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基于深度神经网络的时序数据预测研究

基于深度神经网络的时序数据预测研究

作者：邵嘉鹏吉林化工学院

学位级别：硕士

时间序列预测作为一种重要的统计技术,在经济学、金融、气象学、社会学等各个领域都具有广泛的应用。它可以为决策者提供未来趋势的信息,协助制定合适的决策,在风险领域中可防范风险,在工业领域可降低工业成本。大数据时代能提供的数据... 详细信息

时间序列预测作为一种重要的统计技术,在经济学、金融、气象学、社会学等各个领域都具有广泛的应用。它可以为决策者提供未来趋势的信息,协助制定合适的决策,在风险领域中可防范风险,在工业领域可降低工业成本。大数据时代能提供的数据量远远超过以往,更大的数据量为时序预测方法和模型提供了丰富的时间模式信息,使模型可以更有效地发现和提取时间序列特征,从而改善预测的效果,这也促使时序预测应用不断地被完善和拓展。但长序列预测任务仍是一个棘手的问题,现有的时间序列预测算法在长序列预测任务中的特征提取能力和预测效果仍然存在巨大的改进空间。因此,本文利用模糊推理、深度神经网络和自注意力机制,对长序列预测展开研究,具体内容如下:(1)提出一种基于模糊规则的长短期记忆网络,目的是提高时间序列模型的预测精度和可解释性。为提高模糊推理模型Wang-Mendel方法的推理效率和完备性,提出一种基于Wang-Mendel模型的高效模糊规则库改良方法。该方法能够有效地构建完备且高效的模糊规则库,为后续模型提供良好的推理基础;通过将强化记忆层和参数分割共享策略融合到LSTM网络中,来改善LSTM长序列预测时产生的梯度弥散问题,提升模型的预测精度和稳定性;通过将模糊系统嵌入到LSTM网络,进一步提高模型的预测精度和可解释性。各种实验表明,该算法具有良好可解释性和长期预测能力。(2)提出一种基于Transformer变体的预测模型,目的是提高长序列时间序列预测任务下时间序列预测模型的预测精确以及泛化能力。通过结合点级注意力与片段注意力来逐步提取时序数据中存在的特征和信息,缓解了以往机制的信息利用瓶颈,且算法依然具备较低的复杂度;通过引入时间序列增强注意力机制,进一步提高模型的整体信息利用能力;提出Multi-Avgpool时序分解模块,通过将时间序列分解为季节和趋势周期分量,有效挖掘时序数据中存在的复杂的时间模式。各种实验表明,新算法在长期预测任务下具有良好的特征提取能力和预测能力。

关键词：时间序列预测长序列预测模糊推理深度学习注意力机制

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基于编码光场的3D位姿测量技术研究

基于编码光场的3D位姿测量技术研究

作者：邵嘉俊西安理工大学

学位级别：硕士

3D测量技术在无人机定位、太空对接、机器人抓取、焊接、生产对接、工业制造、虚拟现实等领域的应用越来越广泛,其中,基于视觉的3D测量方法成本低、精度高,得到了广泛的应用。位姿测量是3D测量的重要方向。本文将结构光投影、唯一性编... 详细信息

