- 万海斌;孙洪民;农丝静;王源鹏;
针对读者由于不熟悉索书号的排架方式等造成找书不便、耗时长等问题，提出了一种基于改进YOLOv5s和OCR技术的馆藏图书索书号识别算法。该算法由两部分构成，一是改进的YOLOv5算法识别图书书脊的索书号标签区域，二是EasyOCR识别该区域内的索书号文本。为了提高检测速度，对YOLOv5s算法进行了轻量化改进。首先，使用轻量化的MobileNetV3作为主干网络，降低参数量和计算量；其次，使用更高效的SimSPPF改进原始的SPP，加快网络运算速度；最后，在特征融合网络嵌入CA坐标注意力机制，提高模型的识别精度。实验结果表明，本算法比改进前算法具有更高的识别精度和更快的速度，能快速准确地识别图书索书号。本算法有助于推动图书馆由数字化向智慧化发展，为读者提供更加便捷、高效、个性化的服务。
2025年03期 v.45;No.198 221-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孔超;高祥云;孙先兰;陈家会;张丽平;
作为智慧教育领域的一个重要研究方向，知识追踪旨在对学习者的行为序列进行建模，预测学习者下一时刻正确作答的概率，这是构建自适应教育系统的核心和关键。现有研究主要侧重于单一交互特征的利用，却往往忽略了在练习习题的过程中产生的其他异质特征，这些特征潜在地影响了学习者的知识状态变化。此外，学习者在学习过程中存在知识点的遗忘，这种遗忘行为会导致模型预测结果与实际产生较大偏差。为了解决以上问题，提高现有深度知识追踪模型的性能，提出了一个融合学习者遗忘行为的多特征深度知识追踪（MuDKT）模型。该模型挖掘了学习者的多种异质特征，融合学习者的遗忘行为，模拟学习者的知识状态并预测下一时刻正确作答的概率。MuDKT模型主要分为3步：首先，针对学习者作答次数等异质特征，使用one-hot编码对学习者与习题交互过程进行表示，实现学习者交互嵌入；其次，基于循环神经网络（RNN）中隐层向量模拟学习者学习过程中知识状态的变化，实时更新学习者的知识状态，同时，引入带有衰减函数的注意力机制，模拟学习者与习题交互中的遗忘行为；最后，通过sigmoid激活函数将隐层向量传递到全连接层，预测学习者下一时刻正确作答的概率。在3个真实数据集上的实验结果表明，MuDKT模型性能相较.于对比方法均有提升，为后续的个性化学习路径生成等任务提供参考。
2025年03期 v.45;No.198 229-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陆华成;王勇;李志珂;
分布式存储系统采用低成本的设备提供可扩展、灵活的数据存储服务，大大降低了系统建设成本。然而，在Ceph存储系统中设备容量的异构性和存储池的多样性会导致副本数据分布不平衡，对系统的性能和可靠性带来了新的挑战。针对该问题，提出一种基于集群拓扑和存储池感知的数据均衡方法，在优化存储系统的均衡度和性能的同时，避免存储容量较小的设备承担过多的工作负载，也降低大存储容量设备的资源浪费。首先设计动态全局权重平衡器（DGW Balancer），综合考虑集群拓扑结构、集群存储使用率、设备存储利用率和存储池等多个因素，通过贪心算法获得相应数据分布节点选择策略，动态全局地调整集群中各种设备以及存储池中存储设备的权重，使数据更加合理、均衡地分布到各种设备上，达到提升云存储服务的可靠存储利用率和性能的目的。实验结果表明，与Ceph现有的mgr balancer相比，DGW Balancer在数据均衡方面能够取得更好的效果，均衡度提高了350%，集群可靠存储利用率提高了13.5%；在性能方面，吞吐量提高了10%,IOPS提高了17%。.
