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施氮量和种植密度对冬小麦根系形态分布特征与氮素利用效率及产量的影响

施氮量和种植密度对冬小麦根系形态分布特征与氮素利用效率及产量...

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作者：王壮壮河南农业大学

学位级别：硕士

针对小麦生产中普遍存在的“施氮量过大,播种量偏多,且二者农艺调控组合与品种生物学特性匹配度差,良好生产群体结构难以塑造,导致产量低而不稳”等生产问题,本试验于2018-2020年度连续两个冬小麦生长季在河南省周口市商水县亿港农场大... 详细信息

针对小麦生产中普遍存在的“施氮量过大,播种量偏多,且二者农艺调控组合与品种生物学特性匹配度差,良好生产群体结构难以塑造,导致产量低而不稳”等生产问题,本试验于2018-2020年度连续两个冬小麦生长季在河南省周口市商水县亿港农场大田条件下进行。试验采用裂裂区设计,以品种为主区,设置鑫华麦818和百农207两个不同分蘖类型品种;以种植密度为副区,设置225万株/hm(M1)、375万株/hm(M2)、525万株/hm(M3)三个水平;以施氮量为副副区,设置不施氮(N0)、180kg/hm(N1)、240kg/hm(N2)、300kg/hm(N3)、360kg/hm(N4)五个水平。重点分析品种、种植密度和施氮量三因子对两冬小麦分蘖成穗、干物质与氮素积累转运、氮素利用效率、根系形态时空分布特征、产量及其构成因素的影响,深入探讨冬小麦干物质生产、氮素吸收利用、根系形态建成与籽粒产量的关系,旨在筛选出适宜于豫东南潮土区冬小麦高产高效生产的氮密组合,以期为该区冬小麦高产高效栽培提供技术支撑。其主要研究结果如下:1、施氮量和种植密度对两冬小麦品种分蘖成穗的影响施氮量和种植密度对两冬小麦品种单株成穗数和分蘖成穗率均有显著影响,两个冬小麦生长季的单株成穗数与分蘖成穗率随施氮量和种植密度的变化趋势基本一致。鑫华麦818分蘖力强于百农207,而分蘖成穗率则相反。施氮显著增加单株成穗数,随施氮量增加,两冬小麦品种单株成穗数均呈先增后减的趋势,两冬小麦品种各密度下均在N2或N3处理下单株成穗数最大,N2、N3处理间无显著差异。随种植密度的增加,两冬小麦品种单株成穗数均显著降低,且施氮处理的降幅大于不施氮处理。两品种中密度、高密度的单株成穗数分别较低密度减少34.86%、50.94%(鑫华麦818)和35.61%、51.86%(百农207);M1、M2、M3两年度不施氮处理的平均单株成穗数较施氮处理分别提高20.92%、24.01和22.95%。2、施氮量和种植密度对两冬小麦品种干物质积累转运的影响两冬小麦不同生育时期的干物质积累量存在差异,越冬、拔节、开花和成熟的鑫华麦818干物质积累量均高于百农207,其平均增幅分别为4.76%、3.73%、10.83%、15.58%。两冬小麦品种的花前干物质转运量、转运率及其对籽粒的贡献率对施氮量和种植密度的响应存在差异。中低密度下,施氮量在0～300kg/hm范围内,增施氮肥不利于鑫华麦818花前干物质转运,但有利于增加其花后干物质对籽粒的贡献率;高氮(N3、N4)处理下百农207的干物质转运量、转运率以及对籽粒的贡献率在三种种植密度下均较高,表明增加施氮量有利于加快百农207的花前干物质积累转运。3、施氮量和种植密度对两冬小麦品种氮素吸收与利用的影响两冬小麦品种的花前氮素转移率和花前氮素贡献率均随施氮量的增加呈“先增后减”的变化趋势,而其花前氮素转运量表现不同,鑫华麦818在低密度M1、中密度M2处理下花前氮素转运量表现为随施氮量增加而增加的变化趋势,在高密度M3处理下则呈“先增后减”的变化趋势;百农207无论种植密度大小,其花前氮素转运量均随施氮量的增加呈先增后减的变化趋势。相同施氮水平下,适当增加种植密度有利于提高冬小麦花前氮素积累量及其氮素贡献率;随着种植密度的增加,两冬小麦品种的氮肥利用率、氮肥偏生产力和氮素收获指数表现一致,总体均呈先增后减的变化趋势,且于中密度M2水平下达最大值;而氮素吸收效率在两品种间表现不一致,鑫华麦818的氮素吸收效率表现为随种植密度增加而减少,百农207则随种植密度增加而增大。相同种植密度下,增加施氮量有利于促进冬小麦营养器官氮素的积累,以M2N2氮密处理组合的花前营养器官氮素积累量最大。4、施氮量和种植密度对两冬小麦品种根系时空分布特征的影响1米土层单位体积的小麦根系总长(TRL)、根总表面积(TRSA)、根总体积(TRV)在整个生育时期内均呈现先增大后减小的趋势,但在不同的氮密组合处理下,各根系形态参数的峰值出现的生育时期存在差异,同一种植密度水平下,冬小麦的TRL、TRSA和TRV均随施氮量的增加呈先增后降的趋势;同一施氮量水平下,冬小麦的TRL、TRSA和TRV均随种植密度的增加亦呈先增后降的趋势,M2N2处理的TRL、TRSA和TRV的峰值最大。同一生育时期各氮密组合处理的不同土层根长密度(RLD)、根表面积(RSA)、根体积(RV)垂直方向变化趋势相似,均随土层深度下移而逐渐减小。5、施氮量和种植密度对两冬小麦品种产量及其构成因子的影响两冬小麦生长季,施氮量和种植密度对两冬小麦品种的产量及其构成因素均具有显著调控效应,且对两冬小麦品种调控趋势两年份基本一致,鑫华麦818的平均产量、单位面积穗数和千粒重均显著高于百农207,两年平均增幅分别为13.76%、19.70%和10.08%,而穗粒数则相反,较百农207减少14.91%;与百农207相比,鑫华麦818

