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基于深度学习的运动想象脑电信号分类算法研究

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基于深度学习的运动想象脑电信号分类算法研究

作者：佟歌哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)技术是一种不依赖除大脑以外的肌肉和神经,在大脑与计算机或其它电子设备之间建立直接交流的人机交互技术。该技术的应用前景广阔,包括帮助残障人士进行康复治疗,加速人类对大脑的探索,快速进行... 详细信息

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)技术是一种不依赖除大脑以外的肌肉和神经,在大脑与计算机或其它电子设备之间建立直接交流的人机交互技术。该技术的应用前景广阔,包括帮助残障人士进行康复治疗,加速人类对大脑的探索,快速进行目标检测等不同应用方向,是一项值得深入研究的课题。根据脑电信号(Electroencephalogram,EEG)产生方式的不同BCI系统有着不同的分类,本文研究的是自发式BCI中的运动想象(Motor Imaginary,MI)系统,即受试者在内心反复想象肢体运动但实际保持静止,采集该过程中大脑皮层产生的脑电信号,分析其携带特征从而对不同想象任务进行分类。目前,以运动想象EEG信号作为待分类信号的BCI系统大多按照手动选择特征明显的导电极通道(C3,C4区域附近通道)进行预处理,在选取的通道上寻找适合的特征提取算法,根据提取的特征在多种不同的分类算法中选择效果最佳分类器的步骤进行BCI系统的设计。该方式在单名受试者EEG信号的二分类问题上准确率普遍集中在72%-85%之间,但是存在选择通道凭经验、特征提取不完全、不同受试者差异大等多种问题。针对这些问题本文选择可以从数据中自动学习特征并进行分类的深度学习算法进行研究,实验只需设计一个分类器且无需手动选择通道,简化了BCI系统的设计流程。本文的工作主要分为三部分。第一部分深入系统的了解了运动想象脑电信号产生的机制和特性,并由此设计EEG信号的采集实验。对采集到的EEG信号进行简单的时域分析、频域分析、及时频分析。剔除异常样本后采用小波重构的方式对运动想象EEG信号的特定频段进行提取;第二部分本文根据运动想象脑电信号的特点着重探讨了卷积神经网络(CNN)及长期短期记忆网络(LSTM)两种分类算法。本文在深入的分析了选择该算法的原因后,设计了多种不同的网络结构并分别在单人和多人上进行训练。通过对实验结果的分析选择最优的网络结构,并尝试分析该结构效果相较其他结构有优势的原因;第三部分采用了一种综合时域、频域及空域的脑电信号处理方法。该方法用于分析由脑电信号按时间顺序转化成的一系列功率谱图,将CNN算法与LSTM算法结合提取更全面的特征。实验发现该算法在单人和多人训练的分类准确率上都有很大的提升,具有更好的鲁棒性。该方法可作为通用的EEG信号处理方法,为脑电信号的分类提供了一种新颖的思路。

关键词：脑机接口小波重构深度学习卷积神经网络长期短期记忆网络

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升压站智能机器人巡检技术研究与应用

电力设备管理 2023年第6期 298-300页

作者：蔡翔郑洪新何鹏李闯佟智明霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司D厂国电投内蒙古能源有限公司电力分公司D厂

现阶段,对升压站巡检以传统的人工巡检模式为主,主要存在安全性差、工作量大、巡检效率低等问题,导致设备隐患不能及时被发现。因此,建立升压站全自动巡检系统迫在眉睫。为了有效解决传统巡检模式中存在的问题,本文对智能机器人巡检技... 详细信息

现阶段,对升压站巡检以传统的人工巡检模式为主,主要存在安全性差、工作量大、巡检效率低等问题,导致设备隐患不能及时被发现。因此,建立升压站全自动巡检系统迫在眉睫。为了有效解决传统巡检模式中存在的问题,本文对智能机器人巡检技术进行了研究,阐述了智能巡检机器人的系统结构组成,并详细分析了智能巡检机器人的软件系统、供电系统等部分,旨在有效提升巡检自动化的程度以及故障处理的效率。

