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基于改进共空间模式与视觉反馈的闭环脑机接口

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机械工程学报 2019年第11期55卷 28-35页

作者：任士鑫王卫群侯增广陈霸东石伟国王佳星梁旭中国科学院自动化研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 西安交通大学人工智能与机器人研究所西安710049

为提高脑卒中等神经损伤患者在下肢康复训练过程中的主动参与度,设计了基于人体下肢运动想象与视觉反馈的在线闭环脑机接口,并建立了基于互相关熵诱导度量与子频带分析的改进共空间模式算法,提高人体下肢运动意图的识别率。针对运动想... 详细信息

为提高脑卒中等神经损伤患者在下肢康复训练过程中的主动参与度,设计了基于人体下肢运动想象与视觉反馈的在线闭环脑机接口,并建立了基于互相关熵诱导度量与子频带分析的改进共空间模式算法,提高人体下肢运动意图的识别率。针对运动想象脑电信号信噪比低和难以精确识别等问题,在传统共空间模式算法基础上,利用互相关熵诱导度量准则改进其目标函数,实现了目标函数中距离项属性的动态调整,降低对噪声的敏感性,提高算法鲁棒性;利用脑电信号不同频段蕴含信息不同的特点,使用9个子频带滤波器对信号进行滤波,对每个子频带信号分别提取特征,并进行特征融合,建立基于互相关熵诱导度量与子频带分析的改进共空间模式算法。其次,基于人体下肢运动想象的脑控试验范式,收集下肢运动想象(空想、脚动和腿动)的脑电数据,采用支持向量机(SVM)建立分类模型,优化设计模型参数。在上述研究基础上,建立了以改进共空间模式为特征提取算法,SVM为分类器的脑机接口。进而,在被试执行运动想象的同时,通过虚拟现实场景中虚拟人物的肢体动作给予用户视觉反馈,构建了闭环的脑机交互系统。通过试验验证了改进共空间模式算法的有效性和闭环脑机接口的可行性,初步实现了闭环脑机交互接口。

关键词：运动想象脑机接口互相关熵诱导度量共空间模式

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下肢康复机器人的主动柔顺自适应交互控制

机器人 2021年第5期43卷 547-556页

作者：梁旭王卫群苏婷婷侯增广何广平任士鑫石伟国北方工业大学北京100144 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心北京100190

为了更好地给患者提供稳定、舒适且具备主动柔顺性的康复训练环境,提出一种基于阻抗参数自适应调节的下肢康复机器人主动柔顺交互控制方案,该方案由外环的阻抗参数调节和内环的轨迹跟踪两部分构成。首先,针对康复训练过程中人体阻抗参... 详细信息

为了更好地给患者提供稳定、舒适且具备主动柔顺性的康复训练环境,提出一种基于阻抗参数自适应调节的下肢康复机器人主动柔顺交互控制方案,该方案由外环的阻抗参数调节和内环的轨迹跟踪两部分构成。首先,针对康复训练过程中人体阻抗参数动态变化的问题,提出了模糊自适应阻抗参数调节器,将人机交互作用力、位置误差与速度误差作为输入,并采用模糊推理实时调整阻尼系数与刚度系数,实现对人体阻抗的自适应。其次,设计了间接自适应模糊控制器,合理构造模糊系统逼近未知非线性系统,对反映患者运动意图的设定轨迹进行稳定跟踪,利用李亚普诺夫分析方法证明了系统的稳定性。最后,通过仿真实验将本文方法与一般的固定期望阻抗参数方法对比,结果表明本文方法下的髋、膝关节轨迹的最大偏差分别降低53.43%和66.87%,验证了所提方法的可行性与有效性。

关键词：下肢康复机器人交互控制柔顺性阻抗控制

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康复机器人的人机交互控制方法

中国科学：信息科学 2018年第1期48卷 24-46页

作者：梁旭王卫群侯增广任士鑫彭亮胡进中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心北京100190 深圳光启高等理工研究院深圳518057

