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基于惯性传感器的前庭功能检测系统设计

基于惯性传感器的前庭功能检测系统设计

作者：刘芯宇山东大学

学位级别：硕士

由前庭功能紊乱导致的眩晕症作为第三大临床就诊症状,严重影响人们的正常生活。眩晕症的临床表现为站立不稳、身体自发倾倒、恶心、呕吐等。目前,临床常用的前庭功能检测方法包括视频头脉冲检查、动态视敏度试验、眼震电图检查和冷热水... 详细信息

由前庭功能紊乱导致的眩晕症作为第三大临床就诊症状,严重影响人们的正常生活。眩晕症的临床表现为站立不稳、身体自发倾倒、恶心、呕吐等。目前,临床常用的前庭功能检测方法包括视频头脉冲检查、动态视敏度试验、眼震电图检查和冷热水试验等,这些方法存在操作复杂、检测时间长且仅能检测静态前庭功能等问题,同时在检测过程中患者极易产生头晕、恶心、呕吐等不适症状,增加患者痛苦;另一方面,相关检测仪器安装需要较大空间、安装固定后不易移动,而且成本和维护费用高,加大了患者医疗负担。基于现代科学技术,探寻一种简单、快速、经济且准确的动态前庭功能检测新方法,构建前庭功能识别模型,为临床提供计算机辅助检测手段,具有十分重要的临床意义和社会价值。前庭功能紊乱的临床表现为眩晕和平衡失调等。姿态信号可以反映出人体在行走过程中的平衡状态,进而反映人体的前庭功能状况。本文把惯性传感器引入前庭功能检测,基于动态步态指数中的8种行走方式获取人体姿态信号,并通过特征提取建立特征矩阵,特征评估得到最优特征子集,利用集成学习方法构建了前庭功能识别模型,最后设计前庭功能辅助检测平台,实现了前庭功能的即时检测。本文主要研究内容如下:(1)基于惯性传感器的人体姿态信号采集。设计了一种基于信号采集终端的数据获取方案,其中,信号采集终端由惯性传感器和蓝牙模块组成。采集了 45名前庭功能紊乱患者和30名健康对照者在8种行走方式下的人体姿态信号。其中,惯性传感器由三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计组成,动态步态指数中的8种行走方式包括正常速度行走、变速行走、行走中头部水平转动、行走中头部垂直运动、行走中转身和停止、行走中跨越障碍物、行走中绕过障碍物、上下楼梯,以便获得尽量多的姿态信息。(2)人体姿态信号的处理与特征子集的构建。对信号进行单位换算与合信号处理后,采用最小二乘平滑滤波去除了噪声。基于预处理后的信号,提取了时域、频域和非线性特征,其中时域特征包括均值、方差、均方根、偏度和峰度,频域特征包括直流分量和信号能量,非线性特征包括样本熵和模糊熵;然后采用Relief算法对特征集进行了评估,得出各特征的重要程度,按照不同特征权重对特征赋值,得到了最优特征子集。(3)前庭功能识别模型的构建。采用网格寻优和十折交叉优化算法构建了基于集成学习的前庭功能识别模型。该模型选择支持向量机和随机森林作为元分类器,再利用支持向量机融合元分类器,然后基于组合信号特征对前庭功能进行了识别。(4)辅助检测平台的设计与实现。本文设计了基于惯性传感器的前庭功能辅助检测平台,平台由登录模块、数据接收模块、信号实时显示模块、检测结果和报告输出模块等功能模块组成。经测试,该平台能够初步实现前庭功能的实时准确检测,优化完善后可以用于前庭功能的临床辅助诊断。

关键词：前庭功能惯性传感器集成学习医疗辅助检测平台

数学文化在高中数学教学中渗透的路径与案例分析

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数学文化在高中数学教学中渗透的路径与案例分析

作者：刘芯宇西南大学

学位级别：硕士

随着新一轮课程改革的进一步深入,新课标将数学文化纳入教育体系,并指出课堂教学中渗透数学文化可以提高学生对数学的学习兴趣。新课标强调:“体现数学文化的价值”,这就要求高中数学教师应具备良好的数学文化素养,并能够在课堂教学中... 详细信息

