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[成果] 1900120031 北京
TP319 应用技术 [公共软件服务, 环境治理] 公布年份:2019
成果简介:我国政府灾害救助信息服务体系基本形成,但是市场和社会力量参与防灾减灾救灾工作的信息服务业务刚刚起步,灾害综合风险防范信息获取主要依赖于各级灾害管理部门,尚缺少面向政府、市场、社会和公众等多主体提供常态减灾与非常态救灾情境下灾害综合风险防范信息服务的集成业务系统,亟需开辟基于互联网、物联网、大数据的灾害风险信息获取新渠道,亟待建设全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息服务平台。 研究建立全链条、多主体、多灾种综合风险防范信息产品体系。研制多灾种综合风险信息服务集成平台。建立基于互联网和物联网大数据获取多灾种综合风险防范信息的新渠道。
[成果] 1800130456 北京
TB342 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:一、研究目的:光功能材料在信息、显示、照明和能源领域有着广泛的应用。随着新一代光电信息和能源科技的发展,发生在微观尺度的超快激子过程以及界面电子转移过程愈来愈成为光功能材料性能进一步提高的瓶颈问题。近年来,该课题组以低维光功能材料的理性设计为出发点,一方面,从材料基元体的设计、合成、组装到微纳结构的形成、界面结构的控制,夯实材料可控制备的基础;另一方面,以现代仪器表征手段的创新为依托,切实理解光功能材料中关键的物理化学过程,特别是激子过程和界面电子转移过程,注重内在本征机制的建立。 二、主要科学发现以及成果产生的价值: 发现点一:通过研究低维微纳结构的热力学和动力学调控机制,揭示了分子间弱作用对聚集过程的影响规律,实现了低维微纳低维材料的可控制备。结合超分子化学与晶体工程,该课题组发现分子聚集和组装形成低维结构的过程不仅受热力学控制;而且受动力学过程控制。通过多组份、多层次的程序化可控组装,实现了功能为导向的不同尺度微纳结构的精准控制。 发现点二:高固态发光材料。寡聚苯乙烯(OPV)、噻吩、苝四酰胺等重要的共轭分子在固态薄膜或晶体中通常形成面面堆积的H聚体,荧光淬灭严重。发展了一类H-聚体OPV分子,由于激子-声子耦合,虽然0-0荧光发射跃迁被禁阻,但是0-1荧光跃迁得到了极大的增强,因此固态发光效率高达0.81。通过将重组能分解到分子几何结构弛豫,建立了从分子前线轨道到重整能的关联,为设计合成高电子迁移率以及高固态发光的光电材料提供很好的理论依据。 发现点三:低维微纳结构光波导和微纳激光。低维固体激光器因其制备简单,价格低廉和易于集成等优势,一直以来备受科研工作者的关注。与无机激光介质相比,低维激光材料来源广泛,并且具有发射光谱宽、受激发射截面积大等特性,近年来在激光显示、生物传感器等应用方面显示出很大的应用前景。 三、成果产生的价值: 通过不断研究,实现了低维微纳结构的可控制备和高固态发光材料的制备,在此基础上,发展出了高性能各个波长的低维微纳激光,相关成果发表在了Adv.Mater.(3),J.Am.Chem.Soc.(2),Angew.Chem.Int.Ed.(2),J.Mater.Chem.(1),Small(1),J.Mater.Chem.C(1),其中,3篇文章它引超过80次,4篇文章它引超过50次,并获得了很高的国际评价,如黄维院士,JACS网站都给予了很高的评价。
[成果] 1800130058 北京
X51 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:近十几年来,北京及周边区域呈现出颗粒物和臭氧浓度“双高”的大气复合污染特征。在高排放、低容量的特定条件下,如何通过调控污染源控制大气复合污染是必须面对和亟需解决的问题。尤其是,北京作为首都,能否保障国内外重大活动的成功举办,直接影响到中国的国际形象。 历经十年,在北京市科学技术委员会和中国科学院等项目支持下,团队以北京及周边空气质量监测预警网-重霾污染形成机理-复合污染形成机制-重大活动保障工作为主线,首先开展了中国跨行政区大气污染联网观测,发现周边输送是北京大气污染的重要来源;揭示出重霾污染形成新机制,更新了颗粒物形成-增长-成霾过程驱动因子的传统认知;提出立体全方位、协同多角度防控北京大气复合污染的新体系概念模型,推动了国家霾污染防治及重点区域PM2.5和O3的协同防控工作。 主要发现如下: (1)建设并完善了北京及周边区域空气质量监测预警网,填补了中国大气污染跨行政区联网监测的空白。配合北京市环保局,评估了奥运前后北京及周边区域大气污染联合防治效果,为保障北京“绿色奥运”、“APEC蓝”和“阅兵蓝”等重大活动顺利实现以及后奥运空气质量长期达标,做出了积极而重要的贡献。 (2)发现NOx促发SO2向硫酸盐爆发性转化的新机制。北京重霾期间高浓度的NOx存在,极大地促进了SO2向硫酸盐的转化,揭示出NOx在大气污染形成中的重要作用,将“NOx中心说”这一假说上升为科学理论。研究成果应用到《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》等工作中,对北京及周边区域重霾污染防控起到了关键作用。 (3)提出周边协同北京、PM2.5协同O3控制北京大气复合污染的新策略。实现了北京及周边区域VOCs源排放空间分布和源结构科学验证的突破,厘清了大气VOCs浓度与各类源之间的关系,阐述了VOCs排放对PM2.5和O3生成贡献的关键组分和主要源;提出了北京以减排VOCs为主的臭氧控制和以NOx和NH3减排为主颗粒物控制的新建议,协同控制PM2.5和O3才能实现重点区域空气质量长期达标。 研究成果在ACP、AE和STOTEN等国际著名期刊上发表,10篇代表性论文SCI引用超过600次。由于出色完成国家重大活动期间空气质量保障工作,研究团队荣获6项表彰,并获得国家环保部和北京市政府表扬。观测网络数据除用于国家《大气污染防治行动计划》实施效果评估和国家《环境空气质量标准》评估第三方印证数据外,还大量用于国内外科学家共享研究素材,体现了巨大的科学价值和社会公益作用。
