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光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正

光学精密工程 2024年第3期32卷 317-323页

作者：陈祥刘浩姚路许振宇胡迈阚瑞峰中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 香港中文大学中国香港999077

提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根... 详细信息

提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。

关键词：光致热弹光谱谐波信号非线性响应多项式拟合光强修正

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临近空间紫外辐射环境及影响因素研究

光子学报 2024年第3期53卷 180-194页

作者：安源王先华叶函函施海亮吴时超李超孙二昌中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

临近空间的紫外辐射对天体生物学、飞行器材料等产生重要影响,为加深对其的认知,基于OH与O3的光化学关系改变紫外辐射强度的原理,利用戈达德地球观测系统—化学模型对中国区域临近空间OH与O3浓度的时空变化特性进行分析。根据OH和O3浓... 详细信息

临近空间的紫外辐射对天体生物学、飞行器材料等产生重要影响,为加深对其的认知,基于OH与O3的光化学关系改变紫外辐射强度的原理,利用戈达德地球观测系统—化学模型对中国区域临近空间OH与O3浓度的时空变化特性进行分析。根据OH和O3浓度的变化,利用对流层紫外和可见光辐射传输模型对紫外B波段辐射进行模拟计算,揭示了高度在22~42 km之间的辐照度在3.43~16.15 W·m^(-2)之间;华北区域、华中和华南区域以及南海区域等的辐照度呈现出双峰和振荡相结合的特征,辐照度极值出现的月份在各区域并不一致;受O3吸收作用影响,辐照度的年较差最大值2.29 W·m^(-2)出现在华北区域的32 km高度处,最小值0.53 W·m^(-2)为南海区域的42 km高度处;辐照度变化最为剧烈的情况均出现在22 km高度处,可达2.42%~32.79%。结果表明在不同条件下紫外辐射对天体生物、飞行器材料等的影响与作用程度存在很大差异,在开展相关的研究时须具有针对性。

关键词：临近空间紫外辐射辐射传输时空分析 OH O3

IDDNet:一个基于双域深度交互方法的多模态快速磁共振重建卷积神经网络

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中国科学技术大学学报 2024年第3期54卷 7-17,I0007页

作者：曹怡杜宏伟中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230026

从欠采样k空间矩阵中精确重建完整图像是加速磁共振成像(MRI)的一种可行方法。近年来,许多基于深度学习的方法被用于加速MRI重建。在这些方法中,跨域方法已被证明是有效的。然而,现有的跨域重建算法将图像域和k空间网络顺序级联,忽略了... 详细信息

从欠采样k空间矩阵中精确重建完整图像是加速磁共振成像(MRI)的一种可行方法。近年来,许多基于深度学习的方法被用于加速MRI重建。在这些方法中,跨域方法已被证明是有效的。然而,现有的跨域重建算法将图像域和k空间网络顺序级联,忽略了不同域之间的相互作用,导致重建精度不足。为有效利用来自多个MR域和模态的相关信息,本文提出了一个具有辅助模态的深度交互双域网络(IDDNet)以加速MRI重建。IDDNet首先从图像域的低分辨率目标模态中提取浅层特征来获得视觉表征。在接下来的特征处理中,本文设计了一种双分支并行交互网络架构,同时从双域的相关信息中提取深度特征,从而避免了顺序连接时不同域间的冗余优先级。此外,该模型利用辅助模态的附加信息来细化结构,提高重建精度。在MICCAI BraTS 2019脑部和fastMRI膝关节数据集上,采取不同采样模板和加速速率的大量实验表明,IDDNet实现了优异的MRI重建性能。

关键词：磁共振重建深度学习双域多模态

移动通信使能其他行业碳减排的定量评估:指标、方法和案例

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中国科学：信息科学 2024年第4期54卷 777-787页

作者：张四海崔婵孙宏宇曾勇梅朱江朱近康中国科学技术大学中国科学院无线光电通信重点实验室合肥230026 中国科学技术大学微电子学院合肥230026 华为技术有限公司上海201206

随着新一代信息通信技术(information and communication technologies,ICT)的高速发展以及新基建的部署,移动通信系统的能耗和碳排放出现较快增长的趋势.ICT行业在自身节能减排之外,使能其他行业节能减排,可有效降低其他行业的碳排放,... 详细信息

随着新一代信息通信技术(information and communication technologies,ICT)的高速发展以及新基建的部署,移动通信系统的能耗和碳排放出现较快增长的趋势.ICT行业在自身节能减排之外,使能其他行业节能减排,可有效降低其他行业的碳排放,是未来理论研究行业应用的重要领域.本文基于ICT使能碳减排评估框架,提出两个定量衡量使能效果的指标,使能减碳比(enable carbon reduction ratio,ECRR)和使能低碳系数(enable carbon reduction coefficient,ECRC)以及相应的定量分析方法,用于评估被使能企业的实际碳减排效果.本文研究可保护数据隐私的多方数据共享,基于安全多方计算(secure multi-party computation,SMPC)框架,提出保护各方数据隐私的使能碳减排评估方法.本文通过实际案例,完成数据采集、分析验证,对所提指标和方法论证其有效性和实用性.

