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基于多尺度特征融合的轻量化绝缘子缺陷检测

激光与光电子学进展 2024年

作者：孙铁强洪兆志宋超肖鹏程华北理工大学人工智能学院华北理工大学河北工业智能感知重点实验室华北理工大学冶金与能源学院

针对绝缘子缺陷检测时，存在模型参数量大、复杂背景干扰性强、小目标缺陷检测效果差等问题，提出一种基于改进YOLOv8n的绝缘子缺陷检测算法。首先，提出一种新的C2f-RE模块并应用于骨干网络，减少模型参数冗余并抑制复杂背景信息的干... 详细信息

针对绝缘子缺陷检测时，存在模型参数量大、复杂背景干扰性强、小目标缺陷检测效果差等问题，提出一种基于改进YOLOv8n的绝缘子缺陷检测算法。首先，提出一种新的C2f-RE模块并应用于骨干网络，减少模型参数冗余并抑制复杂背景信息的干扰，增强特征提取能力；其次，重新设计了颈部结构，提出聚焦扩散金字塔网络FDPN(Focusing Diffusion Pyramid Network)，通过融合高中低维的多尺度特征信息，增强对小目标特征的提取能力；然后，提出一种轻量级共享细节增强卷积检测头(LSDECD)，进行多尺度特征信息交互的同时降低模型参数量；最后，采用改进的Inner-WIoU作为损失函数，增强对小目标样本和普通质量标注样本的关注度。实验结果表明，改进后算法的m AP50达到了97.1%，相比原YOLOv8n算法，m AP50和召回率R分别提升了2.6%和4%，参数量和计算量分别降低了35.4%和23.5%，模型大小减小1.8M，同时兼顾了检测精度和轻量化，并且在面对复杂天气干扰时仍具有较强的鲁棒性。

关键词：绝缘子缺陷检测多尺度轻量化损失函数 YOLOv8

miR-10b通过激活KLF4/Notch-1/STAT3信号途径加速腹主动脉瘤的进展

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海南医学院学报 2024年第5期30卷 329-336页

作者：郭畅刘欣李妍洁张明明华北理工大学临床医学院河北唐山063210 河北省人民医院临床医学研究中心河北石家庄050057 河北医科大学研究生学院河北石家庄050011

目的:miR-10b促进动脉瘤的进展但其机制未明确,本实验通过检测miR-10b对KLF4/Notch-1/STAT3途径的影响阐明其机理。方法:双荧光素酶实验验证miR-10b的靶基因。取20只apoE-/-小鼠构建腹主动脉瘤模型,其中10只尾静脉注射miR-10b过表达的... 详细信息

目的:miR-10b促进动脉瘤的进展但其机制未明确,本实验通过检测miR-10b对KLF4/Notch-1/STAT3途径的影响阐明其机理。方法:双荧光素酶实验验证miR-10b的靶基因。取20只apoE-/-小鼠构建腹主动脉瘤模型,其中10只尾静脉注射miR-10b过表达的慢病毒,分别记为模型组和miR-10b组。另取10只apoE-/-小鼠作为假手术组,28 d后解剖小鼠腹主动脉行病理学染色、Western-blot实验。将血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)作用后的THP-1巨噬细胞根据是否转染miR-10b mimic及其Nc对照、是否添加抑制剂分组:(1)Nc组;(2)miR-10b mimic组;(3)Nc+KLF4抑制组;(4)miR-10b mimic+KLF4抑制组;(5)Nc+Notch-1抑制组;(6)miR-10b mimic+Notch-1抑制组;(7)Nc+STAT3抑制组;(8)miR-10b mimic+STAT3抑制组,检测细胞内蛋白水平。结果:检测双荧光素酶活性得知miR-10b可靶向作用于基因KLF4。小鼠血管病理实验发现,与正常小鼠相比,动脉瘤模型小鼠的血管明显增粗、组织结构异常,miR-10b可加重血管病变;CD68+巨噬细胞、蛋白Notch-1、p-STAT3、MMP-2、MMP-9在假手术组、模型组与miR-10b逐渐增多,而α-SMA、蛋白KLF4逐渐减少。(1)、(2)两组细胞间,后者KLF4表达较少、而Notch-1、p-STAT3、MMP-2、MMP-9表达显著偏多;KLF4抑制剂抑制KLF4表达,而Notch-1显著增多;Notch-1被抑制而减少表达,p-STAT3也随之减少;p-STAT3被抑制表达,MMP-2与MMP-9表达量也明显降低。结论:miR-10b通过作用于KLF4/Notch-1/STAT3信号途径,引起动脉瘤组织中MMP-2、MMP-9表达增加,从而加速动脉瘤的进程。

