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选区激光熔化三维点阵结构尺寸效应研究进展

中国空间科学技术（中英文） 2024年第2期44卷 16-29页

作者：彭成宽祁俊峰邵珩北京卫星制造厂有限公司北京100190

三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广。特征结构的“形”、“性”特征是评价打印... 详细信息

三维点阵结构技术是兼具轻量化和功能-结构一体化设计的创新型技术,结构成形所依赖的选区激光熔化技术在成形跨尺度结构和渐变结构时面临严重的尺寸效应问题,制约了三维点阵结构的应用及推广。特征结构的“形”、“性”特征是评价打印质量的重要标准,因此,以三维点阵的特征结构——杆和薄壁作为研究对象,系统梳理了尺寸效应的相关研究。首先,从温度场出发,阐述了特征尺寸对宏观热累计及介观熔池尺寸、温度梯度、冷却速率的影响规律,为进一步“形”、“性”分析提供依据;其次,缺陷和微观组织形貌是控“形”的主要内容,因此总结了特征尺寸对微观孔隙率、尺寸精度、粗糙度三种缺陷程度及晶粒尺寸、排向两种微观组织特征的影响规律,并对其产生的机理进行了分析;最后,对比了不同缺陷和微观组织特征对力学性能的影响,为特征结构控“性”提供借鉴。合理的工艺参数选择与特征尺寸相互配合,可以有效改善打印质量,提高特征结构的力学性能,为跨尺度结构及渐变结构的工艺方案设计提供参考,同时也为极致轻量化的探索提供了思路。

关键词：尺寸效应选区激光熔化三维点阵结构特征尺寸多孔结构

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连续变焦红外热像仪结构设计及装调工艺研究

激光与红外 2024年第3期54卷 404-410页

作者：石彰贺媛潘栋中电科光电科技有限公司北京100015

本文研究了连续变焦红外热像仪的结构设计和装调工艺。在设计阶段进行了振动、冲击仿真分析。提出了连续变焦组件的光机装调工艺方法。搭建了小视场与安装基准偏轴度的测量方法。完成了该红外热像仪的光轴一致性检测和光轴稳定性验证试... 详细信息

本文研究了连续变焦红外热像仪的结构设计和装调工艺。在设计阶段进行了振动、冲击仿真分析。提出了连续变焦组件的光机装调工艺方法。搭建了小视场与安装基准偏轴度的测量方法。完成了该红外热像仪的光轴一致性检测和光轴稳定性验证试验。检测和试验验证结果表明各项关键机械性能指标优良,证明该红外热像仪的整机系统结构设计满足工程化应用需求。

关键词：红外热像仪连续变焦装调工艺

足底压力轨迹时空特征生成的早期帕金森病步态识别方法研究

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足底压力轨迹时空特征生成的早期帕金森病步态识别方法研究

作者：李一宽重庆交通大学

学位级别：硕士

帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种不可治愈的神经退行性疾病,只有通过药物缓解病人发病周期,早发现早治疗可极大程度降低家庭和社会的负担。由于早期PD患者的症状较为不明显,其数据样本不足,可获得的标记样本极少,对早期PD辅助... 详细信息

帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种不可治愈的神经退行性疾病,只有通过药物缓解病人发病周期,早发现早治疗可极大程度降低家庭和社会的负担。由于早期PD患者的症状较为不明显,其数据样本不足,可获得的标记样本极少,对早期PD辅助诊断提出了巨大挑战。用工程科学方法探索人体生理信息的奥秘,实现早期PD辅助诊断,是医工结合前沿研究的重要科学目标之一。因此,本文开展早期PD特征分析与特征识别新方法的研究,为早期PD辅助诊断提供决策系统,以达到早期PD可靠诊断的目的,具有十分重要的现实意义和应用价值。本文利用垂直地面反向作用力(Vertical Ground Reaction Force,VGRF)展开对早期PD步态深入分析研究。首先,结合早期PD患者症状以及步态理论知识,提出一种适用于早期PD步态诊断的足底压力中心(Center of Pressure,COP)轨迹时空特征分析方法。然后,将一维步态信号转换为二维图像数据以利用深度网络自动提取特征。最后,结合生成式模型生成充足样本以提高早期PD的诊断准确率。论文主要工作分为三个部分:(1)早期PD患者的COP轨迹时空特征研究。首先,结合相关步态数据处理方法对VGRF时间序列进行预处理。其次,根据H&Y(Hoehn&Yahr)量表中早期PD患者的症状,针对传统步态特征提取方法在早期PD步态数据中表现的不足,提出一种基于VGRF的左右脚单侧COP计算方法,通过独立样本T检验验证了早期PD患者与健康人两者的COP存在显著性差异。进而,提取了能够表征步行过程中态稳定性的轨迹长度特征d和摆动时间特征a。最后,开展两种新的生物标志物与传统步态特征参数对比实验研究。实验结果表明,COP轨迹时空特征在各个分类模型中表现均优于传统步态特征参数,特别是特征a和特征d的融合特征分类准确率达到99.41%。研究结果可为早期PD辅助诊断提供新方法和新特征。(2)基于格拉姆角场的COP轨迹图像编码方法研究。在针对帕金森病诊断的时域步态分析研究中,人工统计特征提取面临着诸多挑战,例如特征信息遗漏、特征统计不完全,以及忽略关键特征等。本研究旨在通过图像编码技术,利用深度神经网络自动提取特征。考虑到COP轨迹中的时间信息对于早期PD步态的识别极为关键,本文深入探究了格拉姆角场(Gramian Angular Field,GAF)图像编码方法,该方法能够有效保留原始样本点中的时间信息。为了证实GAF编码图像的有效性,使用传统灰度图编码作为对照组,并选择卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)作为图像识别模型,开展格拉姆角场图与灰度图的对比研究。实验结果显示,GAF图像在改进的CNN模型中准确率、收敛速度和鲁棒性方面表现最佳,其准确率高达96.53%。(3)基于GAF-SGAN的早期PD步态识别方法研究。利用深度学习网络对图像进行分类任务时需要大量带标签样本对网络进行训练。但是,病人数据涉及个人隐私和医学伦理,且人工标记数据是一个费时费力的过程,导致可使用的数据样本尤其是标记样本数量极少。因此,本文结合对小样本条件具有优势的生成式AI(Artificial Intelligence,AI)模型,提出基于GAF及SGAN(Semi-Supervised GAN,SGAN)的早期PD步态识别方法。在构建的SGAN模型中,引入Dropout算法,以防止模型过拟合,并提升网络的泛化能力。采用Adam优化器对网络参数进行调优。此外,在判别器中添加了通道注意力机制,使网络能够自动学习到每个通道的重要性,并增强重要通道的表达能力,抑制不重要通道的干扰。最后,将改进前后的SGAN进行对比,实验结果表明,提出的GAF-SGAN模型在早期PD步态识别中具有最佳的分类性能,其对GAF图像的识别准确率达到了96.75%,实现了小样本条件下的早期PD步态高准确度识别。

关键词：步态分析早期帕金森病步态诊断足底压力中心轨迹格拉姆角场法生成式对抗网络

美国高校以“协作科学”为特色的有组织科研协同创新模式--以加州大学旧金山分校为例

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科学管理研究 2024年第4期42卷 152-161页

作者：高源程晋宽南京师范大学教育科学学院江苏南京210097 山东交通学院基础教学部山东威海264200

有组织科研作为充分实现资源统筹对接、建立高度协作和包容性的集中研究平台,已成为促进科研资源、学科专业知识和实验数据共享,增强研究人员科研社群共同体意识和团队凝聚力的重要途径。美国高校积极推进有组织科研,取得举世瞩目的卓... 详细信息

