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压缩感知摄像变形分析及位移场实时传输

压缩感知摄像变形分析及位移场实时传输

作者：陈文武东南大学

学位级别：硕士

数字图像相关方法（Digital Image Correlation，DIC）已经被广泛应用于土木交通、航空航天等领域。然而，传输带宽等硬件水平限制了DIC中成像设备的采样率和变形场的传输需求。由于采样率的限制，高速相机往往无法获得高时空分辨率的... 详细信息

数字图像相关方法（Digital Image Correlation，DIC）已经被广泛应用于土木交通、航空航天等领域。然而，传输带宽等硬件水平限制了DIC中成像设备的采样率和变形场的传输需求。由于采样率的限制，高速相机往往无法获得高时空分辨率的图像。如何解决相机时空分辨率间的矛盾、实现高时间分辨率的高精度变形测量是一项值得研究的问题。另外，DIC计算效率的不断提高刺激了变形场实时传输的新需求。由于传输带宽限制，必须要考虑变形场数据大小以保证传输稳定。为了缓解采样和传输的压力，本文将“压缩”的思想与两者相结合，研究了DIC中的压缩感知和位移场压缩。　　为了在不损失相机分辨率的前提下提高帧率，本文将单曝光压缩成像（Snapshot Compressive Imaging，SCI）系统引入DIC测量建立了SCI-DIC系统。系统的测量精度与图像重建质量息息相关，然而目前SCI重构算法普遍是针对自然图像设计的。为了进一步提高恢复精度，本文提出了专门为散斑重构设计的 Sp-DeSCI 算法。Sp-DeSCI 在DeSCI的基础上，结合了归一化最小平方距离（Normalize Sum Squared Difference，NSSD）相关函数、散斑适应的块搜索策略、自适应的块搜索窗口大小、基于相关系数的自适应信号聚合和反向组合高斯牛顿法（Inverse Compositional matching strategy and Gauss-Newton algorithm, IC-GN）。模拟和真实SCI-DIC实验证明了Sp-DeSCI与其他先进的SCI算法相比，拥有最高的恢复精度，其重建帧和位移场与真值最接近。与目前恢复精度最高的DeSCI相比，Sp-DeSCI的DIC平均位移误差在模拟和真实实验中分别降低了0.02像素和0.01像素。　　为了解决 DIC 中位移场的实时传输问题，本文提出了两种分别基于离散余弦变换（Discrete Cosine Transform, DCT）和离散小波变换（Discrete Wavelet Transform, DWT）的位移场压缩方法。针对浮点型位移场数据，提出了用于浮点压缩的非整数量化和整数量化，研究了JPEG和JPEG2000中编码方法、滤波器、滤波模式等的选择。在实验室实验中，给出了基于DCT和DWT压缩算法的推荐参数，比较了两种算法的压缩比和并行前后的计算时间，发现前者的压缩性能和计算效率均优于后者。在填充墙面外倒塌的现场实验中，验证了基于 DCT 方法的压缩比、平均误差和计算效率，分析了压缩比与破坏形式的关系。总体发现基于DCT方法的压缩比基本在10%以下，且并行后的计算速度达到每秒2.0×106点，可以满足目前计算效率最高的基于异构并行DIC（计算速度每秒1.6×106点）的位移场实时传输需求。

关键词：单曝光压缩成像数字图像相关方法实时传输位移场压缩

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石化加氢装置典型腐蚀与防护

材料保护 2024年第4期57卷 179-186,200页

作者：陈文武中石化安全工程研究院有限公司化学品安全全国重点实验室山东青岛266100

通过典型腐蚀案例和腐蚀介质分布分析,总结了石化加氢装置的腐蚀规律,主要腐蚀类型有:反应流出物系统NH_(4)Cl结晶及垢下腐蚀、NH_(4)HS冲刷腐蚀、HCl露点腐蚀、循环氢脱硫塔和汽提塔湿H_(2)S腐蚀等。明确了加氢装置各类典型腐蚀机理的... 详细信息

