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基于自适应多目标进化CNN的图像分割方法

控制与决策 2024年第4期39卷 1185-1193页

作者：王维王显鹏宋相满东北大学工业智能与系统优化国家级前沿科学中心沈阳110819 东北大学智能工业数据解析与优化教育部重点实验室沈阳110819 辽宁省智能工业数据解析与优化工程实验室沈阳110819

卷积神经网络已经成为强大的分割模型,但通常为手动设计,这需要大量时间并且可能导致庞大而复杂的网络.人们对自动设计能够准确分割特定领域图像的高效网络架构越来越感兴趣,然而大部分方法或者没有考虑构建更加灵活的网络架构,或者没... 详细信息

卷积神经网络已经成为强大的分割模型,但通常为手动设计,这需要大量时间并且可能导致庞大而复杂的网络.人们对自动设计能够准确分割特定领域图像的高效网络架构越来越感兴趣,然而大部分方法或者没有考虑构建更加灵活的网络架构,或者没有考虑多个目标优化模型.鉴于此,提出一种称为AdaMo-ECNAS的自适应多目标进化卷积神经架构搜索算法,用于特定领域的图像分割,在进化过程中考虑多个性能指标并通过优化模型的多目标适应特定的数据集.AdaMo-ECNAS可以构建灵活多变的预测分割模型,其网络架构和超参数通过基于多目标进化的算法找到,算法基于自适应PBI实现3个目标进化问题,即提升预测分割的F1-score、最大限度减少计算成本以及最大限度挖掘额外训练潜能.将AdaMo-ECNAS在两个真实数据集上进行评估,结果表明所提出方法与其他先进算法相比具有较高的竞争性,甚至是超越的.

关键词：卷积神经网络神经架构搜索多目标优化问题基于分解的多目标进化算法自适应图像分割

两株芽孢杆菌脂肽粗提物对马铃薯致病疫霉抑菌效果的研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：黄满李焕梅胡靖陈智勇危俊杰龙同宋满赵锦芳湖北工业大学生命科学与健康工程学院发酵工程教育部重点实验室湖北省生物农药工程技术研究中心

为了探究多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa HL11和卡氏芽孢杆菌Bacillus cabrialesii ST-1的脂肽粗提物对马铃薯致病疫霉的抑菌效果，该研究通过酸沉淀法提取多粘类芽孢杆菌HL11和卡氏芽孢杆菌ST-1的脂肽粗提物，利用牛津杯法测定... 详细信息

为了探究多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa HL11和卡氏芽孢杆菌Bacillus cabrialesii ST-1的脂肽粗提物对马铃薯致病疫霉的抑菌效果，该研究通过酸沉淀法提取多粘类芽孢杆菌HL11和卡氏芽孢杆菌ST-1的脂肽粗提物，利用牛津杯法测定两株芽孢杆菌的脂肽粗提物对致病疫霉菌Phytophthora infesfans的抑菌效果。结果表明，当脂肽粗提物处理质量浓度为10 mg/mL时，HL11和ST-1对致病疫霉的抑制率分别为(74.79±0.52)%和(79.5±0.54)%，通过软件拟合得出两株芽孢杆菌EC50分别为0.56 mg/mL和0.021 mg/mL。进一步利用扫描电镜观察到经脂肽粗提物处理后，致病疫霉菌丝表面出现凹陷变形或突起等现象。使用荧光显微镜观察发现，经脂肽粗提物处理后，致病疫霉菌丝结构完整性受到一定程度的破坏，细胞内的染色质出现凝聚及活性氧(reactive oxygen species，ROS)激增现象。经MALDI-TOF-MS分析和数据比对，脂肽类物质主要有Iturin A、Surfactin和Fengycin。该研究中两株芽孢杆菌脂肽粗提物对马铃薯致病疫霉有明显的抑制作用，具有进一步研究开发潜力。

关键词：多粘类芽孢杆菌HL11 卡氏芽孢杆菌ST-1 脂肽粗提物致病疫霉抑菌率

铁素体系耐热钢焊接热影响区相变行为的CSLM原位观察

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金属学报 2024年第6期60卷 802-816页

作者：申洋谷征满王聪东北大学冶金学院沈阳110819 南昌航空大学江西省航空构件成形与连接重点实验室南昌330063

铁素体系耐热钢焊接时热影响区的相变行为会严重影响焊接件的室温组织,在后续严苛的条件下运行服役时会对电站安全稳定运行产生严重威胁。高温激光扫描共聚焦显微镜(CSLM)能够重现热影响区焊接热循环,实现对微观组织演变的原位观察以及... 详细信息

