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基于视角-规则的深度TSK模糊分类器及其在多元癫痫脑电信号识别中的应用

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控制与决策 2024年第4期39卷 1315-1324页

作者：张雄涛李水苗翁江玮胡文军蒋云良湖州师范学院信息工程学院浙江湖州313000 浙江省现代农业资源智慧管理与应用研究重点实验室浙江湖州313000 浙江师范大学计算机科学与技术学院浙江金华321004

在癫痫脑电信号分类检测中,传统机器学习方法分类效果不理想,深度学习模型虽然具有较好的特征学习优势,但其“黑盒”学习方式不具备可解释性,不能很好地应用于临床辅助诊断;并且,现有的多视角深度TSK模糊系统难以有效表征各视角特征之... 详细信息

在癫痫脑电信号分类检测中,传统机器学习方法分类效果不理想,深度学习模型虽然具有较好的特征学习优势,但其“黑盒”学习方式不具备可解释性,不能很好地应用于临床辅助诊断;并且,现有的多视角深度TSK模糊系统难以有效表征各视角特征之间的相关性.针对以上问题,提出一种基于视角-规则的深度Takagi-SugenoKang(TSK)模糊分类器(view-to-rule Takagi-Sugeno-Kang fuzzy classifier,VR-TSK-FC),并将其应用于多元癫痫脑电信号检测中.该算法在原始数据上构建前件规则以保证模型的可解释性,利用一维卷积神经网络(1-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)从多角度抓取多元脑电信号深度特征.每个模糊规则的后件部分分别采用一个视角的脑电信号深度特征作为其后件变量,视角-规则的学习方式提高了VR-TSK-FC表征能力.在Bonn和CHB-MIT数据集上,VR-TSK-FC算法模糊逻辑推理过程保证可解释的基础上达到了较好分类效果.

关键词： TSK模糊分类器多视角深度特征视角-规则癫痫脑电信号检测可解释性

激光粉末床熔融成形Ti6Al7Nb合金的组织与热处理性能研究

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中国激光 2024年

作者：池煜璟仪登豪李健民耿硕苗增豪张冬云北京工业大学物理与光电工程学院北京市数字化医疗3D打印工程技术研究中心

Ti6Al7Nb合金具有优异的强度、耐腐蚀性能和生物相容性，在航空航天、生物医疗等领域具备广泛应用空间。本研究采用激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)技术制备了不同成形参数的Ti6Al7Nb合金。通过缺陷分析获得最佳成形参... 详细信息

Ti6Al7Nb合金具有优异的强度、耐腐蚀性能和生物相容性，在航空航天、生物医疗等领域具备广泛应用空间。本研究采用激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)技术制备了不同成形参数的Ti6Al7Nb合金。通过缺陷分析获得最佳成形参数，并对最优参数的成形件进行固溶时效处理，研究热处理态合金的组织变化对力学性能的影响。结果表明，LPBF成形Ti6Al7Nb合金缺陷主要为未熔合孔隙和球形气孔，合金的组织主要由α/α’相构成，强度高但塑性差；经过850℃/0.5 h/空冷（AC）固溶处理，合金中α’相不完全分解为（α+β）相，具有较高的强度和塑性；经过950℃/0.5 h/空冷（AC）固溶处理后，形成了（α+β）相网篮组织，强度与硬度都出现下降；固溶处理温度达到β相区（1050℃/0.5 h/空冷（AC）），晶粒发生等轴化，晶界处存在（α+β）相集束，为典型魏氏组织特征；经过550℃/0.5 h/空冷（AC）时效处理，所有固溶处理合金的（α+β）相含量均发生增加，强度获得提高，塑性小幅下降。综合分析，采用850℃/0.5 h/空冷（AC）固溶处理+550℃/0.5 h/空冷（AC）时效处理工艺，可使LPBF成形Ti6Al7Nb合金获得最佳的强度/塑性匹配。

关键词：激光粉末床熔融 Ti6Al7Nb 成形工艺热处理

基于BIM的铁路预应力混凝土连续梁拱拱脚设计与施工深化研究

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铁道标准设计 2024年第2期68卷 93-99,107页

