• 机器学习在激光光学领域的革命性应用：从波前控制到量子操控的跨领域综述

  当激光束穿过湍流大气或复杂光学系统时，其波前会像水面的涟漪一样发生扭曲，导致光束质量下降、聚焦能力减弱。这种动态像差问题长期困扰着自由空间激光通信、高功率激光加工等前沿应用。传统控制方法如随机并行梯度下降（SPGD）算法虽能进行校正，但存在收敛速度慢、难以应对高维参数空间等局限性。随着机器学习（ML）技术的迅猛发展，研究人员开始探索将数据驱动方法引入激光光学系统，以期实现更智能、更精准的控制效果。发表在《IEEE Photonics Journal》的这篇综述论文，首次对机器学习在激光光学中的跨领域应用进行了系统性梳理。作者Saadman Yasar和Murat Yuksel创造性地提出了一个

  来源：IEEE Photonics Journal

  时间：2025-11-28

• 缓存分区管理：提升NVMe固态硬盘的公平性和I/O响应速度

  摘要：NVMe固态硬盘（SSD）由于其紧凑的体积和极低的延迟，已成为主流存储设备。研究发现，同时运行的所有数据流（即I/O工作负载）之间的干扰对其整体响应性能的影响存在显著差异，从而导致不公平现象。数据流的强度和访问局部性是导致干扰的主要因素。为了提高I/O性能并延长设备寿命，SSD的前端通常会配备一个小型的数据缓存。然而，这一级别的并行度相对于SSD后端（由多个通道、芯片和平面组成）来说是有限的。因此，在数据缓存层面，干扰的影响可能更为显著。在本文中，我们提出了一种缓存分区管理方案，该方案不仅有助于提高公平性，还能提升NVMe SSD中所有工作负载的I/O响应性能。具体而言，我们的方案支持长

  来源：IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

  时间：2025-11-28

• TraDE：一种基于网络和流量感知的微服务自适应调度机制，适用于动态变化的环境

  摘要：从单体架构向微服务架构的转变提高了应用程序设计的灵活性及其可扩展性。这种方法通常使用由容器编排平台管理的计算集群来部署微服务。然而，这种转变带来了显著的挑战，尤其是在容器化服务的有效调度方面。这些挑战因不可预测的场景而变得更加复杂，例如具有不同执行流量的动态工作负载以及集群节点之间的变化通信延迟。现有的研究往往忽视了动态请求对运行中的微服务的实时流量影响，以及集群节点之间的不同通信延迟。因此，即使是最优部署的微服务也可能随着时间的推移而出现严重的性能下降。为了解决这些问题，我们提出了一个具有网络和流量感知能力的自适应调度框架TraDE，该框架可以动态重新部署微服务实例，以在托管集群内变化

  来源：IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

  时间：2025-11-28

• 通过并行结构解构加速点云采样

  摘要：点云处理在自动驾驶、机器人导航和3D重建等应用中至关重要。采样是点云处理中的关键步骤，但由于边缘设备计算资源有限，当前的采样算法在边缘设备上的性能较差。这主要源于三个原因：首先，采样方法的鲁棒性较弱；即使经过去噪处理，仍然存在残余噪声，现有的边缘采样方法难以忽略噪声节点。其次，缺乏结构性采样，像FPS这样的流行算法倾向于覆盖全局信息，而没有考虑针对特定结构的采样需求。第三，系统效率低下，传统的最近点采样（FPS）和k最近邻搜索（kNN）的时间和空间复杂度非常高（O(n^2)，且并行性低，这限制了系统吞吐量，尤其是在处理大规模点云时。为了解决这一问题，我们提出了一种基于并行图分解的新型点云

  来源：IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

  时间：2025-11-28

• FEditor：利用FPGA状态帧实现可调节形状的连续任务放置

  摘要：现场可编程门阵列（FPGA）在数据中心中被广泛采用，每个FPGA都被专门分配用于一项任务。这种策略导致了严重的资源浪费和任务拒绝率的增加。为了解决这个问题，布置算法会根据动态部分重构（Dynamic Partial Reconfiguration）来调整任务的位置和形状，动态部分重构将FPGA划分为多个矩形区域以实现资源共享。然而，现有的方案都是为静态任务集设计的，无法调整任务形状，因此无法优化数据中心的布置问题。在本文中，提出了FEditor作为第一个支持任务形状调整的连续任务布置方案。它将平面FPGA模型扩展为带有时间戳的三维模型，以适应连续任务的处理。为了降低三维资源管理的复杂性，

