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氮化铝镓基深紫外发光二极管的研究进展

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 25-40页

作者：李煜黄涌李渊江浩广东技术师范大学电子与信息学院广东技术师范大学广东工业实训中心华南师范大学半导体科学与技术学院广东技术师范大学自动化学院

目前的氮化铝镓（AlGaN）基深紫外发光二极管（LED）与已全面商业化的氮化物蓝光LED相比，其外量子效率（EQE）仍旧处于较低水平。首先介绍了AlGaN基深紫外LED的发展现状，并分析了导致EQE低的原因。然后再分别从载流子注入效率、载流... 详细信息

目前的氮化铝镓（AlGaN）基深紫外发光二极管（LED）与已全面商业化的氮化物蓝光LED相比，其外量子效率（EQE）仍旧处于较低水平。首先介绍了AlGaN基深紫外LED的发展现状，并分析了导致EQE低的原因。然后再分别从载流子注入效率、载流子辐射复合效率和光提取效率三个方面阐述了近年来AlGaN基深紫外LED在提高EQE方向上的研究进展。最后探讨了AlGaN基深紫外LED目前面临的挑战及其未来的发展机遇。

关键词：氮化铝镓基深紫外发光二极管外量子效率注入效率辐射复合效率光提取效率

卷积神经网络结合改进光谱处理方法用于马铃薯病害检测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 215-224页

作者：李欣庭张峰冯洁云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预... 详细信息

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预处理方法,并与连续投影算法、竞争自适应重加权算法和遗传算法3种特征波段提取方法进行组合得到64种光谱处理方法对原始光谱数据进行优化处理。在卷积神经网络(CNN)分类模型中,大部分经过光谱处理方法优化后的光谱数据分类精度相比原始数据的总体分类精度86.67%明显提高,其中12种光谱处理方法的分类精度达到100%,实现对马铃薯早疫病不同染病时期的理想分类。为进一步对马铃薯早疫病不同染病时期进行定量分析,将经过光谱处理方法处理后的光谱数据使用构建的CNN定量估算模型进行定量分析,结果表明,光谱预处理在优化数据的同时,也会损失数据中对目标变量有用的光谱信息,从而导致经过光谱分析方法处理后的数据结果相对于原始光谱数据的R^(2)和RMSE会出现下降的结果,通过研究使用的融合光谱处理方法对原始光谱数据优化能够进一步提升模型性能,其中基于均值中心化、多元散射校正、移动平均平滑相结合的光谱处理方法的CNN定量估算模型取得了最好的结果,其R^(2)为1说明估算的马铃薯早疫病不同染病时期和实际值拟合程度达到100%拟合,其RMSE仅为0.001 1,表明马铃薯早疫病不同染病时期的估算值与真实值之间的偏差接近0,说明该模型能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行完美预测。结果表明提出的CNN能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行有效地分类检测和定量分析,将各类预处理和特征波段提取方法按优化目的进行有效组合能够有效提高建模效果,为农作物病害无损、精准、智能化检测提供理论和技术支持。

关键词：卷积神经网络光谱预处理特征波段提取马铃薯早疫病

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一种等通量波束的多极化可重构天线

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 131-140页

作者：靳贵平潘伟浩黄珏泓廖绍伟华南理工大学电子与信息学院广东广州510640

随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通... 详细信息

随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通常存在极化失配、多径效应等问题,选择多极化而不是圆极化作为近地卫星天线的工作状态能更好地适应复杂的工作环境,保证通信质量,将等通量波束天线和多极化可重构技术结合起来有很大的应用前景。基于一对正交圆极化波能合成线极化波的设计原理,文中提出了一种具有等通量波束的多极化可重构天线,该天线由可重构馈电网络和带扼流环的隔片极化器圆波导组成。馈电网络中嵌入单刀四掷开关(SP4T)与单刀双掷开关(SP2T),通过改变开关的工作状态,馈电网络将给圆波导提供不同的馈电条件,在圆波导内隔片的作用下天线实现两种圆极化与两种线极化的可重构。通过在圆波导口引入扼流环以及波导口作“T”型开槽处理,实现波束赋形,并且保证天线在不同极化状态下辐射等通量波束。实测结果显示,天线在不同的极化状态下-15 dB重叠阻抗带宽14.7%,覆盖4.80~5.56 GHz,方向图顶部在θ为-24°~+24°范围内具有平坦效果,圆极化状态下空间轴比覆盖-51°~+50°,覆盖范围大于方向图顶部平坦范围。天线实测结果与仿真结果有较好的一致性,具有多极化和方向图顶部平坦的优势,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要。

