分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］耕地识别是农业遥感的重要应用领域之一，但现阶段深度学习等人工智能方法在中国西南 丘陵区遥感识别的研究应用深度仍然不够，识别精度有待提升。［方法］为了快速、精确地获取耕地面积、分布等 信息，基于高分辨率的高分六号（GF-6） 遥感影像，运用UNet++、DeeplabV3+、UNet与PSPNet等新型深度学习 模型对四川省绵阳市三台县耕地信息进行识别，并对各深度学习模型、传统机器学习方法——随机森林法及新型 土地覆盖产品SinoLC-1的识别精度进行对比分析，以期深入探索深度学习方法在地物遥感识别领域的应用前景。 ［结果和讨论］深度学习模型在F1分数、整体精度（Overall Accuracy, OA）、Kappa系数等精度评价指标的表现上， 相比于传统机器学习方法和新型土地覆盖产品均有显著提升，精度提升幅度分别可达20%和50%；其中添加了密 集跳跃连接技术的UNet++模型的识别效果最好，其F1分数、交并比（Intersection over Union, IoU）、平均交并比 （Mean Intersection over Union, MIoU）、OA 值和 Kappa系数值分别为0.92、85.93%、81.93%、90.60%和0.80。应用 UNet++模型对2种由仅光谱特征以及光谱+地形特征两种不同特征构建的影像进行耕地提取，光谱+地形特征模型 的IoU、OA和Kappa 3个指标比仅光谱特征模型分别提高了0.98%、1.10%和0.01。［结论］深度学习技术在应用于 高分辨率遥感影像中的耕地识别方面展现出显著的实用价值，融合光谱和地形特征可以实现信息互补，能进一步 改善耕地的识别效果。本研究可为相关部门更好地管理和利用耕地资源、推动农业可持续发展提供技术支撑。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］叶球是结球甘蓝的重要部分，其生长发育对田间管理至关重要。针对叶球分割识别存在大 田背景复杂、光照不均匀和叶片纹理相似等问题，提出一种语义分割算法UperNet-ESA，旨在能快速、准确地分 割田间场景中结球甘蓝的外叶和叶球，以实现田间结球甘蓝的智能化管理。［方法］首先，采用统一感知解析网络 （Unified Perceptual Parsing Network, UperNet） 作为高效语义分割框架，将主干网络改为先进的ConvNeXt，使得模 型在提升分割精度的同时也能具有较低的模型复杂度；其次，利用高效通道注意力机制（Efficient Channel Atten⁃ tion, ECA） 融入特征提取网络的各阶段，进一步捕捉图像的细节信息；最后，通过将特征选择模块（Feature Se⁃ lection Model, FSM） 和特征对齐模块（Feature Alignment Model, FAM） 集成到特征金字塔框架中，得到更为精确的 目标边界预测结果。［结果和讨论］在自制结球甘蓝图像数据集上进行实验，与目前主流的UNet、PSPNet和Deep⁃ labV3+语义分割模型相比，改进UperNet方法的平均交并比为92.45%，平均像素准确率为94.32%，推理速度为 16.6 f/s，能够达到最佳精度-速度平衡效果。［结论］研究成果可为结球甘蓝生长智能化监测提供理论参考，对甘 蓝产业发展具有重要的应用前景。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］丘陵山区农田宜机化整治会改变耕地景观格局、高程、坡度、微地貌等，评价其生态风险 为后续整治工作提供数据参考具有重要意义。本研究的目的为评价丘陵山区农田宜机化整治对耕地生态风险的改 变情况以及探究生态风险与耕地坡度之间的关系。［方法］以重庆市潼南区20个县为评价单元，基于2010年和 2020年土地利用数据，采用ArcGIS 10.8和Excel软件计算景观格局指数，通过熵权法确定各指数的权重并构建生 态风险评价模型，揭示生态风险时序空间变化特征；基于数理统计原理，对生态风险与坡度进行相关性分析，探 究生态风险与坡度的关系。［结果和讨论］2010年和2020年两个时期，干扰度指数由0.97下降为0.94，耕地整体 抗干扰能力增强；脆弱度指数由2.96增加为3.20，耕地结构更加脆弱；生态风险值由3.10下降为3.01，耕地生态 安全性提高。两个时期生态风险区域主要以低风险区和较低风险区为主，低风险区面积增加6.44%，较低风险区 面积增加6.17%，中风险区面积增加24.4%，较高风险区面积减少60.70%，高风险区面积增加16.30%，耕地生态 安全区域相对增加。耕地坡度主要以2°~25°为主，耕地坡度小于15°时坡度面积占比与生态风险值呈负相关，耕 地坡度大于15°时坡度面积占比与生态风险值呈正相关关系，坡度处于5°~8°、15°~25°、25°以上时坡度面积与生 态风险值呈极显著相关。农田宜机化整治应重点关注潼南区南部区域，并集中于耕地坡度处于5°~8°和15°~25° 区域。［结论］通过评价潼南区农田宜机化整治前后耕地生态风险并分析生态风险与耕地坡度的相关性，表明农田 宜机化整治可以降低耕地生态风险，耕地坡度面积占比可作为精准指导农田宜机化整治的重要依据，潼南区宜机 化整治工作应重点关注耕地坡度处于5°~8°和15°~25°区域。
分类： 医学、药学 >> 临床医学 提交时间： 2024-07-16 合作期刊: 《中国全科医学》
摘要： 背景 前蛋白转化酶枯草溶菌素 9（PCSK9）对脂质代谢起到重要调节作用，急性心肌梗死患者血浆PCSK9 水平的影响因素尚未完全阐明。目的 了解急性心肌梗死患者血浆 PCSK9 水平的影响因素。方法 连续纳入2010—2018 年于北京大学第一医院心血管内科入院诊断为急性心肌梗死的患者。基线信息采集患者入院时的电子病历系统中的现病史、既往史、体格检查相关信息，检测基线血浆 PCSK9 水平。影响因素分析采用单因素及多因素线性回归模型，通过 LASSO 法进行筛选并纳入多因素线性回归模型。结果 共入选 996 例急性心肌梗死患者，其中 37 例患者因留存血样容量不足无 PCSK9 检测结果，共 959 例患者纳入分析，PCSK9 水平为 543.1（425.4，692.1）ng/mL。多因素回归分析结果显示，性别是影响急性心肌梗死患者 PCSK9 水平最大的因素（标准化回归系数为 13%），其余对PCSK9 水平影响较大的因素依次为：心房颤动病史（标准化回归系数为 9%）、白细胞计数（标准化回归系数为 7%）及血尿酸水平（标准化回归系数为 7%）。结论 在急性心肌梗死患者中，性别、心房颤动病史、白细胞计数及血尿酸水平与血浆 PCSK9 水平显著独立相关。