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温度和共混浓度对激基复合物与电致激基复合物共存体系的磁效率调控

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科学通报 2024年第4期69卷 596-605页

作者：吴雨廷朱洪强赵茜刘俊宏彭腾汪波熊祖洪西南大学物理科学与技术学院重庆400715 重庆师范大学物理与电子工程学院重庆401331

激基复合物(exciplex)和电致激基复合物(electroplex)经常同时产生于体异质结的有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs),有报道称利用这两种发射态共存的器件实现了高效率发光.器件高效率的物理机制与共存体系中自旋对态(... 详细信息

激基复合物(exciplex)和电致激基复合物(electroplex)经常同时产生于体异质结的有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs),有报道称利用这两种发射态共存的器件实现了高效率发光.器件高效率的物理机制与共存体系中自旋对态(spin-pair states)的微观过程有关,相关微观过程还有待深入研究.本文以特征的有机磁场效应(organic magnetic field effects)作为主要探测工具,通过改变器件的工作温度和给体与受体的共混比例来研究这种双发射态共存体系中自旋对态的演变过程.实验结果表明:降低发光器件的环境温度不仅会减弱从高能激基复合物到低能电致激基复合物的Dexter能量传递过程,而且因器件偏压增高还会引起电致激基复合物电荷转移(charge-transfer,CT)态的场致解离,使其数量较少,导致其CT态的反向系间窜越(reverse intersystem crossing,RISC)过程减弱.另外,增加发光层中给体的浓度会引起电荷注入更不平衡,增强过剩的空穴载流子与电致激基复合物的解离反应,这也会减弱电致激基复合物CT态的RISC过程.因此,温度降低或给体含量增多,器件的磁效率(magneto-efficiency,Mη)从原来受RISC过程主导的负磁效应转化为受系间窜越(intersystem crossing,ISC)过程主导的正磁效应.本工作有利于深入理解激基复合物和电致激基复合物共存体系中自旋对态的物理微观机制.

关键词：有机发光二极管磁效率反向系间窜越激基复合物电致激基复合物

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基于密集连接任务对齐的小目标检测算法

计算机工程与设计 2024年第4期45卷 1032-1038页

作者：田春欣陈绪君郑有凯华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

针对当前基于卷积神经网络的单阶段目标检测算法(YOLO系列、TOOD等)对高空拍摄场景下的小目标检测存在精度低、漏检、误检等问题,在TOOD算法基础上,提出一种基于密集连接任务对齐的小目标检测算法DATNet。为提升网络的检测能力,采用CSPD... 详细信息

针对当前基于卷积神经网络的单阶段目标检测算法(YOLO系列、TOOD等)对高空拍摄场景下的小目标检测存在精度低、漏检、误检等问题,在TOOD算法基础上,提出一种基于密集连接任务对齐的小目标检测算法DATNet。为提升网络的检测能力,采用CSPDarkNet网络提取输入图像特征,通过密集连接的方式融入空洞卷积,添加注意力模块捕捉感兴趣的目标区域,引入DIoU回归损失函数通过任务对齐的检测头来训练模型。实验结果表明,DATNet在VisDrone-DET数据集上相对于TOOD算法平均准确率提升1.7%,为小目标检测场景提供了一种技术方案。

关键词：密集连接空洞卷积任务对齐目标检测小目标上下文信息特征提取

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自动驾驶环境感知多任务去耦-融合算法

计算机应用 2024年第2期44卷 424-431页

作者：廖存燚郑毅刘玮瑾于欢刘守印华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079 武汉大学测绘学院武汉430079

自动驾驶车辆在行驶过程中,需要对行人和车辆同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务。提出一种基于深度学习的环境感知模型同时对三个任务进行多任务学习。首先,通过卷积神经网络对连续帧图像提取时空特征;然后,通过注意力机制... 详细信息

自动驾驶车辆在行驶过程中,需要对行人和车辆同时完成目标检测、实例分割和目标跟踪三个任务。提出一种基于深度学习的环境感知模型同时对三个任务进行多任务学习。首先,通过卷积神经网络对连续帧图像提取时空特征;然后,通过注意力机制对时空特征进行去耦再融合,充分利用任务间的相关性,实现不同任务对时空特征的差异化选择;最后,为平衡不同任务间的学习速率,使用动态加权平均的方式对模型进行训练。在KITTI数据集上的实验结果表明,所提模型在目标检测方面,比CenterTrack模型F1得分提高了0.6个百分点;在目标跟踪方面,比TraDeS(Track to Detect and Segment)模型多目标跟踪精度(MOTA)提高了0.7个百分点;在实例分割方面,比SOLOv2(Segmenting Objects by LOcations version 2)模型AP_(50)和AP_(75)分别提高了7.4和3.9个百分点。

