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Spontaneous mutations and mutational responses to penicillin treatment in the bacterial pathogen Streptococcus pneumoniae D39

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Marine Life Science & Technology 2024年第3期6卷 198-211页

作者： wanyue jiang Tongtong Lin Jiao Pan Caitlyn ERivera Clayton Tincher Yaohai Wang Yu Zhang Xiang Gao Yan Wang Ho‑Ching T.Tsui Malcolm E.Winkler Michael Lynch Hongan Long Institute of Evolution and Marine Biodiversity KLMMEOcean University of ChinaQingdao 266003China Laboratory for Marine Biology and Biotechnology Laoshan LaboratoryQingdao 266237China Department of Biology Indiana UniversityBloomingtonIN 47405USA School of Mathematics Science Ocean University of ChinaQingdao 266000China State Key Laboratory of Microbial Technology Microbial Technology InstituteSchool of Life ScienceShandong UniversityQingdao 266237China Biodesign Center for Mechanisms of Evolution Arizona State UniversityTempeAZ 85281USA

Bacteria with functional DNA repair systems are expected to have low mutation rates due to strong natural selection for genomic ***,our study of the wild-type Streptococcus pneumoniae D39,a pathogen responsible for many common diseases,revealed a high spontaneous mutation rate of 0.02 per genome per cell division in mutation-accumulation(MA)*** rate is orders of magnitude higher than that of other non-mutator bacteria and is characterized by a high mutation bias in the A/T *** high mutation rate may have resulted from a reduction in the overall efficiency of selection,conferred by the tiny effective population size in *** line with this,*** D39 also exhibited the lowest DNA mismatch-repair(MMR)efficiency among *** with the antibiotic penicillin did not elevate the mutation rate,as penicillin did not induce DNA damage and *** lacks a stress response *** findings suggested that the MA results are applicable to within-host scenarios and provide insights into pathogen evolution.

关键词： Neutral evolution Mutation spectrum Antibiotics DNA mismatch repair Oxidative damage repair

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Fixed-time-synchronized control: a system-dimension-categorized approach

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Science China(Information Sciences) 2023年第7期66卷 177-194页

作者： wanyue jiang Shuzhi Sam GE Dongyu LI Institute for Future & Shandong Key Laboratory of Industrial Control Technology School of Automation Qingdao University Department of Electrical and Computer Engineering National University of Singapore School of Cyber Science and Technology Beihang University Shanghai Institute of Satellite Engineering

This study addresses the fixed-time-synchronized control problem of perturbed multi-input multioutput(MIMO) systems. In the task of fixed-time-synchronized control, different dimensions of the output signal in MIMO systems are required to reach the desired value simultaneously within a fixed time *** MIMO system is categorized into two cases: the input-dimension-dominant and the state-dimensiondominant cases. The classification is defined according to the dimension of system signals and, more importantly, the capability of converging at the same time. For each kind of MIMO system, sufficient Lyapunov conditions for fixed-time-synchronized convergence are explored, and the corresponding robust sliding mode controllers are designed. Moreover, perturbations are compensated using the super-twisting technique. The brake control of the vertical takeoff and landing aircraft is considered to verify the proposed method for the input-dimension-dominant case, which shows the essential advantages of decreasing the energy consumption and the output trajectory length. Furthermore, comparative numerical simulations are performed to show the semi-time-synchronized property for the state-dimension-dominant case.

关键词： fixed-time-synchronized convergence sliding mode control perturbed MIMO systems

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一种基于IMM的分布式扩展目标跟踪算法

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信号处理 2024年第5期40卷 957-969页

作者：蒋婉月干润禾夏威李会勇李明电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731 新疆大学信息科学与工程学院(网络空间安全学院) 新疆乌鲁木齐830046 电子科技大学长三角研究院(衢州) 浙江衢州324003

随着传感器分辨率的提高,将目标视为一个质点可能导致大量信息的丢失,传统点目标跟踪模型不再适用。而扩展目标跟踪算法不仅考虑了目标的运动状态(如位置、速度和加速度),还考虑了目标的扩展状态(如形状、大小和方向等),可获得更准确且... 详细信息

