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融合SEIR与LSTM模型的传染病预测研究

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小型微型计算机系统 2024年

作者：杨桂松高炳涛何杏宇瞿国庆上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海理工大学光电信息与计算机工程学院江苏商贸职业学院电子与信息学院

针对现有的传染病预测模型未充分考虑时间序列的复杂度且预测性能不稳定等问题，提出一种基于传染病动力学模型SEIR与长短时记忆网络(LSTM)的传染病组合预测模型。首先，通过计算Pearson相关系数分析气候因素与传染病新增人数之间的相... 详细信息

针对现有的传染病预测模型未充分考虑时间序列的复杂度且预测性能不稳定等问题，提出一种基于传染病动力学模型SEIR与长短时记忆网络(LSTM)的传染病组合预测模型。首先，通过计算Pearson相关系数分析气候因素与传染病新增人数之间的相关性；其次，通过FE（Fuzzy Entropy）算法提取序列的局部特征且保证序列的平稳性，降低时间序列的复杂度，提升时间序列的可预测性；最后，根据传染病特点，构建SEIR模型分析不同人群传播情况，并结合LSTM模型实现大幅度提升传染病预测精度。仿真结果表明，相较于传统的模型算法，本文提出的混合模型能保证预测的平稳性并实现更高的预测精度，同时，本文使用该混合模型在不同的干预策略下进行预测，表明了提早采取防控措施对遏制传染病传播的重要性。

关键词：传染病 Pearson相关系数 FE算法 SEIR模型 LSTM模型

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基于选择的移动群智感知反向拍卖激励机制

智能计算机与应用 2024年第4期14卷 52-59页

作者：杨桂松武金伟何杏宇卢海军上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海200093 上海诺基亚贝尔股份有限公司上海201201

由于移动群智感知中工人和平台的自私性,社会福利和数据质量往往难以达到平衡,损害了基于移动群智感知的服务可用性和准确性。为了解决这一问题,本文提出一种基于选择的反向拍卖激励机制,分别研究反向拍卖中以工人为中心的任务选择和以... 详细信息

由于移动群智感知中工人和平台的自私性,社会福利和数据质量往往难以达到平衡,损害了基于移动群智感知的服务可用性和准确性。为了解决这一问题,本文提出一种基于选择的反向拍卖激励机制,分别研究反向拍卖中以工人为中心的任务选择和以平台为中心的工人选择,在最大限度提高社会福利的同时优化数据质量。首先,根据工人和任务的位置等属性评估工人与任务之间的匹配度,提出基于动态规划的任务选择算法,在工人资源约束下为每个工人选择具有最佳回报的任务进行投标;其次,使用多臂赌博机建模反向拍卖赢家选择过程,并设计了一种基于置信度上界的赢家选择算法,以确定最佳中标工人集;最后,实验验证本文所提出的激励机制能够同时有效提升社会福利和数据质量。

关键词：移动群智感知激励机制反向拍卖动态规划多臂赌博机

谷氨酸通路基因多态性交互作用与快感缺失的关联研究

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第5期44卷 576-583页

作者：黄欣欣刘超吕钦谕胡国芹鲍晨曦张瑶易正辉南京医科大学附属脑科医院精神三科南京210029 上海交通大学医学院附属精神卫生中心临床八科上海201108 江苏省南通市第四人民医院精神二科南通226000 上海交通大学医学院附属精神卫生中心临床六科上海201108 上海市徐汇区精神卫生中心精神科上海200232 南京医科大学附属脑科医院儿童心理卫生研究中心南京210029

目的·探究谷氨酸通路基因-基因交互作用与快感缺失的关联。方法·纳入2017年1月-2020年8月在上海交通大学医学院附属精神卫生中心门诊及病房招募的279例精神分裂症(schizophrenia,SZ)患者、236例重型抑郁障碍(major depression disorde... 详细信息

目的·探究谷氨酸通路基因-基因交互作用与快感缺失的关联。方法·纳入2017年1月-2020年8月在上海交通大学医学院附属精神卫生中心门诊及病房招募的279例精神分裂症(schizophrenia,SZ)患者、236例重型抑郁障碍(major depression disorder,MDD)患者,以及在社区招募的236例健康对照(healthy control,HC)为研究对象。收集并比较3组被试的一般人口学资料及临床特征。采用时间性愉快体验量表(Temporal Experience of Pleasure Scale,TEPS)中文版评估3组的愉快体验能力。采用广义多因子降维(generalized multifactor dimensionality reduction,GMDR)法建立谷氨酸通路基因(NOS1AP、GSK3β、DAOA、DISC1及GRIN2A)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)交互作用模型,依据该模型将SZ及MDD患者分为高风险组和低风险组,并对其愉快体验能力的差异进行组间比较,以分析基因-基因交互作用对快感缺失的影响。结果·年龄、受教育年限在3组间的差异具有统计学意义,首发年龄、病程在SZ、MDD组间的差异具有统计学意义(均P=0.000)。3组被试在总体愉快体验、期待性愉快体验及即时性愉快体验间差异均具有统计学意义(均P=0.000);SZ、MDD组患者的总体愉快体验、期待性及即时性愉快体验均低于HC组(均P_(校正)=0.000),且SZ与MDD组在期待性愉快体验上具有边缘性统计学差异(P_(校正)=0.051)。通过GMDR建模发现,由DAOA-rs3916965与DISC1-rs821577组成的2位点交互作用模型对SZ患者总体愉快体验能力具有预测作用(P=0.003),由NOS1AP-rs1858232和GRIN2A-rs1014531组成的2位点交互作用模型对MDD患者期待性愉快体验能力具有预测作用(P=0.037);且SZ高风险组患者的总体愉快体验能力、MDD高风险组患者的期待性愉快体验能力均分别低于其低风险组(t=3.443,P=0.000;t=3.471,P=0.001)。结论·谷氨酸通路基因多态性交互作用可能参与了快感缺失的发生。

