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Restoring After Central Nervous System Injuries:Neural Mechanisms and Translational Applications of Motor Recovery

Neuroscience Bulletin 2022年第12期38卷 1569-1587页

作者： Zhengrun Gao Zhen Pang Yiming Chen gaowei lei Shuai Zhu Guotao Li Yundong Shen Wendong Xu Department of Hand Surgery Huashan HospitalFudan UniversityShanghai 200040China The National Clinical Research Center for Aging and Medicine Fudan UniversityShanghai 200040China Department of Hand and Upper Extremity Surgery Jing’an District Central HospitalFudan UniversityShanghai 200040China Institutes of Brain Science Fudan UniversityShanghai 200040China State Key Laboratory of Medical Neurobiology and MOE Frontiers Center for Brain Science Fudan UniversityShanghai 200040China Institute of Automation State Key Laboratory of Management and Control for Complex SystemsChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Co-innovation Center of Neuroregeneration Nantong UniversityNantong 226000China Research Unit of Synergistic Reconstruction of Upper and Lower Limbs after Brain Injury Chinese Academy of Medical SciencesShanghai 200400China

Central nervous system(CNS)injuries,including stroke,traumatic brain injury,and spinal cord injury,are leading causes of long-term disability.It is estimated that more than half of the survivors of severe unilateral injury are unable to use the denervated limb.Previous studies have focused on neuroprotective interventions in the affected hemisphere to limit brain lesions and neurorepair measures to promote recovery.However,the ability to increase plasticity in the injured brain is restricted and difficult to improve.Therefore,over several decades,researchers have been prompted to enhance the compensation by the unaffected hemisphere.Animal experiments have revealed that regrowth of ipsilateral descending fibers from the unaffected hemisphere to denervated motor neurons plays a significant role in the restoration of motor function.In addition,several clinical treatments have been designed to restore ipsilateral motor control,including brain stimulation,nerve transfer surgery,and brain–computer interface systems.Here,we comprehensively review the neural mechanisms as well as translational applications of ipsilateral motor control upon rehabilitation after CNS injuries.

关键词： Stroke Traumatic brain injury Spinal cord injury Brain-computer interface system Neuroplasticity Ipsilateral motor control Axon regrowth

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课程思政融入服装设计课程教学路径研究

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西部皮革 2024年第2期46卷 146-148页

作者：许从洁雷高伟新疆科技学院

思政课程在培养学生良好人生观和价值观方面有着不可或缺的作用，是我国高等教育体系的重要组成部分，思想政治教育与专业课程相互结合是本科院校教学改革的趋势之一。文章立足于实际，结合当前服装设计课程的教学特点，从思政的角度探... 详细信息

思政课程在培养学生良好人生观和价值观方面有着不可或缺的作用，是我国高等教育体系的重要组成部分，思想政治教育与专业课程相互结合是本科院校教学改革的趋势之一。文章立足于实际，结合当前服装设计课程的教学特点，从思政的角度探析两者之间的融入教学路径。

关键词：服装设计课程思政教学改革实践

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基于伪微分反馈的过程控制实验探究

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实验室研究与探索 2022年第5期41卷 99-103页

作者：雷高伟廖晓文广东石油化工学院自动化学院广东茂名525000

以单容水箱为被控对象,使用阶跃响应曲线法在PCT-III过程控制实验装置对系统模型参数进行辨识,并对模型进行归一化处理,得到单容水箱的数学模型。利用Matlab/Simulink构建基于PDF的液位控制系统仿真模型,在PDF控制的基础上加入前馈环节... 详细信息

以单容水箱为被控对象,使用阶跃响应曲线法在PCT-III过程控制实验装置对系统模型参数进行辨识,并对模型进行归一化处理,得到单容水箱的数学模型。利用Matlab/Simulink构建基于PDF的液位控制系统仿真模型,在PDF控制的基础上加入前馈环节构成PDFF控制后,提高了系统的抗干扰能力,达到了与PID控制相媲美的跟踪能力。基于ITAE准则对控制器的参数进行优化,在PCT-III过程控制实验装置上对仿真结果进行验证,验证结果与仿真结果一致。

