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基于结构化潜码引导NeRF的语音驱动人脸重演

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：谢志峰郑迦恒王吉梁佳佳马利庄上海大学上海电影学院上海电影特效工程技术研究中心上海交通大学计算机科学与工程系

语音驱动的人脸重演的目标是生成与输入语音内容相匹配的高保真人脸面部动画. 然而，由于音频与视频模态之间存在鸿沟，当前方法难以实现高质量的面部重演. 针对现有方法保真度低、唇音同步效果差等问题，提出一种基于结构化潜码引... 详细信息

语音驱动的人脸重演的目标是生成与输入语音内容相匹配的高保真人脸面部动画. 然而，由于音频与视频模态之间存在鸿沟，当前方法难以实现高质量的面部重演. 针对现有方法保真度低、唇音同步效果差等问题，提出一种基于结构化潜码引导隐式神经表示的语音驱动人脸重演方法，以人脸点云序列作为中间表示，将语音驱动人脸重演分解为跨模态映射和神经辐射场渲染两大任务分别解决. 首先，通过跨模态映射从音频预测人脸表情系数，利用人脸三维重建技术获得人脸身份系数; 然后，基于3DMM模型合成人脸点云动画序列; 接着，使用顶点位置信息构建结构化隐式神经表示，回归场景中每个采样点的密度和颜色值; 最后，通过体绘制技术渲染人脸RGB帧，并装配到原图像中. 在多个时长为3～5 min的单人演讲视频上的可视化比较、量化评估、主观评估等实验结果表明，文中所提方法在唇音同步效果与图像生成精度上优于AD-NeRF等方法，能够实现高保真语音驱动人脸重演.

关键词：音频驱动人脸重演隐式神经表示神经辐射场跨模态

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基于拼接裂变矩阵的燃耗计算方法研究

核动力工程 2024年第2期45卷 19-23页

作者：高睿霜刘晓晶何东豪潘清泉上海交通大学上海201100

为了实现高效率的输运-燃耗耦合计算,本文基于拼接裂变矩阵理论提出了一种新的燃耗计算方法。拼接裂变矩阵方法使系统的裂变矩阵可以通过预先计算的数据库获得,再根据计算模型的实际工况,按照终点区域性质进行拼接。裂变矩阵数据库采用... 详细信息

为了实现高效率的输运-燃耗耦合计算,本文基于拼接裂变矩阵理论提出了一种新的燃耗计算方法。拼接裂变矩阵方法使系统的裂变矩阵可以通过预先计算的数据库获得,再根据计算模型的实际工况,按照终点区域性质进行拼接。裂变矩阵数据库采用蒙特卡罗固定源计算得到,堆芯计算也不需要蒙特卡洛模拟,因此可避开耗时的临界计算。本文采用新的燃耗计算方法计算了一个典型两组件模型燃耗600有效满功率天(EFPD)的有效增殖因子和裂变源分布,结果表明燃耗-富集度复合修正比例可将裂变源均方根误差控制在0.7%以下,证明该算法的可行性。

关键词：拼接裂变矩阵蒙特卡洛方法燃耗计算

一种改进诱导因子计算方法的叶素动量理论体积力模型

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船舶力学 2024年第1期28卷 1-9页

作者：王明哲王建华万德成上海交通大学船海计算水动力学研究中心(CMHL) 上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺... 详细信息

叶素动量理论体积力模型作为能够替代真实螺旋桨的一种体积力形式,在模拟螺旋桨以及船桨相互作用问题中具有较大的应用潜力。为了处理基于理想流体假设的传统叶素动量理论在与粘性求解器耦合过程中不能在较大工况范围内准确代表真实螺旋桨模型的问题,本文提出一种基于真实螺旋桨诱导因子分布的改进方法,并进行KP505螺旋桨体积力模型在J=0.4~0.8五种进速条件下的敞水试验模拟。本文将敞水性能、桨载荷分布与诱导速度场的体积力模拟结果与真实螺旋桨模型进行了对比,结果表明改进后的体积力模型预报敞水性能误差在各进速下最大值为1.05%,且体积力模型诱导速度场可以反映真实螺旋桨尾流的动量输运。

关键词：诱导因子叶素动量理论体积力模型敞水试验数值模拟

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端云协同智能计算的关键问题、方法和应用

中国工程科学 2024年第1期26卷 127-138页

作者：张圣宇况琨吕承飞李纪为肖俊吴帆吴飞浙江大学软件学院杭州310013 浙江大学计算机科学与技术学院杭州310013 淘宝(中国)软件有限公司杭州310012 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 浙江大学上海高等研究院上海201203

端云协同智能计算是大数据、云计算、边缘计算发展的产物,可在保护用户隐私的前提下显著提升数据利用率,实现智能计算实时响应能力与服务鲁棒性的优势互补,而相应技术研发和实践应用具有复杂性。本文剖析了端云协同智能计算的应用价值,... 详细信息