关键词：快感缺失谷氨酸通路广义多因子降维交互作用

基于能量效益的无人机辅助移动群智感知系统任务分配

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智能计算机与应用 2024年第5期14卷 52-60页

作者：杨桂松郑孝劲何杏宇贾明权上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海200093 中国西南电子技术研究所成都610036

与传统移动群智感知系统的感知工人相比,无人机具有能够执行危险任务、易控制、不需要额外的激励成本等优点,因此无人机更适合作为任务执行的主体。然而无人机的能量有限,且感知任务的完成时间有限制,因此如何综合考虑以上2个因素设计... 详细信息

与传统移动群智感知系统的感知工人相比,无人机具有能够执行危险任务、易控制、不需要额外的激励成本等优点,因此无人机更适合作为任务执行的主体。然而无人机的能量有限,且感知任务的完成时间有限制,因此如何综合考虑以上2个因素设计一种高效的任务分配方法是一个关键问题。由此提出一种基于能量效益的无人机辅助移动群智感知系统任务分配方法,在能量效益最大化的同时提高系统任务完成率。该方法首先在无人机获得的回报和消耗的能量基础上定义了能量效益计算方式,用于评价任务分配方案的优劣;然后,设计了一种改进的模拟退火遗传算法以获得能量效益最大化的任务分配方案。经实验证明,与其他基准算法相比,所提出方法在任务平均能耗、系统任务完成率、系统能量效益有更好的表现。

关键词：移动群智感知能量效益无人机任务分配模拟退火遗传算法

卫星物联网中基于能量感知的自适应节能路由策略

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智能计算机与应用 2024年第6期14卷 127-133页

作者：杨桂松陶挺何杏宇杜平上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海200093 上海卫星互联网研究院有限公司/上海市卫星互联网重点实验室上海201210

随着5G技术的发展和6G技术的研究,低轨卫星网络在卫星物联网中的地位越发重要,而作为网络核心技术的路由策略仍面临一些挑战。本文针对低轨卫星网络拓扑结构动态变化、链路的不连续性、卫星能量供应受限等问题,为了及时感知星间链路状... 详细信息

随着5G技术的发展和6G技术的研究,低轨卫星网络在卫星物联网中的地位越发重要,而作为网络核心技术的路由策略仍面临一些挑战。本文针对低轨卫星网络拓扑结构动态变化、链路的不连续性、卫星能量供应受限等问题,为了及时感知星间链路状态和卫星的能量并选择正确的路由,将卫星物联网中的路由选择问题转化为马尔可夫决策过程下的最优策略问题,提出一种基于Dueling DQN(Dueling Deep Q Network)的自适应节能路由算法。该算法通过改进DQN中神经网络的架构,大幅度地提升了学习的效果。仿真结果表明,与传统的DQN算法相比,该算法能有效降低系统能耗,均衡网络负载,提高网络吞吐量。

关键词：卫星物联网路由算法能量感知深度强化学习

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利用红外夜视的海上弱小目标检测与分割

光学技术 2022年第4期48卷 499-505页

作者：王勇江苏航运职业技术学院航海技术学院江苏南通226010

红外夜视检测技术能加强海上预警探测系统的安全性,但红外夜视仪所采集的海上红外图像存在大量“背景杂波”,严重干扰弱小目标的准确检测。针对此问题,结合主动轮廓模型与插值滤波器提出一种用于海上安全系统的红外夜视弱小目标检测算... 详细信息

红外夜视检测技术能加强海上预警探测系统的安全性,但红外夜视仪所采集的海上红外图像存在大量“背景杂波”,严重干扰弱小目标的准确检测。针对此问题,结合主动轮廓模型与插值滤波器提出一种用于海上安全系统的红外夜视弱小目标检测算法。该算法先分别采用全局主动轮廓与局部主动轮廓搜索感兴趣目标区域,通过双层主动轮廓模型消除噪声与背景杂波对目标检测的影响。然后提出变化方向的插值滤波器沿着感兴趣区域的边缘进行滤波,缓解弱边缘对目标真实边缘的干扰。在真实的红外夜视海上图像集上对该算法进行了实验与分析,结果表明该算法能改善海上弱小目标的检测性能,对提高海上航行的安全性具有积极意义。

