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基于拦截概率的多弹区域协同覆盖制导方法

系统工程与电子技术 2025年

作者：华子清魏明英李运迁柳立坤崔正达北京电子工程总体研究所北京仿真中心

针对低精度指示条件下远程防空多弹协同拦截任务中，弹道散布大，各弹拦截区差异明显问题，提出了一种基于拦截概率的多弹区域协同覆盖制导方法。首先，通过对蒙特卡洛打靶得到的脱靶量落入概率分布进行非线性拟合，建立覆盖拦截区的拦... 详细信息

针对低精度指示条件下远程防空多弹协同拦截任务中，弹道散布大，各弹拦截区差异明显问题，提出了一种基于拦截概率的多弹区域协同覆盖制导方法。首先，通过对蒙特卡洛打靶得到的脱靶量落入概率分布进行非线性拟合，建立覆盖拦截区的拦截概率模型，作为区域覆盖优化问题中的覆盖节点，将区域拦截概率最高作为覆盖优化指标；其次，设计采用改进的Circle与Tent映射混合策略自适应粒子群(CT-HAPSO)区域覆盖优化算法，在目标误差区域内对各弹的拦截区进行覆盖优化分配，将分配后的各节点位置作为各弹中制导末段的导引点，通过高概率拦截区拼接及低概率拦截区叠加，扩大整体高概率拦截区，提高覆盖区域的整体拦截概率。最后，通过三维场景下的制导仿真，验证了本文所提方法的有效性。

关键词：拦截概率协同覆盖目标误差区域粒子群算法(PSO)

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面向AIoT的协同智能综述

计算机研究与发展 2025年第1期62卷 179-206页

作者：罗宇哲李玲侯朋朋于佳耕程丽敏张常有武延军赵琛中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

深度学习和物联网的融合发展有力地促进了AIoT生态的繁荣.一方面AIoT设备为深度学习提供了海量数据资源,另一方面深度学习使得AIoT设备更加智能化.为保护用户数据隐私和克服单个AIoT设备的资源瓶颈,联邦学习和协同推理成为了深度学习在A... 详细信息

深度学习和物联网的融合发展有力地促进了AIoT生态的繁荣.一方面AIoT设备为深度学习提供了海量数据资源,另一方面深度学习使得AIoT设备更加智能化.为保护用户数据隐私和克服单个AIoT设备的资源瓶颈,联邦学习和协同推理成为了深度学习在AIoT应用场景中广泛应用的重要支撑.联邦学习能在保护隐私的前提下有效利用用户的数据资源来训练深度学习模型,协同推理能借助多个设备的计算资源来提升推理的性能.引入了面向AIoT的协同智能的基本概念,围绕实现高效、安全的知识传递与算力供给,总结了近十年来联邦学习和协同推理算法以及架构和隐私安全3个方面的相关技术进展,介绍了联邦学习和协同推理在AIoT应用场景中的内在联系.从设备共用、模型共用、隐私安全机制协同和激励机制协同等方面展望了面向AIoT的协同智能的未来发展.

关键词：协同智能联邦学习协同推理智能物联网智能计算系统

空间聚类模式发现研究进展:概念、方法及应用

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地球信息科学学报 2025年第1期27卷 116-130页

作者：秦伟张修远白璐斌杜世宏北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学城市与环境学院北京100871

【意义】地理要素的空间聚类模式反映了要素的分布特征与空间格局,而模式发现对于揭示要素的空间分布规律、阐释地理现象的形成机制、理解人与空间的交互过程等具有重要意义。【进展】本文在阐述要素空间聚类模式内涵的基础上,梳理了空... 详细信息

【意义】地理要素的空间聚类模式反映了要素的分布特征与空间格局,而模式发现对于揭示要素的空间分布规律、阐释地理现象的形成机制、理解人与空间的交互过程等具有重要意义。【进展】本文在阐述要素空间聚类模式内涵的基础上,梳理了空间聚类模式发现的两类方法,即规则导向的模式提取和数据驱动的模式识别。规则导向的模式提取方法根据专家知识对模式特点进行归纳,用形式化的显式规则表达并约束、指导模式发现过程;数据驱动的模式识别方法从“专家”和“数据”两方面汲取知识,在专家知识的指导下,通过大量样本自动化地从多尺度、多视角学习要素的模式特点。随后,具体针对建筑、道路和水系三类典型要素,系统归纳了三类要素模式的分类体系和空间聚类模式发现方法,尤其以图深度学习为代表的数据驱动方法由于其强大的模式学习能力,在模式发现精度上优于规则导向的模式提取方法。【展望】未来,要素空间聚类模式发现规则库和样本集的知识汇聚、聚类模式的主动发现技术、高效聚类模式发现的图深度学习模型以及基于生成式AI的模式发现等将成为主要研究方向。

