Bottom-Up Syntheses and Characterization of One Dimensional Nanomaterials

Yeh, Yao-Wen Princeton University ProQuest Dissertations & Thes 2017 해외박사(DDOD)

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Nanomaterials, materials having at least one dimension below 100 nm, have been creating exciting opportunities for fundamental quantum confinement studies and applications in electronic devices and energy technologies. One obvious and important aspect of nanomaterials is their production. Although nanostructures can be obtained by top-down reductive e-beam lithography and focused ion beam processes, further development of these processes is needed before these techniques can become practical routes to large scale production. On the other hand, bottom-up syntheses, with advantages in material diversity, throughput, and the potential for large volume production, may provide an alternative strategy for creating nanostructures. In this work, we explore syntheses of one dimensional nanostructures based on hydrothermal and arc discharge methods. The first project presented in this thesis involves syntheses of technologically important nanomaterials and their potential application in energy harvesting. In particular, it was demonstrated that single crystal ferroelectric lead magnesium niobate lead titanate (PMN-PT) nanowires can be synthesized by a hydrothermal route. The chemical composition of the synthesized nanowires is near the rhombohedral-monoclinic boundary of PMN-PT, which leads to a high piezoelectric coefficient of 381 pm/V. Finally, the potential use of PMN-PT nanowires in energy harvesting applications was also demonstrated. The second part of this thesis involves the synthesis of carbon and boron nitride nanotubes by dc arc discharges. In particular, we investigated how local plasma related properties affected the synthesis of carbon nanostructures. Finally, we investigated the anodic nature of the arc and how a dc arc discharge can be applied to synthesize boron nitride nanotubes.

한국어 과거 회상 표현 관련 문법 항목의 교수 방안 연구 : 중국인 학습자의 말뭉치 자료를 중심으로

LU YAO 경희대학교 대학원 2023 국내석사

<국문초록> 한국어 과거 회상 표현 관련 문법 항목의 교수 방안 연구 -중국인 학습자의 말뭉치 자료를 중심으로- 경희대학교 대학원 국어국문학과 한국어학 전공 LU YAO 본 연구에서는 한국어 의사소통에서 사용 빈도가 높은 '-던'과 관련된 문법의 교육 방안을 제시한다. 이를 위해 한국어 중⦁고급 수준의 학습자가 학습하는 '-던'과 관련된 문법들의 의미와 기능을 살피고 유사 문법 사례와의 비교를 통해 다각적으로 바라보고자 하였다. 그리고 실제 외국인 학습자의 문법 사용 오류 사례들을 수집하고 오류가 생긴 원인들을 파악하였으며, 한국 어학원에서 사용하는 교재들을 종합 분석하여 '-던'과 관련된 문법 교육의 방안을 제시하였다. 1장에서는 '-던' 관련 문법이 실제 의사소통에서 얼마나 중요한 위치를 차지하고 있는지 알아보고, 그 중요성에 비해 외국인 학습자들의 본 문법의 사용이 많지 않다는 사실을 밝히고자 하였다. 이를 통해 원활한 의사소통을 위해서는 한국어 실력 중⦁고급 단계에서 '-던' 문법의 교육을 중요시해야 함을 밝혀냈다. 그리고 선행연구를 통해 '-던' 관련 문법 및 비슷한 의미적 기능을 가지고 있는 연결어미의 교육 방안을 살펴보았다. 2장에서는 이론적 근거를 제시하고 국립국어원에서의 '-던'과 관련된 문법들의 의미적 특징과 유사 문법 사례와의 비교하는 내용을 정리하였다. 이 문법들은 각 사용 상황마다 어떤 의미적 특징과 제약이 있는지 확인하였는데, 이를 통해 '-던'과 관련된 문법의 교육 방안을 제시하기 위한 토대를 마련하고자 하였다. 3장에서는 국립국어원의 '한국어 학습자 말뭉치 나눔터'의 한국어 학습자 말뭉치 자료를 활용하여 오류 분석을 하였다. 자료 중에 중국인 학습자들이 쉽게 범하는 오류를 대상으로 '-던'과 관련된 문법의 대치 오류 양상을 분석했다. 이를 통해 오류가 생기는 원인을 파악하여 중국인 학습자들이 해당 문법을 실제로 사용하는 데에 있어 어려움을 겪는 부분을 파악하고자 하였다. 4장에서는 현재 한국 대학의 한국어교육기관에서 사용하고 있는 교재를 분석하였다. 사용한 교재는 경희한국어 중급1 문법, 경희 한국어 중급2 문법, 연세한국어 2-2, 연세한국어 활용 연습 2-2, 연세 한국어 3-2, 활용 연습 3-2, 연세한국어4-1, 연세한국어 활용 연습 4-1, 서강NEW한국어 3A, 서강NEW한국어 3B, 이화한국어 2-2, 이화한국어 3-1, 성균 한국어 어휘 문법3, 성균 한국어 어휘 문법4, 총 14권이다. 이를 통해 어학원에서 사용하는 각 교재마다 가르치는 방식과 교재 구성이 다양하고 문법 교육의 중점도 다 다르다는 것을 알 수 있었다. 이 중 몇 교재들의 효과적인 문법 교육 내용들을 분석하여 올바른 문법 교육의 방안을 제시하고자 하였다. 본 연구는 문법 항목의 의미적 특징에만 집중해서 교육하는 것이 아니라 학습자들이 실제 의사소통에서도 능숙하게 사용할 수 있는 능력을 갖추도록 교육하는 것이 중요하다고 보았다. 본 연구에서 제시한 교육 방안은 '실제 의사소통에서의 사용 양상'에 중점을 두었다. 과거 회상의 '-던'과 관련된 문법 항목의 교육에 도움이 되기를 바란다.