[成果] 1800130059 北京
TG115.28 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:与现代诊断技术对医学的作用一样,无损检测与评估技术对现代工业产品的质量可靠性和安全性具有不可或缺的重要作用。检测技术的发展趋势是安全、快速、便携、定量以及具有识别和评估能力。红外热波技术是继x射线和超声等技术之后又一项新的通用无损检测方法,对大量采用新型复合材料的航空航天产品,以及结构与材料都非常复杂的珍贵文物,常常更能满足其严苛的内部信息获取要求。 项目针对航空航天特种复合材料产品的质量安全保障和国宝壁画内部损伤与支撑结构信息获取等国家重大需求,在已有技术无法满足要求,也无国际国内先例可寻的情况下,由科技部支持,历经十余年攻关,产学研用协同创新,在红外热波技术的研究与应用领域取得多项原创发明。 主要创新发明点如下: 1)研究处于非热平衡态物体表面温度场变化过程受物质内部结构影响的机理,发明了多种缺陷定量测量和表征识别方法,优化了测量和数据处理过程,降低了噪声影响,解决了涂敷层、多层结构及复杂结构材料的定量测量问题。 2)发明了无污染的抗反射方法,在保证检测对象安全的前提下,突破了红外成像技术应用于金属材料的技术瓶颈,解决了保障长征五号液体火箭发动机安全可靠性的一个关键技术难题。 3)建立了缺陷处热量的聚集及扩散过程的理论模型,发明了热图阈值分割方法及热图序列缺陷信号的自动识别算法,提高了检测精度和缺陷识别能力,解决了伪缺陷的干扰问题。 4)设计采用安全、灵活的脉冲、阶梯、周期等形式的热波激励装置,研制了多套检测设备,搭建了红外热波无损检测与评估平台,建立了国际上首例完善的国家标准体系,为航空航天、文物保护、清洁能源等领域不同应用需求提供个性化解决方案。 项目获发明专利17项,其中,中国发明专利16项,美国发明专利1项,软件著作权5项;主持编制国家标准6项,参与国际标准1项;发表论文114篇。吸引海外归国创业2人,其中海聚工程1人。获批教育部重点实验室,北京市重点实验室,无损检测新技术北京市工程实验室,北京市首批高精尖中心。 成果已成功应用于多项国家航空、航天重点型号,写入长征液体火箭发动机制造工艺技术文件,“为长征五号火箭的成功首飞做出了重要贡献”,应用于以元代壁画《七佛说法图》为代表的多项国宝级文物损伤状态及内部信息获取,取得了巨大的社会效益。成果技术还解决了大型风电叶片现场检测与评估的技术难题。作为一项无损检测新技术,显示出广阔的应用前景。
[成果] 1700470448 北京
Q78 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 1.针对证书只能进行身份验证,不能进行访问控制等问题,对现有证书加以改进,提出了基因证书。研究基因证书的构成、初始化和管理,研究将身份鉴别和访问控制于一体的机制。 2.传统的认证过程需要第三方中介机构介入,使得这类信任模型的身份验证、授权过程复杂。针对上述问退,提出了一种基于家族基因的信任方法,该种信任方法不需要第三方进行验证。研究该信任方法的家族基因实现机理及其算法实现和数据结构等。 3.为了解决入侵者绕过身份认证机制而存取网格资源的问题,合法用户越级扩大自己的访控权限滥用网格资源等问题,以身份认证、访问控制等为主要研究对象,提出了一种基于家族基因的信任模型。该模型按照家族基因确定家族成员的血源关系,并把这种血缘关系的远近作为家族中某个家族成员(族长)对各种事务(身份鉴别、访问控制)进行管理时和与其他家族成员交往(访问资源)时的一种依据。 主要科学发现点: 1.从基因技术中发现其可以在信任领域应用的特性,人类是按照家族基因,也就是血亲关系确定人类之间关系的远近的,对这一特性提炼,用计算机方法模拟,将它与信任技术结合在一起,提出用其来确定网格中各个用户关系的信任关系,提出了一种新的信任关系,基于家族基因的信任关系。 2.从基因技术中发现基因的遗传规律——父辈的基因在往下一代遗传的过程中,父辈的家族基因一直不变,可以检测其家族基因来确定某个孩子是某一家族的子孙,对这一特性提炼,将其用计算机方法模拟,与信任技术结合在一起,给网格中的每个计算机用户分配一个基因(遗传密码),并用检测其家族基因的方法来确定这个网格用户是否是这个家族的的成员,提出了一种新的信任方法,基于家族基因的信任方法。 成果产生的价值: 1.项目成果将为电子商务企业、政府、高校等信息系统安全提供决策支持;为简化繁琐的网格信任计算过程、建立新一代网格计算安全的、简洁的理论和实现提供技术支撑;对中国经济和社会发展营造健康的网络环境具有重大的理论和现实意义。 2.新的信任模型弥补了现有模型安全方面的不足,解决了网格环境下信任系统所面临的假冒合法用户,虚假服务等的一系列问题,保护网格用户的合法利益。 3.信任模型能够动态的描述网格计算实体之间的信任关系,进而提高信任计算的成功率和整个网格计算信任系统的安全性,使处于网格计算中的信任系统变得更加健壮、安全。因此,对信任模型的研究可以促进中国网格服务中信任技术的发展。
[成果] 1700110048 北京
