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突破抑或灭亡:人工智能电影的变革序章

宁夏社会科学 2024年第4期 208-216页

作者：陈璐明张戌福州外语外贸学院艺术与设计学院福建福州350202 中国社会科学院大学新闻传播学院北京102488

Sora的诞生引发全球电影创作者的热烈讨论,而后Vidu的亮相成为中国文生视频AI的首发之作,为中国人工智能技术注入强劲动力。无疑,人工智能或将引发电影艺术的重大变革,以人工智能电影为主体,讨论电影本体理论的拓展、电影生成机制的革... 详细信息

Sora的诞生引发全球电影创作者的热烈讨论,而后Vidu的亮相成为中国文生视频AI的首发之作,为中国人工智能技术注入强劲动力。无疑,人工智能或将引发电影艺术的重大变革,以人工智能电影为主体,讨论电影本体理论的拓展、电影生成机制的革新、电影“智能美学”的可能以及人工智能电影在意识形态场域的影响。面对未来的人工智能技术发展,我们积极“祛魅”,希望通过现有的理论知识与可预见的技术革新看到未来的轮廓,力求在现有理论框架内融入可预见的技术革新,拓展电影艺术在人工智能时代的理论蓝图。随着科技进步与艺术创新,人工智能技术必将开辟电影艺术的新天地,重新书写观众与影像的互动方式,试图奏响人工智能电影的变革序章。

关键词：人工智能新质生产力电影本体电影美学意识形态

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基于轻量级深度估计的稠密单目视觉惯性里程计

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基于轻量级深度估计的稠密单目视觉惯性里程计

作者：张座明吉林大学

学位级别：硕士

在机器人技术、自动驾驶和增强现实的应用中,单目视觉惯性视觉里程计(VIO)仅需使用单目摄像机和惯性测量单元(IMU)等成本相对较低的设备,从而实时估计自身位姿并感知周围环境。其中,稠密单目视觉-惯性视觉里程计可以使用深度神经网络(D... 详细信息

在机器人技术、自动驾驶和增强现实的应用中,单目视觉惯性视觉里程计(VIO)仅需使用单目摄像机和惯性测量单元(IMU)等成本相对较低的设备,从而实时估计自身位姿并感知周围环境。其中,稠密单目视觉-惯性视觉里程计可以使用深度神经网络(DNN)作为稠密深度估计模块,从而增强位姿估计的准确度与环境感知的稠密度。然而,现有的稠密单目视觉-惯性视觉里程计系统在可用性上逊色于传统的稀疏系统,主要体现在实时性与准确性的不足。由于无法长时间保证全局尺度一致性,系统不能在较大规模的场景中长时间稳定运行。这有以下两方面原因。第一,DNN深度估计模块的计算成本过高,会降低系统的实时性。第二,深度估计在整个系统中是延迟生成的,而且并非所有的深度估计都是准确的,在与后端优化模块进行融合时会错误的使用这些估计,从而在系统运行时累积大量错误。因此,为了改善稠密单目视觉-惯性视觉里程计方法的通用性,本文提出了MVS-VIO,这是一种新颖的稠密单目VIO系统,它可以正确的保证全局尺度一致性。在该系统中,本文针对现有稠密系统中的主要瓶颈,提出了如下解决方案:对于系统的深度估计模块,本文提出通过减少输入视图数量和深度假设数量来轻量化MVSNET网络的计算成本,并基于此思想设计了轻量级的LW-MVSNET。针对视图数量的减少引起的估计精度下降,该网络引入自适应视图聚合模块,利用空间中的几何结构信息来增强稀疏视图的代价体聚合能力。针对深度假设数量的减少引起的潜在过拟合与置信度估计失效,该网络引入自适应深度假设模块,通过计算不确定度来重新评估每一阶段的深度假设质量,并通过不确定性掩码来代替网络轻量化后导致的失效置信度估计,帮助MVS-VIO过滤掉导致系统运行失败的深度估计不准确的的点。LW-MVSNET仅使用3个视图和68个深度假设,以尽快在VIO初始化和后端优化中获得稠密深度,达到速度与精度的平衡,以满足VIO的实时要求。对于深度估计与后端优化融合方案,本文设计了从TSDF地图中异步渲染稠密深度的方法,减少系统运行的阻塞的同时,尽可能多的利用LW-MVSNET推断的深度估计质量较高的地图点。通过构造紧耦合的能量残差,将稠密光度误差以自适应权重调整的方式与稀疏光度误差与IMU误差进行融合,并通过显示优化全局尺度与重力向量的方式,完成全局尺度一致性的优化。针对深度估计的延迟生成问题,本文引入延迟边缘化策略进行因子图优化,在主因子图之外额外维护一个更大规模的延迟因子图,通过使用重推进和替换操作,使整个系统在全局尺度变化较大时尽可能多的利用之前的信息,从而减少尺度的与位姿的漂移。实验表明,该方法能够正确完成因子图与深度估计的融合,使整个系统的精度与稳定度提升。本文提出的LW-MVSNET在Replica数据集上进行训练,并且在TUMRGBD和EuRoC MAV数据集上都表现出了良好的泛化能力。MVS-VIO可以在单块2080 Super显卡上稳定以20.8FPS的帧率实时处理视频流,并且在EuRoC MAV数据集的所有11个实际序列中都取得了最先进的性能,其稳定性与可用性达到了传统稀疏系统的程度。