关键词：升压站智能巡检机器人

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基于J2EE的税企互动平台的设计与实现

基于J2EE的税企互动平台的设计与实现

作者：佟文娟吉林大学

学位级别：硕士

本文设计一个税企互动平台,本系统的设计是基于J2EE框架的,所使用的语言为Java语言,系统的后台数据库为Oracle数据库。此平台在功能上分为8个模块,分别是信息制作管理、查询统计、手机短信管理、信息报送管理、网上调查管理、先进表扬... 详细信息

本文设计一个税企互动平台,本系统的设计是基于J2EE框架的,所使用的语言为Java语言,系统的后台数据库为Oracle数据库。此平台在功能上分为8个模块,分别是信息制作管理、查询统计、手机短信管理、信息报送管理、网上调查管理、先进表扬管理、办税日历管理和系统管理。平台能够实现对纳税人的政策法规、通知通告的主动推送服务,对纳税人开展人性化的催报催缴、短信提醒服务,为纳税人提供权益保护、纳税咨询的个性化渠道,提高纳税服务质量,加强税务部门与纳税人的沟通与互动,实现税企双方的和谐发展。在平台开发之前对税企互动平台进行了需求分析,分析了系统的总体功能、用户权限和用例,为后续的设计做准备。系统的用户主要有自治区地税局系统管理员,各地、州、市系统管理员和区局机关税企平台操作人员。根据系统的需求分析选择了系统开发的关键技术。根据需求分析对税企互动平台进行设计,首先设计税企互动平台的架构、网络数据交互。税企互动平台的架构分为三个层次,分别是基础设施层、业务逻辑层和应用层。基础设施层主要是指对税企互动平台起支撑作用的设施。业务逻辑层主要是平台的主要业务逻辑。应用层是用户与平台交互的窗口。接下来设计平台的数据库,分别从平台的两类用户出发设计平台的工作流程,最后详细设计平台的时序图。最后对税企互动平台的实现和测试。在实现的过程中主要对信息制作管理模块、手机短信管理模块、查询统计模块、信息报送模块进行界面的实现和主要类的实现。实现完成之后对税企互动平台进行功能测试。税企互动平台搭建,为纳税人提供公平的税收环境。加强企业之间的互动,推动企业信息共享与协作发展,协调经营行为,推进企业自我调节、约束、管理,避免不正当竞争,维护企业的自身利益,共同发展。此平台的搭建能够保护纳税人的权益。

关键词：税企互动 J2EE Java语言 Oracle数据库

信息加工理论在大学英语词汇教学中的实证研究

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信息加工理论在大学英语词汇教学中的实证研究

作者：佟芳渤海大学

学位级别：硕士

大学英语教学大纲要求培养学生听、说、读、写、译五方面的能力，而这五方面能力的提高都和词汇教学有着密不可分的联系，所以词汇教学在英语教学中占有很重要的位置。自二十世纪七十年代以来，研究信息加工的心理学家在研究人类的学习... 详细信息

