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基于跨语种声学分析的帕金森病检测方法

电子与信息学报 2024年第2期46卷 546-554页

作者：季薇王传瑜吴迪李云郑慧芬南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京邮电大学计算机学院南京210023 南京医科大学附属老年医院南京210024

基于语音的帕金森病检测具有非介入式、成本较低和无创等优点。当前公开的帕金森病语音数据集大多来源于单一语种,存在数据容量不够大、受试者母语发音特点差异小等特点。单一语种数据集上训练的帕金森病检测模型在面对跨语种语音数据时... 详细信息

基于语音的帕金森病检测具有非介入式、成本较低和无创等优点。当前公开的帕金森病语音数据集大多来源于单一语种,存在数据容量不够大、受试者母语发音特点差异小等特点。单一语种数据集上训练的帕金森病检测模型在面对跨语种语音数据时,将出现性能下降。为避免语种差异带来的影响,提升模型在跨语种场景下的检测性能,该文引入对抗迁移学习和特征解耦的思想,提出一种帕金森病跨语种声学分析模型(CLSAM)。首先,将基于多头自注意力机制的Transformer编码块和多层神经网络级联,组成特征提取器模块,用于将从源域和目标域语音中提取的原始Fbank语音特征初步解耦为两个向量,即域不变病理信息表征向量和域信息表征向量;设计了目标任务不一致的双重对抗训练模块,显式地分离域不变病理信息和域信息;最终,提取跨语种语音数据中的域不变病理信息用于帕金森病检测。该文在公开的MaxLittle帕金森病语音数据集以及自采的帕金森病语音数据集上,采用十折交叉验证的方法验证了所提方法的有效性。实验结果表明:与传统机器学习方法以及现有的迁移学习算法相比,所提模型在跨语种场景中的检测准确率、敏感度和F1分数等性能均有明显提升。

关键词：跨语种声学分析帕金森病对抗迁移学习特征解耦

基于多类型语音信息分层融合的帕金森病检测模型

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模式识别与人工智能 2024年第9期37卷 811-823页

作者：吴迪季薇郑慧芬李云南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003 南京医科大学附属老年医院南京210009 南京邮电大学计算机学院南京210023

用于帕金森病检测的语音数据通常包括持续元音、重复音节及情景对话等类型.已有模型大多采用单一类型的语音数据作为输入,容易受到噪声干扰,鲁棒性无法保证.有效整合不同类型语音数据,提取至关重要的病理信息,是当前帕金森病检测任务面... 详细信息

用于帕金森病检测的语音数据通常包括持续元音、重复音节及情景对话等类型.已有模型大多采用单一类型的语音数据作为输入,容易受到噪声干扰,鲁棒性无法保证.有效整合不同类型语音数据,提取至关重要的病理信息,是当前帕金森病检测任务面临的挑战之一.文中提出基于多类型信息分层融合的帕金森病检测模型,旨在提取全面的病理信息,实现较优的检测性能.首先,针对不同类型的帕金森病语音数据,分别进行多种声学特征的提取.然后,设计挖掘多类型声学特征深层信息的表示学习方案,提取调音和韵律信息,精准反映声学特征中潜在的病理信息.进而针对两类信息,设计解耦的表示学习空间,分别提取各自的私有特征,同时学习它们的共有表示.最后,设计跨类型的注意力分层融合模块,利用交叉注意力机制,以不同粒度交互的方式逐步融合共有表示和私有表示,提升帕金森病检测性能.在公开的意大利语帕金森病语音数据集和自采的汉语帕金森病语音数据集上的实验表明,文中方法性能提升明显.

关键词：帕金森病多类型语音对比学习分层融合

静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维在柔性压电传感与能量收集领域的研究进展

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1141-1152页

作者：屈展夏广波方剑苏州大学纺织与服装工程学院苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室苏州215023

压电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))作为聚偏氟乙烯(PVDF)典型的共聚物,具有优异的压电性能、机械性能及生物相容性。因此基于P(VDF-TrFE)静电纺压电网膜的柔性压电传感器与能量收集器在可穿戴电子设备、智能纺织品及医疗健康... 详细信息

压电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))作为聚偏氟乙烯(PVDF)典型的共聚物,具有优异的压电性能、机械性能及生物相容性。因此基于P(VDF-TrFE)静电纺压电网膜的柔性压电传感器与能量收集器在可穿戴电子设备、智能纺织品及医疗健康系统等领域有着广阔的前景,能够将触觉/压力、应变、声波甚至生理微振动等信号转换为电学信号或低功率的电能。本文旨在深入分析P(VDF-TrFE)压电性能的机制,总结各种提升静电纺P(VDF-TrFE)纳米纤维压电性的策略,全面概述P(VDF-TrFE)基柔性压电传感与能量收集方面的应用,特别是在压力与触觉传感、声传感、生物组织传感、生理微振动传感及能量收集等领域的研究进展。阐述了静电纺压电聚合物纳米纤维的新兴应用场景,并讨论了该领域目前的挑战和未来前景。