关键词：稠密SLAM 三维重建 MVSNET 因子图优化

电场和生物炭强化厌氧氨氧化系统脱氮性能及其机制

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电场和生物炭强化厌氧氨氧化系统脱氮性能及其机制

作者：张烤明广州大学

学位级别：硕士

厌氧氨氧化是近年发展起来的一种新型高效低耗自养生物脱氮技术,但该工艺存在的启动时间长和运行稳定性差等问题严重制约了其大规模推广应用。通过工艺运行参数的优化可以为厌氧氨氧化菌的生长创造适宜的环境,但厌氧氨氧化工艺的长期稳... 详细信息

厌氧氨氧化是近年发展起来的一种新型高效低耗自养生物脱氮技术,但该工艺存在的启动时间长和运行稳定性差等问题严重制约了其大规模推广应用。通过工艺运行参数的优化可以为厌氧氨氧化菌的生长创造适宜的环境,但厌氧氨氧化工艺的长期稳定运行仍然受到不可控因素（如水力负荷波动、盐抑制等）的影响。已有研究表明电场和生物炭可以提高厌氧氨氧化系统的脱氮性能和运行稳定性,但厌氧氨氧化系统中厌氧氨氧化菌的多介质微界面行为、活性提升的内在机制和分子生物学机理尚不明确。本研究利用膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器构建了传统厌氧氨氧化（R1）、生物炭-厌氧氨氧化（R2）及电场-生物炭-厌氧氨氧化（R3）耦合系统,探究厌氧氨氧化菌的多介质微界面行为规律及脱氮性能提升的内在机制;开展盐胁迫下厌氧氨氧化系统长期稳定运行的优化控制研究,提出电场和生物炭缓解盐胁迫的机制;借助高通量测序等手段,探究微生物种群结构、厌氧氨氧化过程关键功能基因与功能菌群之间的关系,阐明电场和生物炭驱动下厌氧氨氧化系统脱氮性能提升的潜在分子生物学机制。主要研究结论如下:（1）利用富含内源反硝化细菌的厌氧污泥成功启动厌氧氨氧化过程。经过176天的运行,NH4+-N和NO2--N的去除率分别为93.75%和99.88%,总氮去除率高达73.16%。研究结果表明在反应器启动初期调节进水NO2--N和NH4+-N的比值在1.33-2.66范围内可以最大限度地缓解反硝化细菌大量消耗NO2--N带来的负面影响。在反应器启动初期,Thermovirga和Candidatus Competibacter之间可能存在潜在的协同氮代谢过程。（2）在电场和生物炭的作用下,厌氧氨氧化系统的抗冲击负荷能力明显增强。在氮负荷为1.16±0.03 Kg N/m3/d时,R1、R2和R3反应器的平均总氮去除率分别为74.42%、79.81%和81.09%。电场和生物炭提高了EPS的腐殖化程度,EPS中含有大量的低芳香性、聚合度较低的给电子基团,其在胞外电子传递过程中可能充当了“电池”的作用,污泥的充放电性能远高于传统厌氧氨氧化污泥。此外,电场和生物炭显著提高了厌氧氨氧化菌的相对丰度,在氮负荷为1.16±0.03 Kg N/m3/d时,R1、R2和R3反应器内厌氧氨氧化菌的相对丰度分别为12.15%、17.72%和21.46%。宏基因组学分析表明电场和生物炭提高了参与厌氧氨氧化过程基因的丰度,且涉及电子与能量产生的基因丰度明显提高。EPS的合成代谢分析表明微生物分泌的EPS可能介导了厌氧氨氧化菌群的胞外电子传递过程。（3）电场和生物炭显著增强了厌氧氨氧化系统抵御盐胁迫的能力。在盐度为3.5%时,R1、R2和R3反应器的总氮平均去除率分别为42.51%、63.88%和59.36%。高盐度刺激微生物分泌了大量的EPS,但电场和生物炭增强了颗粒污泥的抗盐冲击能力。在3.5%的盐度条件下,R1、R2和R3反应器的EPS含量分别为233.71、182.44和182.40 mg/g VSS。此外,电场和生物炭提高了微生物群落的多样性和丰富度,提升了菌群稳定性,强化了微生物之间的合作关系,相关性网络具有更高鲁棒性和更低脆弱性。在盐度为3.5%时,R1、R2和R3反应器内厌氧氨氧化菌的相对丰度分别为29.47%、29.30%和25.94%。宏基因组学分析表明电场和生物炭影响了微生物参与碳和氮代谢的基因丰度变化,且参与还原性三羧酸（TCA）循环和还原性乙酰辅酶A途径的基因丰度明显升高。

