|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
利用人工智能实现了三维矢量全息新技术
上海理工大学庄松林院士和顾敏院士领导下的未来光学国际实验室宣布，首次利用机器学习反求设计（machine-learninginversedesign）实现了三维矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。
据介绍，这项发明是光学全息技术领域的一次重大突破，其提供的基于机器学习的反求设计可精准且迅速地产生一个或多个任意三维矢量光场，有望应用在超宽带全息显示、超安全信息加密以及超容量光存储、超精确粒子操控等各个领域。
相关研究成果于4月18日凌晨发表在国际顶级学术刊物《科学进展》上。该杂志为《科学》（Science）刊物旗下子刊，是一个涵盖所有学术领域的开放性、综合性科学刊物。
光是一种电磁波，其在介质中传播的同时伴随着电磁和磁场的振荡，被称为光的矢量特性。基于光波的横波特性，光的振荡通常被限制在与其传播方向垂直的二维平面上。近些年，研究发现光的振荡可打破传统二维平面的束缚，通过干涉产生纵向光振荡，即形成第三维光矢量。
在物理学上，通过求解三维麦克斯韦方程可以正向得到一个三维矢量光场分布，但其不可控。一直以来，精确产生任意三维矢量光场是一个世界性难题，因其需要十分复杂的反求设计，超出了人类知识和经验的边界。
顾敏院士指导的科研人员利用机器学习反求设计率先实现了三维矢量全息，可精确地控制三维全息图像中每个像素点的任意三维矢量状态。
“通过机器学习的人工智能新科技，我们首次实现了三维矢量光的操控，并将机器学习的算法延伸到光学全息中去，”顾敏院士说，“这样的操控是全方位的，包括对每个三维矢量光携带的信息进行编码、传输和解码，因而消除了传统二维偏振光的束缚。”
文章第一作者任浩然博士（目前在德国慕尼黑大学从事洪堡博士后研究）说：“机器学习在光学设计中扮演着越来越重要的作用。我们研究证明训练后的人工神经网络可有效地、快速地产生任意三维矢量光场，达到接近百分之百的准确性，极大地提高了光场调控的效率。”
这项发明还为光学全息开辟了一条新道路，首次在全息中证明光的三维矢量状态可以作为独立的信息载体，实现信息的编码和复用。顾敏院士说：“这项发明作为光学全息技术领域的一项重大突破，不仅为下一代超宽带、超大容量、超快速并行处理的光学全息系统奠定了基础，同时也为加深理解光与物质的相互作用（例如粒子操控）提供了一个崭新的平台。”
该项工作得到了墨尔本皇家理工大学（RMIT）人工智能纳米光子学实验室以及计算机科学系的大力支持。
上海理工大学
2021-04-11
一种提高食用菌基质利用率的处理方法
本发明涉及食用菌基质领域，具体涉及一种提高食用菌基质利用率的处理方法。本发明通过将化学试剂溶液均匀喷洒在木质纤维素上，经密实化制粒后，进行堆置反应，得到木质纤维素物料；再将木质纤维素物料与其他辅料混合制成食用菌基质，用于食用菌栽培。本发明通过添加化学试剂，再结合密实化制粒处理，通过破坏木质纤维原料内部复杂的木质纤维素结构显著提高了木质纤维素物料的酶消化率，使得食用菌菌丝更容易侵入木质纤维素。本发明进一步优化了密实化制粒处理的密度和堆置时间之间的协同关系，提高了食用菌基质物理结构的稳定性，进而提高了食用菌基质的利用率，最终显著提升了食用菌的产量及其生物学效率。
南京工业大学
2021-01-12
一 种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法
本发明涉及一种利用乙醇还原制备多面体纳米钯材料的方法，采用简易加热装置，在常压环境中以水为主体溶剂，添加少量乙醇作为助溶剂和还原剂，在 65-80℃温度条件下一步合成多面体纳米钯材料，以表面活性剂-大分子复合体系为软模板，低温合成多面体形貌纳米钯材料。本发明是一种方便且比较环保的技术，工艺条件温和，无需复杂设备，操作简单，不需要高温和有毒有机相为溶剂或助剂，制得的多面体纳米钯材料产率高，多面体形貌产率为 83~94%，且颗粒尺寸范围在 10~35nm 之间，尺寸分布集中，可以进行大量生产，具有较好的应用前景。
安徽理工大学
2021-04-13
稻米糊粉（白糠）高值化利用关键技术及装备集成
稻米糊粉是大米加工过程中的重要副产物，主要包含稻米糊粉层和亚稻米糊粉层，营养价值十分丰富，含有大量的蛋白质、膳食纤维、维生素和矿物质，其营养素含量是精白米的数倍到几十倍不等，是十分优良的食品原料及配料。稳定化加工后价格 0.6-1 万元/吨，开发成产品则利润更高，具有十分可观的经济效益。 但稻米糊粉层中的脂肪酶和过氧化物酶在碾米过程中极易激活，产生脂肪酸败现象，这是限制其商业化应用的主要因素。绝大多数富含糊粉层的米糠未被有效分离，与米糠一起以 0.2 万元/吨左右的低价出售用作饲料，未充分发挥其附加值，是一种巨大的资源浪费。
本项目针对传统稳定化方法处理稻米糊粉层得到产品货架期短、食味品质差、成本高等缺点，通过差异化分级、梯度瞬时灭酶等关键技术的研发，成功解决了稻米糊粉的稳定化问题，并成功挖掘其高值化商业卖点，将其作为功能性配料开发了代餐食品、固体饮料、烘焙以及面制品等系列产品。该项目的研究成果对于提高稻米附加值，促进大米加工企业创利增收，延伸稻米产业链具有重要意义。
