检索结果-南通市图书馆

作者：田泽瀚北方工业大学

学位级别：硕士

随着深度学习技术的飞速进步,众多高效的图像识别方法应运而生,这些技术在医疗辅助诊断领域展现出巨大潜力。通过辅助医生进行诊断,深度学习有望缓解医生的工作压力,并显著提高病患的治疗效果。在众多挑战中,眼部疾病的智能识别尤其受... 详细信息

随着深度学习技术的飞速进步,众多高效的图像识别方法应运而生,这些技术在医疗辅助诊断领域展现出巨大潜力。通过辅助医生进行诊断,深度学习有望缓解医生的工作压力,并显著提高病患的治疗效果。在众多挑战中,眼部疾病的智能识别尤其受到关注。然而,当前的眼部疾病图像分类任务面临着模型训练周期长、计算资源消耗巨大的难题,这限制了其在临床实践中的应用。此外,眼部疾病图像数据的类别不平衡问题也日益凸显,模型可能会偏向于识别出现频率较高的类别,从而延误对少数类别疾病的及时诊断和治疗。本文围绕眼部疾病图像分类问题,开展了以下工作:(1)构建眼部疾病图像5分类数据集和眼部疾病图像6分类不平衡数据集,其中6分类不平衡数据集包含17005张图片并按实际工作中的类别分布构成,为后续模型训练和效果测试提供基础。(2)使用卷积神经网络结合更合适的优化算法进行眼部疾病图像分类,进一步用准确率、混淆矩阵和召回率等指标对网络模型进行评价和分析并验证其可行性。(3)针对分类网络参数量大运算效率低的问题采用自知识蒸馏网络,无需预训练大网络模型而是采取边训练边优化的自教师网络,在减小模型训练的参数量的同时还避免了教师网络和学生网络因结构不同而造成的蒸馏效果下降的情况。并针对眼部疾病数据集中数据不平衡问题提出联合优化损失函数,将跷跷板损失函数、蒸馏损失函数和交叉熵损失函数结合进一步提高模型泛化能力。在文中针对基于联合优化损失函数的自知识蒸馏方法在眼部图像数据集上进行了全面的对比实验。通过消融实验,证实了采用联合优化损失函数的模型在训练效果上显著优于传统损失函数。在自学生网络的比较测试中,发现Res Net-18架构是最佳选择。通过使用不同损失函数对比,验证了跷跷板损失函数解决数据不平衡问题的有效性。进一步的可视化分析表明,联合优化损失函数能够有效地提高模型对病灶区域的关注程度。通过混淆矩阵等综合评价指标的严格检验,本方法展现出对各类疾病图像的高识别能力。本文提出的方法对眼部图像疾病分类研究有着积极的推动效果。

关键词：医学图像分类数据不平衡知识蒸馏联合优化损失函数

三江保护区湿地信息提取及生态系统服务价值分析

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三江保护区湿地信息提取及生态系统服务价值分析

作者：江文瀚中南林业科技大学

学位级别：硕士

湿地是全球重要生态系统之一,是影响全球生物圈、生态圈以及经济发展的一种重要自然资源。在其具有出色的生态系统服务价值的同时,湿地被城市扩张和农业发展所需要的其他地类取代已成为常态。当前新形势下,进一步优化遥感手段的湿地数... 详细信息