关键词：冬小麦干物质积累转运氮素吸收利用根系形态特征产量

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MOF衍生多孔材料的制备及催化性能研究

MOF衍生多孔材料的制备及催化性能研究

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作者：王壮壮石河子大学

学位级别：硕士

金属有机框架(Metal Organic Frameworks,MOFs)是一类由金属离子/团簇和多齿有机配体通过配位键连接的多孔材料,具有高表面积、可调节的多孔结构等优点,广泛应用于气体储存、药物负载和非均相催化等多个领域。然而,MOFs结构在酸、碱或... 详细信息

金属有机框架(Metal Organic Frameworks,MOFs)是一类由金属离子/团簇和多齿有机配体通过配位键连接的多孔材料,具有高表面积、可调节的多孔结构等优点,广泛应用于气体储存、药物负载和非均相催化等多个领域。然而,MOFs结构在酸、碱或水氛围下容易分解,热稳定性和化学稳定性较差,限制了其应用领域。利用MOFs作为前驱体,将其高温煅烧制备稳定的MOFs衍生多孔碳材料,既可以保持原始MOFs的多孔结构,又具有更好的稳定性,有效克服了MOFs的不足,并具有独特的性质,广泛应用于光催化、非均相催化和电催化等领域。基于此,本论文主要开展了Cu(im)衍生的Cu@N-C多孔碳材料的制备和表征,并将其作为非均相催化剂,用于1,2,3-三唑和2-取代吲哚的合成,具体内容如下:第一部分:以Cu(im)为模板,采取直接热解法在不同温度(400℃、600℃、800℃)下制备了三种碳材料Cu@N-C(400)、Cu@N-C(600)和Cu@N-C(800),通过XRD、FE-SEM、XPS、EA、EDS、ICP-OES、ICP-MS等测试手段,表征了其结构形貌和金属含量及组成。结果表明,随着裂解温度的升高,铜含量显著增加,热解温度为800℃时,铜含量高达73.73%,且铜离子明显聚集和团聚,而C、N和H元素含量则相应降低。第二部分:首先,以苄溴、苯乙炔和叠氮化钠为1,3-偶极环加成模型反应的底物,系统优化了Cu@N-C催化剂种类及用量、反应溶剂、温度和时间等因素,建立了最优催化体系:Cu@N-C(600)为催化剂,t-Bu OH/HO为溶剂,50°C下反应12 h,模型反应的产率达98%。在最优条件下,扩展了不同的苄基卤代烃和芳香炔(脂肪炔)等31个底物,反应均能顺利发生,产率在66-98%之间。该方法还可用于类药分子的衍生化,其中ethisterone和zidovudine与相应的炔或苄基叠氮均能顺利反应,分别以82%和100%的收率得到相应的环加成产物。随后,我们研究了催化剂的非均相性。循环实验表明该催化剂通过简单的离心即可分离,并可至少循环使用四次而没有明显的活性减低,催化剂在反应前后的XRD、XPS、FE-SEM以及EDS表征结果显示该催化剂在反应过程中结构稳定并保持良好的分散性。金属浸出实验表明,该催化剂在经历四次循环后只有0.5%的金属溢出。上述结果表明Cu@N-C(600)催化剂在1,3-偶极环加成中是绿色高效的非均相催化剂。第三部分:首先,以N-甲苯磺酰基-2-碘苯胺和苯乙炔为环化反应的模型底物,对影响反应的各因素进行了条件优化,其最优反应条件为:Cu@N-C(600)为催化剂,Na HCO为碱,DMSO为溶剂,130°C氩气条件下反应24 h,模型反应的产率为99%。在最优化反应条件下,拓展了27个底物,产率为58%-99%。研究发现邻碘苯胺中的N-保护基为乙酰基时,环化反应的产物为脱保护基的2-苯基吲哚,随后我们对其也进行了反应条件的系列优化(Cu@N-C(600)为催化剂,NaCO为碱,DMSO为溶剂,130°C氩气条件下反应24 h)和底物扩展(11个底物,产率为69-88%)。控制实验表明,N-乙酰基-2-苯基吲哚在溶剂中的少量水存在下即可发生脱乙酰基反应。最后,以N-甲苯磺酰基-2-碘苯胺和苯乙炔的环化反应为模型,研究了催化剂Cu@N-C(600)的非均相性。催化剂的循环实验、热过滤实验,催化剂在对反应前后Cu@N-C(600)的XRD、SEM、mapping和EDS表征等结果,均表明催化剂的形貌和结构在反应过程中可以很好地保持,且催化活性没有明显下降。综上,本文制备了三种Cu(im)衍生的Cu@N-C多孔材料,并将其成功用于1,2,3-三氮唑与2-取代吲哚衍生物的合成反应中,该材料具有易于制备、高的催化活性、易回收和可循环使用等优势。