康复机器人是人机强耦合的系统,柔顺、安全的人机交互性能对于改善康复训练效果具有重要意义.现有人机交互控制方法研究主要涉及人体运动意图识别与交互控制策略等方面.人体运动意图识别一般基于生物电信号或交互力/力矩,而交互控制策... 详细信息

康复机器人是人机强耦合的系统,柔顺、安全的人机交互性能对于改善康复训练效果具有重要意义.现有人机交互控制方法研究主要涉及人体运动意图识别与交互控制策略等方面.人体运动意图识别一般基于生物电信号或交互力/力矩,而交互控制策略主要包括虚拟隧道、阻抗控制以及功能性电刺激.稳定、安全的人机交互是确保机器人辅助康复训练顺利执行,避免患者受到二次伤害的必要前提.本文对上述问题进行充分综述,并对存在的问题做了深入分析.

关键词：康复机器人交互控制表面肌电信号脑电信号动力学模型阻抗控制功能性电刺激稳定性

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基于GSM通讯的井盖报警与救援系统

电子制作 2014年第10X期22卷 52-53页

作者：任士鑫李幸一郭晶晶李芝浩李艳峰中南大学湖南长沙410083

本项目采用了GSM模块、STC89S52单片机和上位机等软硬件组合实现一种可靠、高效、低成本的井盖丢失报警与救援系统。出现井盖丢失的情况下,立即启动应急报警装置,第一时间警告来往的行人和车辆,同时发送数据给市政救援部门前来维护,快... 详细信息

本项目采用了GSM模块、STC89S52单片机和上位机等软硬件组合实现一种可靠、高效、低成本的井盖丢失报警与救援系统。出现井盖丢失的情况下,立即启动应急报警装置,第一时间警告来往的行人和车辆,同时发送数据给市政救援部门前来维护,快速恢复安全状态。

关键词：行人安全 GSM通信井盖丢失市政网格城数据采集实时救援

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基于嵌入式食品保存器的研究

电子技术与软件工程 2014年第14期 215-215页

作者：任士鑫李幸一中南大学湖南省长沙市410083

该设计是以单片机STC89C52RC为控制核心,从DS18B20温度检测的数据采集、设定值调整、LED数码管显示电路、报警及输出控制电加热器及制冷等几个方面出发,详细研究和设计了基于单片机的温度控制的各个部分内容,设计了单片机及其外围电路,... 详细信息

该设计是以单片机STC89C52RC为控制核心,从DS18B20温度检测的数据采集、设定值调整、LED数码管显示电路、报警及输出控制电加热器及制冷等几个方面出发,详细研究和设计了基于单片机的温度控制的各个部分内容,设计了单片机及其外围电路,并结合了一套经典的程序算法。

关键词：传感器温度控制 STC89C52

面向私有问答系统的检索增强式大模型稳定输出方法

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计算机科学与探索 2025年第01期 132-140页

作者：李铂鑫小米人工智能实验室中国科学院软件研究所中文信息处理实验室

基于大模型的问答系统受大模型语义不一致性问题的影响，会出现“输出结果不稳定”的现象，从而制约着问答系统的安全性、鲁棒性和可信度，严重影响了用户体验。针对上述问题，提出一种面向私有问答系统的检索增强式大模型稳定输出方法... 详细信息

基于大模型的问答系统受大模型语义不一致性问题的影响，会出现“输出结果不稳定”的现象，从而制约着问答系统的安全性、鲁棒性和可信度，严重影响了用户体验。针对上述问题，提出一种面向私有问答系统的检索增强式大模型稳定输出方法。该方法通过优化提示词，让大模型首先输出num＿k个用户查询的同义查询，然后输出答案；目的是在大模型输出答案时，可以参考已经输出的num＿k个同义查询，从而使大模型的输出结果更加稳定。针对开源大模型因指令理解能力弱而出现的“同义查询生成数目不稳定、输出格式无法解析”等问题，提出通过数据蒸馏的方式，利用闭源大模型自动构建了一个开放域上的检索增强式指令数据集，在该指令集上对开源大模型进行微调。构建了一个私有问答场景下的评估集以验证该方法的有效性。在上述评估集上的实验结果表明，该方法在一致性指标和效果指标上，均显著优于基线方法。与基线方法相比，该方法的一致性指标ROUGE-1、ROUGE-2、ROUGE-L和BLEU分别提升了18.9、30.1、24.5和30.6个百分点，效果指标正确率提升了17.4个百分点。

