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基于深度学习的红外可见光图像融合综述

计算机科学与探索 2024年第4期18卷 899-915页

作者：王恩龙李嘉伟雷佳周士华大连大学先进设计与智能计算教育部重点实验室辽宁大连116622 北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

如何将多张图像中的互补信息保存到一张图像中用于全面表征场景是具有挑战性的课题。基于此课题,大量的图像融合方法被提出。红外可见光图像融合(IVIF)作为图像融合中一个重要分支,在语义分割、目标检测和军事侦察等实际领域都有着广泛... 详细信息

如何将多张图像中的互补信息保存到一张图像中用于全面表征场景是具有挑战性的课题。基于此课题,大量的图像融合方法被提出。红外可见光图像融合(IVIF)作为图像融合中一个重要分支,在语义分割、目标检测和军事侦察等实际领域都有着广泛的应用。近年来,深度学习技术引领了图像融合的发展方向,研究人员利用深度学习针对IVIF方向进行了探索。相关实验工作证明了应用深度学习方法来完成IVIF相较于传统方法有着显著优势。对基于深度学习的IVIF前沿算法进行了详细的分析论述。首先,从网络架构、方法创新以及局限性等方面报告了领域内的方法研究现状。其次,对IVIF方法中常用的数据集进行了简要介绍并给出了定量实验中常用评价指标的定义。对提到的一些具有代表性的方法进行了图像融合和语义分割的定性评估、定量评估实验以及融合效率分析实验来全方面地评估方法的性能。最后,给出了实验结论并对领域内未来可能的研究方向进行了展望。

关键词：图像融合红外可见光图像深度学习

身体与权力 ——对杰罗姆·贝尔的舞者肖像系列作品的初探

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身体与权力 ——对杰罗姆·贝尔的舞者肖像系列作品的初探

作者：李嘉雯中国艺术研究院

学位级别：硕士

本论文以法国编舞家杰罗姆·贝尔(Jerome Bel)创作的舞者肖像系列作品为研究对象,借助法国哲学家米歇尔·福柯(Michel Foucault)的权力理论,对舞者的身体和权力的关系进行讨论。本论文的研究问题是:杰罗姆·贝尔为何要将创作视角对准了... 详细信息

本论文以法国编舞家杰罗姆·贝尔(Jerome Bel)创作的舞者肖像系列作品为研究对象,借助法国哲学家米歇尔·福柯(Michel Foucault)的权力理论,对舞者的身体和权力的关系进行讨论。本论文的研究问题是:杰罗姆·贝尔为何要将创作视角对准了专业舞者及其舞蹈经历?舞者肖像系列实践的创作方式和表演模式是怎样的?为什么身体与权力的关系问题会成为该系列作品的核心议题?相比其它类型的舞蹈创作,这一创作模式有什么突出的特点、意义和价值?对当代舞蹈的发展起到了何种积极的作用?从上述问题出发,本论文的第一章通过对杰罗姆·贝尔创作舞者肖像系列作品的舞蹈背景和个人动机的分析,论证权力作为该系列作品核心议题的出现。第二章以舞者肖像系列的作品之一《小珂》为个案,对《小珂》的创作过程与表演内容进行分析,揭示权力在小珂作为艺术家的个人身体中的运作过程,探究身体与权力之间的交织关系。在此基础上,尝试对舞者肖像系列作品的表演模式与权力关系问题做整体性的概括和分析。第三章结合福柯的“装置”(dispositif)概念,对杰罗姆·贝尔在舞者肖像系列作品中为讨论身体及其权力问题设定的固定场域——剧场进行分析,并从剧场的角度,剖析贝尔为讨论主体问题在舞者肖像系列作品中所采用的解构策略,以此进一步探究舞蹈话语作为权力如何建构了身体,剥夺了舞者的主体性。第四章在前文论述的基础上,尝试阐述杰罗姆·贝尔的舞者肖像系列作品作为观念性的舞蹈实践,在当代舞蹈领域的意义和价值,以及该系列作品对杰罗姆·贝尔本人未来的创作实践带来的影响。

关键词：舞者肖像系列作品杰罗姆·贝尔身体权力主体

HIV原病毒耐药二代测序检测体系的建立及其临床应用研究

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HIV原病毒耐药二代测序检测体系的建立及其临床应用研究

作者：李嘉晖南京中医药大学

学位级别：硕士

基质细胞衍生因子1α通过Akt信号通路抑制软骨细胞凋亡并促进自噬

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 53-59页

作者：李嘉舟谢静周学东口腔疾病防治全国重点实验室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院成都610041

