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忆阻耦合异构忆阻细胞神经网络的多稳态与相位同步研究

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电子与信息学报 2024年

作者：武花干边逸轩陈墨徐权常州大学微电子与控制工程学院

忆阻具有天然的可塑性，可实现与生物神经元和突触所具有的相似或相同机制的硅基神经元和纳米突触。将忆阻用作突触耦合两个异构的忆阻细胞神经网络，该文构建了一个忆阻耦合异构忆阻细胞神经网络。该耦合网络含有一个与忆阻突触初值条... 详细信息

忆阻具有天然的可塑性，可实现与生物神经元和突触所具有的相似或相同机制的硅基神经元和纳米突触。将忆阻用作突触耦合两个异构的忆阻细胞神经网络，该文构建了一个忆阻耦合异构忆阻细胞神经网络。该耦合网络含有一个与忆阻突触初值条件和子网初值条件相关的空间平衡点集，可呈现出复杂的动力学演化。利用数值仿真方法，揭示了耦合网络依赖于初值条件而存在的稳定点、周期、混沌、超混沌以及无界振荡等多稳态行为。此外，在忆阻突触的调控下，两个异构子网可达成相位同步。最后，基于STM32单片机硬件平台完成了电路实验验证。

关键词：忆阻细胞神经网络异构网络多稳态相位同步

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帕金森神经网络建模及核团数字电路设计

中国科学：技术科学 2024年第8期54卷 1586-1600页

作者：蔡建明包涵边逸轩徐权陈墨包伯成常州大学微电子与控制工程学院常州213159

已有的帕金森神经网络模型并未包含基底神经回路中的所有神经核团.因此,在研究发病机理和寻找最佳深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)的刺激靶点时忽略了其他核团潜在的影响.本文根据基底神经回路结构,利用Hindmarsh-Rose(HR)神经... 详细信息

已有的帕金森神经网络模型并未包含基底神经回路中的所有神经核团.因此,在研究发病机理和寻找最佳深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)的刺激靶点时忽略了其他核团潜在的影响.本文根据基底神经回路结构,利用Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型成功构建了完整的帕金森神经网络模型.三种不同外加刺激下的数值仿真结果表明,缺失黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNc)核团的帕金森神经网络会出现神经元高度同步行为和异常β振荡活动,符合目前公认的帕金森发病机理,从而验证了所提的模型的合理性.此外,受生物伦理、实验难度的影响,电子神经网络更适合帕金森DBS治疗方案研究,因此,本文以SNc核团为例在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台上构建了不同外加刺激下的SNc核团数字电路.电路实验结果能完整呈现出与数值仿真一致的放电行为,表明了数字电路设计的正确性.本文所设计的电路占用较低的数字电路资源,为帕金森神经网络电路实现做好基础准备.

关键词：帕金森神经网络 HR神经元模型动力学模型现场可编程逻辑门阵列(FPGA) 神经元同步

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一种多尺度级联地磁匹配相似性度量准则MP-S

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航空学报 2024年

作者：尤逸轩纪新春魏东岩陆一袁洪中国科学院空天信息创新研究院中国科学院大学电子电气与通信工程学院西北工业大学电子信息学院

地磁匹配定位具有无源、隐蔽、无累积误差等优点，在军事领域展现出广阔的应用前景。地磁匹配定位的核心是通过度量磁场实测序列与地磁基准图中待匹配序列的相似性，来确定载体当前的位置。针对现有地磁匹配相似性度量准则未能兼顾地磁... 详细信息

地磁匹配定位具有无源、隐蔽、无累积误差等优点，在军事领域展现出广阔的应用前景。地磁匹配定位的核心是通过度量磁场实测序列与地磁基准图中待匹配序列的相似性，来确定载体当前的位置。针对现有地磁匹配相似性度量准则未能兼顾地磁序列全局特征和细节特征、易受磁场扰动影响等缺点，提出一种基于矩阵轮廓(MatrixProfile,MP)算法的空间矩阵轮廓准则(MatrixProfile-Space,MP-S)来实现多尺度级联地磁匹配相似性度量。通过级联细节特征和全局空间约束构造空间最近邻(NearestNeighbor-Space,NN-S)函数，能够有效筛选地磁序列细节特征的错误匹配，提高定位精度和容错性能；同时，针对MP算法计算繁杂的问题，设计了一种二维磁图轻量化(2D-MagneticLight,2D-MLight)搜索与计算策略，通过避免相邻待匹配序列相似性重复计算，显著降低相似性度量算法的运行时间。某飞行器实测地磁数据的处理结果表明，使用MP-S准则进行相似性度量的水平定位误差为48.6m，匹配概率为93.99%，优于目前常用的均方差(MeanSquare-Difference,MSD)准则，并且2D-MLight轻量化搜索与计算过程能够满足实时定位需求，对于提高特征较为平坦、存在局部扰动等复杂场景的地磁匹配定位性能具有良好的工程应用意义。

