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Identification of banana leaf disease based on KVA and GR-ARNet

Journal of Integrative Agriculture 2024年第10期 3554-3575页

作者： Jinsheng Deng Weiqi Huang guoxiong zhou Yahui Hu Liujun Li Yanfeng Wang College of Electronic Information and Physics Central South University of Forestry and Technology Plant Protection Research Institute Hunan Academy of Agricultural Sciences Department of Soil and Water Systems College of Agricultural & Life Sciences University of Idaho College of Systems Engineering National University of Defense Technology

Banana is a significant crop, and three banana leaf diseases, including Sigatoka, Cordana and Pestalotiopsis, have the potential to have a serious impact on banana production. Existing studies are insufficient to provide a reliable method for accurately identifying banana leaf diseases. Therefore, this paper proposes a novel method to identify banana leaf diseases. First, a new algorithm called K-scale VisuShrink algorithm(KVA) is proposed to denoise banana leaf images. The proposed algorithm introduces a new decomposition scale K based on the semi-soft and middle course thresholds, the ideal threshold solution is obtained and substituted with the newly established threshold function to obtain a less noisy banana leaf image. Then, this paper proposes a novel network for image identification called Ghost ResNeSt-Attention RReLU-Swish Net(GR-ARNet) based on Resnet50. In this, the Ghost Module is implemented to improve the network's effectiveness in extracting deep feature information on banana leaf diseases and the identification speed; the ResNeSt Module adjusts the weight of each channel, increasing the ability of banana disease feature extraction and effectively reducing the error rate of similar disease identification;the model's computational speed is increased using the hybrid activation function of RReLU and Swish. Our model achieves an average accuracy of 96.98% and a precision of 89.31% applied to 13,021 images, demonstrating that the proposed method can effectively identify banana leaf diseases.

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Therapeutic effects of salidroside vs pyrrolidine dithiocarbamate against severe acute pancreatitis in rats

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Journal of Traditional Chinese Medicine 2022年第1期42卷 49-57页

作者： QIAN Jing WANG Xiaohong WEI Benzhong zhou guoxiong ZHU Shunxing LIU Chun Department of General Surgery Yizheng Hospital of Nanjing Drum Tower Hospital GroupYizheng 211900China Department of Gastroenterology Yizheng Hospital of Nanjing Drum Tower Hospital GroupYizheng 211900China Department of Anesthesiology Yizheng Hospital of Nanjing Drum Tower Hospital GroupYizheng 211900China Department of Gastroenterology Affiliated Hospital of Nantong UniversityNantong 226001China Department of Laboratory Animal Center Nantong UniversityNantong 226001China

OBJECTIVE:To evaluate the therapeutic effectiveness of salidroside(Sal)and pyrrolidine dithiocarbamate(PDTC)against severe acute pancreatitis(SAP)in a rat ***:Rat models of SAP were established by retrograde infusion of sodium taurocholate *** rats were randomly divided into 6 groups:SAP 3 h group,SAP 24 h group,low-dose Sal treatment group(Sal L+S),middle-dose Sal treatment group(Sal M+S),high-dose Sal treatment group(Sal H+S)and PDTC treatment group(PDTC+S).The serum amylase,tumor necrosis factor-α(TNF-α),interleukin-1β(IL-1β)and interleukin-10(IL-10)levels were determined by optical turbidimetry and enzyme-linked immunosorbent *** expression of Beclin-1,microtubule-associated protein light chain 3Ⅱ(LC3Ⅱ),lysosome associated membrane protein 2(LAMP2),interleukin-1 receptor associated kinase 1(IRAK1),inhibitorαof nuclear transcription factor-κB(IκBα),nuclear transcription factor-κB 65(p65)in the pancreas tissues were detected by quantitative real-time polymerase chain reaction and Western blot,while the pIκBαand p-p65 levels were detected by Western *** changes of the pancreas and all the other indexes were observed at 3 and 24 h after ***:The serum IL-10 level,IκBαand LAMP2 levels in Sal M+S,Sal H+S and PDTC+S groups were higher than those in SAP 24 h group,while all the other indexes in these three groups were all lower significantly than those in SAP 24 h *** was no significant difference in all indexes between Sal H+S and PDTC+S ***:High-dose Sal has an effectively therapeutic effect on SAP in rats,which was similar to PDTC.

