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基于关联事件场的智能化仿真社会实验方法

图学学报 2024年第1期45卷 191-198页

作者：陈玉珑张志忠马利庄叶淑兰陈敏刚上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062 华东师范大学政治与国际关系学院上海200241 上海计算机软件技术开发中心上海201112

智能化进程正在迅速推动数字中国建设,不断改变相关社会和人文形态,同时引发了人工智能涉及的社会衍生风险等关键问题。在遵循社会伦理和隐私保护前提下,前瞻性探索新型人工智能社会实验模式,规范人工智能技术的发展,具有重要的现实意... 详细信息

智能化进程正在迅速推动数字中国建设,不断改变相关社会和人文形态,同时引发了人工智能涉及的社会衍生风险等关键问题。在遵循社会伦理和隐私保护前提下,前瞻性探索新型人工智能社会实验模式,规范人工智能技术的发展,具有重要的现实意义。探讨了在特定社会实验环境下的事件场构建方式方法,以及人物、行为和场景三者的关联关系,基于数据和实验的社会化传导模式以及社会衍生效应进行预测。尝试通过前瞻性的虚拟仿真博弈实验,验证智能化仿真社会实验模式的有效性,为政府提供前瞻性的决策工具和智慧管理建议。

关键词：仿真实验事件场数字化身情感计算

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法布里-珀罗干涉仪在远程探测领域的应用

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1801-1812页

作者：金康张楠刘冰南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 火箭军特色医学中心疾病预防控制科北京100088

远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等)... 详细信息

远程光谱探测是人类探索大尺寸空间和物质的重要手段,在天文、气象、深海等领域发挥着重要的作用,但收集远程光谱对光谱仪的性能也提出了很高的要求。根据Jacquinot提出的光谱性能评价标准,相较于其他光谱系统(光栅光谱仪,棱镜光谱仪等),法布里-珀罗(F-P)干涉仪通光孔径大、多光束干涉的光谱分辨能力强,使其在远程弱光探测领域有着天然的优势。从1914年法布里本人第一次将F-P干涉仪用于天文观测以来,F-P干涉仪已被广泛应用于远程光谱测量领域,并逐渐发展出各种改进型F-P干涉仪。传统F-P干涉仪在远程探测领域主要面临三个问题:自由光谱范围窄,大孔径的F-P干涉仪装调难度大,环状干涉结构能量分散。随着探测需求的不断提升和科学技术的长足进步,解决方案也应运而生,本文介绍了三种典型的改进型F-P干涉仪,分别是:增加自由光谱范围的级联F-P干涉仪,适用于极端环境下的旋转扫描F-P干涉仪以及将能量分散的干涉圆环转换为能量集中的干涉直线的F-P干涉系统(CLIO)。对F-P干涉仪在气象、天文、深海等领域中的重要应用进行了系统的总结。在气象学领域,介绍了用于大气中层和热层风速测量的大口径F-P干涉仪,测量大气中的痕量气体及其同位素体的德国海森堡高精细度F-P干涉仪;在天文学领域,介绍了由美国威斯康星大学设计、用于研究星际物质发射线的级联F-P干涉仪;在海洋学领域,介绍了国内F-P干涉仪测量布里渊散射的主要应用实例:2004年北京师范大学设计的水下布里渊散射系统,2021年上海交通大学设计的星载布里渊散射系统等;在大气污染检测领域,介绍了南开大学设计的F-P干涉仪用于测量飞秒激光远程光丝NaCl气溶胶荧光光谱。最后提出光谱识别精度,热稳定性是未来F-P干涉仪应用在远程光谱测量领域需要进一步突破的难点。

关键词：法布里-珀罗干涉仪远距离弱信号探测天文学气象学海洋学

边云协同场景中基于动态属性权限的群组密钥协商协议

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电子学报 2024年第6期52卷 1911-1924页

作者：张启坤朱亮韩桂锋刘梦琪金保华李元章郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450002 华东师范大学软件工程学院上海200062 北京理工大学计算机学院北京100081

针对边云协同应用场景中多域间终端的安全通信、信息安全交换及安全资源共享等问题,提出一种基于动态属性权限的群组密钥协商(Group Key Agreement,GKA)协议,为应用场景中的群组终端之间建立了一条安全的通信信道.协议提出了一种密钥证... 详细信息

针对边云协同应用场景中多域间终端的安全通信、信息安全交换及安全资源共享等问题,提出一种基于动态属性权限的群组密钥协商(Group Key Agreement,GKA)协议,为应用场景中的群组终端之间建立了一条安全的通信信道.协议提出了一种密钥证实算法,解决了传统方案中密钥生成和密钥分发造成的安全隐患;采用隐藏属性认证技术实现对终端身份认证,同时,保障了终端的身份和属性信息不被泄露;采用属性基加密(Attribute-Based Encryption,ABE)与牛顿插值多项式相结合的方式,能够支持安全细粒度的GKA;采用非对称计算,将计算任务转移到边缘服务器上执行,减轻终端的计算量;利用区块链技术不可篡改的特性,实现终端身份和通信信息的完整性验证和数据的可追溯性.此外,该协议支持属性权限动态更新,保障群组密钥的新鲜性.通过与应用的文献进行对比分析,本协议在计算时间、计算能耗和通信能耗方面具有较好的性能.

