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基于近红外水光谱组学的阿尔兹海默症诊断方法研究

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光电子·激光 2024年

作者：曾薇黄文昌曾蕊黎远鹏黄富荣胡君辉暨南大学光电工程系广西师范大学物理科学与技术学院

阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease， AD)是一种不可逆转的中枢神经系统退形性疾病，针对目前临床上AD诊断方法存在的主观性强、耗时、有创等缺点，无创、准确性高、可实现实时诊断的近红外光谱分析有巨大优势。本文对采集的已确诊为... 详细信息

阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease， AD)是一种不可逆转的中枢神经系统退形性疾病，针对目前临床上AD诊断方法存在的主观性强、耗时、有创等缺点，无创、准确性高、可实现实时诊断的近红外光谱分析有巨大优势。本文对采集的已确诊为阿尔兹海默症和健康的265例血清样品光谱信息，进行光谱分析和主成分分析，最后结合水光谱组学分析。结果表明：阿尔兹海默症病人在主成分分析（Principal component analysis， PCA）的前三个主成分分数中，PC1趋于负值，而健康人的PC1趋于正值。结合水光谱组学发现，AD患者在水光谱模式为多氢键和OH拉伸处的吸光度比正常人高，血清中水的大分子团存在的概率更高。相反，正常人在水光谱模式为单氢键、水合作用以及不含氢键的自由水处吸光度明显高于AD患者，血清中水的小分子团存在的概率更高。因此，基于近红外水光谱组学的阿尔兹海默症诊断方法是可行的。

关键词：阿尔兹海默症近红外光谱水光谱组学主成分分析

系列小分子液体中α弛豫与探针离子电导行为的对比研究

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物理学报 2024年

作者：赵兴宇王丽娜韩宏博尚洁莹伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室

液体中平动和转动的耦合性是凝聚态物理长期关注的问题之一，本文采用介电谱方法同时获得了系列小分子液体中α弛豫的弛豫时间和探针离子的电导率。样品包括具有不同分子形状和官能团的碳原子数跨度在3到14范围内的15种一元和二元小分... 详细信息

液体中平动和转动的耦合性是凝聚态物理长期关注的问题之一，本文采用介电谱方法同时获得了系列小分子液体中α弛豫的弛豫时间和探针离子的电导率。样品包括具有不同分子形状和官能团的碳原子数跨度在3到14范围内的15种一元和二元小分子液体。分析结果表明平动和转动的耦合性与液体分子的官能团并没有直接的对应关系，对分子形状、大小和离子大小也不是十分敏感，但是液体的微观结构是影响平动和转动耦合性的重要因素。也就是，无论在一元还是二元体系中，液体的微观结构没有改变时电导率的倒数和弛豫时间与温度的依赖关系具有一致性，这也为弛豫时间的测量提供了一种方法。研究结果还表明，液体中自身携带的杂质离子与定量掺入离子的电导率的温度依赖关系相同，为电解质溶解度低的有机小分子液体中离子电导率行为的研究提供了思路。本文中单羟基醇的实验结果也与单羟基醇中α弛豫而非Debye弛豫对应于体系结构弛豫的观点相一致。

关键词：平动和转动耦合弛豫时间离子电导率小分子液体

跨学科项目化学习的设计与实施——以“智能窗帘”为例

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中学物理 2024年第3期42卷 47-50页

作者：邓婉林黄致新华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

作为跨学科学习和项目化学习的合集,基于物理学科的跨学科项目化学习是“从生活走向物理,从物理走向社会”课程理念的具体体现,是实现“情境教学”的重要途径.通过对跨学科项目化学习的内涵、目标以及活动框架的分析,提出“智能窗帘”... 详细信息

作为跨学科学习和项目化学习的合集,基于物理学科的跨学科项目化学习是“从生活走向物理,从物理走向社会”课程理念的具体体现,是实现“情境教学”的重要途径.通过对跨学科项目化学习的内涵、目标以及活动框架的分析,提出“智能窗帘”的具体案例,为跨学科项目化学习的设计与实施提供参考,有助于立德树人根本任务的落实.

关键词：跨学科项目化学习核心素养智能窗帘

关于“利用手机Phyphox软件探究向心加速度公式”实验的再思考

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物理通报 2024年第3期 134-137页

作者：张明硕黄致新华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

对“利用手机Phyphox软件探究向心加速度公式”这一实验进行再思考,辨析此实验作为验证性实验或探究性实验的相关逻辑,讨论手机传感器位置的确认方法,并就利用Phyphox软件测量匀速或变速圆周运动的向心加速度时的注意事项做出相应说明,... 详细信息

对“利用手机Phyphox软件探究向心加速度公式”这一实验进行再思考,辨析此实验作为验证性实验或探究性实验的相关逻辑,讨论手机传感器位置的确认方法,并就利用Phyphox软件测量匀速或变速圆周运动的向心加速度时的注意事项做出相应说明,以希此实验在教学中能够得到更好的应用.

