基于PSO优化模糊C均值的WSN分簇路由算法 被引量：30

1

作者 孙爱晶 李世昌 张艺才 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期91-99,共9页

针对无线传感器网络节点能量有限、负载不均衡的问题,提出了一种基于粒子群优化模糊C均值的分簇路由算法POFCA。POFCA分别从成簇阶段和数据传输阶段进行了优化。成簇阶段,首先使用粒子群优化算法优化模糊C均值算法,克服了模糊C均值对初... 针对无线传感器网络节点能量有限、负载不均衡的问题,提出了一种基于粒子群优化模糊C均值的分簇路由算法POFCA。POFCA分别从成簇阶段和数据传输阶段进行了优化。成簇阶段,首先使用粒子群优化算法优化模糊C均值算法,克服了模糊C均值对初始聚类中心的敏感,并根据节点剩余能量和相对距离动态更新簇首,平衡簇内负载。数据传输阶段,基于距离因子、能量因子和节点负载设计了路径评价函数,并使用猫群优化算法为簇首搜寻最优路由路径,在平衡簇首负载的同时又不会加剧中继节点负载。仿真结果表明,与LEACH和LEACH-improved算法相比,POFCA能有效地平衡网络负载,降低网络能耗,延长网络生命周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 粒子群优化 模糊C均值 猫群优化 负载均衡

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地方高校基于“MOOC+SPOC”的混合式教学探索与实践 被引量：11

2

作者 孙爱晶 吉利萍 《中国现代教育装备》 2018年第19期84-86,共3页

随着我国高校"双一流"建设的深入推进,利用信息技术提高高等教育教学质量和推进教育公平已经迫在眉睫,尤其对于地方高校,如何建设MOOC和SPOC课程资源,借助混合式教学模式,将传统教学方式和数字化教学资源的优势结合起来,对积... 随着我国高校"双一流"建设的深入推进,利用信息技术提高高等教育教学质量和推进教育公平已经迫在眉睫,尤其对于地方高校,如何建设MOOC和SPOC课程资源,借助混合式教学模式,将传统教学方式和数字化教学资源的优势结合起来,对积极开展课堂教学改革具有重要的意义。以课程教学改革的探索为实例,从教学资源建设、教学实施过程等方面进行了阐述,有助于整合现有优质在线课程教育资源,为地方高校深入开展信息化课程教学改革进行了有益的探索,有助于推动地方高校在线课程的建设和发展。 展开更多

关键词 MOOC SPOC 混合式教学 地方高校

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基于融合算法的三维无线传感器网络覆盖优化 被引量：9

3

作者 孙爱晶 王磊 朱鑫鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第11期146-149,共4页

针对三维无线传感器网络(WSNs)随机部署产生的覆盖率低、节点分布不均匀等问题,建立以监测区域覆盖率为优化目标函数,提出一种基于虚拟力算法(VFA)与人工鱼群算法(AFSA)相融合的三维无线传感器网络覆盖优化算法。利用融合算法实现优势互... 针对三维无线传感器网络(WSNs)随机部署产生的覆盖率低、节点分布不均匀等问题,建立以监测区域覆盖率为优化目标函数,提出一种基于虚拟力算法(VFA)与人工鱼群算法(AFSA)相融合的三维无线传感器网络覆盖优化算法。利用融合算法实现优势互补,解决覆盖不合理、资源浪费等问题,并以提高网络覆盖率、减小覆盖空洞和增强算法稳定性等因素为目标,从而获得最优节点部署方案。仿真结果对比表明:提出的融合算法相对于基本人工鱼算法和基本虚拟力算法,有效提高了网络覆盖率,并使得节点分布更加均匀。 展开更多

关键词 无线传感器网络 覆盖优化 节点部署 虚拟力算法 人工鱼群算法

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基于最优纠缠度的量子移动通信6G网络小区软切换策略 被引量：6

4

作者 聂敏 寇文翔 +4 位作者 卫容宇 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第15期230-236,共7页

