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基于强化学习的异构网络接入选择算法

光通信技术 2024年第4期48卷 77-82页

作者：张慧颖马成宇李月月梁士达盛美春吉林化工学院信息与控制工程学院吉林吉林132022

针对异构网络接入选择时在提高吞吐量与保持高公平性方面所面临的挑战,提出了一种基于强化学习的异构网络接入选择算法,即近端策略优化(PPO)算法。该算法通过与环境进行交互并采样数据,以用户长期吞吐量和满意度最大化为优化目标,随机... 详细信息

针对异构网络接入选择时在提高吞吐量与保持高公平性方面所面临的挑战,提出了一种基于强化学习的异构网络接入选择算法,即近端策略优化(PPO)算法。该算法通过与环境进行交互并采样数据,以用户长期吞吐量和满意度最大化为优化目标,随机模拟用户位置,收集用户属性数据进行模型训练,以获取最优的网络接入点分配策略。仿真结果表明:与传统算法相比,PPO算法在访问用户数达到最大值时,吞吐量可以提高40%~70%,用户平均满意度仍可达30%以上,用户公平指数可达0.82。

关键词：强化学习吞吐量体验质量公平指数

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抗噪声的分步式图像超分辨率重构算法

吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 2063-2071页

作者：郭昕刚何颖晨程超长春工业大学计算机科学与工程学院长春130012

基于卷积神经网络的图像超分辨率重构方法大多数假设低分辨率图像是从高分辨率图像双三次降采样得到,而现实环境低分辨率图像带有未知噪声,不可避免地导致网络性能较差。针对这一普遍问题,本文提出了一种抗噪声的分步式图像超分辨率重... 详细信息

基于卷积神经网络的图像超分辨率重构方法大多数假设低分辨率图像是从高分辨率图像双三次降采样得到,而现实环境低分辨率图像带有未知噪声,不可避免地导致网络性能较差。针对这一普遍问题,本文提出了一种抗噪声的分步式图像超分辨率重构算法。首先,将信息蒸馏图像降噪网络结合生成对抗网络进行网络训练,以提高降噪网络的图像降噪能力;其次,将降噪网络的中间网络纯净特征图和降噪后的图像与分步式图像超分辨率重构网络结合,配合分步式网络训练,实现网络对真实环境低分辨率图像的有效超分辨率重构。在自建含有高斯噪声的BSD100^(*)与BSD100^(#)数据集上对本文提出的网络进行了训练和评估。实验结果表明:所提网络与已有先进网络相比,在图像质量评估和视觉对比上均取得较大提升。

关键词：深度学习图像降噪网络图像超分辨率重构网络生成对抗网络分步式网络训练

多发性骨髓瘤患者胸部CT第4胸椎平面人体成分与预后的关联性分析

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吉林大学学报（医学版） 2024年第4期50卷 1098-1108页

作者：白雪王晨晨石张镇毕林涛吉林大学中日联谊医院肿瘤血液科吉林长春130033

目的:利用深度学习模型自动分割初诊多发性骨髓瘤(MM)患者胸部CT第4胸椎平面4种人体成分,探讨4种人体成分与MM患者预后的相关性。方法:对2017年1月-2021年12月于本院确诊的MM患者的临床资料进行回顾性分析,收集患者的年龄、性别、体质... 详细信息

目的:利用深度学习模型自动分割初诊多发性骨髓瘤(MM)患者胸部CT第4胸椎平面4种人体成分,探讨4种人体成分与MM患者预后的相关性。方法:对2017年1月-2021年12月于本院确诊的MM患者的临床资料进行回顾性分析,收集患者的年龄、性别、体质量、身高和体质量指数(BMI)等临床信息,收集患者血清中乳酸脱氢酶(LDH)、血钙(Ca)、血肌酐(Scr)、白蛋白(Alb)、血红蛋白(Hb)、β2-微球蛋白(β2-MG)和血清游离轻链水平等实验室数据,利用深度学习模型分别将79例规律进行疗效评价MM患者的胸部CT影像结果分割为胸大肌、胸小肌、皮下脂肪和纵隔脂肪4种人体成分,采用Image J软件分别测量第4胸椎平面4种人体成分面积,分析其与MM患者预后的相关性,并进行Kaplan-Meier生存分析。结果:单因素分析,皮下脂肪面积、血Ca水平、Scr水平和国际分期系统(ISS)分期与MM患者总生存期(OS)有关(HR=2.260,95%CI:1.116~4.578,P=0.024;HR=2.088,95%CI:1.007~4.327,P=0.048;HR=2.209,95%CI:1.105~4.414,P=0.025;HR=1.730,95%CI:1.040~2.879,P=0.035)。多因素分析,4种人体成分中皮下脂肪面积是影响MM患者预后的独立危险因素(95%CI:1.228~5.782,P=0.013)。Log-Rank检验,在所有患者中,与皮下脂肪面积高值组比较,皮下脂肪面积低值组MM患者OS缩短(P=0.018);在不同性别患者中,皮下脂肪面积高值组与皮下脂肪面积低值组MM患者OS比较差异无统计学意义(P>0.05);在未行造血干细胞移植的患者中,与皮下脂肪面积高值组比较,皮下脂肪面积低值组患者OS缩短(P=0.037)。结论:第4胸椎平面4种人体成分中,皮下脂肪组织面积与MM患者OS有关,是MM患者预后的独立危险因素,而纵隔脂肪组织、胸大肌和胸小肌面积对MM患者的预后无预测作用。

