图像深度估计的光学微分方法

讨论了光学微分方法在图像深度估计问题中的应用。基于线性成像理论对Farid提出的光学微分模型进行了推广,即用于图像深度估计的两幅图像在成像过程中可以满足任意阶的线性微分关系。此模型拓宽了光学微分的概念,使两次成像之间关系有了更多的光学微分形式。围绕如何选择合适的光学微分关系以使系统的整体性能达到最优,分析了光学成像系统的参量对于图像深度估计的精度以及纵向分辨力的影响,并且对光学微分方法中的关键光学元件—光学掩模板的构建方法及优化问题也作了初步的探讨。     

一种自动微分技术：微分代数及其在带电粒子光学中的应用

微分代数是带电粒子光学中新近出现的一种很有前途的数学工具。作为一种自动微分技术,,它结合了非标准分析、简正级数理论的思考。微分代数提供了一种可达到机器精度的研究非线性系统任意阶性质的极为简便的方法,故应用领域非常广泛,对带电粒子光学中的轨迹追踪、高阶像差分析与校正、灵敏工分析与结构优化设计等都是一个很有效的工具。综述了微分代数的基本原理和独特性,分析了它在事电粒子光学中的应用,以及在不同计算机语言     

电子通过量子点输运的微分电导简

采用格林函数方法,计算了电子通过量子点输运的微分电导,计算结果显示电导与偏压关系曲线中出现一个狭窄的电导尖峰和一个展宽的电导峰,与实验观测一致,本文分析了两个电导峰出现的物理原因.     

用振动密耦合方法研究低能电子与N2分子碰撞的振动激发微分散射截面

采用振动密耦合方法,分别应用球高斯分布极化势和优于绝热极化势,及基于量子力学从头计算的静电、交换势,得到入射电子能量2.40eV时0→2和0→3的振动激发微分散射截面,与目前优秀的实验值比较,获得了满意的结果,并从理论上分析了整个计算过程中可能影响微分散射截面精度的主要物理因素. 关键词： 分子碰撞 微分散射截面 振动激发 相互作用势     

屏蔽效应对氦原子(e,2e)反应中二重微分截面和单微分截面的影响

用DS3C模型计算了入射能为32.5, 36.5, 40.7 eV时电子入射单电离氦原子的二重微分散射截面, 并把计算结果与实验结果进行了比较, 对屏蔽效应进行了分析. 通过对二重微分散射截面在全空间的角度积分得到了电子入射单电离氦原子的单微分散射截面, 利用3C模型和DS3C模型计算了入射能为32.5, 36.5, 40.7, 50 eV时氦原子的单微分散射截面, 并把计算结果与实验结果进行了比较. 对截面的结构进行了分析, 并系统研究了交换效应对截面的贡献. 关键词： DS3C模型 二重微分散射截面 单微分散射截面 屏蔽效应     

用振动密耦合方法研究低能电子与N2分子碰撞的振动激发微分散射截面

采用振动密耦合方法，分别应用球高斯分布极化势和优于绝热极化势，及基于量子力学从头计算的静电、交换势，得到入射电子能量2.40eV时0→2和0→3的振动激发微分散射截面，与目前优秀的实验值比较，获得了满意的结果，并从理论上分析了整个计算过程中可能影响微分散射截面精度的主要物理因素.     

"电动力学"中的矢量及矢量微分运算浅析

物理学专业四大力学中,相对而言常有学生反映学习《电动力学》面临的难度明显大一些.本文根据教学经历对此作一个粗浅的分析,表明难点就在于是否使初学者充分认识矢量及其矢量微分运算的特殊基础地位.因为“电动力学”要同时研究电磁系统的时间演化和空间局域作用,所以从基本方程的形式到方程的求解,从恒定场到电磁场辐射,各部分内容无一能够离开矢量及其矢量微分运算,因而物理规律的表达形式和相关的数学运算过程都相对比较复杂.只有充分理解矢量本身的定义,熟悉对它的矢量微分运算,才能合理表达和深刻理解各部分物理定律及其应用.     

