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儿童青少年大脑发育及脑图谱研究综述

中国图象图形学报 2024年第6期29卷 1555-1574页

作者：李雯樊令仲宋明张瑜罗娜程禄祺蒋田仔中国科学院自动化研究所北京100190

大脑发育是神经系统结构和功能分化及成熟的一系列动态过程。大脑结构的发育包括部分脑区白质体积和完整性的增加,以及灰质体积的下降等;而这些结构的改变往往伴随着认知功能的变化,如智商、工作记忆和问题解决能力的提高以及社会认知... 详细信息

大脑发育是神经系统结构和功能分化及成熟的一系列动态过程。大脑结构的发育包括部分脑区白质体积和完整性的增加,以及灰质体积的下降等;而这些结构的改变往往伴随着认知功能的变化,如智商、工作记忆和问题解决能力的提高以及社会认知的改善等。越来越多的发育研究为儿童青少年的教育干预提供了参考信息,帮助学校和家庭引导其从拥有冲动冒险心理状态的少年儿童阶段平稳过渡到心智更为成熟的成人阶段。脑图谱作为研究脑结构、脑功能及脑疾病的重要手段,是研究者对大脑进行解析的有力工具,在大脑发育研究中发挥着不可缺少的作用。本文立足于发育脑图谱,从3方面对儿童青少年大脑发育及脑图谱研究进展进行综述。首先,介绍儿童青少年发育阶段大脑特征的转变,以此来强调关注儿童青少年阶段大脑健康发育的重要性;其次,介绍现有的包括数据预处理步骤在内的发育图谱绘制的方法和手段;最后,对儿童和青少年图谱的研究进展进行描述,并分析当前研究对理解儿童青少年发育所做出的贡献以及它们的不足之处。对发育中的大脑进行研究,有利于增强对正常发育过程的了解,以针对性地对失衡的发育过程进行早期干预;通过对现有技术手段优缺点的总结,促进相关领域研究者开发更多以研究儿童青少年为导向的数据处理工具;综述具有精细划分的基于特定年龄儿童的大脑发育图谱,为未来的发育研究提供了强有力的研究工具的参考。这一综述有助于促进跨学科研究,推动儿童和青少年大脑发育领域的进展,从而为青少年的教育、健康和神经疾病研究提供更好的指导。

关键词：儿童青少年发育大脑图谱大脑模板磁共振成像(MRI) 发育数据集预处理

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基于深度特征正射匹配的无人机视觉定位方法

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 52-57,106页

作者：尚克军赵亮张伟建明丽刘崇亮北京自动化控制设备研究所北京100074 北京理工大学自动化学院北京100081

在卫星拒止条件下无人机安全、可靠地完成各类作业的基础是获取高精度的定位信息,传统图像匹配方法保障困难、定位精度差且匹配约束多。因此,提出一种基于深度特征正射匹配的视觉定位方法,通过深度学习网络提取正射校正后的无人机航拍... 详细信息

在卫星拒止条件下无人机安全、可靠地完成各类作业的基础是获取高精度的定位信息,传统图像匹配方法保障困难、定位精度差且匹配约束多。因此,提出一种基于深度特征正射匹配的视觉定位方法,通过深度学习网络提取正射校正后的无人机航拍图像和商业地图的深度特征,获得匹配关系,进而计算无人机高精度位置信息。根据视觉测量机理模型分析不同因素对视觉定位精度的影响,使用中空航拍图像数据集进行离线实验,实验结果表明:相比传统基于方向梯度直方图(HOG)特征的模板匹配方法,所提方法的定位精度提高了25%,位置均方根误差(RMSE)优于15 m+0.5%H(5000 m以下),具有一定的工程应用价值。