有组织科研作为充分实现资源统筹对接、建立高度协作和包容性的集中研究平台,已成为促进科研资源、学科专业知识和实验数据共享,增强研究人员科研社群共同体意识和团队凝聚力的重要途径。美国高校积极推进有组织科研,取得举世瞩目的卓越科研成就,也是美国高校科研超越德国“洪堡模式”的秘诀和软实力。作为专门研究机构的一个代表,美国加州大学旧金山分校以“协作科学”为特色,建立了CoLabs合作实验室和RAP共享科研管理服务机构,实现了四个方面的协同创新:一是以研究生教育为主体教学科研协同,二是人力资本、实体资本和金融资本的有机融合,三是学术机构与非营利组织、医药行业公司组成研究开发的网络,四是建立有利于协同创新的科研人才评价体系。美国高校有组织科研的良性运行,可为我国高校如何开展有组织科研提供启示与借鉴的经验。

关键词：协作科学有组织科研协同创新

基于BDNF/TrkB、GAP-43的表达探讨头针带针运动改善卒中大鼠运动功能的作用及机制

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基于BDNF/TrkB、GAP-43的表达探讨头针带针运动改善卒中大鼠运动...

作者：庞道宽长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:利用大脑中动脉闭塞(MCAO)模型大鼠,探讨头针带针运动对缺血性脑卒中后运动功能障碍(Post-stroke motor Impairment,PSMI)大鼠BDNF、TrkB和GAP-43的影响。方法:选用40只Sprague-Dawley雄性大鼠分为假手术组(Sham组)、模型组(Model... 详细信息

目的:利用大脑中动脉闭塞(MCAO)模型大鼠,探讨头针带针运动对缺血性脑卒中后运动功能障碍(Post-stroke motor Impairment,PSMI)大鼠BDNF、TrkB和GAP-43的影响。方法:选用40只Sprague-Dawley雄性大鼠分为假手术组(Sham组)、模型组(Model组)、康复训练组(RT组)、头针带针运动组(SART组),每组大鼠10只。Model组、RT组、SART组均选用Zea-Longa线栓法制备大鼠大脑中动脉缺血再灌注(MCAO)模型。RT组大鼠采取康复训练(网屏训练、平衡木训练、滚笼训练)进行治疗,SART组采用头针结合康复训练进行治疗。各组均治疗7d。采用m NSS评分法评定大鼠神经功能缺损情况;TTC染色法观察脑缺血面积;HE染色法、尼氏染色法观察大鼠脑组织病理变化;实时定量基因扩增荧光检测技术(RT-qPCR)检测脑源性神经营养因子(BDNF)、肌肽相关激酶B(TrkB)和生长相关蛋白-43(GAP-43)mRNA表达;蛋白质免疫印迹法(WB)检测BDNF、TrkB和GAP-43蛋白表达。结果:1.m NSS:Sham组大鼠没有出现神经功能异常,其它3个小组大鼠在疗前都有不同程度的神经功能障碍问题,并且3组对比差异不大,P>0.05;经过一周后,和Model组对比,RT组、SART组的神经功能障碍问题有所缓解,P<0.05,与RT组相比,SART组神经功能障碍问题逐步缓解,神经功能障碍问题,P<0.05。***染色:Sham组染色后,大脑左右半球呈现为均匀的红色;Model组染色后,手术侧大脑半球呈现为未染状白色;RT组与SART组较Model组比较,白色区面积减少(P<0.01)。SART组脑梗死面积进一步降低(P<0.01)。***染色:Sham组大鼠神经元组织构造完整;Model组则呈现出疏松无序状,偶有一些细胞出现不同程度的萎缩异变、浓染、肿胀、破损等;其它2组也发现形态非规则细胞组织结构,不过和Model组相比,明显缩减。4.尼氏染色:Sham组大鼠尼氏体数量丰富,结构完整,染成紫色,细胞核结构完整,染成淡紫色;MCAO组大鼠尼氏体数量减少,胞体皱缩,胞浆变性,细胞轮廓不清晰,呈不规则排列;与MACO组相比,RT组、SART组大鼠细胞结构趋于完整,且尼氏体数量增加,染色较深。***-qPCR:和Sham组对比,Model组大鼠脑组织中BDNF、TrkB、GAP-43m R NA等指标水平大幅度减小,差异大,P<0.01;与Model组相比,RT组的BDNF、GA P-43mRNA的表达水平显著提高(P<0.05),TrkBmRNA的表达水平显著提高(P<0.01),SART组的BDNF、TrkB和GAP-43mRNA的表达水平显著提高(P<0.01);与RT组相比,SART组的BDNFmRNA表达水平显著提高(P<0.05),TrkB、GAP-43mRNA的表达水平显著提高(P<0.01)。*** Blot:和Sham组对比,Model组大鼠脑组织BDNF、TrkB、GAP-43蛋白等指标水平大幅度减少,差异大,P<0.01;和Model组对比,RT、SART组的BDN F、TrkB、GAP-43蛋白等指标水平大幅度提升,差异大,P<0.01;和与RT组对比,S ART组BDNF、TrkB和GAP-43蛋白表达均显著提高差异大,P<0.01。结论:1.头针带针运动可以改善MCAO大鼠的神经功能障碍程度,促使脑梗死范围缩减,调整患侧脑组织结构,证实头针带针运动适用脑缺血疾病治疗,能够发挥神经保护功能。2.头针带针运动适用脑缺血疾病治疗,能够发挥神经保护功能,其机理可能与促进正常大鼠大脑皮质神经元内源性BDNF、TrkB局部蛋白的合成或分泌,调节GAP-43的表达水平,影响神经元突起变化,调控突触可塑性、促进神经网络构建和突触损伤修复等有关。