《교씨 집안의 두 딸》의 飜譯硏究

유요 인제대학교 일반대학원 2023 국내석사

ABSTRACT Translation Study of《Two Daughter in Qiao Family》 LIU YAO (Advisor: Lee Eunhwa) Department of Korean-Chinese Interpretation and Translation Graduate School, Inje University This novella 《Two Daughter in Qiao Family》 was published in 2017 by zhang Yueran, a post-80s female writer. It is a narration of sisters that the elder sister named Qiao Lin and the younger sister named Xu Yan. The reason why their surnames different are that the younger sister was adopted by her grandmother, so her surname is Xu. Owing to Chinese childbearing policy, Xu Yan’s birth give rise to the unemployment of his father. Their parents began to a legitimate and long-term of petitioning and appealing instead of re-employment. The younger sister, who grew up in the shadow of her older sister, later left the family and drifted north alone. And the elder sister followed parents to petition continuously, their life was bleak and flustered. She was left with a daughter unmarried and eventually committed suicide. Qiao's death caused great public opinion, but it also put the family's life back on track. Her father was reinstated and received a pension every month, Xu Yan became the only remaining daughter in the family, getting the so-called legal status. In 2016, China officially opened the second-child policy. In the context of the vigorous contemporary trend of opening up the second child, the author showed us the growth process of a generation in the old family planning era. The whole novel is filled with a tragic atmosphere of sorrow and sadness. No appealing, no preaching, no condemnation, this is just a bland description of a story, a portrayal of the life of this generation. Although this is only a short novella, it shows the highest level of tragedy——the tragedy of the times and the characters. However, this tragedy is not an individual fault, such a policy is only the product of the changes of the times, and there is no right or wrong in itself. People's thought will also change with the times. If someone arbitrarily says that the thinking of a certain generation is wrong, it may be an extreme injustice. Whether patriotic feeling or obedient action, as long as this thought strong