关键词：视觉定位深度学习匹配导航无人机卫星拒止

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整体叶盘叶片加工补偿策略及实验研究

表面技术 2024年第3期53卷 39-46页

作者：李响巩亚东赵吉宾丁明祥东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016

目的降低航天发动机整体叶盘的加工误差,实现产品高精度化。方法建立整体叶盘叶片加工变形量全局分布有限元模型,考虑补偿加工时刀具修正量与变形误差的耦合效应,采用多次迭代法计算叶片变形补偿量;提出反向重构几何模型补偿策略,利用... 详细信息

目的降低航天发动机整体叶盘的加工误差,实现产品高精度化。方法建立整体叶盘叶片加工变形量全局分布有限元模型,考虑补偿加工时刀具修正量与变形误差的耦合效应,采用多次迭代法计算叶片变形补偿量;提出反向重构几何模型补偿策略,利用补偿量对叶片几何轮廓进行重构,重新生成包含叶片变形误差信息的刀轨程序。通过某型号航空发动机整体叶盘叶片铣削加工实验和型面精度测量实验,对变形分布预测模型及所提出的反向重构模型补偿策略进行验证。结果预测结果与实验结果有很好的吻合度,平均误差为7.96%;新的补偿策略数据嵌入方式高效,可显著降低加工过程中产生的变形误差,将成品精度控制在设计的许用公差范围以内。结论所提方法可以明显提高整体叶盘叶片铣削加工质量,可为后续磨削加工提供更高型面精度的叶片零件。

关键词：有限元变形误差补偿策略整体叶盘叶片

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水泥灌浆参数智能感知与高效管控装备研究

长江科学院院报 2024年

作者：詹程远梁垒许德友长江科学院仪器自动化研究所

灌浆是水利水电工程防渗加固的常用手段，也是水工挡水建筑物稳定性和渗漏安全性的关键施工环节，其过程监控水平对整个工程的结构稳定和运行安全起着决定性作用。目前传统的灌浆监控设备可对灌浆施工进行自动记录，但在灌浆监测的精确... 详细信息

灌浆是水利水电工程防渗加固的常用手段，也是水工挡水建筑物稳定性和渗漏安全性的关键施工环节，其过程监控水平对整个工程的结构稳定和运行安全起着决定性作用。目前传统的灌浆监控设备可对灌浆施工进行自动记录，但在灌浆监测的精确性和智能化程度上均存在较大的局限性，无法脱离人工操作，灌浆过程监测还不完善，智能化程度不高，整体施工效率有待提高。本文创新设计了智能集中制浆站、智能压力调节与冲洗装置、智能灌浆控制协调中心及数字化灌浆记录单元，融合成新一代灌浆参数智能感知与高效管控装备，设计基于多重触控的多通道人机交互易用界面。实现灌浆过程配、送、调、灌全自动化运行及预警反馈控制，灌浆过程统一协调管理，提高工程管理效率、施工质量和安全。

关键词：灌浆监测智能感知高效管控质量管理

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米酒微生物与其风味品质形成关系研究进展

食品科学 2024年第16期45卷 358-366页

作者：龚小会张东亚谢玲陈晨贵州省轻工业科学研究所贵州贵阳550014 贵州轻工职业技术学院轻工化工系贵州贵阳550025

米酒是以稻米为主要原料,辅以酒曲发酵而成的发酵型酒精饮料,因其营养丰富、风味独特深受消费者的欢迎。在米酒的风味形成过程中,来自酒曲或环境中的微生物发挥了很重要的作用。本文综述米酒曲及米酒酿造过程中微生物群落的多样性及动... 详细信息

米酒是以稻米为主要原料,辅以酒曲发酵而成的发酵型酒精饮料,因其营养丰富、风味独特深受消费者的欢迎。在米酒的风味形成过程中,来自酒曲或环境中的微生物发挥了很重要的作用。本文综述米酒曲及米酒酿造过程中微生物群落的多样性及动态变化,分析微生物与米酒风味品质形成的关系,并阐述米酒中功能性微生物的研究现状及应用价值。最后对当前米酒微生物与米酒风味代谢机理研究的不足之处进行探讨,并对未来的研究方向进行展望,以期为改善米酒品质、促进米酒标准化生产提供理论参考。