关键词：多发性骨髓瘤计算机断层扫描人体成分深度学习模型

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基于非线性各向异性滤波的图像特征匹配算法

中国空间科学技术（中英文） 2024年第3期44卷 157-166页

作者：李华杨杨陈雨杰长春理工大学计算机科学技术学院长春130000 特种电影技术及装备国家地方联合工程研究中心长春130000 数字媒体与虚拟现实实验室(长春理工大学) 长春130000

图像特征匹配是增强现实系统中的关键技术,匹配精度是提升特征匹配性能的关键。提出了一种多尺度特征匹配加强算法(I-AKAZE),通过对非线性各向异性滤波过程中传导函数的改进,减缓图像梯度值大的区域非线性扩散速度,极大程度地保留了匹... 详细信息

图像特征匹配是增强现实系统中的关键技术,匹配精度是提升特征匹配性能的关键。提出了一种多尺度特征匹配加强算法(I-AKAZE),通过对非线性各向异性滤波过程中传导函数的改进,减缓图像梯度值大的区域非线性扩散速度,极大程度地保留了匹配图像的边缘特征;同时,结合改进的非线性量化加速稳健特征描述符(NLG-SURF),提高了描述符的识别率。实验结果表明I-AKAZE算法在Mikolajczyk数据集上的可重复性得分相比目前先进的AKAZE算法有着大幅度提升,对应的特征描述符的平均识别率提升8.4%,并且运行速度比经典的SIFT算法快约19%,算法整体在检测和描述阶段上的性能都有提升。

关键词：特征检测特征描述符非线性各向异性滤波尺度空间传导函数

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基于采样重排序的亚采样快速单像素成像

光学学报 2024年第20期 83-90页

作者：张志尧高超王晓茜姚治海长春理工大学物理学院

提出一种基于采样重排序的亚采样快速单像素成像方法，旨在降低成像所需采样数并提高成像速度。该方法以小波基对目标物体进行亚采样，根据亚采样结果对后续采样重构顺序进行排序，并与常规方案下的采样重构图像进行对比。结果表明：相... 详细信息

提出一种基于采样重排序的亚采样快速单像素成像方法，旨在降低成像所需采样数并提高成像速度。该方法以小波基对目标物体进行亚采样，根据亚采样结果对后续采样重构顺序进行排序，并与常规方案下的采样重构图像进行对比。结果表明：相较于常规方案，所提方法在相同采样重构次数下具有更佳的峰值信噪比，有效减少采样数量。通过仿真验证证明该方法的可行性，为实现快速单像素成像提供了新的思路。

关键词：成像系统单像素成像亚采样小波变换

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冬凌草甲素介导Sirt1信号轴抑制溃疡性结肠炎的机制研究

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中国免疫学杂志 2024年第7期40卷 1461-1466页

作者：王茂楠徐博李林玥李姝蓉李明成吉林省人民医院长春130012 北华大学医学技术学院吉林132013

目的:利用葡聚糖硫酸钠盐(DSS)构建小鼠溃疡性结肠炎(UC)模型,探讨冬凌草甲素(Ori)通过介导Sirt1信号通路缓解UC的作用及分子机制,寻找治疗UC的新药。方法:60只BALB/c小鼠随机分为正常组(NC)、模型组(DSS)、DSS+美沙拉嗪缓释颗粒组(AC)... 详细信息

