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多目标视觉追踪中的分组效应及其可加性

生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 111-122页

作者：王春地李姝婷邓虎北京航空航天大学人文社会科学学院心理系北京100191 北京大学回龙观临床医学院北京回龙观医院北京100096

如何减少注意资源的消耗、提升人类在动态视觉持续性注意任务中的表现,是持续性注意研究关注的重点问题,具有理论和实践的重要意义。多目标追踪任务是研究个体持续性注意的常用实验室方法。多目标追踪任务中,观察者可以利用基于物体特... 详细信息

如何减少注意资源的消耗、提升人类在动态视觉持续性注意任务中的表现,是持续性注意研究关注的重点问题,具有理论和实践的重要意义。多目标追踪任务是研究个体持续性注意的常用实验室方法。多目标追踪任务中,观察者可以利用基于物体特征的分组效应将多个运动目标知觉为一个更大的运动单元,从而减少注意资源的消耗、提高追踪任务表现。为了进一步节省注意资源、提升注意追踪的表现,研究者提出了注意追踪中分组效应的可加性问题。分组效应的可加性表现为基于两个及以上特征的分组对追踪表现的提高优于基于一个特征的分组。可加性的研究对理解不同分组效应的认知机制,个体动态视觉追踪中的注意机制和注意资源分配等具有重要意义。本文对以往的行为以及神经影像学研究进行了汇总,讨论了不同类型分组效应的知觉加工机制及其可加性,系统阐述了基于不同表面特征的不可加性,和基于表面特征与特定时空特征可加性的认知及其神经基础。未来可以从行为学实验角度探究更多基于不同特征分组效应的可加性,或者从注意追踪中基于不同分组效应的神经机制入手,探讨分组效应的可加性问题,为分组效应的分类及可加性研究提供更多认知和神经层面的依据。

关键词：多目标追踪分组效应可加性特征分组

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基于深度算子神经网络的翼型失速颤振预测

力学学报 2024年第3期56卷 626-634页

作者：席梓严戴玉婷黄广靖杨超北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 天目山实验室杭州310023

失速颤振是弹性结构大幅俯仰振动与动态失速气动力耦合所发生的一种单自由度失稳现象,需有效预测其失稳分岔速度与失稳后的极限环振荡幅值.针对NACA0012翼型大幅俯仰运动气动力预测问题,发展了由嵌入门限循环单元或长短时记忆神经网络... 详细信息

失速颤振是弹性结构大幅俯仰振动与动态失速气动力耦合所发生的一种单自由度失稳现象,需有效预测其失稳分岔速度与失稳后的极限环振荡幅值.针对NACA0012翼型大幅俯仰运动气动力预测问题,发展了由嵌入门限循环单元或长短时记忆神经网络单元的分支网络(branch net)和主干网络(trunk net)组成的深度算子神经网络(deep operator network, DeepONet)结构.通过给定大幅俯仰运动下的动态失速CFD气动力数据对深度算子神经网络参数进行训练,建立了高精度动态失速气动力的数据驱动模型,并有效预测其他俯仰运动下的非定常气动力.更进一步,将基于深度算子神经网络的非定常气动力数据驱动模型与结构动力学方程耦合,采用数值积分方法预测失速颤振的失稳分岔速度和不同速度下的极限环振荡特性.结果表明,在动态失速气动力预测精度方面,与普通循环神经网络相比,深度算子神经网络通过引入主干网络结构,可考虑运动与气动力间的迟滞特性,气动力预测平均绝对误差降低2%,误差分散性更低;在失速颤振预测方面,极限环振荡幅值误差在2%以内,增加来流速度输入的深度算子神经网络模型预测误差显著小于固定速度输入的算子模型.

关键词：失速颤振深度算子神经网络动态失速非定常气动力神经网络

元素掺杂对储氢容器用高强钢性能影响的第一性原理和分子动力学模拟

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物理学报 2024年第6期73卷 69-81页

作者：胡庭赫李直昊张千帆北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

高压气态储氢是当前氢能储运的重要方式,而高强钢材料则是储氢容器主要采用的材料之一.然而,其内部杂质元素和固有缺陷常导致其力学性能下降,从而降低了容器的承压能力和存储寿命.目前元素掺杂对于高强度钢力学性能的影响机制尚不完全明... 详细信息