通过典型腐蚀案例和腐蚀介质分布分析,总结了石化加氢装置的腐蚀规律,主要腐蚀类型有:反应流出物系统NH_(4)Cl结晶及垢下腐蚀、NH_(4)HS冲刷腐蚀、HCl露点腐蚀、循环氢脱硫塔和汽提塔湿H_(2)S腐蚀等。明确了加氢装置各类典型腐蚀机理的关键影响因素,并针对性地从设备及管线选材、操作优化和腐蚀监检测等方面提出了腐蚀防护措施,对降低设备、管线腐蚀风险,保证加氢装置长周期安全运行具有很好的指导意义。

关键词：加氢装置垢下腐蚀 NH_(4)Cl结晶 NH_(4)HS冲刷腐蚀湿H_(2)S腐蚀腐蚀防护

中学数学线上教学自适应作业与可视化反馈研究

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课堂内外（高中版） 2024年第10期 40-42页

作者：陈文武莆田哲理中学福建莆田351100

在当前信息化技术不断发展的背景下,中学数学线上教学逐渐受到广泛关注。线上教学可以充分利用网络资源,打破时间和空间的限制,使学生可以随时随地进行学习。同时线上教学也可以根据学生的不同程度、兴趣和需求,提供个性化的学习路线和... 详细信息

在当前信息化技术不断发展的背景下,中学数学线上教学逐渐受到广泛关注。线上教学可以充分利用网络资源,打破时间和空间的限制,使学生可以随时随地进行学习。同时线上教学也可以根据学生的不同程度、兴趣和需求,提供个性化的学习路线和资料,使学生在学习中得到更好的体验和效果。然而,线上教学也存在一些问题,如学生的学习兴趣和积极性不高、学习效果与传统教学相比存在差异等。基于此,文章对中学数学在线教学中的自适应作业和可视化反馈进行了深入研究,探索了一种可行的方法和途径,以期提升线上数学教学的效果和体验,为相关研究提供一些有益的启示和指导。

关键词：中学数学线上教学自适应作业可视化反馈

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基于相异性测量的缺失值聚类算法

基于相异性测量的缺失值聚类算法

作者：陈文武西安电子科技大学

学位级别：硕士

聚类是对数据进行分类的技术,被广泛地应用于图像分割、金融分析和信息检索等领域。聚类根据数据对象之间的相似性将数据划分成不同的集群,使得每个集群中的元素尽可能相似,不同集群的元素差异尽可能大。现实中,由于系统故障、测量误差... 详细信息

聚类是对数据进行分类的技术,被广泛地应用于图像分割、金融分析和信息检索等领域。聚类根据数据对象之间的相似性将数据划分成不同的集群,使得每个集群中的元素尽可能相似,不同集群的元素差异尽可能大。现实中,由于系统故障、测量误差、电子噪声等原因,数据发生缺失的问题普遍存在,数据集多是存在缺失值的不完备数据集。大多数聚类算法针对完备数据集进行建模分析,因此无法对包含缺失值的数据进行计算。当数据集中存在缺失值时,如何高质量地完成聚类分析成为研究的重点和难点。本文针对缺失值聚类问题开展讨论和研究,提出两种针对不完备数据集进行聚类的方法。与传统缺失值聚类方法相比,本文提出的算法在缺失值聚类效果上均有明显提升。主要完成工作内容如下:1.针对均值插补算法填补值单一的问题,提出自适应均值插补算法。该方法根据样本可观测特征与数据集平均值的相异测量结果确定调节方向,使用调节系数和可观测特征的标准差作为调节项对均值插补进行修正。自适应的插补值可以避免同质化的插补,使得插补后的数据集具有一定的数据多样性。实验从插补效果和聚类表现两个维度对自适应均值插补算法进行评估。实验结果表明自适应均值插补算法效果要优于均值插补算法,自适应均值插补的均方根误差降低46.3%,插补后数据集的聚类有效性提升16.9%。2.针对聚类算法不能直接对不完备数据集进行聚类的问题,提出相异性测量方法。相异性测量是一种针对缺失数据集样本间差异性的评价方法,该方法通过惩罚系数和可观特征的标准差对欧氏距离进行修正。使用相异性测量对k均值算法进行改进,可以直接对不完备数据集进行聚类,拓展k均值算法的应用场景。实验表明基于相异性测量的k均值算法表现要优于传统缺失值聚类方法。3.研究数据缺失机制对聚类性能的影响。介绍聚类算法的类型和有效性评价方法,对缺失值的产生机制进行说明。通过数据集的实验,对数据缺失机制的影响进行验证,实验结果表明数据缺失机制对数据集的分析处理有显著影响。相同数据缺失率的情况下,不同缺失机制的聚类结果最多会相差50%。随着数据缺失率上升,数据插补的误差越来越大,聚类分析的正确率显著下降。

