检索结果-内蒙古大学图书馆

光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 289-296页

作者：朱雯青张宁李争刘鹏汤心溢中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083

红外与可见光图像融合一直是图像领域研究的热点,融合技术能弥补单一传感器的不足,为图像理解与分析提供良好的成像基础。因生产工艺以及成本的限制,红外探测器的分辨率远低于可见光探测器,并在一定程度上因源图像分辨率的差异阻碍了实... 详细信息

红外与可见光图像融合一直是图像领域研究的热点,融合技术能弥补单一传感器的不足,为图像理解与分析提供良好的成像基础。因生产工艺以及成本的限制,红外探测器的分辨率远低于可见光探测器,并在一定程度上因源图像分辨率的差异阻碍了实际应用。针对红外与可见光图像分辨率不一致的问题,提出了用于红外图像超分辨率重建与融合的多任务卷积网络框架,应用于多分辨率图像融合。在网络结构方面,首先设计了双通道网络分别提取红外与可见光特征,使算法不受源图像分辨率的限制;其次提出了特征上采样模块,先用双线性插值方法增加像素个数,再通过多层感知器精细化拟合像素平滑空间与高频空间的映射关系,无需重新训练模型即可实现任意尺度的红外图像上采样;接着将线性注意力引入网络,学习特征空间位置间的非线性关系,抑制无关信息并增强网络对全局信息的表达。在损失函数方面,提出了梯度损失,保留红外与可见光图像中绝对值较大的滤波器响应值,并计算该值与重建的融合图像响应值的Frobenius范数,无需理想的融合图像作为真值监督网络学习就能生成融合图像;此外,在梯度损失、像素损失的共同作用下对多任务模型进行优化,可以同时重建融合图像和高分辨率红外图像。算法在RoadScene数据集上进行训练,与其他4种相关算法在TNO数据集上进行对比,主观性能上该方法可以输入任意分辨率的源图像,融合图像红外目标突出、可见光细节纹理丰富,在源图像分辨率相差较大时能重建特征清晰的高分辨率红外图像,模型泛化性能强;客观性能上在信息熵、差异相关性总量、空间频率等多个评价指标上表现优异,结果表明重建的融合图像信息丰富、信息转化率高、清晰度高,验证了算法的有效性。

关键词：红外与可见光融合多分辨率图像融合线性注意力梯度损失红外图像超分辨率

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国家自然科学基金新增代码“计算物理”内涵及重要研究领域

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 2-9页

作者：姜向伟李新征王磊刘强倪培根董国轩马琰铭马余强段文晖林海青方忠龚新高向涛国家自然科学基金委员会数学物理科学部北京100085 北京大学物理学院北京100871 中国科学院物理研究所北京100190 吉林大学物理学院长春130012 南京大学物理学院南京210093 清华大学物理系北京100084 浙江大学物理学院杭州310027 复旦大学物理系上海200438

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基... 详细信息

计算、实验和理论并称为物理学研究的三种范式,在当代物理学发展中扮演着不可替代的角色.随着人工智能和量子计算的快速发展,计算物理学正在孕育研究范式的巨大变革,亟需从国家科技发展战略上予以高度重视.基于这种认识,国家自然科学基金委员会(以下简称基金委)新增申请代码“A2015计算物理”.本文简要介绍这一新设置的背景与过程,并探讨其资助内涵及关键研究领域.我们希望通过本文,帮助研究人员及时掌握物理学科代码设置的最新动态,更新自然科学基金信息系统中的个人情况,并有效地进行项目申请.

