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利用GPS数据反演震源参数的单纯形组合加权距离灰狼优化算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1140-1154页

作者：王乐洋孙龙翔许光煜东华理工大学测绘与空间信息工程学院江西南昌330013 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室江西南昌330013

针对地震震源参数反演优化问题,提出了一种改进的灰狼优化(grey wolf optimizer, GWO)算法来反演震源参数。首先,采用基于余弦规律的非线性递减收敛因子策略的加权距离GWO(weighted distance GWO, wdGWO)算法来代替原来的线性递减算法... 详细信息

针对地震震源参数反演优化问题,提出了一种改进的灰狼优化(grey wolf optimizer, GWO)算法来反演震源参数。首先,采用基于余弦规律的非线性递减收敛因子策略的加权距离GWO(weighted distance GWO, wdGWO)算法来代替原来的线性递减算法。随后,配置了改进wdGWO算法和单纯形算法的组合方法,引入后者算法是为了稳定前者算法的性能。因此,组合算法(简称GWOS)在收敛性和稳定性方面都具有良好的优势。最后,通过实验测试来评估基本的wdGWO算法、遗传算法(genetic algorithm,GA)和GWOS的性能。仿真实验结果表明,GWOS对震源参数的估计优于wdGWO算法,具有良好的稳定性和准确性;GWOS既可以达到GA的反演精度,又表现出了更好的参数稳定性。将该算法应用于2014年纳帕地震和2017年博德鲁姆-科斯地震,不同类型地震的反演结果表明GWOS具有良好的实用性和可靠性。

关键词：震源参数反演灰狼优化算法单纯形算法组合算法纳帕地震博德鲁姆-科斯地震

结合地理信息与AIS数据的海上航道自适应提取方法

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海洋科学进展 2024年第1期42卷 92-101页

作者：孙伟峰孙少奇李小彤纪永刚戴永寿中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

海上航道对于海上态势感知具有重要意义。然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic I... 详细信息

海上航道对于海上态势感知具有重要意义。然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的海上航道自适应提取方法。首先,构建港口之间往返船只AIS航迹数据集,将每条AIS航迹等间距分段并计算每段航迹的平均航速,设置航速差初始阈值,计算相邻航段平均航速差超过阈值的数量作为初始船只转弯次数。其次,统计AIS航迹途经岛屿、港口等地理区域的数量,若其与利用AIS航迹提取的船舶转弯次数不相等,则根据两者的差异自适应调整航速差阈值,重新提取船舶航路点,直至其与途经地理区域的数量相等,将平均航速差超出最终阈值的航迹段的连接点作为船舶航路点。然后,利用基于密度的聚类算法将所有船舶的航路点聚类为航路点集合,计算航路点集合的质心作为航道的航路点。最后,以航道航路点为顶点、航路点之间的连线为边构建有向图,并删除落在陆地上的连线后得到最终的航道提取结果。利用潍坊港—连云港港之间行驶的20条船舶的AIS数据开展了海上航道提取实验,结果表明,与基于交通路径异常检测的航道提取方法相比,本文方法得到的船舶航路点的平均虚检率降低了9.1%,平均漏检率降低了16.7%,显著提升了航道航路点位置提取的准确性。

关键词：海上航道航路点提取地理信息 AIS数据

不同加工方式形成的波形表面弹塑性接触行为表征

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Acta Mechanica Sinica 2024年第5期40卷 103-115页

作者：黄佳鑫张潇月孙晨陈巨兵 Department of Engineering Mechanics Shanghai Jiao Tong University Shanghai China Department of Materials Science Fudan University Shanghai China MOE Key Laboratory of Hydrodynamics Shanghai Jiao Tong University Shanghai China

不同的加工方法对表面接触行为产生了影响,涉及表面周期性、随机性和屈服应力等方面.本研究采用实验和数值方法,系统地研究了铣削、线切割电火花加工和滚花三种加工方法产生的表面凸起体在不同载荷条件下的接触行为.采用分段辅助的数字... 详细信息