3D测量技术在无人机定位、太空对接、机器人抓取、焊接、生产对接、工业制造、虚拟现实等领域的应用越来越广泛,其中,基于视觉的3D测量方法成本低、精度高,得到了广泛的应用。位姿测量是3D测量的重要方向。本文将结构光投影、唯一性编码、图像识别等技术相结合,针对无人机着降应用背景下的目标位姿测量进行研究,为高精度3D位姿测量技术的进一步发展提供技术支持。本文主要研究工作及创新点如下:(1)提出了一种基于空间唯一性编码光场、三角测量、二维码视觉识别的相对位姿测量方法。传统相对位姿测量方法一般使用基于视觉合作标志的测量模式,但会出现随着测量距离的不断提升而造成测量精度急剧下降的问题。本方法利用投影空间唯一性编码图案,赋予被测物体特征信息,通过色彩编码模板进行唯一索引,减少了大量匹配,只需要一张图片内部的任意3×3网格就能获得三维信息,并且测量精度不会随着距离的提升而迅速下降,只需编码区域的局部区域就可完成定位,且通过调整投影图案的分辨率,就可以改变测量距离。本文从试验角度对比分析了基于光场的相对位姿测量和利用相机直接相对位姿测量方法的测量精度,研究表明,该系统的测距误差在10米范围内达到厘米级,且与测量距离无关,平移测量误差始终保持在毫米级,姿态测量精度达到1°,精度均高于相机直接测量法,并且只需单幅图像就可完成位姿测量,非常适合后续无人机的位姿测量。(2)提出了一种基于视觉双通道唯一性编码的无人机着降定位方法。由于本文研究工作(1)的方法在地面实验效果良好,故该方法可以应用在无人机位姿测量问题上。UAV(Unmanned Aerial Vehicle,无人机)主要使用 GPS(Global Positioning System,全球定位系统)进行定位,但在GPS信号丢失或受到干扰的区域很难定位,因此发展出来许多辅助UAV定位方法,其中基于视觉方法的相对定位技术,以其成本低、精度高的独特优势,被广泛应用于无人机着陆。但由于侧风对着陆飞机运动的影响,传统的视觉着降标志和定位以只使用设计图案的局部区域即可完成定位,极大降低无人机复飞概率。与研究工作(1)不同的是,前者采用的是用投影设备投影图案,此处是将唯一性编码图案作为着降标志。并且由于空中环境比地面环境更为复杂,对研究工作(1)所提出的位姿测量技术做了进一步优化,将原本的单层唯一性编码标识变为双层唯一性编码标识以及对图像进行预处理。具体原理为:采用GPS粗定位和视觉方法相结合,设计了一种基于双层唯一性编码的着降标志。远距离时,可用整体图案为着降标志;近距离时,根据红蓝通道的编码提取效果,并进行分块亮度均值、滤波等图像预处理提升方法的稳定性,通过内部任意5×5网格为着降标志,利用PNP(Perspective-N-Point)算法就可以完成对无人机的连续定位与位姿测量,极大降低因偏航导致定位失败概率。

关键词：单目视觉测量唯一性编码无人机 3D测量双层唯一性编码

要素价格扭曲视角下知识产权保护对农产品出口贸易的影响

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价格月刊 2024年

作者：邵言波张煜嘉中国计量大学经济与管理学院

以中国2012—2021年省际面板数据为样本，构建中介效应模型和空间杜宾模型探究知识产权保护对农产品出口竞争力的影响，讨论要素价格扭曲在其中起到的中介效应，测算知识产权保护对农产品出口竞争力的直接效应和空间溢出效应，并以东、... 详细信息

以中国2012—2021年省际面板数据为样本，构建中介效应模型和空间杜宾模型探究知识产权保护对农产品出口竞争力的影响，讨论要素价格扭曲在其中起到的中介效应，测算知识产权保护对农产品出口竞争力的直接效应和空间溢出效应，并以东、中、西部地区为标准进行了异质性分析。主要得出以下结论：第一，知识产权保护、资本价格扭曲、城镇化水平、环境规制、交通设备水平和数字经济的发展能够显著提升农产品出口竞争力，但劳动力价格扭曲和产业集聚程度过高会抑制农产品出口竞争力发展。第二，知识产权保护的直接促进作用和其缓解劳动力价格扭曲所产生的正向中介作用，大于知识产权保护缓解资本价格扭曲从而减少“成本优势”来降低农产品出口竞争力的负向中介作用。第三，中国农产品出口竞争力具有显著的空间相关性，知识产权保护具有显著的正向空间溢出效应和直接效应，且存在显著的区域异质性。从溢出效应看，东部地区＞中部地区＞西部地区；从直接效应看，中部地区＞东部地区＞西部地区。

