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基于注意力的多尺度残差U-Net的海洋中尺度涡检测

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海洋与湖沼 2025年第1期56卷 64-76页

作者：王丽娜孙阳张红春王旭东董昌明南京信息工程大学人工智能学院(未来技术学院) 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 南京信息工程大学计算机学院南京信息工程大学海洋科学学院

海洋中尺度涡是一类重要的海洋现象，其特征是海洋中的螺旋运动，伴随着海水温度、营养物质以及能量的输送，对海洋生态系统和全球的气候变化起着重要影响。因此，海洋涡旋的智能识别成为海洋学的研究热点之一。由于海洋中尺度涡数量众... 详细信息

海洋中尺度涡是一类重要的海洋现象，其特征是海洋中的螺旋运动，伴随着海水温度、营养物质以及能量的输送，对海洋生态系统和全球的气候变化起着重要影响。因此，海洋涡旋的智能识别成为海洋学的研究热点之一。由于海洋中尺度涡数量众多且大小不同，存在检测精度不高问题。为了提高海洋中尺度涡的检测精度，提出一种基于注意力的多尺度残差U-Net的海洋涡旋检测模型(dual cross-attention-pyramid spilt attention-Res U-Net, DCA-PRUNet)。该模型采用基于注意力的编解码器结构。编解码结构中，引入金字塔分割注意力(pyramid spilt attention,PSA)以提取多尺度特征，并捕获不同涡旋的特征信息；此外，为了解决网络过深导致模型无法训练的问题，引入残差学习模块。同时，为了使解码器更好地恢复涡旋细节信息，引入双交叉注意力模块(dual cross-attention, DCA)捕获编码器各个阶段的特征依赖。选取西北太平洋海域的海平面异常(sea level anomaly,SLA)与海面温度(sea surface temperature,SST)数据进行建模，实验结果表明DCA-PRUNet涡旋检测的准确率达到95.12%,F1分数达到91.21%，显著优于现有的模型，验证了该模型的有效性。

关键词：海洋涡旋深度学习金字塔分割注意力残差学习双交叉注意力

基于深度神经网络的硅基混合复用/解复用器设计

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光学学报 2025年

作者：张淋谢龙勤相子涵蔡忠贸高亚太蒋卫锋南京信息工程大学自动化学院

深度神经网络（DNN）在光子器件的快速设计中展现出卓越性能，成为硅光子学领域的前沿技术。我们基于DNN逆向设计了一种TM0、TE0和TE1三种模式的硅基混合复用/解复用器，优化设计得到的混合复用/解复用器件尺寸为4.8×2.56μm2。实验测... 详细信息

深度神经网络（DNN）在光子器件的快速设计中展现出卓越性能，成为硅光子学领域的前沿技术。我们基于DNN逆向设计了一种TM0、TE0和TE1三种模式的硅基混合复用/解复用器，优化设计得到的混合复用/解复用器件尺寸为4.8×2.56μm2。实验测试结果显示，在1550 nm中心波长处，TM0、TE0和TE1模式插入损耗分别为0.56 dB、0.31 dB和0.93 dB，复用/解复用串扰小于-17.63 dB，且工作带宽大于100 nm。基于DNN的逆向设计方法可快速设计并实现高集成度、高性能硅基混合复用/解复用器，为大容量片上光通信和光互联提供关键器件。

关键词：深度神经网络逆向设计模分复用硅基混合复用/解复用器

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基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验设计

实验室研究与探索 2025年第1期44卷 30-34,49页

作者：吉小鹏张秀再南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为了提高信号处理综合实践课程的前沿性、挑战性和创新性,培养学生多课程知识综合运用能力,设计了一种基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验。采用星座旋转的隐蔽技术,将隐蔽信息映射到特殊的星座点,从而有效地提高抗检测性能;将极化... 详细信息

为了提高信号处理综合实践课程的前沿性、挑战性和创新性,培养学生多课程知识综合运用能力,设计了一种基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验。采用星座旋转的隐蔽技术,将隐蔽信息映射到特殊的星座点,从而有效地提高抗检测性能;将极化编码作为隐蔽通信的编码方式,即使在高发射信号信噪比下也能保证较好的抗检测性能;在基于软件定义无线电技术的教学实验平台上进行仿真,验证基于极化脏星座的无线隐蔽通信方案的有效性。该教学实验帮助学生深入理解数字信号处理、信息论与编码、通信原理等课程中相关理论知识,提高学生的工程实践能力。

