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    Science Bulletin | 中国科大在新一代神威超算上首次实现全球公里尺度大气物理-化学全耦合数值模拟

    近日,中国科学技术大学在新一代神威超级计算机上首次实现了长达7天的全球3公里空间分辨率大气物理-化学全耦合数值模拟试验,全面展现了新一代国产超级计算机软硬件系统的可靠性、稳定性和可用性,以及在其上构建全球高分辨率大气模拟系统的重大应用前景。研究成果以“Establishing a non-hydrostatic global atmospheric modeling system at 3-km horizontal resolution with aerosol feedbacks on the Sunway supercomputer of China”为题在线发表于《Science Bulletin》上。此项成果由地球和空间科学学院赵纯教授课题组与计算机科学与技术学院安虹教授课题组联合攻关,在国家气象局、国家超级计算无锡中心、北京大学、清华大学相关研究人员的紧密配合下完成。

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    Super-Resolution on Object Detection Performance in Satellite Imagery

    探讨了超分辨率技术在卫星图像中的应用,以及这些技术对目标检测算法性能的影响。具体来说,我们提高了卫星图像的固有分辨率,并测试我们能否以比固有分辨率更高的精度识别各种类型的车辆、飞机和船只。使用非常深的超分辨率(VDSR)框架和自定义随机森林超分辨率(RFSR)框架,我们生成了2×、4×和8×的增强级别,超过5个不同的分辨率,范围从30厘米到4.8米不等。使用本地和超解析数据,然后使用SIMRDWN对象检测框架训练几个定制的检测模型。SIMRDWN将许多流行的目标检测算法(如SSD、YOLO)组合成一个统一的框架,用于快速检测大型卫星图像中的目标。这种方法允许我们量化超分辨率技术对跨多个类和分辨率的对象检测性能的影响。我们还量化了目标检测的性能作为一个函数的本机分辨率和目标像素大小。对于我们的测试集,我们注意到性能从30 cm分辨率下的平均精度(mAP) = 0.53下降到4.8 m分辨率下的mAP = 0.11。从30厘米图像到15厘米图像的超级分辨效果最好;mAP改进了13 - 36%。对于较粗的分辨率而言,超级分辨率的好处要小一些,但仍然可以在性能上提供小的改进。

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    [Nature Biotechnology] BayesSpace:亚点分辨率下的空间转录组学

    今天给大家带来一篇发表在nature biotechnology上研究空间转录组的文章。最近的空间基因表达技术能够在保留空间背景的同时全面测量转录组谱。然而,现有的分析方法并没有解决技术的分辨率或有效地利用空间信息。在这里,作者介绍了贝叶斯空间,一种完全贝叶斯统计方法,它利用来自空间邻域的信息来提高空间转录组数据的分辨率和聚类分析。作者将BayesSpace与目前的空间和非空间聚类方法进行了基准测试,并表明它改进了对来自大脑、黑色素瘤、浸润性导管癌和卵巢腺癌样本中不同的组织内转录谱的识别。利用免疫组化和由scRNA-seq数据构建的硅质数据集,作者发现贝叶斯空间解决了在原始分辨率下无法检测到的组织结构,并识别了组织学分析无法获得的转录异质性。

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