2025年03期 v.45;No.198 237-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 夏芸;王守华;孙希延;
针对微机电系统（MEMS）加速度计测量中外界振动噪声和机动加速度扰动，导致车载导航系统中姿态解算精度低的问题，提出一种基于奇异谱分析（SSA）结合渐消卡尔曼滤波（FKF）的姿态估计方法。先对加速度数据进行SSA预处理，提取原始信号的趋势项和噪声项，再采用FKF算法将SSA预处理的加速度信号与陀螺仪信号融合输出估计的姿态。通过仿真实验对比，结果表明：SSA-FKF算法与传统的卡尔曼滤波算法（KF）相比，对俯仰角和横滚角的估计精度分别提高了40%和63.16%,SSA-FKF解算不仅能够提高外界振动时姿态解算精度，也能消除机动加速度干扰。
2025年03期 v.45;No.198 245-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 彭汉斌;陈昱均;纪元法;
码移键控（CSK）调制在不改变原有信号频谱特性情况下，满足高速率信息传输需求，成为低轨卫星导航信号体制的候选。解调CSK信号需要计算每个码相位的相关值，为了降低运算量，通常使用FFT频域解调代替时域解调。根据CSK信号相关值具有稀疏的特性以及仅需部分输出结果的特点，优化稀疏傅里叶变换（SFT）流程，实现高效率解调。此外，在基于SFT解调算法基础上对跟踪环的支路生成方式进行改进，实现对动态CSK信号的跟踪，从而解决了由于CSK调制破坏了扩频码的周期性，导致无法直接对信号进行跟踪的问题。仿真结果表明，基于SFT解调算法能将其效率提高到原来的2.59倍，改进后的跟踪环路可以实现对较高动态的CSK信号进行跟踪.解调，具有一定的工程意义。
2025年03期 v.45;No.198 252-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1084K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 文泰翔;傅文学;
全球气候变暖背景下，研究芬兰典型北方森林覆盖的大尺度较高空间分辨率的时空动态变化特征对研究北方森林气候响应和可持续发展都有着重要意义。以1980—2020年5期Landsat TM/OLI影像为数据源，基于地图平台选取芬兰为北方森林研究区，使用多光谱植被指数和缨帽变换构成特殊分类特征集，结合随机森林算法得到研究区5期森林覆盖图，使用测试样本点与高分2、7号影像随机选点验证，分类精度分别为97.17%、88.90%。对5期森林覆盖图进行2°纬度带分割，通过像元叠加分析定量化研究区内整体及各纬度带森林覆盖时空动态变化信息和规律。结果表明：40年间，芬兰北方森林覆盖变化显著，总体呈减少趋势，森林覆盖率由75.79%减少到65.36%，减少了10.43%；在62°～64°N区域内有林地面积减少量最高，减少了10.24%，在68°～70°N区域内覆盖率变化最高，减少了15.28%；各纬度带森林覆盖率都有不同程度的减少，在1980—2000年间64°N以上高纬度区域变化程度更高，在2000.—2020年间64°N以下低纬度区域变化程度更高更剧烈，但在高纬度区域森林生长有回暖迹象，有部分山地常年裸地岩土区域生长出新森林，气候变化可能导致研究区北部更适合森林生长。
2025年03期 v.45;No.198 259-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1171K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 孙堂友;谭振强;邓兴;李海鸥;李建华;陈赞辉;邹琦萍;诸葛业琴;
二维过渡金属硫属化合物（TMDs）所展现的独特物理与化学性质，使得基于其的光电子器件在各个领域展现出巨大的应用潜力。然而，受限于TMDs材料的生长条件，高集成度的TMDs器件在微纳加工工艺中仍然存在很大的挑战。本研究针对在金属底电极上通过化学气相沉积直接生长TMDs薄膜过程中，出现高温和硫蒸汽环境导致薄膜损坏的现象，提出了在金属前驱体（过渡族金属）和金属底电极之间加入一层金属封盖层的方法。实验结果表明，与没有金属封盖层的样品相比，金属封盖层的加入有效抑制了薄膜因为高温而发生明显的穿孔、褶皱或收缩等问题。通过拉曼测试，验证了在Mo前驱体薄膜以及高温硫蒸汽环境下所制备的薄膜为多层堆叠MoS_2。进一步地，基于此所制备的Ag/Si/MoS_2/Mo/Au忆阻器也表现出优异的电学性能。电学测试结果显示其电阻转变电压分别为1.4 、-1.3 V，高低阻态切换次数可达200次，开关比大于10~2，以及2 600 s的保持时间。对器件I-V曲线拟合分析表明其遵.循空间电荷限制传导机制，得出其电阻转变机制主要基于Ag导电细丝的生长和熔断。在金属电极上直接原位生长TMDs薄膜，并以此为基础开发垂直型忆阻器的制备技术，为探索高性能忆阻器以及构建高集成度阵列提供了新的思路与方法。
2025年03期 v.45;No.198 266-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1134K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王旭;王红;
针对同步磁阻电机设计参数较多、设计繁琐耗时的问题，采用正交试验设计法设计了36槽4极同步磁阻电机结构。分析了槽极配合、转子磁障层数、磁障层厚度及磁障层偏角对同步磁阻电机转矩性能的影响，并在此基础上设计了电机结构参数。通过有限元仿真进行验证，证明了采用正交试验设计法能够提升同步磁阻电机的设计效率，且设计的电机具有较好的性能表现。对所设计电机在不同电流下的电感及转矩进行分析，验证了同步磁阻电机具有强耦合、非线性的特点。