关键词：极化编码星座旋转隐蔽通信香农极限教学实验

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有界黏性流体中自由球形粒子的声辐射力

物理学报 2025年第1期74卷 184-193页

作者：刘腾乔玉配宫门阳刘晓宙南京大学声学研究所近代声学教育部重点实验室南京210093 贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550025 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

声辐射力的研究是提高粒子操控技术的精确性和有效性的重要基础.基于声波动理论,建立了有界黏性流体中自由球形粒子的声辐射力计算模型,结合球函数的加性定理,推导了平面波垂直入射情况下相应的声辐射力解析表达式.理论计算中考虑了小... 详细信息

声辐射力的研究是提高粒子操控技术的精确性和有效性的重要基础.基于声波动理论,建立了有界黏性流体中自由球形粒子的声辐射力计算模型,结合球函数的加性定理,推导了平面波垂直入射情况下相应的声辐射力解析表达式.理论计算中考虑了小球为自由状态,将粒子的动力学方程作为计算声辐射力的修正项.在考虑流体黏度、粒子材料、粒子位置以及边界等因素对声辐射力影响的基础上进行数值计算.结果表明,随着流体黏度的增大,声辐射力曲线的共振峰被拓宽;相比于液体材料的小球,弹性材料小球的声辐射力的振荡现象更明显;随着阻抗边界反射系数的增大,声辐射力振幅增大;小球位置的不同主要影响其声辐射力的振荡现象.该研究为有界黏性流体中自由粒子的声操控提供了理论基础,并有助于生物医学等领域更好地利用声辐射力操控粒子.

关键词：黏性流体自由球形粒子声辐射力阻抗边界

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2022年夏季西北太平洋海洋热浪分布特征及形成机制

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热带海洋学报 2025年第1期44卷 82-92页

作者：周相润王莹智海海洋科学学院南京信息工程大学江苏南京210044 大气科学学院南京信息工程大学江苏南京210044

本文基于卫星遥感的珊瑚礁热浪监测数据集,对2022年7月1日—9月30日西北太平洋海域海洋热浪的分布特征进行分析,主要研究了热浪较强的三个区域单站点的典型海洋热浪过程及区域海洋热浪的形成机制。结果表明:(1)西北太平洋海洋热浪各属... 详细信息

本文基于卫星遥感的珊瑚礁热浪监测数据集,对2022年7月1日—9月30日西北太平洋海域海洋热浪的分布特征进行分析,主要研究了热浪较强的三个区域单站点的典型海洋热浪过程及区域海洋热浪的形成机制。结果表明:(1)西北太平洋海洋热浪各属性的空间分布,除了最大强度外,均具有一定的相似性,总体而言高值较为集中。(2)江苏外海海域的海洋热浪各属性显著高于其他海域;中国台湾附近黑潮流域海洋热浪最大强度不高,但持续时间较长;广东近海海域的海洋热浪属性值均高于西北太平洋的空间均值。(3)江苏外海海域92d内的一次海洋热浪生成,与西太平洋副热带高压扩张下的大气强迫联合作用,以及大气风场对黑潮流域大量感热以及潜热的输送过程密切相关。中国台湾附近黑潮流域以及广东近海海域的一次海洋热浪主要是由西太平洋副热带高压控制下增多的太阳辐射直接强迫所引起的。

关键词：海洋热浪西北太平洋大气强迫海表温度

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车联网产业创新应用型人才培养模式探索

高等工程教育研究 2025年第1期 27-33页

作者：张永宏王泉王骥无锡学院无锡学院车联网产业学院南京信息工程大学

培养车联网产业创新应用型人才,对于推动车联网发展、加速产业转型升级及提升国家创新能力具有深远意义。现有人才培养模式存在专业体系与市场需求不匹配、人才培养与产业发展脱节、产教协同育人合力不强等问题。“一群双动·三化·三... 详细信息

培养车联网产业创新应用型人才,对于推动车联网发展、加速产业转型升级及提升国家创新能力具有深远意义。现有人才培养模式存在专业体系与市场需求不匹配、人才培养与产业发展脱节、产教协同育人合力不强等问题。“一群双动·三化·三元”人才培养模式实施以专业集群为载体、以教师动态聘任与学生动态进出为抓手的教育教学机制,重构模块化、项目化、企业化课程与实践体系,创新高校、企业、园区三元协同育人机制。取得了较好实践成效,为培养契合车联网产业需求的创新应用型人才提供了有效路径。

