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基于快速异源配准的高分辨率SAR影像海岛区域正射校正

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雷达学报（中英文） 2024年第4期13卷 866-884页

作者：向俞明滕飞王林徽焦念刚王峰尤红建中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气和通信工程学院北京100049

随着高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星的陆续发射,对天气条件多变的海岛区域进行全天候、全时段的高精度观测已变得可行。作为多种遥感应用的关键前置步骤正射校正,依赖于高精度控制点来纠正SAR影像的几何定位误差。然而,在海岛区域获取符... 详细信息

随着高分辨率合成孔径雷达(SAR)卫星的陆续发射,对天气条件多变的海岛区域进行全天候、全时段的高精度观测已变得可行。作为多种遥感应用的关键前置步骤正射校正,依赖于高精度控制点来纠正SAR影像的几何定位误差。然而,在海岛区域获取符合SAR校正要求的人工控制点不仅成本高,且风险大。为了应对这一挑战,该文首先提出了一种光学与SAR异源影像的快速配准算法,然后基于光学参考底图自动提取控制点,实现了海岛区域SAR影像的正射校正。所提出的配准算法分为两个阶段:首先构建异源影像的共性密集特征,然后在降采样后的特征上进行逐像素匹配,避免了异源影像特征点重复性低的问题。为了降低匹配复杂度,引入了海陆分割掩模以限定搜索范围。接着,对初步匹配点进行局部精细匹配,以减少降采样带来的不准确性。同时,引入海岸线均匀采样点以提升匹配结果的均匀性,并通过分段线性变换模型生成正射影像,确保了稀疏岛屿区域的整体校正精度。该算法在多景海岛区域的高分辨率SAR影像上表现出色,平均定位误差为3.2 m,整景校正时间仅需17.3 s,均优于现有多种先进的异源配准与校正算法,显示出其在工程应用中的巨大潜力。

关键词：合成孔径雷达遥感影像配准正射校正光学SAR配准海岛区域海岸线矢量

基于“山水林田湖草”生命共同体理念的北京市水安全评价

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：门宝辉庞金凤伍兴涛吕行周娜杨默远北京市水科学技术研究院华北电力大学水利与水电工程学院

深入研究“山水林田湖草”生命共同体理念中多因素对水安全的影响，全面分析北京市水安全演变特征，对于制定合理的北京市水资源发展战略具有重要的参考意义。构建了基于“山水林田湖草”生命共同体理念的水安全评价指标体系，利用CRITI... 详细信息

深入研究“山水林田湖草”生命共同体理念中多因素对水安全的影响，全面分析北京市水安全演变特征，对于制定合理的北京市水资源发展战略具有重要的参考意义。构建了基于“山水林田湖草”生命共同体理念的水安全评价指标体系，利用CRITIC客观赋权和集对分析法综合评价2010—2022年北京市水安全状况，并结合集对指数势识别其影响因子。结果显示:2010—2022年北京市水安全状况处于基本安全和较不安全之间，且波动较为明显，水安全情势仍较严峻，但总体上呈现逐渐改善趋势;除“山”子系统呈现平稳并有微小变差趋势外，其余子系统均呈现改善趋势;北京市水安全状况的关键影响因子有湖库富营养化比例和节水灌溉率，重要影响因子有水土流失率、土壤含水量、污水回用率、地下水开采程度。因此，降低湖泊和水库的富营养化比例、调整节水灌溉政策、加大对水土流失的治理力度等是改善北京市水安全现状的重要举施。

关键词：山水林田湖草水安全集对分析 CRITIC 集对指数势

“虚实交融、点面结合”的非电专业电路实验教学研究

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实验科学与技术 2024年第1期22卷 82-88页

作者：郑重顾理陆伟朱俊株中国科学技术大学微电子学院合肥230027 中国科学技术大学信息与计算机实验教学中心合肥230027

电子线路课程内容多、系统性强,对于非电专业学生难度较大。与理论课相配套的电路实验,由于客观条件的限制,在时间上与理论课进度难以同步,且实验内容侧重于单个知识点的验证,综合性相对缺乏,难以充分发挥其对理论课程的支撑作用。基于M... 详细信息

电子线路课程内容多、系统性强,对于非电专业学生难度较大。与理论课相配套的电路实验,由于客观条件的限制,在时间上与理论课进度难以同步,且实验内容侧重于单个知识点的验证,综合性相对缺乏,难以充分发挥其对理论课程的支撑作用。基于Multisim设计了系列仿真实验,作为实体实验的补充,构建了“虚实交融、点面结合”的实验教学模式。实体实验立足章节纵向联系,聚焦“点上强化”,旨在加深学生对理论知识点的理解,训练学生的动手能力;仿真实验突出章节横向联系,强调“面上拓展”,着力挖掘实验内容的深度和广度,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过实验教学改革与创新,有效激发学生学习的主动性和积极性,提升非电专业电路课程教学的质量和效果。

