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单室空气阴极微生物燃料电池性能优化基础研究

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单室空气阴极微生物燃料电池性能优化基础研究

作者：陈禧华南理工大学

学位级别：硕士

微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物氧化有机底物同时产生电流,将化学能转化为电能的新兴技术。本研究以单室空气阴极微生物燃料电池为基础,从结构优化、阳极材料改性以及串联中的电压反转三方面对微生物燃料电池进行优化,为微生物燃... 详细信息

微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物氧化有机底物同时产生电流,将化学能转化为电能的新兴技术。本研究以单室空气阴极微生物燃料电池为基础,从结构优化、阳极材料改性以及串联中的电压反转三方面对微生物燃料电池进行优化,为微生物燃料电池产电性能的提高提供基础依据,以推动微生物燃料电池技术在废水处理领域的应用。取得的主要成果有: (1)通过构建分节螺丝连接构型SMFC-1和连体卡槽式构型SMFC-2两种不同构型的单室空气阴极MFC,度量了输出电压、内阻及漏水或水分损失三个因素,对其性能进行比较。结果表明,SMFC-2构型在组装及操作的简便性、防漏性能和产电性能都优于SMFC-1。SMFC-2构型的1cm-6cm等6个不同电极间距MFC实验结果表明,2cm电极间距的MFC输出电压最高,周期性最为明显,电极间距5cm的MFC性能为次优。 (2)以活性碳纤维毡(ACF)为基础,分别采用未处理的、经HNO3改性和经EDA改性的三种ACF材料作为阳极构建并启动运行MFC-AT(未改性的阳极)、MFC-A(HNO3改性阳极)和MFC-N(EDA改性阳极)。结果表明,MFC-A和MFC-N的启动时间分别比MFC-AT缩短了45%和51%。未改性ACF阳极的MFC-AT最大功率密度为1304mW/m,而MFC-A和MFC-N的最大功率密度分别达到了2066mW/m和1641mW/m。MFC-N、MFC-A的最大功率功率密度比MFC-AT(对照)分别高出25%和58%。SEM和XPS的分析结果表明,改性阳极MFC产电性能的提高是由于阳极表面官能团的改变引起的,使得微生物更容易附着在阳极上,并提高了电子传递性能。 (3)通过不串联二极管、串联正向二极管和串联反向二极管实验,度量单体电池输出电压和串联电池总电压,考察了串联MFC的电压反转行为。结果表明,不同的串联MFC中均会发生电压反转。串联正向二极管的MFC的电压反转行为与不串联二极管的MFC类似,但是前者仅仅发生在一个周期的结束阶段。当串联反向二极管时,电压反转发生在仅阴极端连接二极管的单体MFC上,而且各单体电池的电压约为其对应的开路电压(0.75 V)。这表明,各个单体电池消耗电子的不平衡性和电极电势的变化是导致电压反转的直接原因。

关键词：微生物燃料电池单室结构优化阳极改性电压反转

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基于卷积码和软判决的图像水印盲检算法

电子技术应用 2007年第1期33卷 142-144页

作者：陈禧重庆大学通信工程学院重庆400030

根据水印系统与通信系统的相似性,借助通信中的卷积码和交织技术可提高盲水印算法的鲁棒性,在DCT域设计并实现了一种适合软判决检测的盲数字水印算法。实验结果表明,该算法对于常见的图像攻击具有很强的鲁棒性,卷积码能有效地提高水印... 详细信息

根据水印系统与通信系统的相似性,借助通信中的卷积码和交织技术可提高盲水印算法的鲁棒性,在DCT域设计并实现了一种适合软判决检测的盲数字水印算法。实验结果表明,该算法对于常见的图像攻击具有很强的鲁棒性,卷积码能有效地提高水印的鲁棒性,同时软判决检测较硬判决检测能进一步提高水印的鲁棒性。

