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基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法研究

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基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法研究

作者：叶毅嘉南昌航空大学

学位级别：硕士

差异蛋白质点提取是蛋白质组学的重要研究方法之一,是凝胶图像分析的关键技术,能为药物研制、环境污染分析和疾病诊断提供重要依据,而蛋白质点检测是差异蛋白质点提取的核心步骤。针对现有的蛋白质点检测方法检测效率不高的问题,本文根... 详细信息

差异蛋白质点提取是蛋白质组学的重要研究方法之一,是凝胶图像分析的关键技术,能为药物研制、环境污染分析和疾病诊断提供重要依据,而蛋白质点检测是差异蛋白质点提取的核心步骤。针对现有的蛋白质点检测方法检测效率不高的问题,本文根据GPU统一计算架构(CUDA,Compute Unified Device Architecture)模型,利用GPU并行线程特点,对2D-GEL图像蛋白质点检测方法进行快速实现方法研究,主要研究内容和成果如下:(1)概述了CUDA高性能并行计算体系。首先简叙了CUDA程序的构成和CUDA协同计算机制;其次详细阐述了CUDA软件和硬件体系;再次介绍了CUDA线程模型;最后对CUDA存储器结构的相关知识进行了总体介绍。为凝胶图像预处理和蛋白质点检测的CUDA并行化实现做知识储备。(2)研究了基于CUDA的凝胶图像预处理快速实现方法。首先采用并行化非局部均值算法(NLM,Non-Local Means)对凝胶图像进行滤波处理;其次为校正凝胶图像背景因素的干扰,采用CUDA架构并行化实现形态学高帽变换(top-hat)方法;再次根据凝胶图像特点使用CUDA架构的线程及内存,并在此基础上高效实现NLM图像去噪算法和top-hat背景校正算法;最后在NVIDIA GTX605的GPU下,采用VS2010搭建实验平台,分别实现了CPU串行运算和GPU并行运算。实现结果表明本文方法的执行效率明显高于CPU串行运行方法。(3)提出了基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法。首先依据内外标记分水岭算法原理对其进行并行化设计,研究了内外标记分水岭的并行化方法;其次针对预检测结果中重叠蛋白质点未分离的情况,对各种重叠蛋白质点进行分析,根据CUDA架构并行化的特点研究形状标记分水岭算法;再次根据凝胶图像特点以及CUDA单指令多线程的执行方式对凝胶图像数据空间进行二维分块,将整个检测算法运算分成多个子运算并行进行,并利用共享寄存器和二维纹理内存等内存管理措施实现了蛋白质点快速检测方法;最后在VS2010平台下,分别讨论了CPU和GPU实现方法,实验结果表明本文方法的效率明显高于CPU串行运行方法。

关键词：凝胶图像蛋白质点检测图像预处理 CUDA 并行化处理

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基于相似度图的凝胶图像间蛋白点特征分析

中国医学影像学杂志 2015年第10期23卷 775-779,784页

作者：熊邦书张郝东欧巧凤叶毅嘉南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室江西南昌330063

针对现有凝胶图像间蛋白点匹配方法在选择特征时,没有直观和统一标准的问题,本文提出了基于相似度图的蛋白点特征分析方法。首先给出相似度图的定义和生成方法;其次利用相似度图法分析坐标相似度、形状上下文相似度和形态参数相似度等5... 详细信息

针对现有凝胶图像间蛋白点匹配方法在选择特征时,没有直观和统一标准的问题,本文提出了基于相似度图的蛋白点特征分析方法。首先给出相似度图的定义和生成方法;其次利用相似度图法分析坐标相似度、形状上下文相似度和形态参数相似度等5种常用特征的特点及优劣;最后根据特征分析结果提出一种多特征综合利用的乘积法,相比均值法具有更好的匹配效果。为验证相似度图和多特征综合乘积法的有效性,开展了多种图源的凝胶图像蛋白点匹配实验,结果表明,相似度图能够直观、有效地反映蛋白点特征的匹配性能,对多特征的选择和综合利用具有很好的指导意义。

关键词：凝胶电泳图像蛋白点匹配

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浅谈CUDA并行计算体系

无线互联科技 2015年第6期12卷 56-56,59页

作者：叶毅嘉南昌航空大学信息工程学院江西南昌330063

近年来,图形处理器(Graphic Process Unit,GPU)的快速发展使得其逐步用于通用计算。在性能各异的并行计算平台中,英伟达(NVIDIA)公司推出的计算统一设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)因为充分利用GPU(Graphic Process... 详细信息