随着新一轮课程改革的进一步深入,新课标将数学文化纳入教育体系,并指出课堂教学中渗透数学文化可以提高学生对数学的学习兴趣。新课标强调:“体现数学文化的价值”,这就要求高中数学教师应具备良好的数学文化素养,并能够在课堂教学中渗透数学文化,让学生学会知识的同时,体会数学学科的魅力,感受学习数学的快乐。本文通过查阅文献,结合问卷调查以及案例分析的方式进行研究。首先从查阅的文献中明确数学文化的定义、内容和研究价值。然后,对丹东市某省级示范性高中和丹东市某普通高中的师生进行问卷调查,了解其对数学文化的掌握现状以及高中数学实际教学中数学文化的渗透情况,利用EXCEL、SPSS等工具对数据进行处理,绘制图表并从教师视角和学生视角进行数据分析。接着,对近五年高考中出现的部分数学文化试题从数学史类、人文发展类、社会生活类、科技创新医疗领域等维度分别进行分析和总结。通过列举近五年高考题目中出现的数学文化题目所占分值,说明数学文化在当今高考中的重要地位和影响,为教师在教育教学中渗透数学文化作以参考。本文第五章梳理了高中数学教材中有关数学文化的内容,并以《祖暅原理与几何体的体积》、《等比数列》和《斐波那契数列的应用》为例,提出数学文化在高中数学教学中渗透的基本途径:在知识生成、解题过程以及研究性学习中渗透数学文化,进一步说明课堂教学中渗透数学文化的实践性。通过本文调查研究得出的结论是:(1)高中数学教师和学生在数学文化知识储备不够且缺乏学习的主动性,不同类型高中存在明显差异。(2)在高中教学中数学教师对数学文化的渗透存在严重形式化且渗透效果不佳。(3)数学文化的渗透不应仅仅停留在课堂教学中,可通过开展数学文化竞赛活动、创立数学社团,开设数学文化特色课等方式实施,从而提高学生数学学习的热情。总之,在新课标、新高考要求下,高中数学教师应该更注重对学生理科思维、理性精神的培养。高中教师在研究教材、考试大纲、课程标准的同时,也应多查阅资料,丰富自己对数学文化的认识,并将其应用于日常教学之中,让学生对数学学习保持热爱,将数学应用于生活,推动人类社会发展。

关键词：数学文化教学案例高中数学

基于环境因素的含风电电力系统优化调度策略研究

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基于环境因素的含风电电力系统优化调度策略研究

作者：刘芯宇上海电机学院

学位级别：硕士

近年来,随着社会经济的发展和能源的快速消耗,环境污染成为我国面临的严重问题。环境资源作为一种公共物品,环境污染问题具有很强的经济负外部性。“双碳”目标之下,电力行业作为主力军应该为此做出努力,实现以新能源为主体的重大转型... 详细信息

近年来,随着社会经济的发展和能源的快速消耗,环境污染成为我国面临的严重问题。环境资源作为一种公共物品,环境污染问题具有很强的经济负外部性。“双碳”目标之下,电力行业作为主力军应该为此做出努力,实现以新能源为主体的重大转型。目前风电等新能源成为关注的热点,大规模的风电并网也给传统的系统调度带来了新的问题,现有的大部分研究都因考虑不全面而体现不出风电的好处,以及储能设备的必要性。为了提高风电的利用率同时减少对环境的污染,本文对基于环境因素的含风电电力系统优化调度策略进行研究。首先,提出在风电功率预测的基础上对风电出力使用拉丁超立方抽样的方法进行抽样,同时采用场景削减技术对风电出力预测场景数目进行削减,以便分析;其次,本文提出了两种优化策略,一种是为了减少碳排放量并将其体现在经济成本中,加入了碳排放交易机制,另一种是加入了储能设备—抽水蓄能电站配合调度,对系统起到削峰填谷的效果,从而减少总煤耗量和碳排放量,达到减少运行经济成本和保护环境的目的;最后,建立了优化调度模型,以系统总运行成本最小为目标函数,加入等式和不等式约束,使用改进的粒子群算法对所建立模型进行求解。结果表明,考虑环境因素引入碳排放交易机制,以及加入抽蓄设备的优化调度模型有效提高了风电的消纳量并降低了环境经济成本。

关键词：风电优化调度环境因素储能设备改进粒子群算法

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孤雄单倍体胚胎干细胞的建立及其应用

中华生殖与避孕杂志 2021年第12期41卷 1053-1061页

作者：刘芯宇李劲松中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所) 上海200031

小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞携带一套来源于精子的遗传物质,与二倍体胚胎干细胞相似,拥有干细胞的自我更新和多向分化等特性,能够在体外长期稳定地培养。重要的是,该细胞能够代替精子在注入到卵母细胞中后,产生半克隆小鼠。因其兼具干细... 详细信息