关键词：数字水印卷积码盲检测软判决

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基于瞬态高斯波包的船舶耐波性模型试验研究

中国造船 2020年第2期61卷 43-51页

作者：刘震范佘明王海波陈禧中国船舶及海洋工程设计研究院上海市船舶工程重点实验室上海200011

基于瞬态波(聚焦波)包的船舶耐波性模型试验耗时很短,可以显著提高试验效率。首先在大型拖曳水池模拟满足高斯波谱的不同聚焦波幅的瞬态波包,然后针对一艘钻井船,考虑其迎浪、首斜浪以及横浪状态,在瞬态高斯波包作用下进行耐波性模型试... 详细信息

基于瞬态波(聚焦波)包的船舶耐波性模型试验耗时很短,可以显著提高试验效率。首先在大型拖曳水池模拟满足高斯波谱的不同聚焦波幅的瞬态波包,然后针对一艘钻井船,考虑其迎浪、首斜浪以及横浪状态,在瞬态高斯波包作用下进行耐波性模型试验。研究发现:试验模拟的瞬态高斯波包具有较好的波形和谱形特征;用聚焦波幅适当的瞬态高斯波包获得的钻井船垂荡、纵摇运动及垂荡加速度RAO(response amplitude operator)与规则波及白噪声不规则波的试验结果吻合较好,而且能有效地捕捉RAO曲线的峰值。为了获得合理的RAO,聚焦波幅不宜过大,谱峰周期需与相应的摇荡运动的固有周期相当。这项研究对提高船舶耐波性模型试验的效率具有重要意义。

关键词：瞬态波高斯波包响应幅值算子(RAO) 耐波性模型试验

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低摩擦高耐磨高纯氧化铝陶瓷的制备研究

低摩擦高耐磨高纯氧化铝陶瓷的制备研究

作者：陈禧华中科技大学

学位级别：硕士

高纯AlO陶瓷用于摩擦磨损材料,具有硬度高,耐磨性好、耐高温、耐腐蚀及寿命长等一系列优良性能,本课题以陶瓷导丝器和陶瓷电机轴的应用为研究背景,利用AlO原料来源丰富、价格低廉、机械性能好等特性,制备出了满足项目性能指标的高纯AlO... 详细信息

高纯AlO陶瓷用于摩擦磨损材料,具有硬度高,耐磨性好、耐高温、耐腐蚀及寿命长等一系列优良性能,本课题以陶瓷导丝器和陶瓷电机轴的应用为研究背景,利用AlO原料来源丰富、价格低廉、机械性能好等特性,制备出了满足项目性能指标的高纯AlO陶瓷材料,分析了影响材料综合机械性能的各项因素,探讨了摩擦磨损机理,并建立了材料表面粗糙度和摩擦系数间的关系,对影响材料摩擦磨损性能的因素做了系统研究,特别提到了3GMC(Three Kinds of Grain Microstructure Ceramic)显微结构材料的低摩擦学设计原理。首先研究了成型方式和成型压力对材料力学性能的影响,研究中比较了干压和冷等静压的成型效果,并研究了在干压成型方式下,不同压力对材料性能的影响。研究了两种添加剂体系的AlO陶瓷材料:一种是在烧结过程中形成液相的MgO-SiO-AlO体系的材料,另一种是与AlO基体形成固溶体的ZrO增韧AlO体系的材料。总体看来,后者比前者具有更优异的综合性能,主要是由于ZrO的相变增韧和ZrO粒子的颗粒弥散强化增韧。对影响材料摩擦磨损性能的内因与外因做了系统化研究。就其内因而言,力学性能对材料的摩擦学性能起主导作用,显微结构也是重要影响因素;对外部因素来说,载荷和转速是最重要的影响因素。探讨了两种体系材料的摩擦磨损机理,对MgO-SiO-AlO体系的材料来说,其摩擦磨损机理是磨粒磨损和疲劳磨损;对ZrO增韧AlO体系材料来说,磨损机理主要是磨粒磨损和粘着磨损,且后者比前者的磨损性能好,主要是由于后者材料的力学性能较好,韧性较强,晶粒不易拔出,发生的是轻微磨损。建立了材料表面粗糙度和摩擦系数间的对应关系,指出材料的表面粗糙度越小,摩擦系数越低,并且提到了具有3GMC显微结构的材料摩擦系数低的微观摩擦学设计理念。