铁素体系耐热钢焊接时热影响区的相变行为会严重影响焊接件的室温组织,在后续严苛的条件下运行服役时会对电站安全稳定运行产生严重威胁。高温激光扫描共聚焦显微镜(CSLM)能够重现热影响区焊接热循环,实现对微观组织演变的原位观察以及相变动力学的量化分析,具有优化焊接工艺和促进耐热钢铁材料发展的潜力。本工作利用CSLM对P11、P22、P913种典型Cr-Mo铁素体耐热钢热影响区连续冷却过程中的相变行为进行了原位表征,研究板条组织的生长特征与相变动力学。结果表明,根据形核位置能量势垒的高低,贝氏体板条依次在原奥氏体晶界、夹杂物、晶粒内部畸变区域、先前的贝氏体板条、晶粒内部的自由表面上形核;同时,依附于原奥氏体晶界和先前贝氏体生长的贝氏体板条以及在原奥氏体晶粒内部呈放射状切变生长的马氏体板条均通过碰撞晶界或其他板条的方式停止生长,并形成交叉互锁的结构。随着温度的降低,粗晶热影响区中板条的生长速率明显高于细晶热影响区,这主要归因于过冷度的增加和原奥氏体晶粒尺寸的增大。

关键词：铁素体耐热钢热影响区固态相变原位观察高温激光扫描共聚焦显微镜

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北京山区惟妙惟肖的造型石

天天爱科学 2024年第3期 8-13页

作者：黄满荣黄茵之国家自然博物馆北京师范大学附属实验中学

自古以来,人们游山玩水时,常在途中发现各种造型奇特的山峰和岩石。苏东坡诗曰:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。”这两句诗正是对这种情况的绝佳描述。人们看到奇特的山峰和岩石,并利用自身丰富的想象力对它们进行加工后,它们便被赋... 详细信息

自古以来,人们游山玩水时,常在途中发现各种造型奇特的山峰和岩石。苏东坡诗曰:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同。”这两句诗正是对这种情况的绝佳描述。人们看到奇特的山峰和岩石,并利用自身丰富的想象力对它们进行加工后,它们便被赋予特殊的意义。

关键词：横看成岭侧成峰苏东坡游山玩水惟妙惟肖造型石山峰诗

多黏类芽孢杆菌HL11挥发性物质的鉴定及其抑菌活性研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：黄满李焕梅彭柏文裴泽武龙同田雪芳赵锦芳湖北工业大学生命科学与健康工程学院发酵工程教育部重点实验室湖北省生物农药工程技术研究中心湖北省恩施利川市勤隆中药材专业合作社

通过形态学、生理生化实验和分子生物学（16S rDNA）鉴定多黏类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa，P. polymyxa）HL11，采用平板对扣法检测对致病疫霉和马铃薯粉痂病菌的抑菌活性，通过光学显微镜和扫描电镜观察HL11产生的挥发性物质... 详细信息

通过形态学、生理生化实验和分子生物学（16S rDNA）鉴定多黏类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa，P. polymyxa）HL11，采用平板对扣法检测对致病疫霉和马铃薯粉痂病菌的抑菌活性，通过光学显微镜和扫描电镜观察HL11产生的挥发性物质对上述2种真菌的菌丝形态影响，采用顶空固相微萃取和气相色谱-串联质谱法检测分析其挥发性物质；使用离体防治方法研究HL11的挥发性物质对马铃薯晚疫病和粉痂病防治效果。结果表明，HL11的挥发性物质对致病疫霉和马铃薯粉痂病菌的平均抑菌率为（77.75±1.78）%和（54.37±1.39）%；扫描电镜观察到经HL11的挥发性物质处理的两种真菌，出现菌丝末端膨大变形、表面凹陷变形或突起等现象；GC-MS鉴定出相似度大于80%产生的12种组分，其中有抑菌作用的物质主要为3-羟基-2-丁酮和2-苯乙醇，分别占挥发性物质中的含量为17.34%、1.86%。HL11产生的挥发性物质对马铃薯晚疫病和粉痂病有一定的防治效果，防治效果分别为（50±0.68）%和（41.67±0.55）%。上述结果对开发利用HL11具有重要意义。

