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病原宏基因组测序生物信息学分析流程的性能验证及结果分析

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中华检验医学杂志 2025年第1期48卷 117-124页

作者：习文肖洋杨尚栋刘哲王方王晓琴西安交通大学第一附属医院检验科西安710061

目的初步建立一种临床实验室病原宏基因组测序(mNGS)生物信息学分析流程的性能验证方案。方法模拟三类数据集,其中CatⅠ数据集(包括CatⅠA和CatⅠB数据集)主要由病原体参考基因组及人源序列组成,CatⅠA数据集为常见病原体以及人源序列... 详细信息

目的初步建立一种临床实验室病原宏基因组测序(mNGS)生物信息学分析流程的性能验证方案。方法模拟三类数据集,其中CatⅠ数据集(包括CatⅠA和CatⅠB数据集)主要由病原体参考基因组及人源序列组成,CatⅠA数据集为常见病原体以及人源序列数据集,评估mNGS生物信息学分析流程的阳性一致率、包容性、准确性、召回率、精确率、F1分数等指标;CatⅠB数据集为常见病原体近缘物种以及混合人源序列数据集,通过计算近缘物种检出和相对丰度比值用于评价生物信息学分析流程的近缘物种鉴别能力;CatⅡ数据集由200例已知结果的临床样本数据构成,包含定植菌、实验环境菌、试剂工程菌、病原体参考基因组及人源序列数据,用于评价生信分析流程对病原体检测的敏感度、特异性及准确性;CatⅢ数据集由阴性的肺泡灌洗液样本实测数据中掺入20种罕见病原体序列构建而成的数据集,用于评价生物信息学分析流程对罕见病原体的阳性检出率和召回率。结果CatⅠA数据集分析结果表明,3种序列梯度下的阳性一致率、包容性、精确率和准确性均>99.00%,召回率为72.31%(95%CI 69.61%~75.01%),F1分数为82.00%(95%CI 79.77%~84.22%)。CatⅠB的近缘物种在全部序列梯度和比例梯度下均可有效检出,且除冠状病毒、嗜血杆菌属、博卡病毒、人呼吸道合胞病毒、艾美虫属外,其余近缘物种的相对丰度比值均在设计比例的2倍以内,具有良好的近缘物种鉴别能力。对CatⅡ数据集包含的24种病原体全部有效检出,敏感度、特异性、准确性均>90%。CatⅢ数据集中各罕见病原体检出率为100%。结论通过模拟数据集,初步建立了一种临床实验室mNGS生物信息学分析流程的性能验证方案,可评估分析流程中序列分类的准确性、近缘物种鉴别能力、常见物种的检出能力、罕见菌的检出能力等,为mNGS流程的性能验证建设提供一定参考。

关键词：宏基因组生物信息学病原体模拟数据集性能验证

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一个基于微观优化决策机制的宏观贸易结构模型

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系统工程理论与实践 2025年

作者：黄思羽马立栋陈六君蔡宏波李小萌陈清华北京师范大学系统科学学院广西大学工商管理学院北京师范大学经济与工商管理学院

国际贸易通常被认为是经济增长的引擎之一，长期受到各国政府和学术界的广泛关注。寻求既有坚实经济学基础、又有良好实证效果的模型一直是国际贸易研究的前沿。本文提出了一个贸易结构理论模型，可以基于贸易量等数据将国家间的真实贸... 详细信息

