基于PSD评价及伪随机轨迹的单晶碳化硅表面粗糙度研究

随着新能源、特高压需求爆发,以单晶碳化硅为代表的第三代半导体技术近几年得到了飞速发展,大口径单晶碳化硅材料制备已经成为现实,相比于目前已成熟应用的RB-SiC材料,单晶碳化硅不需要通过CVD或PVD改性就可以获得1 nm甚至更优的表面粗糙度,在光学元件领域的应用具有广阔前景,但同时加工难度高是亟待解决的问题。为了解决单晶碳化硅材料在光学加工过程中的粗糙度问题,提出了一种基于PSD评价及熵增理论的伪随机轨迹加工改善粗糙度的方法。相较于传统单一的Ra值评价方法,通过引入PSD曲线丰富了粗糙度评价的维度;利用对熵增理论的分析,从理论上讨论了确定性抛光轨迹和伪随机轨迹对粗糙度尺度下累计误差影响的区别。通过对6 in(1 in=2.54 cm)单晶碳化硅进行多轮抛光实验,结果表明:在相同初始粗糙度情况下,确定性轨迹与伪随机轨迹虽均得到了Ra约1 nm的粗糙度值,但PSD曲线可以明显看出确定性轨迹出现了尖峰,而伪随机轨迹则更为平滑。验证了特定采样区间下的PSD曲线作为粗糙度评价手段的有效性,同时论证了伪随机轨迹相较于确定性轨迹在单晶碳化硅材料抛光上的优势。

基于随机轨迹模型的汉语连续语音识别方法研究

本文在指出隐马尔可夫模型（HMM）不合理假设的基础上,介绍了随机轨迹模型（STM）的理论机制及优越性。随机轨迹模型将语音基元的声学观察表示为参数空间中轨迹的聚类,并将轨迹建模为状态随机序列概率密度函数的混合,该模型可以克服HMM的不合理假设,在理论上更合理。根据STM的特点及汉语语音特色,本文对汉语连续语音识别基元的选取进行了讨论,提出了音素类单元作为识别系统的识别基元。基于STM的汉语连续语音识别的实验结果证明了STM的有效性和音素类单元的一致性。

随机轨迹模型中汉语连续语音识别基元的选取方案

在比较各种汉语语音识别基元的基础上，结合汉语语音和随机轨迹模型的特色，提出了以音素类单元作为汉语连续语音识别系统的识别基元，基于音素基随机轨迹模型的汉语连续语音识别系统的实验结果表明，该方案可行。

音素基随机轨迹模型的理论机制和参数估计方法

随机轨迹模型是针对基本隐马尔可夫模型所隐含的三个不合理假设而提出的统计建模方法。本文介绍了随机轨迹模型相对于基本隐马尔可夫模型的优越性 。

随机采样移动轨迹时空热点区域发现及模式挖掘

针对随机采样条件下移动轨迹在时间轴分布疏密不均的特点,在将三维时空轨迹转换为一维时间投影数据的基础上,提出一种基于密集时间区间自动检测的时空热点区域发现与移动模式挖掘方法。通过自底向上的动态聚类方式以探测密集时间区间,进而在密集时间区间内进行移动轨迹的时空热点区域发现。最后,采用深度优先的序列模式挖掘算法挖掘频繁移动模式集合。基于合成数据的仿真试验,验证了算法在有效性及可扩展性方面均具有较好的性能。

基于伪随机罗斯轨迹的光学表面中频误差抑制研究

光学表面的中频误差的控制长期以来一直是光学加工中的热点、难点问题。对于接触式的计算机控制光学表面成形技术,传统的加工路径如光栅式路径和螺旋线式路径通常会引入固有的中频误差,而新型的伪随机轨迹对机床的动态性能要求过高,使其难以普遍应用。基于对伪随机轨迹的研究,本文提出了利用伪随机罗斯轨迹对光学表面中频误差进行抑制的方法。在保证加工路径不重合和遍历工件表面的基础上,建立了伪随机罗斯轨迹的参数模型。针对传统的加工路径和伪随机罗斯轨迹进行了工艺对比实验,并对干涉结果进行功率谱密度分析。实验结果表明,三种路径对于低频误差均可以实现有效地抑制,而传统路径对于1/0.07 mm以上的频段误差会则会产生不良的影响,而伪随机罗斯轨迹则对于中频误差可以实现有效地抑制。

风沙流中沙粒随机运动的数值模拟研究

通过对描述沙粒垂向运动速度脉动分量的随机微分方程的直接求解,获得了风沙流中沙粒运动的随机轨迹。结果表明,由于沙粒垂向脉动速度的影响,沙粒的轨迹与不考虑其垂向脉动速度的情形存在明显不同。在此基础上,通过对大量轨迹的统计计算,得到了沙粒浓度的分布规律。

降低表面波纹误差的加工轨迹优化方法

提出了一种降低光学元件表面波纹误差的加工方法。从中高频误差的产生过程出发,在常用的光栅型加工轨迹的步进方向上叠加一个随机扰动,通过破坏轨迹的规则性分布,有效抑制了特定频率的中频误差。利用信息熵原理,对生成的随机轨迹进行分析,得出其影响波纹误差抑制能力的关键因素——扰动幅值。在此基础上,对生成的随机扰动型轨迹进行平滑和改进,从而降低其对机床动态性能的要求,通过仿真模拟,验证了优化后的轨迹同样能够有效地降低光学元件表面波纹误差。