目的探究基质细胞衍生因子1α(stromal cell-derived factor 1α,SDF-1α)对软骨细胞凋亡及自噬的影响及其潜在机制。方法从新生小鼠的膝关节中分离提取软骨细胞,以0(对照组)、50、100和200 ng/mL的SDF-1α刺激软骨细胞,CCK-8实验检测SD... 详细信息

目的探究基质细胞衍生因子1α(stromal cell-derived factor 1α,SDF-1α)对软骨细胞凋亡及自噬的影响及其潜在机制。方法从新生小鼠的膝关节中分离提取软骨细胞,以0(对照组)、50、100和200 ng/mL的SDF-1α刺激软骨细胞,CCK-8实验检测SDF-1α刺激24 h、48 h、72 h对软骨细胞活性的影响,划痕实验检测SDF-1α刺激12 h、24 h对软骨细胞迁移能力的影响,Western blot实验测定SDF-1α作用后软骨细胞内Akt信号通路相关蛋白表达变化。以0(对照组)、200 ng/mL的SDF-1α刺激软骨细胞,流式细胞术检测SDF-1α对软骨细胞凋亡的影响,透射电镜下检测SDF-1α对软骨细胞自噬的影响,并利用免疫荧光染色实验直观显示SDF-1α作用后软骨细胞内p-Akt蛋白表达及分布的差异。结果与对照组相比,50、100和200 ng/mL SDF-1α在各时点并不降低软骨细胞活性(P<0.01),且均能在24 h促进软骨细胞迁移(P<0.05)。Western blot实验结果显示,与对照组相比,50、100和200 ng/mL SDF-1α能够显著上调软骨细胞内p-Akt的蛋白表达量,Akt表达量未见明显差异。与对照组相比,流式细胞术示SDF-1α能够抑制软骨细胞凋亡(P<0.05),透射电镜观察到SDF-1α促进软骨细胞自噬(P<0.05),免疫荧光染色实验结果显示,p-Akt在软骨细胞的表达主要集中在细胞核周,SDF-1α作用后软骨细胞内p-Akt表达进一步在细胞核周部位增强。结论SDF-1α通过激活Akt信号通路,抑制软骨细胞凋亡,促进软骨细胞迁移和自噬。

关键词：基质细胞衍生因子1α 软骨细胞凋亡 Akt 自噬

基于五运六气理论运用血府逐瘀汤联合六气针法治疗早醒型失眠的临床研究

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基于五运六气理论运用血府逐瘀汤联合六气针法治疗早醒型失眠的临...

作者：李嘉慧南京中医药大学

学位级别：硕士

基于个性导向和情感支持的对话生成方法研究与应用

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基于个性导向和情感支持的对话生成方法研究与应用

作者：李嘉欣山东师范大学

学位级别：硕士

开放领域对话系统旨在以类人的方式与用户聊天,引起学术界和业界的广泛关注。随着近年来自然语言处理和人工智能对话技术的快速发展,开放域对话系统取得了实质性的进步。现有对话系统是在大规模会话语料库中进行训练的,可以根据用户感... 详细信息

