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基于双域的密集连接残差卷积网络的磁共振重建

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激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 126-133页

作者：张维坤刘巧红韩啸翔林元杰陈柯炎上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海健康医学院医疗器械学院上海201318

磁共振成像是一种重要的医学影像临床工具,然而生成高质量的磁共振图像需要较长的扫描时间。为了加速磁共振成像速度,重建高质量的磁共振图像,提出一种级联频域和图像域的密集连接残差模块的磁共振重建网络。所提模型由频域重建网络和... 详细信息

磁共振成像是一种重要的医学影像临床工具,然而生成高质量的磁共振图像需要较长的扫描时间。为了加速磁共振成像速度,重建高质量的磁共振图像,提出一种级联频域和图像域的密集连接残差模块的磁共振重建网络。所提模型由频域重建网络和图像域重建网络组成,每个网络以U形的编码器-解码器结构为基础架构,两个域之间利用傅里叶逆变换进行转换。编码器采用了新设计的密集连接残差块,在提高特征复用的同时能够缓解梯度消失问题。在跳转连接处引入了坐标注意力,用于全局特征的提取和增强纹理细节的恢复。在公开的CC-359数据集上评估所提模型的性能。实验结果表明,与现有其他方法相比,所提方法在不同的采样率和采样掩模下可以有效去除伪影和保留更多的纹理细节,重建出更高质量磁共振图像。

关键词：图像处理磁共振重建密集连接残差块坐标注意力双域

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结合频域先验和特征增强的心脏图像分割方法

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 359-368页

作者：陈柯炎刘巧红韩啸翔林元杰张维坤上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海健康医学院医疗器械学院上海201318

针对心脏磁共振图像中的心脏子结构之间灰度差异小导致的边界不清、右心室区域形状大小多变等影响分割精度的问题,提出一种结合频域先验知识和特征融合增强的心脏磁共振图像分割网络。所提模型是一个由频域先验引导子网络和特征融合增... 详细信息

针对心脏磁共振图像中的心脏子结构之间灰度差异小导致的边界不清、右心室区域形状大小多变等影响分割精度的问题,提出一种结合频域先验知识和特征融合增强的心脏磁共振图像分割网络。所提模型是一个由频域先验引导子网络和特征融合增强子网络组合而成的D形结构网络。首先,通过傅里叶变换将原始图像从空间域转换为频域,提取出高频的边缘特征,并将频域先验引导的子网络的低级特征与特征融合增强子网络的对应阶段进行特征拼接融合,以提高边缘识别的能力;其次,在特征融合增强子网络的跳转连接处引入具有局部和全局注意力机制的特征融合模块,提取上下文信息并获得丰富的纹理细节;最后,在网络底部引入Transformer模块,进一步提取长距离语义信息,增强模型表达能力,提高分割精度。在ACDC数据集上的实验结果表明,与现有方法相比,所提方法在客观指标和视觉效果上均取得最佳的效果,良好的心脏分割结果能为后续图像分析和临床诊断提供参考依据。

关键词：图像分割心脏磁共振图像频域先验注意力机制傅里叶变换

基于强化学习的混合元启发式暂态电压稳定特征选择方法及可解释性研究

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电网技术 2024年第4期48卷 1519-1531,I0043页

作者：甄永赞阮程新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

新型电力系统发展背景下,使用有效的特征选择方法来提取与暂态电压稳定强相关的关键响应特征,对研究暂态电压失稳机理与系统潜在安全隐患具有重要意义。为此,提出一种基于改进过滤法与混合元启发式包装法的复合框架进行特征选择的新方... 详细信息

新型电力系统发展背景下,使用有效的特征选择方法来提取与暂态电压稳定强相关的关键响应特征,对研究暂态电压失稳机理与系统潜在安全隐患具有重要意义。为此,提出一种基于改进过滤法与混合元启发式包装法的复合框架进行特征选择的新方法。基于对称不确定性值改进的最大相关最小冗余性准则进行特征粗筛;将Q学习强化学习融合至元启发式优化算法中,并采用开发探索折衷策略以增强特征细选能力,获取最优关键响应特征子集。在此基础上,采用沙普利值加性解释归因理论综合分析各筛选特征对暂态电压稳定的影响与系统薄弱环节。新型电力系统算例验证了所提方法的有效性。

关键词：暂态电压稳定特征选择强化学习混合元启发式沙普利值加性解释

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基于随机森林模型的粗轧过程孔型优化设计

塑性工程学报 2024年第1期31卷 126-132页

作者：郭秋燕苏岚吴兴叶国坤阮受立北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083 福建省三钢集团有限责任公司福建三明366000