关键词：地磁匹配定位相似性度量多尺度级联 Matrix Profile算法轻量化

基于多尺度特征提取的层次多标签文本分类方法

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郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：武子轩王烨于洪重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室

针对现有的特征提取方法忽略文本局部和全局联系的问题,提出了基于多尺度特征提取的层次多标签文本分类方法。首先,设计了多尺度特征提取模块,对不同尺度特征进行捕捉,更好地表示文本语义。其次,将层次特征嵌入文本表示中,得到具有标签... 详细信息

针对现有的特征提取方法忽略文本局部和全局联系的问题,提出了基于多尺度特征提取的层次多标签文本分类方法。首先,设计了多尺度特征提取模块,对不同尺度特征进行捕捉,更好地表示文本语义。其次,将层次特征嵌入文本表示中,得到具有标签特征的文本语义表示。最后,在标签层次结构的指导下对输入文本构建正负样本,进行对比学习,提高分类效果。在WOS、RCV1-V2、NYT和AAPD数据集上进行对此实验,结果表明,所提模型在评价指标上表现出色,超过了其他主流模型。此外,针对层次分类提出层次Micro-F1和层次Macro-F1指标,并对模型效果进行了评价。

关键词：层次多标签文本分类多尺度特征提取对比学习层次Micro-F1 层次Macro-F1

基于特征重构深度置信网络的车用电机复合故障定位研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 91-103页

作者：赵嗣芳宋强王明生赖武轩北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学电动车辆国家工程实验室北京100081

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)故障产生的机理较为复杂且每种电机故障的产生通常相互关联,复合故障定位是其故障诊断研究的难点所在。在电动汽车应用场合中,PMSM普遍存在变转速工作模式,变工况下的PMSM故障定... 详细信息

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)故障产生的机理较为复杂且每种电机故障的产生通常相互关联,复合故障定位是其故障诊断研究的难点所在。在电动汽车应用场合中,PMSM普遍存在变转速工作模式,变工况下的PMSM故障定位在工程应用中将具有重要价值。为了提高变转速工况下车用PMSM的复合故障定位精度,对基于特征重构和深度置信网络(Deep belief network,DBN)的新型PMSM复合故障定位方法进行研究。首先基于PMSM的振动特性分析,明晰转子偏心及轴承内圈故障下电机的复合故障特征分量;然后采用Vold-Kalman阶比追踪(Vold-Kalman filtering order tracking,VKF-OT)和角域重构算法实现对复合故障特征分量提取与重构,以减弱或消除转速变化对复合故障特征的影响。最后将特征重构信号用于构建基于DBN的故障定位模型,从而实现变转速工况下车用电机复合故障的定位。试验结果表明,基于特征重构深度置信网络的复合故障定位精度可达99.5%。

关键词：永磁同步电机变转速复合故障故障定位深度置信网络

基于测速测距激光雷达的飞行器地形匹配导航方法

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中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 8-15页

作者：桑洋纪新春魏东岩尤逸轩张文超袁洪中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 西北工业大学电子信息学院西安710129

针对中低空飞行器地形匹配与惯导组合中惯导误差累积导致高程图变形限制地形匹配精度、二维地形匹配运算量大和地形匹配失效时定位可用性差的问题,提出一种基于测速测距激光雷达的地形匹配导航方法。利用激光测速信息辅助构建高程图,减... 详细信息

针对中低空飞行器地形匹配与惯导组合中惯导误差累积导致高程图变形限制地形匹配精度、二维地形匹配运算量大和地形匹配失效时定位可用性差的问题,提出一种基于测速测距激光雷达的地形匹配导航方法。利用激光测速信息辅助构建高程图,减小高程图变形从而提高匹配精度,同时降低匹配结果与惯导的相关性;设计集成尺度不变特征变换(SIFT)特征与分步核验的地形匹配算法,提高匹配的实时性;采用激光测速信息辅助校正惯导,提高地形匹配失效时定位的可用性。典型场景地形数据的测试结果表明,基于激光测速辅助构建的高程图较基于惯导构建的高程图的地形匹配定位精度提高了36.6%,所提的卡方初始化随机抽样一致性地形特征误匹配检测算法(TCI-RANSAC)相比于RANSAC算法缩短了55.6%的核验时间,且测速信息的引入将组合定位精度提高了65.9%,具备较高的工程应用价值。

关键词：飞行器测速测距激光雷达地形匹配导航组合导航高程图构建特征匹配核验

乳酸类合成子构建的四连接螺旋手性配位聚合物的合成、结构和光催化性质

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无机化学学报 2024年第2期40卷 336-344页

作者：徐中轩吴俊张远婷武梦杰河池学院广西蚕桑生态学与智能化技术应用重点实验室河池546300 河池学院广西现代蚕桑丝绸协同创新中心河池546300 遵义师范学院化学化工学院遵义563002

