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基于不确定性与弱监督学习的齿痕舌识别方法研究

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基于不确定性与弱监督学习的齿痕舌识别方法研究

作者：李尚轩广州中医药大学

学位级别：硕士

目的:齿痕舌识别具有显著的临床诊断价值,传统的临床齿痕舌识别是在医生视觉观察的基础上进行的主观识别,齿痕通常在舌头上有各种形状和颜色,这使得医生识别齿痕非常具有挑战性,其可靠性和一致性受到医生主观判断和经验的限制。目前,基... 详细信息

目的:齿痕舌识别具有显著的临床诊断价值,传统的临床齿痕舌识别是在医生视觉观察的基础上进行的主观识别,齿痕通常在舌头上有各种形状和颜色,这使得医生识别齿痕非常具有挑战性,其可靠性和一致性受到医生主观判断和经验的限制。目前,基于深度学习的齿痕舌识别方法一般需要大量的齿痕标注,这对于临床医生来说是一项非常繁琐的工作,同时由于标记工作的繁琐,在临床上收集的大量未标记的舌图像没有被纳入深度学习模型以提高性能。此外,模型预测中的不确定性还没有被很好地理解应用来帮助医生做出明智的决策。为解决上述问题,本研究提出了一种基于主动学习和不确定性学习的弱监督深度网络,以鲁棒地识别仅具有部分图像级标签的齿痕舌。需要注意的是,该深度神经网络只需要齿痕舌或非齿痕舌的图像级注释,即可定位齿痕区域并给予模型预测不确定性来为医生决策给予更多可信的辅助信息。方法:在本文方法中,卷积神经网络被预训练来分类带有图像级注释的齿痕舌。然后,提出了一种弱监督齿痕检测网络作为预训练的深度神经网络的架构变体,用于齿痕区域检测,并仅使用图像级注释对弱监督齿痕检测网络进行重新训练和微调,以同时实现齿痕的分类和齿痕区域的定位。在弱监督齿痕检测网络的基础上,本研究探究模型不确定性,以提高识别齿痕舌的图像级分类性能和模型鲁棒性。然后,本研究设计了一种考虑齿痕多样性和相关性的实例级混合查询方法,以进一步利用未标记的数据信息,同时降低更多的标记成本。本研究使用标准设备从本地研究所的患者拍摄获得舌图像,共纳入1108张舌图像。五位具有二至五年临床经验的中医医师将舌图像分为齿痕舌和非齿痕舌。本研究随机使用了 1108个中的108个舌图像作为独立的测试集,其中非齿痕舌68张,齿痕舌40张,剩余的1000幅图像用作训练集和验证集。本研究采用十次四折的方式进行重复交叉验证,并通过评价指标的平均值来评估模型的性能。结果:对于图像级齿痕舌识别,本研究用准确率、精确率、召回率和F1评分来评价模型性能。在使用基线ResNet34模型时,四个指标准确率、精确率、召回率和F1评分分别为82.90%,81.70%,64.88%和69.25%。当采用本研究提出的弱监督齿痕检测模型后,模型性能提升至准确率、精确率、召回率和F1评分分别为91.90%,86.80%,93.39%和89.45%,在临床上,应该识别出有齿痕舌的患者,以便进行进一步的治疗,因此本研究希望模型在相似的准确率条件下具有更高的召回率,更重要的是,本研究的模型可以给出齿痕区域的定位,从而提供更多的辅助信息。在模型不确定性被评估和优化后,四个指标分别提升至93.43%,90.49%,93.89%和92.38%,通过训练一个更鲁棒的模型从而提升了模型的性能,并且模型不确定性的数值,可以为模型在临床辅助提供一定可信度。最后,本研究设计的主动学习策略可以使模型在仅使用30%图像级标注的情况下达到93.88%,89.90%,93.70%和92.50%,与使用100%数据的情况下性能相当,证明模型可以使用充分利用无标注数据的信息,可以大量的减少了数据标注的成本。结论:据我们所知,本研究是第一个在齿痕检测中引入不确定性估计以提高齿痕舌识别性能并提供决策可解释性的。同时,提出的弱监督齿痕检测和主动学习的组合使得模型可以只使用一小部分图像级标签识别齿痕舌并定位齿痕区域。临床舌图像的实验结果表明,与相关工作相比,所提出的模型在齿痕舌识别中具有较好的性能,同时标注代价远低于现有齿痕舌识别方法。此外,消融实验也验证了所提方法中各模块的有效性。最后,输出模型结果的置信度为深度网络在齿痕舌识别中的应用提供了可解释性。

