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深海环境下利用噪声抵消器和经验模态分解的拖船干扰抑制方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 443-453页

作者：周健宋雪晶刘福臣张伟声纳技术重点实验室浙江杭州310023 杭州应用声学研究所浙江杭州310023

针对深海环境下拖船自噪声在靠近端射和非端射方向产生的多途角扩展干扰影响拖曳声纳探测性能的问题,提出一种利用归一化最小均方误差(Normalized Least Mean Square,NLMS)噪声抵消器和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)... 详细信息

针对深海环境下拖船自噪声在靠近端射和非端射方向产生的多途角扩展干扰影响拖曳声纳探测性能的问题,提出一种利用归一化最小均方误差(Normalized Least Mean Square,NLMS)噪声抵消器和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的拖船干扰抑制方法。通过借鉴逆波束形成(Inverse Beamforming,IBF)的思想,对靠近端射方向的干扰波束进行相位补偿,重构出时域干扰信号,并将其作为自适应噪声抵消器的输入信号,基阵接收信号作为期望信号,利用NLMS方法调整滤波器的权值,进行初步干扰抑制。在此基础上通过EMD对噪声抵消器的输出结果进行分解得到多个本征模态(Intrinsic Mode Function,IMF)和残余分量,再利用匹配滤波方法筛选出用于重构拖船噪声的IMF,并在阵元域抵消完成干扰抑制,其中匹配模版为靠近端射方向频域干扰波束逆傅里叶变换得到的时域干扰信号。仿真数据和海试数据分析结果表明,与其他方法相比,所提方法能够大幅度抑制拖船自噪声产生的多途角扩展干扰,提升拖曳声纳在干扰盲区内对弱目标信号的检测能力。

关键词：拖船噪声噪声抵消器经验模态分解检测能力干扰抑制

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基于图神经网络的会话推荐算法的研究

基于图神经网络的会话推荐算法的研究

作者：杜星臣长春工业大学

学位级别：硕士

传统的推荐系统主要基于用户的历史行为数据和商品的属性信息来进行预测,但在一些场景下难以适应用户偏好的变化和多样化的需求,因此基于会话的推荐方法应运而生。在会话推荐领域,基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的方法表现... 详细信息

传统的推荐系统主要基于用户的历史行为数据和商品的属性信息来进行预测,但在一些场景下难以适应用户偏好的变化和多样化的需求,因此基于会话的推荐方法应运而生。在会话推荐领域,基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的方法表现尤为突出。该方法通过GNN对会话进行建模,能够捕捉到会话内点击项之间的依赖关系,并将整个会话点击项序列作为一个信息来预测下一次点击项,从而显著提高模型的推荐精度。尽管GNN方法已经取得十分显著的效果,但仍存在一些不足。首先在获得项目嵌入和考虑项目之间的复杂过渡时,忽略了项目之间的时序关系;其次在预测候选项目时,没有考虑兴趣项目与所有项目之间的相关性,以及无法从多角度提取隐藏在会话序列中用户的长短期偏好,这些问题都会对模型的推荐性能造成影响。因此,针对以上问题,论文主要工作如下:(1)本文提出了一种结合长短期记忆网络和注意力机制的图神经网络会话推荐模型(Graph Neural Network Session Recommendation Model Combining Long Short Term Memory Networks and Attention Mechanisms,LAGNN)。该模型融合了长短期记忆网络(Long short-term memory network,LSTM)和图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的优势,以捕获项目间的时序关系和复杂转换。然后将捕获到的项目间时序关系以及复杂的项目转换通过门控机制相融合,使得模型能够同时考虑顺序依赖性和全局上下文语义信息,从而获得准确的项目嵌入。为了考虑用户长短期偏好,引入多头注意力机制,通过多头注意力与软注意力相结合的方式,多角度提取用户的偏好。此外,还引入一种新颖的兴趣注意力机制,使兴趣注意模块可以在给定特定兴趣项的情况下揭示历史动作的相关性,从而进一步改善会话表示,提高推荐性能。(2)通过实验验证了所提出模型的有效性。在四个公开数据集上与六个代表性的现有会话推荐算法进行了比较,其中在Tmall数据集上,P@20达到了47.16%,提升超过18个百分点,MRR@20达到了17.39%,提升超过4个百分点,表明该模型显著地提高了推荐性能。为进一步验证模型各组成模块的有效性,进行了消融实验,结果显示引入的长短期记忆模块和注意力模块能够增强模型的推荐性能。此外,通过设计不同注意力机制的消融实验,进一步验证了引入的多头注意力机制和兴趣注意力机制对模型性能的积极影响。最后,通过超参数敏感度实验分析了关键参数对模型性能的影响。(3)基于上述研究成果,设计了一个原型商品推荐系统,该系统采用了基于LAGNN的推荐算法,以验证LAGNN模型在实际应用场景中的推荐效能。首先,对原始会话数据进行预处理,然后将处理过后的数据输入LAGNN模型进行训练,并通过模型微调以进一步优化其性能。随后,将训练完成的LAGNN模型集成到原型商品推荐系统中。用户在系统内进行操作时,通过调用LAGNN模型,为用户提供个性化的商品推荐服务,从而提高用户的满意度。

