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基于大规模纵向中国人群队列综合评估脑动脉瘤不稳定性生物标志物

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Science Bulletin 2023年第19期68卷 2142-2144,M0003页

作者：朱成成王玉婷 Mahmud Mossa-Basha Department of Radiology University of WashingtonSeattle WA 98195USA Department of Radiology Sichuan Provincial People’s HospitalUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 610072China

Intracranial aneurysms(IAs) have an incidence rate of 3%–7% in the general population. While IA rupture rates based on natural history studies are very low(<1% per year), rupture is associated with poor outcomes. With increased utilization of non-invasive imaging including computed tomography angiography(CTA) and magnetic resonance angioplasty(MRA), and recent advancement of computer-aided automatic detection of IAs with advanced artificial intelligence in recent years, there is increasing detection of IAs.

关键词：脑动脉瘤 rupture 生物标志物

基于英语学习活动观的高中英语写作教学的行动研究

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基于英语学习活动观的高中英语写作教学的行动研究

作者：邢成成沈阳师范大学

学位级别：硕士

英语写作不仅是学生语言能力的重要表现,也是教学环节中必不可少的一部分。然而在我国,写作教学一直是英语教学中极为薄弱的环节。在传统英语写作教学的课堂上仍然以教师传授,学生接受的形式为主,教学效果甚微,离大纲要求仍有很大距离... 详细信息

英语写作不仅是学生语言能力的重要表现,也是教学环节中必不可少的一部分。然而在我国,写作教学一直是英语教学中极为薄弱的环节。在传统英语写作教学的课堂上仍然以教师传授,学生接受的形式为主,教学效果甚微,离大纲要求仍有很大距离。普通高中英语课程标准(2020)提出了六要素整合指向的英语学习活动观,旨在通过“活动教学”提高学生的核心素养。本研究以英语学习活动观为视角,结合布鲁姆教育目标分类理论和图式理论,对高中英语写作教学展开了两轮为期四个月的行动研究,主要探究以下两个问题:(1)基于英语学习活动观的高中英语写作教学对学生的写作能力有什么影响?(2)基于英语学习活动观的高中英语写作教学对学生的写作兴趣有什么影响?本研究以沈阳市一所高中高一年级的30名学生作为研究对象。每轮行动研究遵循确定问题、制定计划、实施计划,反思调整的过程开展研究。研究工具主要包括问卷调查、访谈和写作测试。其中问卷调查主要用于了解学生当前的写作兴趣和态度、英语写作策略的运用、以及写作评价方式等的情况。测试主要用观察学生写作成绩的变化情况,作为学生写作能力变化的参考。访谈结果是对问卷和测试结果的补充说明。通过收集写作测试、调查问卷以及对学生的访谈的数据并进行分析,笔者得出以下结论:基于英语学习活动观的高中英语写作教学能在一定程度上提高高中生的英语写作能力,并且能够激发他们的写作兴趣。学生能够在教师帮助下积极主动的参与英语学习活动观的三类写作活动并对自身的写作内容展开评价,实现有效学习。

关键词：英语学习活动观高中英语写作教学英语写作能力

Jigsaw教学法对中职学生自我效能感的影响研究——以《图形图像处理》课程为例

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Jigsaw教学法对中职学生自我效能感的影响研究——以《图形图像处...

作者：翟成成贵州师范大学

学位级别：硕士

自我效能感是20世纪70年代首次被美国心理学家班杜拉提出,它是指个体在执行一个任务之前对自己能否完成的判断和信念,是相信自己有完成任务的能力。对于中职学生而言,这种自我效能感就是他们利用学习的知识和技能去完成或解决学习和生... 详细信息

