区域教育大数据平台设计与应用实践——基于“全息关联”模型和“基景联动”架构

教育大数据价值的发挥,关键是教育数据的聚合和教育数据的应用,这两个方向上的技术发展和模式创新,直接影响着教育大数据对教育数字化转型工作的变革性作用。由于教育系统自身的独特性,在区域层面整体推进教育大数据的建设和应用,普遍面临分学段管理导致的数据分散、数据标准规范不一、数据质量不高、数据关联关系不完整的问题以及教育大数据平台和业务系统缺乏联动机制的挑战。针对上述问题,本文提出在教育大数据建设过程中,应建立基于数据产品理念的数据治理模式,使得数据质量从业务环节上得到保障,并构建了面向应用服务的“全息关联”数据产品模型,以解决数据关联程度不高的问题。针对大数据平台和业务系统缺乏联动的问题,本文还提出“基景联动”系统架构,将教育大数据平台和业务场景一体化设计,解决多部门协作问题。上述模型和设计在北京市教育大数据平台建设中进行了应用,并取得了良好的效果。本文提出的教育大数据治理模式、方法和技术对区域教育大数据建设以及教育领域数字化转型具有理论价值和实践参考意义。

近化学计量比Zn:In:Fe:LiNbO_3晶体位相共轭性能和全息关联存储

以K2O为助溶剂,采用顶部籽晶溶液生长法生长掺ZnO为3%(摩尔分数)和 Fe2O3为0.03%(质量分数),In2O3分别为1%(摩尔分数),2%,3%的3种近化学计量比Zn:In:Fe:LiNbO3(near stoichiometric Zn:In:Fe:SLN)晶体。测量了3种晶体的红外光谱、位相共轭反射率和响应时间。结果表明:3 种不同In3+浓度的 Zn:In:Fe:SLN 晶体的红外光谱中,分别出现3个新的OH-吸收峰3502,3503cm-1和3504cm–1。晶体的稳态位相共轭反射率分别达到192%,172%和140%,响应时间分别为3.8,3.2min和2.4min。以Zn:In:Fe:SLN晶体作为存储介质和位相共轭镜进行全息关联存储实验,在输出平面上得到关联输出的清晰的图象。分别以原物的50%和25%信息寻址,50%信息寻址的关联存储图像清晰完整;25%信息寻址的图像基本完整。

In∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及其在全息关联存储中的应用(英文)

用提拉法生长1%(摩尔分数,下同)In:Fe:LiNbO3(LN),2%In:Fe:LN,3%In:Fe:LN和Fe:LN晶体,配料中掺入0.03%(质量分数)Fe2O3。采用光斑畸变法测试晶体的光损伤阈值。结果表明:1%In:Fe:LN和2%In:Fe:LN晶体的光损伤阈值比Fe:LN晶体高1个数量级以上。3%In:Fe:LN晶体的光折变阈值比Fe:LN晶体高2个数量级以上。晶体的位相共轭效应测试结果表明,1%In:Fe:LN晶体的位相共轭反射率(R1=185%)高于3%In:Fe:LN晶体(R3=120%)。以3%In:Fe:LN晶体作为存储元件,1%In:Fe:LN晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,其再现图像清晰完整,噪音小。

Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO_3晶体位相共轭性能和全息关联存储

在同成分LiNbO3中,掺入ZnO的摩尔分数分别为1%、3%、5%、7%和9%,掺入(质量分数)0.03%MnCO3和0.08%Fe2O3,采用提拉法生长了优质Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体.测试Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体的OH-红外吸收光谱,抗光损伤能力和位相共轭性能.Zn离子浓度在7%和9%时,OH-吸收峰移到3 528cm-1,讨论OH-吸收峰移动机理.随着Zn离子浓度增加,抗光损伤能力增加.Zn离子浓度增加到7%,达到阈值.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤能力比LiNbO3晶体高二个数量级,研究高掺锌Mn∶Fe∶LiNbO3晶体抗光损伤增强机理.随着Zn离子浓度增加,Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭反射率降低,位相共轭响应速度增加.Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体位相共轭镜消除了光波的位相畸变.以Zn∶Mn∶Fe∶LiNbO3晶体作存储介质进行全息关联存储实验.讨论全息关联存储的工作原理.以原图象的25%和50%进行寻址,在输出平面上接收到较完整的存储图象.

