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基于深度学习的人工智能模型自动识别颈动脉斑块

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中国医疗器械杂志 2024年第4期48卷 361-366页

作者：赫兰申锷杨泽堃张颖王玉东陈伟导王一同贺永明上海市胸科医院/上海交通大学医学院附属胸科医院超声科上海市200030 上海交通大学医学院附属松江医院超声科上海市201600 推想医疗科技股份有限公司北京市100020 大连大学附属新华医院超声医学科大连市116021 苏州大学附属第一医院心内科苏州市215006

该研究旨在构建一个用于颈动脉斑块超声图像的有无判定的数据集,由1 165例受检者的1 761张超声图像组成。研究采用了一种融合了双线性卷积神经网络与残差神经网络的深度学习架构,即单输入BCNN-ResNet模型,以辅助临床医生通过颈动脉超声... 详细信息

该研究旨在构建一个用于颈动脉斑块超声图像的有无判定的数据集,由1 165例受检者的1 761张超声图像组成。研究采用了一种融合了双线性卷积神经网络与残差神经网络的深度学习架构,即单输入BCNN-ResNet模型,以辅助临床医生通过颈动脉超声图像进行斑块的诊断。该模型经过训练以及内部和外部验证后,在内部验证中,ROC AUC达到了0.99,其95%置信区间为(0.91, 0.84),在外部验证中ROC AUC为0.95,其95%置信区间为(0.96, 0.94),此表现优于ResNet-34网络模型在内部验证中0.98 AUC的95%置信区间(0.99,0.95)和外部验证中0.94 AUC的95%置信区间(0.95, 0.92)。因此,单输入BCNN-ResNet网络模型展示了优异的诊断性能,为颈动脉斑块的自动识别提供了一种创新的解决方案。

关键词：单输入BCNN-ResNet网络模型颈动脉超声深度学习

基于7T磁共振图像的猕猴脑组织及脑解剖学结构自动分割方法研究

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基于7T磁共振图像的猕猴脑组织及脑解剖学结构自动分割方法研究

作者：陈伟导浙江大学

学位级别：硕士

以猕猴为实验模型来探索大脑机制一直是脑科学研究领域的重要手段。其中,猕猴脑图谱在大脑组织空间定位上起着十分重要的作用。然而,在猕猴神经成像研究基本上是在少数几只猕猴上进行,因此及时地分割出精确度高的活体猕猴个体特异性脑... 详细信息

以猕猴为实验模型来探索大脑机制一直是脑科学研究领域的重要手段。其中,猕猴脑图谱在大脑组织空间定位上起着十分重要的作用。然而,在猕猴神经成像研究基本上是在少数几只猕猴上进行,因此及时地分割出精确度高的活体猕猴个体特异性脑结构标记三维模型显得尤为重要。然而,当前大部分用于猕猴脑结构分割的MR图像来自小于或等于4.7T磁场强度的磁共振成像,相比起超高磁场MRI,现存的猕猴脑图谱模板图像会因为信噪比和分辨率等因素在解剖学结构信息方面而受到限制。而且猕猴MR脑图像容易受到噪声、灰度不均匀性、大脑结构的复杂性和多样性等因素的影响,导致精细的猕猴脑结构分割非常困难、费时费力。鉴于此,本研究提出了一种全自动、高鲁棒性和可重复性的基于7T MR图像的麻醉猕猴脑结构自动分割方法,其主要研究工作如下:首先,总结了现有的MR图像分割方法,确定了基于图谱配准的图像分割方法作为本文的算法原型,并分析了它的优缺点;其次,在7T磁共振成像平台上采集麻醉猕猴脑部的T1加权脑图像数据,经过预处理后,形成猕猴脑图像模板;然后,利用基于单图谱配准的图像分割方法得到麻醉猕猴的脑结构标记图像;最后,以多只猕猴的脑结构模板和标记图像为基础利用基于多图谱配准的图像分割方法对猕猴脑结构进行自动分割,提出一种简单易行的基于7T MR的麻醉猕猴脑结构自动分割方法。其中,分割得到的猕猴脑结构标记图像具有两种模态:具有224个脑解剖学结构标记图像和具有灰质、白质、脑脊液和血管的脑组织标记图像,这两种脑结构模态使得本研究的方法具有更强的应用性。