关键词：高纯 Al2O3陶瓷成型压力烧结工艺力学性能 ZrO2增韧摩擦磨损

鸭Pax3/7 cDNA序列克隆及表达特性研究

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鸭Pax3/7 cDNA序列克隆及表达特性研究

作者：陈禧四川农业大学

学位级别：硕士

Pax3和Pax7的主要功能是调控肌肉生长发育,在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用。研究发现Pax3和Pax7在功能上有部分重叠,具有互偿作用。以往对Pax3的研究主要侧重于早期肌肉发生过程,对胚胎发育过程以及出生后的... 详细信息

Pax3和Pax7的主要功能是调控肌肉生长发育,在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用。研究发现Pax3和Pax7在功能上有部分重叠,具有互偿作用。以往对Pax3的研究主要侧重于早期肌肉发生过程,对胚胎发育过程以及出生后的研究较少;而对Pax7的研究则侧重于出生后。在水禽中,Pax3和Pax7在胚胎和生后肌肉发育中表达模式还未见报道,其是否具有功能重叠,是否对Myf5、MyoD具有调控作用亦未见报道。因此,本试验以北京鸭为研究对象,通过克隆Pax3和Pax7基因mRNA序列,并利用实时荧光定量法对Pax3、Pax7和MyoD基因在30日龄鸭13个组织的相对表达量进行检测,研究Pax3、Pax7和MyoD基因组织差异表达特征;并以北京鸭胚胎不同发育阶段及出雏后的胸肌和腿肌为试验对象,研究骨骼肌中Pax3、Pax7、MyoD和Myf5基因的发育性表达规律。同时使用Pax3的表达抑制剂Forskolin处理鸭胚成肌细胞,抑制Pax3基因表达,研究Pax3对下游基因的调控及对Pax7基因表达的影响,主要研究结果如下：1.通过RACE方法克隆北京鸭Pax3和Pax7基因mRNA序列,其中Pax3CDS区长1,449bp,编码482个氨基酸;Pax7CDS区长1,512bp,编码503个氨基酸。不同物种间Pax3和Pax7相似性比对结果表明Pax3和Pax7基因在物种间高度保守。2.生物信息学分析表明：北京鸭Pax3和Pax7蛋白均具有成对域(PD)、同源域(HD)和‘'Paired bos protein7"家族域,三个结构域在物种间高度保守;蛋白质二级结构预测发现北京鸭Pax3和Pax7蛋白质中含有多种修饰位点。3.组织表达谱结果显示,30日龄北京鸭Pax3、Pax7和MyoD基因在不同组织中表达水平差异显著(p<0.05),且存在性别差异。在被检的13个组织中,Pax7的表达水平显著高于Pax3(p<0.05)。在鸭胸肌、心脏、脾脏和脑中发现Pax3、Pax7与MyoD表达具有显著的相关关系(p<0.05)4.通过荧光定量检测了北京鸭Pax3、Pax7、MyoD和Myf5基因在胚胎期以及出生后胸肌和腿肌中的发育表达模式,结果表明北京鸭胚胎期Pax3在胸肌和腿肌中具有相似的表达模式;但Pax7在胸肌和腿肌中的表达模式完全不同;而MyoD和Myf5在胚胎期表达模式也存在差异,但在特定时间段中与Pax3和Pax7的表达模式具有相似性。在出生后,这四个基因在公鸭胸肌和腿肌中具有相似的表达模式;在母鸭中亦如此,但基因间表达水平的变化幅度差异较大。5.采用Forskolin抑制鸭胚成肌细胞Pax3的表达,能同时显著降低Pax3和Pax7的表达水平,并使MyoD和Myf5的表达高峰推迟,暗示了在鸭成肌细胞中Pax3和Pax7正向调控MyoD和Myf5的表达。