关键词：动脉瘤 miR-10b KLF4/Notch-1/STAT3 信号通路

沸水振荡浸提-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤中有效硼

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中国无机分析化学 2024年第9期14卷 1306-1312页

作者：于聪灵刘安王立平李龙飞宋娟娟李晓敬金倩河北省地质实验测试中心河北保定071051 河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室河北保定071051

传统的土壤有效硼提取和测定的方法具有前处理操作繁琐、实验流程长,检测结果误差较大且双样平行性较差等问题。为提高检测效率、降低操作难度,通过对浸提时间、振荡频率、提取器皿、分析同位素和内标元素选择等因素的考察,确定了最优条... 详细信息

传统的土壤有效硼提取和测定的方法具有前处理操作繁琐、实验流程长,检测结果误差较大且双样平行性较差等问题。为提高检测效率、降低操作难度,通过对浸提时间、振荡频率、提取器皿、分析同位素和内标元素选择等因素的考察,确定了最优条件,建立了沸水振荡浸提-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定土壤中有效硼的方法。结果显示,在选用100 mL具盖聚乙烯离心管中沸水浸提13 min、振荡频率为180 r/min前处理条件下,使用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)仪,以11 B为目标同位素、6 Li为内标元素进行测定,不同酸碱性土壤中的有效硼测定结果均在标准物质不确定度范围内。测定元素在浓度0~2.0μg/mL呈良好的线性关系,相关系数r为0.9998,方法的检出限为0.004 mg/kg,相对标准偏差RSD(n=7)为1.9%~4.7%。采用6种土壤有效态成分分析标准物质按照建立的方法进行处理,测定结果均在认定值的误差范围内。方法具有精密度好、操作简单、分析快速、绿色环保等特点,适用于大批量样品的检测,大大提高了检测分析效率,为土壤重金属污染检测及防治工作提供理论支撑及科学依据。

关键词：有效硼沸水振荡浸提电感耦合等离子体质谱法土壤

强噪声工况下滚动轴承的CDAE-ResBiLSTM故障诊断方法

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郑州大学学报(理学版) 2024年

作者：马新娜李沂阳梁秀刘勤清汤宇郑雪鹏石家庄铁道大学信息科学与技术学院

滚动轴承运行的强噪声环境为数据特征的提取带来难度。针对强噪声工况下的滚动轴承故障诊断的问题,使用残差网络(ResNet)、半软阈值函数(SSTF)、APReLU激活函数和SENet注意力机制构建改进的残差收缩单元(IRSBU),提出了一种卷积降噪自编... 详细信息

滚动轴承运行的强噪声环境为数据特征的提取带来难度。针对强噪声工况下的滚动轴承故障诊断的问题,使用残差网络(ResNet)、半软阈值函数(SSTF)、APReLU激活函数和SENet注意力机制构建改进的残差收缩单元(IRSBU),提出了一种卷积降噪自编码器(CDAE)与改进的残差收缩双向长短期记忆网络(ResBiLSTM)相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先对一维原始信号加入高斯噪声来模仿强噪声工况,将加噪数据集输入到CDAE中进行特征提取;然后将编码器编码后隐含层的低维降噪特征输入到ResBiLSTM中进行故障诊断;采用凯斯西储大学轴承数据集(CWRU)以及西安交通大学轴承数据集(XJTU-SY)对所提方法进行实验验证。实验结果表明,CDAEResBiLSTM模型具有良好的特征提取能力以及抗噪性。

关键词：滚动轴承故障诊断强噪声工况卷积降噪自编码器双向长短期记忆网络残差收缩单元

基于改进YOLOv7的热轧板材表面缺陷检测研究

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组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 146-150页

