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认知空间映射及其神经机制

心理科学进展 2025年第1期33卷 62-76页

作者：吴际李会杰南宁师范大学教育科学学院南宁530001 中国科学院行为科学重点实验室(中国科学院心理研究所) 北京100101 中国科学院大学心理学系北京100049

认知地图不仅可以映射物理空间,还可以支持认知空间映射,形成包括感知空间、情景记忆空间、概念空间和社会空间等在内的跨不同信息领域的地图式表征。认知空间映射的神经机制包括海马体对潜在结构的抽象和概括、支持分布式位置地图的生... 详细信息

认知地图不仅可以映射物理空间,还可以支持认知空间映射,形成包括感知空间、情景记忆空间、概念空间和社会空间等在内的跨不同信息领域的地图式表征。认知空间映射的神经机制包括海马体对潜在结构的抽象和概括、支持分布式位置地图的生成、将信息与背景结构捆绑,以及海马体与其它脑区的协同。未来研究应关注预测性的认知空间地图、海马体对不同精度和层级信息的表征、认知空间映射微观和介观层面的研究空缺以及物理空间和认知空间映射的共同机制和特异性机制等问题。

关键词：认知地图网格细胞位置细胞海马体

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一种针对SAR图像的舰船目标检测算法

电光与控制 2025年第1期32卷 74-79页

作者：孟凡龙齐向阳范怀涛中国科学院空天信息创新研究院北京100000 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100000

由于环境复杂、舰船目标散焦和尺度的多样性,基于SAR图像的舰船目标检测仍然存在一些问题。提出了一种针对SAR图像的舰船目标检测算法。首先,基于可变形卷积构建舰船目标特征细化模块,提高对大长宽比姿态的舰船目标的特征提取能力;其次... 详细信息

由于环境复杂、舰船目标散焦和尺度的多样性,基于SAR图像的舰船目标检测仍然存在一些问题。提出了一种针对SAR图像的舰船目标检测算法。首先,基于可变形卷积构建舰船目标特征细化模块,提高对大长宽比姿态的舰船目标的特征提取能力;其次,在主干网络末尾引入了舰船空间金字塔聚合结构,增强对舰船目标的全局特征提取能力;最后,设计了尺度扩展特征金字塔网络,增强舰船浅层和深层特征信息的交互,提高对多尺度舰船目标的检测能力。实验结果表明,所提算法在HRSID数据集上的mAP达到了93.72%,F1分数达到了89.70%,优于所有比较算法,具有良好的检测效果。

关键词： SAR图像舰船检测可变形卷积舰船空间金字塔聚合结构尺度扩展特征金字塔网络

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基于机器学习的不同地幔端元来源玄武岩判别及其元素地球化学特征研究

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岩石学报 2025年第1期41卷 339-350页

作者：崔岩王彦飞孟凡超刘浩毅刘展飞山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限... 详细信息

地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限性。相较于同位素数据,主、微量元素数据的数量更大,实际应用前景更广阔。从数据分析的角度看,幔源岩浆岩的主微量元素有27个指标,远多于常用的Sr、Nd、Pb同位素指标,变量数目的增加可能会提高分类判断的精度,但是也会给分类带来两个问题:一是建模所需的样本数量大大增加;二是传统的二维、三维图版法不再适用。针对上述问题,本文从数据和方法两个层面入手:首先从全球共享地球化学数据库GEOROC和PetDb获取数据;然后采用机器学习方法建立判别模型,最终获得了基于元素特征的玄武岩地幔端元类型逻辑回归模型。该模型不仅具有很好的分类效果,而且有助于分析和总结来自不同地幔端元的玄武岩的元素地球化学特征。该研究对地幔不均一性的精细识别及与其相关的研究工作具有一定的促进作用。

关键词：玄武岩地幔端元划分主、微量元素地球化学数据库机器学习

一种偏差校正方法在青藏高原夏季CMIP6降水数据订正中的应用评估

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高原气象 2025年第1期44卷 16-31页

作者：刘雨萌赵林李照国王少影马媛媛孟宪红中国科学院西北生态环境资源研究院/冰冻圈科学与冻土工程重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中的18个模式,基于欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)再分析数据对青藏高原夏季降水数据进行了偏差校正,并从平均降水和极端降水两方面评估了校正前后的CMIP6数据以及单个模式在1979-2... 详细信息

