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基于COF-YOLOv 8n的油茶果静、动态检测计数

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农业机械学报 2024年

作者：王金鹏何萌甄乾广周宏平南京林业大学机械电子工程学院

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象，使用原YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题，提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数，有效解决因为果实重叠导致的漏检问题；其次调整... 详细信息

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象，使用原YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题，提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数，有效解决因为果实重叠导致的漏检问题；其次调整网络，向其中加入小目标检测层，使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶；最后使用SCConv作为特征提取网络，既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进后的COF-YOLO v8n网络的P、R、mAP分别达到97.7%、97%、99%，比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点，其中严重遮挡情况下油茶的P、R、mAP分别达到 95.9%、95%、98.5%，分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在条件下的识别精度，减小油茶的漏检情况。此外，模型能够实现动、静态输入条件下油茶果的计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想，将COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入，实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性且模型简单可以嵌入到边缘设备中，不仅可用于指导未来的自动化采收，还可用于果园的产量估计，为果园物流分配提供可靠借鉴。

关键词：油茶果机器视觉 YOLO v8n 计数产量估计

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基于核酸探针的荧光各向异性检测方法

科学通报 2024年第26期69卷 3900-3913页

作者：谢佳丽秦雨吴竹莲甄淑君西南大学化学化工学院

荧光各向异性法是一种均相检测法,具有准确度高、可实现高通量检测的优点.近年来,基于核酸探针的荧光各向异性法已经被广泛应用于生物分子的检测.当检测溶液温度和黏度一定时,荧光各向异性值(r)与荧光分子旋转速度成反比.然而传统的荧... 详细信息

荧光各向异性法是一种均相检测法,具有准确度高、可实现高通量检测的优点.近年来,基于核酸探针的荧光各向异性法已经被广泛应用于生物分子的检测.当检测溶液温度和黏度一定时,荧光各向异性值(r)与荧光分子旋转速度成反比.然而传统的荧光各向异性法由于大多数靶标分子的质量(或体积)小,旋转速度快,不易产生明显的荧光各向异性差异,导致灵敏度较低.本文详细阐述了不同信号放大方式来提高基于核酸探针的荧光各向异性法灵敏度的策略.我们相信,在高灵敏度的方法建立之后,荧光各向异性法会进入临床应用阶段.

关键词：核酸探针荧光各向异性法信背比信号放大

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隔壁塔萃取精馏及共沸精馏分离异丙醇-水体系的模拟与优化

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石油化工 2024年第3期53卷 330-338页

作者：邵圣娟甄烁蔡斌鑫焦纬洲太原工业学院化学与化工系山西太原030008 中北大学山西省超重力化工工程技术研究中心山西太原030051

分别采用隔壁塔萃取精馏(EDWC)与隔壁塔共沸精馏(ADWC)工艺制取无水异丙醇(IPA),借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规... 详细信息

分别采用隔壁塔萃取精馏(EDWC)与隔壁塔共沸精馏(ADWC)工艺制取无水异丙醇(IPA),借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规范,以此确定最佳工艺参数。模拟结果显示,与常规双塔工艺流程相比,在完成相同的分离要求下,EDWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低32.38%,12.39%,设备费用和总年度费用分别节约29.34%,4.87%;ADWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低29.57%,23.41%,设备费用和总年度费用分别节约16.87%,22.41%。ADWC用于制取无水IPA在节能降耗及节约设备成本方面表现出明显的优势。

关键词：异丙醇隔壁塔共沸精馏萃取精馏

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项目式学习融入常规课堂的教学策略

地理教学 2024年第4期 34-37页

作者：甄鸿启艾义国山东省教育科学研究院山东济南250002 蒙阴县第五中学山东临沂276200

将项目式学习融入常规课堂,可以实现两种教学方式的有机融合、优势互补。项目式学习发挥“在做中学、在用中学、在创中学”的优势,常规课堂弥补项目式学习中学科知识不系统等局限。本文以“降水和降水的分布”为案例,阐述了以项目式学... 详细信息