关键词：厌氧氨氧化电场生物炭盐度驯化

“国漫”宇宙的可能:数据库电影的共同体美学探析

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电影文学 2024年第5期 103-109页

作者：陈璐明张戌钟欣颖福州外语外贸学院艺术与设计学院福建福州350005 中国社会科学院大学新闻传播学院北京房山102401 深圳大学传播学院广东深圳518060

“数据库电影”作为电影类型之一,其与生俱来的“档案化”“互文性”“模块化”等特征能够通过“共同体美学”进行概括。“共同体美学”主张多元共生、美美与共,将电影作为基本点去构建整体性、多维度、多层次的共同体,能够寻求在更高... 详细信息

“数据库电影”作为电影类型之一,其与生俱来的“档案化”“互文性”“模块化”等特征能够通过“共同体美学”进行概括。“共同体美学”主张多元共生、美美与共,将电影作为基本点去构建整体性、多维度、多层次的共同体,能够寻求在更高层面达成合作共赢的效果。聚焦中国动画电影,探寻“数据库电影”的“共同体美学”,从创作形式与叙事模式两方面进行梳理,开掘“数据库电影”诸多特性与“共同体美学”接洽的可能,其间蕴含的电影美学价值自然沁透而出。

关键词：封神电影宇宙数据库电影共同体美学动画电影

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科普微纪录片《奇妙中国》的叙事创新

电视研究 2024年第1期 52-54页

作者：陈璐明张戌王博伦福州外语外贸学院艺术与设计学院中国社会科学院大学新闻传播学院中国关心下一代工作委员会办公室

中央广播电视总台央视频出品的微纪录片《奇妙中国》以轻量化短视频形式,采用童话风格创作基调,深入浅出地介绍大国工程,实现了良好的科普传播效果。本文认为,《奇妙中国》在艺术影像表现形式、青春化传播模式、多层次共情策略方面突破... 详细信息

中央广播电视总台央视频出品的微纪录片《奇妙中国》以轻量化短视频形式,采用童话风格创作基调,深入浅出地介绍大国工程,实现了良好的科普传播效果。本文认为,《奇妙中国》在艺术影像表现形式、青春化传播模式、多层次共情策略方面突破了科学知识与大众文化之间的传播壁垒,弘扬了新时代主流价值观,彰显了我国科技发展的自信心。