作者：高峰苗永抗宋树峰邸昊孟繁增中国铁路设计集团有限公司天津300308

铁路预应力混凝土连续梁拱拱脚结构构造复杂,且近年来拱脚部位出现混凝土开裂等问题,在一定程度上影响连续梁拱拱脚质量。针对这一现状,以BIM技术为手段,以一座(90+180+90)m铁路预应力混凝土连续梁拱桥为研究对象,在设计层面分别从竖向... 详细信息

铁路预应力混凝土连续梁拱拱脚结构构造复杂,且近年来拱脚部位出现混凝土开裂等问题,在一定程度上影响连续梁拱拱脚质量。针对这一现状,以BIM技术为手段,以一座(90+180+90)m铁路预应力混凝土连续梁拱桥为研究对象,在设计层面分别从竖向预应力束与根部撑板及交界处钢板等拱肋预埋件、多种受力主筋与三向预应力束、预埋拱肋定位立柱与纵向横向预应力束等关键受力构件的干扰冲突入手进行优化;在施工层面分别从拱脚混凝土浇筑方案、钢筋加工种类、构件施工精确定位、混凝土浇筑振捣等进行深化应用。结果表明:借助BIM技术可视化、参数化优势,建立施工图精度的BIM模型,能够有效查看连续梁拱拱脚内各构件空间关系,进而开展深化设计及施工应用;在拱脚深化设计方面,对关键受力部位从结构安全层面优化共计5处,从技术方案层面优化共计4处,能够有效提升设计质量与安全性能;在拱脚深化施工应用方面从施工质量、效率与结构安全重要关键点上优化共计4处,更好地提升拱脚施工水平;成果在昌景黄铁路、汕汕铁路等项目中的实践应用有效促进了拱脚设计与施工质量的提升。

关键词： BIM 铁路桥连续梁拱拱脚深化设计施工应用

附有几何自约束的激光跟踪仪四元数光束法平差

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测绘科学 2024年第1期49卷 33-40页

作者：苗学策罗涛齐志军丁克良深圳综合粒子设施研究院广东深圳518107 北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京102616

为了提高激光跟踪仪多站测量数据处理方法的整体误差控制能力,研究数据内部存在的约束条件,基于四元数坐标转换原理,结合激光跟踪仪测量场景与数据特性,提出一种附有几何自约束的激光跟踪仪四元数光束法平差方法。将四元数坐标转换引入... 详细信息

为了提高激光跟踪仪多站测量数据处理方法的整体误差控制能力,研究数据内部存在的约束条件,基于四元数坐标转换原理,结合激光跟踪仪测量场景与数据特性,提出一种附有几何自约束的激光跟踪仪四元数光束法平差方法。将四元数坐标转换引入常规激光跟踪仪光束法平差中,替换传统涉及三角函数的坐标转换方法,并结合各测站观测同名点组间的距离不变这一数据内部的几何约束条件,建立几何自约束方程作为限制条件进行附有限制条件的间接平差解算。在实测数据上与传统激光跟踪仪数据处理方法进行坐标差值比对,结果表明,相比常规光束法平差平面精度提高28%,高程精度处于同一水平,整体点位精度优于0.050 mm,整体误差控制较好,能够在一定程度上控制测量空间范围内的误差分布,为准直测量等激光跟踪仪测量应用场景提供数据处理与误差控制方法参考。

关键词：几何自约束光束法平差四元数坐标转换激光跟踪仪

温度对核电站用42CrMoE低合金钢在硼酸模拟液中腐蚀行为的影响

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：杨成杨广明王建军苗学良张译孙宝壮刘智勇北京科技大学新材料技术研究院腐蚀与防护教育部重点实验室核电运行研究(上海)有限公司

以压水堆一回路系统紧固件常用42CrMoE低合金钢材料为研究对象，采用电化学测试和浸泡实验研究了温度对其在硼酸溶液中腐蚀行为的影响。结果表明，温度升高促进了42CrMoE钢在硼酸溶液中的阳极溶解和阴极反应过程，导致其耐蚀性下降。其... 详细信息

