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时序脑连接数据子图特征挖掘方法研究

时序脑连接数据子图特征挖掘方法研究

作者：刘涛齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着生物医学领域的快速发展,脑网络信息呈现出数据量大、复杂性高、学科交叉性强以及更新速度快等特点,特别是在时间序列数据方面,其表现出的高度复杂性和动态变化性尤为突出。这类具有时间维度信息的数据,能够反映出生物系统的动态特... 详细信息

随着生物医学领域的快速发展,脑网络信息呈现出数据量大、复杂性高、学科交叉性强以及更新速度快等特点,特别是在时间序列数据方面,其表现出的高度复杂性和动态变化性尤为突出。这类具有时间维度信息的数据,能够反映出生物系统的动态特征和变化规律,为了更好地分析和理解这些复杂的数据,图数据挖掘技术应运而生,它可以发现时序图数据中重复出现的模式和结构,高效地挖掘出有价值的信息。尽管将时序图数据子图特征挖掘方法应用于医学领域具有一定的可实施性与可操作性,但仍然存在信息丢失与模型可解释性差等问题。针对以上问题,本文在提取特征的基础上构建医学脑连接数据,利用图数据挖掘技术挖掘重复出现的模式和结构,探究精神类疾病的时序脑网络数据与正常人的时序脑网络数据之间的相似性与差异性,帮助揭示医学时序图数据中的重要隐藏信息,增强模型与数据的可解释性。论文主要研究内容如下:(1)针对传统方法在捕捉脑区间动态相互作用方面的局限难题,本研究提出了一种基于时序脑连接数据的深度分析方法,实现了对脑区活动模式的精确量化和可视化。本研究通过精确分析大脑感兴趣区域的BOLD信号,利用皮尔逊相关系数来量化脑区间的功能耦合,并通过设定合理的阈值,筛选出具有显著相互作用的脑区,同时构建了一个反映脑区间相互作用的功能连接矩阵,并将其转化为直观的脑网络图,清晰揭示了脑区间的功能性联系。该方法不仅为精神疾病的精准诊断和个性化治疗提供了新的分析工具,也加深了我们对大脑复杂功能及其病理机制的理解。(2)针对如何从复杂的大脑数据子图中高效识别出反复出现的模式与结构,并探索精神障碍患者与正常人群时序脑网络的差异性,本研究提出了一种基于时序脑连接数据的频繁子图挖掘方法。本研究利用频繁子图挖掘技术对时序脑连接数据进行分析,逐步调整支持度阈值,明确区分患者与正常人群的脑连接模式,结合神经文档嵌入与模式挖掘技术,将脑连接网络特征映射到向量空间,确保网络相似性准确捕捉,并将特征向量应用于SVM分类器,最高取得94.12%的分类准确性。(3)针对揭示注意力缺陷多动障碍(ADHD)病理机制的挑战,本研究提出了一种基于ADHD时序脑连接网络节点聚类结果分析方法,解决了从复杂脑网络中识别疾病相关特征的问题。本研究利用自聚类算法对ADHD患者与正常人群的脑网络节点进行聚类操作,通过调整聚类簇的数目确保相同聚类簇中的节点具备高相似性,并构建详细的脑节点聚类图。研究发现,在特定条件下,两组的脑网络聚类模式存在显著差异。本研究提供了一种针对时序脑连接数据进行数据挖掘和特征提取的有效策略。通过构建脑网络连接,以及对脑网络连接进行频繁子图挖掘操作和脑网络节点聚类操作,提取脑网络中的频繁子图,揭示患者与正常人在特定脑区的显著性差异,这些发现也能作为患者后续治疗的重要参考。

关键词：脑网络功能连接图数据挖掘频繁子图挖掘图聚类

玉米秸秆打捆机粉碎输送除土装置的设计与试验

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玉米秸秆打捆机粉碎输送除土装置的设计与试验

作者：刘涛河南农业大学

学位级别：硕士

2000—2020年中国城市职能特征及其演变

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城市规划 2024年

作者：曹广忠彭荣熙刘涛北京大学城市与环境学院重庆大学建筑城规学院

基于第五、六、七次全国人口普查数据，对中国地级及以上城市的职能类型进行了识别和划分，并对2000—2020年间城市职能结构和空间特征及其演变进行了探讨。结果发现，近20年来，中国城市职能结构并未与经济结构同步呈现出由二产为主向... 详细信息

基于第五、六、七次全国人口普查数据，对中国地级及以上城市的职能类型进行了识别和划分，并对2000—2020年间城市职能结构和空间特征及其演变进行了探讨。结果发现，近20年来，中国城市职能结构并未与经济结构同步呈现出由二产为主向三产为主的转变。不同职能类型城市的空间格局具有差异化变化趋势：高级服务业城市在2000—2010年间形成了以国家和区域中心城市为主的分布格局并保持相对稳定；制造业城市始终集聚在东部沿海地区；建筑业城市由东向西梯次转移；资源能源业城市北多南少的分布特征逐渐强化；行政及公共事业城市空间范围向西部地区收缩。21世纪以来，全球化与城镇化、产业的空间转移、市场化与国家战略等成为中国城市职能变迁的重要推动力。