在第六代移动通信网络(6G)中,为了解决量子移动终端在不同小区交叠区域内平稳越区切换问题,提出了基于最优纠缠度的软切换策略。通过建立移动终端Alice与当前小区A和目标小区B之间的纠缠度计算模型,分析了Alice在运动过程中,与不同小区... 在第六代移动通信网络(6G)中,为了解决量子移动终端在不同小区交叠区域内平稳越区切换问题,提出了基于最优纠缠度的软切换策略。通过建立移动终端Alice与当前小区A和目标小区B之间的纠缠度计算模型,分析了Alice在运动过程中,与不同小区纠缠度的变化趋势,求出最优纠缠度所对应的小区。仿真比较了硬切换与软切换的特性,结果表明,当Alice与A小区的距离增加时,两者间的纠缠度逐渐下降;当Alice逐渐靠近B小区时,Alice与目标小区B的纠缠度逐渐变大。若B小区为最优纠缠小区,在硬切换中会存在短暂的链路中断,而软切换可实现小区之间的平稳切换。证明了在6G组网中,采用最优纠缠软切换策略,能有效提高切换过程中的通信接通率。 展开更多

关键词 量子纠缠 最优纠缠度 软切换 移动通信 平稳切换

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冰晶粒子对量子干涉雷达探测性能的影响 被引量：6

5

作者 聂敏 张怡心 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期82-90,共9页

为研究冰晶粒子对量子干涉雷达性能参数的影响,基于冰晶粒子的Van de Hulst近似理论、标准伽马分布和Henyey-Greenstein相函数,研究了冰晶粒子背景下雷达探测光子的偏振变化,建立了冰晶粒子的不同参量对量子干涉雷达探测光子的传输距离... 为研究冰晶粒子对量子干涉雷达性能参数的影响,基于冰晶粒子的Van de Hulst近似理论、标准伽马分布和Henyey-Greenstein相函数,研究了冰晶粒子背景下雷达探测光子的偏振变化,建立了冰晶粒子的不同参量对量子干涉雷达探测光子的传输距离、分辨率和误码率的影响模型。仿真结果表明,增加冰晶粒子的有效尺度,会增大探测光子的能量耗散,导致探测光子的传输距离下降;发射波束光子数目一定时,量子干涉雷达的分辨率随冰晶粒子光学厚度的增加而降低;当冰晶粒子浓度一定时,链路的量子误码率随冰晶粒子的有效尺度与非对称因子的增加而增加,且不同类型的冰晶粒子对量子误码率的影响程度不同;当保持高偏振对比度时,将椭圆率角减少到一定范围内可以降低量子误码率。 展开更多

关键词 量子干涉雷达 冰晶粒子 分辨率 误码率 传输距离

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面向无人机辅助WSN的改进DDPG算法 被引量：1

6

作者 孙爱晶 魏德 孙驰 《西安邮电大学学报》 2024年第3期1-11,共11页

为了减小无人机辅助无线传感器网络(Unmanned Aerial Vehicle Assisted Wireless Sensor Network,UAV-WSN)数据收集的信息新鲜度(the Age of Information,AoI),提出一种改进的深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DD... 为了减小无人机辅助无线传感器网络(Unmanned Aerial Vehicle Assisted Wireless Sensor Network,UAV-WSN)数据收集的信息新鲜度(the Age of Information,AoI),提出一种改进的深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法。构建最小AoI的马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP)模型,通过经验回放矩阵和双层网络结构提高算法的收敛速度。将玻尔兹曼策略引入搜索策略中,解决UAV-WSN系统在选择最优动作时局部最优的问题,采用多层长短期记忆神经网络模型,以控制经验池中信息的记忆和遗忘程度,避免算法训练时回合间相互影响。将所提算法与演员-评论家(Actor-Critic,AC)算法、深度Q网络(Deep Q-Network,DQN)算法、DDPG算法及random算法对比,结果表明,改进的DDPG算法具有较好的收敛性和稳定性,能够最小化AoI。 展开更多

关键词 无人机 无线传感器网络 深度确定性策略梯度 信息新鲜度 玻尔兹曼策略 长短记忆神经网络

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层积云背景下量子干涉雷达最优平均光子数自适应策略 被引量：1