关键词： rhodioloside pyrrolidines ethylenebis(dithiocarbamates) pancreatitis autophagy NF-kappa B signal transduction

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An Effective Image-Based Tomato Leaf Disease Segmentation Method Using MC-UNet

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Plant Phenomics 2023年第2期5卷 268-284页

作者： Yubao Deng Haoran Xi guoxiong zhou Aibin Chen Yanfeng Wang Liujun Li Yahui Hu College of Computer&Information Engineering Central South University of Forestry and TechnologyChangsha410004HunanChina College of Mechanical&Electrical Engineering Central South University of Forestry and TechnologyChangsha410004HunanChina National University of Defense Technology 410015ChangshaHunanChina Department of Soil and Water Systems University of IdahoMoscowID83844USA Plant Protection Research Institute Academy of Agricultural Sciences410125ChangshaHunanChina

Tomato disease control is an urgent requirement in the field of intellectual agriculture,and one of the keys to it is quantitative identification and precise segmentation of tomato leaf *** diseased areas on tomato leaves are tiny and may go unnoticed during *** edge also makes the segmentation accuracy *** on UNet,we propose an effective image-based tomato leaf disease segmentation method called Cross-layer Attention Fusion Mechanism combined with Multi-scale Convolution Module(MC-UNet).First,a Multi-scale Convolution Module is *** module obtains multiscale information about tomato disease by employing 3 convolution kernels of different sizes,and it highlights the edge feature information of tomato disease using the Squeeze-and-Excitation ***,a Cross-layer Attention Fusion Mechanism is *** mechanism highlights tomato leaf disease locations via gating structure and fusion ***,we employ SoftPool rather than MaxPool to retain valid information on tomato ***,we use the SeLU function appropriately to avoid network neuron *** compared MC-UNet to the existing segmentation network on our self-built tomato leaf disease segmentation dataset and MC-UNet achieved 91.32%accuracy and 6.67M *** method achieves good results for tomato leaf disease segmentation,which demonstrates the effectiveness of the proposed methods.

关键词： network precise sizes

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基于逆模型解耦的绿茶烘焙变论域模糊控制

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农业工程学报 2014年第7期30卷 258-267页

作者：李琳周国雄中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙414006

绿茶烘焙过程,伴随着复杂的物质交换和热交换,温、湿度变化耦合严重。针对这一问题该文提出了一种基于逆模型解耦的变论域模糊控制方法。采用支持向量机(support vector machine,SVM)方法辨识绿茶烘焙过程,建立精度相对较高逆模型,根据... 详细信息

绿茶烘焙过程,伴随着复杂的物质交换和热交换,温、湿度变化耦合严重。针对这一问题该文提出了一种基于逆模型解耦的变论域模糊控制方法。采用支持向量机(support vector machine,SVM)方法辨识绿茶烘焙过程,建立精度相对较高逆模型,根据试验结果,电热丝电流平均误差为4.3%,而风机转速为8.5%。将该模型并与被控对象进行串联,建立伪线性系统,实现温、湿度解耦。同时采用模糊控制器对温、湿度分别进行独立控制,同时对模糊控制器的论域进行改进,增强系统的环境适应能力。性能试验结果表明,该控制系统能够将温度误差控制在小于1.4℃,相对湿度控制误差仅为2.8%;品质试验表明,绿茶橙花叔醇成分平均提升15.2%,α-法呢烯成分平均提升17.4%,芳樟醇成分平均提升14.2%。该文方法能够有效提升绿茶烘焙过程的控制效果,提供了一种控制绿茶烘焙过程的新途径。

关键词：模糊控制耦合模型绿茶烘焙逆模型解耦支持向量机变论域

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基于逆模型解耦的风力提水变论域模糊控制

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农业工程学报 2013年第20期29卷 46-53页

作者：李琳周国雄中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410000

针对风力提水系统风、辅动力存在耦合使控制效果难以保证的问题,该文提出了一种基于逆模型解耦的变论域模糊控制方法。采用神经网络方法辨识风力提水系统的逆系统,并与被控对象进行串联,建立伪线性系统,实现风、辅动力解耦。同时采用模... 详细信息

