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铝锂合金薄板在国内航空领域的工程化应用与展望

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中国材料进展 2024年

作者：郑皓杨健寇飞行中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院

铝锂合金具有高的比强度、比刚度，及优良的耐损伤特性，在航空航天领域具有取代2×××和7×××铝合金的应用潜力，在飞机设计中获得高减重效益，使得铝锂合金在飞机选材中备受瞩目。本文介绍了国内制造的飞机及零部件所应用的各类铝... 详细信息

铝锂合金具有高的比强度、比刚度，及优良的耐损伤特性，在航空航天领域具有取代2×××和7×××铝合金的应用潜力，在飞机设计中获得高减重效益，使得铝锂合金在飞机选材中备受瞩目。本文介绍了国内制造的飞机及零部件所应用的各类铝锂合金薄板的研制历程、主要特点及应用部位，描述了铝锂合金薄板在国内主机厂的应用现状及当前应用存在的问题，尤其是制造工艺中的困难。从飞机选材角度出发，列举了国内外铝锂合金先进制造工艺的应用，展望了未来国内铝锂合金的研发思路及急需攻关的问题，为今后铝锂合金在航空领域的应用研发提供参考。

关键词：铝锂合金航空薄板应用工艺

一种自适应点线特征和IMU耦合的视觉SLAM方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：张晨阳杨健南京理工大学计算机科学与工程学院南京理工大学高维信息智能感知与系统教育部重点实验室南京理工大学江苏省社会安全图像与视频理解重点实验室

室内低/弱纹理、光照不足的场景下，视觉惯导融合的SLAM定位精度明显优于纯视觉SLAM方法。然而，当前基于点特征的视觉惯导SLAM方法通常难以检测并追踪足够的特征，同时惯性测量单元的先验测量信息亦未充分利用，导致SLAM整体定位精度... 详细信息

室内低/弱纹理、光照不足的场景下，视觉惯导融合的SLAM定位精度明显优于纯视觉SLAM方法。然而，当前基于点特征的视觉惯导SLAM方法通常难以检测并追踪足够的特征，同时惯性测量单元的先验测量信息亦未充分利用，导致SLAM整体定位精度低、鲁棒性弱。针对这些问题，构建一种自适应点线特征和IMU耦合的视觉SLAM方法。首先设计一种自适应的FAST阈值角点算法，以增强图像特征点检测的鲁棒性。另外，LSD线特征算法易检测短线、断线，且图像因光照变化易导致线特征的“过提取”或“错提取”。为此，基于边缘检测二值图像构造自适应线特征提取算法，并借助消影点的特性筛选聚类线特征。然后，由点线特征重投影误差和IMU先验预积分位姿估计量，通过松耦合为SLAM前端位姿估计和算法提供稳健的初始化结果。随后，后端利用紧耦合建立视觉和IMU观测量的统一非线性最小化残差函数，并优化得到准确的图像帧位姿。最后，在开源数据集上测试验证，并对比几种SOTA（State Of The Art）SLAM方法。实验结果表明，本文构建的SLAM方法平均定位精度至少提高12%，同时兼顾较强的鲁棒性。

关键词： SLAM 自适应点线特征惯性测量单元松耦合紧耦合

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耐高渗谷氨酸棒杆菌的进化筛选和机制解析

耐高渗谷氨酸棒杆菌的进化筛选和机制解析

作者：杨健吉林大学

学位级别：硕士

区别于高温胁迫、酸碱胁迫,诱导高渗胁迫的物质极为多样,从界定高渗胁迫的物质的量之间产生的巨大差异,到微生物响应胁迫机制的多样性,很难简单的把微生物对抗高渗胁迫作为关于渗透压的单因素简单问题。发酵工程生产中,菌株的生产能力... 详细信息

