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考虑易用性和可解释性的自组织映射-即时学习风险预测框架

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 212-220页

作者：马潇驰陆建霍宗鑫夏萧菡东南大学江苏省城市智能交通重点实验室南京211189 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心南京211189 东南大学交通学院南京211189 南洋理工大学土木与环境工程学院新加坡639798

为提高风险预测系统的易用性和可解释性,提出基于自组织映射网络(SOM)改进的即时学习(JITL)风险预测框架。首先,应用SOM对数据样本进行聚类,并对聚类特征进行解释。进而,通过基于聚类结果的样本选择算法构建待测数据的相似样本集,在线... 详细信息

为提高风险预测系统的易用性和可解释性,提出基于自组织映射网络(SOM)改进的即时学习(JITL)风险预测框架。首先,应用SOM对数据样本进行聚类,并对聚类特征进行解释。进而,通过基于聚类结果的样本选择算法构建待测数据的相似样本集,在线上调用作为基学习器的支持向量机(SVM)进行建模并输出风险预测结果。最后,采用一个交通事故数据集对风险模型的性能进行测试,检验其精度、易用性和可解释性。结果表明:采用SOM-JITL策略的SVM模型,受试者工作状况曲线面积指标达到0.720,相比不使用该策略的传统SVM模型提高17.5%,精度较高;SOM-JITL模型构建所需参数调节工作少,具有较好的易用性;此外,SOM聚类结果准确识别出处于交通拥堵等高风险场景,与现实场景一致,具有可解释性。综上,SOM-JITL策略能有效提高基学习器的性能,达到精度、可解释性和易用性的平衡,有助于以低成本大规模推广风险预测系统。

关键词：机器学习风险预测易用性可解释性即时学习自组织映射

干旱胁迫对栀子叶绿素荧光参数及生理生化指标的影响

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亚热带农业研究 2023年第3期19卷 179-187页

作者：蔡宗鑫陈清海阮学瑞练芳松邹双全福建农林大学林学院福建福州350002 自然生物资源保育利用福建省高校工程技术研究中心福建福州350002 福建省泉州市林业局福建泉州362000 宁德市林业科研与技术推广中心福建宁德352100 福建省洋口国有林场福建南平353200

[目的]探究干旱胁迫对栀子叶绿素荧光参数及生理生化指标的影响,为栀子的栽培管理及品种选育提供参考。[方法]以‘灵地珍栀’无性系扦插苗为试材,设置轻度、中度和重度干旱胁迫处理(土壤相对含水量分别为55%~60%、40%~45%和20%~25%),以... 详细信息

[目的]探究干旱胁迫对栀子叶绿素荧光参数及生理生化指标的影响,为栀子的栽培管理及品种选育提供参考。[方法]以‘灵地珍栀’无性系扦插苗为试材,设置轻度、中度和重度干旱胁迫处理(土壤相对含水量分别为55%~60%、40%~45%和20%~25%),以土壤相对含水量75%~80%为对照(CK),比较干旱胁迫10、20、30 d各处理栀子的叶绿素荧光参数及生理生化指标。[结果]随着干旱胁迫时间的延长,各处理初始荧光产量(F_(0))、最大荧光产量(F_(m))和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性则先下降后上升;除CK外,各处理可溶性蛋白含量均呈先上升后下降趋势;轻度与中度干旱胁迫下,最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、PSⅡ量子效率(F_(v)/F_(0))波动上升,重度胁迫则呈下降趋势;中度与重度干旱胁迫下,丙二醛(MDA)含量持续上升。随着胁迫加剧,不同胁迫时间下F_(0)、F_(m)总体上呈下降趋势,MDA含量、POD活性总体上呈上升趋势,可溶性蛋白、Pro含量和CAT活性则先上升后下降。[结论]栀子具有一定的耐旱性,中度干旱胁迫可能是栀子耐旱的临界点;重度干旱会导致栀子叶片的电子传递活动受抑制,从而降低光合活性,影响光合速率。

关键词：栀子干旱胁迫叶绿素荧光参数抗氧化活性酶渗透调节物质

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一类变系数时滞分数阶神经网络的同步控制

安徽大学学报（自然科学版） 2024年第5期48卷 1-7页

作者：王长有雷宗鑫成都信息工程大学应用数学学院四川成都610225 成都信息工程大学自动化学院四川成都610225

研究一类带有Caputo分数阶导数的变系数时滞神经网络的同步问题.首先,通过将时滞及变系数引入已知的神经网络模型,得到一类能更准确地描述神经元之间相互作用的全新神经网络模型;其次,基于新的神经网络模型,提出一种简单的全局同步方案... 详细信息

研究一类带有Caputo分数阶导数的变系数时滞神经网络的同步问题.首先,通过将时滞及变系数引入已知的神经网络模型,得到一类能更准确地描述神经元之间相互作用的全新神经网络模型;其次,基于新的神经网络模型,提出一种简单的全局同步方案,并给出了同步控制器的解析表达式;最后,通过构造Lyapunov函数并利用时滞分数阶微分系统的Razumikhin型稳定性定理,证明了由驱动-响应系统得到的误差系统的零解稳定性,从而得到确保所研究的变系数时滞神经网络全局同步的充分条件.此外,通过数值算例验证了所得理论结果的正确性.

