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具有时变刚度的骨折内固定植入物结构设计及骨重塑效果评估

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 595-603页

作者：孙浩丁晓红徐世鹏段朋云熊敏张横上海理工大学机械工程学院上海200093 上海市特种设备监督检验技术研究院上海200062

理想的骨折内固定植入物刚度应具有随时间变化的性能,使骨折在不同愈合阶段都能产生合理的力学刺激,可降解材料可以满足这一性能。考虑到材料降解过程的时间依赖性,提出一种具有时变刚度的骨折内固定植入物复合结构拓扑优化设计方法。... 详细信息

理想的骨折内固定植入物刚度应具有随时间变化的性能,使骨折在不同愈合阶段都能产生合理的力学刺激,可降解材料可以满足这一性能。考虑到材料降解过程的时间依赖性,提出一种具有时变刚度的骨折内固定植入物复合结构拓扑优化设计方法。采用相对密度和降解残留率描述两种具有不同降解速度和弹性模量的材料分布和降解状态,建立降解模拟-力学分析耦合数学模型;基于变密度法设计双材料复合结构,使之具有时变刚度特性。以胫骨骨折治疗用的接骨板为例,采用所提出方法设计具有时变刚度特性的复合结构接骨板,优化结果显示高刚度的材料1形成柱状的支撑结构,低刚度的材料2分布在降解边界和内部。利用骨重塑模拟模型对优化后的接骨板进行评估,经过11个月重塑,使用可降解时变刚度接骨板、钛合金接骨板和不锈钢接骨板的骨痂平均弹性模量分别为8634、8521、8412 MPa,表明使用可降解时变刚度接骨板可使骨痂取得更好的重塑效果。

关键词：拓扑优化时变刚度复合结构生物降解骨重塑

基于混合知识蒸馏和特征增强技术的轻量级无解析式虚拟试衣网络

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纺织学报 2024年第9期45卷 164-174页

作者：侯珏丁焕杨阳陆寅雯余灵婕刘正浙江理工大学服装学院浙江杭州310018 丝绸文化传承与产品设计数字化技术文旅部重点实验室浙江杭州310018 西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710018 浙江理工大学国际时装技术学院浙江杭州310018

基于外观流的二维虚拟试衣技术存在着服装扭曲准确率低、纹理失真以及模型计算成本高等问题,提出了一种基于混合知识蒸馏和特征增强的轻量级无解析式虚拟试衣模型。首先,通过全局特征的融合与不同尺度下流场运算结果的校准,提出了改进... 详细信息

基于外观流的二维虚拟试衣技术存在着服装扭曲准确率低、纹理失真以及模型计算成本高等问题,提出了一种基于混合知识蒸馏和特征增强的轻量级无解析式虚拟试衣模型。首先,通过全局特征的融合与不同尺度下流场运算结果的校准,提出了改进后的外观流估计方法,提高外观流的估计精度;其次,采用知识蒸馏的方法对图像分割结果与虚拟试衣流程进行解耦,构建了基于深度可分离卷积的轻量级试衣网络;最后,提出了基于像素平均梯度的服装复杂度GTC指标量化分析服装的纹理复杂程度,以此为基础将VITON数据集划分为简易纹理集、较复杂纹理集和复杂纹理集。结果表明:提出的模型在图像质量评价指标(弗雷歇距离、感知图像块相似度、峰值信噪比、内核初始距离)上的分值较目前性能最优的模型均有所提升,能够有效提高服装扭曲准确度与试穿结果图像的质量,缓解服装纹理畸变与失真的问题,同时还拥有更小的模型尺寸和更快的运行推理速度。