关键词：聚类算法缺失值 k均值聚类均值插补相异性测量

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催化裂化三机组能效实时计算与应用

安全、健康和环境 2024年第1期24卷 50-56页

作者：陈文武化学品安全全国重点实验室山东青岛266104 中石化安全工程研究院有限公司山东青岛266104

催化裂化装置三机组能效计算影响因素众多、耦合作用强,结合主风机、烟气轮机的动力学、热力学性质以及电机特性,构建了能效计算模型,可实现三机组能效的实时计算。以某催化裂化装置为例,进行了能效计算的验证,并对机组能效的影响因素... 详细信息

催化裂化装置三机组能效计算影响因素众多、耦合作用强,结合主风机、烟气轮机的动力学、热力学性质以及电机特性,构建了能效计算模型,可实现三机组能效的实时计算。以某催化裂化装置为例,进行了能效计算的验证,并对机组能效的影响因素进行了分析,结果表明:通过设计、操作与维护协同优化,提高有效烟气流量、温度和压力,降低烟机背压,采用高效叶片,减少烟机结垢,优化主风机设计选型等措施均可有效提升三机组能效。

关键词：催化裂化烟气轮机主风机理论功率轴功率效率实时计算

宁乡猪脂肪组织差异miRNA的筛选及环状RNA的验证研究

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宁乡猪脂肪组织差异miRNA的筛选及环状RNA的验证研究

作者：陈文武湖南农业大学

学位级别：硕士

宁乡猪作为我国优质的地方品种,其脂肪含量丰富,肌内脂肪分布均匀,同时肌内脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量更是高达59.6%,显著高于外来品种杜洛克,大白猪及长白猪。已有研究证明miRNA在脂肪组织生长发育过程中起着调控作用,但miRNA在宁乡... 详细信息

