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EchoGPK:基于先验知识引导的超声心动图轻量级图卷积分析方法

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电子学报 2024年第4期52卷 1296-1304页

作者：王博荣叶剑中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京101408 移动计算与新型终端北京市重点实验室北京100190

根据超声心动图准确分析左心室轮廓和射血分数对于心血管疾病诊断意义重大.但现有方法存在左心室分割和射血分数预测之间缺乏关联性、左心室分割关键点易于出现离群点和突变点、方法存储和计算开销大、解释性不佳等问题,为此提出一种基... 详细信息

根据超声心动图准确分析左心室轮廓和射血分数对于心血管疾病诊断意义重大.但现有方法存在左心室分割和射血分数预测之间缺乏关联性、左心室分割关键点易于出现离群点和突变点、方法存储和计算开销大、解释性不佳等问题,为此提出一种基于先验知识引导的轻量级图卷积方法EchoGPK(Echo Guided by Priori Knowledge),以心脏的结构和运动特性、相邻心肌的相似性等先验知识为引导,设计了计算高效的螺旋聚合函数和深度压缩的多头偏心聚合解码器,实现了图卷积结构的轻量化.方法基于临床医生的普遍经验提出了适度利用左心室轮廓的多任务射血分数预测网络,建立了左心室分割和射血分数预测之间的关联性,增强了推理的可解释性;基于图卷积神经网络的传递特性约束邻居点的行为,减少了边界离群点和突变点的产生.EchoGPK在大型公开数据集EchoNet-Dynamic上的实验结果表明,左心室分割的Dice分数达92.13%,射血分数预测的MAE达3.92%;方法表现出准确率高、参数量和算力需求低等特点,证明了先验知识在超声医学图像分析中的有效性.

关键词：关键超声心动图左心室分割射血分数预测图卷积神经网络

土壤施氮与叶面多功能生-电调节剂耦合促进磁电水膜下滴灌棉花生长机制研究

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土壤施氮与叶面多功能生-电调节剂耦合促进磁电水膜下滴灌棉花生...

作者：谷云娜西安理工大学

学位级别：硕士

我国早区水资源量不足，农业用水效率低,提升用水效率对于农业提质增效极为重要。以新疆棉花为研究对象，对叶面喷施多功能生-电调节剂与五个氮肥梯度耦合处理下磁电水膜下滴灌棉田土壤水盐肥分布、棉花生理生长、产量等特征进行探究，... 详细信息

我国早区水资源量不足，农业用水效率低,提升用水效率对于农业提质增效极为重要。以新疆棉花为研究对象，对叶面喷施多功能生-电调节剂与五个氮肥梯度耦合处理下磁电水膜下滴灌棉田土壤水盐肥分布、棉花生理生长、产量等特征进行探究，并对土壤施氮与喷施叶面多功能生-电调节剂作用下磁电水膜下滴灌促进棉花生长效果进行了定量评价。以期阐明土壤施氮与喷施叶面多功能生-电调节剂对磁电水膜下滴灌棉花的促生作用机制主要得出以下结论:(1)磁电水灌溉能够有效增加棉田0～60cm土层土壤水分，同时能够降低土壤含盐量，还能够促进土壤养分转化。在不施加土壤氮肥条件下，0～60cm土层范围内磁电微咸水相较于微咸水土壤平均体积含水率增大了2.39%～20.15%，磁电淡水相较于淡水处理土壤平均体积含水率增大了5.98%～16.05%，盐分淋洗效率增大了16.23%，土壤平均含盐量减小了1.23%～12.73%。磁电水膜下滴灌条件下，施氮量为300 kg·hm-2处理较不施氮处理棉花土壤平均碱解氮含量减小了15.29%，土壤平均有效磷含量降低了22.61%，土壤平均速效钾含量降低了29.87%。(2)土壤施氮与喷施叶面多功能生-电调节剂能够促进磁电水膜下滴灌棉花的生长。在不施氮条件下，磁电微咸水相较于微咸水处理过氧化物酶(POD)活性增大了36.54%，磁电淡水相较于淡水处理过氧化物酶(POD)活性增大了15.18%。在磁电淡水灌溉条件下，施氨量为300 kg·hm-2处理相比较不施氮处理的棉花叶片叶面积指数提高了76.13%，棉花叶片的过氧化氢酶(CAT)活性提高了56.49%，过氧化物酶(POD)活性提高了18.79%。(3)土壤施氨与喷施叶面多功能生-电调节剂耦合作用可提高磁电水膜下滴灌棉花的产量和水肥利用效率。在不施氮处理下，磁电淡水膜下滴灌处理的棉花籽棉产量较微咸水提高了28.79%，较淡水提高了7.06%，较磁电微成水提高了16,12%。磁电淡水灌溉处理条件下，施氨量为300kg·m-2处理相比于不施氮处理的有效棉铃数和单铃重分别提高了48.78%和10.1%，籽棉产量增大了38.63%。(4)Logistic生长模型能够对棉花的生理生长指标变化过程进行较好地拟合。分析结果表明,在蕾期和铃期,棉田的土壤平均体积含水率以及土壤碱解氮含量与棉花产量的相关性较高;棉花的叶面积指数、过氧化氢酶(CAT)活性、有效棉铃数等指标与棉花产量成正相关关系。主成分分析结果显示土壤施氮与喷施叶面多功能生-电调节剂可以改善磁电水膜下滴灌棉花的生长发育状况,促进棉花对水肥的吸收利用,进而提升棉花产量。研究结果表明,施用土壤氮素与喷施叶面多功能生-电调节剂耦合作用下,微咸水灌溉处理下新疆棉花适宜的施氮量为350kg·hm-2,淡水、磁电微咸水、磁电淡水灌溉处理下新疆棉花适宜的施氮量为300kg·hm-2。