关键词：舌诊齿痕舌深度学习弱监督学习不确定性估计

防治草地贪夜蛾溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱的增效复配研究

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防治草地贪夜蛾溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱的增效复配研究

作者：李尚轩沈阳农业大学

学位级别：硕士

草地贪夜蛾2019年首次在我国被发现,后因其强大的传播能力,先后在我国十多个省被发现,造成极为严重的农业灾害及经济损失。溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱均对草地贪夜蛾具有防治效果,但现今溴虫氟苯双酰胺和毒死蜱两种杀虫剂对草地贪夜蛾解毒... 详细信息

草地贪夜蛾2019年首次在我国被发现,后因其强大的传播能力,先后在我国十多个省被发现,造成极为严重的农业灾害及经济损失。溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱均对草地贪夜蛾具有防治效果,但现今溴虫氟苯双酰胺和毒死蜱两种杀虫剂对草地贪夜蛾解毒代谢机制、亚致死效应及增效复配的研究较为缺乏。本试验研究了溴虫氟苯双酰胺和毒死蜱两种杀虫剂对草地贪夜蛾的室内毒力测定、两种杀虫剂的最佳复配比例、溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾的亚致死效应及两种杀虫剂对草地贪夜蛾三种主要解毒酶的影响、10%溴虫氟苯双酰胺·毒死蜱乳油的研制及室内毒力测定,结论如下:(1)本文采用触杀法分别进行了溴虫氟苯双酰胺、毒死蜱对草地贪夜蛾的室内毒力测定。室内毒力测定结果显示:溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱对草地贪夜蛾72h毒力方程分别为y=(1.8132±0.3)x+(2.9464±0.2986)、y=(-0.9823±0.33)x+(2.2137±0.11)。溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱通过触杀法对草地贪夜蛾的LC剂量分别为12.07 mg/L、504.01 mg/L。可见溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱均对草地贪夜蛾具有良好的触杀效果,为了延缓抗性基因的产生及扩大防治谱,进行两种杀虫剂最佳增效复配比例试验,试验结果表明溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱的最佳复配比例为2:8,CTC值为1100,具有显著增效作用,推荐两种杀虫剂复配用于防治草地贪夜蛾。(2)溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾的生长发育有抑制效果,抑制率在24 h达到最高,药剂浓度为0.8 mg/L时抑制率达到115.4%,48 h至72 h抑制率逐渐衰减至88.96%。可见溴虫氟苯双酰胺对草地贪夜蛾的生长发育具有良好的抑制效果。以溴虫氟苯双酰胺与毒死蜱亚致死剂量处理草地贪夜蛾幼虫,测定其体内解毒酶活性的变化。结果显示:溴虫氟苯双酰胺激活草地贪夜蛾体内的羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和细胞色素P450,药剂浓度与三种解毒酶活力呈正相关,随着药剂浓度的增大,三种解毒酶激活率增长;毒死蜱激活草地贪夜蛾体内的羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和细胞色素P450,药剂浓度与三种解毒酶活力呈正相关,随着药剂浓度的增大,三种解毒酶激活率增长。三种解毒酶均在两种杀虫剂的胁迫下参与草地贪夜蛾体内的解毒过程。(3)经过溶剂及助溶剂、乳化剂的筛选,10%溴虫氟苯双酰胺·毒死蜱乳油的配方为:2%溴虫氟苯双酰胺+8%毒死蜱+5%助溶剂S+5%农乳500#+5%SP-EC3577S+油酸甲酯添加至100%。经质量检测后证明,该乳油制剂各项检测结果良好。经室内生物测定试验证明,该乳油制剂对草地贪夜蛾具有良好的防治效果,显著高于两种杀虫剂的单剂药效及对照药剂防效。综上可知,溴虫氟苯双酰胺和毒死蜱对草地贪夜蛾均具有防治效果,两种杀虫剂复配对草地贪夜蛾的防治效果更佳,有显著增效作用。在亚致死量下,两种杀虫剂均可激活草地贪夜蛾体内的三种解毒酶,随着药剂浓度的增大,酶比活变大。10%溴虫氟苯双酰胺·毒死蜱乳油对草地贪夜蛾具有良好的防治效果,本研究对未来防治草地贪夜蛾起一定的参考作用。

