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基于HGTC−YOLOv8n模型的煤矸识别算法研究

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工矿自动化 2024年第5期50卷 52-59页

作者：滕文想王成费树辉安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学矿山智能技术与装备省部共建协同创新中心安徽淮南232001 安徽中科光电色选机械有限公司博士后科研工作站安徽合肥231200

现有基于深度学习的煤矸识别方法在煤矿井下低照度、高噪声及运动模糊等复杂工况下存在煤矸识别精度低、小目标煤矸容易漏检、模型参数量和运算量大,难以部署到计算资源有限的设备中等问题,提出了一种基于HGTC−YOLOv8n模型的煤矸识别算... 详细信息

现有基于深度学习的煤矸识别方法在煤矿井下低照度、高噪声及运动模糊等复杂工况下存在煤矸识别精度低、小目标煤矸容易漏检、模型参数量和运算量大,难以部署到计算资源有限的设备中等问题,提出了一种基于HGTC−YOLOv8n模型的煤矸识别算法。采用HGNetv2网络替换YOLOv8n的主干网络,通过多尺度特征的有效提取,提高煤矸识别效果并减少模型的存储需求和计算资源消耗;在主干网络中嵌入三重注意力机制模块Triplet Attention,捕获不同维度间的交互信息,增强煤矸图像目标特征的提取,减少无关信息的干扰;选用内容感知特征重组模块(CARAFE)来改进YOLOv8n颈部特征融合网络上采样算子,利用上下文信息提高感受视野,提高小目标煤矸识别准确率。实验结果表明:①HGTC−YOLOv8n模型的平均精度均值为93.5%,模型的参数量为2.645×10^(6),浮点运算量为8.0×10^(9),帧速率为79.36帧/s。②平均精度均值较YOLOv8n模型提升了2.5%,参数量和浮点运算量较YOLOv8n模型分别下降了16.22%和10.11%。③与YOLO系列模型相比,HGTC−YOLOv8n模型的平均精度均值最高,且参数量和浮点运算量最少,检测速度较快,综合检测性能最佳。④基于HGTC−YOLOv8n模型的煤矸识别算法在煤矿井下复杂工况下,改善了煤矸识别精度低、小目标煤矸容易漏检等问题,满足煤矸图像实时检测要求。

关键词：煤矸识别小目标识别 YOLOv8n 内容感知特征重组模块三重注意力机制 Triplet Attention HGNetv2

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借用线段图解行程问题的教学思考

新课程导学 2024年第8期 103-106页

作者：费树优江苏省兴化市实验小学

线段图用线段的长短表示不同数量间的大小关系，直观形象，提高学生的审题效率。线段图起到将行程问题化难为易、化繁为简的特殊功效。借用线段图教学行程问题，能促进小学生的思维能力的提高。逆用线段图，引导学生编题，可以提高学生... 详细信息

线段图用线段的长短表示不同数量间的大小关系，直观形象，提高学生的审题效率。线段图起到将行程问题化难为易、化繁为简的特殊功效。借用线段图教学行程问题，能促进小学生的思维能力的提高。逆用线段图，引导学生编题，可以提高学生的数学理解能力和语言表达能力。

关键词：线段图行程问题小学数学

GA-BP-ANN耦合RSM优化表面机械滚压1060铝表面粗糙度

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表面技术 2024年

作者：柳想王成汪森辉孙坤费树辉李保坤邓海顺沈刚安徽理工大学机电工程学院

目的优化表面机械滚压工艺参数组合，获得最小表面粗糙度。方法基于气压驱动表面机械滚压实验平台，以1060铝棒为研究对象，采用响应面法（RSM）设计试验研究驱动压力、滚压道次、试样转速对受滚压铝棒试样表面粗糙度的影响规律，并利... 详细信息

