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基于可见-近红外光谱和化学计量学的带壳香榧坏籽快速识别

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光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2675-2682页

作者：翁定康范郑欣孔令飞孙通喻卫武浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300 浙江农林大学林业与生物技术学院浙江杭州311300

带壳香榧籽在后熟处理及炒制过程中会产生无法食用的香榧坏籽,在不破坏外壳的情况下人工无法准确识别和消除,将影响香榧籽整体品质。利用两种近红外光谱仪采集带壳正常香榧籽和香榧坏籽的光谱数据,研究比较8种光谱预处理方法,采用单一... 详细信息

带壳香榧籽在后熟处理及炒制过程中会产生无法食用的香榧坏籽,在不破坏外壳的情况下人工无法准确识别和消除,将影响香榧籽整体品质。利用两种近红外光谱仪采集带壳正常香榧籽和香榧坏籽的光谱数据,研究比较8种光谱预处理方法,采用单一波长选择方法(无信息变量消除算法、竞争性自适应重加权采样算法、连续投影算法和子窗口重排分析法)及联合波长选择方法对两个光谱仪的光谱数据进行特征波长筛选,应用线性判别分析(LDA)和支持向量机方法(SVM)建立香榧坏籽的识别模型并比较模型性能的优劣,以确定不同光谱仪下较优的特征波长选择方法。研究结果表明,对于光谱仪1,预处理未能有效提高模型性能,连续投影算法为最优的特征波长选择方法,所建立的LDA和SVM模型的预测集敏感性、特异性及准确率分别为97.10%、95.00%、96.00%和97.10%、97.50%、97.30%,优于全波段模型,建模波长变量数由661个缩减到9个,仅占原波长变量数的1.36%。对于光谱仪2,基线校正为最优的预处理方法,子窗口重排分析法为最优的特征波长选择方法,所建立的LDA和SVM模型的预测集敏感性、特异性及准确率分别为100.00%、92.50%、96.00%和100.00%、95.00%、97.30%,与全波段模型性能一致,建模波长变量数由155个缩减到55个,占原波长变量数的35.48%。近红外光谱技术可以较好地识别带壳香榧坏籽,合适的特征波长选择方法可以有效筛选特征波长,简化模型,并提高模型的准确率和稳定性。研究还发现1000~1300nm光谱波段与香榧籽的淀粉、脂肪和蛋白质含量有关,较适合于带壳香榧坏籽的鉴别。该研究为带壳香榧坏籽的快速无损识别提供一定参考。

关键词：带壳香榧籽可见-近红外光谱坏籽特征波长筛选

基于掩码自监督学习的滚动轴承冲击特征提取方法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第7期38卷 166-173页

作者：李可轩林慧斌丁康华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

现有的机械故障智能诊断方法普遍需要大量的可靠样本作为模型的训练支撑,然而,实际应用场景通常缺少标签数据。针对这一难题,提出一种基于掩码自监督学习的滚动轴承局部故障冲击特征提取方法。利用随机掩码对原始轴承故障信号进行布尔运... 详细信息

现有的机械故障智能诊断方法普遍需要大量的可靠样本作为模型的训练支撑,然而,实际应用场景通常缺少标签数据。针对这一难题,提出一种基于掩码自监督学习的滚动轴承局部故障冲击特征提取方法。利用随机掩码对原始轴承故障信号进行布尔运算,得到用于特征提取训练的自监督样本;将掩码处理后的信号输入所搭建的掩码自监督学习网络中,建立包含网络输出与输入峭度差信息的损失函数,对网络进行基于随机掩码自监督学习的多轮训练,使网络获得从原始故障信号中提取故障冲击特征的能力。仿真信号分析表明,所提方法在掩码遮盖比例为95%、训练轮次为250时,能够以96.68%的重构精度重建原始信号中的冲击序列。滚动轴承故障实验进一步表明,所提方法在无需额外训练数据的前提下能有效地从含噪信号中提取故障冲击序列,在效果均优于对比方法最优结果的前提下,所提方法计算耗时低于20 s,远优于MCKD类方法,具有较好的应用价值。