关键词：头针缺血性脑卒中脑源性神经营养因子肌肽相关激酶B 生长相关蛋白-43

安徽引江济淮蜀山船闸混凝土碳化防治技术研究与应用

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中国港湾建设 2024年第6期44卷 39-44页

作者：吴彰彪于方刘振亚王英凝中交四航局第五工程有限公司福建福州350008 中交四航工程研究院有限公司水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室广东广州510230

安徽引江济淮蜀山船闸工程混凝土的早期碳化深度较大,对采用回弹法进行混凝土的强度评定造成了较大的影响,也在一定程度上影响了混凝土的耐久性使用寿命。从碳化抑制剂种类、开始涂刷时间和涂刷遍数等方面,研究了碳化抑制剂对混凝土碳... 详细信息

安徽引江济淮蜀山船闸工程混凝土的早期碳化深度较大,对采用回弹法进行混凝土的强度评定造成了较大的影响,也在一定程度上影响了混凝土的耐久性使用寿命。从碳化抑制剂种类、开始涂刷时间和涂刷遍数等方面,研究了碳化抑制剂对混凝土碳化深度的影响。结果表明:氟硅酸镁类碳化抑制剂的抗碳化效果要优于硅酸钠类的;碳化抑制剂的开始涂刷时间越早,混凝土的抗碳化性能越好;碳化抑制剂的涂刷遍数越多,抗碳化效果越好,以涂刷2~3遍为宜;采用氟硅酸镁类碳化抑制剂可大大降低混凝土的碳化深度,值得在工程中推广应用,尤其是对耐久性要求较高的低标号大体积混凝土工程。

关键词：养护方式碳化深度回弹强度碳化抑制剂

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基于索引的区块链分布式查询优化技术

基于索引的区块链分布式查询优化技术

作者：樊宽路电子科技大学

学位级别：硕士

基于深度学习的机场类航行通告要素智能识别研究

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基于深度学习的机场类航行通告要素智能识别研究

作者：郝宽公中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着我国民航机场数量的增多,机场情报信息处理工作负担逐渐增大,尤其针对航行通告要素信息进行高效、准确识别的需求日益迫切。由于机场类航行通告正文通常含有大量非结构化文本要素,导致其识别和处理往往需要人工参与,不仅效率低下,... 详细信息

