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基于贝叶斯和统计相似度量测的水下自主定位方法

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控制与决策 2025年第1期 48-54页

作者：黄浩乾吕奥奇王迪张昱曈河海大学人工智能与自动化学院

复杂的水下环境通常会引起信号传播延迟或带来量测野值,从而产生量测丢失和非高斯噪声问题,导致水下自主定位的精度降低.为了解决这些问题,提出一种基于贝叶斯推断和统计相似度量测的水下自主定位方法.首先,该定位方法使用最大后验估计... 详细信息

复杂的水下环境通常会引起信号传播延迟或带来量测野值,从而产生量测丢失和非高斯噪声问题,导致水下自主定位的精度降低.为了解决这些问题,提出一种基于贝叶斯推断和统计相似度量测的水下自主定位方法.首先,该定位方法使用最大后验估计方法来判断量测丢失是否发生.如果接收到此刻的量测信息,则采用不动点迭代方法最大化统计相似度量测的下界,以逼近真实的噪声协方差矩阵,从而获得更准确的状态估计和误差协方差矩阵;如果没有接收到量测信息,则只输出一步预测的状态估计和误差协方差矩阵,以提高该方法的鲁棒性.仿真和海试实验验证结果表明,所提出的水下自主定位方法相较于其他的定位方法具有更高的定位精度和更好的鲁棒性.

关键词：统计相似度量测量测丢失非高斯噪声不动点迭代水下自主定位贝叶斯推断

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具有避障功能的农机自动作业全覆盖路径规划方法

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农机化研究 2025年第2期47卷 36-43页

作者：罗荣浩干熊杨光友湖北工业大学农机工程研究设计院武汉430068 湖北省农机装备智能化工程技术研究中心武汉430068

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模... 详细信息

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模式等参数;根据障碍物形状、高覆盖率高作业路径比的需求,对算法进行优化调整,以达到更好的作业效果。软件仿真测试结果表明:对有小矩形障碍物的田块,改进后的算法覆盖率提升了0.11%,重复率降低了0.71%;对大矩形障碍物的田块,两种分区路径的覆盖率分别为89.24%和98.08%,重复率分别为3.53%和2.84%。研究结果表明:算法提高了田块的利用率,降低了作业成本,能够有效避开大小障碍物,同时满足高覆盖率和低重复率的田间作业要求。

关键词：农机车辆路径规划算法自动作业避障

基于多目标鲸鱼算法的配电网动态无功优化研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2025年第1期53卷 116-124,I0007,I0008页

作者：夏正龙陈宇陆良帅李灿张成江苏师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116

随着光伏、风电等分布式电源大量接入电力系统,对电网的安全性与经济性提出了新的挑战.为了适应风光出力的不确定性,考虑其接入位置对电网的影响,搭建了含风光的配电网动态无功优化模型.采用多目标鲸鱼算法对模型进行求解,将网损、电压... 详细信息

随着光伏、风电等分布式电源大量接入电力系统,对电网的安全性与经济性提出了新的挑战.为了适应风光出力的不确定性,考虑其接入位置对电网的影响,搭建了含风光的配电网动态无功优化模型.采用多目标鲸鱼算法对模型进行求解,将网损、电压偏差进行归一化,选择了其欧氏距离最小的解作为Pareto最优解集的折中解.最后,通过IEEE标准33节点算例进行仿真分析,结果验证了分布式电源的并入能够有效减少系统网损、电压偏差,与其他传统多目标算法相比,所提的算法能够获得分布更均匀、收敛精度更高的Pareto解集.

关键词：分布式电源动态无功优化 Pareto解集多目标鲸鱼算法

磁共振酰胺质子转移成像与磁敏感加权成像在儿童非急性期脑皮质层状坏死的研究

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临床放射学杂志 2025年第1期44卷 155-158页

作者：葛晓乾马常友赵建设赵兵山东大学齐鲁医院放射科济南250000 济南市儿童医院放射科

目的联合磁共振酰胺质子转移(APT)成像和磁敏感加权成像(SWI)初步探究儿童非急性期脑皮质层状坏死(CLN)的病理基础。方法前瞻性搜集47例脑损伤患儿,行颅脑MRI、APT和SWI扫描。将脑皮质出现线样T_(1)WI高信号的患儿纳入研究组,未出现线样... 详细信息

目的联合磁共振酰胺质子转移(APT)成像和磁敏感加权成像(SWI)初步探究儿童非急性期脑皮质层状坏死(CLN)的病理基础。方法前瞻性搜集47例脑损伤患儿,行颅脑MRI、APT和SWI扫描。将脑皮质出现线样T_(1)WI高信号的患儿纳入研究组,未出现线样T_(1)WI高信号的患儿为对照组。分析两组的脑损伤区皮质层的APT及SWI信号差异。结果研究组CLN的APT信号与对照组的APT信号差异具有统计学意义(P<0.01)。研究组CLN区的APTw值与对照组脑损伤区皮质层的APTw值差异具有统计学意义(P<0.01)。结论通过APT与SWI成像的对比研究,初步从影像上验证非急性期CLN的线样T_(1)WI高信号是一种非血液类的蛋白样物质高浓度沉积。

