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基于不变学习的真实雾霾去除方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第2期58卷 268-278页

作者：孟小哲冯钰新苏卓周凡中山大学计算机学院中山大学深圳研究院广东广州510000

针对有监督去雾方法面临的质量干扰问题,提出基于不变学习的真实雾霾图像去除方法.该方法使用傅里叶特征变换将网络提取的特征线性化表示,针对线性化特征进行全局加权并求解协方差,去除特征之间的相关性.不变学习使网络更加关注特征与... 详细信息

针对有监督去雾方法面临的质量干扰问题,提出基于不变学习的真实雾霾图像去除方法.该方法使用傅里叶特征变换将网络提取的特征线性化表示,针对线性化特征进行全局加权并求解协方差,去除特征之间的相关性.不变学习使网络更加关注特征与去雾图像之间的本质关系,可以使网络获得稳定的跨域特征.分析并解释了数据和所提出方法的不同作用.该方法既实现了对大气光散射模型的改进,又构建了适用于真实雾霾场景的新数据集.通过大量实验,验证了该方法在真实世界的良好去雾效果.

关键词：图像去雾质量干扰不变学习特征相关

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广东省村镇聚落体系演化及其优化重组

地理学报 2024年第2期79卷 281-298页

作者：杨忍邓颖贤中山大学地理科学与规划学院广州510006 中山大学乡村振兴联合研究院广州510275 中山大学土地研究中心广州510275

面向城乡融合发展和乡村振兴战略,村镇聚落体系重组是优化城乡地域空间结构重要基础。本文聚焦村镇聚落体系的等级规模和空间组织特征两方面,全面揭示1990—2020年广东省111个行政单元村镇聚落体系的演化过程和地域类型特征,并探讨其演... 详细信息

面向城乡融合发展和乡村振兴战略,村镇聚落体系重组是优化城乡地域空间结构重要基础。本文聚焦村镇聚落体系的等级规模和空间组织特征两方面,全面揭示1990—2020年广东省111个行政单元村镇聚落体系的演化过程和地域类型特征,并探讨其演化机制和空间优化重组的地域模式。结果表明:(1)广东省村镇聚落体系等级规模分布特征具有显著的区域差异性,村镇聚落斑块呈现以各行政单元几何中心为核向心聚集分布特征。村镇聚落体系位序累积规模系数呈现西南高、东北低和沿海高、内陆低的空间分布格局,位序累积规模系数下降区域集中于珠江口东岸和粤东沿海地区,上升区域主要分布在珠江口西岸。(2)自然本底、经济发展、城镇化发展、交通区位、制度与政策等因素协同驱动村镇聚落体系的发展演变。处于城镇化成熟阶段的城区型村镇聚落体系规模小斑块数量少,逐渐消亡并融入城市;在城镇化、工业化和政策制度共同驱动下,近郊型村镇聚落经历了优胜劣汰并保持着稳定的数量与规模,城乡用地混杂发展使村镇空间组织日渐松散;远郊型村镇聚落在生产要素持续外流驱动下普遍呈现“空心化”,村民回乡建房和宅基地退出机制缺位等使其规模持续稳定增长,空间分布愈加离心外围扩散;山区型发展区位欠佳的村镇在政策制度支持下缓慢发展,呈现沿交通线为发展轴延展的聚集特征。(3)面向城乡空间关联融合发展,凝练提出城乡融合发展、双核驱动发展、中心地等级体系发展和泛中心链式集群化发展4种村镇空间优化重组模式。

关键词：村镇聚落体系乡村转型发展城乡融合发展空间重组乡村振兴广东省

揭示配体拓扑结构对Fe-Nx-C单原子催化剂表面氧还原反应中间体吸附的影响（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 214-224页

作者：吴德贵熊孝根赵中栋宋树芹丁朝斌中山大学化学工程与技术学院中山大学中法核工程与技术学院中山大学材料科学与技术学院

过渡金属单原子氮掺杂碳催化剂（TM-N-CSAC）因其更高的金属原子效率而被认为是提升氧还原反应（ORR）效率的重要途径.TM-N-CSAC反应中心的活性与配体结构密切相关,构建基于配体结构的ORR活性描述符是高效设计高催化活性单原子催化剂的... 详细信息