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］土壤是农业基本的生产资料，其质量与农业高效生产和可持续发展密切相关。由于以往对 农田的高强度利用以及土壤侵蚀等原因，导致部分农田出现土壤有机质明显下降、地力减弱和生态功能退化等现 象。土壤理化参数作为揭示土壤空间特征、评估土壤肥力的关键指标，对农田可持续利用起着至关重要的作用。 因此，土壤理化参数信息的快速获取极为必要。［进展］探讨了农田土壤理化参数获取技术的研究意义，总结了当 前用于农田土壤理化参数信息获取的主要技术，包括以电化学分析和光谱分析为主的实验室快速检验技术，以电 磁感应、探地雷达、多光谱、高光谱和热红外为主的近地快速感知技术，以直接反演法、间接反演法和结合分析 法为主的卫星遥感技术，以及近年的新型快速获取技术，如生物传感、环境磁学、太赫兹光谱和伽马能谱等，梳 理了各方法的优缺点及适用情况。［结论/展望］结合农田环境的作业需求，依据未来研究的侧重方向提出发展建 议，包括开发便携化、智能化和经济型的近地土壤信息获取系统及设备，实现土壤信息的原位快速检测。优化低 空土壤信息获取平台的性能，完善数据的解译方法；联合多因素构建卫星遥感反演模型，利用多种共享开放的云 计算平台实现数据的深度挖掘。深入探索多源数据融合在土壤理化参数信息获取中的研究与应用，构建泛化能力 强、可靠性高的土壤信息感知算法和模型等，从而实现土壤理化参数信息快速、精准和智能化获取。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］丘陵山区的机械化、智能化是未来农机行业研究和发展的热点。中国丘陵山区耕地面积占 比超过50%，且面临坡陡路窄、地块碎小、地形地貌复杂等多种环境因素制约，各生产环节存在“无机可用，无 好机用”的现实问题，并且缺乏适合丘陵山区大坡度农机装备研发的理论支撑。［进展］ 综述了国内外丘陵山地 拖拉机调平及防翻系统的研究现状。其中拖拉机车身调平技术平行四杆与液压差高式结构简单，折腰扭腰式更适 合连续起伏的崎岖路面，重心可调与全向调平式坡地牵引性与适应性均较好；驾驶室及座椅调平技术基于角度传 感器自适应控制，关键在于缓解驾驶疲劳提高舒适度；车身与农具姿态协同控制技术大都采用PID控制技术实现 协同控制，但缺乏作业效果反馈机制；拖拉机防翻保护装置与预警技术在防翻保护架的基础上，通过环境模拟感 知提前预判翻车危险信号并及时反馈。［结论/展望］未来丘陵山地拖拉机调平、防翻预警及无人化、自动化技术 的发展方向：1） 结构优化、灵敏度高、稳定性好的山地拖拉机调平系统研究；2） 坡地适应性好的农机具仿形系 统研究；3） 环境感知、自动干涉的防翻预警技术研究；4） 农机精准导航技术、智能化监测技术和农机作业远程 调度与管理技术研究；5） 坡地纵向稳定性理论研究。以期为研发符合中国丘陵山地复杂作业环境的高可靠性、高 安全性山地拖拉机提供借鉴参考。
分类： 医学、药学 >> 临床医学 提交时间： 2024-07-16 合作期刊: 《中国全科医学》
摘要： 背景 急性缺血性卒中（AIS）高发，及时恢复脑血流是治疗的关键，超时间窗就诊患者无更多促进脑血流恢复的治疗手段。研究远隔缺血后适应（RIPostC）治疗对 AIS 超时间窗就诊患者的临床疗效、并发症和预后，具有重要的临床意义。目的 探究远隔缺血后适应（RIPostC）治疗对 AIS 超时间窗患者干预的影响，为超时间窗就诊的 AIS 患者寻求安全、有效的脑血流恢复治疗方式。方法 本研究采用随机、分组、安慰剂对照法进行试验。选取2021-09-02—2022-08-31 于北京航天总医院神经内科病房住院治疗的超溶栓时间窗（发病时间 >6 h）的 AIS 患者为研究对象。依据随机数字表法将患者分为对照组和试验组。试验期 + 随访期共 90 d，均使用同等的一般治疗、脑血管病常规治疗，试验组再次基础上给予 RIPostC 治疗 14 d（28 次），对照组给予模拟的 RIPostC 治疗 14 d（28 次）。在干预前和干预后 30 d、干预后 90 d，采用改良 Rankin 量表（mRS）、美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评估两组患者神经功能，简易智力状况检查法（MMSE）、蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评估患者认知功能，工具性日常生活能力量表（IADL）评估日常生活能力，焦虑自评量表（SAS）、抑郁自评量表（SDS）评估精神状态，经颅多普勒超声（TCD）评估脑血流速度，以白介素（IL）-6 反映炎症情况。结果 122 例患者中，最终完试验及随访 99 例，其中试验组 49 例，对照组 50 例。两组患者性别、年龄、基础疾病（高血压、糖尿病、冠心病）及基线 NHISS 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。重复测量方差分析结果示，时间与组别对 MMSE、MoCA、mRS、NIHSS、脑血流速度、IL-6 存在交互作用（P0.05）；对照组患者皮肤瘀斑发生率［4.00%（2/50）与 12.24%（6/49）］、总不良反应发生率［12.00%（6/50）与 34.69%（17/49）］低于试验组（P<0.05）。结论 RIPostC 治疗可降低 AIS 患者的炎症反应，对神经功能、认知功能抑郁情绪及颅内血流速度可起到积极的改善效果。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］炭疽病（anthracnose）作为油茶生长过程中重要的病害，其严重程度的精准判定对于精准 施药和科学管理具有重大意义。本研究提出了一种改进YOLACT（You Only Look At CoefficienTs） 分级模型Camel⁃ lia-YOLACT，旨在实现对油茶叶片炭疽病感染严重程度的自动、高效判定。［方法］首先在YOLACT主干网络部 分使用Swin-Transformer来进行特征提取。Transformer架构的自注意力机制拥有全局感受野及移位窗口等特性，有 效地增强了模型的特征提取能力；引入加权双向特征金字塔网络，融合不同尺度的特征信息，加强模型对不同尺 度目标的检测能力，提高模型的检测精度；在激活函数的选择上，采用非线性能力更强的HardSwish激活函数替 换原模型的ReLu激活函数。由于HardSwish在负值区域不是完全截断，对于输入数据中的噪声具有更高的鲁棒性， 自然环境下的图像有着复杂的背景和前景信息，HardSwish的鲁棒性有助于模型更好地处理这些情况，进一步提升 精度。［结果和讨论］采用迁移学习方式在油茶炭疽病感染严重程度分级数据集上进行实验验证。