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金红石TiO2材料热电子弛豫动力学第一性原理计算研究

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第1期 113-121页

作者：师展郑镇法郑奇靖赵瑾中国科学技术大学物理系中国科学技术大学精准智能化学重点实验室中国科学技术大学合肥国家实验室中国科学技术大学合肥国家微尺度物理科学研究中心美国匹兹堡大学物理与天文系

在太阳能转化过程中,激发态热载流子的动力学行为决定了能量转化的效率.我们采用动量空间非绝热分子动力学（NAMDk）方法研究了金红石TiO2体系中的热电子弛豫过程.研究中,我们选择了两种初始能量的热电子,其动量都位于Γ点,能量分别为Ei... 详细信息

在太阳能转化过程中,激发态热载流子的动力学行为决定了能量转化的效率.我们采用动量空间非绝热分子动力学（NAMDk）方法研究了金红石TiO2体系中的热电子弛豫过程.研究中,我们选择了两种初始能量的热电子,其动量都位于Γ点,能量分别为Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV.结果显示,热电子弛豫过程主要包括两个阶段:（1）首先,热电子被散射到第一布里渊区的等能面上,形成热电子系综,此过程能量基本保持不变,只有动量发生变化,称为动量弛豫过程.对于Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV两种情况,动量弛豫时间均在15-25 fs之间;（2）随后,热电子系综作为一个整体逐渐弛豫至导带底,这一阶段称为能量弛豫过程,其中Eini=0.64 eV和Eini=2.75 eV的能量弛豫时间分别为39和97 fs.在热电子弛豫过程中,其能量通过电声耦合转移给体系晶格,激发更多的声子,TiO2是一种离子晶体,在热电子弛豫过程中,Fr?hlich电声耦合起到了关键作用,导致大部分热电子的能量转移至Γ点的A1g声子,激发了Ti-O拉伸的纵光学支声子.我们的研究为理解金红石TiO2体内的热电子弛豫与能量转化过程提供了新的理论基础.

关键词：第一性原理计算电声耦合热电子弛豫动量空间非绝热分子动力学

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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

基于空中计算CoMAC架构的不同计算场景叠加符号判决算法

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 61-70页

作者：秦晓卫周子涵陈力中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230027

本文研究不同场景下基于空中计算的多址信道计算(CoMAC)架构的覆盖符号决策算法。首先,从理论上分析了XOR、ADD、MOD三种场景中加性高斯白噪声(AWGN)多址接入信道下叠加符号的概率密度分布,提出了一种基于先验概率的最优门限判决策略。... 详细信息

本文研究不同场景下基于空中计算的多址信道计算(CoMAC)架构的覆盖符号决策算法。首先,从理论上分析了XOR、ADD、MOD三种场景中加性高斯白噪声(AWGN)多址接入信道下叠加符号的概率密度分布,提出了一种基于先验概率的最优门限判决策略。其次,推导了系统最优门限及对应误码率的理论表达式。最后,通过仿真验证了不同信噪比、传感器节点个数及先验概率对于该门限判决方案的鲁棒性和可靠性的影响。与通信计算相分离的传统方案相比,空中计算判决方案具有更好的检测性能,为多址接入信道下的信号识别提供了新的参考方案。

关键词：空中计算多址接入信道最优门限判决检测性能

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对称空间中常曲率极小2-球面

中国科学:数学 2025年第1期 183-196页

作者：许小卫中国科学技术大学数学科学学院

本文综述了几类对称空间中常曲率极小2-球面几何分类的进展.主要介绍复Grassmann流形G（2,n）、复二次超曲面Q_n和四元数投影空间HP~n中齐性与齐性极小2-球面的分类结果.最后,还介绍了作者感兴趣的部分问题.

