基于神经网络的二维不变性目标识别方法

提出了一种基于多层前馈神经网络的二维不变性目标识别方法。利用傅里叶描述器提取具有旋转、平移及尺度不变性的目标形状特征。由于所识别的工业工具具有一个自由度,它们形状有一定的动态变化导致同一目标的形状特征敌意一的不唯一性。文中采用含有两个隐层的多层前馈网络学习及识别这些特征矢量。在实验中,在四类机械工具进行测试,并将所提出方法与最近邻分类器进行比较,结果表明,具有反向传输（ＢＰ）学习算法的多层前馈网络     

利用NMR技术判识混油钻井液条件下钻遇的油层

混油钻井液对色谱、光谱录井技术发现和评价油气层带来了严重影响.为了准确识别和定量评价混油钻井液条件下所钻遇的油层,创新采用高分辨率核磁共振录井技术随钻检测钻井液T2谱及其含油率的变化.不同油品在钻井液中的混合实验结果表明,混油钻井液为水包油乳液,两种不同的油品在钻井液中难以混合,在T2谱上呈现相互独立的峰,据此可以直观、准确地识别所钻遇的油层;并可根据归一法、外标法定量评价钻井液中的地层油含油率.经现场应用,取得了与室内实验相一致的效果,证明了该项技术的有效性.     

锂离子电池硅基负极材料嵌锂行为的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算不同数量的锂离子引起的硅材料晶体结构的变化以及在嵌锂过程中形成Li_xSi(x=1、2、2.4、4.4)合金相的形成能与电子结构.采用LST/QST方法计算过渡态,模拟合金体相中的锂离子迁移过程.计算结果表明,随着嵌锂数量的增加,硅晶胞的体积在不断增大;Li_xSi合金相的形成能为负值,表明在嵌锂过程中锂离子和硅原子可以自发形成这些合金相,其中Li₇Si₃合金最容易形成;随着嵌锂量的增加,锂离子在费米能级处s轨道提供的电子数逐渐增加,锂硅合金在费米能级处的电子数量呈增大趋势,表明锂硅合金的导电性越来越优;常温下Li₂Si体相中很难直接形成锂离子空位,但锂离子空位的迁移过程很容易发生.     

基于太赫兹时域光谱技术的煤岩识别方法研究

煤岩识别一直是制约煤矿无人化开采的关键问题之一。传统的人工采煤因为工作环境极其复杂,很难精准地找到煤岩的分界面,容易造成欠切割或过切割现象。太赫兹光谱技术作为一种无损探测技术,能够反映出被测物体的物理和化学信息,可以成为研究煤岩识别的有效方法。采用太赫兹时域光谱技术与多元统计法—聚类分析（CA）和主成分分析（PCA）相结合的方法来识别不同种类的煤岩。通过透射式太赫兹光谱仪获得六种煤岩样品的太赫兹光谱,对其进行FFT等一系列数学计算可以得到各种样品的折射率、吸收系数以及介电常数。计算结果表明不同种类的煤岩在折射率、吸收系数上都存在差异。分析各类煤炭样品的折射率和吸收系数与样品的各组成成分含量之间的关系,可以发现碳含量是影响其样品折射率大小的因素之一,灰分含量是影响其样品吸收系数大小的因素之一。聚类分析中两类样品的欧氏距离与主成分分析中的第一主成分（PC1）得分都能反映煤岩样品之间的相似性和相异性,并且CA与PCA的结果保持一致。分别将各类样品在0.5～2.5 THz频率范围内的折射率、吸收系数与CA和PCA结合,组成太赫兹数据与煤岩之间的模型。分析表明：根据不同样品之间的相似性,两种模型中六种煤岩样品均被分为两类;在各种样品的吸收系数与CA-PCA组成的模型中,四种煤炭被聚集在一起,并且石英砂岩（GSR-4）具有很好的独特性：石英砂岩拥有最小的PC1得分值以及石英砂岩与第二类之间的欧氏距离最大,为219.03。由此可见采用太赫兹技术与多元统计方法结合,可以实现煤岩的准确识别,识别准确率可以达到100%。     

复杂气象条件下机载中波红外系统对地目标探测识别仿真与运用研究

针对3～5μm机载中波红外系统复杂气象条件下对地目标探测识别问题,在理论研究的基础上,采用PcModWin大气仿真软件,进行了清洁大气、雾、云、雨等气象条件下的模拟仿真实验,分析了不同气象条件下不同距离范围内该波段红外辐射透过率分布曲线和峰值参数的变化规律,结合大气分子学理论,证明了探测角度、大气能见度、雾型、云层类型、降雨(雪)强度等,都是影响该波段机载红外系统对地目标探测识别效果的重要因素,提出了工程运用中应当采取的策略方法。研究结果对后续工程试验和运用实践具有指导作用,可提高该波段机载红外系统的应用效果。     