关键词：组织表达发育表达骨骼肌成肌细胞

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基于MPEG-4的视频数字水印算法研究

基于MPEG-4的视频数字水印算法研究

作者：陈禧重庆大学

学位级别：硕士

随着现代计算机技术和互联网技术的发展,多媒体数字作品的获取、复制和传播变得越来越容易,使得多媒体数字作品的版权日益受到严重威胁,极大地损害了作品所有者的经济利益,因此多媒体知识版权保护已经成为一个亟待解决的问题。数字水印... 详细信息

随着现代计算机技术和互联网技术的发展,多媒体数字作品的获取、复制和传播变得越来越容易,使得多媒体数字作品的版权日益受到严重威胁,极大地损害了作品所有者的经济利益,因此多媒体知识版权保护已经成为一个亟待解决的问题。数字水印技术作为一种新的解决版权保护问题的有效途径,近年来已成为信息安全领域的研究热点。数字水印技术是在不影响数字作品使用质量的前提下,在数字作品中嵌入不可见的秘密信息来达到对数字作品的保护,它一般具备不可见性、鲁棒性及安全性三个基本特征。在各种数字水印技术中,视频数字水印技术由于其自身的研究价值和潜在的经济利益而倍受各国学者的关注。然而相对于静止图像水印技术,视频水印技术的发展相对滞后。本文系统地综述了数字水印技术的基本概念、框架和应用领域,介绍视频水印技术的特殊性和国内外研究现状,对视频水印技术的分类、特殊性和评价基准做了详尽介绍。在此基础上重点研究基于MPEG-4的视频数字水印算法及其相关问题,主要研究工作如下:①针对本文所采用的Toral置乱方法,详细推导了其变换周期,给出了一种计算Toral变换周期的简便算法,并在VC++6.0环境下采用C语言实现了该算法。②针对目前基于纠错码水印技术不能兼顾盲检测和软判决译码的不足,提出了一种适合软判决译码的盲水印算法。论文首先在图像中验证了算法的有效性,并从理论和实验两方面讨论了算法中量化步长的取值范围。然后结合MPEG-4标准的具体情况,将所提出的算法嵌入到MPEG-4视频编解码器中。实验结果表明纠错码能较好的提高水印的鲁棒性,而软判决译码较硬判决译码能进一步提高水印的鲁棒性,同时本文算法还能很好地满足实时性的要求。③在VC++ 6.0集成开发环境下,采用C/C++和MFC开发了一款基于本文算法的水印嵌入/检测(提取)软件。

关键词：视频水印 MPEG-4 软判决盲检测 Toral置乱

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少年儿童校外教育改革刍议

教育评论 1989年第6期 37-39页

作者：林锋陈禧

在一个时期里,我们对德育工作缺乏理论与实践的认真研究,因而在以少年宫活动为主体的校外教育中,未能坚持面向学校、面向全体少年儿童、面向少先队,"全面发展"被肢解,校外教育片面强调"培养能力、发展智力",竞技、竞赛、展览、演出相当... 详细信息

在一个时期里,我们对德育工作缺乏理论与实践的认真研究,因而在以少年宫活动为主体的校外教育中,未能坚持面向学校、面向全体少年儿童、面向少先队,"全面发展"被肢解,校外教育片面强调"培养能力、发展智力",竞技、竞赛、展览、演出相当频繁。有些单位把主要精力都花在应酬上,出现"办班化","公园化"、娱乐化"、商品化",从而偏离了校外教育的根本任务,给人一种误解,似乎校外教育等于"文化游乐,办班学技"。辅导教师无所适从,德育工作也受到削弱。少年儿童的校外教育是整个社会主义教育体系的重要组成部分。校外教育理论是一门新的学科。有它的特点、规律、任务和方法。

关键词：少年儿童校外教育机构德育工作根本任务理论与实践少年宫重要组成部分面向全体社会主义教育体系培养能力

基于深度学习的中文医疗社区答案选择算法研究

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基于深度学习的中文医疗社区答案选择算法研究

作者：陈禧琛广东工业大学

学位级别：硕士

近年来,国内的在线医疗社区愈来愈活跃,一方面是因为传统门诊存在医疗资源分配不均匀造成拥挤的问题以及病患存在距离和时间上的限制,另一方面是因为新冠疫情下网上问诊既能缓解医院线下接诊的压力、向患者提供专业的医疗服务,还可以减... 详细信息