关键词：掩码自监督学习滚动轴承卷积神经网络

Ru/Ba-MgO氨合成催化剂模板棉纤维的盐酸处理对催化性能的影响

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化工进展 2024年第2期43卷 962-970页

作者：丁康何军桥陈元捷杨霞珍刘化章霍超浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014

采用不同浓度的盐酸对棉纤维进行预处理,并以其为生物模板,制备具有纤维条状的仿生Ru/Ba-MgO氨合成催化剂。通过XRD、FTIR、FE-SEM、EDS、BET、H_(2)-TPR和TG等表征技术,分别对棉纤维、Ba-MgO载体和Ru/Ba-MgO催化剂进行分析,探讨了棉纤... 详细信息

采用不同浓度的盐酸对棉纤维进行预处理,并以其为生物模板,制备具有纤维条状的仿生Ru/Ba-MgO氨合成催化剂。通过XRD、FTIR、FE-SEM、EDS、BET、H_(2)-TPR和TG等表征技术,分别对棉纤维、Ba-MgO载体和Ru/Ba-MgO催化剂进行分析,探讨了棉纤维中纤维素氢键对Ru/Ba-MgO催化剂的影响机理。结果表明,盐酸溶液中的H+会破坏棉纤维中纤维素分子内氢键,使得纤维素内大量高反应性的羟基暴露出来,增强了棉纤维对Mg^(2+),尤其是对Ba^(2+)的吸附,以其为模板制备的Ba-Mg O载体比表面积明显增加,孔径明显减小;棉纤维经过适宜浓度的盐酸预处理可以有效调控催化剂中活性组分Ru的颗粒尺寸及其分散度;助催化剂Ba的掺入抑制了RuO_(x)的产生,改善了Ru/Ba-MgO催化剂的还原性能,最终使得Ru/Ba-MgO催化剂氨合成活性和热稳定性提高。当棉纤维经过3mol/L盐酸溶液预处理时,以其为模板制备的Ru/Ba-MgO-3催化剂在425℃、10MPa和10000h^(-1)反应条件下具有最佳的活性,其出口氨体积分数为18.37%。

关键词：生物模板纤维素合成氨催化剂载体

邯郸市矿业废弃地的生态修复关键区识别:基于生态功能与空间的重要性

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1671-1680页

作者：丁康王嘉于淼李帅孟宇飞李运远北京林业大学园林学院北京100083 苏州大学空间规划研究院江苏苏州215123 长治市屯留区园林绿化中心山西长治046100 国际竹藤中心北京100020

国土空间生态修复关键区的识别是锚固城市生态安全底线的关键,矿业废弃地作为众多资源型城市生态修复的核心内容,分区建设具有重要现实意义。本研究基于生态功能与空间的重要性对邯郸市的矿业废弃地进行评级分区,以此为城市生态修复工... 详细信息

国土空间生态修复关键区的识别是锚固城市生态安全底线的关键,矿业废弃地作为众多资源型城市生态修复的核心内容,分区建设具有重要现实意义。本研究基于生态功能与空间的重要性对邯郸市的矿业废弃地进行评级分区,以此为城市生态修复工作的有序开展提供一定的理论支撑。研究框架方面,提出在城市尺度下基于功能层面的生态保护重要性与空间层面的生态安全格局叠加,以得到更准确的生态修复关键区识别结果。研究过程中,选择契合地域特征的水源涵养、土壤保持、生物多样性维护和水土流失敏感性4项指标进行生态保护重要性评价,选择MSPA-Conefor-SPCA-MCR-电路理论进行生态安全格局构建。结果表明:邯郸市剩余的204处矿业废弃地中,有73处属于生态修复关键区,总面积为1500.9 hm^(2),主要集中于鼓山、凤凰山及符山区域。这些区域虽存在严重的生态环境问题,但同样赋存着巨大的潜力价值。在简单覆绿的基础上积极寻求场地转型、延长矿山生态修复治理的价值链和产业链或许将成为这些区域的更重要目标。

关键词：矿业废弃地生态系统服务敏感性生态安全格局

联合故障机理和卷积神经网络的齿轮剩余使用寿命预测方法研究

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机械工程学报 2024年第12期60卷 116-125页

作者：刘华开丁康何国林李巍华林慧斌华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 人工智能与数字经济广东省实验室广州510006