自我效能感是20世纪70年代首次被美国心理学家班杜拉提出,它是指个体在执行一个任务之前对自己能否完成的判断和信念,是相信自己有完成任务的能力。对于中职学生而言,这种自我效能感就是他们利用学习的知识和技能去完成或解决学习和生活中的问题的一种自信程度。目前,我国中等职业教育相比于普通高中教育更看重学生的技术技能和团队合作能力,尤其是中职图形图像处理课程,是中职电子商务专业的核心课程,要求学生有一定的动手能力,创新能力。然而中职学生因为中考失利自信心受挫,对自己的能力持否定态度,加之中职课程教学中,很多教师仍然采用传统填鸭式教学方法,不利于中职学生技术能力的发展,也不利于创新思维能力的提高,很多操作性的知识,学生一步跟不上,后面就失去了学习的动力和兴趣,学生仅仅是应付课堂,没有真正体会到图形图像处理课程的乐趣,长此以往,会影响学生的自我效能感。Jigsaw教学法,又称拼图教学法或切块拼接法,是1978年Aronson教授和他的同事一起研发的教学方法,在国外广泛应用多年。Jigsaw教学法强调合作学习,中职的课程标准同样强调学生的合作能力高度吻合;jigsaw与传统的合作学习不同,它将学生作为学习的主体,采用“组内异质,组间同质”的分组原则,调动每一位学生的参与感,真正的提高学生的自主学习能力和合作能力,从而提高学生的自我效能感。近年来,我国很多专家学者将jigsaw教学法应用在高中英语阅读、大学护理、高中物理、小学英语教学等不同阶段和不同学科,但是针对中职阶段或中职计算机相关专业的研究少之又少。因此本文将在中职图形图像处理课程中运用jigsaw教学法,来探讨jigsaw教学法对中职学生学习Photoshop的自我效能感的影响。本文主要探讨以下两个问题:一、在中职图形图像处理课程中使用jigsaw教学法对学生的自我效能感是否有影响?如果有,表现在那些方面?二、在中职图形图像处理课程中使用jigsaw教学法对学生的Photoshop技能掌握是否有影响?如果有,和传统的教学相比,有哪些不同?本研究以调查问卷、上机测试和访谈为研究方法和工具,以贵阳市某职业技术学校中职电子商务专业的一个班34名学生作为研究对象,研究历时68课时,用SPSS27.0.1对学生进行自我效能感问卷分析,用Adobe Photoshop CS6上机测试photoshop技能掌握情况,用Word2016对学生的访谈情况进行记录。研究结果显示:(1)实验阶段的中职学生自我效能感总体提升显著于对照阶段的中职学生,jigsaw教学法可以对学生的图像图像处理课程学习的自我效能感产生正向的影响;(2)Jigsaw教学法影响下的学生用Photoshop设计的图形更具创新力,元素设计也添加了自己的想法,技能也更加熟练,这是传统教学下学生达不到的。因此,在中职图形图像处理课程学习中,jigsaw教学法更能提高学生的自我效能感、创新能力和合作能力。这为中职图形图像处理课程教学提供了新的教学思路。

关键词： Jigsaw教学法合作学习自我效能感中职图形图像处理

基于Super-Twisting无位置滑模观测器的永磁同步电机控制

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基于Super-Twisting无位置滑模观测器的永磁同步电机控制

作者：黄成成浙江理工大学

学位级别：硕士

永磁同步电机(PMSM)有结构简单、体积小、质量轻、运行可靠、效率高等诸多优点。在永磁同步电机的闭环控制中,控制性能的好坏与反馈的转子位置和速度的精确度紧密相关。在以往采用光电或霍尔等位置传感器来获得转子位置和速度信息,但高... 详细信息

