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上海理工大學莊松林院士和顧敏院士領導下的未來光學國際實驗室宣布，首次利用機器學習反求設計（machine-learninginversedesign）實現了三維矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。 據介紹，這項發明是光學全息技術領域的一次重大突破，其提供的基于機器學習的反求設計可精準且迅速地產生一個或多個任意三維矢量光場，有望應用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲、超精確粒子操控等各個領域。 相關研究成果于4月18日凌晨發表在國際頂級學術刊物《科學進展》上。該雜志為《科學》（Science）刊物旗下子刊，是一個涵蓋所有學術領域的開放性、綜合性科學刊物。 光是一種電磁波，其在介質中傳播的同時伴隨著電磁和磁場的振蕩，被稱為光的矢量特性。基于光波的橫波特性，光的振蕩通常被限制在與其傳播方向垂直的二維平面上。近些年，研究發現光的振蕩可打破傳統二維平面的束縛，通過干涉產生縱向光振蕩，即形成第三維光矢量。 在物理學上，通過求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個三維矢量光場分布，但其不可控。一直以來，精確產生任意三維矢量光場是一個世界性難題，因其需要十分復雜的反求設計，超出了人類知識和經驗的邊界。 顧敏院士指導的科研人員利用機器學習反求設計率先實現了三維矢量全息，可精確地控制三維全息圖像中每個像素點的任意三維矢量狀態。 “通過機器學習的人工智能新科技，我們首次實現了三維矢量光的操控，并將機器學習的算法延伸到光學全息中去，”顧敏院士說，“這樣的操控是全方位的，包括對每個三維矢量光攜帶的信息進行編碼、傳輸和解碼，因而消除了傳統二維偏振光的束縛。” 文章第一作者任浩然博士（目前在德國慕尼黑大學從事洪堡博士后研究）說：“機器學習在光學設計中扮演著越來越重要的作用。我們研究證明訓練后的人工神經網絡可有效地、快速地產生任意三維矢量光場，達到接近百分之百的準確性，極大地提高了光場調控的效率。” 這項發明還為光學全息開辟了一條新道路，首次在全息中證明光的三維矢量狀態可以作為獨立的信息載體，實現信息的編碼和復用。顧敏院士說：“這項發明作為光學全息技術領域的一項重大突破，不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學全息系統奠定了基礎，同時也為加深理解光與物質的相互作用（例如粒子操控）提供了一個嶄新的平臺。” 該項工作得到了墨爾本皇家理工大學（RMIT）人工智能納米光子學實驗室以及計算機科學系的大力支持。

項目是國家科技攻關計劃“先進控制與優化軟件及綜合自動化軟件平臺產業化關鍵技術”子課題，項目在PCS層（過程控制層）與實時信息集成系統的基礎上，實時智能監測與故障診斷專家系統充分利用網絡技術、計算機技術、控制技術、通訊技術以及人工智能技術將分散的PCS層信息進行集成，實現信息管理的智能化。系統實現從已有的PCS層通訊網絡獲得數據，進行高一層次的綜合和處理，進行安全監督、故障診斷和預報，而不改變使用人員已經熟悉的操作程序和規則，因而可達到更好的安全監控與管理的效果。

