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多层级几何—语义融合的图神经网络地表异常检测框架

1985年

作者：李子元陈民泰马根源常树人滕天奎翁心光潘维济葛葆安编王淑贤赵景员沈寿春校

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遥感学报 2024年第7期28卷 1760-1770页

作者：高智胡傲涵陈泊安路遥葛家辰武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 北京市遥感信息研究所北京100192 南京大学软件学院南京210093

近年来突发性地表异常ESA(Earth Surface Anomalies)事件频发且呈上升趋势,给人类的生命、财产安全带来了巨大威胁,如何及时准确地发现地表异常事件对后续救援与灾害响应具有重要意义。一些研究人员利用卫星影像开展大尺度地表异常发现... 详细信息

近年来突发性地表异常ESA(Earth Surface Anomalies)事件频发且呈上升趋势,给人类的生命、财产安全带来了巨大威胁,如何及时准确地发现地表异常事件对后续救援与灾害响应具有重要意义。一些研究人员利用卫星影像开展大尺度地表异常发现与监测,并开发、运用了先进的深度学习方法。然而,由于标签数据不足和卫星影像中几何、语义信息十分复杂,现阶段的地表异常检测方法的表现往往不能达到很好的效果。针对上述问题,本文提出了一个多层级几何—语义融合的图神经网络GNN(Graph Neural Network)框架,以实现高精度地表异常快速发现。具体而言,本文提出的方法先利用两个不同的分支从输入的卫星影像中提取不同层级的地理实体并构建图表示,然后通过分配矩阵实现图的联合表达。此后,构建了分层图注意力网络GAT(Graph Attention Network),基于图节点信息传递、聚合与注意力机制从图中进一步挖掘卫星影像中复杂的几何、语义信息,用于准确地检测地表异常。考虑到现有大规模多类地表异常检测基准数据集的缺乏,我们基于现有公开可分发数据集构建了ESAD数据集,用于基于单张卫星影像的地表异常检测任务。大量实验表明,提出的方法在地表异常检测任务中取得了优异的性能,在准确率、召回率与推理时间方面优于许多基线方法,可精确、有效地开展地表异常检测任务。

关键词：遥感地表异常多层级融合图神经网络快速检测注意力机制灾害响应卫星影像

融合图和序列特征的中药成分靶点相互作用预测方法研究

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融合图和序列特征的中药成分靶点相互作用预测方法研究

作者：刘葛安旗长春工业大学

学位级别：硕士

中药有效成分已成功应用于复杂疾病的治疗。尽管已识别出一些有效成分及其作用靶点,但是许多潜在的成分与靶点间的关系仍未明确。目前已经有许多预测药物-靶点相互作用(Drug-target interaction,DTI)相关的模型和方法可以用来预测中药... 详细信息

中药有效成分已成功应用于复杂疾病的治疗。尽管已识别出一些有效成分及其作用靶点,但是许多潜在的成分与靶点间的关系仍未明确。目前已经有许多预测药物-靶点相互作用(Drug-target interaction,DTI)相关的模型和方法可以用来预测中药的成分-靶点相互作用,其中使用图神经网络进行预测是一种有效的方法。传统基于图神经网络的DTI预测模型过多关注网络中节点间的关系,而忽略边的特征。针对此问题,本文主要研究工作如下:(1)本文通过整合中药药理学数据库TCMSP和草药成分靶点平台HIT,构建了两个中药成分靶点数据集。从TCMSP数据库和HIT数据库中整理了中药成分的靶点相互作用信息以及成分的SMILES字符串。此外,从Uni Prot数据库等相关数据库获取了氨基酸序列作为靶点的初始表示。(2)本文提出一种新的预测中药成分-靶点相互作用模型(Traditional Chinese Medicine Compound-Protein Interaction,TCMCPI)。该模型从边嵌入结合节点嵌入的角度出发,使用线图训练边特征,并通过聚合边特征得到节点特征。具体来说,首先分别使用图卷积网络和卷积神经网络对中药的成分和靶点进行特征提取。然后使用基于相似性过滤策略生成线图,将成分特征和靶点特征融合作为边特征,即线图的初始节点特征。对线图使用图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)进行边嵌入。最后将线图的节点特征映射回成分-靶点网络的边特征,并通过聚合函数将节点的邻边特征聚合为节点特征,使用节点特征进行链接预测。(3)通过与多个基线模型在两个不同的数据集上进行对比,TCMCPI模型在AUROC和AUPR值方面都展现出最优的效果,表明该模型具有有效性和一定的泛化能力。消融实验结果表明加入线图以及使用GAT进行线图节点嵌入都会提高模型预测效果。通过分子对接对两个数据集的预测结果进行计算模拟,对接结果展现出一定的生物学意义,进一步验证TCMCPI模型在中药成分-靶点相互作用预测任务中的有效性和合理性。综上所述,TCMCPI模型具有重要的研究价值和广阔的应用前景,将为中药研究和中药现代化发展提供新的视角。