关键词：城市职能追踪研究城镇体系人口普查中国

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阳泉市红色研学旅游产品优化研究

阳泉市红色研学旅游产品优化研究

作者：刘涛青海师范大学

学位级别：硕士

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平面化语言在高温颜色釉绘画中的运用与研究

平面化语言在高温颜色釉绘画中的运用与研究

作者：刘涛景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

平面化语言作为绘画创作的重要媒介,在高温颜色釉绘画中,这种语言的运用尤其显著。高温颜色釉作为一种特殊的绘画材料,其独有的物理与化学属性要求艺术家在创作过程中采用不同于传统绘画的技术和方法。艺术家们通过运用平面化语言,借助... 详细信息

平面化语言作为绘画创作的重要媒介,在高温颜色釉绘画中,这种语言的运用尤其显著。高温颜色釉作为一种特殊的绘画材料,其独有的物理与化学属性要求艺术家在创作过程中采用不同于传统绘画的技术和方法。艺术家们通过运用平面化语言,借助简化和抽象的技巧,将繁复的视觉信息简化为直观的画面与色彩搭配,探索出不同的主题和图式,从而在有限的二维空间内营造出层次丰富且具有强烈视觉效果的作品,创造出风格多样、表现力丰富的作品。这不仅丰富了高温颜色釉的艺术内涵,还丰富了当代艺术的表现形式和审美范畴,为高温颜色釉绘画带来了新的创作可能性。为了深入探讨平面化语言在高温颜色釉绘画领域的应用及其研究价值,本文将从三个部分进行梳理研究。第一部分系统分析了平面化语言、图像与符号的创新表现,以及平面形式与当代媒材的案例,诠释了平面化语言在高温颜色釉绘画中的呈现方式;第二部分从平面化语言对高温颜色釉绘画发展的推动作用以及局限性,详尽地进行梳理。在此基础上,最后通过对平面化语言的应用进行深入分析,并运用这些分析和技巧,以提升作品的艺术感染力。这样的研究和实践不仅丰富了高温颜色釉的艺术表现手法,还为跨界艺术的发展贡献了独特的视角和技巧,使平面化语言成为当代陶瓷艺术领域中独特而生动的创新性表现。

关键词：平面化语言高温颜色釉表现形式

银行网点空间布局特征、绩效影响因素及选址模型构建 ——以郑州市为例

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银行网点空间布局特征、绩效影响因素及选址模型构建 ——以郑州...

作者：刘涛河南财经政法大学

学位级别：硕士

城市快速扩张、消费需求变化及竞争日益激烈的背景下,银行网点的空间优化对银行的经营绩效产生重要影响。本文基于POI数据,使用GIS技术和高德API路径规划算法探讨了郑州市银行网点的空间布局特征;然后利用网络数据以及郑州Z银行网点的... 详细信息

