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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 基于神经网络的压电弹性支撑梁横向振动衰减不确定性估计

    摘要： 技术系统中不确定性的量化通?；谙嘤Ψ抡婺Ｐ偷奶娲Ｐ?。由于基础仿真模型往往无法完美描述现实情况，其替代模型也必然存在缺陷。本文提出了一种改进的并联压电换能器梁振动衰减替代模型——通过多层前馈神经网络，将实验观测与仿真获得的振动衰减变化数据融合至模型估计过程。基于该改进替代模型，我们构建了振动衰减最大振幅的概率密度估计，用于分析制造差异导致的振动衰减不确定性。

    关键词： 密度估计、神经网络、不确定性量化、非完美模型、替代模型

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 气溶胶微物理模型及其他因素导致的气溶胶光学厚度反演不确定性量化研究——以臭氧监测仪（OMI）测量数据为例

    摘要： 如今，卫星仪器已成功应用于众多领域的大气气溶胶测量与研究工作，因此对测量数据进行严格误差特征分析的需求日益增长。本文提出一种量化气溶胶光学厚度（AOT）反演不确定性的方法，重点研究两个关键方面：气溶胶微物理模型选择导致的不确定性，以及正向建模不完善引发的不确定性。我们将该方法应用于2004年发射的NASA地球观测系统（EOS）Aura卫星搭载的臭氧监测仪（OMI）的气溶胶光学厚度反演。通过采用能更真实地传递气溶胶微物理模型选择和正向模型误差的统计方法，改进了气溶胶光学厚度反演的不确定性评估。针对微物理模型选择问题，我们运用贝叶斯模型选择与模型平均法；利用高斯过程表征实测反射率与模拟反射率（即残差）之间的平滑系统性差异，并通过探索一组残差经验性地构建光谱相关性。在OMI仪器的陆地无云像元处理中，我们在原有OMI多波长气溶胶反演算法OMAERO基础上引入本文提出的贝叶斯模型选择和模型差异技术。通过弱吸收性气溶胶、希腊与俄罗斯森林火灾、撒哈拉沙漠尘埃等不同气溶胶特性的多个案例，验证了该方法及改进的不确定性特征分析效果。所提出的统计方法具有普适性，不仅限于该特定卫星反演应用场景。

    关键词： OMI、高斯过程、OMAERO、不确定性量化、贝叶斯模型选择、气溶胶光学厚度

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过凸优化实现成像反问题中可扩展的贝叶斯不确定性量化

    摘要： 我们提出了一种针对大规模成像反问题的贝叶斯不确定性量化方法。该方法适用于所有对数凹的贝叶斯模型——其中最大后验概率（MAP）估计属于凸优化问题。该框架用于分析MAP估计中观测到的特定结构（如医学影像中的病灶、天文影像中的天体源）的可信度，从而将其作为证据支撑决策与结论。具体而言，基于贝叶斯决策理论，我们通过执行以下步骤的贝叶斯假设检验来验证目标结构：首先假设真实图像中不存在这些结构，继而利用数据与先验知识以高概率拒绝该原假设。由于涉及高维计算，此类检验在成像问题中通常极难实现。本研究的核心创新在于：利用概率集中现象与底层凸几何特性，将贝叶斯假设检验转化为凸优化问题，并通过可扩展优化算法高效求解。这使得该方法能处理其他贝叶斯计算方法无法应对的高分辨率、高灵敏度成像问题。我们在天文与医学领域的一系列复杂傅里叶成像问题上验证了本方法（命名为BUQO，即基于优化的贝叶斯不确定性量化）。相关MATLAB代码已发布于GitHub。

    关键词： 贝叶斯推断、逆问题、图像处理、假设检验、不确定性量化、凸优化

    更新于2025-09-23 11:49:05

  • 斜轴太赫兹天线的近场无线电全息技术

    摘要： 对印刷电路辐射发射的主成分分析（PCA）和独立成分分析（ICA）进行了关键性对比研究，揭示了两种方法提取成分的异同点。本分析的输入数据为具有准高斯空间分布的宽带复数磁辐射场与倏逝场测量值。当将提取成分视为空间特征模时，PCA与ICA生成的成分分布图具有相似性，但独立成分比主成分呈现出更简单的场结构。

    关键词： 随机场、主成分分析（PCA）、不确定性量化、独立成分分析（ICA）、辐射发射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 韩国大田 (2019.7.28-2019.8.1)] 2019年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 电磁FPCB微镜扫描激光测距仪

    摘要： 近年来，全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏，而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术，能加速骨细胞生长，从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探讨了骨组织电导率不确定性对优化电极几何构型与排列方式下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术，量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近，尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡地带，预计会出现更大的不确定性。