将项目式学习融入常规课堂,可以实现两种教学方式的有机融合、优势互补。项目式学习发挥“在做中学、在用中学、在创中学”的优势,常规课堂弥补项目式学习中学科知识不系统等局限。本文以“降水和降水的分布”为案例,阐述了以项目式学习重构教材实践活动的设计策略,以及项目式学习融入常规课堂的教学策略。

关键词：项目式学习常规课堂教学策略地理教学

基于三维有限元模型分析鼻部软组织形变并优化挛缩鼻畸形机械牵拉治疗方案

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中华整形外科杂志 2024年第8期40卷 819-828页

作者：王一名安阳刘恋张冲朱澳璇梁伟韩萌王关卉儿甄永环北京大学第三医院成形外科北京100191

目的建立鼻部三维有限元模型,模拟分析不同着力点、牵拉方向及模式产生的鼻部组织形变,为物理牵拉治疗的有效性提供理论依据,指导临床选择更高效的物理牵拉治疗方法。方法获取1名29岁男性健康志愿者(无明显鼻部畸形)于2022年5月在北京... 详细信息

目的建立鼻部三维有限元模型,模拟分析不同着力点、牵拉方向及模式产生的鼻部组织形变,为物理牵拉治疗的有效性提供理论依据,指导临床选择更高效的物理牵拉治疗方法。方法获取1名29岁男性健康志愿者(无明显鼻部畸形)于2022年5月在北京大学第三医院进行鼻部CT扫描的数据,分离出外鼻影像,采用ANSYS Workbench 19.2软件建立鼻部三维有限元模型,选取鼻尖、鼻小柱2个着力点和平行向前、前下方30°、前下方60°3个施力方向,比较不同牵拉条件在皮肤、衬里、软骨3个组织层面和鼻尖、鼻根、鼻小柱中点和鼻基底4个解剖标志产生的形变。在相同牵拉条件下,比较10 min持续牵拉和10次1 min脉冲式牵拉产生的形变。比较24 h周期内单次1 h和间歇6次10 min 2种牵拉模式产生的形变。结果所有牵拉条件均可使鼻部模型产生形变,其中向前下方60°牵拉取得的鼻部组织最大形变值(4.6329 mm)大于其他牵拉条件(0.8250~3.1050 mm),形变最大值位于模型皮肤层的鼻根附近。10 min持续牵拉获得的形变值(0.1766 mm)略大于10次1 min的脉冲式牵拉(0.1765 mm)。24 h内,6次间歇牵拉模式的最终形变(0.0190 mm)大于单次牵拉模式(0.0043 mm)。结论物理牵拉可使鼻部皮肤软组织产生有效形变,效率最高的操作方式为短时间持续夹捏鼻尖并平行于鼻背向下施加拉力,间隔数小时重复。

关键词：鼻畸形,获得性物理牵拉治疗软组织蠕变生物力学三维重建有限元分析

基于网络药理学与实验验证研究荜茇抗肺纤维化的作用机制

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中国临床药理学与治疗学 2024年第10期 1120-1133页

作者：郭晶晶甄华张胜巍菅若男内蒙古科技大学包头医学院药学院呼和浩特市第一医院药剂科包头医学院第一附属医院

目的：通过网络药理学及分子对接技术初步预测荜茇抗肺纤维化的活性成分、作用靶点及信号通路，并通过体外实验进行初步验证荜茇抗肺纤维化的作用机制。方法：从TCMSP、Swiss Target Prediction和Pub Chem等数据库中获取药物的有效成分... 详细信息

