Mutual information maximizing GAN inversion for real face with identity preservation

Recent generative adversarial networks (GANs) have yielded remarkable performance in face image synthesis. GAN inversion embeds an image into the latent space of a pretrained generator, enabling it to be used for real face manipulation. However, current inversion approaches for real faces suffer the dilemma of initialization collapse and identity loss. In this paper, we propose a hierarchical GAN inversion for real faces with identity preservation based on mutual information maximization. We first use a facial domain guaranteed initialization to avoid the initialization collapse. Furthermore, we prove that maximizing the mutual information between inverted faces and their identities is equivalent to minimizing the distance between identity features from inverted and original faces. Optimization for real face inversion with identity preservation is implemented on this mutual information-maximizing constraint. Extensive experimental results show that our approach outperforms state-of-the-art solutions for inverting and editing real faces, particularly in terms of face identity preservation.     

Thermal properties of hierarchical YSZ and LZO ceramic microspheres with multi-scaled voids investigated by using theoretical,experimental and simulation methods

Heat transfer within ceramic feedstock powders is still unclear, which impedes optimization of the thermal and mechanical properties of the thermal sprayed coatings. The microspheres (yttria-stabilized zirconia YSZ and lanthanum zirconate LZO) were prepared via the electro-spraying assisted phase inversion method (ESP). The thermal properties of the two ESP microspheres and a commercial hollow spherical powder (HOSP) were investigated by using theoretical, experimental, and simulation methods. Thermal conductivity of the single microsphere was estimated via a novel nest model that was derived from the Maxwell-Eucken 1 and the EMT model. Thermal conductivity of a single YSZ/LZO-ESP microsphere prepared at 1100–1200 °C was within 0.36–0.75 W/m K, which was ～ 20 % lower than that of a single YSZ-HOSP microsphere with a similar porosity. Heat flux simulation showed that high tortuosity around the multi-scaled voids of the ESP microsphere led to a more efficient decrease in thermal conductivity compared with total porosity.     

基于归一化水体指数及其阈值自适应算法的水体遥感反演效果分析

归一化水体指数（NDWI）是水体遥感反演的一种重要指标，其阈值及修正直接影响反演结果的精度。基于Landsat-8与GF-1光学多光谱影像，使用归一化水体指数法阈值0（TH₀）、最大类间方差法（OTSU）自适应阈值（TH_otsu）与均值漂移聚类算法（Mean-Shift）自适应阈值（TH_MS）分别对典型正常水体、云雾覆盖水体、富营养化水体、高含泥沙水体进行水体遥感提取与效果分析，结果表明：正常水体以TH₀为阈值提取精度最高，THMS提取精度次之，TH_otsu提取精度最差；而云雾覆盖水体、富营养化水体以及含泥沙水体使用THMS提取精度最高，尤其少量云雾覆盖下的水体，TH_MS具有更明显的优势，TH₀提取精度次之，TH_otsu提取精度最差；对于不同的阈值，Land?sat-8比GF-1总体表现出更高的水体提取精度。Mean-Shift算法应用于NDWI阈值修正与水体遥感反演具有快速、水质适应性强、效果稳定的优势，对尤其是复杂条件下的水体信息遥感反演具有较好的提取效果。     

基于SAOR的Massive MIMO系统信号检测算法

大规模多输入多输出(Massive multiple input multiple output, Massive MIMO)系统采用最小均方误差(Minimum mean square error, MMSE)接收检测方法时存在矩阵求逆复杂度高的问题，已有较多降低复杂度的研究。在降低检测算法复杂度的同时，如何提高算法收敛速度和检测性能一直是人们关注的焦点。本文将对称加速超松弛(Symmetric accelerated over-relaxation， SAOR)迭代算法应用于Massive MIMO系统信号检测中，避免了复杂的矩阵求逆计算，实现了复杂度较最小均方误差算法降低了一个数量级。仿真结果表明，基于SAOR的检测方法通过较少的迭代次数就能逼近最小均方误差（Minimum mean square error, MMSE）算法的检测性能，为Massive MIMO系统中接收信号的快速检测提供了较好的实现方法。     