关键词：多黏类芽孢杆菌HL11 挥发性物质致病疫霉马铃薯粉痂病菌气相色谱串联质谱法

“村晚出圈”“群众入圈”的双向奔赴——重庆市开展农村群众性文化活动的实践探索

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农村工作通讯 2024年第6期 54-56页

作者：黄坦李金满重庆新时代文明实践指导中心

随着乡村振兴战略的不断推进，重庆和美乡村建设取得长足进展，广大农村成为宜居宜业的新天地。2023年12月至2024年1月下旬，重庆市文明实践指导中心组织动员全市农村居民，举办重庆市首届和美乡村才艺大赛(重庆村晚)，掀起了一股“民...

随着乡村振兴战略的不断推进，重庆和美乡村建设取得长足进展，广大农村成为宜居宜业的新天地。2023年12月至2024年1月下旬，重庆市文明实践指导中心组织动员全市农村居民，举办重庆市首届和美乡村才艺大赛(重庆村晚)，掀起了一股“民星上村晚、文化进万家”的群众性文化生活热潮，实现了“村晚出圈”“群众入圈”的双向奔赴，得到广大基层群众热烈响应和充分肯定。

关键词：

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海坨山谷寻真菌

大自然 2024年第2期 50-55页

作者：黄满荣李婷童心汪蕾国家自然博物馆

八月菌物哪里寻,塞外珠峰探幽行。海坨山位于北京西北八达岭外,因良好的暖温带森林生态系统及未被完全开发的自然资源,成为众多大型真菌繁衍生息的乐土。独特的自然环境和种类繁多的各色真菌在这里映衬生辉、相得益彰,让人目不暇接。

关键词：大型真菌自然环境相得益彰自然资源

基于PPYOLOE的师生互助训练半监督目标检测网络

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第4期57卷 415-423页

作者：张国山魏金满天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络的目标检测技术成为当前计算机视觉领域的研究热点之一.目前主流的目标检测算法依赖于监督学习方式,需要在大量有标注图像数据上训练网络,然而,无标签的数据易于获取,而有标签的数据收集起来通... 详细信息

随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络的目标检测技术成为当前计算机视觉领域的研究热点之一.目前主流的目标检测算法依赖于监督学习方式,需要在大量有标注图像数据上训练网络,然而,无标签的数据易于获取,而有标签的数据收集起来通常很困难,标注也耗时和耗力.为了解决数据标注难以获取的问题,提出了教师学生互助训练的半监督目标检测(PPYOLOE-SSOD)算法.首先,同时训练一个学生模型和逐渐改进的教师模型,使用教师模型筛选高质量伪标签,将伪标签作为未标注图像的回归目标,指导学生模型训练,挖掘未标注图像的知识信息,为了减小参数传递的不稳定性,每次迭代学生模型使用指数移动平均方法更新教师模型参数;此外,引入不同种类的半监督数据增强方法来增强网络的抗干扰能力;最后,针对无标注数据的学习,新增无监督学习分支,使用密集学习方式对模型预测得到的特征进行处理,通过对教师模型预测的分类特征排序,自动选择高质量特征作为教师模型生成的伪标签,从而避免了繁琐的伪标签后处理,提升网络的精度和训练速度.在MS COCO数据集上,通过使用半监督学习方法,PPYOLOE在1%、5%、10%的标注数据集上分别得到了1.4%、1.6%、2.1%的精度提升.与其他半监督目标检测算法比较,PPYOLOE-SSOD算法的精度达到最优.代码已开源在https://***/wjm202/PPYYOLOE-SSOD.

关键词：半监督学习目标检测 PPYOLOE 师生互助训练

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气吸式杂交稻单粒排种器研制

农业工程学报 2024年第6期40卷 181-191页

作者：臧英黄子顺秦伟何思禹钱诚姜有聪陶婉琰张美林王在满华南农业大学工程学院/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642 华南农业大学黄埔创新研究院广州510715 岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心茂名525000

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Co... 详细信息

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics,Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。

关键词：农业机械种子气力式设备杂交稻气吸式排种器 CFD-DEM 辅助充种

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