开放领域对话系统旨在以类人的方式与用户聊天,引起学术界和业界的广泛关注。随着近年来自然语言处理和人工智能对话技术的快速发展,开放域对话系统取得了实质性的进步。现有对话系统是在大规模会话语料库中进行训练的,可以根据用户感兴趣的任何主题提供合理的响应。然而,这些系统往往无法与用户建立长期的联系,获取对方的信任,主要存在以下两点缺陷:(1)表达风格一致的个性导向对话系统可以有效地获得用户的信任,充分发挥其价值。然而,现有个性化数据集过分依赖人工标注,含有角色信息过于密集,这使训练出来的模型过度依赖角色,与现实情况脱离。(2)赋予对话系统共情能力是一个值得关注的问题。然而现有方法只能识别用户粗粒度的情感状态,如何动态地捕捉用户的细粒度情感特征并根据情感特征提供相应的心理支持,需要进一步地探索。针对上述问题,本文从两个方面对模型进行设计,提高生成的角色一致性,对用户提供情感支持,使对话系统向更加拟人化的方向发展。本文的主要研究工作主要从以下三个方面展开:(1)为了产生一致的响应,在本文中,提出了基于个性化角色感知的开放域对话生成方法,在一定程度上促进挖掘和理解角色。首先,设计了一个角色感知网络,获取细粒度的个性化特征,进一步挖掘两者之间的多粒度关系。其次,建立了一个共享生成网络。该网络模型从角色感知网络中的映射关系中生成回复。由于该生成只是一个通用的粗糙响应,不能提供较高的一致性。因此,使用语言推理数据构建一致性匹配网络,增强角色和通用回复之间的匹配程度。由于一致性匹配网络独立于查询语句,因此采用NLI自然语言推理数据来增强个性化响应。最后,采用非似然训练过程来最小化与人物角色无关的矛盾反应,确保反应的质量和一致性。实验结果表明,提出的方法在提高响应一致性方面优于基线模型,验证了基于个性化角色感知的开放域对话生成方法的有效性。(2)为了提高回复的情感表达能力,本文提出基于融合情感和策略信息的共情对话生成方法。该方法首先使用情感分类网络动态感知用户的情感状态,其次利用支持策略准确地设计了策略匹配网络,识别对话历史和用户情感状态建模候选回复,得到风格匹配特征向量;最后,针对共情回复生成问题,基于学习到的回复策略和对话上下文信息设计对话生成网络,利用多头注意力捕捉细粒度的策略特征,进一步挖掘情感和响应之间的多粒度关系来生成回复。通过比较所提出方法和当前先进方法在相应数据集上的实验结果,验证了基于融合情感和策略信息的共情对话生成方法的有效性以及在共情对话中使用情感支持的重要性。(3)本文在提出基于个性化角色感知的开放域对话生成方法和基于融合情感和策略信息的共情对话生成方法的基础上,设计并实现了个性导向和情感支持的开放域对话系统。该系统不仅能根据预定义的角色建立人物设定,输出角色风格一致的回应,还能捕捉到用户动态细粒度的情感信息,与用户共情并在特定情况下提供情感支持。该系统进一步验证了本文所提出方法的可操作性和有效性。系统的设计开发过程如下:首先该系统对用户传入的对话信息和身份特征进行预处理操作,其次对用户的对话输入和角色进行编码分析,并提取其中可能包含的情感信息。最后,根据用户的查询输出合理的回复,该回复拥有一致的角色风格,还能根据用户的情绪状态做出合理的情感表达。实验结果表明,该系统实现的结果与预期基本一致,弥补了现有开放域对话系统的不足,且有较高的可行性。

关键词：开放域对话角色一致性共情对话情感支持

人口老龄化视角下城市公园绿地公平性研究 ——以杭州市上城区为例

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人口老龄化视角下城市公园绿地公平性研究 ——以杭州市上城区为例

作者：李嘉欣浙江农林大学

学位级别：硕士

随着城市逐步迈向高质量发展阶段,外部环境与老龄人口高质量需求的不匹配问题逐渐凸显,城市公园绿地在老龄人口中的公平性问题日益严重,急需探明老龄人口对公园绿地的高质量需求,提升城市公园绿地数量质量。本研究建立了一套针对老龄人... 详细信息

随着城市逐步迈向高质量发展阶段,外部环境与老龄人口高质量需求的不匹配问题逐渐凸显,城市公园绿地在老龄人口中的公平性问题日益严重,急需探明老龄人口对公园绿地的高质量需求,提升城市公园绿地数量质量。本研究建立了一套针对老龄人口的公园绿地公平性评价模型,从影响城市公园绿地公平性的要素入手指导模型构建。以杭州市上城区为例,基于缓冲区分析法、改进的两步移动搜索法、洛伦兹曲线与基尼系数等方法展开研究,从空间公平性维度和社会公平性维度进行评价分析。以期为提升公园绿地质量、保障弱势群体环境正义提供科学依据。结果表明:（1）上城区人均公园绿地面积达12.12m,公园质量综合得分平均值达8.45,且公园质量供给度和老龄人口密度相关性为0.305,公园绿地在数量和质量供给方面表现良好。（2）不同交通模式下的空间公平性程度差异较大,从空间可达性结果看,步行模式下65.98%的居住小区可达性程度极低,而公共交通模式下极低值占33.81%;随着时间阈值的增大,机会获取度、质量供给度、类型丰富度与可达性均出现高值扩散、低值消退的趋势;两种交通模式可达性均呈现集聚分布,公共交通模式下集聚程度更高。（3）在街道尺度上公园绿地表现出社会不公平性,极限阈值下步行模式的基尼系数值为0.572,公共交通模式为0.267。居住小区尺度下社会不公平现象更加明显,不公平区域集中在上城区中部,呈片状分布,共鉴别146个服务盲区,主要分布于笕桥街道、九堡街道、彭埠街道、闸弄口街道和凯旋街道。上城区公园绿地供给方面表现出较强的总体空间布局公平性,小区享有的公园质量和老龄人口密度存在强相关性。而上城区公园绿地供给与老龄人口需求之间存在不公平现象,步行模式下空间布局不均衡性较公共交通模式更强,公共交通模式的可达性集聚程度更高。上城区公园绿地存在社会不公平现,街道尺度步行模式社会公平性差距悬殊,公共交通模式社会公平性比较平均。居住小区尺度表现出的不公平区域集中在上城区中部。将来,在城市绿地规划建设时应消除无公园绿地服务居住小区,满足老龄人口基本需求;增强公园绿地空间布局合理性,平衡公园绿地类型与质量;修正公园绿地空间短板,契合老龄人口需求;多维分层规划,推动区域全方面优化。