随着传感器分辨率的提高,将目标视为一个质点可能导致大量信息的丢失,传统点目标跟踪模型不再适用。而扩展目标跟踪算法不仅考虑了目标的运动状态(如位置、速度和加速度),还考虑了目标的扩展状态(如形状、大小和方向等),可获得更准确且完整的目标状态估计。近年来,利用随机矩阵跟踪扩展目标的方法颇受欢迎。实际场景中扩展目标运动复杂多变,可能导致其运动状态和扩展发生突变。多模型算法,如交互多模型(Interactive Multiple Model,IMM)算法,是一种有效的机动目标跟踪方法。本文考虑利用传感器网络以分布式算法实现机动扩展目标的跟踪问题。本文提出了一种基于扩散策略的分布式机动扩展目标跟踪算法,其中,采用随机矩阵法对扩展目标进行建模。该算法拓展了IMM框架,以描述不同扩展特性的扩展目标在不同过程噪声下的运动特性,并进一步研究了一种减小通信量的分布式局部扩散策略。具体地说,在该算法中,每个节点基于IMM框架跟踪机动扩展目标,并采用加权Kullback-Leibler平均实现IMM框架中的数据融合。此外,应用本文所提出的局部扩散策略,每个节点仅与邻居节点交换部分中间估计值,以实现较低通信负担的有效的分布式扩展目标跟踪。仿真实验结果表明,本文所提的基于局部扩散策略的分布式机动扩展目标跟踪算法能够有效地跟踪机动扩展目标,且具有相对较低的网络通信负担。

关键词：扩展目标跟踪分布式融合交互多模型随机矩阵

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UAV rendezvous based on Nash bargain

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International Journal of Intelligent Computing and Cybernetics 2018年第3期11卷 371-385页

作者： wanyue jiang Daobo Wang Yin Wang School of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjingChina College of Astronautics Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjingChina

Purpose–The purpose of this paper is to find a solution for the unmanned aerial vehicle(UAV)rendezvous problem,which should be feasible,optimal and not time *** the existing literatures,the UAV rendezvous problem is always presented as a matter of simultaneous *** focus only on the time ***,the arrival time of UAVs can vary according to the rendezvous *** authors should determine the best rendezvous position with considering UAVs’maneuver constraint,so that UAVs can construct a formation in a short ***/methodology/approach–The authors present a decentralized method in which UAVs negotiate with each other for the best rendezvous positions by using Nash *** authors analyzed the constraints of the rendezvous time and the UAV maneuver,and proposed an objective function that allows UAVs to get to their rendezvous positions as fast as *** curve is adopted to generate smooth and feasible flight *** the rendezvous process,UAVs adjust their speed so that they can arrive at the rendezvous positions ***–The effectiveness of the proposed method is verified by simulation *** proposed method can successfully and efficiently solve the UAV rendezvous ***/value–As far as the authors know,it is the first time Nash bargain is used in the UAV rendezvous *** authors modified the Nash bargain method and make it distributed,so that it can be computed *** proposed method is much less consuming than ordinary Nash bargain method and ordinary swarm intelligence based *** also considers the UAV maneuver constraint,and can be applied online for its fast calculation *** demonstrate the effectiveness of the proposed method.

关键词： Flight control Nash bargain Unmanned aerial vehicle

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Functional characterization of an orexin neuropeptide in amphioxus reveals an ancient origin of orexin/orexin receptor system in chordate

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Science China(Life Sciences) 2019年第12期62卷 1655-1669页

作者： Peng Wang Meng Wang Liping Zhang Shenjie Zhong wanyue jiang Ziyue Wang Chen Sun Shicui Zhang Zhenhui Liu Institute of Evolution & Marine Biodiversity College of Marine Life Science Ocean University of China

Amphioxus belongs to the subphylum cephalochordata, an extant representative of the most basal chordates, whose regulation of endocrine system remains ambiguous. Here we clearly demonstrated the existence of a functional orexin neuropeptide in amphioxus, which is able to interact with orexin receptor, activate both PKC and PKA pathways, decrease leptin expression, and stimulate lipogenesis. We also showed the transcription level of amphioxus orexin was affected by fasting or temperature,indicating a role of this gene in the regulation of energy balance. In addition, the expression of the amphioxus orexin was detected at cerebral vesicle, which has been proposed to be a homolog of the vertebrate brain. These data collectively suggest that a functional orexin neuropeptide has already emerged in amphioxus, which provide insights into the evolutionary origin of orexin in chordate and the functional homology between the cerebral vesicle and vertebrate brain.