TP79 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:三维激光扫描技术是近十年迅速发展起来的新型遥感技术,可以全天候、实时、主动、快速、准确、直接获取大范围地表及地物高密集三维数据。该技术在星载/机载/车载等综合空间信息获取体系中有着不可取代地位及其巨大商业价值。自上个世纪90年代,欧美等发达国家展开了激烈的竞争。中国三维激光扫描技术刚刚起步,与其相关的数据处理及应用起步也较晚。国内市场上没有自己的商业三维激光扫描系统。针对上述应用需求和国内外发展现状,项目从2002年1月开始到2012年3月止,先后得到国家863计划、国家科技支撑计划、国家科技攻关、国家自然科学基金、教育部重大项目、北京市学术创新团队、北京市科技新星等多项课题资助,共计投资600余万元,经过10年的刻苦攻关,形成了中远距离三维激光扫描成像技术、激光数据无线采集与远程控制技术、激光扫描系统超长时连续监测技术、激光扫描图像的超分辨率技术、视觉测量技术、激光数据与其它遥感数据交叉整合技术、大型目标三维联合建模技术、重大领域应用处理技术等8项实用创新技术;在国内首次研发出具有自主知识产权、可用于城市规划、国土调查、数字森林、数字电力、数字交通、文物数字保护、应急减灾、矿产调查等应用领域的三维空间数据获取、处理与重建的产品级的ASQ(All Space quantification)系列轻小型中远距离三维激光扫描系统;项目的相关研究成果已经应用到名城保护、粮食宏观调控、尾矿库安全监测、考古发掘等重大领域;形成了从关键技术攻关到产品化,从行业推广应用到满足国家重大应用需求的一体化技术方法体系,打破了国外封锁,首次在国内开发出可根据用户需求量身定制的独具特色的创新产品,促进了行业的科技创新,取得了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700320269 北京
Q961 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目属于宏观生命科学中的昆虫学与演化生态学领域。昆虫与植物的已知物种数占整个生物的三分之二以上。昆虫对植物的传粉和拟态是研究昆虫-植物协同演化的核心科学问题,但有关它们的起源和早期演化问题一直没有得到解决。自1993年开始,该项目以中国特有的现生和化石昆虫为主要研究材料,从历史发展的角度,系统地研究了中生代晚期昆虫的演化及时空分布,涉及昆虫18个目,建立新科17个、新属296个、新种398个,初步证实中生代晚期中国北方是昆虫一个重要起源和演化中心。在昆虫分类及系统演化研究的基础上,将古代与现代相结合,生物学和地学相互交叉,动物学和植物学相互交叉,着重研究了昆虫传粉、拟态与发声的起源及与植物的协同演化,取得以下原创性成果。1.1998年在中国辽宁西部发现了距今约1.2亿年早白垩世的传粉昆虫,在功能形态分析和与现生类群生物习性对比的基础上,从传粉昆虫与虫媒植物协同演化的角度,巧妙推断出被子植物在中国中生代晚期的热河生物群中已经存在,将被子植物起源的时间向前推进到了白垩纪早期。这是时代最早的关于传粉昆虫和被子植物之间协同演化的例子。该项成果于1998年以独著的形式发表在美国的Science杂志上,为解决被子植物的起源时间和地点这一植物学的重大难题做出了贡献。7个月后该推断即被发现于同一地层的直接被子植物化石“辽宁古果”所进一步证实!2.昆虫对植物的拟态是昆虫自我保护和躲避敌害的重要策略和生物习性。2010年发现了世界上最古老的叶状拟态昆虫,将昆虫叶状拟态的历史向前推进了1.2亿年,表明在中侏罗世昆虫与裸子植物之间已经出现了特异性的拟态和协同进化关系;2012年再次发现1.65亿年前的“银杏侏罗蝎蛉”(Juracimbrophlebia ginkgofolia)昆虫与银杏间存在着拟态关系和复杂的互利共生关系,而这种协同演化关系在地质历史上共同走过了1亿年。“银杏侏罗蚊蝎蛉”还入选了2012年世界十大新发现物种。3.在研究拟态昆虫的行为生态过程中,利用中侏罗世螽斯标本上保留的发音器官(音锉)创造性地复原了来自1.6亿年前的拟态昆虫“悦耳古阿波鸣螽”(Archaboilus musicus)的鸣叫声。这是最早的远古动物鸣声的重建,也是国际上首例具有音频数据的古代动物声音的重建,拓展了早期昆虫发声起源的研究领域。该成果于2012年以封面标题的形式发表在PNAS上,同期该刊还配发了一篇题为“侏罗纪的歌唱家”的评论文章。项目主要完成人出版有关专著3部(含英文专著1部)。8篇代表论著IF合计62. 724,在SCI刊物上被他引216次, 20篇代表论著IF合计84.132,在SCI刊物上被他引244次。
[成果] 1700470206 北京
TU433 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 地面沉降已造成北京市许多大地水准点的失准,井管裸露,公路、房屋开裂,尤其是对许多重要基础设施存在潜在威胁。而地下水连年超采加剧了地面沉降发生发展,为避免地下水超采可能引发更大面积、更大规模的地面沉降,缓解地面沉降的危害程度,急需开展地面沉降形成机制与防控技术研究。 主要技术创新点: 针对北京市地面沉降范围广泛、因素多样、区域特征明显等特点,通过分析地下水开采与地面沉降历史演变过程,揭示了二者之间响应模式。系统识别了地面沉降影响因子,定量分析了自然过程与人类活动双重影响下的地面沉降贡献。综合地面沉降易发性分区、多网监测、资源配置与数值模拟等技术,提出了地面沉降综合防控技术与管理措施,为水资源综合规划以及地面沉降规划提供了指导,为地面沉降控制提供了科学依据。主要技术创新点包括: (1)构建了地面沉降易发性分区技术、多网监测技术、数值模拟配置技术、自备井置换技术、地下水回灌控制技术,形成了全链条式的地面沉降防控技术体系,提出了基于地下水水位、水量双控的地面沉降防治措施与管理模式。 (2)系统识别了地面沉降的主要影响因子,查清了地下水水位变化与地面沉降速率相关关系,定量辨析了自然过程和人类活动对地面沉降的贡献,探明了地面沉降形成机制及含水层系统释水形变机理。 (3)分析了北京平原区地下水开发利用时空分布特征,系统评价了地下水开采历史及水位历史变化规律,全面刻画了地面沉降演变过程,揭示了地下水开采与地面沉降之间的响应机制。 产生的价值: 发表论文30余篇,出版专著1部,专利2项,培养研究生5名,技术骨干15名。项目成果应用到南水北调回灌、首都新航城建设与地铁沿线等工程中,解决了水源调配、工程安全以及灾害防治等问题,为北京市地下水最严格水资源管理制度以及北京市地面沉降防治规划的制定提供了科学指导。
