基于有意义扰动掩码的频谱预测解释方法

针对频谱序列预测问题中深度学习技术可解释性不足、现有方法解释效果不直观以及时间相关性难以体现等问题,提出了一种基于掩码方案的频谱预测解释方法。首先,生成与输入频谱数据同样大小的重要性掩码矩阵,通过显著图标注输入数据的重要性部分,获得对单一样本预测结果的可视化解释;其次,将解释问题转变为针对掩码的多目标优化问题,根据频谱数据的动态特性与相关性特点改进扰动方式,实现针对频谱预测问题的有意义扰动;最后,通过在优化目标中添加对时间步跳跃的惩罚项,体现了短的连续序列或者相邻时间步的时间相关性同样重要的先验知识。基于实测频谱数据的测试分析表明,所提的解释方法具有简洁直观和易于用户理解等特点。与基线方法相比,所标注的重要性部分凸显了中心频点和相邻频点的相关性。在性能恶化实验中,模型输出精度下降最多,平均绝对百分比误差(Mean Absolute Percentage Error,MAPE）指标平均分别比综合梯度方法、沙普利值采样和高斯扰动掩码方案高6.4%,26.2%和30.0%;在性能恢复实验中,模型输出精度改善最大,MAPE指标平均分别比前述三种对比方案低7.6%,32.2%和32.8%。     

一种快速实时语音个人特征改变方法

为保护实时语音通信中的个人特征,该文提出了一种新的实时语音个人特征改变方法,该方法采用PLAR(Pseudo Log Area Ratio)系数曲线变换方法和基于线性预测的基音同步叠加(LP-PSOLA)算法分别对语音信号的谱参数和韵律参数进行修改,从而实现语音信号个人特征的改变;此外,针对目前时长规整大多采用的同步叠加(SOLA)算法计算量大、不适合实时语音处理的缺点,采用课题组提出的一种新的基于同步叠加方法的时长规整算法自适应同步叠加(ASOLA)算法,对个人特征改变后的语音信号进行时间上的弥补,保证语音处理的实时性。最后,利用该方法实现了实时语音的隐私保护。实验结果表明,该方法合成的语音质量高、实时性好。     

弹体贯穿混凝土数值模拟的改进材料模型

研究混凝土结构在冲击载荷下的力学特性对武器以及防护结构的设计和评估具有重要意义,而合适的材料模型可以更准确地预测混凝土结构的力学行为和破坏模式。因此,本文中提出了一种改进的混凝土塑性损伤材料模型来描述其在冲击载荷下的力学响应。该改进模型考虑了压力-体积应变关系、应变率效应、洛德角效应和塑性损伤累积对混凝土材料力学特性的影响,并引入了一个与损伤相关的硬化/软化函数来描述压缩状态下的应变硬化和软化行为。随后,通过对3个独立的强度面进行线性插值得到了该改进模型的破坏强度面,并采用部分关联流动法则考虑了混凝土材料的体积膨胀特性。最后,开展了单个单元在不同加载条件下和弹体贯穿钢筋混凝土靶的数值模拟,验证了该改进模型的可行性、准确性以及预测性能提升。

     

强激光在超音速射流剪切层中传播的数值研究

以波长10.6 μm、半径0.1 m、强度106W的高功率CO2激光束穿过二维超音速自由射流剪切层流场为计算模型,研究了由于强激光束辐射加热对流场的干扰以及激光束穿过超音速射流剪切层后远场光强分布的变化.结果表明:在不同的马赫数下超音速射流剪切层流场对激光束远场强度分布影响明显不同,流场密度分布的微小变化都会使光束远场强度分布产生显见的不同;对于透过超音速射流流场的非聚焦的强激光束,由强激光束所产生的辐射加热对流场所造成的干扰可以忽略.     

基于混沌理论的无源互调功率预测研究

该文以通信系统中常用的典型微波部件——同轴连接器为研究对象,基于混沌理论对获得的同轴连接器的无源互调(PIM)功率时间序列进行分析,验证了使用混沌理论预测无源互调的有效性。首先通过实验系统获得同轴连接器的3阶无源互调功率时间序列,并对得到的实验数据进行相空间重构,确定该时间序列的最佳嵌入维数m和延迟时间τ。然后,结合最佳嵌入维数和延迟时间,分别构建相图和使用小数据量法计算该时间序列的最大Lyapunov指数,从而从定性和定量角度验证了该无源互调功率时间序列具有混沌特性。在此基础上,基于获得的最大Lyapunov指数对该无源互调功率时间序列进行混沌预测,在最大可预测尺度范围内,理论预测值与实验值最大误差为2.61%,表明采用混沌方法预测无源互调功率效果较好。该文提出的使用混沌理论预测通信系统中微波部件无源互调功率的方法,为开展无源互调抑制技术研究,提高通信系统的性能提供了新思路。

     

烯烃氢甲酰化反应的原位红外光谱表征

将原位红外光谱表征方法用于探测Rh-PBu3-EtOH体系中的庚烯氢甲酰化制辛醇的反应历程及活性物种的形成过程和以Al₂O₃为载体的Rh-PPh3催化剂活性物种的活化及氧化失活过程的研究.     

一款NTP授时监测终端设计与实现

在互联网环境中,各个网络节点设备的时间一致性是非常重要的指标。由于网络传输时延、网络负载率以及网络传输的不确定性,导致了网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)授时服务的授时精度出现变化。为了评估NTP授时服务的质量,需要实时监测网络中的各个NTP服务器端口。NTP授时监测终端不仅实现了对NTP服务器端口的监测,且可同时监测的端口数量达60个,而且能够对监测数据进行统计的分析,为正确评估NTP授时服务质量提供支撑。     

基于信息熵编码的改进图像编码方法研究

本文基于图像文件格式和信息熵编码算法研究基础上．结合哈夫曼编码和游程长度编码两种编码方式的优点对图像进行处理。改进形成一种新的图像文件编码方式。分析结果表明,谊图像编码方式具有两种编码方式的优点。其编码效率高于游程长度编码,实现远比哈夫曼编码简单。     

FPGA与ADSP TS201的总线接口设计

在ADSP TS201外部总线接口的流水协议的基础上,详细介绍了ADSP TS201如何通过此协议访问FPGA内部寄存器,给出了FPGA参数化的设计思想、详细的设计时序图,以及ADSP TS201的设置细节,对DSP+FPGA系统设计具有一定参考价值.     

怀念故友晶体学家陆学善同志

本刊１９８２年第８期和本期比较集中地发表了纪念中国物理学会成立五十周年的文章,本期还发表了中国物理学会前理事长严济慈先生提供的六幅珍贵的、有历史意义的照片．明年第一、二季度本刊还将比较集中地发表中国物理学会年会和纪念中国物理学会成立五十周年大会上的报告、文件及有关各分支学科解放以来的进展或国际动向的综述文章等．通过这些已发表和将发表的文章,读者将能对我国物理学事业在旧社会艰苦创业,在新中国迅速发展的概貌有所了解．我们相信所有这些文章将激励广大物理学工作者更加奋发地前进．