关键词：中药成分-靶点线图边嵌入图注意力网络

中国夏季极端高温日数年际变化的主要模态及产生机理

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大气科学 2024年第4期48卷 1657-1673页

作者：尹秋超王璐葛子安高庆九南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 青岛海洋科技中心区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266237

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型... 详细信息

本文基于1961~2017年中国逐日最高温度资料(CN05.1),通过经验正交函数分解(EOF)揭示了中国夏季极端高温日数(EHTD)年际变化的主导模态,探究了导致各模态形成的关键影响因子和相关物理机制。结果表明:(1)第一模态表现为横贯中国的纬向型分布,该模态主要与北极涛动(AO)有关。AO正位相时从北欧向南传播的罗斯贝波列加强横贯中国的纬向高压异常。(2)第二模态表现为经向偶极子型分布,该模态主要受从北大西洋向东亚地区传播的极地—欧亚型遥相关波列(POL)和赤道西太暖池区上升支加强局地哈德来环流的共同影响,使得华南地区(中国北方)受高压(低压)的控制。前两个模态的极端高温日数增加均与局地高压异常造成的降水减少引起的入射太阳短波辐射增加有关。(3)第三模态的分布集中在青藏高原,主要受从地中海向下游传播的纬向波列的影响。与该波列对应的环流异常一方面会造成水汽辐散、上升运动减弱,从而使得云量减少、向下的云—短波辐射增加,另一方面会造成大气增温、从而使得晴空向下的长波辐射增加,二者共同为极端高温日数增加提供有利条件。本研究结果将有助于加深对中国夏季极端高温变化特征的认识,并为未来开展极端高温的季节预测提供理论参考。

关键词：极端高温日数年际变化经验正交函数分解中纬度罗斯贝波

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基于扎根理论的社区环境设施微更新设计策略

家具与室内装饰 2024年第3期31卷 112-117页

作者：葛安晴张凌浩胡伟专江南大学设计学院江苏无锡214122 南京艺术学院江苏南京210013

在城市更新活动逐渐呈现出社区转向特征的背景下,研究社区环境设施微更新的策略框架与构成要素,旨在为社区环境设施的更新设计提供系统的指导,从而更好推动社区环境设施的可持续发展。基于扎根理论的研究方法,对社区环境设施设计的典型... 详细信息

在城市更新活动逐渐呈现出社区转向特征的背景下,研究社区环境设施微更新的策略框架与构成要素,旨在为社区环境设施的更新设计提供系统的指导,从而更好推动社区环境设施的可持续发展。基于扎根理论的研究方法,对社区环境设施设计的典型案例进行归纳性编码,提出“设施单体改造、环境氛围重塑、民本精神融入与社群协同管理”四个方面策略,为探究、分析与实施社区环境设施微更新提供了系统性的策略指导。

关键词：微更新社区环境设施设计策略扎根理论

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健康中国视角下的慢病管理系统设计研究综述

包装与设计 2024年第4期 106-107页

作者：葛安晴江南大学设计学院

随着我国慢性疾病的患病率不断增加,慢病管理成为建立慢病防控体系的重要工具。为梳理慢病管理系统设计领域的研究热点与趋势,本文运用分类筛选法,将慢病管理系统的文献分为了患者自我管理、医患双方监测管理和协同社区健康管理三个类别... 详细信息

随着我国慢性疾病的患病率不断增加,慢病管理成为建立慢病防控体系的重要工具。为梳理慢病管理系统设计领域的研究热点与趋势,本文运用分类筛选法,将慢病管理系统的文献分为了患者自我管理、医患双方监测管理和协同社区健康管理三个类别,并深入探讨其发展趋势和研究中存在的问题。文章旨在为慢病管理系统设计领域的研究和实践提供参考。

关键词：慢病管理健康管理系统设计设计研究文献综述

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智能电网需求侧用户参与度研究模型

电网与清洁能源 2024年第3期40卷 60-66页

作者：赵莎莎袁葆安亚刚朱雅魁苏欣国网河北省电力有限公司营销服务中心河北石家庄050000 北京中电普华信息技术有限公司北京100085

为充分挖掘智能电网需求侧与用户参与度的响应能力,探究电网需求侧的用电负荷影响,建立了智能电网需求侧用户参与度研究模型。采用聚类算法在噪声、模糊数据中提取特征数据,并对其进行归一化处理。根据智能电网的调配用电需求量,构建收... 详细信息

