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Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构制备及光谱特性研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1934-1939页

作者：王浩孙乃坤庞超王志帅陈上峰李武田辉岱钦沈阳理工大学理学院辽宁沈阳110159

Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)P_(2)具有相同的伪立方晶格结构,它们具有较高的电子迁移率、较窄的直接带隙和良好的空气稳定性,在光电器件领域呈现出广泛的应用前景。目前关于Zn_(3)As2-Zn_(3)P_(2)固溶体纳米结构的研究相对较少,采用高气压烧... 详细信息

Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)P_(2)具有相同的伪立方晶格结构,它们具有较高的电子迁移率、较窄的直接带隙和良好的空气稳定性,在光电器件领域呈现出广泛的应用前景。目前关于Zn_(3)As2-Zn_(3)P_(2)固溶体纳米结构的研究相对较少,采用高气压烧结技术得到Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)(x=0、0.05、0.1)母合金,再利用化学气相沉积方法合成出多种形态的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)纳米结构,包括宏观尺寸的纳米带(长度3~10 mm;宽度1~4 mm;厚度约20μm)、纳米帆、纳米棒及纳米银簪等。系统的研究了P掺杂对相组成、元素含量、微结构以及光谱特性的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)宏观纳米带样品的主相为α′相,随着P掺杂含量的增加,(224)衍射峰向右发生偏移,表明晶格常数减小。电子能谱分析显示P理论值(光致发光光谱)掺杂含量值x=0.05和x=0.1的Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2)母合金纳米带中P的实际含量分别为x=0.026及x=0.062。微结构分析表明,Zn_(3)As_(2)宏观纳米带的生长模式为沿〈221〉晶面菱形层状生长,P掺杂使纳米带的宏观尺寸减小,生长模式由菱形层状生长转变为纳米颗粒堆积层状生长。纳米带样品的拉曼光谱在79、97、198、320、428和1107 cm^(-1)出现特征峰,P掺杂导致拉曼光谱中1107 cm^(-1)特征峰发生蓝移,傅里叶红外光谱(FTIR)中1101和1599 cm^(-1)特征峰与PL谱中的300、422和635 nm特征峰也发生蓝移。Zn_(3)As_(2)与Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))_(2)纳米带光电流与电压的线性关系良好,存在较好的欧姆特性,P掺杂后的Zn_(3)(As_(0.974)P_(0.026))2纳米带在900 nm条件下的光响应最为敏感。

关键词： Zn_(3)(As_(1-x)P_(x))_(2) Zn_(3)As_(2) 纳米带固溶体

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单台批处理机生产运输协调合作博弈调度问题

控制与决策 2024年第3期39卷 956-964页

作者：宫华孙红梅孙文娟许可沈阳理工大学理学院沈阳110159 沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有... 详细信息

研究单台批处理机生产与生产前运输的协调调度问题,目标函数为最小化与完成时间相关的生产总成本.以工件为博弈方,以联盟的最大成本节省为特征函数,将调度问题转换为合作博弈模型.针对相同运输时间与加工时间的情形,证明该合作博弈具有非空核, β规则可得一个核分配.针对一般问题,设计Q-learning算法求解联盟最优调度,并利用β规则对节省的成本进行分配.数值算例验证了合作博弈模型的可行性以及Q-learning算法与β规则对节省成本分配的有效性.

关键词：批处理机运输合作博弈 Q-learning 成本分配

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基于卷积神经网络的涡旋光束拓扑荷数估算

激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 416-423页

作者：蒋金洋刘晓云陈永豪高思宇刘颖赵子豪姜月秋沈阳理工大学理学院辽宁沈阳110159 沈阳理工大学发展规划处辽宁沈阳110159

提出了一种基于卷积神经网络并用于估算受像散透镜影响的涡旋光束拓扑荷数的方法。将携带不同拓扑荷数的涡旋光束经过不同像散程度的透镜所产生的衍射光斑图片作为数据集,分别输入到VGG、AlexNet、ResNet-18、ResNet-34、ResNet-50和Xce... 详细信息

提出了一种基于卷积神经网络并用于估算受像散透镜影响的涡旋光束拓扑荷数的方法。将携带不同拓扑荷数的涡旋光束经过不同像散程度的透镜所产生的衍射光斑图片作为数据集,分别输入到VGG、AlexNet、ResNet-18、ResNet-34、ResNet-50和Xception等6种经典的神经网络模型中,采用特异度、精确率、召回率、F1分数以及准确率作为衡量网络模型估算结果的评估函数,分别对整张光斑图片以及部分光斑图片的拓扑荷数进行估算。结果表明,采用所提方法对拓扑荷数的估算都取得了良好效果。相比于其他网络模型,VGG网络模型在此估算任务上表现更好,对拓扑荷数的估算准确率达到了99%以上。这表明使用所提方法估算经过像散透镜后涡旋光束所携带的不同拓扑荷数是可行的,该方法可进一步应用在光束通过光学系统传输的特征识别领域。

