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美国高校与中学合作培养拔尖创新人才的实践

高等工程教育研究 2024年第3期 9-14,72页

作者：常桐善赵军镜赵蕾西安欧亚学院加州大学校长办公室杭州师范大学经亨颐教育学院

美国高校和中学合作构建的支持中学生高深学习的制度和实践体系完整而有效,为培养拔尖创新人才提供了生源基础。高校的支持和激励方式包括招生评价、优先注册课程、专业选择、参与教师科研、学分认可等。高中和大学提供的机会包括先修... 详细信息

美国高校和中学合作构建的支持中学生高深学习的制度和实践体系完整而有效,为培养拔尖创新人才提供了生源基础。高校的支持和激励方式包括招生评价、优先注册课程、专业选择、参与教师科研、学分认可等。高中和大学提供的机会包括先修课程、国际学士学位课程、荣誉课程、社区学院课程等。这些教育实践既符合教育哲学优势发展原则,也有助于学生拓宽学科视野、增强学习兴趣、提升探索兴趣和创新思维能力。加州大学的数据表明,中学生高深学习成果对核心能力发展、学业完成及研究生学习均具有积极影响作用。

关键词：美国高等教育美国中学教育拔尖人才创新人才高深学习

联合图像通道与像素双注意力机制精细化单幅图像去雪

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光学精密工程 2024年第12期32卷 1954-1964页

作者：石明珠糟斌苏宇皓林芯卉孔思琪谭慕贤天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

针对雪天退化图像中不规则和多变的雪花形态,提出一种双注意力机制的精细化图像去雪网络(Dual Attention Refinement Desnowing Network,DARDNet)。网络引入维度拆分处理策略,并行处理通道和像素双维度特征,旨在有效配置两种注意力机制... 详细信息

针对雪天退化图像中不规则和多变的雪花形态,提出一种双注意力机制的精细化图像去雪网络(Dual Attention Refinement Desnowing Network,DARDNet)。网络引入维度拆分处理策略,并行处理通道和像素双维度特征,旨在有效配置两种注意力机制,兼顾提取复杂特征和保护纹理细节。其中,通道注意力机制针对雪花形态构建基础模块,形成U型金字塔结构分层提取深层次特征;像素注意力机制结合卷积形成自校准模块,串联高效Transformer关注图像纹理细节;两种注意力机制并行化处理后进行特征融合,提升信息融合度。在CSD,SRRS和Snow100K三个数据集上进行验证测试,其中在CSD数据集上PSNR达到32.16 dB,SSIM达到0.96。本文方法在处理多种雪花形态方面具有一定优势,能很好地重建纹理细节,获得高质量的去雪图像。

关键词：单幅图像去雪通道注意力机制像素注意力机制深度图像先验

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自由空间连续变量量子密钥分发的信道透射率起伏特性仿真研究

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红外与激光工程 2024年第8期53卷 155-163页

作者：吴治庚李明姚正皓王天一天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津师范大学天津市无线电能传输与无线通信重点实验室天津300387 贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量... 详细信息

自由空间量子信道的透射率在连续变量量子密钥分发的安全性分析中扮演重要角色。自由空间中的大气湍流导致透射率随机起伏,从而影响连续变量量子密钥分发。现有研究的自由空间量子信道透射率数学模型缺乏大气湍流效应物理层面的综合考量,因此在精确表征透射率方面存在局限性。文中从大气湍流的物理本质出发,采用分步传输结合相位屏平板方法对自由空间量子信道进行数值仿真研究,并将仿真结果与已有的数学模型进行了对比分析。对自由空间量子信道数值仿真执行10~5次,计算透射率并进行数理统计,得到自由空间量子信道透射率的概率密度,结果表明,采用改进Von Karman大气湍流谱模型能够精确实现真实的自由空间量子信道,而采用Kolmogorov大气湍流谱模型仿真计算得到的自由空间量子信道透射率被高估,最大误差达到5.28%;将数值仿真精确实现的透射率概率密度与已有的椭圆光束近似模型和光束漂移模型进行比较,发现这些模型均低估透射率,与真实的自由空间量子信道情况存在一定差异。研究结果能够精确表征自由空间量子信道透射率的随机起伏特性,可用于准确评估自由空间连续变量量子密钥分发的安全性。

关键词：自由空间连续变量量子密钥分发透射率随机起伏大气湍流

基于表面粗糙度和反射率多目标优化的6061铝合金超精密车削工艺研究

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表面技术 2024年第12期53卷 193-206页

作者：王光余靳刚李占杰谭辉詹奇云林怀鑫王晓然天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 天津航天机电设备研究所天津300301

