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基于二阶泰勒展开的量测转换滤波算法

信号处理 2024年

作者：程婷曹聪冲何子述电子科技大学信息与通信工程学院

目标跟踪是雷达需要完成的重要任务之一。雷达在极坐标或球坐标系下获取的量测与在目标在笛卡尔坐标系下的运动状态呈现的非线性关系，导致在目标跟踪过程中，算法无法直接根据量测信息线性地更新目标运动状态。针对此非线性问题，本文... 详细信息

目标跟踪是雷达需要完成的重要任务之一。雷达在极坐标或球坐标系下获取的量测与在目标在笛卡尔坐标系下的运动状态呈现的非线性关系，导致在目标跟踪过程中，算法无法直接根据量测信息线性地更新目标运动状态。针对此非线性问题，本文提出了基于二阶泰勒展开的量测转换滤波算法。文中首先通过泰勒级数展开来分析量测转换误差统计特性。然而，由于所采用的无偏量测转换及其转换误差统计特性的计算方法均涉及到目标的真实距离和角度信息，而这些信息无法获得，因此，考虑将量测信息代入；但此代入方法，会使得量测转换的误差统计特性与量测相关。考虑到当状态方程中的模型与目标运动模式相匹配，且量测噪声较大时，预测常常比量测更加准确。为此，本文进一步提出以预测信息为条件计算转换误差统计特性的量测转换方法，同时考虑二阶泰勒展开中一阶展开项的误差，以提高量测转换与误差协方差的一致性。所提方法通过二阶近似减小转换过程的截断误差，其本质是利用高阶线性模型拟合非线性模型，以提升算法的跟踪性能。将该方法与卡尔曼滤波结合，获得基于二阶泰勒展开的量测转换卡尔曼滤波算法，实现非机动目标的跟踪。此外，考虑目标的机动特性，将所提算法与改进的交互多模型滤波框架相结合，通过多个子模型滤波器估计结果的融合得到对机动目标最终的估计状态。仿真结果表明前者与已存在的滤波算法相比有更好的跟踪性能，其对目标状态的估计与估计误差协方差一致性更高，即可信度更高，且算法复杂度较低；后者亦可实现机动目标的有效跟踪，尤其在目标出现机动时，所提算法相较于其他对比方法的跟踪性能更优。

关键词：非线性量测泰勒展开量测转换卡尔曼滤波交互多模型

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中国式现代化文化形态的三重特质

学术界 2024年第7期 36-44页

作者：马明冲山东大学马克思主义学院山东济南250100

中国式现代化文化形态是习近平文化思想的核心概念,其内涵丰富、意蕴深厚,具有鲜明特质。从延承性特质来看,中国式现代化文化形态作为中国共产党“两个结合”理论的文化递升,以马克思主义文化理论这一魂脉为思想路标,以中华优秀传统文... 详细信息

中国式现代化文化形态是习近平文化思想的核心概念,其内涵丰富、意蕴深厚,具有鲜明特质。从延承性特质来看,中国式现代化文化形态作为中国共产党“两个结合”理论的文化递升,以马克思主义文化理论这一魂脉为思想路标,以中华优秀传统文化这一根脉为精神赓续。从生动性特质来看,主体性、互鉴性、人民性、方向性、守正创新性共同构筑为中国式现代化文化形态的发展逻辑。从价值性特质来看,中国式现代化文化形态的历史、理论与实践彰显了其对文化发展规律的深刻把握,进而为科学指引中国式现代化行稳致远奠定坚实基础,为世界文化繁荣发展树立原则典范和方法参照。

关键词：中国式现代化文化形态中华优秀传统文化文化强国

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基于多尺度特征融合的恒星光谱分类方法

光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2284-2288页

作者：韩博冲宋轶晗赵永恒中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学北京100049

近年来,随着各大光谱巡天项目的陆续实施,观测得到的天体光谱数据急剧增长。大型光谱巡天项目对光谱的自动分类和分析提出了更高的要求。采用多尺度特征融合模块来获取光谱在不同尺度上的光谱特征,结合CNN网络在分类任务上的优势,提出... 详细信息