  来源：IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

  时间：2025-11-28

• 掺钛的ZnO纳米线：非易失性电阻存储应用领域的突破

  摘要：本文探讨了掺钛（Ti）的氧化锌（ZnO）纳米线（NWs）基器件的增强型电阻存储性能。利用脉冲激光沉积（PLD）技术在ZnO种子膜（SF）上制备了ZnO纳米线，而Ti薄膜则采用电子束蒸发技术制备。分别制造了两种不同的器件：TZO纳米线和ZnO纳米线，并在其上引入了金（Au）互指电极（IDE）。基于TZO纳米线的器件表现出更优越的电阻存储性能，在+10 V时电阻窗口最大为2.6 V，在–10 V时为1.2 V，优于基于ZnO纳米线的器件。在ZnO纳米线中引入Ti掺杂为电荷收集提供了额外的活性位点，引入了局域能级并提升了整体器件性能。这些发现共同表明，基于TZO纳米线的器件在下一代非易失性电阻

  来源：IEEE Transactions on Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• 关于3纳米节点无结晶体管微型化影响的仿真研究

  摘要：无结纳米片全环绕栅场效应晶体管（JL-NSGAAFET）是一种具有前景的技术，其特点是源极、通道和漏极之间没有任何结。这种设计使得晶体管可以在进一步缩小尺寸的同时限制短通道效应。在本文中，通过3D TCAD仿真探讨了JL-NSGAAFET作为下一代3纳米技术节点的潜在候选者。首先，我们提出并模拟了一种与当前制造技术兼容的JL-NSGAAFET制造策略，该策略基于反转模式NSGAAFET的制造工艺。此外，还在制造过程中采用了高k值栅极介质（HfO2）和金属栅极技术（TiN），以增强对n型和p型晶体管的电场控制能力。随后，我们通过引入漂移扩散模型和量子密度梯度校正进行了电气仿真。我们对器件的

  来源：IEEE Transactions on Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• pVarband：在DCN中的IRS辅助FSO系统中，采用可变带宽实现高效且性能有保障的调度

  摘要：智能反射表面（IRS）辅助的自由空间光学（FSO）系统允许在通信端点之间分配不同数量的IRS元件。因此，它可以在数据中心提供可变带宽的连接性，其中机架顶部交换机之间的流量在空间和时间上往往分布不均。在本文中，我们提出了一种新的流量调度技术，该技术可以在数据中心网络（DCN）中实现IRS辅助FSO系统的可变带宽。我们形式化了可变带宽调度问题，探索了设计调度算法的性能空间，并提供了关于如何在实践中使用启发式方法的见解。然后，我们提出了一种低复杂度且性能有保证的并行调度算法pVarband，该算法利用可变带宽避免了耗时的最大权重匹配，并且可以在具有N个机架的DCN中以O(NlogN的复杂度运行

  来源：IEEE Transactions on Networking

  时间：2025-11-28

• GCB-PPO2：一种混合深度强化学习入侵检测系统，用于解决软件定义网络（SDN）中代表性不足的攻击类别问题

  摘要：SDN架构中固有的集中式控制平面带来了关键的安全依赖性，控制器漏洞的恶意利用可能会引发系统性的网络故障。入侵检测系统（IDS）能够有效应对网络威胁，而深度强化学习（DRL）可以通过自主的环境交互和实时策略优化，使IDS能够动态适应不断变化的攻击模式。然而，现有的基于DRL的IDS存在少数类检测、泛化能力不足以及调优复杂性等问题。本文提出了GCB-PPO2（生成对抗网络CNNA-BiLSTM近端策略优化2），这是一种混合DRL系统，具有以下三项创新：（1）我们设计了一种条件生成对抗网络（C-GAN）架构，有针对性地为SDN场景生成代表性不足的攻击样本，显著提高了模型对少数类的识别准确性。（

  来源：IEEE Transactions on Network Science and Engineering

  时间：2025-11-28

• 介电相在铁电HfO2薄膜中对负电容场效应晶体管（Negative Capacitance FETs）性能的影响

  摘要：在掺杂的铁电（FE）HfO₂薄膜中存在的非均匀正交相结构，给负电容（NC）场效应晶体管（FET）的性能优化和性能预测带来了挑战。我们通过自洽量子传输模拟来研究这些介电（DE）相结构对陡开关器件性能的影响。首先，我们研究了固定介电相结构的情况下，相成分的位置、比例和数量如何改变器件的开关特性。然后，为了预测器件性能的变化，我们使用大量随机分布的介电相分布数据进行了统计分析。结果表明，位于势垒中心的介电相结构对器件性能的影响最为显著，因为它们会降低势垒的高度；而靠近漏极的介电相结构对载流子传输和电流的影响较小。尽管介电相结构会降低亚阈值摆幅，但它们也有助于缩小滞后窗口，这为逻辑器件的优化提供

  来源：IEEE Transactions on Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• 灾害管理中的空天地一体化网络（SAGIN）：综述