关键词：脑皮质层状坏死磁共振酰胺质子转移成像磁敏感加权成像

金属有机骨架材料光热/光动力联合治疗的策略及进展

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3476-3485页

作者：陈小瑄裴锡波盖阔万乾炳口腔疾病防治全国重点实验室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医学院修复科四川省成都市610041

背景:金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)是一种由金属节点和有机配体组成的新型多孔材料。部分MOFs自身即具备光热转化能力或光动力效应,亦可作为载体负载光热剂或光敏剂,在激光诱导下产生活性氧或升高温度发挥光疗作用,被... 详细信息

背景:金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)是一种由金属节点和有机配体组成的新型多孔材料。部分MOFs自身即具备光热转化能力或光动力效应,亦可作为载体负载光热剂或光敏剂,在激光诱导下产生活性氧或升高温度发挥光疗作用,被广泛应用于抗菌及抗肿瘤等生物医学领域。当MOFs同时具有这两种光疗作用时,可发挥协同治疗的效应,以弥补单独使用一种光疗方法的不足。目的:按照不同的结构总结目前提出的MOFs光热/光动力联合治疗策略,以期为联合治疗材料MOFs的结构设计、功能负载及临床应用场景提供新的思路。方法:以“金属有机骨架/金属有机框架,光动力治疗,光热治疗”为中文检索词,“Metal-organic frameworks,photodynamic therapy,photothermal therapy,phototherapy”为英文检索词,检索了PubMed、Web of Science、ScienceDirect、中国知网和万方数据库的文献,最终纳入76篇进行综述分析。结果与结论:①光热/光动力联合治疗可发挥相互增强的协同作用。②现有光热/光动力联合治疗策略主要包括了改性MOFs骨架赋予其光热、光动力效应,将光疗剂封装于MOFs,光疗剂与MOFs形成核壳结构,光疗剂在MOFs内原位还原,将光疗剂附着于MOFs表面以及热解MOFs以形成MOFs衍生的碳材料等其他特殊改性方法。③要构建特定的光疗MOFs结构,必须综合考虑光疗剂和MOFs的种类、尺寸、结合方式,选择不同的合成策略。封装结构合成过程简单,但仅适用于小粒径光疗剂;核壳结构稳定,但合成过程繁复;原位还原对光疗剂尺寸无特殊限制,但难以精确控制光疗剂在MOFs内部的生长;表面附着结构的合成步骤简便,但不能避免光疗剂提前聚集猝灭;热解MOFs合成条件要求高,且只有特定的MOFs才能实现。④现有的光热/光动力联合治疗策略主要被应用于抗菌、抗肿瘤治疗并表现出优异性能,具体的应用领域与光疗剂和MOFs自身的性质有关,还有部分用于类风湿性关节炎、抗凝溶栓治疗,其潜在应用场景十分广阔。⑤光热剂和光敏剂的临床转化目前仍处于起步阶段,其面临的关键挑战包括生物安全性评估激光照射参数的优化以及高效大规模合成方法的开发。

关键词：金属有机骨架光热治疗光动力治疗联合疗法抗菌抗肿瘤核壳结构封装原位还原

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肥胖症与弥漫性特发性骨肥厚症的关系

中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3705-3712页

作者：孔鹿鸣赵弟乾白文哲李念虎山东中医药大学第一临床医学院山东省济南市250014 山东中医药大学附属医院山东省济南市250014

背景:弥漫性特发性骨肥厚症是一种以韧带、肌腱等软组织及其附着部位的钙化和骨化为主要表现的全身性非炎症疾病,主要影响50岁以上的男性。研究表明肥胖症患者中弥漫性特发性骨肥厚症的发病率更高,但二者的因果关系尚不明确。目的:旨在... 详细信息

背景:弥漫性特发性骨肥厚症是一种以韧带、肌腱等软组织及其附着部位的钙化和骨化为主要表现的全身性非炎症疾病,主要影响50岁以上的男性。研究表明肥胖症患者中弥漫性特发性骨肥厚症的发病率更高,但二者的因果关系尚不明确。目的:旨在通过孟德尔随机化分析方法,探讨肥胖症与弥漫性特发性骨肥厚症之间的因果关系。方法:研究选取全基因组关联研究数据库中的单核苷酸多态性作为工具变量,包括肥胖症和弥漫性特发性骨肥厚症相关数据。使用双向双样本孟德尔随机化分析方法评估肥胖症与弥漫性特发性骨肥厚症之间的因果关系,同时进行多效性、异质性和敏感性评价。结果与结论:孟德尔随机化分析发现肥胖症与弥漫性特发性骨肥厚症之间存在显著的正向因果关系。逆方差加权法显示“肥胖”(OR=1.111,95%CI:1.068-1.156,P=1.598×10^(-7))、“肥胖,热量过剩”(OR=1.093,95%CI:1.042-1.146,P=0.000)和“肥胖,其他/不详”(OR=1.109,95%CI:1.069-1.152,P=4.908×10^(-8))均与弥漫性特发性骨肥厚症显著相关。反向孟德尔随机化分析未发现弥漫性特发性骨肥厚症与肥胖症之间存在因果关系。多效性、异质性和敏感性检验结果验证了孟德尔随机化分析结果的可靠性。这表明肥胖症显著增加了弥漫性特发性骨肥厚症的风险,但弥漫性特发性骨肥厚症并不是肥胖症的危险因素。

