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多状态多路径随机基因转录模型的研究及其在细胞命运抉择中的应用

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多状态多路径随机基因转录模型的研究及其在细胞命运抉择中的应用

作者：陈欣欣广州大学

学位级别：硕士

基因表达是一个随机过程,表现为等基因细胞群中单个细胞mRNA数量的波动性.这种波动可由mRNA数量分布Pm(t)来刻画,其中Pm(t)是指在t时刻产生m个mRNA分子的概率.对于一个给定的随机基因转录模型,如何求解对应的Pm(t)精确表达式一直是该领... 详细信息

基因表达是一个随机过程,表现为等基因细胞群中单个细胞mRNA数量的波动性.这种波动可由mRNA数量分布Pm(t)来刻画,其中Pm(t)是指在t时刻产生m个mRNA分子的概率.对于一个给定的随机基因转录模型,如何求解对应的Pm(t)精确表达式一直是该领域的研究热点,在现有工作中,大多数结果是在稳态情形或者特定的参数区域内来求解Pm(t),这影响了我们理解不同随机基因调控模式对mRNA数量分布的动力学影响,另一方面,如何将细胞中的转录变化映射到等基因细胞群中细胞的表型差异一直是单细胞研究中的一个核心的问题,为此,我们针对关键基因引入了一个可测量和具有统计意义的转录阈值I,并定义了JI,即一个细胞拥有至少I个给定基因mRNA分子的概率,近似于一个细胞发生命运改变的可能性,并结合多状态多路径基因转录的模型进行探讨.第一章为引言,概述随机基因转录的生物背景、转录机制和研究进展并阐述本文的主要研究内容.第二章,我们探讨了交互式多信号路径随机基因转录模型的Pm(t)计算,并给出了其在任意系统参数条件下的精确表达式.交互式信号路径模型被成功应用于阐述可诱导基因应对环境变化下的随机转录数据.这项工作为我们进一步研究基因转录的交互式信号路径调控机制提供动力学理论基础.第三章,我们扩展了电报模型的先前结果,考虑了具有多状态多路径基因激活框架的更复杂的模型.我们得到了:(ⅰ)关键基因的上调可显著抑制细胞命运发生改变;(ⅱ)增加转录噪声具有双向作用,可以增强或抑制细胞命运发生变化.这些观察结果与细菌、酵母和哺乳动物细胞的数据吻合.我们从这些数据中估计阈值I并预测(ⅰ)传统的高剂量调节基因激活频率的HIV激活剂可能在很大程度上抑制HIV再激活;(ⅱ)在高(或低)环境压力下,细胞可能倾向于噪声更大(或噪声更小)的压力反应基因调节,以维持细胞活力.第四章,我们对全文进行了简要的归纳总结,并对今后的科研工作进行了展望.在未来的工作中,我们考虑包括随机mRNA降解转录模型的Pm(t),并说明转录降解过程如何影响转录动力学,同时将正负反馈模型加入讨论,观测噪声对于细胞命运抉择的影响,形成一个整体的讨论,并进行跨模型对比总结.

关键词：随机基因转录模型化学反应主方程 mRNA数量分布超几何函数细胞命运抉择

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面向充电站智能监控系统关键技术研究

面向充电站智能监控系统关键技术研究

作者：陈欣怡齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着全球向更低碳环保的方向发展,新能源汽车的市场占有率持续增长,相应的充电基础设施需求也急剧上升,运用大数据技术对充电站进行智能监控和管理变得尤为重要。与传统的车牌识别方法相比,深度学习方法凭借着效率高,识别快等优... 详细信息

近年来,随着全球向更低碳环保的方向发展,新能源汽车的市场占有率持续增长,相应的充电基础设施需求也急剧上升,运用大数据技术对充电站进行智能监控和管理变得尤为重要。与传统的车牌识别方法相比,深度学习方法凭借着效率高,识别快等优点在智能监控领域中得到了广泛应用,但也面临着实时性较差、边缘部署算力有限等问题。在此背景下,本文针对充电站运营平台智能监控系统的关键技术展开研究,使用基于深度学习的轻量化模型进行车牌检测和识别,完成深度学习模型在边缘网关上的部署和推理加速,实现充电站系统实时监测和管理。研究内容主要包括:1.在YOLOv7的特征提取网络中整合注意力机制,将注意力机制融入MPConv模块,并通过消融实验进行了效果分析,增强对动态特征变化的敏感度以及对不同尺寸目标的处理能力,更好地适应充电站视频监控的需求。利用多尺度融合策略,通过结合不同层级的特征图,提升车牌检测的精确度和稳定性。此外,将YOLOv7的Soft-NMS策略替换为Conv NMS,以增强模型的检测精度。改进后的YOLOv7在充电站实时监控环境下,检测准确率达96.2%。2.对改进YOLOv7模型进行轻量化处理,在保持检测精度的同时减少模型大小和对计算资源需求。首先,通过正则化技术进行稀疏训练,调整学习率和稀疏比例因子,在几乎不损失检测精度的同时,实现模型权重的高度稀疏化。其次,通过模型剪枝技术,筛选剪枝效率低的网络通道,消减冗余,加快模型检测速度。最后,采用知识蒸馏技术解决剪枝可能引起的精度下降问题。通过设定不同的剪枝率和蒸馏温度,并进行消融实验分析,确定最优剪枝率和蒸馏温度。与轻量化模型进行对比分析,证明了改进YOLOv7模型的有效性。3.将算法部署在边缘计算网关上,实现对检测任务的本地处理,有效克服了采用云计算时数据传输和处理延迟的问题。在Jetson AGX Xavier嵌入式平台上,进一步优化模型的推理性能。采用Tensor RT推理框架转化优化后的YOLOv7模型,提高推理效率和检测速度,并在实际充电站环境下进行测试和评估。系统部署AI烟火检测摄像机,实现对充电站的烟火监测与告警。实验结果证明改进后的YOLOv7模型在边缘网关上检测帧率达48FPS,能够满足实时监控的需求。此外,构建直观的充电站运营平台智能监控界面,对非新能源车辆占用充电车位的情况进行监控和提醒,提高充电站的服务效率和用户体验。

