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Multi-strategies Boosted Mutative Crow Search Algorithm for Global Tasks:Cases of Continuous and Discrete Optimization

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Journal of Bionic Engineering 2022年第6期19卷 1830-1849页

作者： weifeng shan Hanyu Hu Zhennao Cai Huiling Chen Haijun Liu Maofa Wang Yuntian Teng School of Emergency Management Institute of Disaster PreventionLangfang065201China Institute of Geophysics China Earthquake AdministrationBeijing100081China Department of Computer Science and Artificial Intelligence Wenzhou UniversityWenzhou325035China Guangxi Key Laboratory of Trusted Software Guilin University of Electronic TechnologyGuilin541004China

Crow Search Algorithm(CSA)is a swarm-based single-objective optimizer proposed in recent years,which tried to inspire the behavior of crows that hide foods in different locations and retrieve them when needed.The original version of the CSA has simple parameters and moderate performance.However,it often tends to converge slowly or get stuck in a locally optimal region due to a missed harmonizing strategy during the exploitation and exploration phases.Therefore,strategies of mutation and crisscross are combined into CSA(CCMSCSA)in this paper to improve the performance and provide an efficient optimizer for various optimization problems.To verify the superiority of CCMSCSA,a set of comparisons has been performed reasonably with some well-established metaheuristics and advanced metaheuristics on 15 benchmark functions.The experimental results expose and verify that the proposed CCMSCSA has meaningfully improved the convergence speed and the ability to jump out of the local optimum.In addition,the scalability of CCMSCSA is analyzed,and the algorithm is applied to several engineering problems in a constrained space and feature selection problems.Experimental results show that the scalability of CCMSCSA has been significantly improved and can find better solutions than its competitors when dealing with combinatorial optimization problems.The proposed CCMSCSA performs well in almost all experimental results.Therefore,we hope the researchers can see it as an effective method for solving constrained and unconstrained optimization problems.

关键词： Crow search algorithm Feature selection Global optimization Metaheuristic algorithms Engineering problems Bionic algorithm

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Dynamic Individual Selection and Crossover Boosted Forensic-based Investigation Algorithm for Global Optimization and Feature Selection

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Journal of Bionic Engineering 2023年第5期20卷 2416-2442页

作者： Hanyu Hu weifeng shan Jun Chen Lili Xing Ali Asghar Heidari Huiling Chen Xinxin He Maofa Wang School of Emergency Management Institute of Disaster PreventionSanhe065201China Earthquake Administration of Anhui Province Hefei230031China Department of Computer Science and Artificial Intelligence Wenzhou UniversityWenzhou325035China Guangxi Key Laboratory of Trusted Software Guilin University of Electronic TechnologyGuilin541004China

The advent of Big Data has rendered Machine Learning tasks more intricate as they frequently involve higher-dimensional data.Feature Selection(FS)methods can abate the complexity of the data and enhance the accuracy,generalizability,and interpretability of models.Meta-heuristic algorithms are often utilized for FS tasks due to their low requirements and efficient performance.This paper introduces an augmented Forensic-Based Investigation algorithm(DCFBI)that incorporates a Dynamic Individual Selection(DIS)and crisscross(CC)mechanism to improve the pursuit phase of the FBI.Moreover,a binary version of DCFBI(BDCFBI)is applied to FS.Experiments conducted on IEEE CEC 2017 with other metaheuristics demonstrate that DCFBI surpasses them in search capability.The influence of different mechanisms on the original FBI is analyzed on benchmark functions,while its scalability is verified by comparing it with the original FBI on benchmarks with varied dimensions.BDCFBI is then applied to 18 real datasets from the UCI machine learning database and the Wieslaw dataset to select near-optimal features,which are then compared with six renowned binary metaheuristics.The results show that BDCFBI can be more competitive than similar methods and acquire a subset of features with superior classification accuracy.