关键词：计算物理物理学申请代码研究方向国家自然科学基金

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基于遗传算法的气体爆炸化学反应简化模型及其应用

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北京理工大学学报 2024年第10期44卷 997-1005页

作者：张炜王成钱琛庚徐坤刘志林孟繁霖北京航天长征飞行器研究所北京100076 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对火焰加速和爆燃转爆轰数值模拟中由于总包反应机理的化学反应刚性导致的时间步长小、计算效率低等问题,提出了一种通用的气体燃料爆炸化学反应模型简化方法.建立了基于遗传算法的简化反应模型Arrhenius参数寻优设计方法,使简化反应... 详细信息

针对火焰加速和爆燃转爆轰数值模拟中由于总包反应机理的化学反应刚性导致的时间步长小、计算效率低等问题,提出了一种通用的气体燃料爆炸化学反应模型简化方法.建立了基于遗传算法的简化反应模型Arrhenius参数寻优设计方法,使简化反应能够得出与详细反应机理量值相近的火焰特征参数,最大误差不超过5%;在此基础上,将构建的简化反应模型与多组分反应流体Navier-Stokes方程进行耦合,采用大涡模拟方法实现气体燃料爆炸化学反应过程的高效精确模拟.以开敞空间的氢气爆炸过程模拟对提出方法进行验证,仿真及实验对比结果表明,提出的方法能够以较高的效率和精度对实际物理过程进行近似,弥补详细反应机理仿真效率过低的不足,对各类气体爆炸化学反应过程具有较好的适应性.

关键词：气体爆炸数值模拟计算效率模拟精度简化反应模型遗传算法

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服务器无感知计算场景下基于时空特征的函数调度

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计算机研究与发展 2023年第9期60卷 2000-2014页

作者：金鑫吴秉阳刘方岳章梓立贾云杉北京大学计算机学院北京100871 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871

服务器无感知计算是一种新兴的以函数为中心的云计算范式.服务器无感知计算向用户提供高层次的函数抽象在云计算平台开发和部署应用.服务器无感知计算以函数为粒度分配资源.函数调度对函数性能有重要影响,面临问题规模大和动态性强2个难... 详细信息

服务器无感知计算是一种新兴的以函数为中心的云计算范式.服务器无感知计算向用户提供高层次的函数抽象在云计算平台开发和部署应用.服务器无感知计算以函数为粒度分配资源.函数调度对函数性能有重要影响,面临问题规模大和动态性强2个难点.现有服务器无感知计算调度器使用先来先服务(FCFS)算法,容易受队头阻塞影响,导致函数完成时间较长.为了高效利用系统资源和降低函数完成时间,亟需对服务器无感知计算场景下的函数调度问题进行研究.首先,分析了服务器无感知计算场景下的函数调度问题,并定位了3个影响函数完成时间的因数,分别是排队时间、启动时间和执行时间.基于该分析,提出了数学模型对服务器无感知计算场景下函数调度问题进行形式化建模.其次,提出了基于函数时空特征的服务器无感知计算调度算法FuncSched.该算法在时间维度上考虑函数执行时间和函数启动时间,在空间维度上考虑函数资源占用量.最后,实现了原型系统,并使用了真实世界服务器无感知计算负载数据集进行实验.实验结果表明所提算法可以有效降低平均函数完成时间,从而有效提高了服务器无感知计算环境中函数的执行效率.

关键词：服务器无感知计算函数调度时空特征冷启动云计算

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关于信息技术驱动未来产业的若干思考

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中国科学院院刊 2023年第5期38卷 766-772页

作者：包云岗刘淼陆品燕邱锡鹏须江中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院物理研究所北京100190 松山湖材料实验室东莞523808 上海财经大学信息管理与工程学院上海200433 复旦大学计算机科学技术学院上海200433 香港科技大学(广州)微电子学域广州511455

党的二十大为新一代信息技术产业指明了方向,要以推动高质量发展为主题,构建新一代信息技术产业新的增长引擎。信息技术领域市场巨大,技术竞争激烈,比传统产业更具垄断性和技术排他性。人工智能、数据驱动和算力已经在科学界引起了巨大... 详细信息

党的二十大为新一代信息技术产业指明了方向,要以推动高质量发展为主题,构建新一代信息技术产业新的增长引擎。信息技术领域市场巨大,技术竞争激烈,比传统产业更具垄断性和技术排他性。人工智能、数据驱动和算力已经在科学界引起了巨大的变革。形成新的技术体系必须把握住新应用出现时的宝贵机遇。随着新一轮科技革命和产业变革突飞猛进、科研范式发生深刻变革,把握当前信息技术发展的机遇期,对于加快构建新发展格局、加快建设科技强国具有重要意义。

