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基于改进ConvNeXt模型的黄羽鸡表皮层黑色素智能分级方法

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农业工程学报 2024年第3期40卷 165-174页

作者：肖德琴陈芳玲刘又夫谢青梅张新珩华南农业大学农业农村部华南热带智慧农业技术重点实验室广州510642 华南农业大学数学与信息学院广州510642 华南农业大学动物科学学院广州510642

为解决活体黄羽鸡表皮层黑色素分级方法成本高、效率低下、分级环境易受环境光干扰等问题,该研究探索一种基于ConvNeXt模型的黄羽鸡表皮层黑色素智能分级方法ConvNeXt-WPCA,用于实现活体黄羽鸡表皮层黑色素智能分级。ConvNeXt-WPCA模型... 详细信息

为解决活体黄羽鸡表皮层黑色素分级方法成本高、效率低下、分级环境易受环境光干扰等问题,该研究探索一种基于ConvNeXt模型的黄羽鸡表皮层黑色素智能分级方法ConvNeXt-WPCA,用于实现活体黄羽鸡表皮层黑色素智能分级。ConvNeXt-WPCA模型通过以下3点改进提高模型对黄羽鸡黑色素的识别效果:1)针对黄羽鸡黑色素图像RGB三通道内黑色素信息分布不均衡问题,改变输入图片通道权重来增强模型对黑色素特征的提取能力;2)使用部分卷积代替深度可分离卷积,减少模型计算量和内存访问次数提高对计算资源的利用率;3)引入坐标注意力机制,引导模型关注黄羽鸡胸腹部及肛门附近皮肤提升模型精度。同时,该研究还设计一种双光源图像获取装置,分别在自然光和偏振光条件下拍摄黄羽鸡样本,以减小分级结果受环境光干扰的影响,并探索偏振光在黑色素分级任务中的应用潜力。结果表明ConvNeXt-WPCA模型相较标准ConvNeXt模型,针对自然光下黄羽鸡黑色素图像数据集分级准确率提升9.68个百分点,最终达到89.03%的识别准确率,针对偏振光下黄羽鸡黑色素图像数据集分级准确率提升15.26个百分点,最终达到98.87%的识别准确率。该研究证实基于偏振光条件获取的黄羽鸡表皮层黑色素图像分级效果优于自然光条件,提出的ConvNeXt-WPCA黄羽鸡表皮层黑色素分级方法识别准确率高,同时模型参数量及浮点计算量均有降低,为黄羽鸡表皮层黑色素智能分级实际应用提供了理论基础及技术支持。

关键词：模型深度学习注意力机制黄羽鸡 ConvNeXt 品质分级偏振光

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植物纤维素基阻隔性改性材料在食品包装上的应用研究进展

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食品科学 2024年第17期45卷 306-315页

作者：徐玉洁梁旭茹黄文艺陈笑冰岳淑丽华南农业大学食品学院广东广州510642

解决石油基食品包装造成的环境污染问题,纤维素是理想的替代材料。由于纤维素的高密度氢键使其具有较强的亲水性,提高纤维素的阻隔性刻不容缓。本文介绍植物基纤维素绿色制备的方法,详细阐述其在阻隔性改性方面的措施,为该类材料的生产... 详细信息

解决石油基食品包装造成的环境污染问题,纤维素是理想的替代材料。由于纤维素的高密度氢键使其具有较强的亲水性,提高纤维素的阻隔性刻不容缓。本文介绍植物基纤维素绿色制备的方法,详细阐述其在阻隔性改性方面的措施,为该类材料的生产、加工提供了借鉴;重点收集纤维素基阻隔性包装材料在生鲜食品和加工食品上的应用实例,为高阻隔纤维素包装的实际应用提供了理论依据;最后总结纤维素阻隔性包装目前面临的挑战,希望能为未来的工业化生产增添助力。

关键词：绿色制备纤维素改性阻隔性食品包装

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基于层级多标签的农业病虫害问句分类方法

农业机械学报 2024年第1期55卷 263-269,435页

作者：韦婷婷葛晓月熊俊涛华南农业大学数学与信息学院广州510642

随着信息化技术的快速发展,农户通过线上智能农业问答系统解决线下农业病虫害问题已成为趋势。问句分类在问答系统中发挥着至关重要的作用,其准确性直接决定了最终返回答案的正确性。传统的单标签文本分类模型难以直接准确捕捉到农业病... 详细信息

随着信息化技术的快速发展,农户通过线上智能农业问答系统解决线下农业病虫害问题已成为趋势。问句分类在问答系统中发挥着至关重要的作用,其准确性直接决定了最终返回答案的正确性。传统的单标签文本分类模型难以直接准确捕捉到农业病虫害问句的确切意图,而且由于缺乏大规模公开的农业病虫害问句语料,使得现有研究具有一定的难度。为此,本文基于树状结构构建了一个农业病虫害问句层级分类体系,由问句模糊性向精确性逐层细化分类,旨在克服农业问句的语义复杂性;此外,引入对抗训练方法,通过构建对抗样本并将其与原始样本一同用于大规模语言模型的训练,以提高模型泛化能力,同时缓解了因语料不足而产生的问题。通过对真实问答语料库的实验验证,本文提出的方法能够提升农业病虫害问句的分类性能,可为农业病虫害自动问答系统提供有效的问句意图识别。