关键词：猕猴大脑图像分割 7T磁共振成像

基于A*算法和TEB算法的移动机器人路径规划研究

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基于A*算法和TEB算法的移动机器人路径规划研究

作者：刘永导太原科技大学

学位级别：硕士

随着技术的发展,越来越多的移动机器人走进家庭、办公室等日常生活场景,而路径规划作为移动机器人的重要组成部分,一直以来都备受研究者的关注。本文主要针对移动机器人在环境建模中激光雷达点云数据处理欠佳和模型约束条件不足的问题,... 详细信息

随着技术的发展,越来越多的移动机器人走进家庭、办公室等日常生活场景,而路径规划作为移动机器人的重要组成部分,一直以来都备受研究者的关注。本文主要针对移动机器人在环境建模中激光雷达点云数据处理欠佳和模型约束条件不足的问题,在路径规划中A*算法搜索效率不佳、TEB算法存在速度震荡与转向缺陷的问题,提出了一种适用于阿克曼结构模型的移动机器人路径规划系统方案,主要工作如下:首先,在环境建模中,针对点云数据受半径阈值影响的问题,提出了一种半径阈值与点云数据坐标索引值相结合的改进DBSCAN算法;针对RANSAC算法的计算复杂度问题,提出一种根据选取点动态调整迭代停止准则的改进RANSAC算法;针对约束引起的潜在碰撞风险和因膨胀系数过大无法通过狭窄通道的问题,分别提出了一种基于移动机器人当前移动速度和与障碍物的距离相结合的安全裕度约束条件和膨胀裕度约束条件。上述在环境建模中的改进工作,为后续移动机器人的路径规划环节的优化提供了坚实的基础和保障。其次,在路径规划算法中,针对A*全局路径规划算法搜索效率的问题,提出了一种融合当前节点、目标节点,以及相邻节点之间距离变化关系的动态启发函数的改进A*算法;针对TEB算法在位姿变化较大时速度出现剧烈震荡与转向缺陷的问题,提出了一种根据位移向量在方向向量上的投影值分别与Logistic函数和Softsign函数相结合的改进TEB算法,分别调整TEB算法的线速度和角速度。此外,还对改进后的路径规划算法进行仿真验证,仿真结果表明,改进算法在测试环境下有效减小了线速度和角速度的震荡幅值,缩短了震荡持续时间,并且在路径规划轨迹质量和移动耗时均取得一定程度的改善效果。最后,通过设计相关场景实验,对上述提出的改进算法进行验证。首先,对环境建模的改进方案以及路径规划改进算法设计搭建相关的实验平台。其次,采用搭建的实验装置对室内环境、移动障碍、狭窄通道和弯道场景进行实验。最后,对所提出的改进算法在相关场景下的线速度和角速度进行了全面评估。实验结果表明,本文提出的改进算法在相关场景的路径规划中优化效果较为明显。

关键词： A*算法 TEB算法路径规划环境建模阿克曼模型

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拓扑半金属表面态的输运特性

科学通报 2024年第1期69卷 68-79页

作者：郑悦陈伟南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京210093 人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘... 详细信息