目的优化表面机械滚压工艺参数组合，获得最小表面粗糙度。方法基于气压驱动表面机械滚压实验平台，以1060铝棒为研究对象，采用响应面法（RSM）设计试验研究驱动压力、滚压道次、试样转速对受滚压铝棒试样表面粗糙度的影响规律，并利用遗传算法结合反向传播人工神经网络（GA-BP-ANN）机器学习模型预测不同工况参数组合对应的表面粗糙度，并通过实验对该模型进行了有效性验证。基于GA-BP-ANN预测结果，在给定参数范围内构造多个随机小范围响应面，通过分析这些随机小范围RSM优化结果的聚集程度，实现GA-BP-ANN耦合RSM优化。结果通过单个响应面优化的最佳工艺参数组合为0.074MPa的驱动压力、5个滚压道次、435.4r/min的试样转速，预测的表面粗糙度（Ra）为0.45μm，但该工况下实验测量的表面粗糙度为0.53μm，且非最小值；而GA-BP-ANN耦合RSM优化的工况组合为0.073MPa的驱动压力、4个滚压道次、286.9r/min的试样转速，预测的表面粗糙度为0.31μm，相同工况下实验测量结果为0.36μm。结论与单个RSM优化结果相比，采用GA-BP-ANN耦合RSM能够更加有效地优化气压驱动表面机械滚压工艺参数组合，获得更小的表面粗糙度。

关键词：表面粗糙度表面机械滚压 1060铝响应面法 GA-BP-ANN

单细胞测序探究骨髓增生异常综合征转急性髓系白血病的转录组学特征

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单细胞测序探究骨髓增生异常综合征转急性髓系白血病的转录组学特...

作者：董站营南方医科大学

学位级别：硕士

基于密度泛函理论的高效ORR双原子催化剂的性能筛选和机理研究

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基于密度泛函理论的高效ORR双原子催化剂的性能筛选和机理研究

作者：路站宽北京化工大学

学位级别：硕士

近年来,氢燃料电池作为一种高效且清洁的氢能转换装置,日益受到人们的重视。但是,发生在阴极的氧还原反应（ORR）是一个具有复杂的多电子转移步骤,反应缓慢,成为氢燃料电池中的关键反应之一。本文发现部分主族元素因同时具有金属性和非... 详细信息

近年来,氢燃料电池作为一种高效且清洁的氢能转换装置,日益受到人们的重视。但是,发生在阴极的氧还原反应（ORR）是一个具有复杂的多电子转移步骤,反应缓慢,成为氢燃料电池中的关键反应之一。本文发现部分主族元素因同时具有金属性和非金属性的特性而有潜力成为ORR催化剂,使用过渡金属-主族元素的双原子结构筛选高效的ORR催化剂,具体工作内容和创新点如下:（1）本研究利用密度泛函理论（DFT）计算方法,使用过渡金属和主族元素结合构造双原子结构的办法提升传统的过渡金属-氮-碳催化剂的活性,系统地筛选过渡金属-主族元素-氮-碳（TM-M-N-C）双原子氧还原催化剂的性能并研究了其原因。在本研究中,首先根据过去的研究深入分析和挑选了有潜在应用前景的过渡金属中心原子,分别是Mn、Co、Ni、Cu和Zn,然后在主族元素中选择了位于第四五六周期和第三四五六主族交叉的元素,组成一系列可能的催化剂组合,共60种结构,使用VASP模拟软件对各种TM-M-N-C催化剂进行计算,并对结构进行优化,获得稳定构型,评估是否具备实验合成潜力,进一步通过4电子结合机理计算材料的吸附能和电子结构等参数,探讨其反应机理和表面活性位点的识别,评估其ORR活性,说明其活性来源。结果表明,一些特定组合的过渡金属和主族元素与氮配位共同掺杂在石墨烯中在理论上具有潜在的高效ORR催化活性,分别是Mn/Co-Ge-N6C、Ni/Cu-Pb-N6C、Zn-Sn-N6C。其中,对Mn/Co-Ge-N6C和Zn-Sn-N6C来说,双原子催化剂的活性来源只有一个过渡金属作为活性位点,另一个原子起到调控过渡金属的作用,不直接参与反应。而对于Ni/Cu-Pb-N6-C来说,双原子催化剂的活性来源为两个中心原子的协同效应,共同增强*OH的吸附强度,提升ORR活性。（2）在本文第三章中,对主族元素调控中心原子这种设计策略进行了进一步推广和验证,研究了Se原子掺杂的Sb NC双原子催化剂ORR性能和反应机理。首先探究了Sb NC单原子催化活性来源的真正结构,然后对Se掺杂在不同位置的Sb NC催化剂进行了吸附能和电子结构等参数的计算,评估了其活性。结果表明只有当Se原子距离中心Sb原子的距离合适时,对中心原子吸附强度的削弱作用达到平衡状态,使得催化剂整体活性最高,揭示了Se原子对中心原子Sb的远程调控效应,对双原子催化剂的作用机理产生更深刻的理解。综上所述,这项研究为开发更高效、更稳定的ORR催化剂提供了重要的理论指导和启示,对于推动燃料电池和其他能源转换技术的发展具有潜在的应用意义。

