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基于深度学习的海洋微藻图像分割算法研究

基于深度学习的海洋微藻图像分割算法研究

作者：窦宇大连海洋大学

学位级别：硕士

海洋微藻分布广泛种类众多,拥有极高的科研以及商业价值。但是,随着海水富营养化加剧,近海渔场时常爆发有害藻华。藻华的产生严重威胁近海养殖的可持续发展。因此为保护海洋生态环境同时监测海洋水质,对海洋微藻进行实时的监测十分重要... 详细信息

海洋微藻分布广泛种类众多,拥有极高的科研以及商业价值。但是,随着海水富营养化加剧,近海渔场时常爆发有害藻华。藻华的产生严重威胁近海养殖的可持续发展。因此为保护海洋生态环境同时监测海洋水质,对海洋微藻进行实时的监测十分重要。随着计算机技术的发展,建立可以自动识别藻类的网络模型进而代替人工检测逐渐成为共识。但训练模型需要大量藻类样本作为数据集。使用图像分割技术可以对藻类图片进行像素级的识别,在采集藻类图片的过程中可以对样本进行实时分割演算从而进行标注,不仅方便而且准确。但由于藻类的公开数据集很少,以此为基础的藻类图像分割的研究更少。为了更全面的了解图像分割技术的现状,为藻类分割提供理论基础,进而实现藻类图像的精准分割。本文研究内容如下:(1)针对显微照片中小球藻样本目标较小,分布较为稀疏的特点,本文选取UCTrans Net作为骨干网络,并提出了空间通道融合注意力机制—CSAM,将其加入到UCTrans Net模型之中。CSAM使用最大池化层和平均池化层来提取空间信息,并将通道注意力机制和空间注意力机制融合,使UCTrans Net网络的编码器和译码器的输出特征,输入到CSAM模块中再进行上采样,最终得到CSAM-UCTrans Net模型。在与传统U型图像分割网络的对比实验中,CSAM-UCTrans Ne模型的Dice系数达到73.69%;IOU达到59.16%,与经典U型分割网络相比,CSAM-UCTrans Ne模型的分割精度较高。(2)为了进一步提升模型的分割精度同时减少模型的参数量,本文使用Open CV编写数据集自动生成算法,生成预训练数据集,对CSAM-UCTrans Ne进行预训练,提高模型的泛化能力。预训练结束之后,本文引入Lora低秩自适应的大模型参数高效微调模块,将其加入到CSAM-UCTrans Ne的各个模块中,并且使用预训练模型的参数为起始参数,进行正式训练。Lora模块极大地精简了模型结构,节约了模型训练所需的计算资源。实验表明,将Lora引入CSAM-UCTrans Net的全连接层中效果最好,其Dice系数达到75.43%,分割精度提升了1.74%。为了验证Lora模块的有效性,本文还对传统经典的U型图像分割网络进行预训练,并引入Lora模块正式训练,以验证其对模型参数优化的能力。

关键词：图像分割注意力机制数据预训练 UCTransNet Lora

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财税政策赋能人工智能产业发展研究

财税政策赋能人工智能产业发展研究

作者：窦思维山东财经大学

学位级别：硕士

随着新一代人工智能技术的迅猛发展,“四新经济”已成为新一轮技术、产业、业态和模式的新增长点,新质生产力也是增强全球竞争能力的关键所在。因此,许多国家都在大力扶持人工智能产业,并将其上升到国家战略高度,想要在新一代人工智能... 详细信息

