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随机波动驱动的异步元胞自动机及其计算通用性

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电子学报 2024年第5期 1648-1656页

作者：黄鑫李佳葛亮宋伟重庆大学计算机学院

元胞自动机被广泛认为是基于分子自组装技术制造量子计算机、纳米计算机的基本架构，而元胞自动机的复杂度直接影响其并行分布式计算效率以及物理实现的可行性.现有复杂度最低的异步元胞自动机使用3个元胞状态和3条变迁规则能够构造所... 详细信息

元胞自动机被广泛认为是基于分子自组装技术制造量子计算机、纳米计算机的基本架构，而元胞自动机的复杂度直接影响其并行分布式计算效率以及物理实现的可行性.现有复杂度最低的异步元胞自动机使用3个元胞状态和3条变迁规则能够构造所有逻辑电路，具备与图灵机等价的计算通用性（图灵通用性）.为进一步降低通用异步元胞自动机的复杂度，本文提出新型电路元件以及基于该元件的逻辑电路设计方法 .不同于同步电路的逻辑门元件，新型电路元件能够有效处理信号的随机波动，对单电子隧道晶体管等纳米材料技术有积极的应用价值.据此，本文提出新的异步元胞自动机模型，该模型仅需3个元胞状态和2条规则，比现有的通用模型复杂度低.除图灵通用性外，本文通过设计大规模分布式逻辑电路，进一步证明所提的异步元胞自动机具备与所有同步元胞自动机同等的计算能力.

关键词：元胞自动机异步更新布朗运动延迟不敏感电路通用性

陕西省渭南市合阳县灵泉古村国家历史文化名城研究中心历史街区调研

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城市规划 2024年第6期 125-126页

作者：李红艳葛亮西安交通大学人居环境与建筑工程学院上海同济城市规划设计研究院有限公司

1.概况灵泉古村位于陕西省渭南市合阳县东15 km，地处黄河西塬畔。古村选址于台塬之上，三面环山，分别为寿山、禄山和福山，村落东、北、南三面临沟，构成一道天然的防御屏障。相传古村东南有一眼甘泉，治病极为灵验，因此得名灵泉村...

1.概况灵泉古村位于陕西省渭南市合阳县东15 km，地处黄河西塬畔。古村选址于台塬之上，三面环山，分别为寿山、禄山和福山，村落东、北、南三面临沟，构成一道天然的防御屏障。相传古村东南有一眼甘泉，治病极为灵验，因此得名灵泉村，俗称“灵村”。村庄完整保存了明清以来的建筑格局和风貌，是渭北台塬传统村落的典型代表。2.城墙环绕，有序布局灵泉古村历史悠久，相关出土文物证明，2 000多年前，这里已有村落。

关键词：

经皮椎体后凸成形术后邻近椎体骨折的列线图预测模型构建

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中国脊柱脊髓杂志 2023年第8期33卷 724-732页

作者：罗锟刘家明钟南山姚葛亮黄山虎刘志礼南昌大学第一附属医院医学创新中心南昌市330006 南昌大学脊柱脊髓研究所南昌市330006

目的:分析骨质疏松性胸腰椎压缩性骨折(osteoporotic thoracolumbar compression fracture,OVCF)患者经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)后邻近椎体新发骨折的危险因素,并构建列线图预测模型.方法:回顾性分析2014年3月~2019年3月本院收治的行PKP治疗的OVCF患者的临床资料.根据随访过程中邻近椎体是否新发骨折,将患者分成骨折组和非骨折组(对照组),记录两组患者的性别、年龄、骨折椎体位置、骨水泥注射途径(单/双)、注射剂量、注射后形态、骨水泥渗漏情况、椎旁肌横截面积(cross-sectional area,CSA)、椎体CSA、手术前后及随访时的伤椎前缘高度和Cobb角等临床资料.应用单因素及多因素回归分析PKP术后邻近椎体骨折的危险因素,并利用R软件建立其列线图预测模型,运用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线、校准图以及决策曲线验证该模型的预测效能、准确度以及临床价值.结果:总共纳入224例患者,其中男性42例,女性182例,平均年龄65.19±8.62岁.术后36例患者(共45个椎体)发生相邻椎体骨折,发生率为16.07%.单因素分析结果显示,年龄、椎旁肌CSA/椎体CSA值、骨折椎体位置、骨水泥注射剂量、骨水泥渗漏、注射后形态在骨折组与非骨折组之间存在显著性差异(P<0.05).进一步多元Logistic回归分析显示,高龄、椎旁肌CSA/椎体CSA值降低、胸腰段骨折、骨水泥注射剂量、骨水泥渗漏、注射后呈团块状为PKP术后邻近椎体新发骨折的高危因素.构建列线图模型,所建模型ROC曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.988;校准图显示模型校准曲线与标准曲线较为接近;决策曲线提示模型在1%~98%范围内,模型预测净获益值较高,表明该模型具有较高的预测效能.结论:OVCF患者PKP术后邻近椎体骨折与年龄、椎旁肌退化程度、骨折椎体位置、骨水泥注射剂量、骨水泥渗漏、注射后形态等因素相关,据此构建的PKP术后邻近椎体骨折列线图预测模型具有良好的预测效能和准确度.

