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A Bio-Inspired Integration Model of Basal Ganglia and Cerebellum for Motion Learning of a Musculoskeletal Robot

Journal of Systems Science & Complexity 2024年第1期37卷 82-113页

作者： ZHANG Jinhan CHEN Jiahao zhong shanlin QIAO Hong State Key Laboratory of Multimodal Artificial Intelligence Systems Institute of AutomationChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Artificial Intelligence University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China.

It is a significant research direction for highly complex musculoskeletal robots that how to develop the ability of motion learning and *** cooperations of multiple brain regions are crucial to improving motion *** by the neural mechanisms of structures,functions,and interconnections of basal ganglia and cerebellum,a biologically inspired integration model for motor learning of musculoskeletal robots is *** on the neural characteristics of the basal ganglia,the basal ganglia actor network,which mainly simulates the dorsal striatum,outputs motion commands,and the basal ganglia critic network,which simulates the ventral striatum,estimates actionstate *** network parameters are updated using the soft actor-critic *** on the sensorimotor prediction mechanism of the cerebellum,the cerebellum network evaluates the state feature extraction quality of the basal ganglia actor network and then updates the weights of its feature *** learning method is proven to converge to the optimal ***,drawing on the mechanism of dopaminergic dynamic regulation in the basal ganglia,the adaptive adjustment of target entropy and the dopaminergic experience replay are proposed to further improve the integration model,which contributes to the exploration-exploitation trade-off of motor *** bio-inspired integration model is validated on a musculoskeletal *** results indicate that this model can effectively control the musculoskeletal robot to accomplish the motion task from random starting locations to random target positions with high precision and robustness.

关键词： Basal ganglia and cerebellum bio-inspired integration model motion learning musculoskeletal robot reinforcement learning.

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Improving performance of robots using human-inspired approaches: a survey

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Science China(Information Sciences) 2022年第12期65卷 5-35页

作者： Hong QIAO shanlin zhong Ziyu CHEN Hongze WANG State Key Laboratory of Management and Control for Complex System Institute of Automation Chinese Academy of Sciences School of Artifcial Intelligence University of Chinese Academy of Sciences CAS Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology

Realizing high performance of ordinary robots is one of the core problems in robotic research. Improving the performance of ordinary robots usually relies on the collaborative development of multiple research fields, resulting in high costs and difficulty to complete some high-precision tasks. As a comparison,humans can realize extraordinary overall performance under the condition of limited computational-energy consumption and low absolute precision in sensing and controlling each body unit. Therefore, developing human-inspired robotic systems and algorithms is a promising avenue to improve the performance of robotic systems. In this review, the cutting-edge research work on human-inspired intelligent robots in decisionmaking, cognition, motion control, and system design is summarized from behavior-and neural-inspired aspects. This review aims to provide a significant insight into human-inspired intelligent robots, which may be beneficial for promoting the integration of neuroscience, machinery, and control, so as to develop a new generation of robotic systems.

关键词： human-inspired intelligent robots brain-inspired intelligence decision making visual cognition musculoskeletal robots

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POLYNOMIAL DYNAMIC PROGRAMMING ALGORITHMS FOR LOT SIZING MODELS WITH BOUNDED INVENTORY AND STOCKOUT AND/OR BACKLOGGING

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Journal of Systems Science and Systems Engineering 2016年第3期25卷 370-397页

作者： Jinhong zhong Feng Chu Chengbin Chu shanlin Yang School of Management Hefei University of Technology Hefei 230009 China Laboratoire IBISC Universite d'Evry-Val d'Essone France Laboratoire Genie Industriel Ecole Centrale Paris France Key Laboratory of Process Optimization and Intelligent Decision-making of Ministry of Education Hefei China

This paper addresses a dynamic lot sizing problem with bounded inventory and stockout where both no backlogging and backlogging allowed cases are considered. The stockout option means that there is outsourcing in a period only when the inventory level at that period is non-positive. The production capacity is unlimited and production cost functions are linear but with fixed charges. The problem is that of satisfying all demands in the planning horizon at minimal total cost. We show that the no backlogging case can be solved in O（T^2） time with general concave inventory holding and outsourcing cost functions where T is the length of the planning horizon. The complexity can be reduced to O（T） when the inventory holding cost functions are also linear and have some realistic properties, even if the outsourcing cost functions remain general concave functions. When the inventory holding and outsourcing cost functions are linear, the backlogging case can be solved in O（ T^3 logT） time whether the outsourcing level at each period is bounded by the sum of the demand of that period and backlogging level from previous periods, or only by the demand of that period.

