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Targets capture by distributed active swarms via bio-inspired reinforcement learning

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2025年第1期Mechanics & Astronomy) .卷 210-221页

作者： Kun xu Yue li Jun Sun Shuyuan Du Xinpeng Di Yuguang Yang Bo li Institute of Biomechanics and Medical Engineering Applied Mechanics Laboratory Department of Engineering MechanicsTsinghua University Institute of Nuclear and New Energy Technology Tsinghua University Shanghai Aerospace Control Technology Institute Shanghai Key Laboratory of Aerospace Intelligent Control Technology College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Natural swarms arranged from cells to herds are usually decentralized but display intriguing collective intelligence in coordinating individuals across large scales to efficiently achieve their common goals. Learning from nature may provide new strategies for controlling collective dynamics of synthetic swarms to accomplish specific functions. Here, we present a bioinspired computational framework that steers distributed active swarms to collectively capture and merge targets via reinforcement learning. We exploit collective milling structures of natural herds to cage the targets, and adopt a switching control policy inspired by sperms' chiral dynamics to optimize the trajectories of individuals, through which the active swarms can selforganize to enclose single or multiple distant targets in a dynamical, adaptive and scalable manner. There exists a critical swarm size, beyond which the excessive competition between agents would generate large mechanical forces, leading to capture instability but enabling the transition from short-distance to long-distance merging capture of multiple targets. This work provides physical insights into distributed active swarms and could offer a multilevel, decentralized strategy toward controlling swarm robotics in wide applications such as bio-medical devices, machine immunity, and target clearance.

关键词： swarm intelligence robotics multi-tasks artificial intelligence bionics

金针菇黄酮的制备、纯化及对PC12神经细胞的保护作用

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中国食品学报 2017年第3期17卷 46-56页

作者：杨文建俞杰裴斐张梦甜许姿李志啸胡秋辉南京财经大学食品科学与工程学院江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心南京210023

优化了金针菇黄酮超声辅助提取的工艺条件,比较了D101,D103,NKA-9,AB-8和HPD100 5种大孔树脂对金针菇黄酮静态吸附率和解吸率的影响,筛选出适合分离金针菇黄酮的大孔树脂,并优化分离纯化参数。评价金针菇黄酮的体外抗氧化能力,同时考察... 详细信息

优化了金针菇黄酮超声辅助提取的工艺条件,比较了D101,D103,NKA-9,AB-8和HPD100 5种大孔树脂对金针菇黄酮静态吸附率和解吸率的影响,筛选出适合分离金针菇黄酮的大孔树脂,并优化分离纯化参数。评价金针菇黄酮的体外抗氧化能力,同时考察金针菇黄酮对H_2O_2诱导PC12细胞损伤的保护作用。结果表明:金针菇黄酮的最佳提取工艺条件是:乙醇含量70%(v/v),提取温度60℃,超声功率200 W,料液比1∶40(g/m L);AB-8大孔树脂为分离纯化金针菇黄酮的最佳树脂,其分离纯化金针菇黄酮的动态吸附和解吸最佳工艺参数为上样质量浓度1.6 mg/m L、上样流速2.0 BV/h、洗脱剂为90%乙醇,洗脱流速2.0 BV/h。纯化的金针菇黄酮对DPPH、ABTS和羟基自由基的半数有效质量浓度值分别为(38.7±0.08)μg/m L、(33.4±0.12)μg/m L和(30.2±0.05)μg/m L,具有一定的铁离子还原能力。金针菇黄酮预处理能明显改善H_2O_2诱导PC12细胞损伤的细胞形态,并浓度依赖性抑制H_2O_2诱导的PC12细胞损伤。与模型组(37.73%)相比,金针菇黄酮预处理组(10~50μg/m L)明显提高了H_2O_2诱导的PC12细胞存活率(45.7%~82.6%)。金针菇黄酮预处理能显著降低细胞LDH的泄漏率,与模型组(388.0%)相比,30,40μg/m L和50μg/m L金针菇黄酮预处理组细胞LDH泄露率分别为249.2%,179.3%和134.3%,表明金针菇黄酮对H_2O_2诱导损伤的PC12细胞有显著的神经保护作用。

关键词：金针菇黄酮制备纯化抗氧化能力神经保护作用

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极压抗磨剂对高温复合锂基润滑脂性能的影响

甘肃农业大学学报 2013年第6期48卷 174-180页

作者：于唯董元虎许自立王浩长安大学汽车学院陕西西安710064

试验采用单因素变化法检测了6种极压抗磨添加剂T405、T321、T306、MoDDP、T203、T205在不同加量、不同温度下对复合锂基润滑脂性能的影响.利用滴点计、锥入度计、四球机、钢网分油器测定加入添加剂后润滑脂的滴点、锥入度、摩擦系数、... 详细信息