关键词：同步控制时滞 Caputo分数阶导数变系数神经网络

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Au修饰SnO_(2)薄膜兼容型高响应乙炔气体传感器研制

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西安交通大学学报 2024年第9期58卷 129-138页

作者：胡宗鑫田兵谭则杰徐振恒王海容西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室西安710049 西安交通大学机械工程学院西安710049 南方电网数字电网研究院有限公司广州510700

为了实现变压器油中溶解的乙炔气体检测,研发了一款基于Au修饰SnO_(2)气敏薄膜的乙炔气体传感器。通过射频溅射制备SnO_(2)薄膜,进而通过直流溅射制备Au并改变溅射时间,得到不同Au修饰量的气敏薄膜,采用微机电系统(MEMS)工艺开发了基于... 详细信息

为了实现变压器油中溶解的乙炔气体检测,研发了一款基于Au修饰SnO_(2)气敏薄膜的乙炔气体传感器。通过射频溅射制备SnO_(2)薄膜,进而通过直流溅射制备Au并改变溅射时间,得到不同Au修饰量的气敏薄膜,采用微机电系统(MEMS)工艺开发了基于气敏薄膜的乙炔气体传感芯片。对比纯SnO_(2)以及不同Au修饰量的SnO_(2)气敏薄膜的气敏性能,结果显示,基于20 s-Au修饰的SnO_(2)薄膜MEMS乙炔传感器性能最佳,最佳工作温度为200℃,体积分数为1×10^(-6)的乙炔气体的响应值高达14,响应恢复时间分别为5 s和87 s,且具有良好的重复性,检测限低至0.1×10^(-6)(体积分数)。对比测试体积分数为1×10^(-6)下变压器油中溶解的氢气、甲烷等其他气体,所研发的MEMS乙炔气体传感器仍具有优越的选择性,在长期测试下保持良好稳定性,可为解决变压器油中溶解乙炔气体的检测难题提供一种元件选择。

关键词：变压器油乙炔 Au修饰氧化锡气体传感器

Presepsin对脓毒症的早期诊断价值——一项针对发热门诊疑似脓毒症人群的前瞻性研究

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中华危重病急救医学 2024年第4期36卷 340-344页

作者：宗鑫欣刘永哲谷丽陈曦杨春霞首都医科大学附属北京朝阳医院感染和临床微生物科北京市呼吸疾病研究所北京100020

目的针对发热门诊疑似脓毒症人群,分析血浆可溶性白细胞分化抗原14亚型(sCD14-ST,即Presepsin)对脓毒症的早期诊断价值。方法采用前瞻性观察性研究方法,选择2022年4月至12月北京朝阳医院发热门诊收治的患者作为研究对象。对符合入组条... 详细信息

目的针对发热门诊疑似脓毒症人群,分析血浆可溶性白细胞分化抗原14亚型(sCD14-ST,即Presepsin)对脓毒症的早期诊断价值。方法采用前瞻性观察性研究方法,选择2022年4月至12月北京朝阳医院发热门诊收治的患者作为研究对象。对符合入组条件的患者在发热门诊就诊时实时评估序贯器官衰竭评分(SOFA),根据SOFA评分将患者分为低SOFA评分组(≤3分)和高SOFA评分组(>3分)。患者就诊时取肘静脉血,采用化学发光酶联免疫测定法检测血浆Presepsin水平;采用酶联免疫荧光法检测血浆降钙素原(PCT)水平;采用散射比浊法检测C-反应蛋白(CRP)水平;应用全自动血细胞分析仪检测白细胞计数(WBC)及中性粒细胞计数(NEUT);就诊时伴有畏寒、寒颤的患者,取肘静脉血进行血培养。比较两组患者各项炎症标志物的差异;采用二分类多因素Logistic回归分析在发热门诊疑似脓毒症患者中筛选脓毒症的早期危险因素;绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线),探讨Presepsin和其他炎症标志物在发热门诊疑似脓毒症患者中对脓毒症的早期诊断价值,并分析其最佳截断值。结果最终纳入149例发热门诊疑似脓毒症患者,其中低SOFA评分组92例,高SOFA评分组57例。高SOFA评分组患者血浆PCT和Presepsin水平均明显高于低SOFA评分组〔PCT(μg/L):0.77(0.18,2.02)比0.22(0.09,0.71),Presepsin(ng/L):1129.00(785.50,1766.50)比563.00(460.50,772.25),均P0.05〕。多因素Logistic回归分析显示,Presepsin是发热门诊疑似脓毒症患者发生脓毒症的早期危险因素〔优势比(OR)=16.96,95%可信区间(95%CI)为6.35~45.29,P=0.000〕。ROC曲线分析显示,Presepsin对脓毒症的早期诊断价值明显优于WBC、NEUT、CRP、PCT、血培养〔ROC曲线下面积(AUC)及其95%CI:0.832(0.771~0.899)比0.522(0.424~0.619)、0.532(0.435~0.629)、0.533(0.435~0.632)、0.664(0.574~0.753)、0.554(0.458~0.650)〕;当Presepsin的最佳截断值为646.50 ng/L时,其敏感度和阳性预测值均高于WBC、NEUT、CRP和PCT(敏感度:89.5%比38.6%、68.4%、38.6%、57.9%,阳性预测值:64.6%比44.9%、44.3%、47.8%、55.9%)。结论在发热门诊疑似脓毒症人群中,血浆PCT、Presepsin对于脓毒症均具有早期诊断价值,且Presepsin的敏感度较PCT更高,可作为脓毒症早期标志物。

