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基于深度迁移学习的池沸腾瞬时状态快速识别方法

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中国科学：技术科学 2024年第6期54卷 1057-1068页

作者：张轩洪敏古江杭莫冬传衡益中山大学计算机学院广州510006 中山大学国家超级计算广州中心广州510006 中山大学广东省计算科学重点实验室广州510006 中山大学材料学院深圳518107 广东省先进热控材料及系统集成工程技术研究中心广州510275

沸腾过程高效传热的同时也面临着沸腾危机,而沸腾状态的瞬时识别与预测是维持“高功率密度电子器件”高效散热与延长生命周期的关键问题之一.得益于人工智能的快速发展,智能监测与快速识别技术逐渐被用于开发高效的沸腾状态检测器.传统... 详细信息

沸腾过程高效传热的同时也面临着沸腾危机,而沸腾状态的瞬时识别与预测是维持“高功率密度电子器件”高效散热与延长生命周期的关键问题之一.得益于人工智能的快速发展,智能监测与快速识别技术逐渐被用于开发高效的沸腾状态检测器.传统机器学习方法作为纯数据驱动方法难以摆脱对数据的过度依赖,而在实际沸腾应用场景下,模型会因为工况改变与数据稀缺面临泛化瓶颈.基于此,本文提出了一种基于深度迁移学习的池沸腾瞬时状态快速识别方法.首先基于卷积神经网络构建状态识别器OrigCNN,并利用自行开展的池沸腾实验获取沸腾瞬时状态数据集Dataset A训练源模型,测试准确率为100%;针对源模型的泛化瓶颈,本文以自有数据集Dataset A为源域,公开数据集Dataset B和Dataset C为目标域,在源模型OrigCNN中引入迁移学习技术构建深度迁移模型TLCNN,并分别使用目标域数据集的10%,5%,2.5%和1%构建小样本数据集用于迁移训练.测试结果表明,迁移训练样本数据量越多,TLCNN的测试准确率越高,以使用5%Dataset B(132张)进行迁移训练为例,TLCNN测试准确率达99.83%,临界状态检测假阴性率(false negative rate,FNR)为0.38%,证明该模型在实际场景切换时迁移应用的有效性与可靠性.此外,本文提出的深度迁移学习模型的识别效率在单机设备上即可达到毫秒级,对开发实时沸腾瞬态状态识别器及相应的数字孪生工具软件有重要的意义.

关键词：沸腾危机状态识别实时检测卷积神经网络迁移学习

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IoT即服务导读

无线电通信技术 2024年第4期50卷 615-617页

作者：陈翔中山大学中山大学电子与信息工程学院中山大学电子与信息工程实验教学中心中山大学电子信息科学与技术教研室

内容导读物联网(Internet of Things,IoT)技术，作为新兴生产力的关键性催化剂，正在成为激发新型产业形态、商业模式及发展动能的重要力量。其渗透至各行各业的过程，不仅揭示了业态多样性对服务需求的复杂性，也凸显了传统做法——为...

内容导读物联网(Internet of Things,IoT)技术，作为新兴生产力的关键性催化剂，正在成为激发新型产业形态、商业模式及发展动能的重要力量。其渗透至各行各业的过程，不仅揭示了业态多样性对服务需求的复杂性，也凸显了传统做法——为特定行业或单一业务独立开发物联网系统的局限性。这种方法不仅消耗大量的人力资源、时间及基础设施投入，还面临系统后期优化升级的严峻挑战，增加了维护的复杂度与成本。

关键词：

汉代图书整理活动的文体学意义——以刘向父子校书为中心

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文艺理论研究 2024年第3期44卷 196-206页

作者：李冠兰中山大学中国语言文学系 510275

以刘向父子为代表的汉代学人对日益繁富的典籍进行了系统的校订、整理、归类。《七略》将上古以来的图籍置于刘向父子所梳理的学术思想源流脉络之中,构建了以宗经为主导的文献谱系,为后世“文本于经”等文体学思想建立了理论框架。《别... 详细信息

以刘向父子为代表的汉代学人对日益繁富的典籍进行了系统的校订、整理、归类。《七略》将上古以来的图籍置于刘向父子所梳理的学术思想源流脉络之中,构建了以宗经为主导的文献谱系,为后世“文本于经”等文体学思想建立了理论框架。《别录》《七略》展现了刘向父子对诸种典籍及艺术形式的性质、来源、名称之含义、文本之风格的认识,从中可找到后世“原始以表末”“释名以章义”等文体学方法之雏形。《七略》对图书的归类、编次方法透露出潜在的文体观念,对部分“杂”类图书采用“以体序书”的方式进行整理和序次,可以看作分体别集的早期形式。班固《汉书·艺文志》对《七略》书目的调整是集部观念形成的前奏。

关键词：《七略》《别录》《汉书·艺文志》文体观念

1990-2019年中国归因于饮食危险因素的结直肠癌疾病负担分析

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中华流行病学杂志 2024年第2期45卷 200-206页