齿轮在疲劳退化过程中通常伴有平稳型故障和冲击型故障,这两类故障特征包含了丰富的齿轮退化信息。目前端到端的剩余使用寿命预测方法大多以神经网络提取的语义特征为基础,预测模型的建立与齿轮关联程度较低,物理解释性较差。为此,结合... 详细信息

齿轮在疲劳退化过程中通常伴有平稳型故障和冲击型故障,这两类故障特征包含了丰富的齿轮退化信息。目前端到端的剩余使用寿命预测方法大多以神经网络提取的语义特征为基础,预测模型的建立与齿轮关联程度较低,物理解释性较差。为此,结合平稳型、冲击型故障振动响应信号模型和卷积神经网络,依据故障信号特征参数生成融合故障先验的时域、角域卷积核,利用神经网络的特征提取能力挖掘振动信号中的平稳型、冲击型故障成分;同时引入注意力机制,抑制噪声、动态捕捉不同故障成分以及不同时刻信号中的退化信息,最后利用模型噪声协方差矩阵实现预测误差的加权优化。仿真和试验结果表明,该方法能有效挖掘原始信号的故障信息,具备较好的物理解释性,且对比传统智能预测方法具有更高的剩余使用寿命预测精度和更好的鲁棒性,验证了所提方法的有效性。

关键词：齿轮平稳型故障冲击型故障神经网络剩余使用寿命

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啤酒花中1个新的查耳酮类化合物

中草药 2024年第12期55卷 3943-3948页

作者：王利杰石妍婧赫军丁康张维库续洁琨北京中医药大学生命科学学院北京100029 北京中医药大学中药学院北京100029 中日友好医院临床医学研究所北京100029 中日友好医院药学部北京100029

目的研究啤酒花Humulus lupulus的化学成分,并评价其体外抗炎活性。方法采用多种色谱技术进行分离纯化,通过高分辨质谱、核磁共振等方法对化合物进行结构鉴定,并采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症模型评价其体... 详细信息

目的研究啤酒花Humulus lupulus的化学成分,并评价其体外抗炎活性。方法采用多种色谱技术进行分离纯化,通过高分辨质谱、核磁共振等方法对化合物进行结构鉴定,并采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症模型评价其体外对NO释放的抑制作用。结果从啤酒花带花果穗的95%乙醇提取部位中分离得到6个化合物,分别鉴定为2′,4-二羟基-4′,6′-二甲氧基-3′-(2-羟基-3-甲基-3-丁烯基)查耳酮(1)、tsugafolin(2)、dihydroxanthohumol(3)、4′-O-methylxanthohumol(4)、(2S,2′′S)-4′-hydroxy-5-methoxy-7,8-(2,2-dimethyl-3-hydroxy-2,3-dihydro-4H-pyrano)flavanone(5)和(2R,2′′S)-4′-hydroxy-5-methoxy-7,8-(2,2-dimethyl-3-hydroxy-2,3-dihydro-4H-pyrano)flavanone(6)。体外抗炎实验表明,化合物1和4的半数抑制浓度(median inhibition concentration,IC_(50))分别为(5.83±1.76)和(10.45±2.36)μmol/L。结论化合物1为1个新的查耳酮类化合物,命名为(±)-蛇麻花素A,化合物2为首次从葎草属中分离得到。化合物1和4均具有显著的抗炎活性。

关键词：啤酒花查耳酮 (±)-蛇麻花素A 抗炎活性 tsugafolin 4′-O-methylxanthohumol

不同光照模式信息融合的苹果霉心病近红外快速识别

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2388-2394页

作者：肖男李翰林翁定康胡栋孙通熊永森浙江农林大学光机电工程学院浙江杭州311300 浙江省农作物收获装备技术重点实验室浙江金华321016

苹果清脆甘甜,物美价廉,在我国具有极高的经济价值,是苹果产区乡村振兴的特色支柱产业。霉心病是苹果主要的内部缺陷之一,极大影响苹果的品质,若未能及时剔除将不利于苹果品牌建设,严重影响苹果产业发展。利用近红外光谱技术获取苹果在... 详细信息