7

作者 聂敏 张政 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第1期26-32,共7页

量子干涉雷达(Quantum Interference Radar,QIR)是以量子力学为基础,利用量子纠缠效应进行目标探测的一种新型雷达体制,QIR探测光子数的变化会对雷达分辨率和系统生存函数产生影响。为了降低层积云液态水含量对QIR探测性能的影响,提出... 量子干涉雷达(Quantum Interference Radar,QIR)是以量子力学为基础,利用量子纠缠效应进行目标探测的一种新型雷达体制,QIR探测光子数的变化会对雷达分辨率和系统生存函数产生影响。为了降低层积云液态水含量对QIR探测性能的影响,提出了基于诱骗态量子密钥协议的最优平均光子数自适应(Photon Number Adaptive,PNA)调整策略。建立了层积云液态水含量、传输距离与最优平均光子数之间的关系,对自适应调整前后的QIR分辨率和信道生存函数进行了比较。理论分析和仿真结果表明,当脉冲信号波长一定,层积云粒子浓度为1.579×10^(4)cm^(-3),层积云液态水含量为0.5 g/cm3时,采用PNA策略之后,QIR角度分辨率值由1.289下降至1.028,QIR系统角度分辨率和空间分辨率均得到有效提高;当层积云液态水含量为0.1034 g/cm^(3)时,采用PNA策略之后,信道生存函数由0.2292提高到0.4167。因此,通过PNA策略自适应地调整系统发送端信号脉冲所含的平均光子数,能够提高QIR在层积云背景下探测的可靠性。 展开更多

关键词 量子光学 量子干涉雷达 层积云 平均光子数 自适应调整

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基于能量优化的三维无线传感器网络覆盖算法 被引量：5

8

作者 孙爱晶 朱鑫鑫 王磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第9期124-127,共4页

针对在三维空间下节点部署网络的能耗问题,在保证k覆盖的条件下,对点部署优化问题进行研究,提出了一种改进的基于能量优化的空间镶嵌节点部署算法。利用截角八面体作为空间镶嵌的子单元进行目标空间的填充,对子单元顶点上部署的传感器... 针对在三维空间下节点部署网络的能耗问题,在保证k覆盖的条件下,对点部署优化问题进行研究,提出了一种改进的基于能量优化的空间镶嵌节点部署算法。利用截角八面体作为空间镶嵌的子单元进行目标空间的填充,对子单元顶点上部署的传感器节点进行休眠与分阶段唤醒策略,对休眠与唤醒过程中极大概率出现的局部最优情况融入改进后的人工蜂群算法进行改善,最终达到减小能量消耗的效果。 展开更多

关键词 无线传感器网络 k覆盖 空间镶嵌 休眠与唤醒

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基于两端纠缠交换的量子卫星网络路由协议仿真 被引量：5

9

作者 聂敏 郭建伟 +4 位作者 卫容宇 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第3期125-134,共10页

为解决全球范围内任意两个用户进行量子通信的路径选择问题,根据蒲公英球形量子卫星网络的结构特性,提出了一种两端纠缠交换的量子路由方案。该方案同时从源节点和目的节点向中间节点建立纠缠,并通过无线信道传送Bell测量结果,从而完成... 为解决全球范围内任意两个用户进行量子通信的路径选择问题,根据蒲公英球形量子卫星网络的结构特性,提出了一种两端纠缠交换的量子路由方案。该方案同时从源节点和目的节点向中间节点建立纠缠,并通过无线信道传送Bell测量结果,从而完成量子态信息从源节点到目的节点的传输过程。仿真结果表明:随着交换卫星数目的增多,两端纠缠交换路由方案可以有效节约量子态信息的传输时间;随着交换卫星节点的增加,采用两端纠缠交换路由方案的量子信道建立速率与逐跳纠缠交换方案的量子信道建立速率相比具有显著优势,其路由传输开销小于逐跳纠缠交换方案。由此可见,两端纠缠交换量子路由方案具有信息传输时间短、量子信道建立速率高、无线传输开销小等优势。 展开更多