湿地是全球重要生态系统之一,是影响全球生物圈、生态圈以及经济发展的一种重要自然资源。在其具有出色的生态系统服务价值的同时,湿地被城市扩张和农业发展所需要的其他地类取代已成为常态。当前新形势下,进一步优化遥感手段的湿地数据获取方法,获取高精度的湿地信息,对国家湿地保护思路和工作重点向规范管理、提高质量转变,不断提高湿地生态系统的多样性、稳定性和可持续性具有重要意义。湿地作为一种复杂生境,不同地类的相似程度较大,区分难度高。目前,相关研究领域所使用的主流算法包括随机森林、支持向量机、人工神经网络等方式,但这些算法在相似地类的区分上能力不强,在湿地信息提取的应用中所能达成的精度有限,且对数据种类和规模的依赖性较高。为了在小规模训练数据的前提下实现高精度的湿地信息提取,研究提出了一种具有自学习能力的分层标记集成学习(HLEL)算法,通过自学习结果适应性地实现分层结果合并,从而实现高精度湿地覆盖分类。利用这一算法,基于Landsat系列遥感影像、Sentinel-1合成孔径雷达影像、数字高程模型(DEM)数据以及GF-6高分辨率遥感影像,对三江平原湿地生态功能保护区(以下简称三江保护区)2000-2020年的土地覆盖及土地利用(LULC)信息进行高精度提取,并使用土地利用转移矩阵,土地利用变化指数以及景观格局指数,对LULC动态变化进行了分析。而后使用等值因子法对生态系统服务价值(ESV)进行评价,分析LULC以及ESV的时空动态变化,并使用地理探测器(Geodetector)模型对ESV的变化规律以及影响机理进行研究。主要结果如下:(1)与使用了 Relief-F所筛选出的特征集合的单一算法相比,即便没有通过特征选择而使用完整特征集,使用HLEL算法开展LULC分类仍具有整体精度(OA=0.88,Kappa=0.85)和单一地类精度两方面的优势。同时在鲁棒性分析的过程中,HLEL表现出了持续性的精度优势以及对样本规模具有更低的敏感度的表现:在不同来源的遥感数据下,相比于基础分类器,HLEL保持着更好的精度表现,且在WF值上的优势更加明显,说明它充分考虑了每个土地覆盖类别的适宜分类条件并将其综合应用,从而达到了更高的总体分类精度。(2)湿地作为研究区最重要的生态系统类型,其总量由2000-2010年增加(+4888.4 km2),2010-2015 年急速下降(-7886 ㎞2),而后到 2020 年(53306.4 km2)恢复比到2010年(51735.2 km2)更高的水平,总体呈现增加趋势,其中水田一直是湿地的主要组成类别。而2010-2015年的湿地面积减少也主要是由水田向林地、草地的土地转移导致的。通过对景观格局指数的分析可以看出,自2000年到2020年,研究区景观斑块密度减小、破碎化程度减弱、大型斑块向外扩张、小斑块不断聚集,从而导致连通性增强,区域差异化更加明显。这一现象说明研究区各个分区更加明确,农业和人类住区的分布更加紧凑,功能性湿地和森林的内部掺杂其他类型斑块的数量减少,能够更好地发挥其生态功能价值。(3)根据谢高地等人提出的《中国生态系统单位面积生态系统当量表》,以栅格为最小单位,对研究区五个年度的生态系统服务价值(ESV)进行了评价。2000年到2005年,研究区整体ESV下降23.62%,而后持续上升,截至到2020年恢复至2000年的93.14%。其中湿地ESV先降后升,与湿地面积的变化动向一致,2015-2020年间总共增加了 303.86亿元,在整体ESV中占比范围为68.80%～76.44%,是研究区ESV的主要提供者。在不同生态系统服务类别中,调节服务一直是研究区生态系统的核心服务功能,占比为78.51%～81.76%,所有服务类别均呈现2000年到2005年价值减少,而后缓慢上升的规律,与整体ESV的变化规律相同。此外使用地理探测器(GeoDetector)对可能引起ESV变化的13组自然和人文因素进行影响力检测,结果表明,距公路距离和单位面积生产总值是威胁ESV最显着的人为因素,而年均温度和年均相对湿度是影响ESV的主要自然因素。

关键词：湿地遥感 HLEL 集成学习生态系统服务价值三江保护区

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基于张量理论的频谱地图构建方法研究

基于张量理论的频谱地图构建方法研究

作者：胡艺瀚南京信息工程大学

学位级别：硕士

基于行人检测的常规公交与轨道交通接驳系统综合评价体系研究

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基于行人检测的常规公交与轨道交通接驳系统综合评价体系研究