BEPCⅡ-LINAC试验束第二靶室混合辐射环境模拟北大核心CSCD

为提供探测器或样品辐照实验与靶物质选择所需的辐射环境基本物理参数,利用蒙特卡罗模拟软件FLUKA对BEPCⅡ-LINAC试验束E2线上的第二靶室混合辐射环境进行了模拟计算,得到了以靶心为圆心,半径为1 m的球面上的各次级粒子的微分通量、角度微分截面、磁谱仪方位角上的双微分能谱、靶室内的剂量率分布。     

BEPCⅡ-LINAC试验束第二靶室混合辐射环境模拟

 为提供探测器或样品辐照实验与靶物质选择所需的辐射环境基本物理参数,利用蒙特卡罗模拟软件FLUKA对BEPCⅡ-LINAC试验束E2线上的第二靶室混合辐射环境进行了模拟计算,得到了以靶心为圆心,半径为1 m的球面上的各次级粒子的微分通量、角度微分截面、磁谱仪方位角上的双微分能谱、靶室内的剂量率分布。     

可见-近红外光谱的古陶瓷断代分类识别

为客观、有效对古陶瓷进行无损断代,提出了一种基于可见-近红外光谱古陶瓷断代分类识别方法。耀州窑古陶瓷跨代较多,且不同朝代之间具有物理相似性,因此耀州窑的断代具有一定的挑战性。以耀州窑为研究对象,在采用紫外-可见-近红外光谱分析仪获取古陶瓷不同朝代的多光谱数据的基础上,提出基于分数阶微分对光谱数据进行预处理,避免微分预处理常用的一阶微分和二阶微分遗漏中间过渡信息,同时压制并消除光谱数据中的背景信息和噪声干扰。实验结果表明,未进行微分处理(0阶)时,耀州窑不同年代古陶瓷的分类准确率仅为84.8%,而基于不同分数阶微分的分类准确率均较0阶明显高,分数阶微分的最优阶数为0.7阶。另外,提出基于深度信念网络对不同朝代古陶瓷进行断代分类,首先采用层叠的受限玻尔兹曼机(RBM)对深度网络进行预训练,提取光谱数据高层特征以消除光谱数据中的冗余特征。实验结果表明,光谱数据经RBM降维之前特征间的相关系数为0.885 7,经第一层和第二层RBM降维后的相关系数分别为0.544 6和0.391 5,特征间的相关性明显下降,冗余度明显减少。然后将RBM预训练得到的权值参数对BP神经网络进行初始化,并对深度信念网络进行微调,在克服BP神经网络因随机初始化权值参数而陷入局部最优局限性的同时,提升网络训练主动性。实验可得,深度信念网络的最优RBM数量为2,RBM隐藏层最优节点数为100。最后,为避免小样本数据基于深度信念网络进行训练易出现过拟合,提出了一种Dropout随机丢弃策略,在深度信念网络训练阶段以一定概率随机让网络某些隐含层节点的权重不工作,以减少网络训练过程特征之间的相互依赖性,实验可得当Dropout丢弃比例为0.45时,分类性能最高。采用所提方法,耀州窑不同朝代古陶瓷分类的平均准确率为93.5%,而耀州窑五代时期的分类识别率最高为96.3%。通过与同类古陶瓷断代分析方法的客观定量对比,表明所提方法有效、可行,为古陶瓷的断代提供了新方法。     

微热与微功不是全微分的独立自变量选择

从数学和物理两个方面说明“微热与微功不是全微分”这一结论的确切意义     

一种基于复数域微分的资料同化新方法

提出了一种基于复数域微分的资料同化新方法. 针对变分资料同化中目标泛函梯度计算复杂和精度不高的问题, 首先利用复变量求导法把梯度分析过程转化为复变泛函的数值计算, 进而高效和高精度地获得梯度值; 然后结合经典的最优化方法, 给出了非线性物理系统资料同化问题的新求解算法; 最后对典型混沌系统和包含“开关”现象的单格点比湿发展方程进行了资料同化数值实验, 结果表明新方法能非常有效地估计出非线性动力预报模式的初始条件. 关键词： 资料同化 复数域微分 非线性物理系统 梯度分析     

二重微分散射截面中非一阶效应的理论研究

利用一级玻恩近似理论及Brauner-Briggs-Klar (BBK)理论计算了不同能量入射条件下, 电子单电离氢原子(e, 2e)反应中的二重微分散射截面, 把计算结果与实验数据及其他理论结果进行了比较, 对BBK模型和考虑动力学屏蔽的BBK模型在二重微分截面 中的非一阶效应进行了详细的分析和探讨. 关键词： 一级玻恩近似 二重微分散射截面     