关键词：自动驾驶环境感知目标检测实例分割目标跟踪多任务学习

近十年中学教师物理教育研究热点分析与启示——基于《物理教学》与《物理教师》载文(2013~2022年)的计量分析

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物理教学 2024年第2期46卷 11-15,36页

作者：官文聪乔翠兰华中师范大学物理科学与技术学院湖北430079 深圳中学广东518024

选取2013~2022年发表在《物理教学》与《物理教师》期刊中由中学教师独立或参与撰写的物理教育研究论文作为研究对象,采用文献计量与内容分析法研究论文作者特征、文献地域分布特征以及研究主题特征。结果显示:合作研究比例逐年增加;论... 详细信息

选取2013~2022年发表在《物理教学》与《物理教师》期刊中由中学教师独立或参与撰写的物理教育研究论文作为研究对象,采用文献计量与内容分析法研究论文作者特征、文献地域分布特征以及研究主题特征。结果显示:合作研究比例逐年增加;论文作者省份差异悬殊;习题、实验、教学策略与设计研究是稳定的研究热点;物理学科核心素养受到热切关注,但其所包含的四个方面受关注度较低;思辨研究是最主要的研究范式,实证研究方法较少。基于分析结果,对中学教师物理教育研究提出强化合作研究、均衡研究主题等建议。

关键词：中学教师物理教育研究研究综述热点分析

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相对不应态影响螺旋波演化行为的原因

计算物理 2024年

作者：石晨邓敏艺广西师范大学物理科学与技术学院

用元胞自动机模型研究了激发介质相对不应态所致传导速度（CV）恢复和动作电位持续时长（APD）恢复及其对螺旋波演化行为的影响，数值模拟结果表明，当激发性较低时，相对不应态下的激发介质不能被激发，CV恢复曲线斜率接近零、APD恢复... 详细信息

用元胞自动机模型研究了激发介质相对不应态所致传导速度（CV）恢复和动作电位持续时长（APD）恢复及其对螺旋波演化行为的影响，数值模拟结果表明，当激发性较低时，相对不应态下的激发介质不能被激发，CV恢复曲线斜率接近零、APD恢复曲线斜率为零，螺旋波斑图能维持连续从而稳定旋转或漫游；当激发性较高时，相对不应态下的激发介质就能被激发，CV恢复曲线和APD恢复曲线的斜率都非零，且CV恢复曲线越陡峭，螺旋波断裂程度越严重，而APD恢复曲线最大斜率大于1是导致螺旋波断裂为多螺旋波的原因。数值模拟结果还表明激发介质的CV恢复与APD恢复呈正相关的关系，这个结论与实验结果一致。本文结果可为理解激发介质螺旋波演化行为的影响机制提供参考。

关键词：激发介质相对不应态恢复关系螺旋波元胞自动机

基于低复杂度加法网络的非正交多址接入短报文多用户检测算法研究

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2409-2417页

作者：王骥李子龙肖健李涣哲谢文武余超华中师范大学物理科学与技术学院湖南理工学院信息科学与工程学院

针对非正交多址接入(NOMA)系统中，接收机使用串行干扰删除算法译码时需要已知干扰用户的调制方式而产生额外的信令开销问题，该文提出一种基于联合星座轨迹图和深度学习的NOMA短包传输干扰用户调制方式盲检测算法。考虑在通信设备部署... 详细信息

针对非正交多址接入(NOMA)系统中，接收机使用串行干扰删除算法译码时需要已知干扰用户的调制方式而产生额外的信令开销问题，该文提出一种基于联合星座轨迹图和深度学习的NOMA短包传输干扰用户调制方式盲检测算法。考虑在通信设备部署神经网络时存在计算复杂度高和能量消耗大等不足，将原始卷积神经网络替换为深度加法网络，在调制检测准确率，计算延迟和能耗等方面进行了充分比较，使用时域过采样技术改善低信噪比下的识别率。最后分析并验证了功率分配，数据包长度对检测性能的影响。

关键词：非正交多址接入调制检测深度加法网络过采样

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基于ZYNQ的通用智能超表面控制系统设计

激光杂志 2024年

作者：王波丁逸凡王坤陆远张青林华中师范大学物理科学与技术学院上海航天电子技术研究所

现有的智能超表面电控系统，在量化精度、通道切换速率、超大阵列适配、标准产品化等方面无法满足其快速发展的需求。本文设计并实现了一种基于ZYNQ的通用超表面控制系统，该系统由四套128通道高精度可编程电压输出控制器级联而成，单... 详细信息