关键词： amphioxus orexin neuropeptide evolution

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基于视觉跟踪与自主导航的移动机器人目标跟随系统

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工程设计学报 2023年第6期30卷 687-696页

作者：张瑞蒋婉玥青岛大学自动化学院未来研究院山东青岛266071

针对在移动机器人跟随目标的过程中目标消失的情景,提出了基于视觉跟踪与自主导航的机器人目标跟随系统。将机器人跟随问题分为目标在机器人视野内时的常规跟随和目标消失后的自主导航两种情况。对于常规跟随,通过卡尔曼滤波器预测目标... 详细信息

针对在移动机器人跟随目标的过程中目标消失的情景,提出了基于视觉跟踪与自主导航的机器人目标跟随系统。将机器人跟随问题分为目标在机器人视野内时的常规跟随和目标消失后的自主导航两种情况。对于常规跟随,通过卡尔曼滤波器预测目标运动状态,采用行人重识别网络提取外观特征,通过数据关联融合运动信息和外观特征后进行目标跟踪,再通过伺服控制进行跟随。对于自主导航,基于目标消失前与机器人的相对位置,采用自主导航算法,使机器人移动到目标消失位置附近进行搜索,来提高对目标的跟随成功率。将提出的算法在OTB100公开测试集和机器人应用场景下的跟随测试集中进行评估,并在移动机器人平台上进行实验,结果表明,机器人可以在不同照明条件、背景行人较多的环境中跟随目标,验证了所提算法的稳健性和有效性,同时可满足实时性要求。研究结果可为机器人在目标消失后再跟随问题的研究提供参考。

关键词：移动机器人目标跟踪自主导航卡尔曼滤波

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基于化学反应优化的多无人机地面移动目标协同观测航迹规划

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中国科学：技术科学 2015年第6期45卷 583-594页

作者：王道波王寅蒋婉玥蒲黄中南京航空航天大学自动化学院南京210016 南京航空航天大学航天学院南京210016 南京航空航天大学无人机研究院南京210016

随着无人机技术的飞跃式发展,利用无人机跟踪地面目标在军事和民用领域得到了广泛的应用.鉴于目标所在环境以及运动状态的不确定性,单一无人机已不能胜任日益复杂的应用环境,利用多无人机协同跟踪目标成为改善目标跟踪任务鲁棒性的一种... 详细信息

随着无人机技术的飞跃式发展,利用无人机跟踪地面目标在军事和民用领域得到了广泛的应用.鉴于目标所在环境以及运动状态的不确定性,单一无人机已不能胜任日益复杂的应用环境,利用多无人机协同跟踪目标成为改善目标跟踪任务鲁棒性的一种有效手段.本文针对多无人机协同跟踪观测航路难以求解的特点,提出了一种基于进化算法的近似求解方法,以解决多无人机对被跟踪目标观测航路的时空优化问题.本文通过分析与机身以固定安装角连接的传感器在地面有效观测区域模型,提出了包括目标观测时间和航路安全在内的控制方案,并采用了一种基于化学反应优化(chemical reaction optimization,CRO)理论框架的启发式求解策略,规划无人机的最优协同观测航路.仿真的结果表明,本文所提出的方法能够实现多无人机协同跟踪地面移动目标的要求,在满足无人机性能约束和飞行安全的情况下,具有更长的对目标监测时间.