关键词：科普微纪录片《奇妙中国》叙事创新

结核分枝杆菌DnaG引物酶与ssDNA模板相互作用的研究（英文）

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1920-1934页

作者：陈江罗昊张知明宋旭王刚刚中国科学院成都生物研究所四川省环境微生物重点实验室环境与应用微生物学重点实验室四川大学生命科学学院中国科学院大学

目的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引物酶DnaG (MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用，因而被认为是抗结核药物研发的新靶点。然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚，这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选。本研究... 详细信息

目的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引物酶DnaG (MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用，因而被认为是抗结核药物研发的新靶点。然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚，这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选。本研究将鉴定MtuDnaG结合模板的特异性识别位点，探讨MtuDnaG与ssDNA模板之间的相互作用。方法本研究以MtuDnaG的双结构域蛋白MtuP49 （包含了锌指结合结构域和RNA聚合酶结构域）为研究对象，利用生物化学和生物物理学方法，研究MtuDnaG与含不同三联体的ssDNA模板之间的相互作用，鉴定MtuDnaG的特异性识别位点。结果 5'-GCG/C-3'三联体可能是MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点。此外，在结核分枝杆菌基因组的复制起始点附近也存在可以与MtuP49特异结合的5'-GCG/C-3'位点，其3'端侧翼序列显著影响ssDNA与MtuP49的亲和力。突变实验表明，位于锌指结合结构域中的Arg31对MtuP49结合ssDNA的活性具有重要贡献。基于预测的MtuP49结构，推测在MtuP49结合模板ssDNA过程中，锌指结合结构域会发生分子内重排。结论本研究首次鉴定了MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点，揭示了影响MtuDnaG与模板ssDNA相互作用的主要因素。本文的研究结果不但有助于阐明MtuDnaG起始引物合成的机制，也为靶向DnaG的新型抗结核药物开发提供了新的信息。

关键词：引物酶DnaG 结核分枝杆菌特异性识别位点结构域重排 DNA复制

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基于符号回归算法的结构性砂土损伤规律研究

岩土力学 2024年

作者：蒋明镜张卢丰韩亮姜朋明苏州科技大学土木工程学院同济大学土木工程学院

破损参数是用来描述岩土材料由胶结状态向无胶结状态转化的变量，合理地描述结构性土的破损演化规律是建立结构性土本构模型的关键。目前，大多损伤规律的研究先假设破损参数的表达式，随后通过拟合室内试验结果获取相关参数，从而确定... 详细信息

破损参数是用来描述岩土材料由胶结状态向无胶结状态转化的变量，合理地描述结构性土的破损演化规律是建立结构性土本构模型的关键。目前，大多损伤规律的研究先假设破损参数的表达式，随后通过拟合室内试验结果获取相关参数，从而确定损伤规律，这些损伤规律的合理性及适用性有待验证。为得到统一的具有微观意义的结构性砂土损伤规律显示数学表达式，提出了一种基于符号回归的损伤规律预测模型。首先，基于具有微观物理意义的破损参数定义式，建立不同离散元（DEM）损伤数据库。其次，采用组合输入变量的方法在等向压缩和等p真三轴压缩应力路径上进行参数筛选，结合基于遗传编程的符号回归算法（GPSR），得到不同复杂度的损伤表达式。最终对比不同表达式的预测误差和泛化误差，选择表现最好的表达式为结构性砂土损伤规律，即GPSR损伤规律。对比前人经典损伤规律表达式，在不同DEM损伤数据库上进行适用性分析。结果表明，GPSR损伤规律将破损参数表示为塑性偏应变εs、归一化的平均有效应力p/py以及中主应力系数b的函数，可以很好地反映结构性土向重塑土转变的过程；GPSR损伤规律在不同损伤数据库上良好的预测精度进一步证明了其在不同岩土材料上的适用性。研究成果对建立结构砂土本构模型具有一定参考价值。

