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Novel Energy-Efficient Opportunistic Routing Protocol for Marine Wireless Sensor Networks Based on Compressed Sensing and Power Control

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Journal of Ocean University of China 2022年第6期21卷 1504-1516页

作者： xian jiangfeng WU Huafeng MEI Xiaojun ZHANG Yuanyuan CHEN Xinqiang ZHANG Qiannan LIANG Linian Institute of Logistics Science and Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China Merchant Marine College Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China College of Information Engineering Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China Institute of Atmospheric Sciences&Department of Atmospheric and Oceanic Sciences Fudan UniversityShanghai 200438China

In marine wireless sensor networks(MWSNs),an appropriate routing protocol is the key to the collaborative collection and efficient transmission of massive data.However,designing an appropriate routing protocol under the condition of sparse marine node deployment,highly dynamic network topology,and limited node energy is complicated.Moreover,the absence of continuous endto-end connection introduces further difficulties in the design of routing protocols.In this case,we present a novel energy-efficient opportunistic routing(Novel Energy-Efficient Opportunistic Routing,NEOR)protocol for MWSNs that is based on compressed sensing and power control.First,a lightweight time-series prediction method-weighted moving average method is proposed to predict the packet advancement value such that the number of location information that is exchanged among a node and its neighbor nodes can be minimized.Second,an adaptive power control mechanism is presented to determine the optimal transmitting power and candidate nodeset on the basis of node mobility,packet advancement,communication link quality,and remaining node energy.Subsequently,a timer-based scheduling algorithm is utilized to coordinate packet forwarding to avoid packet conflict.Furthermore,we introduce the compressed sensing theory to compress perceptual data at source nodes and reconstruct the original data at sink nodes.Therefore,energy consumption in the MWSNs is greatly reduced due to the decrease in the amount of data perception and transmission.Numerical simulation experiments are carried out in a wide range of marine scenarios to verify the superiority of our approach over selected benchmark algorithms.

关键词： marine wireless sensor networks opportunistic routing weighted moving average adaptive power control compressed sensing

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区域船舶交通流量预测ChebNet-LSTM模型

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上海海事大学学报 2024年第1期45卷 23-29页

作者：陈信强高原赵建森周亚民梅骁峻鲜江峰上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306 上海海事大学信息工程学院上海201306

针对船舶交通流量预测模型对船舶流量数据空间特征考虑较少的问题,建立一种由切比雪夫网络(Chebyshev network,ChebNet)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)组成的深度学习预测模型ChebNet-LSTM。ChebNet的K阶卷积算子有利... 详细信息

针对船舶交通流量预测模型对船舶流量数据空间特征考虑较少的问题,建立一种由切比雪夫网络(Chebyshev network,ChebNet)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)组成的深度学习预测模型ChebNet-LSTM。ChebNet的K阶卷积算子有利于提取船舶流量数据的空间特征,而LSTM用于学习船舶流量数据的时间特征。选取舟山水域中船舶流量不同的3个区域进行船舶流量预测实验。结果表明,所提出的ChebNet-LSTM模型可以有效地提取船舶流量数据的时空特征,在各项评价指标上的表现均优于对比模型,预测精度得到较大提高,可以为水上交通智能航行提供数据支撑。

关键词：船舶交通流量预测切比雪夫网络(ChebNet) 长短期记忆网络(LSTM) 智能航行

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早产儿脑室周围-脑室内出血的超声早期诊断价值

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中国医学影像学杂志 2013年第10期21卷 749-751,753页

作者：李晓冼江凤南宁市妇幼保健院超声科广西南宁530011

目的观察早产儿脑室周围-脑室内出血(PIVH)的超声表现,评价颅脑超声早期诊断PIVH的价值。资料与方法 555例早产儿进行床边颅脑超声检查,回顾性分析其超声图像特征,并进行Papile分级,以Ⅲ、Ⅳ级PIVH为重度出血。结果超声检出PIVH 125例(2... 详细信息

目的观察早产儿脑室周围-脑室内出血(PIVH)的超声表现,评价颅脑超声早期诊断PIVH的价值。资料与方法 555例早产儿进行床边颅脑超声检查,回顾性分析其超声图像特征,并进行Papile分级,以Ⅲ、Ⅳ级PIVH为重度出血。结果超声检出PIVH 125例(22.52%),其中PapileⅠ级111例(88.8%),表现为侧脑室前角后下方、丘脑尾状核沟处强回声团;PapileⅡ级7例(5.6%),表现为侧脑室三角区及后角内脉络膜丛回声增强、形态不规则增宽或孤立团块影;PapileⅢ级7例(5.6%),表现为侧脑室内强回声团伴脑室扩张。重度PIVH 7例(1.26%)。胎龄<32周、≥32周早产儿PIVH总发病率分别为45.05%、16.89%;出生体重<1500 g、≥1500 g早产儿PIVH总发病率分别为44.16%、19.04%,胎龄<32周、出生体重<1500 g的早产儿PIVH总发病率明显高于胎龄≥32周、出生体重≥1500 g的早产儿,差异均有统计学意义(χ2=40.334、23.978,P<0.01)。结论早产儿胎龄越小、出生体重越低,PIVH发生率越高。对早产儿进行常规颅脑超声检查能早期诊断PIVH并能进行Papile分级,以早期指导临床干预治疗。