关键词：极化可重构天线等通量方向图圆极化线极化

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优化谱对齐的三维模型簇一致性对应关系计算

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 84-92页

作者：吴衍杨军张思洋兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 福建技术师范学院大数据与人工智能学院福建福清350300 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

为了解决非刚性三维模型簇对应关系计算准确率低、一致性差,且难以实现双射的问题,提出了一种采用优化谱对齐算法和规范一致潜在基的非刚性三维模型簇对应关系计算新方法。首先,利用函数映射的伴随算子实现模型间谱域信息的对齐,计算模... 详细信息

为了解决非刚性三维模型簇对应关系计算准确率低、一致性差,且难以实现双射的问题,提出了一种采用优化谱对齐算法和规范一致潜在基的非刚性三维模型簇对应关系计算新方法。首先,利用函数映射的伴随算子实现模型间谱域信息的对齐,计算模型簇中每个模型对的函数映射矩阵,解决函数映射与逐点映射方向不一致的问题;其次,使用改进的模型映射集合算法为每个模型对的函数映射矩阵赋予相应权重,降低初始化参数的噪声对模型簇对应关系计算结果的影响;最后,在模型簇的对应关系计算过程中加入极限模型的规范一致潜在基,极限模型可以看成模型簇中所有模型的类型结构,是一个具有几何可变性的中间模型,提高算法的一致性和双射性。实验结果表明:与已有算法相比,本算法在FAUST、SCAPE、TOSCA和SHERC’16 Topology数据集上构建的对应关系测地误差最小,能够减少初始化参数的噪声,解决模型自身对称性影响对应关系计算的问题,更加精确地构建出具有一致性和双射性的非刚性三维模型簇对应关系。

关键词：对应关系非刚性三维模型簇优化谱对齐规范一致潜在基函数映射

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自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法

模式识别与人工智能 2024年第3期37卷 253-266页

作者：吴衍杨军张思洋兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070 福建技术师范学院大数据与人工智能学院福清350300 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

针对现有非等距三维模型簇对应关系计算方法准确率较低且泛化能力较差的问题,文中提出采用深度内外特征对齐算法的自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法.首先,利用DiffusionNet直接学习原始的三维模型特征,获取具有鉴别力的特征描述... 详细信息

针对现有非等距三维模型簇对应关系计算方法准确率较低且泛化能力较差的问题,文中提出采用深度内外特征对齐算法的自监督非等距三维模型簇对应关系计算方法.首先,利用DiffusionNet直接学习原始的三维模型特征,获取具有鉴别力的特征描述符.然后,使用深度内外特征对齐算法计算非等距模型对之间的对应关系,采用局部流形调和基作为模型本征信息,并结合笛卡尔坐标等外部信息,实现内外部信息对齐一致,以无监督的方式自动生成对应结果.最后,构建非等距模型簇的加权无向图,根据相似几何模型存在内在相关性的原则,设计自监督多模型匹配算法,不断增强模型图最短路径的循环一致性,获得最优的非等距三维模型簇对应关系.实验表明,文中方法对应关系测地误差较小,结果较准确,能处理模型自身对称性影响对应关系计算的问题,具有良好的泛化能力.

关键词：对应关系非等距模型簇自监督深度学习内外特征对齐

规则压缩模型和灵活架构的Transformer加速器设计

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 1079-1088页

作者：姜小波邓晗珂莫志杰黎红源华南理工大学电子与信息学院广州510000 广东科学技术职业学院机器人学院珠海519090

基于注意力机制的Transformer模型具有优越的性能,设计专用的Transformer加速器能大幅提高推理性能以及降低推理功耗。Transformer模型复杂性包括数量上和结构上的复杂性,其中结构上的复杂性导致不规则模型和规则硬件之间的失配,降低了... 详细信息

基于注意力机制的Transformer模型具有优越的性能,设计专用的Transformer加速器能大幅提高推理性能以及降低推理功耗。Transformer模型复杂性包括数量上和结构上的复杂性,其中结构上的复杂性导致不规则模型和规则硬件之间的失配,降低了模型映射到硬件的效率。目前的加速器研究主要聚焦在解决模型数量上的复杂性,但对如何解决模型结构上的复杂性研究得不多。该文首先提出规则压缩模型,降低模型的结构复杂度,提高模型和硬件的匹配度,提高模型映射到硬件的效率。接着提出一种硬件友好的模型压缩方法,采用规则的偏移对角权重剪枝方案和简化硬件量化推理逻辑。此外,提出一个高效灵活的硬件架构,包括一种以块为单元的权重固定脉动运算阵列,同时包括一种准分布的存储架构。该架构可以高效实现算法到运算阵列的映射,同时实现高效的数据存储效率和降低数据移动。实验结果表明,该文工作在性能损失极小的情况下实现93.75%的压缩率,在FPGA上实现的加速器可以高效处理压缩后的Transformer模型,相比于中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)能效分别提高了12.45倍和4.17倍。