一种新型气固分离器内两相流动的数值模拟

采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做旋转运动,切向气速随径向位置的增加而减小。大部分气体通过开缝进入中心排气管而从中心管排出,少部分气体由排气管下方空间返回入口区。颗粒相的引入对气相流场有显著的影响,分离器拱形空间内同一径向位置的气体切向速度明显降低。颗粒由于自身惯性向边壁运动的趋势改变了气相流场分布,使气体更易向中心管内运动,从而达到较高的分离效率。计算得到的分离效率与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。

金属化膜脉冲电容器的可靠性评估

为更加高效地评价自愈式高储能密度金属化膜脉冲电容器的可靠性水平,提出了一种基于步降加速退化试验的金属化膜脉冲电容器可靠性评估算法。对步降加速退化试验进行了阐述,深入探讨了可靠性评估中的关键步骤——试验数据折算过程。在此基础上,提出了基于伪失效寿命的步降加速退化可靠性评估算法和基于随机退化轨迹的步降加速退化可靠性评估算法,最后利用具体实例对该方法的有效性进行了验证。结果表明,与现有方法相比,该方法在保证评估精度的基础上,试验时间可以缩短45%。

TWIST技术在评估急性缺血性卒中侧支循环中的应用价值

目的 探讨基于磁共振时间分辨交叉随机轨迹显像(time-resolved angiography with interleaved stochastic trajectories,TWIST)技术在评估急性缺血性卒中侧支循环中的应用价值。材料与方法 回顾性分析2020年8月至2021年8月南京市第一医院神经内科收治的28例急性缺血性卒中患者的一般临床资料及影像资料,所有患者均接受了磁共振TWIST、灌注加权成像和数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)检查。DSA和TWIST图像的侧支循环分级分别参考美国介入与治疗神经放射学学会/介入放射学会(American Society of Interventional and Therapeutic Neuroradiology/Society of Interventional Radiology,ASITN/SIR)分级系统和改良的ASITN/SIR评分量表。Kappa系数用于分析侧支循环分级在不同观察者间的一致性。χ2检验用于分析TWIST和DSA图像的侧支循环分级结果的组间差异。根据TWIST图像的侧支循环分级将患者分为侧支循环丰富组和侧支循环不丰富组,ASITN/SIR分级3~4级表示侧支循环丰富,0~2级表示侧支循环不丰富,对比两组患者的临床资料和低灌注强度比值(hypoperfusion intensity ratio,HIR)。采用Spearman秩相关系数分析HIR与TWIST图像的侧支循环分级的相关性。结果 TWIST (Kappa=0.826)和DSA (Kappa=0.856)图像的侧支循环分级在不同观察者间均具有高度一致性。TWIST和DSA图像的侧支循环分级结果组间差异无统计学意义(χ2=0.865,P=0.929)。与侧支循环不丰富组(13例)相比,侧支循环丰富组(15例) HIR更低(0.30±0.08 vs.0.43±0.06,t=-5.156,P<0.001),相关分析显示HIR与TWIST图像的侧支循环分级呈负相关(r=-0.882,P<0.001)。结论 磁共振TWIST技术可无创评估急性缺血性卒中的侧支循环,在侧支循环诊断中具有较高的价值,可应用于临床。

基于最大互信息区域跟踪的人体行为检测算法

人体行为检测问题不仅需要判断行为的类别,而且需要估计行为发生的时间和位置,有重要的现实应用意义.人体行为检测的主要难点在于参数空间维度高以及背景运动干扰.针对上述难点,本文提出了一种基于最大互信息区域跟踪的人体行为检测算法.该算法将行为区域定义为最大互信息矩形区域,采用稠密轨迹作为底层特征,利用随机森林学习轨迹特征与行为类别的互信息函数,利用轨迹的时间连续性对行为区域进行大时间跨度的预测和跟踪.实验结果表明,该算法不仅能够有效地识别不同类别的行为,而且能够适应现实场景中背景运动的干扰,从而准确地检测和跟踪行为区域.

三能级原子的超辐射激光

利用近年发展起来的随机量子轨迹方法，对Ｈａａｋｅ等人提出的三能级原子超辐射激光模型作了进一步讨论。给出了原子布局数随时间的演化及其稳恒值对抽运参数ｐ的依赖关系。结果表明，当原子为有限时，在ｐ＝０和ｐ＝１处并不出现一级和二级相变。

运动轨迹对抛光误差的影响分析和轨迹优化研究

针对现有光学加工抛光头运动方式由于光栅形或螺旋形等对称扫描方式带来的运动轨迹间的迭代误差,提出随机轨迹抛光运动方式。随机轨迹方法通过随机轨迹算法随机生成镜面离散点的抛光顺序和抛光轨迹,采用随机轨迹驻留时间补偿方法控制镜面离散点的驻留时间,对各个点进行相应大小的材料去除。实验结果显示,随机轨迹方法产生的抛光运动轨迹表现为混乱分布,从而把运动轨迹间的迭代误差均匀分布在整个镜面上,与规则运动轨迹方式相比降低了轨迹误差分布。

基于步进加速退化试验的电子产品可靠性评估技术

为实现高可靠、长寿命产品的可靠性评估,提出了步进加速退化试验的新方法.首先给出了步进加速退化试验方法及其基本假设,然后探讨了步进退化数据向恒加退化数据的折算方法,在此基础上提出了基于伪失效寿命的步进加速退化可靠性评估算法和基于随机退化轨迹的步进加速退化可靠性评估算法,最后利用试验数据对该方法进行了验证.结果表明:与恒加退化试验相比,该方法可以极大地缩短试验时间和减少试验样本,因此,具有更高的效费比.