关键词： Dynamic lot sizing problem bounded inventory outsourcing backlogging stockout,dynamic programming

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不同聚集态下β-乳球蛋白与油酸自组装分子过程构象变化

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南昌大学学报（理科版） 2017年第2期41卷 125-130页

作者：夏天添姚文俊付珊琳钟俊桢刘伟刘成梅锦州医科大学附属第一医院辽宁锦州121000 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047

采用pH 2、4、6和8环境诱导获得不同聚集态的β-乳球蛋白,并促使其与油酸发生自组装分子过程,采用荧光光谱仪和圆二色谱仪等技术研究不同聚集态β-乳球蛋白在与油酸发生自组装前后的表面疏水性及二三级结构的变化。结果表明,pH 2、4和6... 详细信息

采用pH 2、4、6和8环境诱导获得不同聚集态的β-乳球蛋白,并促使其与油酸发生自组装分子过程,采用荧光光谱仪和圆二色谱仪等技术研究不同聚集态β-乳球蛋白在与油酸发生自组装前后的表面疏水性及二三级结构的变化。结果表明,pH 2、4和6环境下诱导的不同聚集态β-乳球蛋白与油酸形成自组装分子后其表面疏水性有所增加,而pH 8环境下获得的解离态β-乳球蛋白油酸自组装分子的表面疏水性发生降低现象;圆二色谱图发现不同pH环境下获得的不同聚集态β-乳球蛋白油酸自组装分子前后其二级结构及组成比例发生不同程度的变化;同步荧光光谱和內源荧光光谱说明pH 2、6和8环境下获得的不同聚集态β-乳球蛋白油酸自组装分子的发色基团周围的三级结构有所变化,而pH 4环境下获得的自组装分子的发色基团周围的三级结构并未改变。

关键词： β-乳球蛋白油酸自组装分子构象

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AZ31厚板镁合金双面搅拌摩擦焊接头组织及性能研究

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航空制造技术 2022年第21期65卷 38-44,53页

作者：陈玉华钟宇谢吉林张体明王善林戈军委南昌航空大学江西省航空构件成形与连接重点实验室南昌330063 贵州航天天马机电科技有限公司遵义563000

采用单轴肩搅拌摩擦焊实现了40 mm厚的AZ31镁合金双面对接焊接,对接头组织及力学性能进行了分析研究。结果表明,双面搅拌摩擦焊(Ds–FSW)接头光滑整洁,无缺陷。接头可划分为母材(BM)区、热影响区(HAZ)、热力影响区(TMAZ)、焊核区(NZ)和... 详细信息

采用单轴肩搅拌摩擦焊实现了40 mm厚的AZ31镁合金双面对接焊接,对接头组织及力学性能进行了分析研究。结果表明,双面搅拌摩擦焊(Ds–FSW)接头光滑整洁,无缺陷。接头可划分为母材(BM)区、热影响区(HAZ)、热力影响区(TMAZ)、焊核区(NZ)和重叠区(OZ)5个区域,其中OZ是Ds–FSW接头所独有的。OZ中存在的超细晶粒和弥散分布的沉淀相Al8Mn5,显著提高了此区域的极限抗拉强度(UTS)和断后伸长率(EI),分别为217.7 MPa和14.65%,从而使其获得较高的接头强度系数,约为母材的85.81%。接头主要断裂在前进侧NZ和TMAZ交界处,其断裂机制为韧性断裂和准解离断裂的混合断裂机制。

关键词：搅拌摩擦焊(FSW) 镁合金微观组织晶粒细化力学性能

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Sequencing of Cultivated Peanut, Arachis hypogaea, Yields Insights into Genome Evolution and Oil Improvement

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Molecular Plant 2019年第7期12卷 920-934页