通过乳酸衍生物和3-溴-4-羟基苯甲酸的组合得到对映体3-溴-4-(((1R)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(R-H_(2)bba)和3-溴-4-(((1S)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(S-H_(2)bba)。以其为手性合成子在水热条件下分别与1,3-二(吡啶-4-基)丙烷(1,3-dpp)和Ni... 详细信息

通过乳酸衍生物和3-溴-4-羟基苯甲酸的组合得到对映体3-溴-4-(((1R)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(R-H_(2)bba)和3-溴-4-(((1S)-1-羧基乙基)氧基)苯甲酸(S-H_(2)bba)。以其为手性合成子在水热条件下分别与1,3-二(吡啶-4-基)丙烷(1,3-dpp)和Ni^(2+)反应,构建了对映手性配位聚合物{[Ni(R-bba)(1,3-dpp)(H_(2)O)_(0.5)]·1.5H_(2)O}_(n)(HU12-R)和{[Ni(S-bba)(1,3-dpp)(H_(2)O)_(0.5)]·1.5H_(2)O}_(n)(HU12-S)。结构分析揭示HU12-R和HU12-S是具有dia网络特征的三维螺旋骨架。在骨架中,阴离子配体R-bba^(2-)和S-bba^(2-)分别与Ni^(2+)中心连接在一起围绕2,螺旋轴得到一对小的对映螺旋链,而1,3-dpp与Ni^(2+)中心则围绕4_(1)螺旋轴构建出另外一对大的对映螺旋链。电化学测试显示HU12-R属n型半导体,具有低阻抗性质,对紫外可见光有很强的吸收能力。进一步光催化实验证实在紫外光照射下所得配合物对染料降解有明显催化效果。

关键词：手性配合物乳酸合成子 dia型网络螺旋结构光催化活性

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3D打印混凝土流变性及可打印性研究进展

西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：武喜凯史庆轩赵宇西安建筑科技大学土木工程学院绿色建筑全国重点实验室(西安建筑科技大学) 河南理工大学土木工程学院

3D打印混凝土技术提高了施工效率,减少了原材料及人工机械的损耗,并满足人们对复杂几何形状的定制需求,有望成为一种更具备可持续性的建造方法.优良的可打印性是3D打印混凝土实现工程应用的前提,因此,对可打印性能的表征和优化成为3D打... 详细信息

3D打印混凝土技术提高了施工效率,减少了原材料及人工机械的损耗,并满足人们对复杂几何形状的定制需求,有望成为一种更具备可持续性的建造方法.优良的可打印性是3D打印混凝土实现工程应用的前提,因此,对可打印性能的表征和优化成为3D打印混凝土领域的研究热点之一.基于以上背景,从3D打印混凝土的打印工艺、流变性能演化规律及可打印性要求、可打印性表征以及外加剂(粘度改性剂和速凝剂)对可打印性影响4个方面的研究现状进行总结、评述和展望.

关键词： 3D打印混凝土打印工艺流变性能可打印性

冠状动脉造影微循环阻力指数对急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后预后的评估价值

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医用生物力学 2024年第2期39卷 346-354页

作者：伍逸轩陈磊任燕飞杨玉琳陆远徐州医科大学附属医院心血管内科江苏徐州221002 徐州医科大学第一临床医学院江苏徐州221002

目的探究冠状动脉造影微循环阻力指数(coronary angiography-derived index of microcirculatory resistance,caIMR)对急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者行急诊经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention,PCI)术后发生主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的预测价值。方法连续纳入2019年9月~2022年3月在徐州医科大学附属医院诊断为STEMI的患者541例。使用FlashAngio系统(苏州润迈德医疗科技有限公司)计算caIMR。按照住院或随访期间MACE发生与否将患者分为MACE组和非MACE组,MACE定义为全因死亡、心力衰竭再入院、非计划性血运重建。采用COX回归分析、受试者工作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线、Kaplan-Meier生存曲线探究caIMR对STEMI患者急诊PCI术后预后的评估价值。结果随访时间为1年,其中发生MACE 61例(11.28%)。与非MACE组比较,MACE组患者有着更高的caIMR。多因素COX分析表明,caIMR是MACE的独立危险因素。ROC曲线分析结果显示,caIMR预测MACE的曲线下面积0.688,最佳截断值为25.3 U。caIMR加入到临床危险因素模型中后显著增加了模型的判别和重新分类能力;进一步将患者分为低caIMR组(caIMR<25 U,n=377)和高caIMR组(caIMR≥25 U,n=164)。Kaplan-Meier曲线显示caIMR≥25 U患者预后更差。结论caIMR是STEMI患者行PCI术后预后不良的独立危险因素,caIMR≥25 U患者预后更差。

关键词：急性ST段抬高型心肌梗死冠状动脉造影微循环阻力指数急诊经皮冠状动脉介入术冠状动脉微循环功能障碍主要心血管不良事件