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基于“人-机-环”信息流的机器人手术系统研究与展望

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模式识别与人工智能 2024年第1期37卷 47-57页

作者：崔皓鑫王嵘郑楠章颂任瞳梁渝靖中国科学院大学人工智能学院北京100049 中国科学院自动化研究所多模态人工智能系统全国重点实验室北京100190 中国人民解放军总医院第六医学中心心血管病医学部成人心脏外科北京100853

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中... 详细信息

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中交互关系的发展,并从多方面提出当前人机交互的不足.然后,构建面向机器人手术系统的“人-机-环”信息流框架,以机器人辅助乳内动脉获取手术场景为例,梳理“人-机-环”各部分之间的复杂交互.最后,基于“人-机结合”理论,结合构建的“人-机-环”信息流框架,提出以“人机融合智能共进”为目标的新一代机器人手术系统的设计思路,为实现更安全高效的机器人微创外科手术目标提供借鉴.

关键词：综合集成人机系统信息流机器人手术系统

从短期生存到长期发展——家族企业组织韧性评述与展望

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外国经济与管理 2024年

作者：梁强章佳媚许元睿汕头大学商学院汕头大学全球潮商研究中心

强大的组织韧性能帮助企业在复杂环境下应对不断涌现的机遇与挑战。已有研究验证家族企业比非家族企业更具有韧性，从“白手起家”到“家业长青”，家族企业实现了从短期生存到长期发展的迈进，但现有研究忽视了组织韧性在企业实现长、... 详细信息

强大的组织韧性能帮助企业在复杂环境下应对不断涌现的机遇与挑战。已有研究验证家族企业比非家族企业更具有韧性，从“白手起家”到“家业长青”，家族企业实现了从短期生存到长期发展的迈进，但现有研究忽视了组织韧性在企业实现长、短期目标过程中的连贯性。在新冠肺炎疫情冲击、市场经济转型与国际局势动荡交相并行的复杂多元情境下，企业不仅需要克服危机以实现短期生存，还需要面对潜伏于日常管理与变化环境中的蠕变压力以追求长期发展。基于683篇国内外组织韧性研究关联文献中115篇家族企业组织韧性相关研究的文献梳理，本文在提炼组织韧性的研究脉络与概念维度的基础上，梳理家族企业组织韧性的研究议题，构建“家族因素—组织韧性—企业绩效”研究逻辑框架，并结合中国情境进一步讨论了家族企业组织韧性的未来研究议题。

关键词：家族企业组织韧性长期导向

三维复杂地质结构模型的InterfaceGrid表达方法

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地学前缘 2024年第4期31卷 129-138页

作者：牛露佳石成岳王占刚周永章广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东珠海519000 中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000 中山大学地球环境与地球资源研究中心广东广州510275 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

三维地质结构模型是地质空间内地质构造和地质体对象边界的数字化表征模型。随着地质数据矢量栅格一体化集成和地质数据空间查询分析需求增多,构建统一表达地质结构的一体化空间数据模型成为三维地质信息科学领域需要解决的基础性问题... 详细信息

三维地质结构模型是地质空间内地质构造和地质体对象边界的数字化表征模型。随着地质数据矢量栅格一体化集成和地质数据空间查询分析需求增多,构建统一表达地质结构的一体化空间数据模型成为三维地质信息科学领域需要解决的基础性问题之一。针对规则网格、PillarGrid和SBRT模型等难以实现复杂地质结构的精细表达问题,本研究提出InterfaceGrid数据模型,充分考虑地质结构和属性的地下分布具有极强的非均匀性、不连续性和空间多尺度性,且表现出纵向分层特性和多属性场耦合的相关性。基于InterfaceGrid设计理论模型和数据结构,构建统一描述三维地质结构的InterfaceGrid数据模型,实现复杂地质结构的矢量栅格一体化表达。基于GeoAtom地原子理论构建InterfaceGrid的形式化表达框架,提出InterfaceGrid的构建流程,以及基于InterfaceGrid模型设计数据更新和空间查询算法。采用GPU光线投射和自适应采样策略实现地质网格的体可视化和在线浏览,结果显示,与SBRT模型相比较,InterfaceGrid能够更加真实地描述地质边界情况,提高了三维地质结构模型的准确性。在全球岩石圈三维网格化构建应用InterfaceGrid,验证了InterfaceGrid在大规模地质数据组织管理中的适用性,相比较PillarGrid数据量减少约1/3,更加适合基于大数据量的网络地学应用服务。