国际贸易通常被认为是经济增长的引擎之一，长期受到各国政府和学术界的广泛关注。寻求既有坚实经济学基础、又有良好实证效果的模型一直是国际贸易研究的前沿。本文提出了一个贸易结构理论模型，可以基于贸易量等数据将国家间的真实贸易关系揭示出来。模型以一个简单的微观优化决策为基础，通过推导最终得到了两个核心指标：国家间有效贸易距离与国家的贸易势。这两个指标分别用来刻画国家之间的贸易亲疏关系与国家所处的贸易层级。其中，有效贸易距离越小，反映了两国越倾向发生贸易，反之越疏远；而贸易势越大，说明越倾向于出口，反之越倾向于进口。本文根据2021年198个国家/地区的贸易实证，得到了如下结果：（1）相对于广泛使用的引力模型等传统模型，本文的模型具有更好的解释能力，其调整后的决定系数达到0.954。（2）国家间有效贸易距离呈现出显著的双峰分布，表明有效贸易距离可分为两类，其中一类中，有效贸易距离的对数与地理距离的对数呈明显的线性关系，意味着这部分国家间的贸易除了经济体量外，主要受地理距离等“自然”因素制约；而另一类的有效贸易距离与地理距离不相关，意味着这些国家间的贸易还较多地受到关税等“人为”因素影响。（3）各个地区主要经济体的贸易势存在显著差异，在北美地区，美国的贸易势略小于1，加拿大和墨西哥的贸易势则略大于1；德国和法国表现出出口倾向，而英国表现出进口倾向；东亚地区的三个国家——中国、日本、韩国的贸易势均在1.4左右，表现出较强的出口倾向；三个南亚国家——印度、孟加拉、巴基斯坦的贸易势小于1，表现出进口倾向。本文提出的模型是一个基于流量研究社会经济系统关系复杂性的普适性方法，可以扩展到国际移民、外国直接投资等领域的研究中。

关键词：国际贸易贸易结构模型有效贸易距离贸易势

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倾斜基板铝合金增材制造尺寸规律及性能研究

机械工程学报 2025年第1期 326-334页

作者：杨超雄张兆栋沙禹垚刘黎明大连理工大学材料科学与工程学院大连理工大学辽宁省先进连接技术重点实验室

电弧增材制造效率高，成本低，可以实现铝合金的快速成形，但考虑实际待修复制造工件工况复杂，体积过大不易搬运或者拆卸困难等因素，需要对倾斜状态下电弧增材制造工艺进行研究。采用MIG电弧增材制造工艺在倾斜45°基板上制备5083铝... 详细信息

电弧增材制造效率高，成本低，可以实现铝合金的快速成形，但考虑实际待修复制造工件工况复杂，体积过大不易搬运或者拆卸困难等因素，需要对倾斜状态下电弧增材制造工艺进行研究。采用MIG电弧增材制造工艺在倾斜45°基板上制备5083铝合金，利用实验和数学模型相结合的方法研究了电弧增材制造过程中各参数(焊接电流I、焊接速度v、焊枪高度L)对试件成形尺寸(熔宽W、层高H、峰值偏移量μ)的影响规律，利用拉伸试验、扫描电子显微镜(SEM)等实验方法，研究了倾斜基板增材制造5083铝合金不同位置处的气孔缺陷，Mg元素含量以及力学性能差异。结果表明，数学模型预测效果较为准确，各参数影响规律与实验相验证，倾斜基板下焊接电流对熔宽的影响最大，焊接速度对层高的影响最大，焊枪高度的影响较小。利用耦合参数制造的铝合金结构件成形较好，尺寸稳定层间熔合良好，未发现明显裂纹。倾斜基板下制造的5083铝合金不同位置处的断口形貌，断裂方式以及气孔分布均表现出不同程度的各向异性，横向平均抗拉强度为330 MPa，最大延伸率为16.67%，纵向平均抗拉强度为296 MPa，最大延伸率为15.11%，可以认为横向拉伸性能要优于纵向的拉伸性能。

关键词：倾斜基板微重力增材制造正交试验成形尺寸力学性能

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基于冲击回波法的盾构隧道壁后注浆质量检测研究

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东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 213-221页

作者：陈迪杨李利平王旌巴兴之房忠栋张延欢山东大学齐鲁交通学院济南250101 山东大学土建与水利学院济南250061 山东大学(齐河)新材料与智能装备研究院德州251114

为了提高盾构隧道壁后注浆质量,开展了基于冲击回波法的盾构隧道壁后注浆质量检测的研究,提出了壁后注浆状态的检测方法及壁后注浆层厚度的修正公式。考虑壁后注浆的凝固特性及纵波在管片-壁后注浆层界面传播规律,提出了壁后注浆的最佳... 详细信息

