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微弯光纤感知心动周期研究

中国激光 2024年第13期51卷 204-213页

作者：蒋治国马佳宁钱淑霞王超超张先超嘉兴学院浙江省医学电子与数字健康重点实验室浙江嘉兴314001 北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876 嘉兴学院附属第二医院神经内科浙江嘉兴314000 嘉兴学院生命健康智能感知浙江省工程研究中心浙江嘉兴314001

心动周期的检测对心血管疾病的诊断和分析有重要意义。该研究通过微弯光纤传感器获取心冲击图(BCG)以进行心动周期检测,主要包括BCG光纤感知、BCG波形提取和BCG特征识别三个过程。针对微弯光纤传感器采集的人体微弱振动信号,提出基于平... 详细信息

心动周期的检测对心血管疾病的诊断和分析有重要意义。该研究通过微弯光纤传感器获取心冲击图(BCG)以进行心动周期检测,主要包括BCG光纤感知、BCG波形提取和BCG特征识别三个过程。针对微弯光纤传感器采集的人体微弱振动信号,提出基于平滑先验滤波联合改进型变分模态分解的BCG波形提取算法,平滑先验滤波可有效抑制低频趋势项,结合中心频率与相关性分析的改进型变分模态分解可有效抑制高频噪声干扰,BCG波形主要特征能够完整保留;提出一种借助幅度特征、峰值时间间隔等先验信息定位特征峰的BCG特征识别算法,采集5位受试者的BCG-心电图(ECG)信号,以ECG的心动周期为标准,通过该算法从BCG中获取心动周期的误差的标准差最大为0.0287 s,平均心率的误差为0.69%,优于短时能量、模板匹配和均值聚类三种特征定位算法。该BCG波形提取和BCG特征识别算法能从微弯光纤传感器获取的微弱心肺振动信号中有效提取心动周期。

关键词：光纤传感心冲击图心动周期特征识别

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餐厨垃圾剪切式破碎机的研制

再生资源与循环经济 2024年第2期17卷 45-50页

作者：张显潮李岚北京京城环保股份有限公司、环保工程与技术事业部北京202307

目前破碎机国内外市场广泛,但适用生活餐厨垃圾的破碎机较少。针对餐厨垃圾韧性高、油水高、腐蚀性强的特点,研制一种适用于餐厨垃圾处理的剪切式破碎机。破碎机整体结构采用装配式设计,刀盘可独立更换刀齿,有良好的互换性。设备具有防... 详细信息

目前破碎机国内外市场广泛,但适用生活餐厨垃圾的破碎机较少。针对餐厨垃圾韧性高、油水高、腐蚀性强的特点,研制一种适用于餐厨垃圾处理的剪切式破碎机。破碎机整体结构采用装配式设计,刀盘可独立更换刀齿,有良好的互换性。设备具有防卡堵功能,轴承采用多重组合式密封形式。该设备可用于餐厨、厨余等各种固体废弃物的破碎处理,以提高垃圾输送效率,适应减量化、资源化利用以及配套餐厨垃圾联合厌氧产沼工艺的需求。阐述了该破碎机的运行原理、功能及特点,并详细介绍了工艺计算及设备设计的思路,为餐厨、厨余等垃圾的资源化及减量化专用设备的应用提供了参考依据。

关键词：餐厨垃圾资源化利用破碎机研制

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中药材及饮片检测中人工智能应用探讨

中国工程科学 2024年第2期26卷 245-254页

作者：王超超张先超谷正昌王阶嘉兴大学信息网络与智能研究院浙江嘉兴314001 浙江省医学电子与数字健康重点实验室浙江嘉兴314001 全省多模态感知与智能系统重点实验室浙江嘉兴314001 上海大学计算机工程与科学学院上海200444 中国中医科学院广安门医院北京100053

目前,中药材及饮片的市场需求快速增长,其质量控制与安全保障更显迫切;传统的中药材及饮片检测手段存在主观经验依赖、检测精度有限、无法全面量化复杂成分等问题,难以满足中药材及饮片在准确分类与鉴别、精准成分测量等方面的需求,而... 详细信息