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超... 详细信息

目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超精密车削正交试验,研究了切削工艺参数(主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀尖半径)对6061铝合金滚压件表面粗糙度及表面光学反射率的影响规律。最后,采用灰色关联分析方法,将多个工艺目标参数优化问题转化为单目标的灰色关联度优化问题,通过超精密车削试验对优化结果进行验证。结果主轴转速对表面粗糙度Ra和Sa的影响最显著,其次是刀尖半径和背吃刀量,进给速度的影响最小;工艺参数对可见光波段和中红外光波段反射率的影响程度与表面粗糙度一致,各参数按对近红外光波段反射率影响程度由大到小的顺序依次为背吃刀量、刀尖半径、进给速度、主轴转速;通过灰色关联分析获得优化工艺参数组合为主轴转速3000 r/min、进给速度10 mm/min、背吃刀量5μm、刀尖半径0.5 mm,此时对应的表面粗糙度R_(a)和S_(a)分别为2.162 nm和7.855 nm,可见光、近红外光、中红外光波段反射率分别为88.892%、88.893%、97.788%。结论通过优化结果能够有效降低表面粗糙度、提升表面光学反射率,对制造高水平金属反射镜具有十分重要的现实意义和研究价值。

关键词：单点金刚石车削 6061铝合金正交试验表面粗糙度表面光学反射率灰色关联分析

西部大开发战略背景下助力西部高校办学质量提升

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中国民族教育 2024年第7期 71-73页

作者：孙景宏林飞北京科技大学党委北京科技大学帮扶工作办公室北京科技大学党委办公室北京科技大学校长办公室

随着新时代西部大开发战略的深入实施,高等教育在促进区域协调发展中的作用愈发凸显。北京科技大学多年来对口支援伊犁师范大学、新疆工程学院、兰州理工大学等西部高校,既有效促进了西部高校办学能力的提升,也服务了当地民族地区经济... 详细信息

随着新时代西部大开发战略的深入实施,高等教育在促进区域协调发展中的作用愈发凸显。北京科技大学多年来对口支援伊犁师范大学、新疆工程学院、兰州理工大学等西部高校,既有效促进了西部高校办学能力的提升,也服务了当地民族地区经济社会的高质量发展。

关键词：西部高校有效促进高等教育西部大开发战略兰州理工大学对口支援区域协调高校办学

面向运动决策识别的fNIRS-BCI应用研究

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中国激光 2024年第15期51卷 184-193页

作者：秦转萍刘欣霖路光达张伟刘东远高峰天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222 天津市信息传感与智能控制重点实验室天津300222 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

便捷可靠地获得日常情境下的脑激活模式是实现脑机接口实用化的重要前提。额叶作为参与人认知、决策和执行过程的重要脑区,其结构平整且无毛发遮挡,特别适合使用基于功能性近红外光谱技术(fNIRS)的便携式设备进行日常情境脑激活信息的... 详细信息

便捷可靠地获得日常情境下的脑激活模式是实现脑机接口实用化的重要前提。额叶作为参与人认知、决策和执行过程的重要脑区,其结构平整且无毛发遮挡,特别适合使用基于功能性近红外光谱技术(fNIRS)的便携式设备进行日常情境脑激活信息的可靠测量。以实用化fNIRS脑机接口应用为目标,发展一种基于统计参数特征的优选策略,实现单周期下不同运动任务的实时分类。首先,使用三次样条插值和Savitzky-Golay等融合滤波算法对测量信息进行平滑滤波,以检测和校正运动伪影。然后将统计优选后的脑激活特征输入到分类模型中,实现左、右手抓握运动和左、右手指敲击,以及静息状态三种动作模式的准确分类。进一步地,根据分类模型开发在线运动执行交互式分类界面,利用训练好的分类模型可实时显示受试者的动作执行意图,为面向运动决策识别的实用化脑机接口应用提供重要工具和方法参考。

关键词：功能性近红外光谱技术脑机接口额叶运动决策识别

基于ECT模型修正及算法优化的超音速分离流场图像重建

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化工进展 2024年第8期43卷 4222-4229页

作者：王世伟王超郭琪丁红兵天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 淮南师范学院机械与电气工程学院安徽淮南232038 天津市特种设备监督检验技术研究院国家市场监管重点实验室(特种设备数字孪生共性技术)天津300192

超音速分离器内流场参数的准确测量对其结构与性能优化至关重要,电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)能够实现非侵入式参数测量,其逆问题求解的数学模型主要通过线性化近似得到,忽略了非线性、“软场”效应等对结果的... 详细信息

