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基于MDL-U2-Net的盆底超声图像轻量级分割及参数测量

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：刘孝保甘博敏姚廷强申吉泓昆明理工大学机电工程学院昆明医科大学第一附属医院

对超声图像中盆底区域进行准确地分割，是实现对盆底疾病计算机辅助诊断的重要环节. 针对盆底形态复杂、边界模糊、分割算法参数量庞大以及参数测量精度有限等问题，提出一种轻量级语义分割网络MDL-U2-Net以及修补算法AC-F. 首先， ... 详细信息

对超声图像中盆底区域进行准确地分割，是实现对盆底疾病计算机辅助诊断的重要环节. 针对盆底形态复杂、边界模糊、分割算法参数量庞大以及参数测量精度有限等问题，提出一种轻量级语义分割网络MDL-U2-Net以及修补算法AC-F. 首先，对基准U2-Net进行结构优化和通道数调整，以有效地降低网络参数量; 其次，融入复合损失函数以缓解训练损失波动并提升边界保持能力，提高网络对模糊边界的分割准确性; 之后，提出深度非对称多尺度混洗卷积模块捕获特征空间采样的位置偏移信息，弥补轻量网络感受野不足和特征提取能力较弱的缺陷，提高网络对盆底复杂形态的建模能力; 最后，采用修补算法对分割盆底进行精细化填补，以提高盆底完整性和参数测量的精度. 在自制数据集上的实验结果表明， MDL-U2-Net对盆底分割的Jaccard， Recall和HD95指标分别达到91.226%， 93.589%和1.074，与基准U2-Net相比，模型参数量缩减了94.37个百分点; 此外，经AC-F算法处理后的区域面积测量百分误差降至1.25%， ICC达到0.998且有95%(76/80)的数据在95%LoA内，能够实现轻量级分割和精确参数测量.

关键词：盆底超声图像轻量化复合损失函数深度非对称通道混洗卷积模块参数测量

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图像对抗样本检测综述

软件学报 2024年第1期35卷 185-219页

作者：周涛甘燃徐东伟王竟亦宣琦浙江工业大学网络空间安全研究院浙江杭州310023 浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310058

深度神经网络是人工智能领域的一项重要技术,它被广泛应用于各种图像分类任务.但是,现有的研究表明深度神经网络存在安全漏洞,容易受到对抗样本的攻击,而目前并没有研究针对图像对抗样本检测进行体系化分析.为了提高深度神经网络的安全... 详细信息

深度神经网络是人工智能领域的一项重要技术,它被广泛应用于各种图像分类任务.但是,现有的研究表明深度神经网络存在安全漏洞,容易受到对抗样本的攻击,而目前并没有研究针对图像对抗样本检测进行体系化分析.为了提高深度神经网络的安全性,针对现有的研究工作,全面地介绍图像分类领域的对抗样本检测方法.首先根据检测器的构建方式将检测方法分为有监督检测与无监督检测,然后根据其检测原理进行子类划分.最后总结对抗样本检测领域存在的问题,在泛化性和轻量化等方面提出建议与展望,旨在为人工智能安全研究提供帮助.

关键词：深度神经网络对抗样本检测人工智能安全图像分类

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应用残差网络的微地震事件五分类检测方法

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 392-403页

作者：潘禹行田宵甘兆龙张雄张伟江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心(东华理工大学) 江西南昌330013 广东省地球物理高精度成像技术重点实验室(南方科技大学) 广东深圳518055 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站上海200062

常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微... 详细信息

常规的微地震事件检测方法通常需要人工选取阈值,在处理大量连续记录数据时效率较低,难以适应实时监测的需求。为此,提出一种基于残差网络的微地震事件五分类检测方法,将样本分为噪声、完整的微震事件、只含有P波、只含有S波以及多个微震事件五类。该方法只需将连续记录的波形数据等分,并通过时窗调整获得完整的微震记录。通过一系列数据增广方法实现小规模实际数据样本集的模型训练,模型精度高达99%。将该方法与二分类方法同时应用于微地震监测数据检测,并通过P波、S波到时拾取和震源定位评估检测效果。研究结果表明,基于残差网络的五分类检测方法检测到了更多数量的微震事件,且具有较高的运算效率,满足实时监测的需求。