针对风力提水系统风、辅动力存在耦合使控制效果难以保证的问题,该文提出了一种基于逆模型解耦的变论域模糊控制方法。采用神经网络方法辨识风力提水系统的逆系统,并与被控对象进行串联,建立伪线性系统,实现风、辅动力解耦。同时采用模糊控制器对风、辅动力分别进行独立控制,对模糊控制器的论域进行改进,增强系统的环境适应能力。逆模型仿真试验中变量泵控制和柴油机控制量平均误差分别为6.3%和4.5%,实际运行中离心泵的转速平均误差控制在5%以内,说明该文方法能有效抑制风速变化的影响。研究结果对风力提水系统的推广具有重要的意义。

关键词：风能神经网络模糊控制逆模型变论域

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基于灰色预测和BP的集气管压力集成预测方法

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仪器仪表学报 2011年第7期32卷 1648-1654页

作者：周国雄莫晓山中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 中南大学信息科学与工程学院长沙410083 湖南省计量检测研究院长沙410004

针对焦炉煤气集气过程是一个高度复杂的工业生产过程,难以获得焦炉集气管压力的精确数学模型的问题,提出一种基于灰色预测和BP神经网络的集气管压力集成预测模型。该模型首先利用灰色预测和BP神经网络分别对焦炉集气管压力进行预测,然... 详细信息

针对焦炉煤气集气过程是一个高度复杂的工业生产过程,难以获得焦炉集气管压力的精确数学模型的问题,提出一种基于灰色预测和BP神经网络的集气管压力集成预测模型。该模型首先利用灰色预测和BP神经网络分别对焦炉集气管压力进行预测,然后采用熵值法确定各预测子模型的加权系数,将两个子模型进行加权集成,可以获得较为准确的焦炉集气管压力值。将其预测性能与单一的灰色模型和BP神经网络模型进行比较,运行结果表明:集成预测模型的预测效果和性能优于单一的灰色模型和BP神经网络预测模型,能够获得较高的预测精度。

关键词：灰色预测 BP神经网络集成预测集气管压力

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基于集成模型的集气管压力设定值稳态优化研究

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仪器仪表学报 2011年第4期32卷 769-774页

作者：周国雄雷琪中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 中南大学信息科学与工程学院长沙410083

某钢铁企业炼焦生产过程中集气管压力为人工经验设定,难以根据不同工况进行实时调整,使得蝶阀容易工作在极值范围,无法达到期望生产目标,提出以降低焦炉能耗为优化目标,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件的稳态优化思... 详细信息

某钢铁企业炼焦生产过程中集气管压力为人工经验设定,难以根据不同工况进行实时调整,使得蝶阀容易工作在极值范围,无法达到期望生产目标,提出以降低焦炉能耗为优化目标,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件的稳态优化思想。首先采用基于线性回归与最近邻聚类学习算法的RBF神经网络方法建立焦炉集气管压力设定值动态模型,得到集气管压力设定估值,然后以降低能耗为目标函数,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件,采用改进的粒子群算法对目标函数寻优得到集气管压力的稳态优化设定值。实际应用结果表明,采用该方法获得的优化结果满足了企业的要求,取得了较好的工业应用效果。

关键词：集气管压力线性回归 RBF神经网络粒子群优化

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基于平滑切换策略的焦炉集气管压力变结构控制

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高技术通讯 2012年第3期22卷 315-319页

作者：周国雄雷琪中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 中南大学信息科学与工程学院长沙410083

针对基于专家切换策略的焦炉集气管压力变结构控制方法具有动态切换特性差的缺点和集气管压力在不同工况切换时容易导致压力出现振荡和超调的现象，提出了一种基于平滑切换策略的集气管压力变结构控制方法。该方法根据集气管分管压力在... 详细信息

针对基于专家切换策略的焦炉集气管压力变结构控制方法具有动态切换特性差的缺点和集气管压力在不同工况切换时容易导致压力出现振荡和超调的现象，提出了一种基于平滑切换策略的集气管压力变结构控制方法。该方法根据集气管分管压力在不同工况下具有的动态特性，选用基于满意聚类的T—S模糊模型建立相应的动态子模型，并采用相应的模糊子控制器进行控制。为保证子模型切换过程状态轨迹的平滑性，采用监督级控制器动态切换子模型及相应的子控制器。仿真和实际效果说明了该算法的有效性。

关键词：平滑切换 T—S模糊模型变结构控制集气管压力

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Circulation Background and Genesis Mechanism of a Cold Vortex over the Tibetan Plateau during Late April 2018

