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国际科技竞争环境下高等工程教育改革大势:新工程教育十大革新理念

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中国软科学 2024年第1期 1-11页

作者：陈向东洪冠新北京航空航天大学法国研究中心北京100191 北航中法航空学院杭州311115

分析、总结世界科技飞速发展、国际竞争日趋激烈大势之下的高等工程教育创新思想与实践,以国际国内相关研究为基础,综合十大类工程教育特别是卓越工程教育改革重要理念,并以工程教育的机制创新、教育思想创新、教育方法创新3个部分分类... 详细信息

分析、总结世界科技飞速发展、国际竞争日趋激烈大势之下的高等工程教育创新思想与实践,以国际国内相关研究为基础,综合十大类工程教育特别是卓越工程教育改革重要理念,并以工程教育的机制创新、教育思想创新、教育方法创新3个部分分类归纳相应的工程人才培育理念,突出本土工程—社会问题导向和面向未知工程世界发展格局,强调多个具有时代特征的新理念,如基础科学与解决工程“瓶颈”问题紧密结合、高效产学研构造、跨学科工程原型创造等重要机制和运行思想理念,以及基于项目的学习、学生为中心的学习、工程教育平台设施开发等方法理念。这些创新理念对我国工程教育,特别是高等工程教育机构推进卓越工程师教育改革提供政策和研究参考。

关键词：工程教育工程教育理念卓越工程卓越工程师教育

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融合模型量化和缓存优化的实时语音监测方法

计算机工程与应用 2024年

作者：吴非沈润楠陈宇北京市文化市场综合执法总队宣传与执法保障中心北京航空航天大学复杂关键软件环境全国重点实验室北京航空航天大学计算机学院北京航空航天大学沈元学院

针对文化市场新业态的监管需求，提出一种融合模型量化和缓存优化的实时语音监测方法。通过模型量化，在有限精度损失的情况下优化大模型加载速度并降低系统资源开销。在数据缓存优化方面采用最长公共前缀策略动态调整缓冲区设置，提升... 详细信息

针对文化市场新业态的监管需求，提出一种融合模型量化和缓存优化的实时语音监测方法。通过模型量化，在有限精度损失的情况下优化大模型加载速度并降低系统资源开销。在数据缓存优化方面采用最长公共前缀策略动态调整缓冲区设置，提升语音转录内容上下文关联同时降低词错率（WER）。最后，针对敏感内容训练基于BERT-TextCNN的敏感信息检测模型，建立非现场监管语音监测体系，实现对演出内容的实时监测和预警。实验结果表明，提出的模型量化方法在Whisper-large-v3预训练模型的FP16和FP32两个基准测试中分别能够提升2.62倍和2.11倍推理速度，与现有方法相比具有优势；在语音识别准确率和延迟方面，采用缓存优化策略后语音转录延迟平均降低了12.88%，中文词错率降低了14.42%；在语言类演出节目构成的真实数据集上进行实验，BERT-TextCNN模型对敏感内容的检测准确率达到92.66%与其他方法相比具有更高的精确度和召回率，证明所提方法能够有效支撑对小剧场等文化演出形式的非现场监管。

关键词：语音识别模型量化最长公共前缀敏感内容检测

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为老年人提供情感支持的虚拟代理研究现状

包装工程 2024年第2期45卷 142-153页

作者：金彤彤张为威张雨瑶王韫北京航空航天大学北京100191 清华大学北京100084

目的老龄化社会需要为老年人提供多种支持,以满足他们的不同需求,而老年人的情感需求往往被忽视。缺乏情感支持的信息产品会使老年用户难以应对使用中的挫折,从而阻碍其融入信息时代。虚拟代理作为一种承载情感化信息的交互工具,在为... 详细信息

目的老龄化社会需要为老年人提供多种支持,以满足他们的不同需求,而老年人的情感需求往往被忽视。缺乏情感支持的信息产品会使老年用户难以应对使用中的挫折,从而阻碍其融入信息时代。虚拟代理作为一种承载情感化信息的交互工具,在为用户提供情感支持和帮助方面具有一定的潜力。方法本研究采用系统性文献综述法,筛选并分析了国内外79篇关于虚拟代理和老年人的理论及案例研究。从虚拟代理的定义和特征、为老年人提供情感支持的类型、有利于提高情感支持效果的设计元素,以及未来发展趋势四方面总结了虚拟代理的研究现状。结论虚拟代理的视觉形象、语音交互和自适应特征有助于为老年人提供社交陪伴,增强他们对技术的信任和接受度。基于此,本文总结了提高虚拟代理情感表达能力的言语和非言语设计因素,同时考虑了相关的隐私伦理问题。最后提出了为老年人提供情感支持的虚拟代理研究的两个重要趋势,包括虚拟代理用于弥合老年人在信息产品和服务中的数字鸿沟,减少他们使用过程中的挫折;虚拟代理的应用环境将逐渐向移动设备和虚拟场景中转变。相关的研究结论从情感支持的角度为适老化虚拟代理的设计研究提供了理论参考。

