基于双面金属包覆光波导的传感器温度特性研究及实验验证

双面金属包覆波导结构(SMCW)是由一层介质波导层被两层金属膜层上下包覆的一种新型波导结构;本文基于金属层和介质层材料的热-光效应和热膨胀作用,研究了双面金属包覆波导结构的温度特性.计算分析的结果表明,金属膜层的厚度、金属的介电系数、波导层的厚度及其介电常数几乎都与温度变化成比例,同时,对双面金属包覆波导结构的波导功能起主要影响的是介质层的厚度值随温度的变化.本文分别在光谱模式和角度模式下研究双面金属包覆波导结构的反射特性,并将其应用于基于双面金属包覆波导结构的传感器,其灵敏度约为21.89 pm/K(光谱模式)和1.449×10^(-3)rad/K(角度模式).最后,本文对角度模式的模拟分析进行了实验验证,实验验证结果与模拟分析结果基本一致,实验所用SMCW样品的平均灵敏度约为0.517×10_(-3)rad/K,与模拟分析的灵敏度结果同一量级.双面金属包覆波导结构的传感器对温度非常敏感,且该结构的物理构造简单,成本低,具有非常大的潜在应用价值.

定量分析丝氨酸/甘氨酸转换影响胃癌细胞增殖的动力学机制

目的胃癌(GC)严重影响人类的健康生活,研究表明其与丝氨酸/甘氨酸代谢密切相关。丝氨酸/甘氨酸代谢对于肿瘤细胞的增殖能力具有重要影响。本文的研究目的是探究丝氨酸/甘氨酸代谢能够影响胃癌细胞增殖能力的分子机制。方法本文通过一种基于随机和非梯度系统的势能景观所建立的大型代谢网络动力学建模方法,构建了一个稳定的胃癌细胞代谢动力学模型。基于对模型的调控,定量分析丝氨酸/甘氨酸代谢影响胃癌细胞增殖的动力学机制。对一般代谢网络动力学方程添加随机噪声,通过随机动力学分解得到代谢网络参数空间的李雅普诺夫(Lyapunov)函数。进一步减少与随机波动相关的Lyapunov函数变化,从而得到稳定的代谢网络。结果在动力学参数不足的情况下,成功构建了胃癌细胞代谢网络的动力学模型。当胞外丝氨酸可用时,模型优先消耗丝氨酸;当甘氨酸生成丝氨酸的速率增加时,模型显著上调生成S-腺苷甲硫氨酸(SAM)和S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)的稳态通量。结论本文证明了胃癌细胞对于丝氨酸的优先摄取以及丝氨酸/甘氨酸转化速率对SAM生成的重要作用,其可能通过调节细胞甲基化进程影响胃癌细胞的增殖能力,为靶向丝氨酸/甘氨酸代谢的癌症治疗提供了新的思路和方向。

物联网统一编码体系的研究

针对目前物联网编码标志存在的编码体系不统一、方案不兼容、局限于某些领域、无法实现跨行业、跨平台、规模化的物联网应用等一系列问题,提出了一种新的编码思想和体系。它抽象出一种提供位移的载体物品和一般的实体物品,而现实中的产物品可以看做是由两者以不同方式的结合,对实体物品和载体物品采用统一编码,就完成了对物品在生产和流通阶段的编码标志。基于云计算的解析服务系统对物品的所有者和状态的信息进行动态更新,就能满足物联网对物品的实时监控和智能化管理。

基于数学模型的云计算SaaS定价的研究与实现

为合理确定云计算中软件即服务(SaaS)的价格,使云计算公司既能迅速占领云计算市场又能得到丰厚的利润回报,结合静态定价和动态定价,通过盈亏平衡分析、双因素试验和回归方程等数学模型对云计算公司的销售数据进行分析,在此基础上提出合理的定价策略,以供决策者参考.编写了部分代码,实现了数据分析自动化.最后,对合理定价的SaaS发展前景进行了展望.

基于红外通信的无线传感节点在漏缆检测中的应用

为了解决漏泄电缆检测过程中射频通信对实验有干扰的问题,设计了一种基于红外的通信节点。首先,根据漏泄电缆辐射场检测需求,采用可编程片上系统作为处理器,利用其内置的模拟及数字资源配合TFDU红外通信芯片构成通信节点,加入485总线构成通信网络,缩小体积,降低成本,提高可靠性。然后,详细介绍了红外通信方案及其实现方法。最后,结合漏泄电缆检测上位机软件对通信网络进行评测。实验数据表明,磁区通信性能良好。目前已运用于上海电缆研究所漏泄电缆自动检测系统。

一种聚类隐马尔可夫模型的时空轨迹预测算法

随着"互联网+"的高速发展,大数据的不断产生,人们对时空轨迹的数据分析也越来越多.本文针对海量的用户轨迹数据进行研究,提出一种基于分区域的隐马尔可夫模型用以解决时空轨迹序列的预测问题.该模型首先通过聚类将一片区域内的时空序列分成多个小区域,每个小区域内再通过聚类确定多个隐状态和发射序列,然后针对每个小区域进行隐马尔可夫模型的训练得出最终模型.预测时通过已知的时空序列,找到对应的区域模型,通过维特比算法计算出最佳隐状态序列,再结合转移矩阵做出下一个轨迹点的预测.实验表明,该模型具有较高的学习速度,且预测精度较高.