永磁同步电机(PMSM)有结构简单、体积小、质量轻、运行可靠、效率高等诸多优点。在永磁同步电机的闭环控制中,控制性能的好坏与反馈的转子位置和速度的精确度紧密相关。在以往采用光电或霍尔等位置传感器来获得转子位置和速度信息,但高精度传感器成本很高、受环境影响较大,且安装不方便,精度不高的传感器在实际的工程应用中存在响应速度较慢、获取值误差较大等问题,因此,无传感器控制对于现代永磁同步电机控制系统非常重要,是当前电机控制领域研究的热点。为了提升永磁同步电机无位置控制的估计精度,本文研究了基于Super-Twisting无位置滑模观测器的永磁同步电机控制方法,以克服传统滑模观测器(Sliding Mode Observer,SMO)的固有抖振问题。首先,简要介绍了永磁同步电机的结构和工作原理,通过对旋转电机进行分析,推导了永磁同步电机的数学模型,并介绍了坐标变换以及矢量控制的框架和原理。其次,详细介绍了滑模控制理论,设计了基于传统滑模的永磁同步电机无传感器矢量控制系统。然后,针对传统滑模观测器中存在的固有抖振问题,本文从产生抖振和传播抖振这两个方面来削弱抖振,在抖振的产生阶段,采用Super-Twisting算法改进传统滑模观测器,通过将高频切换隐藏在积分项中,达到抖振抑制。在抖振的传播阶段,考虑到传统的反正切函数得到转子的位置信息时会放大抖振误差,本文采用基于锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的转子位置估算策略,降低在获取转子的位置信息时高频抖振的误差,使系统位置和速度估算更加准确。最后,为了验证在永磁同步电机使用Super-Twisting滑模观测器(Super-Twisting Algorithm Sliding Mode Observer,STA-SMO)的有效性,借助MATLAB/Simulink对基于Super-Twisting无位置矢量控制系统进行仿真研究;同时搭建d SPACE半实物实验平台,对基于Super-Twisting滑模观测器永磁同步电机无传感器矢量控制系统进行半实物实验验证。通过对仿真和实验结果进行分析,都说明了Super-Twisting算法对抑制滑模抖振是有效的,此算法具有一定的实际工程意义。

关键词：永磁同步电机 Super-Twisting算法滑模观测器矢量控制

三臂回转式水稻钵苗移栽机构动力学特性分析与优化

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三臂回转式水稻钵苗移栽机构动力学特性分析与优化

作者：杜成成浙江理工大学

学位级别：硕士

水稻是我国最为重要的粮食作物,直接关系到粮食安全问题,提升水稻种植机械化水平对促进我国经济社会发展具有重大意义。水稻钵苗移栽技术具有秧苗分蘖早、分蘖多和增产效果好等优点而成为水稻种植的重要方式,因此,深入开展水稻钵苗移栽... 详细信息

水稻是我国最为重要的粮食作物,直接关系到粮食安全问题,提升水稻种植机械化水平对促进我国经济社会发展具有重大意义。水稻钵苗移栽技术具有秧苗分蘖早、分蘖多和增产效果好等优点而成为水稻种植的重要方式,因此,深入开展水稻钵苗移栽机的核心部件移栽机构的研究,具有非常重要的科学意义和应用价值。课题组已研究提出了一种三臂回转式水稻钵苗移栽机构并进行了机构参数优化,研究了机构运动学特性。为研究移栽机构的动力学特性并对其进行优化,提升移栽机构的工作性能,本文完善了移栽机构的运动学模型,开展了移栽机构动力学建模与分析、动力学仿真、动力学试验和动力学性能优化等研究工作。主要研究内容和结果如下:(1)基于前期研究进一步完善了三臂回转式水稻钵苗移栽机构的运动学模型,建立了各关键点的运动学方程,基于Matlab编写了辅助分析软件实现了方程求解,并结合移栽机构实际工况对运动学结果进行了分析。(2)提出三臂回转式水稻钵苗移栽机构动力学分析的基本思路,应用动态静力分析方法对各运动构件进行受力分析,建立了三臂回转式水稻钵苗移栽机构的动力学理论模型,基于Matlab编写了移栽机构动力学辅助分析软件并求解了机构动力学模型,研究了该机构动力学特性,结合移栽机构的工作要求分析了动力学理论结果。(3)通过Adams仿真软件进行了三臂回转式水稻钵苗移栽机构的动力学仿真分析,得到机构动力学仿真结果,比较仿真结果与理论结果,验证了机构动力学理论模型和分析结果的正确性。(4)开展了三臂回转式水稻钵苗移栽机构的实物样机零部件加工、装配和调试,搭建了移栽机构动力学试验台,进行了移栽机构动力学试验,测试得到移栽机构在转速60 r/min时下的支座反力,研究分析了移栽机构样机动力学特性。(5)开展了移栽机构动力学性能优化研究,建立了移栽机构各非圆齿轮有限元模型,应用拓扑优化方法减轻非圆齿轮质量实现了机构动力学性能优化;对减重后的移栽机构进行了动力学理论分析和试验,通过比较机构减重前后支座反力的理论结果和试验结果,验证了三臂回转式水稻钵苗移栽机构的动力学性能得到有效改善。