关键词： YOLOv7 注意力机制知识蒸馏边缘计算

基于快速随机模型预测控制的网联混合车队生态驾驶策略研究

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汽车工程 2024年第9期46卷 1587-1599,1607页

作者：钱立军陈健赵丰陈欣宇宣亮合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 中国人民解放军32381部队北京100070

为解决网联汽车由于驾驶员误差存在导致的速度轨迹偏移问题,本文提出一种实时的考虑驾驶员误差的网联混合车队生态驾驶策略。首先通过实车试验采集不同驾驶员的驾驶员误差数据,建立基于马尔可夫链的驾驶员误差模型,用于预测未来一段时... 详细信息

为解决网联汽车由于驾驶员误差存在导致的速度轨迹偏移问题,本文提出一种实时的考虑驾驶员误差的网联混合车队生态驾驶策略。首先通过实车试验采集不同驾驶员的驾驶员误差数据,建立基于马尔可夫链的驾驶员误差模型,用于预测未来一段时间的驾驶员误差。然后以最小化整个车队的燃油消耗为优化目标,将车队速度轨迹优化问题描述为一个最优控制问题,采用快速随机模型预测控制(fast stochastic model predictive control,FSMPC)算法求解车队中网联汽车的最优速度轨迹。仿真和智能网联微缩车试验结果表明,相比于传统的基于快速模型预测控制(fast model predictive control,FMPC)的生态驾驶策略,本文所提出的生态驾驶策略能够有效减小车辆的速度轨迹偏移,并降低整个车队的燃油消耗,且满足实时性要求。

关键词：网联汽车驾驶员误差快速随机模型预测控制混合车队

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中医药题材纪录片中传统文化表达研究

中医药题材纪录片中传统文化表达研究

作者：陈欣雨山东师范大学

学位级别：硕士

中医药文化是中华传统文化的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。中医药题材纪录片作为中医药文化传播的重要载体,它不仅仅是对传统文化的记录,更是对社会文化现象的解读。因此,在“文化强国”战略和新冠疫情背景的影响下,以中医药题材... 详细信息

中医药文化是中华传统文化的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。中医药题材纪录片作为中医药文化传播的重要载体,它不仅仅是对传统文化的记录,更是对社会文化现象的解读。因此,在“文化强国”战略和新冠疫情背景的影响下,以中医药题材纪录片中传统文化的创作表达手法为研究内容,对中医药文化的传播和发展具有较高的社会意义和实践价值。论文以中医药题材纪录片为研究对象,结合优秀案例和自己的创作实践作品《走进中医》,基于陌生化理论、符号学等理论方法,运用文献研究法、案例分析法等多种方法,从该题材纪录片的主题内容、叙事建构以及影像呈现等方面探讨中医药题材纪录片中传统文化的表达方法。本文共分为五个部分:第一章对中医药题材纪录片与中医药传统文化内涵进行理论溯源,对核心概念进行界定,并思考中医药题材纪录片中传统文化与影像表达之间的关联,介绍与本题目相关的理论基础。第二章重点解读了中医药题材纪录片中传统文化的价值:首先,从社会角度出发,该类型纪录片可以凝聚思想共识,推动社会的发展,并在一定程度上促进文化的交流,其次,从文化角度切入,该题材纪录片中所蕴含的发展观、辨证论治思想以及仁和精诚等传统文化内容可以加强思想文化建设,重构时代精神,铸就良好的社会风气。第三章围绕中医药题材纪录片主题和关涉主体,探析该类型纪录片中主题的多样性,并以“近”“奇”“趣”作为研究点,展现与生活密切相关的中医养生理念、中医传承文化以及生动有趣的中医药故事,创作题材的挖掘和探索容易引起观众对传统文化现象的关注,实现创作意图。第四章聚焦中医药题材纪录片中传统文化的叙事表达手法,分别从叙事技巧、叙事结构以及叙事手法出发对该题材纪录片进行探讨。人格化叙事技巧塑造中医药人的传承形象,散文化叙事结构突出中医药发展史,陌生化叙事手法重构中医药叙事时空。第五章主要从视听语言方面对中医药题材纪录片进行探析,从声音、符号以及画面三部分展开研究。共情式影像声音打造沉浸式中医体验,中国风式影像呈现中医药影像世界,中医药文化符号展现传统文化底蕴。最后,结合创作实践对文本进行分析,总结中医药题材纪录片在传统文化表达方面的创作策略,并展望该类型纪录片在传统文化表达方面的发展趋势。