关键词：会话推荐图神经网络长短期记忆网络注意力机制原型推荐系统

新型高速低功耗SOI LIGBT机理研究与优化设计

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新型高速低功耗SOI LIGBT机理研究与优化设计

作者：朱鹏臣电子科技大学

学位级别：硕士

长江中游地区土地利用碳收支空间关联及碳补偿分区

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长江流域资源与环境 2024年第7期33卷 1474-1488页

作者：蔡鑫叶长盛肖蔚彭锦臣东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整... 详细信息

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整体与个体的空间关联关系与结构特征;借助SOM-K-means模型对长江中游地区开展碳补偿分区研究。结果表明:(1)2005~2020年间长江中游地区碳排量呈现上升趋势,由2.18×10^(8)t上升至3.01×10^(8)t,总体呈现“东高西低,中心最高”的空间分布特点;碳吸收量呈现波动态势,由2.75×10^(8)t变化至2.86×10^(8)t,整体呈现为由外逐内降低的“C”型空间分布格局。(2)整体视角下,碳排放与碳吸收的网络密度较低,具有较大的空间协作潜力挖掘;个体视角下,武汉市、九江市、岳阳市等地区处于碳排放网络的中心地位,在网络中也承担了“桥梁”作用;宜春市、常德市和吉安市等地区居于碳吸收网络的中心地位。碳收支网络中各节点的碳排放与碳吸收能力不相符,存在显著差异。(3)长江中游地区共分为12个支付区、13个平衡区和17个获补区,针对各类型区提出相应的低碳发展方向及策略。

关键词：土地利用碳收支空间关联碳补偿分区长江中游地区

联合模型分割的无线网络联邦学习优化方法设计

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联合模型分割的无线网络联邦学习优化方法设计

作者：王光臣北京邮电大学

学位级别：硕士

颈动脉体瘤术中颈内动脉损伤影响因素分析及术前CTA预测价值研究

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颈动脉体瘤术中颈内动脉损伤影响因素分析及术前CTA预测价值研究

作者：王超臣中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

研究目的通过研究颈动脉体瘤(carotid body tumor,CBT)患者的一般情况、手术过程和计算机断层扫描血管成像(Computed Tomography Angiography,CTA)影像学特征,以探索CBT切除术中颈内动脉损伤的危险因素。研究方法本研究为单中心、回顾... 详细信息