enough, it is worth the generation under certain time to dedicate themselves. It is hoped that through this novel, Korean readers can acquire help from the changes in thinking under different fertility policies in modern China. At the same time, It is also hoped that readers can understand the preciousness of family affection after reading this tragic novel. As the two sisters described in the book, the younger sister Xu Yan had always envied the love and attention that her sister always received, and Qiao Lin was also envious of her sister's independent and free life. Everyone is an independent individual and is entitled to live their own wonderful lives. Never be jealous, and always keep in mind that family members are both the most important and the closest around you. 국문초록 《교씨 집안의 두 딸》의 번역연구 LIU YAO (지도교수: 이은화) 인제대학교 대학원 한중통번역학과 본 중편소설 《교씨 집안의 두 딸(大喬小喬)》은 80년대 생 여성 작가 장웨란이 2017년 출간한 작품이다. 두 자매의 성장에 관한 이야기이며 언니는 챠오린, 동생은 쉬위안 이라고 한다. 자매의 성이 다른 것은 중국의 산아제한으로 불법으로 태어난 여동생이 외할머니 댁으로 가서 자라면서 외할머니의 성을 따랐기 때문이다. 쉬위안의 불법적 출생으로 쉬위안의 아버지는 정부의 산아제한 정책을 어겼고 당시 교사였던 아버지는 해고를 당해 교사직을 잃게 되었다. 두 자매의 부모는 재취직하는 대신 상소(上訴)하는 생활을 시작했다. 언니 챠오린의 그림자처럼 자란 여동생 쉬위안은 집을 떠나 홀로 베이징에 가서 방랑 생활을 한다. 부모는 챠오린을 앞세워 끊임없이 상소하였으며, 그들의 생활은 매우 참담하였다. 그러던 중 챠오린이 결국 미혼 상태에서 딸을 낳은 후 자살하였고 이러한 사건들은 사회적으로 많은 관심을 받게 되었다. 이런 일들로 인해 마침내 챠오린과 쉬위안의 가족은 다시 정상적인 생활로 돌아올 수 있었다. 아버지는 교직에 복직되어 매달 퇴직금을 받고, 쉬위안도 교씨 집안의 '유일한' 딸이 되어 이른바 '합법적'인 딸이 되었다. 2016년 중국 정부는 공식적으로 두 자녀 정책을 시행하였다. 현재 중국의 두 자녀 정책이 시행된 새로운 배경 하에 80년대 생 여성 작가는 산아제한정책 아래서 태어난 세대의 성장 과정과 고통을 그렸다. 소설 전체가 비극적 암울함으로 가득 차 있다. 소설에서는 설교도 호소도 비난도 없이 단순히 사실적 묘사를 통해 이야기를 하고 있다. 비록 길지 않은 중편소설이지만 비극의 최고 차원-시대적·인간적 비극을 창작해 냈다. 이 비극은 누군가의 잘못이 아니며, 이런 정책은 시대변화의 산물일 뿐이고 옳고 그름은 없다. 시대의 변화로 새로운 정책이 탄생할 때 사람들의 사상도 그것을 따라 변화될 것이다. 이 때문에 어느 시대의 사상이 틀렸다고 말한다면 그것을 매우 불공정하다. 그것이 애국심이든 자손 없는 것이 제일 큰 불효라는 사상이든, 어떤 사상이든 간에 이러한 생각이 충분히 견고하다면, 그것을 위해 자신을 바칠 가치가 있다. 이 소설을 통해 한국 독자들이 현대 중국의 두 가지 다른 산아 정책 아래서 두 세대의 사람의 사상의 변화를 이해하는데 도움이 되기를 바란다. 아울러 두 자매의 비극적인 이야기를 통해 형제자매간의 정을 더욱 소중히 여길 수 있기를 바란다. 소설 속 두 자매의 동생 쉬위안은 늘 언니 챠오린이 모든 사랑과 관심을 받는 것을 부러워했고, 언니 챠오린은 동생 쉬위안이 자유롭고 독립적으로 사는 것을 부러워했다. 사람은 누구도 누구의 그림자가 아닌 독립적 개인이며 서로 다른 방식으로 멋진 삶을 살 수 있으며, 또한 상대방을 질투하고 부러워할 필요도 없으며, 특히 무엇보다 가족 간에 더욱 그러하다. 왜냐하면 가족은 우리들에게 가장 친숙한 사람이기 때문이다.