关键词： Feature selection Forensic-based investigation algorithm Crisscross mechanism Global optimization Metaheuristic algorithms Bionic algorithm

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地磁时变观测数据中高压直流输电干扰事件多尺度表示及识别方法

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地球物理学报 2024年第3期67卷 969-981页

作者：李良超刘海军单维锋雷东兴袁静陈俊王浩然袁国铭防灾科技学院河北廊坊065201 安徽省地震局合肥230031

高效准确地识别地磁时变观测数据中受高压直流输电干扰的波形对于提高地磁时变观测数据质量具有重要意义.然而,由于高压直流输电干扰事件持续时间长短不一、干扰程度变化多样,给识别任务带来巨大困难.为了能自动识别长短不同的高压直流... 详细信息

高效准确地识别地磁时变观测数据中受高压直流输电干扰的波形对于提高地磁时变观测数据质量具有重要意义.然而,由于高压直流输电干扰事件持续时间长短不一、干扰程度变化多样,给识别任务带来巨大困难.为了能自动识别长短不同的高压直流输电干扰事件,本文提出一种高压输电干扰事件的多尺度表示及识别方法:利用小波技术具有多尺度的特性,卷积神经网络具有自动特征提取的特性,将二者结合,设计了一个多输入卷积神经网络模型来识别地磁中的高压直流输电干扰事件.首先使用离散小波技术将地磁时变观测样本进行多尺度分解,得到原始样本的多尺度表示,再将分解后的多尺度地磁时变观测样本分别输入到含有多个输入分支的卷积神经网络中,每个分支分别自动提取不同尺度的特征,然后将多个尺度的特征融合,并加入注意力机制来自适应计算每个尺度特征的权重,对多尺度特征进行加权处理,再采用全连接层和SoftMax层进行分类,本文将该模型命名为CBAM-MCNN.在中国地震前兆台网中心提供的高压直流输电干扰样本上进行试验,并将本文所提出模型的识别效果与现有的全卷积网络、残差神经网络、多输入卷积神经网络、IICM-HVDCT-CNN-LSTM进行了对比,在5271条测试样本集上,本文所提出的CBAM-MCNN模型识别准确率达到了97.14%,F_1值达到了97.12%,远远高于其他4种对比模型.

关键词：地磁时变观测数据高压直流输电干扰小波分解卷积神经网络 CBAM注意力机制

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基于注意力机制LSTM的电离层TEC预测

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地球物理学报 2024年第2期67卷 439-451页

作者：刘海军雷东兴袁静乐会军单维锋李良超王浩然李忠袁国铭防灾科技学院河北廊坊065201 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球与行星物理重点实验室北京100029

电离层总电子含量(Total Electron Content,TEC)的监测与预报是空间环境研究的重要内容,对卫星通讯和导航定位等有重要意义.TEC值影响因素较多,很难确定精确物理模型来对其进行预测.本文设计了基于注意力机制的LSTM模型(Att-LSTM),采用... 详细信息

电离层总电子含量(Total Electron Content,TEC)的监测与预报是空间环境研究的重要内容,对卫星通讯和导航定位等有重要意义.TEC值影响因素较多,很难确定精确物理模型来对其进行预测.本文设计了基于注意力机制的LSTM模型(Att-LSTM),采用过去24小时TEC观测数据对未来TEC进行预测.选择北半球东经100°上,每2.5°纬度选择一个位置,共计36个位置来验证本文提出模型的性能,并与主流的深度学习模型如DNN、RNN、LSTM进行对比实验.取得了如下成果:(1)在选定的36个地区未来2小时单点预测上,基于本文的Att-LSTM模型的TEC预测性能明显优于其他对比模型;(2)讨论了纬度对Att-LSTM预测未来2小时TEC值时性能的影响,发现在北纬0°到60°之间,Att-LSTM预测性能随着纬度的升高而略有降低,在北纬62.5°~87.5°之间,模型预测性能出现扰动,预测效果略差;(3)讨论了磁暴期和磁静期模型的预测性能,发现无论是磁暴期还是磁静期,本文模型预测性能均较好;(4)还讨论了对未来多时点预测效果,实验结果表明,本文所提出的模型对未来2、4个小时的预测拟合度R-Square均超过0.95,预测结果比较可靠,对未来6、8、10个小时预测拟合度最高为0.7934,预测拟合度R-Square下降迅速,预测结果不可靠.