研究目的通过研究颈动脉体瘤(carotid body tumor,CBT)患者的一般情况、手术过程和计算机断层扫描血管成像(Computed Tomography Angiography,CTA)影像学特征,以探索CBT切除术中颈内动脉损伤的危险因素。研究方法本研究为单中心、回顾性临床研究。根据纳入标准和排除标准,收集2015年6月至2023年6月,在海军军医大学第一附属医院血管外科就诊的CBT患者临床资料,所有患者均在本中心行颈动脉CTA检查并行CBT手术切除。本研究共统计134名CBT患者,单侧CBT患者124名,双侧CBT患者10名,平均年龄(43.62±11.78)岁,累计成功切除CBT 144例。随后,我们对患者的一般临床特征(性别、身高、体重、年龄等)、既往史(高血压、脑梗死、糖尿病等)及CT影像资料(CBT远端颈内动脉直径、颈总动脉直径、CBT最大直径、CBT与血管界限、CT值等)收集并整理,对影响因素进行单因素和多因素分析,以探索CBT切除术中颈内动脉损伤的相关危险因素。研究结果144例CBTs均完整切除,32例(22.22%)CBT在手术切除中出现颈内动脉损伤,其中ShamlinⅡ型CBT 5例,ShamlinⅢ型CBT 27例。年龄、CBT最大直径、净增CT值和CBT与颈内动脉的界限为CBT切除术中颈内动脉损伤的危险因素。32例行颈内动脉损伤的病例中,21例没有界限(65.6%)。通过多因素分析,对CBT是否与颈内动脉有界限进行分类,与颈内动脉无界限的CBT比有界限CBT术中颈内动脉损伤概率高86%(P<0.05)。通过阈值效应分析,本研究发现,当净增CT值小于139.85HU时,CT值越大,术中颈内动脉损伤概率越小。当净增CT值大于139.85HU时,CT值的增加与颈动脉损伤之间无显著相关性。研究结论CBT切除术中,颈内动脉损伤为CBT切除术中相对发生频率较高的手术不良事件。净增CT值是一项可以量化评估CBT硬度和血供的指标,其获取方法在临床上统一、准确、简洁。通过术前颈动脉CTA,可判定CBT与颈内动脉间是否存在界限。研究发现:***和颈内动脉没有界限时,术中颈内动脉损伤概率显著提高;2.净增CT值与颈动脉损伤呈负相关,提示血供丰富、质地较软的CBT,术中颈内动脉损伤概率较低。因此,通过术前CTA评估CBT和颈内动脉之间是否存在界限联合CBT净增CT值,可以有效预测CBT切除术中颈内动脉损伤事件发生风险,协助临床医生做好必要的术前的准备,制定完善的手术方案,减少因颈动脉损伤导致术中大量出血或术后卒中等不良事件发生。

关键词：颈动脉体瘤颈内动脉损伤肿瘤和动脉界限 CT值

凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

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凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

