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基于4D成像雷达的隔墙人体姿态重建与行为识别研究

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雷达学报(中英文) 2025年第1期14卷 44-61页

作者：张锐龚汉钦宋瑞源李亚东卢智张东恒胡洋陈彦中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230026

隔墙人体姿态重建和行为识别在智能安防和虚拟现实等领域具有广泛应用前景。然而,现有隔墙人体感知方法通常忽视了对4D时空特征的建模以及墙体对信号的影响,针对这些问题,该文创新性地提出了一种基于4D成像雷达的隔墙人体感知新架构。首... 详细信息

隔墙人体姿态重建和行为识别在智能安防和虚拟现实等领域具有广泛应用前景。然而,现有隔墙人体感知方法通常忽视了对4D时空特征的建模以及墙体对信号的影响,针对这些问题,该文创新性地提出了一种基于4D成像雷达的隔墙人体感知新架构。首先,基于时空分离的分步策略,该文设计了ST~2W-AP时空融合网络,解决了由于主流深度学习库缺少4D卷积而无法充分利用多帧3D体素时空域信息的问题,实现了保留3D空域信息的同时利用长序时域信息,大幅提升姿态估计任务和行为识别任务的性能。此外,为抑制墙体对信号的干扰,该文利用深度学习强大的拟合性能和并行输出的特点设计了深度回波域补偿器,降低了传统墙体补偿方法的计算开销。大量的实验结果表明,相比于现有最佳方法,ST~2W-AP将平均关节位置误差降低了33.57%,并且将行为识别的F1分数提高了0.51%。

关键词：穿墙人体姿态估计行为识别射频感知深度学习

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在网计算中资源受限的流汇聚算法

中国科学院大学学报(中英文) 2025年第02期42卷 248-259页

作者：盛家华洪佩琳王航中国科学技术大学电子工程与信息科学系信息网络实验室

考虑在总资源量和节点容量的限制下,如何为任务找到一棵最小代价汇聚树。该问题是一个NP难问题,分别提出问题的线性整数规划模型和启发式算法GCAT。仿真结果显示,相比于其他的启发式算法,GCAT算法生成的汇聚树代价更小,同时有更高的资... 详细信息

考虑在总资源量和节点容量的限制下,如何为任务找到一棵最小代价汇聚树。该问题是一个NP难问题,分别提出问题的线性整数规划模型和启发式算法GCAT。仿真结果显示,相比于其他的启发式算法,GCAT算法生成的汇聚树代价更小,同时有更高的资源利用率,小规模网络下性能接近于最优解。

关键词：在网计算汇聚树资源分配线性整数规划 GCAT

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半导体光催化过氧化氢合成研究进展

科学通报 2025年第7期70卷 816-834页

作者：董晓宇王辉张晓东谢毅中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室

近年来,半导体光催化过氧化氢（H2O2）合成因其相较于传统化学合成方法在能耗和环保方面具有显著优势而受到了广泛关注,在污染物处理、化学品合成、生物医疗等领域展现出良好的应用前景.然而,由于半导体光催化H2O2合成涉及复杂的反应机... 详细信息

近年来,半导体光催化过氧化氢（H2O2）合成因其相较于传统化学合成方法在能耗和环保方面具有显著优势而受到了广泛关注,在污染物处理、化学品合成、生物医疗等领域展现出良好的应用前景.然而,由于半导体光催化H2O2合成涉及复杂的反应机制以及产物相对较高的化学活性,其在催化体系的设计、性能评估及优化方面呈现出一定的特殊性,这也成为了当前研究的重点与难点.本文聚焦半导体光催化H2O2合成,对近期该领域的研究进展进行了综述.在简要介绍H2O2产生机制基础上,从催化体系筛选、催化反应器设计、性能评估、优化策略开发、应用场景拓展等方面对相关研究进行总结、归纳;讨论了半导体光催化H2O2合成研究面临的挑战,展望了该领域未来的研究方向及可能的突破点.