关键词：注意力机制长短期记忆神经网络电离层总电子含量

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药食同源中药抗幽门螺杆菌作用的研究进展

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中华中医药杂志 2024年第1期39卷 314-318页

作者：陈丽华马伊宁赵益朱卫丰黄诗雨张永单雅慧江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室南昌330004 江西中医药大学中医基础理论分化发展研究中心南昌330004

笔者通过检索相关文献,搜索了近五年来可以治疗幽门螺杆菌的药食同源中药,并从其提取物、有效成分及中药复方治疗幽门螺杆菌感染的作用机制、最低抑菌浓度等方面进行综述,为抗幽门螺杆菌药食同源健康产品的开发提供参考价值,以期在日常... 详细信息

笔者通过检索相关文献,搜索了近五年来可以治疗幽门螺杆菌的药食同源中药,并从其提取物、有效成分及中药复方治疗幽门螺杆菌感染的作用机制、最低抑菌浓度等方面进行综述,为抗幽门螺杆菌药食同源健康产品的开发提供参考价值,以期在日常生活中对幽门螺杆菌的预防及治疗发挥作用。

关键词：幽门螺杆菌药食同源中药有效成分中药复方作用机制最低抑菌浓度

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基于冠状动脉CT血管造影的斑块特征指数对稳定性冠心病患者病变特异性心肌缺血的诊断价值

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中国临床医学 2024年第2期31卷 200-207页

作者：徐海嘉何玮过伟锋杨姗都业弘陆海锋复旦大学附属中山医院心内科上海200032 上海市心血管病研究所上海200032 复旦大学基础医学院上海200032 复旦大学附属中山医院血管外科上海200032 复旦大学附属中山医院放射科上海200032 上海市医学影像研究所上海200032 同济大学附属东方医院放射科上海200120

目的探讨基于冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography,CCTA)构建的斑块特征指数对稳定性冠心病(coronary artery disease,CAD)患者病变特异性心肌缺血的预测价值。方法前瞻性地纳入2020年10月至2022年3月于复旦大学附属中山医院收... 详细信息

目的探讨基于冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography,CCTA)构建的斑块特征指数对稳定性冠心病(coronary artery disease,CAD)患者病变特异性心肌缺血的预测价值。方法前瞻性地纳入2020年10月至2022年3月于复旦大学附属中山医院收治的稳定性CAD患者90例,包括狭窄程度在30%~90%的目标血管135支。所有患者2周内均接受了CCTA、侵入性冠脉造影和有创血流储备分数(fractional flow reserve,FFR)测量。根据有无血流动力学显著性狭窄,分为心肌缺血人群(FFR≤0.80,n=30)和非缺血人群(FFR>0.8,n=60),将135支目标血管分为病变特异性心肌缺血组(FFR≤0.8,n=36)和非病变特异性心肌缺血组(FFR>0.8,n=99)。采用单因素和多因素logistic回归分析诊断病变特异性心肌缺血的影响因素,并建立基于CCTA的斑块特征指数的回归模型。采用ROC曲线分析基于CCTA的斑块特征指数对稳定性CAD患者病变特异性心肌缺血的预测效能。结果心肌缺血人群与非缺血人群在年龄、体质量指数、性别、心血管危险因素、药物治疗史方面差异均无统计学意义。与非缺血组相比,心肌缺血组的斑块长度、斑块面积、面积狭窄百分比、动脉粥样硬化斑块总体积、血管体积、脂质斑块体积水平较高,点状钙化、正性重塑、餐巾环征的比例较高,而最小管腔面积较小(均P<0.05)。单因素和多因素logistic回归分析结果显示,最小管腔面积(OR=0.303,95%CI 0.178~0.517,P<0.001)和总动脉粥样硬化体积(OR=1.006,95%CI 1.002~1.010,P=0.003)为稳定性CAD患者病变特异性心肌缺血的独立预测因子。基于CCTA的斑块特征指数预测概率的回归方程为P=1/[1+e-(-1.19441×MLA+0.006058×TAV+0.600912)],其诊断病变特异性心肌缺血的AUC为0.879(95%CI 0.811~0.928),总体诊断准确度、灵敏度、特异度、PPV、NPV分别为80.0%、83.3%、78.8%、58.8%、92.9%。结论在稳定性CAD患者中,基于CCTA的斑块特征指数对病变特异性心肌缺血有较高的预测价值,具有良好的临床应用前景。

关键词：冠心病心肌缺血冠状动脉CT血管造影斑块特征指数诊断效能

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Prevalence, risk factors, and survival associated with pulmonary hypertension and heart failure among patients with underlying coronary artery disease: a national prospective, multicenter registry study in China