作者：肖旭臣集美大学

学位级别：硕士

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作... 详细信息

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作为结缔组织重要组成部分,其在对虾肌肉质构劣化中的作用仍未解明。本研究以凡纳滨对虾为研究对象,探究其在冷藏期间的品质变化以及内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用,为进一步研究对虾肌肉中内源性蛋白酶的相关性质及其对胶原蛋白的降解机制提供理论依据。本研究首先探讨了凡纳滨对虾在4℃冷藏期间的品质变化。结果显示,随着贮藏时间的延长,对虾的p H值呈现持续上升趋势,从最初的p H 7.1逐渐升高至第七天的8.3。同时,TVB-N（挥发性盐基氮）的含量从第一天的3.01 mg/100 g升到第七天的35.65 mg/100g,超过可食用标准值（30 mg/100 g）。对虾肌肉的质构参数在冷藏期间表现出持续下降的趋势,但对其肌原纤维蛋白进行SDS-PAGE分析并未发现明显的降解现象。进一步通过免疫组化观察发现,随着冷藏时间的推移,凡纳滨对虾的结缔组织发生显著变化,胶原蛋白含量出现明显下降趋势。采用酶促酸溶法从对虾肌肉中成功纯化出Ⅰ型胶原蛋白,进行体外实验探究内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用。SDS-PAGE分析结果显示对虾I型胶原由两种链组成,分别为α链和α链。其中,α链的分子量为148 k Da,α链的分子量为120k Da。圆二色谱分析结果显示,对虾Ⅰ型胶原蛋白具有典型的三螺旋结构且其热变性温度（T）为43.48℃。对虾肝胰腺中内源性蛋白酶种类丰富,酶活力强。肝胰腺粗酶对胶原蛋白的降解研究显示,肝胰腺粗酶在室温和4℃下均表现出对胶原蛋白的降解作用。丝氨酸蛋白酶抑制剂Phenylmethanesulfonyl fluoride（PMSF）和4-（2-Aminoethyl）benzenesulfonyl fluoride（AEBSF）对肝胰腺蛋白酶表现出最强的抑制效果。利用柱层析分离技术,从对虾的肝胰腺中纯化出分子量为28 k Da的丝氨酸蛋白酶,可以降解胶原蛋白。其活性可被EDTA抑制。利用明胶酶谱法,发现对虾肌肉中分子量约为17 k Da和14 k Da的明胶降解酶活性显著。因此,从对虾肌肉中部分纯化出分子量为17 k Da的胶原酶。该酶的最适温度为50℃,且60℃加热30 min仍具有部分活性。p H值为7.0时酶活性最高,在p H值6.0-9.0的范围内活性较高。在不同金属离子对胶原酶活性影响的实验中发现Ba对胶原酶具有显著的激活作用,当Ba为0.5 mmol/L时达到最大激活效果。通过抑制剂实验发现Ethylene glycol tetraacetic acid（EGTA）对胶原酶的抑制效果最佳,推测该胶原酶为一种金属蛋白酶。比较肝胰腺丝氨酸蛋白酶与肌肉组织胶原酶对胶原蛋白的降解效果发现,两者虽都能降解胶原蛋白,但效果不同。丝氨酸蛋白酶切割位点单一,降解不完全,产生大分子量的降解产物。而胶原酶切割位点多样,能将胶原蛋白切成小分子肽段,降解更彻底。因此,胶原酶在对虾胶原蛋白降解中表现出更强的能力。本研究为进一步揭示内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解机制提供了实验依据和理论参考。

关键词：凡纳滨对虾冷藏胶原蛋白纯化内源性蛋白酶

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穿软弱夹层公路隧道通风竖井地震响应研究

穿软弱夹层公路隧道通风竖井地震响应研究

作者：林航臣重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国公路隧道建设的大规模推进至西部地区,面临的复杂地质条件日益增多,公路隧道结构经常不得不与软弱夹层相交。作为长大公路隧道不可或缺的组成部分,通风竖井在穿越软弱夹层地带时面临的挑战尤为严峻。软弱夹层的不利地质条件极... 详细信息