关键词：公园绿地老龄人口空间公平性社会公平性改进的两步移动搜索法

三维电极生物膜反应器强化降解四溴双酚A的研究

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三维电极生物膜反应器强化降解四溴双酚A的研究

作者：李嘉诚华东师范大学

学位级别：硕士

四溴双酚A（TBBPA）是世界上应用最为广泛的溴代阻燃剂之一。近年来,随着TBBPA的大量使用,环境水体中不断检出TBBPA残留,对公众健康产生威胁。TBBPA分子结构稳定,是一类典型的难降解有机污染物。目前,厌氧生物还原是降解水中TBBPA使用... 详细信息

四溴双酚A（TBBPA）是世界上应用最为广泛的溴代阻燃剂之一。近年来,随着TBBPA的大量使用,环境水体中不断检出TBBPA残留,对公众健康产生威胁。TBBPA分子结构稳定,是一类典型的难降解有机污染物。目前,厌氧生物还原是降解水中TBBPA使用较多的方法,但降解周期相对较长,对TBBPA的降解不够彻底。因此,亟需开发高效的生物降解技术强化处理TBBPA废水。三维电极生物膜反应器（3D-BERs）是一种协同电化学与生物膜技术的新型水处理技术,适合于处理难降解有机污染物。本研究开发了新型3D-BERs,采用纳米杂化技术在颗粒活性炭填料表面构建α-FeO与微生物自组装形成的杂化生物膜（SAHB）,开展对TBBPA强化降解的研究。分别构建了2组通电的3D-BERs（R1、R2）和2组不通电的生物膜反应器3D-BRs（R3、R4）。在各反应器的颗粒活性炭填料表面培育了不同生物膜,其中R1为通电的电活性生物膜,R2为通电的SAHB,R3为无电的SAHB,R4为自然形成的生物膜。通过连续流运行,评估不同工艺条件下3D-BERs对TBBPA的降解效果。通过分析生物膜性质、关键酶活性、微生物种群结构,系统探究了3D-BERs强化降解TBBPA的作用机制。主要得出以下结论:（1）分别考察了电流强度、水力停留时间（HRT）以及共代谢基质乙酸钠浓度对3D-BERs降解TBBPA性能的影响。结果表明,提高电流强度有助于TBBPA的去除。当电流强度为1 m A时,R1、R2对TBBPA的去除率为78.85%和79.86%。当电流强度增加到3 m A时,R1、R2对TBBPA的去除率提高至80.50%和82.29%。当进一步增加电流强度至5 m A时,R1、R2对TBBPA的去除率提高至85.66%和88.37%;延长水力停留时间（HRT）有助于TBBPA的去除。当HRT为8 h时,R1、R2对TBBPA的去除率为71.99%和73.83%。当HRT延长至10 h时,R1、R2对TBBPA的去除率提高至77.83%和79.89%。当HRT进一步延长至12 h时,R1、R2对TBBPA的去除率达到了85.66%和88.37%;随着共代谢基质乙酸钠浓度的提升,TBBPA去除效率先增加后下降。当乙酸钠浓度为10 mg/L时,R1、R2对TBBPA的去除率为70.26%和72.47%。当乙酸钠浓度增加到20 mg/L时,R1、R2对TBBPA的去除率提高至85.66%和88.37%。当乙酸钠浓度进一步增加至40 mg/L时,R1、R2对TBBPA的去除率反而下降至74.22%和76.61%。（2）通过连续流运行,优化了3D-BERs的工艺运行条件。当电流强度为5m A,HRT为12 h,乙酸钠浓度为20 mg/L时,R2对TBBPA和COD的平均去除率分别为88.37%和42.95%,高于仅通电的R1（85.66%和42.76%）。R2中SAHB的微生物数量比R1生物膜提高了61.22%;R2中SAHB的电子传递系统活性（ETSA）比R1生物膜提高了15.52%。因此,纳米杂化技术不仅有助于在3D-BERs的颗粒活性炭填料表面形成生物膜,还可以提高生物膜的电子传递速率,从而提高对TBBPA的降解效果。微生物分析结果显示,R2中的SAHB富集了能够降解TBBPA的Hydrogenophaga以及Hyphomicrobium等菌属,可能有助于强化对TBBPA的降解效果。（3）施加电场有利于提高对TBBPA的降解效率,R1对TBBPA和COD的平均去除率分别为85.66%和42.76%,高于不通电的R4（78.37%和40.67%）。与R4相比,R1中的微生物数量提升了137%,生物膜EPS中的多糖和蛋白质含量分别提升了55.92%和31.92%;与TBBPA降解相关的脱氢酶和脱卤酶活性分别提升了14.73%和13.19%;ETSA提升了21.58%。此外,在通电的R1与R2中,除了TBBPA微生物还原脱溴的降解路径外,还存在着TBBPA异丙基断裂的降解路径,可能与电化学作用相关。（4）TBBPA在填充载有SAHB的3D-BERs中的降解机理复杂,其中物理吸附、电化学与微生物对TBBPA的去除贡献占比分别为36.40%、19.92%、43.65%,电化学和微生物的协同作用促进了反应器中TBBPA的降解。此外,乙酸钠以及SAHB对TBBPA的生物降解过程有正向的贡献。本研究构建了可处理高浓度TBBPA模拟废水的3D-BERs,并通过纳米杂化技术在颗粒活性炭填料表面培养SAHB,提高对TBBPA的降解效果。研究结果对开发TBBPA废水强化降解技术提供理论和技术指导。