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Chinese Medical Journal 2022年第15期135卷 1837-1845页

作者： Li Huang Lingpin Pang Qing Gu Tao Yang Wen Li Ruilin Quan Weiqing Su weifeng Wu Fangming Tang Xiulong Zhu Jieyan Shen Jingzhi Sun Guangliang shan Changming Xiong Shian Huang Jianguo He Department of Cardiology Guangdong Cardiovascular InstuteGuangdong Provincial People's HospitalGuangdong Academy of Medical SciencesGuangzhouGuangdong 510080China Cardiovascular Medicine Center Afliated Hospital of Guangdong Medical UniversityZhanjangGuangdong 510180China Center of Pulmonary Vascular Disease State Key Laboratory of Cardiovascular DiseaseFuwai HospitalNational Center for Cardiovascular DiseasesChinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical CollegeBeijing 100007China Department of Cardiology Lianjang People's HospitalLianjangGuangdong 524499China Department of Cardiology the First Afliated Hospital of Guangxi Medical UniversityNaningGuangxi 530021China Department of Cardiology Nongken Central Hospital of Guangdong ProvinceZhanjangGuangdong 529632China Department of Cardiology People's Hospital of GaozhouGaozhouGuangdong 525232China Department of Cardiology Renji HospitalShanghai Jiaotong University School of MedicineShanghai 200025China Department of Cardiology ffliated Hospital of Jining Medical UniversityJiningShandong 272007China Department of pidemiology and Biostatistis Insttute of Basic Medical SciencesChinese Academy of Medical SciencesScholf Basic MedicinePeking Union Medial CollegeBeijing 100006China

Background: Coronary artery disease (CAD) is the commonest cause of heart failure (HF), whereas pulmonary hypertension (PH) has not been established or reported in this patient population. Therefore, we assessed the prevalence, risk factors, and survival in CAD-associated HF (CAD-HF) complicated with PH.Methods: Symptomatic CAD-HF patients were continuously enrolled in this prospective, multicenter registry study. Echocardiography, coronary arteriography, left and right heart catheterization (RHC), and other baseline clinical data were recorded. Patients were followed up and their survival was recorded.Results: One hundred and eighty-two CAD-HF patients were enrolled, including 142 with HF with a preserved ejection fraction (heart failure with preserved ejection fraction [HFpEF];left ventricular ejection fraction [LVEF] ≥50%) and 40 with a reduced ejection fraction (heart failure with reduced ejection fraction [HFrEF];LVEF < 50%). PH was diagnosed with RHC in 77.5% of patients. Patients with PH showed worse hemodynamic parameters and higher mortality. HFrEF-PH patients had worse survival than HFpEF-PH patients. CAD-HF patients with an enlarged left ventricular end-diastolic diameter and reduced hemoglobin were at higher risk of PH. Nitrate treatment reduced the risk of PH. Elevated creatinine and mean pulmonary arterial pressure (mPAP), diastolic pressure gradient (DPG) ≥7 mmHg, and previous myocardial infarction (MI) entailed a higher risk of mortality in CAD-HF patients with PH.Conclusions: PH is common in CAD-HF and worsens the hemodynamics and survival in these patients. Left ventricle enlargement and anemia increase the risk of PH in CAD-HF. Patients may benefit from nitrate medications. Renal impairment, elevated mPAP, DPG ≥7 mmHg, and previous MI are strong predictors of mortality in CAD-HF-PH patients.Trial Registration: ClinicalTrials.gov, NCT02164526.

关键词： Coronary artery disease Heart failure Pulmonary hypertension Registry study

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免疫表型在鉴别急性早幼粒细胞白血病与HLA-DR阴性急性髓系白血病中的应用

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临床检验杂志 2024年第4期42卷 272-276页

作者：郜伟峰单志娟周一平裴新蕊杨玉侯艳军周合冰首都医科大学附属北京潞河医院血液科北京101149

目的探讨免疫表型在急性早幼粒细胞白血病(APL)和HLA-DR阴性的急性髓系白血病(AML)之间的鉴别诊断中的价值。方法回顾性研究2014年至2024年间收治的42例APL患者和28例初治及复发的HLA-DR阴性AML患者。通过流式细胞免疫表型分析,比较两... 详细信息