随着我国民航机场数量的增多,机场情报信息处理工作负担逐渐增大,尤其针对航行通告要素信息进行高效、准确识别的需求日益迫切。由于机场类航行通告正文通常含有大量非结构化文本要素,导致其识别和处理往往需要人工参与,不仅效率低下,而且容易出现“错、忘、漏”等问题。基于深度学习的文本识别技术不断发展,利用深度神经网络学习文本复杂特征的模型逐渐成熟,这为传统航行通告文本在数据准确性和系统互通性方面提供了解决途径。因此,深入研究机场类航行通告利用深度学习方法实现对非结构化文本要素的有效识别,将助推民航产业数字化转型的进程。本文以系统性构建机场类航行通告要素识别模型、探究传统航行通告非结构化文本信息向结构化和标准化文本信息处理为研究重点,通过建立语料库进行模型训练和评估,并在预训练、特征提取多方面对模型进行对比分析。核心研究如下:(1)构建机场类航行通告语料库。首先,按照语料采集原则从多个权威数据源收集数据,并对语料数据进行实验预处理,确保语料满足进一步分析的要求。其次,根据语料特点归纳统计分析,明确定义了实体分类和标注方法,通过制定的标注规范策略进行高质量的语料标注。最后,标注一致性评估结果验证了语料数据的可靠性。(2)基于预训练模型的机场类航行通告要素实体识别方法及结合知识增强的模型改进方法。基于预训练模型对E项文本要素的学习,构建了BERT-Bi-LSTM-CRF要素识别模型,该模型融合BERT的深度语言理解、Bi-LSTM的序列处理及CRF的精准序列标注能力,F1得分达到85.54%,通过与现有模型对比分析,验证了该模型在航行通告要素识别中的有效性。为了进一步提升模型性能,引入知识增强机制,优化构建Ro BERTa-Bi-LSTM-CRF模型,不仅保留了原框架的优势,还通过融入领域专业知识,显著提升了模型对专业术语及上下文的理解,将F1得分提高至91.53%。(3)设计机场类航行通告要素智能识别系统框架。在实现高效的要素实体识别的基础上,结合航行通告要素结构特点与AIXM模型实体建模规则,设计了可实现Q项代码核对和事件匹配的要素智能识别系统,同时利用GUI技术搭建了要素显示界面。

关键词：机场类航行通告非结构化文本要素命名实体识别预训练模型知识增强

双路特征提取与度量的少样本细粒度图像分类方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第2期57卷 137-146页

作者：冀中吴伊兵王轩天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

少样本学习旨在利用少量数据训练深度学习模型,并将其快速泛化到新任务中.在这一领域,少样本细粒度图像分类是最具有挑战性的任务之一,原因在于细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点.为了解决这一问题,本文提出了一种基于距离与... 详细信息

少样本学习旨在利用少量数据训练深度学习模型,并将其快速泛化到新任务中.在这一领域,少样本细粒度图像分类是最具有挑战性的任务之一,原因在于细粒度图像具有类内方差大、类间方差小的特点.为了解决这一问题,本文提出了一种基于距离与方向双重度量的神经网络,分别利用欧氏距离衡量特征间的绝对距离差异和余弦相似度衡量特征间的相对方向差异,以提升度量信息多样性和样本特征的判别性.同时,为了与当前先进的少样本细粒度图像分类方法对比,将特征提取器在不增加深度的前提下设置为双路形式,以适应不同度量方法对嵌入特征信息的需要.此外,设计了彼此分离的通道和空间注意力机制,分别通过自适应通道注意力和空间信息交叉注意力对不同阶段的提取特征进行增强,从而挖掘重要分类信息.最后,通过双相似度模块分别计算两种差异信息的度量结果,并选取一定权重融合得到最终的相似度分数,实现绝对差异与相对差异在度量空间中的协调补充.在4个主流细粒度图像分类数据集上进行实验对比与分析,最终结果表明了所提方法在相同设置下最多实现了7.0%左右的分类准确率提升.

关键词：细粒度图像少样本欧氏距离余弦相似度