区别于高温胁迫、酸碱胁迫,诱导高渗胁迫的物质极为多样,从界定高渗胁迫的物质的量之间产生的巨大差异,到微生物响应胁迫机制的多样性,很难简单的把微生物对抗高渗胁迫作为关于渗透压的单因素简单问题。发酵工程生产中,菌株的生产能力和效率,常受限于其对抗胁迫逆境的能力。就谷氨酸棒杆菌而言,已有的外源耐高渗机理和靶点是否同样适用、实验室筛选培育优育菌种的方法能否很好的应对复杂高渗环境,其相关问题与机理仍需进一步研究说明。本研究首先针对已报道抗逆功能突出的基因元件进行谷氨酸棒杆菌细胞内L-高丝氨酸诱导的特异性高渗胁迫测试,并就其对于广泛意义上的高渗胁迫的普适作用进行评估。分别挑选了甘氨酸甜菜碱转运蛋白bet P、钾离子通道蛋白cgl K、热休克蛋白Hsp Q、NADH泛醌还原酶ndh、极端嗜热古菌TK0537-1085,对发酵工程次级代谢产物L-高丝氨酸、无机盐氯化钠、微生物生长碳源葡萄糖诱导的高渗胁迫进行耐受能力测试试验,并对其进行发酵评价。对于发酵工程优势菌株谷氨酸棒杆菌而言,为了挖掘其自身潜在的耐高渗机制和元件,本研究以L-高丝氨酸为特定高渗诱导物,利用发酵终点液模拟并构建接近实际发酵环境的培养基,凭借等离子诱变（ARTP）工具,从该复杂胁迫环境中筛选出耐受L-高丝氨酸高渗胁迫的进化菌株,其菌体量相较出发菌株提高15%-25%。在随后的发酵培养基中,其优势被放大至25%-30%。通过全基因组分析进化菌株产生的可遗传变异,找到了一个有效应对L-高丝氨酸高渗的突变靶点基因——天冬氨酸代谢关键酶天冬氨酸激酶（lys C）。天冬氨酸激酶（Aspartate kinase-AK）的突变体lys CA206V致使该酶失去催化活性,通过抑制天冬氨酸向天冬氨酰磷酸的分解代谢,从而降低了细胞内L-高丝氨酸的生物合成,达到一定程度上缓解L-高丝氨酸毒性的作用。另一方面本文通过对诱变筛选出发菌株在L-高丝氨酸胁迫压力下转录水平的分析,发现了谷氨酸棒杆菌针对高渗诱导物可能的耐高渗策略。转录组学显示,能量物质代谢永远是菌体抵抗胁迫的必要不充分条件,在L-高丝氨酸诱导的特异性高渗胁迫下,菌体被迫选择抑制诱导物的体内合成代谢途径,促进其分解代谢的水平,达到尽可能降低进入胞内L-高丝氨酸毒性的作用,同时可能使得胞内外膨压逐渐趋于平衡;另一方面,群体感应基因在细菌长期面对高渗胁迫时显著上调,起到了一定的积极作用,这为微生物群体感应的相关研究,提供了重要的参考价值。综上所述,本论文给出了谷氨酸棒杆菌在发酵工程中面对代谢产物L-高丝氨酸诱导的高渗胁迫时,可能的应对模式。从基因组耐受靶点的挖掘,到转录水平的分析,评价总结了谷氨酸棒杆菌在该高渗胁迫下响应机制的有效性,以及对于发酵工程生产的优劣性,为发酵工程中菌种的合成生物学动态改造和育种提供重要的参考。同时为菌体应对复杂高渗环境的耐受机制做出理论性补充。

关键词：谷氨酸棒杆菌高渗胁迫抗逆元件组学机制解析

中国跨境电商综合试验区发展对区域产业结构升级的影响

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中国跨境电商综合试验区发展对区域产业结构升级的影响

作者：杨健吉林大学

学位级别：硕士

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奶牛测定日产奶量数据评估与校正应用

奶牛测定日产奶量数据评估与校正应用

作者：杨健山东农业大学

学位级别：硕士

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基于迁移学习的儿童活动识别方法研究与应用

基于迁移学习的儿童活动识别方法研究与应用

作者：杨健西安理工大学

学位级别：硕士

儿童活动识别对于深入理解青少年儿童身体活动模式及监测其健康状况至关重要。活动识别的核心在于利用传感器捕捉人体活动数据,并通过机器学习算法进行精确识别。然而,机器学习在活动识别中的应用通常依赖于大量标注训练数据,且要求训... 详细信息