关键词：三维地质结构模型 InterfaceGrid 可视化断层建模空间查询

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塞内卡病毒A完整病毒和空衣壳的分离及抗体应答分析

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畜牧兽医学报 2024年

作者：李梅穆素雨董虎李硕潘颂佳郭慧琛孙世琪中国农业科学院兰州兽医研究所动物疫病防控全国重点实验室

塞内卡病毒A（SenecavirusA，SVA）在复制过程中可形成完整病毒和空衣壳，他们的分离条件和抗体应答差异目前还是未知的。本研究利用盐酸胍形成SVA空衣壳，通过优化不同的密度梯度、介质、转速、时间条件进行超速离心，获得分离SVA完整... 详细信息

塞内卡病毒A（SenecavirusA，SVA）在复制过程中可形成完整病毒和空衣壳，他们的分离条件和抗体应答差异目前还是未知的。本研究利用盐酸胍形成SVA空衣壳，通过优化不同的密度梯度、介质、转速、时间条件进行超速离心，获得分离SVA完整病毒和空衣壳的最佳条件，并按 SVA完整病毒12.5 μg·只-1，空衣壳12.5 μg·只-1肌肉注射免疫BALB/c小鼠，免疫后1～7周检测特异性抗体和中和抗体。结果显示SVA的MOI=1时感染细胞2 h加入100 mmol·L-1盐酸胍可以使SVA完整病毒全部形成空衣壳；在10%～50%氯化铯，36 000 r·min-1，离心2.5 h是区分SVA完整病毒和空衣壳的最佳条件；而且SVA完整病毒与空衣壳诱导小鼠的特异性抗体和中和抗体水平无显著差异（P=ns）。本研究为塞内卡病毒A完整病毒和空衣壳的分离纯化、重组SVA 病毒样颗粒疫苗的开发提供参考。

关键词：塞内卡病毒A 完整病毒空衣壳分离条件优化免疫原性

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基于特征插值的深度图对比聚类算法

计算机科学 2024年

作者：杨希洪郑群章佳欣王沛祝恩中国科学技术大学地球和空间科学学院国防科技大学计算机学院

Mixup是图像领域中一种有效的数据增强方法，它通过对输入图像以及标签进行插值来合成新的样本进而扩大训练分布。然而，在图节点聚类任务中，由于图数据拓扑结构的不规则性和连通性以及无监督的场景，设计有效的插值方法是一项具有挑... 详细信息

Mixup是图像领域中一种有效的数据增强方法，它通过对输入图像以及标签进行插值来合成新的样本进而扩大训练分布。然而，在图节点聚类任务中，由于图数据拓扑结构的不规则性和连通性以及无监督的场景，设计有效的插值方法是一项具有挑战性的任务。为了解决上述问题，首先通过设计不共享参数的编码器来获取视图的嵌入特征，有效融合节点的特征和结构信息。然后将视图的嵌入特征及其对应的伪标签进行混合插值，从而将Mixup引入到聚类任务中。为了确保伪标签的可靠性，设置了阈值来筛选高置信度的伪标签，并通过EMA的方式来更新模型参数，使模型平稳优化的同时考虑了训练的历史信息。此外，设计了一个图对比学习模块，以保证特征在不同视图下的一致性，从而减小信息冗余，提高模型的判别能力。最终，通过在六个数据集上的大量实验证明了所提出方法的有效性。

关键词：数据增强图对比聚类 EMA Mixup 图神经网络

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一锅法合成可印刷室温磷光二氟化硼衍生物

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 18-23页

作者：张兴红耿鹏向娟娟晏佳莹毛妙付肖述章三峡大学材料与化工学院宜昌443002

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-... 详细信息

纯有机室温磷光(RTP)材料因其潜在的应用价值而备受关注.迄今,多数已报道的有机RTP材料在晶态下发射出较强的RTP,但在溶液加工过程中易生成无定形态,从而失去RTP性能.本文通过一锅法两步反应,合成了含有多个甲氧基的二氟化硼衍生物(BF2-tPMO).晶体结构分析表明,多个甲氧基的存在构建了有效的分子间非共价相互作用.这些非共价键作用可抑制分子运动,保持较高的发光效率.此外,这些非共价键作用能够使其在溶剂处理后依然保持晶态性质,进而保持RTP性能.实验结果表明,BF2-tPMO可溶解在不同溶剂中且在溶剂蒸发后仍能保持相同的RTP特性,为易加工型RTP材料的设计提供了有效的策略.