[成果] 1700470216 北京
[TP242, TP316] 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 高性能机器人是全球高技术竞争焦点之一,对经济社会发展具有战略意义。国际主流机器人操作系统ROS存在四方面关键短板:实时运动控制存在10ms瓶颈、软件移植重用困难、安全性可靠性验证不完备、开发标准不统一。为此,该成果研究目的主要有三个:(1)建立多核异构操作系统框架和分布式软件架构,突破ROS下机器人运动控制的实时性瓶颈,并使系统便于移植重用;(2)提出ROS系统形式化建模与验证的理论和方法,建立机器人数学理论的形式化模型,研究完备的安全验证方法,确保系统安全可靠;(3)申请制定机器人实时操作系统国家标准,参与制定国际标准,为ROS开发提供统一的技术规范。 创新点: 在国际上首次突破了ROS下机器人运动控制的实时性瓶颈,解决了软件移植重用困难、安全性可靠性验证不完备、开发标准不统一等技术问题。创新点有三个:(1)构建了含设备抽象层的多核异构操作系统框架和分布式软件架构,首次将ROS下机器人实时运动控制周期从10ms降低到了1ms以内,满足了大多数机器人的实时运动控制需求,实现了系统在不同硬件平台上的移植和重用;(2)建立了机器人数学理论形式化高阶逻辑定理库,提出了ROS系统形式化验证理论和方法,搭建了机器人综合验证平台,开展了形式化验证和示范应用,克服了测试与仿真验证的不完备性,相关成果获得国际同行认可并被国际权威机构发布;(3)提出了机器人实时操作系统标准体系,制定了首个国家标准和国际标准草案,为ROS开发提供了统一的技术规范。 成果价值: 成果在新松和赛佰特公司的机器人中应用了3年,总收入18183万元、缴税1759万元,利润3154万元。 机器人被国内外300余家单位应用(京津冀46家)。工业机器人从供给侧推进了京津冀落后产能淘汰和产业转型,为破解首都环境污染、资源浪费、劳动密集、传统产能过剩的经济发展难题提供了强大技术支撑;服务机器人提高了养老助残行业服务质量和水平,改善和保障了民生。 探索并实践了产学研用协同创新的校企合作模式,吸引了5名海外学者回国创业和发展,其中2人入选北京市海聚工程,1人入选北京市领军人才。团队获科技部国际科技合作基地1个、北京市重点实验室2个、北京市工程技术研究中心1个,并入选了北京市2011协同创新中心和首批高精尖中心。获国家发明专利10项,获颁国家标准1部,提交国际标准草案1部,发表论文76篇,其中SCI 31篇、顶级国际会议16篇,有力地推动了机器人核心基础软件进步,显著提高了国产机器人的国际竞争力。
[成果] 1700520001 北京
TU433 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:地面沉降是京津冀地区重大地质灾害,严重威胁着京津冀城市群安全,影响着国家京津冀一体化建设、高铁运行安全和南水北调输水工程供水保障能力。在南水北调、京津冀一体化背景下,迫切需要揭示区域地面沉降演化机理及灾变机制,实现区域地面沉降科学调控和重大工程防灾减灾,促进京津冀地区经济社会可持续发展。该项目针对京津冀高密度城市集群、高强度地下水长期超采、立体高速一体化交通网络背景下,区域地面沉降灾害及安全风险,综合遥感与水文地质学等多学科交叉优势,在国际上率先提出并实现区域地面沉降多元场耦合模式,揭示了多因素影响下区域地面沉降演化机理与调控机制。(1)提出并建立区域地面沉降多元场耦合模式,突破了区域地面沉降影响因素复杂、互馈机制不清的关键难点。多元集成InSAR地表形变场、GRACE时变重力场、城市动静载荷应力场和区域地下水渗流场,解决了遥感现象与沉降机理彼此孤立的关键问题,首次系统回答京津冀地面沉降演化规律及驱动机理。(2)创建天基-地基-地下监测协同校正系统,显著提高了京津冀地面沉降研究精度。首次通过毫米、厘米和亚米级协同校正,实现了多孔介质区域地面沉降多尺度、变分辨率多场数据高精度同化,突破了区域地面沉降监测要素不足、验证尺度单一等关键难点,形成了京津冀区域标准系统。(3)建立区域地面沉降过程多元识别技术体系,突破了多要素、多尺度和超分辨率演化规律统一识别关键难点。量化了地下水开采、水文地质参数分布和下垫面变化等关键信息,有效解决了地面沉降耦合模拟中关键参数取值、边界条件识别等技术难题,首次精确识别京津冀地面沉降动态水文地质体。(4)提出区域尺度沉降调控和局部尺度工程治理相结合的综合防灾减灾措施,显著提升了京津冀地面沉降防控能力。系统发现差异性地面沉降影响下的重大工程灾变模式,解决了安全避让距离、轨道基础选型和灾害防治等重大工程问题。多元场耦合模式理论与方法入选联合国教科文组织(UNESCO)新方法红皮书、重要成果专辑,获UNESCO HELP项目特殊贡献奖,受邀在巴黎气候大会和UNESCO Kovacs水科学峰会等重要国际会议多次主题报告。部分关键技术被美国麻省理工学院(MIT)、意大利帕多瓦大学等国际同行采用。新技术方法为全国地面沉降防治部际联席会议提供支持,成果在中国地质环境监测院、天津市控制地面沉降工作办公室和河北省地勘局第四水文工程地质大队等单位取得良好应用,为南水北调、国家体育场(鸟巢)、京津/津秦高铁、首都新机场和北京城市副中心等重大工程防灾减灾提供重要科学依据。该项目先后获得了北京市科学技术奖一等奖2项(2009,2016)、国家测绘科技进步奖一等奖3项(2006,2012,2015)、中国地理信息科技进步奖一等奖1项(2016)、中国地质调查局地质科技奖一等奖1项(2015)。