关键词：图形处理器并行处理

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数字资本主义的时间剥削及其政治经济学批判

中国地质大学学报(社会科学版) 2025年

作者：聂嘉琪北京大学马克思主义学院

马克思在《资本论》及其手稿中立足于哲学—经济学视角，阐明了资本对劳动个体生命时间控制和剥削的内在机制，解答了资本运动的“时间之谜”。随着资本主义数字化转型，数字资本的时间剥削呈现出多元形态，既采用精准化管控、碎片化占... 详细信息

马克思在《资本论》及其手稿中立足于哲学—经济学视角，阐明了资本对劳动个体生命时间控制和剥削的内在机制，解答了资本运动的“时间之谜”。随着资本主义数字化转型，数字资本的时间剥削呈现出多元形态，既采用精准化管控、碎片化占有、界限模糊化等新方式加大对劳动时间的剥削，又通过数字劳动加强对“数字技工”“数众”等不同主体的闲暇时间剥削。数字资本从时空维度重构了生产时间，数字权力从社会时间等维度对时间体系进行系统规训，共同构成数字资本主义时间剥削的双重驱动力。要破除时间剥削困境，必须大力解放和发展数字生产力，变革数字资本主义生产关系，建构数字社会主义时间范式，真正实现人类社会的自由时间解放。

关键词：数字资本主义时间剥削劳动时间闲暇时间时间解放

多中心治理视角下中国老旧社区微更新多方共治机制研究——以南京市秦淮区为例

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自然资源学报 2025年第1期 118-133页

作者：王思嘉汤爽爽李晨南京师范大学地理科学学院江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心香港教育大学社会科学与政策研究学系

在中国城市存量更新背景下，实施老旧社区微更新对城市高质量发展和国家治理能力现代化具有重要战略意义。通过开展对多中心治理理论的本土化探索，以中国语境下的多中心治理为分析视角，选取南京市秦淮区重点微更新项目为研究对象，探... 详细信息

在中国城市存量更新背景下，实施老旧社区微更新对城市高质量发展和国家治理能力现代化具有重要战略意义。通过开展对多中心治理理论的本土化探索，以中国语境下的多中心治理为分析视角，选取南京市秦淮区重点微更新项目为研究对象，探索了当前中国老旧社区微更新的多方共治机制。研究发现：多方共治机制是由区政府、国资企业、规划团队、社区基层组织和居民等多元主体共同参与的更新协作机制，其中政府的角色转换和对社会力量的有效整合是多方共治机制构成的关键；多元主体的互动关系随着更新阶段的推进不断发生变化；建立多元主体能够有效交流和理性互动的平台是推动老旧社区微更新持续发展的关键；微更新可以为老旧社区物质空间、社会空间、经济发展、历史资源创造持续的生产效益。

关键词：多中心治理理论微更新多方共治机制老旧社区

西藏狮泉河地区渐新世钾质火山岩成因及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 151-166页

作者：俞嘉嘉陈伟唐菊兴李阳中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石... 详细信息

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄确定该套火山岩形成于24.2Ma和22.3Ma,从而将原属于则弄群朗久组的火山岩重新厘定为渐新世。地球化学分析表明其具有高硅(64.6%

关键词：钾质-超钾质火山岩粗面岩南北向裂谷狮泉河地区

数字科技创新引领数字经济产业高质量发展的机制、路径及建议

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当代经济管理 2025年

作者：汪旭晖张涛嘉东北财经大学工商管理学院

数字经济产业高质量发展既是遵循数字经济发展规律的必然要求，亦是适应我国主要矛盾转变的必然选择。数字科技创新通过驱动生产力、经济结构发生革命性变革，打造新场景、新业态、新模式等新动能，引领数字经济产业“创新、协调、绿色... 详细信息

数字经济产业高质量发展既是遵循数字经济发展规律的必然要求，亦是适应我国主要矛盾转变的必然选择。数字科技创新通过驱动生产力、经济结构发生革命性变革，打造新场景、新业态、新模式等新动能，引领数字经济产业“创新、协调、绿色、开放、共享、安全”发展。当前，我国数字经济产业仍面临产业科技创新动力不足，部分产业核心技术受制于人，产业数字化转型程度不深，以及产业协同发展力度不够等问题。数字科技创新引领数字经济产业高质量发展过程中，要以强化数字科技基础研究为引领、以加快数字核心技术开发和加强数字技术创新应用为核心、以发挥数字平台资源配置为支撑。具体建议包括完善数字科技创新体制、强化数字科技人才要素、培育数据要素市场主体，以及健全数字科技服务体制。