关键词：红外夜视预警探测系统弱小目标检测海面监测噪声消除

基于注意力U-Net网络的红外夜视质量增强研究

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光学技术 2023年第5期49卷 623-630页

作者：祁宏宇江苏商贸职业学院电子与信息学院江苏南通226011

针对红外夜视遥感系统成像质量差的问题,提出一种目标与背景分离的多模态图像融合方法来改善红外夜视的成像质量。一方面,采用注意力U-Net对红外与可见光图像的目标区域进行分割与融合处理,利用U-Net强大的学习能力充分保留原图像中的... 详细信息

针对红外夜视遥感系统成像质量差的问题,提出一种目标与背景分离的多模态图像融合方法来改善红外夜视的成像质量。一方面,采用注意力U-Net对红外与可见光图像的目标区域进行分割与融合处理,利用U-Net强大的学习能力充分保留原图像中的目标信息;另一方面,通过引导滤波器对红外与可见光图像的背景区域进行分解,采取不同的融合策略处理基层信息与细节层信息,增强背景中的显著区域。在TNO数据集上的对比实验结果表明,该方法在主观视觉评价与客观量化评价两方面均优于其它对比方法。

关键词：红外夜视系统图像融合图像质量增强深度神经网络引导滤波器

卫星物联网中联合资源分配的边缘计算卸载策略

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小型微型计算机系统 2023年

作者：杨桂松陶挺何杏宇杜平上海理工大学出版印刷与艺术设计学院上海卫星互联网研究院有限公司/上海市卫星互联网重点实验室上海理工大学光电信息与计算机工程学院

卫星物联网通过引入边缘计算技术将计算能力下沉至靠近用户的边缘服务器上，使用户的服务质量得到了提升。然而计算资源有限的边缘服务器在面对大量的突发卸载任务时可能会出现过载的情况，导致任务的处理时延增加。本文将上述问题转化... 详细信息

卫星物联网通过引入边缘计算技术将计算能力下沉至靠近用户的边缘服务器上，使用户的服务质量得到了提升。然而计算资源有限的边缘服务器在面对大量的突发卸载任务时可能会出现过载的情况，导致任务的处理时延增加。本文将上述问题转化为马尔可夫决策过程下的最优策略问题，提出了一种基于D3PG(Dueling Double Deterministic Policy Gradients)的联合资源分配的边缘计算卸载算法。该算法利用Double Q-learning思想和Dueling架构重新设计了DDPG(Deep Deterministic Policy Gradients)算法中的价值网络，以提高计算卸载决策的准确性。仿真结果表明，与传统的算法相比，该算法能有效降低系统的平均时延和能量消耗，提高任务的完成率。

关键词：卫星物联网边缘计算计算卸载资源分配深度强化学习

氧化苦参碱对H_2O_2诱导的L_6成肌细胞凋亡的影响

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生物化学与生物物理进展 2012年第7期39卷 662-670页

作者：朱道立王康乐陈佩林姜雅琼南通大学生命科学学院南通226019

研究氧化苦参碱对L6大鼠成肌细胞H2O2凋亡的影响.采用过氧化氢损伤L6大鼠成肌细胞的方法,建立L6大鼠成肌细胞H2O2凋亡模型.使用剂量为0.3,0.15,0.75 g/L的氧化苦参碱处理细胞.应用MTT法统计存活率和流式细胞仪检测细胞周期及凋亡率,用D... 详细信息

研究氧化苦参碱对L6大鼠成肌细胞H2O2凋亡的影响.采用过氧化氢损伤L6大鼠成肌细胞的方法,建立L6大鼠成肌细胞H2O2凋亡模型.使用剂量为0.3,0.15,0.75 g/L的氧化苦参碱处理细胞.应用MTT法统计存活率和流式细胞仪检测细胞周期及凋亡率,用DAPI荧光染色、HE染色以及Bax和Bcl-2抗体鉴定损伤程度,Western blot检测蛋白质差异.结果表明,H2O2损伤的成肌细胞存活率降低,凋亡率增加.各种剂量氧化苦参碱能提高成肌细胞的存活率,促使Bcl-2增高,Bax降低.对成肌细胞的保护程度随氧化苦参碱剂量增加而增强,在剂量为0.3 g/L时,效果显著,其次是0.15、0.75 g/L的氧化苦参碱.其生理生化机制是氧化苦参碱保护H2O2通过NFκB信号通路造成的大鼠成肌细胞凋亡模型.结果显示,氧化苦参碱具有作为新的抗氧化药物的潜力.

关键词：氧化苦参碱 H2O2诱导凋亡模型 L6大鼠成肌细胞 Bcl-2 Bax