关键词： 实验设计   数据处理   课程改革  

摘要： 实验设计与数据分析是研究合理安排实验和系统数据分析的学科。随着学术型硕士研究生招生规模的逐年扩大及研究型课题数量的增多，研究生成为项目实施主体呈现发展趋势。实验设计与数据分析课程学习有助于提升研究生的项目实施过程实验设计分析能力。因此，结合能源与环境学科特点开展课程改革和实践势在必行。本文从实践能力培养入手，在梳理实验设计与数据分析课程内容基础上，分析了现阶段本课程教学过程中存在的不足，重点从课堂教学、课程思政、过程考核，以及上机实践等方面进行了探索和实践。在教育部改进和加强研究生课程建设的大背景下，以提升研究生实践动手能力为支点，通过实验设计与数据分析课程的改革与创新，实现研究生独立实验设计和研究能力的提升。

摘要： 随着环保要求的日益严格和发动机效率的不断提高，内燃机行业发展面临着前所未有的挑战。数值模拟技术为内燃机性能分析提供了精确的参考数据，可提高试验数据处理与分析效率，有助于内燃机性能的优化设计，从而使得发动机满足日益严格的排放标准。

关键词： 机器学习   分布式计算   变源分类   数据处理  

摘要： 天文信息学是一个以计算和信息技术为基础,专注于处理、分析和理解天文学数据的交叉学科。近年来,随着天文观测项目的增加和观测设备数据采集能力的迅速提升,各个波段的天文数据量呈现爆炸性增长趋势。这使得天文信息学在“大数据”时代崭露头角,成为备受关注的研究领域。在这个领域中,变源分类作为时域巡天观测的关键环节,受到广泛关注,然而,传统的人工分类方法在面对如此海量的天文数据时,已经无法满足高效处理的需求。 我国的大型科学装置,郭守敬望远镜(The Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST),历经十一年的先导巡天和正式巡天,已经累积了大量低分辨率和部分中分辨率的光谱数据。然而,这些数据缺乏与变源相关的信息,制约了使用LAMOST数据进行科学研究。 本课题以LAMOST变源识别与分类为核心研究目标,基于分布式架构的数据处理方法和机器学习进行变源的识别和分类,主要工作包括以下几个方面: (1)构建可靠的变源分类样本集:机器学习模型的性能依赖于标注准确的数据集,本研究通过调研,首先将ZTF DR2周期性变源星表和ASAS-SN周期性变源星表进行交叉比对,保留相同标签的样本,以确保标签的准确性。然后和ZTF DR11交叉匹配获得这些变源的光变曲线数据并从中提取特征。光变曲线记录了天体亮度随时间变化的重要信息,对于变源分类至关重要。之后和GAIA,2MASS,ALLWISE等天文数据库交叉匹配获得精确的测光参数,并使用消光改正对测光参数进行改正,最终构建了一个包含35972个周期性变源的可靠样本集,涵盖了10个不同的变源类别。 (2)基于Slurm作业调度系统和Dask分布式并行框架加速海量天文数据处理:海量天文数据处理中,光变曲线的存储和特征计算对资源的需求极大,传统单机计算难以应对。为此,本研究结合了Slurm作业调度系统和Dask分布式并行框架。Slurm作为集群作业调度系统,动态分配和管理资源,确保计算任务顺利进行。Dask则提供了构建并行计算任务的便捷API,通过与Slurm的集成,Dask可以充分利用Slurm分配的计算资源,实现并行计算的高效执行。该集群采用负载均衡的调度策略,确保任务能够均匀分配到多个计算节点上并行执行,从而显著提升大规模数据处理和并行计算任务的效率。 (3)基于统计建模方法和机器学习进行变源的识别与分类研究:首先,运用统计建模方法对LAMOST DR9的变源进行初步识别。接着,采用GLS周期图筛选出具有显著周期性的变源,从而得到LAMOST DR9的周期性变源候选体。随后,结合随机森林、XGBoost和Light GBM三种机器学习模型,利用先前构建的变源分类样本集,搭建高效的变源分类模型。实验证明,Light GBM和XGBoost两种集成学习算法在分类任务中表现卓越,达到了94%的准确率。最后,将这两个模型应用于LAMOST恒星变源候选体星表的类别预测,并通过与已发表的周期性变源星表交叉匹配,验证了分类的准确性。最终,本研究成功为LAMOST DR9构建了一个包含176337个变源及其具体类型的星表,为后续的变源研究提供了可靠的数据支撑。总体而言,本研究成功搭建了一个可靠的变源识别和分类模型,并将其应用于LAMOST DR9数据集。由此得到的LAMOST周期性变源星表为后续数据分析和特殊天体搜寻提供了重要的数据支持。分布式计算框架的使用显著加速了数据处理过程,而机器学习方法的应用相较于传统人工识别,不仅大幅减少了人力投入,还从LAMOST中挖掘出了更多变源信息,为未来各类巡天项目中获得的大量变源数据提供了更为直接、高效的分类方式。

