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面向图像分类的视觉Transformer研究进展

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计算机科学与探索 2024年第2期18卷 320-344页

作者：彭斌白静李文静郑虎马向宇北方民族大学计算机科学与工程学院银川750021 图像图形智能信息处理国家民委重点实验室银川750021

Transformer是一种基于自注意力机制的深度学习模型,在计算机视觉中展现出巨大的潜力。而在图像分类任务中,关键的挑战是高效而准确地捕捉输入图片的局部和全局特征。传统方法使用卷积神经网络的底层提取其局部特征,并通过卷积层堆叠扩... 详细信息

Transformer是一种基于自注意力机制的深度学习模型,在计算机视觉中展现出巨大的潜力。而在图像分类任务中,关键的挑战是高效而准确地捕捉输入图片的局部和全局特征。传统方法使用卷积神经网络的底层提取其局部特征,并通过卷积层堆叠扩大感受野以获取图像的全局特征。但这种策略在相对短的距离内聚合信息,难以建立长期依赖关系。相比之下,Transformer的自注意力机制通过直接比较特征在所有空间位置上的相关性,捕捉了局部和全局的长距离依赖关系,具备更强的全局建模能力。因此,深入探讨Transformer在图像分类任务中的问题是非常有必要的。首先以Vision Transformer为例,详细介绍了Transformer的核心原理和架构。然后以图像分类任务为切入点,围绕与视觉Transformer研究中的性能提升、计算成本和训练优化相关的三个重要方面,总结了视觉Transformer研究中的关键问题和最新进展。此外,总结了Transformer在医学图像、遥感图像和农业图像等多个特定领域的应用情况。这些领域中的应用展示了Transformer的多功能性和通用性。最后,通过综合分析视觉Transformer在图像分类方面的研究进展,对视觉Transformer的未来发展方向进行了展望。

关键词：深度学习视觉Transformer 网络架构图像分类自注意力机制

宿主因子NPSR调节伪狂犬病病毒感染能力的研究

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 457-468页

作者：罗欣欣郑虎高美娟杨化强华南农业大学动物科学学院/国家生猪种业工程技术中心广东广州510642

[目的]伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)属甲型疱疹病毒科,是一种嗜神经性病毒,通过接触传播感染造成神经和呼吸系统疾病。猪是PRV的自然宿主,PRV的感染和流行对养猪业造成巨大经济损失。PRV侵染宿主中枢神经系统后,引发神经肽S(Ne... 详细信息

[目的]伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)属甲型疱疹病毒科,是一种嗜神经性病毒,通过接触传播感染造成神经和呼吸系统疾病。猪是PRV的自然宿主,PRV的感染和流行对养猪业造成巨大经济损失。PRV侵染宿主中枢神经系统后,引发神经肽S(Neuropeptide S,NPS)系统表达水平的改变。NPS是一种神经肽物质,作为神经内分泌系统的关键成员在中枢神经系统中广泛分布,与慢性疾病相关联,NPS通过神经肽S受体(Neuropeptide S receptor,NPSR)介导多样化的生理功能,在机体内以NPS/NPSR系统形式共同参与神经内分泌-免疫网络调节。本研究探讨了NPS/NPSR系统在PRV感染宿主细胞中的作用,以期待开发新的抗PRV靶点。[方法]通过CRISPR/Cas9构建NPS和NPSR敲除的PK15细胞系,利用qPCR、免疫荧光、Western blot、免疫共沉淀(CO-IP)等方法检测感染PRV病毒后细胞系的抗病毒能力及NPSR与病毒表面糖蛋白的结合能力。[结果]NPSR敲除能减弱PRV对PK15细胞的感染能力,而NPS基因敲除增强了PRV对PK15细胞的感染能力。NPSR敲除细胞在PRV吸附过程中能减少病毒的侵入量,因此NPSR是潜在的PRV入侵受体。CO-IP试验证明,NPSR与病毒包膜蛋白gB和gD存在相互作用。[结论]NPSR通过与病毒表面糖蛋白结合促进PRV感染,NPSR可能是PRV感染神经系统的受体因子之一。NPSR敲除能显著抑制PRV对PK15细胞的感染。NPSR可为开发PRV防控药物和治疗策略提供新的研究靶点。

关键词：神经肽S受体伪狂犬病病毒病毒受体宿主病毒相互作用

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基因编辑技术在猪遗传育种中的研究进展

畜牧与兽医 2024年第1期56卷 129-139页

作者：郑虎高美娟杨化强华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心广东广州510642

基因编辑是针对基因组特定的靶点序列,利用人工特异性核酸酶对靶点序列进行编辑(基因敲除、插入、替换等修饰)的技术。基因编辑技术广泛应用于生物医学研究以及农业遗传育种改良。猪作为重要的农业经济动物,是养殖最为广泛的肉用型家畜... 详细信息