关键词：波动光学涡旋光束拓扑荷数像散卷积神经网络

基于PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测

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兵工学报 2024年第5期45卷 1602-1612页

作者：刘芳李士伟卢熹郭策安沈阳理工大学理学院辽宁沈阳110159 沈阳理工大学辽宁省兵器工业智能优化与控制重点实验室辽宁沈阳110159 沈阳理工大学自动化与电气工程学院辽宁沈阳110159 沈阳理工大学装备工程学院辽宁沈阳110159

为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extr... 详细信息

为探索水下柱形装药结构、爆距等参数与水下柱形装药峰值超压的关系,将装药样本数据视为二维数据,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、一维卷积神经网络(1D Convolutional Neural Network,1DCNN)和极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)的水下柱形装药峰值超压融合预测算法。采用相关性分析与数据可视化方法,分析装药结构参数、爆距与峰值超压之间的关联关系。设计1DCNN深度网络挖掘不同长径比、爆距等参数与峰值超压之间的纵向时序关系。运用XGBoost算法寻找装药结构参数、爆距与峰值超压之间的横向非线性关系,提升小样本数据的预测精度。使用PSO算法优化1DCNN和XGBoost的超参数,获得最优算法结构。研究结果表明,在包含10种智能算法的对比实验中,PSO-CNN-XGBoost水下柱形装药峰值超压预测算法在精度、稳定性、拟合程度上均高于其他模型。

关键词：水下柱形装药长径比爆距峰值超压粒子群优化算法一维卷积神经网络极端梯度提升

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基于多级表征线索注意模型的轻量化抠图方法

控制与决策 2024年第1期39卷 87-94页

作者：刘相良张林丛朱宏博张文波沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权... 详细信息

面对主流计算平台对框架轻量化的需求,设计一种基于多任务结构的轻量化抠图框架.将总体任务拆分为两类子任务,其中一类任务用来在语义层面上为高级特征分类,区分前景背景与未知区域的特征;另一类任务用于计算前景与背景图层的线性组合权重.通过与特征分类任务共享高级特征网络的权值获得精准的前景特征,再与低级别卷积特征相融合.所提出的模型能够生成精准的抠图掩膜,同时优化卷积神经网络来实现模型轻量化.在Composition 1K数据集上对比不同方法的实验结果:在分辨率为640×640的输入条件下,所提方法比DIM (deep image matting)和AdaMatting (adaptation and matting)方法分别减少19%和81%的空间消耗;对于同样的数据输入,所提方法需要的处理时间只有DIM消耗时间的五分之一.

关键词：数字抠图技术轻量化三分图多任务框架多级表征线索

基于双判别器的GANomaly异常检测方法研究

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电子科技大学学报 2024年第4期53卷 568-575页

作者：刘韵婷谭明晓高宇戴佳霖沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly... 详细信息

在异常检测领域中,生成对抗网络(Generative Adversarial Nets, GAN)和自编码器(Autoencoder, AE)近年来取得了较好的应用效果。然而,现有的基于GAN的异常检测模型普遍存在重构能力差的问题。针对于此,该文提出一种双判别器的GANomaly网络模型,其中,全局判别器用于提高图像的重构能力,局部判别器用于提高在空间层次的编码能力。分别在MvTec数据集和自制轮胎X光图像数据集上对文中所提方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效提升模型的重构能力,降低异常分数阈值,提高异常检测的准确率。

关键词：异常检测深度学习双判别器生成对抗网络

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基于坐标注意力脉冲神经网络的注视估计方法

计量学报 2024年第7期45卷 982-988页

作者：王红霞赵志国沈阳理工大学辽宁沈阳110158

针对传统相机在拍摄人眼运动时易产生动态模糊、时间分辨率低等问题,采用事件相机近眼拍摄构建Spiking-Eye数据集,并提出一种坐标注意力的脉冲神经网络模型(CA-SpikingRepVGG)。模型读取编码后的事件数据,经过带坐标注意力的主干网络进... 详细信息

针对传统相机在拍摄人眼运动时易产生动态模糊、时间分辨率低等问题,采用事件相机近眼拍摄构建Spiking-Eye数据集,并提出一种坐标注意力的脉冲神经网络模型(CA-SpikingRepVGG)。模型读取编码后的事件数据,经过带坐标注意力的主干网络进行特征提取,最后馈入检测头进行检测。实验结果显示:CA-SpikingRepVGG的平均检测精确率R_(P)达到了70.8%,与SpikingVGG-16比较,该模型的R_(P)提高了15.9%,召回率R_(r)提高了14.2%;仅需SpikingDensenet模型1/3的训练时间,比其R_(P)提高1.8%、R_(r)提高0.9%。结果表明:该模型在针对眼球运动这一场景下对人眼的检测追踪能力更强,可以很好地完成注视估计任务。

