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Neuronal conversion from glia to replenish the lost neurons

Neural Regeneration Research 2024年第7期19卷 1446-1453页

作者： Shiyu Liang Jing Zhou Xiaolin Yu Shuai Lu ruitian Liu National Key Laboratory of Biochemical Engineering Institute of Process EngineeringChinese Academy of SciencesBeijingChina School of Chemical Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijingChina Department of Geriatric Rehabilitation Beijing Rehabilitation HospitalCapital Medical UniversityBeijingChina

Neuronal injury,aging,and cerebrovascular and neurodegenerative diseases such as cerebral infarction,Alzheimer’s disease,Parkinson’s disease,frontotemporal dementia,amyotrophic lateral sclerosis,and Huntington’s disease are characte rized by significant neuronal loss.Unfo rtunately,the neurons of most mammals including humans do not possess the ability to self-regenerate.Replenishment of lost neurons becomes an appealing therapeutic strategy to reve rse the disease phenotype.Transplantation of pluripotent neural stem cells can supplement the missing neurons in the brain,but it carries the risk of causing gene mutation,tumorigenesis,severe inflammation,and obstructive hydrocephalus induced by brain edema.Conversion of neural or non-neural lineage cells into functional neurons is a promising strategy for the diseases involving neuron loss,which may overcome the above-mentioned disadvantages of neural stem cell therapy.Thus far,many strategies to transfo rm astrocytes,fibroblasts,microglia,Muller glia,NG2 cells,and other glial cells to mature and functional neurons,or for the conversion between neuronal subtypes have been developed thro ugh the regulation of transcription factors,polypyrimidine tra ct binding protein 1(PTBP1),and small chemical molecules or are based on a combination of several factors and the location in the central nervous system.However,some recent papers did not obtain expected results,and discrepancies exist.Therefore,in this review,we discuss the history of neuronal transdifferentiation,summarize the strategies for neuronal replenishment and conversion from glia,especially astrocytes,and point out that biosafety,new strategies,and the accurate origin of the truly co nverted neurons in vivo should be focused upon in future studies.It also arises the attention of replenishing the lost neurons from glia by gene therapies such as up-regulation of some transc ription factors or downregulation of PTBP1 or drug interfe rence therapies.

关键词： astrocytes neural stem cells neurodegenerative diseases neuron polypyrimidine tract binding protein 1 repair reprogramming small molecule transcription factor transdifferentiation

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Scaled Bipartite Consensus Controller Design for Second-Order Multi-Agent Systems with Mixed Time-Delays

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Journal of Systems Science & Complexity 2022年第3期35卷 888-908页

作者： yang ruitian PENG Li yang Yongqing ZHAO Huarong Research Center of Engineering Applications for IOT Jiangnan UniversityWuxi 214122China Key Laboratory of Advanced Process Control for Light Industry(Ministry of Education) School of ScienceJiangnan UniversityWuxi 214122China

The scaled bipartite consensus of second-order multi-agent systems is investigated in this paper.The internal delay and distributed delay are also considered in the dynamic model of each agent,in which the delays can be time-varying and large.The communication topology among agents is assumed to be directed and structurally balanced.On one hand,in order to guarantee scaled bipartite consensus of second-order multi-agent systems,an adaptive periodically intermittent control protocol is applied.On the other hand,some consensus criteria in the form of matrix inequalities are obtained by using Jensen inequality,Lyapunov stability theory and graph theory.Finally,a numerical simulation example is given to demonstrate the feasibility of theoretical results.

