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面向边缘计算的可重构CNN协处理器研究与设计

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1499-1512页

作者：李伟陈億陈韬南龙梅杜怡然战略支援部队信息工程大学密码工程学院郑州450001

随着深度学习技术的发展,卷积神经网络模型的参数量和计算量急剧增加,极大提高了卷积神经网络算法在边缘侧设备的部署成本。因此,为了降低卷积神经网络算法在边缘侧设备上的部署难度,减小推理时延和能耗开销,该文提出一种面向边缘计算... 详细信息

随着深度学习技术的发展,卷积神经网络模型的参数量和计算量急剧增加,极大提高了卷积神经网络算法在边缘侧设备的部署成本。因此,为了降低卷积神经网络算法在边缘侧设备上的部署难度,减小推理时延和能耗开销,该文提出一种面向边缘计算的可重构CNN协处理器结构。基于按通道处理的数据流模式,提出的两级分布式存储方案解决了片上大规模的数据搬移和重构运算时PE单元间的大量数据移动导致的功耗开销和性能下降的问题;为了避免加速阵列中复杂的数据互联网络传播机制,降低控制的复杂度,该文提出一种灵活的本地访存机制和基于地址转换的填充机制,使得协处理器能够灵活实现任意规格的常规卷积、深度可分离卷积、池化和全连接运算,提升了硬件架构的灵活性。本文提出的协处理器包含256个PE运算单元和176 kB的片上私有存储器,在55 nm TT Corner(25°C,1.2 V)的CMOS工艺下进行逻辑综合和布局布线,最高时钟频率能够达到328 MHz,实现面积为4.41 mm^(2)。在320 MHz的工作频率下,该协处理器峰值运算性能为163.8 GOPs,面积效率为37.14GOPs/mm^(2),完成LeNet-5和MobileNet网络的能效分别为210.7 GOPs/W和340.08 GOPs/W,能够满足边缘智能计算场景下的能效和性能需求。

关键词：硬件加速卷积神经网络可重构 ASIC

堆存陈化中电解锰渣重金属形态及环境风险演化

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中国环境科学 2024年第1期44卷 242-250页

作者：聂霄悍雷学文刘磊张先伟陈亿军武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 污染泥土科学与工程湖北省重点实验室湖北武汉430071 中国科学院武汉岩土力学研究所香港理工大学固体废弃物科学联合实验室湖北武汉430071 武汉中科固废资源产业技术研究院有限公司湖北武汉430070

为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺... 详细信息

为了探究电解锰渣堆存陈化过程对其重金属赋存形态及环境风险演化的影响规律,采用XRF、XRD和SEM等微观试验对比分析了新鲜与陈化电解锰渣的易溶盐含量、化学成分、微观形貌和相变组成等微观特性差异.此外,基于批次浸出试验和改进BCR顺序提取法评估了新陈电解锰渣中重金属和氨氮的环境风险.结果表明,在堆存陈化过程中,电解锰渣的微观结构呈松散演化,易溶盐含量由12.25%降低至4.38%,酸溶态和可还原态重金属占比逐渐减少,重金属Mn由超高风险降低至中风险,但重金属总量仍高达3.28×10^(4)mg/kg,环境风险严峻,氨氮浸出量虽有所降低,但仍然超出15.00mg/L阈值的2.54~3.84倍,部分氨氮和重金属在堆存过程中释放到周围生态中,需采取必要措施对电解锰渣进行处理.

关键词：电解锰渣堆存陈化重金属形态浸出毒性环境风险

饮食通过影响肠道微生物群改善炎症性肠病的研究进展

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2024年

作者：陈亿豪潘海波吴冬梅叶兴乾陈士国浙江大学生物系统工程与食品科学学院/智能食品加工技术与装备国家地方联合工程实验室/浙江省农产品加工技术研究重点实验室/南方果蔬保鲜技术集成科研基地/浙江省健康食品制造与品质控制国际合作基地浙江大学长三角智慧绿洲创新中心浙江大学馥莉食品研究院浙江大学宁波研究院

炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）是受遗传、环境和肠道微生物群等多种因素影响的慢性疾病。近年来，随着人们对IBD的认知逐渐加深，发现肠道微环境的变化可能在IBD发病机制及其治疗过程中发挥不可或缺的作用。大量研究... 详细信息

炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）是受遗传、环境和肠道微生物群等多种因素影响的慢性疾病。近年来，随着人们对IBD的认知逐渐加深，发现肠道微环境的变化可能在IBD发病机制及其治疗过程中发挥不可或缺的作用。大量研究表明，控制饮食可能影响机体肠道微环境，如肠道微生物组成等。因此，通过饮食调节肠道微生物进而缓解IBD的治疗思路成为颇具前景的新型治疗策略。本文综述了不同饮食模式及膳食成分对IBD患者肠道微生物群的影响，分析了饮食干预在IBD患者肠道微生物群中的调节机制，展望了通过调节饮食预防或改善IBD的可行性。

关键词：炎症性肠病肠道微生物群饮食

2023年广东省深圳市一起由3型腺病毒引起学校暴发的调查

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疾病监测 2024年

作者：陈亿雄王梓琪钟健湖李苑李晶晶茌静深圳市宝安区疾病预防控制中心深圳市宝安区松岗人民医院

目的探讨2023年广东省深圳市某学校一起3型腺病毒感染暴发疫情的流行病学及病原学特点。方法采用现场流行病学调查方法，用描述性流行病学和病例-对照研究方法分析可能的危险因素，采集咽拭子样本用荧光定量聚合酶链式反应方法检测常... 详细信息

目的探讨2023年广东省深圳市某学校一起3型腺病毒感染暴发疫情的流行病学及病原学特点。方法采用现场流行病学调查方法，用描述性流行病学和病例-对照研究方法分析可能的危险因素，采集咽拭子样本用荧光定量聚合酶链式反应方法检测常见呼吸道病毒，对腺病毒核酸阳性标本进行序列扩增及测定，测序结果在GenBank上进行序列比较，并进行系统进化分析。结果此次疫情共发现疑似病例27例，确诊病例17例，合计44例。全部病例均为学生，年龄分布在6～9岁，中位数为7.50岁，男生24例（罹患率2.48%），女生20例（罹患率2.25%），男女罹患率差异无统计学意义(χ2=0.105，P=0.745)。全部病例均有不同程度的发热。确诊病例中，发热39℃以上者占47.06%（8/17），有咳嗽、咽痛等呼吸道症状者占64.71%（11/17），有呕吐、腹泻等胃肠道症状者占52.94%（9/17）。其中15份确诊病例样本经检测为腺病毒B亚属3型，系统进化树结果显示毒株hexon基因序列与广州省、重庆市等分离的毒株同源性达99.54%，基因变异程度较小。病例对照研究结果显示大扫除后未规范洗手（比值比=6.37，95%置信区间:1.04～39.15）是该起疫情的独立危险因素。结论本次事件为一起腺病毒B亚属3型引起的学校暴发，可能通过接触被污染的手间接传播，应重点关注学生手卫生及人腺病毒感染的早诊断、隔离及报告。

关键词：人腺病毒3型暴发分子流行病学进化分析

胫骨高位截骨联合内侧半月板中央化治疗膝骨关节炎

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中国骨伤 2024年第2期37卷 173-178页

作者：朱黎明管捷陈亿民马海涛叶家宽杭州市萧山区第一人民医院骨科运动医学中心浙江杭州311201

目的:探讨胫骨高位截骨(high tibial osteotomy,HTO)联合内侧半月板中央化治疗膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的临床疗效。方法:回顾分析2018年10月至2020年10月接受手术治疗的KOA患者26例,其中行胫骨高位截骨联合关节镜下半月板... 详细信息

目的:探讨胫骨高位截骨(high tibial osteotomy,HTO)联合内侧半月板中央化治疗膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的临床疗效。方法:回顾分析2018年10月至2020年10月接受手术治疗的KOA患者26例,其中行胫骨高位截骨联合关节镜下半月板中央化手术14例为中央化组,男8例,女6例,年龄(50.2±1.4)岁,随访时间(16.8±4.0)个月;仅行胫骨高位截骨术12例患者为对照组,男6例,女6例,年龄(50.9±1.8)岁,随访时间(19.0±4.8)个月。记录并比较两组手术时间、术前后膝关节Lysholm评分和膝关节2000IKDC评分、MRI、股骨胫骨角(femur tibia angle,FTA)、髋膝踝角(hip knee ankle angle,HKA)等放射学影像及并发症情况。结果:术后患者切口均获Ⅰ期愈合,无并发症。中央化组手术时间长于对照组[(65.0±2.1)min vs (52.0±2.1)min,P0.05)。两组术后膝关节Lyshlom评分、膝关节2000 IKDC评分均较术前改善(P<0.05)。结论:胫骨高位截骨联合内侧半月板中央化可改善早期KOA内侧半月板外突,改善术后膝关节功能,中远期疗效仍需要多病例的长期随访。