关键词：脑出血脑室超声检查，多普勒，彩色婴儿，早产

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MRI联合超声对双胎胎儿神经系统异常的诊断价值

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实用妇科内分泌电子杂志 2022年第7期9卷 104-106页

作者：陆兴练冼江凤南宁市妇幼保健院放射科广西南宁530011 南宁市妇幼保健院超声科广西南宁530011

目的探讨双胎胎儿神经系统异常采用核磁共振成像(MRI)联合超声的诊断价值。方法选取30例双胎妊娠且神经系统异常孕妇为研究组,另选同期30例单胎妊娠且神经系统异常孕妇为对照组。比较两组的一般资料、MRI对单胎胎儿神经系统异常的诊断... 详细信息

目的探讨双胎胎儿神经系统异常采用核磁共振成像(MRI)联合超声的诊断价值。方法选取30例双胎妊娠且神经系统异常孕妇为研究组,另选同期30例单胎妊娠且神经系统异常孕妇为对照组。比较两组的一般资料、MRI对单胎胎儿神经系统异常的诊断情况、MRI对双胎胎儿神经系统异常的诊断情况、MRI对单胎、双胎胎儿神经系统异常的比较情况。结果MRI联合超声在单胎诊断中的准确率为86.67%(26/30);MRI联合超声在双胎诊断中的准确率为93.33%(28/30),两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在整体的检查结果上MRI联合超声在双胎诊断中的准确率还是相对较高,说明联合检测在双胎的诊断中效果更好。

关键词：双胎胎儿神经系统超声核磁共振成像

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信息驱动的海洋传感网目标定位最优部署策略

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第11期49卷 23-29页

作者：梅骁峻吴华锋鲜江峰马腾上海海事大学信息工程学院上海201306 上海海事大学商船学院上海201306 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对海洋传感网(OSNs)最小化目标定位误差的最优部署策略进行研究,推导得到接收信号强度指示值(RSSI)的费雪信息矩阵,并基于此得到目标函数.由于受到非高斯噪声的影响,原信息矩阵无法得到其闭环表达式.为此,利用一种蒙特卡罗(MC)策略,... 详细信息

针对海洋传感网(OSNs)最小化目标定位误差的最优部署策略进行研究,推导得到接收信号强度指示值(RSSI)的费雪信息矩阵,并基于此得到目标函数.由于受到非高斯噪声的影响,原信息矩阵无法得到其闭环表达式.为此,利用一种蒙特卡罗(MC)策略,基于粒子化的思想得到信息矩阵的闭环表达式.随后推导出该函数的一种可行解,进而得到一种OSNs的最优部署策略.当目标节点初始位置未知时,该部署策略无法实施,进一步提出一种目标节点定位方法(TLM),将原定位问题转化为广义信赖域子问题用二分法进行求解.该方法避免了在非高斯噪声情况下利用最大似然算法因高度非凸性及计算复杂性而导致定位困难的问题,为最优部署策略提供了有效的目标初始位置.仿真实验结果证明所提出最优部署策略及定位方法的有效性.

关键词：海洋传感网(OSNs) 最优部署策略目标定位费雪信息矩阵接收信号强度指示值(RSSI)

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A Novel and Fast Model of Erbium-doped Fiber Amplifiers

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Semiconductor Photonics and Technology 2000年第1期6卷 1-7页

作者： ZHUZhi－peng jiangfeng－xian Dpet.ofElectr.Eng. FudanUniversityShanghai200433CHN Dpet.ofElectr.Eng. FudanUniversityShanghai2004

A novel and fast model of erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) is presented. By calculating a typical EDFA, numerical results are compared with the results obtained by spectral-solved method. The results of comparison show that such a model can improve the computational speed and preserve the precision. Some characteristics of the EDFA are then analyzed using this model. The results are consistent with those of the experiments.

关键词：掺饵光纤放大器速率方程式光通信波分复用 WDM

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双重约束下的海洋无线传感网自适应成簇算法

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计算机工程与应用 2019年第19期55卷 128-133,184页

作者：张媛媛吴华锋鲜江峰梅骁峻上海海事大学商船学院

针对海洋无线传感器网络(Ocean Wireless Sensor Network,OWSN)中,节点在海洋高度动态性环境中存在能量消耗快,网络寿命短等问题,提出改进的LEACH-τ算法。该算法在簇头选择上考虑了节点的剩余能量值和距汇聚节点的距离,并且根据簇头剩... 详细信息

针对海洋无线传感器网络(Ocean Wireless Sensor Network,OWSN)中,节点在海洋高度动态性环境中存在能量消耗快,网络寿命短等问题,提出改进的LEACH-τ算法。该算法在簇头选择上考虑了节点的剩余能量值和距汇聚节点的距离,并且根据簇头剩余能量与平均剩余能量的差值和簇头节点离汇聚节点的距离与平均距离的差值,从簇头节点选择中继节点(τ节点)来实现与汇聚节点之间的通信。计算机仿真结果表明,算法相较于LEACH、IMHT-LEACH,整体的能耗减少,有效延长了海洋无线传感网络的生命周期。