作者：黄展瀚广州大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断发展,城市居民创新需求日益增加,“交通强国”战略以及“公交优先”理念的提出的背景下,为城市公共交通系统提供更好发展动力的同时,也带来了前所未有的压力。作为城市公共交通的骨干和网络,常规公交和轨道交通线... 详细信息

随着城市化进程的不断发展,城市居民创新需求日益增加,“交通强国”战略以及“公交优先”理念的提出的背景下,为城市公共交通系统提供更好发展动力的同时,也带来了前所未有的压力。作为城市公共交通的骨干和网络,常规公交和轨道交通线网构建也在不断完善。但在发展中常常忽略常规公交与轨道交通的接驳问题,不仅体现在线路运营,发车时刻等方面,对公交站台与地铁站口的接驳系统也缺乏系统性的研究,难以对接驳系统得出全面综合评价。针对以上问题,本文基于YOLOv5优化行人检测算法统计分析数据,开展常规公交与轨道交通接驳系统的评价指标体系构建以及主客观权重分配并构建综合评价体系,具体完成的工作内容如下:1)为了满足接驳系统场景下对不同行人特征检测的精确度与实时性,提出了适用于多种行人属性的YOLOv5＿FSW行人检测优化算法。首先,通过Faster Net网络对YOLOv5基准模型的骨干网络进行轻量化处理,降低模型大小,提升检测速度。其次,使用WIoU损失函数对默认的CIoU损失函数进行替换,提升模型训练速度和泛化能力。最后,引入无参数添加的Sim AM三维注意力机制,均衡模型检测速度与精度。为了验证YOLOv5＿FSW优化算法的有效性,在PA-100k行人属性数据集和视频拍摄的组合数据集,进行对比实验及消融实验,结果表明,相较于YOLOv5基准算法,YOLOv5＿FSW优化算法在参数量、检测精度、检测速度都有所提升。2)基于行人检测所得行人特性数据,提出基于主客观组合权重和模糊综合评价的常规公交与轨道交通接驳系统的综合评价体系。安全性、舒适性和效率性出发,最终选取了安全系数、客流密度、行人间距、绕行系数、平均延误时间、单位时间通过量等8个评价指标并给出了量化模型,构建了指标综合评价体系。结合实际行人特性数据,采用AHP层次分析法求取主观权重,客观权重的求取通过EMW熵权法,最后采用变异系数法对主客观权重进行分配。再结合模糊综合评价法确定隶属度矩阵,最终得到接驳系统的综合评价体系。3)以大学城综合商业南站C出入口作为实例分析对象,结合YOLOv5＿FSW优化行人检测算法得到各项基础数据,分析行人特征以及各路线的通行能力,并以此作为数据输入进行指标量化分析,最终进行综合评价,基于安全性、舒适性、效率性3个方面对该接驳系统的运行状况和服务能力得出综合评价结果并进行总结分析,结果证明接驳系统实际运行状况和存在问题与本次综合评价结果分析吻合。验证了本文提出YOLOv5＿FSW优化行人检测算法作为数据输出的方法的科学性和合理性,以及基于此行人检测算法构建的接驳系统综合评价体系在真实情况下的实用性和有效性。相较于问卷调查,仿真模型获取数据的误差大,模糊难以量化等缺点,提出了更高效多维的数据获取方式。为后续相关接驳系统的规划、行人流组织以及优化工作的在数据的提供和对服务能力、运行状况的综合量化评价提供了技术支撑。

关键词：接驳系统行人检测 YOLOv5 综合评价体系组合权重

基于改进狼群优化算法的作战任务分配与冲突消解

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基于改进狼群优化算法的作战任务分配与冲突消解

作者：李明瀚大连交通大学

学位级别：硕士

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基于对比学习的肝细胞癌微血管侵犯的预测

基于对比学习的肝细胞癌微血管侵犯的预测

作者：陈文瀚电子科技大学

学位级别：硕士

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高温作用花岗岩巴西劈裂及断裂韧度试验研究

高温作用花岗岩巴西劈裂及断裂韧度试验研究

作者：侯云瀚重庆交通大学

学位级别：硕士

深部能源开发、深埋隧道和高放废物地质处置等是现如今社会十分重视且要的工程。如近些年十分热门的可再生能源地热能,它清洁、高效、安全、稳定,发展前景广阔,但地热开采所面对的地热储层通常是高温花岗岩岩体,同时高温会使花岗岩各方... 详细信息

