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基于关系有向图正则化的属性三因子分解模型

郑州大学学报（理学版） 2025年第1期57卷 67-73页

作者：张嘉睿李瑞林孔毅余南南江苏师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116

针对零样本图像分类中属性和特征之间映射不全面以及属性空间结构挖掘不充分问题,提出了基于关系有向图正则化的属性三因子分解模型。首先,利用属性矩阵三因子分解实现了属性空间和特征空间的映射;其次,通过权值矩阵构建了属性关系有向... 详细信息

针对零样本图像分类中属性和特征之间映射不全面以及属性空间结构挖掘不充分问题,提出了基于关系有向图正则化的属性三因子分解模型。首先,利用属性矩阵三因子分解实现了属性空间和特征空间的映射;其次,通过权值矩阵构建了属性关系有向图;最后,在属性空间或特征空间计算测试样本和各测试类别的相似性,进而实现图像分类。在aPY和SUN数据集上的实验结果表明,所提模型有效地提高了零样本图像分类精度。

关键词：零样本图像属性三因子分解关系有向图正则化

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光电忆阻器用于突触仿生领域的研究进展

材料导报 2024年第4期38卷 23-32页

作者：刘菁张建赵波江苏师范大学物理与电子工程学院江苏徐州221116

存算分离的传统计算模式已经无法满足信息爆炸时代对大数据处理的需求,因此,基于类神经网络的神经形态计算被广泛应用于人工智能的研究。随着集成技术的进步,新形态硬件系统开始进入大众视野,忆阻器作为新兴的除电容、电感和电阻之外的... 详细信息

存算分离的传统计算模式已经无法满足信息爆炸时代对大数据处理的需求,因此,基于类神经网络的神经形态计算被广泛应用于人工智能的研究。随着集成技术的进步,新形态硬件系统开始进入大众视野,忆阻器作为新兴的除电容、电感和电阻之外的第四种基本电路元件,综合了光电子学、半导体科学等多领域的优点,能够为神经形态计算硬件化提供新的思路。本文首先简述了光电忆阻器件的基本结构、机制和脉冲时间依赖可塑性等类生物突触的功能;其次介绍了四种光电型和全光型忆阻器件;然后综述了光电忆阻器件的类脑特性,如模拟巴甫洛夫经典实验和味觉厌恶过程的联想式学习、习惯化和敏化模式的非联想式学习、具有“学习-遗忘-再学习”特征的经验学习,以及结合人工神经网络实现图像记忆、处理和识别等仿生功能;最后总结了光电忆阻器件在突触仿生领域所面临的挑战,并展望其在神经形态计算方向的广阔应用前景。

关键词：光电忆阻器生物突触类脑特性神经网络

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基于弱监督学习卷积神经网络的心脏按压评估

仪器仪表学报 2019年第5期40卷 203-212页

作者：鲍宇殷佳豪刘世杰杨轩朱紫维中国矿业大学计算机学院徐州221116 矿山数字化教育部工程中心徐州221116

传统的基于加速度波形积分的心脏胸外按压评估方法受噪声和积分时延影响,在计算距离时存在较大误差,评估效果不理想。为此,在弱监督学习策略与波形分割的基础上,提出了一种基于一维卷积神经网络的心脏按压加速度波形识别算法,实验结果表... 详细信息

传统的基于加速度波形积分的心脏胸外按压评估方法受噪声和积分时延影响,在计算距离时存在较大误差,评估效果不理想。为此,在弱监督学习策略与波形分割的基础上,提出了一种基于一维卷积神经网络的心脏按压加速度波形识别算法,实验结果表明,一维卷积神经网络达到了99.4%的正确率,明显优于传统的积分方法和BP神经网络算法。进一步采用Grad-CAM方法对评估结果进行可视化分析,发现卷积神经网络所关注的特征集中于开始按压至按压到达平衡位置,以及此次按压松手后反向加速度达到最大值至下一次按压开始这2个阶段的加速度波形变化情况。此外该评估模型不再需要对按压距离进行精确测距,因而不受按压遮挡、电磁波干扰等因素的影响,可以实时检测按压是否规范有效,在复杂环境中也具有较高的鲁棒性,在医疗急救领域中具有一定的实用价值。

