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基于一致性和伪标签的半监督医学图像分割方法

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基于一致性和伪标签的半监督医学图像分割方法

作者：巨梦仪河北大学

学位级别：硕士

医学图像分割是医学影像处理中的关键任务,旨在将医学图像中的特定结构或区域与背景进行分离和提取。通过医学图像自动分割技术,可以实现对目标区域的精确定位和量化分析。因此,许多研究人员致力于通过探索各种深度学习方法对医学图像... 详细信息

医学图像分割是医学影像处理中的关键任务,旨在将医学图像中的特定结构或区域与背景进行分离和提取。通过医学图像自动分割技术,可以实现对目标区域的精确定位和量化分析。因此,许多研究人员致力于通过探索各种深度学习方法对医学图像进行准确分割。然而,精确地标注医学图像十分耗时费力,这使得研究人员仅可以获取到少量的标记数据以及大量的无标记数据。此外,医学图像存在着目标区域边界模糊、不同组织之间粘连等问题,使得模型对于边界这种细节信息不能进行有效分割。本文提出了两种半监督医学图像分割方法可以对有限标记数据的医学图像进行准确的分割,另外设计了两个优化低级特征的模块对影响模型分割性能的低级细节特征进行处理。研究内容如下:(1)提出了一种基于强弱分离的双一致性引导的半监督医学图像分割网络,该网络可以在大的空间和维度范围内从未标记数据中提取可靠的语义信息,有效地提高了模型的分割精度。通过弱和强的数据增强提高了模型在不同场景和条件下的特征表示能力,另外在输出端对未标记数据进行数据级和特征级一致性约束,提高模型的学习性能。(2)提出了一种基于一致性与伪标签相结合的双学生与教师联合学习策略,通过教师与学生之间进行一致性学习,学生之间相互进行伪标签监督学习,促使整个网络在学习过程中得到更准确的分割结果。教师与学生之间通过两种不同预测的一致性学习鼓励模型对输入的变化保持一致。另外,融合这两种预测输出的一致性可以帮助模型从更丰富的信息中学习到鲁棒的特征,提高其泛化性能。学生与学生之间通过结合多种约束方式进行伪监督交叉学习,有助于模型利用无标签数据信息。(3)设计了简单的多尺度低层次细节特征增强模块,改进了低层次细节上下文信息的提取。通过将该模块应用于浅编码器结构,提高了网络提取底层细节特征的能力,这对于在半监督医学图像密集预测任务中准确定位物体轮廓和避免小物体丢失至关重要。此外,提出了一种新的目标函数,通过约束低级细节输出特征图来增加模型对边界细节的关注。(4)设计了一种低层次细节特征注意机制。首先,该方法可以更好地传输和融合低层次的细节信息,提高网络对医学图像中浅层细节特征的感知能力。其次,它有助于在跳跃连接期间更好地捕获和加强长距离的语义依赖。最后,它可以在跳跃连接过程中更仔细地微调和优化低级细节特征的语义表示。这有助于提高网络对医学图像中低级特征的表达能力。

关键词：医学图像分割半监督学习一致性学习注意力机制伪标签学习

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某航改燃机氢燃料燃烧室污染排放特性研究

推进技术 2024年第3期45卷 194-206页

作者：巨翃宇梁红侠索建秦孙付军西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混... 详细信息

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混合特性及污染排放特性,然后采用粒子群优化算法(PSO)建立了三种单元的NO_(x)排放回归模型。研究表明:氢气喷射方式对流场结构影响较大。LDI单元的中心回流区(CRZ)脱离喷嘴一段距离,LPIA单元的CRZ径向尺寸最大,LPIB单元的下游流场轴向速度最快;LPIA单元燃烧室内燃料-空气混合相对于其它两个单元更加均匀;在设计工况下,LDI单元的NOx排放量不能满足目前新建燃机的排放标准(@15%O_(2),≤30 mg/m^(3)),而LPI单元的NOx排放能够达标,且LPIA相对于LDI单元可降低81.6%;所建立三个单元NO_(x)排放回归模型考虑了燃烧室进口压力、温度、当量比及气流速度的影响,其决定系数R2分别为0.972,0.969和0.953。本文所采用的单元及其性能数据和建模方法可以为氢燃料燃烧室设计提供有效参考。