关键词：大模型检索增强生成大模型稳定性问答系统

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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2025年第01期 158-168页

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建大数据安全技术研究所福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个... 详细信息

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点，这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下，这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此，建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型，提出了基于贪婪随机自适应搜索过程（GRASP）的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点，而是维护路径每个航点采集的节点集合，无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明，GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASPopt具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASPopt相比，GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%，最大提高了14.91%，执行时间平均减少了69%，特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时，GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASPopt。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

重述与赓续:近十年国产动画电影的叙事范式探析

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当代文坛 2025年第1期 140-145页

作者：石竹青任子钰辽宁师范大学影视艺术学院

中国动画艺术诞生之始,便肩负着描绘时代风貌、传递民族情感的重要使命。其特有的想象力,使作品具有能穿越时空的鲜活艺术形态。中国动画的叙事策略决定着动画作品的质量与形态。置身于当下的创作语境,动画从业者们通过对文本与形象、... 详细信息

中国动画艺术诞生之始,便肩负着描绘时代风貌、传递民族情感的重要使命。其特有的想象力,使作品具有能穿越时空的鲜活艺术形态。中国动画的叙事策略决定着动画作品的质量与形态。置身于当下的创作语境,动画从业者们通过对文本与形象、空间及精神价值的创造性续写再述中国故事,其影像表达独具中国美学元素与意境生成,以及烛照历史与现实的伦理与哲思,实现了人生观、价值观乃至世界观的叙事呈现。如何坚守动画艺术的本真与纯粹,勇于探索形式与风格融合的新境界,成为动画创作者们面临的重要课题。

关键词：国产动画文本改编叙事空间时代精神

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晚播对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

麦类作物学报 2025年第1期 89-95页

作者：柳明阳张敏王文政毕经鑫张灵鑫蔡瑞国河北省作物逆境生物学重点实验室河北科技师范学院农学与生物科技学院

为探究冀东地区晚播对强筋小麦植株性状、籽粒产量和品质的影响，选用津农7号和中麦998两个强筋小麦品种为试验材料，设置正常播期(D1)、晚播7 d(D2)、晚播14 d(D3)、晚播21 d(D4)、晚播28 d(D5)共5个播期，分析了晚播后强筋小麦植株性... 详细信息

为探究冀东地区晚播对强筋小麦植株性状、籽粒产量和品质的影响，选用津农7号和中麦998两个强筋小麦品种为试验材料，设置正常播期(D1)、晚播7 d(D2)、晚播14 d(D3)、晚播21 d(D4)、晚播28 d(D5)共5个播期，分析了晚播后强筋小麦植株性状、干物质积累转运、籽粒产量和面粉加工品质的变化，以及冬前积温与小麦产量和品质的关系。结果表明，晚播增大了强筋小麦旗叶面积和分蘖成穗率，降低了株高、干物质积累量及其向籽粒的转运量，最终导致穗数、千粒重和产量下降，其中津农7号和中麦998的产量开始出现显著下降的播期分别为D2和D3。随着播期的推迟，小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间、最大拉伸阻力均呈先升后降的趋势，其中两个品种的蛋白质含量分别在D3和D4下最大，湿面筋含量、面筋指数均在D3下最大，稳定时间、拉伸面积均在D4下最大，最大拉伸阻力分别在D4和D2下最大。经相关性分析，冬前积温与强筋小麦株高和穗数呈极显著正相关(P<0.01),与千粒重和产量呈显著正相关(P<0.05),而与旗叶面积呈极显著负相关(P<0.01),与面筋指数、稳定时间呈显著负相关(P<0.05)。本试验条件下，津农7号达到高产优质的最佳播期为正常播期，中麦998为晚播7 d。综合来看，晚播不利于强筋小麦高产，但适当推迟播期可以增加小麦籽粒蛋白质和湿面筋含量，进而改善营养和加工品质。

关键词：强筋小麦晚播产量品质冬前积温

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