关键词： MOF衍生材料非均相铜催化剂 1,2,3-三唑点击化学吲哚合成

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基于带抑止弧的Petri网描述的嵌入式系统模型组合

基于带抑止弧的Petri网描述的嵌入式系统模型组合

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作者：王壮壮山东建筑大学

学位级别：硕士

自从微处理器问世以后,嵌入式系统便被广泛应用在各类网络和芯片技术中。如今,嵌入式系统有着较强的可靠性和专用性等特点。在嵌入式系统的初期设计阶段使用有效的建模方法对系统进行建模可以有效减少系统设计的错误,因此提供一种行之... 详细信息

自从微处理器问世以后,嵌入式系统便被广泛应用在各类网络和芯片技术中。如今,嵌入式系统有着较强的可靠性和专用性等特点。在嵌入式系统的初期设计阶段使用有效的建模方法对系统进行建模可以有效减少系统设计的错误,因此提供一种行之有效的建模方法就显得尤为重要。随着嵌入式系统的发展,传统的Petri网已经不能适应嵌入式系统的建模现状,为此基于Petri网描述的嵌入式系统PRES+网(Petri net based Representation for Embedded Systems)被提出。虽然PRES+网的提出在一定程度上拓展了Petri网在系统建模领域的应用,但是在对建模系统中任务的优先级进行描述时,PRES+网的描述能力较弱且描述方式较为复杂。为此在PRES+网中加入抑止弧,得到基于带抑止弧的Petri网描述的嵌入式系统PIRES+网(Petri net with Inhibitor Arcs based Representation for Embedded Systems)。PIRES+网不仅具有PRES+网对实时性描述的优势,同时还可以利用抑止弧控制任务的先后执行顺序,因此PIRES+网可以更好的满足大规模复杂的嵌入式系统的建模需求。但是在使用PIRES+网为大规模复杂的嵌入式系统进行建模和分析时,系统复杂程度的提高会导致Petri网中可达标识数呈指数级增长,进而会出现状态空间爆炸问题,该问题是NP-Hard问题,现阶段不能彻底解决。为了满足大规模复杂的嵌入式系统建模需求,并有效缓解状态空间爆炸问题,本文给出了PIRES+网组合操作规则。通过PIRES+网共享组合操作可以有效缓解状态空间爆炸问题,并使得组合后的PIRES+网保持了组合前PIRES+网的活性、功能性和实时性等相关性质。本文首先简单介绍带抑止弧的Petri网和PRES+网的基本定义,接着引出PIRES+网的基本定义并给出PIRES+网中变迁函数、守卫函数、变迁时延和有界性等相关性质的概念。针对不同类型的PIRES+网,提出了共享变迁集组合操作规则和共享变迁型子网集组合操作规则。为了更好的研究组合后PIRES+网对原有性质的保持,引入了“抽象化-组合-精细化”的分析方法。根据此分析方法,通过形式化证明,验证了组合规则的准确性。最后通过对实例化嵌入式系统的建模和分析,验证了本文所提出的共享组合规则的可行性和实用性。