关键词：虚拟试衣外观流知识蒸馏特征增强技术服装复杂度服装电子商务

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基于可达阵的多级评分最简完备Q矩阵设计

心理学报 2024年第11期56卷 1634-1650,I0007-I0013页

作者：唐小娟彭志霞秦珊珊丁树良毛萌萌李瑜江西师范大学教育学院南昌330022 浙江工商大学统计与数学学院杭州310018 江西师范大学计算机信息工程学院南昌330022 南昌大学公共政策与管理学院南昌330036 浙江工商大学马克思主义学院心理健康教育中心杭州310018

Q矩阵的完备性是认知诊断模型具有可识别性的关键。多级评分含有比0-1评分更丰富的诊断信息,却鲜见多级评分完备Q矩阵的设计研究。用最少的题量获得最高判准率是测验设计者追求的目标,借鉴0-1评分完备Q矩阵的设计方法,本文提出从可达阵... 详细信息

Q矩阵的完备性是认知诊断模型具有可识别性的关键。多级评分含有比0-1评分更丰富的诊断信息,却鲜见多级评分完备Q矩阵的设计研究。用最少的题量获得最高判准率是测验设计者追求的目标,借鉴0-1评分完备Q矩阵的设计方法,本文提出从可达阵中获取多级评分结构化/非结构化最简完备Q矩阵(SSCQM/USCQM)的方法和算法。模拟实验得出以下结论:(1)测验含SSCQM/USCQM越多,判准率越高;(2)当列数相同时,含多个SSCQM或多个USCQM测验的判准率与含可达阵测验的判准率非常接近;(3)对于一些结构,纵使多个SSCQM/USCQM的列数少于可达阵列数,其判准率仍不低于可达阵。总之,短测验设计优先选择SSCQM;长测验设计优先选择USCQM。

关键词：多级评分测验设计结构化最简完备Q矩阵非结构化最简完备Q矩阵算法

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锦绣杜鹃花药发育及散粉孔形成的形态与解剖学研究

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广西植物 2024年第4期44卷 721-729页

作者：马海英杨瑞杨柳丁开宇云南大学生态与环境学院昆明650504 云南大学生命科学学院昆明650504

被子植物中部分类群的花药开裂方式为孔裂,人们对此类花药的发育与散粉孔的形成及散粉机制了解甚少。杜鹃属(Rhododendron)植物的花药普遍为顶孔开裂,为探究其花药的发育和散粉孔的形成及散粉机制,该研究对锦绣杜鹃(Rhododendron×pulch... 详细信息

被子植物中部分类群的花药开裂方式为孔裂,人们对此类花药的发育与散粉孔的形成及散粉机制了解甚少。杜鹃属(Rhododendron)植物的花药普遍为顶孔开裂,为探究其花药的发育和散粉孔的形成及散粉机制,该研究对锦绣杜鹃(Rhododendron×pulchrum)进行了解剖观察和石蜡切片。结果表明:(1)锦绣杜鹃花药顶端成孔区与花药主体具有不同的组织构成,成孔区由薄壁组织构成,起源于雄蕊原基顶端的分生组织,花粉成熟时薄壁细胞分解成为散粉孔;花药的主体由孢原细胞发育而来,孢原细胞经多次分裂分化成为具多层花药壁的花粉囊。(2)锦绣杜鹃的花药壁在小孢子母细胞至小孢子四分体时期发育完全,有6~7层细胞,包括1层表皮、2~3层药室内壁、1~2层中层和1层绒毡层,中层在小孢子四分体形成后即分解,绒毡层在花粉完全成熟前分解消失,花药壁在花粉成熟时有表皮和2~3层药室内壁。(3)与纵裂型花药不同,锦绣杜鹃的药室内壁在花粉成熟时不发生纤维化,但因积累多糖而增厚,具有韧性和弹性。(4)锦绣杜鹃花粉发育过程中小孢子母细胞产生的4个小孢子不分离,成熟花粉为四合花粉,花粉间具有粘丝。推测锦绣杜鹃具多层药室内壁且加厚可使花粉囊空间缩小,从而将上部花粉“挤出”散粉孔,而花粉间的粘丝使昆虫传粉时可将花粉成团带出,其药室内壁多层且积累多糖是与顶孔开裂相适应的特征。