关键词：米酒微生物发酵风味研究进展

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机载捷联惯导系统振动性能提升研究

宇航学报 2024年第4期45卷 532-539页

作者：成果达瞿晓东张懿西北工业大学自动化学院西安710072 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710065

针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩... 详细信息

针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩阵振动微分方程;建立了惯导系统振动方程的数值解计算模型。其次,基于工程实际,使用数值仿真软件分析减振器批次刚度一致性和刚度各向异性的影响;并通过有限元仿真分析对比验证了减振器刚度波动导致的偏心距引起耦合角速度计算结果。最后分析了减振系统不同谐振频率对角振动幅值的影响机理。

关键词：捷联惯导系统振动性能角振动

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面向战机大迎角机动过程的智能学习控制

自动化学报 2024年第4期50卷 719-730页

作者：于目航王霞杨林许斌西北工业大学自动化学院西安710072 山东大学控制科学与工程学院济南250061 成都飞机设计研究所成都610041

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不... 详细信息

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不确定,设计跟踪误差反馈与集总干扰估计前馈相结合的控制器获取期望操纵力矩,并基于串接链分配方法求解气动舵偏角和推力矢量偏角.对于神经网络权重更新,构建预测误差表征集总干扰的估计性能,结合跟踪误差设计复合学习更新律.基于李雅普诺夫方法证明了闭环系统的一致最终有界稳定性.针对眼镜蛇机动和赫伯斯特机动指令进行了仿真验证和抗干扰参数拉偏测试,结果表明所提方法具有较高的机动指令跟踪精度和鲁棒性能.

关键词：战机大迎角机动复合学习自适应控制控制分配

复杂环境下基于自监督LSTM网络的导航误差建模补偿

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中国惯性技术学报 2024年第2期32卷 115-124页

作者：成果达岳亚洲韦彦一李四海西北工业大学自动化学院西安710072 西安飞行自动控制研究所西安710065

针对复杂环境下惯导系统存在交互影响和导航误差难以辨识的问题,提出了一种基于自监督长短期记忆(LSTM)网络智能组合模型的导航误差补偿方法。模型中的自监督温变速率模块不受到温度传感器精度的限制,从而实时计算更精确的温变速率,进... 详细信息

针对复杂环境下惯导系统存在交互影响和导航误差难以辨识的问题,提出了一种基于自监督长短期记忆(LSTM)网络智能组合模型的导航误差补偿方法。模型中的自监督温变速率模块不受到温度传感器精度的限制,从而实时计算更精确的温变速率,进一步提升了模型导航误差辨识的能力。在实验部分,基于多种复杂环境下的实验数据,通过消融实验验证了自监督模块的有效性。以飞行数据的北向速度为例,补偿前后的最大速度绝对误差分别为1.607 m/s和0.357 m/s。实验结果说明了所提方法可以减小复杂环境下的速度和位置误差,从而提升惯性导航精度.

关键词：惯性导航长短期记忆网络导航误差补偿自监督学习

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水载压力对管道超声导波信号的影响研究

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 206-213页

作者：胡晓谍林霆威张维煊魏子麒王奕首厦门大学航空航天学院厦门361005 中国科学院自动化研究所北京110007

为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择L(0,2)模态导波用于实验验证。设计了一个可承受30 MPa压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。将安装了防水耐压卡箍... 详细信息

为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择L(0,2)模态导波用于实验验证。设计了一个可承受30 MPa压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。将安装了防水耐压卡箍的管道放入压力舱中进行打压循环测试,压力在0~30 MPa之间变化。打压过程中采集无损伤及5%损伤的管道超声导波信号,分析水载压力对导波信号的影响。实验结果表明,该防水卡箍具有良好的防水和耐压性能,水载压力对L(0,2)模态导波信号幅值没有显著影响。

关键词：管道超声导波水载压力半解析有限元