1 成果簡介 服裝安全與信息安全、食品安全一樣是每個國家戰略關注的核心之一，兒童著裝的安全性又是重中之重。本項目基于兒童身心特殊性，及交互式設計理念，擬對兒童智能服裝的研發模式進行系統、深入的探討，提出一套切實可行的理論模型。首先，本項目將對消費者關于兒童安全服裝的需求進行收集和分析，并對智能元件與人體的交互方式及各自的特性進行深入研究。通過對兒童身心安全、服用舒適等多方面需求的掌握，結合智能元件的性能，探討智能可穿戴設備與兒童安全服裝的結合方式，提出兼顧功能及美感的設計原則與方法。同時，通過對可穿戴裝備與移動終端通信技術的分析，提出從單一式交互到多設備共聯的思想，建立基于能源優化配置和高效率信息傳輸的多交互式兒童智能服裝研發模型。本項目會為相關的研究人員提供具較高可操作性的指導規范，對龐大的中國童裝消費市場結構改善會有積極影響。 2 關鍵技術及產品 關鍵技術： (1) 根據著裝者（兒童）的身心特點，從服用性能，信息交互性能，智能元件的效能等方面分析智能安全童裝的多維度需求，作為本課題的重要研究基礎。 (2) 從兒童的身心需求出發，探討智能安全模塊與兒童服裝結合的設計規則。 (3) 根據智能安全童裝的功能性需求，從信息共享，協同監護的角度，探討建立智能服裝與控制終端之間多交互式信息網絡的基本框架。 (4) 以產業化為目標，提出一整套適應性強、可操作性高的智能安全童裝研。 形成產品： 形成兒童定位安全、兒童 VR 圖案、兒童感溫變色、兒童趣味結構等多種功能性服裝，同時也開發了相關的老年人等功能性服裝。 3 知識產權及項目獲獎情況 本課題在智能交互童裝的新產品生產方面已合作申請發明專利 12 件，授權1 項發明專利及 1 項計算機軟件著作權，發表 6 篇高水平研究論文，獲省部級以上相關獎項 6 項。 4 項目成熟度 該研發成果已經初具規模的投入實施運作，直至 2018 年 5 月年，其營業收入已經達到 1800 萬元，凈利潤達 675 萬元，預計 2018 年底公司資產總額上升到8000 萬元；營業收入增長到 2800 萬元；凈利潤達 850 萬元，產品將給企業帶來可觀利潤，并拓寬占領新消費市場。該項目的推廣對本行業相同企業具有很強的借鑒意義。 在帶來豐厚的經濟效益同時，該項目研發成果還打造流行與市場實用性相結合的現代智能兒童交互服裝品牌，以塑造強有力的安全智能童裝形象，拓寬企業利潤增長空間。在傳統童裝設計中，以產品實用性為根本。而現代童裝設計中，將科技提升至等次于品牌實用性地位，通過現代科技優勢與童裝流行趨勢結合，最終消除穿戴者在生活中出現的各類因服裝穿著所引起的安全隱患。以此從側面突顯品牌的地位與形象，為企業利潤的再創添加新途徑。 5 投資期望及應用情況 成果在行業內具有一定的先進性，已經在江蘇雅鹿男裝、無錫林科、常州雪奈利等多家企業得到良好應用。 

本項目在三維熒光光譜技術的基礎上，建立光譜數據矩陣計算模型和處理方法，建立了基于熒光光譜和智能算法的食品安全檢測新技術。應用于白酒檢測，實現了白酒品種和年份酒年份的科學化、儀器化和智能化鑒別和測定；應用于食品添加劑檢測，實現了目標物的種類和含量的方便、快捷、靈敏、準確測定。

本項目核心技術獲中國輕工業聯合會科學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 本項目所指復雜裝備主要為復雜動力機械裝備及其關鍵零部件，如汽輪機、壓縮機等。 本項目針對復雜裝備制造企業技術準備時間長、效率低、制造過程模式自動化程度低、協調能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現象等實際情況，研發了集數字化設計、制造和智能化監控管理為一體的設計制造管理系統。項目重點突破了復雜裝備智能化制造過程和工藝參數優化、工藝工裝設計自動化、數控機床生產的數字監控管理智能化、基于短距離無線通訊(Zigbee)技術的生產信息雙向傳輸、自適應在線排產優化等關鍵技術，為研發設計制造集成管理系統提供了技術支撐。 2、創新要點 （1）將開放式裝配建模技術應用于產品的研發中，創立了模型的 UML 表達方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統的裝配層次分析等，完成了產品的結構設計、零件與裝配的聯動設計、裝配仿真分析，并建立了產品及其關鍵部件的數字樣機。