作者：赵清雅张彩霞中山大学公共卫生学院广州510080 中山大学公共卫生学院(深圳) 深圳518107

目的分析1990-2019年中国归因于饮食危险因素的结直肠癌的死亡率和伤残调整寿命年(DALY)的变化趋势。方法基于2019全球疾病负担(GBD2019)中归因于饮食危险因素(加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、钙摄入不足、纤维摄入不足、牛奶摄入... 详细信息

目的分析1990-2019年中国归因于饮食危险因素的结直肠癌的死亡率和伤残调整寿命年(DALY)的变化趋势。方法基于2019全球疾病负担(GBD2019)中归因于饮食危险因素(加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、钙摄入不足、纤维摄入不足、牛奶摄入不足、全谷物摄入不足和总饮食危险因素)的中国结直肠癌死亡率和DALY率数据,利用Joinpoint回归模型描述变化趋势,应用年龄-时期-队列模型分析年龄、时期、队列效应。结果Joinpoint回归分析结果显示,1990-2019年,归因于加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、牛奶摄入不足、全谷物摄入不足和总饮食危险因素的结直肠癌标化死亡率和标化DALY率整体呈上升趋势(P<0.05),归因于钙摄入不足和纤维摄入不足的结直肠癌标化死亡率和标化DALY率整体呈下降趋势(P<0.05)。65~79岁各年龄组归因于加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、牛奶摄入不足、全谷物摄入不足以及总饮食危险因素的结直肠癌死亡率和DALY率较25~64岁各年龄组上升速度更快,65~79岁各年龄组归因于钙摄入不足和纤维摄入不足较25~64岁各年龄组下降速度更慢。控制时期和队列效应后,归因于加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、钙摄入不足、纤维摄入不足、牛奶摄入不足、全谷物摄入不足和总饮食危险因素的结直肠癌死亡率和DALY率均随年龄增长呈上升趋势(P<0.05)。归因于加工肉制品摄入过量、红肉摄入过量、钙摄入不足、牛奶摄入不足、全谷物摄入不足、总饮食危险因素的结直肠癌死亡率和DALY率随时期、队列变化整体呈上升趋势,归因于纤维摄入不足随时期、队列变化整体呈下降趋势。各饮食危险因素的时期效应和队列效应均有统计学意义(P<0.001)。结论归因于饮食危险因素的中国结直肠癌疾病负担总体呈上升趋势,老年人为高危人群,在结直肠癌防治工作中需加强饮食危险因素的科普教育。

关键词：结直肠肿瘤全球疾病负担饮食危险因素年龄-时期-队列模型

用于多模态非线性光学显微成像的增益管理放大全光纤飞秒激光技术

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光子学报 2024年第8期53卷 130-139页

作者：雷如梦李中超李孝燊苏俊昌刘伟中山大学物理与天文学院珠海519000 中山大学理学院深圳518000 深圳综合粒子设施研究院深圳518000

基于增益管理非线性放大的机制,求解非线性薛定谔方程和速率方程对脉冲在增益光纤中的传播过程进行仿真,研究了脉冲在增益光纤中的演化过程。结果表明,优化预啁啾量和种子光强度,可改变脉冲在增益光纤中的增益曲线。在动态增益曲线与非... 详细信息

基于增益管理非线性放大的机制,求解非线性薛定谔方程和速率方程对脉冲在增益光纤中的传播过程进行仿真,研究了脉冲在增益光纤中的演化过程。结果表明,优化预啁啾量和种子光强度,可改变脉冲在增益光纤中的增益曲线。在动态增益曲线与非线性效应的共同作用下,输出光脉冲的频谱会迅速展宽数倍并带有线性啁啾,进而脉冲可被压缩至近傅里叶变换极限。为验证该超短脉冲产生方式的可行性,采用仿真结果中的最佳参数设置,成功设计并搭建了一台高能量、短脉宽、高质量的超快光纤光源。该光源可实现中心波长为1060 nm、重复频率为35 MHz、平均功率为267.4 mW以及脉冲宽度仅为39.5 fs的激光输出,与仿真结果高度一致。同现有的超短脉冲产生方式相比,本实验装置的结构更简单、造价更低、装置更紧凑、产生光束品质更佳。

关键词：多模态非线性光学显微成像增益管理非线性放大线性啁啾极端光谱展宽超短脉冲

基于FPGA的特征扩频卫星物联网链路设计与实现

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无线电通信技术 2024年第4期50卷 681-687页

作者：李嘉烨陈子贤陈翔中山大学系统科学与工程学院广东广州510006 中山大学电子与信息工程学院广东广州510006

随着卫星通信与地面无线通信的发展,通信系统频谱共用问题日益突出。传统扩频方法通常将外部干扰视作均匀功率谱信号,但此类方法对卫星通信频谱的利用尚不充分。采用信号功率谱特征与干扰信号功率谱特征互补塑形的特征扩频系统,更符合... 详细信息