2025年03期 v.45;No.198 273-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 龙鹃;刘健;胡苗苗;李敏哲;林向成;
化学动力学疗法（CDT）在癌症治疗领域具有广阔的前景，但其治疗效果受到肿瘤微环境中过表达谷胱甘肽（GSH）的影响。为增强肿瘤治疗效果，构建了一种具有GSH消耗、CDT增强、化学治疗剂5-氟尿嘧啶（5-FU）负载的pH敏感的双金属沸石咪唑酯骨架（Cu/ZIF-67@5-FU）。该纳米复合材料在弱酸性环境下能够裂解释放出Cu~(2+)和Co~(2+)。Co~(2+)发生类芬顿反应，分解H_2O_2产生具有毒性的羟基自由基（·OH）,GSH可将Cu~(2+)还原为Cu~+，进一步产生大量的活性氧，从而实现肿瘤细胞内GSH的消耗以及CDT的增强，表现出pH敏感性以及类过氧化氢酶催化活性，并与一同释放出来的5-FU实现协同治疗。实验结果表明，Cu/ZIF-67@5-FU作为纳米级化学动力学治疗/化疗协同治疗平台，在pH=5.6的弱酸性环境下，GSH的消耗明显增大，当纳米复合材料浓度为100μg/mL时，表现出良好的癌症抑制效果。
2025年03期 v.45;No.198 279-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王雪娇;莫愁;陶理科;陈文豪;史海涛;高养侠;
为最大限度延长锂电池寿命、保证电池安全性，提高电池模型参数辨识的精确度非常重要。在传统二阶RC等效电路模型的基础上，探讨了猫群算法的改进策略，并将其应用于锂电池的模型参数辨识。首先得到等效电路模型的时域响应表达式，在猫群算法的基础上引入Logistic混沌映射增强初始猫群多样性，利用Lévy飞行扩大搜索范围，并采取自适应惯性权重来提高全局搜索能力；然后进行电池脉冲充放电实验，获取OCV-SOC曲线的拟合系数，并结合以上数据，利用改进后的猫群算法进行参数辨识；最后利用MATLAB/Simulink搭建电池等效电路模型对参数辨识结果进行仿真，并对辨识得到的模型参数进行敏感度分析。实验结果表明，改进猫群算法仿真得到的电压相较于粒子群算法，最大绝对误差降低了25.9%，均方根误差降低了40.4%。改进猫群算法可有效提高参数辨识的准确度和电池模型精确度，具有很好的实用性。
2025年03期 v.45;No.198 285-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 林枫;姚嘉;朱锋明;卢伟;姚志鹏;刘栋;
为实现某汽车电动门锁的轻量化，以门锁上电动支链中的重要零件齿板为研究对象，根据齿板的闭锁堵转工况和儿童锁堵转工况，分别建立齿板在2种工况下的有限元模型。在优化前，根据齿板在2种工况下的静力分析结果，判断齿板是否具有优化空间。划分齿板的设计域，运用基于变密度法的多模型拓扑优化方法，以齿板的最大应力不超过许用应力为约束条件，以求齿板的最小质量为目标函数，并同时考虑齿板的闭锁堵转工况和儿童锁堵转工况，对齿板进行优化。获得齿板的优化模型后，根据实际加工需要对相对粗糙的优化结果进行重新设计，并进行静力分析验证。齿板经过优化设计后，在满足设计要求的前提下，质量减少了9.9 g，质量百分比减少约32%。
2025年03期 v.45;No.198 292-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柯晓玲;林萍;周建华;苗蕾;
复合导电水凝胶因良好的黏附力和机械柔韧性成为柔性传感器领域研究的热点。为了提高导电水凝胶的电导性，在聚丙烯酰胺水凝胶中加入导电离子Li~+和Cl~-，利用扫描电镜对材料内部进行表征，使用电导率表征了水凝胶的导电性能。探究了导电离子的加入对电导性能的影响，优化交联剂添加量，以取得最好的黏附力和机械柔韧性，并设计水凝胶传感器应用于监测人体手指关节、腕部背部等的动作。测试结果表明，水凝胶的电导率随着离子含量的提高而增大，当LiCl添加量为15 mmol时，最大电导率为5.34 S·m~(-1)，水凝胶中交联剂的量控制在3～6 mg，取得了良好的黏附力和机械柔韧性。人体机械动作和莫尔斯电码的传感监测结果表明，本传感器能够稳定、准确、快速捕捉机械信号，并将其转化为相应的电信号，且对于相同行为的输出电信号具有重复性。该传感器在人体信号的监测、传递和转化上具有良好的应用发展前景。
2025年03期 v.45;No.198 298-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张浪;甘芳瑜;刘鹏;
为获得轻质、高效的复合型吸波材料，以BPC材料与Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料，通过溶剂热法制备得到Fe_3O_4/BPC(FOC)复合材料。通过调节BPC的含量，可以有效调控FOC复合材料的电磁参数，SEM和BET表明，随着BPC材料含量的增加，复合材料形成的大量异质界面使比表面积增大，可以增强复合材料的界面极化能力。当BPC材料含量为0.3 g所制备的复合材料FOC-3在厚度为1.4 mm时，最小反射损耗为-25.84 dB，有效吸收带宽为4.88 GHz。材料具有较宽的吸收带宽，主要归因于多孔结构、电损耗与磁损耗之间相互协调，提升了材料的电磁波衰减能力。
2025年03期 v.45;No.198 305-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]