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融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 184-195页

作者：邹文韩丙辰李鹏飞田剑锋太原师范学院计算机系山西晋中030619 太原师范学院物理系山西晋中030619

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规... 详细信息

针对传统A^(*)算法在栅格数量较多时存在折点多、耗时长,以及动态窗口法在复杂环境下灵活性差的问题,提出一种融合改进A^(*)算法和优化动态窗口法的路径规划算法。首先,在传统栅格地图上建立一层粒度值更大的拓扑层地图,接着将拓扑层规划出的路径在栅格地图上进行优化,删除冗余节点、提高路径平滑度。通过增加机器人在不同场景下的运动状态来优化动态窗口法。最后,将全局规划的关键点作为局部规划的临时目标点,实现两种算法的融合。通过对比试验,证明融合算法不仅保证了全局路径较优而且减少了折点数、耗费时间,还提高了机器人在动态环境下路径的平滑度和灵活性。

关键词：移动机器人路径规划改进A^(*)算法优化动态窗口法

高效率时间复用Duan-Lukin-Cirac-Zoller存储方案的实验研究

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物理学报 2024年第18期73卷 16-23页

作者：温亚飞庄园园王志强高士回太原师范学院物理系晋中030619 太原师范学院计算机科学与技术学院晋中030619 太原师范学院计算物理与应用物理研究所晋中030619

大规模广域量子网络的构建需要在量子节点之间进行纠缠交换及量子中继等过程,基于自发拉曼散射过程在冷原子中制备空间复用、时间复用以及多模式复用的光与原子纠缠界面为实现量子中继提供有效技术途径,其中读出效率的高低具有至关重要... 详细信息

大规模广域量子网络的构建需要在量子节点之间进行纠缠交换及量子中继等过程,基于自发拉曼散射过程在冷原子中制备空间复用、时间复用以及多模式复用的光与原子纠缠界面为实现量子中继提供有效技术途径,其中读出效率的高低具有至关重要的作用.通过设计可扩展型脉冲光制备技术及能级的合理选择,本文构建了具有高效率的六路时间复用的光与原子纠缠源.实现纠缠源纠缠产生概率5.83倍的增强,同时读出效率约38%,对应Bell参数约为2.35.本研究成果为长距离量子通信及广域大规模量子网络构建提供有效资源及技术支撑.

关键词：高效率时间复用存储能级跃迁选择脉冲光制备技术

室温驱动腐植酸钠基碳纳米簇用于荧光比色检测银离子和温度传感

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 44-60页

作者：李林马静许畅琳陈彤瑶郭衡瑶李紫悠武文鑫太原师范学院化学与材料学院晋中030619 山西省腐植酸工程技术研究中心晋中036019 山西省蛋白质基功能材料实验室晋中036019

基于氢键结合自组装策略,以富含羟基的高生物相容性煤源腐植酸钠大分子和抗坏血酸为原料,通过绿色经济的室温方法构建了一种低毒水溶性青色荧光碳纳米簇(HAN-CNCs).研究发现,在p H=5.0条件下,Ag^(+)可与HAN-CNCs表面的C=N/C=O基团配位结... 详细信息

基于氢键结合自组装策略,以富含羟基的高生物相容性煤源腐植酸钠大分子和抗坏血酸为原料,通过绿色经济的室温方法构建了一种低毒水溶性青色荧光碳纳米簇(HAN-CNCs).研究发现,在p H=5.0条件下,Ag^(+)可与HAN-CNCs表面的C=N/C=O基团配位结合,从而诱导HAN-CNCs发生荧光静态猝灭,实现对Ag^(+)较宽线性范围(5.0~300μmol/L)和较低检出限(27.5 nmol/L)的特异灵敏检测.进一步观察发现,Ag^(+)与HAN-CNCs相互作用后,HAN-CNCs在日光灯下由淡黄色变为灰蓝色,在紫外灯下由青色荧光变为蓝紫色,基于此,将HAN-CNCs制作成便携式纸基传感器,通过手机分析测试条颜色的G/B值,实现了Ag^(+)的视觉比色荧光检测.此外,HAN-CNCs在20~85℃范围内表现出优异的可逆热响应性能,有望作为一种温度传感器.荧光显微镜成像测试发现,HAN-CNCs在选择性检测活细胞中的Ag^(+)时表现出低生物毒性和优异的细胞渗透性,表明该传感系统可应用于评估人体潜在风险和健康安全.