  摘要：大规模自然灾害或公共安全事件经常对人类生命、财产以及地面通信基础设施造成严重破坏。因此，这种中断常常会导致通信中断，使受害者与外界隔绝。在灾难发生后的72小时内及时完成搜救（SAR）行动至关重要，因为这可以显著保护人类生命并减少财产损失。需要注意的是，在灾后地区开展搜救行动不仅需要通信支持，还需要计算支持。鉴于此，快速建立一个具有高可靠性、低延迟和高容量的应急通信系统尤为重要。这样的系统对于减少灾难对人类生命的威胁至关重要。鉴于快速恢复地面网络的挑战，灵活的空中网络和现有的卫星网络成为应急通信的最佳选择。同时，整合高空平台（HAPs）和低空平台（LAPs）等空中平台可以有效降低与卫星网络

  来源：IEEE Transactions on Network and Service Management

  时间：2025-11-28

• 基于极化不敏感石墨烯的可调谐超表面太赫兹双频吸收器

  摘要：本文介绍了一种基于电子调谐的宽带超表面吸收器，其单元结构采用石墨烯材料，适用于低太赫兹（0.1 THz–10 THz）频段。表面等离子体效应以及石墨烯的可控导电性使其成为这一应用的理想选择。在0.682至1.798 THz（带宽占比90%）和4.187至4.947 THz（带宽占比16%）的范围内，该吸收器实现了超过90%的吸收率。该吸收器对偏振状态和倾斜入射（最大角度45°）具有优异的抗干扰能力。单元结构由一层双椭圆交叉结构的石墨烯单层组成，基底为聚酰亚胺（介电常数：3.5，损耗正切：0.0024），背面覆盖着一层超薄金层。通过四个半圆形槽结构引入的等离子体共振效应，使得该吸收器在4.

  来源：IEEE Transactions on Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• 金纳米粒子修饰的氮掺杂ZnO纳米材料在氢气检测性能上的提升：增强灵敏度与快速响应能力

  摘要：本研究探讨了通过金（Au）纳米颗粒的修饰来增强氮掺杂氧化锌（ZnO）纳米材料对氢气（H2）的传感性能。ZnO纳米颗粒采用湿化学方法制备，并分别掺杂了0.5%、1.0%和1.5%的氮元素，随后用Au纳米颗粒进行修饰。X射线衍射（XRD）分析表明，ZnO的结构保持完整，同时出现了对应于Au的38.19°的特征峰。透射电子显微镜（TEM）观察结果显示，球形Au纳米颗粒在ZnO表面均匀分布。紫外-可见光谱（UV-Vis）显示，由于表面等离子体共振效应，在532 nm处出现了吸收峰的增强。光致发光（PL）光谱表明，ZnO与Au之间的电荷转移效果显著，导致发射强度降低。气体传感测试结果显示，掺杂1.

  来源：IEEE Transactions on Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• AZTEC+：面向零接触网络管理的多时间尺度资源供给优化框架

  随着5G网络的规模化部署和6G技术蓝图的展开，移动通信网络正经历从硬件定义到软件驱动的深刻变革。网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）技术使网络切片成为现实，允许在统一的物理基础设施上为不同行业需求创建多个虚拟网络。然而，这种灵活性也带来了前所未有的管理复杂度——传统依赖人工干预的网络运维方式难以应对瞬息万变的业务需求，特别是在保证服务等级协议（SLA）的同时实现资源的高效利用成为运营商面临的核心挑战。现有解决方案往往聚焦于容量预测的准确性，却忽视了资源实例化（如虚拟机启动）和重配置（如网络路径调整）产生的隐性成本。研究表明，公有云中虚拟机冷启动时间可达120秒，即使轻量级容器启动也

  来源：IEEE Transactions on Network and Service Management

  时间：2025-11-28

• 一种可泛化的基于提示的原型框架，用于基于CSI的少样本和跨领域活动识别

  摘要：近年来，用于人体活动识别（HAR）的无线传感系统取得了显著进展。然而，当前的HAR模型在泛化能力方面面临挑战，这主要是由于训练样本数量有限（即小样本问题），以及不同领域收集的信道状态信息（CSI）数据存在模式差异（即跨域问题）。为了解决这些问题，本文提出了一种基于提示的原型框架，称为Wi-Prompt。Wi-Prompt框架由以下三个模块组成：提示生成模块、原型表示模块和活动识别模块，其工作原理如下：提示生成模块从源域的样本中提取先验知识，为目标域中的类别原型建立提供有价值的指导；原型表示模块利用时间卷积网络（TCN）-注意力模型有效地捕获每个类别最具代表性的原型向量；活动识别模块通过比