融合标签流行度和时间权重的矩阵分解推荐算法

社会化标签不仅可以描述资源而且可以表征用户的偏好,因此结合社会化标签的个性化推荐正成为互联网推荐引擎中的研究热点.针对现有基于标签的推荐研究中推荐精确度不高的问题,提出一种融合标签流行度和时间权重的矩阵分解推荐算法TPTMF,该算法同时考虑用户使用标签的频率与用户兴趣随时间变化的特点,首先根据标签的流行度和时间特征刻画用户对资源的偏好,然后采用梯度下降法对用户-资源矩阵进行分解,最后利用分解后的特征矩阵对目标用户进行预测并推荐.在数据集Last.fm上的实验结果表明该算法具有较好的推荐效果.

二氧化硅微球颗粒解团聚研究（英文）

二氧化硅微球颗粒在无水和水相介质中都极易发生团聚现象,进而严重影响该颗粒的特性研究。为了更好地使用和研究二氧化硅微球颗粒,需要进行解团聚工艺研究。实验研究了不同尺度的颗粒的团聚特性和现象,提出了一种工艺,该工艺方法可以很好地实现大团聚的二氧化硅微球颗粒的解团聚。经过尼康显微镜观察,显示该工艺不仅很好地完成了二氧化硅微球的解团聚,而且提高了颗粒的分散性和稳定性。

结合时间权重与信任关系的协同过滤推荐算法

针对传统协同过滤推荐算法在计算用户相似度时只考虑单一的用户评分矩阵问题,提出一种结合时间权重与信任关系的协同过滤推荐算法TTCF。首先通过标签的流行度刻画用户对资源的偏好,并利用用户的时间行为信息获得用户兴趣相似度;然后通过一级与二级好友扩展用户熟悉相似度,并与兴趣相似度加权获得最终的用户相似度;最后结合用户相似度和时间衰减项为用户产生推荐。在数据集Last.fm上的实验结果表明该算法具有较好的推荐效果。

三维点云物体频谱获取方法

为了简化三维物体计算全息数据和加快计算时间,提出了一种三维点云物体频谱获取方法.在分析频谱获取方法模型的基础上,由不同视角的投影图像(视图)与对应的平面波因子相乘积分的方法得到了三维点云物体频谱;介绍了视图获取算法,使用Matlab并行计算得到了一个三维‘鸟’的视图序列;根据实际物体频谱分布情况,采用高阶高斯概率分布减少视图获取数量;通过视图序列得到三维物体的频谱,采用傅里叶逆变换得到物空间内一个平面的复振幅分布,将其衍射一段距离,编码为菲涅尔全息,并进行了模拟再现和实验验证.模拟再现和实验结果表明:只需要原总视图的17.75%可以获得高质量的再现效果,验证了频谱获取方法的可行性及视图获取简化模型的正确性.所获取的三维物体频谱可以通过一定方式编码成多种全息进行三维显示,拓宽了该频谱获取方法的应用范围.

BAF小区生活污水处理智能控制系统应用

为了弥补传统污水处理工艺高能耗低效率的不足,采用新型曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF)污水处理工艺为研究对象,结合具有很强处理功能的SIEMENS S7-300 PLC,提出了一种BAF小区生活污水处理智能控制系统;介绍了BAF污水处理工艺原理及流程、智能控制系统配置方案和硬件软件设计;该滤池总设计水量为600m3/h,最佳气水冲洗比例为3.5∶1,系统能够实时追踪现场运行参数和故障诊断与报警,实现了对污水处理的智能控制;通过实际运行和实验分析,系统运行稳定可靠,BOD、COD去除率达到96%,电耗降低为原来的71%,降低了能源损耗,较好的达到了城市回用水水质标准。

基于全变差重构算法的数字全息研究

为了消除传统算法对数字全息重构过程中会出现0级像、共轭像干扰的问题,将压缩感知理论与数字全息图再现相结合,提出了基于全变差的两步迭代收缩阈值重构算法(TwIST),并应用于数字全息图压缩感知全息图重建。TwIST算法根据重构成分的特点增加正则约束,对相应的形态进行调整,在满足全变差最小的特性的基础上进行重构,提高了重构全息图的质量。结果表明,TwIST算法可以对数字全息图稀疏重建,利用35%的部分全息图数据进行图像重构,重构图像峰值信噪比为36.46dB,且没有0级像和共轭像等干扰。该研究结果对实现计算全息的实时性具有重要的意义。