한·중 미래 표지에 대한 대조 연구 : ʻ-겠-ʼ,ʻ-(으)ㄹ 것이-ʼ 와 ʻ會(hui)ʼ,ʻ要(yao)ʼ 중심으로

YAO, QIUTING 이화여자대학교 대학원 2023 국내석사

본고는 미래시제의 존재 여부는 줄곧 언어학술계에서 논쟁이 많이 받아 왔다. 미래시제의 존재를 인정하고 한국어의 미래 표지 '-겠-', '-(으)ㄹ 것이-' 및 중국어에서 사용 빈도 가장 높은 것은 미래 표지'會(hui)','要(yao)'를 중심으로 논의하고자 한다. 앞선 연구에서 '-겠-','-(으)ㄹ 것이-'와 ''會(hui)','要(yao)'를 대조 연구는 주로 추측·양태 표현의 기반으로 전개하지만 미래 표현 용법에 관한 연구를 많지 않다. 이에 본고는 한국어의 '-겠-','-(으)ㄹ 것이-' 및 중국어의 '會(hui)','要(yao)'를 용법을 제시하고, '-겠-','-(으)ㄹ 것이-'과 '會(hui)','要(yao)'의 통사적·의미적 특징을 중심으로 사용 차이를 밝히며 두 언어의 시제 표현에 대한 더욱 깊은 인지를 있는 목적이 두고 있다. 이를 위해 1장에서는 연구 목적 및 연구의 필요성을 제시하고, 선행연구를 검토하였다. 그리고 본고의 연구 대상의 범위를 정하고 연구 대상에 관한 연구 방법을 제시하였다. 2장에서는 본 연구의 내용을 충분히 이해를 하기 위해서 미래 표지에 대한 기본 배경을 제시하였다. 먼저 시제, 상과 양태의 개념을 설명하여 시제에 관한 포괄적인 연구를 제시하였다. 다음에 한국어와 중국어 각각 시제 체계, 상의 체계 및 양태 체계에 관하여 서술하였다. 3장에서는 위에 이론적 기초 기반으로 ‘-겠-’, ‘-(으)ㄹ 것이-’ 와 '會(hui)','要(yao)'의 의미적 특징을 살펴보고자 한다. ‘-겠-’, ‘-(으)ㄹ 것이-’ 와 '會(hui)', '要(yao)'를 나타나는 의미를 대상으로 귀납 및 정리하여 제시하였다. 한국어의 '-겠-','-(으)ㄹ 것이-'과 중국어의 '會(hui)', '要(yao)'는 각각의 의미적인 차이점을 파악하고 의미적 특징을 제시하였다. 4장에서는 '-겠-', '-(으)ㄹ 것이-' 와 '會(yao)', '要(yao)'를 나타나는 텍스트를 분석하여 통사적인 특징을 파악하고자 한다. 본고는 말뭉치를 통해 '-겠-', ‘-(으)ㄹ 것이-’ 와 '會(yao)', '要(yao)'를 포함하는 문장을 찾아보고 정리하여 제시하였다. 이에 문장 유형과 문장 성분별로 분포 양상을 제시하고 또한 인칭, 시제의 제약과 부정 형식 등 측면에서 구체적인 탐구를 진행하였다. 차이점과 유사점을 분석하고 두 언어 서로 대응 관계를 볼 수 있다. 5장은 앞에서 논의한 바를 정리하고, 연구 결과를 최종적으로 정리하고 한계를 밝혔다. 한국어와 중국어 시제 표현의 이해하기 위해 더욱 도움이 된다는 것을 바란다. The purpose of this study is to observe the degree to which Korean and Chinese are grammatically similar in terms of tenses and to what extent there are differences. In the tenses, the endings' -gess-', '-(eu)l geosi-' represented by the Future tense of Korean, and the corresponding Chinese morphological expressions' hui' and 'to' are historical, similar and different in meaning. The first chapter presents the purpose of research and the necessity of research, and reviews previous studies. In addition, the scope of the research subject in this paper was determined and a research method on the research subject was presented. This thesis will analyse Korean future tense makers '- gess-', '-(eu)l geosi-' and Chinese future tense makers 'yao', 'hui', the meaning of features and general history. The second chapter in order to fully understand the content of this study, the basic background for future markers was presented. First explained the concept of tense, award and modality to present a comprehensive study on tense. The following is a description of the tense system, award system, and modality system respectively in Korean and Chinese. The third chapter will analyze and compare the features of meaning of the Korean '-gess-', '-(eul)l geosi-' and Chinese 'hui', 'yao'. Examine the meaning in future time according to the dictionary meaning. Divide meaning into future, speculation, and intent. Each semantic difference was identified and semantic characteristics were presented. The fourth chapter analyzes and compares the syntactic features of the Korean future tenses makers ‘-gess’- and ‘-(eu)l geosi- and the Chinese future tenses makers `hui’ and ‘yao, and describes the similarities and differences. Finally, Chapter 5 summarized the foregoing discussion, cleared up the results of this research and revealed the limitations. Concluding the differences in meaning and syntactic features between Korean future marks '-gess-', '-(eu)l geosi-' and Chinese future marks' hui' and 'yao'.