为了提高盾构隧道壁后注浆质量,开展了基于冲击回波法的盾构隧道壁后注浆质量检测的研究,提出了壁后注浆状态的检测方法及壁后注浆层厚度的修正公式。考虑壁后注浆的凝固特性及纵波在管片-壁后注浆层界面传播规律,提出了壁后注浆的最佳检测时机和不同地层条件下的检测方案。通过模型试验和现场试验验证了该方法的可行性及准确性。结果表明,随着浆液强度的增加,纵波在管片-壁后注浆层界面主要转换为透射纵波。随着凝结时间增大至570 min,解译的壁后注浆层厚度值趋于稳定,计算精度和准确率分别为厘米级和95%。结合不同地层的推进效率,确定了最优检测时机为注浆后的10~14环。该研究成果可为盾构隧道壁后注浆质量快速精准检测提供理论依据与技术支撑。

关键词：盾构隧道壁后注浆冲击回波法质量检测注浆厚度工程应用

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多层级用户兴趣与多意图融合的下一篮推荐算法

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计算机科学与探索 2025年第3期19卷 749-763页

作者：魏楚元袁保杰王昌栋北京建筑大学电气与信息工程学院北京100044 中山大学计算机学院广州510275

下一篮推荐旨在根据用户历史交互的篮子序列,为用户推荐下一篮可能感兴趣的商品。针对现有下一篮推荐算法未能较好解离篮子内的多意图以及仅从单一层面考虑用户的兴趣或意图,导致推荐效果受限等问题,提出了一种多层级用户兴趣与多意图... 详细信息

下一篮推荐旨在根据用户历史交互的篮子序列,为用户推荐下一篮可能感兴趣的商品。针对现有下一篮推荐算法未能较好解离篮子内的多意图以及仅从单一层面考虑用户的兴趣或意图,导致推荐效果受限等问题,提出了一种多层级用户兴趣与多意图融合的下一篮推荐模型(MLIMI),从多个层级分别考虑用户兴趣与多意图,构建全局级的用户-项目交互图。考虑到用户行为会随时间发生变化,设计一种长短期时间衰减权重平衡交互项的重要性,通过图卷积网络学习用户的动态兴趣;构建局部级篮子-项目图,通过图解离网络学习解离化的篮子内多意图,随后通过一个多头自注意力层对多意图进行编码,得到最终的意图表示。设计一个跨层级的对比学习范式,结合来自不同层级的项目表示,以增强不同层级项目之间的语义信息。在预测层中融合来自不同层级的用户兴趣和意图,进行下一篮预测。在两个公共基准数据集Ta Feng和Dunnhumby上与MITGNN、TAIW、MINN等主流模型进行了对比实验,结果表明MLIMI的性能优于当前许多基线模型。

关键词：下一篮推荐图解离网络多意图学习对比学习多头注意力机制

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融合综采装备姿态约束的采煤机截割路径规划方法研究

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煤炭学报 2025年

作者：宋述阳王世博王赟王丽杰宋栋帅中国矿业大学机电工程学院智能采矿装备技术全国重点实验室中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太重智能采矿装备技术有限公司太重煤机有限公司

采煤机截割路径规划是实现综采工作面智能化开采的关键问题之一。现有的采煤机截割路径规划技术对综采装备在截割空间的适应性考虑不全，缺乏综采装备对截割顶板和底板、工作面方向与工作面推进方向四个维度约束的综合考虑。针对此问题... 详细信息

采煤机截割路径规划是实现综采工作面智能化开采的关键问题之一。现有的采煤机截割路径规划技术对综采装备在截割空间的适应性考虑不全，缺乏综采装备对截割顶板和底板、工作面方向与工作面推进方向四个维度约束的综合考虑。针对此问题，本文提出一种融合煤层地质特征和综采装备姿态多维约束的采煤机截割路径规划方法。首先根据综采工作面开采工艺要求，建立了以液压支架、刮板输送机与采煤机姿态为约束条件的工作面截割空间约束模型，实现煤层顶底板异常区域搜索。然后构建以最小割矸量、最小漏采量为优化目标，以液压支架、刮板输送机与采煤机在截割空间的通过性与姿态限制为约束条件的异常区域优化模型，利用NSGA-Ⅱ算法求解最优截割路径。仿真实验结果表明，规划后整体割矸率为0.11%，采煤率可达99.78%，煤层顶底板截割规划路径平滑可靠，在煤层断层地质处，沿工作面与工作面推进方向截割规划路径均消除了断层现象，综采装备布置姿态得到有效改善，刮板输送机中部槽垂直弯曲度最大值由18°优化至2.5°，液压支架俯仰角范围由-10°～35°优化至-12°～8°，液压支架横滚角范围由0°～25°优化至-4°～12°，液压支架顶梁间距范围由-0.7m～0.8m优化至0m～0.18m，液压支架顶梁俯仰角由-20°～20°优化至-4°～4°，液压支架歪斜角度由-40°～40°优化至-5°～2°。所建立的方法能够实现在三维地质模型的基础上进行采煤机截割路径规划，有效提升采煤率、降低割矸率并且提升综采装备在截割空间的适应性，为智能化综采工作面高效常态化运行提供了可借鉴的技术手段。