利用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中的18个模式,基于欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料(ERA5)再分析数据对青藏高原夏季降水数据进行了偏差校正,并从平均降水和极端降水两方面评估了校正前后的CMIP6数据以及单个模式在1979-2014年的表现。研究结果表明,该校正方法高度依赖于用于偏差校正的ERA5再分析数据在研究区域的质量,尽管偏差校正后的青藏高原夏季平均降水的误差和误差率上有所改善,但在年际时间变化特征方面却不如偏差校正前的数据。大多数CMIP6模式能够较好地模拟1979-2014年青藏高原上由西北至东南逐渐递增的平均降水空间变化特征。偏差校正前的降水数据在高原上会出现显著的高估,误差率为60.4%,经过偏差校正后的数据相对观测数据误差降低,误差率为-13.9%,并且偏差校正后的数据与ERA5的平均误差仅为0.003 mm·d^(-1),与ERA5的空间相关性高达0.999。空间趋势方面,观测数据表明青藏高原大部分地区夏季降水在1979-2014年呈现轻微增加的趋势,只有东缘出现明显降低的趋势。偏差校正前后的数据都能够大致刻画出这一空间分布特征,然而,未经偏差校正的大多数单个CMIP6模式与ERA5的空间相关系数未超过0.5。与由独立观测降水数据的年际变化特征相比,偏差校正前的数据高估了高原上的降水量,而偏差校正后的数据相比观测结果则偏低。通过确定95%分位阈值选取了极端降水个例,其集合平均极端降水空间分布与年平均降水类似,也呈西北向东南递增的趋势。部分CMIP6模式较好地模拟了这一特征,如MRI-ESM2-0(The Meteorological Research Institute Earth System Model version 2.0)和ACCESSCM2(Australian Community Climate and Earth System Simulator Climate Model Version 2),与观测结果的空间相关系数分别为0.851和0.821。但偏差校正后的数据在空间相关性方面下降,由偏差校正前的0.861降为0.730,未能准确刻画高原极端降水阶梯式递增的特点。偏差校正后的极端降水数据误差分布与偏差校正前相似,偏低区域主要集中在高原南部腹地和东部。进一步的极端降水贡献率分析结果表明,观测结果与CMIP6降水数据均显示1979-2014年期间极端降水贡献率变化趋势不明显。单个CMIP6模式中,EC-Earth3-Veg(European Community Earth-Vegetation model version 3)和EC-Earth3(European Community Earth Model version 3)及CanESM5(The Canadian Earth System Model version 5)在多个统计评估指标上排名靠前,展示出较好的模拟能力;IPSL-CM6A-LR(Institut Pierre-Simon Laplace Climate Model 6A Low Resolution)在平均降水误差和极端降水的误差指标上表现出色。

关键词：青藏高原第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6) 偏差校正降水

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黄土区3种护坡植物三维可视化模拟与根系构型参数分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 218-226页

作者：张旭姚晨杜婷马志强朱宏杰汪艳杜峰中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维... 详细信息

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维点阵坐标后利用SketchUp软件对根系进行三维建模并提取根系构型参数。为了建立完整的植物地上地下三维实体图库，同时使用FreeScan UE激光扫描仪得到相应地上部点云数据，经Soildworks软件渲染后建立植物地上部三维模型。[结果](1)建立了3种植物的地上地下三维实体模型图；(2)3种植物的根幅/根深均大于1(1.10～3.41),根系在水平方向上占有优势，狼牙刺最小为1.10;(3)3种植物冠幅/根幅分别为酸枣(0.25)、沙棘(0.69)、狼牙刺(0.73),均小于1,植物根系较地上部在水平方向上占优；(4)3种植物Fitter拓扑指数均接近于1,分别为酸枣(0.915)、沙棘(0.802)、狼牙刺(0.771),接近于鱼尾型分支；(5)植物根系总根长、总表面积、总体积在上坡方向占比大于50%,均在上坡方向更有优势。[结论]所建立的植物三维模型图对植物还原度高，为整株植物三维可视化模拟提供了一种方法。