開放式裝配建模方法更有效地指導產品由整體構思到樣機設計的整個過程。 （2）提出了面向數字化預裝配的分層干涉檢測算法，該方法把干涉檢測過程分為粗檢測、半精檢測、精確檢測三層，通過逐層檢測，大大加快了干涉檢測的速度，提高了檢測的精確度，有助于預裝配中優化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產品開發管理技術 VPDM，研究并解決了機械裝備虛擬數字樣機開發中的數據交叉、耦合和冗余問題； （4）基于工程知識和多視覺特征模型，提出了一種裝配優化序列規劃方法。利用直接裝配關系圖表達產品幾何信息、設計信息、制造信息和裝配信息等，通過產品特性和操作環境的評價因素，構建裝配先后關系，從可行裝配序列中選擇最優裝配序列，更好地幫助設計師完成裝配設計并做出正確決定。縮短了產品研發時間，保證產品準時投放市場。 3、效益分析 目成果廣泛應用于多家裝備制造企業，其中 4 家企業利用該技術提高生產效率 20%~30%，按時交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業總計新增利潤 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以上的生產管理人員 4、推廣情況（已推廣企業） 本項目成果已在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、江蘇南方機電股份有限公司、無錫市安邁工程機械有限公司等生產企業得到成功應用。 授權專利： 1.數控機床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設備群加工運行優化的方法 200910031198.9 3.數控機床監控方法 201110430626.2

本項目核心技術獲中國輕工業聯合會科學技術進步獎二等獎。 1、項目簡介 本項目所指復雜裝備主要為復雜動力機械裝備及其關鍵零部件，如汽輪機、壓縮機等。 本項目針對復雜裝備制造企業技術準備時間長、效率低、制造過程模式自動化程度低、協調能力差、信息共享度和集成度不高、信息孤島現象等實際情況，研發了集數字化設計、制造和智能化監控管理為一體的設計制造管理系統。項目重點突破了復雜裝備智能化制造過程和工藝參數優化、工藝工裝設計自動化、數控機床生產的數字監控管理智能化、基于短距離無線通訊(Zigbee)技術的生產信息雙向傳輸、自適應在線排產優化等關鍵技術，為研發設計制造集成管理系統提供了技術支撐。 2、創新要點 （1）將開放式裝配建模技術應用于產品的研發中，創立了模型的 UML 表達方式、裝配體特征、裝配配合公差分析和系統的裝配層次分析等，完成了產品的結構設計、零件與裝配的聯動設計、裝配仿真分析，并建立了產品及其關鍵部件的數字樣機。開放式裝配建模方法更有效地指導產品由整體構思到樣機設計的整個過程。 （2）提出了面向數字化預裝配的分層干涉檢測算法，該方法把干涉檢測過程分為粗檢測、半精檢測、精確檢測三層，通過逐層檢測，大大加快了干涉檢測的速度，提高了檢測的精確度，有助于預裝配中優化裝配序列的快速生成。 （3）基于虛擬產品開發管理技術 VPDM，研究并解決了機械裝備虛擬數字樣機開發中的數據交叉、耦合和冗余問題； （4）基于工程知識和多視覺特征模型，提出了一種裝配優化序列規劃方法。利用直接裝配關系圖表達產品幾何信息、設計信息、制造信息和裝配信息等，通過產品特性和操作環境的評價因素，構建裝配先后關系，從可行裝配序列中選擇最優裝配序列，更好地幫助設計師完成裝配設計并做出正確決定。縮短了產品研發時間，保證產品準時投放市場。 