[成果] 1700470058 北京
TP18 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:人工智能已上升为国家战略,语言智能是人工智能的重要组成部分。项目在全球率先提出“语言智能”概念,取得语言智能评测关键技术重大突破。面向中国每年1亿多学生学外语、全世界每年数以亿计的外国人学汉语,研发了具有国际领先水平的语言智能评测产品并大规模应用,极大促进了首都科技、文化、国际交流的发展,助推国家教育均衡发展和国际文化传播战略的实现。 该项目主要创新点有: 1.首次提出全信息语言评测模型,解决了语言评测的精确性问题。提出文本语义离散度表示和多知识融合方法,构建词汇、句法、语义、篇章等多维度的全信息语言评测模型,实现不同粒度的点评、建议和综合评分,突破了机器评测与人工评测拟合度不高的瓶颈。 2.有效构建大规模评测本体知识库,解决了评测中的语义和推理关键难题。提出本体半自动构建和本体映射方法,构建确定和不确定知识的本体表示模型,突破人工构建本体知识库耗时耗力的瓶颈,构建评测本体知识库,解决了评测中的语义搭配、语义消歧和逻辑推理等难题。 3.有效构建大规模评测语料库和规则,解决了评测中的语法搭配问题。提出异源语料融合方法,构建大规模训练和评测语料库,总结不同词类的句法框架和组合规则,在语料库中统计有效搭配组合,基于规则和大数据统计解决了评测中的语法组合及语序规则等问题。 4.提出篇章主题聚合度模型,突破了篇章与主题一致性的评测难题。提出句法成分和篇章主题的语义关系计算方法,模拟人类大脑神经元非线性结构,构建篇章主题聚合度计算模型,实现了篇章主题语义网络与句法成分语义网络相关性智能判定。 5.集成上述关键技术,自主研发了语言智能评测系统。运用云计算技术搭建应用平台“批改网”和“书香中国”,采用众包模式的大数据技术实现数据的实时在线采集与增长,实现英语作文在线实时评测和中小学生个性化阅读评测与推荐。 项目已在国内外重要学术期刊和会议上发表论文132篇,申请发明专利12项,授权2项,获得软件著作权21项,形成国家标准6项。批改网已成为世界最大英语作文批改系统,批改作文逾2.95亿篇,服务1500多万学生,6000多所学校,覆盖北京90%高校并在所有区县中学应用。书香中国服务5万多所中小学,近2000所高校,北京市中小学基本覆盖。近三年产品直接经济效益2.1亿元。作文批改主要是公益服务,若以20元/篇普通标准计算,其惠民经济效益逾58亿元,对首都乃至全国经济社会发展做出了重大贡献。
[成果] 1600400056 北京
O18 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:该项目所属领域为几何拓扑。项目的主要贡献有:1.证明了“Haefliger-Hirsch-吴文俊”定理在四维依然成立;彻底解决了“4维微分流形到7维欧氏空间中的微分嵌入”问题;从而肯定地回答了Whitney,Massey,Haefliger等多位名家公开提出的、超过三十年没有解决的猜想。2.与人合作,证明了“正曲率黎曼流形的π2。有限性定理”,即,在每个维数,pinched正曲率、π2有限的单连通流形最多只有有限多个。并在很大程度上解决了Fields奖得主、著名数学家丘成桐的一个公开问题。这项成果被他人列为自十九世纪以来正曲率流形拓扑结构的九个主要定理之一(见美国科学院院士J.Cheeger主编的《Surveys in DifferentialGeometry》)。被法国科学院通讯院士Berger写入历史文献“二十世纪后半叶的黎曼几何”。3.给出了Seiberg-Witten不变量的K-理论解释,证明了“Seiberg-Witten不变量的模p消灭定理”。这项成果被他人作为主要工具,构造了首个四维光滑流形上不可光滑化的有限群作用。并作为多个后续研究的出发点。4.与人合作,证明了“若四维流形上Ricci流非奇解存在,则流形的欧拉示性数非负”,从而首次发现了四维流形上Ricci流非奇解存在的拓扑障碍。结合Seiberg-Witten理论,证明了一类四维流形的Thurston型几何分解定理。这项成果激发了一系列后续研究,被他人称之为“方-张-张不等式”,所提出的猜想被他人称之为“方-张-张猜想”。并作为他人文章章节的标题。5.与人合作,构造了一类曲率有界、直径有界的黎曼流形,其有理同伦型互不相同。从而否定回答了著名几何学家Grove的公开问题。该项成果被他人写入牛津大学研究生教材,作为其第六章的主题之一,标题为“Fang-Rong Approach”。文章的方法被他人作为德国著名的Oberwolfach研究所的会议专题,进行专门研讨。6.建立了Quaternionic Kaehler流形的连通性原理,在具有正数量曲率Quaternionic Kaehler流形的分类方面取得实质性的进展。该项成果被德国数学文摘评论称之为“beautiful”和“对于Lebrun-Salamon猜想的肯定贡献”,其中的思想被称之为“very clear”.7.与人合作,建立了一般黎曼流形上的连通性原理,并在正曲率流形的分类方面得到应用。该项成果被他人称之为“近年来正曲率几何方面的remarkable progress”。该项目的主要成果发表在顶尖数学期刊《In-vent.Math.》等权威学术杂志上,被2002年国际数学家大会三个45分钟邀请报告引用,其中两个报告重点引用。项目完成人应邀在2014国际数学家大会上做45分钟特邀报告,报告该项目的有关成果。