儿童活动识别对于深入理解青少年儿童身体活动模式及监测其健康状况至关重要。活动识别的核心在于利用传感器捕捉人体活动数据,并通过机器学习算法进行精确识别。然而,机器学习在活动识别中的应用通常依赖于大量标注训练数据,且要求训练和测试数据集在特征空间和分布上保持一致。儿童活动数据集往往相对匮乏,获取成本较高,极大地限制了传统机器学习方法在儿童活动识别中的应用。相比之下,成人活动数据集则更为丰富,数据量充足。因此,可以利用成人活动数据训练模型,再将其应用于儿童活动识别。由于儿童和成人活动数据在分布上存在显著差异,传统方法在儿童活动识别中难以获得较高的识别精度。为了解决这一问题,迁移学习提供了有效的解决思路。因此,本文主要研究基于迁移学习的儿童活动识别方法,主要内容包括:(1)针对儿童活动跨域识别中存在特征提取不充分和忽视域的私有信息等问题,本文提出一种基于特征解耦的跨域活动识别方法。该方法通过细粒度特征解耦模块,将整体特征解耦为域的私有特征和多级公共特征,削弱私有特征的同时增强域级别和类级别的公共特征,并通过多样性正则项减少特征冗余,提升知识迁移效率。此外,本文设计数据重构模块以保障特征与原始数据的一致性,并结合分类器识别活动类别,从而提升儿童活动识别场景中的识别性能。在公开的成人活动数据集USC HAD和儿童数据集上的跨域识别实验结果表明,本文方法相较其他方法能够获得最好的识别效果。(2)针对多源域跨域迁移时不当的源域选择可能导致负迁移及不同域特征无法自适应等问题,本文提出一种基于最优源域选择和时空特征自适应的跨域活动识别方法。首先,结合归一化瓦瑟斯坦距离(Wasserstei Distance,WD)与最大信息系数(Maximal Information Coefficient,MIC)衡量多个源域与目标域之间的相似性,通过相似性在多个源域中选出最优源域。其次,通过引入时间增量扩展测地线流式核(Geodesic flow kernel,GFK)方法,在流形空间中实现特征变换并学习时间自适应特征。然后,通过动态分布对齐自适应地调整条件分布和边缘分布的权重,从而学习迁移过程中的空间特征,有效降低域间差异。最后,结合时空特征自适应学习分类器,实现成人域到儿童域的知识迁移。在公开的三个成人活动数据集DSADS、UCI HAR、USC HAD与儿童活动数据集的跨域迁移实验中,本文方法相较其他方法能够取得最好的识别效果。(3)基于上述研究,本文设计并实现了一个儿童活动识别与分析系统。该系统通过传感器采集儿童活动数据,并进行数据处理。系统功能主要包括活动识别、肢体角度和加速度分析、活动强度划分和活动描述展示等,能够实现高效的活动识别与分析。

关键词：儿童活动识别迁移学习域适应特征解耦

富水地层盾构隧道下穿既有道路施工影响分析与对策研究

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富水地层盾构隧道下穿既有道路施工影响分析与对策研究

作者：杨健重庆交通大学

学位级别：硕士

新生儿脑发育及白质损伤MRI评估新技术应用研究

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中华放射学杂志 2024年第3期58卷 358-359页

作者：李贤军杨健西安交通大学第一附属医院医学影像科西安710061

专家引言:《中国儿童发展纲要(2021—2030年)》将"预防和控制出生缺陷"列为儿童与健康发展的国家战略。在神经系统中,新生儿脑白质损伤最为常见(发生率20%~50%),预防和控制该类疾病是提高我国人口素质的关键所在。目前,我国早产儿位居... 详细信息