关键词：水稻钵苗三臂回转式移栽机构动力学分析动力学仿真动力学试验

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土壤污染防治对矿业企业投资行为的影响研究

土壤污染防治对矿业企业投资行为的影响研究

作者：朱成成中南大学

学位级别：硕士

“十四五”规划明确提出要全力打好“蓝天、碧水、净土”三大污染攻坚战。继“大气十条”“水十条”之后,2016年发布的《土壤污染防治行动计划》成为中国土壤污染防治的首个纲领性文件,但鲜见直接的经验证据。鉴于此,本文以《土壤污染... 详细信息

“十四五”规划明确提出要全力打好“蓝天、碧水、净土”三大污染攻坚战。继“大气十条”“水十条”之后,2016年发布的《土壤污染防治行动计划》成为中国土壤污染防治的首个纲领性文件,但鲜见直接的经验证据。鉴于此,本文以《土壤污染防治行动计划》作为准自然实验,基于2011-2020年A股上市的矿业企业数据,通过双重差分模型检验其对矿业企业投资行为与投资绩效的影响及边界条件,以评估土壤污染防治政策的实施效果,同时为优化和完善政策手段提供更细致的实践依据和改进方向。研究结果表明:首先,土壤污染防治的实施促使矿业企业显著提高了投资绩效即全要素生产率,在经过安慰剂检验、三重差分检验、PSM-DID检验、交互固定效应检验、排除其他政策影响以及滞后效应检验之后,研究结果仍然成立。其次,机制检验表明,土壤污染防治的实施影响了矿业企业的投资行为,促使其显著提高了投资效率和增加了创新投资,并进一步提高了投资绩效即全要素生产率。其三,异质性分析表明,在环保财政支出较多的地区的企业和非国有企业之中,投资绩效的提升更加明显。最后,进一步分析发现,土壤污染防治缓解了信息不对称,并且有利于改善银行借款的再分配,推动高效率的矿业企业改善环境绩效。基于上述结论本文提出:首先,科学认识土壤污染防治的环境规制效应,持续建立健全土壤污染防治政策和相关配套措施,引导矿业企业高质量发展。其次,积极引导矿业企业转变发展理念,主动破解发展难题,实现清洁转型和可持续发展。其三,高度重视不同城市财政能力和不同企业效率的差异。最后,充分结合信息公开、绿色金融等手段,更好地推进土壤污染防治的治理合力。图9幅,表26个,参考文献105篇

关键词：土壤污染防治投资行为矿业企业双重差分模型

面向图像分类的轻量型卷积神经网络层次化损失函数研究

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面向图像分类的轻量型卷积神经网络层次化损失函数研究

作者：肖成成中国矿业大学

学位级别：硕士

图像分类是计算机视觉领域中四大关键技术之一,也是其他三大技术的基础。在图像分类任务中,如何提取出图像更全面、更抽象的特征是解决问题的关键所在。轻量型卷积神经网络(LCNN)作为一种具有较少参数量和较低计算复杂度的卷积神经网络(... 详细信息