[成果] 1600060460 北京
O152 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:研究目的:丢番图方程的求解问题是数论研究的一个最基本问题。上世纪中期由Grothendieck学派创建立了代数几何工具,数论和代数几何利用这种工具取得了一系列重要成就。如Deligne解决了Weil猜想,Faltings解决了Mordell猜想,Wiles证明了著名的Fermat猜想等。他们因此也获得数学最高奖-Fields奖等重要荣誉。该项目利用代数几何的工具,研究由正交群的齐性空间定义出的丢番图方程的求解问题。特别地,二次型的算术性质是项目研究的一个具体对象。而二次型的算术问题也是Hilbert著名23个问题中的第11个问题。主要科学发现:Clifford和Chevalley利用物理学家在研究粒子的旋转时所发现的旋量,构造出旋量群并证明它是正交群的二次覆盖同时是单连通的。根据Galois上同调,给出正交群的旋量范映射。所以计算整旋量范是研究正交群算术性质的重要途径。项目首先从计算任意二进局部域上整旋量范入手,彻底解决了二进局部域上的整正交群的生成元问题。进一步将这些计算应用到spinor genus的表示理论,从而解决了不定二次型的整表示问题。作为这一理论的应用,给出如何确定一个整数是否可以由一个不定三元二次型表示的明确方法并且彻底解决了虚二次域三平方和问题。更一般地,课题组首次引入Brauer-Manin障碍研究整点的存在性。同时证明了二次型spinor genus表示问题与正交群的齐次空间的Brauer-Manin障碍等价。对于表示的个数计算,课题组将Siegel的权公式建立到spinor genus上。由于特征为2的域上的正交群非常困难,而且在信息安全等领域有应用前景,课题组建立了特征为2的整体域上的spinor genus理论。
[成果] 1600500104 北京
TQ223.122 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2015
成果简介:以非粮食物质—纤维素原料生产燃料乙醇是保证国家能源安全、保护环境、使中国经济和社会可持续发展的重要途径之一。木质纤维素的高效快速水解成糖和水解产物的高效乙醇发酵是国内外工业化生产燃料乙醇的两个技术瓶颈。纤维素原料稀酸水解的乙醇发酵工艺是低成本燃料乙醇生产的重要途径。在稀酸水解产物中除含有混合糖外,还含有糠醛、羟甲基糠醛,酚类化合物等发酵抑制剂,严重地影响着微生物的生长和乙醇发酵。另外占纤维素原料20-30%的半纤维素的主要水解产物是木糖,木糖的充分利用,可大幅度降低乙醇生产成本。因此,获得高效转化葡萄糖和木糖成乙醇、并耐/分解发酵抑制剂的新菌种对于以纤维素原料制取燃料乙醇具有重要的意义。技术特点和应用行业:该实验室在前期工作中建立了酿酒酵母工业菌株转化体系,构建了酿酒酵母工业菌株的单拷贝整合载体YIP5-URA3-X2,该质粒以酵母整合载体YIp5为骨架,以显性标记G418抗性为筛选标记,含有可稳定表达的休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)木糖还原酶基因XYL1和热带假丝酵母(Candida tropicalis)木糖醇脱氢酶基因XYL2,并可以整合于酿酒酵母基因组染色体上。木糖还原酶XYL1基因和木糖醇脱氢酶XYL2基因分别置于强启动子ADH1和强启动子PMA1的调控下。在此基础上,通过将木酮糖激酶基因XKS1置于强启动子PMA1的调控下,随后连同启动子、终止子一起作为一个完整表达盒LX3连接到载体YIP5-URA3-X2上,构建了新的整合载体YIP5-X3。随后用醋酸锂完整细胞转化法将其引入到酿酒酵母工业菌株Saccharomyces cerevisiae Y5中,得到基因工程菌种Y5-X3。同时,利用PCR方法克隆得到酿酒酵母Y5特定的1.7kb rDNA片段,将载体YIP5-X3中的URA3大部分切除,用rDNA片段代替,构建了多拷贝整合载体YIP5-rDNA-X3。将此多拷贝整合载体转化到Y5细胞中,构建出代谢木糖能力更强的工业酿酒酵母新菌种。应用前景和预期社会经济效益:分离筛选的酵母菌具有很强的代谢玉米秸秆稀酸水解产物中葡萄糖成乙醇和高效降解水解产物中抑制剂的能力,所以在此基础上所获的突变株、细胞融合新酵母菌种和基因重组构建的新菌种,以及用该新菌种进行的乙醇发酵结果达到更高的水平。加之,近年来课题组已进行了大量的木屑稀酸水解产物的乙醇发酵菌种和发酵方式研究,有很好的应用前景。
[成果] 1800120434 北京
R163 基础研究 国家行政机构 公布年份:2017
成果简介:全球毒品处于加剧扩散期,中国毒品形势依然严峻复杂,“禁种、禁制、禁贩、禁吸”四禁和吸毒人员戒治康复工作面临着巨大压力和挑战。毒品来源和毒品种类不断增多,制毒问题日益突出,易制毒化学品、精麻药品和新精神活性物质流失严重。毒品走私、贩运活动猖獗,网络涉毒、物流寄递渠道贩毒、外流贩毒、特殊人群贩毒等问题突出。吸毒人群覆盖面广,缺乏吸毒成瘾人员戒治的有效诊断方法和药物。主要研究内容:总体目标旨在解决涉毒全链条、查缉管控全覆盖的“互联网+智能硬件”信息物理融合技术重大科学问题,开发一线禁毒部门急需的毒品原植物、易制毒化学品、精麻药品、新精神活性物质和毒品的管控技术与装备,研制毒品快速查缉和吸毒人员快速检测甄别技术与装备,研究禁毒情报分析与研判技术、禁毒基础。理论与标准、毒情监测和毒品预防教育评估的新技术,研究合成毒品、精麻药品成瘾人员及强制隔离戒毒人员的临床戒护、诊疗、药物和康复技术。研究毒品成瘾机制,探索临床戒毒和社区防复吸新方法。项目具体研究内容包括10个方面:毒品原植物监测、铲除、替代种植技术和装备研究;易制毒化学品溯源、管控及查缉检测技术与装备研究;精麻药品、新精神活性物质实时监控、存储保管和滥用监测技术与装备研究;毒品快速查缉和犯罪案件侦查技术与装备研究;毒品标准物质制备及缴获毒品快速检测和现场涉毒物证快速分析技术与装备研究;毒品滥用监测、吸毒检测和快速甄别技术与装备研究;精麻药品成瘾诊断技术和吸毒成瘾人员戒治临床实践诊断方法与药物研究;强制戒毒人员戒护、诊疗和康复技术研究;禁毒情报分析和禁毒网络信息研判技术与装备研究;禁毒基础理论与标准、毒情监测和毒品预防教育评估技术。
