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高等教育领域数字化综合服务平台
新冠病毒传播建模预测和模拟推演平台
近日，南科大“人流大数据和AI驱动的新型冠状病毒（COVID-19）传播建模预测和模拟推演平台”内测版本正式推出（下简称“推演平台”）。该平台可实现在城市尺度上，基于人流移动的新型冠状病毒传播感染情况的细粒度预测和模拟，为有关部门制定不同的隔离和公共防疫政策（如封闭特定城市区域或道路）提供参考。新型冠状病毒的感染传播与人流移动存在密不可分的关联。现阶段的多数研究只停留在简单的相关性分析以及基于全国地图的数据可视化阶段，缺乏在城市尺度上、针对人流移动的细粒度深度分析，更缺乏基于人流移动的传播模拟推演模型以及潜在感染源和风险区域的挖掘模型。随着复工潮的来临，战“疫”面临新的挑战。南方科技大学科研部、工学院、计算机科学与工程系（下简称“计算机系”）和南方科技大学-东京大学超智慧城市联合研究中心紧急组织科研力量，成立“新型冠状病毒传播建模预测项目组”，由计算机系副教授宋轩担任负责人，迅速启动针对新型冠状病毒传播感染的“大数据分析和AI建模推演平台”研发工作。该平台是一个针对新型冠状病毒传播的大数据分析和AI建模平台（如图1），其中预测和模拟推演模型完全由数据驱动，需要使用人流大数据进行训练和优化。数据拥有单位只要将人流大数据输入平台，平台即可以自动完成模型迭代训练，并输出相关的预测和模拟推演的可视化结果。其预测和模拟推演的精度由模型训练数据的质量、精细度和覆盖度决定。平台后续期待更多单位（如GPS轨迹数据、CDR数据等人流大数据拥有单位）参与进来，共同完善该平台。推演平台通过整合、处理和分析各类多模态人流移动和出行大数据，结合新一代的人工智能技术，完成对新型冠状病毒的传播和感染人群细粒度建模，从而实现在城市区域内细粒度预测、模拟和动态推演传播感染情况。平台可实现的基本功能主要有以下几个方面：一是建立新型冠状病毒和人流移动的映射模型，包括传染概率确定/潜伏期分析/传染代数分析等；二是分析隐藏病患，由于疾病传播为链式，可以根据缺失轨迹链反推出尚未确诊的疑似病患；三是分析风险人群，可根据病患轨迹寻找可能有接触的风险人群，提前预警；四是挖掘潜在病原地，分析病人间的轨迹交叉点确认潜在的未知病原地（如图3）。在以上功能基础上，平台可以实现设定不同的公共防疫政策（如封闭城市内的高风险感染区域），在城市尺度上，动态推演和模拟在这些政策下的城市传播感染情况，从而帮助相关部门制定更为高效的隔离和公共防疫政策（如图4）。
南方科技大学
2021-04-10
基于代数曲面的高精度物理建模与绘制
高精度物理建模和成像计算技术是一直是计算机图形学、计算机动画、科 学计算可视化、计算机辅助几何设计等领域的研究热点，近年来广泛应用在虚 拟现实、数字影视游戏、数字医疗与康复、仿生工程以及三维打印等领域。 本项目针对上述应用领域需求，开展以下几个方面的内容研究： 1）基于中间复形曲面的复杂形状逼近理论和方法； 2）基于代数曲面的高精度碰撞检测和距离计算； 3）基于中间复形网格的变形计算方法； 4）复杂拓扑物体受力分析、物体结构加固方法； 5）复杂拓扑形状的高精度绘制算法。 本项目旨在通过对上述内容的研究，为开发高度真实的三维虚拟手术模拟 系统、人体器官或软组织的高精度三维打印以及仿生装置的加工制造系统提供 51 理论和技术支持，以提升我国在上述领域的创新设计能力和国际竞争力。 本项目获得国家自然科学基金重点项目资助，项目执行期 2014.1-2018.12。
山东大学
2021-04-13
基于PEEC模型的高效多层建模计算方法
基于PEEC模型的高效多层建模计算方法 Litz Wire通常用于无线电能传输，电力电子转化器等场合来减少其高频涡流损耗。Litz Wire的复杂结构导致许多商用电磁仿真软件在计算时效率不高。目前比较流行的Litz Wire计算工具包是MIT研发的Fastlitz，相对电磁仿真软件可以大幅提高计算效率，但是对于结构复杂的Litz Wire效果仍然不好。课题组提出的一种全新的网格划分方法
南方科技大学
2021-04-14
一种面向视频编码的背景建模方法
本发明公开了一种面向视频编码的背景建模方法，通过在图像块的基础上选择性地进行局部背景建 模、局部背景更新、局部多重背景保持，以克服现有以帧为单位的背景建模方法中存在的背景更新的最 佳时机难以确定、特定情况下背景建模困难、对周期性背景建模效率低下等问题，从而降低背景建模的 开销，提高背景模型的预测质量，最终提高视频编码的总体压缩效率。
武汉大学
2021-04-14
一种高速列车轮对的建模方法