基于分子动力学模拟的石墨烯镁基复合材料力学行为

镁合金因其低密度被视为最轻的工程结构金属材料,但因较差的塑性变形行为限制了其广泛应用,因此增强镁合金的综合力学性能已经成为当前材料领域的研究热点.本文采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下石墨烯对金属镁变形行为和力学性能的影响.研究结果表明,石墨烯的嵌入能够明显提升金属镁的强度和杨氏模量,并对其塑性变形阶段的第二次应变强化产生较大影响.研究指出,石墨烯镁基(GR/Mg)复合材料和纯镁的塑性变形行为相同,在塑性变形过程中均发生了从密排六方到体心立方再到密排六方结构的相变.石墨烯嵌入位置对GR/Mg复合材料上下两部分镁基体的塑性变形行为有较大的影响.当石墨烯嵌入高度较小时,石墨烯下方的镁基体塑性变形能力较强,容易发生位错滑移,而当石墨烯嵌入高度较大时,石墨烯上下方的两部分镁基体的塑性变形能力相当,它们的塑性变形行为趋于同步.此外,本文对镁基体的相变机制也进行了详细分析.本文的研究结果对于设计高性能的石墨烯金属基复合材料具有一定的理论指导意义.     

利用自相关函数与平稳小波变换的^(252)Cf源驱动核材料质量识别方法北大核心CSCD

以252Cf中子源驱动噪声分析测量法为依据,利用中子脉冲信号自相关函数与被测核材料(252 U)质量的关系,设计了一种基于神经网络的核材料质量识别方法,探索借助时域特征进行质量识别的有效性。利用平稳小波变换抑制中子统计涨落对自相关函数带来的影响,利用分布式Elman神经网络对不同质量核材料的自相关函数样本进行训练和识别,并研究了有限样本前提下不同子网个数对最终识别结果所造成的影响。对4种核材料质量共计120组样本进行的实验,结果表明:在理想实验条件下,平稳小波变换抑制了统计涨落对信号自相关函数的影响;分布式Elman神经网络能够较好地识别自相关函数的特征,分辨不同质量的核材料,平均识别误差小于0.1。     

Cluster Growth Through Monomer Adsorption Processes

We propose a monomer adsorption model, in which only the monomers are allowed to diffuse and adsorb onto other clusters. By means of the generalized rate equation we investigate the kinetic behavior of the system with a special rate kernel. For the system without monomer input, the concentration aj（t） of the Aj clusters （j 〉 1） asymptotically retains a nonzero quantity, while for the system with monomer input, it decays with time and vanishes finally. We also investigate the kinetics of an interesting model with fixed-rate monomer adsorption. For the ease without monomer source, the evolution of the system will halt at a finite time; while the system evolves infinitely in time in the case with monomer source. Finally, we also suggest a connection between the fixed-rate monomer adsorption systems and growing networks.     

Dynamical Behavior of an Atomic Beam Interacting with a Fock State Light Field

The collapse and revival of evolution with photon number of population inversion in the case of an atomic beam with velocity distribution interacting with a single-mode and Fock-state light field is investigated by full quantum theory. Compared to the previously reported coherent state case [Li B and Chen J B Chin. Phys. Lett. 26（2009）123203], which was induced by evolution with coupling strength of population inversion, in the case under consideration there exists Poisson distribution of photon numbers and atomic velocity distribution in the beam. Moreover, we prove that above, the collapse and revival have an analogy with conventional collapse and revival [Eberly J H et al. Phys. Rev. Lett. 44（1980）1323] in both the mathematical expression and physical significance.     

Electromechanical Behavior of Interdigitated SiO2 Cantilever Arrays

Bending and first flexural mode vibration behavior of electrostatic actuated nanometer-sized interdigitated cantilever arrays are characterized under vacuum conditions. The pull-in＇＇ effect in dc driving and the hard spring effect＇＇ in ac driving are observed. A mass sensitivity of 20 fg is expected for our devices due to the ultra-small mass of the arm and relative high Q factor. The mass-spring lump model combined with Green＇s function method is used to fit the dc driving behaviors including the pull-in voltage. For the ac driving case, the polynomial expansion of the capacitive force is used in the model. The successfully fittings of the pull-in voltage and the hard spring effect prove that our simulation method could be used for guiding the geometrical design of cantilever-based sensors.