深部能源开发、深埋隧道和高放废物地质处置等是现如今社会十分重视且要的工程。如近些年十分热门的可再生能源地热能,它清洁、高效、安全、稳定,发展前景广阔,但地热开采所面对的地热储层通常是高温花岗岩岩体,同时高温会使花岗岩各方面产生变化。诸如此类高温环境下的工程,都需要做好安全防范。因此,研究高温作用后花岗岩的物理力学特性和破坏机理具有重要的理论价值和工程意义。本文以高温作用后热损伤花岗岩为研究对象,采用室内试验和理论推导等手段,通过辅以声发射系统的巴西劈裂试验,研究高温作用后花岗岩的物理力学特性变化和裂纹扩展机理。其主要研究内容和成果如下:(1)高温会导致花岗岩质量下降、体积增加,由此质量损失率、体积增长率和密度减小率均随温度增长出现不同程度的增长。同时,高温会导致岩石纵波波速下降、导热系数和热扩散系数呈线性下降,且高温主要影响矿物晶粒相变、结构和强度,对矿物成分影响不明显。微观方面,随着温度的不断升高,花岗岩断裂面微裂纹密度、宽度和断裂面粗糙程度呈上升趋势。宏观方面,完整圆盘试样裂纹位于试样中心;直切槽圆盘在加载角较小时主裂纹从预制裂缝尖端起裂,加载角到达68°左右起裂位置向预制裂缝中段移动;圆孔圆盘的主裂纹由内向外起裂。温度主要影响裂纹扩展的曲折程度,对起裂位置和起裂角几乎没有影响,但圆孔圆盘在温度达到500℃,会有次级裂纹从圆盘外侧向内侧扩展。(2)高温会使花岗岩峰值荷载下降,在500℃左右时下降幅度最为明显。弹性模量和抗拉强度同样呈下降趋势,变化趋势同峰值荷载类似。峰值竖向位移和峰值横向位移也会随温度升高而增加,横向位移增长速度更快。温度升高,花岗岩破坏形式由脆性破坏向延性破坏转变。随温度的升高,峰值荷载跌落处声发射能量的突增量和累计声发射能量均呈下降趋势,声发射幅度的前期空白期减少,累计声发射幅度增加,峰值荷载前的声发射振铃计数增加,累计声发射振铃计数也增加。(3)温度对断裂韧度影响较大,随着温度的升高,不同加载角条件下的I、II型断裂韧度绝对值呈下降趋势。T应力是影响最大周向应力准则的重要因素,传统准则会高估较小加载角时的岩石裂纹起裂角,同时会低估岩石断裂韧度。考虑T应力的GMTS准则对岩石起裂角和断裂韧度的预测较为准确,在高温的作用下,GMTS准则仍能进行较为准确的预测,理论结果和试验结果十分吻合。T应力同样影响塑性区尺寸,在考虑T应力时,裂纹尖端塑性区面积增大。

关键词：岩石力学高温作用巴西劈裂试验断裂韧度断裂力学

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融合元学习的目标定位方法研究

融合元学习的目标定位方法研究

作者：燕瀚西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,训练样本数量较少场景下的目标定位方法研究引起了科研人员的广泛关注。传统卷积定位网络需要大量的训练数据,并且大量生成目标框的搜索方式往往会造成计算冗余。尤其在某些样本获取以及目标标注困难的领域,如医疗、金融、军工... 详细信息