关键词：向心加速度 Phyphox 手机传感器学生实验

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替代法测量改装表内阻的误差分析

大学物理实验 2024年第1期37卷 37-40页

作者：刁宇轩邹宸钰王嘉睿谢晓梅熊水兵杨利建华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

本文旨在探讨电表改装实验中,用替代法测量表头内阻时,电源电压的取值对改装表内阻测量的影响。通过理论计算和实验探究的方法,发现较大电源电压导致测量误差增加的本质原因是保护电阻在整个电路的电阻中占比太高。本文的研究结果为提... 详细信息

本文旨在探讨电表改装实验中,用替代法测量表头内阻时,电源电压的取值对改装表内阻测量的影响。通过理论计算和实验探究的方法,发现较大电源电压导致测量误差增加的本质原因是保护电阻在整个电路的电阻中占比太高。本文的研究结果为提高替代法测量电阻的精度提供改进方向。

关键词：替代法改装表内阻不确定度电表灵敏度

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基于A2N改进的单图像超分辨重建网络

激光与光电子学进展 2024年

作者：曹华梁庄伟南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室

在单图像超分辨领域，A2N（Attention in Attention Network）的研究中发现并非所有的注意力模块都对网络有益。因此在网络的设计中可将输入特征分成注意力分支和无注意力分支，再根据输入特征利用动态注意力模块自适应调整这两个分支... 详细信息

在单图像超分辨领域，A2N（Attention in Attention Network）的研究中发现并非所有的注意力模块都对网络有益。因此在网络的设计中可将输入特征分成注意力分支和无注意力分支，再根据输入特征利用动态注意力模块自适应调整这两个分支上的权重，使得网络能够强化有用特征，抑制不重要特征。在实际应用场景中，轻量化的网络更加适合在资源受限的设备上运行。于是，本文在A2N的基础上进行了改进，通过削减原有网络中A2B（Attention in Attention Block）的数量，并引入轻量的感受野模块（Receptive Field Block）来提升网络的整体性能。此外，将L1损失调整为基于傅里叶变换的组合损失，将图像的空间域转换为频率域，从而使网络能够学习图像的频率特征。最终实验表明，改进后的A2N在实现性能提升的同时，参数量减少了约25%，计算复杂度减少了约20%，推理速度提升了15%。

关键词：超分辨深度学习感受野卷积神经网络

面向学科核心素养测评的课程图谱研究：价值探析、模型构建与应用

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当代教育论坛 2024年

作者：李祎赵雪妍张书琪范佳荣唐山师范学院物理科学与技术学院东北师范大学信息科学与技术学院

学科核心素养测评是完善人才培养和选拔机制的重要方面，已成为推动新时代基础教育改革的关键。鉴于学科核心素养在具体内涵和表现机制上的综合性与复杂性，实践视域下落实素养测评的探索仍然面临着测评项目属性把握困难、测评项目针对... 详细信息

学科核心素养测评是完善人才培养和选拔机制的重要方面，已成为推动新时代基础教育改革的关键。鉴于学科核心素养在具体内涵和表现机制上的综合性与复杂性，实践视域下落实素养测评的探索仍然面临着测评项目属性把握困难、测评项目针对性不强等现实困境。为全面刻画表征学生在利用学科知识解决问题的过程中反映出来的素养，研究依托课程图谱可视化测评的优势，基于理论分析法，构建以学科核心素养点为顶层指引、以学科知识体系为基础、以各种表现水平任务为核心的课程图谱结构模型；然后基于该模型，以初中物理学科为例构建课程图谱实例，并在实际教学测评应用中取得了良好的效果；最后，从支持计算机自适应测试开展、助力个性化学习追踪与诊断、优化习题训练智能导学过程的视角给出了课程图谱的数字化应用场景，为构建符合时代新要求的素养评价机制提供方向指引、理论框架和方法借鉴。

关键词：学科核心素养学科核心素养测评课程图谱表现性任务数字化应用

基于位置增强词向量和GRU-CNN的方面级情感分析模型研究

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计算机工程与应用 2024年第9期60卷 212-218页

作者：陶林娟华庚兴李波华中师范大学计算机学院武汉430079

方面级情感分析旨在判断一段文本中特定方面词的情感倾向,其核心问题是方面词的上下文如何准确表征。与现有研究主要关注注意力机制的改进不同,该文从词语表征和上下文编码模型两个方面进行改进。在词语表征方面,通过BERT模型和位置度... 详细信息

方面级情感分析旨在判断一段文本中特定方面词的情感倾向,其核心问题是方面词的上下文如何准确表征。与现有研究主要关注注意力机制的改进不同,该文从词语表征和上下文编码模型两个方面进行改进。在词语表征方面,通过BERT模型和位置度量公式获得增强的词向量表示;在上下文编码模型方面,使用GRU-CNN网络提取文本语义特征。在SemEval2014 Task4数据集上的实验表明,提出的模型在Restaurant和Laptop领域中的准确率分别达到了85.54%和80.35%,证实了所提出模型的有效性。

关键词：方面级情感分析卷积神经网络预训练词向量位置函数注意力机制

高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能

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人工晶体学报 2024年第4期53卷 649-655页

作者：李玉强杨健王帅郑基源赵炎周恒为刘玉学伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 东北师范大学物理学院长春130024

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2... 详细信息

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。

关键词：稀土离子荧光粉 Er^(3+)/Yb^(3+)共掺上转换荧光强度比温度传感高温固相法

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