试验采用单因素变化法检测了6种极压抗磨添加剂T405、T321、T306、MoDDP、T203、T205在不同加量、不同温度下对复合锂基润滑脂性能的影响.利用滴点计、锥入度计、四球机、钢网分油器测定加入添加剂后润滑脂的滴点、锥入度、摩擦系数、极压性、抗磨性、钢网分油等性能指标.结果表明:向润滑脂中加入添加剂T321后,润滑脂的最大无卡咬负荷(PB)值有显著变化;加入MoDDP对润滑脂75℃时的磨斑直径(D392N30min)影响较大;加入T306和MoDDP对润滑脂150℃时的磨斑直径(D392N30min)影响较大;而加入T405对润滑脂的滴点影响较小,加入T306和T321对润滑脂的锥入度和钢网分油率影响较小.

关键词：复合锂基润滑脂极压抗磨剂高温脂锥入度滴点

一种基于TMS320 VC5416 DSK的有源噪声控制系统设计与实现

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四川大学学报（自然科学版） 2008年第4期45卷 842-846页

作者：冯涵何培宇高勇徐自励潘帆四川大学电子信息学院成都610065

设计并实现了一种单通道有源前馈噪声控制系统.在TMS320VC5416 DSK、音频子板和扬声器等组成的硬件平台上,采用LMS算法实现次级通路辨识,采用Filtered-X LMS算法实现空间有源噪声控制.文中阐述了次级通路辨识和噪声控制的结构模型、原... 详细信息

设计并实现了一种单通道有源前馈噪声控制系统.在TMS320VC5416 DSK、音频子板和扬声器等组成的硬件平台上,采用LMS算法实现次级通路辨识,采用Filtered-X LMS算法实现空间有源噪声控制.文中阐述了次级通路辨识和噪声控制的结构模型、原理与算法流程,介绍了硬件系统平台和软件设计,并给出了实验结果.

关键词：有源噪声控制 Filtered—X LMS 次级通路辨识 TMS320VC5416 DSK

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“文化惠民工程”建设的问题与对策

武汉轻工大学学报 2017年第2期36卷 97-101页

作者：陶丽萍徐自立武汉轻工大学艺术与传媒学院湖北武汉430023

文化惠民工程是改善文化民生,实现公共文化服务"均等化"的重要举措。文章结合武汉文化惠民活动调查,分析了惠民工程中存在的主要问题,并围绕政府、居民、社会三个维度,从文化产品、服务供给、运营管理的建设与长效保障角度,全面系统地... 详细信息

文化惠民工程是改善文化民生,实现公共文化服务"均等化"的重要举措。文章结合武汉文化惠民活动调查,分析了惠民工程中存在的主要问题,并围绕政府、居民、社会三个维度,从文化产品、服务供给、运营管理的建设与长效保障角度,全面系统地提出了推进文化惠民工程建设的新路径与新对策。

关键词：文化惠民工程文化供给均等化社会化

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蛙板滑行机器人转弯运动特性研究

机械设计 2017年第1期34卷 88-94页

作者：徐子力卢松黄智洪杨文俊上海大学机电工程与自动化学院上海200070

依据人在蛙式滑板车上的运动特点,研制了一种新型蛙板滑行机器人。从仿生角度设计机器人的驱动装置,使机器人可实现双臂对称摆动和单臂摆动两种基本运动形式。对机器人在两种转弯方式下的转弯性能进行分析,给出了机器人方向轮转弯半径... 详细信息

依据人在蛙式滑板车上的运动特点,研制了一种新型蛙板滑行机器人。从仿生角度设计机器人的驱动装置,使机器人可实现双臂对称摆动和单臂摆动两种基本运动形式。对机器人在两种转弯方式下的转弯性能进行分析,给出了机器人方向轮转弯半径计算公式。应用MATLAB对机器人转弯特性进行仿真分析,并采用3D运动捕捉系统建立实体样机测试平台,对样机在不同转弯方式下的运动特性进行试验验证,研究结果验证了蛙板机器人转弯运动模型的合理性和正确性。

关键词：从动轮式机器人蛙板滑行机器人转弯性能

转子热应力计算的热固单向和双向耦合模型差异研究

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汽轮机技术 2014年第5期56卷 325-328页

作者：冯永新刘石张超徐自力郑李坤广东电网公司电力科学研究院轮机所广州510080 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