关键词：知识产权保护要素价格扭曲中介效应溢出效应农产品出口竞争力

基于脑-肠-菌群轴理论辨证施治阿尔茨海默病

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世界中医药 2024年第2期19卷 244-249,255页

作者：邵阅嘉张敬华南京中医药大学南京210029 南京中医药大学附属南京中医院南京210022

阿尔茨海默病(AD)是一种进行性的、无法治愈的神经退行性疾病,会影响记忆和其他认知功能,影响正常生活,其病理特征与β淀粉样蛋白(Aβ)斑块的沉积、神经纤维缠结的形成、海马和大脑皮质神经元的丢失密切相关。目前,人们逐渐认识到脑-肠... 详细信息

阿尔茨海默病(AD)是一种进行性的、无法治愈的神经退行性疾病,会影响记忆和其他认知功能,影响正常生活,其病理特征与β淀粉样蛋白(Aβ)斑块的沉积、神经纤维缠结的形成、海马和大脑皮质神经元的丢失密切相关。目前,人们逐渐认识到脑-肠-菌群相互联系的改变对神经系统疾病有着潜在影响。中医学传统理论藏象学说,经络学说等都有关于脑肠相互联系的观点。通过中医理论分析脑-肠-菌群轴的辨证思路,探讨目前中医药基于此理论治疗AD的研究进展,为中医药治疗AD未来发展提供新方向。

关键词：阿尔茨海默病中医药脑-肠轴肠道菌群辨证论治

关节镜手术治疗运动员髋臼股骨撞击症的临床疗效

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中华骨科杂志 2024年第2期44卷 79-86页

作者：邵嘉艺杨帆徐雁王健全鞠晓东北京大学第三医院运动医学科(北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心)北京100191

目的探讨关节镜手术治疗运动员髋臼股骨撞击症(femoral acetabular impingement,FAI)的临床疗效。方法回顾性分析2014年4月至2021年6月就诊于北京大学第三医院运动医学科接受髋关节镜手术治疗的FAI运动员患者18例(运动员组),男12例、女6... 详细信息

目的探讨关节镜手术治疗运动员髋臼股骨撞击症(femoral acetabular impingement,FAI)的临床疗效。方法回顾性分析2014年4月至2021年6月就诊于北京大学第三医院运动医学科接受髋关节镜手术治疗的FAI运动员患者18例(运动员组),男12例、女6例,年龄(20.44±3.45)岁(范围15~27岁)。根据性别、年龄、体质指数及随访时间通过倾向性评分匹配方法以1∶2的比例与非运动员FAI患者(非运动员组)进行匹配,纳入36例非运动员患者,男18例、女18例,年龄(20.81±4.68)岁(范围14~31岁)。比较两组患者手术前后的髋关节疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、改良Harris髋关节评分(modified Harris hip score,mHHS)、髋关节结局评分日常生活能力量表(hip outcome score-activity of daily living scale,HOS-ADL)评分和髋关节结局评分运动量表(hip outcome score-sports scale,HOS-SS)评分;同时比较术后两组达到最小临床重要差异(minimal clinically important difference,MCID)和患者可接受的症状状态(patient acceptable symptomatic state,PASS)的比例。结果所有患者均顺利完成手术并获得随访,随访时间为(33.56±19.20)个月(范围24~77个月)。末次随访运动员组的VAS评分由术前的(6.22±1.52)分降低至(1.28±1.67)分,非运动员组由(6.28±1.37)分降低至(1.67±1.69)分,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访运动员组的mHHS评分由术前的(65.53±12.90)分升高至(92.28±13.59)分,非运动员组由(61.01±11.96)分升高至(86.82±11.98)分,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访运动员组的HOS-ADL评分由术前的(72.77±18.86)分升高至(94.00±11.36)分,非运动员组由(70.35±13.12)分升高至(90.78±9.36)分,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访运动员组的HOS-SS评分由术前的(49.77±22.93)分升高至(87.28±17.62)分,非运动员组由(44.08±19.66)分升高至(72.57±20.16)分,运动员组末次随访的HOS-SS评分大于非运动员组(P<0.05)。运动员组61%(11/18)的患者术后HOS-ADL评分达到MCID,小于非运动员组的81%(31/36),差异有统计学意义(χ^(2)=4.339,P=0.037)。结论髋关节镜手术治疗运动员FAI可获得满意的疼痛缓解和运动功能。

