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基于U-net架构优化的医学图像分割方法及应用

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基于U-net架构优化的医学图像分割方法及应用

作者：耿传玉中南大学

学位级别：硕士

医学图像的准确分割对于疾病的快速诊治有着重要意义。U-net作为最流行的语义分割网络,在医学图像分割领域已经取得了良好的应用效果,但依然存在小目标分割精度低、模型收敛慢等问题,且其结构和超参数的设定对网络性能有很大影响。在面... 详细信息

医学图像的准确分割对于疾病的快速诊治有着重要意义。U-net作为最流行的语义分割网络,在医学图像分割领域已经取得了良好的应用效果,但依然存在小目标分割精度低、模型收敛慢等问题,且其结构和超参数的设定对网络性能有很大影响。在面对特定分割任务时往往需要手动设计U-net架构以获取令人满意的分割效果,这是一个高度依赖专业知识且不断试错的过程。因而,神经网络架构的自动优化设计受到了广泛关注,其中基于进化算法的神经网络架构设计方法是应用最广泛的方法之一。作为一种新型进化智能优化算法,状态转移算法具有全局性、快速性、可控性等优点,对处理神经网络架构优化问题具有潜在优势。对此本文开展了基于状态转移算法的U-net架构优化方法的研究,主要创新性工作总结如下:1)针对U-net架构最优深度未知的问题,设计了一种灵活的可变深度表示方法,以便更好的挖掘该网络的潜在最优架构。可变深度即不限制U-net网络的上采样和下采样的次数,在这种可变深度的编码方案下,进化的体系架构有望使在解决不同任务时获得良好的分割性能。2)针对搜寻U-net最优架构过程中网络搜索空间出现的组合爆炸问题,提出了一种基于离散状态转移算法的U-net架构优化方法。U-net架构中的超参数具有高维性、离散性和相互依存性等特点,通过手动调整超参数来找到最优网络架构十分困难。对此采用了一种双层编码策略来灵活地表示不同网络架构个体,为加快网络进化过程,利用迁移学习策略将子数据集中学习的最适基因转移到原始大数据集中进行训练。通过对两个具有不同图像特点的数据集进行实验,验证了该算法的有效性。3)针对小目标图像中出现的前景背景严重不平衡问题,提出了一个结合改进焦点损失函数的注意力U-net模型。焦点损失函数可以解决正负样本比例严重失衡的问题,而注意力模块的引入有助于提取更深层次的细节特征。为获取该网络的最优架构,利用混合状态转移算法对该网络进行进一步优化,通过对左心室内外膜的分割实验,验证了该算法的有效性。最后,开发了基于U-net架构优化的左心室图像自动分割系统,对辅助医生进行医疗诊治有一定的指导作用。图40幅,表11个,参考文献99篇。

关键词：深度学习 U-net 医学图像分割状态转移算法网络架构优化

基于U-net卷积神经网络双层参数优化的心脏图像分割

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基于U-net卷积神经网络双层参数优化的心脏图像分割

第31届中国过程控制会议（CPCC2020）

作者：耿传玉王泽宇周晓君阳春华中南大学自动化学院

准确分割左心室是评价心脏功能的根本保障,然而,在心脏图像中左心室区域与背景区域对比不明显、边界模糊并且大部分图像中存在噪声,左心室的准确分割成为一个挑战性问题。本文中我们利用神经网络中的数据增强方法来解决医学图像标签样... 详细信息

准确分割左心室是评价心脏功能的根本保障,然而,在心脏图像中左心室区域与背景区域对比不明显、边界模糊并且大部分图像中存在噪声,左心室的准确分割成为一个挑战性问题。本文中我们利用神经网络中的数据增强方法来解决医学图像标签样本数量不足的问题,针对心脏磁共振图像中存在的前景背景比例不平衡问题,提出了一个结合U-net卷积神经网络和焦点损失函数的模型,用于心脏磁共振成像的左心室分割。并提出了一种双层优化方法对模型中的参数进行优化,并采用状态转移算法进行超参数的优化。实验表明,该方法提高了左心室的分割精度,在公共数据集上取得了显著的分割效果。

关键词：左心室分割 U-net神经网络焦点损失状态转移算法参数优化

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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超导磁储能研究