关键词：中医药题材纪录片传统文化主题挖掘叙事建构影像呈现

数字经济与制造业高质量发展耦合协调测度与影响因素研究

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数字经济与制造业高质量发展耦合协调测度与影响因素研究

作者：陈欣欣南昌大学

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基于B掺杂的g-C3N4及碳量子点（CQDs）的光催化剂的设计、制备和性能研究

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作者：陈欣欣安徽理工大学

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应用群落生态学方法的发达地区乡村土地覆被格局与动态研究

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地球信息科学学报 2024年第5期26卷 1315-1334页

作者：程东亚张小林李红波陈欣蔚南京师范大学地理科学学院南京210023

以新的视角解析土地覆被变化特征,对深入认识土地覆被具有重要价值。本文以群落生态学相关理论和方法为基础,构建了其在土地覆被/土地利用中的研究框架。基于该研究框架,本文以江苏镇江句容市乡村地区为研究区,解析了研究区2000—2020... 详细信息

以新的视角解析土地覆被变化特征,对深入认识土地覆被具有重要价值。本文以群落生态学相关理论和方法为基础,构建了其在土地覆被/土地利用中的研究框架。基于该研究框架,本文以江苏镇江句容市乡村地区为研究区,解析了研究区2000—2020年土地覆被变化与动态过程。研究结果认为:①土地覆被整体由具体的土地覆被类型组成,可以从边界性、集合性、交互性3个角度认识和理解土地覆被,不同土地覆被类型相互作用可以通过生态位、生态位分化、竞争等角度认识和理解;②研究区土地覆被整体变化来看:2000—2020年等级-多度表现为相似的趋势,期间土地覆被香农-维纳指数上升。1 km×1 km土地覆被空间自相关结果来看:2000—2020年研究区土地覆被丰富度高-高(High-High)类型分布有减少趋势,北部乡村最大优势度低-低(Low-Low)类型分布相对较多,同时北部乡村香农-维纳指数高-高(High-High)类型分布也相对较多;③群落生态学研究方法在未来土地覆被/土地利用研究中的作用:等级-多度可以反映土地覆被/土地利用主导类型,丰富度采用小单元观测可以反映土地覆被/土地利用种类数量空间差异,优势度可以反映某种土地覆被/土地利用类型的地位和作用,香农-维纳指数可以反映土地覆被/土地利用综合多样性和复杂性。本研究结果能为土地覆被/土地利用研究提供一种新的研究范式和思路,也能为发达地区乡村发展提供参考和启示。

关键词：土地覆被群落生态学等级-多度丰富度优势度香农-维纳指数格局动态乡村发达地区

信息生态视角下微博舆情反转事件的演化传播研究

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信息生态视角下微博舆情反转事件的演化传播研究

作者：陈欣欣扬州大学

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传染病检测样本转运的多物流无人机路径规划

数学的实践与认识 2024年

作者：邱瑞江键忠丁宇陈欣四川大学商学院南京财经大学管理科学与工程学院

针对传染病检测样本转运的多物流无人机路径规划问题,在刻画了完整的基于无人机的传染病检测样本转运流程的基础上,建立以总成本最小的无人机路径优化模型.针对所建立的模型,设计基于模糊逻辑控制与邻域搜索的遗传算法进行求解.结果表... 详细信息

针对传染病检测样本转运的多物流无人机路径规划问题,在刻画了完整的基于无人机的传染病检测样本转运流程的基础上,建立以总成本最小的无人机路径优化模型.针对所建立的模型,设计基于模糊逻辑控制与邻域搜索的遗传算法进行求解.结果表明无人机任务主要根据需求点距离远近及密集程度进行分配,且每架无人机的配送任务均满足约束限制.进一步开展了参数分析,发现最大电池容量和最小剩余电量限制是影响总成本的重要因素,两者的变化会引起传染病检测样本转运所需无人机数量的变化,并导致总成本的大幅变化.研究成果可为解决传染病检测样本转运问题提供新思路,并为相关物流企业的决策提供理论依据.

关键词：传染病检测样本转运无人机路径优化模型遗传算法