关键词： ICT使能碳减排量化评估隐私保护全生命周期碳足迹使能低碳系数

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基于运动引导图卷积网络的人体动作识别

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第7期36卷 1077-1086页

作者：李晶晶黄章进邹露中国科学技术大学大数据学院合肥230000 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230000

针对当前基于骨架的人体动作识别方法无法建模关节点之间依赖关系随时间的变化,以及难以实现跨时空信息交互的问题,提出基于运动引导图卷积网络的人体动作识别方法.首先根据骨架序列提取其高级运动特征;然后在时间维度上学习运动相关图... 详细信息

针对当前基于骨架的人体动作识别方法无法建模关节点之间依赖关系随时间的变化,以及难以实现跨时空信息交互的问题,提出基于运动引导图卷积网络的人体动作识别方法.首先根据骨架序列提取其高级运动特征;然后在时间维度上学习运动相关图,并通过对预定义图和可学习图优化建模不同时期的关节依赖关系,即运动引导拓扑图;再利用运动引导拓扑图进行空间图卷积,将运动信息融合到空间图卷积以实现跨时空信息交互;最后交替使用时空图卷积,实现人体动作识别.在数据集NTU-RGB+D和NTU-RGB+D120上与MS-G3D等图卷积网络进行对比实验的结果表明,所提方法在NTU-RGB+D的跨对象和跨视角上的准确率分别提升到92.3%和96.7%,在NTU-RGB+D 120的跨对象和跨场景上的准确率分别提升到88.8%和90.2%.

关键词：动作识别图卷积人体骨架运动引导拓扑图

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“创城”与人才集聚——基于创新型城市的准自然实验

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科学学与科学技术管理 2024年第4期45卷 3-17页

作者：熊学丽郁港宁黄加顺中国科学技术大学管理学院合肥230026 中国科学技术大学公共事务学院合肥230026 中国科学技术大学知识产权研究院合肥230026 哈佛大学法学院美国马萨诸塞州MA02138

城市创建是中国城市运动式治理的一种表现形式,在城市发展中有着关键性作用,其对城市的人才集聚影响如何?还有待进一步研究。将创新型城市试点视作准自然实验,基于2003—2019年全国256个地级市面板数据,构建多时点双重差分模型,探究城... 详细信息

城市创建是中国城市运动式治理的一种表现形式,在城市发展中有着关键性作用,其对城市的人才集聚影响如何?还有待进一步研究。将创新型城市试点视作准自然实验,基于2003—2019年全国256个地级市面板数据,构建多时点双重差分模型,探究城市创建对地方人才集聚的影响效应。结果发现:创新型城市试点能够促进地方人才集聚,同时具有明显的地区差异,其中,中西部和东北地区的政策效应非常显著,而东部城市不显著。机制分析表明,城市创建所带来的产业结构升级可以推动地方人才集聚水平的提升。

关键词：创新型城市试点人才集聚城市创建双重差分法

基于因子隐马尔可夫模型的VaR与ES联合预测

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数理统计与管理 2024年第1期43卷 147-161页

作者：叶五一李妲焦守坤中国科学技术大学大数据学院安徽合肥230026 中国科学技术大学管理学院安徽合肥230026

VaR和ES是衡量金融资产风险的重要测度,对风险控制和金融危机的识别具有重要意义。本文以CAViaR模型为基础,通过因子隐马尔可夫模型构造潜变量,作为CAViaR模型的回归系数的组成部分,最终提出了一个含潜变量的VaR和ES联合估计方法(FHM-CA... 详细信息

