“整体与部分”的辩证思想在高等数学解题中的运用

整体与部分之间的对立统一的辩证关系是唯物辩证法的主要内容,“整体与部分”的辩证思想是高等数学的一种重要思想,正确认识整体与部分的辩证思想对高等数学解题起着一定的指导作用.

基于等离子体超材料局部场调控特性的低频吸波材料设计方法

实现低频段雷达波的高性能吸收,通常需要增大磁性吸波材料(MAs)的厚度,这无疑会增加吸波材料的重量,制约实际应用潜能。对此,本文我们提出了基于等离子体超材料(PM)调控传统磁性吸波材料内部磁场的方法,利用金属短线调控磁场分布的特性,通过增强其与底层金属底板之间整个局部空间的磁场强度,在其中加入传统磁性吸波材料后,就能有效提升传统磁性吸波材料的吸波性能,进而使整体结构在其工作频段都具有较强的吸波性能。仿真和实验结果表明:垂直入射时,所设计的吸波超材料可在0.9~2.2 GHz频段内实现高效吸收,入射角逐渐增大到60°时,90%的吸收带宽仍可以达到0.73~3.12 GHz。该设计方法在雷达隐身、电磁兼容和通信等领域都具有较大的潜在应用。

高校英语有效教学策略探析——评《大学英语有效教学十讲》

高校英语教学是一个具有明确目标、完整程序的知识传递过程。而在这个过程中实施更加有效的英语教学策略,是当前高校英语教学研究领域关注的一个重要问题。《大学英语有效教学十讲》一书系统梳理了高校英语有效教学的组成要素,并提出如何让每一要素充分发挥作用以提高教学效果的具体策略,对当前高校英语教学具有重要参考价值。

基于多项式求根的双厚度透射法确定液体光学常数

光谱反演法可实现液体光学常数(消光系数和折射率)的确定,其中双厚度透射法是有代表性的光谱反演法之一。由于液体自身无法形成确定的形状,需要盛放在透明容器(液体池)中,因而通过实验测量得到的光谱透射率包含了液体池光学常数的影响,这使得基于双厚度透射法所建立的光谱透射率方程极为复杂,难以求得解析解,通常采用反演法来计算液体的光学常数。现有的反演法存在如下问题:一是反演迭代耗费时间,二是反演迭代会引入误差,三是反演法得到的液体折射率存在二值问题。为解决上述问题,基于三层介质结构(液体池),考虑光在两种介质分界面上的多次反射,建立液体厚度满足整数比的光谱透射率方程组。通过代数运算获得与消光系数有关的多项式方程,求解并选择大于0小于1的实数根来计算消光系数;另求解关于液体池光学窗口反射率的一元二次方程,选择大于0小于1的根来计算液体和容器分界面的反射率,进而计算得到液体折射率的两个值。再用另一材料制作的液体池测量液体的光谱透射率,然后结合已经得到的消光系数作相关计算,会另外得到液体折射率的两个值,从四个值中选择相同者即为液体的折射率。作为应用示例,选用文献中水在0.5~1.0μm光谱范围的光学常数作为“理论值”、光学常数已知的石英玻璃和有机玻璃作为液体池材料。在不考虑仪器测量误差的情况下,将上述文献数据代入光谱透射率方程,计算得到的透射率作为“实验数据”。然后用多项式求根的方法确定水的光学常数,所得结果与“理论值”完全符合。模拟过程和计算结果表明:新方法是可用的,该方法解决了反演法的计算耗时、迭代误差以及折射率的二值问题,为液体光学常数的确定提供了一个新选择。

基于图分级的水下有向传感器网络栅栏覆盖策略

栅栏覆盖问题近年来已成为水下传感器网络研究的热点,但水下有向传感器网络的栅栏覆盖问题尚未得到足够的重视。随机部署前提下的水下静态有向传感器网络的栅栏覆盖难度较大,因此目前关于该问题的相关研究成果较少。为弥补这方面研究的不足,该文提出一种基于图分级的有向传感器网络首次栅栏覆盖策略。首先,该策略深入研究了多种位置关系下两个相邻节点之间满足强(弱)连接的条件;其次,利用位置关系条件构建分级图,从中选取合适节点进行栅栏的首次构建。仿真实验结果表明:采用该算法对静态有向传感器网络进行栅栏首次构建在确保较高成功率的前提下采用的节点数更少,保证了较高的网络检测概率和较长的网络寿命。

二元广义反码与最优LCD码

基于二元线性码的定义向量理论,引入广义反码及其定义向量概念,确立广义反码、它的参数与二元最优线性码之间的联系。利用广义反码的性质和参数研究对应二元最优线性码的线性补对偶(LCD)性质,证明11类二元最优线性码不是LCD码。该方法突破现有方法的局限性,为研究高维二元LCD的参数确定与构造问题提供了可借鉴的新理论和新方法。