江南大学
2021-04-11
蚬类水产品精深加工综合利用增效技术
蚬类是一种双壳类软体动物，其肉味鲜美，营养价值高。又因其有通乳、明 目、去湿毒等功效，可为中药药材。目前，除鲜食外，我国对蚬类产品的开发利用主要以鲜冻产品和干货产品为主，深加工领域并不很成熟，存在较大发展空间。该技术是以蚬类水产品为资源，开发天然调味核心基料。基于生物酶解与热反应等系列技术，制备富含风味增强肽的高档湖鲜调味产品，在去腥的同时保留 鲜味，有效提升食品的湖鲜特征香气和醇厚感。 该产品具有十分广阔的应用前景，可应用于方便食品调料包、汤包、火腿肠、 罐头等多种产品。目前，湖鲜味调味食品主要以鱼、虾、蟹等为原料，蚬类风味较为少见。江苏戚伍水产发展股份有限公司，建有 10 万亩高邮湖野生水产品基 地，具有丰富的蚬类资源；拥有功能齐全、配套完善的万吨级冷链物流中心，为 实现天然湖鲜调味食品的产业化提供了有力保障。 本技术项目的实施是提升调味食品安全和品质的重大突破，可提高水产副产 品的附加值，大大缩短我国调味品产业与发达国家的差距，提升我国食品企业的市场竞争力和出口创汇能力。
江南大学
2021-04-11
第五届教创赛同期活动预告：教师教学能力提升系列交流活动之二 新时代拔尖创新人才自主培养的思考与实践学术活动
践行强国育人使命 培育时代创新英才
高等教育博览会
2025-07-30
腈水解酶催化制备亚氨基二乙酸项目
亚氨基二乙酸(IDA)是生产除草剂草甘膦的重要中间体。它也被用于生产新型两性铬络合 品红染料、漂白活化剂、顺铂类抗癌药物等。目前生产亚氨基二乙酸主要有化学合成法和生物 合成法。利用高效、高酶活、稳定的产腈水解酶生产亚氨基二乙酸，符合绿色化学的发展方 向，有着化学方法无可比拟的优越性。本项目筛选到一株高效、高酶活、稳定的产腈水解酶的 菌株，一步水解得到所需的亚氨基二乙酸。 本项目通过筛选适合的菌株、对菌株发酵优化以及整个催化过程的优化，最后分离纯化得 到亚氨基二乙酸。整个反应过程条件温和、操作简单、无副产物产生。
华东理工大学
2021-04-11
一种β,β-二芳基烯的合成方法
本发明公开了一种β,β-二芳基烯的合成方法,在有机酸溶剂中,在钯催化剂和银盐的存在下,卤代芳烃与末端烯基化合物经偶联反应得到β,β-二芳基烯;其中,有机酸溶剂为醋酸,钯催化剂为醋酸钯,银盐为醋酸银、碳酸银或氧化银,卤代芳烃为碘代芳烃,偶联反应的反应温度为80～130℃,反应时间为0.25～24小时。采用本方法,以对环境友好的有机酸作为溶剂,并以银盐为添加剂,具有催化剂用量少,无需添加其他配体,反应条件简单温和,后处理简单,产物收率高等优点。
浙江大学
2021-04-11
超高迁移率二维半导体BOX
首次发现一类同时具有超高电子迁移率、合适带隙、环境稳定和可批量制备特点的全新二维半导体(硒氧化铋，Bi2O2Se)，在场效应晶体管器件和量子输运方面展现出优异性能。彭海琳课题组基于前期对拓扑绝缘体（Bi2Se3，Bi2Te3）等二维量子材料的系统研究，提出用轻元素部分取代拓扑绝缘体中的重元素，以降低重元素的自旋-轨道耦合等相对论效应，进而调控其能带结构，消除金属性拓扑表面态，获得高迁移率二维半导体。经过材料的理性设计和数年的实验探索，发现了一类全新的超高迁移率半导体型层状氧化物材料Bi2O2Se，并利用化学气相沉积(CVD)法制备了高稳定性的二维Bi2O2Se晶体。基于理论计算和电学输运实验测量，证明Bi2O2Se材料具有合适带隙（~0.8 eV）、极小的电子有效质量(~0.14 m0)和超高的电子迁移率。系统的输运测量表明：CVD制备的Bi2O2Se二维晶体在未封装时的低温霍尔迁移率可高于20000 cm2/V·s，展示了显著的SdH量子振荡行为；标准的Bi2O2Se顶栅场效应晶体管展现了很高的室温表观场效应迁移率（~2000 cm2/V·s）和霍尔迁移率（~450 cm2/V·s）、很大的电流开关比（>106）以及理想的器件亚阈值摆幅（~65 mV/dec）。二维Bi2O2Se这些优异性能和综合指标已经超过了已有的一维和二维材料体系。Bi2O2Se这种高迁移率半导体特性还可能拓展到其他铋氧硫族材料（BOX：Bi2O2S、Bi2O2Se、Bi2O2Te）。
北京大学
2021-04-11
一种高楼二次供水系统
一种高楼二次供水系统，其包括水位传感器、A/D转换器、主机控制芯片、从机控制芯片、继电器控制电路、电机、LED驱动电路、LED显示器；所述水位传感器采集含有水位数据的电信号并发送至所述A/D转换器，所述A/D转换器将所述电信号转换为水位数字信号发送至所述主机控制芯片；所述主机控制芯片将所述水位数字信号通过RS485传输至所述从机控制芯片，所述从机控制芯片接收所述水位数字信号并控制所述继电器控制电路接通或断开所述电机；所述主机控制芯片将所述水位数字信号发送至所述LED驱动电路，所述LED驱动电路接受所
安徽建筑大学
2021-01-12