关键词：结构性砂土离散单元法机器学习符号回归损伤规律

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三种蛋白诊断结核分枝杆菌感染的价值研究

中国防痨杂志 2024年第7期46卷 808-814页

作者：张慕丽孙照刚曹廷明谢忠尧首都医科大学附属北京胸科医院感染管理处/北京市结核病胸部肿瘤研究所北京101149 首都医科大学附属北京胸科医院转化医学研究室/北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病研究北京市重点实验室北京101149

目的:探讨Krüppel样转录因子2(krüppel-like transcription factor 2,KLF2)、鸟苷酸结合蛋白5(guanylate-binding protein 5,GBP5)、双特异性磷酸酶3(dual specificity phosphatase 3,DUSP3)等3种蛋白及其不同组合对于结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染的诊断价值。方法:选取2023年1—3月首都医科大学附属北京胸科医院就诊患者和同期进行健康体检的人群作为研究对象,根据结核病诊断标准将研究对象分为活动性结核病(ATB)组(145例)、结核分枝杆菌潜伏感染(LTBI)组(145例)、健康对照(HC)组(200名)。使用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测研究对象血清中KLF2、GBP5、DUSP3蛋白水平[450 nm波长吸光度值;中位数(四分位数)],采用受试者工作特征曲线分析各蛋白单独或联合诊断MTB感染的价值。结果:KLF2在HC组的蛋白水平为0.317(0.198,0.496),明显高于ATB组的0.234(0.160,0.297)及LTBI组的0.224(0.145,0.320),差异均有统计学意义(P明显高于LTBI组的0.196(0.150,0.273)及HC组的0.180(0.125,0.281),差异均有统计学意义(P明显高于LTBI组的0.213(0.160,0.248)及HC组的0.196(0.132,0.297),差异均有统计学意义(P<0.001)。GBP5与DUSP3双蛋白组合区分ATB和LTBI的诊断效能[曲线下面积(AUC)为0.800]优于KLF2(AUC为0.534)、GBP5(AUC为0.761)、DUSP3(AUC为0.720)等单一蛋白及其不同组合的诊断效能,最大约登指数下的敏感度为73.79%,特异度为75.86%;GBP5、DUSP3双蛋白组合区分ATB和HC的诊断效能(AUC为0.781)优于KLF2(AUC为0.629)、GBP5(AUC为0.740)、DUSP3(AUC为0.716)等单一蛋白及其不同组合的诊断效能,最大约登指数下的敏感度为77.93%,特异度为71.50%;三种蛋白及其不同组合区分LTBI与HC的诊断效能较差,其AUC均小于0.700。结论:研发基于蛋白水平的MTB感染免疫检测方法存在可能性,蛋白联和应用可提高诊断效能。

关键词：分枝杆菌结核感染免疫测定诊断鉴别

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北山抽水蓄能电站上水库防渗地质条件研究

人民长江 2024年第S1期55卷 86-92页

作者：张必勇马力刚尹春明长江岩土工程有限公司湖北武汉430010 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

北山抽水蓄能电站水文地质条件较复杂,渗漏问题突出。鉴于此,开展了上水库防渗地质条件专题研究,重点对库周地形、岩性、构造和水文共4个方面的封闭条件进行了钻孔、声波测试、彩色电视录相、压水试验和地下水动态分析等勘察研究,同时... 详细信息

北山抽水蓄能电站水文地质条件较复杂,渗漏问题突出。鉴于此,开展了上水库防渗地质条件专题研究,重点对库周地形、岩性、构造和水文共4个方面的封闭条件进行了钻孔、声波测试、彩色电视录相、压水试验和地下水动态分析等勘察研究,同时进行三维地质建模,以查明该水库水文地质条件及岩体渗透特性。进而提出了安全可靠、经济可行的防渗线路、防渗型式和防渗下限,并对地下水渗流场进行了三维数值建模及分析。结果表明,防渗体系完善,满足相关规范要求。研究成果总结了复杂地质条件下对防渗条件的勘察和研究的思路,可为类似抽水蓄能电站提供参考。

关键词：水文地质条件防渗线路防渗型式防渗下限封闭条件北山抽水蓄能电站