关键词：信息技术人工智能机遇未来产业学科交叉

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超临界地热资源的地球物理分析--以鲜水河高温水热系统为例

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地球物理学报 2023年第2期66卷 698-712页

作者：张健方桂何雨蓓艾依飞中国科学院大学中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049

鲜水河高温水热系统位于川西地热区,是我国重要的“水热型”地热资源区和高温地热发电工程建设选区,其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力,具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向,研究深层... 详细信息

鲜水河高温水热系统位于川西地热区,是我国重要的“水热型”地热资源区和高温地热发电工程建设选区,其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力,具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向,研究深层超临界地热资源促进地热学拓宽研究领域,具有重要的科学意义.本文利用地球物理资料、地热地质资料,对鲜水河高温水热系统超临界水热流体构造条件、有利赋存部位、热结构与热状态开展计算分析.结果表明:鲜水河断裂带浅源小震群与深层超压热流体层相关,热泉群串珠状负重力异常圈闭之下超厚沉积地层是赋存深层超临界地热流体储层的有利构造部位;康定中谷-二道桥-榆林宫热水区的水源补给、热源补给、水热循环通道等地热地质条件优良,其下方存在酸性岩浆活动,是形成高温水热系统浅层热储、深层超临界热液区的重要热源条件.我们认为:鲜水河断裂带是深部热流体上升至浅表产生强烈水热活动的通道,沿此通道,在160~250℃温度区间,是鲜水河水热系统地热储层的赋存区域;在350~400℃温度区间,是深层超临界流体(H2O、CO_(2))的赋存区域;随温泉水大量溢出的高浓度CO_(2)地热气体,伴随出现pH值略小于7的弱酸性热水,其下方是形成深层超临界地热资源的有利区域.

关键词：鲜水河断裂带高温水热系统超临界地热资源地球物理分析

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金属玻璃结构及其失稳的原子层次研究

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金属学报 2021年第4期57卷 501-514页

作者：管鹏飞孙胜君中国工程物理研究院北京计算科学研究中心北京100193

金属玻璃无序结构的非均匀性特征给实验研究其原子尺度的结构特性带来了巨大挑战,目前的实验研究手段仍然受限于时空分辨率的不足,很难捕捉到金属玻璃微观结构的局域响应,而计算模拟能够从原子层次上理解非晶结构及其响应规律。但由于... 详细信息

金属玻璃无序结构的非均匀性特征给实验研究其原子尺度的结构特性带来了巨大挑战,目前的实验研究手段仍然受限于时空分辨率的不足,很难捕捉到金属玻璃微观结构的局域响应,而计算模拟能够从原子层次上理解非晶结构及其响应规律。但由于元素间相互作用、计算方法和计算能力的限制,用于计算模拟研究的模型体系和真实的金属玻璃材料之间还存在着难以逾越的鸿沟。充分利用和综合现代计算机技术、软件和算法的成果,探索和发展更有效的计算模拟体系应用于金属玻璃计算模拟研究是解决这一困境的可能途径。本文主要综述了近年来我们关于金属玻璃结构与失稳计算模拟研究的重要进展,及其对认识和调控材料性能、优化材料制备方面的影响,并对未来金属玻璃计算模拟研究进行了简要的展望。

关键词：金属玻璃原子结构玻璃转变剪切变形计算模拟

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一种扫频干涉激光测距系统的标定方法

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光学学报 2024年第14期44卷 103-111页

作者：闫语畅薛蔺洋陈潇洒陈桂林韩昌佩中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

针对扫频干涉激光测距系统的标定问题,首先建立扫频干涉的数学物理模型,对测距原理进行推导;然后针对激光频率漂移导致系统误差的问题,提出通过改变扫描镜角度并利用基准尺对系统参数进行标定的方法;之后研究激光器扫频非线性误差数学... 详细信息

