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卷积神经网络的紫外-可见光谱水质分类方法

光谱学与光谱分析 2023年第3期43卷 731-736页

作者：陈庆汤斌龙邹荣缪俊锋黄子恒戴若辰石胜辉赵明富钟年丙重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室重庆400054 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

水质污染源的及时精确定位和精细化的污染防治措施是打赢水污染防治攻坚战的迫切需求,为解决地表水实际水样高锰酸盐指数准确分类的实际问题,以光谱降噪和光谱有效信息提取为切入点,根据紫外-可见光谱数据的特点,提出使用一维卷积神经... 详细信息

水质污染源的及时精确定位和精细化的污染防治措施是打赢水污染防治攻坚战的迫切需求,为解决地表水实际水样高锰酸盐指数准确分类的实际问题,以光谱降噪和光谱有效信息提取为切入点,根据紫外-可见光谱数据的特点,提出使用一维卷积神经网络处理紫外-可见光谱数据。为验证检测一维卷积神经网络对地表水光谱信号分类的可行性,选取长江的某段流域作为取样点。采集当天的长江上游水、某河水、嘉陵江水,生活污水、500 mg·L^(-1)邻苯二甲酸氢钾溶液来模拟污染水源。将几种水样按不同的配比来模拟当天该流域的水污染变化情况。采集现有的单一水样及混合配比水样的光谱数据,根据各类水样的特征光谱信息进行区分,实现地表水高锰酸盐指数的预测分类,快速确定异常水样的污染来源,通过仿真实验,优化模型参数并完成优化训练。与K最邻近法、支持向量机等传统分类方法相比,该算法在光谱预处理复杂度和定性分析准确度方面有较大优势,在没有复杂的数据预处理前提下,将获取的350条光谱数据建立水质分类模型,随机选择其中245条数据作为训练集,另105条数据作为测试集,模型的混淆矩阵分类精度达99.0%。不仅简化了整个光谱分析流程,而且能保留更多的有效光谱信息,减小人为预处理对紫外-可见光谱数据的影响,实现地表水高锰酸盐指数的准确分类。实验结果表明该方法可对不同水体水样进行准确分类,快速定位污染源,为无法激发荧光的污染物溯源提供了科学依据,为与三维荧光技术辅助配合快速精确定位地表水污染源提供了可能,同时表明了深度学习在紫外-可见光谱法测量实际水样领域有着巨大的应用潜力和研究价值。

关键词：水质紫外-可见光谱一维卷积神经网络分类

基于随机森林算法的底栖动物高光谱数据分类方法研究

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光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3015-3022页

作者：董建江田野张建兴栾振东杜增丰中国海洋大学信息科学与工程学部物理与光电工程学院山东青岛266100 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室&深海极端环境与生命过程研究中心中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

旨在实现对海洋牧场水下底栖动物的原位识别,使用随机森林算法实现识别分类检测,对目标生物进行分类识别分析,深入挖掘数据,提高工作效率和决策可靠性。利用研发的水下高光谱成像分析仪,在不同的水下环境中通过获取五种海洋牧场常见经... 详细信息

旨在实现对海洋牧场水下底栖动物的原位识别,使用随机森林算法实现识别分类检测,对目标生物进行分类识别分析,深入挖掘数据,提高工作效率和决策可靠性。利用研发的水下高光谱成像分析仪,在不同的水下环境中通过获取五种海洋牧场常见经济动物(虾夷扇贝、栉孔扇贝、脉红螺、皱纹盘鲍、仿刺参)的高光谱数据,归一化处理后运用机器学习中的随机森林(RF)、基于主成分分析的随机森林(PCA-RF)、基于递归特征消除的随机森林(RFE-RF)三种随机森林算法对五种底栖动物进行分类识别以及对比分析。通过RF的变量重要性排序,筛选出排名较高,对模型贡献度高的波段所对应的反射谱强度数据,再将排名靠前的特征波段数据输入分类器中,通过优化参数,得到分类准确度。将数据的分类结果输出混淆矩阵,可以看到五种样品的识别情况。脉红螺样品识别精度最低,为64%;仿刺参与栉孔扇贝的识别精度最高,达到了100%;虾夷扇贝与皱纹盘鲍的识别精度分别为91%与96%。三种方法最终得到的分类精度分别为:RF 90.13%;PCA-RF 95.20%;RFE-RF 98.74%,达到了较为理想的分类效果,体现了随机森林算法运用在水下高光谱数据分类研究的可行性。