关键词：加速度波形评估一维卷积神经网络脉冲识别与波形分割弱监督学习策略一维Grad-CAM可视化

三相CLLC谐振变换器磁集成平面变压器设计与优化

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3774-3786页

作者：程鹤徐恺李朋圣齐乃菊于东升中国矿业大学电气工程学院徐州221116

三相CLLC谐振变换器凭借其高效率、大容量、低器件应力等优势而受到广泛关注。然而,多相结构的磁性元件数量多、体积大,是制约功率变换器尺寸的主要因素。随着宽禁带(WBG)半导体器件的出现,功率变换器的开关频率显著提高,这也为印制电路... 详细信息

三相CLLC谐振变换器凭借其高效率、大容量、低器件应力等优势而受到广泛关注。然而,多相结构的磁性元件数量多、体积大,是制约功率变换器尺寸的主要因素。随着宽禁带(WBG)半导体器件的出现,功率变换器的开关频率显著提高,这也为印制电路板(PCB)绕组的使用提供了有利条件。与传统绕线式绕组相比,PCB绕组的扁平特性更适用于平面磁性元件。此外,由于高频带来的低电感需求也使得基于PCB绕组的平面磁性元件更有利于实现集成。该文提出一种新型的基于PCB绕组的电感和变压器的集成结构,详细分析磁心结构的磁路模型,并给出集成磁件的优化设计方法,最后通过搭建一台基于SiC器件的800 V/10 kW的实验样机进行验证。实验结果表明,该集成方案可有效减小变换器的体积和损耗,具有高功率密度和高效率。

关键词：三相CLLC谐振变换器 PCB绕组磁集成优化设计

基于Internet的地铁盾构始发与到达工程信息系统开发

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中国矿业大学学报 2022年第4期51卷 651-660页

作者：李元海袁锐杨世东张雷中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

由于端头地层地质与施工空间条件的复杂性,始发与到达成为地铁盾构工程施工过程中的主要风险点.既有工程案例数据库系统的建立与有效利用能够为新的类似工程设计提供科学决策辅助,从而降低盾构始发与到达的工程风险.为实现工程案例数据... 详细信息

由于端头地层地质与施工空间条件的复杂性,始发与到达成为地铁盾构工程施工过程中的主要风险点.既有工程案例数据库系统的建立与有效利用能够为新的类似工程设计提供科学决策辅助,从而降低盾构始发与到达的工程风险.为实现工程案例数据库的网络共享和高效利用,本文基于对工程案例资料的收集、整理和分析,采用Java+SQL Server开发工具,研发了基于Internet的地铁盾构始发与到达工程信息系统.获得的主要成果有:基于理论计算公式和JavaWeb方法,编程实现了地铁盾构始发与到达端头地层稳定性判别以及加固范围计算功能;对盾构始发与到达的工程信息进行了分类并设计了数据库结构,建立了含有100多个不同区域及地层条件的地铁盾构始发与到达工程案例数据库;研制了基于Internet的盾构始发与到达工程信息系统,实现了工程案例数据库及标准知识库的查询统计、加固方案推理、加固范围计算分析和风险评估等应用功能.

关键词：盾构风险评估数据库辅助决策信息系统

集成奇异谱分析与ARIMA模型预测日长变化

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第12期48卷 2040-2048页

作者：雷雨赵丹宁蔡宏兵徐劲松西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室陕西西安710121 宝鸡文理学院电子电气工程学院陕西宝鸡721016 江苏师范大学江苏圣理工学院江苏徐州221116

高精度的日长(length of day,LOD)变化ΔLOD预报值在深空探测器跟踪、卫星自主导航和气候预测等领域具有重要作用。针对ΔLOD复杂的时变特性,首先,利用奇异谱分析(singular spectrum analysis,SSA)方法提取ΔLOD时间序列中的趋势项、周... 详细信息

高精度的日长(length of day,LOD)变化ΔLOD预报值在深空探测器跟踪、卫星自主导航和气候预测等领域具有重要作用。针对ΔLOD复杂的时变特性,首先,利用奇异谱分析(singular spectrum analysis,SSA)方法提取ΔLOD时间序列中的趋势项、周年项与半周年项等主成分,并基于SSA迭代插值算法对主成分进行外推;其次,采用差分自回归滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型对扣除主成分的剩余项进行建模预测;最后,将SSA主成分外推值与ARIMA预测值相加获得ΔLOD预报值。选取国际地球自转与参考系服务组织发布的2000-01-01—2001-12-31的ΔLOD数据进行1~365 d跨度的预报实验,并将SSA+ARIMA预报结果与反向传播神经网络、广义回归神经网络和高斯过程等机器学习方法的预报结果进行对比分析。结果表明,SSA+ARIMA方法的预报精度优于几种机器学习方法,特别是中长期预报精度优势更为显著,其中,对于1~30 d短期和30~365 d中长期的预报,SSA+ARIMA方法的平均绝对预报误差相对于机器学习方法最大分别降低了39%和61%。