3、效益分析 目成果廣泛應用于多家裝備制造企業，其中 4 家企業利用該技術提高生產效率 20%~30%，按時交貨率從 63％左右提高到 90％以上。近三年企業總計新增利潤 6.1663 億元，新增稅收 3.3804 億元，新增銷售 28.058 億元。減少了 80%以上的生產管理人員 4、推廣情況（已推廣企業） 本項目成果已在無錫透平葉片有限公司、無錫壓縮機股份有限公司、江蘇南方機電股份有限公司、無錫市安邁工程機械有限公司等生產企業得到成功應用。 授權專利： 1.數控機床刀具的在線管理方法 201010129780.1 2.車間加工設備群加工運行優化的方法 200910031198.9 3.數控機床監控方法 201110430626.2 

作為珍貴的文物和歷史文化遺產，古建筑及古樹名木受到各級政府的重點保護，定期勘查和分析文物古建筑及古樹名木健康狀況成為文物保護必不可少的重要環節。對園林古建筑及古樹名木進行無損檢測可直接為養護管理服務，也可為建立其健康檔案提供依據，具有顯著的社會和經濟效益。 本項目研發成功具有自主知識產權的便攜式林木應力波無損檢測儀，開發了相應的斷層成像軟件；提出了結合物聯網、應力波、微鉆阻力、探地雷達等多種技術于一體的綜合無損檢測方案。項目組擁有美國產的 TRU 樹木雷達探測儀、德國產的 PICUS 三維斷層成像檢測儀和 Resistgraph 微鉆阻力儀、美國產的SOC710VP® 便攜式高光譜成像光譜儀等先進林木檢測儀器。能夠對各種類型的古樹名木、進口原木、城市行道樹、文物古建筑木結構進行健康監測或質量分級。 該項目成果獲得了 2015 年度浙江省科技進步二等獎。2015 年 3 月 17 日，中央電視臺科教頻道為本項目成果制作了 1 小時的專題節目。 技術指標： （1）基于物聯網技術實現文物古建筑、古樹名木養護等信息的遠程智能監控與管理； （2）利用基于連續波陣面展開及曲線路徑跟蹤的圖像反演算法，提高林木應力波斷層成像精度； （3）基于近紅外光譜的木材性能退化分析評估方法，準確分析木材的纖維素、木質素含量以及結晶度和聚合度； （4）建立雷達電磁波介電常數與木材含水量、纖維方向角之間的關系模型，準確分析古樹名木內部結構及根系分布情況。 效益分析： 我國幾百年甚至更久遠的古典建筑及古樹名木眾多，極具保護價值。本項目的研究成果將為園林古建筑及古樹名木保護發揮重要作用，提高信息化水平，降低人力成本，并產生良好的社會和經濟效益。 應用情況： 本項目研究成果已在北京天安門管委會、浙江省林業廳、杭州天目山國家級自然保護區、無錫市園林局、揚州市園林局、杭州市園文局、杭州靈隱寺、麗水市林業局、湖州市林業局、余杭區林業局、上海建工集團、浙江德升木業有限公司等單位實際應用，成效顯著。典型應用案例包括北京天安門朝房檢測、北京宋慶齡故居檢測、杭州天目山自然保護區古樹名木健康檢測、揚州瘦西湖公園古樹檢測、揚州個園及何園景區古樹檢測、無錫梅園古樹檢測、杭州城市行道樹檢測等文物保護項目。 授權專利： 基于單層線性網絡的無線傳感器網絡數據驗證方法 CN201010290813.0 基于應力波技術的木材無損檢測系統 CN201120310446.6

1 成果簡介 服裝安全與信息安全、食品安全一樣是每個國家戰略關注的核心之一，兒童著裝的安全性又是重中之重。本項目基于兒童身心特殊性，及交互式設計理念，擬對兒童智能服裝的研發模式進行系統、深入的探討，提出一套切實可行的理論模型。首先，本項目將對消費者關于兒童安全服裝的需求進行收集和分析，并對智能元件與人體的交互方式及各自的特性進行深入研究。通過對兒童身心安全、服用舒適等多方面需求的掌握，結合智能元件的性能，探討智能可穿戴設備與兒童安全服裝的結合方式，提出兼顧功能及美感的設計原則與方法。