关键词： Petri网保性组合规则嵌入式系统建模抑止弧

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基于轻量型网络的通信信号调制识别方法研究

基于轻量型网络的通信信号调制识别方法研究

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作者：王壮壮西安理工大学

学位级别：硕士

随着智能通信的发展,通信信号的调制识别在电子侦察、电子对抗、软件无线电和认知无线电等诸多应用场景中具有深远的意义。当前基于深度学习的调制识别方法,凭借神经网络强大而复杂的拟合能力,有效提高了低信噪比下识别的准确率,但网络... 详细信息

随着智能通信的发展,通信信号的调制识别在电子侦察、电子对抗、软件无线电和认知无线电等诸多应用场景中具有深远的意义。当前基于深度学习的调制识别方法,凭借神经网络强大而复杂的拟合能力,有效提高了低信噪比下识别的准确率,但网络结构过于复杂。针对当前应用深度学习识别不同调制方式的信号过程中网络复杂、计算量高、对硬件平台要求高的问题,本文提出了在改进的MobileNetV3轻量级神经网络中使用信号星座图的调制识别方法。本文完成的主要工作包括:1.详细介绍了常见的单载波调制原理和OFDM原理,重点介绍了调制识别的三种方法,分别是基于决策理论的识别方法、基于统计模式的识别方法和基于深度学习的识别方法。提出将轻量化网络MobileNetV3应用在调制识别中,介绍了 MobileNetV3网络的组成和结构,将深度可分离卷积与标准卷积进行对比,并将ResNet中的跨层结构引入MobileNetV3 网络。2.基于开源的数据集,提取Timothy J O’Shea公开的RML2016.10b调制识别数据集中的2PSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM五种调制信号,将基带复信号转换为信号星座图,并进行进一步图像处理,其中包括灰度图像提取、灰度图像增强和灰度图像卷积,将生成的图像数据集输入到轻量化网络MobileNetV3中,优化参数,选定最优网络参数进行训练。对比三种图像处理方法的性能,得出灰度图像卷积相较于其他方法,更能有效提升高阶调制信号的识别率。使用灰度图像卷积的方法将数据集输入到改进的MobileNetV3网络中,与经典的几种调制识别网络和MobileNetV3网络的整体识别率对比,验证了本方法的有效性。3.通过 MATLAB 2018a 仿真生成 2PSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM、OFDM六种信号,使用灰度图像卷积处理的方法生成图像数据集,将生成的数据集输入到训练好的轻量化网络MobileNetV3中分类识别。通过仿真验证,当SNR为10dB时,各种类型的调制信号整体识别率基本接近于99.7%,其中OFDM信号的分类效果最理想,对噪声具有最强的抗干扰能力。在SNR为0dB和-3dB时,OFDM信号的识别准确率分别为99.7%和98.3%,且相较于应用深度学习实现调制识别的网络,网络参数量和计算量明显减小。

关键词：调制识别星座图灰度图像卷积 MobileNetV3 深度学习

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超分辨率模型下的小目标检测方法研究

超分辨率模型下的小目标检测方法研究

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作者：王壮壮长江大学

学位级别：硕士

近年来,尽管目标检测取得了长足的进步,但在检测小目标时还是存在分类和定位不精确的情况。小目标检测在很多计算机视觉任务中扮演关键角色,例如交通标志识别、行人检测、卫星图像分析等。随着现实世界部署越来越复杂的系统,小物体检测... 详细信息