本发明提供了一种高速列车轮对的建模方法，涉及高速列车的数字化设计与制造技术领域。模型的信息集成和管理对缩短响应市场时间、提高设计效率是企业希望解决的问题。通过对所述各元参数的分析和提取，构建高速列车轮对的各元参数设计模型；利用矢量阵列对高速列车轮对的各元参数设计模型进行描述，包括以下四个步骤：各元参数初始化、各元参数数组序列化、关系元参数转化为关系矩阵、环状多边形矢量阵列描述：结合高速列车轮对的各元参数设计模型的矢量化和阵列化描述，采用环状多边形数据结构构造高速列车轮对的矢量阵列；层级对象之间通过关系元参数将各个环状多边形矢量阵列形成高速列车轮对的矢量阵列描述。主要用于高速列车设计的建模。
西南交通大学
2018-09-19
一种基于改进的 SVD-Krylov 算法的数控机床进给系统建模方法
本发明公开了一种基于改进的 SVD-Krylov 算法的数控机床进给 系统建模方法，该算法包括如下步骤：基于动力学方程建立数控机床 进给系统的状态空间方程模型；获得原始系统状态空间矩阵，原始系 统和传递函数模型；设定降阶系统阶次，启动多点矩匹配 SVD-Krylov·112·算法进行降阶；输出降阶系统状态空间矩阵，降阶系统及相应降阶传 递函数模型；采用正交实验方法和时间响应法进行降阶算法仿真验证。 提出的降阶建模算法降阶后的模型能够保证渐近稳定，计算效率高， 同时采用迭代
华中科技大学
2021-04-14
高精确度数字式转速测量系统
本系统采用单片机及其外围电路，再配以相应软件可克服这种随机性，实现对整个转速范围的高精确度测量。其设计思想为：先用单片机中的定时/计数器T0记录单位测量时间（如1秒）内的被测信号脉冲数，且保证测量时间的起始时刻与被测信号某个脉冲的上升沿同步；再用其定时/计数器T1记录从单位测量时间结束时刻到被测信号下一个脉冲上升沿之间的时间Δt（为基准脉冲的个数），这样在=（106 +△t）μs内准确记录下被测信号个完整的周期，故被测信号频率为=。由于和定时1秒无误差，Δt的绝对误差仅为一个基准脉冲周期Tφ（如若单片机的晶振频率为12MHz，则Tφ=1μs），所以该测频法的相对误差与被测信号频率无关，称为等精确度测量，并且< 10-6,显然，若选测量时间为10秒，则测量相对误差不大于10-7。 本仪器的应用范围：科研、教学以及需要精确测量转速的场合。 主要性能指标：1. 测量范围：30～100，000 rpm；2. 显示方式：LCD；3. 数字位数：6；4. 显示时间：每秒自动重复（当转速在30～60rpm范围内时，每2秒重复）；5. 数据保持：任意时间；6. 测量精确度：整个量程范围内测量相对误差小于10-6。
北京航空航天大学
2021-04-13
基于数字广播的低空目标多点定位系统
本实用新型公开了一种基于数字广播的低空目标多点定位系统，包括一个发射站，至少三个接收站 和一个信号处理的主站。接收站由天线、射频前端组成。天线采用细直天线。信号经过该射频前端的放 大滤波后，利用光纤链路送入信号处理的主站。所述信号处理的主站包括采样器和信号处理机，采样器 将信号送入 AD 进行带通采样得到数字信号，信号处理机利用计算机进行数字信号处理，在计算机中显 示目标定位跟踪结果。本实用新型采用先进的多站时差定位技术，利用三个或者多个接收站，测量出同 一信号到达各接收站的时间差，确定多个定位曲面相交，得到目标的位置。利用不同平台定位曲面之间 差异较大的特点来定位和提高定位精度，具有速度快、精度高的优点。
武汉大学
2021-04-13
星载SAR数字仿真和地面验证系统（产品）
成果简介：星载SAR数字仿真和地面验证系统包括总体参数与分析、回波模拟、数据压缩与成像算法、图像评估、非理想因素等模块。该系统能够实现多种工作模式、多种极化方式的下的总体参数设计、多工作模式设计与优化、参数复核复算与成像仿真验证等功能，并能够定量分析轨道摄动、地球自转、大气传输路径、卫星平台误差、姿态误差、极化耦合、天线形变和天线展开误差等非理想因素对SAR成像及应用的影响。此外，该软件可支持大运算量，并具有良好的可扩展性。 项目来源：横向项目 技术领域：地球观测与导航
北京理工大学
2021-04-14
数字分子诊断和单细胞分析通用系统平台
液滴阵列是研究数字分子检测、数字分子免疫学、单细胞分析的重要技术手段，是当前生物医药领域的研究热点。受植物叶片倒模的启发，创新性地将限制性表面能梯度微孔阵列应用于高通量液滴数字化过程（相关研究成果发表在中科院工程类分区Q1、Q3期刊上），提出了基于仿生微流控原理的数字化液滴阵列技术，设计开发了数字分子诊断和单细胞分析通用系统平台，在细胞、颗粒的分散阵列化及生物应用进行了探索。经过近4年研究，已完成了平台原理验证、结构优化、系统调试、生物应用验证的工作，应用在数字PCR、数字LAMP等核酸分子诊断领域，在多菌分离及培养等单细胞分析领域，初步开发了数字ELISA等分子免疫学领域研究方法。
上海理工大学
2023-05-15