关键词：磁电水土壤氮素多功能生-电调节剂抗逆酶活性灰色关联度分析法

基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法及应用

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控制与决策 2024年第8期39卷 2810-2816页

作者：王磊苑博荣辽宁工程技术大学基础教学部辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000

针对图模糊多属性决策方法基于未知属性权重且往往只考虑客观属性信息的不足,提出一种基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法.首先,依据后悔理论的思想,定义图模糊后悔-欣喜函数,给出方案感知效用值的计算方法;然后,设计图模糊偏好... 详细信息

针对图模糊多属性决策方法基于未知属性权重且往往只考虑客观属性信息的不足,提出一种基于后悔理论的图模糊LINMAP多属性决策方法.首先,依据后悔理论的思想,定义图模糊后悔-欣喜函数,给出方案感知效用值的计算方法;然后,设计图模糊偏好信息集,用其表示属性间的相互影响关系,并提出方案对序列和决策者事先给定偏好信息的图模糊一致性程度和非一致性程度;接着,通过图模糊得分函数和精确度函数构建含有参数的目标函数,并设置图模糊阈值,使得非一致性程度最小化且一致性程度与非一致性程度差别至少不小于该图模糊阈值,据此建立新的优化模型,获得备选方案的属性权重向量和模糊理想点,进而利用感知效用值对备选方案进行排序择优;最后,通过算例分析验证所提出方法的合理性,并通过灵敏度分析和对比分析表明所提出方法的灵活性和优点.

关键词：图模糊集后悔理论图模糊偏好图模糊LINMAP方法感知效用值多属性决策

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微分散液滴的光纤检测研究

化工学报 2024年第1期75卷 211-220页

作者：温唯谷袁志宏王凯骆广生清华大学化学工程系北京100084 清华大学化学工程联合国家重点实验室北京100084

微分散是微化工技术的重要组成部分,传统利用显微摄像分析和统计微分散液滴的方法成本高,不易推广。提出了一种基于光纤传感的微分散液滴在线检测技术,该方法基于漫反射光纤、光纤传感器、数据采集卡和LabVIEW程序实现了微通道内液滴生... 详细信息

微分散是微化工技术的重要组成部分,传统利用显微摄像分析和统计微分散液滴的方法成本高,不易推广。提出了一种基于光纤传感的微分散液滴在线检测技术,该方法基于漫反射光纤、光纤传感器、数据采集卡和LabVIEW程序实现了微通道内液滴生成频率和长度的在线检测,满足0.21 mm以上直径液滴的检测,检测频率上限为500 Hz,当液滴通过光纤时间超过15 ms时,还可检测液滴长度。研究结果表明光纤直径和光纤传感器响应时间是影响该方法检测性能的主要因素,与相似平台对比,以较低的成本实现了较高检测性能。

关键词：微通道微分散光电检测光纤传感器液滴检测

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城市三维绿量对复合型空气污染的影响及时空演变特征研究 ——以广州市为例

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城市三维绿量对复合型空气污染的影响及时空演变特征研究 ——以...

作者：谷聪仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

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橙皮还原浸出废旧锂电池正极材料有价金属

中国有色金属学报 2024年第2期34卷 561-572页

作者：谷昆泓覃文庆韩俊伟中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

为了促进废旧锂电池的高效环保浸出,研究了一种利用橙皮作为有机还原剂,高效浸出废旧锂电池正极材料中金属的方法。结果表明:橙皮的添加显著提高了柠檬酸浸出剂的性能,实现了锂、镍、钴和锰的高浸出率,最佳浸出条件为柠檬酸浓度2 mol/L... 详细信息

为了促进废旧锂电池的高效环保浸出,研究了一种利用橙皮作为有机还原剂,高效浸出废旧锂电池正极材料中金属的方法。结果表明:橙皮的添加显著提高了柠檬酸浸出剂的性能,实现了锂、镍、钴和锰的高浸出率,最佳浸出条件为柠檬酸浓度2 mol/L、橙皮用量40 g/L、浸出温度95℃、液固比20∶1、搅拌速度300 r/min、浸出时间120 min。利用Design Expert 10推导出了一个浸出模型,能精确预测金属的浸出率。动力学研究表明,锂、镍、钴和锰的表观活化能分别为64.95、67.71、66.65和72.8 kJ/mol,说明正极材料浸出过程主要受化学反应控制。通过对比OP浸出前后的SEM像,验证了橙皮还原能力可用还原糖理论进行解释。