近年来,尽管目标检测取得了长足的进步,但在检测小目标时还是存在分类和定位不精确的情况。小目标检测在很多计算机视觉任务中扮演关键角色,例如交通标志识别、行人检测、卫星图像分析等。随着现实世界部署越来越复杂的系统,小物体检测需要更多关注。在COCO(Microsoft Common Objects in Context)数据集中,将像素小于32×32规定为小目标,由于像素小和图像分辨率低等原因,造成了小目标难以检测的情况。针对这种情况,小目标检测改进方法有以下几方面:图像、特征尺度、锚、小目标样本。例如使用特征金字塔(Feature Pyramid Network)在多个尺度上预测不同尺度的目标,该方法在检测大中型目标时有不错的效果。后来有人提出放大输入图像,使用图像SR方法,该方法需要很多分辨率较高的图像来制作数据集。随后,有人提出增加小目标在图像中的数量,该方法为训练模型过程提供了更多学习小目标特征的机会。根据上述问题背景,本文针对小目标检测课题提出了一种图像SR重建模型下的小目标检测方法,采用神经网络训练小目标数据集。在输入端添加特征纹理迁移(Feature Texture Transfer)模块,以提高输入端的图像分辨率。在改善图片中小目标的特征质量的同时,还消除了图片中的噪点;在骨干网络中,使用Darknet53框架,并使用密集块(Dense Block)代替残差块,其目的是减少网络结构参数的数量,避免不必要的计算;为了充分利用网络中小目标的特点,网络的颈部仍使用SPPNet(Spatial Pyramid Pooling in Deep Convolutional Networks)和PANet(Path Aggregation Network)的组合来完成多部分特征融合工作的这一部分;最后在检测器输出结果的部分,加入前景-背景平衡损失函数,来解决深度学习检测器存在图像前景和背景不平衡问题。在此基础上开发一款SR模型下的小目标检测程序。我们使用自己收集的小目标图像作为数据集:训练和测试模型采用交叉验证的方式,使用数据集以外的图片和视频来检测结果。实验结果表明,我们设计的骨干网络结构参数,相比于当前主流的目标检测器,减少了很多,计算量也随之减少。在使用我们提出的FTT模块、骨干网络和平衡损失后,检测器在检测不同类型的目标时的性能都得到一定程度的提高。在整体评估检测器的性能之后,其平均准确率达到89.91%,超过了以前主流的one-stage和two-stage检测器,其检测速度与当前YOLOv4相接近,并能完成大部分分类和定位任务。

关键词：小目标检测图像SR重建特征提取前景-背景平衡损失多尺度特征融合

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融合边缘信息和区域信息的遥感影像道路提取研究

融合边缘信息和区域信息的遥感影像道路提取研究

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作者：王壮壮长安大学

学位级别：硕士

随着空间遥感技术的发展,我国近十年来发射了多个系列的高分遥感卫星,高分影像数据在很大程度上改善了传统测绘技术和方法。道路作为高分影像中一个重要的人工地物,是城市基础建设重要的组成部分之一和衡量城市发展的一个重要指标,不仅... 详细信息

随着空间遥感技术的发展,我国近十年来发射了多个系列的高分遥感卫星,高分影像数据在很大程度上改善了传统测绘技术和方法。道路作为高分影像中一个重要的人工地物,是城市基础建设重要的组成部分之一和衡量城市发展的一个重要指标,不仅在城市规划与建设、变化检测、自然灾害分析和交通管理等领域有着广泛的应用需求,而且还是大多数地图和地理信息系统的重要组成部分。传统的测绘手段获得道路信息费时费力、效率低下,而使用高分辨率遥感影像进行道路信息提取则具有自动化程度高、获取速度快和实时更新的优点。随着遥感技术的不断发展,遥感影像的分辨率得到了提升,地物信息的描述也变得越来越丰富,这给道路提取带来便利的同时也带来了新的挑战,同谱异物性、同物异谱性、复杂性和遮挡性等因素的影响,使得识别和提取道路信息的难度也随之提高。虽然近些年来高分辨率遥感影像道路提取的研究已经取得了一定的进展,但目前其性能尚未满足应用需求,基于传统边缘检测算法存在边缘漏判、误判严重的问题,区域生长则存在过度增长导致道路和建筑物混淆为一体的缺陷,因此本文尝试嵌入式融合边缘信息和区域信息的高分辨率遥感影像道路提取方法,主要研究内容如下:结合双边滤波(Bilateral Filters)和双阈值最大类间方差法(OTSU)对传统Canny算子边缘检测方法进行优化:Bilateral Filters Canny算法(BFCanny)。该算法充分结合双边滤波这种非线性滤波可以在保持边缘的基础上完成降噪平滑的优点,克服了高斯滤波(Gaussian Filters)只考虑了像素间空间位置上的关系而丢失边缘信息的缺陷,同时结合遗传算法对OTSU改进优化,用自动获得的阈值对Canny算法的双阈值检测(Do uble Threhold)步骤做出优化。实验证明该算法较于传统Canny检测算法提取道路边缘信息效果更好。结合自适应中值滤波(Adaptive Median Filter)和双阈值最大类间方差法(OTSU)对传统Canny算子边缘检测方法进行优化:Adaptive Median Filter Canny算法(AMFCan ny)。由于中值滤波(Median Filter)在噪声较多时会导致影像不连续,本文根据预设条件动态调整中值滤波的窗口引入一种自适应中值滤波(Adaptive Median Filter),并结合优化的OTSU算法对Canny算子内核进行调整,完成传统Canny算法、BFCanny算法与AMFCanny算法的道路边缘检测对比试验。针对道路的边缘检测会导致边缘不闭合、不连续,道路的区域生长会产生过度增长和边界模糊的问题,本文采用嵌入式融合边缘信息和区域信息对高分影像进行道路提取研究。首先进行边缘检测获得道路的边缘信息,然后用边缘信息指导区域生长完成道路的提取工作,将其与传统算法、谢谦礼方法的精度进行比对,实验证明本文方法有效提升了道路提取的完整度和平滑性,鲁棒性较好。最后通过形态学基本运算、形态学重建和RSL算法优化了道路提取结果。