关键词：草地贪夜蛾溴虫氟苯双酰胺毒死蜱增效复配解毒酶

论李斯特钢琴改编贝多芬交响曲的艺术特征与演奏技巧

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论李斯特钢琴改编贝多芬交响曲的艺术特征与演奏技巧

作者：李尚轩南京师范大学

学位级别：硕士

弗朗兹·李斯特(Franz Liszt,1811-1886)无疑是近两百年欧洲浪漫主义音乐的一位里程碑式的大师。他似乎就是钢琴艺术的化身,从他手指下弹奏出的音符具有着无穷的魔力,引导着人们领略钢琴的魅力。李斯特一生创作了大量的钢琴改编曲,从数... 详细信息

弗朗兹·李斯特(Franz Liszt,1811-1886)无疑是近两百年欧洲浪漫主义音乐的一位里程碑式的大师。他似乎就是钢琴艺术的化身,从他手指下弹奏出的音符具有着无穷的魔力,引导着人们领略钢琴的魅力。李斯特一生创作了大量的钢琴改编曲,从数量上看,占据了他钢琴作品数量的一大半。这些作品的知名度甚至超过了李斯特的其他钢琴作品,这些优秀的钢琴改编曲为同时为他赢得了“改编大师”的美誉。在国内,对李斯特钢琴改编贝多芬交响曲的钢琴演奏以及教学研究尚是个空缺。作为研究对象,要将一部多声部的、乐器种类繁多的、配器法恢弘的交响作品改编成可以用十个手指头在钢琴上演奏出来的独奏作品,李斯特本人一定是将自己擅长的高超的演奏技巧以及作曲功底融入其中。基于以上考虑,本文通过对李斯特钢琴改编贝多芬交响曲的谱例整理,深刻的探讨和分析其艺术特征和高超的演奏技巧,以探究融入其中的印有李斯特独家风格的音乐特征。

关键词：李斯特钢琴改编曲贝多芬交响曲钢琴演奏技巧

考虑交通网影响的台风灾后配电网故障抢修决策方法研究

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考虑交通网影响的台风灾后配电网故障抢修决策方法研究

作者：李尚轩南京理工大学

学位级别：硕士

台风灾害常导致大量输电线路物理故障,给我国沿海地区的电力安全可靠供应造成了严重威胁。合理的应急抢修调度策略能够缩短负荷失电时间,减少社会经济损失的同时提升供电可靠性。现有配电网故障抢修的研究主要集中在抢修资源的调度,包... 详细信息

台风灾害常导致大量输电线路物理故障,给我国沿海地区的电力安全可靠供应造成了严重威胁。合理的应急抢修调度策略能够缩短负荷失电时间,减少社会经济损失的同时提升供电可靠性。现有配电网故障抢修的研究主要集中在抢修资源的调度,包括施工队、物资、应急电源以及配电网自身的调度手段,而对于抢修路径方面,现有配电网故障抢修的研究仅对交通路况作数值上的假设,未能将交通流量和道路通行能力等因素对路程时间的影响量化并应用到灾后故障抢修路线的制定中。在台风灾害下,交通网同样会受到破坏,导致道路堵塞、中断等问题,以至于影响人员物资运输能力,降低抢修策略的时效,从而削弱故障抢修策略的参考价值与实施效果。随着电网信息采集能力的提升,电网抢修已经具备了获取道路交通信息的能力。因此,建立了考虑交通网影响的台风灾后配电网故障抢修决策模型。本文主要完成了以下工作:第一,建立考虑网架重构的配电网灾后抢修决策模型。以最大化加权负荷恢复量为目标,分析抢修过程中施工队、物资车辆路径约束,配电网支路潮流、辐射状约束,以及相应耦合约束,运用模拟退火算法和遗传算法对非线性决策模型求解,以PG&E69节点系统为例验证决策模型和算法的有效性,并分析了模型的不足,为建立考虑网架重构和孤岛划分的灾后抢修决策模型奠定基础。第二,引入分布式电源(Distributed Generator,DG)和移动应急发电车(Mobile Power Source,MPS),建立基于网架重构和孤岛划分的配电网灾后抢修与负荷恢复预案决策模型。模型按结构分为上下两层,上层模型优化人员物资及MPS调度方案,下层模型在上层得到的抢修阶段下优化对应的负荷恢复方案:通过一系列联络开关的组合操作,将非故障失电负荷转移到其他正常馈线上进行供电,然后分析剩余非故障失电区域是否含有能孤岛运行的DG来恢复更多的负荷,部分无法依靠网架重构与孤岛恢复的负荷,通过MPS进行供电。第三,建立考虑交通网影响的台风灾后配电网故障抢修决策模型。提出两网信息融合过程以及信息接入集成与交互共享框架,建立台风灾害下交通路阻模型,将配电网关键耦合节点映射至交通网中,根据路口延误、交通流量和道路通行能力等因素求出路径权重,采用Floyd算法和聚类算法减小拓扑结构与路径规划问题的规模,设计分层智能算法对模型进行求解,并以PG&E69节点系统为例验证模型的有效性。第四,为进一步提升计算速度,应用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM),将混合整数模型改写为分布式模型进行求解。为适应求解场景上的转变,将配电网人为地划分为若干个稳定连接区域,每一区域由一个区域控制器节点负责完成本地故障分析与决策计算,独立求解内部优化问题,然后统一收集子区域的优化结果优化边界耦合参数,根据收敛判据进行少量迭代求解出全局最优抢修恢复策略,并与通过CPLEX求解的集中式模型仿真结果对比分析,验证ADMM模型和算法的有效性。