消融实验结果表 明，本研究提出的Camellia-YOLACT模型的mAP75为86.8%，较改进前提升5.7%；mAPall为78.3%，较改进前提升 2.5%；mAR为91.6%，较改进前提升7.9%。对比实验结果表明，Camellia-YOLACT在精度和速度方面表现均好于 SOLO （Segmenting Objects by Locations），与Mask R-CNN算法相比，其检测速度提升了2倍。在室外的36组分级 实验中进一步验证了Camellia-YOLACT模型的性能，其对油茶炭疽病严重程度的分级正确率达到了94.4%，K值 平均绝对误差为1.09%。［结论］本研究提出的Camellia-YOLACT模型在油茶叶片和炭疽病病斑分割上具有较高的 精度，能够实现对油茶炭疽病严重程度的自动分级，为油茶病害的精准防治提供技术支持，进一步推动油茶炭疽 病诊断的自动化和智能化。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的与意义］ 梯田作为农业生产的关键要素之一，其面积估算对于农业政策制定、土地规划和资源管 理至关重要。为解决复杂的地形条件、种植环境导致传统遥感数据和监测方法难以开展梯田自动化提取问题，探 索一种利用深度学习技术在高分辨率遥感影像中精准提取梯田面积的方法。［方法］以休耕期梯田高分六号影像构 建语义分割数据集，同时提出一种改进的DeepLab v3+模型。该模型使用轻量级网络MobileNet v2作为骨干网络， 为了同时兼顾局部细节和全局语境，使用多尺度特征融合（Multi-scale Feature Fusion module, MSFF） 模块代替空 洞空间金字塔池化（Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP） 模块，利用扩张率依次增大的空洞卷积级联模式改善信 息丢失的问题。此外，对浅层特征和深层特征使用坐标注意力机制以加强网络对于目标的学习。［结果与讨论］ 利用红、绿和近红外波段组合方式在梯田提取的精度和效果上表现最佳。相比于原始DeepLab v3+网络，精确率、 召回率、F1评分和交并比指标分别提升4.62%、2.61%、3.81%和2.81%。此外，与UNet和原始DeepLab v3+相比， 改进的DeepLab v3+在参数量上和浮点运算数有着更为优越的性能，其参数量仅为UNet的28.6%和原始DeepLab v3+的19.5%，同时浮点运算数仅为UNet和DeepLab v3+的1/5。这不仅提高了计算效率，也使得改进后的模型更适 用于资源有限或计算能力较低的环境中。［结论］深度学习在高分辨率遥感影像梯田识别中具有较高的精度，有利 于为梯田精细化监测和管理提供参考依据。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］农机装备尺寸大、行驶慢等特点，在路面归库作业过程中容易造成严重道路拥堵。因此， 在多机协同过程中，编队行驶被认为是未来道路上行驶的主要方式。然而，目前农机自动驾驶技术停留在单机阶 段，多农机之间的协同仍是制约中国农业规模化自主生产的主要瓶颈。为解决多车编队协同控制中通信延时的问 题及其补偿策略，本研究基于一种模型预测控制器（Model Predictive Control, MPC） 延时补偿器的农机多机编队行 驶的轨迹跟踪方法。［方法］以车联网技术为基础，聚焦多农机编队协同控制领域，针对控制器局域网总线（Con⁃ troller Area Network, CAN） 通信存在的延时问题而产生的横向控制精度差，基于线性二次调节器（Linear Quadratic Regulator, LQR） 与MPC算法，设计了一种带有延时补偿的模型预测控制器，用于对通信延时进行补偿控制。最后 对所提算法利用Carsim和Simulink软件进行联合仿真。［结果和讨论］Carsim与MATLAB/Simulink可以有效兼容， 实现软件与外部求解器的联合仿真。当延时步长d=5时，应用延时补偿，MPC反应速度更快，表现更为平滑；速 度误差曲线响应更快，且能够逐渐稳定至零误差，没有出现振荡现象；1号车在较短时间内有效地变更车道，与 头车保持在同一车道上。在更长的延时步长d=10情况下，未应用延时补偿的控制器表现出更显著的性能下降。即 使在较高的延时条件下，应用延时补偿的MPC速度误差和纵向加速度仍然能够快速响应并逐渐稳定至零误差，避 免了振荡现象。1号车的轨迹表明，延时补偿机制效果在极端延时条件下有所下降。［结论］本研究所设计的编队 算法能够使得多车完成多车变道形成队列并保持一定距离和一定速度。通信延时补偿控制算法使得带有加入延时 的车辆能较好完成编队任务，实现稳定的横纵向控制，验证了本研究带有延时补偿的模型预测控制器的可行性。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： The Solar System's orbital structure is thought to have been sculpted by an episode of dynamical instability among the giant planets. However, the instability trigger and timing have not been clearly established. Hydrodynamical modeling has shown that while the Sun's gaseous protoplanetary disk was present the giant planets migrated into a compact orbital configuration in a chain of resonances. Here we use dynamical simulations to show that the giant planets' instability was likely triggered by the dispersal of the gaseous disk. As the disk evaporated from the inside-out, its inner edge swept successively across and dynamically perturbed each planet's orbit in turn. The associated orbital shift caused a dynamical compression of the exterior part of the system, ultimately