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Deep learning methods for noisy sperm image classification from convolutional neural network to visual transformer:a comprehensive comparative study

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Intelligent Medicine 2024年第2期4卷 114-127页

作者： Ao Chen Chen Li Md Mamunur Rahaman Yudong Yao Haoyuan Chen Hechen Yang Peng Zhao Weiming Hu wanli liu Shuojia Zou Ning Xu Marcin Grzegorzek Microscopic Image and Medical Image Analysis Group College of Medicine and Biological Information EngineeringNortheastern UniversityShenyangLiaoning 110169China Department of Electrical and Computer Engineering Stevens Institute of TechnologyHobokenNJ 07030USA School of Arts and Design Liaoning Petrochemical UniversityFushunLiaoning 113001China Institute of Medical Informatics University of LübeckLüebeckGermany

Background With the gradual increase of infertility in the world,among which male sperm problems are the main factor for infertility,more and more couples are using computer-assisted sperm analysis(CASA)to assist in the analysis and treatment of ***,the rapid development of deep learning(DL)has led to strong results in image classification ***,the classification of sperm images has not been well studied in current deep learning methods,and the sperm images are often affected by noise in practical CASA *** purpose of this article is to investigate the anti-noise robustness of deep learning classification methods applied on sperm *** The SVIA dataset is a publicly available large-scale sperm dataset containing three *** this work,we used subset-C,which provides more than 125,000 independent images of sperms and impurities,including 121,401 sperm images and 4,479 impurity *** investigate the anti-noise robustness of deep learning classification methods applied on sperm images,we conducted a comprehensive comparative study of sperm images using many convolutional neural network(CNN)and visual transformer(VT)deep learning methods to find the deep learning model with the most stable anti-noise *** This study proved that VT had strong robustness for the classification of tiny object(sperm and impurity)image datasets under some types of conventional noise and some adversarial *** particular,under the influence of Poisson noise,accuracy changed from 91.45%to 91.08%,impurity precison changed from 92.7%to 91.3%,impurity recall changed from 88.8%to 89.5%,and impurity F1-score changed 90.7%to 90.4%.Meanwhile,sperm precision changed from 90.9%to 90.5%,sperm recall changed from 92.5%to 93.8%,and sperm F1-score changed from 92.1%to 90.4%.Conclusion Sperm image classification may be strongly affected by noise in current deep learning methods;the robustness with regard to noise of VT methods based

关键词： Computer-assisted sperm analysis Anti-noise Robustness Deep learning .Image classification Sperm image Conventional noise Adversarial attacks Convolutional neural network Visual transformer

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市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度合理限值

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 128-135页

作者：刘万里蔡小培方涛涛杨憬帆北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁四局集团有限公司第八工程分公司安徽合肥230009

基于梁-轨相互作用理论建立线-板-桥-墩空间耦合模型,研究了无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度对钢轨附加力及断缝值的影响,给出了市域铁路简支梁桥墩纵向刚度限值的控制因素及合理值.结果表明:增大桥墩纵向刚度可减小钢轨附加总应力和梁-轨... 详细信息

基于梁-轨相互作用理论建立线-板-桥-墩空间耦合模型,研究了无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度对钢轨附加力及断缝值的影响,给出了市域铁路简支梁桥墩纵向刚度限值的控制因素及合理值.结果表明:增大桥墩纵向刚度可减小钢轨附加总应力和梁-轨相对位移,不同于有砟轨道简支梁桥,市域铁路无砟轨道简支梁桥墩纵向刚度限值由钢轨强度控制;建议24,32,48 m简支梁桥上铺设U71Mn钢轨和常阻力扣件,温暖区域桥墩刚度限值分别取5,6和15 MN/m,寒冷区域取5,12和54 MN/m;64 m和80 m简支梁上铺设U75V钢轨和常阻力扣件,温暖区域刚度限值分别取22 MN/m和70 MN/m,寒冷区域取84 MN/m和240 MN/m;当寒冷区域80 m简支梁桥两侧梁端铺设小阻力扣件时,桥墩刚度限值可减小至84 MN/m.