关键词：高分辨率遥感影像边缘检测区域生长道路提取

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铝焊丝正负极性CMT熔滴体积变化研究

铝焊丝正负极性CMT熔滴体积变化研究

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作者：王壮壮天津大学

学位级别：硕士

变极性冷金属过渡(VP-CMT)是一种将变极性与冷金属过渡(CMT)结合在一起的先进焊接工艺,其最大的特点是可以调节焊丝极性接正(EP)和极性接负(EN)的比例,在减少对工件热输入的基础上进一步增加熔敷效率。因此被认为在铝薄板焊接、异种金... 详细信息

变极性冷金属过渡(VP-CMT)是一种将变极性与冷金属过渡(CMT)结合在一起的先进焊接工艺,其最大的特点是可以调节焊丝极性接正(EP)和极性接负(EN)的比例,在减少对工件热输入的基础上进一步增加熔敷效率。因此被认为在铝薄板焊接、异种金属焊接以及表面熔敷等领域具有很大的应用前景。在焊接过程中,熔滴过渡的稳定性直接决定了动态过程的稳定性,进而影响了焊缝的性能。目前,关于VP CMT熔滴过渡研究的报告多集中于对电弧形态及熔滴过渡频率等方面的定性研究。因此本文基于数字图像处理技术,定量分析了不同极性下铝焊丝的熔滴体积长大情况。搭建了VP CMT熔滴过渡的图像及电信号采集平台,拍摄得到了VP CMT熔滴过渡图像,同时采集到了相应的电信号。利用数字图像处理技术,对拍摄得到的熔滴过渡图像进行处理,得到了包含焊丝、熔滴轮廓的二值图像。结合熔滴径向宽度与焊丝直径之间的关系特征,提出了一种自动识别熔滴与焊丝之间“固-液”分界面的具体方法。并给出了计算燃弧阶段瞬时熔滴体积的方法。在不同的工艺参数下,基于上述方法计算了EP和EN阶段的熔滴体积增长量,同时计算了EP和EN燃弧阶段的输入功。发现在相同输入功的情况下,EN燃弧阶段的熔滴体积增长量约为EP阶段的2.2倍。结合阴阳极产热等相关理论给出了相应的解释。同时讨论了CMT燃弧阶段不同焊接参数下的熔滴体积增长趋势。分析了极性改变后第一个熔滴过渡周期的焊接电信号特征以及熔滴长大趋势,并结合电弧机理解释了产生该趋势的原因。该研究为后续精确控制溶滴尺寸,进而控制焊缝成形提供了借鉴。

关键词：变极性冷金属过渡数字图像处理技术焊丝熔化熔滴体积电信号

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基于深度学习的特征增强宫颈上皮组织病理图像识别模型的研究

基于深度学习的特征增强宫颈上皮组织病理图像识别模型的研究

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作者：王壮壮重庆大学

学位级别：硕士

宫颈癌是女性生殖系统常见的一种癌症,病发率比较高。由于人工诊断的主观性强,导致宫颈癌的诊断存在容易出现误诊和漏诊的问题。另外,落后地区的医疗资源缺乏以及病理医生数量缺口大等问题致使普及宫颈癌筛查变得十分困难。通过成本低... 详细信息