基因编辑是针对基因组特定的靶点序列,利用人工特异性核酸酶对靶点序列进行编辑(基因敲除、插入、替换等修饰)的技术。基因编辑技术广泛应用于生物医学研究以及农业遗传育种改良。猪作为重要的农业经济动物,是养殖最为广泛的肉用型家畜,随着人类物质需求的提高,现代养殖业需要培育更多具有优良经济性状、适应人们多样化需求的新品种。利用基因编辑技术提高猪的生产性能、抗逆性能和抗病性能是未来生猪种业发展的重要方向。本文综述了基因编辑猪在畜牧业遗传育种领域的研究进展,并展望了该领域当前面临的挑战和未来发展方向。

关键词：基因编辑猪遗传育种

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高血压脑出血的微创外科手术治疗进展

临床医学进展 2024年第4期14卷 1878-1884页

作者：雷震郑虎林延安大学医学院陕西延安榆林市第一医院神经外科二病区陕西榆林

高血压脑出血是最常见的自发性脑出血,目前治疗分为外科治疗和内科治疗,治疗原则主要是降低颅内压,减少血肿对脑组织的压迫。随着科技的发展我们对外科微创手术越来越受到推崇,本文将以国内外有关自发性脑出血中的高血压脑出血国内外微... 详细信息

高血压脑出血是最常见的自发性脑出血,目前治疗分为外科治疗和内科治疗,治疗原则主要是降低颅内压,减少血肿对脑组织的压迫。随着科技的发展我们对外科微创手术越来越受到推崇,本文将以国内外有关自发性脑出血中的高血压脑出血国内外微创手术治疗进展进行叙述,微创手术的术式和手术时机,分别概述了现行的微创术式和一些结合影像引导的术式,传统微创穿刺以及影像辅助下的神经内镜微创手术、3D激光联合C臂CT引导穿刺引流、3D打印导板辅助引流穿刺、AR (Augmented reality)辅助引流穿刺术。但这些术式需要更多的大型、前瞻性、随机试验来研究其可靠性,为患者提供更优质的治疗,减轻患者的病痛,改善预后。

关键词：高血压脑出血微创外科手术手术时机微创外科术式

肺部超声联合心脏超声诊断小儿急性呼吸窘迫综合征的价值

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临床医学 2024年第3期44卷 87-89页

作者：景丹魏郑虎陈梦郑州大学附属儿童医院、河南省儿童医院、郑州儿童医院超声医学科郑州450000

目的探讨肺部超声联合心脏超声诊断小儿急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的价值。方法选取2020年1月至2022年12月郑州大学附属儿童医院收治的ARDS患儿92例为研究对象。按照随机数字表法分为对照组与观察组,每组46例。对照组采用肺部超声诊断,... 详细信息

目的探讨肺部超声联合心脏超声诊断小儿急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的价值。方法选取2020年1月至2022年12月郑州大学附属儿童医院收治的ARDS患儿92例为研究对象。按照随机数字表法分为对照组与观察组,每组46例。对照组采用肺部超声诊断,观察组采用肺部超声联合心脏超声诊断。比较两组阳性检出率、不同病情程度ARDS的诊断符合率。结果观察组阳性检出率[97.83%(45/46)]较对照组[80.43%(37/46)]高(P<0.05);观察组46例ARDS患儿中,经儿童急性肺损伤委员会(PALICC)诊断结果确诊轻度病情16例、中度病情19例、重度病情11例,肺部超声联合心脏超声检测出轻度病情15例、中度病情19例、重度病情11例;对照组46例ARDS患儿中,经PALICC诊断结果确诊轻度病情17例、中度病情20例、重度病情9例,肺部超声检测出轻度病情15例、中度病情15例、重度病情7例;观察组对ARDS病情程度的诊断符合率[97.83%(45/46)]较对照组[80.43%(37/46)]高(P<0.05)。结论肺部超声联合心脏超声诊断ARDS,能明显提升阳性检出率,准确判断病情程度,为临床采取针对性治疗提供参考依据。

关键词：小儿急性呼吸窘迫综合征肺部超声心脏超声

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考虑维护时间差异的混联系统维护决策

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1868-1876页

作者：许茂增谢昌旭重庆交通大学经济与管理学院重庆400074

为提高系统开动率,同时降低维护成本,考虑设备维护时间差异的影响,建立混联系统双目标优化维护决策模型。基于设备失效率衰退曲线,综合考虑混联系统中每个设备的小修时间、预防维护时间和系统可靠度,构建了系统开动率和维护成本模型,并... 详细信息

为提高系统开动率,同时降低维护成本,考虑设备维护时间差异的影响,建立混联系统双目标优化维护决策模型。基于设备失效率衰退曲线,综合考虑混联系统中每个设备的小修时间、预防维护时间和系统可靠度,构建了系统开动率和维护成本模型,并以系统开动率和维护成本为目标,建立在系统可靠度阈值和设备失效率阈值下的混联系统维护决策模型。案例结果表明,与既有研究中假定系统内不同设备小修时间相同、不同设备维护时间也相同制定维护决策相比,考虑系统内不同设备小修时间和预防维护时间差异制定的维护决策更符合实际,结果更真实,效果更好。