关键词： Adaptive control mixed delays multi-agent systems periodically intermittent control scaled bipartite consensus

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High-sensitive state perception method for inverter-fed machine turn insulation based on FrFT-Mel

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Global Energy Interconnection 2024年第2期7卷 155-165页

作者： ruitian Fan Xing Lei Tao Jia Menglong Qin Hao Li Dawei Xiang College of Electrical Power Engineering Shanghai University of Electric PowerShanghai 200090P.R.China State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company Shanghai 200437P.R.China State Grid Technology College Shandong 250002P.R.China College of Electronics and Information Engineering Tongji UniversityShanghai 201804P.R.China

Amidst the swift advancement of new power systems and electric vehicles,inverter-fed machines have progressively materialized as a pivotal apparatus for efficient energy conversion.Stator winding turn insulation failure is the root cause of inverter-fed machine breakdown.The online monitoring of turn insulation health can detect potential safety risks promptly,but faces the challenge of weak characteristics of turn insulation degradation.This study proposes an innovative method to evaluate the turn insulation state of inverter-fed machines by utilizing the fractional Fourier transform with a Mel filter(FrFT-Mel).First,the sensitivity of the high-frequency(HF)switching oscillation current to variations in turn insulation was analyzed within the fractional domain.Subsequently,an improved Mel filter is introduced,and its structure and parameters are specifically designed based on the features intrinsic to the common-mode impedance resonance point of the electrical machine.Finally,an evaluation index was proposed for the turn insulation state of inverter-fed machines.Experimental results on a 3kW permanent magnet synchronous machine(PMSM)demonstrate that the proposed FrFT-Mel method significantly enhances the sensitivity of turn insulation state perception by approximately five times,compared to the traditional Fourier transform method.

关键词： State perception Turn insulation Switching oscillation Fractional Fourier transform Mel filter

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Visual Analysis of Application and Development Trend of Agarwood Based on CiteSpace

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Agricultural Biotechnology 2024年第1期13卷 36-42页

作者： ruitian ZHANG Changbang CHEN Hui HUANG Shanghua HUANG Kaiwen WEI yang yang Ning LIANG Guangxi University of Chinese Medicine Nanning 530001China

The Chinese traditional medicine,agarwood,is a commonly used medicine for regulating qi,which has many clinical applications because of its unique curative effect.In this study,CiteSpace software was used to visually analyze the application and development trend of agarwood in the literature from CNKI website in the period of 2007-2022.The analysis results showed that the research on agarwood has basically formed core groups of authors,and universities and their affiliated hospitals are main publishing institutions.Moreover,in this study,several research directions of agarwood were also summarized,including clinical research,chemical composition,structural identification and quality standards,showing that agarwood has rich and flexible application prospects in many aspects.On this basis,several suggestions were put forward:strengthening the cooperation between universities and research institutes and building a scientific research cooperation community,and promoting the combination of clinical research and laboratory research.

关键词： Agarwood CiteSpace Knowledge graph Visual analysis Chinese medicine Traditional Chinese Medicine(TCM)

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Bipartite Consensus of Linear Multi-Agent Systems by Distributed Event-Triggered Control

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Journal of Systems Science & Complexity 2021年第3期34卷 955-974页

作者： yang ruitian PENG Li yang Yongqing ZHU Fengzeng Research Center of Engineering Applications for IOT Jiangnan UniversityWuxi 214122China Key Laboratory of Advanced Process Control for Light Industry(Ministry of Education) School of ScienceJiangnan UniversityWuxi 214122China

For multi-agent systems with competitive and collaborative relationships,signed graph can more intuitively express the characteristics of their interactive networks.In this paper,the bipartite consensus is investigated for multi-agent systems with structurally balanced signed graph.In order to reduce actuation burden in dynamical network environment,the event-triggering strategy is applied to bipartite consensus protocol for the multi-agent systems.The triggered condition for each agent is designed by using its own information and transmitted information of its neighbors at sampling instant and make the number of triggers of the whole systems be reduced.Based on the distributed eventtriggered control,some sufficient conditions are derived to guarantee the leaderless and leader-following bipartite consensus.Finally,some numerical examples are shown to demonstrate the effectiveness of the theoretical results.