A Study on Differences in Capital Structure and Firm Value between SOEs and Private Enterprises: Evidence from China

Yao Yao 서울시립대학교 일반대학원 2020 국내석사

기업 자본구조는 큰 논의가치와 실질적인 의미를 가진 과제이다. 상장 회사의 자본구조를 최적화하면 상장 회사의 가치를 높이고 투자자 신뢰를 강화하며 증권 시장의 건전한 발전을 촉진 할 수 있다. 이 논문은 2003 년부터 2018 년까지 중국 상장 기업의 재무 데이터를 기반으로 하여 다양한 재산권 하위에 중국의 국유기업과 민영기업의 자본구조와 소유구조의 두 가지 측면에서 기업가치에 미치는 영향을 각각 검토한다. 연구 결과에 따르면, 민영기업이 국유기업 보다 자본구조나 기업가치에서 효율성이 나타났다. 그리고 국유 소유권이 증가함에 따라 기업의 가치는 감소한다. 위의 연구 결과에 따르면, 이 논문은 국유 기업과 민영 기업 자본 구조 최적화 전략 및 방향에 관한 세 가지 점을 제시했다. 1. 국유 기업의 혼잡한 소유권 개혁을 적극적으로 장려하고 재산권 제도의 개혁을 통해 국유 기업의 자본 구조를 최적화한다. 2. 민영 기업의 금융 환경을 개선하고 합리적 신용 대금 할당을 위한 정책 지원을 제공한다. 3. 국유 기업의 고위 행정 임원의 임명 및 해임 시스템을 개혁하고, 전문 경영인을 위한 시장을 개선하며, 시장에서 국유 기업의 전문 경영인을 선발 및 고용한다. 주요어: 국유 기업, 민영 기업, 자본 구조, 소유 구조, 기업 가치 Enterprise capital structure is a subject of great value and practical significance. Optimizing the capital structure of listed companies can enhance the value of listed firms, enhance investor confidence and promote the healthy development of the securities market. Based on the financial data of Chinese listed companies from 2003 to 2018, I demonstrate the relationship between the capital structure, ownership structure and firm value of listed companies under different property rights. Research shows that: compared with the state-owned enterprises, private enterprises in the capital structure more reflect on the effectiveness of the firm value. And with the increase of state-owned ownership, the value of enterprises decreases. According to the above research conclusion, this put forward three points about state-owned enterprise and private enterprise capital structure optimization strategy and direction. 1. Vigorously promote the reform of mixed ownership of state-owned enterprises and optimize the capital structure of state-owned enterprises through the reform of property rights system. 2. Improve the financing environment of private enterprises and provide policy support for rational allocation of credit funds. 3. Reform the system of administrative appointment and removal of senior executives of state-owned enterprises, improve the market for professional managers, and select and hire professional managers of state-owned enterprises from the market. Keywords: State-owned enterprises, Private enterprises, Capital structure, Ownership structure, Firm value

한류 관광 목적 중국인 한국어 학습자를 위한 온라인 한국어 교수요목 설계 연구

Yao, Yao 세종대학교 대학원 2025 국내석사

본고는 중국에서 한류 관광 목적 학습자를 위한 한국어 교육과정이 부족한 현황을 개선하기 위해 한류 관광 목적 한국어 과정 교수요목을 연구하는 것을 목적으로 한다. 본고는 요구분석 방법으로 한류 관광 목적 학습자의 요구를 수집하여 분석하고 나서 한류 관광 목적 한국어 과정의 상황 중심 교수요목을 설계한다. Ⅰ장에서는 2015년부터 2023년까지 한국으로 방문하는 관광객 데이터를 통해 상당수의 중국인 관광객은 한류를 좋아해서 한국으로 방문한다는 현황을 확인해서 한류 관광 목적 중국인 학습자를 위한 한국어 교수요목에 대한 연구의 필요성을 증명한다. 연구를 잘 이루어지기 위해 상관 선행연구를 고찰한다. Ⅱ장에서는 한류 관광 목적의 개념을 정의하기 위해 목적에 따라 한국어의 분류를 정리해보고 한류 관광 목적은 특수 목적으로 분류하여 한류 관광 목적 한국어 학습자는 한류에 관심을 가져서 콘서트, 팬 사인회 등 한류를 즐길 수 있는 활동을 참여하는 김에 한국으로 관광할 때 한국어를 배우기 위한 학습자로 정의한다. 또한 교수요목과 관련된 이론적 배경을 살펴보고 각 교수요목의 특징을 정리한다. 한류 관광 목적 한국어 학습자의 특징에 맞은 상황 중심 교수요목의 설계 절차를 연구한다. Ⅲ장에서는 한국과 중국에 기존 한류 관광 목적 교육과정의 현황을 파악하기 위해 기준의 한국어 교육과정 및 한국어 교재를 살펴보면 대다수 관광 위주로 이루어지는 것이거나 한류 위주로 이루어지는 것이거나 둘 다 중심으로 하는 것이 거의 없는 현황을 보인다. 선정하는 교육과정 및 교재는 ‘한류’와 ‘관광’ 두 가지 키워드 중의 하나 위주의 것을 선정하여 분석하였다. 분석 결과에 따라 기존의 교육과정과 교재는 실용성이 떨어지거나 실제 교육 내용이 학습목적에 맞지 않은 문제점을 존재한다. Ⅳ장에서는 학습자의 요구를 조사하기 위한 연구 방법 및 절차를 제시조사 결과를 정리한다. Ⅴ장에서는 한류 관광 목적 한국어 교수요목을 설계하고 상황 중심 교수요목을 기반으로 ‘음악방송 사전녹화 현장에서 본인 확인할 때’를 예시로서 구체적인 수업 방안을 설계한다. Ⅵ장에서는 본고의 결론을 정리한다.