目的：通过网络药理学及分子对接技术初步预测荜茇抗肺纤维化的活性成分、作用靶点及信号通路，并通过体外实验进行初步验证荜茇抗肺纤维化的作用机制。方法：从TCMSP、Swiss Target Prediction和Pub Chem等数据库中获取药物的有效成分及对应靶点。使用Gene Cards和OMIM数据库收集疾病的相关靶点。利用jvenn在线工具筛选出药物与疾病的交集靶点，通过String数据库及Cytoscape3.9.1软件构建“药物-成分-靶点”与PPI网络图。使用微生信平台对交集靶点进行GO及KEGG富集分析，将富集KEGG前20条通路、核心靶点、药物成分，构建“成分-靶点-通路”网络并进行可视化。利用分子对接技术将药物成分与靶点进行对接，并对其部分对接结果可视化。培养HFL-1细胞，采用MTT法检测各浓度对细胞活力的影响，计算抑制率，从而筛选出最佳的药物浓度。将体外培养的HFL-1细胞分为4组，即对照组、TGF-β1组、TGF-β1+LD组（联合LD组）、TGF-β1+HD组（联合HD组）。采用CCK-8试剂检测24、48、72 h的细胞增殖活性。采用平板克隆形成实验来观察药物对HFL-1细胞克隆形成能力的影响。采用RT-qPCR和Western blot实验观察各组细胞α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、Ⅰ型胶原蛋白（COI-Ⅰ）、Ⅲ型胶原蛋白（COI-Ⅲ）的m RNA和PI3K-Akt信号通路蛋白表达水平。结果：共获得荜茇与抗肺纤维化交集靶点为197个。经拓扑学分析获得核心PPI网络，包含29个节点与199条边；GO功能分析显示，荜茇治疗肺纤维化（PF）生物学过程包括：凋亡过程负调控、信号转导、蛋白质磷酸化等。细胞成分包括：细胞质、核浆、等离子体膜。分子功能包括相同的蛋白结合、丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、蛋白结合等。KEGG信号通路被155条富集，而其中已被证实，与PF密切相关为PI3K-Akt信号通路，富集排名第四“。成分-靶点-通路”网络中PIK3CA、MAPK3、MAPK1、MTOR、SRC、CCND1、EGFR、PRKCA、BCL2、GSK3B链接度最高。荜茇宁、N-(2,5-二甲氧基苯基)-4-甲氧基苯甲酰胺、四氢丹参酮、豌豆素和胡椒碱是关键化合物。分子对接结果显示，除N-(2,5-二甲氧基苯基)-4-甲氧基苯甲酰胺外，其余化合物与10个链接度高的蛋白质结合活性较好。体外实验显示，48、72 h联合LD组增殖能力明显低于TGF-β1组（P<0.05）,24、48、72 h联合HD组又显著低于联合LD组。各药物组克隆数量显著减少（P<0.05）。联合LD和联合HD组α-SMA、COl-I、COl-Ⅲm RNA和蛋白表达水平明显低于TGF-β1组。与TGF-β1组相比，两个剂量组中p-PI3K/PI3K、pAKT/AKT蛋白表达显著减少（P<0.01）。结论：荜茇抗PF作用，其机制可能通过调控PI3K-Akt信号通路而发挥治疗PF作用。

关键词：荜茇肺纤维化网络药理学分子对接 HFL-1细胞 PI3K-Akt信号通路

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基于智能颗粒的冷再生混合料压实状态感知

公路交通科技 2024年第8期 1-10页

作者：陈成勇马士杰张轩瑜王光勇甄倩倩山东高速基础设施建设有限公司山东省交通科学研究院

为了更好地揭示压实过程中混合料颗粒间的相互作用,实现优化压实工艺与混合料设计的目的,基于智能颗粒传感装置开展了冷再生沥青混合料室内旋转压实试验。监测混合料在旋转压实过程中的受力、转角及加速度动态响应规律;研究智能颗粒动... 详细信息