集成电路应用 2018年第8期35卷 25-29页

作者：许崇伟贾明潇耿传玉孙浩刘双喜山东农业大学山东271018

在未来智能电网的发展过程中,一方面为了完成充足的能源储备,迫切需要容纳更多的新能源发电系统;另一方面为了满足电力用户的各种用电需求,还需要改善电能质量并提高供电的可靠性。但是,可再生能源的间歇性以及电力用户的负载功率需求... 详细信息

在未来智能电网的发展过程中,一方面为了完成充足的能源储备,迫切需要容纳更多的新能源发电系统;另一方面为了满足电力用户的各种用电需求,还需要改善电能质量并提高供电的可靠性。但是,可再生能源的间歇性以及电力用户的负载功率需求的波动往往会造成电力系统供需不平衡的问题。因此,需要引入各种电力储能装置,以实现实时、高效的电网能量调控。其中的超导磁储能系统(SMES)作为一种具有大功率密度、清洁无污染、快速响应、四象限调节等特点的储能装置,在电力系统中具有广阔的应用前景。但是SMES功率调节系统中的变流器与控制策略影响着整个系统的可靠性和性能。分析当前超导储能的研究现状,介绍超导储能系统的应用及其工作原理,并且对超导储能行业未来的前景进行了展望。

关键词：能量存储超导储能线圈功率调节系统

营商环境“啄木鸟”:面向政企争议的诉源治理

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中国行政管理 2024年第6期 70-81页

作者：耿玉基秦文俊合肥工业大学文法学院中共安徽省委政法委员会合肥230009

政企关系和谐度与营商环境的建设质效呈正相关关系。近年来地方党政机关积极开展的诉源治理犹如森林卫士“啄木鸟”,从源头上预防政企纠纷,经由非诉方式化解争议,检视营商环境短板,根治行政失当问题。目前,长三角诉源治理主要呈现为行... 详细信息

政企关系和谐度与营商环境的建设质效呈正相关关系。近年来地方党政机关积极开展的诉源治理犹如森林卫士“啄木鸟”,从源头上预防政企纠纷,经由非诉方式化解争议,检视营商环境短板,根治行政失当问题。目前,长三角诉源治理主要呈现为行政复议主渠道型、“府法检”联动治理型、区域协同共治型,具有经验禀赋、治理细化、示范辐射等特性,对营商环境建设具有积极作用。但是,基层个案实践的诉源治理存在后置化、单一化、形式化倾向,故有待及早规范执法裁量,约束涉营商决策行为,采用多元化的实质治理而定分止争;合理借鉴世界银行最新B-READY营商评估体系的新标准新方法,注重实效导向与数字赋能,释放诉源治理的制度张力,从而改进政府管理与涉企服务,持续提升经营主体的满意度与获得感。

关键词：诉源治理营商环境政府管理执法裁量

拥抱变革守正创新着力构建石油新闻事业高质量发展新格局

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传媒 2024年第13期 21-22页

作者：耿玉锋《中国石油报》社有限公司《中国石油报》社有限公司党委

当前,舆论环境、媒体格局、传播方式正在发生深刻变化。习近平总书记指出,做好宣传思想工作,比以往任何时候都更加需要创新,并多次强调,要把是否善于创新、是否能够常做常新,作为新闻舆论工作保持强大生命力的关键。作为党在石油领域的... 详细信息

当前,舆论环境、媒体格局、传播方式正在发生深刻变化。习近平总书记指出,做好宣传思想工作,比以往任何时候都更加需要创新,并多次强调,要把是否善于创新、是否能够常做常新,作为新闻舆论工作保持强大生命力的关键。作为党在石油领域的新闻宣传主阵地,中国石油报社始终坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻习近平文化思想,持续以创新发展为主题,以深化媒体融合为主线,奋力开创石油新闻事业高质量发展新格局。

关键词：习近平新时代中国特色社会主义思想媒体融合新闻舆论工作中国石油报媒体格局新闻事业新闻宣传宣传思想工作

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作业成本法在PSD公司的应用研究

作业成本法在PSD公司的应用研究

作者：徐传玉山东财经大学

学位级别：硕士

国家早在2017年就发布了《中国制造2025》的通知,鼓励和支持实体经济尤其是制造业的发展,可见制造业对于国民经济的重要性。在2019年,国务院办公厅又发布了“医药集采”的政策,压缩了医药企业的利润空间。近几年,受疫情和国家政策影响,... 详细信息