关键词：随机森林高光谱成像分类原位识别底栖动物特征选择

一种基于三轴姿态传感器和计算机视觉的针刺手法分类系统

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针刺研究 2023年第12期48卷 1274-1281页

作者：朱猛刘大明裴建詹逸珺沈海月上海电力大学计算机科学与技术学院上海200090 上海中医药大学附属龙华医院上海200032 上海中医药大学研究生院上海201203

目的:采用计算机视觉和传感器技术探索针刺手法的动作特征,提升针刺手法识别分类精度并量化分类。方法:以针刺物理参数的时域特征与手法视频中动态手势特征相结合的方式对针刺手法进行识别分类。选取2位针灸专家和3位年轻针灸师的针灸... 详细信息

目的:采用计算机视觉和传感器技术探索针刺手法的动作特征,提升针刺手法识别分类精度并量化分类。方法:以针刺物理参数的时域特征与手法视频中动态手势特征相结合的方式对针刺手法进行识别分类。选取2位针灸专家和3位年轻针灸师的针灸操作过程作为研究对象。收集的数据包括提插补法、提插泻法、捻转补法、捻转泻法4种手法,以上都由右利手医生进行。针灸操作过程中,采用三轴姿态传感器采集手指移动加速度和旋转角速度,以此计算针刺过程中手部移动速度、幅度、力度、角度等参数,分析物理参数与不同手法之间在时域上形成的映射关系;计算机视觉技术提取针刺手法视频中图像的时空特征,用三维卷积神经网络(3D CNN)和长短期记忆(LSTM)神经网络的混合模型对针灸操作视频中的动态手势进行识别和分类,分类过程中将物理参数的时域特征与动态手势特征结合实现手法分类。结果:本研究中4种手法的物理参数结果显示,补法中插针速度快、用力重,提针速度慢、用力轻;泻法中提针速度快、用力重,插针速度慢、用力轻。捻转补法中左捻用力重、旋转幅度大,右捻用力轻、旋转幅度小;泻法中右捻用力重、旋转幅度大,左捻用力轻、旋转幅度小。提插手法主要体现在Z轴上的垂直作用力,捻转手法主要体现在X与Y轴水平方向作用力。该方法对提插补、提插泻、捻转补和捻转泻的识别分类有较高的准确率,分别为95.56%、93.33%、95.56%和91.11%,与单一使用传感器获取手法信息的分类方法相比,识别准确率有明显的提升。结论:该系统能实现针刺手法中物理参数的定量分析和动态手法识别,为后续针刺手法的量化与传承提供一定基础。

关键词：针刺手法计算机视觉三轴姿态传感器识别分类

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分类

数学小灵通（烧脑版）（中高年级） 2023年第6期 14-15,48页

作者：粱雅菲辽宁省开原市民主小学

朵朵特别喜欢养鱼,在她生日这天,妈妈送给她3个鱼缸和一些小鱼。你能根据右页的线索,帮助朵朵把这些小鱼分类吗?

关键词：右页鱼缸分类

2012至2019年云南单中心肺高血压患者分类和诊治情况

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中华心血管病杂志 2023年第11期51卷 1188-1193页

作者：冯晓岚鲁一兵杨栋薛强张继磊林春荣甘品张伟华光雪峰戴海龙昆明医科大学附属延安医院心内科、云南省心血管疾病重点实验室、云南省心脏疾病临床医学中心昆明650051

目的分析云南单中心肺高血压(PH)患者的分类及诊治情况。方法本研究为回顾性研究。入选2012年1月至2019年12月于昆明医科大学附属延安医院住院的PH患者。通过电子病历系统收集入选患者的临床资料,包括人口统计学资料、合并症、靶向药物... 详细信息