Reinforcement Learning and Variational Quantum Algorithms

Yao, Jiahao University of California, Berkeley ProQuest Disser 2023 해외박사(DDOD)

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In recent years, the realms of deep learning and variational quantum algorithms have undergone significant advancements. These innovative algorithms have proven to be exceptionally efficient and robust in addressing complex problems within quantum chemistry, condensed matter physics, and quantum field theory simulations, surpassing the capabilities of traditional classical algorithms. A key factor driving this progress is the development of hybrid quantum algorithms, which blend quantum and classical computational techniques.Prominent examples of these hybrid algorithms include the Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), the Variational Quantum Eigensolver (VQE), and various Variational Quantum Algorithms (VQAs). These methods enable the construction of parameterized quantum circuits (PQCs), which are central to the operation of these algorithms. By employing PQCs, these algorithms leverage the unique properties of quantum computing, such as superposition and entanglement, to explore solution spaces more comprehensively than classical methods.Furthermore, the optimization process in these hybrid algorithms involves a sophisticated interplay between quantum and classical computing resources. The quantum computer is used to evaluate the performance of the quantum circuit for given parameters, and classical optimization techniques are then applied to refine these parameters iteratively. This synergistic approach enhances the efficiency and effectiveness of the optimization process, making it particularly suitable for problems that are intractable for classical computers alone.We primarily concentrate on a specific issue: the preparation of ground states. A notable challenge in this process is the noise originating from measurements or the device itself. It's crucial to consider this noise when preparing ground states. To address this, we need to develop algorithms that are robust to noise. Our approach involves the development of variational quantum algorithms, which allow for parameter updates during iterative processes. Effectively preparing the ground state is vital, as it has significant applications in subsequent downstream tasks.In addressing the ground state preparation challenge, our objective is to generate the ground state, defined as the lowest eigenstate of the Hamiltonian H. Our exploration is two-pronged: firstly, we investigate various parametrization methods for the variational circuits, aiming to enhance the flexibility and efficiency of the quantum circuits. Secondly, we scrutinize different optimization strategies. This includes examining policy gradients and incorporating optimization challenges within the framework of reinforcement learning, thereby expanding the scope and capability of our optimization methodologies.In evaluating the optimization process, we utilize two critical metrics: fidelity and ground state energy. Fidelity measures the overlap between the target quantum states and the evolved quantum states from the quantum circuit, serving as an indicator of the precision in achieving the desired quantum state. Ground state energy, conversely, relates to observables that can be measured in experimental settings, offering valuable insights into the physical characteristics of the quantum system under investigation.The algorithms we discuss are specifically engineered to operate effectively in environments where quantum computer measurements are subject to noise. Demonstrating robustness against such measurement noise, these optimization algorithms efficiently identify optimal parameters for the variational quantum circuits. This efficiency and resilience are pivotal in advancing the field of quantum computing, particularly in the context of practical, noisy quantum systems.Chapter 1 introduces the background knowledge and overview of deep learning techniques and optimization algorithms, quantum circuits, and variational quantum algorithms the basic problem setup and provides an overview of the results in this paper.Chapter 2 introduces a policy gradient approach to the Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) using methods. Chapter 3 presents reinforcement learning techniques for the preparation of many-body ground states in quantum systems. It specifically leverages counter-diabetic driving, a method that guides the system adiabatically to avoid non-equilibrium excitations, thus ensuring more reliable ground state preparation. Chapter 4 presents a noise-robust, deep autoregressive policy networks based end-to-end quantum control framework as to the challenge of noise in quantum systems. Chapter 5 presents another approach which integrates MCTS with quantum circuit optimization, aiming to enhance the efficiency and effectiveness of the circuit design and operation. Chapter 6 presents a random coordinate descent method as a straightforward yet effective technique for optimizing parameterized quantum circuits.Please note that Part 2 is based on [Yao, J., Bukov, M., & Lin, L. Mathematical and Scientific Machine Learning (pp. 605-634). PMLR.] (joint work with Marin Bukov, Lin Lin), Part 3 is based on [Yao, J., Lin, L., & Bukov, M. (2021). Physical Review X, 11(3), 031070.] (joint work with Marin Bukov, Lin Lin), Part 3 is based on [Yao, J., Kottering, P., Gundlach, H., Lin, L., & Bukov, M. Mathematical and Scientific Machine Learning (pp. 1044-1081). PMLR.] (joint work with Paul Kottering, Hans Gundlach, Lin Lin, Marin Bukov), and Part 5 is based on [Yao, J., Li, H., Bukov, M., Lin, L., & Ying, L. Mathematical and Scientific Machine Learning (pp. 49-64). PMLR.] (joint work with Haoya Li, Marin Bukov, Lin Lin, Lexing Ying). Finally, Part 6 is based on a joint work in preparation with Zhiyan Ding, Taehee Ko, Lin Lin, Xiantao Li).