关键词： 数据处理者   数据抓取者   用户协议   滥用市场支配地位　　data processor   data scraper   user agreement   abuse dominant market position  

摘要： 在以数据为资源的信息产业中，数据处理者可以利用自由订立和执行生效用户协议的权利来控制他人对数据的获取和使用，数据处理者的上述行为存在损害市场竞争的可能。因此，可以考虑运用反垄断法中的滥用市场支配地位制度对此类行为予以规制。对数据处理者滥用用户协议行为的规制主要应从以下几个方面入手：从竞争效果方面考虑数据处理者是否具有市场支配地位；从数据处理者设置用户协议的行为是否破坏了互联网所倡导的“互联互通”、阻碍数据信息的自由流通，数据处理者所控制的数据开放与否能不能直接影响下游市场、妨碍创新市场的发展、损害消费者福利，数据处理者设置用户协议内容是否具有合理性等方面考虑数据处理者是否滥用其享有的市场支配地位，并在此基础上确定数据处理者的法律责任。

关键词： 射电天文   无线电干扰   实时监测   数据处理   站址选择  

摘要： 电磁环境对射电天文观测有着极大的影响,长期有效的电磁环境监测与评估是射电天文观测选址的必要前提。此外,精确掌握已建成站址周边电磁环境状态,对于提升天文观测效率也具有重要指导意义。 论文针对射电天文望远镜典型台址电磁环境监测技术开展研究,分析了监测系统校准方法、RFI(Radio-Frequency Interference,RFI)监测方法以及瞬时信号捕获方法等存在的困难,结合应用实际确定了基于冷热负载法的观测系统校准方案,并采用快速模式与最大采样模式相结合的测量方法,实现了电磁环境RFI数据的快速准确地获取;针对监测数据分析方法开展研究,提出了一种基于可变阈值算法和绝对中位数偏差改进阈值算法的信号分析方法,实现噪声与信号的精准分离,以及信号方位、强度、出现的时间等信息的准确记录;设计了一种用于典型台址电磁环境长期监测的软硬件系统,开发了控制软件,通过实验室测试,验证了系统的可用性;最后,针对广东省广州市白云区帽峰山以及清远市阳山县杜步镇这两个预选台址的电磁环境进行了长时间监测与数据分析,证明两个预选台址电磁环境良好的同时,验证了所提出方法有效性,为后续射电望远镜的建设以及接收机的设计和电磁干扰的抑制提供了参考。

关键词： 云会计技术   传统财务预算管理体系   数据处理  

摘要： 本文旨在深入探讨云会计技术如何改变传统财务预算管理体系，分析了传统财务预算管理体系的局限性，包括数据处理效率较低、信息共享与协同困难、决策支持不足以及安全性与合规性挑战，详细阐述了云会计技术如何针对这些问题进行改进与创新。通过云会计技术的应用，可以显著提高数据处理效率与准确性，促进信息实时共享与协同工作，强化决策支持与风险管理能力，并保障信息安全与合规性要求。这些改进与创新不仅有助于提升财务预算管理的整体水平，还能为企业创造更大的价值。