端云协同智能计算是大数据、云计算、边缘计算发展的产物,可在保护用户隐私的前提下显著提升数据利用率,实现智能计算实时响应能力与服务鲁棒性的优势互补,而相应技术研发和实践应用具有复杂性。本文剖析了端云协同智能计算的应用价值,凝练了端学习效率优化、端少样本过拟合、端模型定制化、分布差异下虚假关联学习、通信开销与计算效率平衡等方面的技术难题;系统梳理了端云协同智能计算中主流方法研究进展,涉及作为应用基石的高效计算硬件、以端为中心的协同计算、以云为中心的协同计算、端云双向协同计算、可信端云协同智能计算等主要方向;总结了推荐系统、自动驾驶、安防系统、教育模式等端云协同智能计算的垂直领域应用情况。着眼端云协同智能计算的未来发展,需重点研究云资源在端模型个性化中的应用策略、端云协同多目标优化算法、端-端与云协同计算的优化策略。

关键词：端云协同大小模型协同计算端计算可信协同机器学习

基于量子蚁群算法的配电网故障区段快速定位技术

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上海交通大学学报 2024年第5期58卷 693-708页

作者：毕忠勤余晓婉王宝楠黄文焘张丹董真上海电力大学计算机科学与技术学院上海201306 上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240 上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437

分布式电源并入配电网已成为新型电力系统重要特征之一,分布式电源的接入与发电的不确定性使配电网潮流复杂多变,对配电网故障快速定位提出更高的技术要求.然而,现有智能优化算法在解决配电网故障区段定位问题时会出现收敛速度慢、易陷... 详细信息

分布式电源并入配电网已成为新型电力系统重要特征之一,分布式电源的接入与发电的不确定性使配电网潮流复杂多变,对配电网故障快速定位提出更高的技术要求.然而,现有智能优化算法在解决配电网故障区段定位问题时会出现收敛速度慢、易陷入局部最优等问题.针对这些挑战与问题,提出一种基于量子蚁群算法(QACA)的配电网故障区段快速定位技术.首先,根据状态逼近思想和最小故障集理论构建配电网故障定位的数学模型;其次,针对馈线终端单元上传信息缺失情况提出信息自修正方法,并提出分级定位模型来缩短定位时间;然后,提出3种改进技术对QACA进行针对性改进,改进量子旋转门更新机制,以函数控制形式动态调整旋转角大小,同时引入精英策略加快算法收敛速度.最后,在关键参数确定后验证了改进技术、信息自修正法、分级定位模型的有效性.将所提算法与7种不同算法进行对比,结果表明:改进的QACA可有效完成故障区段定位,具有良好的收敛速度、准确率以及容错性能.

关键词：配电网故障区段定位量子蚁群算法信息自修正法分级定位模型

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基于双级主动式拓扑的锂电池寿命优化

上海交通大学学报 2024年第5期58卷 719-729页

作者：张诚琚长江熊灿杨根科上海交通大学宁波人工智能研究院浙江宁波315000 上海交通大学自动化系上海200240

随着储能充电站的应用需求逐渐上升,锂电池作为主要储能载体应用广泛.但在大功率且频繁充放电工况下,锂电池循环寿命会显著降低,导致储能成本升高.鉴于超级电容具有长寿命优势,构造由超级电容与锂电池组成的混合储能系统,通过优化控制... 详细信息

随着储能充电站的应用需求逐渐上升,锂电池作为主要储能载体应用广泛.但在大功率且频繁充放电工况下,锂电池循环寿命会显著降低,导致储能成本升高.鉴于超级电容具有长寿命优势,构造由超级电容与锂电池组成的混合储能系统,通过优化控制策略提高锂电池寿命并降低储能充电站的投运成本.提出双级主动式拓扑的混合储能系统,由锂电池为两个超级电容模组交替充电,再通过超级电容模组高倍率放电.基于此,根据充电桩工况提出多阶段功率状态估计协同规划策略,通过优化功率分配方案来平缓锂电池功率波动,从而保护锂电池.仿真结果表明:相较于纯锂电池储能和传统全主动式拓扑储能,双级主动式拓扑储能方案显著提高了锂电池循环寿命.