triggering instability. The final orbits of our simulated systems match those of the Solar System for a viable range of astrophysical parameters. The giant planet instability therefore took place as the gaseous disk dissipated, constrained by astronomical observations to be a few to ten million years after the birth of the Solar System. Terrestrial planet formation would not complete until after such an early giant planet instability; the growing terrestrial planets may even have been sculpted by its perturbations, explaining the small mass of Mars relative to Earth.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： A general covariant local field theory of the holographic dark energy model is presented. It turns out the low energy effective theory of the holographic dark energy is the massive gravity theory whose graviton has 3 polarisations, including one scalar mode and two tensor modes. The Compton wavelength is the size of the future event horizon of the universe. The UV-IR correspondence in the holographic dark energy model stems from the scalar graviton's strong coupling at the energy scale that marks the breaking down of the effective field theory.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Thermoelastic loss is one of the main energy dissipation mechanisms in resonant systems. A careful analysis of the thermoelastic loss is critical to design low-noise resonators for high-precision applications, such as gravitational-wave detectors. This paper presents an analytical solution to the thermoelastic loss in multimaterial coated finite substrates with realistic assumptions on the model structure and the elastic fields. The mechanism responsible for thermoelastic loss is taken as a function of material properties, operating temperature and frequency, and other design parameters. We calculate the thermoelastic loss for specific applications over a wide range of frequencies (1 Hz to 10 GHz) and temperatures (1 K to 300 K), and for a variety of substrate and coating materials. The result is relevant for gravitational-wave detectors and for experiments sensitive to mechanical dissipation.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Building accurate and predictive models of the underlying mechanisms of celestial motion has inspired fundamental developments in theoretical physics. Candidate theories seek to explain observations and predict future positions of planets, stars, and other astronomical bodies as faithfully as possible. We use a data-driven learning approach, extending that developed in Lu et al. ($2019$) and extended in Zhong et al. ($2020$), to a derive stable and accurate model for the motion of celestial bodies in our Solar System. Our model is based on a collective dynamics framework, and is learned from the NASA Jet Propulsion Lab's development ephemerides. By modeling the major astronomical bodies in the Solar System as