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基于VMD-TCN-GRU模型的水质预测研究

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人民黄河 2024年第3期46卷 92-97页

作者：项新建许宏辉谢建立丁祎胡海斌郑永平杨斌浙江科技学院自动化与电气工程学院浙江杭州310023 凯铭科技(杭州)有限公司浙江杭州310023

为充分挖掘水质数据在短时震荡中的变化特征,提升预测模型的精度,提出一种基于VMD(变分模态分解)、TCN(卷积时间神经网络)及GRU(门控循环单元)组成的混合水质预测模型,采用VMD-TCN-GRU模型对汾河水库出水口高锰酸盐指数进行预测,并与此... 详细信息

为充分挖掘水质数据在短时震荡中的变化特征,提升预测模型的精度,提出一种基于VMD(变分模态分解)、TCN(卷积时间神经网络)及GRU(门控循环单元)组成的混合水质预测模型,采用VMD-TCN-GRU模型对汾河水库出水口高锰酸盐指数进行预测,并与此类研究中常见的SVR(支持向量回归)、LSTM(长短期记忆神经网络)、TCN和CNN-LSTM(卷积神经网络-长短期记忆神经网络)这4种模型预测结果对比表明:VMD-TCN-GRU模型能更好挖掘水质数据在短时震荡过程中的特征信息,提升水质预测精度;VMD-TCN-GRU模型的MAE(平均绝对误差)、RMSE(均方根误差)下降,R^(2)(确定系数)提高,其MAE、RMSE、R^(2)分别为0.0553、0.0717、0.9351;其预测性能优越,预测精度更高且拥有更强的泛化能力,可以应用于汾河水质预测。

关键词：水质预测混合模型变分模态分解卷积时间神经网络门控循环单元时间序列汾河

基于改进YOLOv5s的水面漂浮物检测算法研究

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人民黄河 2024年第7期46卷 85-91页

作者：项新建翁云龙谢建立郑永平吴善宝许宏辉杨斌浙江科技大学自动化与电气工程学院浙江杭州310023 凯铭科技(杭州)有限公司浙江杭州310023

水面图像具有水波扰动、光线反射、岸上倒影等复杂特征,导致现有目标检测方法不能很好地完成对水面漂浮物的识别。基于此,提出了一种基于改进YOLOv5s的水面漂浮物检测优化模型,通过增加目标检测层以提升模型检测多尺度目标的能力,在特... 详细信息

水面图像具有水波扰动、光线反射、岸上倒影等复杂特征,导致现有目标检测方法不能很好地完成对水面漂浮物的识别。基于此,提出了一种基于改进YOLOv5s的水面漂浮物检测优化模型,通过增加目标检测层以提升模型检测多尺度目标的能力,在特征融合层引入无参注意力机制SimAM以提高模型对漂浮物特征的学习,并采用CARAFE上采样方式增强网络的感受野以提高对特征的重建能力,在YOLOv5s网络结构中融入卷积混合层以保持模型检测精度且减少参数量,从而提高模型运行速度。实例验证结果表明:改进模型检测效果良好,平均精度达97.1%,较原YOLOv5s模型提高了4.9个百分点,能够有效改善水面漂浮物漏检、误检问题。

关键词：漂浮物检测 YOLOv5s 多尺度特征检测注意力机制 CARAFE 卷积混合层

基于CEEMDAN-VMD-TCN-lightGBM模型的水质预测研究

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中国农村水利水电 2024年第3期 86-95页

作者：项新建张颖超许宏辉厉阳王世乾郑永平浙江科技学院自动化与电气工程学院浙江杭州310023

针对目前水质预测模型中因为数据本身的复杂性、在信号处理过程中存在的噪声干扰以及分解深度不够导致单一分解难以全面捕捉信号非线性特征的问题,提出了一种基于二次分解的水质预测模型。该模型采用完全自适应噪声集合经验模态分解(CEE... 详细信息