随着新一代人工智能技术的迅猛发展,“四新经济”已成为新一轮技术、产业、业态和模式的新增长点,新质生产力也是增强全球竞争能力的关键所在。因此,许多国家都在大力扶持人工智能产业,并将其上升到国家战略高度,想要在新一代人工智能带来的世界经济和政治变化中占据优势,为国家的经济和社会发展注入新的动力。习近平总书记指出,人工智能已成为推动新一轮科学技术革命与产业变革的关键因素,加速发展新一代人工智能,具有重大的现实意义。在我国创新驱动发展的背景下,政府相继制定了一系列针对人工智能行业的相关政策。为此,本文以目前的人工智能产业财税政策作为切入点,对目前的财税政策赋能人工智能产业发展的作用效果进行了研究,并据此提出了相关的对策建议。本文通过对现有文献的整理,明确人工智能相关概念,财税优惠政策定义,并结合相关理论等,剖析我国现行财税政策的必要性,针对人工智能产业发展现状特点,分别对财税政策赋能人工智能类企业发展的影响机理进行说明。接着对国家及地方政府颁布的有关人工智能的财税政策进行了归纳整理,并对其不足之处进行了分析。本文从人工智能类企业微观面板数据出发,从盈利能力、营运能力、偿债能力、创新能力、短期发展和长期发展能力六个维度,采用主成分分析法(PCA)构建了人工智能类企业发展水平指标体系,并以此对人工智能类企业发展水平进行测度。在此基础上,本文运用双向固定效应模型,以2013-2022年在人工智能概念板块上市的434家公司的企业数据为样本进行实证检验,以企业绩效(Epi)为被解释变量,以财政补贴(Sub)、税收优惠(Tax)为解释变量检验财税政策赋能人工智能产业发展。本文研究结论如下:在赋能人工智能产业发展方面,财政补贴政策和税收优惠政策均发挥了正面效应。相比财政补贴政策,税收优惠政策对人工智能产业发展的推动作用更为明显。相比主板上市企业,财政补贴政策在赋能企业发展能力方面对创业板及科创板的影响较弱。相比基础层企业,财政补贴政策在赋能企业发展能力方面对技术层和应用层的影响较弱。最后,在理论以及实证分析基础上,结合现状,本文提出以下几点建议:在财政补贴方面,增强对不同类型企业针对性补贴政策,完善补贴资金的动态监管制度。在税收优惠方面,扩大优惠范围争取覆盖全产业链;注重人才建设加大培育优惠力度。

关键词：财政补贴税收优惠人工智能产业发展企业绩效

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以鱿鱼内脏为原料酿造酱油技术研究与设计

以鱿鱼内脏为原料酿造酱油技术研究与设计

作者：窦皓烟台大学

学位级别：硕士

鱿鱼在加工过程中会产生大量内脏、鱼皮等废弃物,如得不到很好的利用,会对环境造成污染。为了实现鱿鱼加工废弃资源的高值化利用,本文以鱿鱼内脏为原料,探讨酿造生产鱿鱼酱油和鱿鱼鱼露的技术,得到了品质良好的鱿鱼酱油及鱿鱼鱼露粗品,... 详细信息

鱿鱼在加工过程中会产生大量内脏、鱼皮等废弃物,如得不到很好的利用,会对环境造成污染。为了实现鱿鱼加工废弃资源的高值化利用,本文以鱿鱼内脏为原料,探讨酿造生产鱿鱼酱油和鱿鱼鱼露的技术,得到了品质良好的鱿鱼酱油及鱿鱼鱼露粗品,实现了鱿鱼内脏资源的综合利用。（1）采用单因素试验和正交试验,对鱿鱼酱油成曲制作工艺进行优化,研究成曲润水量、米曲霉AS3.042接种量、鱿鱼内脏添加量和制曲时间对鱿鱼酱油成曲制备的影响。结果表明:鱿鱼酱油制曲工艺最佳条件为:豆粕:小麦:麸皮:鱿鱼内脏（w/w）=1:0.8:0.2:0.6,润水量38%（w/w）,接种量6.78×10cfu/g,制曲48h,成曲的中性蛋白酶酶活可达1366.54 U/g（干基）。（2）添加蛋白酶加速鱿鱼酱油酿造,确定风味蛋白酶的加入对鱿鱼酱油酿造具有较大的促进效果。发酵得到的鱿鱼酱油的氨基酸态氮含量为1.06 g/100 m L,全氮含量为1.52 g/100 m L,可溶性无盐固形物含量为18.6 g/100 m L,理化指标达到特级发酵酱油标准。添加风味蛋白酶的鱿鱼酱油感官评价为色泽鲜艳,酱香气浓郁,体态澄清,味道更加鲜美,口感更加丰富。（3）以不同比例鱿鱼内脏和鱼皮为原料酿造鱿鱼鱼露,研究表明以纯鱿鱼内脏为原料的鱿鱼鱼露氨基酸态氮含量最高。探究盐分对鱿鱼内脏发酵生产鱿鱼鱼露的影响,在10%含盐条件下,氨基酸态氮升高速度最快,发酵64天时氨态氮含量达到最高,为2.89 g/100 m L。总氮含量也是所有盐水平中最高,为3.04 g/100 m L,达到一级鱼露标准。感官评价表明,30%含盐条件下酿造的鱿鱼鱼露味道更加鲜美,咸味适口。（4）在前期研究基础上进行了年产50000吨鱿鱼酱油生产车间的初步设计,以生产工艺路线为核心,进行了鱿鱼酱油生产的工艺计算,取得重要的技术数据,并绘制了工艺流程图,此设计可为以鱿鱼内脏为原料生产鱿鱼酱油提供技术参考。