高压气态储氢是当前氢能储运的重要方式,而高强钢材料则是储氢容器主要采用的材料之一.然而,其内部杂质元素和固有缺陷常导致其力学性能下降,从而降低了容器的承压能力和存储寿命.目前元素掺杂对于高强度钢力学性能的影响机制尚不完全明确,基于此,本文应用第一性原理计算模拟方法研究了Fe-M及Fe-C-M(M=Cr,Mn,Mo,As,Sb,Bi,Sn,Pb)体系中元素掺杂对其机械性能的影响.结果表明,Mn掺杂使得高强钢的弹性模量、体模量和剪切模量等增强,而其余元素的引入均使得高强钢的3种模量减弱,其中非过渡金属元素对3种模量的影响大于过渡金属元素.电子结构分析表明,过渡金属元素与Fe晶格有着更好的相容性.分子动力学模拟结果进一步显示H原子的注入显著地破坏了Fe多晶掺杂C,Cr,Mn元素体系的晶格有序性,而Cr元素的掺入则可以显著提升体系的位错密度.综上,本文探究了掺杂元素对单晶和多晶Fe力学性能的影响,对Fe基材料掺杂及缺陷对强度影响的机理研究具有较强的指导意义.

关键词：第一性原理分子动力学力学性能晶体缺陷

基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法

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北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 716-728页

作者：路辉张帆张宇轩北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究... 详细信息

飞机通信寻址与报告系统(ACARS)允许飞机和地面站之间发送和接收报文,在保障飞行安全、实现空中交通管制等方面具有重要意义。通信链路的噪声和频偏是影响ACARS信号接收性能的关键因素。针对ACARS信号接收过程中的失真等问题,深入研究频偏、噪声等因素与ACARS报文接收性能之间的关系;在充分考虑噪声与多普勒频移等因素的基础上,提出基于过零点斜率加窗解调的ACARS信号接收方法,并从理论和仿真分析2方面探讨不同方法的抗频偏抗噪声能力;设计并搭建基于软件无线电平台的ACARS信号接收系统。通过对ACARS报文接收性能的仿真分析和真实报文接收性能的对比分析,表明所提方法在提升抗噪声和频偏能力、降低误码率等方面均具有优势。

关键词：飞机通信寻址与报告系统噪声频偏软件无线电过零点斜率加窗解调

基于贝叶斯网络强化学习的复杂装备维修排故策略生成

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北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1354-1364页

作者：刘宝鼎于劲松韩丹阳唐荻音李鑫北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 中国运载火箭技术研究院北京100076

为解决传统启发式维修排故决策方法决策时间长、生成策略总成本高的问题,提出一种基于贝叶斯网络(BN)结合强化学习(RL)进行复杂装备维修排故策略生成方法。为更好地利用复杂装备模型知识,使用BN进行维修排故知识表述,并且为更加贴近复... 详细信息

为解决传统启发式维修排故决策方法决策时间长、生成策略总成本高的问题,提出一种基于贝叶斯网络(BN)结合强化学习(RL)进行复杂装备维修排故策略生成方法。为更好地利用复杂装备模型知识,使用BN进行维修排故知识表述,并且为更加贴近复杂装备实际情况,依据故障模式、影响和危害性分析(FMECA)的故障概率,经合理转化后作为BN的先验概率;为使用RL的决策过程生成维修排故策略,提出一种维修排故决策问题转化为RL问题的方法;为更好地求解转化得到的强化学习问题,引入观测-修复动作对(O-A)以减小问题规模,并设置动作掩码处理动态动作空间。仿真结果表明:在统一的性能指标下,所提BN-RL方法较传统方法获得更高的指标值,证明该方法的有效性和优越性。

关键词：强化学习贝叶斯网络维修排故策略生成复杂装备动态动作空间

一种基于时空运动信息交互建模的三维人体姿态估计方法

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图学学报 2024年第1期45卷 159-168页

作者：吕衡杨鸿宇北京航空航天大学计算机学院北京100191 北京航空航天大学人工智能研究院北京100191

三维人体姿态估计在虚拟现实和人机交互等领域具有重要作用。近年来,Transformer已被引入三维人体姿态估计领域,用于捕捉人体关节点的时空运动信息。然而,现有研究通常只关注于人体关节点群的整体运动,或只对单独的人体关节点运动进行建... 详细信息

三维人体姿态估计在虚拟现实和人机交互等领域具有重要作用。近年来,Transformer已被引入三维人体姿态估计领域,用于捕捉人体关节点的时空运动信息。然而,现有研究通常只关注于人体关节点群的整体运动,或只对单独的人体关节点运动进行建模,均没有深入地探讨每个关节点的独特运动模式及不同关节点运动间的相互影响。因此,提出了一种创新的方法,旨在细致地学习每帧中的二维人体关节点的空间信息,并对每个关节点的特定运动模式进行深入分析。通过设计一个基于Transformer编码器的运动信息交互模块,精确地捕捉不同关节点之间的动态运动关系。相较于已有直接对人体关节点的整体运动进行学习的模型,此方法能够使得预测精度提高约3%。与注重单节点运动的最先进MixSTE模型相比,该模型在捕捉关节点的时空特征方面更为高效,推理速度实现了20%以上提升,使其更适合于实时推理的场景。