混合概率模型驱动的叠前地震反演方法

叠前地震反演是获取复杂油气储层弹性参数、岩性及含流体性质的主要途径。常规的叠前地震反演往往将“弹性参数”、“离散岩性”和“流体因子”三者独立预测，通常忽视了储层岩性差异对弹性参数的影响，由此引入的先验信息误差会严重影响弹性参数、离散岩性及流体指示因子预测的精度。为此，考虑待反演模型参数的先验概率服从混合型概率密度分布，基于贝叶斯框架推导了由时域、频域地震、低频整合先验信息及已知模型数据点四类数据集协同约束的后验混合概率分布的显式解，将非线性边界约束算法引入叠前地震弹性参数反演中，缓解了模型反演出现不稳定解的问题；利用序贯模拟算法对后验概率密度函数随机采样，且对不同后验概率分量的模拟结果进行分类，发展了对地层连续“弹性参数”、“离散岩性”及储层“流体因子”的叠前地震同步预测方法。理论测试和实际应用验证了该方法在岩性预测和储层孔隙流体识别中的有效性和实用性。     

非分裂完全匹配层边界存储时间域全波形反演

正演波场的储存或重建是制约时间域全波形反演的关键问题，以计算代替存储的常规分裂完全匹配层（PML）边界存储策略可有效减少存储量。但常规分裂PML边界条件所需变量个数多、计算存储量大以及编程复杂。为此，采用非分裂复频移完全匹配层（CFS-NPML）有效边界存储策略重建正演波场实现时间域全波形反演。研究表明：CFS-NPML所需变量个数少，在边界吸收层网格点较少时吸收效果优于常规PML边界条件，波场重建过程中所需存储量少于常规PML边界条件。数值试验表明，该存储策略得到的重建波场与正向传播波场几乎无差别，其全波形反演结果与常规保存波场反演法一致；正演过程中引入并行计算技术未显著增加波场重建导致的额外正演时间。     

基于层析成像法的煤矿采空区勘探方法研究

为了对某井田采空区的埋深、地理位置以及现状进行精细化了解，确保井田在后期开采过程中矿井开采设计合理，采用层析成像法，研究了煤矿采空区地球物理特征、井田的地质概况以及层析成像在采空区勘探中的应用，采用炸药进行激发，接收点设置在地面，设置10条测线，共设置407道。研究得出:当地震波穿过采空区时，其能量、频率和能量均发生了显著的变化；在研究区，钻孔ZK2、ZK3钻孔位置处出现了显著的低速异常，表明该位置有采空区的存在，然后与实际钻孔资料进行对比分析，得出的反演结果较好地预测了采空区的位置，研究为同地质条件下井田采空区探测提供了借鉴。     

渤中凹陷西南部烃源岩TOC含量预测

烃源岩总有机碳（TOC）含量是评价有机质丰度的主要指标。地球化学方法的岩心测试仅能获得离散的TOC含量数据，难以实现烃源岩的三维定量评价。结合地球物理测井方法和地震叠前反演方法，针对渤中凹陷西南部陆相深层烃源岩，通过岩石物理交会分析优选对TOC含量敏感的弹性参数，建立TOC含量与纵波速度、密度的地震反演模型；使用拓展ΔlogR方法和地震叠前反演方法分层计算渤中凹陷西南部东营组和沙河街组烃源岩TOC含量，获得TOC含量曲线和TOC含量三维反演体，进而计算东二下段、东三段、沙一二段、沙三段烃源岩TOC含量地震预测平面图。结果表明预测误差较小，证明了该方法的可靠性。研究区烃源岩非均质性较强，总体呈现“层系多、分布广”的特征。东营组烃源岩北部优于南部，且东三段TOC含量值总体高于东二下段；沙河街组TOC含量值整体较高，为研究区的主力烃源岩层，TOC含量呈现自沉积中心向外逐渐降低的趋势，尤以沙一二段A、B、C、E井区及其附近区域、沙三段A、C井区及其西部、南部部分地区TOC含量值最高，具有良好的生烃潜力。