随着我国公路隧道建设的大规模推进至西部地区,面临的复杂地质条件日益增多,公路隧道结构经常不得不与软弱夹层相交。作为长大公路隧道不可或缺的组成部分,通风竖井在穿越软弱夹层地带时面临的挑战尤为严峻。软弱夹层的不利地质条件极大地增加了地震来临时通风竖井遭受损害的风险,直接威胁到人们的生命财产安全。针对这一问题,本研究以某实际工程中一个穿越软弱夹层的公路隧道通风竖井工程为例,通过数值模拟方法,深入探究了软弱夹层对通风竖井抗震性能的影响规律以及有效的减震措施。研究工作具体包括:(1)采用ANSYS有限元软件并利用时程分析法对穿越软弱夹层的隧道通风竖井在地震作用下的响应进行了数值模拟分析。通过比较存在与不存在软弱夹层条件下的通风竖井地震响应,本文深入探讨了软弱夹层对通风竖井地震响应影响的具体规律。研究发现,软弱夹层总体上会放大通风竖井的地震响应,改变衬砌的最大位移及最大应力出现的位置。此外,软弱夹层的存在对通风竖井地震响应的影响存在特定范围,该范围内的响应变化更加剧烈;(2)通过建立多个动力分析数值模型,深入探讨了影响穿软弱夹层通风竖井地震动力响应的关键因素:软弱夹层的弹性模量、厚度及其相对位置。研究结果揭示,增加软弱夹层的厚度或降低其弹性模量均会导致通风竖井地震响应的显著增强,尤其是在软弱夹层附近。此外,软弱夹层的位置不同,对公路隧道通风竖井的地震反应影响各异。当软弱夹层位于相对较浅的地下深度时,其主要影响通风竖井距离地表较近部分的位移响应,导致竖井位移峰值增大:当软弱夹层位于更深的地方时,其主要影响通风竖井的应力响应,导致竖井应力峰值明显增大;(3)以通风竖井与联络风道连接处为研究对象,通过对模型进行动力时程分析,揭示了此类交叉结构的地震响应规律,得出了结构薄弱位置。研究表明,矩形剖面边长中点以及联络风道的拱脚附近应力集中明显,这些区域对结构的抗震安全构成了严重威胁,因此在设计和建设阶段需予以充分重视;(4)通过比较不同结构刚度、衬砌厚度以及注浆层厚度对穿越软弱夹层通风竖井地震响应的影响,探究了减少软弱夹层震害的有效措施。研究发现,相较于增加衬砌厚度和提高结构刚度,对围岩进行注浆加固是一种更为有效的抗震方法,且注浆范围越广减震效果越显著。

关键词：隧道通风竖井软弱夹层地震响应数值模拟减震措施

ARCS动机模式在G中职学校《电子商务基础》课程教学中的应用研究

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ARCS动机模式在G中职学校《电子商务基础》课程教学中的应用研究

作者：李廷臣云南师范大学

学位级别：硕士

近年来,我国提倡大力发展职业教育,职业教育肩负着科教兴国、人才引领、创新驱动的重任。随着我国推动经济高质量发展,产业结构调整正在加快,各行各业对电子商务专业人才的需求越来越迫切,中等职业教育亟待加强电子商务专业的技术技能... 详细信息

近年来,我国提倡大力发展职业教育,职业教育肩负着科教兴国、人才引领、创新驱动的重任。随着我国推动经济高质量发展,产业结构调整正在加快,各行各业对电子商务专业人才的需求越来越迫切,中等职业教育亟待加强电子商务专业的技术技能型人才培养。然而目前中职学校电子商务专业学生存在学习动机不高,学习状态不佳的问题,亟需一个能够解决此问题的教学模式来改善,凯勒教授提出的ARCS动机模式正是研究学习动机的教学理论模式,为大量的教学工作者提供了教学指导帮助。基于此,笔者深入调研,以G中职学校电子商务专业的两个班为对象,结合马斯洛需求层次理论、期望价值理论和归因理论,针对G中职学校目前《电子商务基础》课程教学现状及存在主要的问题,将ARCS动机模式融入到教学实践之中,进行了能够激发和维持中职学生学习动机的教学应用研究,提出一系列教学策略,旨在改善电子商务专业教学效果。本文分为三大部分进行ARCS动机模式在《电子商务基础》课程中的应用研究。第一部分主要介绍研究背景、现状和意义,采用文献研究法梳理国内外ARCS动机模式的研究现状,确定研究思路;同时对学习动机和ARCS动机模式进行概念界定,明确本研究的理论基础。第二部分是现状调查,主要采用问卷和访谈形式对G中职学校学生学习动机水平以及《电子商务基础》课程教学现状展开调查;通过定量和定性分析发现中职生缺乏主动学习意识,学习兴趣不高,缺乏学习自信心和满足感。第三部分是教学设计与应用,首先探讨如何以ARCS动机模式为指导,设计《电子商务基础》教学策略。根据模式从注意、关联、自信和满意四个维度出发,提出相应的教学策略。最后得出结论:ARCS动机模式应用在《电子商务基础》课程的教学能够激发学生的学习兴趣,提高学生的注意力。

关键词： ARCS动机模式电子商务中等职业教育教学设计