关键词：混合储能系统功率分配策略寿命优化双级主动式拓扑

基于连续能量蒙特卡罗的快中子反应堆均匀化截面计算方法研究

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原子能科学技术 2024年第3期58卷 593-603页

作者：郭辉沈宇阳吴逸炜陈萃岚宋去非顾汉洋上海交通大学核科学与工程学院上海200240

快堆确定论两步法通常由组件均匀化截面计算和堆芯扩散/输运计算共同组成,已广泛应用于快堆工程设计与分析领域。基于连续能量精细几何的蒙特卡罗均匀化截面计算方法可为先进快堆提供高精度均匀化群常数。本文简要综述了蒙特卡罗生成的... 详细信息

快堆确定论两步法通常由组件均匀化截面计算和堆芯扩散/输运计算共同组成,已广泛应用于快堆工程设计与分析领域。基于连续能量精细几何的蒙特卡罗均匀化截面计算方法可为先进快堆提供高精度均匀化群常数。本文简要综述了蒙特卡罗生成的均匀化截面与堆芯扩散/输运计算结合的发展现状与技术趋势。介绍了蒙特卡罗体积通量均匀化方法和超级均匀化等效修正方法,提出了蒙特卡罗通量矩均匀化方法。以MET-1000金属燃料快堆数值对标为例,针对堆芯扩散计算,对控制棒使用超级均匀化等效修正方法,将堆芯扩散计算的控制棒价值高估从13.5%减小到0.35%,并提高了功率分布预测精度;针对堆芯输运计算,定量解析了误差原因,提出了蒙特卡罗通量矩均匀化方法,可减小MET-1000堆芯输运计算的反应性误差698 pcm。本文中适用于快堆扩散及堆芯输运计算的蒙特卡罗均匀化截面生成方法针对先进非均匀布置快堆、小型快堆等新型堆芯,与不同堆芯求解器的结合有待进一步发展与验证。同时,蒙特卡罗生成快堆均匀化截面还有许多问题需要深入研究,如不连续因子修正、基模修正、历史效应处理方法等。

关键词：快堆蒙特卡罗确定论两步法均匀化多群截面

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基于风格记忆的跨域小样本异常检测

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：杨太海顾智浩马利庄华东师范大学计算机科学与技术学院上海交通大学电子信息与电气工程学院

小样本异常检测仅利用少量正常样本进行检测和异常定位，现有的小样本异常检测方法的训练和测试都在相同的域中进行. 对于跨域场景的研究尚处于空白. 针对跨域小样本异常检测问题，为了将源域学到的知识迁移到目标域中进行小样本异常... 详细信息

小样本异常检测仅利用少量正常样本进行检测和异常定位，现有的小样本异常检测方法的训练和测试都在相同的域中进行. 对于跨域场景的研究尚处于空白. 针对跨域小样本异常检测问题，为了将源域学到的知识迁移到目标域中进行小样本异常检测，提出基于风格记忆的跨域小样本异常检测方法. 该方法包含2个模块，首先将域差异定义为风格特征差异，设计风格记忆模块存储来自源域的域内统计特征，并将学习到的特征集成到目标域中，减轻域差异带来的影响，提升性能; 然后引入对比学习策略，区分不同类别的增强查询特征，进一步加强模型对源域中不同类别的表征能力，提高小样本检测性能. 在MVTec AD， MPDD和MVTec LOCO-AD数据集间进行跨域小样本异常检测任务实验，结果表明，与最新小样本方法相比，所提方法取得了最佳性能，其中，图像AUROC指标提升3%～5%; 在本域内小样本异常检测任务上，该方法仍然有优异的表现.

关键词：异常检测小样本学习域差异

外加电压对明胶膜液荷电与润湿性能的影响及其预测模型

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包装工程 2024年第9期45卷 25-33页

作者：郑惠元李涵邓婉清邓云王丹凤钟宇上海交通大学农业与生物学院上海200240 重庆大学计算机学院重庆401331

目的探究不同荷质比明胶溶液的润湿性能,并建立预测模型。方法以明胶可食涂膜为研究对象,利用感应荷电施加外源静电场以改善膜液润湿性能,探究电场电压对明胶液滴荷质比与表面张力,以及液滴在疏水表面接触角的影响,并通过机器学习建... 详细信息

目的探究不同荷质比明胶溶液的润湿性能,并建立预测模型。方法以明胶可食涂膜为研究对象,利用感应荷电施加外源静电场以改善膜液润湿性能,探究电场电压对明胶液滴荷质比与表面张力,以及液滴在疏水表面接触角的影响,并通过机器学习建立荷质比与表面张力/接触角之间预测模型。结果随着电压升高,明胶液滴荷质比不断增大,且仅以司盘20为表面活性剂(tw0组)时液滴具有最高的荷质比(-50 nC/g)。在0~7 kV内,明胶液滴的表面张力随电压升高从35.99~40.65 mN/m降至31.38~35.65 mN/m,其中tw0组表面张力下降最为明显。明胶液滴在石蜡表面的接触角也随电压升高而减小,在表面活性剂吐温20与司盘20质量比为1∶1时具有最小值,即电压7 kV时接触角为64.99°。深度神经网络预测模型决定系数接近于1,均方误差小于0.08,平均绝对误差小于0.15,具有最好的预测效果。结论静电喷涂能够有效改善膜液在食品表面的润湿性能,利用深度神经网络能够建立膜液液滴荷质比与表面张力/接触角的良好预测模型。

关键词：明胶可食用涂膜荷质比表面张力接触角深度神经网络

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