型能够在黄花成熟度检测中平衡检测精确度和检测速度,综合性能最佳,为黄花智能化实时采摘研究提供技术支持。

关键词：机器学习模型 YOLOv8 黄花深度学习成熟度检测

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基于铯铟硒薄膜特性的研究

江西师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 94-99页

作者：程世清刘红梅山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

该文通过共蒸发CsF、In、Se的方法制备了含Cs的铟硒化合物薄膜(Cs-In-Se),对其物质特性及光学特性进行分析,并以此为例研究重碱金属铟硒化合物提升Cu(In,Ga)Se_(2)太阳电池效率的影响因素.研究发现Cs-In-Se薄膜所起的积极作用如下:1)Cs-... 详细信息

该文通过共蒸发CsF、In、Se的方法制备了含Cs的铟硒化合物薄膜(Cs-In-Se),对其物质特性及光学特性进行分析,并以此为例研究重碱金属铟硒化合物提升Cu(In,Ga)Se_(2)太阳电池效率的影响因素.研究发现Cs-In-Se薄膜所起的积极作用如下:1)Cs-In-Se薄膜带隙具有可调节性,可以作为中间层来调节异质结之间带隙失配的问题;2)Cs-In-Se薄膜对光有高透射和低吸收的特性,作为附加层存在对Cu(In,Ga)Se_(2)薄膜的光吸收不会产生较大的负面影响;3)Cs-In-Se薄膜表面更为平滑,有利于减少异质结界面复合.

关键词： CIGS太阳电池重碱金属后沉积处理碱金属铟硒化合物

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双空间特征自适应融合的故障检测方法

控制理论与应用 2024年

作者：刘美枝孔祥玉安秋生罗家宇火箭军工程大学导弹工程学院山西大同大学物理与电子科学学院山西师范大学数学与计算机科学学院

对于大型复杂工业过程,因其结构复杂,过程变量往往呈现混合相关性,单一模型无法精确表征变量之间的混合相关性,导致故障检测中存在大量漏报或误报.针对该问题,提出一种双空间特征自适应融合的故障检测方法.首先,采用分层级联特征提取策... 详细信息

对于大型复杂工业过程,因其结构复杂,过程变量往往呈现混合相关性,单一模型无法精确表征变量之间的混合相关性,导致故障检测中存在大量漏报或误报.针对该问题,提出一种双空间特征自适应融合的故障检测方法.首先,采用分层级联特征提取策略,分别在原始数据空间和残差核空间提取高斯线性特征和非高斯非线性特征.其次,采用贝叶斯推理将不同空间的监测统计指标转换为故障概率,并设计自适应概率加权策略,进而构造总体概率统计指标以监测过程运行状态.最后,通过数值仿真和田纳西-伊仕曼过程验证所提算法的可行性和有效性.

关键词：故障检测特征提取混合相关性贝叶斯推理统计指标

基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第9期58卷 1768-1780页

作者：杨磊何鹏举丑幸幸山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009 西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057 陕西科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

针对传统基于重构的故障分类方法在故障样本稀疏或失衡情况下效果不佳、故障子空间区分能力弱的问题,提出基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法.针对小子样故障,使用TimeGAN对历史故障数据进行数据增强,生成与历史数据分布相似的... 详细信息

针对传统基于重构的故障分类方法在故障样本稀疏或失衡情况下效果不佳、故障子空间区分能力弱的问题,提出基于TimeGAN数据增强的复杂过程故障分类方法.针对小子样故障,使用TimeGAN对历史故障数据进行数据增强,生成与历史数据分布相似的虚拟故障样本;采用马氏距离评估虚拟样本的质量,剔除不可信样本,构造平衡的故障样本集.将故障样本映射到高维核空间,并在核空间中提取故障子空间.设计故障分类策略并定义4种故障分类性能评估指标以定量衡量算法的分类性能.Tennessee Eastman应用结果表明,所提数据增强方法可以有效扩充故障样本,进而提高故障重构率.与WGAN-GP和SMOTE方法进行对比,发现基于TimeGAN数据增强的故障分类方法具有更好的分类性能.

关键词：故障分类样本不平衡数据增强故障子空间时间序列生成对抗网络

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超表面宽带天线的仿真与设计

山西大同大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 20-24页

作者：王利红冯彩霞党婷婷孙慧萍山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

仿真设计了一款基于超表面的宽带贴片天线,通过在矩形辐射贴片上刻蚀“工”字型缝隙展宽了天线的带宽,在不改变天线尺寸和工作频段的基础上,距离天线介质基板为H的正上方加载了5×5正方形单元结构组成的单层超表面,改善了天线的阻抗匹配... 详细信息

仿真设计了一款基于超表面的宽带贴片天线,通过在矩形辐射贴片上刻蚀“工”字型缝隙展宽了天线的带宽,在不改变天线尺寸和工作频段的基础上,距离天线介质基板为H的正上方加载了5×5正方形单元结构组成的单层超表面,改善了天线的阻抗匹配,提高了天线的增益。仿真结果显示,该天线的工作频段为4.7~7.9 GHz,带宽为3.2 GHz,实现了宽带化,在工作频段内辐射方向稳定,最大增益达到了6.83 dBi。

关键词：超表面微带天线宽带高增益

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正六边形电荷在空间中的电场分布

大学物理 2024年第7期43卷 69-73页

作者：张楠王萍解廷月田翠锋山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

线电荷作为重要的物理模型,其电场分布的研究具有重要的物理意义.本文借用正六边形的对称性,采用有限长直导线电场公式和电场叠加原理分别求解了正六边形线电荷对称轴和非对称轴上的电场和电势分布.同时为了更加直观简洁的了解电场分布... 详细信息

线电荷作为重要的物理模型,其电场分布的研究具有重要的物理意义.本文借用正六边形的对称性,采用有限长直导线电场公式和电场叠加原理分别求解了正六边形线电荷对称轴和非对称轴上的电场和电势分布.同时为了更加直观简洁的了解电场分布,本文还借用了Matlab仿真软件,绘制了正六边形线电荷的电场和电势分布,通过分析获得变化规律.对称轴和非对称轴上的电场方向分布呈反对称分布,电场强度主要集中在正六边形线电荷附近.对称轴上的强度高,但分布范围小于非对称轴上的分布范围.两种轴上的电势呈对称分布,非对称轴上线电荷附近电势最高.