光子神经网络研究进展

在数据海量化、信息化的时代,电子计算机处理系统所面临的算力和能耗等性能要求愈发严苛,传统冯·诺依曼架构存在“内存墙”和“功耗墙”瓶颈,加之摩尔定律放缓甚至失效,使得电子芯片在计算速度和功耗方面遇到极大挑战,利用光计算替代传统电子计算将是解决当前算力与功耗问题的极具潜力的途径之一。本文系统地梳理了片上集成和自由空间的光子神经网络架构与算法方面的研究进展,详细介绍了典型的研究工作,然后讨论并对比了这两种光子神经网络的优劣势,以及光子神经网络的训练策略等。最后探讨了光子神经网络面临的挑战,并对其未来发展进行了前瞻性的展望。

红外通信特性实验中用解析解计算材料的光学常数

在红外通信特性实验中测量材料的光学常数,可以通过测量反射率和透射率来获得,但现有的近似求解方法存在误差,并因此导致实验只能测量衰减很小或者很大的材料。针对此问题,通过求解关于待测量的方程组得到其解析解,由解析解可直接计算材料的消光系数、衰减系数和折射率,改进的计算方法具有更大的普适性。

Sherman-Morrison公式及其应用

Sherman-Morrison公式是求矩阵之和的逆矩阵的一种特殊方法,在最优化BFGS算法和循环三对角线性方程组的求解等方面有着重要的应用。

创新能力培养牵引下高等数学课程教学改革探索与实践

课程学习是院校教育的主要平台,是学生获取知识、培养能力的重要途径.高等数学课程作为理工类院校通识教育核心课程,是培养创新人才所需数学素养的重要载体.本文通过深刻剖析现行高等数学课程教学中存在的问题,探索该课程在知识体系、教学模式和团队建设等方面的改革策略与成效,为基础理论课程建设提供了可借鉴的思路与方法.

复变函数与积分变换绪论课教学设计与实践

针对复变函数与积分变换课程内容抽象,理论性强,学生难以保持学习热情和兴趣的问题,在绪论课中围绕学生学习新课程时感兴趣的问题,进行了相应地教学设计.通过精心选取和引入的几个专业案例,搭建工科数学与专业理论课程的桥梁,使学生从一开始就能意识到本课程对后继专业的重要性,激发学生学习本课程的兴趣.同时,介绍了适合本课程特点的学习方法.

思政背景下方向导数的教学实践

方向导数是多元函数微分学中非常重要却又极其抽象的概念,通过联系实际背景,对登山问题中坡度的数学描述进行分析,借助几何直观,抽象、归纳出方向导数的概念;借助几何意义与定量分析,详细辨析了方向导数与偏导数的关系;借助方向导数求解登山问题中具体路径的选取问题;通过数学思维渗透、数学方法传递、中国精神感染,实现课程思政的有机融入.

面向大气湍流畸变场景的卷积图像校正方法

大气湍流引发的折射率在时间和空间上的随机波动,会使远程成像系统捕获的图像出现时空模糊和几何畸变,严重削弱了图像的视觉效果和应用价值。针对这一问题,许多学者尝试采用多帧幸运区的方法和基于卷积神经网络的深度学习方法来修复大气湍流引起的图像畸变。然而,在强湍流情况下,这些方法通常模型训练难度较大,湍流自适应性校正能力较为薄弱。为了解决上述问题,经研究提出了一种改进的深度学习网络来提升湍流畸变校正的性能。该网络采用Transformer端到端的网络结构,利用多头自注意力跨通道捕获局部上下文信息;对一级校正网络采用蒙特卡洛Dropout策略进行训练,通过模型不确定性来提取传统方法难以捕获的退化区域;利用提取到的不确定性映射作为引导信息,输入第二级校正网络提升校正准确性。在基于时空模糊加几何畸变的合成湍流退化图像集上进行了实验,证明了提出方法的有效性。

多金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展

在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳3个方面论述了其研究进展。综合上述进展分析了多金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题并对其未来发展方向做出了展望和预测。

新型军事人才军事外语能力培养研究

加强我军官兵的军事外语能力培养,是遂行多样化军事任务的使命要求。军事英语课程是为培养学员运用英语执行对外军事合作交流而开设的一门实战型、通用化、创新性课程。教学团队从重构教学知识体系、优化核心专题设置和加强现实问题研究等方面构建军事英语实战化教学内容,从教学场景、演练平台、教学资源等环节加强实战化教学条件建设,基于中外联演、维和行动等真实任务开展“四位一体”项目式教学,有效提升了军事英语教学质效,为培养新型军事人才军事外语能力作出了积极探索。