针对扫频干涉激光测距系统的标定问题,首先建立扫频干涉的数学物理模型,对测距原理进行推导;然后针对激光频率漂移导致系统误差的问题,提出通过改变扫描镜角度并利用基准尺对系统参数进行标定的方法;之后研究激光器扫频非线性误差数学物理模型,提出线性电流调制和信号处理算法对扫频特性进行标定,再构造电流调制函数对扫频非线性进行校正,仿真分析并对其进行验证;最后搭建相关实验平台,对两种标定校正方法分别进行实验,验证所提方法的有效性。在不额外增加光学器件或高精度仪器的情况下,所提标定方法可以实现扫频干涉激光测距系统的参数标定和校正,对在地面测试和在轨部署应用的测距系统保持长期稳定工作具有实际工程价值。

关键词：测量扫频干涉激光测距分布式反馈激光器系统标定非线性校正风云四号

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微泡腔光微流传感中的传质问题研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期59卷 944-950页

作者：俞骁翀胡晴张文娇张维元北京师范大学物理学系应用光学北京市重点实验室北京100875

基于微泡腔的光微流传感器件得益于其优异的光学性质,在微流检测领域具有极高的发展前景,但对于其内部的传质过程缺乏系统的分析.本文通过理论计算和有限元仿真,研究了微泡腔系统内部的微流传质对其传感性能的影响.通过系统分析待测物... 详细信息

基于微泡腔的光微流传感器件得益于其优异的光学性质,在微流检测领域具有极高的发展前景,但对于其内部的传质过程缺乏系统的分析.本文通过理论计算和有限元仿真,研究了微泡腔系统内部的微流传质对其传感性能的影响.通过系统分析待测物表面吸附响应与微流系统中毛细管与微泡腔的结构参数之间的关系,发现毛细管拉锥与微泡腔的存在确实有效增强了表面吸附速率.这为该传感器的进一步优化提供了指导.

关键词：光微流传感微泡腔微流传质对流-扩散方程表面吸附

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质子辐照硼硅酸盐玻璃盖片的物理效应分析

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强激光与粒子束 2020年第2期32卷 129-134页

作者：李欣赵强郝建红董志伟薛碧曦华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

作为航天器电源系统的重要组成部分,太阳电池需要更高的转换效率和可靠性以及更长的使用寿命。通过在太阳电池表面覆盖抗辐照玻璃盖片,可以增强太阳电池对粒子辐射的防护,延长太阳电池的服役寿命,使航天器获得可靠的能源供应。硼硅酸盐... 详细信息

作为航天器电源系统的重要组成部分,太阳电池需要更高的转换效率和可靠性以及更长的使用寿命。通过在太阳电池表面覆盖抗辐照玻璃盖片,可以增强太阳电池对粒子辐射的防护,延长太阳电池的服役寿命,使航天器获得可靠的能源供应。硼硅酸盐玻璃就是一种理想的太阳电池玻璃盖片材料。采用蒙特卡罗方法,结合SRIM软件模拟研究质子辐照硼硅酸盐玻璃的损伤物理机理。基于粒子与物质相互作用的理论以及基本公式,通过分析不同入射能量的质子在硼硅酸盐玻璃中的阻止本领、电离能损、位移能损、空位的产生情况,对辐照损伤的物理机制进行研究。结果表明:能量为30~120 keV的质子辐照损伤主要发生在硼硅酸盐玻璃表面;质子沉积、空位分布等均为Bragg峰型分布;电离能损是能量损失的主要部分,随入射能量的增加而增大,导致电子的电离和激发;位移能损在玻璃内部随能量降低而增大,导致硼、氧和硅等空位缺陷的产生;电离效应和缺陷的产生是硼硅酸盐玻璃色心形成的重要原因。

关键词：辐照效应质子束太阳电池盖片硼硅酸盐玻璃蒙特卡罗方法

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