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基于双向LSTM神经网络的可穿戴跌倒预警研究

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传感技术学报 2024年第5期37卷 849-856页

作者：李玲艺潘巨龙项睿涵方堃中国计量大学信息工程学院浙江杭州310018

为了在老年人跌倒之前进行预判并及时触发跌倒防护气囊,防止跌倒对老年人身心造成严重伤害,提出了基于双向长短期记忆神经网络的轻量级跌倒预测算法,采用深度学习模型自动提取加速度计数据深层特征,省去因人工提取跌倒数据特征所消耗的... 详细信息

为了在老年人跌倒之前进行预判并及时触发跌倒防护气囊,防止跌倒对老年人身心造成严重伤害,提出了基于双向长短期记忆神经网络的轻量级跌倒预测算法,采用深度学习模型自动提取加速度计数据深层特征,省去因人工提取跌倒数据特征所消耗的时间,提升了跌倒预测模型的泛化能力。首先根据跌倒落地时刻和前置时间截取数据窗口作为输入;其次设计轻量级双向长短期记忆神经网络提取加速度特征并预测跌倒;最后借助TensorFlow Lite框架对模型进行轻量化改造。实验结果表明所提算法在SisFall跌倒公开数据集中获得了96.92%的准确率,95.73%的敏感度,98.15%的特异度,跌倒前置反应时间达215 ms,足以触发跌倒防护气囊。对应的TensorFlow Lite模型所占空间大小仅为62.2 kB,算法运行时间为1.20 ms,有望部署在嵌入式可穿戴终端,进行实时跌倒预测。所提算法实现了更高的预测精度并具有较长的跌倒预警时间,更适于资源受限的嵌入式设备,为老年人跌倒预测和可穿戴式跌倒保护装置的开发提供了进一步的参考。

关键词：跌倒预测深度学习双向LSTM 前置时间可穿戴设备保护气囊

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淤泥pH调节联合复合絮凝真空脱水试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第7期43卷 1788-1798页

作者：崔允亮杨旭坤王新泉魏纲周建李昊东高楥园浙大城市学院工程学院浙江杭州310015 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室浙江杭州310015 城市基础设施智能化浙江省工程研究中心浙江杭州310015

传统真空预压法在处理淤泥方面耗时长且脱水效果欠佳,对淤泥进行高效脱水处理并提高资源利用率具有重要意义。提出一种pH调节联合复合絮凝真空预压的复合处理方法,首先通过淤泥比阻试验及沉降柱试验,得到pH调节联合复合絮凝的处理方案,... 详细信息

传统真空预压法在处理淤泥方面耗时长且脱水效果欠佳,对淤泥进行高效脱水处理并提高资源利用率具有重要意义。提出一种pH调节联合复合絮凝真空预压的复合处理方法,首先通过淤泥比阻试验及沉降柱试验,得到pH调节联合复合絮凝的处理方案,随后开展真空脱水模型试验,进行应用研究以验证其效果。从比阻值、排水量、孔隙水压力及抗剪强度等方面,对该复合技术的作用机制和处理效果进行全面评估分析。结果表明,淤泥在适当的酸性调节后,脱水性能会得到显著改善。当淤泥pH值调节至4.2时,絮凝剂的激发效果较为显著,而复合絮凝相较于单一絮凝表现出更为优越的处理效果;此外,絮凝剂的加入在短时间内改善了淤泥的沉积性能。与传统真空预压法相比,该复合处理方法在排水量、含水率及土体强度等方面的改善效果明显,处理后的土体含水率降低至60%以下,土体更加密实,抗剪强度更是提高了2.7倍,说明该复合处理技术具有良好的体积减容效果和加固效果。

关键词：土力学淤泥真空预压 pH 比阻絮凝剂

UPLC-Triple-TOF-MS/MS快速分析豨桐制剂的化学成分

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中国现代应用药学 2024年

作者：杨宗翰陶冠琪宋文颖张其新徐世芳黄文康叶益萍杭州医学院药学院

目的建立超高压液相色谱串联四极杆飞行时间质谱法快速分析抗类风湿性关节炎中药复方豨桐制剂中的化学成分。方法采用ACQUITY UPLC? HSS T3色谱柱(2.1 mm×150 mm,1.8μm)，以0.1%甲酸水溶液-0.1%甲酸乙腈作为流动相梯度洗脱，流速为0... 详细信息