关键词：市域铁路简支梁桥墩纵向刚度钢轨附加应力梁-轨相对位移

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从“内毒致病”探讨克朗凯特-卡纳达综合征的病机及治疗

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北京中医药大学学报 2024年第3期47卷 407-411页

作者：苏坤涵黄玉珍刘万里南京中医药大学附属南京市中西医结合医院南京210014 南京市第一医院

克朗凯特-卡纳达综合征是以消化道多发息肉和外胚层改变为主要特征的疾病,其病因及发病机制尚不完全明确。中医学认为,内毒是一类特殊的内在致病因素,是由脏腑功能失调、气血运行失常所产生,具有潜藏蛰伏、入经入络、夹痰夹瘀的特点,能... 详细信息

克朗凯特-卡纳达综合征是以消化道多发息肉和外胚层改变为主要特征的疾病,其病因及发病机制尚不完全明确。中医学认为,内毒是一类特殊的内在致病因素,是由脏腑功能失调、气血运行失常所产生,具有潜藏蛰伏、入经入络、夹痰夹瘀的特点,能够外损肌肤、内蚀脏腑、攻于手足、耗伤正气。本文从“内毒致病”角度认识克朗凯特-卡纳达综合征的病机,认为脾虚湿热、湿毒内蕴是其发病基础,痰瘀毒结是胃肠道息肉弥漫性生长的病理本质,“湿毒-痰瘀毒-癌毒”的内毒转化过程可能是癌变发生的潜在机制。治疗克朗凯特-卡纳达综合征应以健脾、除湿、解毒为治疗原则,其中,健脾是基础,除湿是重点,解毒是关键,采用健脾渗湿、利湿解毒、化痰祛瘀等治法,辅以调理偏颇体质,注重中西医结合治疗。

关键词：克朗凯特-卡纳达综合征内毒致病息肉病机治疗

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基于轨道不平顺的无缝线路稳定性统计分析

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1843-1853页

作者：谢铠泽王琪刘万里蔡小培赵维刚石家庄铁道大学基础设施安全与应急铁路行业重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法。针对不同半径的铁路线路,研究轨道... 详细信息

为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法。针对不同半径的铁路线路,研究轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布随机性对钢轨允许温升分布规律的影响,并与现有无缝线路稳定性分析方法计算结果进行对比。研究结果表明:当道床横向阻力服从正态分布时,单独考虑道床横向阻力大小随机性时,钢轨允许温升近似服从极值I型分布;单独考虑轨道不平顺随机性、同时考虑道床横向阻力大小及位置分布随机性或综合考虑上述3个因素随机性时,钢轨允许温升均服从正态分布;以不少于95%保证率定义的钢轨允许温升标准值及均值随着线路平顺性的改善而增加;不同曲线半径条件下,现有“等波长-有限元”确定的钢轨允许温升与美国五级谱对应钢轨允许温升标准值相近,与其他轨道谱对应结果则存在较大差异;在综合考虑轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布三因素随机性条件下,建立表征钢轨允许温升分布的均值、标准差及标准值与曲线半径间的显式映射关系,使无缝线路稳定性分析中考虑线路平顺性等级成为了可能。研究结果为进一步优化铁路无缝线路极限状态法设计提供了参考。

关键词：轨道不平顺无缝线路稳定性允许温升正态分布标准值

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ZEB2驱动自身免疫性疾病中年龄相关B细胞的分化

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Science Bulletin 2024年第10期69卷 1362-1364页

作者：刘晓航李翠峰王昱张少存刘万里 State Key Laboratory of Membrane Biology School of Life SciencesTsinghua-Peking Center for Life SciencesInstitute for ImmunologyChina Ministry of Education Key Laboratory of Protein SciencesBeijing Key Lab for Immunological Research on Chronic DiseasesBeijing Tsinghua Changgung HospitalTsinghua UniversityBeijing 100084China The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University and Institute of Clinical Immunology Anhui Medical UniversityHefei 230032China

As a novel type of B cell that expands with increasing age,which was first observed in 2011[1,2],age-associated B cells(ABCs)are becoming a hotspot area in the field of *** importantly,ABCs accumulate progressively in chronic inflammatory states such as autoimmunity,chronic infection,and aging,and are closely associated with developing autoimmune diseases[3].