Sc:In:Fe:LiNbO_3晶体的生长及全息关联存储的研究

在Fe:LiNbO3中掺进Sc2O3和In2O3采用Czochralski技术生长Sc:In:Fe:LiNbO3晶体。测试Sc:In:Fe:LiNbO3晶体的红外光谱和抗光致散射能力。Sc(1mol%):In(2mol%):Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰移到3508cm-1,抗光致散射能力比Fe:LiNbO3晶体提高二个数量级。对Sc(1mol%):In(2mol%):Fe:LiNbO3晶体OH-吸收峰移动机理和抗光致散射能力增强的机理进行讨论。以Sc(1mol%):In(2mol%):Fe:LiNbO3晶体作存储元件,以Cu:KNSBN晶体作为位相共轭镜进行全息关联存储,试验结果表明全息关联存储的成象质量高、图象清晰完整、噪音小。

In:Fe:LiNbO_3晶体及其全息关联存储性能研究

在LiNbO_3晶体中同时掺入质量分数ω为0.03％的Fe_2O_3和摩尔分数x(In_2O_3)为0.5％,1％和1.5％,分别生长成In(x=1％):Fe:LiNbO_3,In(x=2％):Fe:LiNbO_3和In(x=3％):Fe:LiNbO_3晶体。测试晶体的红外光谱;测试晶体的位相共轭反射率,并以In(x=3％):Fe:LiNbO_3晶体作为存储元件,以In(x=1％):Fe:LiNbO_3晶体位相共轭镜作为阈值反馈系统,实现了全息关联存储。

击中击不中变换在光学全息关联存储中的应用

应用形态击中击不中变换，提出了一种提高光学全息关联存储寻址准确性的方法，并给出了实验演示。

Zr:Fe:LiNbO-(3)晶体的关联存储性能

为了测试Zr:Fe:LiNbO_3晶体的红外光谱、抗光折变阈值、位相共轭和全息关联存储性能,采用Czochralski方法生长Zr:Fe:LiNbO_3晶体。通过实验得出Zr:Fe:LiNbO_3晶体红外光谱对应的OH^-吸收峰移到3488cm^(-1);随着Zr^(4+)摩尔分数的增加,Zr(摩尔分数x_(Zr)=0.06):Fe:LiNbO_3晶体抗光折变阈值比Fe:LiNbO_3晶体提高一个数量级以上,且晶体的位相共轭响应速度增加,而位相共轭反射率有所下降,Zr(x_(Zr)=0.02):Fe:LiNbO_3晶体响应速度比Fe:LiNbO_3晶体提高一个数量级;另外,以Zr(x_(Zr)=0.04):Fe(质量分数w_(Fe)=0.0003):LiNbO_3作为存储介质,Zr(x_(Zr)=0.06):Fe(w_(Fe)=0.0003):LiNbO_3晶体作为位相共轭镜,进行全息关联存储实验,在输出平面上接收到较完整的存储图像。结果表明,Zr:Fe:LiNbO_3晶体具有强的抗光折变能力与优良的关联存储性能。

不同Li/Nb摩尔比In∶Fe∶LiNbO_3晶体的生长及其光学性能

在Li NbO3(LN)中掺摩尔分数为1%的In和掺质量分数为0.03%的Fe,用提拉法技术生长具有不同n(Li)/n(Nb)[n(Li)/n(Nb)=0.94,1.05,1.20,1.38]的In∶Fe∶LN晶体。测试不同n(Li)/n(Nb)的In∶Fe∶LN晶体的吸收光谱、抗光致散射能力和指数增益系数,并计算晶体的有效载流子浓度。结果表明晶体样品随着n(Li)/n(Nb)增加,吸收光谱的吸收边发生紫移,抗光致散射能力增加,指数增益系数和有效载流子浓度增大。采用n(Li)/n(Nb)=1.38的In∶Fe∶LN晶体作记录介质,n(Li)/n(Nb)=1.05的In∶Fe∶LN晶体作位相共轭镜进行全息关联存储实验。实验表明存储系统具有实时处理,成像质量好,信噪比高和能反复使用等优点。

光计算、光计算机及器件

TP381 94021174数学形态学运算的光学实现[会,中]/王天及,杨世宁,李耀棠,张世超,范少武(中科院广州电子技术所)//广东省光学学会第二届学术报告会.-广东韶关,93.7利用数学形态学的四种基本集合运算设计并组建了光学符号替换相关器。讨论了图像形态学的原理与方法及其在光计算和图象处理中的某些应用。使用液晶空间光调制器完成了数学形态学基本运算的光学演示(严兰)TP381 94021175使用全息关联存储技术的符号替换运算[会。