为了更好地揭示压实过程中混合料颗粒间的相互作用,实现优化压实工艺与混合料设计的目的,基于智能颗粒传感装置开展了冷再生沥青混合料室内旋转压实试验。监测混合料在旋转压实过程中的受力、转角及加速度动态响应规律;研究智能颗粒动态响应规律与混合料相对压实度之间的关联性;揭示压实过程中颗粒间的互锁机制,并对混合料的压实状态做出评价。开展了不同粗骨料含量下的冷再生混合料旋转压实试验,研究不同粗骨料含量对压实过程的影响。试验结果表明:旋转压实过程中混合料相对压实度的变化规律与智能颗粒的动态响应有较好的相关性,初步实现旋转压实过程中混合料压实状态的智能感知;与45%和65%粗骨料含量的混合料相比,55%粗骨料含量的混合料更容易达到较高压实度,且在压实过程中的稳定性较高。此外,建立了基于改进的人工神经网络的压实度预测模型,选取智能颗粒实测的x、 y方向的相对旋转角和加速度, z方向的接触力及集料在各筛孔的通过率作为模型的输入变量,采用Tensorflow2.0框架构建网络、循环神经网络结构与全连接深度神经网路结构,分别处理序列特征数据与连续特征数据,并通过拼接操作进行数据融合训练。经过600次迭代训练后,网络的损失函数和精度达到了收敛阈值,混合料相对压实度的实测值与预测值拟合直线方差为0.93,结果表明该模型对于混合料的相对压实度具有较好的预测能力。

关键词：智能交通压实状态感知智能颗粒冷再生沥青混合料旋转压实

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结合时空特征的多传感器刀具磨损监测

组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 125-129页

作者：曹梦龙甄开起青岛科技大学自动化与电子工程学院青岛266061

针对传统深度学习方法监测刀具磨损状况时,相关特征提取繁琐,数据隐含信息提取不全面导致识别精度较低等问题,提出了结合时空特征的多传感器刀具磨损监测模型。首先,将不同传感器采集的波形信号经简单预处理后作为输入,再使用多通道1D... 详细信息

针对传统深度学习方法监测刀具磨损状况时,相关特征提取繁琐,数据隐含信息提取不全面导致识别精度较低等问题,提出了结合时空特征的多传感器刀具磨损监测模型。首先,将不同传感器采集的波形信号经简单预处理后作为输入,再使用多通道1D卷积神经网络(MC-1DCNN)提取输入数据的空间特征;然后,利用双向长短时记忆网络(BiLSTM)提取时序特征;最终,由全连接层和Softmax层对特征进行分类。仿真结果表明,监测模型流程简单、识别准确率高,具备较强的可适用性。

关键词：刀具磨损时空特征多传感器 MC-1DCNN BiLSTM

基于密度泛函理论的2-乙基蒽醌在Pd催化剂上的加氢机理

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 501-509页

作者：叶蔚甄任强曲亚坤王春璐中石化石油化工科学研究院有限公司北京100083

采用密度泛函理论方法研究了2-乙基蒽醌(eAQ)和H_(2)分子在Pd(111)催化剂上的吸附行为。结果表明,eAQ平行吸附在Pd(111)表面,金属Pd转移了部分电子给eAQ;H_(2)分子在Pd(111)面上发生了解离吸附,且解离能垒较低,表明金属Pd具有较强的H_(2... 详细信息

采用密度泛函理论方法研究了2-乙基蒽醌(eAQ)和H_(2)分子在Pd(111)催化剂上的吸附行为。结果表明,eAQ平行吸附在Pd(111)表面,金属Pd转移了部分电子给eAQ;H_(2)分子在Pd(111)面上发生了解离吸附,且解离能垒较低,表明金属Pd具有较强的H_(2)催化解离能力。在此基础上,根据eAQ的Fukui(0)指数和前线轨道等电子结构性质分析,研究了eAQ加氢机理,提出了eAQ加氢生成2-乙基蒽氢醌(eAQH_(2))的2条可能的反应路径,路径1是H自由基先进攻离乙基近的羰基O原子,路径2是H自由基先进攻离乙基远的羰基O原子。研究发现,Pd催化剂催化蒽醌加氢选择性较高的原因,一是与eAQ自身电子结构性质相关,二是生成副产物的反应能垒远高于主反应。

关键词： Pd催化剂 2-乙基蒽醌吸附前线轨道蒽醌加氢机理密度泛函理论反应能垒