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Advances in Atmospheric Sciences 2024年第6期41卷 1201-1216页

作者： Duming GAO Jiangyu MAO guoxiong WU Yimin LIU State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics(LASG) Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Heavy Rain and Drought-Flood Disasters in Plateau and Basin Key Laboratory of Sichuan Province Institute of Plateau MeteorologyChina Meteorological AdministrationChengdu 610072China Chinese Academy of Sciences Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences Beijing 100101China

A cold vortex occurred over the northeastern Tibetan Plateau(TP)on 27 April 2018 and subsequently brought excessive rainfall to the spring farming area in southern China when moving *** study investigates the genesis mechanism of the cold TP vortex(TPV)by diagnosing reanalysis data and conducting numerical *** demonstrate that the cold TPV was generated in a highly baroclinic environment with significant contributions of positive potential vorticity(PV)forcing from the tropopause and diurnal thermodynamic impact from the *** a positive PV anomaly in the lower stratosphere moved towards the TP,the PV forcing at the tropopause pushed the tropospheric isentropic surfaces upward,forming isentropic-isplacement ascent and reducing static stability over the *** descent of the tropopause over the TP also produced a tropopause folding over the northeastern TP associated with a narrow high-PV column intruding downwards over the TPV genesis site,resulting in ascending air in the free ***,in conjunction with the descending air in the valley area during the night,produced air stretching just at the TPV genesis *** the surface cooling at night increased the surface static stability,the aforementioned vertical air-stretching thus converted the produced static stability to vertical ***,the cold TPV was generated over the valley at night.

关键词： tropopause PV forcing air column stretching static stability vertical vorticity

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巯基丙酮酸硫基转移酶介导PI3K/AKT信号对急性胰腺炎细胞模型凋亡和自噬的影响

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蚌埠医学院学报 2024年第3期49卷 291-296页

作者：王小红钱晶翁文俊周国雄朱顺星祁小鸣刘春程睿智南京鼓楼医院集团仪征医院消化内科江苏仪征211900 南京鼓楼医院集团仪征医院普通外科江苏仪征211900 南京鼓楼医院集团仪征医院心胸外科江苏仪征211900 南通大学附属医院消化内科江苏南通226006 南通大学实验动物中心江苏南通226001

目的:研究巯基丙酮酸硫基转移酶(MPST)介导PI3K/AKT信号对急性胰腺炎(AP)细胞模型凋亡和自噬的影响。方法:构建AP体外细胞模型,分组为CON组、AP组、AP+siMPST组和AP+oeMPST组。采用CCK-8法检测细胞活力;采用ELISA法检测细胞上清炎症因子... 详细信息

目的:研究巯基丙酮酸硫基转移酶(MPST)介导PI3K/AKT信号对急性胰腺炎(AP)细胞模型凋亡和自噬的影响。方法:构建AP体外细胞模型,分组为CON组、AP组、AP+siMPST组和AP+oeMPST组。采用CCK-8法检测细胞活力;采用ELISA法检测细胞上清炎症因子TNF-α、IL-1和IL-6水平;采用流式细胞仪检测细胞凋亡水平;采用Western blotting检测腺泡细胞LC3Ⅱ/Ⅰ、beclin1、ATG5、MPST、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT的表达水平。结果:AP组、AP+siMPST组和AP+oeMPST组的细胞存活率均低于CON组(P<0.01),而细胞凋亡率则均高于CON组(P<0.01);AP+siMPST组细胞存活率、AP+oeMPST组细胞凋亡率均高于AP组(P<0.01),而AP+siMPST组细胞凋亡率、AP+oeMPST组细胞存活率均低于AP组(P<0.01)。AP组、AP+oeMPST组的腺泡细胞TNF-α、IL-1和IL-6、LC3Ⅱ/Ⅰ、beclin1、ATG5、MPST、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT水平明显高于CON组(P<0.01);上述指标水平AP+siMPST组均低于AP组(P<0.01),而AP+oeMPST组则均高于AP组(P<0.01)。结论:MPST可通过PI3K/AKT信号诱导胰腺腺泡细胞凋亡、自噬和炎症反应;抑制MPST可能对AP具有治疗意义。

关键词：胰腺炎巯基丙酮酸硫基转移酶肠促胰酶肽 PI3K/AKT信号

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