关键词：机器视觉目标检测脉冲神经网络注视估计坐标注意力召回率事件相机

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量子态叠加的事件发生柔性逻辑统一表达式研究

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西北工业大学学报 2024年第4期42卷 774-782页

作者：崔铁军李莎莎沈阳理工大学环境与化学工程学院辽宁沈阳110159

为了确定原因事件导致结果事件过程中蕴含的多逻辑关系,提出以多量子态叠加为基础的事件发生柔性逻辑统一表达式。根据任意多事件间逻辑关系可简化为两事件逻辑关系的前提,研究了20种柔性逻辑关系转化为事件发生逻辑表达式的形式,选择其... 详细信息

为了确定原因事件导致结果事件过程中蕴含的多逻辑关系,提出以多量子态叠加为基础的事件发生柔性逻辑统一表达式。根据任意多事件间逻辑关系可简化为两事件逻辑关系的前提,研究了20种柔性逻辑关系转化为事件发生逻辑表达式的形式,选择其中16种建立了四量子态叠加的事件发生柔性逻辑统一表达式。研究这16种逻辑关系,进一步确定了8种无明显相关性的逻辑关系,最终形成了三量子态叠加的事件发生柔性逻辑统一表达式。研究表明:所建表达式能同时表达8种逻辑关系叠加状态,可得到结果事件发生概率中不同逻辑的构成形式,分析了所建表达式的特点和求解过程中可能遇到的问题,并通过实例分析说明了方法的使用过程和作用。研究成果可用于系统故障演化过程中,原因事件导致结果事件的逻辑关系统一表达及故障发生概率确定。

关键词：安全系统工程量子叠加多量子态柔性逻辑事件发生概率

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氯化胆碱-尿素体系中锌镍合金的电沉积研究

表面技术 2024年第14期53卷 128-138页

作者：孙海静刘爽王贺崔家宁周欣谭勇孙杰沈阳理工大学环境与化学工程学院沈阳110159

目的探究在低共熔溶剂氯化胆碱-尿素(ChCl-Urea DES)体系电沉积Zn-Ni合金的电化学行为、成核机制和耐蚀性。方法通过循环伏安曲线测试(CV)研究了Zn-Ni合金的电化学行为,用计时电流曲线测试(CA)探究了Zn-Ni合金电沉积的形核/生长机制。... 详细信息

目的探究在低共熔溶剂氯化胆碱-尿素(ChCl-Urea DES)体系电沉积Zn-Ni合金的电化学行为、成核机制和耐蚀性。方法通过循环伏安曲线测试(CV)研究了Zn-Ni合金的电化学行为,用计时电流曲线测试(CA)探究了Zn-Ni合金电沉积的形核/生长机制。使用扫描电镜(SEM)对合金镀层表面的微观形貌进行观察,结合能量色散谱仪(EDS)、X-ray衍射(XRD)以及X-ray光电子能谱(XPS)研究镀层的化学成分以及物相的组成,阻抗(EIS)测试和极化测试(Tafel)评估了Zn-Ni合金镀层的抗腐蚀性能。结果Zn-Ni合金在氯化胆碱-尿素的体系中表现出正常的共沉积,与水溶液中的异常共沉积不同。镍的含量高于锌的含量,且Zn-Ni合金的成核方式是三维瞬时成核。从扫描电镜观察的结果来看,当沉积电位从‒0.70 V负向移动时,镍含量有规律地降低,但镍始终高于锌的含量,与循环伏安结果一致。XRD和XPS分析表明,镀层中含有镍,并且确实存在Zn元素。耐蚀性的测试结果表明,在沉积电位为‒0.85 V时,制得的Zn-Ni合金镀层展示出更强的耐腐蚀性。这可能是因为该镀层结构致密,晶粒尺寸小而且在表面均匀分布。结论Zn-Ni合金在ChCl-Urea DES体系下经历扩散控制的不可逆电极过程,呈现正常共沉积,镍的含量高于锌。其成核机制为三维瞬时生长,扩散限制了生长过程。在‒0.85 V的沉积电位下镀得的Zn-Ni合金镀层由于致密性好、晶粒尺寸细小且均匀分布,具备良好的耐腐蚀性。

关键词：低共熔溶剂 ChCl-Urea Zn-Ni合金电沉积成核机制耐蚀性能