关键词：边云协同群组密钥协商牛顿插值多项式属性基加密动态属性权限隐藏属性认证

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近红外铌酸锂光栅耦合器耦合效率优化研究

华东师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期 113-120页

作者：刘思琦瞿敏妮谢微华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 上海交通大学电子信息与电气工程学院先进电子材料与器件平台上海200240

提出了一种基于铌酸锂导模结构的高效光栅耦合器设计方案及其优化的光学激发配置.利用有限时域差分算法对光栅耦合器的耦合效果进行了数值分析;主要研究了光栅周期、光栅占空比、二氧化硅隔离层厚度,以及入射光的偏振和角度对光栅耦合... 详细信息

提出了一种基于铌酸锂导模结构的高效光栅耦合器设计方案及其优化的光学激发配置.利用有限时域差分算法对光栅耦合器的耦合效果进行了数值分析;主要研究了光栅周期、光栅占空比、二氧化硅隔离层厚度,以及入射光的偏振和角度对光栅耦合效率的影响;对在共振波长和非共振波长处空间光传播电场图像进行了模拟.理论仿真结果显示,在光栅周期为650 nm、光栅占空比为0.3、刻蚀深度为130 nm时,利用横磁(transverse magnetic,TM)偏振光沿光栅法线夹角17°方向入射,可获得优化的光栅耦合效率~38%,从而有效地将空间光耦合进入铌酸锂亚波长波导薄膜中,这对铌酸锂微纳光栅耦合器的设计和性能应用有借鉴和参考价值.

关键词：铌酸锂薄膜导模共振光栅耦合器耦合效率

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基于深度学习的“微型灯塔工厂”物理和虚拟交互平台设计

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机床与液压 2024年第8期52卷 92-97页

作者：白岩孟祥民迟盛元李洪洲邢吉生王立奇北华大学机械工程学院吉林吉林132021 北华大学电气与信息工程学院吉林吉林132021 上海仪酷智能科技有限公司上海200000

针对电子产品装配过程中存在的元器件精确定位难、细微缺陷检测慢、工程可视化程度低等技术难题,设计和搭建“微型灯塔工厂”工程示范厂房,采用Tecnomatix平台搭建微型灯塔工厂数字孪生体,解决制造过程中可视化程度低的问题;采用LabVIE... 详细信息

针对电子产品装配过程中存在的元器件精确定位难、细微缺陷检测慢、工程可视化程度低等技术难题,设计和搭建“微型灯塔工厂”工程示范厂房,采用Tecnomatix平台搭建微型灯塔工厂数字孪生体,解决制造过程中可视化程度低的问题;采用LabVIEW平台及深度学习算法实现CO-WORK及人机工程的快速检测和诊断,解决了生产运维难的问题;通过融合多尺度注意力权重信息的智能检测识别算法,解决了微型电子电路板检测速度慢和识别率低的难题。

关键词：灯塔工厂数字孪生深度学习算法

金属纳米晶体电催化剂的电化学合成:原理、应用与挑战

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物理化学学报 2024年第7期40卷 1-6页

作者：赵路甜郭杨格罗柳轩闫晓晖沈水云章俊良上海交通大学机械与动力工程学院燃料电池研究所上海200240 上海交通大学能源与机械工程教育部重点实验室上海200240

金属纳米晶体催化剂由于其独特的电子性质,在电化学能源转化反应中表现出优异的催化性能。为了提升催化剂的活性和耐久性,需要精确调控其晶体结构和形貌。然而,传统的制备方法往往需要严苛的条件,如高温、高压和特定的有机物,以控制晶... 详细信息

金属纳米晶体催化剂由于其独特的电子性质,在电化学能源转化反应中表现出优异的催化性能。为了提升催化剂的活性和耐久性,需要精确调控其晶体结构和形貌。然而,传统的制备方法往往需要严苛的条件,如高温、高压和特定的有机物,以控制晶体的生成和生长过程。这限制了能够合成的金属基催化剂的种类,并导致清洗复杂和有机物残留的问题。电化学方法通过电化学响应获取体系过程信息,并可以通过调控参数来调节晶体的生长。特别是非水体系的电化学方法为活泼的过渡金属催化剂提供了可行的途径。然而,电化学方法自身对体系变化的敏感性使得从小面积电极制备催化剂扩展到电极级别的催化层制备面临挑战。这涉及许多机理和方法上的变化,对相关研究提出了较大的挑战。本文基于晶体生长机理,探讨了电化学制备金属晶体的可行性,并综述了电化学沉积制备纳米级金属电催化剂的研究。最后,对电化学制备纳米级金属晶体催化剂面临的挑战进行了分析,并提出了实现更广泛应用的建议。通过电化学方法制备金属纳米晶体催化剂在提高制备的可控性、减少有机物残留等方面具有潜在的优势,但也需要克服相关技术和方法上的难题,以实现其在能源转化等领域的应用。