关键词：针对海洋无线传感器网络(OWSN) LEACH-τ 簇头选择能量消耗网络生命周期

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Progress and prospects in Mg-alloy super-sized high pressure die casting for automotive structural components

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Journal of Magnesium and Alloys 2023年第11期11卷 4166-4180页

作者： Tian Li jiangfeng Song Ang Zhang Guoqiang You Yan Yang Bin Jiang xian Yue Qin Cheng Xu Fushen Pan National Engineering Research Centre for Magnesium Alloys Chongqing UniversityChongqing400044PR China National Key Laboratory of Advanced Casting Technologies Chongqing UniversityChongqing400044PR China Boao Magnesium Aluminium Manufacturing Company Ltd Nantong TownWansheng Economic Development ZoneChongqing401120PR China Chongqing Millison Technologies Inc Banan DistrictChongqing401321PR China

Since the introduction of Tesla's Giga-Casting process, the automotive industry has widely accepted the concept of super-sized structural components due to their significant potential for enhancing the light-weighting of both electric and internal combustion engine vehicles.These super-sized components can be further lightened by using Mg alloys because of their exceptional lightweight characteristics, with a density only two-thirds that of aluminium alloys and one-fourth that of steel. This outstanding attribute offers the attractive prospect of achieving significant weight reduction without compromising structural integrity. This review examines studies on the Mg-alloy HighPressure Die Casting(HPDC) process, providing insights into the future prospects of incorporating Mg alloys into super-sized automotive HPDC components.

关键词： Mg alloy Giga-casting HPDC Super-sized

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基于CEEMDAN的综合能源系统负荷预测研究

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智能计算机与应用 2023年第1期13卷 123-128,135页

作者：黄世超郭永强龙本锦杜纤闫江峰贵州大学电气工程学院贵阳550025

针对综合能源系统多元负荷数据随机性强、单一算法难以得到精确预测结果的问题,提出一种基于自适应噪声的完全集成经验模态分解(CEEMDAN)-样本熵,以及BP神经网络(BPNN)与Transformer模型组合的短期综合能源多元负荷预测方法。首先利用... 详细信息

针对综合能源系统多元负荷数据随机性强、单一算法难以得到精确预测结果的问题,提出一种基于自适应噪声的完全集成经验模态分解(CEEMDAN)-样本熵,以及BP神经网络(BPNN)与Transformer模型组合的短期综合能源多元负荷预测方法。首先利用自适应噪声的完全集成经验模态分解-样本熵,将多元负荷时间序列分解为多个复杂度差异明显的负荷子序列;然后分别使用BP神经网络和Transformer模型对复杂度低的子序列和复杂度高的子序列进行预测;最后将各子序列的预测结果叠加得到最终的预测值。通过对亚利桑那州立大学坦佩校区多元负荷数据进行建模预测,并与EEMD-GRU-MLR(EGM)等预测方法进行对比。结果表明,本文所提出的方法能有效提高负荷预测精度。

关键词：负荷预测 CEEMDAN 样本熵 BP神经网络 Transformer

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综合性医院应用中医适宜技术如何解决"三关"问题

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中国中西医结合急救杂志 2020年第5期27卷 620-623页

作者：徐青丽洪鲜屠江锋陈肖敏浙江省人民医院(杭州医学院附属人民医院)消化科浙江杭州310014

目的探索综合性医院应用中医适宜技术如何解决培训、安全、质量的"三关"问题.方法以浙江省人民医院消化内科病区的医护人员为研究对象,于2018年1月1日至10月31日在科室内推行中医适宜技术,包括技术管理、安全管理、质量管理和开展计划... 详细信息

目的探索综合性医院应用中医适宜技术如何解决培训、安全、质量的"三关"问题.方法以浙江省人民医院消化内科病区的医护人员为研究对象,于2018年1月1日至10月31日在科室内推行中医适宜技术,包括技术管理、安全管理、质量管理和开展计划4个方面."培训关"通过技术管理解决,对科室骨干重点培训,以点带面,同时对科内开展新技术有兴趣的护士进行二次培训,组建中医护理操作小组."安全关"通过安全管理解决,设定协定处方并上报医务科审批备案,同时详细告知患者和家属做到知情同意,严格采取感染控制措施."质量关"通过质量管理解决,筛选确定的中医适宜技术项目,制定项目操作规程和质量控制标准等方案.结果消化内科推行中医适宜技术期间,开展的中医适宜技术项目从0项增加至5项;工作量从每月0次增加至每月1151次;科室掌握中医技术人员从0名增加至6名;科室护理人员培训后的中医适宜技术理论成绩(分:93.50±2.88比31.50±11.00)和操作成绩(分:93.33±2.07比35.33±10.23)均较培训前明显提高,差异均有统计学意义(均P86.00%),患者满意度也较高(>99.00%).结论在综合性医院推行中医适宜技术能安全有效地满足患者的健康需求,值得推广.

关键词：中医适宜技术综合性医院培训安全质量

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