为了较准确计算汽轮机转子的热应力,比较了热固单、双向耦合模型在热传导方程和求解方式上的差异。基于热固单、双向耦合模型,计算了某亚临界高中压转子在冷、热态两种启动工况下的瞬态温度场和热应力场,研究了冷、热态启动工况以及不... 详细信息

为了较准确计算汽轮机转子的热应力,比较了热固单、双向耦合模型在热传导方程和求解方式上的差异。基于热固单、双向耦合模型,计算了某亚临界高中压转子在冷、热态两种启动工况下的瞬态温度场和热应力场,研究了冷、热态启动工况以及不同热冲击程度下两种模型计算结果的差异。结果表明:转子与主蒸汽温差在冷态启动下低于240℃,在热态启动下低于130℃时,单、双向计算模型结果相差均在2%左右,随着冲转初期转子所受热冲击程度增加,两模型计算结果偏差逐渐加大,最大可达20%;冷态启动下,转子表面温度低于主蒸汽温度,单向模型计算的最大热应力大于双向耦合模型计算结果;而热态启动时,转子表面温度高于主蒸汽温度,单向模型计算的最大热应力小于双向模型计算的结果,因此对于热态启动,单向模型计算的热应力是偏小的。该研究可为汽轮机转子热应力计算模型的选取提供参考。

关键词：转子热应力双向耦合模型热冲击

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基于线性抽样方法的定量逆散射成像方法研究

微波学报 2018年第4期34卷 22-28,64页

作者：徐自强李安琪范启蒙尹成友国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光国家重点实验室

提出了一种基于线性抽样法（linear Sampling Method,LSM）结合对比度源法（Contrast Source Inversion,CSI）的高效电磁逆散射成像方法。LSM方法用于外形成像具有高效性,用于定量成像只能对较低介电常数成像,而CSI方法对初值选择具有... 详细信息

提出了一种基于线性抽样法（linear Sampling Method,LSM）结合对比度源法（Contrast Source Inversion,CSI）的高效电磁逆散射成像方法。LSM方法用于外形成像具有高效性,用于定量成像只能对较低介电常数成像,而CSI方法对初值选择具有较大的依赖性。因此,采用LSM的外形成像快速确定目标的大致区域,减小计算空间;然后将LSM的定量成像作为CSI成像的初值,进行非线性迭代成像,大大提高了成像精度和成像效率。仿真结果验证了算法的有效性和高效性。

关键词：电磁逆散射微波成像线性抽样法对比度源法

Peripheral blood RNA biomarkers can predict lesion severity in degenerative cervical myelopathy

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Neural Regeneration Research 2025年第6期20卷 1764-1775页

作者： Zhenzhong Zheng Jialin Chen Jinghong xu Bin Jiang Lei li Yawei li Yuliang Dai Bing Wang Department of Spine Surgery The Second Xiangya Hospital of Central South UniversityChangshaHunan ProvinceChina

Degenerative cervical myelopathy is a common cause of spinal cord injury,with longer symptom duration and higher myelopathy severity indicating a worse *** numerous studies have investigated serological biomarkers for acute spinal cord injury,few studies have explored such biomarkers for diagnosing degenerative cervical *** study involved 30 patients with degenerative cervical myelopathy(51.3±7.3 years old,12 women and 18 men),seven healthy controls(25.7±1.7 years old,one woman and six men),and nine patients with cervical spondylotic radiculopathy(51.9±8.6 years old,three women and six men).Analysis of blood samples from the three groups showed clear differences in transcriptomic *** analysis identified 128 differentially expressed genes that were enriched in patients with neurological *** least absolute shrinkage and selection operator analysis,we constructed a five-gene model(TBCD,TPM2,PNKD,EIF4G2,and AP5Z1)to diagnose degenerative cervical myelopathy with an accuracy of 93.5%.One-gene models(TCAP and SDHA)identified mild and severe degenerative cervical myelopathy with accuracies of 83.3%and 76.7%,*** of two immune cell types(memory B cells and memory-activated CD4^(+)T cells)predicted levels of lesions in degenerative cervical myelopathy with 80%*** results suggest that peripheral blood RNA biomarkers could be used to predict lesion severity in degenerative cervical myelopathy.

关键词： biomarkers candidate genes degenerative cervical myelopathy gene expression analysis immune cell types neurological disabilities peripheral blood RNA profiles spinal cord injury