关键词： 3D人体姿态估计 Transformer编码器关节点间运动时空信息关联实时推理

基于单高速相机3D-DIC的涡轮叶片全场振动测量

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振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 18-23,194页

作者：谢瑞丽许巍陈新潘兵北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中国航发北京航空材料研究院北京100195

采用成本较低、结构紧凑且使用便捷的单高速相机三维数字图像相关方法(single-camera high-speed three-dimensional digital image correlation,简称SCHS 3D-DIC)对涡轮叶片的振动特性进行试验研究。首先,介绍了测量装置和原理,以悬臂... 详细信息

采用成本较低、结构紧凑且使用便捷的单高速相机三维数字图像相关方法(single-camera high-speed three-dimensional digital image correlation,简称SCHS 3D-DIC)对涡轮叶片的振动特性进行试验研究。首先,介绍了测量装置和原理,以悬臂铝板为对象开展验证试验,结果证明了该测量系统的准确性与有效性;其次,开展了叶片的全场振动特性测量,得到了其三维形貌、模态特性、全场位移与应变分布,获得了叶片在振动载荷作用下的高应变区域位置及应变分布特点。研究表明,SCHS 3D-DIC方法相比常规双高速相机3D-DIC方法具有更高的视场利用率,适合于细长型的涡轮叶片的振动测量试验。

关键词：数字图像相关涡轮叶片振动测量单高速相机模态试验

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人工智能治理的算力维度:论算力互联互通

郑州大学学报(哲学社会科学版) 2024年

作者：赵精武周瑞珏北京航空航天大学法学院北京航空航天大学计算机学院

人工智能产业因ChatGPT、Sora等产品的出现而备受关注。为了促进和保障人工智能产业发展和技术创新,各国的人工智能立法活动也相继开启。在学界试图明确训练数据合理使用范围、算法安全风险预防等争议问题时,算力供给相关的法律问题未... 详细信息

人工智能产业因ChatGPT、Sora等产品的出现而备受关注。为了促进和保障人工智能产业发展和技术创新,各国的人工智能立法活动也相继开启。在学界试图明确训练数据合理使用范围、算法安全风险预防等争议问题时,算力供给相关的法律问题未能得到充分重视。特别是有关我国算力互联互通的研究大多聚焦于技术标准层面,忽视了算力互联互通作为一项法律制度的可能性与必要性。结合算力的业务流程来看,在算力生产整合阶段,“算力”是指具有资源型财产特征的算力资源,由国家统一管理规划;在算力供应交易阶段,“算力”是指具有私人财产属性的算力信息服务。因此,算力互联互通制度并非强制性的算力共享制度,而是基于政府必要干预的算力骨干网的强制有效连接和基于市场导向的算力市场交易的制度体系。在算力基础设施有序建设、算力资源可访问以及算力市场化交易三项基本原则导向下,算力互联互通制度化的根本目标是实现算力资源从生产到使用各环节的自由流动。

关键词：算力互联互通算力资源算力信息服务算力基础设施

大柔性机翼几何非线性结构降阶模型与气动弹性分析

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航空学报 2024年

作者：安朝赵睿谢长川杨超北京航空航天大学航空科学与工程学院杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院)

几何非线性气动弹性问题是大柔性飞行器设计中的关键问题，准确的大变形结构建模是几何非线性气动弹性分析的基础。相比非线性有限元方法，降阶模型具有阶次低，求解快的优势，但传统的结构模态建模方法并不适用于非线性结构。针对大柔... 详细信息

几何非线性气动弹性问题是大柔性飞行器设计中的关键问题，准确的大变形结构建模是几何非线性气动弹性分析的基础。相比非线性有限元方法，降阶模型具有阶次低，求解快的优势，但传统的结构模态建模方法并不适用于非线性结构。针对大柔性飞行器机翼，以结构模态作为基底建立非线性结构降阶模型，利用“非侵入式”方式求解非线性刚度系数，补充残量基函数提高结构变形计算精度，计算结果与非线性有限元方法对比具有很好的一致性。结合曲面涡格法建立几何非线性气动弹性分析框架，进行几何非线性静气动弹性变形、颤振及阵风响应分析。结果表明，几何非线性因素对于大柔性机翼气动弹性特性具有重要影响，基于非线性结构降阶模型建立的气动弹性分析方法能够兼顾分析精度、计算效率及复杂模型适用性。

关键词：几何非线性降阶模型气动弹性非线性颤振大柔性飞行器