大学英语教学大纲要求培养学生听、说、读、写、译五方面的能力，而这五方面能力的提高都和词汇教学有着密不可分的联系，所以词汇教学在英语教学中占有很重要的位置。自二十世纪七十年代以来，研究信息加工的心理学家在研究人类的学习和记忆时，运用电脑加工信息的过程作比拟，把人类的学习过程看成信息加工过程。信息加工理论认为，记忆就是对信息的编码。如果信息受到注意则进入短时记忆，以语义的形式存储，经过复述，精细加工，组织编码等，进入长时记忆。信息加工的认知学习观认为，人类认知过程的本质是信息加工过程,因而英语词汇学习的过程就是信息加工过程。本文主要以加涅提出的信息加工学习理论为依据，对英语词汇加工的不同阶段使用的不同记忆策略进行了研究，使学生学会了在词汇加工的不同阶段使用恰当的策略记单词，也就是说使学生在学习英语单词时，对单词进行加工，即，注意—形式加工—深层加工—输出加工。本文通过实验探讨了如何将这一理论应用到大学英语词汇教学的实践中。作者提出以下三个问题：(1)学生的词汇水平能得到提高吗？（2）学生能获得更加有效的学习策略吗？（3）学生英语词汇学习的兴趣能得到提高吗？本实验以渤海大学文理学院非英语专业大四两个班的64名学生为研究对象进行研究。在实验前对两个班的学生进行一次问卷调查以了解学生的词汇学习策略使用情况。实验后使用同样的问卷仅对实验班的学生进行调查来了解经过一学期的训练之后，学生的策略使用情况有所提高。作者在实验前后还进行了词汇水平测试证明是否在信息加工理论的指导下学生的词汇水平能得到了提高。实验后作者还在实验班抽取10名学生进行了一次访谈以了解经过一学期的学习后学生对英语词汇学习的兴趣是否得到了提高。对实验数据进行收集和分析后，作者得出以下结论：（1）学生的词汇水平得到提高（2）学生获得了更加有效的学习策略（3）学生的英语词汇学习兴趣得到了提高。最后，作者提出了几点教学建议，希望有助于词汇教学的进一步发展。

关键词：加工信息加工词汇教学学习策略

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基于出租车GPS数据的城市公交线网优化

基于出租车GPS数据的城市公交线网优化

作者：李汝佟电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息通讯技术和交通系统的日益复杂,各大城市普遍面临着交通拥堵的问题,严重影响人们的日常出行和生活,而发现城市交通的潜在问题帮助我们提出新的城市交通规划方案,从而缓解城市交通拥堵现状。出租车和公交车都是城市交通的重要组... 详细信息

随着信息通讯技术和交通系统的日益复杂,各大城市普遍面临着交通拥堵的问题,严重影响人们的日常出行和生活,而发现城市交通的潜在问题帮助我们提出新的城市交通规划方案,从而缓解城市交通拥堵现状。出租车和公交车都是城市交通的重要组成部分,是人们出行的重要交通方式。由于现有公交线网的不足,城市居民往往选择乘坐出租车出行。如何优化公交线网已经成为交通系统迫切需要解决的问题。出租车GPS数据蕴含了城市居民连续型时空轨迹信息。通过分析大量的出租车GPS数据,我们能够感知城市道路的交通状态、拥堵状况、热点区域和城市居民的出行状况。根据居民的出行状况,分析现有公交线网的不足,再结合热点区域优化公交线网,就可以尽量满足城市居民的出行需求。本文利用出租车GPS数据分析城市交通状态,从居民公交需求角度考虑进行公交线路的调整和增加。通过与现有公交线路对比,调整后的公交线路达到优化目的。本文主要内容与成果为:1.出租车GPS数据预处理与分析本文将网上开源的深圳市出租车GPS数据进行预处理,并将其与GIS地图匹配,以此来感知城市道路的交通状况。在此基础上,通过聚类算法进行交通小区划分,本文得到乘客出行的OD矩阵、乘客出行时间分布、乘客出行空间分布,并据此提出交通拥堵判断的指标,进行交通拥堵监测、预测乘客出行的热点区域。2.公交用户出行需求预测本文利用出租车GPS数据分析城市居民的出行信息,在分析处理出租车GPS数据时得到了乘客出行的OD矩阵,根据乘客的OD矩阵结合四阶段法对城市交通发生量进行预测。3.公交线网的优化本文提出公交线网的优化目标和评价指标,通过对比现有的公交线网,找出现有公交线网中不合理的线路,并进行调整优化,最后给出评估。