pairwise interacting agents, our learned model generate extremely accurate dynamics that preserve not only intrinsic geometric properties of the orbits, but also highly sensitive features of the dynamics, such as perihelion precession rates. Our learned model can provide a unified explanation to the observation data, especially in terms of reproducing the perihelion precession of Mars, Mercury, and the Moon. Moreover, Our model outperforms Newton's Law of Universal Gravitation in all cases and performs similarly to, and exceeds on the Moon, the Einstein-Infeld-Hoffman equations derived from Einstein's theory of general relativity.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Presolar grains are microscopic dust grains that formed in the stellar winds or explosions of ancient stars that died before the formation of the solar system. The majority (~90% in number) of presolar silicon carbide (SiC) grains, including types mainstream (MS), Y, and Z, came from low-mass C-rich asymptotic giant branch (AGB) stars, which is supported by the ubiquitous presence of SiC dust observed in the circumstellar envelope of AGB stars and the signatures of slow neutron-capture process preserved in these grains. Here, we review the status of isotope studies of presolar AGB SiC grains with an emphasis on heavy-element isotopes and highlight the importance of presolar grain studies for nuclear astrophysics. We discuss the sensitives of different types of nuclei to varying AGB stellar parameters and how their abundances in presolar AGB SiC grains can be used to provide independent, detailed constraints on stellar parameters, including 13C formation, stellar temperature, and nuclear reaction rates.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： The exchange of a pair of neutrinos between two objects, seperated by a distance $r$, leads to a long-range effective potential proportional to $1/r_{}^5$, assuming massless neutrinos and four-fermion contact interactions. In this paper, we investigate how this known form of neutrino-mediated potentials might be altered if the distance $r$ is sufficiently short, corresponding to a sufficiently large momentum transfer which could invalidate the contact interactions. We consider two possible scenarios to open up the contact interactions by introducing a $t$-channel or an $s$-channel mediator. We derive a general formula that is valid to describe the potential in all regimes as long as the external particles remain non-relativistic. In both scenarios, the potential decreases as $1/r_{}^5$ in the long-range limit as expected. In the short-range limit, the $t$-channel potential exhibits the Coulomb-like behavior (i.e. proportional to $1/r$), while the $s$-channel potential exhibits $1/r_{}^4$ and $1/r_{}^2$ behaviors.