[成果] 1700350185 北京
P642.26 应用技术 基础地质勘查 公布年份:2016
成果简介:研究目的:区域地面沉降是严重威胁京津冀城市群安全的重大灾害隐患。在南水北调、京津冀一体化建设发展的背景下,迫切需要揭示区域地面沉降演变规律,实现区域地面沉降科学调控,促进区域可持续发展。主要技术创新点:通过遥感与水文地质学科的交叉研究,首次建立了区域地面沉降多元场耦合模型(Integrated Multi-Field for Land Subsidence, IMFLS),揭示了多元场互馈作用下,京津冀地面沉降演变模式与调控机制。多元场耦合模型由GRACE卫星新技术获取的地下水储量时变重力场、SAR卫星干涉测量技术提取的地表形变场、地下水系统渗流场和城市动静载荷应力场构成,为区域地面沉降的高精度监测与调控,提供了新的技术方法和科学依据。首次建立京津冀多尺度地下水储量时变重力场,精确识别地面沉降动态水文地质体及其水循环模式。采用卫星重力信号校正新技术,首次观测到京津冀平原区地下水消耗的时空差异、深层地下水过量开采的重力异常。解决了区域地面沉降研究中土-水耦合、含水层贮水损失、水循环背景识别等技术难题。创建了区域地面沉降多元场耦合模型,揭示了京津冀地面沉降系统演化规律。实现地面沉降统一数据场的空间分析和数据挖掘,发现了多元数据场的响应模式与区域地面沉降的尺度效应。揭示了地面沉降多元场互馈作用机理,发现了地面沉降差异性响应机制。利用优化转移概率模型,提高三维地质体建模精度。系统发现人为—自然双重影响下区域地面沉降耦合成因,揭示了形变场非线性响应机理和沉降中心转移的驱动机制。提出区域地面沉降系统调控模式与技术方法,提升了地面沉降综合防控能力,为工程防灾减灾提供了科学依据。系统发现差异性地面沉降影响下重大工程灾变模式,提出了区域尺度地面沉降调控和局部尺度工程治理相结合的综合防灾减灾措施,解决了安全避让距离、轨道基础选型和灾害防治等工程问题。
[成果] 1500010502 北京
Q968.1 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目以中国特有的昆虫化石为研究材料,历时近10年的资料积累与研究,生物学和地质学相互交叉,综合多学科研究手段(昆虫学、植物学、生态学、声学、古生物学等),开展中生代昆虫物种多样性以及拟态与发声等重要的行为生态学研究。拟态作为昆虫一种重要的生存策略,与同时期环境具有明显的时空一致性。化石昆虫的拟态由于材料的限制一直是昆虫学研究的难点,课题组依据在中侏罗统地层发现化石昆虫拟态的新证据,通过几何形态学分析的方法证明了中侏罗世的“银杏侏罗蚊蝎蛉-Juracimbrophlebia ginkgofolia”与“卵形义马银杏-Yimaia capituliformis”存在着极高的相似性,并证明了中生代时期该昆虫与卵形义马银杏间存在着拟态关系,同时对拟态的功能进行了解释,提出银杏侏罗蚊蝎蛉与卵形义马银杏在中生代形成了一种更为复杂的互利共生的协同进化关系的推断。该成果于2012年发表在《美国科学院院报》(PNAS),2013年5月国际物种勘测协会(IISE)将“银杏侏罗蚊蝎蛉”从当年发现的18000个新物种中评为“2012年世界十大新发现物种”之一,这是唯一来自中国的新物种。对早期昆虫发声起源及发音类型的研究是空白领域。该研究团队利用一块保留有发音器官(音锉)的雄性螽斯标本创造性的复原了来自1.6亿年前的一种螽斯(悦耳古鸣螽-Archaboilus musicus)的鸣叫声。它是最早的关于远古生物鸣声物理特征的重建,使人们可以穿越时空聆听来自侏罗纪森林夜空的悦耳鸣声。该成果反应了多学科、多手段解决科学问题的重要性和创新性,为研究早期昆虫声学、行为学和生态学等方面取得了突破进展。该成果于2012年发表在《美国科学院院报》(PNAS)上,Science、Nature、BBC等国际知名的学术期刊以及主流新闻媒体均对其进行了报道。拟态与发声的成果突破了课题组对昆虫化石研究的固有认识,拓展了昆虫化石研究领域和研究方向。团队的15名主要完成人发表有关专著1部,论文44篇,其中SCI源论文40篇,累计影响因子62.13。
[成果] 1700320587 湖北
[P217, TH761] 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 专用仪器仪表制造] 公布年份:2016