关键词：出租车 GPS数据需求预测公交线网优化

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水稻育秧棚内环境温度预警信息发布系统

水稻育秧棚内环境温度预警信息发布系统

作者：佟昱沈阳农业大学

学位级别：硕士

随着信息技术的不断发展,利用信息技术来进一步加强与发展现代农业已成为当今世界中农业发展的一大态势。预警信息系统与农业知识相结合的决策机制,有广阔的应用发展前景。本研究针对当前农民信息获取滞后,迫切希望能够及时快速地获取... 详细信息

随着信息技术的不断发展,利用信息技术来进一步加强与发展现代农业已成为当今世界中农业发展的一大态势。预警信息系统与农业知识相结合的决策机制,有广阔的应用发展前景。本研究针对当前农民信息获取滞后,迫切希望能够及时快速地获取农业气象灾害信息,以期能及时采取防御措施、规避灾害风险的现实需求,构建了水稻育秧棚内环境温度预警信息发布系统。该系统按下列流程实现:(1)基于MVC的框架,结合使用J2EE、Mysql、bootstrap、tomcat进行开发。构建了农业预警信息发布系统的基本框架,该系统具有对数据收集、处理、决策、发布的功能,可实现农业预警信息的收集及发布,本系统具有提高预警的时效性与决策性的优点。(2)应用沈阳农业大学南地水稻育秧棚内、外的环境温度观测数据,构建了育秧棚内、外的环境温度的关系模型,制定了发布高温预警的临界条件。将构建的水稻育秧棚内、外环境温度的关系模型嵌入到预警信息发布系统中,构建了水稻育秧棚内环境温度预警信息发布系统,验证了系统的实用性,稳定性及可扩展性。本系统基于B/S、JSP、MVC、进行开发设计,可在多平台操作,有利于系统的维护与扩展。本系统采用用户信息权限管理方式,提高了系统的安全性。系统的界面简洁、友好,利于农民、科研人员、专家理解,可操作性强。该系统为农民及时获取农业气象灾害信息提供了顺畅的途径,这对于及时地采取防御措施,减少农业气象灾害损失具有重要的作用。

关键词：预警信息发布系统农业信息化 J2EE 水稻育秧期

从卷阿到泰山——谈中国风景名胜地四位一体的传统和特点

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中国园林 1991年第4期7卷 13-14,50页

作者：佟裕哲西安冶金建筑学院建筑系景园研究室

风景的概念,来自国土土地的地貌,当人们用自然地理(或地文学)的和环境的特征去描述和观察时,土地地貌中具有美学品格的部分便成为风景了。不同国家及民族的土地,均有着自己所处的地貌和风景特征.当文化发展到一定高度时(如英国哲学家培... 详细信息

风景的概念,来自国土土地的地貌,当人们用自然地理(或地文学)的和环境的特征去描述和观察时,土地地貌中具有美学品格的部分便成为风景了。不同国家及民族的土地,均有着自己所处的地貌和风景特征.当文化发展到一定高度时(如英国哲学家培根所讲的“文明人类,先建美宅,营园较迟,可见造园比建筑更高一筹”),各国民族或不同的宗教观,都会认识到他们国土上的风景地,是生活中不可缺少的,或者成为他们生活中的最佳环境。西方《圣经》中所描绘的伊甸乐园,中国神话中和民间流传的“上有天堂(指王母娘娘的瑶池,在人间则指新疆的天池),下有苏杭”,以及中国道教的“仙境”,佛教的极乐世界,以及宋好问,王维的辋川别墅。

关键词：中国风景名胜区四位一体特点自然风景区

多杀性巴氏杆菌毒素单克隆抗体阻断ELISA检测方法的建立及应用

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多杀性巴氏杆菌毒素单克隆抗体阻断ELISA检测方法的建立及应用

作者：佟佳音南京农业大学

学位级别：硕士

产毒素型多杀性巴氏杆菌（Toxigenic Pasteurella multocida,T+Pm）是一种两极着染的革兰氏阴性短杆菌,是畜禽一种重要的病原菌。该菌感染不仅可导致多种动物发病,也可感染人。猪进行性萎缩性鼻炎（progressive atrophic rhinitis,PAR... 详细信息