关键词：髋关节关节镜检查髋臼股骨撞击症运动员

水热预处理Zn/HZSM-5催化剂对其催化乙烯芳构化反应性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1079-1087页

作者：邵嘉蓓李柏超董梅樊卫斌秦张峰王建国中国科学院山西煤炭化学研究所、煤炭高效低碳利用国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049

针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理... 详细信息

针对用于低碳烯烃芳构化的Zn/HZSM-5催化剂存在易于结焦失活的问题,采用高温水热的方法对催化剂进行预处理,通过XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、Py-FTIR、XPS和TG等技术对样品进行表征,并以乙烯芳构化为探针反应考察了高温水热预处理对催化剂反应性能和稳定性的影响。结果表明,Zn/HZSM-5催化剂经高温水热预处理48 h后表现出优异的催化性能,虽然乙烯转化率略微降低,但是催化剂寿命显著延长,由72 h延长至216 h,同时芳烃选择性保持在60%以上;水热处理促进了ZnO物种与B酸中心的相互作用及ZnOH+物种的生成,在抑制氢转移反应的同时显著促进了催化剂的脱氢性能,提高了氢气选择性;此外,水热处理后催化剂容碳量明显增加、积炭速率降低,表现出优异的抗结焦积炭特性。

关键词： Zn/HZSM-5 水热预处理乙烯芳构化 Zn物种

单羧酸转运蛋白MpMch2调控紫色红曲霉的性发育及代谢产物的产生

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微生物学报 2024年第9期64卷 3436-3452页

作者：潘妍妍邵嘉朱蒋冬花浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004

乳酸、丙酮酸、酮体等单羧酸盐在生物体的代谢活动中发挥重要作用。MpMch2作为单羧酸转运蛋白,主要负责单羧酸盐的跨膜转运,维持葡萄糖代谢平衡等。【目的】在紫色红曲霉中对单羧酸转运蛋白MpMch2进行功能分析。【方法】以紫色红曲霉Mp... 详细信息

乳酸、丙酮酸、酮体等单羧酸盐在生物体的代谢活动中发挥重要作用。MpMch2作为单羧酸转运蛋白,主要负责单羧酸盐的跨膜转运,维持葡萄糖代谢平衡等。【目的】在紫色红曲霉中对单羧酸转运蛋白MpMch2进行功能分析。【方法】以紫色红曲霉Mp-21为出发菌株,通过构建敲除载体,利用同源重组的方式将潮霉素基因替换MpMch2得到缺失株∆MpMch2。观察Mp-21和∆MpMch2在不同培养基上菌落形态、显微形态,测定其红曲色素、γ-氨基丁酸产量、分生孢子、子囊孢子产量等;利用RT-qPCR检测分生孢子、γ-氨基酸丁酸相关基因表达量。【结果】在不同培养基上野生型和∆MpMch2在菌落形态上无显著差异,该基因敲除后菌株分生孢子、子囊孢子产量下降,红曲色素、γ-氨基丁酸产量及相关基因表达量下降。【结论】表明MpMch2基因正调控分生孢子和子囊孢子发育及红曲色素、γ-氨基丁酸产量。

关键词：紫色红曲霉 MpMch2 分生孢子次级代谢

《套期会计》准则执行对衍生工具风险管理效果的影响研究

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《套期会计》准则执行对衍生工具风险管理效果的影响研究

作者：郭钊杞郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

数据信托制度建构的法理基础 ——以法律价值分析为中心

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数据信托制度建构的法理基础 ——以法律价值分析为中心

作者：陈之杞北京化工大学

学位级别：硕士