为充分挖掘智能电网需求侧与用户参与度的响应能力,探究电网需求侧的用电负荷影响,建立了智能电网需求侧用户参与度研究模型。采用聚类算法在噪声、模糊数据中提取特征数据,并对其进行归一化处理。根据智能电网的调配用电需求量,构建收益函数模型;将用户群体划分结果与博弈论相结合,建立不同类型用户博弈论模型,并组建电网需求侧用户参与度研究模型,定义电价收益、价格响应、智能调配用电时间等参数,为智能电网参与市场环境下的用户参与度调控提供了模型支持。以河北电网为测试对象进行测试,结果表明:随着时间的增加以及电价的降低,用户参与比例为89%,用户满意度均值为90%。智能电网需求侧的响应特性受用户参与度的影响,所提模型可以准确完成智能电网需求侧下的用户参与度计算,确保电网需求侧电力市场的供需平衡。

关键词：智能电网需求侧用户参与度收益函数模型博弈论模型

清肝泻肺法治疗肝火犯肺型支气管扩张的临床观察

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中国中医药科技 2024年第4期31卷 718-720页

作者：韩迪葛居安黑龙江省中医药科学院南岗分院黑龙江哈尔滨150001

支气管扩张症,简称支扩,以慢性咳嗽、大量脓痰、反复咯血及持续或反复的气道感染、炎症所引起的气道重塑为主要特征[1],为多种病因引起的反复发生的化脓性感染,导致中小支气管发生反复性的阻塞、损伤,最终表现为支气管壁出现肌肉组织和... 详细信息

支气管扩张症,简称支扩,以慢性咳嗽、大量脓痰、反复咯血及持续或反复的气道感染、炎症所引起的气道重塑为主要特征[1],为多种病因引起的反复发生的化脓性感染,导致中小支气管发生反复性的阻塞、损伤,最终表现为支气管壁出现肌肉组织和弹性的结构性破坏,从而引起支气管出现长时间持续性的异常扩张[2]。

关键词：支气管扩张症化脓性感染支气管壁慢性咳嗽小支气管支扩气道感染气道重塑

监测与仿真协同的实验室智能应急疏散系统研究

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实验技术与管理 2024年第9期41卷 243-248页

作者：厉志安李笑鲍雨田葛江勤李琛中国计量大学能源环境与安全工程学院浙江杭州310018 蒲惠智造科技有限公司浙江杭州310020

高校实验室是消防安全管理的重点,常规消防疏散指示牌方向固定,无法根据火情变化实时调整指引逃生路线,该文设计了一种基于监测与路径仿真协同的实验室智能消防应急疏散系统,基于YOLOv5s框架监测人流量,利用Pathfinder对疏散路径进行规... 详细信息

高校实验室是消防安全管理的重点,常规消防疏散指示牌方向固定,无法根据火情变化实时调整指引逃生路线,该文设计了一种基于监测与路径仿真协同的实验室智能消防应急疏散系统,基于YOLOv5s框架监测人流量,利用Pathfinder对疏散路径进行规划,以逃生时间最短为目标计算疏散路径,实现了火灾信息自动采集和疏散方向智能指引。在两种模拟火灾场景下疏散效率分别提高了19.95%和12.71%,有效降低了消防疏散风险。

关键词：实验室消防监测应急疏散路径规划

大直径盾构隧道近接高架桩基群施工影响分区方法与分区控制技术研究

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现代隧道技术 2024年第3期61卷 276-289页

作者：葛照国中铁十四局集团大盾构工程有限公司南京211899

为探究大直径盾构隧道施工近接高架桩基群的影响分区并提出有效的综合控制措施,以上海机场联络轨道工程中七宝山站—华井站区间盾构施工近接高架桩基群为工程背景,采用数值模拟以及理论分析提出近接影响分区方法,采用数值模拟与现场测... 详细信息

为探究大直径盾构隧道施工近接高架桩基群的影响分区并提出有效的综合控制措施,以上海机场联络轨道工程中七宝山站—华井站区间盾构施工近接高架桩基群为工程背景,采用数值模拟以及理论分析提出近接影响分区方法,采用数值模拟与现场测试验证的方法探究分区加固方案的控制效果与有效性,主要得到以下结论:(1)基于水平近接度与垂直近接度建立的近接影响分区方法可以用于桩基群的近接度分析;(2)建议强影响区采用MJS加固+隔离桩+承台下方袖阀管注浆的组合加固措施,弱影响区采用隔离桩控制的分区控制技术;(3)隔离桩主要起到隔绝土体水平变形的作用,MJS加固和承台下方注浆加固主要起到加固土体,减少土体受开挖扰动产生的松动滑移;(4)分区控制技术可以实现承台整体沉降降低50.4%、水平位移降低69.7%,桥墩柱整体沉降降低47.7%、水平位移降低56.0%,墩柱的倾斜度减小37.1%~46.9%。

关键词：大直径盾构隧道近接施工高架桩基群影响分区加固技术