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基于信息表征增强的空间弱小目标检测方法

计算机学报 2025年

作者：范铭楷薛丹娜闫庆森朱宇孙瑾秋张艳宁西北工业大学计算机学院西北工业大学航天学院

基于深度学习的目标检测技术近年来取得了显著进展，已被广泛应用于多个领域。然而，目前尚缺乏专门针对空间目标设计的深度学习检测方法。与自然图像目标检测相比，空间目标检测面临着独特的挑战：首先，由于拍摄距离极远，空间目标在... 详细信息

基于深度学习的目标检测技术近年来取得了显著进展，已被广泛应用于多个领域。然而，目前尚缺乏专门针对空间目标设计的深度学习检测方法。与自然图像目标检测相比，空间目标检测面临着独特的挑战：首先，由于拍摄距离极远，空间目标在图像中通常仅呈现为包含少量像素的弱小光斑，缺乏清晰的形状和颜色特征；另外，复杂的空间环境以及设备因素会导致图像中存在各种噪声，例如杂散光引起的明亮背景、相机因素导致的热像素噪声；最后，视场中密集的恒星会导致在空间图像中容易出现部分光斑相互粘连的情况。上述难点无疑增加了空间目标检测的难度。本文提出了一种基于信息表征增强的无锚框空间弱小目标检测方法，该方法通过设计端到端卷积神经网络模型，能够实现同时对空间弱小目标检测和质心定位。针对目标弱小、背景噪声干扰的问题，我们首先设计了跨空间-通道注意力模块和压缩-激励的多尺度特征融合模块，提升模型对含噪图像中弱小目标的有效信息关注度，从而提高噪声背景下目标的检测能力；在此基础上，为了进一步解决光斑粘连的问题，我们引入了基于密度图的损失函数，通过使模型更加直接地学习图像中目标的整体空间分布与数量信息，以此使模型掌握粘连光斑中目标的数量，从而更准确分辨粘连光斑中各个独立目标。此外，本文仿真了包含点状、条状目标和多种噪声背景的空间图像，并对目标的质心位置、边界框和像素坐标进行了精细标注。为验证方法的有效性，我们在本文的仿真图像与公开的实拍序列图像数据集SpotGEO中进行了实验验证。在仿真图像数据测试中，本文方法的F1分数为95.34%，并实现了0.4478的亚像元级平均质心定位精度。同时，我们还对本文方法进行了不同噪声强度影响下质心定位精度测试以及不同硬件条件下处理效率测试，以更全面分析本文方法的能力。在公开的实拍序列图像数据集SpotGEO中，本文方法结合引入的序列后处理方法取得的F1分数为93.08%。实验结果证明了本文方法对空间弱小目标准确检测和精确定位方面的优越性能。

关键词：空间弱小目标检测质心定位注意力机制特征融合数量信息

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基于渐进机器学习的中文问句匹配方法

工程科学学报 2025年第1期47卷 79-90页

作者：贺学剑陈安琪郭志强王致茹陈群河南林业职业学院洛阳471002 西北工业大学软件学院西安710072 西北工业大学计算机学院西安710072

问句匹配旨在判断不同问句的意图是否相近.近年来,随着大型预训练语言模型的发展,利用其挖掘问句对在语义层面隐含的匹配信息,取得了目前为止最好的性能.然而,由于基于独立同分布假设,在真实场景中,这些深度学习模型的性能仍然受制于训... 详细信息

问句匹配旨在判断不同问句的意图是否相近.近年来,随着大型预训练语言模型的发展,利用其挖掘问句对在语义层面隐含的匹配信息,取得了目前为止最好的性能.然而,由于基于独立同分布假设,在真实场景中,这些深度学习模型的性能仍然受制于训练数据的充足程度和目标数据与训练数据之间的分布漂移.本文提出一种基于渐进机器学习的中文问句匹配方法.该方法基于渐进机器学习框架,从不同角度提取问句特征,构建融合各类特征信息的因子图,然后通过迭代的因子推理实现从易到难的渐进学习.在特征建模中,设计并实现了两种类型特征的提取:(1)基于TF-IDF(Term frequency-inverse document frequency)的关键词特征;(2)基于DNN(Deep neural network)的深度语义特征.最后,通过通用的基准中文数据集LCQMC和BQ corpus验证了所提方法的有效性.实验表明,相比于单纯的深度学习模型,基于渐进机器学习的方法可以有效提升问句匹配的准确率,且其性能优势随着标签训练数据的减少而增大.

