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面向三维多目标追踪的运动补偿优化方法

电子学报 2024年第2期52卷 528-539页

作者：王顺洪张昱沈江楠吉建民张燕咏中国科学技术大学计算机科学与技术学院安徽合肥230027

三维多目标追踪是自动驾驶系统中的关键模块之一,其结果的优劣主要取决于追踪模块中数据关联过程的准确度.现有的追踪方法大多从外观特征或运动特征出发计算两帧之间物体的相似度,而基于运动特征的方法通常根据当前帧和历史帧三维包围... 详细信息

三维多目标追踪是自动驾驶系统中的关键模块之一,其结果的优劣主要取决于追踪模块中数据关联过程的准确度.现有的追踪方法大多从外观特征或运动特征出发计算两帧之间物体的相似度,而基于运动特征的方法通常根据当前帧和历史帧三维包围框之间的交并比(Intersection over Union,IoU)进行关联,然而这种方式在观测点物体自身运动时存在严重缺陷.在观测点物体自身进行运动时,观测到的两帧数据将处于不同的局部坐标系,导致无法使用运动模型准确预测已追踪物体在下一帧中的位置.本文针对上述问题,通过引入观测点自身的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)或全球定位系统(Global Positioning System,GPS)数据,在一帧数据到达之后计算当前帧局部坐标系与上一帧局部坐标系之间的旋转和平移关系,并对已追踪的物体状态按得到的坐标变换关系进行运动补偿,使其抵消因观测点自身运动造成的偏移量.这种运动补偿增强了追踪模块的数据关联环节,提高追踪时三维包围框的关联成功率,降低误关联数量,改善三维多目标追踪的精度.在相关追踪框架及KITTI数据集上的原型验证表明,所提的运动补偿优化方法实现了1%左右的精度提升.

关键词：自动驾驶运动补偿三维多目标追踪运动特征全球定位系统惯性测量单元

用于预测键解离能的图神经网络在数据集间的迁移

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 51-58,I0118页

作者：霍姚远江俊中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

基于机器学习的方法如神经网络已经广泛在化学研究中被用于对化学性质的快速估算.生成高精度的机器学习模型需要高质量的数据集.本文从不同的数据集训练了图神经网络,并验证了模型在数据集间的迁移.结果表明跨数据集的模型预测可以给出... 详细信息

基于机器学习的方法如神经网络已经广泛在化学研究中被用于对化学性质的快速估算.生成高精度的机器学习模型需要高质量的数据集.本文从不同的数据集训练了图神经网络,并验证了模型在数据集间的迁移.结果表明跨数据集的模型预测可以给出精度较低,但相关度良好的结果,其中的误差主要来自系统误差.迁移预测所得的值域与训练集的值域高度相关.不同的键型在迁移预测中的误差大小有所区别,其中C-H键一致地体现出最小的迁移误差.

关键词：机器学习图神经网络模型迁移

“第二个结合”视域下选贤任能制度的理解路向、辩证分析与创新发展

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上海行政学院学报 2024年第4期25卷 17-25页

作者：应验中国科学技术大学合肥230026

选贤任能制度是制度化的选贤任能,蕴含了“两个结合”的时代转化,体现了人事与制度的良性互动。中国古代吏制中有崇德尚贤选拔标准、客观公正任用方式和开放包容人才观念等优点,也存在阶级属性落后性、君臣关系仆从性和发展演进迟滞性... 详细信息

选贤任能制度是制度化的选贤任能,蕴含了“两个结合”的时代转化,体现了人事与制度的良性互动。中国古代吏制中有崇德尚贤选拔标准、客观公正任用方式和开放包容人才观念等优点,也存在阶级属性落后性、君臣关系仆从性和发展演进迟滞性等弊端,其中注重历练、分类任职、以德为先、廉洁奉公、人尽其才等经验性举措,对新时代干部管理五大体系具有启示和借鉴意义。新时代选贤任能制度需要坚持辩证分析、发展转化和现实导向,在传承扬弃、吸收借鉴和实践探索中实现创新发展。

关键词：选贤任能 “第二个结合” 中华优秀传统文化

基于傅里叶的全局-局部联合感知时空预测模型

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：段逸凡肖明军中国科学技术大学软件学院中国科学技术大学苏州高等研究院中国科学技术大学计算机科学与技术学院

时空序列的预测学习旨在通过从历史数据背景中学习来生成未来的图像数据，时空预测的挑战性在于需要捕捉物理世界中的复杂空间关联和时间演化. 针对现有研究多用于处理特定具体任务，并且通常关注整体变化特征趋势而忽视的局部细节，... 详细信息