关键词： 生存分析   深度学习   伪值   可解释性   数据处理  

摘要： 生存分析是对给定事件发生的时间进行分析与推断，研究协变量与事件时间和结局关系的方法。生存分析在医学领域主要用于疾病预后结果的预测、不同治疗方案的对比、重要风险因素的识别。近年来生存分析在其它学科领域的应用也越来越广泛，因此针对生存分析的研究受到了广泛的重视，成为一个比较热门的研究方向。　　生存分析研究所面对的一个重要问题是删失数据的处理。数据的删失是指在研究过程中由于某些原因无法明确研究对象发生结局事件的时间，它在生存分析中是不可避免的。目前的生存分析方法在删失数据的处理上存在删失数据处理过度简化或者过度复杂的问题。伪值作为一种无偏估计量，在竞争风险数据回归建模研究中已经被用于删失数据的处理，并且被证明效果良好。另外生存分析根据结局事件原因个数分单一风险和竞争风险两类，其中针对单一风险生存分析的研究最为广泛。主流的竞争风险生存分析方法通常受到风险独立假设的限制或者因为只允许在固定大小的时间点上进行预测导致参数量和计算量巨大。本文研究针对上述生存分析中所面临的一些主要问题，以深度学习技术为主要手段，同时将伪值概念引入到生存分析中来进行删失数据的处理。主要研究内容有:　　一、在单一风险生存分析方面，论文研究利用生存概率伪值和累计发生率函数伪值，分别提出了连续时间和离散时间两种深度生存分析模型。连续时间深度生存分析模型通过最小化负平均对数偏似然损失来确保连续时间尺度上结局事件发生的预测顺序正确，并将生存概率伪值用于预测结果的校正。而离散时间深度生存分析模型将标签的概念代入生存分析当中。该方法首先划分若干个时间点，然后计算出每个感兴趣时间点上各个个体对应的累计发生率函数伪值，将每个时间点上结局事件的发生与否当作真实的标签，用伪值作为删失数据的标签，将生存分析变成了有监督学习。在5个公开数据集上进行实验来评估模型的性能，并且采用施加扰动的方式来分析特征对于预测的影响。结果显示:本文研究所提模型与其他方法相比，不仅取得了更好的预测性能，并且可以明确特征的重要性，具有很好的预测可解释性。　　二、在竞争风险生存分析方面，论文研究提出了一种面对竞争风险的多任务深度生存分析模型。该模型采用一种多任务框架，不需要任何假设并且可以灵活选择预测时间点，首先利用一个共享子网络学习共享表征，然后将每个结局事件当作一个子任务，利用不同结局事件的累计发生率函数伪值对子任务当中的删失数据进行处理，从而简化了竞争风险下的生存分析问题。实验中利用了三个竞争风险数据集，首先验证了该模型在较少参数量和计算量的情况下也具有对不同结局事件良好的预测准确性，然后通过两组消融实验证明了多任务架构有助于模型提升预测准确性，最后通过计算特征重要性评分来表明本文研究所提模型具有很好的特征可解释性。

关键词： 惯性导航   惯性测量单元阵列   滤波器   组合导航  

摘要： 随着导航技术在生产生活中发挥越来越重要的作用,惯性导航领域以其技术适用范围广,抗干扰性强的特点涌现出越来越多的研究成果。同时针对惯性导航技术的低成本设备精度低,长时间结果漂移的缺陷,可利用多个惯性测量单元组成惯性测量单元阵列进行数据融合,估计姿态位置,改善导航精度。目前融合多惯性测量单元阵列的研究主要集中在利用阵列特点提高设备标定精度与改善导航结果精度。方法上主要使用加权平均,滤波器与其它借鉴协同导航,组合导航的一些数据融合方法。这些方法对惯性测量单元的特点与阵列约束的特点利用程度还不够充分,导致了导航精度与稳定性仍有提升的空间。本文针对惯性测量单元阵列数据融合方法的不足之处,重点研究了基于阵列运动学及动力学约束下,使用基于滤波器的数据融合与组合导航方法,解决惯性测量单元阵列数据融合的以下问题: 1.针对纯惯性导航下角速度的估计问题,将角加速度不再视作过程噪声,加入估计变量,使得状态转移模型更加符合实际,提高了角速度的估计精度,同时得到阵列参考点的比力,提高了导航结果的可解释性优势。 2.针对运动近似满足一些函数的特点,使用窗口递归估计拟合相应的函数,提高滤波器预测待估状态的精度,从而提升惯性测量单元阵列对角速度,加速度的估计精度,从而改善导航结果。 3.针对传统融合方法在使用条件上的局限,使用位置信息补偿姿态估计结果。提高了姿态估计的精度。在上文估计出的角速度计算的速度约束上,通过基于阵列位置与卫星导航结果的组合导航方法还能同时估计单个惯性测量单元的位置,改善了导航结果,使得方法可解释性优势与应用空间提高。

关键词： 分布式   空管   监视数据处理   空管信息化   信息系统  

摘要： 空中交通管理是国家综合交通运输体系的重要组成部分,是保障航空事业发展的重要基础。监视数据处理系统是各类空管信息化业务的核心功能系统及实施管理决策的基础,负责空中交通管制的人员必须通过监视数据处理掌握空中的实时态势。低空通航和无人机技术产业的高速发展,为传统空管监视系统提出了新的要求:必须适应大规模、高密度、无序的飞行监视处理能力要求,综合雷达、ADS-B、卫星定位、4G/5G位置共享等不同监视技术的数据,从所有可用信息中生成精确、可靠的空中飞行态势数据。 针对上述问题,本文围绕空管监视数据处理业务场景开展了分布式空管监视数据处理系统研究,主要工作如下: 1.对空管监视数据处理的关键技术进行了分析研究,包括监视数据关联算法、监视数据融合算法、目标状态估计算法、分布式负载均衡算法等,对各算法类别的典型算法在本文涉及的分布式空管监视数据处理场景下的适用性进行了分析和研究,并提出了针对性的改进方法。 2.对分布式空管监视数据处理系统研究进行设计和实现。从系统结构、功能结构、数据接口、数据流程等角度,开展了系统的总体设计;对各功能模块进行了编程实现和集成;对核心功能和关键指标进行了测试。给出了分布式空管监视数据处理系统的设计和实现说明,可以为在具体业务场景下的针对性设计、实现和改进提供参考。 系统开发完成后已在低空运行监视数据处理、低空广域无人机监视数据处理、无人装备竞赛监视数据处理等实际业务场景下进行应用,目标航迹连续、系统运行稳定,在不同业务场景下都提供了可靠的监视数据处理能力。