A nuclear-derived proteinaceous matrix embeds the microtubule spindle apparatus during mitosis

Yao, Changfu Iowa State University 2013 해외박사(DDOD)

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The nucleus undergoes a dramatic reorganization as the cell prepares to segregate its duplicated chromosomes during cell division. For many years s, the prevailing view was that in open mitosis the nucleus completely disassembled during early mitotic stages, thus enabling cytoplasmic microtubules emanating from the separated centrosomes to form a mitotic spindle. This cytocentric view largely discounted any nuclear contributions to regulation of mitotic progression (Johansen and Johansen, 2009; De Souza and Osmani, 2009; Simon and Wilson, 2011; Sandquist et al., 2011). A spindle matrix has long been proposed to serve as a relatively stable or elastic molecular matrix that interacts with the microtubule spindle apparatus, based on the consideration of a mechanical and functional support for the stabilization of the microtubule spindle during force generation; however, whether such a structure exists and its molecular and structural composition has remained controversial. In Drosophila we have identified four nuclear proteins, Skeletor, Chromator, Megator, and EAST from two different nuclear compartments that interact with each other (reviewed in Johansen et al., 2012) and that redistribute during prophase to form a dynamic, gel-like spindle matrix that embeds the microtubule spindle apparatus, stretching from pole-to-pole (Yao et al., 2012a). In this dissertation, I present the dynamic distribution of the spindle matrix components using a live imaging approach by expressing GFP tagged spindle matrix complex components in Drosophila syncytial embryos. As shown in the dissertation, this matrix forms prior to nuclear envelope breakdown and specific interactions between spindle matrix molecules are necessary for complex formation and cohesion (Yao et al., 2012a). When microtubules are depolymerized with colchicine just prior to metaphase, the spindle matrix contracts and coalesces around the chromosomes suggesting that microtubules act as "struts" stretching the spindle matrix. Furthermore, in colchicine treated embryos free tubulin accumulates co-extensively with the spindle matrix proteins suggesting that this enrichment is dependent on one or more proteins within the spindle matrix with tubulin binding activity. Biochemical interaction assays show a potential direct interaction between Chromator and polymerized microtubules or free tubulin. This tubulin binding activity of Chromator provides support for the hypothesis that reorganization of nuclear proteins into a spindle matrix may play a wider functional role in spatially regulating cell cycle progression factors in conjunction with contributing to microtubule spindle assembly and dynamics. Moreover, we have demonstrated that the coiled-coil domain of Megator is responsible and required for Megator's spindle matrix localization and function. During interphase Chromator localizes to the interband region of Drosophila polytene chromosomes and is required for the maintenance of chromosome morphology. Here I show that the N-terminus domain of Chromator is required for proper localization to chromatin during interphase and that chromosome morphology defects observed in Chromator hypomorphic mutant backgrounds can be largely rescued by expression of this domain. Furthermore, the Chromodomain can interact with histone H1 and this interaction is necessary for correct chromatin targeting (Yao et al., 2012b).