现有的智能超表面电控系统，在量化精度、通道切换速率、超大阵列适配、标准产品化等方面无法满足其快速发展的需求。本文设计并实现了一种基于ZYNQ的通用超表面控制系统，该系统由四套128通道高精度可编程电压输出控制器级联而成，单个控制器使用ZYNQ的逻辑部分对8片DAC同时控制，提高切换速率，可实现128通道电压独立输出，所有通道均支持输出电压0～20V连续可调、输出精度0.05V、响应速率小于1.5ms，通过将四套控制器级联实现512路电压输出，根据预设定的电压编码实现智能超表面动态控制。实验结果表明：本控制系统输出电压满足设计指标，具有输出精度高、响应速度快，通道数多，使用灵活方便等优点，满足智能超表面控制的需求。

关键词：智能超表面 ZYNQ 多路电压源控制系统 FPGA ARM

基于YOLOv5s的轻量级茶叶嫩芽终端检测模型

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浙江农业学报 2024年第6期 1413-1424页

作者：朱铭敏张国平谭建军孙玲姣朱黎焦洁 1.华中师范大学物理科学与技术学院 2.湖北恩施学院智能工程学院 3.湖北民族大学智能科学与工程学院华中师范大学物理科学与技术学院湖北民族大学智能科学与工程学院湖北恩施学院智能工程学院

在茶园环境中快速精准识别茶叶嫩芽是实现智能化采茶的关键技术之一，但茶芽检测模型的复杂性导致模型参数量大、计算量大、模型尺寸大，限制了模型在采茶机器人嵌入式设备的部署。鉴于此，本文提出一种基于YOLOv5s的轻量级茶叶嫩芽终... 详细信息

在茶园环境中快速精准识别茶叶嫩芽是实现智能化采茶的关键技术之一，但茶芽检测模型的复杂性导致模型参数量大、计算量大、模型尺寸大，限制了模型在采茶机器人嵌入式设备的部署。鉴于此，本文提出一种基于YOLOv5s的轻量级茶叶嫩芽终端检测模型。首先，使用轻量级网络GhostNet替换YOLOv5s中的Backbone网络，并重构Neck网络，降低模型的参数量、计算量和内存占用量，改进后的模型分别降低了47.64%、49.36%、45.51%。其次，通过引入协调注意力(coordinate attention, CA)机制，抑制图像背景信息，增强模型对茶叶嫩芽的特征提取能力。接着，在Neck网络引入多尺度特征融合(multi-scale context, MSC)模块，有效融合浅层图像特征和深层语义特征，帮助网络模型提取有效识别信息。最后，使用边界框回归损失函数EIOU替换CIOU,加快损失函数收敛速度，提高茶叶嫩芽边界框定位精度。试验结果表明，与原YOLOv5s模型相比，改进模型的参数量、计算量以及模型内存占用量分别降低了3 Mb、7.3 Gb和6.37 Mb,检测精度提升0.3%。通过模型转换将该模型移植到树莓派平台，经过环境部署和推理引擎加速，达到了轻量级模型在资源和算力有限的树莓派上对茶叶嫩芽检测的目的，在一定程度上提高了茶叶嫩芽的识别精确度，为茶叶嫩芽的智能化采摘提供了理论研究和技术支持。

关键词：茶叶嫩芽检测树莓派轻量级注意力机制

LHCb实验上底强子衰变直接CP破坏的测量

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科学通报 2024年

作者：钱文斌杨友华张宇周晓康华中师范大学物理科学与技术学院 Department of Physics University of Genova e istituto di Nazionale di Fiscia Nucleare 南华大学核科学技术学院中国科学院大学物理学院

CP破坏是解释宇宙中观测到的正反物质不对称的必要条件之一.粒子物理标准模型中CP破坏的唯一来源CKM矩阵给出的CP破坏远不足以解释宇宙中正反物质不对称的程度,亟需寻找新的CP破坏来源.通过底强子直接CP破坏的测量和精确检验CKM矩阵的... 详细信息

CP破坏是解释宇宙中观测到的正反物质不对称的必要条件之一.粒子物理标准模型中CP破坏的唯一来源CKM矩阵给出的CP破坏远不足以解释宇宙中正反物质不对称的程度,亟需寻找新的CP破坏来源.通过底强子直接CP破坏的测量和精确检验CKM矩阵的幺正性,寻找超出标准模型的新机制是理解上述问题的重要途径. LHCb实验有目前世界上最大的底强子数据样本,为精确测量CP破坏提供了理想研究场所.本文介绍了LHCb实验上底强子直接CP破坏研究的前沿进展,包括CKM相角γ和底强子非粲衰变直接CP破坏的最新测量结果及理论实验所关注的热点问题等.

关键词： CP破坏味物理 CKM矩阵 LHCb实验