关键词：发热门诊疑似脓毒症可溶性白细胞分化抗原14亚型降钙素原序贯器官衰竭评分

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自适应增益光电探测电路设计

红外技术 2024年第1期46卷 12-19页

作者：李新东王娟冯宗鑫师韩冰王坤西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

在激光模拟实兵对抗系统中,为解决传统光电探测电路受环境影响大,系统不稳定、检测效能低的问题,设计了一种基于单片机的增益自适应光电探测电路。在传统光电探测电路的基础上改用两个对称分布的跨阻放大反馈电路,消除光电探测器偏置分... 详细信息

在激光模拟实兵对抗系统中,为解决传统光电探测电路受环境影响大,系统不稳定、检测效能低的问题,设计了一种基于单片机的增益自适应光电探测电路。在传统光电探测电路的基础上改用两个对称分布的跨阻放大反馈电路,消除光电探测器偏置分量,抑制前置放大电路的系统噪声;采用自动增益控制电路使不同射击距离下输出信号幅值保持稳定;采用多级滤波的方式去除信号的直流分量并有效抑制背景噪声,为信号的进一步处理提供准备。通过实验验证与TINA-TI仿真分析结果表明,该光电探测电路可以实现增益自适应变化,在不同入射距离下输出电压幅值基本稳定在2V左右。其性能明显优于传统固定增益电路,极大地提高了对光电信号的探测能力,该结果验证了本文提出的光电探测电路设计的科学性和可行性。

关键词：光电探测器电路设计跨阻放大自动增益 TINA-TI仿真

太阳能驱动的甲烷水蒸气重整膜反应器性能研究

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可再生能源 2024年

作者：刘宗鑫王晶钰沈雷雷王磊姬长发西安科技大学能源学院西安科技大学建筑与土木工程学院

甲烷水蒸气重整膜反应器通过氢选择性渗透膜移除氢气,可促进反应正向移动,在降低反应温度的情况下提高甲烷转化率,实现槽式太阳能集热器中温供热条件下的热化学存储,但反应器内多物理场耦合特性复杂,操作参数对反应器性能的影响有待进... 详细信息

甲烷水蒸气重整膜反应器通过氢选择性渗透膜移除氢气,可促进反应正向移动,在降低反应温度的情况下提高甲烷转化率,实现槽式太阳能集热器中温供热条件下的热化学存储,但反应器内多物理场耦合特性复杂,操作参数对反应器性能的影响有待进一步研究。文章通过ANSYS FLUENT建立了由中高温太阳能驱动的甲烷水蒸气重整膜反应器内流动-传热-传质-化学反应多物理场耦合模型,研究了关键操作参数(入口流量、温度、反应压力、水碳比和渗透压)对反应器化学反应性能和热力学性能的影响。结果表明:甲烷转化率和能量效率均与入口流量呈负相关性;甲烷转化率与温度呈正相关性;能量效率随温度的升高先增大后减小,存在极值。当入口流量较低时,甲烷转化率和能量效率随反应侧压力的增大而增大;而入口流量较大时,甲烷转化率和能量效率随反应侧压力的增大而减少。增大水碳比可显著提高化学反应性能,但也会降低能量效率。渗透侧压力越小越有利于提升反应器性能。研究结果对于高品位太阳能热利用具有重要意义。

关键词：甲烷重整膜反应器热化学储能多物理场耦合