关键词：空间聚类模式模式发现建筑道路水系聚类深度学习

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机载红外平台下空中目标三维运动估计方法

红外技术 2025年第1期47卷 97-107页

作者：黄静颖马玉莹乔志平黄成章华北光电技术研究所北京100015

空中目标运动状态的自由度更高,目标的运动状态更难获知。现有的方法聚焦于二维空间(方位、俯仰)相对运动轨迹估算,忽略了侦查平台自身姿态变化对目标运动轨迹估算的干扰,难以直接应用于机载红外平台应用。针对该问题,本文提出一种机载... 详细信息

空中目标运动状态的自由度更高,目标的运动状态更难获知。现有的方法聚焦于二维空间(方位、俯仰)相对运动轨迹估算,忽略了侦查平台自身姿态变化对目标运动轨迹估算的干扰,难以直接应用于机载红外平台应用。针对该问题,本文提出一种机载红外平台下空中目标三维运动估计方法,测算目标在北西天坐标系下各向的运动状态。为提升目标位置估算的精度,本方法引入了目标距离信息,及侦查平台的自身姿态信息,提升红外目标运动状态估计的抗干扰性。本文方法首先采用基于TLD和卡尔曼滤波的目标跟踪模块,采用先检测后跟踪的策略,同时采用卡尔曼滤波缓解目标质心抖动对目标位置估算精度的影响;其次提出长短时策略距离预测模块,用于预测补充激光测距器未获取到的目标距离信息;最后通过基于先验信息的空中目标运动估计模块,获取目标在北西天坐标系下各向的运动状态,实现对空中目标三维运动信息估计。在已知空中目标三维运动信息条件下,通过本文方法可以反向解算目标在当前侦查系统的二维空间信息。实验结果表明,本方法目标距离预测结果误差小于50 m,参考坐标系下北西天各向速度误差小于25 m/s,当侦查系统姿态角发生变化时,本文方法对目标跟踪的稳定性优于卡尔曼滤波。

关键词：激光预测目标跟踪目标运动估计

动态响应和屏蔽效应对稠密等离子体中电子离子能量弛豫的影响

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物理学报 2025年第3期74卷 51-57页

作者：林成亮何斌吴勇王建国北京应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验室北京100088

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫... 详细信息

非平衡稠密等离子体中电子离子能量弛豫对理解惯性约束聚变、实验室等离子体和天体物理中的非平衡演化以及宏观热力学和输运性质至关重要.受密度及温度等环境效应的影响,等离子体中多种物理效应之间的竞合作用共同主导电子离子能量弛豫过程.本文从量子Lenard-Balescu动理学方程出发,建立了考虑电子和离子集体激发及其耦合效应的能量弛豫模型,并在此基础上采用电子离子解耦、静态极限和长波近似构建了不同的简化模型,系统研究了静态屏蔽、动态屏蔽、电子和离子等离激元激发及其耦合等效应对电子离子能量弛豫的影响机制.通过不同模型之间的对比,发现电子离子集体激发之间的耦合效应以及中等波长和短波区间的屏蔽效应对温热稠密等离子体中电子离子能量弛豫有着显著的影响.这一结论表明,准确描述等离子体中的动态响应和屏蔽效应将制约着相关物理体系中非平衡演化建模的精确性和有效性.

关键词：能量弛豫温热稠密物质等离子体屏蔽等离子体动态响应

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国家青少年科学素养测评项目的国际比较与经验借鉴——美国、澳大利亚和新西兰

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化学教育(中英文) 2025年第3期46卷 109-116页

作者：李秀菊李萌王梦倩中国科普研究所北京100081

以美国、澳大利亚、新西兰为例,从测评框架、测评工具及测评结果等3个维度,深入剖析并比较了国际上的科学素养测评体系建设经验,为我国构建青少年科学素养测评体系提出以下4点建议:以挖掘科技创新人才为目标,建立符合中国国情的科学素... 详细信息

以美国、澳大利亚、新西兰为例,从测评框架、测评工具及测评结果等3个维度,深入剖析并比较了国际上的科学素养测评体系建设经验,为我国构建青少年科学素养测评体系提出以下4点建议:以挖掘科技创新人才为目标,建立符合中国国情的科学素养测评框架;以跨学科问题解决能力发展为核心,开发全面、分层次的科学素养测评工具;以国际比较为视野,建立我国中小学科学素养测评尺度;以家庭、学校和社会协同参与为路径,指导中小学科学教育长效发展。

关键词：科学素养测评国际比较美国澳大利亚新西兰

临近空间高超声速飞行器快时变机动模型及轨迹预报

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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 244-253页

作者：朱金钊周荻陈晓波蔡明春哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 北京电子工程总体研究所北京100854