关键词：半导体光催化过氧化氢载流子

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活动星系核吸积盘中白矮星碰撞及其观测效应

科学通报 2025年第3期70卷 423-431页

作者：张书瑞罗沿袁业飞中国科学技术大学天文与空间科学学院合肥230026 中国科学技术大学天文系中国科学院星系与宇宙学研究重点实验室合肥230026 Department of Physics and Earth Science University of FerraraFerrara 1-44122Italy

活动星系核(active galactic nuclei,AGN)盘中的白矮星(white dwarf,WD)很可能会迁移到内区,并形成由两白矮星与中心超大质量黑洞(supermassive black hole,SMBH)组成的限制性三体系统.多体模拟发现该三体系统通常是不稳定的,会导致两... 详细信息

活动星系核(active galactic nuclei,AGN)盘中的白矮星(white dwarf,WD)很可能会迁移到内区,并形成由两白矮星与中心超大质量黑洞(supermassive black hole,SMBH)组成的限制性三体系统.多体模拟发现该三体系统通常是不稳定的,会导致两白矮星在近遇(close encounter)过程中相撞.该事件率可达300 Gpc^(-3)yr^(-1),相当于观测到的Ia型超新星的1%.白矮星相撞会引发热核爆炸,爆炸的能量主要转化为碎片的动能,碎片再与AGN吸积盘碰撞将动能转化为内能,并产生特征性光变:迅速上升后以L∝t^(-2.8)衰减,时标为几小时到月的量级,具体取决于SMBH质量.后续对盘的破坏还可能导致变脸AGN现象.回落碎片撞击盘物质产生的高能辐射主要在硬X射线到软γ波段,光度可达1043erg s^(-1),有望被未来的Me V探测器观测到.另外,AGN吸积盘可能是重元素产生的工厂,白矮星相撞产生的碎片将显著增加AGN吸积盘的金属丰度.

关键词：活动星系核吸积盘白矮星碰撞

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MC-ICP-MS 测定岩石标准物质的钒同位素组成

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岩矿测试 2025年第1期44卷 63-74页

作者：徐丽怡于慧敏丁昕黄方中国科学技术大学地球和空间科学学院岩石圈演化与环境演变全国重点实验室安徽合肥230026 中国科学院比较行星学卓越创新中心中国科学技术大学安徽合肥230026

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(US... 详细信息

随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(USGS)的标准物质面临着库存不足等问题,本文采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定了一系列国际地质标准物质和国家地质标准物质的钒同位素组成,δ51V值的测试精度优于0.08‰。本文选取的标准物质主要来自日本地质调查局(GSJ)和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(IGGE),包括一个安山岩(JA-1),三个玄武岩(JB-3、JB-1b和GBW07105),一个辉长岩(JGb-1),一个辉绿岩(GBW07123)以及一个土壤(GBW07454),钒含量范围为77~635μg/g,涵盖了目前大部分火成岩和部分土壤等天然样品含量的范围。这些标准物质除了土壤GBW07454,其他标准物质的钒同位素组成未曾被报道。经测量表明,辉长岩标准物质JGb-1具有最高δ51V值,为−1.05‰±0.08‰,安山岩标准物质JA-1具有最低δ51V值,为−0.34‰±0.06‰,其余标准物质的δ51V值变化范围为−0.72‰~−0.81‰,均落在MORB范围内。本文对这些标准物质钒同位素组成的报道,丰富了钒同位素研究的标准物质数据库,有助于未来在更多领域开展钒同位素研究。

关键词：钒同位素火成岩 MC-ICP-MS 标准物质高精度分析方法

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基于ODE扩散模型的多类异常检测和定位

智能系统学报 2025年

作者：蒋世杰夏秀山翟伟曹洋中国科学技术大学自动化系中国科学技术大学先进技术研究院

多类异常检测和定位旨在训练一个单一模型，在多类场景下该模型能够识别出偏离正常的异常区域。最近基于扩散模型的方法在该项任务中表现出色而开始受到关注，然而，现有方法侧重于改进扩散模型去噪网络，通过添加更多约束，保持多步生... 详细信息