关键词：实验教学电子线路非电专业 Multisim仿真

AI for Science:科研应用及其带来的革新与挑战

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南京邮电大学学报（社会科学版） 2024年第4期26卷 10-19页

作者：王晨阳褚建勋中国科学技术大学人文与社会科学学院安徽合肥230051 中国科学技术大学计算社会科学与融媒体研究所安徽合肥230051

人工智能驱动的科学研究(AI for Science)被视为科学发现的第五范式的曙光。依循演绎主义的科学研究逻辑,梳理了人工智能在科学假设生成、数据收集以及分析挖掘中的应用。人工智能“数据算法算力”三原则,对科学数据的质量、算法的复杂... 详细信息

人工智能驱动的科学研究(AI for Science)被视为科学发现的第五范式的曙光。依循演绎主义的科学研究逻辑,梳理了人工智能在科学假设生成、数据收集以及分析挖掘中的应用。人工智能“数据算法算力”三原则,对科学数据的质量、算法的复杂性以及计算能力提出了更高的要求。AI for Science时代预计会出现科技巨头、AI专家、软硬件工程师、政府以及教育机构等紧密协同的新型科研模式。然而,AI算法的黑箱特性对科学研究的可解释性和可重复性构成潜在威胁。因此,在推进人工智能驱动的科学研究的发展过程中,必须坚持伦理优先的原则,注重科学数据的安全性管理,防范化解大模型分布外泛化带来的解释性弱等问题。

关键词： AI for Science 人工智能科学研究科学范式深度学习

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兜兜转转的人类基因认知路

生命的化学 2024年第1期44卷 189-190页

作者：李旭中国科学技术大学生命科学学院合肥200026

在我们的成长路上,可能都曾经接触过这样三个问题,那就是:我是谁?我从哪里来?我要到哪里去?为了解答这三个人生和哲学的终极问题,千百年来,无数才智之士前赴后继、殚精竭虑,在历史长河中绽放出了各自的光彩。但您可能不知道的是,我们今... 详细信息

在我们的成长路上,可能都曾经接触过这样三个问题,那就是:我是谁?我从哪里来?我要到哪里去?为了解答这三个人生和哲学的终极问题,千百年来,无数才智之士前赴后继、殚精竭虑,在历史长河中绽放出了各自的光彩。但您可能不知道的是,我们今天日常生活中每个人都熟悉的一个词——基因,居然也是在回答这三个问题的过程中慢慢形成的。

关键词：终极问题人类基因成长路上日常生活绽放光彩

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基于自适应低秩表示的多任务AUC优化算法

计算机学报 2024年第11期47卷 2678-2690页

作者：孙宇辰许倩倩王子泰杨智勇黄庆明中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京101408 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室北京100093 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 中国科学院大学大数据挖掘与知识管理重点实验室北京101408 鹏城实验室广东深圳518055

多任务学习是一种基于相似任务之间的关联性进行学习迁移,使得模型在数据不足场景下仍能表现出良好泛化性能的学习方法.在该领域内,大多数现有以准确率作为基准评价标准的方法只适用于平衡分布场景.然而,诸多实际应用如疾病检测、垃圾... 详细信息

多任务学习是一种基于相似任务之间的关联性进行学习迁移,使得模型在数据不足场景下仍能表现出良好泛化性能的学习方法.在该领域内,大多数现有以准确率作为基准评价标准的方法只适用于平衡分布场景.然而,诸多实际应用如疾病检测、垃圾邮件检测等,均涉及样本分布不平衡问题.针对多任务学习面向任务相关性的高要求,即当模型学习和共享不相关知识时,负迁移可能会影响模型朝着错误方向训练.因此,大多数现有方法在此类场景中无法得到有效应用.为解决该实际问题,设计一种能适用于样本不平衡场景的多任务学习算法变得尤为重要.本文提出了一种基于自适应低秩表示的多任务AUC优化算法,首先引入了对标签分布不敏感的ROC曲线下面积(AUC)作为该学习任务的评价指标,并建立了一种用于AUC优化的多任务学习算法,以提高模型在样本不平衡场景下的性能表现.同时,为进一步有效优化模型,本文将原始成对优化问题重构为逐样本极大极小优化问题,使得每一轮迭代复杂度由O(Ln_(i,+)n_(i,-))降低至O(L(n_(i,+)+n_(i,-))).针对多任务学习中存在的负迁移现象,本文引入了一种自适应低秩正则项,以消除模型冗余信息,同时提高模型的泛化性能.最后,通过与多个对比方法在四个仿真数据集和三个真实数据集Landmine、MHC-I和USPS上的比较,所有实验结果一致证明了本文所提出算法的有效性.