关键词：骨质疏松椎体压缩骨折椎体后凸成形术邻近椎体骨折危险因素预测模型

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平面曲梁有限元静力分析的p型超收敛算法

工程力学 2017年第11期34卷 26-33,58页

作者：叶康生姚葛亮清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

该文对平面曲梁有限元静力分析提出一种p型超收敛算法,由该法可求得曲梁结构全域超收敛的位移和内力。该法基于有限元解答中结点位移的超收敛特性,通过将单元端部结点位移有限元解设为本质边界条件,在单元上建立单元位移近似满足的线性... 详细信息

该文对平面曲梁有限元静力分析提出一种p型超收敛算法,由该法可求得曲梁结构全域超收敛的位移和内力。该法基于有限元解答中结点位移的超收敛特性,通过将单元端部结点位移有限元解设为本质边界条件,在单元上建立单元位移近似满足的线性常微分方程边值问题,对该边值问题采用更高次数的多项式进行有限元求解获得单元上位移的超收敛解,将位移超收敛解代入内力表达式获得内力的超收敛解。该法简单、直接,通过很少量的计算即能显著提高位移和内力的精度和收敛阶。数值结果显示,该法高效、可靠,是一个颇具潜力的方法。

关键词：平面曲梁有限元后处理超收敛边值问题

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利用时域叠加的声学成像法定位埋地PE管道

声学学报 2024年第3期49卷 569-576页

作者：葛亮何建高艳肖小汀吴佳晔王甜西南石油大学机电工程学院成都610500 中国科学院声学研究所北京100190 西南石油大学电气信息学院成都610500

针对现有埋地管道探测技术难以确定聚乙烯(PE)管道埋深且通常对管线走向的探测误差较大的问题,提出了优化的时域叠加声学成像法。利用该方法对仿真信号进行直达波与表面波消除、反射波提取和成像定位处理,验证了方法的可行性。最后,对埋... 详细信息

针对现有埋地管道探测技术难以确定聚乙烯(PE)管道埋深且通常对管线走向的探测误差较大的问题,提出了优化的时域叠加声学成像法。利用该方法对仿真信号进行直达波与表面波消除、反射波提取和成像定位处理,验证了方法的可行性。最后,对埋深0.4 m和1.0 m的PE管进行定位测试实验,最大管线平面定位误差分别为0.179 m和0.240 m,说明该方法基本满足较好埋地条件PE管道探测的需求。

关键词：管线定位聚乙烯管道声学成像时域叠加

融合NSGA-II和CSA的多目标车间调度

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计算机工程与应用 2024年第4期60卷 315-323页

作者：杨青席珍珍葛亮林星宇邢志超西南石油大学电气信息学院成都610500 西南石油大学机电工程学院成都610500

针对在灵活车间系统中调度作业和自动引导车(automated guide vehicle,AGV)的同时调度问题,考虑在有限多个AGV和加工机台的情况下,以最小化最大完工时间、单个AGV搬运消耗时间及所有AGV搬运总消耗时间为目标函数,设计融合NSGA-II(non-do... 详细信息

针对在灵活车间系统中调度作业和自动引导车(automated guide vehicle,AGV)的同时调度问题,考虑在有限多个AGV和加工机台的情况下,以最小化最大完工时间、单个AGV搬运消耗时间及所有AGV搬运总消耗时间为目标函数,设计融合NSGA-II(non-dominated sorting genetic algorithms)和克隆选择(clonal selection algorithm,CSA)的改进算法INGCSA来解决此类问题。采用工件、加工机台和AGV三部分编码;引入非支配排序和目标函数值大小排序后总得分进行种群分层,从而有效地保留优秀个体;针对克隆后的种群,对不同等级的种群采取不同的变异概率,并对染色体进行内部交换与均匀交叉混合交换的基因重组,有效地提高了种群的多样性与防止陷入局部最优。通过三组对比实验,验证了该算法在探索最优解时,具有运行时间短、稳定性高和收敛性好等优点。

关键词： NSGA-II 克隆选择算法任务调度运输调度自动引导车(AGV)