以粗轧轧辊孔型为优化对象,对影响折皱缺陷的因素进行了分析,提出了一种基于随机森林的粗轧过程孔型参数优化设计方法。首先,采用DEFORM-3D软件建立三维轧制热力耦合有限元模型,分析了折皱缺陷的产生原因,探究了折皱缺陷的影响参数;然后... 详细信息

以粗轧轧辊孔型为优化对象,对影响折皱缺陷的因素进行了分析,提出了一种基于随机森林的粗轧过程孔型参数优化设计方法。首先,采用DEFORM-3D软件建立三维轧制热力耦合有限元模型,分析了折皱缺陷的产生原因,探究了折皱缺陷的影响参数;然后,开发了基于随机森林算法的机器学习模型,建立了变形温度、孔型圆角尺寸、槽底宽度和轧辊与轧件间的摩擦因数与宽展值之间关系的设计数据库;结合约束条件,得到了孔型参数的最优解,最后,对优化后的孔型进行了验证。研究结果表明:当孔型槽底宽度b k为165 mm、圆角尺寸R为14 mm时,取得最优解,此时宽展值最小;采用优化后孔型进行生产,消除了折皱缺陷,成品合格率明显提高。

关键词：粗轧折皱缺陷塑性失稳箱型孔有限元随机森林

基于转录组测序的玫瑰及其近缘种遗传多样性分析与指纹图谱构建

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-15页

作者：毕宁宁侯立娜王天琪阮坤非张静菊刘忠华北京林业大学生物科学与技术学院北京林业大学林木育种与生态修复国家工程研究中心平阴县玫瑰研究所

[目的]分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。[方法]在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用... 详细信息

[目的]分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。[方法]在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用MISA在reads覆盖的基因组数据中查找玫瑰的SSR位点,并根据SSR位点两端的保守序列使用Primer 3.0设计引物。选取10种玫瑰的DNA作为试验材料,筛选设计、合成后的引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA作为试验材料,利用筛选出的峰值较好的引物进行TP-M13-SSR PCR,并对其扩增产物进行毛细管电泳检测,应用GeneMarker 2.2.0 (SoftGenetics,USA)读取毛细管电泳数据并用Excel进行整理;使用POPGEN VERSION 1.32计算筛选引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数,并用CERVUS version 3.0计算多态性信息含量。利用Powermarker计算玫瑰及其近缘种各种质之间的遗传距离;采用NTSYSpc 2.10e计算每2个种质之间的遗传相似性系数,并绘制UPGMA聚类树状图。最后采用引物与基因型组合的方式构建玫瑰及其近缘种的指纹图谱。[结果]基于玫瑰样品转录组测序数据,使用MISA共检测出48796个SSR位点,分布于139712条Unigene中,碱基重复类型数量最多的为二核苷酸重复和三核苷酸重复,分别为20628和12828个。使用Primer 3.0以SSR位点两端的保守序列为依据初步设计并合成了144对引物;以10个玫瑰品种的DNA作为模板筛选引物,共筛选出峰值较好的28对引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA为试验材料,28对引物在48份试验材料中均能扩增出峰型良好、多态性高的DNA片段;28对引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数和多态性信息含量的平均值分别为0.4101,0.7505,0.7011,4.607个,3.5116个,1.3442和0.6526。大多数供试样品间的遗传距离为0.6000～0.8000;聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.571时,48份玫瑰及其近缘种被分为两类。运用核心引物法筛选出的4对核心引物可将48份试验材料全部区分开,并构建了其指纹图谱。[结论]开发并筛选出28对多态性较好的SSR引物,可用于后续玫瑰的遗传多样性分析、遗传图谱构建、遗传稳定性鉴定等方面。

关键词：玫瑰育种种质资源转录组测序 SSR分子标记遗传多样性分析指纹图谱构建

元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药化感作用的研究

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草业学报 2024年第7期33卷 151-159页

作者：阮坤非王天琪毕宁宁师劭彤李森刘忠华北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083

本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”... 详细信息

本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体,探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响,以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明:元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”效应,而对桔梗表现为抑制作用。元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的化感效应为桔梗>黄芩>甘草。3种中草药幼苗叶片的叶绿素含量在不同浓度处理下均低于对照。元宝枫凋落叶浸提液处理使黄芩幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,黄芩、甘草幼苗叶片的过氧化氢酶(CAT)活性随浸提液浓度的升高先升后降,3种中草药幼苗叶片的丙二醛含量随浸提液浓度的升高呈先增加后减少的趋势。综上,元宝枫林下应避免种植桔梗,适宜种植甘草和黄芩。