目的:利用葡聚糖硫酸钠盐(DSS)构建小鼠溃疡性结肠炎(UC)模型,探讨冬凌草甲素(Ori)通过介导Sirt1信号通路缓解UC的作用及分子机制,寻找治疗UC的新药。方法:60只BALB/c小鼠随机分为正常组(NC)、模型组(DSS)、DSS+美沙拉嗪缓释颗粒组(AC)、DSS+低剂量Ori组(Ori-L)、DSS+中剂量Ori组(Ori-M)和DSS+高剂量Ori组(Ori-H),每组10只。除NC组外,其余各组小鼠自由饮用3%DSS水溶液7 d,造模成功后,Ori-L组、Ori-M组和Ori-H组分别灌胃50、100、150 mg/kg Ori混悬液,NC组及DSS组自由饮用蒸馏水,AC组灌胃美沙拉嗪缓释颗粒100 mg/kg,连续治疗10 d。记录小鼠体质量变化并进行疾病活动指数(DAI)评分;治疗结束后,ELISA检测血清IL-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;摘取完整结肠组织,测量长度,进行HE染色,实时荧光定量PCR和Western blot检测各组结肠组织Sirt1、NF-κB和p53表达。结果:造模成功后,与NC组相比,其余5组小鼠出现体质量下降、DAI评分升高以及结肠长度缩短现象,Sirt1表达受到明显抑制,NF-κB和p53表达显著升高,且伴有明显炎症病理学特征。相较于DSS组,Ori-L、Ori-M和Ori-H以及AC组小鼠实验期间体质量减轻幅度较小,DAI评分显示其疾病活动较低,且结肠长度缩短程度相对较小,Sirt1表达受抑制程度较低,NF-κB和p53表达上升幅度相对较小,AC组结果证明Ori对UC有治疗效果。结论:Ori能改善小鼠UC,其作用可能与调控Sirt1信号有关。

关键词：冬凌草甲素溃疡性结肠炎 Sirt1信号通路炎症因子

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基于红景天苷对三阴性乳腺癌关键差异基因作用机制的生物信息学和分子对接技术分析

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吉林大学学报（医学版） 2024年第3期50卷 759-769页

作者：朱紫嘉陈霞崔曼文继红王苹宋东吉林大学第一医院乳腺外科吉林长春130021 吉林大学基础医学院药理学系吉林长春130021 吉林大学第一医院普通妇一科吉林长春130021 吉林大学第一医院耳鼻咽喉-头颈外科吉林长春130021

目的:通过生物信息学和网络药理学方法探讨红景天苷治疗三阴性乳腺癌(TNBC)的作用机制,阐明其产生治疗作用的主要靶点和信号通路。方法:通过基因表达综合数据库(GEO)获取数据集GSE45827,利用R软件包GSEABase进行基因集富集分析(GSEA),采... 详细信息

目的:通过生物信息学和网络药理学方法探讨红景天苷治疗三阴性乳腺癌(TNBC)的作用机制,阐明其产生治疗作用的主要靶点和信号通路。方法:通过基因表达综合数据库(GEO)获取数据集GSE45827,利用R软件包GSEABase进行基因集富集分析(GSEA),采用limma R软件包寻找相邻正常组织和TNBC组织之间的差异表达基因(DEGs),对DEGs进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析,将DEGs与药物靶点结合,导入基因/蛋白相互作用检索搜查工具String数据库,形成蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络。使用MCODE插件对PPI网络进行功能模块筛选,对SCORE值排名前2位的关键模块基因再次进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析。将2次KEGG富集分析所得通路与转录组数据GSEA富集分析结果取交集,获得红景天苷治疗TNBC的作用通路。使用CytoHubba插件计算出关键模块中最大团中心性(MCC)评分前10位的关键节点基因,即为核心基因。应用AutoDock Vina 1.1.2和PyMOL 2.3.0软件完成分子对接。结果:KEGG与GSEA富集分析的结果取交集得到13条共同通路,涉及细胞周期、细胞衰老和p53信号通路等。GO功能富集分析结果中所涉及的有丝分裂、核分裂和姐妹染色单体分离等生物学过程与细胞周期有密切关联,与KEGG富集分析结果一致。SCORE值排名第1位的关键模块中包含5个红景天苷药物作用靶点,分别为重组人细胞周期蛋白A2(CCNA2)、细胞周期检查点激酶1(CHEK1)、驱动蛋白家族成员11(KIF11)、DNA拓扑异构酶2(TOP2A)和胸腺嘧啶酸合酶(TYMS),将上述蛋白与红景天苷进行分子对接,结果均表现出很强的结合能力(结合能<-7.0 kcal·mol^(-1))。结论:红景天苷的紧密结合靶标位于TNBC的DEGs关键功能模块中,可以与CCNA2蛋白结合产生直接的调控作用,与KIF11、TOPA2、CHEK1和TYMS蛋白结合可针对TNBC的关键节点基因产生间接的调控作用,红景天苷有可能成为TNBC的临床治疗药物。