关键词：农业病虫害问句分类层级多标签分类对抗训练语言模型

分子动力学模拟研究不同乳化剂稳定的纳米乳液油/水界面行为

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食品科学 2024年

作者：杨怡霜熊厚盛解新安黎攀杜冰李璐华南农业大学食品学院

为揭示辛烯基琥珀酸酯化改性淀粉（octenyl succinic anhydride modified starch，OSA改性淀粉）、吐温80/司盘80（Tween 80/Span 80， T/S80）和卵磷脂三种乳化剂构建的纳米乳液在油/水界面行为上的差异，采用流变仪和接触角测量仪分... 详细信息

为揭示辛烯基琥珀酸酯化改性淀粉（octenyl succinic anhydride modified starch，OSA改性淀粉）、吐温80/司盘80（Tween 80/Span 80， T/S80）和卵磷脂三种乳化剂构建的纳米乳液在油/水界面行为上的差异，采用流变仪和接触角测量仪分析三者构建的乳液体系的剪切流变特性和界面吸附动力学，进而运用分子动力学模拟对其微观油/水界面行为机制进行了深入探究。结果发现：OSA分子在油/水处界面张力最低，而T/S80在油/水界面层的扩散速率最大，这与以碳链为骨架的T/S80易分散在水中有关。OSA乳液与水产生的氢键数最多，达到1300左右，展现出更强的疏水作用，同时也解释了其液滴形态为何最接近球形。以碳链为基本骨架的OSA改性淀粉分子和T/S80分子，倾向于与水分子形成了范德华力；而以甘油为骨架的卵磷脂的两条碳链有一定的相互排斥作用，表现出更为多样的弱相互作用。

关键词：分子动力学模拟 OSA淀粉 T/S80 卵磷脂界面行为纳米乳液

空间性、非定域因果性与科学的根基:康德的空间性思想的启示

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四川师范大学学报（社会科学版） 2024年第2期51卷 33-39,199页

作者：袁建新华南农业大学哲学系

解决几何化问题是为近现代科学奠基的关键,而空间性问题处在几何化问题的中心。康德物自身的非空间性学说把空间性视为人的经验之内的性质,而非物自身的性质,由此,他需为科学重新奠基。康德通过具有力的实体间的非定域交互作用解释空间... 详细信息

解决几何化问题是为近现代科学奠基的关键,而空间性问题处在几何化问题的中心。康德物自身的非空间性学说把空间性视为人的经验之内的性质,而非物自身的性质,由此,他需为科学重新奠基。康德通过具有力的实体间的非定域交互作用解释空间性的形成,但他同时通过定域因果性解释自然物体的形成、光通过以太传递外部信息,由此表明物自身是非空间性的。康德证明了基于定域因果性的机械论和微粒论不是解释空间性的正确理论,且为通过拓扑学建立空间性的数学上的可表达性提供了可能。最终,基于非定域因果原理解释光对信息的连续传递,才能解决康德留下的数学应用于自然的难题,并重建科学的根基。

关键词：康德 (非)定域因果性空间性光几何化问题科学的根基

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基于改进YOLOv5l的轻量化鸭蛋裂纹检测算法

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农业工程学报 2024年第5期40卷 216-223页

作者：殷建军康俊琪肖德琴华南农业大学数学与信息学院广州510642 农业农村部华南热带智慧农业技术重点实验室广州510642

鸭蛋裂纹检测技术对于禽蛋加工工厂实现智能化蛋品检测、分级具有重要意义。该研究针对鸭蛋裂纹检测流程复杂、计算量大、模型尺寸大等问题,提出了一种基于改进YOLOv5l(you only look once version5 large)的轻量裂纹检测算法,通过在黑... 详细信息