关键词：伪微分反馈过程控制参数优化

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针对无人机集群对抗的规则与智能耦合约束训练方法

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国防科技大学学报 2023年第1期45卷 157-166页

作者：高显忠项磊王宝来贾高伟侯中喜国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

基于无人机集群智能攻防对抗构想,建立了无人机集群智能攻防对抗仿真环境。针对传统强化学习算法中难以通过奖励信号精准控制对抗过程中无人机的速度和攻击角度等问题,提出一种规则与智能耦合约束训练的多智能体深度确定性策略梯度(rule... 详细信息

基于无人机集群智能攻防对抗构想,建立了无人机集群智能攻防对抗仿真环境。针对传统强化学习算法中难以通过奖励信号精准控制对抗过程中无人机的速度和攻击角度等问题,提出一种规则与智能耦合约束训练的多智能体深度确定性策略梯度(rule and intelligence coupling constrained multi-agent deep deterministic policy gradient,RIC-MADDPG)算法,该算法采用规则对强化学习中无人机的动作进行约束。实验结果显示,基于RIC-MADDPG方法训练的无人机集群对抗模型能使得红方无人机集群在对抗中的胜率从53%提高至79%,表明采用“智能体训练—发现问题—编写规则—再次智能体训练—再次发现问题—再次编写规则”的方式对优化智能体对抗策略是有效的。研究结果对建立无人机集群智能攻防策略训练体系、开展规则与智能相耦合的集群战法研究具有一定参考意义。

关键词：无人机集群 MADDPG算法智能体决策对抗模型规则约束

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基于AdaBoost集成加权宽度学习系统的不平衡数据分类

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计算机工程 2022年第4期48卷 99-105,112页

作者：王萌铎续欣莹阎高伟史丽娟郭磊太原理工大学电气与动力工程学院太原030024

宽度学习系统(BLS)是一种浅层的神经网络结构,具有快速训练、增量学习等特征,在处理类别不平衡数据时提取到的少数类别特征较少,导致识别结果不理想。提出一种基于AdaBoost集成加权宽度学习系统(AdaBoost-WBLS)的不平衡数据分类方法,通... 详细信息

宽度学习系统(BLS)是一种浅层的神经网络结构,具有快速训练、增量学习等特征,在处理类别不平衡数据时提取到的少数类别特征较少,导致识别结果不理想。提出一种基于AdaBoost集成加权宽度学习系统(AdaBoost-WBLS)的不平衡数据分类方法,通过迭代实现权重的动态更新,获得更符合数据特征的权重,提升集成模型对少数类的识别能力。基于KKT条件,对加权宽度学习系统的加权优化过程进行推导,验证了对角权重对BLS模型误差的抑制作用。在AdaBoost-WBLS模型集成初始化时,采用基于类别信息的初始化权值策略,使模型具有更高的集成训练效率。在集成权重更新时,不同数据类别采用不同的正则化更新方式,保留数据的类内特征并增加类间区分度。在实验过程中,对AdaBoost-WBLS模型的不同参数进行寻优,得到相关参数在有限范围内的最优取值。实验结果表明,AdaBoost-WBLS模型相比AdaBoost和BLS类相关模型能有效改善少数类别特征的提取能力,并且在Satimage数据集上相比加权过采样的深度自编码器模型的G-mean高出4.36个百分点,明显提升了不平衡数据的识别能力。

关键词：宽度学习系统 AdaBoost模型不平衡数据加权宽度学习系统集成学习

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基于深度学习与电子听诊器的轴承故障诊断

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机床与液压 2022年第9期50卷 210-214页

作者：雷高伟张清华苏乃权邵龙秋广东石油化工学院广东省石化装备故障诊断重点实验室广东茂名525000

针对滚动轴承故障诊断,受启发于传统人工听诊的做法,以及利用传统机器学习方法提取故障特征过度依赖人工、诊断正确率低等问题,提出一种基于深度学习与电子听诊器相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用电子听诊器获取轴承不同健康... 详细信息