关键词：杜鹃属锦绣杜鹃花药发育孔裂药室内壁薄壁组织

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顾及地理环境各向异性的PM_(2.5)浓度时空预测模型

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地球信息科学学报 2024年第9期26卷 2106-2122页

作者：王军杰王达丁晨唐建波石岩杨学习中南大学地理信息系长沙410083 湖南省地理空间信息工程技术研究中心长沙410018

PM_(2.5)浓度预测对于空气污染的防控和治理具有重要意义。传统图卷积神经网络(Graph Convolutional Network,GCN)等时空预测模型主要通过监测站点间的欧氏距离来度量PM_(2.5)分布的空间相关性,未顾及地形和风向等因素对大气污染物传输... 详细信息

PM_(2.5)浓度预测对于空气污染的防控和治理具有重要意义。传统图卷积神经网络(Graph Convolutional Network,GCN)等时空预测模型主要通过监测站点间的欧氏距离来度量PM_(2.5)分布的空间相关性,未顾及地形和风向等因素对大气污染物传输过程的各向异性影响,导致地形复杂区域内的预测结果精度偏低。为此,本文提出了一种顾及地理环境各向异性的PM_(2.5)浓度时空图卷积网络预测模型。首先,考虑地理环境的各向异性特征,利用地形和风向等对站点间PM_(2.5)传播的各向异性影响构建GCN的边,将站点PM_(2.5)浓度、土地利用和其他气象因子建模为GCN的节点特征。其次,通过GCN提取站点PM_(2.5)浓度的空间特征。最后,通过门控循环单元(Gate Recurrent Unit,GRU)建模站点PM_(2.5)浓度的时间特征并进行预测。本文以山地型省份贵州省2017年逐小时PM_(2.5)浓度记录进行实验,并采用一系列时空预测基线模型(GTWR、STSVR和GCN+GRU)与本文模型进行对比。实验结果表明:①本文模型的PM_(2.5)浓度预测结果的RMSE、MAE别为10.047、6.848,相比基线模型平均下降了11.29%和12.16%;R2为0.883,比基线平均提升了3.72%;②通过不同地形对站点PM_(2.5)浓度相关性影响分析,论证了山脉沟谷等地形会显著影响站点间的PM_(2.5)浓度的相关性,进而影响站点PM_(2.5)浓度预测结果;③充分考虑地形和风向对PM_(2.5)传播产生的各向异性影响,能够显著提升存在山脉和沟谷地形区域内PM_(2.5)预测精度。

关键词： PM_(2.5)浓度预测时空图卷积网络空间相关性地理协变量地形距离风向各向异性地理环境特征

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深切V型峡谷物理驱动人工智能波动模拟

岩土工程学报 2024年第6期46卷 1246-1253页

作者：栾绍凯陈苏丁毅金立国王巨科李小军北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081

高山峡谷区场地地震效应是地震工程领域研究热点。V形峡谷引起的圆柱形SH波散射和衍射波函数的级数解已较为成熟,并为众多河谷区重大工程提供了合理、科学的地震动输入。采用物理驱动深度学习方法结合与解析结果的对比分析,近一步明确了... 详细信息

高山峡谷区场地地震效应是地震工程领域研究热点。V形峡谷引起的圆柱形SH波散射和衍射波函数的级数解已较为成熟,并为众多河谷区重大工程提供了合理、科学的地震动输入。采用物理驱动深度学习方法结合与解析结果的对比分析,近一步明确了V型河谷地形地震反应特性及复杂波场空间分布。此方法主要关注稀疏样本及可诠释性人工智能,结合强形式自动微分和软约束边界条件嵌入,建立深度神经网络实现半无限域地震传播模型。采用时间域分解策略,实现不同给定波场工况下V型河谷高精度预测。通过与解析解对比,评估了所提出的物理驱动人工智能方法的精度和效率。结果表明,物理驱动人工智能方法可应用于地形效应分析,柱面SH波在V型峡谷底端发生显著衰减与振荡,边缘区呈现放大效应。