过渡金属单原子氮掺杂碳催化剂（TM-N-CSAC）因其更高的金属原子效率而被认为是提升氧还原反应（ORR）效率的重要途径.TM-N-CSAC反应中心的活性与配体结构密切相关,构建基于配体结构的ORR活性描述符是高效设计高催化活性单原子催化剂的关键.然而目前大多配体描述符基于催化剂的综合表观性质,如OH吸附能和金属中心d带中心等,其获取仍需进行额外计算,不利于通过配体结构快速推测反应活性;而目前基于配体结构拓扑参数,如金属中心原子及其配位原子属性、数量等设计的描述符存在对催化活性的描述较差或仅适用于特定配体等问题.解决该难题的关键在于理清OH与TM-N-C SAC成键的微观机制.本文全面考察了ORR中间体OH在21种具有不同氮原子数量、位置以及不同配体尺寸的卟啉型FeNxC SAC表面上的吸附机制.对有限尺寸卟啉型Fe-Nx-C （x=0-4）SAC模型上OH吸附的密度泛函理论计算结果表明, OH吸附能与SAC的配位氮原子的数量并不线性相关,且受氮原子排布方式的影响.利用能量分解分析（EDA）将OH与SAC的成键作用分解,重点讨论氮的掺入对静电作用、泡利排斥作用和轨道作用的影响.针对静电作用, Bader分析与电荷密度差值分析结果表明,氮的掺入一方面将电荷向配位原子上聚集,且配位原子上电荷数随氮原子数量增加而线性增加;另一方面大幅增强铁-配体键（Fe-L）的离子性,减少铁与配体间的电子密度,提高铁中心电子能量,并从而改变静电作用能量.对于泡利排斥作用,其影响因素与静电作用类似,因而作用强度与静电作用强度呈较好线性关系.对于轨道作用,结合扩展过渡态-化学价的自然轨道（ETS-NOCV）和电子定域化（LOL-π）等综合分析发现,氮原子的掺入破坏了配体的离域π键,从而影响OH与配体的轨道在成键时的相互作用.此外,对配体大小影响的研究表明,配体边缘原子仅当出现在包含配位原子的环上时才对OH与SAC成键有较大影响,这充分证明了OH吸附这一过程的局域性.综上,本文提供了Fe-N-C型SAC上完整的OH吸附键形成机制,强调了配位原子及其近邻原子对吸附活性的影响,为构建基于SAC拓扑特征的ORR活性描述符,实现SAC配体的快速筛选提供参考.

关键词：单原子催化剂氧还原反应配体拓扑结构能量分解分析密度泛函理论

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可穿戴光谱传感器在医疗监测中的研究进展

分析化学 2024年第04期52卷 449-459页

作者：吴其献胡玉斐李攻科中山大学化学学院

可穿戴光谱传感器是一种由柔性衬底、传感及检测分析单元组成的一体化智能器件，能够无创或微创地对汗液、经皮气体、伤口分泌物、皮下间质液、泪液、呼出气和唾液等人体生理体液中的化学物质进行快速检测和实时跟踪，在药物分析、疾病... 详细信息

可穿戴光谱传感器是一种由柔性衬底、传感及检测分析单元组成的一体化智能器件，能够无创或微创地对汗液、经皮气体、伤口分泌物、皮下间质液、泪液、呼出气和唾液等人体生理体液中的化学物质进行快速检测和实时跟踪，在药物分析、疾病诊断及健康监测等领域中具有重要意义。本文总结了2016年以来可穿戴比色、荧光及表面增强拉曼散射传感器的研究概况，基于可穿戴光谱传感器的组成，综述了表皮、眼部及口部形式的可穿戴光谱传感器的研究进展，并分析了可穿戴光谱传感器未来发展面临的挑战及机遇，以期为可穿戴光谱传感器的设计和开发提供参考。

关键词：可穿戴传感器光谱疾病诊断健康监测评述

来源：博看期刊

经由氮杂邻联烯醌中间体合成轴手性化合物的研究进展

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有机化学 2024年第1期44卷 159-172页

作者：姜权彬中山大学化学学院广州510006

轴手性化合物不仅是不对称合成领域重要的催化剂和配体,许多天然产物和药物也是轴手性化合物.因此,发展轴手性化合物的高效合成方法是有机化学的重要研究课题.相对已经被广泛研究的邻联烯醌中间体,基于氮杂邻联烯醌中间体的不对称催化... 详细信息

轴手性化合物不仅是不对称合成领域重要的催化剂和配体,许多天然产物和药物也是轴手性化合物.因此,发展轴手性化合物的高效合成方法是有机化学的重要研究课题.相对已经被广泛研究的邻联烯醌中间体,基于氮杂邻联烯醌中间体的不对称催化反应近年来才受到人们的关注,研究相对较少,有着很大的发展空间.总结了经由氮杂邻联烯醌中间体构建轴手性化合物的研究进展,介绍了反应范围、机理和合成应用.最后对该研究领域的发展前景进行了总结和展望.

关键词：氮杂邻联烯醌中间体轴手性化合物不对称催化

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低对称性能谷光子晶体中的拓扑光传输

物理学报 2024年第10期73卷 194-202页

作者：陈鸿翔刘墨点范智斌陈晓东中山大学物理学院广州510275

能谷光子晶体是研究拓扑光子学的重要平台之一,基于能谷光子晶体的新型光波导支持抗散射传输的能谷依赖边界态,提高了波导中的急弯传输效率,为光信息高效传输提供了新思路.另一方面,对称性在拓扑学和光子晶体研究中具有重要的物理意义... 详细信息

能谷光子晶体是研究拓扑光子学的重要平台之一,基于能谷光子晶体的新型光波导支持抗散射传输的能谷依赖边界态,提高了波导中的急弯传输效率,为光信息高效传输提供了新思路.另一方面,对称性在拓扑学和光子晶体研究中具有重要的物理意义和研究价值.例如,能谷光子晶体在破缺空间反演对称性的情况下表现出类量子能谷霍尔效应.目前,大多数能谷光子晶体具有C3对称性,而具有更低对称性的能谷光子晶体是否能够支持拓扑光传输仍然需要研究.本文通过调整能谷光子晶体的原胞形貌,构建了低对称性能谷光子晶体,并研究了其边界态的传输特性.研究结果表明,相对于C3对称性能谷光子晶体,低对称性能谷光子晶体的光子禁带变窄,但其边界态仍然能够实现单向激发以及抗散射传输.这一发现丰富了拓扑光子结构的多样性,为在低对称性结构中寻找拓扑保护光传输行为提供了指导.

