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关键词： 小叶巨型运动探测器   碰撞检测   概率神经网络   非确定性   抗噪性  

摘要： 视觉避碰智能算法的开发一直是智能机器人视觉系统设计的重要研究课题.近年来,深度学习算法作为广泛应用的智能算法之一,在碰撞检测中取得了显著成效.然而,这些算法严重依赖于大量的计算资源及较高的能源消耗.因此,开发一种低算力低能耗的视觉避碰智能算法至关重要.众所周知,诸如蝗虫和果蝇等小型昆虫虽然脑资源和供能有限,但仍能展现出惊人的视觉避碰能力.神经解剖学发现蝗虫大脑内存在一类对迫近敏感的神经元,名为小叶巨型运动探测器(Lobula Giant Motion Detector,LGMD).目前,基于LGMD神经计算机理建立的仿生模型在实现低算力的视觉避碰中取得显著成果,但这些模型都是确定性模型,难以抵御环境中随机噪声对系统的干扰.因此,开发一种能够对抗随机噪声干扰的模型,对于增强碰撞检测系统的稳健性至关重要.为了实现这一目标,本文提出了一种融合概率的全新小叶巨型运动探测器(Probabilistic Lobula Giant Motion Detector,简称Prob-LGMD)模型.本文的主要工作归结如下: (1)为克服不确定性因素造成的影响,建立了融合信号随机传递机制的LGMD碰撞检测模型,并从理论上揭示了信号随机传递机制对增强模型噪声鲁棒性的机理,即该模型之所以有效提取迫近运动视觉特征还兼具抗噪性能,是因为层间信号随机传递对视觉迫近信息传输以及随机噪声干扰的差异化抑制. (2)为了构建适用于碰撞检测模型抗噪表现的评价方法,定义了一种有效量化LGMD模型抗噪性能的指标,提出了对Prob-LGMD模型中概率参数的选择方法,并给出了该参数的最适取值范围. (3)通过在包含多种场景的数据集上进行测试,验证了所提出的Prob-LGMD模型相对于经典的LGMD1和LGMD2模型,能更有效且鲁棒地从高噪的复杂视觉场景中提取碰撞特征.此外,相较于传统滤波预处理与阈值方法,信号随机传递机制在LGMD碰撞检测神经网络的运作中具有更出色的抗噪性能.

关键词： 紫外光通信   大气湍流   路径损耗模型   多次散射   实验测量  

摘要： 无线紫外光通信是一种革新的通信技术,利用波长在200nm～280nm之间的“日盲”紫外光作为载波。通过大气中的不同分子和其他微粒对光的散射作用,实现了在复杂环境下全天候的非直视通信。紫外光通信信号的传输受到近地背景光噪声,以及近地大气信道路径损耗的影响,造成通信性能下降,特别是在一些典型的天气条件的影响尤为严重。本文通过实际测量和理论推导建立了不同季节紫外光背景噪声模型,具体研究内容如下: (1)分析了各种典型天气条件下气溶胶粒子的散射特性,同时基于Mie散射理论,仿真了不同天气条件下的紫外光衰减经验模型,以获取在不同天气和不同气溶胶浓度下的紫外光衰减参数。 (2)建立了不同季节紫外光背景噪声模型,可以表征其在24节气时间的噪声变化特征。测量了一年中24节气时间段220nm±10nm和300nm±10nm波段的紫外光背景噪声变化,结合高空220nm±10nm和300nm±10nm波段的紫外光背景噪声测量,验证了高空理论计算结果和地面测量结果的一致性。 (3)搭建了室外测量链路,分别测量了不同收发角度、不同通信距离以及不同天气下的湍流噪声的概率密度分布。并根据紫外光传输理论,结合实际测量数据,对通信性能进行了仿真分析。 研究结果表明:经过实际测量,发现220nm±10nm和300nm±10nm波段的紫外光背景噪声一天中的变化规律,都符合太阳高度角的变化。早晚的背景噪声大小关于峰值时刻对称,呈高斯分布,但峰值时刻有所偏移。不同季节下的两波段背景噪声大小也有所不同,其中夏季幅值最大,秋分和春分的背景光幅值相近,冬至最小；并且随着季节变化,日辐射峰值的时刻也会随之改变。高空两波段的紫外背景噪声也符合高斯分布,并随着海拔高度每升高1000m,紫外光辐射值会增加20%-23%左右。根据通信性能仿真分析可以看出,不同天气条件下的紫外光通信误码率也不相同,在相同的通信距离下,雾天的误码率最大,其次是沙尘天和雨天。在相同天气下,不同的收发角度对概率密度分布也有影响,随着收发角度的增大,方差也逐渐增大。随着接收距离的增加,光强概率密度函数的方差也随之增大,对通信性能的影响也越大。