城市快速扩张、消费需求变化及竞争日益激烈的背景下,银行网点的空间优化对银行的经营绩效产生重要影响。本文基于POI数据,使用GIS技术和高德API路径规划算法探讨了郑州市银行网点的空间布局特征;然后利用网络数据以及郑州Z银行网点的经营数据和实地调研数据,结合指标模型、主成分分析、因子分析和多尺度地理加权回归分析方法对郑州Z银行网点的绩效进行评价和影响因素分析;最后利用核密度和机器学习方法完成对郑州市建设用地区域的功能类型划分和网点绩效水平的预测,两者结合构建了银行网点选址模型。银行网点的空间布局特征:从总体空间分布、空间集聚、空间要素区位关联以及网点可达性4方面对郑州市银行网点的空间布局特征进行量化分析。结果表明,郑州市银行网点总体呈现“一超多强”的分布特征,分布形态从“面域+极核”向“放射性面状”转变,分布重心向东南方向转移。郑州市银行网点空间布局呈现显著的空间集聚特征,2012-2023年集聚程度先增大后减小,并在一定在距离范围内先集聚后分散。从全局尺度上,2012-2023年间郑州市银行网点与住宅小区的空间关联性不断加强,与大型超市和商场、公司企业、政府机构的空间关联性先增强后减弱;从局部尺度上,各年份银行网点与不同空间要素的局域空间关联格局存在显著差异,银行网点被大型超市和商场的吸引强度值(LCLQ)有较大幅度减小,被公司企业的吸引强度值(LCLQ)有小幅降低,被政府机构的吸引强度值(LCLQ)先减小后增加,被住宅小区的吸引强度值(LCLQ)不断增加。在5分钟驾车的限制条件下,郑州市各区(市)县的银行网点可达性均大于15分钟步行生活圈的限制下的可达性,其中巩义市、金水区、二七区、登封市具有良好的银行网点可达性,惠济区、新郑市、中牟县、荥阳市的银行网点可达性还有待提高。银行网点绩效影响因素:综合考虑效益、竞争性、成长性、业务能力、客户价值等因素构建银行网点绩效的指标评价方法,利用客观赋权法完成对网点绩效的评价,在此基础上探究区位、社会经济、交通、周边同业竞争和自身建设和管理等各影响因素对银行网点绩效的影响。结果表明:郑州市Z银行的高绩效及中高绩效网点大部分位于中心城区(惠济区、金水区、中原区、二七区、管城回族区),低水平绩效网点分布的相对较为分散。从系数均值的绝对值来看,自身建设、周边金融集聚、专业市场及停车位和广告效应等因素对对郑州市Z银行网点的绩效产生较大程度的影响,在本文探究的影响因素中购物中心及路口位置、专业市场及停车位和公共交通障碍因素起负向影响,人口及周边单位和商户、房价及周边四上企业、公共交通便利、自身建设、广告效应和周边金融集聚起正向影响,各影响因素对郑州市Z银行网点绩效的影响程度表现出明显的空间异质性。通过对郑州市建设用地功能类型的划分,提取出商业功能区、商业—居住功能区、商业—交通功能区和商业—公共服务功能区,占建设用地面积的60.12%。结合Z银行的绩效数据和空间大数据,利用机器学习方法完成对郑州市建设用地范围内网点绩效水平的空间预测,提取出高绩效水平和较高绩效水平的区域,占建设用地面积的17.19%。然后利用Arc GIS的空间叠加功能提取出同时满足两者的区域,占建设用地面积的12.88%。目前,在银行日益追求投入产出的形势下,作为银行重要成本支出的网点效益日益缩减,网点更趋于智能化、数字化、精简化,对于网点绩效的要求也更加向着追求效益最大化的路径前进。面对竞争日益激烈的现状,各大银行也开始积极实施变革与转型,提高核心竞争力。在此背景下,对银行网点的空间布局特征、绩效影响因素和选址模型构建的研究能够为城市快速扩张背景下郑州或其他同等级城市银行网点的选址布局及城市空间优化提供参考。

关键词：银行网点空间布局绩效 MGWR模型机器学习

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不同工况下可见-近红外光谱的煤矸识别研究

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 821-828页

作者：刘涛李博夏蕊李瑞王学文太原理工大学机械与运载工程学院煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024

在实现煤炭高效利用过程中,煤矸分选是一个非常重要的步骤,但现有的煤矸分选技术存在资源浪费,效率较低等问题。可见-近红外光谱识别技术具有快速可靠的优点,在煤矸识别领域已有一定的研究基础,但大多数研究并未结合实际工况进行有效分... 详细信息

在实现煤炭高效利用过程中,煤矸分选是一个非常重要的步骤,但现有的煤矸分选技术存在资源浪费,效率较低等问题。可见-近红外光谱识别技术具有快速可靠的优点,在煤矸识别领域已有一定的研究基础,但大多数研究并未结合实际工况进行有效分析。首先,在实验室中搭建可见-近红外光谱采集装置,模拟实际环境下不同探测角度(0°、10°、20°、30°)、探测距离(10、15、20、25 cm)、光照角度(15°、25°、35°、45°)三种工况,并分别在单因素条件以及正交试验设计的多因素条件下,采集山西西铭煤矿的煤和矸石样本在可见-近红外波段的光谱数据。其次,对采集的光谱数据进行分析,并先后经过标准正态变量变换和Savitzky-Golay卷积平滑,以减少噪音和误差对数据的影响。最后,在单因素试验中,结合预处理算法并基于决策树(DT)、K近邻(KNN)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、支持向量机(SVM)、AdaBoost五种机器学习模型对光谱数据进行训练。单因素试验结果表明,AdaBoost算法具有较强的学习能力,在不同工况下对煤和矸石的识别准确率均为100%,优于其他识别模型。在正交试验中,支持向量机(SVM)作为识别模型进行训练,结果表明,在原始数据和预处理后的数据中,三种工况对煤矸识别准确率的影响程度不同,影响次序从大到小为不同光照角度、探测距离、探测角度。同时,对比实验结果可以得出,选用合适的预处理和建模方法可以降低不同工况对识别准确率的影响。预处理后的数据中,最优的工况组合为探测角度0°、探测距离20、光照角度35°。随机选取一组条件与最优组进行三次重复对照试验,结果表明最优组的识别表现优于随机对照组。研究结果对煤矸识别最优工况条件的寻找具有借鉴意义,并为可见-近红外光谱技术在煤矸识别领域的实际应用提供了理论基础。

关键词：可见-近红外光谱不同工况煤矸识别 AdaBoost 正交试验