Direct damage detection using advanced sensing technologies

Yao, Yao Princeton University 2015 해외박사(DDOD)

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Civil structures and infrastructure in use are aging, deteriorating and eventually approaching the end of their lifespan. It is necessary to determine and monitor their structural health in order to mitigate risks, prevent disasters, and plan maintenance activities in an optimized manner. Thus reliable, low-cost, and easy-to-adopt structural health monitoring (SHM) is in an immediate and urgent need in order to accurately assess the state and improve the safety of the structures, and set priorities for allocating funds for maintenance and repair. However, SHM is not applied in a widespread or generic manner. The main reason for this is the lack of reliable and affordable monitoring solutions. Today's technologies give infrastructure managers access to sparsely spaced sensors. These, unfortunately, do not allow reliable early detection of anomalies such as strain concentrations or cracks at locations of even modest distance from the sensors. Such forms of indirect damage detection thus require complex algorithms whose reliability is challenged by practical noise sources, such as temperature variations, precipitation, and normal variability in loading conditions. In order to address above challenges, the thesis proposes direct damage detection principles based on two advanced technologies, which are Distributed Fiber Optic Sensors (DFOS) and Large Area Electronics (LAE). DFOS can be represented by a single cable that is sensitive at every point along its length, which is applicable in one-dimensional (1D) damage detection. LAE is an emerging technology that allows a broad range of sensors and electronics to be integrated on low-cost plastic sheets, which can be considered as a two-dimensional (2D) quasi-distributed sensor. The objectives of this research are two-fold: to investigate direct sensing-system principles that provide affordable monitoring through a dense and expansive array of sensors enabled by DFOS and LAE technologies; and to experimentally study how the high-resolution sensing offered by such systems can overcome the robustness and reliability limitations affecting current SHM technologies. The main concepts are presented in the thesis along with both reduced and large-scale test results, which demonstrate that the proposed technologies and direct sensing approach are feasible and beneficial for reliable damage detection and localization over large areas of structures.

Aggregation Equation with Degenerate Diffusion

Yao, Yao University of California, Los Angeles 2012 해외박사(DDOD)

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Recently, there has been a growing interest in the use of nonlocal partial differential equation (PDE) to model biological and physical phenomena. In this dissertation, we study the behavior of solutions to several nonlocal PDEs, which have both an aggregation term and a degenerate diffusion term. Chapter 1 and Chapter 2 of this dissertation are devoted to the study of the Patlak-Keller-Segel (PKS) equation and its variations. The PKS equation is a degenerate diffusion equation with a nonlocal aggregation term, which models the collective motion of cells attracted by a self-emitted chemical substance. While the global well-posedness and finite-time blow-up criteria are well known, the asymptotic behaviors of solutions are not completely clear. In Chapter 1, we investigate qualitative and asymptotic behavior of solutions for the PKS equation when the solution exists globally in time. The challenge in the analysis consists of the nonlocal aggregation term as well as the degeneracy of the diffusion term which generates compactly supported solutions. Using maximum-principle type arguments as well as energy argument, we prove the finite propagation property of general solutions, and several results regarding asymptotic behaviors of solutions. In Chapter 2, we consider the PKS equation with general power-law interaction kernel, and focus on the cases where the solution blows up in finite time. We study radially symmetric finite time blow-up dynamics from both the numerical and asymptotic aspect, and show that the solution exhibits three kinds of blow-up behavior: self-similar with no mass concentrated at the core, imploding shock solution and near-self-similar blow-up with a fixed amount of mass concentrated at the core. Computation are performed for a variety of parameters using an arbitrary Lagrangian Eulerian method with adaptive mesh refinement. Chapter 3 discusses the study on an aggregation-diffusion equation with smooth interaction kernel in the periodic domain. This equation represents the generalization to m>1 of the McKean-Vlasov equation where here the "diffusive" portion of the dynamics are governed by Porous medium self-interactions. We focus primarily on m in (1,2] with particular emphasis on m=2. In general, we establish regularity properties and, for small interaction, exponential decay to the uniform stationary solution. For m=2, we obtain essentially sharp results on the rate of decay for the entire regime up to the (sharp) transitional value of the interaction parameter.