作者： Xiaoping Chen Qing Lu Hao Liu Jianan Zhang Yanbin Hong Haofa Lan Haifen Li Jinpeng Wang Haiyan Liu Shaoxiong Li Manish K.Pandey Zhikang Zhang Guiyuan Zhou Jigao Yu Guoqiang Zhang Jiaqing Yuan Xingyu Li Shijie Wen Fanbo Meng shanlin Yu Xiyin Wang Kadambot H.M.Siddique zhong-Jian Liu Andrew H.Paterson Rajeev K.Varshney Xuanqiang Liang South China Peanut Sub-center of National Center of Oilseed Crops Improvement Guangdong Key Laboratory for Crops Genetic Improvement Crops Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Sciences (GAAS) Guangzhou China Fujian Colleges and Universities Engineering Research Institute of Conservation and Utilization of Natural Bioresources College of Forestry Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002 China Plant Genome Mapping Laboratory University of Georgia Athens USA National Foxtail Millet Improvement Center Minor Cereal Crops Laboratory of Hebei Province Institute of Millet Crops Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences Shijiazhuang China MolBreeding Biotechnology Co. Ltd. Shijiazhuang China School of Life Sciences and Center for Genomics and Computational Biology North China University of Science and Technology Tangshan China Center of Excellence in Genomics & Systems Biology International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT) Hyderabad India Shenzhen Key Laboratory for Orchid Conservation and Utilization National Orchid Conservation Center of China and Orchid Conservation and Research Center of Shenzhen Shenzhen China Shandong Peanut Research Institute Shandong Academy of Agricultural Sciences Qingdao China UWA Institute of Agriculture The University of Western Australia Crawley Australia Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration for Orchid Conservation and Utilization at College of Landscape Architecture Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou 350002 China

Cultivated peanut (Arachis hypogaea) is an allotetraploid crop planted in Asia, Africa, and America for edible oil and protein. To explore the origins and consequences of tetraploidy, we sequenced the allotetraploid A. hypogaea genome and compared it with the related diploid Arachis duranensis and Arachis ipaensis genomes. We annotated 39 888 A-subgenome genes and 41 526 B-subgenome genes in allotetraploid peanut. The A. hypogaea subgenomes have evolved asymmetrically, with the B subgenome resembling the ancestral state and the A subgenome undergoing more gene disruption, loss, conversion, and transposable element proliferation, and having reduced gene expression during seed development despite lacking genome-wide expression dominance. Genomic and transcriptomic analyses identified more than 2 500 oil metabolism-related genes and revealed that most of them show altered expression early in seed development while their expression ceases during desiccation, presenting a comprehensive map of peanut lipid biosynthesis. The availability of these genomic resources will facilitate a better understanding of the complex genome architecture, agronomically and economically important genes, and genetic improvement of peanut.

关键词： cultivated peanut denovo sequencing comparative genomics genome evolution oil metabolism

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添加顺序对β-乳球蛋白与EGCG及葡萄糖三元复合物结构和功能的影响

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食品科学 2019年第14期40卷 41-47页

作者：姚文俊周磊付珊琳钟俊桢刘成梅南昌大学食品科学与技术国家重点实验室

采用碱法和美拉德反应将β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)及葡萄糖(glucose,Glc)通过不同添加顺序获得2种共价复合物β-LG-EGCGGlccon和β-LG-Glc-EGCGcon,与直接混合形成的非共价复合物β-LG-EGCG-Glcmix和β-LG-Glc-EGCGmix进行对比,研究添加顺序对三元复合物的结构和功能性质的影响。结果表明:不同添加顺序对共价复合物的影响大于非共价复合物。β-LG-EGCG-Glc con与β-LG-Glc-EGCG con在结构和功能性质上有较大差异,而β-LG-EGCGGlcmix和β-LG-Glc-EGCGmix在结构和功能上差别不大。聚丙烯酰氨凝胶电泳和紫外吸收光谱结果显示不同添加顺序对三元复合物的共价结合过程具有较大影响。结构表征发现,共价复合物的荧光猝灭和疏水性都高于非共价复合物。相较于β-LG-EGCG-Glc con,β-LG-Glc-EGCG con有更强的猝灭程度以及更高的疏水性,而β-LG-EGCG-Glc mix与β-LG-Glc-EGCG mix两者差距不明显。此外,2种共价复合物的功能性质都优于非共价复合物。β-LG-Glc-EGCG con的乳化性、乳化稳定性和起泡性、起泡稳定性都优于β-LG-EGCG-Glc con,而非共价复合物之间差距不大。