关键词：多任务学习 AUC优化低秩表示

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高原动物低氧适应的表观遗传学机制研究

中国畜牧兽医 2024年第4期51卷 1582-1592页

作者：张康巴桑珠扎次仁罗布旦增洛桑尼玛仓决斯朗旺姆普布曲珍德吉玉珍索朗曲吉佛山科学技术学院生命科学与工程学院佛山528000 西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所拉萨850009 拉萨市堆龙德庆区农业农村局兽医站拉萨850009

高原低氧环境是生物在高海拔地区所面临的主要生存挑战。动物高原适应性遗传基础复杂,相关研究主要聚焦在比较基因组、群体基因组和进化基因组,正选择基因集中体现在低氧诱导因子(HIF)调控通路。目前,动物高原适应的表观遗传学机制越来... 详细信息

高原低氧环境是生物在高海拔地区所面临的主要生存挑战。动物高原适应性遗传基础复杂,相关研究主要聚焦在比较基因组、群体基因组和进化基因组,正选择基因集中体现在低氧诱导因子(HIF)调控通路。目前,动物高原适应的表观遗传学机制越来越受到关注。表观遗传学可以调节基因表达的可塑性和稳定性,影响细胞功能和生物体适应环境变化的能力。研究表明,高原生物经历了长期的低氧适应,表现出了与表观遗传学相关的适应性调节。DNA甲基化和组蛋白修饰是表观遗传学的重要修饰方式,与高原适应密切相关,通过调控基因表达水平影响细胞功能。HIF作为低氧环境中的关键转录因子复合物,其稳定性和活性受到表观遗传学的调控。DNA甲基化和组蛋白修饰直接影响HIF信号通路的功能,而非编码RNA和细胞色素P450(CYP450)酶等表观遗传机制同样也参与了HIF信号通路的调控。深入理解高原低氧环境适应与表观遗传学之间的关系以及HIF信号通路的表观遗传学作用机制,对于揭示适应性进化和相关疾病的发生机制具有重要意义。笔者总结了高原低氧环境适应与表观遗传学的关系,并重点探讨了HIF信号通路在表观遗传学调控中的作用机制。

关键词：低氧适应表观遗传学 HIF信号通路 DNA甲基化组蛋白修饰

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当代汉英流行歌曲中“希望”的概念隐喻

汉字文化 2024年第11期 169-171页

作者：张莎莎毛智慧宁波大学科学技术学院人文学院 315300

本文从认知语言学视角,基于LYRICS歌词网站以及网易云听歌软件的语料,聚焦汉英流行歌曲中“希望”的概念隐喻。研究发现,由于人类发展经验的相似性以及人体神经结构的一致性,汉英流行歌曲中“希望”这一情感的概念隐喻存在许多共性,二... 详细信息

本文从认知语言学视角,基于LYRICS歌词网站以及网易云听歌软件的语料,聚焦汉英流行歌曲中“希望”的概念隐喻。研究发现,由于人类发展经验的相似性以及人体神经结构的一致性,汉英流行歌曲中“希望”这一情感的概念隐喻存在许多共性,二者都有“HOPE IS LIGHT”“HOPE IS CONTAINER”“HOPE IS BIRD”“HOPE IS PLANT”“HOPE IS RESOURCES”的概念隐喻。然而由于中西方经济发展等因素的影响,两种语言也存在独特的个性,如受西方工业革命商品经济影响下的“HOPE IS COMMODITY”隐喻,以及受中国农耕文明影响下出现的“HOPE IS FIELD”隐喻等。

关键词：认知语言学情感隐喻流行歌曲希望

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石英MEMS陀螺检测电极分布参数优化

中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 592-597页

作者：李雪峰甘罗周琦同济大学电子与信息工程学院上海201804 同济大学教育技术与计算中心上海200092 同济大学教育部自主智能无人系统前沿科学中心上海201210

针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种... 详细信息

针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种石英MEMS陀螺的机电耦合模型。最后,使用内尔德-米德(NM)算法优化检测电极分布参数。实验结果表明,优化后的检测电极分布参数更加合理,石英MEMS陀螺的机械灵敏度在传统的双端式和梳齿式音叉结构上分别提升了3.06和1.53倍,在基于剪应力检测的结构上提升了39.37倍,验证了优化检测电极分布参数可以提升石英MEMS陀螺机械灵敏度。

关键词：石英MEMS陀螺检测电极优化有限元方法内尔德-米德算法机械灵敏度