宫颈癌是女性生殖系统常见的一种癌症,病发率比较高。由于人工诊断的主观性强,导致宫颈癌的诊断存在容易出现误诊和漏诊的问题。另外,落后地区的医疗资源缺乏以及病理医生数量缺口大等问题致使普及宫颈癌筛查变得十分困难。通过成本低且更高效的数字病理图像自动识别技术提供客观和量化的分析结果可以帮助医生更准确的诊断宫颈癌。传统方法是在宫颈上皮组织病理图像上手工提取特征然后利用机器学习方法识别,其准确率无法满足应用要求。近年来,深度学习技术迅速崛起,研究者们设计了各种改进的神经网络并显著提升了病理图像识别的效果。然而,这些方法都是直接将图像输入深度学习模型来预测结果,却没有给出“黑盒”的诊断依据,缺乏临床实践需要的可解释性。针对这些问题,本文提出了两种新的深度网络模型,它们很好的依托于病理学先验诊断知识,增加了模型的可解释性,并且增强了模型的宫颈病理图像识别效果。具体工作如下:(1)针对病理图像识别中传统方法准确率不足和深度学习方法缺乏可解释性的问题,本文依据病理医生的先验诊断知识提取图像特征。首先通过引入残差模块和可学习的上采样方法,基于U-Net模型框架构建了病理图像细胞核分割模型,实现了更优异的分割效果。然后利用超像素算法进行聚类沿组织结构以及细胞核的边缘划分超像素块。接着计算每个超像素块内的细胞核密度,同时按照超像素的排列顺序对内部的细胞核区域像素赋值,从而分别提取出细胞核密度分布特征(Nuclear Density Distribution Feature,NDDF)和诊断相关性信息更丰富的细胞核超像素序列分布特征(Nuclear Superpixel Sequence Distribution,NSSD)。(2)本文提出了一种新的双流卷积网络来充分利用提取的NDDF矩阵。具体来说,将NDDF矩阵与病理图像作为TSCN的输入,分别提取相应的特征,然后通过融合模块将两个输出特征融合在一起来进行分类。另外,本文还提出了一个新的全局空间感知网络来引入NSSD图中的有效信息。值得注意的是,本文将自注意力层引入卷积主干网络,来获取特征的全局信息,从而结合CNN与Transformer两种模型的优势。最后在合作医院提供的H&E染色病理图像数据集上进行了大量的实验,并验证了本文所提出的方法的有效性。双流网络在三分类识别任务上分别达到了最高86.06%的准确率,并且计算开销没有明显变化。全局空间感知网络更是达到了88.65%的识别准确率,超越了双流卷积网络的表现。所有的结果都显示了本文提出的方法相比基线模型,性能更优越。

关键词：深度学习病理图像超像素双流网络自注意力

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CNPY4在低级别胶质瘤中的预后价值及临床意义的研究

CNPY4在低级别胶质瘤中的预后价值及临床意义的研究

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作者：王壮壮山西医科大学

学位级别：硕士

目的:研究冠层FGF信号调节器4(Canopy FGF Signaling Regulator 4,CNPY4)的表达在低级别胶质瘤(Low-Grade Glioma,LGG)中的表达和预后差异,分析CNPY4与肿瘤免疫之间关系,并预测CNPY4在胶质瘤中对替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)和顺铂的药物敏感性。方法:通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和中国胶质瘤基因组图谱(Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA)两个独立的数据库以及基因型组织表达(The Genotype-Tissue Expression,GTEx)正常组织数据库,得到CNPY4的表达信息、预后信息和临床表型特征,然后通过在线分析软件以及R软件进行数据整理和分析。首先分析CNPY4在胶质瘤中的在RNA水平的差异表达,并通过人类蛋白质图谱(The Human Protein Atlas,HPA)数据库验证CNPY4在蛋白水平的表达差异,然后分析CNPY4的差异表达对胶质瘤生存的影响。此外,通过肿瘤免疫评估资源(Tumor Immune Estimation Resource,TIMER)和肿瘤免疫系统交互的集成存储库门户(Integrated Repository Portal for Tumor-Immune System Interactions,TISIDB)来研究CNPY4与肿瘤浸润免疫细胞(Tumor Infiltrating Iimmune Cells,TIICs)之间的相关性,然后使用肿瘤免疫功能紊乱和排除(Tumor Immune Dysfunction and Exclusion,TIDE)算法预测CNPY4的表达对免疫检查点阻断(Immune Checkpoint Blockade,ICB)的响应性。最后通过基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)来分析CNPY4可能的功能通路,并用COX回归和半数最大抑制浓度(Half-Maximal Inhibitory Concentration,IC50)分析CNPY4对胶质瘤预后和药物敏感性的影响。结果:1、CNPY4在胶质瘤中高表达,作为胶质瘤的关键基因,与较高的胶质瘤世界卫生组织(World Health Organization,WHO)分级相关;2、CNPY4作为一种新型分子标志物是LGG的独立预后因素,CNPY4的高表达提示LGG预后不良;3、CNPY4可能通过调节TIICs及其调节分子影响LGG的预后和发展,CNPY4低表达的胶质瘤患者具有更高的ICB响应性;4、CNPY4的高表达可能提示LGG患者对替莫唑胺和顺铂的敏感性。结论:1、CNPY4作为一种新型分子标志物是低级别胶质瘤(LGG)的独立预后因素,CNPY4的高表达提示LGG预后不良;2、CNPY4可能是潜在的免疫治疗靶点并可预测替莫唑胺和顺铂的高敏感性。