不同的加工方法对表面接触行为产生了影响,涉及表面周期性、随机性和屈服应力等方面.本研究采用实验和数值方法,系统地研究了铣削、线切割电火花加工和滚花三种加工方法产生的表面凸起体在不同载荷条件下的接触行为.采用分段辅助的数字图像相关技术结合基于位移的弹塑性判据方法,直接观察了弹塑性边界.对不同加工方式形成的表面进行傅里叶变换,得到对应不同阶次的频率.对比评估了由不同阶次傅里叶频率生成的表面和原始表面的接触行为.全面讨论了接触过程中的接触面积、平均接触压力和塑性演变等参数。此外,还详细研究了在不同载荷条件下表面噪声对接触行为的影响.为了直观展示塑性扩展行为,本研究提出了基于平均接触压力和与每种加工方法形成的表面相关的干涉的塑性演变公式.此外,本文也研究了切向载荷和屈服应力对塑性扩展的影响。

关键词：线切割电火花加工弹塑性接触数字图像相关技术屈服应力接触行为傅里叶变换表面接触接触过程

长基因间非蛋白编码RNA 00707对骨关节炎软骨细胞损伤及炎症因子分泌的影响

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中国组织工程研究 2024年第28期28卷 4565-4571页

作者：褚凯孙建华石河子大学医学院第一附属医院骨科中心新疆维吾尔自治区石河子市832000

背景:长基因间非蛋白编码RNA(long intergenic non-protein coding RNA,LINC RNA)00707和miR-423-5p均参与了骨关节炎的发生发展过程,Starbase预测LINC00707和miR-423-5p存在互补序列,但二者是否存在相互作用仍需要进一步研究。目的:考察LINC0070是否通过靶向miR-423-5p影响骨关节炎的软骨细胞损伤及炎症因子分泌。方法:将关节软骨细胞分8组培养:①空白对照组不进行任何处理;②IL-1β组用含10 ng/mL白细胞介素1β的培养基处理48 h;③IL-1β+si-NC组将si-NC转染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h;④IL-1β+si-LINC00707组将si-LINC00707染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h;⑤IL-1β+miR-NC组将miR-NC转染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h;⑥IL-1β+miR-423-5p组将miR-423-5p模拟物转染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h;⑦IL-1β+si-LINC00707+anti-miR-NC组将si-LINC00707与anti-miR-NC共转染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h;⑧IL-1β+si-LINC00707+anti-miR-423-5p组将si-LINC00707与anti-miR-423-5p共转染至细胞中,然后用白细胞介素1β处理48 h。干预结束后进行相关检测。结果与结论:①与空白对照组相比,IL-1β组软骨细胞中LINC00707基因表达量增加、miR-423-5p基因表达量减少,细胞凋亡率及裂解caspase3、裂解caspase9蛋白表达量增加,培养液内肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平升高,白细胞介素10水平降低(P均<0.05);与IL-1β组相比,IL-1β+si-LINC00707组软骨细胞中LINC00707基因表达量减少、miR-423-5p基因表达量增加,细胞凋亡率及裂解caspase3、裂解caspase9蛋白表达量减少,培养液内肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平降低,白细胞介素10水平升高(P均<0.05)。②与IL-1β+miR-NC组相比,IL-1β+miR-423-5p组软骨细胞中miR-423-5p基因表达量增加,细胞凋亡率及裂解caspase3、裂解caspase9蛋白表达量减少,培养液内肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平降低,白细胞介素10水平升高(P均<0.05)。③与IL-1β+si-LINC00707+anti-miR-NC组相比,IL-1β+si-LINC00707+anti-miR-423-5p组软骨细胞中miR-423-5p基因表达量减少,细胞凋亡率及裂解caspase3、裂解caspase9蛋白表达量增加,培养液内肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平升高,白细胞介素10水平降低(P均<0.05)。④结果表明,抑制LINC00707可靶向miR-423-5p减轻白细胞介素1β诱导的关节软骨细胞凋亡和炎症反应。

