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基于飞行学员脑MRI数据的识别模型研究

基于飞行学员脑MRI数据的识别模型研究

作者：刘孟轩中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

民航业对飞行员的需求逐年增加,但是当前飞行学员的选拔流程成本较高,如果能够提前筛选出更有天赋的学员,则能够在一定程度上减少培训成本以及学员的时间损失。针对飞行学员的脑部研究将有助于理解该群体大脑活动模式,从而为飞行学员的... 详细信息

民航业对飞行员的需求逐年增加,但是当前飞行学员的选拔流程成本较高,如果能够提前筛选出更有天赋的学员,则能够在一定程度上减少培训成本以及学员的时间损失。针对飞行学员的脑部研究将有助于理解该群体大脑活动模式,从而为飞行学员的选拔和训练提供改进的参考。磁共振成像(MRI)是有效的大脑研究工具,具有成像效果好、无电离辐射的优势。当前使用MRI技术在飞行员领域已经有相当数量的研究并且取得了相应的结果,但是在应用层面还缺乏使用机器学习的研究。本研究选择飞行学员的脑部MRI数据作为研究对象,使用机器学习方法建立可以有效识别飞行学员的模型,将为飞行学员的培养和后续研究提供参考。本文基于当前研究背景,主要研究内容与贡献如下如下:(1)总共招募了79名在校的大四学生参与了MRI扫描,其中40人为已经完成至少235小时飞行训练的飞行学员,其余39人为地面专业的普通学生。随后对采集数据进行了预处理并提取了低频振幅(ALFF)、局部一致性(ReHo)、功能连接(FC)三种特征。之后进行了不同模型的建立流程,包括建立模型、结果评估的全部流程。使用所提取到的特征数据对特征筛选算法与机器学习模型的组合进行训练与预测,并且对模型间的性能评估。最后对实验结果的对比与讨论。本研究进行了3种生理指标、4种特征筛选算法、以及6种机器学习模型在进行了在3个维度层面的探索,总计计算了3×4×6=72种组合的结果。结果显示,在生理指标层面,只有功能连接能够较好地反映飞行学员的大脑变化。最终使用基于弹性网络进行特征筛选的全连接神经网络(FCNN)与支持向量机(SVM)获得了最高82.56%和81.82%的准确率与0.86和0.88的曲线下面积,效果最好,二者之间的评估性能没有统计学意义的差异。该结果填补了针对健康职业人群研究中在算法领域上的部分空缺。(2)对算法和模型做出了进一步的分析,其中弹性网络在L1正则化占比为1时取得了最高的准确率,相当于只使用最小绝对收缩选择算子(LASSO)算法,该算法特点为容易产生稀疏选择以对抗过拟合。在分类器模型中FCNN在层数为2时取得了最好的预测结果。而当前在机器学习领域应用广泛的卷积神经网络(CNN)在所有的分类器模型中效果最差,不如传统的机器学习模型。以上结果均说明在该研究中容易产生过拟合,因此相对简单的传统机器学习模型更加适用。该分析解释了以上算法和模型对预测性能的影响原因。(3)研究分析了最佳模型的权重信息,基于该权重结果分析并总结了占有高权重的脑区的功能,并且分析和讨论了这些脑区所处的脑网络。之后使用NBS对被试者的功能连接数据进行统计分析,对比并讨论了机器学习与统计方法的结果。通过对最佳模型进行权重分析能够从有别于统计方法的角度发现飞行学员与普通人之间的大脑差异之处以及对应的程度。本研究发现,模型选取的特征中对应主要负责感知与运动功能的脑区有较高的权重。模型中的权重集中在感觉运动网络(somatomotor network,SMN)与默认模式网络(default mode network,DMN),分别占所有权重的25.62%和25.27%。这表明飞行学员在长期的飞行训练中运动能力和反应能力增强。这些结果揭示了飞行学员大脑变化的特点,并且在相当程度上与先前的研究相符合。该结果将有助于根据脑区的功能指导飞行学院安排和规划训练科目的重点,并且为后续的研究提供理论基础。

关键词：飞行学员磁共振成像功能连接机器学习

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含有阻尼颗粒的零频防舞器试验研究

高电压技术 2024年第4期50卷 1518-1525页

作者：赵彬李孟轩刘彬朱宽军司佳钧中国电力科学研究院有限公司国网舞动预测预警分中心北京100055

针对现阶段舞动防治的实际需求,以及传统防舞装置存在的不足,提出了一种基于非线性能量槽技术设计,并含有阻尼颗粒的零频防舞器,加工了多套样机用于开展试验研究。首先利用试验室内振动台、140 m试验导线,基于受迫振动试验方法,验证零... 详细信息