关键词 光通信 全球量子卫星网络 两端纠缠交换 路由发现 区域查询

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量子定位系统在沙尘暴背景下的最优纠缠度自适应策略

10

作者 马虎森 聂敏 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期861-867,共7页

量子定位系统(quantum positioning system,QPS)具有定位精度高、安全系数高的特点,然而沙尘暴会使得光量子纠缠度产生较大变化,进而影响到量子定位系统的定位误差。为了降低这种误差,本文基于双卫星星地链路切换策略提出了抵抗沙尘暴... 量子定位系统(quantum positioning system,QPS)具有定位精度高、安全系数高的特点,然而沙尘暴会使得光量子纠缠度产生较大变化,进而影响到量子定位系统的定位误差。为了降低这种误差,本文基于双卫星星地链路切换策略提出了抵抗沙尘暴干扰的最优纠缠度自适应(optimal entanglement degree adaptive,OEDA)策略。建立了沙尘暴各参数、传输距离与纠缠度之间的关系,并且将沙尘暴整体特征对系统的定位误差在自适应调整前后进行对比。仿真结果表明,当沙尘暴整体特征聚合因子为10,传输距离为10 km时,采用OEDA算法后,系统定位误差由0.14 m缩减至0.02 m,因而可知经过OEDA策略后可以提高沙尘暴天气下QPS的精确度。 展开更多

关键词 量子光学 量子定位系统 纠缠度 沙尘暴 自适应

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对流层水云对量子干涉雷达探测性能的影响及仿真 被引量：4

11

作者 聂敏 王瑾 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第5期64-72,共9页

采用修正的伽马分布,结合米氏散射理论,分析了水云粒子的光散射特性,建立了4种常见水云粒子含水量与消光系数的关系。对于光量子的偏振态,研究了水云粒子背景下量子干涉雷达(QIR)探测光子的偏振变化规律,建立了水云粒子影响QIR探测光子... 采用修正的伽马分布,结合米氏散射理论,分析了水云粒子的光散射特性,建立了4种常见水云粒子含水量与消光系数的关系。对于光量子的偏振态,研究了水云粒子背景下量子干涉雷达(QIR)探测光子的偏振变化规律,建立了水云粒子影响QIR探测光子的传输距离、分辨率、误码率以及生存性能的数学模型。理论分析和实验仿真结果表明:随着水云中含水量的增加,消光系数呈线性增加,导致衰减系数增加,从而使得探测光子的能量耗散量增大,探测光子的传输距离下降;当发射光子数目一定时,QIR的分辨率随水云粒子光学厚度的增加而降低;当水云粒子浓度一定时,随着退偏比的增大,系统的误码率呈减小趋势;当目标的可探测点数一定时,水云对QIR系统的干扰强度越大,雷达的生存性能越低。由此可见,在QIR的设计、调试和使用过程中,需根据水云的相关参数,自适应地调整QIR系统的各个指标参数,从而提升系统的探测性能。 展开更多

关键词 大气光学 对流层水云 量子干涉雷达 分辨率 传输距离 雷达生存性能

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基于波长统计检测的量子卫星通信性能优化策略 被引量：4

12

作者 田丰 聂敏 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第4期23-30,共8页

量子卫星通信在传输过程中由于会受到大气雾霾的影响,必然导致其通信性能下降,为了改善量子卫星星地链路雾霾干扰问题,本文首先分析不同雾霾环境(沙尘、煤烟、水溶等)中雾霾粒子有效半径对不同光量子信号波长的影响,表明在实际通信过程... 量子卫星通信在传输过程中由于会受到大气雾霾的影响,必然导致其通信性能下降,为了改善量子卫星星地链路雾霾干扰问题,本文首先分析不同雾霾环境(沙尘、煤烟、水溶等)中雾霾粒子有效半径对不同光量子信号波长的影响,表明在实际通信过程中需要根据不同雾霾环境选择合适的波长进行通信。在此基础上提出利用统计检测的方法自适应选择最优波长策略,该策略的主要目的在于使得量子卫星在不同雾霾环境的通信过程中的通信性能得到提高。仿真结果表明:系统的整体性能在采用本方案后,其信道容量、保真度、误码率均明显优于选取单一波长进行量子卫星通信,由此可见本方案对于在雾霾天气下的量子卫星通信过程的通信性能具有一定的改善作用。 展开更多