关键词：弥漫性特发性骨肥厚症肥胖症代谢综合征孟德尔随机化单核苷酸多态性工具变量因果关系工程化骨组织

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狭窄通道内自推进鱼体游动的数值模拟研究

力学与实践 2025年第6期46卷 1145-1153页

作者：辛志乾邓见浙江大学力学系杭州 310027

本研究数值模拟了狭窄通道内的三维自推进鱼体游动，其中鱼体摆动方向与上下壁面平行。研究发现，在相同雷诺数(Re)下，随着通道变窄(上下壁面间隙减小)，鱼体游速增快，功耗降低。在较高雷诺数(Re=2600)下，本研究的壁面间隙范围内，... 详细信息

本研究数值模拟了狭窄通道内的三维自推进鱼体游动，其中鱼体摆动方向与上下壁面平行。研究发现，在相同雷诺数(Re)下，随着通道变窄(上下壁面间隙减小)，鱼体游速增快，功耗降低。在较高雷诺数(Re=2600)下，本研究的壁面间隙范围内，功耗始终低于自由游动，而在较低雷诺数(Re=410)下与自由游动功耗相比，存在不同的间隙区间。进一步研究了Re数的影响，结果表明，相同通道高度下，随着Re数降低，鱼体游速降低，但始终高于自由游动，鱼体功耗提高，但始终低于自由游动。最后，为了探究其中的物理机制，分析了鱼体产生的涡旋结构和涡量场，发现壁面效应提高了尾流射流强度，从而增大游速和降低功耗。相反地，Re数下降导致尾流射流强度下降和模式改变，从而减小游速和提高功耗。

关键词：鱼类游动狭窄通道壁面效应

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云控制水肥药械智能监控平台的设计与实现

农机化研究 2025年第2期47卷 75-80页

作者：林秀君胡佳宁孙涛张晓乾任振辉河北农业大学机电工程学院河北保定071001 石家庄鑫农机械有限公司石家庄052400

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用... 详细信息

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用户和权限等管理功能,可实现水肥药械的数字化管理;嵌入了基于Bi-LSTM与LightGBM融合的参考作物蒸散量预测方法,可实现对作物灌溉的实时预测;增加了作物施肥计算公式以及施肥用药数据库,可为用户对肥、药的施用提供科学的参考依据。实际运行及性能测试结果表明:平台的架构和模块设计合理,功能较全面和灵活,可有效满足设施园区对于水肥药械的管理需求,推动现代化农业发展。

关键词：水肥药械一体化智能监控平台云控制 Django框架

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骨组织工程中传统与仿生支架结构设计的差异

中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3458-3468页

作者：赵越许燕周建平张旭婧陈宇彤靳正阳印治涛新疆大学机械工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

背景:多孔支架作为新骨生长的临时基质在骨修复过程中起着关键作用,其中多孔支架的结构设计是骨修复过程中的研究重点。目的:综述传统支架(规则、均匀的支架)和仿生支架(不规则、不均匀的支架)在骨组织工程研究领域的应用。方法:检索中... 详细信息

背景:多孔支架作为新骨生长的临时基质在骨修复过程中起着关键作用,其中多孔支架的结构设计是骨修复过程中的研究重点。目的:综述传统支架(规则、均匀的支架)和仿生支架(不规则、不均匀的支架)在骨组织工程研究领域的应用。方法:检索中国知网(CNKI)、维普、万方、Web of Science、Science Direct、PubMed、EI等数据库,选取2008年1月至2024年3月发表的文献,中文检索词为“骨组织工程,仿生支架,骨小梁,传统支架,骨修复,三周期极小曲面”,英文检索词为“bone tissue engineering,bionic scaffolds,bone trabeculae,traditional scaffolds,bone repair,TPMS”。最终纳入81篇文献进行综述。结果与结论:骨支架的结构设计是实现骨修复和骨再生的关键,骨组织工程中的支架技术已取得显著进展。传统的规则多孔支架因简单的制造流程和良好的机械性能被广泛应用,然而这类支架往往缺乏生物活性,难以模拟自然骨组织的复杂微环境,限制了其在促进细胞增殖和骨再生方面的能力。相反,仿生支架通过模拟自然骨组织的结构特征,提供了更适宜的生理微环境,促进了成骨细胞的增殖、分化及新骨的形成,为骨缺损有效治疗提供了新的思路。尽管仿生支架在理论上具有巨大的潜力,但在实际应用中仍面临诸多挑战,支架的生物相容性、生物活性及长期稳定性等因素仍需通过临床试验进行进一步验证。

关键词：骨组织工程仿生支架骨小梁传统支架骨修复三周期极小曲面拓扑优化结构设计单胞阵列