高分辨力凹面光栅光谱仪的优化设计

本文从凹面光栅的理论分辨力和像差、狭缝的宽度和高度、光栅基片的尺寸大小等角度出发,推导了系统分辨力的计算公式,得出系统优化设计的新方法。得出以下结论:系统不能通过无限增加光栅刻线数来提高分辨力;狭缝宽度的选择要综合考虑入射光的能量和分辨力的大小;狭缝宽度对系统分辨力的影响远远大于狭缝高度和凹面光栅的理论分辨力的影响;提出了基片尺寸大小的计算公式和优化设计的方法。本文的理论计算值与实验结果相一致。

一种融合相似网络的多主题域混合推荐算法

针对基于社会化标签的推荐算法中面临的标签质量和数据稀疏性问题,提出了一种融合相似网络的多主题域混合推荐算法。通过划分主题域,将表达不同主题含义的资源及标签分开以解决标签多义性问题;通过建立标签的相似网络找到标签的同义词,然后利用这些同义词扩展用户和资源的标签偏好以解决标签同义词的问题和数据稀疏性的问题。最后结合用户自身的偏好信息和其相似邻居的偏好信息产生推荐。实验结果表明,该方法具有较好的效果。

基于云计算的物联网安全问题研究

介绍了云计算和物联网的概念,分析二者融合的必要性以及结合的基本平台,提出了基于云计算的物联网体系结构。研究了基于云计算物联网三层体系结构所面临的安全威胁,针对安全威胁给出一种基于云计算的物联网安全体系结构,并且给出一种基于云计算的物联网应用层云用户认证的认证方案,即引用数据库技术中对于模式的划分规则和权限分配方法,可以对基于云计算的物联网用户进行严格认证,保证数据的安全。

基于二次曲面拟合的子像素边缘检测算法

针对传统边缘检测算法边缘信息保留不完整与边缘点定位不精确的问题,提出了一种基于二次曲面拟合的子像素边缘检测算法。利用拟合法求得子像素图,其抗干扰性强,检测位置较准确,并在此基础上利用改进的Canny算子精确地判断图像边缘位置。实验结果表明,该算法不仅提高了图像的边缘信息保留能力,且图像边缘光滑,边缘点定位精确,细节信息完全。

融合字符纹理特征与RGB颜色特征的车牌定位

由于光照、距离变化以及背景复杂等原因,传统基于单一特征的车牌定位算法很难获得满意的效果。为完成复杂背景下车牌定位,提出融合字符纹理特征与RGB颜色特征的定位算法。利用车牌区域背景底色与字符颜色互补特性,通过寻找图像车牌区域颜色点对,结合字符纹理特征反馈校验,能快速准确定位车牌。对复杂背景下获取的12 581幅彩色图片进行实验,结果表明,定位准确率能够达到99.4%,验证了该算法的有效性。

考虑社会关系影响差异和动态性的社会化推荐

随着社交媒体的发展,社交活动日益普及并产生丰富的社会关系。融合社会关系进行推荐可以缓解传统推荐系统面临的数据稀疏和冷启动问题。已有很多成功利用社会关系和评分信息进行推荐的算法,然而它们没有充分地挖掘不同的社会关系对用户的不同影响以及在不同时间段中社会关系的不同影响,这导致推荐效果的下降。基于对现实中社会关系影响复杂性的充分考虑,提出了新的考虑社会关系影响差异和动态性的社会化推荐算法。在Epinions数据集上的实验结果表明该方法可以提高推荐质量。复杂度分析也表明该方法具有可扩展性,能够适应大数据集的要求。

无线高精度角位置跟随监控系统研究

为弥补当前位置跟踪系统控制精度不高和有线数据传输的不便,设计了一种高精度无线角位置跟随控制系统。采用多量程高精度L3G4200DH三轴陀螺仪作为角位置传感器,通过2.4G NRF24L01无线射频收发芯片实现数据传输,以ARM Cortex-M3作为微控制器,使用模糊PID全闭环控制算法对伺服电机进行控制,并且加超前校正和前馈环节,改善角度输入响应滞后,从而减小系统的跟随误差。同时采用无线视频模块实时监控伺服电机状态。通过仿真和实验证明,伺服系统在精度和实时性上有了很大提高,动态跟随精度达到了10-3,具有较好的跟随特性,同时无线数据传输方式将给远程控制和特殊作业环境带来极大的便捷。

并联Buck变换器的均流控制技术

在并联多相DC/DC变换器中,各模块承受的电流应自动平衡。DC/DC变换器的并联均流是需要解决的关键问题。文中采用基于主从控制的并联Buck变换器为研究对象,通过仿真验证了均流控制技术能使电路具有良好的动态响应。考虑到实际应用中电路开关管会因长期工作在温度较高的情况下而降低使用寿命,采用加入温度控制的均流控制技术,从而达到了温度控制的效果。