目前,中药材及饮片的市场需求快速增长,其质量控制与安全保障更显迫切;传统的中药材及饮片检测手段存在主观经验依赖、检测精度有限、无法全面量化复杂成分等问题,难以满足中药材及饮片在准确分类与鉴别、精准成分测量等方面的需求,而人工智能技术的快速发展与广泛应用为中药材及饮片检测提供了新的解决方案。本文总结了中药材及饮片检测的现有方法及应用现状,系统梳理了人工智能技术在药材分类、真伪鉴别、产地溯源、有害成分测量、有效成分测量、药效测量等方面的典型应用,深入分析了当前面临的数据收集与标准化,检测数据共享机制,快速、无损、低成本检测技术需求,检测数据准确性,多模态检测数据融合等问题。研究认为,智能化、精准化、快速化是中药材及饮片检测未来的重点发展方向,需要持续完善检测标准与数据共享体系、深化人工智能技术研究与应用、强化多模态数据融合技术应用、引入新型传感技术、加强人工智能技术应用监管,以此推动我国中药材及饮片检测高质量发展,保障中医药产业的持续健康发展。

关键词：中药材中药饮片人工智能智能检测

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SCG信号处理与应用研究进展

传感技术学报 2024年第6期37卷 923-940页

作者：王超超胡钧益蒋治国张先超嘉兴大学信息网络与智能研究院浙江嘉兴314001 嘉兴大学信息科学与工程学院浙江嘉兴314001 嘉兴大学浙江省医学电子与数字健康重点实验室浙江嘉兴314001 嘉兴大学生命健康智能感知浙江省工程研究中心浙江嘉兴314001

心血管疾病是严重影响人类生命健康的因素之一。如何利用各类检测方法对人体心血管进行早期健康评估和疾病诊断是有效保障人民生命健康的有效手段。其中,由人体心脏跳动引起的胸腔震动信号(Seismocardiography,SCG)可用于描述细粒度的... 详细信息

心血管疾病是严重影响人类生命健康的因素之一。如何利用各类检测方法对人体心血管进行早期健康评估和疾病诊断是有效保障人民生命健康的有效手段。其中,由人体心脏跳动引起的胸腔震动信号(Seismocardiography,SCG)可用于描述细粒度的心脏活动信息,包括心脏瓣膜的打开、关闭等,有助于对冠心病、心肌梗死、心脏出血等心血管疾病的检测和诊断。并且,得益于多种轻型传感器和非接触式传感器的研发,可以实现对人体SCG信号长期、日常化的监测。近年来,科研人员对SCG信号的研究越来越具体,SCG信号的获取方式、信号降噪算法、特征提取以及临床应用等研究内容都取得了一定的突破。将从以上几方面对近年来SCG信号领域的研究情况进行总结和展望。

关键词：心震图 MEMS 加速度传感器陀螺仪 FMCW雷达心血管

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电动汽车路径规划模型与算法研究进展

系统仿真学报 2024年第2期36卷 320-337页

作者：庄鹤林夏小云李康顺陈泽丰张先超江西理工大学理学院江西赣州341000 嘉兴大学信息科学与工程学院浙江嘉兴314001 东莞城市学院人工智能学院广东东莞523430 中山大学人工智能学院广东珠海519082

电动车技术的发展为物流企业提供了一种配送车辆的新方案。电动车具有低污染、低噪音等优点,其续航短、充电站有限等特性也带来了新的挑战。电动车路径问题(electric vehicle routing problems,EVRPs)在交通运输、物流管理等领域得到了... 详细信息

电动车技术的发展为物流企业提供了一种配送车辆的新方案。电动车具有低污染、低噪音等优点,其续航短、充电站有限等特性也带来了新的挑战。电动车路径问题(electric vehicle routing problems,EVRPs)在交通运输、物流管理等领域得到了广泛应用,受到了众多学者的关注。整理了电动车路径问题及其主流变体的问题描述,分析了其各自的提出背景与适用场景。对EVRPs的求解方法和技术做了归类,分析了各方法的优劣,并介绍了相关实际应用。给出了EVRP基准数据集与带时间窗的电动车辆路径问题的基准数据集的基本信息和部分节点分布图,对比分析了已对EVRP基准数据集应用的算法。展望了EVRPs的发展前景。

关键词：电动汽车路径规划低碳启发式算法物流

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可持续水处理技术的进展、挑战和展望

广东化工 2024年第18期51卷 159-160,179页

作者：张先超孙子涵合肥国祯水务有限公司安徽合肥230000 深圳市高级中学中心校区北国际部广东深圳518043

本论文针对深入研究了可持续水处理技术,首先介绍了可持续水处理技术的多样性,包括膜处理技术、吸附处理技术、生物处理技术和高级氧化过程。这些技术在污水降解、促进水资源循环和减轻环境负担方面发挥关键作用。然而,可持续水处理技... 详细信息