拓扑电子体系是近年来凝聚态物理学的研究前沿,它以非平庸的体态拓扑以及奇异的表面态为主要特征.输运测量是研究拓扑电子体系最常用和最有效的手段之一,输运研究与新奇物理效应的探索以及电子器件相关应用都有密切的联系.基于拓扑绝缘体的输运研究已经广泛地开展,其中的输运信号仅由拓扑表面态贡献;而拓扑半金属中体态和表面态共存,这在给输运研究带来复杂性的同时,也预示着更为丰富的物理现象有望被发现.大多数针对拓扑半金属输运性质的研究集中于其体态,而其表面态的贡献通常被认为小到可以忽略.需要指出,通过巧妙构筑输运器件结构,表面态可以贡献很强的输运信号并导致新奇而丰富的输运性质.本文介绍了若干典型拓扑半金属体系中表面态导致的新奇输运性质,包括拓扑节线半金属中鼓面表面态导致的共振自旋翻转反射及其输运信号,外尔半金属中费米弧表面态的奇异安德烈夫反射、法布里-珀罗干涉和门电压调控的栗弗席兹相变,以及这些效应对外场的奇特响应.本文介绍的研究成果为拓扑半金属表面态的探测与调控提供了新的思路.

关键词：节线半金属外尔半金属表面态费米弧量子输运

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磁约束核聚变能研究进展、挑战与展望

科学通报 2024年第3期69卷 346-355页

作者：刘永李强陈伟核工业西南物理研究院成都610225

当前,能源安全、环境和气候变化等问题成为21世纪面临的最严峻挑战.核聚变能具有资源丰富、环境友好、固有安全等突出优势,是目前认识到的解决人类社会能源与环境问题的根本途径之一[1,2].因此,像核聚变能这样的新能源的研发一直为公众... 详细信息

当前,能源安全、环境和气候变化等问题成为21世纪面临的最严峻挑战.核聚变能具有资源丰富、环境友好、固有安全等突出优势,是目前认识到的解决人类社会能源与环境问题的根本途径之一[1,2].因此,像核聚变能这样的新能源的研发一直为公众和行业所关注.特别是,美国国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)在2022年12月的实验中实现了能量增益达到1.53倍.

关键词：国家点火装置核聚变能能源安全能源与环境固有安全能量增益新能源气候变化

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基于谐响应的大型异步电机电磁振动分析

电机与控制学报 2024年第3期28卷 123-130页

作者：李巍刘阳陈伟同济大学电子与信息工程学院上海201804 上海新时达电气股份有限公司上海201801

大型异步电机的电磁振动是电机振动的主要构成部分,对电机振动等级的评估需要进行准确的电磁振动分析,本文以一台10 kV兆瓦级大型异步电机为对象进行电磁振动分析。首先对完整的电机模型进行模态分析,求解固有频率及对应振型,并实验测... 详细信息

大型异步电机的电磁振动是电机振动的主要构成部分,对电机振动等级的评估需要进行准确的电磁振动分析,本文以一台10 kV兆瓦级大型异步电机为对象进行电磁振动分析。首先对完整的电机模型进行模态分析,求解固有频率及对应振型,并实验测量了电机实际运行时的固有频率;然后将电磁场二维有限元计算得到的径向电磁力作为载荷,对该电机进行谐响应分析,最后与实验测得的振动速率对比。结果表明,基于电机整机模型的模态分析和谐响应分析可以较为准确地分析大型异步电机电磁振动,能够为电机的优化设计或电磁振动抑制提供理论依据。

关键词：异步电机电磁振动模态分析谐响应电磁力有限元

基于空域评价和分布统计的高功率激光装置近场状态分析方法

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中国激光 2024年第14期51卷 87-99页

作者：陈伟范薇杨琳中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电研究中心北京100049 上海交通大学IFSA协同创新中心上海200240

惯性约束聚变高功率激光驱动器优质的近场分布是提升装置输出性能的关键。研究了高功率激光装置基频近场状态的分析方法,利用统计光学理论,获得了近场通量分布的概率密度函数及其近似表达式,近场的统计特性反映出其整体分布特征及其变... 详细信息

