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基于环境反馈机制的四足机器人运动技能学习

控制与决策 2024年第5期39卷 1461-1468页

作者：张思远朱晓庆阮晓钢李春阳刘鑫源北京工业大学信息学部北京100124 北京计算智能与智能系统重点实验室北京100124

哺乳动物的运动学习机制已得到广泛研究,犬科动物可以根据环境反馈的引导性信息自主地学习运动技能,对其提供更为特定的训练引导可以加快其对相关任务的学习速度.受上述启发,在软演员-评论家算法(SAC)的基础上提出一种基于期望状态奖励... 详细信息

哺乳动物的运动学习机制已得到广泛研究,犬科动物可以根据环境反馈的引导性信息自主地学习运动技能,对其提供更为特定的训练引导可以加快其对相关任务的学习速度.受上述启发,在软演员-评论家算法(SAC)的基础上提出一种基于期望状态奖励引导的强化学习算法(DSG-SAC),利用环境中的状态反馈机制来引导四足机器人进行有效探索,可以提高四足机器人仿生步态学习效果,并提高训练效率.在该算法中,策略网络与评价网络先近似拟合期望状态观测与当前状态的误差,再经过当前状态的正反馈后输出评价函数与动作,使四足机器人朝着期望的方向动作.将所提出算法在四足机器人上进行验证,通过实验结果可知,所提出的算法能够完成四足机器人的仿生步态学习.进一步,设计消融实验来探讨超参数温度系数和折扣因子对算法的影响,实验结果表明,改进后的算法具有比单纯的SAC算法更加优越的性能.

关键词：强化学习四足机器人仿生步态学习环境探索状态反馈引导

蟹虾贝混养池塘生态系统微生物群落功能多样性研究

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水产科学 2014年第9期33卷 535-544页

作者：刘瑞娟田相利董双林张凯阳钢闫法军中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室山东青岛266003

应用BIOLOG生态微板研究了三疣梭子蟹不同混养生态系统的细菌群落功能多样性,包括三疣梭子蟹和菲律宾蛤仔分别与中国明对虾、凡纳滨对虾和日本囊对虾混养系统,以三疣梭子蟹单养作为对照。结果表明,不同养殖生态系统细菌群落代谢功能在... 详细信息

应用BIOLOG生态微板研究了三疣梭子蟹不同混养生态系统的细菌群落功能多样性,包括三疣梭子蟹和菲律宾蛤仔分别与中国明对虾、凡纳滨对虾和日本囊对虾混养系统,以三疣梭子蟹单养作为对照。结果表明,不同养殖生态系统细菌群落代谢功能在整个养殖期间表现出动态变化趋势,对底物碳源的利用数量和利用强度也具有较大差异。(1)随着时间的推移,三疣梭子蟹、菲律宾蛤仔和中国明对虾混养系统中水体中细菌群落代谢活性逐渐增强,而三疣梭子蟹、菲律宾蛤仔和日本囊对虾混养系统则逐渐降低。试验后期,中国明对虾和凡纳滨对虾两个混养系统中水体细菌群落代谢活性显著高于三疣梭子蟹单养系统,而凡纳滨对虾和日本囊对虾两个混养系统中底泥细菌群落代谢活性显著高于单养模式,中国明对虾混养系统则显著低于单养系统。(2)不同混养系统水体和底泥细菌群落对碳源种类利用差异随时间分化显著。试验后期,中国明对虾混养系统中水体细菌群落和日本囊对虾混养系统中底泥细菌群落对6类碳源的利用强度总体上均显著高于三疣梭子蟹单养系统(P<0.05)。(3)水体细菌群落功能Shannon指数和Simpson指数在试验后期出现显著差异(P<0.05),McIntosh指数则在整个试验期间均存在显著差异(P<0.05)。其中,中国明对虾和凡纳滨对虾两个混养系统中水体细菌群落3种多样性指数均显著高于三疣梭子蟹单养系统(P<0.05);凡纳滨对虾和日本囊对虾两个混养系统中底泥细菌群落功能McIntosh指数随时间呈显著升高趋势,而三疣梭子蟹单养系统却随时间呈显著下降趋势。试验后期凡纳滨对虾和日本囊对虾两个混养系统中底泥微生物群落多样性指数均显著高于单养模式(P<0.05)。混养凡纳滨对虾可能更有助于对混养生态系统细菌群落的结构与功能的优化。

关键词：混养虾蟹贝微生物群落多样性

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美国医学伦理学的发展

医学与哲学 1986年第10期 47-50页

作者： L.R.邱吉尔艾钢阳

我想谈谈美国建国二百年来医学伦理的发展,着重谈近二十年来的发展,探讨美国医学伦理与美国经济和政治的联系。分以下三个方面来谈: 一、医生的权威美国的医生是如何理解和实施医生的权威的?现代医学在很大程度上受到希腊祖先的影