宁乡猪作为我国优质的地方品种,其脂肪含量丰富,肌内脂肪分布均匀,同时肌内脂肪酸中不饱和脂肪酸的含量更是高达59.6%,显著高于外来品种杜洛克,大白猪及长白猪。已有研究证明miRNA在脂肪组织生长发育过程中起着调控作用,但miRNA在宁乡猪中的研究相对较少。而环状RNA作为miRNA的上游靶基因,对于miRNA具有海绵吸附作用,因此当miRNA对宁乡猪脂肪组织进行调控的同时环状RNA也会发挥其海绵吸附作用,进而会对脂肪的发育与沉积起着间接调控作用。本研究利用高通量测序技术筛选了对宁乡猪脂肪组织生长发育存在影响的候选miRNA,同时对这些候选miRNA进行了靶基因预测。利用Sanger测序技术,凝胶电泳PCR技术,实时荧光定量PCR技术（q RT-PCR）,RNase R耐受性实验,荧光原位杂交实验（FISH）等对本课题组前期通过深度测序得到的环状RNA——Circ＿22931和Circ＿7903进行了成环验证和细胞分布检测,具体结果如下:1.利用测序手段得到了宁乡猪30天脂肪组织中raw reads共16855381条,其中clean reads为16750418;210天脂肪组织中raw reads共26308855条,其中clean reads为1130236条。2.将30d与210d的脂肪组织测序数据进行对比分析,得到了差异表达的已知miRNA 383个,其中极显著差异表达的miRNA 97个,在这97个miRNA中31个表达上调,66个表达下调。同时还筛选出495个差异显著的新预测miRNA,其中有393个表达下调,102个表达上调。挑选其中差异极显著的各10个miRNA进行了表达量分析和靶基因预测,发现这20个miRNA都能预测到与脂肪相关的靶基因如:SLC27A1-204、FAR1-201、ELOVL5-201、FAR2-201等。3.基于本课题组前期对宁乡猪环状RNA的研究,挑选出可能与宁乡猪脂肪生长有关的环状RNA——Circ＿7903和Circ＿22931,通过设计引物对这两个环状RNA进行序列扩增,同时将扩增之后的序列进行Sanger测序,将测序得到的序列跟原序列进行比对,验证引物的可靠性,利用凝胶电泳PCR技术对环状RNA进行成环验证。同时利用miRanda软件将前期挑选的10个已知miRNA与Circ＿7903和Circ＿22931进行了互作分析,发现Circ＿7903与ssc-miR-31和ssc-miR-9843-3p具有互作关系,而ssc-miR-31和ssc-miR-9843-3p又都预测到了与脂肪合成相关的靶基因,由此建立了环状RNAmiRNA-靶基因-脂肪组织的一个调控网络。4.利用实时荧光定量PCR技术研究了Circ＿7903和Circ＿22931在宁乡猪脂肪组织中30d、90d、150d和210d的时间表达谱,确定了Circ＿7903和Circ＿22931的表达量随着宁乡猪的发育即脂肪的沉积而增长。同时利用荧光原位杂交技术（FISH）对于circ＿7903和circ＿22931在宁乡猪脂肪细胞中的分布进行了检测。总而言之,本研究从转录组水平揭示了宁乡猪脂肪相对含量较高的原因,筛选了与宁乡猪脂肪发育生长相关的候选miRNA,同时对与宁乡猪脂肪沉积相关的环状RNA进行了初步的验证和研究,构建了环状RNA-miRNA-靶基因的调控网络,为研究宁乡猪肌内脂肪这一优质肉品质性状提供理论基础。

关键词：宁乡猪 miRNA 环状RNA 脂肪发育测序

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《水浒传》整本书阅读教学设计研究

《水浒传》整本书阅读教学设计研究

作者：陈文武南京师范大学

学位级别：硕士

自2017年教育部公布《普通高中语文课程标准》以来,“整本书阅读与研讨”正式成为高中语文教学活动的一项重要内容,然而高中整本书阅读教学活动的开展尚处在空白期,为了解决高中生整本书阅读教学中教师的教学设计等方面的问题,本文立足... 详细信息

自2017年教育部公布《普通高中语文课程标准》以来,“整本书阅读与研讨”正式成为高中语文教学活动的一项重要内容,然而高中整本书阅读教学活动的开展尚处在空白期,为了解决高中生整本书阅读教学中教师的教学设计等方面的问题,本文立足于古典名著《水浒传》进行了整本书阅读教学设计的研究。本研究以金圣叹评点本《水浒传》为整本书阅读的对象,采用文献分析法对《水浒传》的相关研究成果进行梳理和综述,通过问卷调查对高中生阅读《水浒传》的相关情况进行调查研究,发现高中生在阅读时的一些基本情况和不足,之后针对这一阅读现状进行整本书的阅读教学设计,并以具体的教学实践进行案例研究。研究从对“整本书阅读”的概念进行界定,确定了《水浒传》整本书阅读的教学目标,并对“趣读”“精读”“研读”“交流”四个环节进行了教学设计和实践。通过本研究发现在高中生整本书阅读教学中,应当坚持“学生主体,教师主导”的教学原则,通过教师对整本书阅读的精心设计来引导学生由浅入深地阅读,从而培养起语言运用与建构、思维发展与提升、审美鉴赏与创造和文化传承与理解这四大核心素养。

关键词：水浒传整本书阅读教学设计反思

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知识社交机制对网络社群知识协作的影响研究

知识社交机制对网络社群知识协作的影响研究

作者：陈文武湖南大学

学位级别：硕士

在知识经济时代,由于互联网技术的快速发展和普及,知识的生产模式已经发生了显著变化。据中国互联网络信息中心(CNNIC)截止2019年6月的数据,我国网民规模达8.54亿,其中我国社交网络用户规模达到了8.25亿,占我国网民总体规模的96.5%,互... 详细信息