关键词：物理驱动深度学习河谷地震波动模拟科学人工智能

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 97-107页

作者：凌造唐孟雄胡贺松刘春林李波苏定立广州建筑股份有限公司广东广州510030 广州市建筑集团有限公司广东广州510030 广州市建筑科学研究院集团有限公司广东广州510440

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为5... 详细信息

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

关键词：预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩) 嵌岩桩桩端静载试验承载性能

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癌症中甲基化改变对增强子活性的影响

国际老年医学杂志 2024年第2期45卷 193-198页

作者：谢云霄丁娜复旦大学生命科学学院上海200433 哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院哈尔滨150081

目的分析识别癌症中甲基化改变对增强子活性的影响。方法分别从人类增强子数据库FANTOM5、甲基化DNA结合转录因子数据库MeDReaders及分子特征数据库MSigDB中获取增强子、转录因子结合位点及分子通路数据等信息,识别受甲基化影响的活... 详细信息

目的分析识别癌症中甲基化改变对增强子活性的影响。方法分别从人类增强子数据库FANTOM5、甲基化DNA结合转录因子数据库MeDReaders及分子特征数据库MSigDB中获取增强子、转录因子结合位点及分子通路数据等信息,识别受甲基化影响的活性增强子、正常与癌症差异甲基化增强子和探针,并在CpG Island上注释,根据增强子和基因的共表达情况进一步识别增强子甲基化调控的靶基因并在泛癌模块中进行功能富集分析,最后进行COX比例风险回归分析与功能分析模式的识别。结果共识别出1 155个受甲基化调控的增强子,其对应的探针大部分是在癌症中表现差异甲基化的探针,少数在癌症中受甲基化调控的增强子所对应的探针没有表现出差异甲基化。根据增强子和基因的共表达筛选出的靶基因和癌症相关通路有关,这些基因还参与到癌症相关(P53通路)、转录相关(transcript通路)、信号转导相关以及代谢相关等重要功能的通路中;在膀胱尿路上皮癌中存在很多三元组合与生存相关,这些靶基因还分布在癌症相关通路以及其他生命健康相关通路中。结论本研究系统分析了癌症中受甲基化影响的增强子调控,识别了关键的增强子通过调控重要的靶基因参与癌症发生发展的功能。

关键词：增强子甲基化转录调控网络功能富集生存分析

教育现代化视域下我国社区教育供给的历史变迁与演变逻辑——基于政策文本的分析

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职教论坛 2024年第2期40卷 80-89页

作者：丁海珍黄家乐孙慧宇上海市长宁区业余大学上海200336 上海开放大学航空运输学院上海200336

以1985年以来中央、地方政府及相关教育主管部门颁布的54部社区教育相关政策文本为研究对象,利用Nvivo12质性分析软件进行文本分析,研究发现社区教育供给呈现出供给主体从民间力量供给到政府主导供给再到多元供给,供给服务对象从青少年... 详细信息

以1985年以来中央、地方政府及相关教育主管部门颁布的54部社区教育相关政策文本为研究对象,利用Nvivo12质性分析软件进行文本分析,研究发现社区教育供给呈现出供给主体从民间力量供给到政府主导供给再到多元供给,供给服务对象从青少年拓展到各年龄、各类型的人群再到社区治理,社区教育供给能力从规模扩大的外延式供给到完善体制的内涵式供给发展等方面的变迁逻辑。在教育现代化理念引领下,要形成以坚持人民立场为根本的基本社区教育供给政策话语、以高质量发展为目标的社区教育供给政策价值取向、以多元化治理为核心的社区教育供给政策执行环境。

关键词：社区教育供给变迁逻辑政策分析