关键词：医生形象医学会斯库拉美国美利坚合众国北美洲病人权利

益生菌对草鱼幼鱼生长、免疫和营养代谢的影响

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益生菌对草鱼幼鱼生长、免疫和营养代谢的影响

2017年中国水产学会学术年会

作者：薛俊敬胡宝庆文春根阳钢南昌大学生命科学学院

将初始体重4.39±0.01g的健康草鱼随机分为5个处理组,每组3个重复,每个重复40尾鱼,试验期为8周。在基础饲料（36.84%蛋白质,6.26%脂肪）中分别添加菌体量为109CFU/Kg的蜡样芽胞杆菌（Cer）、枯草芽孢杆菌（Sub）、马氏副球菌（Par）和... 详细信息

将初始体重4.39±0.01g的健康草鱼随机分为5个处理组,每组3个重复,每个重复40尾鱼,试验期为8周。在基础饲料（36.84%蛋白质,6.26%脂肪）中分别添加菌体量为109CFU/Kg的蜡样芽胞杆菌（Cer）、枯草芽孢杆菌（Sub）、马氏副球菌（Par）和乳酸杆菌（Lac）,研究不同益生菌对草鱼幼鱼生长、免疫和营养代谢的影响。结果表明:益生菌组显著降低草鱼的饲料系数（P＜0.05）,提高特定生长率。与对照组相比,益生菌组可显著性增加血清中C3、C4的含量,显著降低肠道丙二醛含量（P＜0.05）。与对照组相比,益生菌组显著降低了血清谷丙转氨酶的活力和葡萄糖的含量（P＜0.05）,但对肝脏总胆汁酸的含量并无显著影响（P＞0.05）;Cer及Sub组显著提高了肠道淀粉酶和肝脂酶的活性（P＜0.05）。综上所述,饲料中添加上述四种益生菌可显著促进草鱼的生长,增强饲料利用率和机体免疫力以及提高糖和脂肪代谢水平。

关键词：草鱼益生菌生长免疫营养代谢

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褶纹冠蚌Keap1基因克隆与表达分析

褶纹冠蚌Keap1基因克隆与表达分析

2017年中国水产学会学术年会

作者：柳文秀胡宝庆简少卿阳钢文春根南昌大学生命科学学院

本文采用RACE PCR技术克隆出褶纹冠蚌中Keap1a、Keap1b的c DNA全长序列,Keap1a基因c DNA序列全长2952 bp,其中5’非编码区有762bp,3’非编码区有351bp,开放阅读框长度为1839 bp,共编码612个氨基酸,经Expasy在线网站的Signal P分析氨基... 详细信息

本文采用RACE PCR技术克隆出褶纹冠蚌中Keap1a、Keap1b的c DNA全长序列,Keap1a基因c DNA序列全长2952 bp,其中5’非编码区有762bp,3’非编码区有351bp,开放阅读框长度为1839 bp,共编码612个氨基酸,经Expasy在线网站的Signal P分析氨基酸发现该蛋白无信号肽序列,该蛋白理论分子量为68.33KDa,等电点为6.80;Keap1b基因c DNA序列全长3710bp,其中5’非编码区有87bp,3’非编码区有1928bp,开放阅读框1695bp,共编码564个氨基酸,经分析氨基酸发现该蛋白无信号肽序列,该蛋白理论分子量为63.88KDa,等电点为5.28;利用实时荧光定量PCR检测了Keap1a、Keap1b基因在褶纹冠蚌不同组织中的表达情况,结果表明在血液、外套膜、肌肉、腮和肝胰脏中均有表达,但表达量存在一定差异,Keap1a、Keap1b都在肝胰脏中的表达量最高,肌肉中次之,外套膜中表达量最低。经微囊藻毒素刺激后,Keap1a、Keap1b基因在血细胞和肝胰脏中的表达都呈下调趋势,两个基因在血细胞和肝胰脏中的表达都表现出显著差异。截取Keap1a、Keap1b基因的C端保守区域和表达载体PET-32a经Bamh1和Xho I1双酶切之后,连接并成功构建了PET-32a-Keap1a-DC和PET-32a-Keap1b-DC原核表达质粒。将重组质粒转入大肠杆菌Rosetta-gami（DE3）中进行原核表达,加入IPTG至终浓度为1mmol/L,37℃诱导8h,得到大量的融合蛋白,通过超声破碎对其上清和沉淀进行SDS-PAGE蛋白胶电泳检测,结果表明重组蛋白已包涵体形式存在。

关键词：褶纹冠蚌 Keap1a Keap1b 基因克隆原核表达荧光定量表达

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基于先验知识和网格监督的手部姿态估计

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 138-147页

作者：孙迪钢张平华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGB图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网... 详细信息