多类异常检测和定位旨在训练一个单一模型，在多类场景下该模型能够识别出偏离正常的异常区域。最近基于扩散模型的方法在该项任务中表现出色而开始受到关注，然而，现有方法侧重于改进扩散模型去噪网络，通过添加更多约束，保持多步生成的高一致性，实现更高的重构性能，但更多的采样步数也意味着更高的计算开销。为此，本文提出了一种基于常微分方程(ordinary differential equations， ODE)扩散模型的多类异常检测和定位方法，只需一步即可实现高质量的重构生成，同时引入时间步感知网络来缓解采样步数少可能导致的一致性和恒等捷径问题，从而进一步提高重构质量。在通用的基准数据集MVTec-AD上进行的实验结果表明，本文方法在精度上可与当前最先进方法相媲美，但是计算量更低速度更快，满足了工业异常检测和定位的高精度和实时性需求。

关键词：缺陷检测异常检测异常定位扩散模型去噪网络常微分方程无监督学习时间步感知

基于NTRU的格基密钥封装机制高效优化实现

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计算机研究与发展 2025年

作者：郑婕妤宋振宇朱浩亮赵运磊林璟锵范晶复旦大学计算机科学技术学院密码科学技术全国重点实验室中国科学技术大学网络空间安全学院中国电子第六研究所

NTRU格是构建实用后量子格基密钥封装机制的重要选择.格密码的软件优化工程实现对于后量子密码后续的应用部署具有重要意义.CTRU是中国学者提出的基于NTRU格的格密码密钥封装机制.目前CTRU方案只有CTRU-768完成了C和AVX2实现，且实现有... 详细信息

NTRU格是构建实用后量子格基密钥封装机制的重要选择.格密码的软件优化工程实现对于后量子密码后续的应用部署具有重要意义.CTRU是中国学者提出的基于NTRU格的格密码密钥封装机制.目前CTRU方案只有CTRU-768完成了C和AVX2实现，且实现有进一步的优化空间，并且CTRU-768的实现无法直接扩展到CTRU-512和CTRU-1024方案实现上.完成了CTRU512和CTRU1 024及其变体CNTR-512和CNTR-1024首个的优化参考C实现和对应AVX2并行优化实现，并对已有的CTRU-768方案的参考实现和AVX2实现进行优化.采用混合基数论变换(NTT)加速多项式环乘法，并使用Karatsuba算法加速分解后的小度数多项式环乘法.此外，结合中心Barrett约减，提出在逆向NTT中进行基于索引的延迟约减.对于CTRU-1024下较为耗时的多项式求逆，引入了Bernstein快速求逆算法.进一步地，提供了更加高效的AVX2优化实现方案，利用Intel提出的单指令多数据(SIMD)指令集AVX2，加速了CTRU中的性能瓶颈.采用层融合和系数置乱减少实现过程中的存取指令.此外，对Bernstein快速多项式求逆算法进行了向量化优化实现. 对耗时SHA-3哈希模块进行AVX2汇编实现.相较于最新的CTRU-768 AVX2实现，AVX2优化实现提升了8%～11%.对于CTRU方案，与参考实现相比，AVX2优化实现在3个方案上的性能提升均非常显著.对于CTRU方案，与参考实现相比，提出的AVX2优化实现在CTRU-512，CTRU-768，CTRU-1024这3个方案上的性能提升均十分显著，密钥生成、密钥封装、密钥解封装的提升幅度分别为56%～91%，74%～90%，70%～83%.