目的建立超高压液相色谱串联四极杆飞行时间质谱法快速分析抗类风湿性关节炎中药复方豨桐制剂中的化学成分。方法采用ACQUITY UPLC? HSS T3色谱柱(2.1 mm×150 mm,1.8μm)，以0.1%甲酸水溶液-0.1%甲酸乙腈作为流动相梯度洗脱，流速为0.3 mL·min-1，分别在正离子、负离子模式下进行检测，采用Peakview软件结合药材化合物数据库进行分析；根据获得的精确相对分子量，结合与对照品比对、二级质谱特征碎片以及文献报道确定化学成分。结果推测鉴定了78个化学成分，包括苯丙素类20个，萜类33个，黄酮类19个，脂氧化物6个，其中2个可能为新化合物。结论该方法可以全面快速地鉴定豨桐制剂中的化学成分，为豨桐丸、豨桐胶囊的质量控制和药效物质基础研究提供参考。

关键词：豨桐制剂 UPLC-Triple-TOF-MS/MS 苯丙素萜类黄酮脂氧化物

生防放线菌Sc-7的分离、鉴定、抑菌活性及其对水稻的促生作用

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农药学学报 2024年第3期26卷 492-503页

作者：宋振温丽慧胡佳燕吴芷玥章雨君沈之涵蒋冬花浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004

为了筛选出能够显著抑制水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae (以下简称Xoo)和水稻细菌性条斑病菌X. oryzae pv. oryzicola (以下简称Xoc)的放线菌,本研究从不同植物根际采集土壤,采用稀释涂布法和平板划线法共分离得到60株放... 详细信息

为了筛选出能够显著抑制水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae (以下简称Xoo)和水稻细菌性条斑病菌X. oryzae pv. oryzicola (以下简称Xoc)的放线菌,本研究从不同植物根际采集土壤,采用稀释涂布法和平板划线法共分离得到60株放线菌,通过共培养法和牛津杯法筛选得到对Xoo和Xoc具有显著抑制作用的1株放线菌Sc-7。依据形态和显微结构观察、生理生化试验和多基因聚类分析,构建系统发育进化树,鉴定菌株Sc-7为淡紫灰链霉菌Streptomyces lavendulae。盆栽防效试验结果表明:先喷洒菌株Sc-7发酵稀释液(2倍),再接种病原菌对水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病的防治效果分别为74.57%和65.33%,并且病斑长度明显变短。Xoo和Xoc病菌经过菌株Sc-7发酵滤液处理后,细胞大面积溶胀、皱缩和穿孔,细胞膜通透性增加,胞外多糖分泌量减少。浸种促生试验结果表明:不同浓度的菌株Sc-7发酵稀释液皆能促进水稻种子的芽和根生长。与无菌水对照相比,菌株Sc-7发酵稀释液10倍和50倍处理,使芽长分别增加32.79%和37.70%,使根长分别增加75.00%和97.00%。试管促生试验结果表明:菌株Sc-7发酵稀释液10倍和50倍处理,使水稻幼苗株高增长幅度分别为16.68%和10.53%。盐胁迫缓解试验结果表明:菌株Sc-7发酵稀释液10倍处理,在一定程度上能够缓解水稻盐胁迫后的症状。上述结果表明,菌株Sc-7具有显著的促生和防病潜能,有望开发成为一种生物农药和生物肥料。

关键词：水稻细菌性病害生防放线菌水稻白叶枯病菌水稻细菌性条斑病菌抑菌活性根际促生菌

考虑地层损失的隔离桩对基坑旁侧盾构隧道变形保护研究

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岩土工程学报 2024年第3期46卷 480-489页

作者：魏纲木志远齐永洁郭丙来项鹏飞浙大城市学院浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室浙江杭州310015 浙大城市学院城市基础设施智能化浙江省工程研究中心浙江杭州310015 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江工业大学岩土工程研究所浙江杭州310014 浙江同济科技职业学院建筑工程学院浙江杭州311200