图像分类是计算机视觉领域中四大关键技术之一,也是其他三大技术的基础。在图像分类任务中,如何提取出图像更全面、更抽象的特征是解决问题的关键所在。轻量型卷积神经网络(LCNN)作为一种具有较少参数量和较低计算复杂度的卷积神经网络(CNN),可以自主提取数据的特征表达,已广泛应用于图像分类任务中。损失函数是LCNN模型中的重要组成部分,用于评估模型预测结果与真实值之间的差异,决定了模型参数的更新,是衡量模型对原始数据图像特征提取能力好坏的重要标准。因此,基于LCNN模型的损失函数研究在提升模型性能方面有着重要的意义。然而,目前有关损失函数的相关研究主要聚焦于单损失函数的设计,旨在优化类内与类间距离,缺乏对如何获得具有代表性类原型来正则化类内距离的探讨与分析;其次,现有工作主要分析CNN倒数第二层特征表达的输出特性,缺乏对CNN中间层特征表达的探讨;再次,现有关损失函数改进的工作主要针对人脸识别、图像检索等任务,由于不同任务所依据的判别准则存在本质上的差异,将相应的损失函数应用于图像分类任务时,性能增益受到限制。针对上述研究存在的不足,本文面向基于LCNN的图像分类任务,开展有关损失函数优化方法研究,主要工作如下:(1)为了获得更具代表性的类原型,本文首先提出了多项式核损失函数。通过采用多项式核函数代替传统softmax损失函数中的内积,将低维空间中难以分离的特征向量映射到高维空间中,获得更具代表性类原型以正则化类内距离,从而更好地测量样本特征向量与其对应类原型的相似度。其次,利用多项式核损失函数构建层次化类原型多项式核损失函数,缓解了反向传播过程中梯度消失、爆炸现象,提升了LCNN模型的分类性能。(2)探究与分析LCNN不同卷积单元的输出特性,提出了层次化损失函数优化框架。通过融合多个损失函数在LCNN不同卷积单元中学到的知识,以获得目标对象全面而抽象的特征表达,提升模型的泛化性能。面向层次化损失函数协作优化问题,提出了基于量子遗传算法的层次化自适应损失函数优化框架(HALOF),构建自适应学习任务的模型。基于HALOF结构特点,提出两阶段再训练策略,提升了HALOF训练效率,同时提高了模型的抗过拟合能力。(3)为了进一步验证本文所提算法的有效性,分别在多个不同LCNN模型和不同类型的图像分类数据集上进行实验验证。实验结果表明,与基准模型相比,所提的两种算法在细粒度图像数据集上将准确率分别提升了约10%。该论文有图32幅,表15个,参考文献91篇。

关键词：图像分类深度学习轻量型卷积神经网络特征表达损失函数

基于无人机多光谱影像的棉花叶片SPAD值和LAI反演研究

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基于无人机多光谱影像的棉花叶片SPAD值和LAI反演研究

作者：刘成成塔里木大学

学位级别：硕士

本文研究了新疆维吾尔自治区阿拉尔垦区塔里木大学农学教学科研实践基地的棉田,采用了30m、60m、100m三个不同的无人机采样飞行高度对棉田进行无人机多光谱图像采集,并对地面棉田进行叶绿素相对含量(soil and plant analyzer developmen... 详细信息

本文研究了新疆维吾尔自治区阿拉尔垦区塔里木大学农学教学科研实践基地的棉田,采用了30m、60m、100m三个不同的无人机采样飞行高度对棉田进行无人机多光谱图像采集,并对地面棉田进行叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development,SPAD)、叶面积指数(leaf area index,LAI)数据的采样。对无人机影像进行预处理,提取22种光谱指数参数。使用皮尔逊相关性分析筛选出用于反演模型建模的光谱参数,并采用支持向量机回归(SVR)模型、随机森林回归(RFR)模型、XGBoost回归(XGBR)模型构建棉花SPAD与LAI反演模型。具体研究结果如下:(1)经过多光谱原始波段的分析,发现近红外波段与绿波对于棉花SPAD值最为敏感,其中RESR在60m飞行高度中与棉花SPAD之间的相关性最优,达到了-0.814。类似地,在棉花LAI的相关性分析中发现,多光谱原始波段中含有近红外波段的可见光波段对LAI表现出较为敏感的相关性关系,其中RVI在100m飞行高度中与棉花LAI之间的相关性最优,达到了正相关的0.851。(2)基于相关性分析选取的光谱参数组合,分别采用支持向量机回归模型、随机森林回归模型、XGBoost回归模型进行建模,确定了棉花SPAD反演研究的最佳无人机飞行高度为60m,最佳模型算法为随机森林回归模型,最佳光谱参数组合为RESR、RENDVI;棉花LAI反演研究的最佳无人机飞行高度为100m,最佳模型算法为XGBoost回归模型。(3)通过对棉花SPAD和LAI进行反演的最佳模型组合,得到了实验区棉田的空间分布反演图。研究发现,在SPAD反演图的结果中,研究区棉花SPAD值主要集中在7.08～88.58之间,与实际采样数据情况相一致,在LAI反演图的结果中,反演得到的研究区棉花SPAD值主要集中在6.38～21.73之间,与实际采样数据情况相一致,基于随机森林回归模型的棉花叶片SPAD模型以及基于XGBoost回归的棉花LAI模型具有良好的反演效果。