关键词：微地震监测事件检测数据增广残差网络深度学习

承认与意识形态的共轭及整合:论霍耐特与巴特勒之争

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国外理论动态 2024年第4期 51-60页

作者：陈良斌甘佩灵东南大学马克思主义学院

霍耐特与巴特勒着眼于承认与意识形态的关系问题,围绕着承认的前提、承认与意识形态的界划、规范性整合等层面展开持续的学术论争。在承认的前提上,霍耐特鲜明地确立了承认的本体论地位,而巴特勒则主张规避先验立场,在认识论的框架下考... 详细信息

霍耐特与巴特勒着眼于承认与意识形态的关系问题,围绕着承认的前提、承认与意识形态的界划、规范性整合等层面展开持续的学术论争。在承认的前提上,霍耐特鲜明地确立了承认的本体论地位,而巴特勒则主张规避先验立场,在认识论的框架下考量承认的前提。在承认与意识形态的界划上,霍耐特区分了承认的意识形态形式与道德形式,通过倡导后者来为承认的规范性进行辩护,而巴特勒则认为,承认本身就是权力机制的一部分,必须强调主体对权力和意识形态抵抗的能动性。在规范性整合上,霍耐特以社会自由为目标,力图建构相互承认的社会整合机制,而巴特勒则选择重新赋义现有的规范和话语,克服意识形态对承认框架的限定,走向寻求平等承认的联盟政治。总体上看,双方均未摆脱承认范式的理论局限,忽视了规范秩序背后的经济结构,寄希望于资本主义民主政治改革,最终导致批判理论的解放旨趣难以为继。

关键词：承认意识形态规范性重构联盟政治

空间热环境对空间反应堆电源系统SP-100正常运行的影响

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原子能科学技术 2024年

作者：黄金露王成龙刘天才郭春秋田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学能源与动力工程学院中国原子能科学研究院

空间反应堆电源从地球发射到在轨运行期间，处于复杂的空间热环境中，主要包括来自太阳的直接照射、地球反照和地球红外照射等。本文以SP-100堆芯-斯特林能量转换型空间反应堆电源系统为研究对象，借助热分析软件Thermal Desktop的SINDA... 详细信息

空间反应堆电源从地球发射到在轨运行期间，处于复杂的空间热环境中，主要包括来自太阳的直接照射、地球反照和地球红外照射等。本文以SP-100堆芯-斯特林能量转换型空间反应堆电源系统为研究对象，借助热分析软件Thermal Desktop的SINDA/FLUINT和RadCAD模块开展了空间反应堆电源在轨运行期间的热分析计算，研究了空间热环境对空间反应堆电源正常运行的影响。根据空间反应堆电源轨道平面β角和轨道高度，确定电源在轨期间最热和最冷工况并开展热分析计算。结果表明，SP-100反应堆电源系统在轨满功率运行期间，温度随时间周期性变化，高温的一回路锂冷却温度随轨道周期波动变化较小，几乎无温差，而低温的二回路锂冷却剂温度随轨道周期波动变化较大，周期内辐射器进出口管道最大温差达25 K。空间热环境对空间反应堆电源温度的影响还同电源的轨道平面β角、轨道高度和轨道姿态有关。所以，需确定空间反应堆电源的轨道运行参数及姿态，以确保空间反应堆电源各部件都运行在可接受的温度以内，保障电源的运行安全。

关键词：空间反应堆电源空间热环境 Thermal Desktop 轨道运行参数

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电机驱动非理想振动系统的索末菲效应

力学学报 2024年第9期56卷 2731-2740页

作者：丁川甘子川王笑宋汉文同济大学航空航天与力学学院

真实转子系统的电机输出功率有限且无法提供理想恒定驱动,随着电机输入电压升高,在系统固有频率附近会出现长时间平均转速停滞和多稳态跳跃,称为“索末菲(Sommerfeld)效应”.这类非理想电机启动时会经过索末菲效应作用区,而长期陷于这... 详细信息

