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利用自学习系统实现逼近理论极限的光学手性材料设计
随着纳米光子学的发展，具有超颖性质的人工微结构吸引了众多研究。针对日益增长的研究和设计需求，北京大学物理学院方哲宇及其研究团队实现了一种自洽的框架——BoNet，其结合了贝叶斯优化（Bayesian optimization）和卷积神经网络（convolutional neural network），实现了纳米结构对于超强光学手性的自学习。基于此框架，他们将纳米结构设计表示为图形，并输入卷积神经网络进行电场分布和反射光谱的学习，此过程不需要将纳米结构参数化为向量，因此最大化的保留了其几何信息和边界条件。同时，利用贝叶斯优化以实现对纳米结构远场光学手性的优化，并运用其采样样本反复训练神经网络实现自学习。利用BoNet，他们针对远场反射光谱的圆二色性进行优化并逼近了其理论极限(CD = 1)，同时利用神经网络匹配预测的近场电场分布，对获得的强光学手性进行分析解释。 此框架能够被直接推广用于其他光学性质的自学习优化，例如实现反常透射，偏振态调制和相位调制。更进一步的，此方法论能够帮助设计更多的，具有良好光学性质和运用价值的纳米光子学器件，比如消色差超透镜，超灵敏的微传感器以及智能超表面等。此研究同时能够启发更多数据驱动的研究，通过利用人工神经网络和其他机器学习的方法，实现对传统科学研究的新探索，在制药，引物设计，固体结构分析上启发新突破。 该工作于2019年11月19日在线发表于学术期刊《PHYSICAL REVIEW LETTERS》上，题为“Self-Learning Perfect Optical Chirality via a Deep Neural Network”(DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.213902)。北京大学物理学院方哲宇研究员是本文的通讯作者，李瑜，徐优俊，姜美玲为该文的共同第一作者，北京大学定量生物学中心来鲁华教授为合作者，北京大学为唯一通讯作者单位。该工作得到得到了科技部、教育部、国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心、北京大学高性能校级计算平台、北京大学生命科学中心高性能计算平台等单位的支持。用于近远场计算的神经网络结构表征实现了逼近理论极限的高手性，并利用神经网络对近场分布进行分析
北京大学
2021-04-11
复旦大学魏大程团队提出“分子机电系统”，实现精准生物检测
魏大程课题组长期致力于研究新型晶体管材料、器件及其在生物、化学和光电传感等领域的应用。他们提出的“分子机电系统”(MolEMS)，即一种通过DNA分子自组装而成，通过外电场驱动，能精准调控分子识别和信号转化过程的微型装置。
复旦大学
2022-02-11
世界首套煤炭超临界水煤气化制氢示示范系统
本项目突破超临界水流化床中煤气化制氢反应器的排渣和长时间连续稳定运行等关键技术，从根本上解决煤炭清洁高效利用难题，构建了世界首套煤炭超临界水煤气化制氢示示范系统，实现了以超临界水相还原气化煤为核心的新型高效气化制氢完整流程工艺技术的集成与长时间连续稳定生产实验，装置连续稳定运行达 4000 小时以上。
西安交通大学
2021-04-11
基于多源大数据的城市健康大数据分析与服务系统
已有样品/n我国慢病患者群体超过2.6 亿，慢病的早期预防、诊断、筛查变得尤为重要。该系统包含体检业务服务系统、家庭健康监测管理服务系统、第三方家庭健康服务支撑平台三类产品：客户群体是健康大数据数据采集、分析、服务的基础。本项目通过三类服务凝聚客户：1）以三甲医院体检中心为基地，通过智能体检服务、基于三甲医院权威的体检诊疗、康复方法指导，建立稳定的体检群体。2）通过移动互联网将服务群体拓展到慢病/老年病群体。基于体检
武汉大学
2021-01-12
基于封闭式卡盒的便携式病原体检测系统
当今世界，传染病形势日益严峻，为了实现传染病的现场快速诊断，本项目开发了一种基于封闭试卡盒的全自动便携式病原体检测系统，该系统以封闭式卡盒为核心，在系统外部移液、磁分离、热循环等驱动下全自动地完成病原体核酸样本提纯和实时荧光PCR扩增检测，在两个小时内全自动地实现生物样本输入到检测结果输出整个过程。系统小巧便携，操作简便；封闭式卡盒的设计有效地避免了样本间的交叉污染，使诊断结果更加稳定可靠。
东南大学
2021-04-13
地区电力负荷预测系统及气象与电力负荷关联性规律研究
根据地区电力部门SCADA系统的电力负荷监测数据与气象部门提供的气象基本要素的日监测数据，采用关联分析理论，对电力负荷主要受气象条件影响的一些时段，进行二者之间的关联性规律的研究，并建立起科学实用的关联模型，为电力负荷的准确预测，提供可供参考的理论依据。 随着电力公司模拟交易市场，由试运行阶段到实用阶段，其中一个关键的技术问题就是准确地做好电力负荷预测。众所周知，电力负荷的变化，受诸多因素的影响，但在每年的某些时段，负荷主要受气象条件的影响。因此，掌握这些时段的负荷与其相关联性规律，对系统调度及负荷管理有着非常重要的现实意义。
