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基于迭代算法的不同状态散射光场聚焦

物理学报 2024年第12期73卷 190-197页

作者：段美刚赵映左浩毅太原科技大学应用科学学院太原030024 四川大学物理学院成都610065

透过散射介质传递光学信息在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景.但是,当光通过散射介质后会引起波前畸变,导致光学信息失真.基于波前振幅调制技术是利用优化算法不断对入射光波前振幅进行调整,找到可使目标区域光强最大对应... 详细信息

透过散射介质传递光学信息在生物医学、航空航天等领域具有广阔的应用前景.但是,当光通过散射介质后会引起波前畸变,导致光学信息失真.基于波前振幅调制技术是利用优化算法不断对入射光波前振幅进行调整,找到可使目标区域光强最大对应的波前振幅分布.实验主要研究通过波前振幅调制使透过散射介质的空间光实现光聚焦,讨论在不同持续时间的散射光场中控球后卫算法与遗传算法对散射光场的调控能力.实验结果表明,在散射介质持续时间相同的情况下,控球后卫算法可以实现比遗传算法更高增强因子的聚焦点以及更均匀的多点聚焦.

关键词：散射介质波前整形聚焦振幅调制

教育、科技、人才一体推进背景下高等教育对基础研究资助的新需求

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中国科学基金 2024年第2期38卷 248-253页

作者：陆延青南京大学现代工程与应用科学学院

基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关，目前正在由快速增长转为高质量发展。在这个关键转折点上，国家自然科学基金作为我国基础研究主要的资助渠道，如何在教育、科技、人才的统一战略布局下优化资助，成为了首要关... 详细信息

基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关，目前正在由快速增长转为高质量发展。在这个关键转折点上，国家自然科学基金作为我国基础研究主要的资助渠道，如何在教育、科技、人才的统一战略布局下优化资助，成为了首要关注的问题。在此背景下，本文依据党的二十大报告中“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑”的战略部署，深入阐述了新形势下基础研究资助面临的挑战，分析了国内外基础研究的发展动态和需求。通过调研，发现了我国在人才、学科教育、科研组织模式等方面的不足，总结了高等教育对于基础研究资助在学科建设、产学研一体化、人才培养等方面的新需求，并以南京大学为例进行了阐述说明，以期为国家自然科学基金的全面深化改革提供具体的建议和决策参考。

关键词：教育、科技、人才一体推进基础研究资助高等教育

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红外与可见光图像交互自注意力融合方法

光子学报 2024年第6期53卷 214-225页

作者：杨帆王志社孙婧余朝发太原科技大学应用科学学院太原030024 陆军工程大学军械士官学校武汉430075

针对现有红外与可见光图像融合方法仅仅依靠局部或全局特征表示,缺乏跨模态特征交互而造成融合性能低的问题,提出一种交互自注意力融合方法,利用Transformer对卷积神经网络提取的局部特征进行全局依赖关系建模,达到结合局部与全局关系... 详细信息

针对现有红外与可见光图像融合方法仅仅依靠局部或全局特征表示,缺乏跨模态特征交互而造成融合性能低的问题,提出一种交互自注意力融合方法,利用Transformer对卷积神经网络提取的局部特征进行全局依赖关系建模,达到结合局部与全局关系的目的,提高特征表征能力。同时,构建了跨模态注意力交互模型,允许不同空间和独立通道之间以交互方式进行特征传递,以实现特征局部到全局的映射,从而增强两类图像的补充特性。在TNO、M3FD和Roadscene数据集上进行主客观实验,结果表明,与其他7种先进的融合方法相比,该方法在融合性能、模型泛化和计算效率方面都具有明显的优势,验证了方法的有效性和优越性。

关键词：图像融合自注意力机制特征交互深度学习多模态图像

高斯涡旋光束在斜程大气湍流中的轨道角动量特性

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光电子．激光 2024年第1期35卷 84-90页

作者：郝鹏琪尹晓金李晋红杨旭东太原科技大学应用科学学院山西太原030024

本文基于广义惠更斯-菲涅尔原理和大气湍流理论模型,推导了高斯涡旋光束在non-Kolmogorov大气湍流中斜程传输的螺旋谱解析表达式和光强表达式,并数值模拟了涡旋光束传输后螺旋谱和光强的分布规律,分析了各光束参数和大气湍流对螺旋谱弥... 详细信息

本文基于广义惠更斯-菲涅尔原理和大气湍流理论模型,推导了高斯涡旋光束在non-Kolmogorov大气湍流中斜程传输的螺旋谱解析表达式和光强表达式,并数值模拟了涡旋光束传输后螺旋谱和光强的分布规律,分析了各光束参数和大气湍流对螺旋谱弥散的影响。研究结果表明:随着传输距离增大,螺旋谱弥散越强烈,在增大到一定距离时,各螺旋谱分量逐渐趋于均匀分布,光强逐渐呈高斯分布。增大光束的初始拓扑荷数和波长可有效减小传输后螺旋谱的弥散程度;当天顶角逐渐增大到π/2时,传输方式为水平传输,螺旋谱弥散程度显著增大;近地面折射率结构常数越大、湍流内尺度越小,螺旋谱弥散越严重,而湍流外尺度对螺旋谱的影响程度很小。

关键词：高斯涡旋光束大气湍流斜程传输螺旋谱光强分布

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多措并举强基础研究协同发力促技术创新

中国科学基金 2024年第3期38卷 549-550页

作者：陆延青南京大学现代工程与应用科学学院

2023年2月21日，习近平总书记在二十届中央政治局第三次集体学习时强调，“加强基础研究，是实现高水平科技自立自强的迫切要求，是建设世界科技强国的必由之路”。习近平总书记的重要讲话，统揽基础研究发展全局，深刻阐明了基础研究... 详细信息