关键词：燃料电池氧还原催化剂密度泛函理论过渡金属主族元素单原子催化剂双原子催化剂

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空间解析单细胞转录组的优化算法研究

上海理工大学学报 2024年

作者：皇站飞赵桂华上海理工大学理学院

由于单细胞和空间转录组技术都存在一定的不足，整合单细胞转录组和空间转录组技术应运而生。为提高单细胞矩阵到空间矩阵映射的相似度、降低损失函数值，通过改进深度学习Tangram算法的目标函数，同时受龙格库塔方法的启发对优化算法A... 详细信息

由于单细胞和空间转录组技术都存在一定的不足，整合单细胞转录组和空间转录组技术应运而生。为提高单细胞矩阵到空间矩阵映射的相似度、降低损失函数值，通过改进深度学习Tangram算法的目标函数，同时受龙格库塔方法的启发对优化算法Adam的梯度值进行修正，开发了RK-Tangram算法。将其应用到三组模拟数据与真实的小鼠大脑皮质、运动和视觉区域的数据上，与原始Tangram算法相比，结果表明，RK-Tangram算法不仅提高了映射的相似度，降低了损失函数值，而且扩展了空间转录组的全基因组图谱，并纠正了低质量的空间测量。另外，通过解卷积将空间转录组数据转化为单细胞数据，提供了一个更高分辨率的组织类型图谱。

关键词：深度学习梯度下降解卷积转录组

支气管镜下介入注药冷冻联合雾化吸入治疗气管支气管结核

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中国临床研究 2024年第10期 1556-1559页

作者：徐元龙费贤树田曼南京中医药大学附属南京医院结核科南京医科大学附属儿童医院呼吸科

目的分析对气管支气管结核（TBTB）采用支气管镜下介入注药冷冻联合雾化吸入方法治疗的临床疗效。方法选取2019年5月至2023年2月南京中医药大学附属南京医院收治的TBTB 60例患者为研究对象，采用中心随机法随机分为两组各30例，对照... 详细信息

目的分析对气管支气管结核（TBTB）采用支气管镜下介入注药冷冻联合雾化吸入方法治疗的临床疗效。方法选取2019年5月至2023年2月南京中医药大学附属南京医院收治的TBTB 60例患者为研究对象，采用中心随机法随机分为两组各30例，对照组采用常规治疗联合雾化抗结核治疗，观察组在对照组基础上采用支气管镜下介入注药冷冻治疗。治疗3个月后比较两组患者痰菌转阴率、免疫功能相关指标[CD4+、CD8+、腺苷脱氨酶（ADA）]、炎症相关指标[γ-干扰素（IFN-γ）、白细胞介素-4（IL-4）、红细胞沉降率（ESR）]水平、症状缓解时间及不良反应。结果治疗3个月后，观察组患者IFN-γ、ESR水平和症状缓解时间显著低于对照组（P<0.05）;痰菌转阴率、CD4+、ADA和IL-4水平显著高于对照组（P<0.05）。观察组总不良反应发生率低于对照组，差异有统计学意义（10.00%vs 33.33%,χ2=4.812,P<0.05）。结论支气管镜下介入注药冷冻联合雾化吸入抗结核治疗TBTB具有良好的临床疗效，可有效提高患者免疫功能，减轻其炎症反应，减少不良反应。