关键词：二氟化硼室温磷光一锅法合成分子间相互作用

基于关键块体的井巷围岩稳定性分析及支护研究

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中国矿业 2024年第S1期 304-311页

作者：赵建海李福佳刘艳章黄诗冰中冶武勘工程技术有限公司武汉科技大学资源与环境工程学院冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室

为了进一步研究关键块体对巷道围岩稳定性的影响及通过关键块体分析进行支护措施的设计。以蒙库铁矿地下开采某一巷道为研究对象，通过工程地质调查与现场测试工作，对围岩节理裂隙统计与分段，并进行岩块强度试验和岩体的波速测试，获... 详细信息

为了进一步研究关键块体对巷道围岩稳定性的影响及通过关键块体分析进行支护措施的设计。以蒙库铁矿地下开采某一巷道为研究对象，通过工程地质调查与现场测试工作，对围岩节理裂隙统计与分段，并进行岩块强度试验和岩体的波速测试，获得了岩体完整性参数，依据此进行了详细的岩体工程分级，给出不同岩体的分级力学参数，再通过Unwedge进行关键块体分析，对不稳定岩块进行划定，确定了锚喷支护的参数及重点支护位置，然后采用有限元软件模拟开挖过程并分析了开挖过程中围岩及支护的应力应变变化情况，最后进行现场采动应力的监测与分析。研究结果表明：经过关键块体分析，更准确地辨别出可能导致巷道失稳的不稳定岩块，针对关键块体分析结果提出稳定性支护措施，并应用于现场，进行采动应力监测与分析，取得了良好的效果。研究结果在一定程度上为围岩稳定性分析及支护设计提供了可靠依据。

关键词：围岩稳定性分析关键块体巷道支护有限元法岩体质量分级

基于强化学习的遗传算法求解一种新的钻削路径优化问题

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控制与决策 2024年第2期39卷 697-704页

作者：朱光宇张德颂福州大学机械工程及自动化学院福州350108

孔加工是机械制造的基本工序之一.针对数控机床的刀具路径优化问题,提出一种新颖的孔加工刀具路径优化模型—–带可决策孔的孔加工多刀具路径优化问题(MTdDPO).在该模型中,工件上的孔分为两类:固定孔和可决策孔. MTdDPO的目标是通过判... 详细信息

孔加工是机械制造的基本工序之一.针对数控机床的刀具路径优化问题,提出一种新颖的孔加工刀具路径优化模型—–带可决策孔的孔加工多刀具路径优化问题(MTdDPO).在该模型中,工件上的孔分为两类:固定孔和可决策孔. MTdDPO的目标是通过判断可决策孔的路径归属和路径内各孔的加工顺序来实现加工路径长度的最小化.为实现MTdDPO的优化,提出基于强化学习的分段遗传算法(RLSGA).在RLSGA中,种群被视为智能体,智能体的状态是种群的多样性系数, 3种不同的分段交叉算子是智能体的动作,智能体的奖励与种群的适应度值和多样性系数的变化有关.针对MTdDPO,新建5个基准测试问题,并在测试问题上将RLSGA与其他4个算法进行对比.结果表明, RLSGA的表现明显优于其他算法, RLSGA能够有效地解决MTdDPO问题.

关键词：孔加工路径优化遗传算法强化学习组合优化

使用优化的信号肽和密码子在Expi293F细胞中高表达重链抗体可变区抗体

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生物工程学报 2024年

作者：谭书桢董虎潘颂佳穆素雨陈永杰张韵孙世琪郭慧琛中国农业科学院兰州兽医研究所兰州大学动物医学与生物安全学院动物疫病防控全国重点实验室甘肃农业大学动物医学院甘肃省病原生物学基础学科研究中心

重链抗体可变区抗体（variable domain of heavy-chain antibody， VHH）已被广泛用于药物治疗、诊断和研究。大肠杆菌是生产VHH最常用的表达系统，但可能会导致VHH的生物活性降低。哺乳动物细胞是目前最理想的VHH表达宿主之一。本研究... 详细信息

重链抗体可变区抗体（variable domain of heavy-chain antibody， VHH）已被广泛用于药物治疗、诊断和研究。大肠杆菌是生产VHH最常用的表达系统，但可能会导致VHH的生物活性降低。哺乳动物细胞是目前最理想的VHH表达宿主之一。本研究分别通过优化VHH的信号肽（signal peptide， SP）和密码子，以期提高VHH在Expi293F细胞中的产量。VHH1-Fc被用于筛选SP，通过酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA）筛选出的SP IFN-α2分泌效果最佳；通过提高基因的GC3和GC含量，VHH1的产量提高了约1倍，且不明显影响VHH1与A型塞内卡病毒（Senecavirus A， SVA）的结合活性；其他5种重组VHHs分别连接SP IFN-α2并进行密码子优化，其平均产量大于191.6 mg/L。此外，这些VHHs在培养上清中具有高纯度和高回收率。本研究证实了SP IFN-α2和密码子优化可以在Expi293F细胞高效表达VHH，为VHH的大规模生产提供参考。

关键词：重链抗体可变区抗体信号肽密码子优化表达