关键词：骨关节炎 LINC00707 miR-423-5p 白细胞介素1β 软骨细胞细胞凋亡炎性因子

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面向空间视觉目标检测的对抗攻击与防御算法

控制与决策 2024年第7期39卷 2161-2168页

作者：周栋孙光辉吴立刚哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

随着航天航空技术的发展,空间目标视觉检测技术作为航天器智能在轨服务的重要技术支撑,获得了国内外研究学者的广泛关注.考虑到太空中恶劣的光照条件以及未知的动态场景,空间目标视觉检测的鲁棒性问题亟待深入研究.首先,提出一种黑盒迁... 详细信息

随着航天航空技术的发展,空间目标视觉检测技术作为航天器智能在轨服务的重要技术支撑,获得了国内外研究学者的广泛关注.考虑到太空中恶劣的光照条件以及未知的动态场景,空间目标视觉检测的鲁棒性问题亟待深入研究.首先,提出一种黑盒迁移实例攻击方法,将图像识别领域的对抗样本攻击方法应用于空间目标检测任务,实现对EfficientDet目标检测模型的欺骗攻击;同时,提出一种协同防御策略,将对抗训练和SRMNet去噪器相结合,有效增强目标检测模型的鲁棒性.实验结果表明,所提出防御策略不仅能够成功抵御对抗样本攻击,还能取得高于原始空间目标检测模型的检测精度.

关键词：空间目标视觉检测黑盒迁移实例攻击对抗训练 SRMNet

改进yOLOv5s的弱光水下生物目标检测算法

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北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 499-507页

作者：陈宇梁董绍江孙世政闫凯波重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进yOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法yOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制... 详细信息

针对水下光学图像目标检测过程中由于水中光线衰弱严重、图像环境复杂和拍摄设备移动等造成的生物识别精度低的问题,提出了基于改进yOLOv5s的弱光水下生物目标实时检测算法yOLOv5s-underwater。针对弱光水下光线衰弱的问题,引入了限制对比度自适应直方图均衡(CLAHE)算法对输入图像进行预处理,解决了颜色失真和图像毛糙的问题。针对复杂的弱光水下图像环境,提出了快速空间金字塔池化(SPPF)模块,解决了水下物体区分度低和特征损失严重的问题。针对拍摄设备移动带来的场景和形态变化问题,提出了一种基于旋转窗口的Swin-Transformer模块,提高了模型的泛化能力。针对水下小目标,修改了网络模型结构,提高了小目标的检测能力。仿真和实验结果表明:所提算法相较于yOLOv5s检测精度提高30.7%,证明了算法的有效性。

关键词：弱光水下生物目标 yOLOv5s 限制对比度自适应直方图均衡快速空间金字塔池化旋转窗口

碎冰环境下通气航行体出水流场演化及载荷特性研究

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中国造船 2024年第2期65卷 155-166页

作者：张松林威孙铁志段金雄大连理工大学船舶工程学院大连116081

为探究碎冰对水下航行体出水过程的影响,基于计算流体动力学方法,结合重叠网格技术和接触耦合算法,建立了水下航行体与冰-水混合物相互作用的数值模型。考虑航行体与海冰的碰撞作用,对航行体穿越冰-水混合物的出水过程开展数值模拟,并... 详细信息

为探究碎冰对水下航行体出水过程的影响,基于计算流体动力学方法,结合重叠网格技术和接触耦合算法,建立了水下航行体与冰-水混合物相互作用的数值模型。考虑航行体与海冰的碰撞作用,对航行体穿越冰-水混合物的出水过程开展数值模拟,并与已有的试验数据进行对比,验证了该方法的合理性。基于建立的数值计算方法,开展了有碎冰和无碎冰工况下航行体出水过程中的运动特性和流场演化研究。研究表明,碎冰的存在使流场演化更加剧烈,改变了通气空泡的演化过程和溃灭形式,航行体的运动特性和表面载荷演化与碎冰的关联较为密切。

关键词：航行体出水碎冰环境流场演化载荷特性

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基于离散采样的多模态四足机器人路径规划

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1120-1128页

作者：孙帅帅冯春晓张良中国科学技术大学工程科学学院合肥230026 安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601