针对临近空间高超声速快时变机动目标的轨迹跟踪与弹道预报问题,首先以现有的针对慢时变机动目标的运动模型为基础,引入描述快时变机动特点的状态量,建立一种机动目标跟踪非线性模型,并证明基于该模型的非线性跟踪滤波系统的可观性。其... 详细信息

针对临近空间高超声速快时变机动目标的轨迹跟踪与弹道预报问题,首先以现有的针对慢时变机动目标的运动模型为基础,引入描述快时变机动特点的状态量,建立一种机动目标跟踪非线性模型,并证明基于该模型的非线性跟踪滤波系统的可观性。其次,针对该系统提出一种连续-离散测量插值混合型快收敛推广卡尔曼滤波器,还提出一种基于聚类分析的目标机动模式识别方法,并基于目标机动模式识别设计了预报器。仿真结果表明,对于做快时变机动的临近空间高超声速飞行器,采用所提出的机动模型,可以获得良好的跟踪和预报结果。

关键词：临近空间高超声速飞行器快时变机动模型聚类分析弹道预报

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从基因演化到细胞类型演化的理论思考

遗传 2025年第2期47卷 172-182页

作者：张力李川昀北京脑科学与类脑研究所北京102206 北京大学北京100871

在生命演化过程中,突变随机产生并被选择固定。同时物种逐步形成,产生各种生命形式。在传统演化理论体系中,突变被默认为遗传突变,体细胞突变仅在肿瘤、免疫和衰老等特定场景使用。选择在生命系统的多个层面发挥作用,包括基因、细胞、... 详细信息

在生命演化过程中,突变随机产生并被选择固定。同时物种逐步形成,产生各种生命形式。在传统演化理论体系中,突变被默认为遗传突变,体细胞突变仅在肿瘤、免疫和衰老等特定场景使用。选择在生命系统的多个层面发挥作用,包括基因、细胞、组织器官、个体、群体、物种,乃至生态系统。现代生命科学主流研究观点将遗传突变表述为基因型,将细胞类型及其他层面特征表述为表型,并发现表型由基因型和环境因素共同决定。目前,尚不清楚基因型和环境因素在细胞层面的作用机制,以及新细胞类型的产生和固定机制。本文从基因演化研究出发,依托现有演化理论体系,初步论述了细胞类型演化的理论定位和潜在的研究方向。

关键词：随机突变自然选择基因演化细胞类型演化

宏基因组二代测序对疑似骨关节结核患者的诊断价值

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中国防痨杂志 2025年第2期47卷 175-180页

作者：严广璇王雪钰王宇津兰汀隆聂文娟首都医科大学附属北京胸科医院骨科北京市结核病胸部肿瘤研究所北京101149 首都医科大学附属北京胸科医院结核一科北京市结核病胸部肿瘤研究所北京101149

目的:探讨宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)技术在疑似骨关节结核患者中的诊断价值。方法:回顾性分析2019年1月至2023年1月在首都医科大学附属北京胸科医院就诊的疑似骨关节结核患者176例(包括57例骨关... 详细信息

目的:探讨宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)技术在疑似骨关节结核患者中的诊断价值。方法:回顾性分析2019年1月至2023年1月在首都医科大学附属北京胸科医院就诊的疑似骨关节结核患者176例(包括57例骨关节结核患者和119例非结核性骨关节疾病患者),所有研究对象同时行BACTEC MGIT 960液体培养(简称“MGIT 960培养”)、GeneXpert MTB/RIF检测(简称“Xpert”检测)和mNGS检测。分析三种检测方法的阳性预测值、阴性预测值、敏感度及特异度。结果:mNGS检测疑似骨关节结核患者病灶标本结果中,化脓性细菌80例(45.5%)、分枝杆菌73例(41.5%)、真菌22例(12.5%)、放线菌1例(0.6%)。73例分枝杆菌中结核分枝杆菌57例,占32.4%。mNGS、Xpert和MGIT 960培养阳性预测值分别为87.7%(95%CI:77.6%~93.7%)、100.0%(95%CI:93.5%~100.0%)、100.0%(95%CI:89.4%~100.0%),mNGS、Xpert和MGIT 960培养的阴性预测值分别为94.1%(95%CI:88.9%~97.0%)、98.3%(95%CI:93.8%~99.6%)和83.2%(95%CI:78.5%~87.1%)。mNGS与Xpert检测的敏感度分别为87.7%(95%CI:76.3%~94.9%)、96.5%(95%CI:87.9%~99.6%),高于MGIT 960培养[57.9%(95%CI:44.1%~70.9%)]。mNGS、Xpert和MGIT 960培养的特异度分别为94.1%(95%CI:88.3%~97.6%)、100.0%(95%CI:96.9%~100.0%)、100.0%(95%CI:96.9%~100.0%)。结论:mNGS在疑似骨关节结核患者中具有较高的诊断价值。

关键词：结核骨关节分子诊断技术评价研究