时空序列的预测学习旨在通过从历史数据背景中学习来生成未来的图像数据，时空预测的挑战性在于需要捕捉物理世界中的复杂空间关联和时间演化. 针对现有研究多用于处理特定具体任务，并且通常关注整体变化特征趋势而忽视的局部细节，以及存在不可并行的递归单元模型效率较低的问题，设计了一个通用的时空数据预测模型. 首先结合局部和全局空间特征，利用基于傅里叶的变换捕捉全局依赖关系，并与Swin Transformer提取的局部关系进行融合，实现空间上全局-局部联合感知; 最后通过多尺度全卷积模块提取时间上不同尺寸的特征，并再次通过傅里叶变换将时间域转换为频域，全面获取连续演化的时间堆栈中特征. 在SEVIR， KTH和MovingMNIST数据集上的实验结果表明，所提模型表现出优异的通用性、有效性和可扩展性. 该模型不仅保留数据的长期依赖性，还提高了模型的计算效率.

关键词：时空预测傅里叶变换全局-局部感知自监督学习

VAE-ATTGRU模型的股指期货价格预测研究

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计算机工程与应用 2024年第17期60卷 293-301页

作者：张玉婷金传泰李勇中国科学技术大学管理学院合肥230026

针对股指期货市场高波动、非平稳、非线性和高信噪比等特性造成的预测难度大的问题,利用变分自编码器(VAE)和循环神经网络(RNN)提出一种基于VAE-ATTGRU的混合深度学习股指期货价格预测模型。利用变分自编码器对股指期货技术指标进行学习... 详细信息

针对股指期货市场高波动、非平稳、非线性和高信噪比等特性造成的预测难度大的问题,利用变分自编码器(VAE)和循环神经网络(RNN)提出一种基于VAE-ATTGRU的混合深度学习股指期货价格预测模型。利用变分自编码器对股指期货技术指标进行学习,将VAE学习到的潜在因子与原始数据融合实现数据增强,得到更丰富的因子表示;使用循环神经网络对股指期货价格进行预测,发现结合了注意力机制的门控循环单元(ATTGRU)可以对VAE增强后的股指期货数据进行充分学习,对关键特征信息进行捕捉并重新赋予权重。在沪深300股指期货、中证500股指期货和上证50股指期货数据上进行实验,通过均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)和决定系数R2对VAE-ATTGRU模型进行评估,发现其在预测精度上优于其他模型。

关键词：股指期货预测变分自编码器(VAE) 数据增强注意力机制门控循环单元(GRU)

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东方超环(EAST)装置上的电子回旋辐射成像诊断系统的绝对标定方法

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物理学报 2024年

作者：裴柏杨庄革谢锦林周乙楠中国科学技术大学核科学技术学院

电子回旋辐射成像(ECEI)系统可以对托卡马克等离子体芯部极向方向上二维的电子温度剖面的相对扰动进行高时空分辨率的测量。对ECEI系统进行绝对标定之后，可以提供二维绝对电子温度剖面及其扰动，为芯部不稳定性的研究提供实验数据支持... 详细信息

电子回旋辐射成像(ECEI)系统可以对托卡马克等离子体芯部极向方向上二维的电子温度剖面的相对扰动进行高时空分辨率的测量。对ECEI系统进行绝对标定之后，可以提供二维绝对电子温度剖面及其扰动，为芯部不稳定性的研究提供实验数据支持。本文通过衡量锯齿崩塌前后的温度变化来确定锯齿反转面空间位置，并基于反转面拟合芯部的磁面位置及形状。根据等离子体平衡时同一磁面对映同一温度的假设，对ECEI所有通道进行标定，结果表明ECEI与一维电子回旋辐射仪(ECE)在测量同一位置的等离子体温度时，其不同时间信号的平均值的相对误差为6%，并可以有效用于锯齿不稳定性的研究。

关键词：等离子体诊断标定锯齿电子回旋辐射成像

金属圆棒超声螺旋扫查检测的合成孔径成像技术

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金属学报 2024年第4期60卷 559-568页

作者：李振杰蔡桂喜张博李经明李建奎中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

为实现金属圆棒的定量无损检测(QNDT),在经典的Cartesian坐标系超声合成孔径(SAFT)理论指导下,提出了极坐标系下的合成孔径聚焦成像(pSAFT)算法及其环绕式时域合成孔径聚焦技术(ST-SAFT)。基于螺旋扫查自动检测系统推导了采用有效合成... 详细信息