关键词：多光谱影像机器学习棉花叶片 SPAD反演 LAI反演

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基于深度学习的异常心拍识别研究

基于深度学习的异常心拍识别研究

作者：袁成成安徽医科大学

学位级别：硕士

心血管疾病的诊疗如今已经成为威胁人类健康的一大难题，由于该疾病具有潜伏周期久、患病周期长等特点，获得精准而有效的早期诊断对于患者来说至关重要。在目前的医疗环境下，依靠医生的人工诊断耗时长，成本高，已经难以满足患者们与... 详细信息

心血管疾病的诊疗如今已经成为威胁人类健康的一大难题，由于该疾病具有潜伏周期久、患病周期长等特点，获得精准而有效的早期诊断对于患者来说至关重要。在目前的医疗环境下，依靠医生的人工诊断耗时长，成本高，已经难以满足患者们与日俱增的就诊需求，因此，利用计算机辅助诊断技术实现心电信号的自动分类逐渐成为解决该类问题的有效方案。在当前研究中，识别算法容易受到数据不平衡，特征提取能力不足以及分类准确度较低这三个主要问题的限制，使得其难以得到广泛应用，针对以上的这些问题，本文基于深度学习的方式，对如何有效的实现心电信号的分类做了如下研究：　　（1）由于心电信号在提取时极易在周边磁场、采集设备以及复杂环境的干扰下混入噪声信号，为了给后续研究提供可靠的实验数据，本文基于MIT-BIH心律失常数据库中的信号特点，先利用中值滤波的方式去除原始信号中的基线漂移，减少低频噪声对信号的干扰，之后再利用小波变换对信号进行分解和重构，有效去除了原始心电中的高频噪声，同时分别采用了三种不同的数据采样方式来对原始数据进行平衡化处理，以提高数据质量，减少由于数据不平衡问题对实验带来的影响。　　（2）设计了ResNet-ABiGRU心电信号分类模型，该模型利用残差连接的方式构建深度卷积层，有效提高了网络对于特征的提取深度，并且残差网络能够无损的传播梯度，避免了由于梯度连乘而引发的梯度消失的现象，之后加入了结合注意力机制的双向GRU网络，既保证了充分提取信号中的时序特征，也提高了网络对于重要特征的关注程度，并简化模型结构进而降低模型的运算压力，使模型整体的分类能力得到进一步提升。在实验的分类结果中，模型在整体准确率、灵敏度、特异性和F1-score上分别达到了99.09%、93.65%、99.22%和94.50%。　　（3）考虑到传统的采样方式容易造成数据之间的关联性较强，这与真实的数据分布存在差异，不利于模型提取到数据中的多样性特征，因此研究进一步引入生成对抗网络中的WGAN来进行数据增强，即将训练集根据心拍类别再次划分成五类数据集，并分别训练得到五种心拍的最优生成器，从而根据数据分布有针对性的生成更加可靠的心拍数据，最后在数据平衡的基础上同等扩充所有心拍，以此来突破小样本数据集对于神经网络的限制。在利用WGAN平衡化数据后，模型在整体准确率、灵敏度、特异性和F1-score上分别达到了99.50%、96.37%、99.68%和96.50%，其效果相较于传统的数据采样方式具有更明显的优势。　　在本文的研究中，实验基于MIT-BIH心律失常数据库，利用深度学习的方式分别在数据平衡化、数据集扩充、构建心拍分类模型三个方面均取得了良好的表现，这些方法都有助于应用到移动心电检测设备中，从而提高计算机辅助诊断的有效性和临床应用价值。

关键词：心血管疾病心电信号分类注意力机制生成对抗网络