专家引言:《中国儿童发展纲要(2021—2030年)》将"预防和控制出生缺陷"列为儿童与健康发展的国家战略。在神经系统中,新生儿脑白质损伤最为常见(发生率20%~50%),预防和控制该类疾病是提高我国人口素质的关键所在。目前,我国早产儿位居全球第二,并呈上升趋势,早产儿由于脑发育不成熟而常引发脑白质损伤。其中,轻度脑白质损伤发生率高、易漏诊,可导致认知、运动异常等不良预后;而重度脑白质损伤极易发展为脑瘫,对儿童身心健康发展和家庭带来巨大损害。目前,MRI以无创、无辐射等优点已成为新生儿脑部影像检查的首选精准方法。然而,如何利用MRI揭示新生儿脑白质损伤的修复和演变,如何利用MRI精准解析发育过程中脑结构和功能的动态复杂变化,如何利用MRI对新生儿脑白质损伤开展量化精确分析与预后评估,如何更加安全、规范、高质量地实现高危儿(尤其是极早产儿)的脑MRI数据采集,仍是一系列影像临床应用中具有挑战性的重大技术问题。杨健教授团队成果被纽约州立大学布法罗分校的Richard Salvi教授在Radiology作长文评述,并建议美国安全管理协会选入相关行业指南制定[12]。

关键词：脑白质损伤纽约州立大学高危儿影像检查出生缺陷运动异常儿童身心健康脑发育

X射线探测器用氟化物闪烁体的制备及其性能研究

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X射线探测器用氟化物闪烁体的制备及其性能研究

作者：杨健峰浙江科技大学

学位级别：硕士

随着中国经济和工业化的不断发展,人民的生活质量得到了显著提高,但同时也带来了一个不容忽视的问题——癌症发病率的持续上升。2020年,中国癌症发病率与死亡率占全球的23.7%和30%,均位居世界第一。在癌症检查领域,以X射线计算机断层成... 详细信息

随着中国经济和工业化的不断发展,人民的生活质量得到了显著提高,但同时也带来了一个不容忽视的问题——癌症发病率的持续上升。2020年,中国癌症发病率与死亡率占全球的23.7%和30%,均位居世界第一。在癌症检查领域,以X射线计算机断层成像（X-ray computed tomography,X-CT）为代表的医学影像设备对癌症的诊断起着关键的作用。然而,我国的高端医学影像设备及关键零部件目前主要依赖进口,是被“卡脖子”的35项技术之一。闪烁体作为医学影像设备中间接型X射线探测器的核心元件,其性能直接决定了探测器的灵敏度与影像设备的成像质量。因此,制备高性能的闪烁体对实现医学影像设备的国产化至关重要。高性能意味着闪烁体需具备高的X射线激发光学发光（X-ray excited optical luminescence,XEOL）强度,这对闪烁体材料的研发提出了巨大的挑战。在众多的闪烁体材料中,镧系离子掺杂的氟化物以其声子能量低、发光效率高、毒性小等特点而被广泛的关注,相关研究表明其具有优异的XEOL性能,是一种理想的闪烁体材料。本研究采用水热法制备了Ba Lu F5:Pr、Cs Lu2F7:Pr和β-Na Lu F4:Pr三种氟化物闪烁体材料。探究了水热反应温度和时间、表面活性剂种类及其摩尔量对所合成晶体颗粒形貌的影响;研究发现,调节十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的摩尔量可改变其在反应溶液中所生成胶束的形状,从而使Cs Lu2F7:Pr晶体从六边形板转变为多面体;在X射线激发下,三种闪烁体均因Pr3+离子的4f-4f能级跃迁而产生XEOL发射;关闭X射线后,闪烁体均出现微弱的余辉发射;进一步对闪烁体的XEOL光谱进行了调控,确定了使闪烁体XEOL强度达到最佳时的反应温度、反应时间、表面活性剂种类及其摩尔量以及Pr3+离子的掺杂浓度;分别对三种闪烁体进行了稳定性测试以表征其正磁滞效应以及抗辐射损伤性能。此外,还将上述三种闪烁体的XEOL光谱与商用闪烁体Bi4Ge3O12（BGO）进行了对比,对比结果显示:Cs Lu2F7:Pr和β-Na Lu F4:Pr的XEOL强度分别约为BGO晶体的1.29和6.1倍,有望在X-CT成像领域得到应用。

关键词：闪烁体水热法表面活性剂 XEOL