产毒素型多杀性巴氏杆菌（Toxigenic Pasteurella multocida,T+Pm）是一种两极着染的革兰氏阴性短杆菌,是畜禽一种重要的病原菌。该菌感染不仅可导致多种动物发病,也可感染人。猪进行性萎缩性鼻炎（progressive atrophic rhinitis,PAR）主要由T+Pm引发,其对猪鼻甲骨造成的损害不可逆转。自19世纪30年代人们首次发现Pm后,其已在养猪业发达的各个国家和地区广泛流行。由于它可与多种病原菌协同作用,从而导致猪群呼吸道疾病的发病率和死亡率也随之上升。T+Pm的ToxA基因编码的可分泌的多杀性巴氏杆菌毒素（Pasteurella multocida toxin,PMT）是诱发PAR的主要原因之一。通过单独接种PMT,可以在实验猪中完整的复制PAR的症状。它抑制成骨细胞分化并促进骨骼再生,从而介导PAR。目前诊断PAR的方法,主要是针对PMT抗体的检测。但由于PMT全蛋白不稳定和易降解的特性,对于后续试剂盒的开发影响很大。早在1991年,Petersen和Nielsen等人通过截短表达不同长度的PMT探究其免疫原性。结果表明PMT的C端是其免疫原性的主要组成部分。所以本研究采用截短表达rPMT-C端蛋白免疫小鼠制备单克隆抗体从而建立PMT抗体的阻断ELISA方法。具体研究如下:***-C端截短蛋白单克隆抗体的制备本研究采用实验室建立好的含质粒pET32a-toxC的大肠杆菌,经过复苏后进行大量表达纯化得到rPMT-C端蛋白,经弗氏佐剂乳化后免疫6只BALB/c小鼠。经3次免疫后通过间接ELI S A方法筛选出抗体效价最高的小鼠进行冲击免疫。使用该小鼠脾细胞与SP2/0细胞进行融合以及3次亚克隆之后,制备出9株可以稳定分泌单抗的杂交瘤细胞株。分别命名为 3E3、4H2、7A3、4H6、11B2、9G1、12F4、8G5和6A3。上清效价分别为 1:12800、1:12800、1:6400、1:12800、1:12800、1:3200、1:1600、1:800和1:6400。叠加ELISA结果表明9株单抗针对的抗原表位相同。进一步Western blot结果显示rPMT-C端蛋白可与单抗3E3上清发生反应,表明特异性良好。3E3单抗10代内稳定性良好。亚型鉴定结果表明单抗3E3属于IgG1亚类,轻链为κ链。将单抗3E3杂交瘤细胞腹腔注射提前一周用灭菌液体石蜡处理的小鼠制备腹水,测得效价为1:102400。将采集好的腹水委托钟鼎生物公司进行纯化和HRP标记,得到可以与rPMT-C端蛋白特异性反应的酶标记单克隆抗体。2.多杀性巴氏杆菌毒素阻断ELISA检测方法及初步应用本研究应用重组的rPMT-C端蛋白为包被抗原,以HRP标记的3E3单抗为检测抗体,通过条件优化,建立了多杀性巴氏杆菌毒素抗体的阻断ELISA检测方法。经过实验优化得到的条件为:2μg/mL的抗原包被浓度;封闭液为2%的BSA,封闭时间37℃、3h;待测样品最佳稀释比1:1,37℃孵育0.5h;酶标单抗作用时间为37℃、0.5h,其最佳稀释浓度为1:2000;最佳显色时间10min。使用该方法对临床50份PMT阴性血清进行检测并统计分析,使用该检测方法检测血清,当PI≥51.51%判定结果为阳性;当PI≤44.89%判定结果为阴性;当44.89%＜PI＜51.51%时,判定结果为可疑。应用该方法对临床74份已经通过间接ELISA检测确定阳性的样品进行检测,可知阻断ELISA的敏感性为90.5%;使用该方法检测临床HPS、Bb、APP、ASFV、PRV、PCV2、PRRSV、CSFV 阳性猪血清后计算得到PI值均≤44.89%,说明该方法特异性优良。批内与批间重复实验,经计算CV均小于10%。由此可见该检测方法特异性好、灵敏度高且重复性强。应用该方法对实验室保存的部分华东六省一市猪场的血清进行检测,阳性率为16.16%。其中福建省某猪场检测阳性率高达76.47%,表明我国仍存在较为严重的猪群T+Pm感染情况。综上,rPMT-C端蛋白单抗的制备以及后续阻断ELISA检测方法的建立对于临床上快速大量检测T+Pm感染的猪群有很大的意义,也为后续PAR的防控和净化提供了重要的科学支持。