以压水堆一回路系统紧固件常用42CrMoE低合金钢材料为研究对象，采用电化学测试和浸泡实验研究了温度对其在硼酸溶液中腐蚀行为的影响。结果表明，温度升高促进了42CrMoE钢在硼酸溶液中的阳极溶解和阴极反应过程，导致其耐蚀性下降。其腐蚀类型从低温时的均匀腐蚀逐渐演变为高温时的局部点蚀为主。42CrMoE钢的腐蚀速率随温度升高显著增大，这是由加速硼酸介质的腐蚀过程和降低腐蚀产物的稳定性共同作用导致的。此外，随浸泡周期的延长，其腐蚀速率呈现先减小后增大，97.5℃时腐蚀速率可达到1.3 mm/a。

关键词：温度 42CrMoE低合金钢硼酸腐蚀点蚀

基于隐式意图脑电解码的人机交互多任务建模研究

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1668-1682页

作者：苗秀侯文军北京邮电大学现代邮政学院(自动化学院) 北京100876 内蒙古科技大学建筑与艺术设计学院内蒙古包头014010 北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院北京100876 北京邮电大学网络系统与网络文化北京市重点实验室北京100876 北京邮电大学交互技术与体验系统文化和旅游部重点实验室北京100876

在短期内具有完全自主水平的机器智能无法实现的情况下,人仍是人机系统的重要组成部分。智能系统感觉并预测用户的意图,有助于实现人机之间自然动态地协同,提高人机系统安全和效率。然而,人机交互的过程中充斥着大量模糊、隐蔽的隐式意... 详细信息

在短期内具有完全自主水平的机器智能无法实现的情况下,人仍是人机系统的重要组成部分。智能系统感觉并预测用户的意图,有助于实现人机之间自然动态地协同,提高人机系统安全和效率。然而,人机交互的过程中充斥着大量模糊、隐蔽的隐式意图,传统的心理或行为分析方法解析意图无法保证时效性和准确性。随着传感技术发展,基于生理信号识别用户意图成为主流方法,但现有关于隐式意图的研究存在可分模式少、识别精度低、面向领域实境研究不足等问题。面向工控复杂系统领域,在生理视域下基于被动脑机接口技术,提出一种将人自然地纳入到智能人机系统回路中的方法。首先,抽取操作者与工业软件交互过程中的典型任务,在多属性任务组(MATB)多任务范式基础上设计意图生理信号诱发实验程序;接着,采用共空间模式(CSP)算法提取多任务意图脑电空域特征;最后,通过被试间交叉验证和5折参数寻优,构建机器学习意图模型,实现对隐式交互意图的自动识别。研究发现,相比传统特征提取方法,基于改良后的多分类CSP算法对意图特征提取更为有效,结合三维空间特征可视化进一步证实了特征的有效性;脑电信号能够作为判断人机交互隐式意图的依据,CSP SVM算法模型能够有效提高人机交互隐式意图脑电的解码性能。对隐式意图信息的转译对构建基于意图的高效人机交互模型,以及发展人机系统、提高人机协作效率具有重要意义。

关键词：隐式意图人机交互电解码多任务建模

舟山港表层沉积物中底栖有孔虫组合特征初步研究

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微体古生物学报 2013年第4期30卷 415-422页

作者：桂峰王柳柱赵晟梁娟苗增良浙江海洋学院舟山316000

作者对舟山港区43个表层沉积物样品进行定量分析,共鉴定出底栖有孔虫33属60种。研究海域各站位均发现浮游有孔虫壳体,个体细小、属种单一,未发现活体个体。研究海域底栖有孔虫组合以玻璃质壳为主,平均含量86.71%,有孔虫丰度均值为1 676... 详细信息