北京交通大学
2021-04-13
实时智能监测与故障诊断专家系统的研究与开发
在DCS与实时信息集成系统的基础上，实时智能故障诊断与专家系统充分利用网络技术、计算机技术、控制技术、通讯技术以及人工智能技术将分散的DCS系统进行集成，实现信息管理的智能化。实时智能故障诊断与专家系统实现从已有的DCS通讯网络获得数据，进行高一层次的综合和处理，进行监督、诊断和预报。主要内容：通讯网关：DCS数据高速公路和IFDES通过网关交换数据和信息。数据处理：从DCS、PLC和传感器送来的数据进行预处理，如数据工程化，数据转换和压缩。知识库：存放专家知识，用于工况监督、故障诊断、事故预报、提供在线操作指导；采用多种智能处理方法及软测量技术用于炼油生产过程的专家系统知识库的构建。推理系统：集成了前向推理机和反向推理机等，操作经验和事故教训将用于指导问题的解决。多媒体显示及操作手册的开发。与综合自动化平台集成。技术优势：1、 系统驱动器和数据处理器2、 数据库和服务器3、 IFDES专家系统4、 超媒体显示系统5、 IFDES与实时数据库接口的实现位号显示与趋势图模块 应用实例：已在炼油厂加氢裂解装置、烯烃厂锅炉装置等现场成功投运 投资规模及设备需求： 硬件环境（机型及CPU、内存、硬盘容量）：机型：运行Microsoft Windows操作系统；CPU: Intel 1.3GHz 及以上；内存：512M及以上；硬盘：80G及以上。 软件环境（操作系统、支持软件的名称及版本号）：操作系统：Microsoft Windows2000及以上版本；Web服务器：Microsoft IIS；数据库：Oracle 8.0以上；开发工具：Microsoft .Net Framework 1.1。实时智能监测与故障诊断专家系统软件（IFDES） 经济效益分析：本系统采用一系列先进的技术与开发集成手段。系统设计合理，使用方便，人机界面友好、开发周期短、扩充与二次开发便捷。性能价格比较高。它是低成本推广应用计算机及新技术的一次成功的尝试。使管理操作人员加强了工艺管理，及时捕捉到了装置运行过程中的事故隐患，确保了整个装置始终能处于高负荷、长周期稳定运行。使企业在最经济的成本下，产生最大的效益，减少事故的发生、原材的浪费与对环境的污染。经济与社会效益显著。
南京工业大学
2021-04-13
种冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应装置及测试方法
一种用于测量冰箱蒸发器和冷凝器换热量和换热系数的实验测试系统的制冷剂供应机组。冰箱换热器性能测试系统制冷剂供应机组，包括压缩机、冷凝器进口温度控制系统、辅助冷凝器、冷凝液体流量计、冷凝压力控制系统、储液器、过冷器、蒸发器供液流量计、节流阀组、辅助蒸发器、蒸发压力调节阀、温度传感器、压力传感器、切换阀及其他辅助设备。该机组具有运行参数可控性好、测试精度高、能够模拟冰箱运行条件下蒸发器和冷凝器的实际运行环境的优点。本设备及方法为冰箱、冷柜等生产商开发新产品、提高产品性能所必须的，国内和东南亚的企业目前都没有这种设备，因此，该设备具有比较好的市场前景。
青岛大学
2021-04-13
食品饮料包装瓶质量安全在线智能检验与控制系统
高速全自动智能在线验瓶机位于啤酒饮料生产线上洗瓶机之后，灌装机之 前，用于对空瓶的检测，是集机器视觉、精密机械、实时控制于一体的高速在 线检测设备，其主要技术包括光学、机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、 计算机控制、精密机械加工、高精度定位、变频调速等。主要功能：瓶口的崩 154 裂检测与剔除；空瓶的裂纹检测与剔除；空瓶污物检测与剔除；瓶底残留液检 测与剔除；有盖瓶、超高瓶、过细瓶、倒瓶识别与剔除；友好的用户界面。
山东大学
2021-04-13
起重机械安全作业电子监控系统及网络化（SEEMS）
本项目旨在研究与开发建筑用塔式起重机电子化安全监控系统，对塔机本体实现安全监控和危险动作制止；并在此基础上构建面向监管部门的无线通讯网络的监控平台，实现塔机作业区域化安全管理和监督；监控平台配套相关技术标准和实施规范。从而为政府监督和执法提供科技手段，有效遏制大事故，减少一般性安全事故，保障人民群众生命和财产安全，构建安全、稳定、和谐的社会与生产环境。 本项目集成机械、软件、通信、电子、控制等领域技术知识，结合无线通信网络，实现对特种设备的实时监控，支持远程控制、报警、故障诊断、短信通知等功能；具备强大的数据库管理功能，支持多设备、多用户的网络化管理，提供Internet接入服务；应用智能化、模块化的设计思想，具备兼容性，可适应不同特种设备的监控，并支持断电和人为破坏保护功能。
大连理工大学
2021-04-13