近年来,训练样本数量较少场景下的目标定位方法研究引起了科研人员的广泛关注。传统卷积定位网络需要大量的训练数据,并且大量生成目标框的搜索方式往往会造成计算冗余。尤其在某些样本获取以及目标标注困难的领域,如医疗、金融、军工以及航天等领域。在对其实现目标定位时,会导致网络模型的拟合程度较低。同时,随着网络模型的复杂化和图像的高清化,对于目标定位的计算成本也在不断增加。而人类在对外界目标搜索时,即使只见过几次也能很快地将其锁定在视野中,这与人类的记忆能力以及视觉系统有关。在计算机视觉的研究中,元学习方法的融入有助于提高模型的记忆性以及对陌生任务的快速适应,基于强化学习的目标搜索模型与人类视觉系统十分类似。故通过深入研究融合元学习与强化学习的目标定位模型具有深远意义。针对传统目标定位模型泛化能力低、计算冗余以及定位效率低的问题,本文受人类视觉系统对目标搜索过程的启发,以元学习框架为基础,通过设计一种元参数池记忆存储模块以提升定位模型在新任务下的泛化能力。另外提出了一种融合元学习与注意力机制以及上下文信息的“观察-眼跳-聚焦”目标定位模型,结合历史记忆提升图像中目标定位的效率。本文的主要工作和创新点如下:1)针对模型泛化能力低以及少样本环境下记忆遗忘的问题,本文提出一种融合元学习和强化学习的元参数池目标定位模型。模型通过预训练数据集训练一组相互之间差异较大的元参数集,元参数集中的每个元参数根据下一任务的相似程度进行动态更新,以保持对特定任务的关注度。在对少样本任务进行增强训练时,根据与历史任务的特征匹配程度选择对应的元参数作为模型初始训练参数,可以最大化的利用现有数据。并且,由于选择的元参数包含了历史任务的记忆,模型达到相同的拟合程度需要的训练数据会更少。另外,模型采用位置-回归动作的两阶段强化学习目标搜索方式,可以进一步提升定位的精度。2)针对模型计算成本增加和记忆遗忘的问题,本文进一步对人眼视觉系统搜索目标的方式进行了研究,提出了受人眼视觉启发的元学习目标定位模型。模型将整个定位过程看作为“观察-回忆-眼跳-聚焦”四个阶段。在观察阶段受人眼中心凹视野的启发,将原始图像处理为注视区域高像素、周围区域低像素的凹点视野图,以降低整个模型的像素输入,提升计算速度。在回忆阶段,通过融合元学习与注意力机制对历史探索进行记忆,并提出元注意力图的方式进行回忆。在眼跳阶段,模型根据回忆以历史的探索信息来选择模型下一时刻的关注位置,并通过强化学习网络生成聚焦动作的方式确定模型的注视范围。通过设计受人眼视觉系统启发的目标定位模型,进一步提升模型的泛化能力以及目标定位效率。综上所述,通过实验证明,结合元参数池的自回归目标定位模型同比随机初始化参数和基于MAML＿RL的元参数在训练速度上分别提升了3倍和0.6倍,相比于Caicedo以及Bueno提出的传统定位方法在精度上提升了约7%。模型达到相同的定位精度所需的数据量以及训练步数更少,表明了其具有较好的泛化能力和定位性能。受人眼启发的“观察-回忆-眼跳-聚焦”定位模型在精度上优于多个传统目标定位算法,并且相比于使用全尺寸图像不包含元学习与注意力机制的基础定位模型,智能体的平均搜索步数减少了1.76倍,定位速度提升了2.68倍,定位精度提升了14.68%,证明了融合元学习的人眼视觉目标定位模型的泛化能力以及定位效率有了进一步的提升。

关键词：元学习强化学习目标定位注意力机制自回归网络

基于生物信息学技术探讨MAP2K3作为胶质瘤预后标志物的研究

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基于生物信息学技术探讨MAP2K3作为胶质瘤预后标志物的研究

作者：张铎瀚吉林大学

学位级别：硕士

研究背景:胶质瘤是颅内中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤类型,其发病率占据所有脑肿瘤和中枢神经系统肿瘤的30%,在恶性脑肿瘤中的占比高达80%。由于胶质瘤的种类繁多且复杂,当前的研究中仍缺乏能够有效、精确预测患者预后结局的分子标志... 详细信息

