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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
关于强子结构理论的研究
提出了时间无依赖可用格点QCD计算的 quasi-PDFs，并发现，当动量非常大的时候quasi-PDFs可以近似为PDFs。近期，马滟青研究员与合作者把季向东教授的方法进行推广，提出了最一般的方法“格点散射截面”。在该方法中，保留了时间无依赖这一要求，但是与PDFs之间的联系是通过证明因子化定理来保证。马滟青研究员与合作者构造出了一系列便于格点QCD计算的“格点散射截面”，并量子场论框架下严格证明了它们与PDFs之间联系的因子化定理，从而能够利用格点QCD计算得到PDFs。
北京大学
2021-04-11
结构抗震分析理论与方法研究
北京工业大学
2021-04-14
地理空间模式挖掘理论与方法
成果基于对地理现象与规律的“格局→作用→过程”的理解，将其抽象为地理空间模式（聚集、关联与演化模式），并针对地理空间模式挖掘的复杂空间关系、自相关与异质性、优化建模等关键科学问题开展研究，构建了面向地理现象理解的地理空间模式挖掘理论与方法。
1.发现了地理实体间空间关系描述的层次性与统计规律，建立了拓扑关系层次化描述模型和度量关系统计描述模型，突破了地理空间模式挖掘中复杂空间关系精细建模与模式认知的基础问题。
2.发现了空间自相关与空间异质性对地理空间模式表现形式影响作用的统计规律，建立了地理空间模式自适应挖掘模型与方法，突破了地理空间模式挖掘中地理要素自相关与异质性建模的关键难题。
3.发现了地理空间模式挖掘过程中模型有效性、模型性能与模型稳定性间的调和规则，结合博弈论与局部搜索策略，建立了地理空间模式挖掘自适应优化模型，提高了挖掘结果质量与稳定性。
中南大学
2023-05-15
地理空间模式挖掘理论与方法
成果基于对地理现象与规律的“格局→作用→过程”的理解，将其抽象为地理空间模式（聚集、关联与演化模式），并针对地理空间模式挖掘的复杂空间关系、自相关与异质性、优化建模等关键科学问题开展研究，构建了面向地理现象理解的地理空间模式挖掘理论与方法。
1.发现了地理实体间空间关系描述的层次性与统计规律，建立了拓扑关系层次化描述模型和度量关系统计描述模型，突破了地理空间模式挖掘中复杂空间关系精细建模与模式认知的基础问题。
2.发现了空间自相关与空间异质性对地理空间模式表现形式影响作用的统计规律，建立了地理空间模式自适应挖掘模型与方法，突破了地理空间模式挖掘中地理要素自相关与异质性建模的关键难题。
3.发现了地理空间模式挖掘过程中模型有效性、模型性能与模型稳定性间的调和规则，结合博弈论与局部搜索策略，建立了地理空间模式挖掘自适应优化模型，提高了挖掘结果质量与稳定性。
中南大学
2023-05-05
视频内容识别理论与方法
本成果为获得省部（或学会）级三等以上奖励的重点纵向成果。
西南交通大学
2016-06-27
机械振动理论与测试技术
成果与项目的背景及主要用途：
振动是一种常见的物理现象，如桥梁的振动、机床的振动，钟摆的摆动，飞机机翼的颤动，汽车运行时车体的振动等等。振动可以分为线性振动（包括自由振动、衰减振动、强迫振动）、非线性振动（包括自激振动、超谐共振、亚谐共
振）和随机振动等。
振动的存在会使机床的加工精度降低、精密仪器的灵敏度下降，还会引发噪音、污染环境，车辆振动影响舒适性和车辆寿命，这是不利的一面。利用振动的特征，设计制造机械设备，可以达到为人类服务的目的。例如利用振动可以设计制造振动抛光机、振动研磨机、振动输送机、地震仪、振动打桩机、混凝土振捣器、振动筛、振动磨、振动式压路机等机械设备。
技术原理与工艺流程简介：
设计利用新型振动传感器将测到的实际振动机械量转化为电信号，再通过信号放大输出，达到振动检测利用的目的。
技术水平及专利与获奖情况：
解决了动车组转向架运动稳定性问题、普通客车转向架振动强度大的问题教育部科学技术进步二等奖。工程非线性动力学：基础理论与应用研究
应用前景分析及效益预测：
可以广泛的应用于车辆振动检测应用、用于设计制造具有舒适度高、轮轨力低、低噪声、低振动等特点的“和谐号”动车组。
应用实例：
1、北京型内燃机车 通过机车振动试验分析，模态分析(振型)和故障诊断，解决了机车振动问题,司机舒适度问题。
2、天津三峰 TJ6481A 客车 通过故障诊断，实验模态分析(振型)，减小了振动强度，增加了舒适感，通过优化计算解决了中门的强度问题。
3、静园(末代皇帝旧居)和段祺瑞旧居 通过动力学测试进行了历史风貌建筑的健康诊断及振动的模态分析。
4、渤海钻井平台 通过对渤海钻井平台的强度计算，解决了局部补强问题。
应用领域：机械设计与制造、工程建筑、历史风貌建筑维护等。
天津大学
2021-04-11
哈尔滨工程大学高速运动姿态传感器采购项目竞争性磋商公告
哈尔滨工程大学高速运动姿态传感器采购项目竞争性磋商
哈尔滨工程大学
2022-06-06
哈尔滨工程大学六自由波浪运动模拟平台采购项目竞争性磋商公告
哈尔滨工程大学六自由波浪运动模拟平台采购项目竞争性磋商
哈尔滨工程大学
2022-06-06
哈尔滨工程大学高分辨光谱成像设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学高分辨光谱成像设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学
2022-06-06