2023年2月21日，习近平总书记在二十届中央政治局第三次集体学习时强调，“加强基础研究，是实现高水平科技自立自强的迫切要求，是建设世界科技强国的必由之路”。习近平总书记的重要讲话，统揽基础研究发展全局，深刻阐明了基础研究对实现高水平科技自立自强和建设世界科技强国的重大意义，深入分析了当前我国科技创新和基础研究面临的新形势和新挑战，对基础研究工作提出了新要求和新任务，非常具有前瞻性和针对性。

关键词：基础研究技术创新科技自立

改进的无单元Galerkin方法求解三维各向异性热传导问题

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：贺文娜梁冬琼程珩太原科技大学应用科学学院

在科学和工程问题中，计算三维各向异性材料内部温度分布的数值解具有重要意义。本文采用改进的无单元Galerkin方法对该问题进行求解。引入该问题的基本控制方程，运用罚函数法施加Dirichlet边界条件，推导原三维问题的等价泛函，进而... 详细信息

在科学和工程问题中，计算三维各向异性材料内部温度分布的数值解具有重要意义。本文采用改进的无单元Galerkin方法对该问题进行求解。引入该问题的基本控制方程，运用罚函数法施加Dirichlet边界条件，推导原三维问题的等价泛函，进而推导其相应的积分弱形式。采用改进的移动最小二乘法建立逼近函数，可以推导原三维问题的最终求解方程。算例的数值结果表明IEFG方法在求解此类问题时具有收敛性，将得到的数值解与无单元Galerkin方法的数值解和解析解进行对比，验证了本文方法分析各向异性热传导问题的有效性和高效性。

关键词：无网格方法罚函数法数值解改进的移动最小二乘法

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粘弹形状记忆合金系统的随机响应分析

山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭蓉李俊林刘健康太原科技大学应用科学学院

本文研究了窄带噪声激励下粘弹形状记忆合金（SMA）弹簧振子系统的动力学响应。根据SMA多项式本构关系，引入粘弹性介质描述弹簧阻尼，建立了随机SMA动力学方程。采用Lindstedt-Poincaré和多尺度相结合方法，得到系统的幅频响应和稳态... 详细信息

本文研究了窄带噪声激励下粘弹形状记忆合金（SMA）弹簧振子系统的动力学响应。根据SMA多项式本构关系，引入粘弹性介质描述弹簧阻尼，建立了随机SMA动力学方程。采用Lindstedt-Poincaré和多尺度相结合方法，得到系统的幅频响应和稳态矩方程，并探讨了幅频响应与稳态矩随粘弹参数、噪声强度等变化的规律。研究结果表明，粘弹项能够影响系统的非线性刚度和结构阻尼；噪声强度和粘弹参数都能够诱导系统发生随机跃迁现象。这些都为粘弹SMA复合结构的稳定性提供了理论参考。

关键词：窄带噪声形状记忆合金多尺度法随机跃迁

随机限制回归模型的自适应最小绝对收缩和选择算子方法

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：靳琴琴彭伟廖天自孙宝太原科技大学应用科学学院

随机限制最小绝对收缩和选择算子（M-Lasso）方法可以在变量选择的同时使用随机的先验信息，但是该方法基于的最小绝对收缩和选择算子（Lasso）对每一个系数的惩罚是等权重的，这可能会导致某些重要的信息被过度压缩。为此，本文提出随... 详细信息

随机限制最小绝对收缩和选择算子（M-Lasso）方法可以在变量选择的同时使用随机的先验信息，但是该方法基于的最小绝对收缩和选择算子（Lasso）对每一个系数的惩罚是等权重的，这可能会导致某些重要的信息被过度压缩。为此，本文提出随机限制自适应Lasso(Ma-Lasso)方法。该方法赋予系数不同的权重，并且在变量选择的同时使用了随机先验信息，可提高估计的精度。通过数值实验结果分析发现，该方法在稀疏模型上表现出比其他方法更小的均方误差，并且在发现率、真实发现率以及真实模型选择次数比例方面也具有一定的优势。最后，通过将该方法应用于贵州茅台各季度财报数据和股票价格数据中，发现该方法所构建的模型的BIC值相较于M-Lasso方法下降了约5%，进一步验证了它的优越性。

关键词：稀疏模型变量选择均方误差随机先验信息

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锂离子电池无钴高镍正极的研究进展

科学通报 2024年第23期69卷 3354-3366页

作者：彭展鹏刘兆国郭少华南京大学深圳研究院深圳518057 南京大学现代工程与应用科学学院南京210023

近年来,电动汽车等行业的迅速发展大大提高了锂离子电池的需求量,钴作为目前商业化锂离子电池中不可或缺的组成成分,其需求也大幅提升.但是,钴资源有限、供应渠道单一的现况使得其价格飞速增长,电池的成本显著提高.此外,目前商用电池体... 详细信息

近年来,电动汽车等行业的迅速发展大大提高了锂离子电池的需求量,钴作为目前商业化锂离子电池中不可或缺的组成成分,其需求也大幅提升.但是,钴资源有限、供应渠道单一的现况使得其价格飞速增长,电池的成本显著提高.此外,目前商用电池体系越来越无法满足交通运输、便携移动等领域的快速发展对电池单位能量密度成本提出的更高要求.因此,高容量、低成本的无钴高镍正极材料体系受到研究者的广泛关注,本文将从镍酸锂(LiNiO_(2))正极材料的性质出发,阐明钴元素在高镍正极材料中的作用,系统总结近期无钴高镍正极材料相关研究的主要策略与进展,最后整理归纳无钴高镍正极当前的挑战并展望了未来发展方向.

关键词：锂离子电池无钴高镍层状氧化物正极