关键词： Quantum noise  

摘要： Steganography and steganalysis are two different sides of the same coin. Both are just as important as the other. Image steganography is considered one of the most promising secure data transmission methods because it hides the data in an image file. In contrast, steganalysis tries to attack steganography and retrieve the hidden data that can be a secret message. Many robust and powerful image steganography methods have been presented in the literature. One of these methods is referred to as steganography without embedding (SWEM). It is considered more secure because it adopts the concept of data transmission without embedding or concealing it in the file. Like any new technology, image steganography may have a negative impact and can be misused. There is no steganalysis method for distinguishing and attacking the image file that has been constructed by the SWEM method. To overcome the aforementioned issues, the main contribution of this paper is to propose a new image steganalysis method based on the fast Fourier transform (FFT). The proposed method starts by examining a suspected image using FFT. Then, by calculating the ratio of different parts of the resulting FFT spectrum and comparing the result with a threshold value, we can decide whether the suspected image has been constructed by the SWEM or not. The proposed method overcomes the other existing methods that fail to attack this strong image steganography method. To check the generalizability of the proposed method as a method for distinguishing and attacking the image file that is created by SWEM, we constructed a data set of images, used the SWEM algorithm to construct images with concealed secret messages without embedding, and applied the proposed method and other two common existing steganalysis methods. The results show that the proposed method is able to distinguish these images with a high recognition rate compared to the results of the two methods. (Figure presented.) © Shanghai Jiao Tong University

关键词： PV-Trombe墙   烟囱流量计算   数值模拟   夏热冬冷地区   建筑能耗  

摘要： 被动式太阳能建筑作为新型的节能绿色建筑,目前在国内外的推广程度较高。其中,加装光伏的Trombe墙系统是一种改善室内环境、强化通风的重要技术手段,应用于建筑中可有效改善室内风环境与人体热舒适度,同时兼具节能效果。为探究PVTrombe墙应用于夏热冬冷地区的通风与节能性能,本文利用理论分析、实验实测、计算流体力学(CFD)、Energy Plus能耗模拟技术,探究PV-Trombe墙在夏热冬冷气候区的各项性能,以期为PV-Trombe墙应用于夏热冬冷气候区提供理论和技术支持。主要研究内容有: 本文在原有通风量方程基础上,对烟囱出口流量方程进行扩展修正,提出了回流因子与比例系数,得到修正后的出口流量方程展开计算,并将结果与文献及本文的现场实验进行比对验证,显示的误差率在20%以内。在此基础之上展开实验,在温州设计并建造了PV-Trombe墙绿色建筑,开展全尺度风环境、气象、光伏发电量的现场实验测试。实验结果表明,在通风季风速的变化以夏季较为强烈,风速变化在0.1m/s-1.61m/s。光伏板产生的电能在秋冬季节较高,夏季较低,12月产生的电能最多为752543.51k J,6月产生的电能最少为407 324.56k J。 为进一步研究PV-Trombe墙的通风性能,利用CFD数值模拟,在实验建筑的基础上进行物理模型搭建,选取通风季每个月份与对照组共18个工况,代入实验气象参数,以1.5m近呼吸面高度展开室内风环境对比分析,选用平均风速与通风量作为评价指标。结果显示,PV-Trombe墙在春季与秋季的通风性能较好,夏季效果欠佳,综合风速提升区间在0.12m/s-0.72m/s,综合风速提升率在45.7%-66.7%,综合通风量提升率在68.38%-147.96%。 利用EnergyPlus对夏热冬冷地区内的城市:温州、成都、合肥、桂林,展开供冷、供暖、光伏发电能耗分析。结果显示PV-Trombe墙在各地区都表现了不同程度的节能效果与减排效果,在供冷季,成都地区的节能率最高,在九月的节能率达到了94%;在供暖季,桂林地区的节能率最高,在12月达到82%的节能率,各城市供冷与供暖季总体节能率在1.5%-94%之间,碳排放量在1787.7kg-3847.39kg。

关键词： 公共建筑   通风空调   施工技术和工艺   技术难点   解决对策  

摘要： 随着我国城市化步伐的不断加快以及民众生活品质的持续提升，公共建筑装饰装修工程的需求呈现出稳步增长的态势。通风空调作为公共建筑装饰装修工程中的重要组成部分，其安装质量直接关系到建筑的使用效果和人们的舒适度。本文以中共瓜州县委党校(瓜州县行政学校)教学业务用房二期多功能报告厅建设项目为例，针对公共建筑装饰装修工程中通风空调安装技术的难点，深入分析空调水系统和空调风系统的施工技术与工艺，探讨了有效的解决对策。