苹果清脆甘甜,物美价廉,在我国具有极高的经济价值,是苹果产区乡村振兴的特色支柱产业。霉心病是苹果主要的内部缺陷之一,极大影响苹果的品质,若未能及时剔除将不利于苹果品牌建设,严重影响苹果产业发展。利用近红外光谱技术获取苹果在不同摆放姿态和光照模式下的光谱,去趋势(Detrend)、基线校正(Baseline)、二阶导数(SD)方法对原始光谱进行预处理,应用支持向量机(SVM)方法建立苹果霉心病判别模型,分析不同摆放姿态下光照模式对霉心病检测影响,并探索不同光照模式光谱信息融合的苹果霉心病检测方法。结果表明,在单光照模式下,180°光照模式对正常苹果有较高的判别正确率,而135°光照模式对霉心病苹果有较好的识别正确率;对于单光照模式,在果梗向右姿态和135°光照模式下获得最优的SVM模型,其模型校正集的敏感性、特异性及正确率分别为1、0.9782和0.9863,预测集的敏感性、特异性及正确率分别为0.8888、0.9565和0.9375。对于不同光照模式的信息融合,大部分光照模式的信息融合能一定程度上提高苹果霉心病判别模型的性能;在果梗向右姿态下180°与135°光照模式信息融合中获得最优的SVM模型,其模型校正集的敏感性、特异性及正确率均为1,预测集的敏感性、特异性及正确率分别为0.8888、1和0.9687,与单光照模式的最优模型相比,模型性能有所提高。该研究提供了一种基于近红外光谱和不同光照模式信息融合的苹果霉心病无损识别的新思路,也可为其他水果的内部品质无损检测提供参考。

关键词：近红外光谱光照模式信息融合霉心病苹果

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山茱萸中1个新的裂环环烯醚萜类化合物

中国中药杂志 2024年第15期49卷 4111-4117页

作者：吴晶晶彭中灿赫军丁康续洁琨张维库中日友好医院临床医学研究所&药学部北京100029 中国医学科学院北京协和医学院北京100730 北京中医药大学生命科学学院北京100029

采用大孔吸附树脂、硅胶、ODS、Sephadex LH-20和HPLC等多种技术对山茱萸化学成分进行分离纯化,综合利用HR-ESI-MS、1D和2D NMR等波谱技术鉴定化合物结构,从山茱萸水提物中分离鉴定了10个化合物,分别为(±)-cornuscone(1)、(-)-(Z)-4-hy... 详细信息

采用大孔吸附树脂、硅胶、ODS、Sephadex LH-20和HPLC等多种技术对山茱萸化学成分进行分离纯化,综合利用HR-ESI-MS、1D和2D NMR等波谱技术鉴定化合物结构,从山茱萸水提物中分离鉴定了10个化合物,分别为(±)-cornuscone(1)、(-)-(Z)-4-hydroxy-3-methoxyphenylpropene 4-O-β-L-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside(2)、kaempferol 3-O-β-D-glucopyranoside(3)、kampferol(4)、myricetin(5)、trifolin(6)、quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside(7)、quercetin 3-O-β-D-glucuronide-6″-methyl ester(8)、quercetin 3-O-β-D-glucuronide-6″-ethyl ester(9)、pyrogallol(10)。化合物1为新的裂环环烯醚萜类化合物,命名为(±)-cornuscone,其结构中具有少见的C-1位甲基取代。选用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠RAW264.7细胞模型以评价化合物的抗炎活性,结果显示化合物1的半数抑制浓度(IC_(50))为(31.15±1.29)μmol·L^(-1),表明其抗炎活性显著优于阳性药吲哚美辛[indomethacin,IC_(50)为(48.32±1.66)μmol·L^(-1)]。

关键词：山茱萸裂环环烯醚萜 (±)-cornuscone 抗炎

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肉芽肿在克罗恩病诊断治疗中的作用

中华炎性肠病杂志（中英文） 2024年第1期8卷 86-90页

作者：吴慧慧张苏闽丁康葛媛媛南京市中医院肛肠科南京210000

克罗恩病的诊断目前仍缺乏金标准,而病理提示非干酪性肉芽肿是诊断克罗恩病的重要依据。国内外文献报道其在克罗恩病的诊断、鉴别、发展、治疗、预后中发挥着重要作用。本文就肉芽肿在克罗恩病诊断治疗中的作用进行探讨。

关键词：肉芽肿克罗恩病检出率病理