目的分析云南单中心肺高血压(PH)患者的分类及诊治情况。方法本研究为回顾性研究。入选2012年1月至2019年12月于昆明医科大学附属延安医院住院的PH患者。通过电子病历系统收集入选患者的临床资料,包括人口统计学资料、合并症、靶向药物使用情况、超声心动图和右心导管检查结果,分析PH分类构成比和诊治情况。结果共入选13590例PH患者,占同期住院总人数的3.09%(13590/440056)。PH构成以肺动脉高压(PAH)为主[55.50%(7542/13590)],其次为左心疾病所致PH[24.16%(3284/13590)];其中,PAH可细分为特发性肺动脉高压(IPAH)、结缔组织疾病相关PAH、门脉高压相关PAH及先天性心脏病(CHD)相关PAH(CHD-PAH)4种类型,以CHD-PAH为主[98.09%(7398/7542)]。PAH患者主要以青少年为主。2012至2019年PH住院患者中,儿童、青少年占比呈逐年递减趋势,中老年占比呈增加趋势;女性患者占比呈逐渐下降趋势,合并高血压、糖尿病、冠状动脉疾病、心律失常、肺炎者占比均呈递增趋势。行右心导管检查的患者共1034例[7.61%(1034/13590)]。超声心动图与右心导管检查结果的一致率为[86.98%(875/1006)]。PH患者中予以PAH靶向药物治疗的共2574例(18.94%),其中使用单药治疗者占58.16%(1497/2574)。使用靶向药物的PH患者中,主要以PAH患者为主[86.44%(2225/2574)],其中CHD-PAH患者占83.53%(2150/2574)。结论2012至2019年本中心住院的PH患者以CHD-PAH为主,接受右心导管检查和靶向药物治疗的比例较低,中老年PH患者占比呈逐年递增趋势,同时伴随合并症者占比也呈增长趋势。

关键词：高血压,肺性分类右心导管检查靶向药物

青海省湟中区东岔沟克素尔组叠层石分类及地层对比

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地质学报 2023年第10期97卷 3198-3212页

作者：但浩文保广普董琳秦树健北京大学地球与空间科学学院北京100871 青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海省地质调查院青海西宁810012

叠层石被广泛认为是地球上的一些最古老的生命痕迹,是研究地球早期生命的重要窗口。作为前寒武纪地层中的唯一常见化石,可以作为地层对比的标志,特别是中、新元古代盆地间的地层对比。青海省中祁连地层分区东岔沟村花石山群克素尔组以... 详细信息

叠层石被广泛认为是地球上的一些最古老的生命痕迹,是研究地球早期生命的重要窗口。作为前寒武纪地层中的唯一常见化石,可以作为地层对比的标志,特别是中、新元古代盆地间的地层对比。青海省中祁连地层分区东岔沟村花石山群克素尔组以白云质碳酸盐岩组合为主,赋存大量叠层石。依据曹瑞骥和袁训来总结的分类方法,在研究区识别出9种不同的叠层石属,分别为:Baicalia、Chihsienella、Anabaria、Tielingella、Conicodomenia、Tungussia、Colonnella、Stratifera和Cryptozoon。研究区叠层石组合与中元古界上部蓟县系铁岭组叠层石组合具有明显的可比性,与国内其他地区的中元古代晚期—新元古代早期叠层石组合也有很强的相似性,据此推测花石山群克素尔组的年代大致为中元古代晚期。青海叠层石的报道将为我国和世界范围内中、新元古代叠层石的分布提供新产地的数据,常见叠层石属、种的垂直分布延限也有新的化石证据,对提升地层对比的精度具有重要意义。

关键词：叠层石中元古代克素尔组分类地层对比

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房间辐射时间序列决策树分类方法研究

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 223-230页

作者：陈友明刘佳明宁柏松方政诚湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 郑州大学土木工程学院河南郑州450001 建筑安全与节能教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

采用辐射时间序列方法,现有可用的辐射时间序列涉及的房间结构和特征参数数量太少,导致其计算的空调设计负荷偏差较大.考虑国内建筑常用的围护结构及其特征参数,采用简单随机抽样方法抽取结构和特征参数组合的房间样本,应用热平衡方法... 详细信息

采用辐射时间序列方法,现有可用的辐射时间序列涉及的房间结构和特征参数数量太少,导致其计算的空调设计负荷偏差较大.考虑国内建筑常用的围护结构及其特征参数,采用简单随机抽样方法抽取结构和特征参数组合的房间样本,应用热平衡方法计算大量的结构与特征组合房间样本的辐射时间序列,用CART决策树算法提取影响房间辐射时间序列的主要特征参数,对房间结构类型和特征参数进行分类,用K-Medoids中心算法确定各类房间代表性辐射时间序列.用提出的决策树分类方法将结构及其特性参数组合房间的非太阳辐射时间序列和太阳辐射时间序列分别分为12类和8类.适用性检验表明,分类后每类房间辐射时间序列很好地代表了该类的所有房间,可显著提高空调设计负荷的准确性.