关键词：地球自转日长变化预报奇异谱分析差分自回归滑动平均

血清犬弓蛔虫特异性免疫球蛋白G抗体对眼弓蛔虫病的诊断价值

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中华眼底病杂志 2024年第5期40卷 366-371页

作者：徐青宫朝举杨潇刘亚鲁李婕盛爱芹张翼鹏乔磊黎严莲李甦雁徐州医科大学附属徐州市立医院眼科、徐州市第一人民医院、徐州市眼病防治研究所徐州221116

目的评价血清犬弓蛔虫特异性免疫球蛋白G抗体(anti-T-IgG)在眼弓蛔虫病(OT)中的诊断价值。方法诊断试验。2015年6月至2022年12月于徐州市第一人民医院眼科就诊的疑似OT患者109例109只眼纳入研究。根据临床表现及Goldmann-Witmer系数将... 详细信息

目的评价血清犬弓蛔虫特异性免疫球蛋白G抗体(anti-T-IgG)在眼弓蛔虫病(OT)中的诊断价值。方法诊断试验。2015年6月至2022年12月于徐州市第一人民医院眼科就诊的疑似OT患者109例109只眼纳入研究。根据临床表现及Goldmann-Witmer系数将患者分为OT组、非OT组,分别为76例76只眼、33例33只眼。配对收集患者血清和眼内液样本,行酶联免疫吸附测定,检测血清及眼内液中anti-T-IgG水平。组间比较采用Mann-Whitney检验。采用受试者工作特征曲线(ROC)下面积评价血清anti-T-IgG对OT的诊断价值。采用Kappa检验分析血清、眼内液anti-T-IgG阳性率与OT诊断的一致性。采用Spearman秩相关进行相关性分析。结果与非OT组比较,OT组中儿童及有猫狗接触史(χ^(2)=9.785、12.026)患者明显增高,差异有统计学意义(P<0.01);患者血清anti-T-IgG阳性率(χ^(2)=24.551)及U值水平(Z=−4.379)明显升高,差异均有统计学意义(P<0.0001)。以试剂盒推荐的11 U为临界值,血清anti-T-IgG诊断OT的灵敏度、特异性分别为0.72、0.79,阳性、阴性预测值分别为0.89、0.55,ROC下面积为0.77,95%可信区间(CI)0.669~0.860。相关性分析结果显示,血清与眼内液anti-T-IgG水平呈正相关(rs=0.520,95%CI 0.363~0.648,P<0.0001)。血清、眼内液anti-T-IgG阳性率与OT诊断一致性的Kappa值分别为0.457(95%CI 0.292~0.622)、0.711(95%CI 0.582~0.840);血清anti-T-IgG阳性率与OT诊断Kappa值低于眼内液。结论血清anti-T-IgG的灵敏度、特异性以及血清anti-T-IgG阳性率与OT诊断的一致性均较低,血清anti-T-IgG水平不能作为OT诊断依据。

关键词：眼弓蛔虫病犬弓蛔虫特异性免疫球蛋白G抗体血清诊断价值

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创伤性颈脊髓损伤5年死亡率的危险因素分析及预测模型的构建

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中华解剖与临床杂志 2024年第1期29卷 36-42页

作者：蒋帅吴舜杰吴晓东霍维玲洪鑫程建徐州市中心医院骨科徐州221009 东南大学附属中大医院脊柱外科南京210000

目的分析创伤性颈脊髓损伤(TCSCI)5年死亡率的危险因素,探讨据此构建的预测模型对TCSCI 5年死亡率的预测效能。方法回顾性队列研究。纳入2010年1月—2017年12月美国脊髓损伤数据库(NSCID)中TCSCI患者2540例,其中男2030例、女510例,年龄1... 详细信息