关键词：自身免疫性疾病 becoming ZEB2

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高速铁路千米级主跨悬索桥线-桥垂向变形映射关系分析

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铁道学报 2024年第9期46卷 164-173页

作者：刘万里蔡小培牛留斌钟阳龙钟子杰北京交通大学土木建筑工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心

为研究千米级悬索桥线-桥垂向变形映射关系，逐层分析有砟轨道层间传力特性，建立悬索桥垂向变形与轨面几何形态的映射解析模型，并对映射模型的准确性和有效性进行验证。研究结果表明：桥梁变形波长大于16 m时，线-桥垂向变形可视为完... 详细信息

为研究千米级悬索桥线-桥垂向变形映射关系，逐层分析有砟轨道层间传力特性，建立悬索桥垂向变形与轨面几何形态的映射解析模型，并对映射模型的准确性和有效性进行验证。研究结果表明：桥梁变形波长大于16 m时，线-桥垂向变形可视为完全映射，波长小于16 m时，线-桥位移有所差异；扣件和道床刚度主要影响波长16 m以下的线-桥垂向变形映射关系；悬索桥上线路平顺性表现出显著的温度敏感性，影响桥上线路垂向不平顺的主要因素依次为主缆、主塔、吊杆和主梁；墩塔沉降作用下桥上线路产生不平顺的主要范围集中在桥梁边跨和主塔附近；桥上线路特征波长主要为2.8、14、28、56 m,分别对应桥梁的横梁间距、节间间距、标准节间长度和4倍节间间距。

关键词：悬索桥有砟轨道映射关系轨道不平顺特征波长

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动力电池包局部复式模组热均匀性分析

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汽车工程 2024年第10期46卷 1886-1896页

作者：梁宏毅黄朴刘万里陈吉清莫丙达广汽本田汽车有限公司广州510700 华南理工大学广东省汽车工程重点实验室广州510640

乘用车动力电池包的模组布置方式通常具有单层布置、复式布置和局部复式布置3种不同的形式。局部复式布置结合了其他两种方式的特点,应用较为广泛。然而,通过对电动汽车火灾事故的研究发现,采用局部复式布置的电池包在自燃事故中所占比... 详细信息

乘用车动力电池包的模组布置方式通常具有单层布置、复式布置和局部复式布置3种不同的形式。局部复式布置结合了其他两种方式的特点,应用较为广泛。然而,通过对电动汽车火灾事故的研究发现,采用局部复式布置的电池包在自燃事故中所占比例较高,这表明该布置方式可能会对电池模组的热均匀性产生不利影响。鉴于此,本文选取了一款采用局部复式布置的电动汽车电池包作为研究对象,建立了电池包三维数值模型,并通过实验数据与仿真结果进行比较,验证了模型的准确性。利用经验证的模型,通过数值计算方法分析了电池包在快充及3种放电速率下的模组温度分布特征,揭示了局部复式布置模组在这些工况下的热均匀性,尤其是局部复式模组中双层模组的温度差异比单层模组更大。此外,探讨了冷却液入口温度和流速分别对模组热均匀性的影响。研究发现:试图降低冷却液入口温度来改善模组热均匀性的效果有限;而增大冷却液入口流速只能在高放电速率工况下减小模组温度差异,在低放电速率工况下的影响不明显。本研究为局部复式模组的电池热管理系统开发和设计提供了有意义的参考。

关键词：热均匀性冷却液入口温度冷却液入口流速模组放电速率

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Progressive transductive learning pattern classification via single sphere

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Journal of Systems Engineering and Electronics 2009年第3期20卷 643-650页

作者： Xue Zhenxia liu Sanyang liu wanli Dept. of Applied Mathematics Xidian Univ. Xi'an 710071 P. R. China Dept. of Mathematics Henan Univ. of Science and Technology Luoyang 471003 P. R. China Dept. of Mathematics Luoyang Normal Coll. Luoyang 471022 P. R. China

In many machine learning problems, a large amount of data is available but only a few of them can be labeled easily. This provides a research branch to effectively combine unlabeled and labeled data to infer the labels of unlabeled ones, that is, to develop transductive learning. In this article, based on Pattern classification via single sphere （SSPC）, which seeks a hypersphere to separate data with the maximum separation ratio, a progressive transductive pattern classification method via single sphere （PTSSPC） is proposed to construct the classifier using both the labeled and unlabeled data. PTSSPC utilize the additional information of the unlabeled samples and obtain better classification performance than SSPC when insufficient labeled data information is available. Experiment results show the algorithm can yields better performance.

关键词： pattern recognition semi-supervised learning transductive learning classification support vector machine support vector domain description.