关键词：自然语言理解中文问句匹配渐进机器学习自然语言预训练模型因子图推理

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云多租数据库资源规划调度技术综述

软件学报 2025年第1期36卷 446-468页

作者：刘海龙王硕侯舒峰徐海洋李战怀西北工业大学计算机学院大数据存储与管理工业和信息化部重点实验室(西北工业大学)

云多租数据库具有按需付费、按需扩展、免部署、高可用、自带运维能力、资源共享等诸多优势,可以大大降低用户使用数据库服务的成本.现在越来越多的企业和个人开始在数据库即服务(DaaS)平台托管他们的数据库服务. DaaS平台需要按照用户... 详细信息

云多租数据库具有按需付费、按需扩展、免部署、高可用、自带运维能力、资源共享等诸多优势,可以大大降低用户使用数据库服务的成本.现在越来越多的企业和个人开始在数据库即服务(DaaS)平台托管他们的数据库服务. DaaS平台需要按照用户服务水平协议(SLA)为诸多租户提供服务,同时也需要保障平台收益.但是,由于租户及其负载具有动态性、异构性和竞争性等特点,如何在遵循SLA的同时根据负载自适应规划调度资源同时兼顾平台收益对于DaaS平台来说是一件极具挑战性的工作.针对云多租数据库中比较常见的类型,如关系型数据库,详细分析了当前云多租数据库资源规划调度技术所面临的挑战,提炼了关键科学问题,给出了技术框架,然后从资源规划调度技术、资源预估技术、资源弹性伸缩技术以及数据库资源规划调度工具等4个方面对现有研究工作进行了总结和分析,并且展望了未来的研究方向.

关键词：多租户云数据库资源规划调度资源预估资源弹性伸缩关系数据库云原生多模数据库

多学科交叉导师团队视域下专业学位研究生培养新模式的探索与实践——以西北工业大学航空工程专业学位为例

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陕西教育（高教版） 2025年第1期 53-55页

作者：周生喜杨智春李斌李霓呼加璐西北工业大学航空学院西北工业大学计算机学院

本文探讨了基于多学科交叉导师团队的专业学位研究生培养新模式研究与实践。首先,针对当前专业学位研究生教育的现状和挑战,分析了国家经济社会发展和国防建设对航空领域专业人才的需求,阐述了多学科交叉的内涵和重要性,并提出了构建多... 详细信息

本文探讨了基于多学科交叉导师团队的专业学位研究生培养新模式研究与实践。首先,针对当前专业学位研究生教育的现状和挑战,分析了国家经济社会发展和国防建设对航空领域专业人才的需求,阐述了多学科交叉的内涵和重要性,并提出了构建多学科交叉导师团队是实现学科交叉的有效途径。其次,介绍了多学科交叉导师团队的构建和运作机制,包括建立多元化高水平导师团队、设计多学科培养新方案。进一步讨论了多学科导师团队实践中对研究生创新能力和实践能力提升的效果,为工程教育改革提供了新思路与新方法。

关键词：多学科交叉导师团队工程师潜力专业学位研究生人才培养

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非平衡界面动力学理论

金属学报 2025年第1期 29-42页

作者：王海丰蒲振新张建宝西北工业大学凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在，故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发，对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进... 详细信息

界面是材料加工过程中组织控制的关键所在，故对其动力学过程的准确理论描述非常重要。本文从熔化过程中液/固界面、凝固过程中固/液界面和固态相变过程中固/固界面的共性之处出发，对基于尖锐界面的非平衡界面动力学发展历史和现状进行了总结与分析。以二元合金凝固为例，本文首先介绍了局域非平衡条件下的界面动力学理论，包括界面动力学过程、稳态界面动力学理论和非稳态界面动力学理论。分析了一步跨界面溶质扩散和两步跨界面溶质扩散的物理本质。其次，介绍了完全非平衡条件下的界面动力学理论。对比分析了动力学能量方法和有效移动性方法在引入体积相非平衡扩散效应方面的应用情况。随后，简要介绍了部分溶质拖曳界面动力学理论。分析了当前引入部分溶质拖曳效应方法的不足。本文有望深化人们对非平衡界面动力学的认识与理解，同时为相关领域组织调控提供借鉴。最后，本文也对后续非平衡界面动力学理论的发展进行了展望。

关键词：界面动力学非平衡界面非平衡溶质扩散溶质拖曳效应

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Ti-43Al-4Nb-1Mo-0.2B合金多道次热轧后冷却速率对其组织演化及性能的影响

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铸造技术 2025年

作者：卫贝贝马彪陈晓飞张翔唐斌西北工业大学凝固技术国家重点实验室西北工业大学重庆科创中心

在多道次热包套轧制变形后,冷却速率对TiAl合金板材的显微组织演变及其宏观力学性能具有显著的调控作用。本工作以Ti-43Al-4Nb-1Mo-0.2B（原子分数,%,简称TNM合金）合金为研究对象,通过炉冷以及空冷两种冷却方式调控轧后冷却速率,系统... 详细信息

在多道次热包套轧制变形后,冷却速率对TiAl合金板材的显微组织演变及其宏观力学性能具有显著的调控作用。本工作以Ti-43Al-4Nb-1Mo-0.2B（原子分数,%,简称TNM合金）合金为研究对象,通过炉冷以及空冷两种冷却方式调控轧后冷却速率,系统地研究了不同冷速下TNM合金板材显微组织形貌、相变过程以及再结晶行为,进而对合金的室温力学性能进行测试并阐明其变形机制。研究结果表明,缓冷促进了α2/γ片层团内部以及边界处α2→β_o相变,同时有利于片层团周围等轴γ再结晶形核以及长大。而快冷促进了α2→γ相变,α2/γ片层间距由缓冷条件下的140 nm减小至60 nm。此外,快冷条件下形成非均匀厚度的γ板条以及片层团周围少量的γ再结晶使得TNM合金板材的室温强塑性同时提高,抗拉强度达到1 140 MPa,断裂应变超过1%。