微分谱结合独立成分分析对三维荧光重叠光谱的解析

多组分三维荧光重叠光谱是三维荧光光谱的数据解析中的难点之一。本文基于二维微分谱的计算原理, 充分利用三维荧光光谱具有激发光谱和发射光谱的特点, 获得了三维荧光光谱展开后的激发微分谱和发射微分谱. 之后利用独立成分分析对激发光谱或发射光谱的多组分混合微分谱分别进行解析, 得到了单一组分的激发微分谱和发射微分谱。其中三次样条插值有效的弥补了实测激发波长数据点少的缺点, 而粗糙惩罚平滑技术的引入则很大程度上减少了发射光谱的噪声,为微分谱的计算提供了有利的条件。单一组分的标准谱与解析谱的相似性系数的计算表明, 利用独立成分分析对微分谱进行解析更有利于多组分混合三维荧光光谱所含成分的识别。     

大能量损失几何条件下剩余电子屏蔽效应的理论研究

通过考虑末通道 中剩余电子的屏蔽效应,用BBK模型及修正方案在大能量损失小动量转移几何条件下对电子电离氦原子的三重微分截面进行了计算,并从物理本质上系统地研究和分析了剩余电子的屏蔽效应在大能量损失几何条件下对三重微分截面所产生的影响.     

电子关联效应对平行双量子点系统磁输运性质的影响

从理论上研究了平行双量子点系统中的电子关联效应对该系统磁输运性质的影响. 基于广义主方程方法, 计算了通过此系统的电流、微分电导和隧穿磁阻. 计算结果表明: 电子自旋关联效应可以促发一个很大的隧穿磁阻, 而电子库仑关联效应不仅可以压制电子自旋关联效应, 还可以导致负隧穿磁阻和负微分电导的出现. 对相关的基本物理问题进行了讨论.     

大能量损失几何条件下剩余电子屏蔽效应的理论研究

通过考虑末通道 中剩余电子的屏蔽效应,用BBK模型及修正方案在大能量损失小动量转移几何条件下对电子电离氦原子的三重微分截面进行了计算,并从物理本质上系统地研究和分析了剩余电子的屏蔽效应在大能量损失几何条件下对三重微分截面所产生的影响.     

He,Ne,Ar与N2分子碰撞转动激发截面理论计算

利用ＩｎｆｉｎｉｔｅＯｒｄｅｒＳｕｄｄｅｎＡｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ（ＩＯＳ）［１］计算了Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ与Ｎ２分子碰撞的总微分散射截面、弹性微分散射截面和积分散射截面。当入射能量Ｅ＝０．０２７３ｅＶ时，计算Ｈｅ－Ｎ２的碰撞总微分散射截面结果与ＣｌｏｓｅＣｏｕｐｌｉｎｇ（ＣＣ）［２］计算结果符合很好，说明ＩＯＳ对所研究的Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ－Ｎ２碰撞体系是一种简捷可用的方法。     

精确计算n-n重正化链图传播下n+n→２π0反应截面

采用中子n-反中子n与中性介子π⁰强相互作用的Lorentz不变耦合模型,对n-n重正化链图传播子作了有关物理分析及其严格解析计算,获得精确理论计算结果. 进而将此结果用于n+n→2π⁰反应的物理过程分析及其截面的计算研究中,并精确计算出n-n重正化链图传播下n+n→2π⁰反应微分截面. 还将此计算结果与n-n树图和重正化单圈链图传播下n+n→2π⁰反应微分截面作了对比分析,获得了有关辐射修正的重要信息. 此结果对于深 关键词： Lorentz不变耦合模型 重正化链图传播子 微分截面 辐射修正     

基于遗传算法的统一混沌系统比例-积分-微分神经网络解耦控制研究

提出了采用改进的遗传算法优化比例-积分-微分(PID)神经网络解耦控制器的连接权值，从而实现PID控制器参数的优化及非线性多变量系统的解耦控制. 改进的遗传算法优于基本遗传算法，它使寻优过程中的计算量减少，计算效率提高，收敛速度加快. 将优化后的PID神经网络解耦控制器应用于统一混沌系统的控制中，仿真实验收到良好的控制效果，证明了PID控制器应用于统一混沌系统控制的有效性. 关键词： 混沌系统 遗传算法 比例-积分-微分 神经网络