小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞携带一套来源于精子的遗传物质,与二倍体胚胎干细胞相似,拥有干细胞的自我更新和多向分化等特性,能够在体外长期稳定地培养。重要的是,该细胞能够代替精子在注入到卵母细胞中后,产生半克隆小鼠。因其兼具干细胞和精子特性,故又被称为“人造精子”细胞或者类精子干细胞。将孤雄单倍体胚胎干细胞与CRISPR-Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)等新型基因编辑技术结合起来,能够在细胞水平和动物个体水平进行精准、复杂和高通量的遗传改造,为基因的功能研究提供了强有力的工具。本文综述了孤雄单倍体胚胎干细胞的建立,及其在印记基因功能研究、遗传筛选、人类疾病模拟和蛋白质标签打靶等方面的应用。

关键词：单倍体胚胎干细胞 CRISPR-Cas9 基因编辑遗传筛选类精子干细胞

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成都高新区推进义务教育均衡发展的案例研究

成都高新区推进义务教育均衡发展的案例研究

作者：刘芯宇电子科技大学

学位级别：硕士

2005年国家教育部的《关于进一步推进义务教育均衡发展的若干意见》正式被印发出来,经2006年多次修订后,法律条文中出现了义务教育均衡地发展和规划,各级人民政府在国内推动义务教育均衡发展这个任务中,究竟应该承担什么样的的法定职责... 详细信息

2005年国家教育部的《关于进一步推进义务教育均衡发展的若干意见》正式被印发出来,经2006年多次修订后,法律条文中出现了义务教育均衡地发展和规划,各级人民政府在国内推动义务教育均衡发展这个任务中,究竟应该承担什么样的的法定职责也特别明确了,这样一来,提供了义务教育的均衡发展建设重要法律政策保障;在党的十九大工作报告中,强调不断大力推进义务教育公平,尽力去使得让每一个中国适龄的少年儿童都能真正地享有高质量的且均衡的义务教育。近年来,成都在抓住“东进中优”三大战略发展机遇的同时,在建设打造国家重点自主研发创新技术示范区、国际高等创新技术创造交流中心几大总体战略思路下,成都高新区深入实施推进义务教育朝着均衡化的反向发展,促进高新教育事业的高位、优质、均衡化和特色教育发展战略迈向更加坚实新台阶。高新区还将区域统筹持续推进专项教育改革试点措施,扎实加快落地,实施三区统筹推进城乡公共教育资源综合管理改革,加快推动构建南区、西区与东区学校区域发展战略共同体,提高全区教育资源均衡合理配置及利用水平的提升,高新南区、高新西区、高新东区三区协同发展。区内涵盖了成都高新技术产业云集区域的学校,国际化学校,农迁社区学校,东区的部分乡镇或农村学校,区内学校类型呈现多样化态势,作为教育均衡区域发展,取得了非常醒目的进步,具有典型性。本文选择了成都高新区推进义务教育均衡发展的政策、措施为案例进行深入研究,文献研究法、比较研究、案例研究和经验总结的研究方式方法,了解现状、明晰措施、总结成效,通过理论研究与实例研究的结合,得出区域义务教育均衡发展的理论成果,并推论出促进区域内义务教育均衡发展的经验和启示。本文共三部分为八个主要章节:第一章节,是本文绪论部分。论述了本论文课题研究的历史背景和主要研究目的意义,相关的参考文献资料综述,以及所使用到的研究方法。同时明确界定了相关概念的基本涵义,阐述了本论文研究理论意义及研究所能被借鉴到的实践意义。第二章节,成都高新区推进义务教育均衡发展的研究价值。首先分析了回顾了我国推进义务教育均衡发展的历程与趋势,阐述了成都市推进义务教育均衡发展的现状,进而对成都高新区义务教育均衡发展为例的典型性进行了分析。第三章节,从发展概况、主要成绩、关键因素对成都高新区推进义务教育均衡发展进行了案例描述。第四章到第六章,从“受益均等”、“投入均等”、“机会均等”三个方面,全面进行了成都高新区义务教育均衡发展的案例分析。第七章节,总结了成都高新区推进义务教育均衡发展的研究启示。第八章阐述了本文的研究结论。本文以成都高新区为实例进行分析,对通过对高新区义务教育发展历史的追溯和对现实的考察,在贯彻落实国家政策的同时完善地区政策体系,拟为其他各区域推动义务教育均衡发展提供借鉴与启示。

关键词：义务教育均衡发展成都高新区

L-选择蛋白与小鼠肝癌细胞Hepal-6淋巴道转移潜能的相关性

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L-选择蛋白与小鼠肝癌细胞Hepal-6淋巴道转移潜能的相关性