关键词：黄土区整株植物三维可视化模拟 SketchUp 根系形态

结合Udwadia-Kalaba控制理论的下肢外骨骼步态轨迹跟踪控制

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 148-158页

作者：肖志毅沙连森邹学坤黄锟李永斌刘斌中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 江苏苏州215000 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215000

针对现有轨迹跟踪控制方法较难兼顾控制精度与稳定性的问题,提出一种基于Udwadia-Kalaba(U-K)控制理论的鲁棒控制方法。基于拉格朗日法建立机器人动力学模型,将动力学参数分为确定的名义部分与不确定部分;结合U-K理论与系统名义部分参... 详细信息

针对现有轨迹跟踪控制方法较难兼顾控制精度与稳定性的问题,提出一种基于Udwadia-Kalaba(U-K)控制理论的鲁棒控制方法。基于拉格朗日法建立机器人动力学模型,将动力学参数分为确定的名义部分与不确定部分;结合U-K理论与系统名义部分参数确定外骨骼机器人系统理想运动轨迹约束下的名义部分控制力矩;为消除机器人系统不确定部分的影响,引入鲁棒控制器,通过划分不确定性边界确定其应输出的额外控制力矩。仿真结果表明:相较于传统PID算法,基于U-K控制理论的鲁棒控制的外骨骼机器人髋关节、膝关节角度的轨迹跟踪控制精度分别提高了76.4%和96.8%。基于设计的下肢外骨骼机器人样机进行轨迹跟踪对比实验,实验结果表明:基于该方法的下肢外骨骼髋关节、膝关节角度的轨迹跟踪精度为0.467 0°和0.114 1°,相比作为对照的PID算法,分别提高了82.6%和86.8%,同时系统整体控制周期缩短了56.6%,该控制方法具有更高的同步性、控制精度与稳定性。

关键词：下肢外骨骼机器人 Udwadia-Kalaba控制理论鲁棒控制轨迹跟踪控制

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运动干预对儿童执行功能影响的网状meta分析

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中国心理卫生杂志 2025年第1期39卷 68-74页

作者：李华甄志平张萍哈尔滨体育学院研究生院哈尔滨150006 北京师范大学体育与运动学院北京100091

目的:比较多种运动干预方案对儿童执行功能的影响。方法:检索中国知网、万方、pubmed、Web of science、Embase、Cochrane建库至2022年12月,关于运动干预对儿童执行功能影响的实验研究,采用Cochrane偏倚风险评估工具评估纳入文献质量,根... 详细信息

目的:比较多种运动干预方案对儿童执行功能的影响。方法:检索中国知网、万方、pubmed、Web of science、Embase、Cochrane建库至2022年12月,关于运动干预对儿童执行功能影响的实验研究,采用Cochrane偏倚风险评估工具评估纳入文献质量,根据PICOS原则制定文献的纳入和排除标准,以标准化均数差(SMD)为效应指标。结果:纳入43篇文献(n=5 333)。Meta分析结果显示,促进儿童抑制控制首选单次运动时间≥51min、每周2次、干预周期≥17周的球类运动(SUCRA=86.8);促进儿童工作记忆首选单次运动时间10~30 min、每周2次、干预周期5~8周的球类运动(SUCRA=75.6);促进儿童认知灵活性首选单次运动时间31~50 min、每周2次、干预周期5~8周的球类运动(SUCRA=89.4)。结论:不同运动干预方案对儿童执行功能的影响效应不同。

关键词：运动干预儿童执行功能网状meta分析

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圣女果串采收末端执行器的设计与实验

农机化研究 2025年第3期47卷 103-110页

作者：李小平孙丙宇重庆三峡学院机械工程学院重庆万州404000 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230031