关键词： P(VDF-TrFE) 静电纺丝法纳米纤维传感能量收集 PVDF 压电

离子液体中PMBA脱羧反应及界面水影响的电化学SERS研究

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 129-135页

作者：秦海敬贺乾军徐敏敏袁亚仙姚建林苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

基于气-液界面自组装法和转移技术制备了负载Au纳米粒子单层膜的玻碳电极(Au MLF@GC),并将其用于离子液体-电化学体系界面过程现场的研究.以对巯基苯甲酸(PMBA)的表面等离激元共振(SPR)催化脱羧生成苯硫酚(TP)反应为探针,采用电化学-表... 详细信息

基于气-液界面自组装法和转移技术制备了负载Au纳米粒子单层膜的玻碳电极(Au MLF@GC),并将其用于离子液体-电化学体系界面过程现场的研究.以对巯基苯甲酸(PMBA)的表面等离激元共振(SPR)催化脱羧生成苯硫酚(TP)反应为探针,采用电化学-表面增强拉曼光谱(SERS)技术,通过电位阶跃法研究了其在离子液体体系中的反应动力学行为.结果表明,亲水性离子液体[BMIm]BF_(4)/Au MLF@GC的零电荷电位(pzc)为−0.95 V,PMBA脱羧反应仅在pzc以正区间发生;通过SERS谱峰强度变化以二级反应拟合获得该反应的速率常数,发现其反应速率常数的对数与阶跃后电位呈线性关系;随着体系外加水的含量(摩尔分数)由0增至0.001和0.003,阶跃后发生脱羧反应的起始电位负移,且同一阶跃电位下反应速率常数随着外加水量的增加而增大.

关键词：离子液体表面增强拉曼光谱电化学脱羧反应速率常数零电荷电位

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开放热管理式三维织物基光热海水淡化系统

纺织学报 2024年第2期45卷 153-161页

作者：葛灿雍楠杜恒吴天宇方剑苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 上海纺织集团检测标准有限公司上海200082

界面光热海水淡化系统可实现低碳低成本的除盐净水。为解决传统器件在海水淡化过程中效率较低的问题,提出一种额外捕获环境热量用于促进立体多级蒸发的开放式热量管理方案。将具有宽带谱光吸收性能的乙炔碳黑颗粒作为光热负载,混纺织物... 详细信息

界面光热海水淡化系统可实现低碳低成本的除盐净水。为解决传统器件在海水淡化过程中效率较低的问题,提出一种额外捕获环境热量用于促进立体多级蒸发的开放式热量管理方案。将具有宽带谱光吸收性能的乙炔碳黑颗粒作为光热负载,混纺织物作为基材及供水材料,利用系统与环境间的热量传递,额外捕获热量,用于促进供水层的冷蒸发。结果表明:在优化负载和平衡能量供需等策略下,系统呈现出优异的水蒸发性能蒸发速率为1.80 kg/(m^(2)·h),水蒸发效率为97.1%;在海水淡化运行15个循环后,织物的海水淡化速率仍保持约1.73 kg/(m^(2)·h),处理后的冷凝水符合健康饮水标准,具有广阔应用前景。

关键词：光热转换海水淡化冷蒸发热管理织物

考虑多类型主体的日前能量-调峰联合市场优化

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太阳能学报 2024年第3期45卷 357-366页

作者：张新松高希朱建峰陈沛郭云翔卢成南通大学电气工程学院南通226019

新型电力系统中,风电渗透率持续攀升,调峰需求随之增加,有必要通过日前能量-调峰联合出清调动市场主体调峰意愿,支撑大规模风电消纳。在对燃煤机组、风电场与储能等多类型市场主体调峰能力与报价规则进行分析的基础上,建立综合考虑燃煤... 详细信息

新型电力系统中,风电渗透率持续攀升,调峰需求随之增加,有必要通过日前能量-调峰联合出清调动市场主体调峰意愿,支撑大规模风电消纳。在对燃煤机组、风电场与储能等多类型市场主体调峰能力与报价规则进行分析的基础上,建立综合考虑燃煤机组深度调峰、启停调峰,风电场主动“弃风”调峰与储能充电调峰的日前能量-调峰联合市场优化模型。模型以能量与调峰辅助服务总采购成本最小为优化目标,同时考虑各市场主体技术约束、投标约束与电网潮流约束,是大规模混合整数规划问题,可采用CPLEX求解器求解。基于改进IEEE 14节点系统的仿真实验验证该文所提日前能量-调峰联合市场优化模型与求解方法的有效性。此外,结合仿真实验对各市场主体参与调峰辅助服务的收益进行详细分析。

关键词：储能风电电力市场调峰服务联合市场优化

预氧化处理对MP35N合金高温氧化行为的影响

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表面技术 2024年第2期53卷 60-70页

作者：刘鲁刘亚吴长军吴昱锋苏旭平常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室江苏常州213164 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164

目的探索并优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜,提高合金抗氧化能力。方法利用非自耗真空电弧炉熔炼合金,在真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-S... 详细信息

