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期刊信息/Journal information
北京大学学报（自然科学版）
北京大学
北京大学学报（自然科学版）

北京大学

赵光达

双月刊

0479-8023

xbna@pku.edu.cn

010-62756706

100871

北京海淀北京大学校内

北京大学学报（自然科学版）/Journal Acta Scientiarum Naturalium Universitatis PekinensisCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报创建于1955年12月，是北京大学主办的自然科学（包括技术科学）综合类学术性刊物。主要刊登北京大学教师、研究生及海内外校友在基础科学、技术科学和边缘科学等领域的研究成果及综述性文章。由北京大学18个理科院、系、所的30名教授组成学报编委会，负责确立学报的办刊宗旨及审定论文的学术质量。学报被国际权威检索文献数据库CA，SA，MR，GR以及EI等收录，是国内自然科学综合类学科的核心期刊，在国内的被引用率、影响因子等在综合类学术期刊中都名列前茅）。
正式出版
收录年代

    粒子辐射探测器专用电荷灵敏前置放大器扩量程技术研究

    王游龙于向前王玲华陈鸿飞...
    973-978页
    查看更多>>摘要：专用集成前置放大器 RENA3因噪声低而广泛用做粒子辐射探测器的前置放大器,但 RENA3的最大输入电荷量限制了其量程.针对这一问题,提出一种通过在 RENA3的输入端并联电容的方法来扩展量程,并对该扩量程技术方案进行理论分析、PSpice仿真分析和实验验证.实验结果与理论分析和数值模拟结果相吻合,由此验证了所提出方法的可行性.该方法可适用于其他专用集成前置放大器的量程扩展.

    专用集成前置放大器量程扩展RENA3

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    融合图结构学习和轻量级循环建模的地图匹配方法

    罗威刘钰黄强武志昊...
    979-988页
    查看更多>>摘要：现有的地图匹配方法主要依赖序列到序列模型来捕获轨迹内关联性,忽略路段间、轨迹间以及轨迹与路段间的关联性.同时,现有方法采用的循环神经网络因其固有结构,难以进行高效的并行计算.为了充分利用数据中存在的多种关联性,并提升模型的并行计算能力,提出一种融合图结构学习和轻量级循环建模的地图匹配方法(GMMSR).通过路网卷积和轨迹图卷积,建模路段之间和轨迹之间的关联性,采用在隐空间对齐路网和轨迹表示的方式,建模轨迹与路段之间的关联性.利用轻量级循环单元实现模型更高效的并行计算.在北京市某区域轨迹路网数据集上的实验结果表明,所提模型较已有基准模型在精度上实现大幅度提升,在效率上相当或更好.

    地图匹配轨迹和路网关联性图神经网络轻量级循环单元

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    基于图像分割技术的智能造字研究

    蒋建斌黄松吴建国
    989-1000页
    查看更多>>摘要：目前,基于风格学习的智能造字技术生成的字体与用户手写风格相似度低,基于 GPU(graphics proce-ssing unit)风格迁移的方法成本高昂.为解决上述问题,利用深度学习和图像分割技术,提出一种新型智能造字方法,在保持高度相似风格的同时,满足用户个性化需求,并降低成本.采用 DeepLab v3+技术,用户输入的 775个字体图像经过数据质量评估模型筛选后,通过图像分割模型进行部件拆分,然后精细地调整部件并去除噪点,最终矢量化后生成 TrueType字体.与现有技术相比,该方法能够显著地提升相似度并降低成本,可以有效地满足用户个性化定制需求.

    智能造字DeepLabv3+数据质量评估模型图像分割模型TrueType

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    一种改进型LeNet的交通标识多分类异构加速器的实现

    杨永杰郑君泰马立杨昊...
    1001-1008页
    查看更多>>摘要：提出一种基于改进型 LeNet的交通标志多分类异构加速器的实现方案.该加速器利用 ARM+FPGA异构平台,将改进型 LeNet的前向推理部署到 FPGA上,实现并行计算.在 FPGA端,采用 AXI-Stream协议,通过 DMA实现数据高速流转,使用数组分区和多级流水线等技术实现数据的并行处理.在 ARM端使用PYNQ框架进行数据更新和加速器调度.在 GTSRB数据集上的实验结果显示,该设计方案在工作时钟频率为 50 MHz时,平均推理时间为 14.489 ms,在 MCU上的推理时间为 710 ms,加速比可达 49,对于实现交通标识多分类的边缘端应用具有显著的作用.

    LeNetFPGAPYNQ异构计算

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    水下高阶声场宽带信号最优检测后处理方法

    王强吴玺宏潘悦高山...
    1009-1014页
    查看更多>>摘要：针对小孔径传感器在实际多干扰目标条件下分辨能力弱、应用难的问题,提出一种高阶声场分阶的宽带信号最优检测后处理方法.利用典型噪声场在高阶声场各阶信号不相关的特性,通过分阶波束形成,对波束内信号功率以及噪声功率进行估计,根据各子带信噪比构建最优检测滤波器.通过千岛湖湖上实测数据验证,该方法的检测性能可以在原有 HOA-MVDR方法的基础上提高 2～7.5 dB,并且能够提高强目标干扰条件下的多目标分辨能力.