惯性约束聚变高功率激光驱动器优质的近场分布是提升装置输出性能的关键。研究了高功率激光装置基频近场状态的分析方法,利用统计光学理论,获得了近场通量分布的概率密度函数及其近似表达式,近场的统计特性反映出其整体分布特征及其变化原因,由于信号通量和噪声通量可以用于描述理想的光束分布及扰动,近场分布信噪比能更显著地反映光束受扰动影响的程度;提出并验证了局部对比度和局部调制度的应用可行性,即能够定位近场异常区域并分析其状态演化;通过近场光束的通量统计研究了高通量点的演化过程,提供怀疑发生损伤的区域,并对高通量点与信噪比之间的指数模型提出了对比度的控制要求。研究结果为装置在高功率激光辐照下的安全运行提供了理论基础和实验支撑,提出了新的近场状态评估方法,对装置维护和运行策略调整起到一定的指导作用。

关键词：高功率激光驱动器近场光束质量分布统计空域评价近场分布信噪比

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新时代西部大开发进程中的国家生态安全屏障

中南民族大学学报(人文社会科学版) 2024年

作者：陈伟云南大学政府管理学院

西部地区在我国改革发展稳定大局中举足轻重,新时代推动西部大开发形成大保护、大开放和高质量发展新格局,事关中国式现代化建设全局。西部地区的生态环境关乎西部大开发战略成败、国家生态安全和中华民族永续发展,筑牢国家生态安全屏... 详细信息

西部地区在我国改革发展稳定大局中举足轻重,新时代推动西部大开发形成大保护、大开放和高质量发展新格局,事关中国式现代化建设全局。西部地区的生态环境关乎西部大开发战略成败、国家生态安全和中华民族永续发展,筑牢国家生态安全屏障是新时代一以贯之推进西部大开发的关键支点和重要途径,也是形成大开发新格局的战略要求和战略支撑。新时代加快筑牢国家生态安全屏障,具有党中央深度谋篇布局、美丽中国全面推进和生态环境质量明显提升等前所未有的战略机遇,但也需要直面存在的水资源短缺矛盾、生态环境脆弱和保护与发展冲突等困难挑战,进而遵循习近平总书记擘画的优化国土空间开发保护格局、推进重要生态系统保护修复重大工程和强化生态资源保护等根本路径,加快实现以高水平保护支撑高质量发展,有效形成新时代大开发新格局,赓续谱写西部大开发新篇章。

关键词：国家生态安全屏障新时代西部大开发生态环境新质生产力

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聚众斗殴行为与正当防卫的规范认定

学术界 2024年第2期 60-74页

作者：陈伟西南政法大学法学院重庆401120

聚众斗殴行为能否认定为正当防卫的学理分歧明显,在司法实践的规范认定中同样留有诸多争议,由此带来聚众斗殴罪与正当防卫成立的性质差异。聚众斗殴作为事实层面的存在,需要结合正当防卫的规范判断进行对照,以容纳防卫权在私力救济之下... 详细信息

聚众斗殴行为能否认定为正当防卫的学理分歧明显,在司法实践的规范认定中同样留有诸多争议,由此带来聚众斗殴罪与正当防卫成立的性质差异。聚众斗殴作为事实层面的存在,需要结合正当防卫的规范判断进行对照,以容纳防卫权在私力救济之下的正当性存在空间。聚众斗殴与正当防卫不是互斥关系,聚众斗殴作为对合行为在单方构成犯罪的前提下,另一方的防卫权并不因秩序法益的侵害而随之消失。聚焦于聚众斗殴的案发起因是否正当、斗殴发生地点、自招侵害行为、动手先后顺序、事先准备工具等,并不能从形式上带来正当防卫的绝对否定性评判。聚众斗殴中加害行为与防卫行为具有混同性存在,应在法理与情理的充分融合之中进行价值判断,从而在突破传统误区的基础上进行规范认定。

关键词：聚众斗殴正当防卫不法侵害防卫意图