作者：刘芯宇大连医科大学

学位级别：硕士

选择蛋白(Selectin)是一类和白细胞的运行密切相关的C类动物凝集素家族。包括E-、P-、L-选择蛋白三个成员,它们是分别存在于激活的血管内皮细胞表面、血小板和白细胞表面的黏附分子,其表达有严格的细胞特异性。其中L-选择蛋白在大部分... 详细信息

选择蛋白(Selectin)是一类和白细胞的运行密切相关的C类动物凝集素家族。包括E-、P-、L-选择蛋白三个成员,它们是分别存在于激活的血管内皮细胞表面、血小板和白细胞表面的黏附分子,其表达有严格的细胞特异性。其中L-选择蛋白在大部分白细胞表面持续表达。L-Selectin为Ⅰ型跨膜糖蛋白,其N-末端的C型凝集素样结构域,又称糖识别域,以及表皮生长因子样结构域与其生物学功能密切相关。L-Selectin在循环系统发挥重要作用,如淋巴细胞的“归巢”,炎症反应中炎症细胞的聚集和渗出等。肿瘤的淋巴道转移和淋巴细胞的“归巢”现象有相似之处。此外,新近发现,甘露糖受体(mannose receptor, MR)作为新发现的L-Selectin受体可能与肿瘤的淋巴道转移相关。MR表达在淋巴管内皮上,它通过与淋巴细胞表面的L-Selectin相互识别而介导淋巴细胞黏附在淋巴管内皮上。可以设想,如果在肿瘤内的淋巴管内皮上有MR的表达,那么MR就可能介导肿瘤细胞黏附在淋巴内皮上。但是关于肿瘤细胞的黏附特性和转移能力之间的关系还缺乏大量的实验来检测。实验目的:本文选取小鼠肝癌细胞Hepa1-6为研究对象,通过L-选择蛋白与小鼠淋巴结体外黏附实验,分析L-选择蛋白与肿瘤淋巴道转移间的相关性;并检测L-选择蛋白与甘露糖受体(MR)的体外黏附,分析L-选择蛋白与其配体-甘露糖受体(MR)间相互作用对肿瘤细胞转移能力的影响等。实验方法:构建含有L-选择蛋白的重组载体pcDNA3后转染小鼠肝癌细胞Hepa1-6,筛选获得稳定表达L-选择蛋白的细胞株。采用免疫组化、免疫荧光、RT-PCR、流式细胞技术等,辅之以体外黏附实验分析肝癌细胞Hepa1-6表面L-选择蛋白的表达情况、L-选择蛋白与其配体-甘露糖受体(MR)间相互作用对肿瘤细胞转移能力的影响等,从而深

关键词： L-选择蛋白肿瘤转移 Hepa1-6细胞 MR

石墨烯增强Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金复合材料的组织与性能研究

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石墨烯增强Fe50Mn30Co10Cr10高熵合金复合材料的组织与性能研究

作者：刘芯宇西南交通大学

学位级别：硕士

做为二十一世纪新发现的材料,石墨烯在力学,电学和热力学等方面表现出了较高的性能,因此可以用作其他材料的增强相,制备出具有优异性能的复合材料。目前还没有关于使用球磨法制备石墨烯/高熵合金复合材料的报道,本文选择了厚度在40纳米... 详细信息