关键词：鱿鱼内脏酱油鱼露工厂设计

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二阶多智能体系统一致性控制及其应用

二阶多智能体系统一致性控制及其应用

作者：窦金环山东师范大学

学位级别：硕士

多智能体系统作为复杂网络研究领域的重要分支,一直被物理学,数学,控制科学,统计学等学科广泛研究,受到了各领域科学家的深刻关注.一致性问题作为基础问题尤为重要,一致性即系统中的各个个体就所期望的状态达到一致.基于一致性控制的应... 详细信息

多智能体系统作为复杂网络研究领域的重要分支,一直被物理学,数学,控制科学,统计学等学科广泛研究,受到了各领域科学家的深刻关注.一致性问题作为基础问题尤为重要,一致性即系统中的各个个体就所期望的状态达到一致.基于一致性控制的应用有包含控制、编队控制和编队包含控制等,也都是在一致性算法的基础上解决问题.另外,多智能体系统在应用环境中会受外界干扰因素影响,比如存在时滞和噪声等,其研究有着重要意义.本文讨论了有向拓扑条件下的二阶多智能体系统一致性控制及其应用,主要研究内容如下:第一章介绍了多智能体系统的研究背景与研究现状,给出了本文的基本结构及所需的相关定义和引理.第二章讨论了带有领导者的二阶多智能体系统的一致性.利用频域分析法分析闭环系统极点位置,得出系统在有时滞控制协议下可以达到一致的时滞界.然后与无时滞控制协议下的闭环系统的特征根进行比较,计算出系统在有时滞控制协议下可更快收敛的时滞上界.并通过数值仿真验证了定理的有效性.第三章讨论了多个领导者的包含控制问题,分别研究了领导者为静态和领导者为动态的包含控制,在静态领导者的情况中使用速度估计器估计个体邻居的速度信息,设计静态包含控制协议,在动态领导者的情况中将系统离散化处理,对个体的过去和当前位置信息采样,设计动态包含控制协议,均可以完成包含控制并得出定理,最后给出数值仿真.第四章讨论了领导者编队和跟随者包含问题,提出编队控制协议和包含控制协议,利用频域分析法和稳定性理论使得领导者可完成编队控制且跟随者可完成包含控制的合适参数并给出定理,最终通过数值仿真验证定理.

关键词：二阶多智能体系统时滞有向图一致性包含控制编队控制

基于多尺度特征融合及注意力机制的绝缘子缺陷检测研究

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基于多尺度特征融合及注意力机制的绝缘子缺陷检测研究

作者：窦雷雨陕西理工大学

学位级别：硕士

随着无人机技术与深度学习算法的飞速发展,其在电力系统的运用变得尤为重要与必需。作为电力系统核心组件的绝缘子,由于长期处于恶劣的工作环境中,易出现自爆、掉串等缺陷,从而导致电力系统事故发生。为确保电力系统的安全、可靠与稳定... 详细信息