目的探索并优化合金成分、工艺以获得致密稳定的预氧化膜,提高合金抗氧化能力。方法利用非自耗真空电弧炉熔炼合金,在真空容器中加热金属及其氧化物粉末获得平衡氧压。通过莱茵装置进行预氧化实验。通过FactSage计算Co-Ni-Cr-Mo-Al-Si体系的合金组织相图及其氧化相图,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜对预氧化的试样进行物相分析。结果在1000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化,未含Si的MP35N合金表面出现Cr_(2)O_(3)氧化物;随着Si添加量的增加,表面氧化物变为(Al,Cr)_(2)O_(3),以Cr_(2)O_(3)为主,内氧化物为Al_(2)O_(3);当Si含量(质量分数)为3%时,内部形成了近乎连续的带状Al_(2)O_(3)氧化膜。在1 000℃、10^(–25) atm氧压下,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜;在1 000℃、10^(–17) atm氧压下,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金预氧化后的外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3);随着氧压的提高,在空气气氛下合金表面生成尖晶石相氧化物。在1 000℃、10^(–17)atm氧压下预氧化1、5、10h,Co-Ni-20Cr-10Mo-4Al-1Si合金表面外氧化膜为Cr_(2)O_(3),内氧化物为Al_(2)O_(3),随着时间延长至20 h,合金表面形成连续的Al_(2)O_(3)膜。结论随着Si添加量的增加,Al元素的活度不断升高,从而提高了Al_(2)O_(3)的形成驱动力,提升了Al元素的扩散系数,有更多的Al元素扩散至合金表层,有利于Al元素的选择性氧化。预氧化氧压的降低和氧化时间的延长,有利于保护性外氧化Al_(2)O_(3)膜形成,可有效提高合金的抗高温氧化性能。

关键词： MP35N Co-Ni-20Cr合金预氧化 Al_(2)O_(3)氧化膜氧化机制表面改性

智能背景下机器学习在柔性应变传感器中的应用研究进展

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纺织学报 2024年第5期45卷 228-238页

作者：卢妍洪岩方剑苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123

为深入研究智能纺织品中柔性应变传感器的发展,探讨了其在检测人体运动轨迹、力学/声学特征以及各类生理指标信息方面的应用,着重阐述了机器学习在提升整个柔性应变传感系统性能方面的作用。通过系统综述最新研究进展,旨在深化对机器学... 详细信息

为深入研究智能纺织品中柔性应变传感器的发展,探讨了其在检测人体运动轨迹、力学/声学特征以及各类生理指标信息方面的应用,着重阐述了机器学习在提升整个柔性应变传感系统性能方面的作用。通过系统综述最新研究进展,旨在深化对机器学习在基于智能纺织品的柔性应变传感器领域应用的理解。介绍了几种常见柔性应变传感器的原理结构和相关研究,并概述了与柔性应变传感器阵列相结合的先进机器学习算法;系统分析了基于智能纺织品的柔性应变传感器结合机器学习在不同领域中的最新研究,强调了在柔性应变传感器中使用机器学习的益处;最后针对基于智能纺织品的柔性应变传感器结合机器学习的应用所面临的挑战以及如何提升整个传感系统的实用性进行展望,以期能够推动机器学习在柔性智能可穿戴领域的广泛应用,从而进一步推动智能材料与智能纺织品的发展。

关键词：柔性应变传感器机器学习信号处理智能纺织品智能材料

含酚酞结构可溶性共聚型聚酰亚胺的合成与性能

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精细化工 2024年第3期41卷 607-612,622页

作者：蔡华娟耿凯汪称意李坚任强常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164

以邻甲酚酞与2-氯-5-硝基三氟甲苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到芳香二胺单体4,4’-(2,2’-三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3’-二甲基酚酞(Ⅱ)。然后,将Ⅱ和2,6-二氨基甲苯与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐通过不同投料比... 详细信息

以邻甲酚酞与2-氯-5-硝基三氟甲苯为起始原料,通过芳香亲核取代和氧化还原反应得到芳香二胺单体4,4’-(2,2’-三氟甲基)-二氨基苯氧基-3,3’-二甲基酚酞(Ⅱ)。然后,将Ⅱ和2,6-二氨基甲苯与3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐通过不同投料比以一步法高温缩聚得到同时含酚酞、三氟甲基和甲基结构的系列共聚型聚酰亚胺,并对其结构和性能进行了测试。结果表明,该系列共聚型聚酰亚胺具有优异的溶解性,在室温下不仅可溶于常见的高沸点溶剂N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜,还可以溶解在低沸点溶剂氯仿、二氯甲烷和四氢呋喃中,可便利地通过其溶液浇铸制备得到系列高性能聚酰亚胺膜材料。该类膜材料玻璃化转变温度在275~314℃之间,其在N2和O_(2)氛围中热失重10%时的温度分别为477~507和470~490℃。该类膜材料具有低的介电常数和良好的力学性能:其在1MHz下相对介电常数在2.69~2.92之间;拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别在80~92 MPa、1.2~1.8 GPa和9.2%~13.5%之间。

关键词：聚酰亚胺酚酞三氟甲基溶解性介电性能功能材料