做为二十一世纪新发现的材料,石墨烯在力学,电学和热力学等方面表现出了较高的性能,因此可以用作其他材料的增强相,制备出具有优异性能的复合材料。目前还没有关于使用球磨法制备石墨烯/高熵合金复合材料的报道,本文选择了厚度在40纳米,大小在50微米,层数小于20层的石墨烯纳米片和一定配比的Fe、Mn、Co、Cr单质粉末,采用粉末冶金的方法制备石墨烯增强FeMnCoCr合金复合材料,研究了合金粉末的机械合金化行为和微观结构,并对复合材料块体的微观组织,拉伸,压缩,摩擦磨损性能进行了研究。实验结果表明,当球磨时间不断延长,合金化程度不断增加,合金粉末平均晶粒尺寸减小,晶格应变增大,合金粉末先是被破碎变小,随后又逐渐增大变为片层状。通过测试表明,当球磨时间达到50小时,Fe、Mn、Co、Cr四种元素分布均匀且基本成比例;合金粉末的晶体结构为单一的FCC固溶体,表明粉末已经完全合金化。复合材料烧结后,块体仍是FCC结构固溶体,且晶粒发生细化。测试表明,复合材料的密度随着石墨烯含量的增多而降低,而材料硬度随着石墨烯的增多先增加后降低。拉伸和压缩试验表明,石墨烯含量的变化对复合材料的性能有显著影响。合金的强度增大,同时塑性降低,但值得注意的是当石墨烯添加量达到0.4%时材料的压缩性能最好,此时的强度和塑性都有提高。扫描电镜发现复合材料拉伸断口发现有大量细密的韧窝,表明材料主要断裂机制是韧性断裂。通过电子背散射衍射发现,材料中具有一定的再结晶组织,随着应变的增大,材料中的孪晶也随之增多。同时在拉伸的过程中小角度晶界增多,但极图和反极图表明晶粒的旋转没有规律,未形成明显的择优取向,最后因为多晶材料内部晶粒运动的不协调而导致了应力集中使得材料断裂。摩擦实验表明,FeMnCoCr高熵合金平均摩擦系数在不同载荷下基本一致。而添加石墨烯使得摩擦系数降低62%,达到0.11,但是继续增加石墨烯对摩擦系数没有明显的改变。通过扫描电镜对磨痕的观察发现,复合材料存在磨粒磨损、疲劳磨损与氧化磨损。对磨痕二维轮廓的表征和计算发现材料的磨损量随石墨烯含量的增加明显下降,石墨烯的添加能够起到优良的耐磨减摩作用。综合分析认为,当石墨烯含量为0.4wt.%时,高熵合金复合材料具有良好的压缩性能与优异的耐磨减摩性能。

关键词：复合材料石墨烯高熵合金机械合金化耐磨减摩

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昌吉州乡村旅游发展研究

昌吉州乡村旅游发展研究

作者：刘芯宇石河子大学

学位级别：硕士

乡村旅游作为一种新的旅游形式,对于我国的旅游业的发展,具有实际的研究意义。近年来昌吉州的乡村旅游发展迅速,对新疆旅游业发展起到了一定的促进作用。但是,由于昌吉州的乡村旅游还处于发展的初级阶段,缺乏理论指导,乡村旅游的综合吸... 详细信息

乡村旅游作为一种新的旅游形式,对于我国的旅游业的发展,具有实际的研究意义。近年来昌吉州的乡村旅游发展迅速,对新疆旅游业发展起到了一定的促进作用。但是,由于昌吉州的乡村旅游还处于发展的初级阶段,缺乏理论指导,乡村旅游的综合吸引力和旅游企业的竞争力不足,未能将昌吉州的旅游资源优势转化为经济优势,这都阻碍了昌吉州乡村旅游的发展。乡村旅游业的发展迫切需要科学的理论进行指导。本文以旅游经济学理论和可持续发展理论为基础,运用文献分析法、调查法和跨学科分析法对昌吉州乡村旅游的发展条件和发展方向进行分析,提出其发展模式及系统化建设的措施建议。通过对国内外乡村旅游研究的总结,以及对昌吉州的自然地理、旅游资源和乡村旅游的发展现状进行分析,根据昌吉州的区域特征,对发展模式及其产生的效应进行分析,并提出昌吉州乡村旅游的发展对策及措施建议。昌吉州乡村旅游有广阔的市场前景和发展空间。在发展过程中,应遵循可操作性和可持续发展的原则,优化乡村旅游服务产业要素,加大市场开发和宣传促销力度,做好乡村旅游生态环境和社会文化的保护工作,完善乡村旅游的管理和保障体系,利用昌吉州的特色的农业资源和景观资源,进行科学规划和合理开发,推动昌吉州的乡村旅游向前快步发展。

关键词：昌吉州乡村旅游发展模式效应分析

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高职高专学生课余时间的利用现状调查分析

甘肃高师学报 2022年第2期27卷 106-110页

作者：颜鲁林刘芯宇连玉平甘肃中医药大学定西校区理科教学部甘肃定西743000

以甘肃省同一校区的M高等专科学校和N本科学校的专科学生为研究对象,采用问卷调查、访谈等方式,有机结合定性与定量的研究方法,对高职高专学生课余时间的利用现状进行深入研究,发现存在的问题,并且对学生自我监控和学校管理两方面提出... 详细信息

以甘肃省同一校区的M高等专科学校和N本科学校的专科学生为研究对象,采用问卷调查、访谈等方式,有机结合定性与定量的研究方法,对高职高专学生课余时间的利用现状进行深入研究,发现存在的问题,并且对学生自我监控和学校管理两方面提出了对策和建议.

关键词：高职高专学生课余时间时间管理自控力