关键词： Bipartite consensus coopetition networks event-triggered control structurally balanced

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CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱抗震性能试验研究

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土木工程学报 2024年第1期57卷 34-44页

作者：许瑞天陈宗平广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 南宁学院广西南宁530200 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点试验室广西南宁530004

聚氯乙烯(PVC耐腐蚀)、碳纤维(CFRP轻质高强)和螺旋筋(强塑性)进行组合可以使材料特性充分互补从而为混凝土提供约束,有效改善钢筋混凝土的力学性能。为研究CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱的抗震性能,以螺旋筋直径、螺旋筋间距和剪跨比... 详细信息

聚氯乙烯(PVC耐腐蚀)、碳纤维(CFRP轻质高强)和螺旋筋(强塑性)进行组合可以使材料特性充分互补从而为混凝土提供约束,有效改善钢筋混凝土的力学性能。为研究CFRP-PVC管内置螺旋筋混凝土柱的抗震性能,以螺旋筋直径、螺旋筋间距和剪跨比为变化参数,完成9个试件的低周反复加载试验。结果表明:绝大部分试件发生了CFRP-PVC复合管断裂的压弯破坏,螺旋筋在达到极限荷载后在受压区提供明显约束作用,从而提高抗震性能;所有试件破坏延性在2.76~4.35之间,极限层间位移角均大于1/30,满足规范要求;螺旋箍筋直径的减小、螺旋筋间距的增加和剪跨比的增大均使试件的抗剪承载力和延性降低,但对刚度退化影响不大。基于ABAQUS软件建立的精细有限元模型能较准确地预测CFRP-PVC螺旋筋复合约束混凝土柱在恒定轴力和反复水平力下的承载力和内部混凝土开裂行为,参数分析表明:轴压比、混凝土强度显著影响试件的承载力和变形能力,纵筋强度和直径对试件承载力和屈服后的刚度影响较大,并提出混凝土强度与轴压比限值的匹配关系。所提出的压弯承载力计算方法在较低轴压比和使用普通强度等级混凝土时具有良好的适用性。

关键词： CFRP-PVC组合管螺旋筋抗震性能有限元分析承载力计算

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双有源桥DC-DC变换器三移相调制及其死区效应分析和补偿

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1907-1922页

作者：康薇肖飞任强王瑞田张新生海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033

针对双有源桥(DAB)变换器宽电压范围应用,该文研究一种全工况连续、表达形式统一、计算量小的三移相(TPS)调制策略,并分析其功率传输特性及软开关性能。结合工程应用中的非理想因素,对TPS调制不同开关模式下的死区效应及其边界进行研究... 详细信息

针对双有源桥(DAB)变换器宽电压范围应用,该文研究一种全工况连续、表达形式统一、计算量小的三移相(TPS)调制策略,并分析其功率传输特性及软开关性能。结合工程应用中的非理想因素,对TPS调制不同开关模式下的死区效应及其边界进行研究,给出DAB宽电压范围运行时避免电压跌落和极性反转的约束条件。针对死区引入的移相比损失、软开关范围减小等问题,提出一种基于开关脉冲调整的死区补偿策略以补偿移相比损失,重新获取全工况软开关范围,降低死区引入的附加电流应力及损耗、提升效率。最后通过仿真和实验验证所提策略的有效性。

关键词：双有源桥变换器宽电压范围运行三移相(TPS)调制死区效应死区补偿

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CPS-SPWM级联H桥激励的变压器铁耗快速计算方法

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 581-589,599页

作者：张新生王瑞田肖飞任强谢沁园海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室湖北武汉430033

针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-... 详细信息

针对载波移相(CPS)正弦脉宽调制(SPWM)级联H桥激励的变压器,提出一种基于经典损耗分离模型的铁耗快速计算方法.首先,结合SPWM电压波形特征定义集总占空比,并推导其关于调制比的解析模型;其次,基于经典损耗分离模型和集总占空比,构建CPS-SPWM级联H桥的铁耗计算模型,该方法可以直接使用调制比、直流母线电压等参数对铁耗进行计算,从而避免传统方法中的谐波分析或者数值积分过程;再次,基于本文铁耗计算模型,提出了一种针对SPWM电压激励的有限元(FEM)仿真等效方法,最后,通过实验验证了本文计算方法的有效性.研究结果表明:等效仿真铁耗误差小于3.6%、仿真用时减少74.5%;最大铁耗计算误差为7.6%.