关键词：情感支持虚拟代理老年人社交陪伴数字鸿沟

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基于改进MKELM的红外空间锥体目标识别

系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3257-3264页

作者：王彩云常韵李晓飞王佳宁吴钇达张慧雯南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 北京电子工程总体研究所北京100854

针对远距离探测时仅能获取目标的红外辐射强度序列、样本量有限、信噪比低而导致目标识别困难的问题,提出一种基于改进多核极限学习机(multiple kernel extreme learning machine,MKELM)的红外空间锥体目标识别方法。首先对红外辐射强... 详细信息

针对远距离探测时仅能获取目标的红外辐射强度序列、样本量有限、信噪比低而导致目标识别困难的问题,提出一种基于改进多核极限学习机(multiple kernel extreme learning machine,MKELM)的红外空间锥体目标识别方法。首先对红外辐射强度序列进行变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)并重构,然后对重构序列进行时域特征提取,最后采用鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)优化MKELM的参数组合,在仿真生成的空间锥体目标红外辐射强度序列数据集上进行目标分类识别实验。实验结果验证了所提算法的有效性,同时表明所提方法具有较好的识别准确性和鲁棒性。

关键词：红外辐射强度序列空间目标识别变分模态分解鲸鱼优化算法多核极限学习机

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高性能伺服电机泵关键技术及挑战

航空学报 2024年第15期45卷 1-25页

作者：吕定翀赵守军曾思付剑胡心童刘会祥苗克非付永领北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京精密机电控制设备研究所北京100076 控制执行机构技术创新中心北京100076

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开... 详细信息

伺服电机泵是电静液作动器的核心动力和控制部组件,其制约了作动器的极限输出性能。国际知名液压技术研究机构,如穆格、派克等,已推出了用于航空航天和高端民用装备的系列产品。近年来,中国多个科研机构及高等院校对高性能伺服电机泵开展了多方面技术研究,取得了一些突破性的进展,但关键技术仍不成熟。从航空航天应用特点出发,结合机器人、航海以及工业设备等多个领域,对高性能伺服电机泵相关研究进行了综述,总结了其发展和应用情况,分析了其在高端应用场景下的高功密、高动态、长寿命、低噪音和智能化等关键性能需求,基于此讨论了其在机理研究、设计理论和组件强化等方面的技术难点,为高性能电静液作动和核心部组件技术的进步提供支撑。

关键词：功率电传电静液作动器伺服电机泵功率密度动态特性集成设计

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光学显微成像助力肿瘤精准医疗

中国激光 2024年第9期51卷 42-60页

作者：杨彬岳蜀华王璞北京航空航天大学生物与医学工程学院北京市生物医学工程高精尖创新中心北京100083

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选... 详细信息

精准医疗是当下肿瘤诊疗的核心问题,即针对不同的病人定制治疗方案,以获得更好的治疗效果和预后。因肿瘤生物机制及诊疗方案的复杂性,现行基于基因测序和传统表型功能检测的肿瘤精准医疗临床实践,难以有效制定可覆盖大部分病患和药物选择的治疗方案。光学显微成像技术能够对肿瘤组织和细胞中的基因组、蛋白组和代谢组信息进行定量分析和空间定位,识别特定病患肿瘤分子特征和生化反应异常,从而建立起肿瘤基因组和表型组的认知桥梁。本文介绍了不同光学显微成像技术在肿瘤精准医疗领域的相关研究和应用,包括多重免疫荧光(mIF)、荧光原位杂交(FISH)和相干拉曼散射(CRS)等光学显微成像技术。这些技术可以从肿瘤微环境、分子特征和代谢组学等角度进行深入洞察,在肿瘤精准医疗领域发挥着重要作用.