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Inverse mass cascade is a key feature of statistically steady state for self-gravitating collisionless dark matter flow (SG-CFD). Continuous mass transfer from small to large mass scales (inverse) is formulated. Direct effect of mass cascade on halo mass function is presented. Mass cascade is local, two-way, and asymmetric in mass space. Halos inherit/pass their mass from/to halos of similar size. Two regimes are identified: a propagation range with scale-independent rate of mass transfer and a deposition range with cascaded mass consumed to grow halos. Dimensional analysis leads to a power-law mass function in propagation range with a geometry exponent ${\lambda}$. A fundamental merging frequency $f_0{\sim}m_p^{\lambda-1}a^{-1}$ is identified, where $a$ is scale factor. Particle mass $m_p$ can be determined if that frequency is known. Rate of mass transfer ${\epsilon}_m{\sim}a^{-1}$ is independent of halo mass, a key feature of propagation range. Typical halos grow as $m_h{\sim}a^{3/2}$ and halo lifespan scales as ${\sim}m_h^{-\lambda}$. Chain reaction of mass cascade provides non-equilibrium dark matter flow a mechanism to continuously release energy and maximize entropy. Continuous injection of mass ("free radicals") at the smallest scale is required to sustain the everlasting inverse mass cascade such that total halo mass $M_h$ increases as $a^{1/2}$. These "radicals" might be directly generated at the smallest Planck scale or by a direct cascade from large to small scales. Entire mass cascade can be formulated by random walk in mass space, where halos migrate with an exponential distribution of waiting time. This results in a heterogeneous diffusion model, where Press-Schechter mass function can be fully derived without relying on any specific collapse models. A double-$\lambda$ mass function is proposed with different $\lambda$ for two ranges and agrees with N-body simulations.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Measuring the Cosmic X-ray Background (CXB) is a key to understand the Active Galactic Nuclei population, their absorption distribution and their average spectra. However, hard X-ray instruments suffer from time-dependent backgrounds and cross-calibration issues. The uncertainty of the CXB normalization remain of the order of 20%. To obtain a more accurate measurement, the Monitor Vsego Neba (MVN) instrument was built in Russia but not yet launched to the ISS (arXiv:1410.3284). We follow the same ideas to develop a CXB detector made of four collimated spectrometers with a rotating obturator on top. The collimators block off-axis photons below 100 keV and the obturator modulates on-axis photons allowing to separate the CXB from the instrumental background. Our spectrometers are made of 20 mm thick CeBr$_{3}$ crystals on top of a SiPM array. One tube features a $\sim$20 cm$^2$ effective area and more energy coverage than MVN, leading to a CXB count rate improved by a factor of $\sim$10 and a statistical uncertainty $\sim$0.5% on the CXB flux. A prototype is being built and we are seeking for a launch opportunity.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2023-02-19