为实现金属圆棒的定量无损检测(QNDT),在经典的Cartesian坐标系超声合成孔径(SAFT)理论指导下,提出了极坐标系下的合成孔径聚焦成像(pSAFT)算法及其环绕式时域合成孔径聚焦技术(ST-SAFT)。基于螺旋扫查自动检测系统推导了采用有效合成孔径弧度(SAR)表示的延时叠加成像表达式;通过制备横孔型人工缺陷试样进行检测实验,将超声检测数据经ST-SAFT处理后成像为圆截面断层扫描图;再运用图像边缘识别法进行定量评价该方法对缺陷检测的定量定位分辨率。结果表明:ST-SAFT孔径测量值与实际值相当;横孔定位准确;成像分辨率显著优于B扫描结果;每圆截面成像速率可达毫秒量级,可与棒材检测一周的机械扫查速率相匹配。该技术可用于提升金属圆棒超声检测设备的技术水平和提高棒材使用安全性保障能力。

关键词：棒材质量控制超声检测环绕式时域合成孔径聚焦技术(ST-SAFT) 螺旋扫查圆截面成像

MAX相陶瓷增强金属基复合材料:制备、性能与仿生设计

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无机材料学报 2024年第2期39卷 145-152页

作者：刘艳艳谢曦刘增乾张哲峰中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

由于原子间存在共价键、金属键与离子键的混合键合状态,MAX相陶瓷兼具金属和陶瓷材料的性能特点,并且常与金属之间表现出良好的润湿性,有助于形成强界面结合,独特的层状原子结构使MAX相陶瓷表现出良好的断裂韧性、阻尼与自润滑性能。因... 详细信息

由于原子间存在共价键、金属键与离子键的混合键合状态,MAX相陶瓷兼具金属和陶瓷材料的性能特点,并且常与金属之间表现出良好的润湿性,有助于形成强界面结合,独特的层状原子结构使MAX相陶瓷表现出良好的断裂韧性、阻尼与自润滑性能。因此,作为金属基复合材料的增强相,MAX相陶瓷具有显著优势,本文着重介绍相关研究进展。目前,MAX相陶瓷增强金属基复合材料主要通过搅拌铸造、粉末冶金和熔体浸渗等途径制备,得到的复合材料表现出优于金属基体的强度、硬度与模量,同时还具备良好的耐磨、导电、抗电弧侵蚀等性能。此外,借助真空抽滤、冰模板等工艺可实现超细片状MAX相陶瓷粉体的择优定向排列,然后利用金属熔体浸渗多孔陶瓷骨架,可获得具有类贝壳结构的MAX相陶瓷增强金属基仿生复合材料,进一步提升材料的强韧性能。MAX相陶瓷增强金属基复合材料在承载、电接触等应用领域具有显著优势和广阔前景。

关键词： MAX相陶瓷金属基复合材料仿生设计力学性能熔体浸渗专题评述

大气等离子喷涂Y_(3)Al_(5)O_(12)/Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的CMAS腐蚀抗力

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无机材料学报 2024年第6期39卷 671-680,I0001,I0002页

作者：李捷罗志新崔阳张广珩孙鲁超王京阳中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院沈阳110016

探索能够有效抵抗1300℃及以上温度钙镁铝硅酸盐(Calcium-Magnesium-Aluminum-Silicate,CMAS)腐蚀的新材料是近年来先进航空发动机用环境障涂层研究的重点任务。本工作围绕具有超强CMAS腐蚀抗力的YAG(Y_(3)Al_(5)O_(12))/Al_(2)O_(3)体系,采用大气等离子喷涂(Atmospheric Plasma Spraying,APS)技术制备了具有共晶成分的YAG/Al_(2)O_(3)涂层。通过在1100、1300和1500℃对制备态涂层进行热处理,获得了具有不同微观结构的YAG/Al_(2)O_(3)涂层。利用不同表征手段研究了YAG/Al_(2)O_(3)涂层抵抗1300℃CMAS腐蚀的性能及微观结构对涂层腐蚀抗性的影响。研究结果发现,经不同温度热处理的YAG/Al_(2)O_(3)涂层与CMAS的反应产物均为石榴石结构固溶体、CaAl_(2)Si_(2)O_(8)和Ca_(2)MgSi_(2)O_(7)。腐蚀机制研究发现,1100℃热处理YAG/Al_(2)O_(3)涂层与CMAS反应界面的近连续分布石榴石固溶体层可有效阻隔CMAS腐蚀元素的扩散;1500℃热处理YAG/Al_(2)O_(3)涂层晶粒尺寸的增加及晶界数量的减少可降低涂层材料在CMAS中的溶解速率,二者均可通过影响腐蚀过程中的离子传输速率而影响各生成物的竞争析出,进而提升涂层的CMAS腐蚀抗力。本工作为YAG/Al_(2)O_(3)涂层热处理工艺优化提供了借鉴,并为通过微观结构优化调控YAG/Al_(2)O_(3)涂层的CMAS腐蚀抗力提供了新思路。

关键词： YAG(Y_(3)Al_(5)O_(12))/Al_(2)O_(3) 大气等离子喷涂环境障涂层 CMAS腐蚀抗力晶界腐蚀热处理温度