国家早在2017年就发布了《中国制造2025》的通知,鼓励和支持实体经济尤其是制造业的发展,可见制造业对于国民经济的重要性。在2019年,国务院办公厅又发布了“医药集采”的政策,压缩了医药企业的利润空间。近几年,受疫情和国家政策影响,医药企业面临严峻的外界挑战,在外部开源压力较大的情况下,如何内部优化自身成本管理模式,提高资源利用效率是每个管理者需要面临对的问题。作业成本法作为一种成本管理方法,与传统成本法相比,更为合理的分配制造费用等间接成本,为企业改善成本结构,提高资源配置提供了一种选择,通过作业成本法实施结果和现行成本方法的对比,检验作业成本法消除浪费、降低成本的作用。本文的研究目的是为我国企业尤其是存在资源分配不合理,成本居高不下,市场竞争力下降的情况下的企业,提供有益的帮助和借鉴。企业生产经营管理模式的创新和升级已是必然,在激烈的市场竞争下,为了提高资金利用效益,企业通常的方式就是降低成本。为了更有效的降低成本,企业就需要取得尽可能准确的相关成本核算信息,同时,对实时成本控制进行有效的控制。PSD公司非常重视管理会计体系的构建,其中引入和应用作业成本法是该企业构建管理会计体系的重要环节。PSD公司根据自身的实际情况及成本效益原则,以特定产品线的特定车间的小范围应用为试点,以整个集团应用为目标,按照由点及面的计划逐步推广并应用作业成本法。PSD公司依托用友ERP系统供应链批次管理,在原有的成本中心下划分作业中心,对生产资源进行分析,确定作业及相关作业动因,除直接材料(中药材、辅料和包材)来自用友ERP系统批次管理自动归集数据外,其他资源按照作业和统一的作业动因依次进行归集分配,从而提高了产品成本的真实性,实现作业成本法核算方法在企业管理决策中的运用。本文参考国内外作业成本法相关文献,对作业成本法进行了相关概念和理论的研究,研究作业成本法在PSD公司的应用。本文以PSD公司为例,研究了PSD公司实施作业成本法的详细流程,从问题的根源出发,对问题进行剖析。首先,通过介绍案例公司的概况、成本构成及核算现状来分析PSD公司应用作业成本法的必要性和可行性。然后,研究作业成本法在PSD公司应用。按照作业成本法的理论和应用步骤,结合PSD公司的实际情况,设计作业成本核算流程,确定成本动因,核算产品成本,并与完全成本法核算结果相比较,结果显示大部分产品的成本存在高估,也有产品成本存在低估。因此,作业成本法可以评估产品成本的真实性,提供更准确的成本核算信息。最后,总结研究结论,提出中药制造企业可借鉴之处,以及作业成本法应用中的局限性和待完善之处。研究管理者根据作业成本法提供的有效信息,优化生产作业流程,消除浪费,达到降本增效的目的。本文的创新点在于:本文选取了一家正在应用作业成本法的、典型的医药制造企业,深入研究了PSD公司应用作业成本法的必然性和可行性,PSD公司应用作业成本法中设立作业中心、进行管理作业的具体做法,实施效果及经验借鉴,通过深入分析,试图给同行业制造企业在实施作业成本法方面提供有价值的经验,推动有需要的企业实施作业成本法。

关键词：作业成本法成本管理成本动因医药行业

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形心轴自适应分层算法研究及实现

机械科学与技术 2024年

作者：耿星玉满卫芳殷嘉豪何博上海工程技术大学材料科学与工程学院上海工程技术大学高温合金精密成型研究中心上海船舶设备研究所

基于激光的增减材复合制造是一种复合了减材工序的粉末床增材制造。为了提升激光增减材复合制造打印件的光洁度和精细度，仅优化激光减材工序还不够，必须进一步优化增材制造预处理阶段等厚分层导致的阶梯效应。本文提出了一种基于形心... 详细信息