本论文针对深入研究了可持续水处理技术,首先介绍了可持续水处理技术的多样性,包括膜处理技术、吸附处理技术、生物处理技术和高级氧化过程。这些技术在污水降解、促进水资源循环和减轻环境负担方面发挥关键作用。然而,可持续水处理技术也面临一些挑战,包括高成本、能源消耗、维护复杂和技术规模小。解决这些挑战的方法包括技术创新、政策支持。此外,本文还介绍了可持续水处理技术为社会、经济和环境带来的积极影响,包括资源回收、减少碳排放、提高健康水平和增加就业岗位。最后,本文展望未来,持续的研究和创新、政策支持和合作将推动可持续水处理技术的发展,为未来的水资源管理和环境保护提供关键支持。

关键词：水处理技术资源回收技术创新水资源管理

Unique optimal solution instance and computational complexity of backbone in the graph bi-partitioning problem

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Chinese Science Bulletin 2007年第20期52卷 2871-2875页

作者： JIANG He zhang xianchao CHEN GuoLiang School of Software Dalian University of Technology Dalian 116621 China Department of Computer Science and Technology University of Science and Technology of China Hefei 230027 China

As an important tool for heuristic design of NP-hard problems, backbone analysis has become a hot spot in theoretical computer science in recent years. Due to the difficulty in the research on computa- tional complexity of the backbone, many researchers analyzed the backbone by statistic ways. Aiming to increase the backbone size which is usually very small by the existing methods, the unique optimal solution instance construction (UOSIC) is proposed for the graph bi-partitioning problem (GBP). Also, we prove by using the UOSIC that it is NP-hard to obtain the backbone, i.e. no algorithm exists to obtain the backbone of a GBP in polynomial time under the assumption that P ≠ NP. Our work expands the research area of computational complexity of the backbone. And the UOSIC provides a new way for heuristic design of NP-hard problems.

关键词：计算机技术算图最优解大比例遗传算法

Backbone analysis and algorithm design for the quadratic assignment problem

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Science in China(Series F) 2008年第5期51卷 476-488页

作者： JIANG He zhang xianchao CHEN GuoLiang LI MingChu School of Software Dalian University of Technology Dalian 116621 China Department of Computer Science University of Science and Technology of China Hefei 230027 China

As the hot line in NP-hard problems research in recent years, backbone analysis is crucial for phase transition, hardness, and algorithm design. Whereas theoretical analysis of backbone and its applications in algorithm design are still at a begin- ning state yet, this paper took the quadratic assignment problem （QAP） as a case study and proved by theoretical analysis that it is NP-hard to find the backbone, i.e., no algorithm exists to obtain the backbone of a QAP in polynomial time. Results of this paper showed that it is reasonable to acquire approximate backbone by inter- section of local optimal solutions. Furthermore, with the method of constructing biased instances, this paper proposed a new meta-heuristic -- biased instance based approximate backbone （BI-AB）, whose basic idea is as follows： firstly, construct a new biased instance for every QAP instance （the optimal solution of the new instance is also optimal for the original one）; secondly, the approximate backbone is obtained by intersection of multiple local optimal solutions computed by some existing algorithm; finally, search for the optimal solutions in the reduced space by fixing the approximate backbone. Work of the paper enhanced the research area of theoretical analysis of backbone. The meta-heuristic proposed in this paper provided a new way for general algorithm design of NP-hard problems as well.

关键词： quadratic assignment problem NP-hard backbone analysis biased instance meta-heuristic

An improved spectral clustering algorithm based on random walk

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Frontiers of Materials Science 2011年第3期5卷 268-278页

作者： xianchao zhang Quanzeng YOU School of Software Dalian University of TechnologyDalian 116623China

The construction process for a similarity matrix has an important impact on the performance of spectral clustering algorithms. In this paper, we propose a random walk based approach to process the Gaussian kernel similarity matrix. In this method, the pair-wise similarity between two data points is not only related to the two points, but also related to their neighbors. As a result, the new similarity matrix is closer to the ideal matrix which can provide the best clustering result. We give a theoretical analysis of the similarity matrix and apply this similarity matrix to spectral clustering. We also propose a method to handle noisy items which may cause deterioration of clustering performance. Experimental results on real-world data sets show that the proposed spectral clustering algorithm significantly outperforms existing algorithms.

关键词：