关键词：燃气轮机氢燃料低污染燃烧室喷射单元排放特性

农村志愿服务赋能乡村文化振兴:困境与超越——基于“制度-生活”的视角

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西南民族大学学报（人文社会科学版） 2024年第7期45卷 169-178页

作者：侯同佳武汉大学社会学院湖北武汉430072

扎实推进乡风文明建设是乡村振兴的重要内容,农村志愿服务是赋能乡村文化振兴的重要实践形式。文章基于“制度—生活”视角,以华北A县的农村志愿服务实践为个案,探讨农村志愿服务赋能乡村文化振兴的实践困境与优化路径。制度化的组织建... 详细信息

扎实推进乡风文明建设是乡村振兴的重要内容,农村志愿服务是赋能乡村文化振兴的重要实践形式。文章基于“制度—生活”视角,以华北A县的农村志愿服务实践为个案,探讨农村志愿服务赋能乡村文化振兴的实践困境与优化路径。制度化的组织建设是当前农村志愿服务发展的主要路径,但是因缺少农民公共参与,未能有效赋能乡村文化振兴。农民公共参与的缺失归结于农村志愿服务体系的制度建设与农民生活的三重脱嵌,即制度主体与生活关系脱嵌、制度规则与生活方式的脱嵌以及制度运行机制与生活观念脱嵌。有鉴于此,农村志愿服务赋能乡村文化振兴应从培育乡村文化精英、创新契合农民生活的农村志愿服务活动、激活乡村社会的情感与价值联结等方面入手,推动农村志愿服务制度建设的在地化调适。

关键词：农村志愿服务乡村文化振兴制度与生活嵌合在地化调试

候鸟人口的迁移特征、动因与效应研究进展及人文地理学视角的研究展望

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地理科学 2024年第9期44卷 1565-1576页

作者：陈曦吴英巨朱建华吉林大学东北亚研究中心吉林长春130012 吉林大学东北亚学院吉林长春130012 东北师范大学地理科学学院吉林长春130024

候鸟人口本质为季节性迁移的流动人口,其迁移特征、动因与效应是人口迁移研究的重要主题之一。本文通过综述相关研究文献,系统总结了候鸟人口识别路径、迁移规模与特征、迁移动因、社会效应与社会融入等研究进展。研究认为,候鸟人口以... 详细信息

候鸟人口本质为季节性迁移的流动人口,其迁移特征、动因与效应是人口迁移研究的重要主题之一。本文通过综述相关研究文献,系统总结了候鸟人口识别路径、迁移规模与特征、迁移动因、社会效应与社会融入等研究进展。研究认为,候鸟人口以中老年为主,在寻求提高幸福感的前提下向自然环境优越的地区进行远距离、长周期与大规模的往复迁移;在迁移动因方面,生活环境、社会关系、经济动因和医疗卫生服务是影响候鸟人口迁移的主要因素。迁移社会效应方面的相关研究仍具有一定争论,候鸟人口迁移对社会经济产生了多重效应,一方面多数学者肯定了候鸟人口对当地经济发展水平、产业结构调整与社会互动水平具有积极效应,另一方面部分学者认为候鸟人口的往复流动造成了当地旺季公共服务资源紧缺、淡季部分商业土地浪费。此外,候鸟人口的社会融入问题逐步受到学者重视,普遍认为候鸟人口社会融入度较低。基于此,继续深入整合人口学、地理学、经济学、社会学等学科知识并拓宽候鸟人口的识别和数据采集方法,从人文地理学视角分析“候鸟时代”的人口迁移特征,加大对“候鸟人才”“逆向候鸟”“太阳鸟”“跨境候鸟”等新领域的研究,为第二居住地规划与社会政策制定提供理论依据。