关键词： TiAl板材冷却速率组织演化拉伸性能

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面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建

电子学报 2025年

作者：李竟博马礼李阳傅颖勋马东超北京工业大学计算机学院北方工业大学信息学院

人工智能技术广泛应用于海洋气象预报，且越来越依靠物联网获取海洋环境中多种模态的海量感知数据.针对数据的获取数量和传输速度不足以支撑模型精准预报的问题，提出了面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建方案.首先，设计了智能物... 详细信息

人工智能技术广泛应用于海洋气象预报，且越来越依靠物联网获取海洋环境中多种模态的海量感知数据.针对数据的获取数量和传输速度不足以支撑模型精准预报的问题，提出了面向海洋气象预报的低时延智能物联网构建方案.首先，设计了智能物联网海洋气象预报融合架构，该架构不仅充分适配了人工智能技术和物联网技术，更实现了对海洋气象数据的高效采集、处理与分析，为海洋气象预报提供了有效灵活的底层结构.其次，优化了异构海洋感知设备协同组网方法，通过优化多层耦合网络拓扑，实现了异构海洋感知设备的高效互联，保证了数据收集的全面性和准确性.最后，提出了海洋感知网络低时延路由算法，该算法通过智能路径选择和数据传输优化，减少了信息从感知设备到数据中心的传输延迟，确保预报数据的快速更新.经实验验证，该方案充分利用智能物联网的优势，解决了海洋气象预报中数据获取难和处理延迟长的问题，所提方案的时延均值降低37%，时延中值降低38%，为海洋气象实时和准确的预报提供有力支持.

关键词：人工智能物联网海洋气象预报组网优化路由策略

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我国公共数据授权运营模式实践

计算机应用文摘 2025年第1期41卷 157-159页

作者：王涛西北工业大学西安710100

为探讨公共数据授权运营模式,文章首先对公共数据授权运营的定义和特点进行了阐述,对比分析了国内外运营模式,其次回顾了我国公共数据授权运营模式的发展历程,通过典型案例分析揭示了相关模式的实践现状。在此基础上,文章深入分析了我... 详细信息

为探讨公共数据授权运营模式,文章首先对公共数据授权运营的定义和特点进行了阐述,对比分析了国内外运营模式,其次回顾了我国公共数据授权运营模式的发展历程,通过典型案例分析揭示了相关模式的实践现状。在此基础上,文章深入分析了我国公共数据授权运营模式面临的主要挑战,提出了相应的对策建议,最终强调了公共数据授权运营模式对于促进数据资源的合理利用和数字经济发展的重要性。

关键词：公共数据授权运营数据资源数字经济

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航空发动机钛合金机匣包容性数值仿真

爆炸与冲击 2025年

作者：曹苗张春阳刘宗兴赵振强刘军李玉龙西北工业大学航空学院强度与结构完整性全国重点实验室

航空发动机机匣包容性问题非常复杂，涉及大变形、材料粘塑性及结构非线性动态响应等。针对某型发动机风扇机匣包容性评估需求，提出一种结合打靶试验和有限元分析评估机匣包容能力的方法。采用叶片型弹体冲击半环模拟机匣以获取钛合金... 详细信息

航空发动机机匣包容性问题非常复杂，涉及大变形、材料粘塑性及结构非线性动态响应等。针对某型发动机风扇机匣包容性评估需求，提出一种结合打靶试验和有限元分析评估机匣包容能力的方法。采用叶片型弹体冲击半环模拟机匣以获取钛合金机匣的冲击损伤基本特性，并基于接触-碰撞显式动力学分析软件建立相应的数值仿真模型，对比弹体剩余速度、靶板径向变形量以及结构损伤形貌的数值仿真结果与试验测试结果，二者良好的一致性表明本文数值仿真方法的准确性。最后采用验证过的数值仿真方法建立真实断裂叶片撞击风扇机匣的计算模型，研究断叶转速及断叶尺寸对机匣包容性的影响。结果表明，旋转状态下风扇机匣的包容能力大于打靶试验中机匣所能承受的叶片冲击能量，工程设计中打靶试验可按照真实机匣临界包容速度的0.76倍进行穿透阈值设计；同时建立了机匣包容能力表征参量与断叶转速、尺寸的关联模型，发现机匣塑性变形能与叶片丢失转速呈四次方关系，与断叶尺寸呈平方关系；且随着断叶尺寸的增大，机匣临界包容转速呈指数倍下降。

关键词：航空发动机钛合金机匣打靶试验接触-碰撞动力学包容过程