关键词： CNPY4 LGG 肿瘤免疫细胞浸润免疫检查点分子标志物

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三峡外迁移民社会适应性综合评价研究 ——以广东省为例

三峡外迁移民社会适应性综合评价研究 ——以广东省为例

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作者：王壮壮华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

三峡工程是世界著名的水利水电工程,涉及湖北省和重庆市20个区(县),移民安置人数超过百万。这些移民在搬迁安置前一般生活在偏远落后地区,对他们来说,搬迁安置不仅仅是简单的人口迁移,还意味着改变原有的生产生活方式、风俗习惯和人际... 详细信息

三峡工程是世界著名的水利水电工程,涉及湖北省和重庆市20个区(县),移民安置人数超过百万。这些移民在搬迁安置前一般生活在偏远落后地区,对他们来说,搬迁安置不仅仅是简单的人口迁移,还意味着改变原有的生产生活方式、风俗习惯和人际关系网络等;此外,安置方式对三峡移民社会适应性有很大影响,对于就近安置的移民,其安置点基本位于原村,原有的生活方式和人际关系网络基本不变,移民社会适应性几乎无阻碍;然而,对于跨县、跨省远迁安置的移民来说,人际关系网络、生产生活方式、经济结构等与以往不同,移民社会适应性可能会遇到较大的阻碍和困难。目前,虽然三峡外迁移民经过多年的后期扶持,其安置区的人居环境、生产生活等方面得到了较大改善,移民社会适应能力也有所增强,但由于外迁移民的生产生活资料、人口数量等发生了较大变化,再加上移民安置区还存在一些生活条件、人际关系、移民经济收入能力等方面的问题,一定程度上影响了三峡外迁移民社会适应性,不利于移民安稳致富发展和社会稳定。因此需要对三峡外迁移民社会适应性进行综合评价和研究,本文以广东省为例。首先,本文在国内外相关研究成果的基础上提出本文的主要研究思路和方法,论述了三峡外迁移民、社会适应性概念以及新公共服务、结构洞理论;其次阐述了三峡外迁移民社会适应性障碍类型及适应程度评估;再次描述了三峡外迁移民社会适应性现状及影响因素;然后构建了以经济适应性、生活适应性、人际关系适应性以及文化适应性为核心的三峡外迁移民社会适应性评价指标体系。对于各指标权重的确定,综合考虑主客观因素的影响,采用了博弈论融合权重法,其中主观权重值由OWA-AHP法获得,客观权重值由主成分分析法获得;根据本文对评价对象进行优劣排序分析的目的构建了适合本文的GRA-KL-TOPSIS评价模型,并将该评价模型应用于实体案例,再与传统的TOPSIS法进行对比分析,该模型得到的评价结果与实际情况相吻合,验证了该模型的可靠性和有效性。最后,对三峡外迁移民社会适应性评价结果进行了系统分析,并根据评价结果分析、移民社会适应性现状和影响因素等从多角度提出了对策措施。本文以三峡外迁移民社会适应性作为研究对象,从经济、生活和人际关系等多方面进行分析研究,为水库移民社会适应性实践提供了研究思路。

关键词：三峡外迁移民社会适应性博弈论 OWA-AHP法 GRA-KL-TOPSIS法

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