目的分析创伤性颈脊髓损伤(TCSCI)5年死亡率的危险因素,探讨据此构建的预测模型对TCSCI 5年死亡率的预测效能。方法回顾性队列研究。纳入2010年1月—2017年12月美国脊髓损伤数据库(NSCID)中TCSCI患者2540例,其中男2030例、女510例,年龄15~89岁。2540例患者以3∶1比例按照随机抽样法分为开发队列1927例和验证队列613例,其中开发队列用于分析危险因素、建立5年死亡率预测模型,验证队列用于预测模型的内部验证。根据开发队列患者伤后5年生存与否分为存活组1554例和死亡组373例。观察指标:(1)对比开发队列和验证队列TCSCI患者的临床病理特征。(2)对开发队列中2组TCSCI患者临床病理特征、出院后是否因呼吸或泌尿系统疾病再入院、出院后是否需转医疗机构继续治疗等观察指标进行单因素分析和多因素logistic回归分析,分析TCSCI后5年死亡率的独立危险因素。根据危险因素构建预测TCSCI 5年死亡率的列线图模型。(3)对验证队列采用受试者操作特征(ROC)曲线、校准曲线、决策曲线评估列线图模型的性能。结果(1)开发队列和验证队列TCSCI患者性别、年龄、合并伤、治疗方式、脊髓损伤程度等临床病理特征比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05)。(2)开发队列单因素分析显示:年龄、损伤节段、美国脊髓损伤委员会(ASIA)脊髓损伤分级、椎体骨折、手术、住院期间机械通气、出院后因呼吸/泌尿系统疾病再入院、出院后是否需转医疗机构继续治疗是TCSCI 5年死亡率的影响因素(P值均<0.05)。多因素logistic回归分析显示:年龄、ASIA脊髓损伤分级、住院期间机械通气、出院后因呼吸或泌尿系统疾病再入院、出院后是否需转医疗机构继续治疗是TCSCI 5年死亡率的独立危险因素(P值均<0.05)。根据危险因素构建列线图预测模型,验证队列对列线图预测模型进行内部验证:ROC曲线分析显示,曲线下面积为0.841,95%可信区间0.817~0.864,阈值为0.219,灵敏度为82.5%,特异度为70.0%,列线图预测模型诊断性能较好;校准曲线分析显示,列线图预测模型预测死亡率和实际死亡率有良好的一致性;决策曲线分析显示,列线图预测模型有较高的临床应用价值。结论高龄、入院时高ASIA脊髓损伤分级、住院期间机械通气、出院后因呼吸或泌尿系统疾病再入院、出院后需要去医疗机构继续治疗是TCSCI 5年死亡率的独立危险因素。根据危险因素构建的列线图预测模型对TCSCI患者的5年死亡率具有较好的预测效能。

关键词：脊髓损伤死亡率危险因素列线图模型

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直接空气吹脱法去除废水中的氨氮

食品与发酵工业 2021年第19期47卷 155-160页

作者：张成明董保成张建华刘晓玲白耀博杨英歌刘洁李十中徐州生物工程职业技术学院徐州市生物制药与废弃物综合利用工程中心江苏徐州221006 清华大学核能与新能源技术研究院中美生物燃料联合研究中心北京100084 农业农村部农业生态与资源保护总站北京100125 天津大学化工学院天津300350 江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 中国环境科学研究院北京100012

为初步阐明直接空气吹脱法去除废水中氨氮的原理,并评估关键操作因素对该方法去除氨氮效率的影响。分别以天然沼液及人工配制废水为实验对象,通过检测直接空气吹脱处理前后体系的pH、碱度及氨氮浓度的变化,提出和验证假设,并评估以上因... 详细信息

为初步阐明直接空气吹脱法去除废水中氨氮的原理,并评估关键操作因素对该方法去除氨氮效率的影响。分别以天然沼液及人工配制废水为实验对象,通过检测直接空气吹脱处理前后体系的pH、碱度及氨氮浓度的变化,提出和验证假设,并评估以上因素对直接空气吹脱法去除氨氮的影响。结果表明,HCO^(-)_(3)的分解反应及随后CO^(2-)_(3)的水解反应是直接空气吹脱法去除氨氮的理论基础。降低操作压力、升高处理温度、增加通风量,均可提高脱氨效率。50℃,通风量16 vvm,处理1 h时,废水中氨氮从533.6 mg/L下降到193.9 mg/L,下降63.7%。该方法可以应用于含有HCO-3的氨氮废水的脱氨处理,且无需添加碱试剂。废水中HCO-3的浓度决定了该方法的脱氨效率。

关键词：氨氮厌氧消化废水空气吹脱沼气发酵分解反应水解反应