基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地... 详细信息

基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地层损失,推导了基坑卸荷引起的附加应力计算公式,基于Kerr地基模型并对地基系数做出调整,得到隔离桩挠曲变形计算公式,建立隔离桩挠曲变形影响区,根据影响区的地层损失推导了既有隧道水平位移计算公式,同时进行了案例验证与影响因素分析,对隔离桩的“牵引作用”与“保护作用”在理论上做出了解释。研究结果表明:计算结果与工程实测数据及数值模拟结果相互吻合;设置隔离桩能够有效降低隧道水平位移,起到很好的保护作用;保护作用随着隔离桩桩长的增加而逐渐增加;桩长达到临界点后,隔离桩“牵引作用”产生,保护作用随桩长增加而减小;桩间距较小时保护效果较好;隔离桩设置靠近基坑一侧时保护效果明显优于设置在靠近隧道一侧。

关键词：地层损失盾构隧道基坑开挖隔离桩 Kerr地基模型

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光固化自修复聚氨酯弹性体制备及性能

工程塑料应用 2024年第6期52卷 1-7页

作者：曹升何明辉余敏韩小瑜浙江科技大学生物与化学工程学院杭州310023

光固化弹性体因其独特的物理化学性质而被广泛应用于柔性传感器、电子皮肤、生物医学等领域。然而目前市售光固化弹性体强度低,受损后难以实现自修复,极大限制了该类弹性材料的承载能力和应用范围。为解决上述问题,以甘油聚醚多元醇和... 详细信息

光固化弹性体因其独特的物理化学性质而被广泛应用于柔性传感器、电子皮肤、生物医学等领域。然而目前市售光固化弹性体强度低,受损后难以实现自修复,极大限制了该类弹性材料的承载能力和应用范围。为解决上述问题,以甘油聚醚多元醇和异佛尔酮异氰酸酯作为分子结构中的软段和硬段,并以2-(叔丁基氨基)甲基丙烯酸乙酯(TBEMA)封端合成了具有动态受阻脲键(HUB)的聚(氨基甲酸酯)脲丙烯酸酯(PUUA)低聚物,然后将封端剂TBEMA作为稀释剂加入PUUA中以制备光敏树脂,通过探究PUUA预聚体和稀释剂比例对材料性能的影响,选出最优配比。之后将制备的光敏树脂进行3D打印,得到光固化自修复聚氨酯弹性体,并分析不同PUUA含量对弹性体性能的影响。结果表明,由于共聚物之间的共价交联及动态可逆和氢键等相互作用,当PUUA质量分数为50%时,弹性体表现出7.3 MPa的高拉伸强度和1 032%的断裂伸长率,并且在经历1 000次的循环加载试验后仍保持稳定的力学性能,断裂的拉伸试样在自修复10 h后拉伸强度的修复效率可达到86.6%。实验证明制备的弹性体具有优异的力学性能和出色的自修复能力,同时所具有的较低玻璃化转变温度使其可在低温环境下保持稳定的物理特性,显示了具有HUB的弹性体在柔性材料领域的潜在应用。

关键词： 3D打印自修复弹性体甘油聚醚聚氨酯

基于改进粒子群算法的标签天线结构参数多目标优化设计

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微波学报 2024年第04期 57-62页

作者：洪涛李梦迪王翠黄炎光中国计量大学质量与标准化学院温岭甬岭水表有限公司

为了解决天线设计人员应用电磁仿真软件优化天线结构时存在的优化方向不明确和优化速度慢的问题，文中以干式水表的嵌入式射频识别标签天线设计为例，提出了基于改进粒子群算法的标签天线结构参数多目标寻优方法。首先，根据干式水表产... 详细信息

为了解决天线设计人员应用电磁仿真软件优化天线结构时存在的优化方向不明确和优化速度慢的问题，文中以干式水表的嵌入式射频识别标签天线设计为例，提出了基于改进粒子群算法的标签天线结构参数多目标寻优方法。首先，根据干式水表产品追溯需求，提出了中心频点尽可能接近理想中心频点、回波损耗尽可能低、带宽尽可能宽、面积尽可能小的四个目标函数。其次，为避免粒子群算法陷入局部最优，采用多维均匀拉丁超立方初始化、Logistic混沌映射非线性变化惯性权重、网格划分变化学习因子、高斯扰动策略等方法对算法进行改进，并应用于标签天线结构参数多目标优化中。最后，进行了实例验证。验证结果表明：利用改进后的粒子群算法得到的标签天线结构参数优化结果可更大程度满足优化目标需求，优化耗时仅为电磁仿真软件的40.1%。