关键词：气管支气管结核支气管镜注药冷冻雾化

良知与正当共时性存在下的算法正义原则——兼反思赫拉利《未来简史:从智人到智神》之提问

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上海大学学报（社会科学版） 2024年第3期41卷 19-36页

作者：费小兵重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院重庆400065

道与现代自然法的共时性存在,体现为纯粹良知与正当的共时性存在,这有助于预防数据进化人文主义及其相关的技术权贵+专用AI、脑机结合、通用AI等导致的人类灾难。其思路体现为德性上的三层逻辑阶梯,为了预防其共时性存在的冲突,需要在... 详细信息

道与现代自然法的共时性存在,体现为纯粹良知与正当的共时性存在,这有助于预防数据进化人文主义及其相关的技术权贵+专用AI、脑机结合、通用AI等导致的人类灾难。其思路体现为德性上的三层逻辑阶梯,为了预防其共时性存在的冲突,需要在算法多元救济制度中进行功能划界:功利论(可体现为数据主义)与义务论(如正当优先)相对更适用于传统法域如私法法域,具体如平台与个人个性协议等;纯粹良知论下的法之道即中国自然法,可推出良知优先原则,日常隐而不用,限制适用于社会法法域,如涉及新人类、强AI等共同良知议题。综上是预防数据进化人文主义的算法正义观,推论出以大范围正义为旨归的算法正义总原则:良知与正当的功能划界原则;即涉及强AI等社会法法域问题时良知优先,而私法等法域下正当优先。分原则是:虚拟界与自然界平等原则,新人类与人类平等原则,等。推衍之规则如:人控制机规则,即人的自由以不能选择脑机结合中的“机控制人”为前提。建议将此规则写入全球神经技术指南。

关键词：算法良知正当共时性存在社会法

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抑郁症患者时距复制任务中的表现及其认知机制

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中国临床心理学杂志 2024年第3期32卷 499-504,510页

作者：朱娉婷史焱尹华站顺德职业技术学院佛山528300 湖南师范大学教育科学学院长沙410081

目的:采用时间复制任务探讨抑郁症患者时距知觉表现及工作记忆和注意网络在其中的作用机制。方法:研究采用2(组别:抑郁症组、正常组)×5(标准时距:700ms、1700ms、2700ms、3700ms、4700ms)的混合实验设计,其中组别为被试间变量,标准时... 详细信息

目的:采用时间复制任务探讨抑郁症患者时距知觉表现及工作记忆和注意网络在其中的作用机制。方法:研究采用2(组别:抑郁症组、正常组)×5(标准时距:700ms、1700ms、2700ms、3700ms、4700ms)的混合实验设计,其中组别为被试间变量,标准时距为被试内变量。因变量指标为相对误差和变异系数。同时采用N-back任务测量工作记忆,测量指标为反应时和正确率;采用注意网络范式测量注意功能,测量指标为反应时。结果:相对于正常组,抑郁症组在700ms和1700ms上相对误差显著大于1,在4700ms上相对误差显著小于1;复制700ms、1700ms、2700ms、3700ms及4700ms的变异系数均显著更大;抑郁症组在执行控制网络上的反应时显著更长;进一步中介分析发现执行控制网络的反应时在组别与1700ms、2700ms、3700ms和4700ms时距的复制变异系数之间无中介作用,2-back任务的正确率在组别与1700ms、2700ms、3700ms和4700ms时距的复制变异系数之间起中介作用。结论:抑郁症患者存在更加高估短时距和低估长时距的趋势,工作记忆的中介作用是抑郁症患者在时距复制任务中产生更大变异性的内部机制。

关键词：抑郁症时距知觉工作记忆注意网络中介模型

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