作者：孙铁强麻文建宋超肖鹏程华北理工大学人工智能学院唐山063210 华北理工大学河北省工业智能感知重点实验室唐山063210 华北理工大学冶金与能源学院唐山063210

为提高热轧板材表面检测的速度以及检测的精度,提出一种改进的YOLOv7-BRS目标检测算法。首先,对YOLOv7中ELAN结构进行改进,提出一种新型计算模块BRConv,使用深度可分离卷积并添加多分支的跳跃连接方式来减小模型复杂度,实现模型轻量化... 详细信息

为提高热轧板材表面检测的速度以及检测的精度,提出一种改进的YOLOv7-BRS目标检测算法。首先,对YOLOv7中ELAN结构进行改进,提出一种新型计算模块BRConv,使用深度可分离卷积并添加多分支的跳跃连接方式来减小模型复杂度,实现模型轻量化并提高检测速度;其次,设计了一种新型多尺度识别的注意力机制,拥有不同的感受野,进一步提高模型对不同尺度重要特征的提取能力;最后,对损失函数进行改进,引入角度损失概念,重新定义了惩罚指标,提升模型训练时的收敛速度以及准确性。实验表明,改进后的模型体积减小了36%,在NEU-DET数据集上mAP提高了7.3%,FPS提高了14.4。相比于目前主流算法,检测精度和速度都有显著提高,并且体积更小,能够有效完成板材表面缺陷检测任务。

关键词：缺陷检测 YOLOv7 模型轻量化注意力机制损失函数

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马克思政治经济学批判的美学意蕴及当代启示

北京社会科学 2024年第3期 4-12页

作者：孙琳琼河北工业大学马克思主义学院党委

通过对资本主义生产方式的批判,马克思剖析了资本主义社会人的整体生存结构,从而把对人类自由解放的研究推进到对作为自由活动之典范的审美活动的考察,由此丰富发展了其哲学思想。具体而言,马克思通过分析资本主义生产方式对审美主体能... 详细信息

通过对资本主义生产方式的批判,马克思剖析了资本主义社会人的整体生存结构,从而把对人类自由解放的研究推进到对作为自由活动之典范的审美活动的考察,由此丰富发展了其哲学思想。具体而言,马克思通过分析资本主义生产方式对审美主体能力和客体条件的破坏,揭示出资本主义社会的不合理性;通过追问审美活动的社会现实基础即自由时间的充分运用,揭示出资本主义社会与自由活动的对抗性,寻找到现实政治经济活动与审美自由活动的可通达性和无产阶级自由解放的现实路径。马克思政治经济学批判,有助于我们更好地把握马克思思想的整体性,更好地理解美的理想追求在现实生活中的定位,更好地立足现实创造美好生活。

关键词：马克思主义政治经济学政治经济学批判资本主义生产方式审美人的自由

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基于高斯支持向量机的可见光通信解调方法

光通信研究 2024年

作者：徐子震李建锋刘晓爽河北经贸大学管理科学与信息工程学院天津理工大学集成电路科学与工程学院

【目的】针对基于正交频分复用(OFDM)的可见光通信(VLC)系统中的非线性效应，文章提出了一种基于高斯支持向量机(Gaussian SVM)的分类解调方法。【方法】文章采用机器学习(ML)中的支持向量机并结合高斯核函数对解调前的信号进行非线性... 详细信息

【目的】针对基于正交频分复用(OFDM)的可见光通信(VLC)系统中的非线性效应，文章提出了一种基于高斯支持向量机(Gaussian SVM)的分类解调方法。【方法】文章采用机器学习(ML)中的支持向量机并结合高斯核函数对解调前的信号进行非线性映射，为解调过程增添非线性处理能力，增强系统对复杂信道环境的适应性。把接收到的信号视为输入向量，通过Gaussian SVM的映射机制，将这些信号转换到高维特征空间。在高维特征空间内构造一个最优分类超平面，以最大化样本间的间隔，即最大化向量到超平面的总距离，来实现信号的高效分类解调。在LED非线性信道下，通过不同调制阶数(16QAM、32QAM、64QAM)进行蒙特卡罗仿真和性能分析实验，文章验证了该方法的显著优势。【结果】仿真表明，与传统硬解调的方法相比，Gaussian SVM的分类解调方法在应对非线性信道时，展现出更强的鲁棒性和更高的解调精度。特别在高阶调制下，如64QAM，该方法有效地缓解非线性效应对信号质量的负面影响，能够得到7 dB的信噪比增益。【结论】文章证明了随着非线性效应的加剧，该方法展现出的信噪比增益也随之增加，充分证明了其在高阶调制阶数下，对系统性能提升的巨大潜力。通过动态适应信道变化，该方法不仅提高系统的整体性能，还显著增强系统可靠性。