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关于内质网-高尔基体中间体的已知与未知

中国细胞生物学学报 2024年第1期46卷 44-62页

作者：李树林葛亮清华大学生命科学学院清华大学–北京大学生命科学联合中心膜生物学国家重点实验室

内质网-高尔基体中间体(ERGIC)最初是在研究病毒蛋白胞内转运机制的过程中被发现的。由于其特殊的结构以及亚细胞定位,早期研究认为它是内质网和高尔基体之间的“交通枢纽”,其主要职能是为经典分泌路径中物质的分选和双向运输过程提供... 详细信息

内质网-高尔基体中间体(ERGIC)最初是在研究病毒蛋白胞内转运机制的过程中被发现的。由于其特殊的结构以及亚细胞定位,早期研究认为它是内质网和高尔基体之间的“交通枢纽”,其主要职能是为经典分泌路径中物质的分选和双向运输过程提供保障。而近期的探索揭示了ERGIC在细胞遭受胁迫时的一系列非经典功能:参与调控自噬体膜的早期形成,作为非经典分泌蛋白质的“集散地”等。多项研究揭示多种冠状病毒会“挟持”宿主的ERGIC,将其作为复制和组装的平台。还有研究显示ERGIC在有关蛋白合成质控过程中发挥作用,可能还会以内质网漩涡等多种内膜形态呈现,从而协助细胞平衡内膜系统的稳态以应对外界压力。尽管人们已经认识到ERGIC结构的独特性以及功能的多样性,但当前对其功能的理解仍然十分有限,特别是ERGIC通过何种机制在不同生理和病理条件下协调其动态结构与多样功能仍不甚明了。该综述旨在全面概述ERGIC的细胞功能和分子调控机制,并对相关议题进行探讨。

关键词：内质网-高尔基体中间体膜泡运输蛋白质非经典分泌细胞自噬

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妊娠合并伴神经损害脊柱疾病的治疗

中国脊柱脊髓杂志 2023年第2期33卷 189-192页

作者：应辉姚葛亮刘家明钟南山黄山虎刘志礼南昌大学第一附属医院医学创新中心南昌市330006 南昌大学脊柱脊髓研究所南昌市330006

妊娠期激素变化致关节松弛;子宫增大和位置改变致重心前移均易导致出现脊柱疾病[1]。大部分患者症状可自行缓解,少数患者症状不缓解甚至加重。当患者表现为并发神经损害时,因其极易出现并发症及后遗症,对产妇生活造成极大的影响,需谨慎... 详细信息

妊娠期激素变化致关节松弛;子宫增大和位置改变致重心前移均易导致出现脊柱疾病[1]。大部分患者症状可自行缓解,少数患者症状不缓解甚至加重。当患者表现为并发神经损害时,因其极易出现并发症及后遗症,对产妇生活造成极大的影响,需谨慎处理。目前尚无关于妊娠合并脊柱疾病并发神经损害的明确的治疗方案,相关的文献报道较少。

关键词：神经损害脊柱疾病关节松弛子宫增大妊娠合并文献报道疾病的治疗后遗症

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燃气加臭广义预测精准控制算法研究

电子测量与仪器学报 2024年

作者：葛亮廖聪冲肖启强卓勇罗明西南石油大学中国石油西南油气田公司

燃气加臭浓度精准控制对保证燃气的安全运输和使用具有重要作用。但由于缺乏对终端用户处实际燃气加臭浓度的监控，现有以燃气流量比例开环控制为代表的线性控制算法难以取得很好的控制效果。为此，基于开环阶跃响应最小二乘法辨识，以... 详细信息

燃气加臭浓度精准控制对保证燃气的安全运输和使用具有重要作用。但由于缺乏对终端用户处实际燃气加臭浓度的监控，现有以燃气流量比例开环控制为代表的线性控制算法难以取得很好的控制效果。为此，基于开环阶跃响应最小二乘法辨识，以燃气终端用户处的加臭剂浓度为控制对象，建立了燃气加臭过程的CARIMA模型，在传统广义预测控制基础上提出了一种改进型广义预测控制算法，并通过燃气加臭控制的仿真测试和现场实验验证了该控制算法的可行性。研究结果表明，相较于常规的燃气流量比例开环控制，改进型广义预测控制算法可实时在线精准控制终端用户处的加臭剂浓度，稳态误差小于2mg/m3，工况变化时超调量小于10%，平均绝对误差小于1.5mg/m3，可以满足燃气加臭过程精准控制需要。研究成果在提高燃气加臭效率和质量的同时，起到了节约成本和提升燃气安全的作用，具有良好的应用价值。

关键词：燃气加臭控制广义预测控制系统辨识加臭剂浓度燃气安全