针对现阶段舞动防治的实际需求,以及传统防舞装置存在的不足,提出了一种基于非线性能量槽技术设计,并含有阻尼颗粒的零频防舞器,加工了多套样机用于开展试验研究。首先利用试验室内振动台、140 m试验导线,基于受迫振动试验方法,验证零频防舞器的阻尼和减振效果;再利用户外真型试验线路,进行长期跟踪监测分析对比,验证该装置实际防舞效果。试验结论表明,在舞动常见的0.1~2 Hz频率范围内,该防舞器在增大阻尼、抑制振幅方面有着较为显著的效果。在实际线路上加装该装置后,可有效提升架空导线防舞、抑舞能力,从而达到保护导线和金具、延长使用寿命的目的。

关键词：输电线路覆冰舞动舞动防治防舞装置非线性能量槽

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联合注意力机制和多尺度特征的图像语义分割网络

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：张蕊刘孟轩孟晓曼武益超华北水利水电大学信息工程学院中国联合网络通信有限公司郑州市分公司

针对卷积神经网络在图像语义分割时存在部分语义信息丢失、边界定位精度较低等问题，构建了联合注意力机制和多尺度特征的卷积神经网络. 首先基于注意力机制将网络提取到的多尺度特征进行加权融合，然后采用扩张卷积和全局平均池化聚... 详细信息

针对卷积神经网络在图像语义分割时存在部分语义信息丢失、边界定位精度较低等问题，构建了联合注意力机制和多尺度特征的卷积神经网络. 首先基于注意力机制将网络提取到的多尺度特征进行加权融合，然后采用扩张卷积和全局平均池化聚合多尺度目标信息，最后采用边界精细粒度特征提取模块对分割边界进行优化. 在多尺度PASCAL VOC2012和高分辨率Cityscapes数据集上的实验结果表明，所提网络的分割效果显著优于骨干网络ResNet-101，平均交并比分别提高了12.2%和9.3%.

关键词：语义分割注意力机制多尺度特征卷积神经网络

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采用EVA的晨光文具业绩评价

财富时代 2024年第2期 87-89页

作者：孟轩河北经贸大学

在经济全球化的大背景下,企业发展面临着激烈的市场竞争。如何完善企业业绩评价体系助力企业提升竞争实力尤为重要。笔者首先阐述传统业绩评价体系存在的问题并引出采用EVA构建业绩评价体系的优势,其次根据晨光文具2017-2021年的财务报...

在经济全球化的大背景下,企业发展面临着激烈的市场竞争。如何完善企业业绩评价体系助力企业提升竞争实力尤为重要。笔者首先阐述传统业绩评价体系存在的问题并引出采用EVA构建业绩评价体系的优势,其次根据晨光文具2017-2021年的财务报表相关数据计算EVA值,在EVA值与传统业绩评价指标的对比分析中凸显出采用EVA进行业绩评价的优越性。最后,针对晨光文具如何运用EVA业绩评价体系提出建议。

关键词：

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飞机尾喷流对舰面温度场影响仿真分析

空气动力学学报 2024年

作者：程健慧王霄沈天荣许保成孟轩沈阳飞机设计研究所

本文针对舰载飞机舰面起飞过程中尾喷流冲击偏流板形成的回流温度场和偏流板板后的温升情况开展了仿真计算和参数影响规律研究。首先，设计了一个双发大推力的舰载机模型，并通过跟台架试验结果对比，验证了采用k-ε湍流模型的计算流体... 详细信息

本文针对舰载飞机舰面起飞过程中尾喷流冲击偏流板形成的回流温度场和偏流板板后的温升情况开展了仿真计算和参数影响规律研究。首先，设计了一个双发大推力的舰载机模型，并通过跟台架试验结果对比，验证了采用k-ε湍流模型的计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）方法对喷流速度场和回流速度场模拟的准确性。然后，通过控制变量的方法研究了喷管轴线角度、喷管间距、喷管扩张比对进气道出口温度畸变强度和偏流板后温度场的影响规律，发现：适当增加喷管轴线上翘角度或者是增加喷管间距可以有效抑制进气道吸入高温回流、降低板后舰面温度场极值，当双发喷管间距增加到3倍喷管喉道直径时进气道出口温升几乎为0。最后，从偏流板的改进设计出发，在不增加舰面额外设备的前提下，研究了偏流板表面横向开槽对偏流板引射能力的影响，结果表明偏流板表面横向开槽可以增强尾喷流的周向引射能力，有效降低回流温度场的强度。

关键词：舰载飞机偏流板尾喷流温度畸变强度流动控制

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微胶囊技术在功能纺织品领域的应用研究进展

针织工业 2024年第5期 85-89页

作者：要彬李孟轩天津师范大学美术与设计学院天津300387

利用微胶囊技术可以获得具有较好舒适性和耐久性,同时具有多种功能的功能纺织品,是提升纺织品科技含量、提高纺织品附加价值的有效手段。文章主要从功能微胶囊制备和微胶囊强化功能织物的开发两个方面,总结了近年来微胶囊技术在功能织... 详细信息