关键词：对称空间极小球面常Gauss曲率

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Euclid空间的稳定极小超曲面

中国科学:数学 2025年第1期 107-114页

作者：陈卿许小卫中国科学技术大学数学科学学院

do Carmo和Peng (1979)证明了稳定版本的Bernstein定理:“■中完备可定向的稳定极小曲面是平坦的”.此后关于稳定极小超曲面的研究推动了数学多个分支的重要发展.本文将简要介绍其后40年有关Euclid空间稳定极小超曲面的研究进展以及近... 详细信息

do Carmo和Peng (1979)证明了稳定版本的Bernstein定理:“■中完备可定向的稳定极小曲面是平坦的”.此后关于稳定极小超曲面的研究推动了数学多个分支的重要发展.本文将简要介绍其后40年有关Euclid空间稳定极小超曲面的研究进展以及近两年该研究的最新成果.

关键词：极小曲面稳定性第二基本形式曲率估计

生物质化学链气化原位补氢制H2/CO比可控合成气

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化工学报 2025年

作者：吴天灏叶霆威林延黄振中国科学技术大学能源科学与技术学院中国科学院广州能源研究所

本研究提出了通过生物质化学链气化（biomass chemical looping gasification， BCLG）耦合水蒸气化学链重整制氢（chemical looping reforming hydrogen production， CLRHP）一种生物质化学链气化原位补氢（BCLG-CLRHP）制备H2/CO比可控合成气的新型技术。以NiFe2O4(ZrO2)为载氧体，在反应温度为900℃，晶格氧/生物质（OC/B）质量比为0.5时合成气产率最高，为0.61（L/g生物质）。在BCLG过程中，蒸汽/生物质（S/B）质量比为0.24时，生物质碳转化率为92%，载氧体还原程度较高且BCLG过程产生的合成气中H2/CO比达1，表明水蒸汽的添加显著提高了生物质碳转化率和合成气中的H2/CO比。在CLRHP过程中调控水蒸气含量，可以制备高浓度H2，同时整合BCLG与CLRHP过程产生的气体，可获得H2/CO比达2.2，CO2/CO比为0.67的清洁合成气。在15次循环实验后，BCLG-CLRHP过程制备的合成气中H2/CO为～1.8，CO2/CO比为～0.71。所提出的方法可以潜在地应用于提供具有H2/CO比为（1～2.2）的清洁合成气，用于各种合成过程，例如费托合成、乙酸和羰基合成。

关键词：生物质合成气化学链气化原位补氢 H /CO比可控制氢

消费者估值不确定下众筹定价策略及退款机制研究

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管理工程学报 2025年第1期39卷 256-270页

作者：徐扬毕功兵宋文吴娟安徽财经大学金融学院中国科学技术大学管理学院南京审计大学金融学院

众筹作为最受欢迎的互联网金融产品之一,受到工业界和学术界的广泛关注。基于现实背景,本文建立了两阶段众筹模型,研究了消费者估值不确定下消费者的策略性选择行为及其对众筹定价策略的影响。结论表明,若消费者参与众筹的额外效用较低... 详细信息

众筹作为最受欢迎的互联网金融产品之一,受到工业界和学术界的广泛关注。基于现实背景,本文建立了两阶段众筹模型,研究了消费者估值不确定下消费者的策略性选择行为及其对众筹定价策略的影响。结论表明,若消费者参与众筹的额外效用较低,消费者估值不确定会造成“搭便车”现象,导致最优众筹价格不是关于项目所需资金的单增函数。当项目所需资金较低或较高时,发起人应该设置较高的众筹价格,否则应该降低价格以激励更多的消费者参与众筹。通过对比传统销售模式,本文揭示了发起人可以利用消费者估值不确定性及众筹的预售机制增加销量或边际收益以提升利润。进一步,本文证明了退款机制可以有效增加消费者参与众筹的意愿,从而提高众筹的可行域。最后,本文将基本模型拓展到更加一般的情形,研究发现众筹市场大小、项目运作风险和生产能力均对最优定价决策有不可忽视的影响。

关键词：众筹定价决策估值不确定策略型消费者退款机制

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地幔对流构造模式及其对地球表面构造演化的启示:三维数值模拟研究

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中国科学:地球科学 2025年第1期 272-298页

作者：相松黄金水吴秉乘中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院比较行星学卓越中心

本文利用三维球壳区域的地幔对流数值模型,计算分析得到五类地幔对流构造模式,即非板块活动层盖对流模式、类板块活动层盖对流模式、幕式类板块活动层盖对流模式、幕式停滞层盖对流模式以及停滞层盖对流模式;给出了五类构造对流模式的... 详细信息