针对滚动轴承故障诊断,受启发于传统人工听诊的做法,以及利用传统机器学习方法提取故障特征过度依赖人工、诊断正确率低等问题,提出一种基于深度学习与电子听诊器相结合的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用电子听诊器获取轴承不同健康状态下运行的声音信号,以轴承转动周期为数据样本长度,采用重采样数据集增强方法提高模型的泛化性。搭建基于TensorFlow的一维卷积神经网络深度学习模型进行实验验证,并利用t-SNE对分类过程进行可视化,诊断正确率达到99%。

关键词：深度学习电子听诊器滚动轴承故障诊断

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Ti/AlN/Ti/AlN多层涂层的制备和阻氘性能

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稀有金属材料与工程 2022年第10期51卷 3943-3948页

作者：张高伟韩文妥张磊易晓鸥刘平平詹倩万发荣北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

为提高AlN涂层的稳定性和阻氚性能,提出“Ti-AlN”结构涂层。采用磁控溅射法在316L不锈钢基体表面制备了结构致密、总厚度约500 nm的Ti/AlN/Ti/AlN多层涂层。对该涂层样品进行不同的真空热处理后,采用SEM、XRD、AES等手段分析涂层样品... 详细信息

为提高AlN涂层的稳定性和阻氚性能,提出“Ti-AlN”结构涂层。采用磁控溅射法在316L不锈钢基体表面制备了结构致密、总厚度约500 nm的Ti/AlN/Ti/AlN多层涂层。对该涂层样品进行不同的真空热处理后,采用SEM、XRD、AES等手段分析涂层样品在热处理前后的微观形貌和结构变化,并对涂层样品在200~600℃的阻氘性能进行测试和分析。结果表明,仅热处理温度为760℃时,Ti-AlN界面反应生成少量的Al_(3)Ti相。在所有涂层样品中,热处理温度为700℃、升温速率为1.5℃/min的涂层表现出最优的阻氘性能,其600℃的PRF(permeation reduction factor)高达536。当热处理温度升高至760℃或升温速率达到2.5℃/min时,表层AlN层的开裂程度更为严重,并导致涂层的阻氘性能显著降低。另外,所有涂层样品的PRF均随渗透温度的降低而急剧减小,表明氘气渗透过程中的温度变化会引起该多层涂层阻氘性能的失效。

关键词：聚变堆氚渗透 Ti/AlN/Ti/AlN多层涂层阻氘性能

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A non-ACE2 competing human single-domain antibody confers broad neutralization against SARS-CoV-2 and circulating variants

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Signal Transduction and Targeted Therapy 2021年第12期6卷 3645-3652页

作者： Zhenlin Yang Yulu Wang Yujia Jin Yuanfei Zhu Yanling Wu Cheng Li Yu Kong Wenping Song Xiaolong Tian Wuqiang Zhan Ailing Huang Shanshan Zhou Shuai Xia Xiaoxu Tian Chao Peng Cuicui Chen Yibing Shi gaowei Hu Shujuan Du Yuyan Wang Youhua Xie Shibo Jiang Lu Lu lei Sun Yuanlin Song Tianlei Ying Department of Pulmonary Medicine Zhongshan HospitalFudan UniversityShanghai 200032China Shanghai Engineering Research Center for Synthetic Immunology Shanghai 200032China Shanghai Key Laboratory of Lung Inflammation and Injury Shanghai 200032China MOE/NHC Key Laboratory of Medical Molecular Virology Shanghai Institute of Infectious Disease and BiosecuritySchool of Basic Medical SciencesShanghai Medical CollegeFudan UniversityShanghai 200032China The Fifth People’s Hospital of Shanghai Fudan University and Shanghai Key Laboratory of Medical EpigeneticsInstitutes of Biomedical SciencesFudan UniversityShanghai 200032China National Facility for Protein Science in Shanghai Zhangjiang LabShanghai Advanced Research InstituteChinese Academy of ScienceShanghai 201210China Department of Pulmonary Medicine Shanghai Respiratory Research InstituteShanghai 200032China