关键词：元宝枫凋落叶浸提液种子萌发化感作用

基于三剪统一强度理论的多晶冰软化本构模型研究及应用

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 90-98页

作者：张革刘星炎刘恩龙三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 四川大学水利水电学院四川成都610041

随着全球气候变暖情况不断加剧,极地冰川正在加速退缩,冰川发生大规模崩塌、滑塌的频率逐渐增加。冰川冰的主要存在形式为多晶冰,开展多晶冰本构模型研究对于分析冰川稳定性具有重要的意义。本文基于三剪统一强度理论提出了能够反映中... 详细信息

随着全球气候变暖情况不断加剧,极地冰川正在加速退缩,冰川发生大规模崩塌、滑塌的频率逐渐增加。冰川冰的主要存在形式为多晶冰,开展多晶冰本构模型研究对于分析冰川稳定性具有重要的意义。本文基于三剪统一强度理论提出了能够反映中主应力影响的屈服函数和塑性势函数,考虑黏聚力随加载过程的变化规律,构建了基于等效塑性应变的硬化函数。采用非相关联流动法则建立能够反映多晶冰力学软化特性的弹塑性本构模型,利用多晶冰常规三轴剪切试验结果对提出的本构模型进行验证,结果表明,提出的弹塑性本构模型能够很好地描述多晶冰的偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。随后,预测了不同中主应力系数条件下的多晶冰真三轴偏差应力-轴向应变及体应变-轴向应变行为。预测结果表明:多晶冰偏差应力-轴向应变曲线均表现出明显的软化,随着中主应力影响系数的增加,残余强度和峰值强度不断增加;体应变随着轴向应变的均表现出先体缩后体胀趋势,并且随着中主应力影响系数的增加,最大体缩量和最大体胀量不断增加。推导出多晶冰弹塑性本构模型的有限差分格式,并写入到数值软件Flac^(3d)中,利用单个单元对写入的本构模型的正确性进行了验证。研究结果旨在为冰川的稳定性评价提供理论及数值模拟基础。

关键词：冰川稳定性本构模型多晶冰数值模拟

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中国英语学习者英语思维能力量表的编制及信效度检验

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外语教学理论与实践 2024年第2期 30-41,50页

作者：吴克炎闽南师范大学 363000

借鉴前人量具、采用德尔菲专家咨询法编制了中国英语学习者英语思维能力李克特5级量表,测试了近600名被试,用探索性和验证性因子分析对数据进行统计。结果表明:1)量表的总信度达到0.9以上水平,因子间的相关性显著;2)英语思维能力的三因... 详细信息

借鉴前人量具、采用德尔菲专家咨询法编制了中国英语学习者英语思维能力李克特5级量表,测试了近600名被试,用探索性和验证性因子分析对数据进行统计。结果表明:1)量表的总信度达到0.9以上水平,因子间的相关性显著;2)英语思维能力的三因素一阶、二阶结构模型的拟合度较好;聚合效度和区分效度较好,AVE介于0.430~0.527,CR>0.8。这说明,量表能够反映中国英语学习者对英语的语言、文化特征的把握程度,可以作为测试英语思维能力的量具。

关键词：中国英语学习者英语思维能力量表编制区分度检验信效度检验

基于非色散红外原理的GIS设备内部SO含量高精度检测方法

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电工技术学报 2024年

作者：陈玉坤褚继峰阮卓奕李浩源杨爱军袁欢荣命哲王小华电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF6气体分解出SO2等特征产物，可以根据SO2含量反演放电故障的严重程度。然而，现有的SO2气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且，GIS设备运行环境温度复杂多变... 详细信息

气体绝缘开关设备(GIS)内部放电会导致SF6气体分解出SO2等特征产物，可以根据SO2含量反演放电故障的严重程度。然而，现有的SO2气体传感器在检测精度、制造成本、设备体积、交叉敏感等方面无法兼顾。而且，GIS设备运行环境温度复杂多变，很容易导致传感器漂移失效。因此，该文设计了一种基于非色散红外(NDIR)原理的双通道SO2检测装置，同时提出了一种基于多项式拟合系数修正的宽范围可迁移温度(0～40℃)补偿方法，可在1 000 μL/L量程内实现对SF6背景下SO2的准确检测，平均检测误差小于±2.8%。通过模拟不同强度的SF6气体放电，获得了27～118 μL/L浓度SO2的SF6分解产物。根据气相色谱仪的对标检测结果，所设计的SO2检测装置平均检测误差为±3.8 μL/L，证明了该SO2检测装置在GIS设备放电故障在线监测领域的巨大潜力。

关键词： SF 分解产物非色散红外 SO 检测装置温度漂移修正误差分析