成果简介:地面移动测量装备是中国自“十二五”以来信息化测绘体系重点发展的新技术。核心部件依赖进口、无成套应用软件、国内集成研制的设备无法满足高精度测图要求等问题严重制约了地面移动测量技术的产业化发展。该项目历经15年,瞄准技术突破、装备国产化、技术成果产业化等展开攻关。主要创新有:1.突破了移动型三维激光扫描仪等设计与制造关键技术,型谱化产品整体性能优于国外同类产品,彻底摆脱了对进口设备的依赖。发明了三维激光扫描仪辐射对心支撑结构技术,实现了高速、高精度360度无遮挡扫描。突破了大动态范围激光回波信号检测及精度补偿技术,解决了背景光交替变化和宽温条件下激光测量技术难题,研制了360°全向R-Angle型谱化激光扫描仪,实现了地面三维激光扫描仪产业化。2.突破了多传感器集成及高精度测量关键技术,研制型谱化地面移动测量系统,性能优于国外同类产品。突破了多模定位定姿系统高精度解算、全景影像光束法整体平差与核线严密重建、点云与全景影像高精度融合测量等关键技术,动态模型量测精度从分米级提高到厘米级。开发了型谱化车载集控设备,研制了4个系列7个型号地面三维激光扫描移动测量系统,实现产业化推广。3.突破了海量点云与全景影像管理、处理与发布关键技术,有效解决了移动测量海量数据高效自动化处理难题。研发了海量点云与全景影像数据库管理系统,解决了海量多源数据管理难题。提出了三维扩散点云滤波方程、本体驱动的点云与全景影像三维重建技术,实体化建模效率提高10倍以上。突破海量点云、全景影像与其它测绘产品一体化管理技术,开发了全景地图云服务平台。4.提出了点云支持的多行业设计生产新模式,设计并建立了移动测量工程生产体系,开发了移动测量全过程高效管理、处理与发布成套软件21项,总体生产效率提高1倍。建立了国内第一个省级公路点云全景影像数据库,实现了移动测量技术的推广应用。10多位院士多次鉴定认为,面向移动平台的R-Angle系列激光扫描仪达到国际先进水平,填补了国内高端三维激光测量仪器的空白,自主研制的系列车载移动测量系统整体性能优于国外同类产品,突破了1:500数字地形图的高精度移动测量难题,车载空间信息发布平台达到国际先进水平。中国工程院土木水利与建筑学部常委会主任等11位院士考察后评价认为,在交通、水利、土木、规划等领域属于具有突破性进步的测量技术装备。该项目获测绘科技进步奖一等奖2项、发明专利2项、实用新型专利7项、软件著作权登记21项,发表SCI/EI等论文65篇。推广应用于城市测绘、公路测量、城市管理、数字城市建设等领域54台套,直接经济效益超过0.97亿元,间接经济效益达2.85亿元。该项目成果可取代高端地面三维激光扫描仪和车载激光扫描测量系统进口设备,形成了中国自主研发和生产成套地面移动测量系统的能力,促进了中国测绘技术装备和城市测绘水平的提升。
[成果] 1600160069 广东
TP212.9 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2015
成果简介:项目申报单位联合首都师范大学,产研结合,基于RIEGL VZ400三维激光扫描仪、Ladybug3全景相机、惯性导航装置IMU、全球定位系统GPS等多源传感器,突破时间同步、空间同步、数据融合等核心技术进行系统集成,建立了多元传感器与全景影像匹配、三维重建、量测及可视化技术方法和流程,研制了华南地区首套集多传感器时空一体化、数据一体化、功能一体化的新型测绘装备及系统软件--车载多传感器城市街景移动测量系统。该系统具有传感器集成自主创新、软件代码开源,易于应用扩展等技术特征;性能媲美进口同类产品,成本仅为其三分之一,可替代昂贵的进口MMS系统;为国内开展移动激光测量应用提供设备集成、数据获取、数据处理、成果展示、应用推广的高性价比整体解决方案,提升了国产组装MMS技术核心竞争力。
[成果] 1600060461 北京
TN911.74 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:傅里叶变换是光信号和图像处理领域的数学基础,分数傅里叶变换是传统傅里叶变换在分数级次上的推广,在信号和图像处理方面更具灵活性,是光信息领域中一个重要的前沿课题,具有重大的理论意义和广阔的应用前景。该项目组在国内率先开展光学分数傅里叶变换的研究,探索光学分数傅里叶变换的实现结构,基于光学分数傅里叶变换的思路和途径,提出了一系列分数阶变换,并在此基础上开拓了分数阶变换在光学信息领域中的应用,特别是光学图像加密方面的应用探索。主要成果有:提出了光学分数傅里叶变换的级联条件。光学分数傅里叶变换的级联是利用这一变换进行光学信息处理的基础,课题组提出了实现光学级联操作的条件,并提出可以灵活地改变缩放尺度并实现分数傅里叶变换的光学系统结构,可以方便地实现级联操作。这些工作为光学实现分数傅里叶变换的应用做出了不可或缺的贡献,为利用光学分数傅里叶变换进行信息处理铺平了道路;提出了广义分数级次傅里叶变换,分数盖伯变换,随机分数傅里叶变换等一系列分数阶变换形式,丰富并完善了分数傅里叶变换的内容。在变换的本征矢量及核函数方面扩展了傅里叶变换的定义,其中广义的分数傅里叶变换和随机分数傅里叶变换被应用在相关识别和图像加密中,取得了良好的效果;扩展了分数阶变换的应用。将分数阶变换应用到光学图像加密,相关识别,相位恢复,光束整形以及实现光学Randon-Winger展示等方面,效果显著。提出了多种基于分数阶变换的光学图像加密方法,分数级次为图像加密秘钥分布提供了新的维度,大大提高了安全性。提出的基于光学干涉的图像加密方法,开拓了光学图像加密的新途径,避免了繁琐的迭代求解,可以利用解析方法直接将一副图像编码在两个相位分布中,得到了国内外学术同行的认可和广泛使用。该项目在重要学术期刊上发表SCI收录论文84篇,其中15篇发表在国际光学领域最具影响的杂志之一Optics Letters(光学快报)上,授权国家发明专利1项。工作得到了国内外同行的高度认可,截止2014年12月,论文被引用1717次,其中他引1417次。值得一提的是,2001年由光学分数傅里叶变换的创始人H.M.Ozaktas等人出版的“The fractional Fourier transform: with applications in optics and signal processing”(H.M.Ozaktas,Z.Zalevsky,M.A.Kutay著,John WilleySSons,Ltd.2001)一书中引用了该课题组在1999年前发表的所有有关分数傅里叶变换方面的文章(15篇)。
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