关键词 量子卫星通信 波长选择策略 保真度 信道容量 量子误码率

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基于混沌优化萤火虫算法的WSN分簇算法 被引量：4

13

作者 孙爱晶 郑世鹏 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1224-1230,共7页

针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)寿命严重受能量制约的问题,本文在LEACH协议的分簇思想上提出一种基于混沌优化萤火虫算法的WSN分簇算法(WSN Clustering Algorithm Based on Chaos Optimized Firefly Algorithm,CACO... 针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)寿命严重受能量制约的问题,本文在LEACH协议的分簇思想上提出一种基于混沌优化萤火虫算法的WSN分簇算法(WSN Clustering Algorithm Based on Chaos Optimized Firefly Algorithm,CACOFA)。该算法采用群智能算法中的萤火虫算法对节点进行聚类,引入混沌理论优化算法的收敛速度和解的精确度,通过优化聚类中心的分布来均衡网络节点的负载;在聚类的每个簇内选取双簇首,主簇首负责数据收集与融合,副簇首负责数据传输;在数据传输阶段采用Bellman-Ford算法确定多跳路径。仿真结果表明:与其他相关算法相比,使用CACOFA算法的网络出现第一个死亡节点的轮数比LEACH、EEUC、GAFCMRA分别提高了127%、99%、39%,有效的均衡了节点能耗,延长了网络的生存周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 混沌优化 萤火虫算法 聚类 能耗均衡 双簇首

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沙尘暴背景下基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略 被引量：3

14

作者 聂敏 寇文翔 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第17期250-256,共7页

在量子卫星通信过程中,量子卫星与地面接收机之间的星地链路会受到雨雪、沙尘、雾霾、电离层等自然因素的影响,导致通信质量降低。然而,有关沙尘暴背景下量子卫星星地链路切换策略的研究鲜有报道。为了降低沙尘暴对星地链路切换的影响,... 在量子卫星通信过程中,量子卫星与地面接收机之间的星地链路会受到雨雪、沙尘、雾霾、电离层等自然因素的影响,导致通信质量降低。然而,有关沙尘暴背景下量子卫星星地链路切换策略的研究鲜有报道。为了降低沙尘暴对星地链路切换的影响,提出了基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略。通过建立沙尘暴各项参数与星地链路纠缠度的关系,分析了沙尘扩散模式指数、沙尘粒子半径、观测高度和沙尘灾害系数对链路纠缠度的影响。根据沙尘背景下的星地链路纠缠度,提出了一种新的切换策略,即在当前双卫星为一个地面用户服务的情况下,从多个备选卫星中选择一颗纠缠度最大的卫星作为链路将要切换的最优目标卫星。仿真结果表明,沙尘扩散模式指数、沙尘粒子半径、观测高度和沙尘灾害系数均会对链路纠缠度产生明显的影响,所提出的基于最优纠缠度的双卫星星地链路切换策略可以降低沙尘暴对纠缠度的影响,且在切换的过程中没有链路中断现象。因此,采用最优星地链路纠缠度的切换策略,能够有效提高链路通信质量。 展开更多

关键词 量子光学 量子卫星通信 最优纠缠度 双卫星星地链路 量子卫星切换算法 沙尘暴

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降雨背景下量子定位系统中最优平均光子数自适应策略 被引量：3

15

作者 聂敏 高婷 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期246-253,共8页

量子定位系统(QPS)是一种高精度且安全的定位系统,光子数的变化会对定位误差和安全性造成很大影响。为了降低降雨天气下系统的定位误差并提高系统的安全性能,基于诱骗态量子密钥分配协议和最优平均光子数自适应(PNA)算法,提出了抵抗降... 量子定位系统(QPS)是一种高精度且安全的定位系统,光子数的变化会对定位误差和安全性造成很大影响。为了降低降雨天气下系统的定位误差并提高系统的安全性能,基于诱骗态量子密钥分配协议和最优平均光子数自适应(PNA)算法,提出了抵抗降雨干扰的QPS诱骗态自适应调整策略。建立了降雨强度、传输距离与最优平均光子数间的自适应关系,对自适应调整前后的定位误差和安全密钥生成率进行了对比。仿真结果表明,当降雨强度为10 mm/h,传输距离为10 km时,采用PNA算法后,系统定位误差由13.81 cm减小到1.13 cm;当降雨强度为1.47 mm/h,传输距离为25 km时,采用PNA算法后,系统的安全密钥生成率由5.5×10^(-4)提高到6.3×10^(-4)。由此可见,通过自适应调整系统每脉冲所含平均光子数,可以提高QPS在降雨天气下的可靠性。 展开更多