本文利用三维球壳区域的地幔对流数值模型,计算分析得到五类地幔对流构造模式,即非板块活动层盖对流模式、类板块活动层盖对流模式、幕式类板块活动层盖对流模式、幕式停滞层盖对流模式以及停滞层盖对流模式;给出了五类构造对流模式的典型特征,以及依据板块度、移动度及其均方差的数值分类标准.结果显示,岩石圈的屈服应力对地幔对流处于何种构造模式具有重要影响,随着屈服应力从小到大逐渐增加,地幔对流依次经历前述五类构造模式;瑞利数增大,产生类板块活动层盖对流的屈服应力范围越小,不同构造对流模式间的无量纲转换应力增加.非板块活动层盖对流模式和类板块活动层盖对流模式间的量纲化转换应力有随瑞利数增加而增加的趋势,其他不同构造对流模式间的量纲化转换应力随瑞利数增加而减小;不同构造对流模式间的转换应力总体上与内生热率成反比,转换应力随内生热率增加而减小.构造对流模式转换应力的拟合分析显示,当今地球处于板块构造运动,要求数值模型的岩石圈的屈服应力介于150～250MPa,这与实验岩石学得到的蛇纹岩化地幔岩的强度值接近;如果太古代地幔温度比现在高300℃,那时的地球处于幕式停滞层盖对流模式.地球表面构造运动演化与岩石圈强度以及热演化过程密切相关,在岩石圈强度只有150MPa时,早期地幔快速冷却模型的板块构造开始时间可早于3.8Ga;晚期地幔快速冷却模型,板块构造模式开始时间约在1.5Ga.但在岩石圈强度有200MPa时,晚期地幔快速冷却模型对应板块构造模式开始时间晚至0.95Ga.早期地幔快速冷却模型的板块构造开始时间约在2Ga.早期地球处于幕式停滞层盖对流模式意味着那时仍可能存在俯冲.后期幕式类板块活动层盖对流模式的存在则说明在板块构造运动期间可能也存在间歇的表面构造运动停滞阶段,这或为地球1.0Ga前后的构造活动平静期提供一种解释;同时也表明,一段地质时期的构造不活跃不是板块构造运动没有开始的指标.

关键词：地幔对流构造模式类板块活动层盖对流模式幕式类板块活动层盖对流模式幕式停滞层盖对流模式板块构造运动和地球构造演化

多智能体协同研究进展综述:博弈和控制交叉视角

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自动化学报 2025年

作者：秦家虎马麒超李曼张聪付维明刘轻尘郑卫新中国科学技术大学自动化系澳大利亚西悉尼大学计算机学院数据与数学科学系

多智能体协同应用广泛,并被列为新一代人工智能基础理论亟待突破的重要内容之一,对其开展研究具有鲜明的科学价值和工程意义.随着人工智能技术的进步,单一控制视角下的多智能体协同已无法满足执行大规模复杂任务的需求,融合博弈与控制... 详细信息

多智能体协同应用广泛,并被列为新一代人工智能基础理论亟待突破的重要内容之一,对其开展研究具有鲜明的科学价值和工程意义.随着人工智能技术的进步,单一控制视角下的多智能体协同已无法满足执行大规模复杂任务的需求,融合博弈与控制的多智能体协同应运而生.在这一框架下,多智能体协同具有更高的灵活性、适应性和扩展性,为多智能体系统的发展带来了更多可能性.本文首先从协同角度入手,回顾了多智能体协同控制与估计领域的进展.接着,围绕博弈与控制的融合,介绍了博弈框架的基本概念,重点讨论了在微分博弈下多智能体协同问题的建模与分析,并简要总结了如何应用强化学习算法求解博弈均衡.文章选取多移动机器人导航和电动汽车充电调度这两个典型的多智能体协同场景,介绍了博弈与控制融合的思想如何用于解决相关领域的难点问题.最后,对博弈与控制融合框架下的多智能体协同进行了总结和展望.

关键词：多智能体系统协同控制博弈优化应用