关键词： 光子计数   星载激光雷达   误差分析   距离窗   噪声去除   交叉点   检校   条带平差  

摘要： 星载激光雷达作为对地观测系统中新兴的信息获取与处理技术,是一种可直接获取地面目标三维坐标的主动式遥感监测手段,也是目前所有遥感探测手段中获取绝对高程精度最高的技术。2018年末美国发射的ICESat-2卫星上搭载了全球首颗星载多波束光子计数激光雷达系统ATLAS(Advanced Topographic Laser Altimeter System)。该系统在探测效率、测量精度和穿透能力等方面均展现了前所未有的性能,获取的光子数据已在冰冻圈、生态圈、岩石圈、水圈和大气圈等全球性系统研究中发挥了关键作用。 目前,我国已成功发射了多颗携带有线性体制激光雷达系统的卫星,对于采用光子计数的新体制星载激光雷达系统还处于研发和测试阶段。因此,本文着眼于未来国产新型星载激光雷达数据采集和质量控制需求,围绕星载多波束光子计数激光雷达数据处理与误差补偿方法展开研究,在光子点云误差数值分析、星上预处理、误差检校和联合平差等方面进行了理论探索与应用实践。论文主要研究内容与取得的成果如下: (1)针对星载光子计数激光雷达探测新技术和数据新特性,研究了其先进的系统设计和数据处理理论。在概述星载光子计数激光雷达测量原理的基础上,对ICESat-2/ATLAS的系统配置、技术参数和数据特点进行了详细介绍。然后构建了光子坐标严密定位模型以及高精度解算流程,并重点对光子数据的误差因素进行了数值分析和总结,为后续数据处理和误差修正研究提供了理论基础。 (2)针对探测数据中噪声光子过多严重影响硬件存储和传输的问题,建立了一套光子点云星上预处理算法框架。首先通过足印指向定位模型和先验全球地形数据生成光子点云接收距离窗;然后基于光子空间分布密度差异实现了噪声光子的在轨压缩处理,并进一步利用置信度分级算法提取了潜在信号光子。通过使用全球不同区域的ICESat-2数据进行模拟验证,结果表明噪声光子的平均压缩率可达36.1倍,能够满足光子数据的在轨处理要求。 (3)针对光子数据高程性能存在不确定性的问题,提出了一种基于轨迹交叉点的误差评估和校正方法。首先依据光子计数激光雷达的高重频特性构建了适用于光子数据的交叉点计算方法;然后推导了用于估计光子数据高程系统误差的交叉点平差模型。通过结合ICESat-2实测数据进行验证,结果表明交叉点不符值能够有效映射光子数据高程误差的时空变化特征,不同波束光子数据高程系统误差的标准差为0.09m。所提方法在无需依赖外部参考数据的情况下,可全面评估长时序光子数据高程性能的稳定性。 (4)针对光子数据水平定位误差较大的问题,提出了采用交叉点匹配方法进行误差分析和校准。在深入分析水平误差校正方法理论的基础上,重点对交叉点匹配算法的理论模型进行了推导,并结合ICESat-2实测数据验证所提方法的有效性。试验结果表明ICESat-2的水平定位误差为4.62m至5.62m,校准水平误差后光子数据的高程精度得到进一步改善,约0.22m。所提方法为广域星载光子数据水平误差的精细校准提供了新的技术途径。 (5)针对多个光子条带数据间精度不一致的问题,探索了一种轨迹同名交叉特征约束的光子数据条带平差方法。首先构建了同名交叉点识别策略,对光子条带点云进行精确匹配;然后根据所需参数差异分别建立了传感器驱动和数据驱动两种条带平差模型。基于ICESat-2实测数据的验证试验表明:条带平差方法可提高光子数据的相对精度,不符值降低了约40%,结合外部参考数据也可同步改善绝对精度,幅度约为0.15m。所提方法为生成区域或全球精度一致的数据产品提供了技术参考。