近年来,国内的在线医疗社区愈来愈活跃,一方面是因为传统门诊存在医疗资源分配不均匀造成拥挤的问题以及病患存在距离和时间上的限制,另一方面是因为新冠疫情下网上问诊既能缓解医院线下接诊的压力、向患者提供专业的医疗服务,还可以减少新冠病毒的交叉感染。但现有的医疗问答更多是以人工回答的方式,因此开发一个自动医疗问答系统能够有效地减少医生的工作量和缓解医疗资源的不平衡。而答案选择作为问答系统的关键组成部分之一,对答案选择算法的研究工作决定了自动问答系统最终输出的答案质量。本文首先阐述中文医疗社区答案选择算法的研究背景及意义,从基于特征工程的传统算法、纯深度神经网络算法、基于注意力机制的深度神经网络算法这三个方面对答案选择任务的研究现状展开详细分析,指出现有的答案选择模型存在的问题,并提出相应的解决方案。本文的主要贡献为:(1)针对中文医疗问答数据包含大量的专业术语,如何处理和表示这些医疗术语,让模型能更充分利用到中文文本中丰富的语义信息的问题。本文提出一种面向中文文本的语义特征信息提取方法。该方法先使用了由Word2Vec预训练得到的字向量对问答文本进行表征,字向量包含一定的语义信息,并且减少未登录词的出现概率、降低内存消耗。接着使用双向门控循环单元分别对问题和答案的字表征向量进行上下文编码,对汉字周围的上下文进行建模。然后使用多尺度卷积神经网络分别提取问题和答案在不同尺度上的语义特征信息,通过多尺度的卷积核在文本上的窗口滑动,可以从字、词、短语等多个不同的尺度进行语义特征挖掘。通过对比实验和消融实验证明了在上述模块的作用下能够从中文文本中提取有用的语义信息用于答案选择任务,提高模型的性能表现。(2)针对特定领域下的中文医疗问答场景,即当答案池由同一个医疗主题(例如:癫痫)采样组成,现有模型在对问题和答案的处理上存在“过度池化”的问题。本文提出的多尺度互注意力融合网络(MCFN)在互注意力融合模块中首先使用了互注意力机制对问题和答案之间的交互关系进行建模生成注意力信息,让模型可以同时重点关注问题和答案中有意义的文本内容。接着使用语义残差融合机制根据三种不同的对比操作对语义特征信息和注意力信息进行融合。在互注意力融合模块的作用下,MCFN在进行答案选择的时候,会根据问题和答案之间的交互信息去同时关注问题和答案文本中重要的文本信息,同时为了防止互注意力机制重点关注到与主题有关的文本内容,语义残差融合机制再次引入了之前提取的语义特征信息,使得模型可以关注到一些与主题无关但是比较重要的文本内容。通过对比实验和消融实验证明了互注意力融合模块使得MCFN可以很好地缓解“过度池化”问题。(3)针对Word2Vec无法根据具体上下文对词向量进行调整的问题,本文提出一种基于互注意力融合机制的BERT答案选择算法(BERT-CF)。BERT-CF使用BERT实现动态调整词向量的功能,并利用BERT预训练得到的先验知识和较强的表征能力。而互注意力融合机制使得BERT-CF在特定领域的答案选择任务中可以关注到除了自身或者非主题相关的其他重要文本信息。通过对比实验说明了BERT-CF在答案选择任务中突出的性能表现。为了验证模型的有效性,本文除了使用公开的中文医疗问答数据集c Med QA v1.0和v2.0,还构建了特定领域下的中文医疗问答数据集(中文癫痫问答数据集)。由实验结果可知,本文提出的MCFN和BERT-CF在三个数据集上的性能表现都超过了基准方法,并且超过在公开的中文医疗问答数据集c Med QA v1.0和v2.0上性能表现最好的模型。

