测量不确定度估计的极限费舍尔信息方法

极限费舍尔信息(EFI)是源于极限物理信息理论下的一种信息测度。由于在测量实践中,很难一一准确且高效地定义与补偿所有影响测量结果的因素并估计测量不确定度。因此,该文提出了采用根据EFI推导的概率密度函数(PDFs)来估计被测量的测试边界信息,即待测系统的测量不确定度。该方法能够根据不同的不确定度影响因素以及待测系统的物理规则更加动态地刻画测量不确定性。从物理应用角度进行了详细的数理推导与讨论,相比不考虑物理意义的数学模型,该方法更适用于实际应用。最后,用两组实例验证了该EFI方法的有效性。

公路指路标志极限信息量研究

公路指路标志信息需求的增加容易导致驾驶员识别信息量过载与标志版面大型化,使驾驶员无法在安全时间内阅读完标志上的信息,因此,公路指路标志极限信息量研究是确保驾驶安全的重要课题。通过室内仿真实验与真实环境下的实验相验证的办法对标志信息量与驾驶员认知时间的关系进行了研究,并由此确定公路指路标志的极限信息量。

不完备数据的反馈式极限学习机填充算法

随着互联网、大数据等信息技术的发展,数据收集中部分属性缺失的问题受到了广大学者的关注。针对传统极限学习机无法根据输出值对网络结构优化的问题,本文提出基于极限学习机预测缺失属性的反馈式极限学习机(FELM)算法,将卡尔曼滤波思想改进极限学习机并用互信息策略作为属性间的衡量标准,网络模型的训练样本集为完整数据。

通信感知一体化的信息理论极限

无线感知已成为通信产业界广泛公认的、下一代无线网络中的原生能力.通信感知一体化将通信和感知功能集成在同一个无线系统中,能够提高资源利用率,减少基础设施开销,并增强通信和感知各自的性能.通信与感知间的性能折衷是通感一体化的关键基础理论问题之一.本文首先指出通感性能极限和可达性能边界是研究通感性能折衷的重要手段,然后从容量–失真理论、基于均方误差的通感性能边界理论、基于感知等效速率的通感性能边界理论,以及面向目标检测的通感性能边界理论4个方面出发,对相关的当前研究进展进行了详细总结与分析.文中指出通感性能折衷可进一步划分为确定–随机折衷和子空间折衷,并详细讨论了现有研究工作中与之相关的结论.在此基础上,讨论了基于实际的5G NR协议与帧结构的通感性能边界理论.最后,本文对通感一体化的信息理论极限中仍需关注和进一步研究的开放问题进行了总结.

一类高维多响应变量误差模型的极小极大下界

实际应用中经常会遇到误差数据的情形,例如生物信息学,神经影像和遥感研究等.现有方法主要考虑线性或广义线性回归的变量误差模型,而较少关注多响应回归的情形,并且如何评价协变量带有扰动时的估计性能,亦即信息理论极限,这仍然是一个有待解决的问题.本文考虑了在高维多响应回归模型中估计一类低秩矩阵的信息理论极限.应用信息理论和关于集中不等式的统计技巧,本文以平方Frobenius损失函数的形式给出了极小极大下界,这一下界达到了以往文献在干净协变量假设下的收敛率.这一结果进一步表明即使在更具现实意义下的变量误差情形中,仍然不需要更多的样本以获得收敛率最优的估计.

中等电压透射电镜的球差矫正

20世纪末中等电压透射电镜的物镜球差矫正获得成功,这是上世纪80年代世界第一台电子显微镜创制者获得诺贝尔物理奖以来电镜发展史上迄今取得的最重大成就。本文简要回顾了球差矫正研究的历史,重点介绍Scherzer,Rose,Haider等关于球差矫正的观点、理论和实验研究所取得的成果,详细讨论了六极消球差系统的工作原理以及对中合轴的原理和方法。

透射电子显微镜单色器的发展及应用

自1932年透射电子显微镜发明以来,透射电子显微学在基础理论、仪器研制及其在材料科学、生命科学等领域的应用得到了迅速发展,200kV场发射枪透射电子显微镜的点分辨率已达0.19～0.25nm,能量分辨率为0.7～1.0eV。进一步提高透射电子显微镜性能的关键在于降低物镜球差和电子束能量扩散等。球差校正器的发明使透射电镜的点分辨率已突破0.1nm,电子源色差已成为进一步提高电子显微镜信息分辨极限和电子能量损失谱能量分辨率的瓶颈。在场发射枪透射电子显微镜上增加单色器(能量过滤器)可有效降低电子束的能量色散,减小色差对电子显微镜性能的影响。本文介绍了Wien型、Ω型及Mandoline型等几种常见的能量过滤器的工作原理、结构、性能及其应用。