为提高圣女果采摘效率和降低果实损伤,设计了圣女果串采收末端执行器。其末端结构采用平面四连杆驱动夹持剪切机构,夹持机构采用自补偿设计,使夹持与剪切动作一体化完成。同时,基于螺旋理论,建立接触模型,验证分析了夹持结构的力封闭性... 详细信息

为提高圣女果采摘效率和降低果实损伤,设计了圣女果串采收末端执行器。其末端结构采用平面四连杆驱动夹持剪切机构,夹持机构采用自补偿设计,使夹持与剪切动作一体化完成。同时,基于螺旋理论,建立接触模型,验证分析了夹持结构的力封闭性,并对整体装置进行了动力学和运动学分析与仿真。室内实验结果表明:整串采摘的夹持成功率为100%,剪切成功率为86.7%。

关键词：圣女果串采收末端执行器夹持剪切一体化运动学仿真

SphK1/S1P/S1PR2信号通路促进肌生成:运动改善骨骼肌健康的新视角

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1265-1275页

作者：张文华李荀张伟超李欣颖马帼澳王孝强山东体育学院研究生教育学院山东省济南市250102 山东体育学院运动与健康学院山东省济南市250102

背景:近年来,运动改善骨骼肌的健康已成为学者们关注的一个重要研究内容,适宜的运动对骨骼肌具有积极的作用,其中在运动激活鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase1,SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)/鞘氨醇-1-磷酸受体2(sp... 详细信息

背景:近年来,运动改善骨骼肌的健康已成为学者们关注的一个重要研究内容,适宜的运动对骨骼肌具有积极的作用,其中在运动激活鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase1,SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)/鞘氨醇-1-磷酸受体2(sphingosine-1-phosphate receptor2,S1PR2)信号通路如何改善骨骼肌的健康,正受到科研人员的重视。目的:研究运动经SphK1/S1P/S1PR2信号通路如何改善骨骼肌的健康,探索治疗相关肌肉疾病的新方法,以改善人的骨骼肌健康。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库从建库至今与文章主题相关的文献,以“signaling pathway,SphK1,S1P,S1PR2,skeletal muscle,satellite cell,myogenesis,exercise”为英文检索词,以“信号通路,SphK1,S1P,S1PR2,骨骼肌,卫星细胞,肌生成,运动”为中文检索词,最终纳入69篇文献进行分析。结果与结论:①SphK1/S1P/S1PR2信号通路是一个复杂的调控网络,通过SphK1催化产生的S1P,与S1PR2等受体的相互作用,触发下游信号转导过程,进而调控细胞、组织、器官和系统的多种生物学功能。②SphK1/S1P/S1PR2信号通路能调控卫星细胞增殖和成肌细胞分化,改善肌生成。③文章通过文献资料调研法分析了SphK1/S1P/S1PR2信号通路的生理基础以及运动对其影响的可能性。急性有氧运动可提高骨骼肌中SphK1的表达,人体和动物研究中已证实急性和长期运动均可提高骨骼肌中S1P水平,另外研究表明长期抗阻运动可提高S1PR2在骨骼肌中的表达,部分实验结果表明急性和长期运动对肌肉或者血液中S1P水平无显著影响,出现不同结果的原因可能是选择的研究对象、方式、强度及频率不同,而具体机制尚不明确。④研究认为,运动能够促进SphK1/S1P/S1PR2信号通路在骨骼肌中的表达,调控下游相关信号通路,并且针对这一信号通路的研究可能为骨骼肌疾病的治疗提供新的策略和方法,从而改善骨骼肌健康。⑤未来应深化对SphK1/S1P/S1PR2信号通路与骨骼肌健康关联的研究,进一步揭示其与卫星细胞、成肌细胞的调控关系及与上下游通路的相互作用,挖掘其临床应用价值,制定康复方案时考虑该通路变化,探索不同运动对该通路的影响机制,并将其作为潜在治疗靶点,结合人体肌肉模型提升研究深度和准确性。

关键词： SphK1/S1P/S1PR2信号通路骨骼肌运动肌生成卫星细胞成肌细胞机制