关键词：能谷光子晶体对称性拓扑光传输

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量子均值估计算法研究进展

电子科技大学学报 2024年第4期53卷 605-610页

作者：冯世光高诚伸李绿周中山大学计算机学院广州510006

随机变量的均值估计问题一直是经典数据分析中研究的热点,均值估计算法的目的是通过对随机变量尽可能少地采样从而获得尽可能准确的均值估计值。量子计算作为一项革命性的技术,在一些问题上具有超越经典计算的优势。量子算法在均值估计... 详细信息

随机变量的均值估计问题一直是经典数据分析中研究的热点,均值估计算法的目的是通过对随机变量尽可能少地采样从而获得尽可能准确的均值估计值。量子计算作为一项革命性的技术,在一些问题上具有超越经典计算的优势。量子算法在均值估计问题上相对于经典算法具有平方加速,展现了量子计算的优越性。该文系统梳理了量子均值估计算法的发展历程,详细介绍了各阶段的算法流程及其优缺点,并对其主要应用场景进行了展示,最后讨论了量子均值估计算法的潜在发展方向。

关键词：随机变量均值估计量子算法 Grover算法

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考虑渠道竞争的社区团购新零售问题研究

管理工程学报 2024年第5期38卷 104-117页

作者：王夏阳陈思琦郑茵予中山大学管理学院广东广州510275 中山大学岭南学院广东广州510275

社区团购是新型冠状病毒疫情期新兴的一种新零售方式,而该模式存在滥用团长、低价倾销挤压实体店等扰乱市场和社会的问题。在此背景下,本文建立了涉及社区团购平台、团长、消费者和实体超市的理论模型,利用消费者选择理论、博弈论等方法... 详细信息

社区团购是新型冠状病毒疫情期新兴的一种新零售方式,而该模式存在滥用团长、低价倾销挤压实体店等扰乱市场和社会的问题。在此背景下,本文建立了涉及社区团购平台、团长、消费者和实体超市的理论模型,利用消费者选择理论、博弈论等方法,研究了社区团购平台在单一渠道市场和竞争渠道市场下选取团长和设置佣金比例的标准,分析了平台在竞争渠道中“恶意定价”策略的危害性,并为如何引导其合理竞争提供了政策指引。本文的研究表明:(1)社区团购平台选取高于特定价值的团长可以获得更高的利润;(2)社区团购的商品合理定价需要能够反映其为消费者所带来的流通便利价值;(3)社区团购平台“恶意定价”的行为是一种“竞争陷阱”,最终对其自身和对竞争者利益均不利,因而合理的政策引导必不可少。本文的研究有助于正确理解社区团购中的各方行为的内在机理,进而引导这一新零售模式在合理的竞争环境中健康规范运行。

关键词：社区团购团长价值博弈论恶意竞争陷阱便利价值

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基于球面沃罗诺伊的颗粒表面离散与重构方法

工程力学 2024年第9期41卷 245-256页

作者：吴峰黄林冲赖正首中山大学航空航天学院深圳518107 中山大学智能工程学院深圳518107

提出了一种基于球面沃罗诺伊、球谐函数及计算机断层扫描的岩土颗粒表面离散与重构方法。该方法在球坐标参数空间采样的基础上,采用带权重的加权球面质心沃罗诺伊对采样点进行自适应分布,并给出了两种表面重构的加权公式:基于径向距离... 详细信息

提出了一种基于球面沃罗诺伊、球谐函数及计算机断层扫描的岩土颗粒表面离散与重构方法。该方法在球坐标参数空间采样的基础上,采用带权重的加权球面质心沃罗诺伊对采样点进行自适应分布,并给出了两种表面重构的加权公式:基于径向距离加权和基于曲率加权。该方法适用于如二次曲面或球谐函数等隐式函数描述的颗粒表面的网格化离散,以及通过计算机断层等方法得到的颗粒原始表面的优化重构。其优点是:可以重构得到任意数量节点的表面网格;提供了一种控制表面网格节点分布密度的灵活方法。对重构后的颗粒进行形状参数分析和离散元模拟,分析并验证了该方法应用于颗粒表面离散与重构的有效性与准确性,其可以简化复杂的表面网格、减少颗粒表面节点,同时保证形状参数的误差在较小的范围,显著减少离散元模拟的时间成本,而不影响最终模拟结果。

关键词：岩土工程表面重构离散元沃罗诺伊球谐函数