关键词：故障抢修负荷恢复配电网分布式电源移动应急电源应急指挥 ADMM

MMC-HVDC系统的中高频振荡稳定性与振荡抑制策略

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MMC-HVDC系统的中高频振荡稳定性与振荡抑制策略

作者：李尚轩东北电力大学

学位级别：硕士

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)因其具有模块化程度高、输出谐波特性好、扩展性强的特点,成为柔性直流输电(Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current,MMC-HVDC)工程中的主流拓扑结构。但是由于MMC-HVDC系统的控制复杂且包含大量的电力电子器件,导致近年来发生了多起中高频振荡事件。针对MMC-HVDC系统出现的振荡问题,现有文献大多直接采用简化模型对系统的稳定性进行分析,未能在考虑MMC多谐波交互特性的基础上系统的构建包含完整控制系统的MMC建模体系,不能准确分析控制系统对MMC阻抗特性的影响;此外,现有的振荡抑制策略对系统参数的要求较高,对振荡抑制的效果受限于特定场景,不能完全消除系统的振荡风险。为此,本文针对MMC-HVDC系统的数学建模、振荡稳定性分析以及中高频振荡抑制策略设计展开研究,主要研究内容如下:首先,建立能准确表征MMC谐波交互特性及运行特性的动态相量模型。通过分析MMC的工作原理及其运行特性,得到基于MMC桥臂平均模型而推导的基础数学模型;在此基础上,考虑MMC内部多谐波分量的交互作用,采用动态相量法建立了MMC的动态相量模型,该模型能准确揭示MMC的运行特性,并且便于后续建立MMC的阻抗模型;随后对MMC的控制系统进行建模,建立了考虑锁相环控制、双闭环控制以及环流抑制控制的控制系统模型。然后,通过阻抗分析法对MMC-HVDC系统的振荡稳定性进行分析,探究了控制系统对MMC阻抗特性的影响规律。对MMC的动态相量模型采用小扰动法和拉普拉斯变换等数学方法,得到MMC的阻抗模型;基于建立的阻抗模型,结合阻抗分析法分析了控制系统对MMC阻抗特性的影响规律,得出了功率外环、电流内环以及控制链路延时是影响系统中高频振荡的主要影响因素。最后,提出了基于直流电流反馈的MMC-HVDC系统中高频振荡抑制策略。在电压前馈环节和电流内环附加滤波器的协同抑制策略的基础上,提出了功率外环附加直流电流反馈的振荡抑制策略,该策略不仅能有效改善MMC的阻抗特性,还能提升系统的动态响应性能。通过电磁暂态仿真软件对比分析了所提抑制策略对MMC阻抗特性的改善效果。本文的数学建模、振荡稳定性分析及中高频振荡抑制策略均通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件进行了仿真验证。本文的研究能够为MMC-HVDC系统的安全稳定运行提供理论指导。

关键词：模块化多电平换流器稳定性分析动态相量中高频振荡振荡抑制

基于磁性金属有机骨架材料磁性固相萃取-高效液相色谱-串联质谱测定环境水中痕量磺胺药物残留

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分析试验室 2022年第4期41卷 397-402页

作者：魏丹张菊国明李敬李尚轩河北经贸大学生物科学与工程学院石家庄050061 浙江省化工研究院有限公司分析测试中心杭州310023

通过制备磁性金属有机骨架Fe_(3)O_(4)@ZIF-8作为磁性吸附剂,与HPLC-MS/MS联用,建立了磁性固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定环境水体中痕量磺胺类抗生素残留的分析方法。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X-射线衍射仪对Fe... 详细信息