关键词：采煤机综采工作面截割路径规划多目标优化 NSGA-Ⅱ算法

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AI+物联网技术在综合能源管理领域的应用

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2025年第1期 185-188页

作者：丁汉栋联通(山西)产业互联网有限公司山西太原030032

在当今科技迅猛发展的时代,AI技术与物联网技术的深度融合正在推动各行各业的重大变革,其中,在综合能源管理领域,依托AI技术+物联网技术生成的能耗智能监测管理系统,可将先进的传感器、智能终端和高效的数据分析算法融合,迎合全球双碳... 详细信息

在当今科技迅猛发展的时代,AI技术与物联网技术的深度融合正在推动各行各业的重大变革,其中,在综合能源管理领域,依托AI技术+物联网技术生成的能耗智能监测管理系统,可将先进的传感器、智能终端和高效的数据分析算法融合,迎合全球双碳目标的要求,进一步提升能源供给的效率,为用户提供有针对性的节能建议。本文将综合能源管理领域现状为出发点,分析AI+物联网技术在综合能源管理领域的应用措施,以供参考。

关键词： AI 物联网技术综合能源管理

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灌区水资源智能调度平台的设计与应用

中国科技期刊数据库工业A 2025年第1期 005-008页

作者：丁汉栋联通(山西)产业互联网有限公司山西太原140105

当今,随着农业现代化程度的提高,传统的灌溉方式,已无法满足新型农业对水资源管理高度需求全球范围内,正在全面推进农业农村现代化建设,国家对于水利基础设施建设的重视程度也在不断提升。其中,灌区水资源智能调度平台,作为智慧灌区建... 详细信息

当今,随着农业现代化程度的提高,传统的灌溉方式,已无法满足新型农业对水资源管理高度需求全球范围内,正在全面推进农业农村现代化建设,国家对于水利基础设施建设的重视程度也在不断提升。其中,灌区水资源智能调度平台,作为智慧灌区建设的核心机制,是实现水资源高效利用,提升灌区管理水平的关键工具。因此,本文将探讨灌区水资源智能调度平台设计与应用策略,以供参考。

关键词：灌区水资源智能调度平台设计与应用

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基于热流固耦合的高平机特性研究

火炮发射与控制学报 2025年

作者：颜培文徐亚栋孙鵾鹏杨鸿铭南京理工大学机械工程学院

液体气压式火炮高平机作为液压执行元件属于火炮液压系统的重要组成部分，为探究高平机结构所导致的温度场分布情况及其对高平机性能的影响，需要求解火炮高平机在多种工况下的温度场分布及相关参数变化。对高平机的研究包含其本身结构... 详细信息

液体气压式火炮高平机作为液压执行元件属于火炮液压系统的重要组成部分，为探究高平机结构所导致的温度场分布情况及其对高平机性能的影响，需要求解火炮高平机在多种工况下的温度场分布及相关参数变化。对高平机的研究包含其本身结构与腔内的流体和传热，基于热流固多物理场耦合研究方法，对击发工况和自然冷却工况进行了简化建模和有限元分析，得到了击发过程的各腔压力分布，高平机整体的温度分布、相关参数变化以及应变分布。对两个初始温度进行自然冷却状态下的温度场分析，分别绘制其两个时刻的温度云图并得到其结构对应参数变化的相关规律，击发过程壁面对流换热系数受到流体压力影响，冷却阶段流体接触的固体面积越大，流体体积越小，传热速度越快。研究为高平机的结构设计优化提供重要参考。

关键词：高平机热流固耦合温度场应变