近年来,随着各大光谱巡天项目的陆续实施,观测得到的天体光谱数据急剧增长。大型光谱巡天项目对光谱的自动分类和分析提出了更高的要求。采用多尺度特征融合模块来获取光谱在不同尺度上的光谱特征,结合CNN网络在分类任务上的优势,提出了一种基于多尺度特征融合的恒星光谱分类模型(MSFnet),对恒星光谱进行光谱型预测。主要包含多尺度特征融合模块和一个含4个卷积层,2个最大池化层,1个全连接层的卷积神经网络。为了防止出现过拟合的问题,添加了dropout,添加dropout后可以使得模型不依赖某些局部特征,防止过拟合,优化网络的鲁棒性。实验中的数据集均来自LAMOST DR9数据库,在输入到模型进行训练之前,需要对光谱数据进行预处理:重新对光谱进行均匀采样,之后进行最大最小值归一化。该实验的编程语言为python 3.9,引入了Pytorch深度学习框架来构建网络。实验部分为两部分:第一部分是研究卷积神经网络的层数、特征图个数与准确率的关系;第二部分将本文提出的MSFnet模型和Resnet18模型的结果对比实验,从精准率P、召回率R、调和平均值F1、准确率A、运行时间等指标来对两个模型进行对比评估。两个模型所采用的训练集、验证集和测试集均按6∶2∶2的比例进行分配,保证了两个模型的训练样本一致。结果表明,采用4个卷积层、特征图数量为16的卷积神经网络的准确率最高。基于此结论,本文提出了特征融合模块与卷积神经网络的组合MSFnet模型,相对于18层的残差神经网络模型,该模型的结构更简单,在上述指标的表现上也与Resnet18模型相当,并且在A、F、K型光谱的分类效果更好,速度更快。MSFnet模型在测试集上的准确率接近97%,比传统的CNN和Resnet18模型的准确率更高,表明了MSFnet模型有助于提升光谱自动分类的准确性。

关键词：恒星光谱深度学习模型自动分类卷积神经网络

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14例头面部瘢痕癌溃疡创面的临床诊疗分析

中国修复重建外科杂志 2024年第3期38卷 342-347页

作者：陈新冲黄广涛遵义医科大学附属医院烧伤整形外科贵州遵义563000 深圳大学第一附属医院(深圳市第二人民医院)烧伤整形外科广东深圳518000

目的分析头面部瘢痕癌溃疡创面的临床特点,探讨其诊治方法。方法回顾性分析2021年1月—2022年3月收治且符合选择标准的14例头面部瘢痕癌溃疡创面患者临床资料。男8例,女6例;发病年龄21~81岁,平均61.6岁。潜伏期1个月~70年,中位时间4年... 详细信息

目的分析头面部瘢痕癌溃疡创面的临床特点,探讨其诊治方法。方法回顾性分析2021年1月—2022年3月收治且符合选择标准的14例头面部瘢痕癌溃疡创面患者临床资料。男8例,女6例;发病年龄21~81岁,平均61.6岁。潜伏期1个月~70年,中位时间4年。发病部位:头顶部7例、颌面部6例、颈部1例。致伤因素:创伤5例,抓伤5例,烫伤2例,烧伤1例,针刺伤1例。病理检查结果示鳞状细胞癌9例、基底细胞癌3例、皮脂腺癌1例、乳头状汗管囊腺瘤合并管状顶泌汗腺腺瘤1例。手术行单纯肿瘤扩大切除1例,肿瘤扩大切除+植皮修复1例,肿瘤扩大切除+局部皮瓣转移修复7例,肿瘤扩大切除+游离皮瓣移植修复5例。结果14例患者均获随访,随访时间16~33个月,平均27.8个月。2例(14.29%)患者出现瘢痕癌溃疡创面复发,其中1例术后化疗2个疗程,于术后2年复发,现予以口服中药治疗,仍健在;1例于术后1年复发,复发后化疗2个疗程,已死亡。1例患者行左眼及眼周肿瘤扩大切除+游离左侧旋股外侧动脉降支穿支嵌合肌肉轴型皮瓣转移修复术,术后切口愈合不良,经抗感染和扩创缝合术处理后愈合良好;其余患者瘢痕癌溃疡创面均未复发,创面愈合良好。结论头面部瘢痕癌常见于中老年男性人群,主要病理类型是鳞状细胞癌;局部扩大切除、植皮或皮瓣修复是主要治疗方法。早期积极处理各种损伤后的创面,避免瘢痕反复破溃、感染是预防瘢痕癌变的根本。

关键词：瘢痕癌溃疡创面皮瓣修复

基于MobileNetV2的小肠溃疡病灶图像识别

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中国生物医学工程学报 2024年第1期43卷 70-79页

作者：刘张郭旭东李胜男上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

小肠镜下的溃疡病变形态复杂,鉴别诊断困难。为实现小肠溃疡病变的人工智能辅助识别,提高诊断效率和准确度,构建了一种基于MobileNetV2网络的小肠溃疡性病灶识别算法。以MobileNetV2为主干特征提取网络,将输出特征图进行空间上的多尺度... 详细信息

小肠镜下的溃疡病变形态复杂,鉴别诊断困难。为实现小肠溃疡病变的人工智能辅助识别,提高诊断效率和准确度,构建了一种基于MobileNetV2网络的小肠溃疡性病灶识别算法。以MobileNetV2为主干特征提取网络,将输出特征图进行空间上的多尺度提取后输入至通道注意力模块中进行特征重标定,并将多个尺度上的特征进行融合后输出分类。为了缓解数据集不均衡所带来的影响,提出了一种改进的损失函数。所用数据集来自上海长海医院282位患者的共2124张小肠镜临床图像。采用所提方法对该数据集测试的识别准确率为87.86%,5折交叉验证平均准确率为87.27%。使用梯度加权类激活图进行了可视化验证,同时将所提模块应用在不同主干网络架构上,均具有良好的通用性。研究表明,该网络模型能够更加注重病灶信息,加强病灶特征判别指向,对于小肠溃疡图像具有较高的识别准确率,可初步实现小肠溃疡病灶的自动识别。