基于磁性隧道结和双组分多铁纳磁体的超低功耗磁弹模数转换器

本文提出了一种由8个磁性隧道结(magnetic tunnel junction,MTJ)构成的3位磁弹模数转换器(magnetoelastic analog-to-digital converter,MEADC),该转换器中MTJ自由层为双组分多铁纳磁体.通过对多铁纳磁体实施应变介导的电压调控,可以实现零场条件下的确定性磁化翻转.研究发现:对于给定尺寸,给定材料的双组分多铁纳磁体,压电层厚度与双组分多铁纳磁体的临界翻转电压线性相关.基于该原理,通过调整压电层的厚度使得MEADC具有8个不同的电压切换阈值,将模拟信号转换为8个多铁MTJ不同磁化状态组合.同时,设计了锁存比较器和独立的读取电路来检测MTJ的阻态,以此实现了数字信号的输出.Monte Carlo功能模拟表明:该MEADC在室温下写入成功率可达100%;此外,读写电路相互分离,使得压电层厚度与MTJ的输出参考电压无关,因此每个MTJ可设置相同的参考电压,从而具有更高的读取可靠性.微磁仿真和数值模拟分析发现:该MEADC的工作频率可达250 MHz,单次转换能耗仅为20 aJ;与基于Racetr ack技术的磁模数转换器相比,能耗降低了1000倍,采样速率提高了10倍.本文提出的MEADC可为基于自旋电子器件的存算一体电路架构提供重要的技术支撑.

美国智库对中国军事人工智能的认知评析

[目的/意义]对美国智库报告进行分析,有助于分析研判美国对华军事人工智能战略的认知,为中国采取应对措施提供一定建议。[方法/过程]本文选取美国6家智库的20份文献作为样本,采用文献分析法对所选文献进行分析,梳理美国智库对华军事人工智能的认知及其特点、成因和影响。[结果/结论]美国智库将中国发展军事人工智能视为一种威胁,并建议通过多种手段对中国采取遏制措施,但部分智库考虑到未来人工智能领域的军事应用存在不确定性,仍期望与中国合作,减少未来风险。对此,中国应加强自身能力建设,为未来的智能化战争做好充分准备;促进国际交流合作,推动人工智能军事应用和平发展与安全利用;加强国际舆论导向,增进国际社会对中国的理解和认知。

基于ADMM的SAR多运动目标成像方法

为提高合成孔径雷达(SAR)多运动目标同时聚焦性能和成像效率,利用多运动目标信号的多分量线性调频信号形式和稀疏先验知识,提出基于交替方向乘子法(ADMM)的SAR多运动目标成像方法。通过建立SAR多运动目标稀疏观测模型,将多运动目标成像问题建模为稀疏特征约束下的逆问题求解。基于自适应Chirplet分解方法对目标多普勒调频率进行估计,从而实现观测矩阵设计。为获得较高的动态响应范围和较低的旁瓣响应,采用ADMM对多运动目标进行稀疏重构,ADMM将复杂的凸优化问题分解为多个交替寻找最优解的子优化问题,从而实现多运动目标图像精确且高效重构。最后通过仿真实验和机载SAR实测数据验证所提算法在聚焦成像质量和工作效率方面优于其他成像方法。

线性补对偶拟扭转码

Saleh等在期刊Journal of Applied Mathematics and Computing的第56卷第1期上发表论文“On complementary dual qusai-twist codes”[20],证明了拟扭转码在一定条件下是线性补对偶码(LCD码)。对其中的四个关键性定理进行修正与完善,进一步给出拟扭转码是LCD的充分条件,并由此构造出许多具有优良参数的LCD码。

电磁超表面在隐身技术中的应用研究进展

电磁超表面能够利用散射调控和电磁波吸收2种主要机理进行隐身是隐身技术中一种极具潜力的新型技术途径。对电磁超表面在隐身技术中的应用与研究进展进行综述,首先介绍了超表面散射调控机理进行隐身设计的基本原理与实现方法,介绍了相位梯度超表面、编码超表面和超表面隐身套的发展历程和研究成果;其次介绍了基于吸波机理的超表面隐身技术研究进展,包括完美吸波结构、多频带吸波结构、宽频带吸波结构、宽角域吸波结构;再次介绍了超表面雷达隐身与其他功能的复合设计研究,包括超表面隐身强度复合设计、超表面吸波透波散射一体化、雷达红外兼容隐身等内容;最后总结了一些超表面在隐身技术应用中存在的问题和未来的研究方向。