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGB图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网格监督的深度神经网络。手部骨架的铰链式结构意味着关节三维位置在二维图像平面和深度方向的投影之间存在着特定关系,但个体之间的手部结构差异导致难以对其进行直观的形式化描述,为此文中提出通过学习来对其进行拟合。同一手指的关节位置和骨骼长度、同一手指的不同分段以及不同手指的弯曲方向之间也存在特定关系,文中将其设计为损失函数,用于监督网络训练。所提出的神经网络在估计手部姿态的同时并行生成手部网格,通过网格标注监督网络训练,优化姿态估计,且不增加网络复杂度。使用混合数据集对神经网络进行了训练,以进一步提高其泛化能力。实验结果表明,所提方法在多个数据集的内部交叉验证精度、跨数据集验证精度、模型的时间和空间复杂度等方面都优于其他方法,手部结构先验知识和网格监督在提升姿态估计精度的同时保持了神经网络结构的紧凑性。

关键词：手部姿态估计手部形状估计先验知识手部网格

融合元学习和PPO算法的四足机器人运动技能学习方法

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控制理论与应用 2024年第1期41卷 155-162页

作者：朱晓庆刘鑫源阮晓钢张思远李春阳李鹏北京工业大学信息学部北京100020 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100020

具备学习能力是高等动物智能的典型表现特征,为探明四足动物运动技能学习机理,本文对四足机器人步态学习任务进行研究,复现了四足动物的节律步态学习过程.近年来,近端策略优化(PPO)算法作为深度强化学习的典型代表,普遍被用于四足机器... 详细信息

具备学习能力是高等动物智能的典型表现特征,为探明四足动物运动技能学习机理,本文对四足机器人步态学习任务进行研究,复现了四足动物的节律步态学习过程.近年来,近端策略优化(PPO)算法作为深度强化学习的典型代表,普遍被用于四足机器人步态学习任务,实验效果较好且仅需较少的超参数.然而,在多维输入输出场景下,其容易收敛到局部最优点,表现为四足机器人学习到步态节律信号杂乱且重心震荡严重.为解决上述问题,在元学习启发下,基于元学习具有刻画学习过程高维抽象表征优势,本文提出了一种融合元学习和PPO思想的元近端策略优化(MPPO)算法,该算法可以让四足机器人进化学习到更优步态.在PyBullet仿真平台上的仿真实验结果表明,本文提出的算法可以使四足机器人学会行走运动技能,且与柔性行动者评价器(SAC)和PPO算法的对比实验显示,本文提出的MPPO算法具有步态节律信号更规律、行走速度更快等优势.

关键词：四足机器人步态学习强化学习元学习

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关于临床思维的若干问题

医学与哲学 1984年第8期 1-4+56页

作者：艾钢阳阮芳赋谢竹藩常青顾湲

临床医生的思维方法,是一个直接影响医疗水平和医疗质量的问题,且具有重要的理论意义。1983年11月在北京召开的"全国医学辩证法第二次学术会议",就"临床思维的特点和规律"进行了广泛的讨论。提交这次会议的一部分论文,本刊从今年第一期... 详细信息

临床医生的思维方法,是一个直接影响医疗水平和医疗质量的问题,且具有重要的理论意义。1983年11月在北京召开的"全国医学辩证法第二次学术会议",就"临床思维的特点和规律"进行了广泛的讨论。提交这次会议的一部分论文,本刊从今年第一期起已陆续刊载。为了促进这一问题的深入研究,现将艾钢阳等同志就此次会议的材料起草的《关于临床思维的若干问题》一文公开发表,以飨读者。

关键词：临床思维会议病史病人

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高脂饮食对草鱼肝脏和肌肉脂肪代谢作用机制

高脂饮食对草鱼肝脏和肌肉脂肪代谢作用机制

2017年中国水产学会学术年会

作者：彭墨阳钢周秋白严全根王自蕊隗黎丽江西农业大学动物科学技术学院南昌大学生命科学学院水产科学系江西正邦科技股份有限南昌广联分公司

本实验旨在研究高脂饮食对草鱼幼鱼(初始均重,113.7±0.6 g)生长、血液指标和脂肪代谢的影响。配置两种不同脂肪水平分别为5%(正常组)和15%(高脂组)的等氮饲料。每个实验处理设置3个平行,每个网箱放养25尾草鱼,饱食投喂,养殖周期为8周... 详细信息

本实验旨在研究高脂饮食对草鱼幼鱼(初始均重,113.7±0.6 g)生长、血液指标和脂肪代谢的影响。配置两种不同脂肪水平分别为5%(正常组)和15%(高脂组)的等氮饲料。每个实验处理设置3个平行,每个网箱放养25尾草鱼,饱食投喂,养殖周期为8周。实验结果表明:与正常组相比,高脂饲料显著提高了草鱼的特定生长率,并降低了饲料系数(P0.05),但高脂组血清GLU含量显著升高(P0.05)。高脂饮食会显著升高草鱼肝脏脂肪分解基因PPARα、CPTⅠ、LPL、HSL的表达量(P0.05),但显著降低了PPARα基因在肌肉中的表达水平(P<0.05)。综上所述,高脂饲料能一定程度促进草鱼的生长,但会影响草鱼的健康;高脂饮食可能会增强肝脏脂肪合成和分解能力,或通过降低肌肉细胞内脂肪合成和分解能力,从而适应胞内高脂水平。

关键词：草鱼高脂饮食血液指标脂肪代谢