关键词：煤基腐植酸钠碳纳米簇室温驱动银离子比色荧光检测温度传感

含平方阻尼项的Mathieu-Duffing系统混沌与分岔研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 168-174,195页

作者：解加全王海军师玮张佳乐霍逸婷曹佳琳高蔷太原师范学院数学与统计学院山西晋中030619 太原师范学院智能优化计算与区块链技术山西省重点实验室山西晋中030619 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024

旨在研究含平方阻尼项Mathieu-Duffing系统的共振与混沌。利用多尺度法探究系统在参数和受迫联合激励作用下主共振的幅频与相频特性。基于Lyapunov第一方法给出定常解的稳定性条件并判定系统存在的周期解支。依据系统异宿轨道参数方程... 详细信息

旨在研究含平方阻尼项Mathieu-Duffing系统的共振与混沌。利用多尺度法探究系统在参数和受迫联合激励作用下主共振的幅频与相频特性。基于Lyapunov第一方法给出定常解的稳定性条件并判定系统存在的周期解支。依据系统异宿轨道参数方程推导系统出现异宿轨道横截相交及系统发生混沌的必要条件。根据分岔图、相轨迹图以及Poincare截面研究激励幅值与激励频率对系统进入混沌运动性态的影响,证实激励频率与激励幅值的变化均可导致系统经倍周期分岔进入混沌状态。

关键词： Mathieu-Duffing系统平方项阻尼多尺度法 Lyapunov第一方法倍周期分岔

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山西重要地质遗迹空间分布特征及旅游响应

地理研究 2024年第7期43卷 1809-1826页

作者：解智涵刘敏闫旭纲太原师范学院地理科学学院晋中030619 太原师范学院碳中和研究院晋中030619

山西省地质遗迹资源丰富,地质旅游是地质遗迹科学保护与可持续利用的重要手段。本文运用最邻近指数、核密度分析和网格维等方法分析山西重要地质遗迹多尺度空间分布特征,并分别通过地理联系率和多尺度地理加权回归模型,从旅游发展响应... 详细信息

山西省地质遗迹资源丰富,地质旅游是地质遗迹科学保护与可持续利用的重要手段。本文运用最邻近指数、核密度分析和网格维等方法分析山西重要地质遗迹多尺度空间分布特征,并分别通过地理联系率和多尺度地理加权回归模型,从旅游发展响应和旅游空间响应两个维度分析地质遗迹的旅游响应特征。结果表明:(1)山西重要地质遗迹在省域、地域尺度呈核心集聚、外围扩散的带状分布格局,具有复杂的线性分形结构;市域尺度上呈集聚型和离散型“孤岛”状分布,各市分形结构分异明显。(2)旅游发展响应存在明显的尺度差异,地域尺度响应强度显著高于市域尺度。(3)重要地质遗迹对不同旅游要素的空间响应异质性显著,住宿条件和高A级景区数量为正向响应,夜间灯光强度为双向响应,旅游网络关注度、交通可达性和旅行社数量为负向响应。

关键词：重要地质遗迹多尺度空间特征旅游响应多尺度地理加权回归山西省

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动量余弦相似度梯度优化图卷积神经网络

计算机工程与应用 2024年第14期60卷 133-143页

作者：闫建红段运会太原师范学院计算机科学与技术学院山西晋中030619 太原师范学院数学与统计学院山西晋中030619

传统梯度下降算法仅对历史梯度进行指数加权累加,没有利用梯度的局部变化,造成优化过程越过全局最优解,即使收敛到最优解也会在最优解附近震荡,其训练图卷积神经网络会造成收敛速度慢、测试准确度低。利用相邻两次梯度的余弦相似度,动... 详细信息

传统梯度下降算法仅对历史梯度进行指数加权累加,没有利用梯度的局部变化,造成优化过程越过全局最优解,即使收敛到最优解也会在最优解附近震荡,其训练图卷积神经网络会造成收敛速度慢、测试准确度低。利用相邻两次梯度的余弦相似度,动态调整学习率,提出余弦相似度梯度下降(SimGrad)算法。为进一步提升图卷积神经网络训练的收敛速度和测试准确度,减少震荡,结合动量思想提出动量余弦相似度梯度下降(NSimGrad)算法。通过收敛性分析,证明SimGrad算法、NSimGrad算法都具有O(√T)的遗憾界。在构建的三个非凸函数进行测试,并结合图卷积神经网络在四个数据集上进行实验,结果表明SimGrad算法保证了图卷积神经网络的收敛性,NSimGrad算法进一步提高图卷积神经网络训练的收敛速度和测试准确度,SimGrad、NSimGrad算法相较于Adam、Nadam具有更好的全局收敛性和优化能力。