超音速分离器内流场参数的准确测量对其结构与性能优化至关重要,电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)能够实现非侵入式参数测量,其逆问题求解的数学模型主要通过线性化近似得到,忽略了非线性、“软场”效应等对结果的影响,使得当场域内介质分布的介电常数差异较大时,图像重建质量不高。针对上述问题,本文通过引入模型推导误差对ECT逆问题数学模型修正,在此基础上,根据目标函数的可分离特性,设计结合正则化与Split Bregman(RASB)的求解算法,分别对模型误差和待重构介质进行交叉迭代求解。最后通过仿真和实验手段对比分析了RASB算法、Tikhonov正则化算法、L1正则化算法和Landweber算法重建图像效果,结果表明所提算法RASB可以减小线性化近似产生的误差,削弱噪声对图像重建结果的影响,重构的介质分布更加准确,图像中伪影更少。RASB算法对几种模型重建图像的平均相关系数为0.8964,高于Tikhonov正则化算法的0.8353、L1正则化算法的0.8496和Landweber算法的0.8681。

关键词：超音速分离器电容层析成像模型推导误差正则化与SplitBregman 交叉迭代

土壤水分及其垂直分布对内蒙古草原冰草和冷蒿竞争的影响

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生态学报 2024年第6期44卷 2495-2503页

作者：孔茹洁卫洁陈清赵英冯星星天津师范大学天津市水资源与水环境重点实验室天津300387 天津师范大学地理与环境科学学院天津300387 鲁东大学资源与环境工程学院烟台264025

内蒙古退化冷蒿草原围封恢复演替3—4年,植物群落更替出现半灌木冷蒿(Artemisia frigida)向禾草冰草(Agropyron cristatum)群落突然转变的现象,这对内蒙古草原植被恢复具有积极的作用,但目前关于冰草-冷蒿演替和竞争机制的研究鲜见报道... 详细信息

内蒙古退化冷蒿草原围封恢复演替3—4年,植物群落更替出现半灌木冷蒿(Artemisia frigida)向禾草冰草(Agropyron cristatum)群落突然转变的现象,这对内蒙古草原植被恢复具有积极的作用,但目前关于冰草-冷蒿演替和竞争机制的研究鲜见报道。水分作为草原植被生长的主要限制因子,是影响群落演替的重要因素。气候干旱和过度放牧导致草原土壤水分垂直分布发生明显变化。由于冰草和冷蒿的根系分布深浅不同,土壤水分垂直变化可能会影响冰草-冷蒿的竞争。为探讨土壤水分及其垂直分布对冰草和冷蒿竞争的影响,本盆栽试验设置冰草、冷蒿单种以及混种处理,并进行不同土壤深度(0—30cm,30—60cm)的水分处理(上干下湿、上湿下干、上干下干),结果表明:(1)与冷蒿相比,冰草受土壤水分变化影响显著,相对于上干下干处理,冰草在湿润(上干下湿或者上湿下干)处理的地上、地下生物量均显著增加,而冷蒿没有显著变化;(2)上干下湿和上湿下干处理间,冰草、冷蒿的地上、地下总生物量和根长差异均不显著;(3)不同水分处理,冰草和冷蒿的根系均可分布在30—60cm土壤中,且土壤30—60cm层冰草单种的根生物量和根长显著高于冷蒿单种;(4)相对竞争强度和竞争攻击力系数表明:湿润处理冰草的竞争力大于冷蒿;上干下干处理冷蒿的竞争力大于冰草。土壤水分变化引起冰草、冷蒿的明显竞争,上湿下干与上干下湿处理间冰草与冷蒿竞争力差异不显著。由于冰草和冷蒿均为多年生物种,冰草-冷蒿的竞争实验仍需在今后的研究中反复地验证。

关键词：冰草冷蒿水分竞争

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利用信息瓶颈的多模态情感分析

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 137-146页

作者：程子晨李彦葛江炜纠梦菲张敬伟天津师范大学电子与通信工程学院天津300387 天津市无线移动通信与无线电能传输重点实验室天津300387

在多模态情感分析领域,之前的研究主要集中在如何针对不同模态的信息进行交互融合。然而基于各种复杂的融合策略会使得生成的多模态表示向量不可避免地携带大量与下游任务无关的噪声信息,这会导致较高的过拟合风险,并且影响高质量预测... 详细信息

在多模态情感分析领域,之前的研究主要集中在如何针对不同模态的信息进行交互融合。然而基于各种复杂的融合策略会使得生成的多模态表示向量不可避免地携带大量与下游任务无关的噪声信息,这会导致较高的过拟合风险,并且影响高质量预测结果的生成。为解决上述问题,根据信息瓶颈理论,设计了包含两个互信息估计器的互信息估计模块,旨在优化多模态表示向量与真实标签之间的互信息下界,同时最小化多模态表示向量与输入数据之间的互信息,以达到寻找一种简洁的、具有较好预测能力的多模态表示向量。利用MOSI、MOSEI和CH-SIMS数据集进行对比实验,结果表明提出的方法是富有成效的。

关键词：多模态情感分析信息瓶颈理论互信息估计