The current COVID-19 pandemic has heavily burdened the global public health system and may keep simmering for years.The frequent emergence of immune escape variants have spurred the search for prophylactic vaccines and therapeutic antibodies that confer broad protection against SARS-CoV-2 variants.Here we show that the bivalency of an affinity maturated fully human singledomain antibody(n3113.1-Fc)exhibits exquisite neutralizing potency against SARS-CoV-2 pseudovirus,and confers effective prophylactic and therapeutic protection against authentic SARS-CoV-2 in the host cell receptor angiotensin-converting enzyme 2(ACE2)humanized mice.The crystal structure of n3113 in complex with the receptor-binding domain(RBD)of SARS-CoV-2,combined with the cryo-EM structures of n3113 and spike ecto-domain,reveals that n3113 binds to the side surface of up-state RBD with no competition with ACE2.The binding of n3113 to this novel epitope stabilizes spike in up-state conformations but inhibits SARS-CoV-2 S mediated membrane fusion,expanding our recognition of neutralization by antibodies against SARS-CoV-2.Binding assay and pseudovirus neutralization assay show no evasion of recently prevalent SARS-CoV-2 lineages,including Alpha(B.1.1.7),Beta(B.1.351),Gamma(P.1),and Delta(B.1.617.2)for n3113.1-Fc with Y58L mutation,demonstrating the potential of n3113.1-Fc(Y58L)as a promising candidate for clinical development to treat COVID-19.

关键词： ACE2 variants authentic

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核磁共振残留偶极耦合参数在有机分子结构鉴定中的应用

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中国科学：化学 2017年第12期47卷 1401-1423页

作者：李高伟雷新响商丘师范学院化学化工学院商丘476000 中南民族大学药学院武汉430074

残留偶极耦合(residual dipolar coupling,RDC)作为核磁共振各向异性参数在解析有机分子构型及优势构象等方面的应用具有强有力的优势,它能反映分子中原子在磁场中的空间距离与角度信息,实现分子三维空间的构建.本文对残留偶极耦合在有... 详细信息

残留偶极耦合(residual dipolar coupling,RDC)作为核磁共振各向异性参数在解析有机分子构型及优势构象等方面的应用具有强有力的优势,它能反映分子中原子在磁场中的空间距离与角度信息,实现分子三维空间的构建.本文对残留偶极耦合在有机分子结构鉴定方面的进展进行综述,详细总结了测定RDC的定向介质和检测分析方法,并利用实例展示RDC在天然产物、合成药物、有机反应中间体或络合物。

关键词：核磁共振波谱残留偶极耦合定向介质有机小分子结构分析

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基于深度学习的视觉拾球机器人研究

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广东石油化工学院学报 2023年第1期33卷 38-42页

作者：苏立敏雷高伟莫琦陈吉东广东石油化工学院自动化学院广东茂名525000 暨南大学能源电力研究中心广东珠海579080

针对球类训练时(如乒乓球或棒球),散落在地上的球采用人工捡球的方式,费时费力的同时还会影响运动员训练的问题。设计一种新的基于深度学习的视觉识别拾球机器人,该系统使用STM32作为主控制器,采用K210图像处理模块作为主传感器,利用麦... 详细信息

针对球类训练时(如乒乓球或棒球),散落在地上的球采用人工捡球的方式,费时费力的同时还会影响运动员训练的问题。设计一种新的基于深度学习的视觉识别拾球机器人,该系统使用STM32作为主控制器,采用K210图像处理模块作为主传感器,利用麦克纳姆轮作为机器人的移动部件,3D打印的三自由度的机械臂作为捡球的执行部件。软件层面主要对深度学习的目标球图像识别模型训练、麦克纳姆轮的PID控制算法、机械臂的控制等方面的描述,实现对乒乓球的自动识别、捡球、存球等功能。结果表明,所设计的机器人图像处理结果准确,机械结构合理,捡球速度较快。

关键词：深度学习图像识别技术捡球机器人 PID算法

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