关键词： β-乳球蛋白三元复合物功能性质结构共价结合非共价结合

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伊宁凹陷二叠纪古构造演化与油气关系

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新疆石油地质 2014年第1期35卷 29-33页

作者：钟红利蒲仁海高山林邱芳强西安科技大学地质与环境工程学院西安710054 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011

伊宁凹陷构造变形强烈,构造演化认识不清。利用地震、钻井资料恢复了伊宁凹陷二叠纪—古近纪古构造面貌,以及期间所遭受的构造剥蚀情况,在此基础上对二叠系生油岩可能的油气运聚进行预测后指出,伊宁凹陷在三叠纪由断陷转为凹陷。二叠纪... 详细信息

伊宁凹陷构造变形强烈,构造演化认识不清。利用地震、钻井资料恢复了伊宁凹陷二叠纪—古近纪古构造面貌,以及期间所遭受的构造剥蚀情况,在此基础上对二叠系生油岩可能的油气运聚进行预测后指出,伊宁凹陷在三叠纪由断陷转为凹陷。二叠纪—古近纪伊宁凹陷整体上北低南高、西低东高;二叠纪伊宁凹陷北部为深陷带,南部、东部为斜坡区,且南坡较东坡陡;三叠纪伊宁凹陷构造变得低缓,凹陷中央次凸带发育北西西向延伸的小凸起;侏罗纪伊宁凹陷沉降中心向北东方向转移,南坡变缓,东坡变陡。凹陷中部的宁4井附近的断凸、伊2井西的断鼻、英塔木南的断鼻均为为铁木里克组油气的有利聚集区。

关键词：伊宁凹陷二叠纪构造演化铁木里克组油气聚集

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淮山褐变机理及其控制技术研究进展

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食品工业科技 2022年第13期43卷 434-444页

作者：李山林张雁廖娜钟立煌王佳佳华中农业大学食品科学技术学院湖北武汉430070 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业农村部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室广东广州510640

淮山是一种营养价值极高的药食同源食品。褐变是淮山加工贮藏过程中影响其品质的主要问题之一,有效控制淮山褐变,保持其色泽和营养特性,提高其货架贮藏期,对保障淮山品质和提高消费者接受性具有重要意义。在已有研究的基础上,本文阐述... 详细信息

淮山是一种营养价值极高的药食同源食品。褐变是淮山加工贮藏过程中影响其品质的主要问题之一,有效控制淮山褐变,保持其色泽和营养特性,提高其货架贮藏期,对保障淮山品质和提高消费者接受性具有重要意义。在已有研究的基础上,本文阐述了淮山酶促褐变与非酶褐变的相关机理,围绕酚类底物、酶及氧气等酶促褐变三要素阐述了淮山酶促褐变机理,并对淮山加工及贮藏中的美拉德反应和焦糖化非酶褐变机理进行了介绍;综述了不同褐变控制技术对淮山褐变的控制效果,分析现有问题,并对未来前景进行了展望,以期为淮山褐变控制技术的研究和应用发展提供参考。

关键词：淮山酶促褐变非酶褐变褐变机理控制技术

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板式换热器参数化设计方法

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当代化工 2022年第4期51卷 901-904页

作者：姚炜莹钟继如单林杰刘一凡高天生上海蓝滨石化设备有限责任公司上海201518 华东理工大学上海200237

传统的板式换热器设计通常采用二维CAD绘图技术来实现,只有删除重新绘图,这样不仅效率低,而且把大量的时间用于这些繁琐的修改上,不利于设计人员考虑和表达自己的思想[1-3]。为此,开发了一种新的设计方法即参数化设计方法[4],此方法基于... 详细信息

传统的板式换热器设计通常采用二维CAD绘图技术来实现,只有删除重新绘图,这样不仅效率低,而且把大量的时间用于这些繁琐的修改上,不利于设计人员考虑和表达自己的思想[1-3]。为此,开发了一种新的设计方法即参数化设计方法[4],此方法基于PRO/E三维软件的参数化功能来实现的,其基本设计原理是通过参数化方程建立零部件间的空间协同关系,即一个零部件的尺寸发生改变,与之相邻的零部件其空间位置随之发生变动,相应地二维工程图及标注尺寸自动更新[5]。以可拆板式换热器为例,详细阐述参数化设计思路,以及如何提高设计效率、降低成本等方法。

关键词：板式换热器 PRO/E 参数化设计可拆板式换热器

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