关键词：胫骨高位截骨半月板外突半月板中央化膝骨关节炎保膝

基于主索鞍滑动副结构简化的悬索桥主缆系统施工

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交通世界 2024年第11期 134-136页

作者：陈亿胜江西省交通科学研究院有限公司江西南昌330052

为降低悬索桥施工难度,提高施工效率,以某跨江公路大桥为例,重点对三塔悬索桥所面临的中塔顶鞍座中主缆滑移展开分析,提出刚柔得当以及借助索鞍鞍槽限制主缆索股滑移的优化思路,进而对主索鞍、散索鞍结构简化及主缆索架设施工等问题进... 详细信息

为降低悬索桥施工难度,提高施工效率,以某跨江公路大桥为例,重点对三塔悬索桥所面临的中塔顶鞍座中主缆滑移展开分析,提出刚柔得当以及借助索鞍鞍槽限制主缆索股滑移的优化思路,进而对主索鞍、散索鞍结构简化及主缆索架设施工等问题进行深入研究。实践结果表明,所提优化思路及改进的施工工艺效果良好,可为三塔悬索桥主缆系统设计及施工提供参考借鉴。

关键词：主索鞍散索鞍滑动副悬索桥主缆系统

金属有机框架材料工业应用中面临的挑战以及最新应对策略

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离子交换与吸附 2023年第1期39卷 75-86页

作者：陈亿昂耿玘薇曹香慧吐莹雪张珍坤南开大学化学学院高分子化学研究所功能高分子材料教育部重点实验室

金属有机框架(MOF)材料具有高比表面积、高孔隙率、精准的孔道形貌和可调的孔道尺寸等独特性质，在气体分离/净化/存储、非均相催化反应、水处理以及生物医药等领域有着巨大的应用潜能，作为重要的新型功能材料引起了国内外的广泛关注... 详细信息

金属有机框架(MOF)材料具有高比表面积、高孔隙率、精准的孔道形貌和可调的孔道尺寸等独特性质，在气体分离/净化/存储、非均相催化反应、水处理以及生物医药等领域有着巨大的应用潜能，作为重要的新型功能材料引起了国内外的广泛关注。经过近二十多年的深入研究，在MOF材料的制备方法和物理化学性质等方面已经取得了很大的进展，当前的主要焦点在于如何实现MOF材料的工业化大规模实际应用。然而，MOF材料自身的诸多内在缺陷,尤其是化学不稳定性特别是易水解、较弱的力学强度以及多晶粉末导致难以加工成型等严重制约了其工业应用。在本综述中，我们将对MOF材料实际应用过程中面临的一些主要挑战和最新的对应策略进行简单综述。

关键词：金属有机框架水解稳定性力学强度加工成型工业应用

不同炮制程度栀子水提物对斑马鱼模型的急性毒性及肝肾损伤

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中华中医药学刊 2024年

作者：袁士雅叶晨英陈亿婷何婷王敏农桂龙周改莲广西中医药大学

目的：用斑马鱼模型对生栀子及六种不同炮制程度栀子水提物进行急性毒性及肝肾毒性研究，探索炮制程度对栀子毒性的影响。方法：以受精后3天(3 dpf)发育正常的AB系斑马鱼为对象进行急性毒性研究，对生品(sp)及六种不同炮制程度栀子水提... 详细信息