同時，通過對可穿戴裝備與移動終端通信技術的分析，提出從單一式交互到多設備共聯的思想，建立基于能源優化配置和高效率信息傳輸的多交互式兒童智能服裝研發模型。本項目會為相關的研究人員提供具較高可操作性的指導規范，對龐大的中國童裝消費市場結構改善會有積極影響。 2 關鍵技術及產品 關鍵技術： (1) 根據著裝者（兒童）的身心特點，從服用性能，信息交互性能，智能元件的效能等方面分析智能安全童裝的多維度需求，作為本課題的重要研究基礎。 (2) 從兒童的身心需求出發，探討智能安全模塊與兒童服裝結合的設計規則。 (3) 根據智能安全童裝的功能性需求，從信息共享，協同監護的角度，探討建立智能服裝與控制終端之間多交互式信息網絡的基本框架。 (4) 以產業化為目標，提出一整套適應性強、可操作性高的智能安全童裝研。 形成產品： 形成兒童定位安全、兒童 VR 圖案、兒童感溫變色、兒童趣味結構等多種功能性服裝，同時也開發了相關的老年人等功能性服裝。 3 知識產權及項目獲獎情況 本課題在智能交互童裝的新產品生產方面已合作申請發明專利 12 件，授權1 項發明專利及 1 項計算機軟件著作權，發表 6 篇高水平研究論文，獲省部級以上相關獎項 6 項。 4 項目成熟度 該研發成果已經初具規模的投入實施運作，直至 2018 年 5 月年，其營業收入已經達到 1800 萬元，凈利潤達 675 萬元，預計 2018 年底公司資產總額上升到8000 萬元；營業收入增長到 2800 萬元；凈利潤達 850 萬元，產品將給企業帶來可觀利潤，并拓寬占領新消費市場。該項目的推廣對本行業相同企業具有很強的借鑒意義。 在帶來豐厚的經濟效益同時，該項目研發成果還打造流行與市場實用性相結合的現代智能兒童交互服裝品牌，以塑造強有力的安全智能童裝形象，拓寬企業利潤增長空間。在傳統童裝設計中，以產品實用性為根本。而現代童裝設計中，將科技提升至等次于品牌實用性地位，通過現代科技優勢與童裝流行趨勢結合，最終消除穿戴者在生活中出現的各類因服裝穿著所引起的安全隱患。以此從側面突顯品牌的地位與形象，為企業利潤的再創添加新途徑。 5 投資期望及應用情況 成果在行業內具有一定的先進性，已經在江蘇雅鹿男裝、無錫林科、常州雪奈利等多家企業得到良好應用。 

1、項目簡介 本項目在三維熒光光譜技術的基礎上，建立光譜數據矩陣計算模型和處理方法，建立了基于熒光光譜和智能算法的食品安全檢測新技術。應用于白酒檢測，實現了白酒品種和年份酒年份的科學化、儀器化和智能化鑒別和測定；應用于食品添加劑檢測，實現了目標物的種類和含量的方便、快捷、靈敏、準確測定。 2、創新要點 本項目研發用于復雜混合物體系檢測的高分辨率熒光光譜技術，結合數學建模方法和智能計算技術，以三維熒光光譜獲得更多信息，以三維數陣校正智能算法進行混合物光譜特征信息的提取和處理，在處理復雜混合物體系光譜信息方面發揮優勢，實現了以“數學分離”代替“化學分離”、以“計算識別”代替“人工判別”，解決了復雜混合物熒光光譜特征指向問題，建立了新的食品安全檢測技術。 3、效益分析 “白酒年份酒的熒光光譜檢測技術及鑒別系統”可實現對所建庫中不同品牌白酒及不同年份白酒進行準確鑒別，可應用于白酒企業的生產管理和年份白酒消費市場的監督管理，將促進我國白酒年份酒的產生和銷售的規范和發展，推動品牌白酒鑒別工作的技術進步，為打擊假冒偽劣、保護名牌提供技術支持，具有直接的經濟效益和良好的社會效益。 4、推廣情況 建立的白酒熒光光譜檢測技術對“中國白酒 169 計劃”和“白酒 3C”計劃的家白酒企業的產品進行了應用。在“山西杏花村汾酒廠股份有限公司”，本項目成果已應用于公司的生產管理和市場的監督管理.本項目成果已在“無錫市凱得靈糖果食品有限公司”得到應用，應用于公司生產原料和成品的檢測。為本公司確保產品質量，提供了有效的技術支持，促進了產品質量的穩定和提高，應用二年多時間以來，糖果的產銷量有了顯著的增長。