关键词：废旧锂电池正极材料酸浸活化能橙皮废弃物

考虑邻近基坑开挖行为的地铁车站受力响应特征研究

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考虑邻近基坑开挖行为的地铁车站受力响应特征研究

作者：邹松谷重庆交通大学

学位级别：硕士

随着中国经济的快速发展,地铁隧道工程在我国经济发展过程中有着不可替代的地位,为了保证地铁车站在临近基坑开挖后的结构安全,以重庆市五号线地铁车站旁某大尺寸基坑工程为案例,旨在探明基坑开挖对邻近地铁车站的受力状态的影响,利用... 详细信息

随着中国经济的快速发展,地铁隧道工程在我国经济发展过程中有着不可替代的地位,为了保证地铁车站在临近基坑开挖后的结构安全,以重庆市五号线地铁车站旁某大尺寸基坑工程为案例,旨在探明基坑开挖对邻近地铁车站的受力状态的影响,利用理论推导和数值模拟方法进行了全面分析。主要研究内容与结论如下:(1)利用土力学原理和Mindlin基础解,推导出基坑开挖对邻近地铁车站产生的附加应力公式。(2)应用ANSYS APDL有限元软件建立三维模型,分析基坑开挖对邻近地铁车站产生的影响。研究结果表明:地铁车站对基坑邻近车站一侧有着显著的遮拦作用,对基坑围护结构侧向位移约束了41.5%,基坑围护结构最大侧向位移在地铁车站尺寸之外,为30.6mm。基坑开挖完成后,地铁车站近基坑一侧外墙受力、位移规律基本一致,随埋深的增加而受力、位移增加。地铁车站整体呈现“近拱起,远下沉”的位移规律,整体上看产生了小角度旋转。数值模拟计算附加应力与理论公式所得结果接近,验证了理论公式的正确性。(3)基于实际工程建立的有限元三维模型,通过控制变量法,明确不同因素对地铁车站位移的影响程度。包括分区开挖、围护结构设计参数、基坑与地铁车站的水平距离、地铁车站的自身刚度、基坑开挖深度等因素,所得结果对地铁车站的设计和施工有指导意义。(4)利用随机森林算法得到了邻近地铁车站位移影响因素重要度的排列次序。各选取重要度占比前三的参数进行非线性拟合,获得了基坑开挖对邻近地铁车站产生的水平、竖向位移的经验公式,所得结果与数值模拟结果接近,误差俱在40%以内。该经验公式可以预测基坑开挖对邻近地铁车站产生的位移,对设计和施工有指导意义。

关键词：邻近地铁车站位移基坑开挖理论公式数值模拟随机森林算法经验公式

核反应堆液体区域控制系统全程隐蔽攻击方法研究

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中国科学：技术科学 2024年第4期54卷 645-654页

作者：黄宇王嘉俊谷赫谢家乐华北电力大学自动化系保定071003

隐蔽攻击对核反应堆液体区域控制系统的安全运行构成了严重威胁.然而,隐蔽攻击的成功实施不仅需要掌握被攻击对象的精确模型,而且很难在攻击完成后无痕退出.为此,本文针对核反应堆液体区域控制系统提出了一种四阶段全程隐蔽攻击方法.首... 详细信息

隐蔽攻击对核反应堆液体区域控制系统的安全运行构成了严重威胁.然而,隐蔽攻击的成功实施不仅需要掌握被攻击对象的精确模型,而且很难在攻击完成后无痕退出.为此,本文针对核反应堆液体区域控制系统提出了一种四阶段全程隐蔽攻击方法.首先,在攻击筹备阶段,通过最大似然估计离线设计最大似然形式下的双模H2最优无偏FIR;之后,在状态估计阶段,利用该FIR对攻击开始时刻的系统状态进行估算;然后,在攻击实施阶段,结合预期攻击目的和系统当前状态设计攻击实施序列,并将其注入至系统信号传输通道中,实现隐蔽攻击;最后,在攻击退出阶段,根据系统状态偏移量构建约束优化问题以给出最优攻击退出序列从而实现攻击退出过程的静默化.此外,本文基于系统噪声强度和攻击模型精度,分情况对全程隐蔽攻击方法的可行性进行了仿真验证.实验结果表明,在上述影响因素单独或综合作用下,所提攻击方法都能够隐蔽地完成攻击目标并无痕退出.

关键词：液体区域控制系统隐蔽攻击双模H2最优无偏FIR 攻击退出最大似然

基于消费者行为的生鲜农产品供应链主体决策研究

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基于消费者行为的生鲜农产品供应链主体决策研究

作者：谷存安徽理工大学

学位级别：硕士