在知识经济时代,由于互联网技术的快速发展和普及,知识的生产模式已经发生了显著变化。据中国互联网络信息中心(CNNIC)截止2019年6月的数据,我国网民规模达8.54亿,其中我国社交网络用户规模达到了8.25亿,占我国网民总体规模的96.5%,互联网社交产品已经成为了人们获取知识,创新知识不可或缺的重要工具。在这一时代背景下,从知识社交机制出发,探讨其对社群关系结构的影响,并进而对社群知识协作的影响也就成为了一个极具现实意义的理论问题。在上述现实背景下,本文抽象掉知识社交平台,以最本质的基于知识社交关系的知识网络社群为研究对象,采用计算实验研究方法,尝试从知识社交机制-社群关系结构-社群知识协作三阶段范式来研究知识社交机制对网络社群知识协作的影响。具体而言,首先,基于网络社群是社群知识协作的前提,本文提出随机知识社交机制、流行知识社交机制和互补知识社交机制,并相应地构建了随机网络社群、流行网络社群和互补网络社群模型。对网络社群的关系分布结构进行分析,结果显示,流行网络社群和互补网络社群的关系结构呈冥律分布特征,且流行网络社群的冥律分布特征更强;随机网络社群的关系结构呈均匀分布特征。其次,针对社群知识协作过程中学习、创新与能力演化的多元复杂性,本文在已有研究的基础上,构建了包括知识学习,知识创新和学习能力、创新能力演化的社群知识协作模型。在这一模型基础上的计算实验分析结果显示,社群知识存量、社群学习能力和社群创新能力存在此消彼长的共同演化现象,在不同的网络社群中,社群知识存量、社群学习能力和社群创新能力演化存在明显差异。其中随机网络社群最有利于社群知识存量和社群学习能力的提高,流行网络社群最有利于社群创新能力的提高。最后,由于计算实验分析方法的随机性质,本文从社交关系数量和社群个体数量两个方面对本文主要研究结论进行了敏感性分析,结果验证了本文研究结果的稳健性。相对于已有相关研究,本文创新点主要有三点。第一,本文创新性地提出了随机知识社交机制、流行知识社交机制和互补知识社交机制,进而深度融合了知识社交机制与网络社群关系结构之间的动态联系。第二,在个体所拥有的资源总量给定的情况下,个体针对知识学习和知识创新的资源投入分配对其学习能力和创新能力的演化具有重要影响。基于这一考虑,本文假设个体以相对知识存量最大化为目标,进而考虑了个体知识学习和个体知识创新之间的替代效应。基于这一替代效应的数学模型刻画和计算实验研究方法,使得本文能够深入研究社群知识存量、社群学习能力和社群创新能力之间的共同动态演化问题。第三,由于社群知识协作问题的动态演化性以及微观个体的动态自适应,本文采用计算实验方法,使得个体行为微观基础和社群知识协作现象得以有机联系起来,进而使得本文可以更深层次地研究不同结构网络社群知识协作结果差异的过程机理。

关键词：知识社交机制社群关系结构社群知识协作

高职艺术设计类专业群课程资源平台应用研究与实践——以广东文艺职业学院工艺美术品设计专业群为例

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广东教育（职教） 2022年第5期 11-13页

作者：陈文武广东文艺职业学院

随着《教育信息化2.0行动计划》及《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》的启动,课程资源平台建设在高职教育高质量发展中发挥着越来越大的作用。工艺美术品设计专业群课程资源建设在政策引导和需求驱动下,明确建设目的,探索建设... 详细信息

随着《教育信息化2.0行动计划》及《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》的启动,课程资源平台建设在高职教育高质量发展中发挥着越来越大的作用。工艺美术品设计专业群课程资源建设在政策引导和需求驱动下,明确建设目的,探索建设形式,提炼建设成效,总结建设不足,可以为不断深化教学改革,持续做好资源维护与更新提供新思路。

关键词：深化教学改革教育信息化高职教育高职艺术设计类专业建设成效课程资源平台需求驱动工艺美术品设计