目的：用斑马鱼模型对生栀子及六种不同炮制程度栀子水提物进行急性毒性及肝肾毒性研究，探索炮制程度对栀子毒性的影响。方法：以受精后3天(3 dpf)发育正常的AB系斑马鱼为对象进行急性毒性研究，对生品(sp)及六种不同炮制程度栀子水提物(pz1，pz2，pz3，pz4，pz5，pz6)分别设置6个不同剂量浓度，统计斑马鱼72 h死亡率。用GraphPad Prism 9.0软件制作量-毒曲线，计算半数致死浓度(LC50)和10%致死浓度(LC10)。以受精后4天(4 dpf)发育正常的gz15Tg/+(AB)肝脏荧光蛋白转基因斑马鱼为对象进行肝损伤研究。分别设置低(LC0)、中(LC10)、高(LC20)3个剂量浓度组，设对乙酰氨基酚组，以胚胎水为空白组。给药72 h后观察斑马鱼肝脏形态和荧光面积变化，检测丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)，肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)活性。结果：急性毒性实验结果显示，生品及六种不同炮制程度栀子水提物LC50分别为0.042、0.049、0.053、0.064、0.050、0.058、0.058 g·L-1；LC10分别为0.024、0.025、0.033、0.038、0.036、0.036、0.039 g·L-1。肝肾损伤实验结果表明，与空白组比较，对乙酰氨基酚组的斑马鱼肝脏形态变形和荧光面积减小(P＜0.01)，ALT和AST活性升高(P＜0.01)，表明对乙酰氨基酚对斑马鱼有肝毒性。sp低、中、高剂量组斑马鱼肝脏形态变化和荧光面积减少(P＜0.01)，ALT和AST活性升高(P＜0.01，P＜0.05)，BUN和Cr活性升高(P＜0.05)，表明生品对斑马鱼有肝肾毒性。pz1、pz2、pz3中、高剂量浓度组斑马鱼肝脏形态变化和荧光面积减少(P＜0.01)，pz1的ALT和AST活性升高(P＜0.01)，BUN和Cr活性升高(P＜0.01，P＜0.05)，pz2、pz3的ALT低、中、高剂量组活性升高(P＜0.05，P＜0.01)，AST中、高剂量组活性升高(P＜0.05，P＜0.01)。pz4、pz5、pz6低、中剂量组斑马鱼肝脏形态变化和荧光面积无明显变化，高剂量组有变化(P＜0.05)。表明pz4、pz5、pz6低、中剂量组对斑马鱼肝脏无明显影响，高剂量组有肝损伤。pz4中、高剂量组ALT、AST升高(P＜0.05，P＜0.01)；pz5、pz6的ALT活性降低无显著影响，AST高剂量组有肝损伤(P＜0.01，P＜0.05)。pz3、pz5高剂量组BUN和Cr活性升高(P＜0.01，P＜0.05)，pz4高剂量组BUN和Cr活性升高(P＜0.01)。表明sp及pz1-pz5不同炮制程度不同剂量浓度对斑马鱼肝脏及肾脏均有不同程度的损伤。pz6的3个剂量浓度组斑马鱼ALT、BUN、Cr及AST低、中剂量组均无肝肾损伤。结论：栀子肝肾损伤与炮制程度和给药剂量有关。生品与不同炮制程度栀子均不同程度地表现出一定的肝肾损伤，规范炮制条件可能是实现栀子用药安全的重要措施。

关键词：栀子炮制斑马鱼急性毒性肝肾损伤

基于红外热成像技术探究原发性痛经女性图像特点研究

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中国实用妇科与产科杂志 2024年第4期40卷 459-462页

作者：陈亿斌陈春林刘萍吕英宫凤英南方医科大学南方医院妇产科广东广州510515 南方医科大学南方医院古中医科广东广州510515

目的应用红外热成像技术分析原发性痛经(primary dysmenorrhea,PD)女性体表温度的分布特点和规律。方法于2021年10至12月募集南方医科大学健康女性志愿者200名,根据是否有PD分为PD组(n=100)与正常组(n=100)。志愿者通过视觉模拟评分法(V... 详细信息

目的应用红外热成像技术分析原发性痛经(primary dysmenorrhea,PD)女性体表温度的分布特点和规律。方法于2021年10至12月募集南方医科大学健康女性志愿者200名,根据是否有PD分为PD组(n=100)与正常组(n=100)。志愿者通过视觉模拟评分法(VAS)对痛经程度进行分级,同时使用红外热成像系统进行热图拍摄,并测量相应区域温度进行分析。结果与正常组相比,PD组手掌、下肢前区、脐部、下腹部及膝盖大腿内侧部温度偏低(P<0.05),而脊柱及会阴部差异无统计学意义;PD组成像多表现为左右肢体颜色分布不对称,左侧下肢前区温度[(30.56±0.63)℃]较右侧[(29.84±0.92)℃]高,而左侧膝盖大腿内侧部温度[(30.64±0.83)]较右侧[(31.35±0.48)℃]低(均P<0.05);PD组中手掌、下腹部在重度痛经组中的温度均低于轻度及中度痛经组(P<0.05),而轻度与中度痛经组之间无差异。手掌、下腹部温度与痛经程度呈负相关(rs=-0.509,P=0.001;rs=-0.275,P=0.006)。结论痛经女性有多处体表温度较正常者低,且左右侧肢体或区域温度失衡。手掌、下腹部对痛经评估和疗效预测具有参考价值。

关键词：原发性痛经红外热成像技术痛经程度温度差异