目的探讨免疫表型在急性早幼粒细胞白血病(APL)和HLA-DR阴性的急性髓系白血病(AML)之间的鉴别诊断中的价值。方法回顾性研究2014年至2024年间收治的42例APL患者和28例初治及复发的HLA-DR阴性AML患者。通过流式细胞免疫表型分析,比较两组患者CD64、MPO、CD7、CD11c、CD9、CD123等抗原的阳性表达率。利用χ2检验进行统计学分析,并应用ROC曲线评估CD9和CD123的表达模式,以及CD64^(+)MPO^(+)CD7^(-)CD11c^(-)对APL的诊断价值。结果AML组患者的CD64、CD9、MPO阳性率显著低于APL组,而CD11c、CD7阳性率显著高于APL组,差异具有统计学意义(P<0.05)。CD64^(+)MPO^(+)CD7^(-)CD11c^(-)的综合抗原积分表达模式在鉴别诊断APL方面的ROC曲线下面积(AUC^(ROC))为0.859,敏感性为93.8%,特异性为75.0%,CD9/CD123的鉴别诊断APL的AUC^(ROC)为0.919,敏感性为83.3%,特异性为84.0%;而联合应用CD9/CD123和综合抗原积分的诊断模式,AUC^(ROC)为0.955,敏感性为83.3%,特异性为100%。结论CD9/CD123表达模式及CD64^(+)MPO^(+)CD7^(-)CD11c^(-)联合应用可作为鉴别诊断APL与HLA-DR阴性的AML的重要依据.

关键词：急性早幼粒细胞白血病 HLA-DR阴性急性髓系白血病流式细胞术 CD123 CD9

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DxH900血细胞分析仪性能及报警评价

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标记免疫分析与临床 2024年第5期31卷 931-935页

作者：郜伟峰单志娟杨玉周一平裴新蕊侯艳军周合冰首都医科大学附属北京潞河医院血液科北京101149

目的评价DxH900血细胞分析仪性能及报警信息。方法参照《WS/T 406-2012临床血液学检验常规项目分析质量要求》,对DxH900血细胞分析仪进行性能验证;评价白细胞分类性能及异常细胞报警信息有效性。结果DxH900测定RBC、Hb和MCV的批内及批... 详细信息

目的评价DxH900血细胞分析仪性能及报警信息。方法参照《WS/T 406-2012临床血液学检验常规项目分析质量要求》,对DxH900血细胞分析仪进行性能验证;评价白细胞分类性能及异常细胞报警信息有效性。结果DxH900测定RBC、Hb和MCV的批内及批间精密度(CV)均≤1.0%,WBC和PLT的批内CV≤2.0%,批间CV≤1.6%。WBC、RBC、Hb和MCV准确度偏差≤5.4%,PLT的偏差≤14%。WBC、RBC、Hb和PLT的携带污染率≤0.45%,以上4项在临床标本覆盖浓度范围内,斜率在1±0.03以内,且R^(2)>0.99;以显微镜镜检为“金标准”,白细胞分类与显微镜镜检结果相比,中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸粒细胞的相关性较好(r分别为0.913、0.897和0.728,P<0.01),其次为单核细胞及嗜碱性粒细胞(r分别为0.586,0.588,P<0.01);发现异型淋巴细胞及淋巴增殖性疾病的灵敏度达100%,阴性预测值100%;当WBC≥4.0×10~9/L时,原始细胞报警灵敏度达100%,阴性预测值100%。结论DxH900血细胞分析仪各项性能良好,符合WS/T406-2012文件要求,适用于临床标本检测,尤其适用于血液系统疾病的筛查。

关键词： DxH900血细胞分析仪性能评价白细胞分类

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人细小病毒B19感染4例报道并文献复习

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标记免疫分析与临床 2024年第4期31卷 781-784页

作者：郜伟峰单志娟周一平裴新蕊侯艳军杨玉张越周合冰首都医科大学附属北京潞河医院血液科北京101149

人类细小病毒B19感染可诱发免疫功能低下的患者发生传染性红斑、关节痛、贫血和其他血细胞减少。本文报告4例由骨髓细胞涂片检查发现,并通过PCR方法确诊的人类细小病毒B19感染病例。

关键词：细小病毒B19 贫血骨髓细胞形态核内包涵体

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