关键词 量子光学 量子定位系统 降雨 平均光子数 自适应

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邻居关系感知的图卷积网络推荐模型 被引量：2

16

作者 孙爱晶 王国庆 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第9期112-122,共11页

现有的基于图神经网络的推荐模型在更新目标节点向量时大多对邻居节点信息进行无差别的聚合,没有结合推荐系统本身引入更多有用的先验知识,从而区分目标节点与不同邻居节点之间的关系。针对此问题,提出一种基于邻居关系感知的图卷积网... 现有的基于图神经网络的推荐模型在更新目标节点向量时大多对邻居节点信息进行无差别的聚合,没有结合推荐系统本身引入更多有用的先验知识,从而区分目标节点与不同邻居节点之间的关系。针对此问题,提出一种基于邻居关系感知的图卷积网络推荐模型(neighbor relation-aware graph convolutional network,NRGCN),分别引入评分数值、评论文本和评分时间三种先验辅助信息实现对邻居节点的多层次聚合。具体来讲,以用户对物品的真实评分数值作为网络中不同邻居关系紧密程度的基础,利用评论文本的情感倾向对邻居关系进行修正补充,最后考虑到用户的兴趣随时间的变化情况,使用评分时间来标记不同时间交互下的邻居关系。在3组公开的数据集上,NRGCN的召回率高于多个基准算法,最大提高了12%。 展开更多

关键词 图神经网络 邻居关系 评论文本 情感倾向 评分时间

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海洋湍流对单光子捕获概率的影响 被引量：2

17

作者 聂敏 赵元 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌辛 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第24期226-232,共7页

为了研究海洋湍流对单光子捕获概率的影响,基于模厄米高斯光束和Nikishov海洋湍流模型,根据Rytov近似和Kolmogorov谱,推导出了海洋湍流环境下的单光子捕获概率模型,并对不同海洋湍流参数对单光子捕获概率的影响进行了分析。结果表明:在... 为了研究海洋湍流对单光子捕获概率的影响,基于模厄米高斯光束和Nikishov海洋湍流模型,根据Rytov近似和Kolmogorov谱,推导出了海洋湍流环境下的单光子捕获概率模型,并对不同海洋湍流参数对单光子捕获概率的影响进行了分析。结果表明:在传播百米后,海洋湍流环境下的单光子捕获概率下降明显;随着温度方差耗散率的增大,单光子捕获概率降低;当盐度因素主导海洋湍流时,单光子捕获概率也随盐度的增大而降低,盐度变化对海洋湍流环境下的单光子捕获概率的影响显著。增大接收机孔径值与缩短脉冲间隔可以有效提升单光子捕获概率,但温度方差耗散率的增加和传输距离的减少会降低脉冲间隔对单光子捕获概率的影响。 展开更多

关键词 量子光学 水下量子秘钥分配 单光子捕获概率 海洋湍流 温度方差耗散率

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κ-卡拉胶和魔芋胶复合凝胶的制备及吸附亚甲基蓝综合实验 被引量：2