关键词：答案选择中文自然语言处理深度学习注意力机制

7-20岁学生三种灵敏素质测试方法的比较研究

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7-20岁学生三种灵敏素质测试方法的比较研究

作者：陈禧云南师范大学

学位级别：硕士

灵敏素质是人体生存活动不可或缺的身体能力,良好的灵敏性有助于更快地掌握技术动作,更快、更准确、更协调地完成技术动作。在高水平的体育竞赛中,灵敏素质的好坏直接影响运动员的运动成绩。国内关于灵敏素质的研究比较匮乏,学生灵敏素... 详细信息

灵敏素质是人体生存活动不可或缺的身体能力,良好的灵敏性有助于更快地掌握技术动作,更快、更准确、更协调地完成技术动作。在高水平的体育竞赛中,灵敏素质的好坏直接影响运动员的运动成绩。国内关于灵敏素质的研究比较匮乏,学生灵敏素质发展的差异性没有详细的研究,对于灵敏素质发展曲线和敏感期还没有相对统一的标准,灵敏素质测试方法比较的研究也很少有涉及。本文运用文献综述法、测试法和数理统计法,以广州市7-20岁的在校学生作为测试对象,总测试人数992人,男生505人,女生487人,选用伊利诺斯测试、T字测试和六边形测试作为实验的测试方法。探讨男女学生各年龄段的灵敏素质是怎样的差异性关系。总结男女学生灵敏素质发展规律,运用灵敏素质敏感期换算公式,计算出三种测试方法的灵敏素质敏感期。对灵敏素质测试方法进行相关性分析,探讨三种测试方法间含有共同灵敏素质测试的共同成分程度。通过本文的研究,希望能加深对青少年灵敏素质的研究,深入了解灵敏素质发展规律,为人体身体训练以及体育教学有借鉴的价值。探讨灵敏素质的核心成分,加深对灵敏素质的了解,进行灵敏素质测试方法进行相关性的研究,分析三种测试方法之间的关系,为体育教学中对灵敏素质的评价提供依据。通过对数据分析,伊利诺斯测试的结果显示,男女生在7、9、12岁没有显著性差异（P>0.05）,其他的年龄段均有显著性差异,T字测试的男女在8、9、10、14、17岁没有显著性差异（P>0.05）,其他的年龄段均有显著性差异,而六边形测试的男女生只在9、10岁才有显著性差异（P<0.05）,其他年龄段没有显著性差异。伊利诺斯测试的男生灵敏素质敏感期是9-10岁和15-16岁,女生只有15-16岁出现敏感期;T字测试男生灵敏素质的敏感期是7-8岁和17-18岁,女生是7-8岁;六边形测试的男生灵敏素质敏感期是9-10岁和10-11岁,女生的灵敏素质敏感期是8-9岁和12-13岁。三种灵敏素质测试方法均是显著性相关的关系,男生组:伊利诺斯测试与T字测试是中等相关的关系（r=0.501）,共同方差R=0.251,T字测试与六边形测试也是中等相关的关系（r=0.503）,R=0.253,伊利诺斯测试与六边形测试是低等相关的关系（r=0.473）,共同方差R=0.223;女生组:伊利诺斯测试与六边形测试和T字测试与六边形测试都是中等相关的关系（r=0.518、R=0.268,r=0.518、R=0.268）,伊利诺斯测试与T字测试则是低等相关的关系（r=0.356,R=0.126）。以不同年龄段进行相关性分析,三种测试方法有不同的相关性表现。结论:（1）7-20岁男女学生的灵敏素质存在显著性差异。伊利诺斯测试存在显著性差异的年龄段最多,而六边形出现显著性差异的年龄段最少。伊利诺斯测试灵敏素质最为合理。（2）7-20岁男女学生的灵敏素质能力随着年龄增长而提高,但在中学阶段会出现成绩下滑的现象,三种灵敏素质测试方法与其他测试方法的敏感期存在差异,灵敏素质的敏感期主要集中在小学阶段。（3）三种灵敏素质测试方法存在显著性相关,但相关性系数不高,呈低、中等相关的关系。测试方法的共同方差低50%,三种测试方法不存在共性。

关键词：灵敏素质发展差异性敏感期相关性分析测试方法