作者对舟山港区43个表层沉积物样品进行定量分析,共鉴定出底栖有孔虫33属60种。研究海域各站位均发现浮游有孔虫壳体,个体细小、属种单一,未发现活体个体。研究海域底栖有孔虫组合以玻璃质壳为主,平均含量86.71%,有孔虫丰度均值为1 676枚/50克,总体有孔虫组合为Ammonia beccarii vars.-A.maruhasii-Epistominella naraensis。研究发现,表层沉积物中大个体有孔虫(Ammonia beccarii vars.等)与小个体有孔虫(Epistominella naraensis)分布与潮流搬运呈密切相关关系,提示可能存在不同的搬运机制。与前人研究相比,研究海域有孔虫组合呈现以下变化:(1)胶结质壳有孔虫含量增加,个别站位出现15.89%的高值;(2)出现耐污染属种;(3)环境敏感属种畸形比例增加。研究表明,沉积搬运作用和环境参数变化是影响研究区有孔虫组合的重要因素,为有孔虫作为环境指标的进一步研究提供了基础数据。

关键词：底栖有孔虫表层沉积物港湾舟山

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瞬态热流下钨再结晶规律的研究

核聚变与等离子体物理 2024年第1期44卷 58-64页

作者：屈苗颜莎中核战略规划研究总院有限公司北京100048 北京大学重离子物理研究所北京100871

通过观测钨分别在能量密度3.82MJ⋅m^(−2)/脉宽5ms和能量密度1.5MJ⋅m^(−2)/脉宽1ms的脉冲电子束1~100次的辐照下发生再结晶及晶粒长大的情况,研究了钨在瞬态热流下的再结晶行为及其对脉冲参数的依赖关系。根据非等温匀速加热退火过程的... 详细信息

通过观测钨分别在能量密度3.82MJ⋅m^(−2)/脉宽5ms和能量密度1.5MJ⋅m^(−2)/脉宽1ms的脉冲电子束1~100次的辐照下发生再结晶及晶粒长大的情况,研究了钨在瞬态热流下的再结晶行为及其对脉冲参数的依赖关系。根据非等温匀速加热退火过程的晶粒尺寸表达式推导出了瞬态热流下晶粒正常长大的表达式,再结合实验数据推导出了钨在脉宽ms量级瞬态热流辐照下发生正常长大的晶粒尺寸对脉冲参数的依赖关系。利用该关系计算得到的钨在脉宽5ms、1ms的脉冲电子束辐照下的晶粒尺寸与晶粒只发生正常长大的实验结果相吻合。

关键词：纯钨瞬态热流再结晶晶粒尺寸脉冲参数

瞬态热流下钨初级裂纹对脉宽时间的依赖性研究

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核聚变与等离子体物理 2024年第2期44卷 206-213页

作者：屈苗颜莎中核战略规划研究总院北京100048 北京大学重离子物理研究所北京100871

为了研究钨在瞬态热流下的开裂行为对热源参数时间分布的依赖关系,采用了三种脉宽t(80ns、1ms、5ms)的瞬态热流,在不同能量密度E不同脉冲次数下辐照纯钨样品,在钨表面观察到初级和次级两种裂纹。初级裂纹呈现枝状和网状两种形态。通过... 详细信息

为了研究钨在瞬态热流下的开裂行为对热源参数时间分布的依赖关系,采用了三种脉宽t(80ns、1ms、5ms)的瞬态热流,在不同能量密度E不同脉冲次数下辐照纯钨样品,在钨表面观察到初级和次级两种裂纹。初级裂纹呈现枝状和网状两种形态。通过分析初级裂纹特征量发现,不同脉宽的热脉冲导致的表面温升相近时,脉宽越短而初级裂纹密度越大。考虑钨的韧脆转变特性,建立了基于理想弹塑性力学模型的热力学有限元计算模型,用该模型计算了钨在三种脉宽的热脉冲辐照下表层温度与应力的分布及演化。分析发现脉宽变化引起的应变率量级差异,将反映到材料的力学性能上,使得脉宽越短而材料脆性越强,从而引起初级裂纹特征的变化。结合实验与计算结果,提出了用Et‒3/2衡量在脉宽百ns量级到ms量级的热脉冲辐照下初级裂纹网密度的相对大小。

关键词：钨瞬态热流初级裂纹密度脉宽时间有限元分析