关键词：四溴双酚A(TBBPA) 三维电极生物膜反应器(3D-BERs) 纳米α-Fe2O3 自组装杂化生物膜(SAHB)

城市绿色空间生态网络韧性时空演变及其优化研究 ——以南京市为例

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城市绿色空间生态网络韧性时空演变及其优化研究 ——以南京市为例

作者：李嘉欣浙江农林大学

学位级别：硕士

城市化导致绿色空间生态网络的结构和功能受到严重影响,提升网络韧性为有效保护和利用生态空间提供了重要路径。然而,目前的绿色空间生态网络韧性研究大多忽视了长时间序列下外部动态干扰对其影响,且较少在韧性评估指标的选择上同时考... 详细信息

城市化导致绿色空间生态网络的结构和功能受到严重影响,提升网络韧性为有效保护和利用生态空间提供了重要路径。然而,目前的绿色空间生态网络韧性研究大多忽视了长时间序列下外部动态干扰对其影响,且较少在韧性评估指标的选择上同时考虑结构和功能属性,在评估过程中缺少空间落实性。研究以南京市为例,以五年为间隔,在确定2000年至2020年绿色空间生态网络的基础上,利用概率攻击和确定性攻击两种干扰情景模拟的方法,探究了韧性及关键韧性节点的时空变化,同时以韧性提升为目标进行生态网络优化。主要结论如下:(1)2000年至2020年,南京市生态源地、廊道的数量和面积都呈现“先增加后减少”的变化趋势。南京市生态源地分布较均匀,在中部及南部稍有集中,北部较稀少;高阻力值区域集中在中心主城区和城乡建设用地;生态廊道在江宁区、溧水区分布密集。2000年至2020年,南京市生态网络面积占研究区总面积的百分比减少0.73%。(2)2000年至2020年,南京市绿色空间生态网络韧性变差的趋势得到一定减缓,且网络冗余性增强。韧性阈值由0.43下降至0.37,网络韧性逐渐变差;但2010年至2020年的下降幅度小于2000年至2010年,韧性变差的趋势得到一定减缓;不同年份的结构韧性变化较为相似,但功能韧性回升现象逐渐加强,冗余性不断增强。(3)2000年至2020年,南京市关键韧性节点数量增加,形成南北两个热点。该时间段内,关键韧性节点占总节点数的比重为19%、20%、24%、23%和24%,2000年需重点保护的节点最少;关键韧性节点在中部形成以长江为中心的带状热点,南部形成以石臼湖为中心面积较小的热点,且呈现中部重要性削弱、南部增强的趋势。(4)以功能韧性和结构韧性提升为导向对网络进行优化,均提升了网络韧性。功能韧性优化上,在中部及东南部增加108块踏脚石,三级节点分别建立600m、500m和500m的缓冲区;结构韧性上,将12个极为重要节点纳入生态红线一级管控区;优化后的韧性阈值分别提升0.06和0.11,佐证了策略的有效性。本研究完善了绿色空间生态网络韧性评估的方法和框架,将生态网络韧性分析与生态红线划定与管理结合,为增强生态系统韧性、促进城市可持续管理提供了参考。

关键词：城市绿色空间生态网络韧性复杂网络网络优化节点攻击