关键词：候鸟人口季节性迁移异地养老旅游移民社会融入

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镁掺杂对二氧化钒薄膜光学性能的影响

表面技术 2024年

作者：赵鑫康同同梁潇邬春阳周阳秦俊长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室中国科学院光电技术研究所矢量光场研究中心成都信息工程大学四川省信息材料与器件应用重点实验室电子科技大学多频谱吸收材料与结构教育部重点实验室电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM... 详细信息

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM表征镁掺杂外延二氧化钒薄膜的晶体结构和微观原子分布，采用XPS表征表面原子化学态，采用光谱椭偏仪表征不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜的折射率和消光系数，并计算获得光学优值；最后构建第一性原理计算模型得到镁掺杂对二氧化钒薄膜光学优值影响的机理。结果制备出四种不同镁掺杂溶度的外延二氧化钒薄膜，分析了镁掺杂对薄膜相变前后的晶体取向和微观原子结构的影响，分析了薄膜中镁和钒元素的价态，分析了镁掺杂对单斜相和金红石相光学常数和光学优值的影响，从电子态密度分布分析了镁掺杂对提升材料光学优值的原因。结论镁掺杂二氧化钒与氧化铝衬底的外延关系为(020)VO2//(0006)Al2O3，随着镁掺杂浓度的提高，金红石相二氧化钒薄膜的光学损耗降低，且中红外波段的光学优值提升。在11.9%掺杂量时光学优值比未掺杂提高3.7倍。第一性原理计算表明，高光学优值是源于镁掺杂后导带周围电子态密度的局部化。

关键词：二氧化钒相变材料镁掺杂光学优值脉冲激光沉积

国际关系的后殖民理论:一种包容与多元的理论

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国际政治研究 2024年第3期45卷 74-103,6,7页

作者：同子怡北京大学国际关系学院 100871

国际关系的后殖民理论以包容与多元的视角审视国际关系问题,将殖民历史作为理解世界政治的背景,破除以理性主义为代表的主流国际关系理论的知识偏见。后殖民理论经历萌芽、形成和深化三个发展阶段。在本体论方面,后殖民理论主张主体间... 详细信息

国际关系的后殖民理论以包容与多元的视角审视国际关系问题,将殖民历史作为理解世界政治的背景,破除以理性主义为代表的主流国际关系理论的知识偏见。后殖民理论经历萌芽、形成和深化三个发展阶段。在本体论方面,后殖民理论主张主体间的、互构的立场;在认识论方面,后殖民理论注重对权力与知识的关系的考察,突出“叙事”对知识生产的影响;在方法论方面,后殖民理论采取深入历史的、反思性的研究方法。后殖民理论对国际关系理论进行重构,重点表现在“民族国家”“不平等”等核心概念、“安全研究”“全球化理论”等研究议题方面。作为具有反思力的全球国际关系理论,后殖民理论将构建更包容与多元的国际关系研究范式。

关键词：国际关系理论后殖民理论全球国际关系学历史叙事

乡村建设行动中的农民主体性参与:实践困境与优化策略

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华中农业大学学报（社会科学版） 2024年第5期 122-133页

作者：侯同佳武汉大学社会学院湖北武汉430072

农民主体性参与是推动乡村建设行动有效实施的关键,其作用发挥不仅要以提高农民参与能力为基础,更要通过优化治理结构保障农民参与权利。基于鲁镇乡村建设行动案例,发现其陷入了农民参与的主体性缺失困境,表现为农民的被动参与、消极参... 详细信息