针对目前水质预测模型中因为数据本身的复杂性、在信号处理过程中存在的噪声干扰以及分解深度不够导致单一分解难以全面捕捉信号非线性特征的问题,提出了一种基于二次分解的水质预测模型。该模型采用完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)对原始数据进行分解,再利用变分模态分解(VMD)对熵值最高的模态分量进行二次分解,最终将处理后的时间序列输入到TCN-lightGBM多特征预测模型中。同时,采用麻雀算法(SSA)对预测模型进行优化。以山东省玉符河水质为例,本模型的均方根误差(RMSE)是0.1053,平均绝对误差(MAE)是0.0815,决定系数(R2)是0.9471,与GRU、LSTM、LightGBM、TCN等当下较为流行的模型的预测指标进行比较。结果显示,在R2上本模型提升了53.04%、70.41%、66.07%、65.20%等,在RMSE上减少了62.76%、65.50%、64.93%、64.80%等,在MAE上降低了62.76%、66.24%、63.80%、65.24%等。由此可知,基于CEEMDAN-VMD-TCN-lightGBM的模型具有更好的预测性能、泛化能力和捕捉信号非线性特征的能力。

关键词：二次分解 TCN lightGBM 多特征预测水质预测麻雀算法

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Fonsecaea monophora致皮肤着色芽生菌病1例

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中国感染与化疗杂志 2024年第3期24卷 338-340页

作者：陆丹倩郑永平李家豪张玲王巧媚邓聚辉彭明黄阶胜刘丽婷广东省中山市中医院检验科广东中山528400 中山大学孙逸仙纪念医院皮肤科广东省中山市中医院皮肤科广东中山528400

着色芽生菌病(chromoblastomycosis,CBM)是由暗色真菌引起皮肤及皮下组织的慢性肉芽肿性疾病,引起人类感染常见病原体主要为裴氏着色真菌(Fonsecaea pedrosoi)、***、***、***、卡氏枝孢瓶霉(Cladophialophora crrionii)、疣状瓶霉(Phialophora verrucosa)和播水喙枝孢霉(Rhinocladiella aquarspersa)等。裴氏着色真菌普遍存在于自然环境中,通常由微小外伤侵入皮肤引起致病,感染常发生于免疫功能正常人群。本文报道1例由***致皮肤着色芽生菌病。

关键词： Fonsecaeamonophora 着色芽生菌病伊曲康唑特比萘芬

吡格列酮对非酒精性脂肪性肝炎小鼠NLRP3炎症小体的影响

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西部医学 2024年第7期36卷 974-979页

作者：郑晓彬郑灿滨郑永平钟献阳吴林郭俊雄汕头市中心医院消化内科广东汕头515000 汕头市中心医院内分泌与代谢病科广东汕头515000

目的通过观察吡格列酮对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝脏核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)炎症小体信号通路的影响,探讨吡格列酮防治NASH的机制。方法18只6~7周龄SPF级健康雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组(NC组)、NASH模型组... 详细信息

目的通过观察吡格列酮对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝脏核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)炎症小体信号通路的影响,探讨吡格列酮防治NASH的机制。方法18只6~7周龄SPF级健康雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组(NC组)、NASH模型组(HFD组)及吡格列酮干预组(PIO组),每组6只。采用各自的喂食方案饲养16周,随后PIO干预组给予PIO灌胃,NC组和HFD组灌胃给予等体积生理盐水作为安慰剂,连续干预6周。检测血清空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平,HE及油红O染色观察肝组织病理变化,实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测肝组织NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)的mRNA水平,免疫组化和蛋白免疫印迹(Western blot)检测肝组织NLRP3、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(caspase-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)的蛋白表达。结果与NC组比较,HFD组小鼠的血清FBG、TC、TG、ALT、AST含量明显升高(均P<0.05),肝细胞脂质沉积明显,肝组织Nlrp3、Asc mRNA表达水平明显增加,NLRP3、caspase-1、IL-1β的蛋白水平亦增加(均P<0.05);经吡格列酮干预后,PIO组小鼠的血清FBG、TC、TG、ALT、AST含量较HFD组明显降低(均P<0.05),肝细胞脂质沉积显著改善,肝组织Nlrp3、Asc mRNA水平明显下降,NLRP3、caspase-1、IL-1β的蛋白表达明显下调(均P<0.05)。结论吡格列酮可有效减轻高脂饮食诱导的NASH小鼠肝脏炎症,其机制可能与抑制肝脏NLRP3炎症小体激活及IL-1β的产生有关。

关键词：吡格列酮 NLRP3 炎症小体非酒精性脂肪性肝炎作用机制