随着无人机技术与深度学习算法的飞速发展,其在电力系统的运用变得尤为重要与必需。作为电力系统核心组件的绝缘子,由于长期处于恶劣的工作环境中,易出现自爆、掉串等缺陷,从而导致电力系统事故发生。为确保电力系统的安全、可靠与稳定运行,对绝缘子等电力设备的巡检排查显得尤为关键。传统的人工巡检方式存在效率低下和潜在安全风险的问题,研究聚焦于绝缘子缺陷检测领域,基于目标检测算法,在多尺度特征融合及注意力机制方面进行研究。首先,研究解决了绝缘子缺陷检测领域公开数据集图像数据样本不足而导致训练易产生过拟合的问题,在现有公开绝缘子图像数据集的基础上,通过随机噪声、遮挡、亮度调节等手段进行数据增强,扩充了数据集样本数量及多样性并提升模型的泛化能力。增强后数据集在目前主流目标检测模型上进行了训练验证,和原数据集相比,各算法检测平均精度均值(m AP)均有较大提升,具体为:YOLOv5从67.4%提升至81.3%,YOLOv7由原来的69.7%提升至84.9%,SSD从59.6%提升至76.9%,Faster-RCNN从68.8%提升至83.7%。其次,针对绝缘子缺陷检测中目标较小的特性,研究在多尺度特征融合环节引入了针对绝缘子缺陷检测任务所设计的检测层,解决由于目标尺寸过小而产生漏检的问题。同时,使用K-means算法对模型生成的初始锚框进行重新聚类处理,以适应绝缘子缺陷检测的需求。分别在模型中引入四种损失函数CIo U、GIo U、DIo U及SIo U,进行实验对比分析,选择SIo U Loss作为改进算法损失函数。通过消融实验分别验证上述三种改进策略的有效性。改进后算法相比基准算法YOLOv7的m AP由84.9%提升至92.6%。最后,基于改进后算法的网络模型,对SE、CBAM、CA和Sim AM四种注意力机制分别在其两个关键位置(骨干网络与颈部网络之间以及颈部网络与头部网络之间)引入后的作用进行分析,实验结果表明Sim AM注意力机制在骨干网络与颈部网络连接处的应用效果最佳,改进算法平均精度提升至93.3%,相较于基准算法YOLOv7提升8.4%,验证了所提方法的有效性。

关键词：绝缘子深度学习缺陷检测 YOLO 注意力机制

数字人文时代下档案开发利用的新模式与新路径探索

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山西档案 2024年第3期 90-93页

作者：窦海燕江苏财经职业技术学院淮安223003

档案作为承载和凝结人类社会历史记忆与文化遗产的优质载体,在数字人文理念和研究方法的驱动下,档案开发利用的创新转型迎来新机遇。在识别与分析数字人文环境下档案资源开发利用新需求与新特点的基础上,提炼档案开发利用模式创新的新思... 详细信息

档案作为承载和凝结人类社会历史记忆与文化遗产的优质载体,在数字人文理念和研究方法的驱动下,档案开发利用的创新转型迎来新机遇。在识别与分析数字人文环境下档案资源开发利用新需求与新特点的基础上,提炼档案开发利用模式创新的新思路,探索推动档案开发利用变革的新路径。在数字人文时代,档案开发利用呈现数字化和语义化的资源深加工、知识图谱驱动的语义关联组织、虚实融合的情境化呈现、众创众包的社会协同利用等新模式。推动档案开发利用变革与转型,需要从构建数据基础设施、建立跨学科研究服务团队、深度运用前沿数智技术、拓展虚实融合服务空间、打造“档案+数字人文”品牌等方面统筹谋划、协同发力。未来,档案工作要以开放创新的视野,积极投身数字人文实践,在传承优秀传统文化、服务经济社会发展中彰显档案新价值。

关键词：数字人文档案开发利用模式创新发展路径

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全球本土化与地方文化的国际传播

中国出版 2024年第2期 9-14页

作者：窦书棋赵永华中国人民大学新闻学院

诠释“中国”及其“故事”是一个复杂的世界性叙事。中国故事不应是单一化和同质化的故事,而应该是展现各地悠久历史文化的有机故事,因而讲好中国故事需以讲好地方文化故事为基础。文章以全球本土化作为视角和切入点,研究中国地方文化... 详细信息