关键词：数字科技创新数字经济产业高质量发展

基于微流控芯片评估富血小板血浆促进子宫内膜细胞的增殖

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2091-2096页

作者：闻哲嘉吕芳苏州大学附属第二医院生殖中心江苏省苏州市215004

背景:富血小板血浆可促进薄型子宫内膜细胞的增殖,但存在剂量难以控制、取样困难等问题。微流控芯片具有高通量、低消耗、操作简便等优点,为模拟子宫内膜细胞在体微环境提供了新途径。目的:利用三通道微流控芯片构建富血小板血浆促进子... 详细信息

背景:富血小板血浆可促进薄型子宫内膜细胞的增殖,但存在剂量难以控制、取样困难等问题。微流控芯片具有高通量、低消耗、操作简便等优点,为模拟子宫内膜细胞在体微环境提供了新途径。目的:利用三通道微流控芯片构建富血小板血浆促进子宫内膜细胞增殖的研究模型。方法:从1名女性外周静脉血中提取富血小板血浆。采用含不同浓度[0%(对照),0.5%,1%,2%]富血小板血浆的无血清细胞培养基培养人子宫内膜间质细胞,采用划痕实验检测细胞迁移,CCK-8法检测细胞增殖。利用聚二甲基硅氧烷胶制备微流控芯片,该微流控芯片设计有3个通道,中间通道为细胞外基质水凝胶通道,左右两侧分别为人子宫内膜间质细胞及富血小板血浆通道,3个通道之间保存有可以相互沟通以及实现物质交换的面积,实验组两侧通道分别加入人子宫内膜间质细胞(绿色荧光蛋白GFP标记)和含0.5%富血小板血浆的无血清培养基,对照组两侧通道分别加入人子宫内膜间质细胞(绿色荧光蛋白GFP标记)和无血清细胞培养基,共培养48 h后,采用Ki67免疫荧光染色观察细胞增殖与迁移。结果与结论:(1)细胞划痕实验和CCK-8检测结果显示,与对照组相比,0.5%,1%,2%浓度的富血小板血浆可促进人子宫内膜间质细胞的迁移与增殖(P <0.05),并且0.5%浓度富血小板血浆的促进细胞迁移与增殖作用强于其他2个浓度(P <0.05);(2)Ki67免疫荧光染色结果显示,与对照组相比,实验组人子宫内膜间质细胞的增殖和迁移能力更强;(3)实验证实通过三通道微流控芯片可以模拟子宫内膜细胞的微环境,同时利用该系统验证了富血小板血浆可显著促进子宫内膜间质细胞的增殖与迁移。

关键词：微流控芯片富血小板血浆子宫内膜间质细胞子宫内膜增殖迁移细胞外基质薄型子宫内膜子宫内膜相关疾病

数字赋能、技术改造与纺织服装企业绿色化转型

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丝绸 2025年第1期62卷 11-19页

作者：赵君丽戚嘉宸东华大学旭日工商管理学院上海200051

本文选取2008—2021年中国纺织服装上市公司面板数据,构建固定效应模型,探究数字赋能纺织服装企业绿色转型影响效果及其作用机制。结果显示:数字赋能显著促进了纺织服装企业绿色化转型,特别是促进了大规模、东部地区和非国企的绿色化转... 详细信息

本文选取2008—2021年中国纺织服装上市公司面板数据,构建固定效应模型,探究数字赋能纺织服装企业绿色转型影响效果及其作用机制。结果显示:数字赋能显著促进了纺织服装企业绿色化转型,特别是促进了大规模、东部地区和非国企的绿色化转型;技术改造是数字赋能促进绿色化转型的重要路径,企业资本更新在此过程中起中介作用;融资约束降低时,数字赋能优化绿色发展的各环节,加速绿色化转型;过度的税收优惠会产生负面效果,可能引发寻租和套利行为,不利于企业可持续发展和绿色化转型。

关键词：数字赋能纺织服装企业技术改造绿色化转型融资约束税收优惠