    关键词： 电刺激、有限元法、多目标优化、不确定性量化、全髋关节置换术（THA）翻修

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 不同温度和辐照度条件下测量的光伏组件I-V特性采用各种标准测试条件(STC)修正程序的准确性研究

    摘要： 对印刷电路辐射发射的主成分分析（PCA）和独立成分分析（ICA）进行了关键性对比研究，揭示了两种方法提取成分的异同点。本分析的输入数据为具有准高斯空间分布的宽带复数磁辐射场与倏逝场测量值。当将成分视为空间特征模态时，PCA与ICA产生的成分分布图具有相似性，但独立成分比主成分展现出更简单的场结构。

    关键词： 独立成分分析（ICA）、主成分分析（PCA）、辐射发射、不确定性量化、随机场

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 埃及开罗 (2019.12.17-2019.12.19)] 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 光伏系统接入配电网的无功补偿优化配置

    摘要： 近年来，全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏，而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术，能加速骨细胞生长，从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探究了骨组织电导率不确定性对优化电极几何结构及排布方案下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术，量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近（尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡带），预计会出现更大的不确定性。

    关键词： 电刺激、有限元法、多目标优化、不确定性量化、全髋关节置换术（THA）翻修

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 直接耦合光伏-电解槽系统的技术经济不确定性量化与鲁棒设计优化

    摘要： 为解决可再生能源供应与用户需求之间存在较大时间错配的问题，电转氢技术是公认的解决方案。现有研究表明，光伏阵列与电解槽堆直接耦合是可行方案，但这些研究均假设运行参数完全已知以优化系统配置，且仅关注氢气产量最大化与能量损耗最小化，未考虑成本因素。本研究以平准化制氢成本（LCOH）为目标函数，针对多个地区开展了包含不确定性量化（即代理模型辅助稳健设计优化）的优化分析。论文揭示了对不确定性最不敏感的设计方案，并明确了影响该方案LCOH变异性的关键参数。稳健设计优化表明，在所有研究地区中LCOH均值与标准差这对目标对于稳健设计方案不存在冲突。在年均太阳辐照度最高的地区建立的优化稳健设计方案，其LCOH均值为6.6欧元/千克，标准差为0.72欧元/千克。折现率不确定性是导致LCOH波动的主要因素。因此，在年均太阳辐照度高的地区安装光伏-电解槽系统有利于同时降低LCOH均值与标准差，而技术风险控制对进一步减少LCOH波动具有最大影响。未来研究将聚焦于引入精确概率分布并增加电池储能系统。

    关键词： 氢气的平准化成本、光伏-电解槽系统、不确定性量化、鲁棒设计优化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 压电执行器响应的有限元建模与仿真及不确定性量化

    摘要： 压电结构在包括传感器、执行器和能量收集装置在内的工程设计中得到了广泛应用。本文提出了一种三维有限元模型的开发方案，用于模拟压电执行器并量化其在不确定参数输入下的响应。该有限元模型的实现基于标准节点法，并通过三维四面体和六面体单元扩展至压电材料应用。为考虑压电材料中的机电耦合效应，在这些单元的每个节点上除常规机械位移未知量外，额外增加了电势自由度。该模型开发成果通过单层压电梁到单压电晶片/双压电晶片排列多层梁等多种问题的解析解和实验数据进行了验证。针对具有不同设计参数的单压电晶片复合板执行器开展了更详细的分析。同时进行了不确定性量化研究，以评估材料属性输入不确定时压电复合板响应的敏感性。这不仅有助于理解文献报道中设备响应差异的原因，同时也为数值模型提供了额外的可信度验证。

    关键词： 有限元方法、不确定性量化、压电材料、单压电晶片执行器、能量收集、PZT

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 提高原子间势的准确性：更多物理原理还是更多数据？二氧化硅案例研究

    摘要： 本文我们测试了两种提高机器学习势函数精度的策略：一是通过增加拟合参数来利用大量现有的量子力学数据，二是引入电荷均衡模型以体现SiO2键合的离子特性。为此，我们比较了基于α-石英SiO2结构体系的密度泛函理论数据集所拟合的矩张量势（MTP）与结合电荷均衡（QEq）模型的MTP（MTP+QEq）。为进行有意义的对比，除精度外，我们还评估了各势函数的预测不确定性。结果表明，在MTP中加入QEq模型并未带来优于单一MTP势函数的改进，而增加参数则能提升其预测精度和降低不确定性。

    关键词： 机器学习原子间势、矩张量势、电荷均衡模型、不确定性量化

    更新于2025-09-09 09:28:46