通过制备磁性金属有机骨架Fe_(3)O_(4)@ZIF-8作为磁性吸附剂,与HPLC-MS/MS联用,建立了磁性固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定环境水体中痕量磺胺类抗生素残留的分析方法。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X-射线衍射仪对Fe_(3)O_(4)@ZIF-8进行表面形貌、结构和磁强度的表征。结果显示,ZIF-8附着于磁性粒子Fe_(3)O_(4)表面,可以满足磁性固相萃取的要求。对磁性萃取剂用量、吸附时间、样品pH、洗脱时间、洗脱剂种类和pH等萃取条件进行优化。在最优条件下,方法的线性范围为0.05~50μg/L,线性相关系数(R^(2))均大于0.9971;目标物的检出限为0.06~0.71μg/L,定量限为0.20~2.37μg/L。3个加标水平下得到的加标回收率为78.5%~98.6%,相对标准偏差(RSD)为3.5%~8.9%。

关键词：磁性金属有机骨架磁固相萃取高效液相色谱-串联质谱磺胺类环境水

考虑交通网与配电网信息融合的台风后配电网抢修策略优化

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电力系统自动化 2022年第4期46卷 15-24页

作者：郁琛李尚轩谢云云刘韶峰常康南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106 国网浙江省电力有限公司桐乡供电公司浙江省桐乡市314500 南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094

台风灾害经常导致配电网出现多种物理故障。合理的抢修计划能够减小故障停电时间,提高配电网可靠性。现有的研究主要集中在抢修资源的调度,包括抢修人员、材料和配电网的运行。但现有抢修策略中未能考虑交通状况的影响,这样会影响抢修... 详细信息

台风灾害经常导致配电网出现多种物理故障。合理的抢修计划能够减小故障停电时间,提高配电网可靠性。现有的研究主要集中在抢修资源的调度,包括抢修人员、材料和配电网的运行。但现有抢修策略中未能考虑交通状况的影响,这样会影响抢修策略的实施效果。随着电网信息采集能力的提升,电网已经具备了获取道路交通信息的能力。因此,文中提出一种优化台风后配电网抢修策略的方法,该方法考虑了交通网和配电网的信息集成。在构建信息集成框架的基础上,建立了考虑交通网中断的抢修策略的双层优化模型,协调和优化抢修人员、抢修材料、移动电源、网络重构等资源,以减少经济损失。最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：组合优化网架重构孤岛划分抢修配电网多故障

基于直流电流反馈的MMC-HVDC系统的中高频振荡抑制策略

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中国电力 2024年

作者：辛业春李尚轩王延旭朱益华余佳微常东旭现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 直流输电技术全国重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 国家能源大电网技术研发(实验)中心

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电（modular multilevel convertor based high voltage direct current，MMC-HVDC）系统存在的中高频振荡问题严重危胁电力系统的正常运行。首先，基于MMC的动态相量模型，建立了MMC的交流侧阻抗模... 详细信息

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电（modular multilevel convertor based high voltage direct current，MMC-HVDC）系统存在的中高频振荡问题严重危胁电力系统的正常运行。首先，基于MMC的动态相量模型，建立了MMC的交流侧阻抗模型；其次，利用阻抗法分析控制环节及控制参数对MMC阻抗特性的影响，得到了功率外环、电流内环及控制链路延时是导致MMC呈现负阻尼特性的主要原因；再次，在分析现有基于电压前馈环节和电流内环的协同振荡抑制策略不足的基础上，提出了功率外环附加直流电流反馈的振荡抑制策略，极大程度消除系统中的谐波分量，改善了MMC的阻抗特性；最后，通过电磁仿真软件验证理论分析和抑制措施的正确性与有效性。

关键词：模块化多电平换流器稳定性分析中高频振荡振荡抑制

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坚持整软治散持续提升组织力

新长征 2020年第7期 58-59页

作者：肖岩李尚轩中共长岭县委组织部

长岭县以提升基层组织力为出发点和落脚点,以开展基层党组织软弱涣散整顿工作为重要抓手,围绕"三抓一促"工作思路,抓常态长治、抓集中攻坚、抓督导考核,着力做好软弱涣散基层党组织整顿工作,促进组织力有效提升。抓常态长治,持续用力提... 详细信息

长岭县以提升基层组织力为出发点和落脚点,以开展基层党组织软弱涣散整顿工作为重要抓手,围绕"三抓一促"工作思路,抓常态长治、抓集中攻坚、抓督导考核,着力做好软弱涣散基层党组织整顿工作,促进组织力有效提升。抓常态长治,持续用力提升组织力。针对个别基层党组织存在的软弱涣散问题,长岭县组织开展软弱涣散整顿"四项行动"。

关键词：基层党组织软弱涣散持续用力工作思路基层组织长岭县督导考核出发点和落脚点