关键词：梯度下降类算法余弦相似度图卷积神经网络遗憾界全局收敛性

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大学英语听力教学策略研究

知识窗（教师版） 2024年第2期 12-14页

作者：徐甜甜山西省晋中市太原师范学院

听力技能是大学生英语技能的核心组成部分,也是英语口语技能的基础,因此听力技能的教与学应当引起相关人员的重视。文章分析大学英语听力教学(尤其是二本院校非英语专业)存在的问题,并提出对应的改进策略,希望能够用于指导日后的教学实... 详细信息

听力技能是大学生英语技能的核心组成部分,也是英语口语技能的基础,因此听力技能的教与学应当引起相关人员的重视。文章分析大学英语听力教学(尤其是二本院校非英语专业)存在的问题,并提出对应的改进策略,希望能够用于指导日后的教学实践,也希望能够对相关教师有所启发。

关键词：大学英语听力教学非英语专业

基于MSPA模型和电路理论的晋西北国土空间生态修复关键区域识别

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干旱区研究 2024年第9期41卷 1593-1604页

作者：李可璇张蕾李豪张恩月李育桢宋彩云刘庚太原师范学院地理科学学院山西晋中030619 太原师范学院经济与管理学院山西晋中030619

国土空间生态修复是落实国家生态文明战略的重要举措,生态修复关键区域识别是国土空间生态修复的关键一环,是科学开展生态修复的关键和难点,对维护区域生态安全具有重要的意义,但当前我国国土空间生态修复关键区域识别相关理论研究滞后... 详细信息

国土空间生态修复是落实国家生态文明战略的重要举措,生态修复关键区域识别是国土空间生态修复的关键一环,是科学开展生态修复的关键和难点,对维护区域生态安全具有重要的意义,但当前我国国土空间生态修复关键区域识别相关理论研究滞后于实践工作。本文以晋西北为研究区,通过形态学空间分析(Morphological Spatial Analysis,MSPA)模型结合生态系统服务价值识别生态源地,采用电路理论识别与提取生态廊道,在此基础上,进行生态修复关键区域识别及时空演变规律分析,从而给出对应生态修复策略。结果显示:2000—2020年晋西北生态源地数量及面积均呈现增加的趋势,20 a间生态源地总面积从1898.43 km^(2)增长到2026.17 km^(2),空间分布呈现南部集中连片,北部零散分布的特点;生态廊道数量与长度先增加后减少,空间分布上南部保持短且密集,中部和北部由长且稀疏趋向短且密集。生态修复关键区域中,生态夹点面积总体下降,20 a间从262.89 km^(2)下降至194.34 km^(2),夹点普遍分布于生态廊道的两端邻近生态源地的区域,主要分布在偏关县、平鲁区、神池县和朔城区;生态障碍点整体呈现增加趋势,20 a间从324.61 km^(2)增长到504.72 km^(2),随后又减少到338.86 km^(2),障碍点普遍分布于生态廊道的中段,由聚集分布转变为均匀分布。研究综合生态修复关键区域时空演变特征及研究区生态本底,提出针对性生态修复策略,即加强夹点和障碍点的小流域、小区域治理,减少人为干扰,以期为区域国土空间生态修复工作提供参考。

关键词：国土空间生态修复关键区域识别时空演变晋西北

基于晋剧盔饰元素的非遗工坊体验家具设计研究

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家具与室内装饰 2024年第7期31卷 57-63页

作者：杨志勇太原师范学院山西晋中030619

非物质文化遗产的保护和创新是推进乡村振兴战略的重要途径。提升体验者对晋剧盔饰整体意象的认知,探究非遗工坊体验家具形态设计的创新方法,挖掘非遗元素在家具设计中的趣味性。采用KE-FAHP-DT框架来增强非遗传承人、体验者、家具以及... 详细信息

非物质文化遗产的保护和创新是推进乡村振兴战略的重要途径。提升体验者对晋剧盔饰整体意象的认知,探究非遗工坊体验家具形态设计的创新方法,挖掘非遗元素在家具设计中的趣味性。采用KE-FAHP-DT框架来增强非遗传承人、体验者、家具以及空间之间的联系,以得到更为直观的设计体验。其次,应用模糊层次分析法(FAHP)对用户需求进行细致剖析,以此为依据确定非遗体验家具设计的功能特性。此外,对消费者评论以及用户的感性评价使用自组织映射(SOM)方法进行分析,明确用户在非遗体验和情感偏好方面对非遗活化的影响。该分析与设计方法不仅为晋剧盔饰元素在体验类家具形态设计中的应用开拓了新视角,强调了用户中心设计在非遗产业发展中的重要性,还为同类型非遗工坊体验类家具设计提供了依据和借鉴。

关键词：非遗+体验晋剧晋剧盔头空间家具设计感性工学