18

作者 杨铎平 孙爱静 +1 位作者 朱彬玲 曹洁 《山东化工》 CAS 2022年第13期48-50,63,共4页

以κ-卡拉胶和魔芋胶为原料,通过温度变化制备不同比例的复合水凝胶,吸附水溶液中亚甲基蓝。并将其转化为切实可行的大学生实验项目。实验采用红外光谱法和电子扫描显微镜研究凝胶的组成和微观形貌。通过对水凝胶吸附亚甲基蓝的动力学... 以κ-卡拉胶和魔芋胶为原料,通过温度变化制备不同比例的复合水凝胶,吸附水溶液中亚甲基蓝。并将其转化为切实可行的大学生实验项目。实验采用红外光谱法和电子扫描显微镜研究凝胶的组成和微观形貌。通过对水凝胶吸附亚甲基蓝的动力学特征研究,得到不同水凝胶的吸附速率等参数。溶液中亚甲基蓝与κ-卡拉胶相互作用形成堆叠结构,通过检测560 nm处吸收光谱峰的强弱分析堆叠结构的含量,进而表征不同组成凝胶在溶液中的稳定性。 展开更多

关键词 Κ-卡拉胶 魔芋胶 混合凝胶 亚甲基蓝 吸附

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降雪干扰下基于演化博弈的低轨量子卫星多用户切换策略 被引量：1

19

作者 薛长春 聂敏 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第24期240-248,共9页

低轨道量子卫星是构建全球天地一体化量子保密通信网的重要组成部分。单颗低轨量子卫星服务时间有限,为了保证卫星与地面用户之间的持续通信,地面终端需要及时切换至其他可供服务的卫星。为了解决降雪环境干扰下地面多用户量子卫星切换... 低轨道量子卫星是构建全球天地一体化量子保密通信网的重要组成部分。单颗低轨量子卫星服务时间有限,为了保证卫星与地面用户之间的持续通信,地面终端需要及时切换至其他可供服务的卫星。为了解决降雪环境干扰下地面多用户量子卫星切换场景下的阈值判决问题,分析了大气雪环境对量子星地链路的衰减影响,提出了一种基于演化博弈的多属性量子卫星切换策略。根据用户的带宽、卫星剩余服务时间及链路衰减三个属性定义效用函数,根据星间传输时延、信道纠缠度定义开销函数,最终得到用户的收益函数,建立演化博弈切换模型。仿真结果表明,该策略具有稳定性和公平性,能够有效均衡卫星的负载,且与基于最低链路衰减和最优纠缠度的单属性切换策略相比,切换成功率分别提升了1.2%和1.5%,这对未来降雪干扰环境下低轨量子卫星网络的多用户动态切换有一定的参考意义。 展开更多

关键词 量子卫星 演化博弈 收益函数 降雪

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降雪对星地量子链路通信性能的影响 被引量：1

20

作者 薛长春 聂敏 +3 位作者 杨光 张美玲 孙爱晶 裴昌幸 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第23期280-287,共8页

量子卫星通信是全球化量子保密通信网的重要组成部分。为了研究降雪对量子卫星通信性能的影响,首先基于雪粒子的Gamma谱分布函数及Mie散射理论,建立了降雪环境下光量子的能量衰减模型;然后分别研究了降雪强度等参数与星地链路的保真度... 量子卫星通信是全球化量子保密通信网的重要组成部分。为了研究降雪对量子卫星通信性能的影响,首先基于雪粒子的Gamma谱分布函数及Mie散射理论,建立了降雪环境下光量子的能量衰减模型;然后分别研究了降雪强度等参数与星地链路的保真度、信道建立速率和信道纠缠度之间的关系,并进行了数值仿真;最后为准确模拟降雪干扰对星地链路通信性能的影响,引入了加权噪声信道模型,分析了降雪对加权噪声信道容量的影响。结果表明,降雪强度对光量子能量及保真度都有显著的影响:当传输距离为4.1 km、降雪强度由2.82 mm/d增加到8.71 mm/d时,纠缠度由0.738衰减到0.206;当降雪强度由3.75 mm/d增加至8.25 mm/d时,信道建立速率由16.84 pair/s减小至7.76 pair/s;当传输距离为2.5 km、降雪强度从4.0 mm/d增大到8.5 mm/d时,加权噪声信道容量由0.6207减小至0.3547。因此,降雪对量子卫星通信系统的影响不容忽视,需要根据降雪等级情况,采取相应调整策略保证通信的可靠性和有效性。 展开更多

关键词 量子光学 降雪 纠缠度 信道建立速率 保真度 加权噪声信道

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