关键词：设计负荷计算辐射时间序列热平衡 CART算法 K-Medoids中心分类热传递

基于轮内加速度的乘用车胎面磨损程度分类试验

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中国机械工程 2023年第22期34卷 2737-2745页

作者：陶亮唐钰戚文杰张大山鲁瑞张小龙安徽农业大学工学院合肥230036 安徽省智能农机装备工程实验室合肥230036

围绕乘用车轮胎花纹深度浅、常规的基于加速度时域信号辨识磨损特征不明显的问题,研究了基于胎内加速度频域特征的胎面磨损程度分类估算问题。首先通过自主开发的专用轮辋总成和数据采集器等搭建智能轮胎测试系统,并在轮胎气密层布置1... 详细信息

围绕乘用车轮胎花纹深度浅、常规的基于加速度时域信号辨识磨损特征不明显的问题,研究了基于胎内加速度频域特征的胎面磨损程度分类估算问题。首先通过自主开发的专用轮辋总成和数据采集器等搭建智能轮胎测试系统,并在轮胎气密层布置1个三轴加速计,采用有线方式获取加速度值,采样频率50 kHz。其次基于搭建的测试系统在Flat Trac台架上进行典型轮胎纯滚动试验,分析用于明确分类算法的参数并构建数据集。试验轮胎包括新胎、半磨胎和全磨胎,数据分析发现不同磨损程度轮胎周向加速度A _(x)和径向加速度A _(z)在频域5 kHz内区别度明显。故以间隔10 Hz提取A _(x)和A _(z)频域5 kHz内振动幅值作为特征点,连同垂直载荷、速度和胎压,分别建立频域数据集FDA _(x)、FDA _(z)。最后利用随机森林算法对这2个数据集分别进行训练与预测,优化参数决策树数目和最小叶子数均为20时模型分类效果最优。结果表明,频域数据集FDA _(z)分类准确度平均值为95.1543%,高于数据集FDA _(x)。与相同试验数据提取A _(x)和A _(z)时域特征构建的时域数据集TDA _(x)、TDA _(z)对比,分类准确度分别提高了16.18%和10.08%。同时优化数据集FDA _(z)的特征取值后发现,特征频段和特征点个数分别为1000 Hz内和100时模型分类准确度和实时性最优。研究结果表明,基于胎内加速度的频域信号进行轮胎磨损程度辨识是可行的,为乘用车胎磨损程度辨识提供了有效手段。

关键词：智能轮胎加速度轮胎磨损分类台架试验

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公共卫生干预措施分类探索及对我国的启示

中华预防医学杂志 2023年第10期57卷 1655-1662页

作者：王振中赵艺皓张峥岩宫恩莹邵瑞太中国医学科学院北京协和医学院群医学及公共卫生学院北京100730

公共卫生干预措施是一种在特定情况下实施的一系列有组织、具体的手段,以实现改善健康、预防控制疾病等有关目标。而公共卫生干预措施分类是随着对干预措施研究深入,逐步明确干预措施的性质、类别和所针对的干预对象,从而发展的一种类... 详细信息

公共卫生干预措施是一种在特定情况下实施的一系列有组织、具体的手段,以实现改善健康、预防控制疾病等有关目标。而公共卫生干预措施分类是随着对干预措施研究深入,逐步明确干预措施的性质、类别和所针对的干预对象,从而发展的一种类型学研究,可以帮助规范公共卫生干预措施概念、开发、筛选并评估干预措施效果,提高公共卫生行动效果。本文梳理了国际上主要干预措施分类模式,分析归纳了5种公共卫生干预措施分类方法,分别为依据目标、性质、对象、层级、作用方式分类,并介绍相关案例,提出我国应当针对公共卫生干预措施进一步深入系统研究,发展基于循证的干预措施与实践,并推广有效干预措施与成果转化,促进公共卫生事业的发展。

关键词：公共卫生干预措施分类