针对双向快速扩展随机树(RRT-Connect)在多模态四足机器人路径规划中存在不必要的跳跃和行走部分路径的地形起伏程度大及转向角度变化大的问题,提出了一种基于离散采样的解决方案。预处理路径去除不必要的跳跃,离散采样并动态规划获得粗... 详细信息

针对双向快速扩展随机树(RRT-Connect)在多模态四足机器人路径规划中存在不必要的跳跃和行走部分路径的地形起伏程度大及转向角度变化大的问题,提出了一种基于离散采样的解决方案。预处理路径去除不必要的跳跃,离散采样并动态规划获得粗解,使用B样条曲线拟合并二次规划得到最终路径。仿真结果表明,本文方法规划出的路径使得机器人对质心高度的调节平均减少了31.4%,途径地形的起伏程度减小13.4%,地形倾斜角度变化降低11.4%,转向角度变化减小62.7%,验证了本文方法的有效性。

关键词：人工智能四足机器人多模态路径规划离散采样二次规划

芪术化积方治疗肝细胞癌癌前病变患者的随机对照研究

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中国全科医学 2024年第3期27卷 335-342,347页

作者：宁麟孙建光山东中医药大学第一临床医学院山东省济南市250014

背景肝细胞癌(HCC)存在发病率高、死亡率高的特点,在癌前病变阶段进行早期诊断及时干预可有效降低HCC的发生率,对其防治具有显著意义。现代医学对于HCC癌前病变的治疗存在干预时机难以把握、治疗手段单一等问题,中医药防治HCC癌前病变... 详细信息

背景肝细胞癌(HCC)存在发病率高、死亡率高的特点,在癌前病变阶段进行早期诊断及时干预可有效降低HCC的发生率,对其防治具有显著意义。现代医学对于HCC癌前病变的治疗存在干预时机难以把握、治疗手段单一等问题,中医药防治HCC癌前病变或许是一种简单有效的新途径。目的观察芪术化积方治疗HCC癌前病变(肝郁脾虚、痰瘀互结证)的临床疗效及安全性。方法纳入2019年10月—2020年3月在山东中医药大学附属医院、威海市中医院、泰安市中医院肝病科门诊就医且符合中医证型“肝郁脾虚、痰瘀互结证”的HCC癌前病变初诊患者为研究对象。收集患者的一般资料[性别、年龄、乙型病毒性肝炎(HBV)后肝硬化史、HCC家族史、10年以上饮酒史],患者的中医证候积分、肝功能指标[丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TBIL)、白蛋白(ALB)、谷氨酰转肽酶(GGT)、碱性磷酸酶(ALP)]、肿瘤标志物指标[甲胎蛋白(AFP)、甲胎蛋白异质体(AFP-L3)、异常凝血酶原(DCP)]、影像学指标(病灶类型、病灶性质、病灶长径)、安全性指标、不良反应。采用随机数字表法将符合纳入标准且完成研究的64例患者分为观察组(n=34)和对照组(n=30),对照组予以抗病毒、抗炎保肝等常规治疗;观察组予以常规治疗联合芪术化积方治疗。疗程为48周,停药后随访48周,观察两组患者治疗周期及随访周期中HCC发生率及并发症的发生情况,比较两组患者治疗前后中医证候改善指标(中医证候积分、总有效率)、肝功能指标、肿瘤标志物指标、影像学指标(病灶长径、病灶稳定率、病灶改善率)、安全性指标(安全率)的差异。结果治疗后两组中医证候积分、ALT、AST、TBIL、GGT、ALP、AFP-L3均低于治疗前,ALB水平高于治疗前(P0.05)。随访周期结束后观察组HCC发生率(8.8%)与对照组(16.7%)比较,差异无统计学意义(P>0.05);并发症发生率(8.8%)低于对照组(30.0%)(P0.05)。结论芪术化积方治疗HCC癌前病变(肝郁脾虚、痰瘀互结证),在改善中医证候、改善肝功能、缩小病灶结节、降低远期HCC发生率及减少肝硬化并发症等方面有较好的临床疗效及安全性。

关键词：癌,肝细胞肝细胞癌癌前病变中医药疗法芪术化积方肝郁脾虚、痰瘀互结证随机对照试验临床观察