关键词：红景天苷三阴性乳腺癌生物信息学网络药理学分子对接

界面电子结构对核壳量子点/聚乙烯纳米复合绝缘电导与空间电荷特性的影响

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物理学报 2024年第12期73卷 11-24页

作者：王赫宇李忠磊杜伯学天津大学电气自动化与信息工程学院智能电网教育部重点实验室天津300072

为研究核壳量子点的界面电子结构对聚乙烯绝缘电导与空间电荷特性的影响,分别制备了CdSe@ZnS/LDPE,ZnSe@ZnS/LDPE两种核壳量子点纳米复合绝缘,研究了复合绝缘的直流电导和空间电荷的演变规律,并分析了核壳量子点的界面电子结构对电荷陷... 详细信息

为研究核壳量子点的界面电子结构对聚乙烯绝缘电导与空间电荷特性的影响,分别制备了CdSe@ZnS/LDPE,ZnSe@ZnS/LDPE两种核壳量子点纳米复合绝缘,研究了复合绝缘的直流电导和空间电荷的演变规律,并分析了核壳量子点的界面电子结构对电荷陷阱分布特性的影响机理.研究发现,相比于LDPE绝缘,ZnSe@ZnS/LDPE复合绝缘在高温强场条件下直流电导率可降低47.2%,空间电荷积累量降低了40.3%,且陷阱能级增大,表现出对载流子更强的捕获作用.基于密度泛函理论,计算了核壳量子点与聚乙烯绝缘的能带特征.结果表明,核壳纳米量子点的核层-壳层界面、壳层-绝缘界面的能带偏移导致导带底与价带顶发生突变,分别对电子和空穴具有限域作用,且限域效应随着量子点核层与壳层带隙差异增大而逐渐增强,从而限制高温强场下载流子迁移、抑制空间电荷积聚.

关键词：纳米复合绝缘核壳量子点空间电荷载流子迁移

基于权重基因共表达网络分析挖掘人参皂苷Rh1生物合成相关基因

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中草药 2024年第8期55卷 2723-2733页

作者：刘畅刘思章于靖辉陈屏雷军王义张美萍吉林农业大学生命科学学院吉林省人参基因资源开发与利用工程研究中心吉林长春130118

目的通过权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)挖掘人参皂苷Rh1生物合成相关基因。方法以种植于吉林省人参主产区304个农家品种的转录组测序数据为基础,以人参皂苷Rh1含量为表型进行差异表达基... 详细信息

目的通过权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)挖掘人参皂苷Rh1生物合成相关基因。方法以种植于吉林省人参主产区304个农家品种的转录组测序数据为基础,以人参皂苷Rh1含量为表型进行差异表达基因的挖掘。结果通过WGCNA获得6个与人参皂苷Rh1含量密切相关的基因共表达模块,根据关联分析结果确定Green模块为与人参皂苷Rh1含量显著相关的关键模块。功能注释结果显示Green模块内的基因富集到m RNA结合、蛋白修饰等多个相关途径。通过构建基因互作网络筛选获得7个核心基因,功能预测表明这些基因可能在人参皂苷Rh1的生物合成途径中起着重要作用。对7个候选基因进行茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)体外调控分析。对人参不定根进行MeJA诱导处理,随Me JA的诱导,comp9517_c0_seq1、comp10896_c0_seq1、comp43180_c0_seq2、comp64014_c0_seq8的表达量与人参皂苷Rh1的含量同时呈现显著变化,但只有comp64014_c0_seq8的表达趋势与人参皂苷Rh1在Me JA诱导下的表达趋势相同,表明这条候选基因可能与人参皂苷Rh1的合成密切相关。结论为人参皂苷Rh1生物合成途径的解析提供了理论基础。

关键词：人参人参皂苷Rh1 差异表达基因权重基因共表达网络分析茉莉酸甲酯