关键词：射频识别标签天线结构参数改进粒子群算法多目标寻优

香豆素类化合物的生物合成关键酶及活性研究进展

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中国中药杂志 2024年第14期49卷 3693-3705页

作者：吕华伟梁慧敏朱梦迪王鸿李行诺浙江工业大学药学院浙江省中药大健康产品创新研发与数智化制造中医药重点实验室浙江湖州313000 浙江工业大学分析测试中心浙江杭州310014

香豆素是一类以苯骈α-吡喃环为母核的天然产物,许多香豆素衍生物具有多种药理活性,如抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗凝血、抗骨质疏松、杀虫等,在医药、农业领域发挥了重要作用。香豆素衍生物的开发利用一直备受关注。随着基因测序技术的成熟... 详细信息

香豆素是一类以苯骈α-吡喃环为母核的天然产物,许多香豆素衍生物具有多种药理活性,如抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗凝血、抗骨质疏松、杀虫等,在医药、农业领域发挥了重要作用。香豆素衍生物的开发利用一直备受关注。随着基因测序技术的成熟以及合成生物学的快速发展,香豆素衍生物的生物合成研究已取得许多重要进展,也日益受到国内外学者的关注。该文综述了目前已报道的香豆素衍生物的生物合成关键酶,如细胞色素P450酶(cytochrome P450 enzyme,CYP450)、异戊烯基转移酶(prenyltransferase,PT)、UDP-葡萄糖基转移酶(UDP-glucosyltransferase,UGT)等,并对其在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、抗菌等方面的药理活性进行系统总结,期望为香豆素衍生物的生物合成研究及其药用潜力的进一步挖掘提供参考价值。

关键词：香豆素细胞色素P450酶异戊烯基转移酶葡萄糖基转移酶生物活性

基于改进ResNet的带孔蛋胚裂纹检测方法

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 201-208,221页

作者：李运良赵明岩王鑫闫泓硕李育蝉中国计量大学机电工程学院杭州市310018

将病毒注入蛋胚培养疫苗时,针头冲击使注射孔周围产生裂纹导致培养失败。为解决目前人工手持照蛋器在暗室通过肉眼检测蛋胚裂纹效率低、误判率高这一问题,提出一种结合多光谱通道注意(MSCA)机制与并行堆叠拓扑(PST)模块的带孔蛋胚裂纹... 详细信息

将病毒注入蛋胚培养疫苗时,针头冲击使注射孔周围产生裂纹导致培养失败。为解决目前人工手持照蛋器在暗室通过肉眼检测蛋胚裂纹效率低、误判率高这一问题,提出一种结合多光谱通道注意(MSCA)机制与并行堆叠拓扑(PST)模块的带孔蛋胚裂纹检测方法。首先搭建带孔蛋胚裂纹检测黑箱,采集病毒注射后带孔蛋胚的线形、网状、星形裂纹和带孔完好蛋胚图像并建立数据集;接着以ResNet-50为骨干模型,将其后4层的第一个残差模块替换为PST模块,以增加模型初期图像表达能力;最后在每个PST模块与残差模块后引入MSCA机制,MSCA机制通过二维离散余弦变换(2DDCT)压缩数据得到各通道频率分量,采用神经结构搜索(NAS)方式得到最佳频率分量,即对权重重新分配,增加裂纹特征权重比例,以确保模型快速、精准识别带孔蛋胚裂纹。结果表明,改进的网络模型对带孔蛋胚裂纹检测时间为0.42 s/枚,检测精度为96.43%,检测效率高于人工作业。与原始ResNet-50相比,检测精度提高3.66%,优于其他经典卷积网络模型,改进模型可用于疫苗培育前带孔蛋胚裂纹自动检测。

关键词：裂纹检测带孔蛋胚改进残差网络多光谱通道注意机制并行堆叠拓扑模块