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加味左金丸颗粒剂治疗反流性食管炎及功能性消化不良不同疾病相同证候肝胃不和证的随机双盲安慰剂对照试验

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中国实验方剂学杂志 2024年第12期30卷 112-120页

作者：王光铭刘万里杨璐吴昊黄玉珍南京市中西医结合医院南京210014 南京医科大学附属南京医院/南京市第一医院南京210006

目的:观察加味左金丸颗粒剂治疗反流性食管炎(RE)及功能性消化不良(FD)两种疾病相同证候(肝胃不和证)患者的临床疗效。方法:采取随机、双盲、安慰剂对照临床试验的方法,共纳入144例肝胃不和证患者,其中包括72例反流性食管炎(RE)患者和7... 详细信息

目的:观察加味左金丸颗粒剂治疗反流性食管炎(RE)及功能性消化不良(FD)两种疾病相同证候(肝胃不和证)患者的临床疗效。方法:采取随机、双盲、安慰剂对照临床试验的方法,共纳入144例肝胃不和证患者,其中包括72例反流性食管炎(RE)患者和72例功能性消化不良(FD)患者。随后,这些患者被随机分为观察组和对照组,每组不同疾病的患者数量均为36例。观察组予加味左金丸颗粒剂口服,对照组予安慰剂颗粒口服,两组均每日2次,每次2袋,疗程4周。比较两组患者治疗前后中医证候积分及脑肠肽[降钙素基因相关钛(CGRP)、血管活性肠肽(VIP)、5-羟色胺(5-HT)、P物质(SP)]、炎症因子[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)]及常见的胃肠相关激素[胃泌素(GAS)、胃动素(MTL)]等指标的变化,判定中医证候疗效及不良反应发生情况。同时分析同一疾病下两组患者上述指标变化情况及中医证候疗效。结果:与本组治疗前比较,观察组和对照组患者CGRP、VIP、5-HT、SP、TNF-α、IL-6、GAS、MTL及中医证候评分在治疗后均有明显改善(P<0.05)。治疗后观察组患者CGRP、VIP、5-HT、SP、TNF-α、IL-6、GAS、MTL及中医证候评分改善情况均优于对照组(P<0.05)。与本组治疗前比较,两组RE患者及两组FD患者CGRP、VIP、5-HT、SP、TNF-α、IL-6、GAS、MTL及中医证候评分在治疗后均有明显改善(P<0.05)。与对照组治疗后比较,观察组RE患者和观察组FD患者CGRP、VIP、5-HT、SP、TNF-α、IL-6、GAS、MTL及中医证候评分改善情况均优于对照组(P<0.05)。在观察组和对照组中,恶心呕吐、乏力、口干等不良反应的发生率均较低,差异无统计学意义。结论:加味左金丸颗粒剂能有效改善RE和FD 2种不同疾病肝胃不和证的中医证候及脑肠肽、胃肠激素及炎症因子,为中医“异病同治”理论的临床应用提供了佐证。

关键词：反流性食管炎功能性消化不良肝胃不和证加味左金丸颗粒剂异病同治

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基于相似性优化模型样本的实车锂电池健康状态分析

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汽车工程 2024年第3期46卷 489-497页

作者：刘万里李子涵梁宏毅陈吉清莫丙达广汽本田汽车有限公司广州510700 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641 华南理工大学广东省汽车工程重点实验室广州510641

为更好地解决电动汽车动力电池健康状态(SOH)在线估计问题,减少实车采集数据中的冗余样本,改善运行工况不稳定导致的特征丢失,提升实车电池SOH估计的精度,提出一种基于增量容量分析方法(ICA)提取特征和动态时间规整(DTW)优化特征样本的... 详细信息

为更好地解决电动汽车动力电池健康状态(SOH)在线估计问题,减少实车采集数据中的冗余样本,改善运行工况不稳定导致的特征丢失,提升实车电池SOH估计的精度,提出一种基于增量容量分析方法(ICA)提取特征和动态时间规整(DTW)优化特征样本的SOH估计方法。首先对实车电池充电循环数据应用增量容量分析提取电池IC曲线,以曲线峰高度等形状特征作为健康因子。采用动态时间规整作相似性判据,基于IC曲线形状计算电池充电循环样本的相似度,保留与基准充电循环相似的充电循环数据,优化训练样本,最后采用全连接神经网络(MLP)模型进行SOH估计。以实车运行电池数据进行对比实验,结果表明该方法可明显改善训练样本质量,提升电池SOH估计精度。

关键词：锂离子电池健康状态估计容量估计相似样本

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