关键词：载波移相正弦脉宽调制级联H桥变压器硅钢片铁耗

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CFRP-PVC管约束珊瑚海水海砂混凝土柱轴压性能试验研究及有限元分析

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硅酸盐通报 2024年第3期43卷 891-904页

作者：朱和龙许瑞天梁宇涵梁莹杨倩陈宗平广西恒正建设工程质量检测有限公司防城港538001 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点试验室南宁530004 南宁学院土木与建筑工程学院南宁530200 广西职业师范学院土木建筑工程学院南宁530007

为研究碳纤维增强聚合物-聚氯乙烯复合管(CFRP-PVC)约束珊瑚海水海砂混凝土(CSSC)柱的轴心受压性能,对6个试件进行轴心受压加载试验和有限元参数分析,重点研究了PVC管内、外表面CFRP层数和脱空缺陷对该组合柱轴压性能的影响。结果表明,C... 详细信息

为研究碳纤维增强聚合物-聚氯乙烯复合管(CFRP-PVC)约束珊瑚海水海砂混凝土(CSSC)柱的轴心受压性能,对6个试件进行轴心受压加载试验和有限元参数分析,重点研究了PVC管内、外表面CFRP层数和脱空缺陷对该组合柱轴压性能的影响。结果表明,CFRP-PVC管可以有效约束CSSC,使其处于三轴受压状态,当内、外壁均粘贴CFRP时可以有效减缓突然破坏的特征。相同情况下,管内壁粘贴1层CFRP时具有更好的延性和承载力,管外壁粘贴2层CFRP时约束应力提高系数高达121.5%,脱空缺陷仅对延性有显著影响。基于ABAQUS软件建立了CFRP-PVC约束CSSC柱有限元模型,准确还原了组合柱在轴向荷载作用下的破坏过程和CFRP损伤形态。当组合柱套箍系数小于0.3或长径比大于14.54时,荷载-位移曲线会失去强化段,提高外层CFRP层数会小幅提高强化段刚度。提出了适用于CFRP-PVC约束CSSC的承载力计算方法,误差为1.2%。

关键词： CFRP-PVC复合管珊瑚海水海砂混凝土轴压性能有限元分析承载力计算

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面向多核CPU/众核GPU架构的非结构CFD共享内存并行计算技术

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航空学报 2024年第7期45卷 108-121页

作者：张健李瑞田邓亮代喆刘杰徐传福国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室长沙410073 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000

针对现代高性能计算机架构开展非结构CFD节点内共享内存并行,是提升浮点计算效率、实现更大规模流体仿真应用能力的关键。然而由于非结构网格CFD计算存在拓扑关系复杂、数据局部性差、数据写冲突等问题,传统算法如何共享内存并行化以高... 详细信息

针对现代高性能计算机架构开展非结构CFD节点内共享内存并行,是提升浮点计算效率、实现更大规模流体仿真应用能力的关键。然而由于非结构网格CFD计算存在拓扑关系复杂、数据局部性差、数据写冲突等问题,传统算法如何共享内存并行化以高效发挥多核CPU/众核GPU的硬件能力,成为一个重大的挑战。从一个工业级非结构CFD软件出发,通过深入分析其计算行为和访存模式,设计实现了多种共享内存并行算法,采用了网格重排序、循环融合、多级访存等数据局部性优化技术进一步提升性能。面向多核CPU架构,系统开展了循环级与任务级两种并行模式的对比研究;面向众核GPU架构,创新地提出了一种基于多级访存优化方法的规约并行策略。利用M6机翼和CHN-T1飞机算例对所有并行算法及优化技术进行了全面验证与评估。结果表明:在多核CPU平台上,基于剖分复制的任务级并行策略性能最好,采用Cuthill-McKee重排序以及循环融合分别使整体性能提升10%。在众核GPU平台上,基于多级访存的规约策略具有显著的加速效果,优化后热点函数的性能相比优化前提升了3倍,相比CPU串行性能整体加速比可达127。

关键词：非结构网格 CFD 共享内存并行 GPU 访存优化

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