关键词：医学图像分类小肠溃疡 MobileNetV2 空间多尺度特征特征重标定

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来流含不凝性气体的诱导轮空化流动实验研究

航空学报 2024年第11期45卷 215-226页

作者：林荣浩陈晖项乐屈念冲西安航天动力研究所西安710100

为研究来流含有的不凝性气体对诱导轮空化流动的影响,基于诱导轮泵注气空化流动可视化实验台进行了一系列实验,得到了不同入口不凝性气体含气率下诱导轮泵的外特性、空化区发展形态以及相应的空化不稳定特性。结果表明:随着入口不凝性... 详细信息

为研究来流含有的不凝性气体对诱导轮空化流动的影响,基于诱导轮泵注气空化流动可视化实验台进行了一系列实验,得到了不同入口不凝性气体含气率下诱导轮泵的外特性、空化区发展形态以及相应的空化不稳定特性。结果表明:随着入口不凝性气体含气率的增加,诱导轮的扬程断裂空化数上升;随着来流不凝性气体含气率的增加,不凝性气体被泄漏涡和回流涡卷吸,导致泄漏涡空化以及回流涡空化长度显著延长;此外,不凝性气体在小空化数(Φ=0.083、σ=0.090和Φ=0.071、σ=0.068)下增加了空穴的可压缩性,从而对空化喘振具有一定的抑制作用。

关键词：诱导轮空化可视化不凝性气体空化不稳定

本土市场规模对服务业出口技术复杂度的作用机制分析——基于研发创新的中介效应

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商业经济研究 2024年第10期 139-143页

作者：王艳冲重庆对外经贸学院重庆401520

在全球化背景下,服务业出口一直是国际贸易的重要组成部分,对一个国家的经济增长和国际竞争力起着至关重要的作用。而服务业出口技术复杂度则是直接关系到一个国家在全球价值链中的地位和竞争优势。过往研究主要集中在服务业出口的数量... 详细信息

在全球化背景下,服务业出口一直是国际贸易的重要组成部分,对一个国家的经济增长和国际竞争力起着至关重要的作用。而服务业出口技术复杂度则是直接关系到一个国家在全球价值链中的地位和竞争优势。过往研究主要集中在服务业出口的数量和质量上,较少涉及其中的技术细节。本文旨在深入挖掘本土市场规模对服务业出口技术复杂度的潜在影响机制,特别关注研发创新的中介效应,以期为理解和提升服务业出口的技术复杂度提供深刻见解,为政府决策和企业战略优化提供重要参考。

关键词：本土市场规模服务业出口技术复杂度研发创新科技创新

基于CNN-Transformer的农作物病虫害知识问答意图识别与槽位填充联合模型

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农业工程学报 2024年第13期40卷 156-162页

作者：王鲁刘瑞麟黄敬中郭旭超山东女子学院济南250300 山东农业大学信息科学与工程学院泰安271018

意图识别与槽位填充是农作物病虫害知识问答中问题理解的两个重要任务。在已有面向农业领域的研究中,上述任务仍被视为两个完全独立的子任务,并且未充分利用意图识别与槽位填充的语义信息。为此,该研究提出一种基于CNN-Transformer的意... 详细信息

意图识别与槽位填充是农作物病虫害知识问答中问题理解的两个重要任务。在已有面向农业领域的研究中,上述任务仍被视为两个完全独立的子任务,并且未充分利用意图识别与槽位填充的语义信息。为此,该研究提出一种基于CNN-Transformer的意图识别与槽位填充联合模型(CDPCT-IDSF)。该模型根据农作物病虫害文本语义复杂设计CNN网络与多层Transformer结合强调局部的有用信息以缓解语义缺失问题;然后在Transformer解码器中引入对齐保证输入与输出一对一关系以提高识别正确槽位标签的能力。此外,进一步构建了包含20个意图类别、12个槽位类别和11 242条标注样本的农业病虫害知识问答数据集进行对比试验,CDPCT-IDSF模型在该语料库上的槽位填充F1值为94.36%,意图识别精度为92.99%,整体识别精度为87.23%,优于其他对比模型,结果证明了所提模型在农作物病虫害意图识别与槽位填充任务上的有效性,可为面向农作物病虫害的知识问答研究提供理论支撑。

关键词：农作物病虫害 CNN卷积网络 Transformer 意图识别槽位填充

路桥过渡段双块式无砟轨道道床板上拱整治方案

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铁道建筑 2024年第6期64卷 43-49页

作者：任西冲中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 铁路轨道安全服役湖北省重点实验室武汉430063

针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端... 详细信息

针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱,最大上拱位置距离端梁中心约3 m;随着层间抗拉和抗剪强度增加,道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势,层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形;层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小;在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小,增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形。

关键词：高速铁路路桥过渡段双块式无砟轨道道床板垂向位移影响规律植筋方案