摘要： 申请公布号：CN 115012242 A发明人：沈林许友斌周检申请人：湖南晟明机械设备有限公司提供一种造纸机用通风干燥设备。结合图1，该种造纸机用通风干燥设备的风筒的两端敞口，风筒的一端固定设置在安装座上，安装座远离风筒的一侧固定设有燕尾槽，燕尾槽远离风筒的一侧滑动设有滑块，滑块固定设置在支架上，造纸机的辊子（原料辊或者成品辊），随着生产辊子上的纸卷逐渐变薄或者变厚，为保证纸张的干燥程度一致，按编程启动滑块来调整风筒与纸卷的垂直距离；风筒内部设有扇叶组，扇叶组由驱动电机控制，驱动电机可拆卸安装在安装座上靠近风筒的一侧，安装座上设有多个气孔；驱动电机控制扇叶组转动，扇叶组由固定风板和活动风板的引导将风送向纸张的表面，持续通风并辅助纸张干燥；滑块的一侧上可拆卸安装有控制电机，控制电机的一端控制有齿轮，齿轮的一侧啮合有齿条，齿条位于燕尾槽的一侧，齿条与安装座固定连接；风筒可沿着一个方向滑动，有利于针对造纸机的纸卷变化后，还能提供稳定的气流用于通风，同时能够保证纸张的干燥程度一致。

关键词： 绿色建筑材料   乡村建设   环境友好性   可持续性  

摘要： 本论文旨在分析绿色建筑材料在乡村建设中的环境友好性与可持续性。通过对绿色建筑材料的定义和分类进行梳理，结合乡村建设的背景和需求，探讨了绿色建筑材料在乡村建设中的优势及其对环境的积极影响。为了深入研究这一问题，我们收集了相关的案例研究和实证数据，并进行了综合分析。研究结果表明，绿色建筑材料具有低碳排放、节能减排、循环再生利用等特点，可以有效降低乡村建设对环境的负面影响。因此，在乡村建设中广泛应用绿色建筑材料是一种可行的解决方案，有助于保护自然资源、改善生态环境、提高居民生活质量。

关键词： 高大空间   CFD应用   博览建筑   气流组织   消防评估  

摘要： 博物馆类建筑的室内气流组织一向是设计难点，此类建筑空间高大且风口布置形式受限于现场展陈。本文基于某实际博览建筑，结合室内展陈进行空调系统及气流组织设计，并依托CFD方法对气流组织形式进行了评估与优化。模拟结果可用于指导夏、冬季工况送风角度及过渡季工况通风策略。同时，本文对该建筑中的排烟设计进行了模拟验证，结果表明该项目中的自然排烟窗及补风口设置能够满足排烟需求。

关键词： 空气污染物   儿童   过敏性鼻炎   门诊量  

摘要： 目的 探讨福州市空气污染物短期暴露对儿童过敏性鼻炎每日门诊就诊量的影响。方法 收集2016年1月—2022年12月福州市儿童过敏性鼻炎门诊数据、空气污染物和气象数据，采用广义相加模型分析各种空气污染物与儿童过敏性鼻炎的相关性。结果 不同空气污染物与儿童过敏性鼻炎的暴露反应关系不同，可吸入颗粒物(inhalable particle,PM10)和二氧化氮（nitrogen dioxide,NO2）在分别<50μg/m3、40μg/m3时对过敏性鼻炎门诊量的影响呈现线性递增关系，随后浓度升高效应趋于饱和；细颗粒物(fine particle,PM2.5)、二氧化硫（sulfur dioxide,SO2）、一氧化碳（carbon monoxide,CO）、臭氧（ozone,O3）与过敏性鼻炎门诊量呈非线性关系；PM2.5、PM10、SO2、NO2对儿童过敏性鼻炎门诊量有影响，但颗粒物和气态污染物的影响特征有所不同，PM10在浓度升高当日即有影响（ER=1.94,95%CI:1.28～2.60），而PM2.5在第5天滞后效应差异有统计学意义（ER=1.06,95%CI:0.35～2.11）;NO2、SO2对过敏性鼻炎门诊量在当日即达到最大效应值（ER=1.09,95%CI:0.94～1.24;ER=2.28,95%CI:1.02～3.69）。结论 福州市空气污染物对儿童过敏性鼻炎可能存在影响，且不同类型污染物滞后效应不同，气态氧化污染物更多表现为即时效应，而颗粒物则表现出明显的滞后效应，在过敏性鼻炎的预防和控制中可能需要考虑到二者的差异。