利用微胶囊技术可以获得具有较好舒适性和耐久性,同时具有多种功能的功能纺织品,是提升纺织品科技含量、提高纺织品附加价值的有效手段。文章主要从功能微胶囊制备和微胶囊强化功能织物的开发两个方面,总结了近年来微胶囊技术在功能织物领域的应用成果,介绍了蓄热调温、芳香保健、变色指示3种常见的功能微胶囊以及微胶囊强化功能织物的研究成果。并根据其未来发展趋势,提出研究重点应放在集成型、复合型微胶囊功能纺织品开发方面的建议。

关键词：微胶囊功能纺织品功能整理研究进展

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不同酸碱性稀释液联合一水肌酸对猪X Y精子分离效果的研究

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畜牧兽医学报 2024年

作者：胡冰艳刘起昊曹超越李孟轩庞卫军西北农林科技大学动物科技学院陕西省动物遗传育种与繁殖重点实验室

旨在探究调整猪精液稀释液酸碱性联合一水肌酸（ceatine monohydrate， CMH）对猪X Y精子的分离效果。本研究使用8头2～4岁健康的杜洛克公猪采集精液，通过调整精液稀释液Beltsville（BTS）的pH，使用精子计算机辅助分析系统（CASA）检... 详细信息

旨在探究调整猪精液稀释液酸碱性联合一水肌酸（ceatine monohydrate， CMH）对猪X Y精子的分离效果。本研究使用8头2～4岁健康的杜洛克公猪采集精液，通过调整精液稀释液Beltsville（BTS）的pH，使用精子计算机辅助分析系统（CASA）检测精子活率和运动轨迹确定X Y精子分选体系最适pH，利用CASA检测精子运动性能确定一水肌酸最适添加浓度。通过免疫荧光染色和流式细胞术评估X Y精子分选效果，利用荧光标记法、精子活性氧MitoSOX Red染色等方法检测精子顶体、质膜完整性、活性氧含量等精子质量指标。结果表明，当稀释液pH为6.4和7.1时，孵育60 min对精子活率无影响（P＞0.05），上层精子前向性运动占比极显著高于下层（P＜0.01）。稀释液中添加750 μmol·L-1一水肌酸孵育60 min时显著提高了精子活力、直线运动速率、曲线运动速率和摆动性（P＜0.05）。使用酸性稀释液联合一水肌酸分选猪X Y精子，分选后上层精液X精子占比达63.32%；碱性稀释液联合一水肌酸分选猪X Y精子，分选后上层精液Y精子占比达到67.19%。进一步研究发现，分选后顶体完整性、质膜完整性和ROS水平同对照组相比无显著差异（P＞0.05），ATP水平、线粒体膜电位和运动性能显著高于对照组（P＜0.05）。综上，本研究通过调整稀释液酸碱性并联合一水肌酸建立了一种简便、价廉和快捷的猪X Y精子分选体系，该方法不影响分选后精子质量并提高精子运动性能，进一步为猪性控精液新技术研发提供试验依据。

关键词：猪精子酸碱性稀释液一水肌酸性控精液 X Y精子分选

地基设计和岩土工程勘察过程中常见问题及对策分析

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建筑与装饰 2024年第6期 19-21页

作者：孟轩青岛信达工程管理有限公司山东青岛 266000

地基设计与岩土工程勘察环节是建筑工程施工阶段的重点工作,直接影响整体建筑工程的安全性,因此,完善地基设计与岩土工程勘察环节对于保障建筑工程的安全性存在十分重要的积极作用.基于此,本文主要阐述了地基设计与岩土工程勘察的概念... 详细信息

地基设计与岩土工程勘察环节是建筑工程施工阶段的重点工作,直接影响整体建筑工程的安全性,因此,完善地基设计与岩土工程勘察环节对于保障建筑工程的安全性存在十分重要的积极作用.基于此,本文主要阐述了地基设计与岩土工程勘察的概念与重要性,剖析了现阶段建筑工程中地基设计和岩土工程勘察环节所存在的问题,研究了相应的解决措施,以期为相关人员提供参考.

关键词：地基设计岩土勘察常见问题对策

来源：博看期刊评论

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“倔强”母亲背后的爱

琴童 2024年第1期 4-5页

作者：孟轩正霍林郭勒市第二小学五年二班

大家好，我是孟轩正。我的母亲名叫姚雨含。她自幼学习钢琴，是中国音乐学院的钢琴高级注册教师，也是全国社会艺术水平考级钢琴专业的考官。目前，我正在学习小提琴。我的老师王兴宇从小跟随他的祖父——天津音乐学院管弦系主任、小提...

大家好，我是孟轩正。我的母亲名叫姚雨含。她自幼学习钢琴，是中国音乐学院的钢琴高级注册教师，也是全国社会艺术水平考级钢琴专业的考官。目前，我正在学习小提琴。我的老师王兴宇从小跟随他的祖父——天津音乐学院管弦系主任、小提琴教授王鹏学习小提琴和钢琴。他曾为卞祖善、滕矢初、李玉宁等著名指挥担任过排练指挥，并作为交响乐团的团长指挥过多场大型交响乐及合唱演出。可以说，从开始学琴起，我就接受了高规格的专业化训练。然而，我的学琴之路比大多数琴童更为曲折。

关键词：