关键词：肿瘤精准医疗二代测序表型功能检测光学显微成像相干拉曼散射中红外光热成像

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大功率双储液器环路热管运行特性的实验研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：秦海洋付静伟张如意王荔柏立战新乡航空工业(集团)有限公司北京航空航天大学航空科学与工程学院

先进战斗机机载电子设备向着高功率、高集成度以及微型化方向发展，发热量和热流密度持续增大，对机载高效热管理提出严峻挑战。针对上述需求，本文设计开发了一种大功率双储液器环路热管，以氨作为工质，传输距离2.30m，并对其开展全... 详细信息

先进战斗机机载电子设备向着高功率、高集成度以及微型化方向发展，发热量和热流密度持续增大，对机载高效热管理提出严峻挑战。针对上述需求，本文设计开发了一种大功率双储液器环路热管，以氨作为工质，传输距离2.30m，并对其开展全面系统的实验研究，重点考察其启动特性、传热能力以及热阻变化。实验结果表明，该双储液器环路热管能够在蒸发器处于不同姿态（水平姿态、有利姿态和不利姿态）下成功启动并平稳运行，达到900W以上的传热能力。该双储液器环路热管系统热阻随蒸发器热载荷的增大首先快速减小然后逐渐增大，系统热阻最小值约0.063℃/W。本文工作为未来机载高效热管理提供了一种新型技术手段和可行的解决方案。

关键词：环路热管机载热管理启动传热能力热阻

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基于混合策略的机坪车辆主动式实时调度方法

交通运输工程学报 2024年第3期24卷 251-265页

作者：包丹文陈卓姚馨宇周佳怡南京航空航天大学民航学院江苏南京211106

为解决不确定性事件造成的机坪车辆调度扰动问题,提出了一种基于混合策略的机坪车辆主动式实时调度方法;设计了一种考虑机坪分区的灵活运行机制,以允许车辆自适应调整停放区域;建立了一个混合整数规划模型,旨在最小化航班保障请求总响... 详细信息

为解决不确定性事件造成的机坪车辆调度扰动问题,提出了一种基于混合策略的机坪车辆主动式实时调度方法;设计了一种考虑机坪分区的灵活运行机制,以允许车辆自适应调整停放区域;建立了一个混合整数规划模型,旨在最小化航班保障请求总响应时间与机坪车辆总行驶距离;从时空双重维度考虑服务代价,引入车辆时空服务半径指标,设计了基于未来请求信息的灵活等待策略与动态搬迁策略;通过主动式调度策略提高航班保障服务质量,降低服务车辆运行成本,并以北京首都国际机场为实例进行了实证研究。研究结果表明:与传统调度模式相比,灵活运行机制可有效提高车辆运行效率,并缩短空闲车辆折返距离,请求总响应时间与车辆总行驶距离分别下降了37.0%和36.8%;灵活等待策略适用于航班起降密集的高峰时段,车辆总行驶距离缩短了11.6%;动态搬迁策略适用于覆盖范围较广的机坪区域,在请求总响应时间降低17.8%的同时会产生较高的搬迁成本,车辆总行驶距离将增加12.5%。由此可见,针对繁忙的大型枢纽机场,采用混合策略能够在航班保障服务质量与服务车辆运行成本间取得有效平衡。

关键词：航空运输动态车辆路径问题主动式实时调度等待策略搬迁策略机坪车辆

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柔性手爪机构设计与变刚度技术研究发展综述

机械工程学报 2024年第13期60卷 281-296页

作者：潘杰于靖军裴旭中国电力科学研究院有限公司北京100055 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

手爪是作业型机器人系统中重要组成部分,其作业形式和性能决定着机器人的整体能力。通过对手爪的创新设计可有效降低机器人对材料加工、零部件装配、运动感知和控制算法开发等依赖,显著提升机器人对复杂作业环境和对象的自适应能力。当... 详细信息

手爪是作业型机器人系统中重要组成部分,其作业形式和性能决定着机器人的整体能力。通过对手爪的创新设计可有效降低机器人对材料加工、零部件装配、运动感知和控制算法开发等依赖,显著提升机器人对复杂作业环境和对象的自适应能力。当前机器人手爪的种类主要分为刚性手爪和柔性手爪两大类。相比刚性手爪,柔性手爪在未知环境下作业、夹持几何非规则物体、夹持表面易碎物品和安全人机交互等方面具有良好的优势。与此同时,柔性手爪在实现柔顺性变形同时也存在因结构刚度不足而导致输出力小、操作精度差等问题,目前尚未被很好地解决,因此如何在保证柔性手爪柔顺变形的同时保持手爪的载荷输出能力是当前亟需解决的问题。针对柔性手爪的机构设计和变刚度技术共性话题,结合提升柔性手爪的形状自适应性和作业载荷能力的背景需求,从柔性手爪的构型设计和变刚度技术两个方面详细分析了柔性手爪在发展中所取得的显著进展和不足,系统总结了柔性手爪的研制技术和所面临的主要挑战,为柔性手爪的多功能化和智能化提供新思路,拓展柔性手爪的应用领域,提升机器人的整体作业能力。

关键词：柔性手爪柔顺变形自适应机构设计变刚度