基于激光的增减材复合制造是一种复合了减材工序的粉末床增材制造。为了提升激光增减材复合制造打印件的光洁度和精细度，仅优化激光减材工序还不够，必须进一步优化增材制造预处理阶段等厚分层导致的阶梯效应。本文提出了一种基于形心轴的自适应分层算法：首先基于等厚分层及其轮廓数据确定三维模型的形心轴，随后以形心轴逐点曲率为判据调整该部位层厚，减轻阶梯效应以降低本征粗糙度。仿真结果与实验结果表明该算法能够在提高内腔光洁度解决堵塞问题的同时仍然获得不错的制备效率：相对于0.1mm等厚分层，采用自适应分层算法零件表面光洁度可以提高40.7%；而相对于0.025mm等厚分层，自适应分层算法在有限的光洁度下降情况下将效率大幅提升2.22倍。

关键词：激光增减材复合制造阶梯效应自适应分层形心轴曲率内腔粗糙度

羊血红蛋白水解物中新型抗氧化肽的纯化、鉴定和对H_(2)O_(2)损伤Caco-2细胞保护作用

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食品科学 2024年第11期45卷 41-51页

作者：马泽浩耿玉坤王静云卢士玲曹逗逗刘星语石河子大学食品学院新疆石河子832000

以新鲜羊血为原料制备羊血红蛋白抗氧化肽,采用葡萄糖凝胶G-25色谱、DEAE葡萄糖凝胶A-50阴离子交换色谱、反相高效液相色谱和液相色谱-串联质谱对羊血红蛋白水解物进行分离纯化和鉴定,通过研究自由基清除能力、模拟胃肠消化后的稳定性及... 详细信息

以新鲜羊血为原料制备羊血红蛋白抗氧化肽,采用葡萄糖凝胶G-25色谱、DEAE葡萄糖凝胶A-50阴离子交换色谱、反相高效液相色谱和液相色谱-串联质谱对羊血红蛋白水解物进行分离纯化和鉴定,通过研究自由基清除能力、模拟胃肠消化后的稳定性及对H2O2诱导的Caco-2细胞保护作用评价羊血红蛋白肽的抗氧化活性。结果表明,从羊血红蛋白粗肽中纯化并鉴定出Ala-Tyr-Glu-Val-Asp(AYEVD)、Phe-His-Thr-Met-Glu(FHTME)、Ser-PheMet-Tyr-Glu-Lys(SFMYEK)3种新型抗氧化活性肽,分子质量分别为595.60、663.74、803.92 Da;其中AYEVD的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力最强;AYEVD在模拟胃肠道消化后显示出更强的抗氧化活性。此外,AYEVD还能抑制H2O2诱导Caco-2细胞的氧化损伤,显著减少活性氧积累、抑制早期细胞凋亡和丙二醛的形成,并提高细胞内抗氧化酶活性。该研究可为羊血红蛋白肽作为新型抗氧化剂应用于功能食品提供理论依据。

关键词：羊血红蛋白抗氧化肽纯化鉴定 Caco-2细胞细胞保护

政府卫生支出、财政压力与居民医疗服务利用机会不平等分析

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卫生经济研究 2024年第4期41卷 4-9页

作者：赵为民丁传玉安徽大学经济学院安徽合肥230031

目的:分析政府卫生支出与居民医疗服务利用机会不平等之间的关系及其作用机制,为完善相关政策提供理论依据。方法:基于机会平等理论,利用CFPS2014—2020年数据测算居民医疗服务利用的机会不平等程度。结果:2014—2020年,我国居民医疗服... 详细信息

目的:分析政府卫生支出与居民医疗服务利用机会不平等之间的关系及其作用机制,为完善相关政策提供理论依据。方法:基于机会平等理论,利用CFPS2014—2020年数据测算居民医疗服务利用的机会不平等程度。结果:2014—2020年,我国居民医疗服务利用的机会不平等上限均值为0.781,下限均值为0.264,机会不平等的相对程度均值为0.337,即总不平等中有33.7%是机会不平等造成的;每增加1个单位的政府卫生支出,机会不平等程度增加4.6%,说明我国政府卫生支出存在一定的结构性问题;财政压力作为调节变量,能够削弱政府卫生支出对机会不平等的影响。结论:增加政府卫生支出能够改善欠发达地区医疗服务利用机会不平等问题,同时应从报销比例、地域、财政压力等方面,提升医疗服务利用公平性。

关键词：机会不平等医疗服务利用政府卫生支出财政压力