  来源：IEEE Journal on Miniaturization for Air and Space Systems

  时间：2025-11-28

• β-(AlxGa1−x)2O3的弹性常数在异质界面应用中的研究

  摘要：利用第一性原理计算方法，分析了β-(AlxGa1−x)2O3的弹性与压电性能，其中x的取值范围为0.125至0.25。由于铝浓度的调控可以改变材料的带隙宽度，因此该材料成为基于Ga2O3的高电子迁移率晶体管（HEMTs）中极具潜力的栅极绝缘材料。计算得到的13个单斜晶系弹性常数显示了材料机械和电学性能随组成的变化趋势，这进一步突显了铝浓度对结构稳定性的影响。这些趋势涵盖了x从0到0.25的变化范围，但并未给出具体的解析表达式；这些信息有助于设计用于先进半导体应用的应变工程材料。这些发现为β-(AlxGa1−x)2O3的性能优化提供了宝贵的见解，并为下一代Ga2O3 HEMTs的性能提升奠

  来源：IEEE Nanotechnology Magazine

  时间：2025-11-28

• EagleEye：在边缘辅助的无人机上平衡延迟、精度和功耗，以实现城市人群监控

  摘要：配备摄像头的无人驾驶飞行器（UAV）由于其便捷的部署方式和灵活的移动性，为大规模城市人群监控提供了一种有前景的解决方案。然而，UAV受到有限的电力和计算资源的限制，这阻碍了基于UAV的高效人群监控技术的实现，即无法实现长飞行时间、高精度和低延迟。为此，我们提出了EagleEye系统，这是一种由边缘辅助UAV支持的低功耗、高精度、低延迟的人群监控系统。该系统利用UAV上的轻量级设备在边缘端独立压缩视频信息，然后传输关键视频信息而非原始的高清视频。此外，我们提出了一种基于压缩感知的时空视频特征压缩算法，以实现高效、低延迟的视频压缩。该算法能够在大幅减少视频体积的同时，尽量减少与人群监控相关的

  来源：IEEE Journal on Miniaturization for Air and Space Systems

  时间：2025-11-28

• 基于自旋轨道力矩电控传输比的纳米磁齿轮新范式

  在微型机械系统和纳米机器人技术飞速发展的今天，传统机械齿轮的局限性日益凸显——物理接触导致的摩擦损耗、振动噪声以及润滑需求，严重制约了其在微纳尺度的应用。虽然磁齿轮通过无接触传动有效解决了这些问题，但现有设计的传输比固定不变，缺乏实时调控能力。当系统尺寸缩小到纳米级别时，如何实现精确可调的动力传输成为制约领域发展的关键瓶颈。意大利研究团队在《IEEE Open Journal of Nanotechnology》发表的创新研究，为这一挑战提供了突破性解决方案。他们巧妙地将自旋电子学领域的磁畴操控技术与机械传动原理相结合，提出了世界上首个电控可调纳米磁齿轮设计。该技术的核心在于利用电信号直接控制

  来源：IEEE Open Journal of Nanotechnology

  时间：2025-11-28

• 基于Q学习的配电网有载分接开关优化与电压控制算法研究

  随着能源转型的深入推进，配电网正经历着前所未有的变革。可再生能源(RESs)的大规模并网与消费电气化进程相结合，给配电网运行管理带来了全新挑战。传统配电网通常采用辐射状拓扑结构，多个馈线从高压/中压(HV/MV)变压器的次级母线出发。然而，高比例分布式发电(DG)单元的广泛安装和电力需求的增长，显著影响了电压调节控制的质量——DG的存在改变了网络的传统结构，导致不同馈线间发电/负荷特性的不均匀性。更为复杂的是，配电网的电压分布还受到有功功率注入的影响，这是因为线路的电阻/电抗比相对较高。配电系统运营商(DSO)通常通过控制安装在变电站主变压器中的有载分接开关(OLTC)来维持馈线沿线电压幅值在

  来源：Journal of Mobile Multimedia

  时间：2025-11-28

• 当善恶交织：探究多端口USB充电器中的跨通道攻击面

  摘要：多端口充电器旨在同时为多台移动设备（如智能手机）充电，近年来销量显著增长。然而，这种多设备充电功能也带来了安全和隐私风险。如果设计和实现不当，这些充电器可能会使连接的设备之间能够进行通信，因为它们本质上是相互连接的，从而导致串扰电压泄漏。尽管这些充电器被广泛使用，但这些风险尚未得到充分研究。我们在多端口充电器的电路设计中发现了新的攻击面，允许与目标受害者共享同一充电器的攻击者利用其中一个端口：(i) 识别其他正在充电设备的详细用户活动，(ii) 窃听来自USB-C音频引脚的秘密音频传输，以及 (iii) 向充电设备的内置语音助手（例如Siri、Google Assistant）注入恶意音

  来源：IEEE Journal on Miniaturization for Air and Space Systems

  时间：2025-11-28

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