关键词：后量子密码 NTRU格密钥封装机制 AVX2并行优化软件实现

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纳米材料诱导肿瘤细胞铜死亡的研究进展

高等学校化学学报 2025年第1期46卷 33-49页

作者：何扩丁彬彬马平安林君中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

纳米材料选择性诱导肿瘤细胞发生程序性细胞死亡(PCD)被视为一种很有前途的癌症治疗方法.铜死亡是一种最近被发现的由细胞内铜离子过载引起、以脂酰化线粒体酶的聚集和Fe-S蛋白质丢失为特征的全新的PCD模式.目前,多种纳米材料已被开发... 详细信息

纳米材料选择性诱导肿瘤细胞发生程序性细胞死亡(PCD)被视为一种很有前途的癌症治疗方法.铜死亡是一种最近被发现的由细胞内铜离子过载引起、以脂酰化线粒体酶的聚集和Fe-S蛋白质丢失为特征的全新的PCD模式.目前,多种纳米材料已被开发并用于诱导肿瘤细胞铜死亡,实现癌症治疗.大量的研究表明,将铜死亡与其它肿瘤治疗方式联合使用可取得更好的治疗效果,展现出巨大的潜力.本文综合评述了细胞铜死亡的相关机制及特征,总结和概括了纳米材料诱导的肿瘤细胞铜死亡策略及相关机制,重点分类概述了纳米材料诱导的铜死亡联合治疗的最新研究进展,并对这一新兴的肿瘤治疗方式的未来前景进行了总结和展望.

关键词：铜死亡程序性细胞死亡纳米材料肿瘤治疗

一种通用的基于火焰高光谱的燃烧特性预测模型

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 532-541页

作者：汪明贺红娟王宝瑞艾育华王岳中国科学院工程热物理研究所新技术实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

燃烧特性的准确预测可以为燃烧技术的优化提供重要依据。利用甲烷火焰高光谱数据同时预测多种燃烧特性,以解决工程中监测燃烧特性需要多种采集设备及现场取样的难题,提出了一种基于三维卷积神经网络(3-dimensional Convolutional Neural... 详细信息

燃烧特性的准确预测可以为燃烧技术的优化提供重要依据。利用甲烷火焰高光谱数据同时预测多种燃烧特性,以解决工程中监测燃烧特性需要多种采集设备及现场取样的难题,提出了一种基于三维卷积神经网络(3-dimensional Convolutional Neural Network)方法的火焰特性预测模型。首先在层流火焰高光谱数据上验证了该方法并进一步将模型应用于湍流火焰高光谱数据,接着建立了一种通用模型和训练方法,最后使用Gradient-weighted Class Activation Mapping(Grad-CAM)方法对模型进行可解释性研究。在层流模型中研究了不同参数对火焰特性预测模型准确性的影响;在湍流模型中探究了使用迁移学习的可行性以及添加小波去噪处理方法和改变卷积层数对模型结果的影响;在通用模型中解决数据不一致的问题,使得层流和湍流火焰作为训练数据对模型进行混合训练成为可能,实现了从实验室小火焰到实际工程火焰的燃烧特性参数预测模型的建立;在模型的可解释性研究中使用Grad-CAM方法对神经网络模型的工作原理和决策过程进行研究。结果显示层流预测模型中针对不同预测参数平均准确率均能达到96%以上,使用Mish+Mae的参数组合平均准确率最高为98%且拥有较高的模型稳定性;湍流预测模型的平均准确率均能达到95%以上,迁移学习、小波去噪处理和改变卷积层数均能在一定程度上提升模型性能,但需要进行合适的调整;通用模型在层流和湍流不同参数预测的平均准确率分别达到了97%和94%,在两种不同火焰的工况下均达到较高的准确率,说明模型的适用性较强;可解释性研究中Grad-CAM热力图上的信息表明该方法能够通过定位火焰敏感区域,并从光谱中提取到关键组分信息,从而完成对火焰特性的预测。该研究可以为燃烧学实验测试技术的智能化发展提供支持,对燃烧特性的研究具有重要意义。

关键词：高光谱技术燃烧特性神经网络