关键词：车联网创新应用型人才人才培养产业发展

数据驱动幼儿区域活动学习分析：逻辑向度、现实困境和优化路径

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江苏教育研究 2025年第2期 34-39页

作者：徐金雷王楠朱静晶南京师范大学校长办公室南京师范大学教育科学学院南京市实验幼儿园

教育数字化转型是教育变革的必然趋势，学习分析基于数据阐释学习表现、揭示学习规律并提供适应性反馈，成为推动教育数字化转型的重要力量。目前，学前教育场域下的学习分析多依赖经验观察，以数据驱动幼儿区域活动的学习分析路径尚不... 详细信息

教育数字化转型是教育变革的必然趋势，学习分析基于数据阐释学习表现、揭示学习规律并提供适应性反馈，成为推动教育数字化转型的重要力量。目前，学前教育场域下的学习分析多依赖经验观察，以数据驱动幼儿区域活动的学习分析路径尚不明确。从政策指引、理论基础和实践趋向层面剖析数据驱动幼儿区域活动学习分析的理路，揭示了技术供给、学校变革和幼儿个体成长层面的现实困境。为实现数据的有效赋能与价值变现，未来应持续优化智能采集设备，低侵入性感知幼儿数据；秉持生态系统理论，科学化搭建学习分析环境；发挥技术联动作用，多角度分析幼儿学习信息；重视伦理隐私安全，全方位关注幼儿和谐发展，以期革新评价工作、提高保教质量。

关键词：大数据幼儿区域活动学习分析

系统论视阈下特别重大突发事件应急治理失灵模型研究

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灾害学 2025年第1期40卷 140-145页

作者：陈梁陈威王修来南京信息工程大学管理工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学人才大数据研究院江苏南京210044 东部战区总医院医学信息数据室江苏南京210002

顺应韧性治理的发展潮流,基于系统论破解特别重大突发事件应急治理失灵困境。结合中国应急管理部官方网站公布的特别重大突发事件调查报告,从“失灵溯源”的视角综合审视突发事件应急治理过程,根据技术应用、情报协同、组织治理在应急... 详细信息

顺应韧性治理的发展潮流,基于系统论破解特别重大突发事件应急治理失灵困境。结合中国应急管理部官方网站公布的特别重大突发事件调查报告,从“失灵溯源”的视角综合审视突发事件应急治理过程,根据技术应用、情报协同、组织治理在应急治理过程中赋能与失灵的双重效应,构建特别重大突发事件应急治理失灵模型。研究发现,技术应用子系统、情报协同子系统和组织治理子系统分别通过技术支持、数据获取和信息整合;情报收集、分析协同和共享传递;指挥协调、资源调度和决策执行的作用路径,共同影响特别重大突发事件的应急治理效能。在实际治理过程中,需要解决系统和要素之间的失灵困境,才能更好地赋能特别重大突发事件应急治理韧性。

关键词：特别重大突发事件应急治理失灵模型系统论

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基于多原型重放和对齐的类增量无源域适应

计算机科学 2025年第03期52卷 206-213页

作者：田青康陆禄周亮宇南京信息工程大学软件学院南京信息工程大学无锡研究院南京大学计算机软件新技术国家重点实验室

传统无源域适应通常假设目标域数据全部可用，然而在实际应用中目标域数据常以流的形式出现，即未标记的目标域中的类会依次增加，这无疑带来了新的挑战。首先，在每个时间步骤中，目标域的标签空间都是源域的一个子集，盲目对齐反而会... 详细信息

传统无源域适应通常假设目标域数据全部可用，然而在实际应用中目标域数据常以流的形式出现，即未标记的目标域中的类会依次增加，这无疑带来了新的挑战。首先，在每个时间步骤中，目标域的标签空间都是源域的一个子集，盲目对齐反而会导致模型性能下降；其次，在学习新类的过程中会破坏先前学习到的知识，导致之前知识的灾难性遗忘。为了解决这些问题，提出了一种基于多原型重放和对齐(MPRA)的方法。该方法通过累积预测概率检测目标域中的共享类来应对标签空间不一致问题，并采用多原型重放来处理灾难性遗忘，提高模型的记忆能力。同时，基于多原型和源模型权重进行跨域的对比学习，从而对齐特征分布，提高模型性能。大量的实验表明，所提方法在3个基准数据集上都取得了优越的表现。

关键词：无源域适应类增量学习多原型对比学习迁移学习