摘要： Correlated red noise recently reported from pulsar timing observations may be an indication of stochastic gravitational waves emitted by cosmic strings that formed during a primordial phase transition near the Grand Unification energy scale. Unfortunately, known probes of cosmic strings, namely the Cosmic Microwave Background anisotropies and string lensing of extragalactic galaxies, are not sensitive enough for low string tensions of $G\mu = 10^{-10}-10^{-7}$ that are needed to explain this putative signal. We show that strong gravitational lensing of Fast Radio Bursts (FRBs) by cosmic strings is a potentially unambiguous avenue to probe that range of string tension values. The image pair of string lensing are expected to have identical magnification factor and parity, and have a typical time delay of $\sim 10^2\,\,(G\,\mu/10^{-8})^2$ seconds. The unique spectral fingerprint of each FRB, as well as the possibility to detect correlations in the time series of the electric field of the radio waves, will enable verification of the string lensing interpretation. Very-Long-Baseline Interferometry (VLBI) observations can spatially resolve the image pair and provide a lower bound on the string tension based on the image separation. We calculate the FRB lensing rate as a function of FRB detection number for several different models of the FRB redshift distribution. We find that a survey detecting $\sim 10^5$ FRBs, in line with estimates for the detection rate of the forthcoming survey CHORD, can uncover a strong lensing event for a string tension of $G\mu \simeq 10^{-7}$. Larger FRB surveys, such as Phase 2 of the Square Kilometre Array (SKA), have the potential to significantly improve the sensitivity on the string tension to $G\mu \simeq 10^{-9}$.
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2024-07-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］农事行为活动识别对设施蔬菜生产精准化调控有着重要意义，在一定程度上可以通过查看 农事操作的时间、操作过程是否合理来减少因农事行为不当导致产量下降。为了解决农事行为识别方法中由于黄 瓜叶片和设施遮挡导致识别准确率不高的问题，提出一种名为SlowFast-SMC-ECA （SlowFast-Spatio-Temporal Ex⁃ citation、Channel Excitation、Motion Excitation-Efficient Channel Attention）的农事活动行为识别算法。［方法］该算 法主要基于SlowFast模型，通过改进Fast Pathway和Slow Pathway中的网络结构来提高对于农事活动中手部动作特 征和关键特征的提取能力。在Fast Pathway中，引入多路径激励残差网络的概念，通过在信道之间插入卷积操作来 增强它们在时域上的相互关联性，从而更好地捕捉快速运动信息的细微时间变化。在Slow Pathway中，将传统的 Residual Block替换为ECA-Res结构，以提高对通道信息的捕获能力。这两项改进有效地加强了通道之间的联系， 提升了特征之间的语义信息传递，进而显著提升了农事行为识别的准确率。此外，为了解决数据集中类别不均衡 的问题，设计了平衡损失函数（Smoothing Loss），通过引入正则化系数，平衡损失函数可以有效地处理数据集中 的类别不均衡情况，提高模型在各个类别上的表现。［结果和讨论］改进的SlowFast-SMC-ECA模型在农事行为识 别中表现出良好的性能，各类行为的平均识别精度达到80.47%，相较于原始的SlowFast模型有约3.5%的提升。 ［结论］本研究在农事行为识别中展现出良好的性能。这对农业生产的智能化管理和决策具有重要意义。
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