关键词：混联系统系统开动率维护成本小修时间衰退曲线

深度还是广度?知识分布与群体结构对群组绩效的影响

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控制与决策 2024年第5期39卷 1645-1653页

作者：唐明廖虎昌大连理工大学经济管理学院辽宁大连116024 浙江工商大学统计与数学学院杭州310018

研究在解决复杂系统决策问题时,群组的知识分布与群体结构两种关键特征对群体智能涌现的效果,即群组绩效的影响.提出基于群组合作网络的结构特征测度和基于决策要素的知识分布测度,群组结构主要包括链接强度以及网络的层次化或扁平化程... 详细信息

研究在解决复杂系统决策问题时,群组的知识分布与群体结构两种关键特征对群体智能涌现的效果,即群组绩效的影响.提出基于群组合作网络的结构特征测度和基于决策要素的知识分布测度,群组结构主要包括链接强度以及网络的层次化或扁平化程度;知识分布根据知识的深度或广度衡量群组成员的构成类型:专才型群组、通才型群组以及混合型群组.采用基于适应度景观理论的连续时间马尔科夫链模拟群组解决复杂决策问题的能力.群组成员在自我利益(即对个体适应度提升的追求)和社会影响(即寻求与周围个体意见一致以达成共识)两种驱动因素下改变观点.研究表明:不平衡的知识分布会削弱群组绩效;群体结构会调节知识分布的影响作用;通才型群组在解决更加复杂问题时的表现明显优于专才型群组以及混合型群组;群组不应过分追求意见的一致性.

关键词：群组绩效知识分布群体结构合作网络共识深度与广度

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基因修饰技术在猪抗病育种中的应用研究进展

中国畜牧杂志 2024年第2期60卷 78-84页

作者：胡丹丹梁国濠高美娟郑虎杨化强华南农业大学动物科学学院国家生猪种业工程技术研究中心广东广州510642

以转基因和基因编辑为代表的动物基因修饰技术可以便捷、快速地对动物进行特定的基因改造,使动物获得可遗传的改良性状。基因修饰技术已成功应用于提升农业动物的产肉量、改良肉质、减轻环境污染、增强抗病性和抗逆性等方面。作为传统... 详细信息

以转基因和基因编辑为代表的动物基因修饰技术可以便捷、快速地对动物进行特定的基因改造,使动物获得可遗传的改良性状。基因修饰技术已成功应用于提升农业动物的产肉量、改良肉质、减轻环境污染、增强抗病性和抗逆性等方面。作为传统选择性育种的难点——抗病育种,基因修饰技术的应用具有较大的优势和应用前景。采用基因修饰策略表达病毒抗性基因或敲除病毒感染宿主的关键蛋白基因,都可以便捷地赋予动物对特定病毒的抗性,为抗病品种的培育提供有价值的育种新材料。本文综述了目前转基因技术及基因编辑技术在猪抗病育种中的研究进展,讨论了转基因和基因编辑技术在转化应用中可能存在的问题及解决方案,为我国生猪抗病育种研究提供一定参考。

关键词：转基因基因编辑抗病育种猪

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基于时分复用的多平面彩色全息显示

光学学报 2024年第3期44卷 56-65页

作者：郑华东王震彭俊昌上海大学机电工程与自动化学院上海200444 新型显示技术及应用集成教育部重点实验室上海200072

深度分割复用(DDM)是一种常用的生成彩色纯相位全息图的方法,在重建单个彩色图像时能够取得良好的效果,但是在重建多平面彩色图像时,会不可避免地出现再现质量差和串扰的现象。提出一种基于时分复用生成多平面彩色纯相位全息图的迭代方... 详细信息

深度分割复用(DDM)是一种常用的生成彩色纯相位全息图的方法,在重建单个彩色图像时能够取得良好的效果,但是在重建多平面彩色图像时,会不可避免地出现再现质量差和串扰的现象。提出一种基于时分复用生成多平面彩色纯相位全息图的迭代方法,该方法基于Gerchberg-Saxton(GS)算法,在记录全息图时,对每个通道平面施加幅度约束,重复此过程,彩色图像的红(R)、绿(G)和蓝色(B)通道信息被分别记录在三个纯相位全息图中。在再现时,RGB三色通道在相同的距离处重合,重建出目标彩色图像。展示了1幅、3幅和5幅彩色图像的重建结果,与DDM方法相比,所提方法明显提高了重建彩色图像的质量水平,有效避免了不同通道平面之间的串扰。数值模拟和光电再现均证明了所提方法的有效性。

关键词：深度分割复用纯相位全息图 Gerchberg-Saxton算法时分复用