关键词：正六边形线电荷电场强度 Matlab绘图叠加原理

基于CDIO的“数据库系统概论”课程教学模式改革

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计算机应用文摘 2024年第7期40卷 27-28,31页

作者：刘桂枝王萍刘红梅山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

随着信息技术的不断发展,数据库系统作为信息管理和存储的核心工具,在各个领域扮演着重要的角色。然而,传统的“数据库系统概论”课程教学模式已无法满足当今社会的需求。文章旨在探讨“数据库系统概论”课程的教学改革方法,包括更新课... 详细信息

随着信息技术的不断发展,数据库系统作为信息管理和存储的核心工具,在各个领域扮演着重要的角色。然而,传统的“数据库系统概论”课程教学模式已无法满足当今社会的需求。文章旨在探讨“数据库系统概论”课程的教学改革方法,包括更新课程内容、创新教学方法、改革教学手段、加强实践环节以及应用基于CDIO的教学模式,从而培养学生适应信息时代的能力和素养。

关键词：数据库系统概论教学改革课程设计 CDIO

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碎片化学习在电动力学教学中的应用

山西大同大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 11-14页

作者：刘艳红高彩云山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

碎片化学习具有灵活度高、针对性强、吸收率高等特点。探讨了碎片化学习在电动力学教学改革中的应用,着重从问题驱动教学和课程思政两方面入手,将电动力学课程中的重难点知识模块化、课程思政元素碎片化,同时开发在线学习平台,提供线上... 详细信息

碎片化学习具有灵活度高、针对性强、吸收率高等特点。探讨了碎片化学习在电动力学教学改革中的应用,着重从问题驱动教学和课程思政两方面入手,将电动力学课程中的重难点知识模块化、课程思政元素碎片化,同时开发在线学习平台,提供线上学习资源,实现了“学生的学”和“教师的教”的非时空限制。通过教学实践取得了良好的教学效果,学生对课程的满意度较高。可见,碎片化学习在提高学生学习效率、增强师生交流互动、促进学生个性化发展等方面较传统课堂教学模式更具优势,具有积极的应用价值。

关键词：碎片化学习电动力学问题驱动课程思政

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腐植酸液体有机肥提升番茄产量与品质的研究

山西农业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：苏佳雯李海平李灵芝张慧郭绪虎山西农业大学园艺学院山西大同大学农学与生命科学学院

[目的]本试验旨在探究腐植酸液体有机肥不同施肥频次与浓度对基质培番茄生长生理、产量与品质的提升效果，为生产实践提供参考。[方法]以‘灵盈3号’番茄为试材，将腐植酸液体有机肥设为3个浇灌频次T1(1 d一次)、T3(3 d一次)、T5(5 d一... 详细信息

[目的]本试验旨在探究腐植酸液体有机肥不同施肥频次与浓度对基质培番茄生长生理、产量与品质的提升效果，为生产实践提供参考。[方法]以‘灵盈3号’番茄为试材，将腐植酸液体有机肥设为3个浇灌频次T1(1 d一次)、T3(3 d一次)、T5(5 d一次)，3个浇灌浓度W50(稀释50倍)、W100(稀释100倍)、W200(稀释200倍)，设计完全随机试验(CK、T1W50、T1W100、T1W200、T3W50、T3W100、T3W200、T5W50、T5W100、T5W200处理)，三次重复。通过测定各处理番茄的生长光合、矿质元素含量、产量与品质等指标，用隶属函数分析法对各指标进行综合评价。[结果]浇灌腐植酸液体有机肥后，各处理番茄的株高、茎粗、叶面积指数、地上部分干鲜重均增加，T3W50处理生长指标提升最显著；T1W200处理的光合作用效率最佳，其叶绿素总量、净光合速率、蒸腾速率与气孔导度分别显著提高72.04%、66.98%、99.37%、99.44%，胞间CO2浓度显著降低，叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSII)及电子传递效率(ETR)等显著提高；苗期全氮(TN)、全磷(TP)及全钾(TK)含量最高分别可达56.02 mg·g-1、7.93 mg·g-1、66.48 mg·g-1，高频次处理效果最显著；T1W200处理对番茄产量与品质的综合促进效果最佳，其产量为46 020.59 kg·hm-2，比对照显著提高39.01%，可溶性蛋白含量达到45.27 mg·g-1且比对照显著提高8.04%，还原糖与可溶性糖含量均显著高于其它处理，分别达到20.62%、7.67%,Vc与总酚含量分别达到0.51 mg·g-1、1.24 mg·g-1，比对照显著提高41.67%、24.00%，果实风味得到明显提升。[结论]浇灌腐植酸液体有机肥可促进基质培番茄生长发育，提高产量并改善果实品质。经隶属函数分析，高频次低浓度(T1W200处理)对番茄各项指标的促进效果最佳，可有效实现基质培番茄高产优质的目标。

关键词：番茄腐植酸液体有机肥施肥频次施肥浓度产量与品质