诠释“中国”及其“故事”是一个复杂的世界性叙事。中国故事不应是单一化和同质化的故事,而应该是展现各地悠久历史文化的有机故事,因而讲好中国故事需以讲好地方文化故事为基础。文章以全球本土化作为视角和切入点,研究中国地方文化国际传播的进路,基于中国地方文化国际传播的现状以及面临的内、外部困境,提出既需立足本土,通过深入挖掘地方特色文化与现代化文化符号,以现代化叙事编织中国地方文化的“意义之网”,实现本土文化在全球语境下的存续和发展;还要面向全球,以文化间性为理念寻求与“他文化”共在,在尊重、理解异质文化“他者”的基础上,注重从高语境向低语境文化的转换,通过情感共情、认知共情与联想共情引起他国受众的情感共鸣,进一步扩大文化间性空间。

关键词：全球本土化地方文化国际传播讲好中国故事文化间性

农业农村现代化的逻辑机理、主要特征与战略重点

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经济纵横 2024年第5期 87-94页

作者：李媛窦怡鑫西安财经大学公共管理学院陕西西安710100

坚持农业农村优先发展、加快推进农业农村现代化是建设农业强国的必由之路。共同富裕是农业农村现代化的逻辑起点,发展体现了农业农村现代化历史逻辑与理论逻辑的内在一致,改革是农业农村现代化的实践逻辑。进入新发展阶段,我国农业农... 详细信息

坚持农业农村优先发展、加快推进农业农村现代化是建设农业强国的必由之路。共同富裕是农业农村现代化的逻辑起点,发展体现了农业农村现代化历史逻辑与理论逻辑的内在一致,改革是农业农村现代化的实践逻辑。进入新发展阶段,我国农业农村现代化在横向上呈现广度逐渐拓宽特征,表现为农业农村现代化的边界不断向城镇延伸、农业农村基础设施建设向新型基础设施扩展、农业发展方式向智能化和绿色化转变;在纵向上呈现深度日益强化特征,表现为农业发展从数量扩充向提质增效转变、农业农村从单一发展向协调发展转变、生产方式从粗放式发展向内涵式发展转变。推进农业农村现代化,不能囿于农业本身,必须坚持党的领导,在城乡一体化发展中推动高质量要素流动,建立新型城乡关系,发展农业农村新质生产力,推进农业绿色转型,以此形成更具质量的农业农村现代化发展格局。

关键词：农业农村现代化农业强国要素流动绿色发展新型城乡关系

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红外成像技术在高分子材料表征中的应用

北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 1-21页

作者：窦彤彤张普敦中国石油石油化工研究院北京102206 北京化工大学化学学院分析测试中心北京100029

红外成像技术是基于官能团特征进行成像的一种先进的化学成像方法,集红外光谱和显微分析于一体,能够直接反映样品微区内(从微米到毫米)真实的化学组成信息和空间分布信息,从分子水平上可视化地识别样品精细结构,空间分辨率高,是多组分... 详细信息

红外成像技术是基于官能团特征进行成像的一种先进的化学成像方法,集红外光谱和显微分析于一体,能够直接反映样品微区内(从微米到毫米)真实的化学组成信息和空间分布信息,从分子水平上可视化地识别样品精细结构,空间分辨率高,是多组分体系样品显微分析强有力的工具。该技术自发展之初就在高分子材料分析和表征领域受到广泛关注。本文阐述了红外成像技术的基本原理,详细介绍了红外成像系统的仪器构造与工作模式,以及常用图像采集、图像预处理和图像分析的方法,总结了近年来红外成像技术在高分子材料表征领域中的一些典型应用,包括结晶和取向研究、共混物相容性研究、聚合反应及聚合物溶解、降解的可视化动力学研究、聚合物基组织工程材料的矿化研究、药物释放及微塑料分析的研究等。此外,还对红外成像在生命科学与临床诊断方面的研究进展作了简介。最后对红外成像技术的发展趋势进行展望。希望本文能够起到抛砖引玉的作用,帮助读者深刻理解红外成像这门先进的技术,进一步拓展其在聚合物材料领域中的应用。

关键词：聚合物红外成像结构表征图像分析