关键词：可见光通信非线性效应正交频分复用支持向量机核函数

早期短暂M1巨噬细胞在骨组织工程中的作用及应用

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中国组织工程研究 2024年第4期28卷 594-601页

作者：杨雨晴陈志宇河北医科大学口腔医学院·口腔医院修复科河北省口腔医学重点实验室河北省口腔疾病临床医学研究中心河北省石家庄市050017

背景:早期短暂存在的M1巨噬细胞在骨组织工程材料植入后可以发挥有益作用,调控M1巨噬细胞产生早期适度炎症反应的策略研究逐渐广泛,在骨组织工程材料的设计中取得了许多研究进展。目的:综述早期短暂存在的M1巨噬细胞在骨组织工程中的作... 详细信息

背景:早期短暂存在的M1巨噬细胞在骨组织工程材料植入后可以发挥有益作用,调控M1巨噬细胞产生早期适度炎症反应的策略研究逐渐广泛,在骨组织工程材料的设计中取得了许多研究进展。目的:综述早期短暂存在的M1巨噬细胞在骨组织工程中的作用,以及近年诱导激活早期短暂M1巨噬细胞策略在骨组织工程领域的应用研究进展。方法:检索收录在PubMed、万方数据库、CNKI中国期刊全文数据库2012年1月至2022年10月的相关文献,以“M1,巨噬细胞,骨免疫学,骨免疫调节,骨缺损,骨再生,炎症反应,血管生成,组织工程,生物材料”为中文检索词,以“M1,macrophage,bone,osteogenesis,osteoimmunology,angiogenesis”等为英文检索词,筛选排除与研究目的无关与重复的文献,最终选取符合标准的63篇文献进行综述。结果与结论:早期短暂存在的M1巨噬细胞在骨组织工程中具有促进血管形成、促进骨髓间充质干细胞成骨分化以及促进M2表型转化的重要作用。诱导激活早期短暂M1巨噬细胞策略能够以符合早期自然骨愈合规律的方式调控局部免疫微环境进而促进骨缺损修复,策略包括通过改变骨组织工程材料的理化性质促进M1巨噬细胞产生适当炎症反应,递送细胞因子、微小RNA或生物活性离子实现M1向M2巨噬细胞顺序极化,控释抗炎物质实现M1巨噬细胞介导的早期炎症反应的保持。

关键词：巨噬细胞 M1 炎症反应骨缺损骨再生组织工程顺序极化血管生成

“双一流”和“部省合建”双重战略下的西部高水平大学建设——以民族八省区9所高校为例

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教育学术月刊 2024年第1期 16-25页

作者：李明忠朱如楠李倩河北大学教育学院河北保定071002

“世界一流、中国特色、西部风格”高水平大学是“双一流”和“部省合建”双重战略对民族八省区9所高校提出的建设目标与时代使命。在双重战略导向下,9所高校进一步明确办学目标及特色、构建学科生态系统、优化师资队伍结构、完善内部... 详细信息

“世界一流、中国特色、西部风格”高水平大学是“双一流”和“部省合建”双重战略对民族八省区9所高校提出的建设目标与时代使命。在双重战略导向下,9所高校进一步明确办学目标及特色、构建学科生态系统、优化师资队伍结构、完善内部治理体系,探索出一条特色鲜明的西部高水平大学建设之路,同时也存在政策落实不到位、办学实力较弱、陷入路径依赖困境等问题。因此,西部高水平大学建设要想取得高质量发展,需要内外联动形成合力,一是进一步加大各级政府政策支持和资源倾斜,二是加强高校自身建设的内生动力和特色发展。

关键词：西部高水平大学 “双一流” “部省合建” 民族八省区