关键词：电化学能量转化反应纳米金属电催化剂高催化性能电化学合成晶体生长机理

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宽角度位相调控反射镜的设计与研制

红外与激光工程 2024年第4期53卷 215-222页

作者：李大琪刘保剑余德明段微波刘定权中国科学院上海技术物理研究所光学薄膜与材料研究室上海200083 上海市光学薄膜与光谱调控重点实验室上海200083 复旦大学信息科学与工程学院光科学与工程系上海200433 重庆理工大学机械工程学院重庆400054

宽角度位相调控反射镜是下一代中高轨量子通信系统中的核心元件,用于宽角度范围内信号光的高效传递与偏振态的精确调控。基于等效多层膜理论,采用介质反射膜堆加非规整位相调控膜的膜系结构,设计了一种宽角度位相调控反射镜。选择Nb2O5... 详细信息

宽角度位相调控反射镜是下一代中高轨量子通信系统中的核心元件,用于宽角度范围内信号光的高效传递与偏振态的精确调控。基于等效多层膜理论,采用介质反射膜堆加非规整位相调控膜的膜系结构,设计了一种宽角度位相调控反射镜。选择Nb2O5和SiO2分别作为高、低折射率薄膜材料,通过误差分析,优化沉积工艺,采用电子束蒸发结合离子辅助沉积的方式,在德国莱宝Lab900-plus设备上制备出该薄膜元件。研制结果表明,反射镜在780 nm处、45°±7.5°入射范围内,其反射率大于99.3%,位相差控制在3°以内,满足量子通信系统的反射率及位相差控制要求,且通过相关环境模拟实验,满足可靠性要求,为该类偏振调控薄膜元件在下一代中高轨量子卫星中的工程应用打下了坚实的基础。

关键词：光学薄膜位相调控反射镜偏振宽角度

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卷积神经网络与知识图谱结合的轴承故障诊断

噪声与振动控制 2024年第2期44卷 156-163页

作者：李志博李媛媛蔡寅上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对目前旋转机械故障诊断时,存在单一地利用振动数据、诊断结果模糊的问题,提出一种卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与知识图谱结合的故障诊断方法。该方法以原始轴承数据和机理知识作为输入,然后进行实体抽取和数据标... 详细信息

针对目前旋转机械故障诊断时,存在单一地利用振动数据、诊断结果模糊的问题,提出一种卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与知识图谱结合的故障诊断方法。该方法以原始轴承数据和机理知识作为输入,然后进行实体抽取和数据标注,利用本文提出的端到端多尺度注意力机制神经网络模型进行故障诊断,最终构建知识图谱,实现故障信息的详细展示,进行辅助诊断。利用两份数据集进行实验验证,采用全新的数据处理方法,结果表明,所提出的算法在160种故障类型中加权F1值相比基准模型提高11.03%,并且利用传统故障诊断实验和其他算法对比充分证明本文提出的模型具有较强的稳定性和泛化性能。

关键词：故障诊断卷积神经网络知识图谱轴承

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适用于右转辅助的非机动车道检测

上海师范大学学报（自然科学版中英文） 2024年第2期53卷 147-155页

作者：刘翔鹏彭雨琳童德中陆玮王丹宁上海师范大学信息与机电工程学院上海201418 加利福尼亚大学洛杉矶分校机械与航天工程学院洛杉矶90095

为避免传统车辆或无人驾驶车辆在右转时与快速行驶的自行车发生碰撞的风险,需要在转弯前稳定地检测出非机动车道,并实时定位骑车者.为实现该目标,通过调整初始代价及代价聚合,完成更为精确的非机动车道图像立体匹配;基于改进的Hough变... 详细信息

为避免传统车辆或无人驾驶车辆在右转时与快速行驶的自行车发生碰撞的风险,需要在转弯前稳定地检测出非机动车道,并实时定位骑车者.为实现该目标,通过调整初始代价及代价聚合,完成更为精确的非机动车道图像立体匹配;基于改进的Hough变换算法,对路面上的非机动车道线进行识别和提取;之后结合立体视觉来获取非机动车道的精确三维坐标.实验结果表明:所提方法可以在大部分场景下检测出不同类型的非机动车道,且具有较高的精确度,适用于广义非机动车道检测,对于先进驾驶辅助系统或无人驾驶车辆实现全道路场景识别起到了积极的辅助作用.

关键词：非机动车道检测驾驶辅助立体匹配 Hough变换车道线拟合