随着卫星通信与地面无线通信的发展,通信系统频谱共用问题日益突出。传统扩频方法通常将外部干扰视作均匀功率谱信号,但此类方法对卫星通信频谱的利用尚不充分。采用信号功率谱特征与干扰信号功率谱特征互补塑形的特征扩频系统,更符合实际卫星通信中噪声频谱非均匀和小信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)的情况。设计了特征扩频的扩频与解扩方案的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)实现,借助成型的四相相移键控(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)通信链路,嵌入特征扩频模块对QPSK调制后的信号进行扩频幅度调制。在FPGA上实现了该方案,验证所完成的系统在发送端能正确对数据进行扩频处理,在接收端能识别扩频后的信号,并正确解析出来。该研究的结论有助于现代卫星通信中业务数据实现小信噪比和低误码率(Bit Error Rate, BER)传输。

关键词：卫星通信特征扩频现场可编程门阵列四相相移键控通信链路

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管窥人工智能与大数据地球科学研究新进展

地学前缘 2024年第4期31卷 1-6页

作者：周永章肖凡中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000 中山大学地球环境与资源研究中心广东珠海519000 中山大学广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东珠海519000

本期是《地学前缘》组织出版的“人工智能与大数据地质”主题专辑。它由17篇学术论文组成,涵盖了知识图谱、基于深度学习的图像识别、非结构化地质信息的机器可读表达、图形大数据与社区发现、关联规则算法、三维地质模拟与成矿预测、... 详细信息

本期是《地学前缘》组织出版的“人工智能与大数据地质”主题专辑。它由17篇学术论文组成,涵盖了知识图谱、基于深度学习的图像识别、非结构化地质信息的机器可读表达、图形大数据与社区发现、关联规则算法、三维地质模拟与成矿预测、物联网与在线监测系统等不同主题,提供了极其有价值的应用场景和研究案例,在一定程度上反映了中国人工智能与大数据地球科学领域研究的最新进展,值得同行关注。

关键词：知识图谱深度学习图像自动识别非结构地质信息社区发现大数据挖掘三维地质建模物联网标识

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动物性染色体剂量补偿

遗传 2024年

作者：陈小舒陈家璧中山大学中山医学院生物与医学遗传学系

性染色体的起源与演化是生物学领域长期关注的研究方向，动物界研究最多的两种性染色体系统是XY系统和ZW系统。Y/W染色体退化导致性连锁基因沉默和缺失，与常染色体基因以及同配型（XX/ZZ）的性连锁基因相比，异配型（XY/ZW）的性连锁... 详细信息

性染色体的起源与演化是生物学领域长期关注的研究方向，动物界研究最多的两种性染色体系统是XY系统和ZW系统。Y/W染色体退化导致性连锁基因沉默和缺失，与常染色体基因以及同配型（XX/ZZ）的性连锁基因相比，异配型（XY/ZW）的性连锁基因剂量减少。针对性染色体与常染色体的剂量失衡问题，目前已经提出了多种模型解释剂量补偿的进化机制。基于性染色体剂量效应研究的复杂性，本文首先总结了哺乳动物的转录组、蛋白质组、单倍体、单细胞等多个角度的研究结果，随后在多物种中总结了性染色体剂量效应在多个系统发育分支情况，最后归纳了剂量效应的理论模型以及研究展望。

关键词：性染色体剂量补偿剂量不敏感

品质因数对TM_(02)模相对论返波管工作模式影响

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物理学报 2024年第3期73卷 177-187页

作者：李雨晴王洪广翟永贵杨文晋王玥李韵李永东西安交通大学电子与信息学部电子物理与器件教育部重点实验室西安710049 西安空间无线电技术研究所西安710100

结合理论分析和数值模拟,研究了TM_(02)模过模结构相对论返波管的模式竞争机制.理论推导得到波纹波导中混合模式与圆波导中对应模式的近似关系,以近似模式作为波导输入来计算包含的高频结构S11参数曲线,分析各模式的品质因数.三维粒子... 详细信息

结合理论分析和数值模拟,研究了TM_(02)模过模结构相对论返波管的模式竞争机制.理论推导得到波纹波导中混合模式与圆波导中对应模式的近似关系,以近似模式作为波导输入来计算包含的高频结构S11参数曲线,分析各模式的品质因数.三维粒子模拟结果显示,当TM_(02)模式的耦合阻抗优势明显时,束波作用点基本不受两端反射影响,输出的其他模式微波主要是由互作用模式转换而来;当耦合阻抗优势不明显时,品质因数的改变会影响束波相互作用,起振模式随之变化.各模式群速度接近时,谐振对工作模式的影响的实质是末端反射主导下的品质因数对模式的影响.品质因数和耦合阻抗对返波管工作模式的共同作用为在输出模式稳定的前提下优化输出功率、降低磁场提供了更大空间,使用多目标优化设计算法对相对论返波管进行优化,最终三维模拟得到的返波管输出功率达到534 MW,TM_(02)模式输出功率占比94.95%.

关键词：相对论返波管模式竞争非轴对称模式粒子模拟

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