关键词：猪进行性萎缩性鼻炎产毒素型多杀性巴氏杆菌 rPMT-C端蛋白单克隆抗体阻断ELISA

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含三嗪环结构聚合物常压合成新方法探索研究

含三嗪环结构聚合物常压合成新方法探索研究

作者：佟俊大连理工大学

学位级别：硕士

杂环聚合物由于其优异的耐热性能、高力学强度和优良的耐化学溶剂性等特点,备受国内外研究学者的关注,成为了研究的热点。其中,由芳香二腈单体聚合制得的含三芳基均三嗪环结构的聚-1,3,5-三嗪,具有优异的耐热性能,但其聚合反应条件苛刻... 详细信息

杂环聚合物由于其优异的耐热性能、高力学强度和优良的耐化学溶剂性等特点,备受国内外研究学者的关注,成为了研究的热点。其中,由芳香二腈单体聚合制得的含三芳基均三嗪环结构的聚-1,3,5-三嗪,具有优异的耐热性能,但其聚合反应条件苛刻,需在高温高压催化剂作用下进行,限制了其实际应用。本文探索在常压条件下实现含三嗪环结构聚合物的合成,拓展其应用领域。本文首先以芳香单腈为原料,氯化锌等催化作用下,常压合成了一系列均三嗪衍生物,利用FT IR、H-NMR等波谱方法表征其结构。证明其结构正确。由对苯二腈在上述相同条件下制备了一种聚-1,3,5-三嗪聚合物,并利用FT IR对其结构进行了表征,利用DSC、TGA和DTG研究了其热稳定性能和耐热氧化性能,以及聚合反应温度对聚合物热性能的影响。结果表明升高聚合反应温度有利于提高聚合产物的热稳定性。然后对在常压条件下合成含三嗪环结构聚合物的工艺条件进行了详细地研究,考察了单体活性、催化剂种类及其活性以及反应温度、反应时间对反应的影响。结果表明,选择带邻对位吸电子官能团的芳腈单体,采用固相反应体系,以氯化锌或复合催化剂ZnClCe(SO)(NH)2SO催化下,适当提高催化剂浓度,在较高反应温度(320℃)或分阶段保温(既在295℃反应12 h,然后在365℃反应36 h),反应48 h,反应产率最高可达82%。同时自主采用碳碳偶联反应合成了联苯二腈单体,利用FT IR、1H-NMR和GC-TOF等波谱方法验证了产物结构。并对合成、纯化工艺进行了探讨,最后,以联苯二腈为原料,在优选反应体系中进行聚合反应,得到含联苯结构的聚-1,3,5-三嗪。实验结果表明,配比(氯化镍:三苯基膦:锌粉:溴化钠:反应物=1:7.5:30:4.5:12.5),反应时间取4小时,后处理用800mL水洗后,用70mL正庚烷清洗,之后用30mL正庚烷清洗2-3次,反应的最终产率较高。红外光谱表明聚合产物与预期结构一致。

关键词：三芳基三嗪环芳腈单体联苯二腈