真实转子系统的电机输出功率有限且无法提供理想恒定驱动,随着电机输入电压升高,在系统固有频率附近会出现长时间平均转速停滞和多稳态跳跃,称为“索末菲(Sommerfeld)效应”.这类非理想电机启动时会经过索末菲效应作用区,而长期陷于这一区域时电机转速剧烈波动,会严重影响电机寿命.简化忽略转速波动而注重稳态平均转速,无法观察系统内部受力变化,因此借助数值分析研究电机系统与振动系统作用过程.建立了非理想直流电机-质体-不平衡转子系统的机电耦合动力学模型,通过Matlab/Simulink建模,分析了振动系统各内力分量的变化规律,考察了索末菲效应产生、演变和消失过程.观察到非理想系统进入共振区后,恢复力、惯性力和阻尼力将突然产生偶数倍频成份,导致系统在平均转速与固有频率渐进一致的前提下,产生快转、停转乃至反转剧烈交替切换的现象,并在输入电压大于临界电压后结束跳跃.研究描述了在非理想驱动下系统展现的非线性行为,最后为振动系统动力设计提供指导并确保动力设备正常运行.

关键词：索末菲效应转子系统振动系统非线性动力学

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基于共线性长测序数据单染色体组装方法

南京农业大学学报 2024年

作者：李梦然甘祥超南京农业大学前沿交叉研究院/人工智能学院

[目的]本文旨在提出一种基于长测序数据的单染色体组装方法，能够更加准确高效的组装出完整的基因组。[方法]利用GALA中的染色体分离算法，将初步组装中的contigs按染色体进行聚类，然后提取测序数据中的reads进行单染色体组装。由于受... 详细信息

[目的]本文旨在提出一种基于长测序数据的单染色体组装方法，能够更加准确高效的组装出完整的基因组。[方法]利用GALA中的染色体分离算法，将初步组装中的contigs按染色体进行聚类，然后提取测序数据中的reads进行单染色体组装。由于受到测序数据质量和预组装结果的影响，有时contigs的聚类结果不够完美，导致后续单染色体组装难度增加。为了克服这一问题，提出了一种基于共线性分析辅助聚类的方法。该方法利用同物种或亲缘关系较近物种的参考基因组与GALA聚类生成的scaffolding groups进行共线性分析，根据比对结果将属于同一条染色体的scaffolding groups进行合并，使scaffolding groups中的序列长度与整条染色体相当，再根据合并后的结果提取reads进行单染色体组装。[结果]这套方法被应用在水稻（Oryza sativa）和桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）基因组组装，利用ONT的水稻测序数据组装出了长度379.89 Mb，N50为30.54 Mb，包含12条完整的端粒到端粒的染色体。基于HiFi测序数据组装出了总长度485.54 Mb，包含11条染色体，N50为46.71 Mb，不存在任何gap的桃金娘基因组。[结论]本文提出的组装方法不仅组装出了准确完整的基因组，而且在面对不同种类的测序数据时具有很强的适用性，为后续开展基因组学的相关研究提供了可靠数据资源。

关键词：基因组组装长测序数据单染色体组装无间隙

鼻腔微生物多样性对慢性鼻窦炎伴鼻息肉患者手术预后的影响

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中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第8期59卷 828-836页

作者：甘卫刚刘星辰刘锋四川大学华西医院耳鼻咽喉头颈外科成都610041

目的探讨慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者鼻腔微生物多样性,以及术后复发者鼻腔微生物组学特征和炎性细胞及因子特点,以了解微生物组学因素对CRSwNP手术预后的影响。方法2017年12月至2018年12月期间,招募于四川大学华西医院耳鼻咽喉科... 详细信息