关键词：自然语音处理 Transformer 模型压缩硬件加速器机器翻译

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农业知识图谱研究综述

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 63-76页

作者：唐闻涛胡泽林赣南师范大学物理与电子信息学院江西赣州341000

知识图谱是大数据时代下知识工程的关键技术。利用知识图谱强大的语义理解和知识组织能力,可以解决现代化农业建设中农业知识分散无序、知识覆盖范围不足等问题针对农业领域数据复杂、专业性强等特点,给出了农业知识图谱的构建方法与框... 详细信息

知识图谱是大数据时代下知识工程的关键技术。利用知识图谱强大的语义理解和知识组织能力,可以解决现代化农业建设中农业知识分散无序、知识覆盖范围不足等问题针对农业领域数据复杂、专业性强等特点,给出了农业知识图谱的构建方法与框架;综述了农业知识图谱构建中本体构建、知识抽取、知识融合以及知识推理四个关键技术的国内外研究现状;系统梳理了农业知识图谱在决策支持、智能问答与推荐系统的应用;最后,介绍了几个具体的农业知识图谱实例。根据农业知识图谱的研究现状,对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：农业知识图谱本体知识抽取知识融合知识推理

外源施用茉莉酸甲酯对番茄果实挥发性风味成分及含量的影响

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食品科学 2024年第7期45卷 182-190页

作者：马海云张忠林霍静天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070 天水师范学院商学院甘肃天水741001

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2... 详细信息

挥发性物质是番茄果实风味品质的重要组成部分,其是否响应外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)的调控尚不明确。以‘朝研298’为实验材料,设定1、10、100、200μmol/L 4个MeJA浓度,以等体积超纯水为对照(CK),在番茄果实采收前喷施2次。待果实成熟时采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术测定其挥发性成分,结合多元统计分析法明确改善番茄果实风味品质的MeJA最佳浓度。结果表明:5个处理组番茄果实中共检出71种挥发性组分,包括23种醛类、17种醇类、8种酮类、7种酯类、6种烃类和10种其他类物质,与对照组相比,外源喷施MeJA可提高番茄果实挥发性物质的种类数和总含量,且随着浓度增大呈先升高后降低的趋势,100μmol/L MeJA处理时达到最大值;各处理组含有33种共有物质,含量最高的成分均为顺-3-己烯-1-醇;所有番茄果实中共筛选出13种特征香气成分,主要呈现青香、果香和花香气味。研究结果为MeJA改善番茄果实风味品质提供理论支撑,有利于进一步探究番茄果实挥发性物质合成调控机理。

关键词：番茄果实茉莉酸甲酯顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术挥发性物质醛类主成分分析

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基于有限元仿真和光纤传感的隧道损伤监测

红外与激光工程 2024年第5期53卷 183-197页

作者：常天英陈星于淼崔洪亮中国科学院深圳先进技术研究院广东深圳518055 珠海任驰光电科技有限公司广东珠海519000 电子科技大学中山学院电子信息学院广东中山528402

对苏州四号线支线红庄站至蠡墅站段地铁进行隧道结构开展静力场和动力场有限元仿真分析,并根据仿真结果和现场勘察结果,成功设计并布设了能够对隧道结构水平位移、裂缝、沉降、结构应力、结构表面应变、振动等信息进行实时监测的光纤传... 详细信息

对苏州四号线支线红庄站至蠡墅站段地铁进行隧道结构开展静力场和动力场有限元仿真分析,并根据仿真结果和现场勘察结果,成功设计并布设了能够对隧道结构水平位移、裂缝、沉降、结构应力、结构表面应变、振动等信息进行实时监测的光纤传感网络,实现了对隧道结构健康状态的实时监测,然后利用光纤传感网络反过来验证有限元模型可靠性,从而得到更准确的有限元仿真模型。最后,结合两种技术,针对该地铁中三种主要断面建立了二维有限元模型,研究了三种断面在隧道结构有损伤基础和无损伤基础的两种情况下,受到地铁列车振动荷载影响产生的混凝土结构损伤分布规律,从而更好地为地铁安全运营提供技术保障。

关键词：光纤传感技术损伤分布规律有限元仿真振动荷载有限元模型可靠性