农民主体性参与是推动乡村建设行动有效实施的关键,其作用发挥不仅要以提高农民参与能力为基础,更要通过优化治理结构保障农民参与权利。基于鲁镇乡村建设行动案例,发现其陷入了农民参与的主体性缺失困境,表现为农民的被动参与、消极参与和牟利参与,违背了主动性、积极性和公益性参与的初衷。权利挤压是农民主体性参与缺失的生成逻辑:为了顺利开展高标准乡村建设行动,地方政府凭借与村庄精英和工商资本的目标合意形成利益共同体,并基于资源共注和收益分配强化利益整合。在此基础上,地方政府、村庄精英和工商资本分别以行政约制、有限动员和机会隔离的方式,排斥目标不同、资源不足的普通农民,这挤压了农民参与的权利,导致农民主体性参与缺失。破解农民参与的主体性缺失困境,需要适当给予基层自由裁量权、创新专项资金的使用方式、强化农民参与的责任意识以激活村社集体,以保障农民参与的权利。

关键词：乡村建设行动农民主体性参与利益共同体权利挤压

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准饱和NaCl水溶液喷射闪蒸–掺混蒸发(FME)中析晶过程的研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 20-31页

作者：郑巨淦张丹杨越杨庆忠袁洋西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 天津商业大学机械工程学院天津300134

含盐废水在有限通道内的喷射闪蒸–掺混蒸发(FME)是实现深度脱盐的有效途径之一。本文以准饱和NaCl水溶液为工质,在实验研究的基础上围绕FME中液滴群的运动、蒸发、析晶过程建立了完整的计算模型。据此在液滴群初始粒径为20~200μm、初... 详细信息

含盐废水在有限通道内的喷射闪蒸–掺混蒸发(FME)是实现深度脱盐的有效途径之一。本文以准饱和NaCl水溶液为工质,在实验研究的基础上围绕FME中液滴群的运动、蒸发、析晶过程建立了完整的计算模型。据此在液滴群初始粒径为20~200μm、初始温度为100~120℃、初始盐质量分数为0.26、初始速度为20 m·s^(-1),掺混热空气速度为15 m·s^(-1)、温度为100~300℃,喷射角0?~90°的范围内对FME流场开展了数值模拟。结果表明:在喷射角从顺流掺混的0°增大至横流掺混的90°的过程中,晶体析出位置逐渐由喷射轴线处移至雾羽流场上部,使得析出晶体易于分离;随着喷射角、过热度或掺混风温的增加,液滴群的截面平均盐结晶质量分数增加,而平均粒径与析晶距离均减小。为衡量析晶效果,定义完全析晶效率为给定距离内液滴群结晶盐质量流量与喷嘴入口盐溶液所含溶解盐质量流量之比。结果指出:增加喷射角度或掺混风温是提高完全析晶效率的有效手段。提出了该完全析晶效率的半经验计算式,其计算值与模拟值的主体误差在±35%之内。本文研究结果可为工业脱盐装置的设计和运行提供技术支撑。

关键词：喷射闪蒸掺混蒸发析晶过程数值模拟

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我国地理学习进阶研究的回顾与展望

全球教育展望 2024年第10期 78-91页

作者：谷同耀王民北京师范大学教育学部北京师范大学地理科学学部

学习进阶以促进核心概念的理解与核心素养的提升为站位，明晰学生的发展空间，能够为课程科学设计、教师有效教学、学生自我监控等提供参考标尺。本文分析了104篇我国地理学习进阶研究文献，发现：(1)近年来研究热度总体攀升，研究学段... 详细信息

学习进阶以促进核心概念的理解与核心素养的提升为站位，明晰学生的发展空间，能够为课程科学设计、教师有效教学、学生自我监控等提供参考标尺。本文分析了104篇我国地理学习进阶研究文献，发现：(1)近年来研究热度总体攀升，研究学段分布广泛，跨学段研究受到重视；(2)基本形成“构建进阶框架—开发测评工具—探知进阶现状—实施教学方案”的通用研究路径；(3)研究主题可分为“核心概念”“核心素养”“其他”“学习进阶的教学实践”四类，进阶框架与教学实践的有效联结方式仍有待深入探索。基于此，本文提出值得各类研究共同探讨的话题，并对研究的未来发展作出展望。

关键词：地理教育学习进阶核心概念核心素养教学实践