    高阶声场传感器波束形成最优后处理目标探测

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    基于非支配排序的改进多目标蜣螂算法优化含清洁能源的微电网调度

    温夏露黄鹤茹锋刘国权...
    1015-1027页
    查看更多>>摘要：含有清洁能源的微网电力资源网内分配需要协调优化经济成本与低碳节能,而现有的多目标蜣螂优化算法寻优能力不足.针对这一问题,提出一种基于非支配排序的改进多目标蜣螂算法优化的微电网调度方法NSIDBO.1)构建含风光柴燃蓄的微电网系统及各单元自身约束模型,建立基于经济与环保的多目标代价函数;2)设计基于扰动因子的 Tent映射,在此基础上增加 3个参数,增大映射分布范围,提高初始化种群多样性;3)引入新型非支配排序,找到最优 pareto前沿;4)设计一种翻滚跟踪优化策略,以动态步长更新"滚球者",增加 DBO的全局勘探能力和寻优精度;5)设计一种自适应种群内部划分机制,更新"滚球"和"偷窃蜣螂"的比重,进一步提升了算法收敛性.选取 IEEE-RTS提供的典型日 24小时负荷数据进行仿真实验,结果表明,所提 NSIDBO 算法优化含清洁能源微电网调度规划得到的解,比 5种对比算法的综合性能更优,可以实现微电网的安全与稳定控制.

    微电网调度非支配排序多目标优化改进的蜣螂算法

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    大西洋经向翻转流多百年际变率的二维海洋模式研究

    王鉥祥杨海军
    1028-1036页
    查看更多>>摘要：利用简单海洋环流模式,对大西洋经向翻转流(AMOC)的多百年际振荡进行模拟研究.首先推导纬向平均的二维海洋环流模式,得到 AMOC的控制方程及关键参数.然后利用数值方法,使用混合边界条件,在合适的边界条件和强迫场条件下模拟合理的 AMOC气候态.通过向北半球副极地表层添加盐度通量随机强迫,进行长时间积分,激发 AMOC的多百年际变率.功率谱分析结果表明,AMOC可以展现约 260年的周期性振荡,对 AMOC进行 EOF分解得到的主模态主要信号位于较深的海盆,表明多百年际变率可能与较深层海洋的变动联系紧密.最后探究振荡周期与海盆体积及 AMOC强度的关系,海盆体积越大,振荡周期越长;AMOC越强,振荡周期越短.

    大西洋经向翻转流(AMOC)简化海洋模式多百年际变率

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    晚奥陶纪地球气候对地球轨道变化的响应

    于浩男刘永岗林琪凡魏梦宇...
    1037-1054页
    查看更多>>摘要：使用大气-海洋环流模式 CESM1.2.2,在不同的轨道配置情况下,对晚奥陶纪地球气候进行一系列敏感性试验.结果表明,地球轨道变化可以使局地年平均温度变化幅度超过 5.5℃,季节温度变化幅度超过23℃,岁差变化对全球平均温度的影响小于 0.2℃;当地球自转轴倾角从 22.5°变为 24.5°时,由于高纬度接收的年平均太阳辐射通量增加,加上冰雪的反馈,全球平均温度可以增加约 1℃.地球轨道变化对全球平均降水量的影响有限,但对降水的时空分布影响较大.岁差的变化能够控制热带辐合带的南北移动,地球自转轴倾角增大可以使两极地区降水增多,两者共同影响全球的降水分布.地球轨道变化对季风区的分布格局影响很大,岁差的变化使全球季风区面积变化幅度超过 40%,中-高纬度季风区还受到地球自转轴倾角的影响,面积变化幅度可达到约 10%.尽管晚奥陶纪全球地表平均温度超过 18℃,但在大部分轨道配置情况下,南极附近的大陆仍然有深厚的积雪,具备形成广泛冰盖的潜力.

    晚奥陶纪冰期地球轨道岁差地球自转轴倾角

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    含磷矿物信息学的可视化研究

    庄子仪李艳殷荣章伍峻琦...
    1055-1066页
    查看更多>>摘要：将网络分析、元素相关性分析及系统发育分析应用到矿物晶体化学数据的可视化方法学研究中.以含磷矿物为例,绘制矿物成分和成因网络力导向图和二分网络图、矿物晶体特征演化系统发育树和矿物组成元素的相关性热图.这些可视化方法同时考虑了矿物在空间和时间上分布和演化的多样性及其物理化学性质等信息,有助于用深时矿物学记录来探究地球环境的演化,并理解其演化过程和驱动机制.

    矿物信息学含磷矿物可视化方法网络分析系统发育分析元素相关性分析

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    1.32 Ga基性岩床侵位的环境效应探究

    张朝鲲田伟何衍鑫朱伟鹏...
    1067-1078页
    查看更多>>摘要：为了探究中元古代时期地球深部动力与全球碳循环过程、环境变化及星球演化的关系,选取北京黄土贵剖面,对 1.32 Ga燕辽地区基性岩床的侵位特征及环境效应进行研究.通过岩石学及数值模拟分析,发现1.32 Ga基性岩床以"岩浆指"的形态侵位于围岩中,对围岩产生显著的热效应,使富碳围岩中有机质的镜质体反射率显著提升,有机质由未成熟阶段演化至过成熟阶段;该期基性岩床侵位于华北以及北澳大利亚克拉通地层,热释气量可达 3.61×1012 t当量的 CO2,促进地壳沉积物中碳的活化,具有明显的环境效应.

    燕辽地区基性岩床环境效应中元古代数值模拟

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