关键词：无人机多机协同持续跟踪进化算法

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青岛文昌鱼zglp-1基因的进化与表达研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第5期53卷 82-88页

作者：徐高倩蒋婉月王雅军刘振辉中国海洋大学海洋生命学院海洋生物多样性与进化研究所山东青岛266003

为了在头索动物文昌鱼中对zglp-1(Zinc finger, GATA-like protein 1)基因进行鉴定,并检测其在青岛文昌鱼(Branchiostomajaponicum)中的组织定位,本文对文昌鱼zglp-1基因的进化及表达进行了研究。同线性分析表明,文昌鱼zglp-1基因是斑马... 详细信息

为了在头索动物文昌鱼中对zglp-1(Zinc finger, GATA-like protein 1)基因进行鉴定,并检测其在青岛文昌鱼(Branchiostomajaponicum)中的组织定位,本文对文昌鱼zglp-1基因的进化及表达进行了研究。同线性分析表明,文昌鱼zglp-1基因是斑马鱼zglp-1和人ZGLP-1基因的同源基因。文昌鱼Zglp-1蛋白的锌指结构域在进化上保守性较高,其三维结构与脊椎动物Zglp-1蛋白的三维结构也高度相似。系统进化分析显示,文昌鱼Zglp-1处于脊椎动物Zglp-1进化的基部,可能代表了脊椎动物Zglp-1进化的原始形式。利用RACE技术克隆得到青岛文昌鱼zglp-1基因完整的ORF序列,其编码389个氨基酸。实时定量PCR技术显示zglp-1基因在文昌鱼性腺中特异高表达,其中在卵巢表达最高;再利用切片原位杂交技术发现zglp-1基因在卵巢、精巢、肝盲囊和鳃等组织中有阳性信号,其中在卵巢中信号最强,与实时定量PCR检测结果基本一致。综上,本研究表明文昌鱼zglp-1为脊椎动物Zglp-1的同源基因,其在文昌鱼性腺高表达,这与该基因在脊椎动物性腺中的表达模式相类似。

关键词： zglp-1基因文昌鱼进化表达性腺发育

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无人靶机及其自主控制技术发展

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科技导报 2017年第7期35卷 49-57页

作者：王道波任景光蒋婉玥王寅南京航空航天大学自动化学院南京210016 中国空空导弹研究院总体部洛阳471000

靶机是一种用于模拟空中机动目标的军用飞行器,在对空武器的研制、检验及部队的战训等方面具有非常重要的作用。经过近半个世纪的发展,中国已研制开发了覆盖低空、低速到高空、高速的各型靶机,在靶机总体及其飞行控制技术等领域取得了... 详细信息

靶机是一种用于模拟空中机动目标的军用飞行器,在对空武器的研制、检验及部队的战训等方面具有非常重要的作用。经过近半个世纪的发展,中国已研制开发了覆盖低空、低速到高空、高速的各型靶机,在靶机总体及其飞行控制技术等领域取得了显著的进步。本文系统回顾了无人靶机及其控制技术的发展历程,深入分析了靶机的类型、自主控制的主要内容,并对新一代靶机总体及飞行控制的发展趋势进行展望。

关键词：靶机无人机飞行控制编队控制

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时间协同多无人机编队航迹规划

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机械与电子 2016年第2期34卷 7-11页

作者：倪良巧王道波蒋婉玥南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

传统导弹武器科研实验时采用单无人机供靶的方式,在空域、人力资源紧张的条件下系统完备性差,同时也难以适应新型抗多目标武器科研实验的需求。因此,提出了一种基于时间协同的无人机编队航迹规划,将整个无人机编队飞行系统分为单机航迹... 详细信息

传统导弹武器科研实验时采用单无人机供靶的方式,在空域、人力资源紧张的条件下系统完备性差,同时也难以适应新型抗多目标武器科研实验的需求。因此,提出了一种基于时间协同的无人机编队航迹规划,将整个无人机编队飞行系统分为单机航迹规划层、实时在线多机协同规划层,单机航迹规划层采用基于Dubins的几何规划算法,并输出每架无人机4条可飞行路径至多机规划层,实时在线多机规划层采用基于路径长度最短、时间最小的最优算法解算出每架无人机的最优路径以及飞行速度,并提出绕圈等待他机的控制策略。仿真结果表明,使用该方法控制的多无人机系统能实现同一时刻到达各自的指定目标点的任务,即完成时间协同。

关键词：多无人机编队 Dubins法绕圈等待时间协同

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