研究背景:胶质瘤是颅内中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤类型,其发病率占据所有脑肿瘤和中枢神经系统肿瘤的30%,在恶性脑肿瘤中的占比高达80%。由于胶质瘤的种类繁多且复杂,当前的研究中仍缺乏能够有效、精确预测患者预后结局的分子标志物,这在一定程度上限制了胶质瘤的精准治疗与预后评估。丝裂原活化蛋白激酶3(Mitogen-activated protein kinase kinase 3,MKK3,MAP2K3)被认为是细胞应激、炎症反应以及凋亡过程中的核心分子。研究发现,MAP2K3在肺癌、胰腺癌、食管癌及结直肠癌等多种癌症中均表现出表达上调的趋势,这进一步凸显了其在肿瘤发生发展中的潜在作用。然而,MAP2K3在胶质瘤中所扮演的角色仍不明确,尚需深入研究。故本研究计划采用生物信息学分析和免疫组化技术,探究MAP2K3与胶质瘤之间的关联,以期推测MAP2K3在胶质瘤发生和发展过程中发挥的作用。方法:本研究从加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)数据库下载了经统一标准化的癌症基因组图谱计划(The Cancer Genome Atlas,TCGA)的样本数据,并将其作为研究的主要数据集。同时,还从中国脑胶质瘤基因组图谱计划(Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA)中获取了样本数据,用作本研究的验证数据集,以确保研究结果的准确性和可靠性。应用R软件包ggpubr(版本0.6.0)统计并删除明显偏倚数据后,删除重复及缺失的数据。分别应用Wilcoxon符号秩检验进行差异显著性分析,应用R软件包survival(版本3.2-7)及p ROC(版本1.***.0.1)进行预后分析,应用Kruskal-Wallis单因子方差分析进行临床相关性分析,应用R软件包***(版本3.1.0)及cluster Profiler(版本3.14.3)进行基因富集分析,应用R软件包IOBR(版本0.99.9)的Timer方法进行免疫浸润评分,应用Spearman相关分析进行MAP2K3与RNA修饰相关基因的相关性分析,最后通过免疫组化染色实验对上述结果进行实验验证。结果:MAP2K3基因在胶质瘤中的表达量高于正常脑组织,胶质瘤的恶性程度与MAP2K3的表达量呈现正相关趋势,即随着胶质瘤恶性程度的增加,MAP2K3的表达量也相应增加。此外,MAP2K3展现出成为区分正常脑组织、LGG和GBM的新型生物标志物的潜力。预后分析表明,随着MAP2K3的表达量增加,胶质瘤患者预后变差,MAP2K3基因可以被用来独立预测患者总生存期(overall survival,OS)及无进展生存期(progression-free survival,PFS)。基因富集分析结果显示,MAP2K3及其相关基因显著的富集在了胞外结构域等相关信号通路上,这表明MAP2K3可能通过改变胶质瘤细胞的胞外结构域来影响胶质瘤细胞的免疫反应过程。MAP2K3与RNA修饰相关基因的相关性分析结果显示,MAP2K3与多个RNA修饰相关基因存在显著相关性,这表示MAP2K3在胶质瘤中可能通过改变胶质瘤DNA甲基化进而影响胶质瘤耐药性。免疫组化染色结果与临床相关性分析结果展现出一致性,更高组织学分级和更高WHO分级的胶质瘤MAP2K3表达量更高。结论:***2K3在胶质瘤中的表达高于正常脑组织,并且其表达量的增加与胶质瘤的恶性程度及WHO等级呈正相关趋势,导致患者预后变差。MAP2K3的表达水平与胶质瘤的免疫浸润和RNA修饰程度存在显著相关性。***2K3的表达量对胶质瘤具有较强的诊断价值和预测预后价值,具有作为新的胶质瘤的分子生物标志物的潜力,能够为临床胶质瘤的诊断提供新的参考指标。

关键词：胶质瘤 MAP2K3 生物信息学技术预后生物标志物

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储能变流器的稳定性增强控制技术研究

储能变流器的稳定性增强控制技术研究

作者：唐伟瀚电子科技大学

学位级别：硕士