VaR和ES是衡量金融资产风险的重要测度,对风险控制和金融危机的识别具有重要意义。本文以CAViaR模型为基础,通过因子隐马尔可夫模型构造潜变量,作为CAViaR模型的回归系数的组成部分,最终提出了一个含潜变量的VaR和ES联合估计方法(FHM-CAViaR),实现了VaR和ES的联合预测。在该模型中,潜变量由一个因子隐马尔可夫模型驱动,可以刻画市场信息对模型系数带来的长期效应与短期冲击,该因子隐马尔可夫模型的引入实现了分位数回归模型参数在上百个状态间的转换。最后,基于本文提出的FHM-CAViaR模型分别对上证综指、深证综指和纳斯达克指数的对数收益率数据进行实证分析。实证结果表明,本文提出的模型具有更优的预测效果。此外实证结果还表明,在危机期间VaR的序列聚集性有着显著的增加。本文提出的模型可以通过潜变量的变化识别市场的机制变换,且能更精确地对金融资产的VaR以及ES进行估计,给出金融风险度量一种新的研究方法。

关键词：因子隐马尔可夫模型联合预测非对称拉普拉斯分布机制转换

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斜激波与内凹半圆柱面无粘相互作用

推进技术 2024年第1期45卷 99-113页

作者：闫波洪雨婷李一鸣李祝飞中国科学技术大学工程科学学院近代力学系安徽合肥230027

针对三维内转式进气道流动中激波入射内凹壁面主导的复杂波系干扰问题,采用斜激波入射内凹半圆柱面的简化构型,在来流马赫数为6的条件下,通过无粘数值模拟结合理论分析,研究了激波角β_(i)=14°~29°的斜激波在内凹半圆柱面反射形成的... 详细信息

针对三维内转式进气道流动中激波入射内凹壁面主导的复杂波系干扰问题,采用斜激波入射内凹半圆柱面的简化构型,在来流马赫数为6的条件下,通过无粘数值模拟结合理论分析,研究了激波角β_(i)=14°~29°的斜激波在内凹半圆柱面反射形成的三维流场。结果表明,流场对称面均会出现显著高于二维情况的逆压梯度。当β_(i)≤25°时,从侧壁到对称面,斜激波经历了从马赫反射(MR)到规则反射(RR)的转变,形成了MR-RR型流场,转变点处产生的桥激波向对称面延伸,桥激波在对称面反射后产生的压力峰值高于二维斜激波反射;当β_(i)≥25°时,斜激波在侧壁和对称面均发生马赫反射,形成了MR-MR型流场,两种马赫反射分界点处产生的桥激波向侧壁发展,侧壁气流在对称面相撞后产生的压力峰值高于正激波后的压力;当β_(i)=25°时,流场存在MR-RR型和MR-MR型双解现象。通过降维分析理论,揭示了两类流场中转变点和分界点的形成机制,并厘清了桥激波的产生原因和初期演化特征。当β_(i)≥18°时,无粘激波干扰所主导的侧壁气流加剧向对称面汇聚,并在对称面附近产生流向涡对。无粘分析获得的认识,有助于揭示内转式进气道中流动汇聚和流向涡对等现象的形成机理。

关键词：内转式进气道斜激波内凹半圆柱面三维激波干扰马赫反射规则反射流向涡对

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分子动力学模拟中支持CIF蛋白质文件格式

中国科学技术大学学报 2024年第3期54卷 1-6,I0007页

作者：王恒越张志勇中国科学技术大学物理系安徽合肥230026

分子动力学(MD)模拟能够以非常精细的时间分辨率捕捉蛋白质的全原子动态行为,因此它已经成为蛋白质动力学研究的重要工具。当前有多种MD软件包被广泛使用。MD模拟需要从一个蛋白质初始结构开始,而初始结构一般来自蛋白质数据库(PDB)。直... 详细信息

分子动力学(MD)模拟能够以非常精细的时间分辨率捕捉蛋白质的全原子动态行为,因此它已经成为蛋白质动力学研究的重要工具。当前有多种MD软件包被广泛使用。MD模拟需要从一个蛋白质初始结构开始,而初始结构一般来自蛋白质数据库(PDB)。直到2014年,PDB文件格式一直是蛋白质结构的标准格式。然而,PDB格式存在一些内在缺陷,例如以固定宽度存储结构信息,这对于超大型蛋白质复合物来说存在问题。因此,CIF文件格式被提出来替代PDB格式,前者的特点是具有出色的扩展性。据我们所知,目前主流的MD软件包只支持PDB格式,而不直接支持CIF格式。在本研究中,我们修改了一个MD软件包GROMACS的源代码,使其能够支持输入CIF格式的蛋白质结构文件,并生成拓扑文件。这项工作将简化大型蛋白质复合物MD模拟中的预处理过程。

关键词：蛋白质数据库 PDB格式 CIF格式分子动力学模拟 GROMACS