目的探讨慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)患者鼻腔微生物多样性,以及术后复发者鼻腔微生物组学特征和炎性细胞及因子特点,以了解微生物组学因素对CRSwNP手术预后的影响。方法2017年12月至2018年12月期间,招募于四川大学华西医院耳鼻咽喉科接受手术治疗的77例CRSwNP患者,其中男34例,女43例,年龄29~76岁。收集患者的鼻腔分泌物和鼻息肉组织。于分泌物中提取鼻腔微生物DNA,基于16S核糖体RNA(16S rRNA)进行高通量测序,检测细菌群落组成。使用Luminex分析鼻息肉组织中白细胞介素(IL)-5、IL-8、IL-17A、IL-17E、IL-18、IL-27和干扰素γ(IFN-γ)等细胞因子。计数外周血和鼻息肉组织中嗜酸粒细胞和中性粒细胞含量。术后随访1年,记录鼻息肉的复发情况,分析鼻息肉复发与炎性因子、炎性细胞计数及鼻腔微生物多样性特征的相关性。对二分类变量采用卡方检验,对连续变量采用Mann-Whitney U检验,两组之间平均相对丰度的差异比较采用Wilcoxon秩和检验。结果随访1年时复发患者12例,其中男5例,女7例。复发组与未复发组患者在年龄、性别、哮喘、变应性鼻炎、湿疹等方面的差异无统计学意义。复发组的鼻部症状总分[42.3(30.2,67.1),M(Q 1,Q 3),后同]明显高于未复发组[37.8(29.4,50.3)],Z=-4.930,P<0.001。鼻息肉组织中,复发组患者嗜酸粒细胞[40.83(22.33,102.00)个/HP,HP为高倍视野,后同]和中性粒细胞[30.83(20.33,56.44)个/HP]数量显著高于未复发组[13.72(13.50,48.33)个/HP和18.50(12.00,26.08)个/HP,Z值分别为-6.997、-8.243,P值均<0.001]。复发组IFN-γ、IL-17A、IL-17E、IL-18的表达量明显高于未复发组,但阳性率差异无统计学意义。属水平上,未复发组患者鼻腔棒状杆菌属的平均相对丰度为(11.90±20.31)%,高于复发组的(0.15±0.20)%,但校正后差异无统计学意义(FDR P=0.638)。未复发组葡萄球菌属平均相对丰度为(8.17±27.70)%,低于复发组的(8.99±15.89)%,但校正后差异无统计学意义(FDR P=0.638)。结论CRSwNP患者中性粒细胞介导的炎性反应与鼻息肉复发密切相关。鼻内镜术后鼻息肉的复发可能与保护性微生物丰度的减少和致病微生物数量的增加有关。

关键词：鼻窦炎微生物多样性中性粒细胞炎症手术预后

1865—1868年《农学笔记》中马克思主义生态学的主题与方法——基于对MEGA2第Ⅳ/18卷的思考

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国外理论动态 2024年第1期 19-33页

作者：维克多·贝甘王玥(译) 法国普瓦提埃大学北京大学哲学系

文章论述了马克思的《农学笔记》对形成其生态学思想做出的贡献。在总结现有研究的基础上,文章结合最新编辑的MEGA2第Ⅳ/18卷文本,试图为阐释马克思的摘录和笔记提出一些方法论原则。文章从斋藤幸平的相关论述出发,基于现有文本重构了... 详细信息

文章论述了马克思的《农学笔记》对形成其生态学思想做出的贡献。在总结现有研究的基础上,文章结合最新编辑的MEGA2第Ⅳ/18卷文本,试图为阐释马克思的摘录和笔记提出一些方法论原则。文章从斋藤幸平的相关论述出发,基于现有文本重构了马克思生态学思想的逻辑,进而阐释了《农学笔记》的主要内容和观点,旨在揭示马克思所勾勒出来的政治经济学研究计划的大纲。这一研究既包括对资本主义农业(及其对生产的自然条件的管理方式)的生态学批判,也包括对物质生产与自然环境之间以社会为中介的物质变换的历史多样性的实证考察。

关键词：马克思主义生态学《农学笔记》 MEGA2第Ⅳ/18卷地租物质变换