鸭蛋裂纹检测技术对于禽蛋加工工厂实现智能化蛋品检测、分级具有重要意义。该研究针对鸭蛋裂纹检测流程复杂、计算量大、模型尺寸大等问题,提出了一种基于改进YOLOv5l(you only look once version5 large)的轻量裂纹检测算法,通过在黑暗条件下使用LED灯照射鸭蛋,根据裂纹蛋壳与完好蛋壳透光性不同产生的图像差异进行检测。通过在YOLOv5中引入Ghost_conv模块,大大减少了模型的浮点计算量和参数量,并在模型的骨干网络中加入ECA(efficient channel attention)注意力机制以及使用多尺度特征融合方法 BIFPN(bi-directional feature pyramid network),增加模型对有效信息的关注度,以提高算法检测精度。同时使用CIoU与α-IoU损失函数融合后替代YOLOv5原始GIoU函数加速回归预测。利用自建的鸭蛋裂纹数据集验证改进后模型的性能,结果表明,本研究提出的改进YOLOv5l网络模型检测精准率为93.8%,与原始YOLOv5l模型相比,检测精度提高了6.3个百分点,参数量和浮点计算量分别减少了30.6%、39.4%。检测帧速率为28.954帧/s,较原始YOLOv5l模型仅下降3.824帧/s。与其他的目标检测常用网络SSD(single shot multibox detector)、YOLOv4、Faster-RCNN(faster region convolutional neural networks)相比,精度分别提高了13.1、12.5、8.2个百分点。本研究提出的方法能够在低硬件资源条件下进行高精度检测,可为实际场景应用提供解决方案和技术支持。

关键词：计算机视觉图像识别裂纹检测注意力机制鸭蛋

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大学生主体性视域下推进党的创新理论“进头脑”的实践路径

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学校党建与思想教育 2024年第2期 18-20页

作者：杨志群华南农业大学党委广东广州510642 华南农业大学宣传部(统战部) 广东广州510642

用党的创新理论武装大学生头脑,是高等教育的重要任务和历史使命。当前,大学生理论接受呈现主动性与被动性并存、独立性与依附性并存、创造性与思维惰性并存的特点,受到教学内容、教育方式、外部环境等因素的综合影响。推进党的创新理... 详细信息

用党的创新理论武装大学生头脑,是高等教育的重要任务和历史使命。当前,大学生理论接受呈现主动性与被动性并存、独立性与依附性并存、创造性与思维惰性并存的特点,受到教学内容、教育方式、外部环境等因素的综合影响。推进党的创新理论进大学生头脑,需要在话语转换、传播创新、环境优化上下功夫。

关键词：党的创新理论大学生进头脑实践路径

不同用量生物质炭降低华南集约化菜地土壤N_(2)O排放和提高氮肥利用率的效应

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植物营养与肥料学报 2024年第6期30卷 1053-1063页

作者：陈宗海石梦玄刘一戈李博卢瑛华南农业大学资源环境学院广东广州510642

【目的】我国集约化蔬菜种植氮肥施用量大、复种指数高、农事操作频繁,导致土壤氮素损失量大,氮肥利用率低。生物质炭施用可有效改善土壤物理、化学和生物学性质,进而影响土壤氮素循环以及作物产量。比较不同生物质炭用量对土壤N_(2)O... 详细信息

【目的】我国集约化蔬菜种植氮肥施用量大、复种指数高、农事操作频繁,导致土壤氮素损失量大,氮肥利用率低。生物质炭施用可有效改善土壤物理、化学和生物学性质,进而影响土壤氮素循环以及作物产量。比较不同生物质炭用量对土壤N_(2)O减排和作物产量的影响及作用机理,为生物质炭在蔬菜栽培中的应用提供指导。【方法】田间试验在华南地区进行,在连续两年内共种植4茬多次收获蔬菜。试验设置不施氮肥(CK)、常规施氮(NF)、常规施氮+20 t/hm^(2)生物质炭(NB20)和常规施氮+40 t/hm^(2)生物质炭(NB40)处理,采用静态暗箱—气相色谱法对两年蔬菜生长季的土壤N_(2)O排放量和蔬菜产量进行测定,田间试验结束后采集土样测定土壤理化性质和酶活性。【结果】生物炭施用两年后,NB20和NB40处理的土壤全氮、pH、有效磷和脲酶活性均显著高于NF,NB20处理的pH和有效磷含量又显著高于NB40处理。两年试验NF处理菜地土壤N_(2)O排放通量范围为42.8~7233.0μg/(m^(2)·h),生物质炭处理为28.4~3188.1μg/(m^(2)·h),温度、季节和氮肥施用是引起波动的主要因素。与NF处理相比,2018、2019年NB20处理的N_(2)O累积排放量分别显著降低了64.3%、66.9%,NB40处理分别显著降低了55.8%、62.5%,但两处理之间无显著差异。与NF处理相比,NB20处理的蔬菜产量显著增加了10.1%~29.10%,产量尺度N_(2)O排放显著降低了56.4%~74.4%,氮素吸收量因而显著增加了13.9%~32.9%,两年之间多数指标变化不显著;NB40处理第一年的增产、降排效果与NB20处理无显著差异,第二年的产量和氮素利用率显著低于NB20处理,也低于第一年。相关性分析和冗余分析表明,土壤pH是影响N_(2)O排放的主要因素,土壤有效磷、pH和有机碳是影响蔬菜产量的主要因素。【结论】在华南集约化蔬菜生产中,配施生物质炭能显著缓解大量氮肥施用产生的土壤酸化,增加土壤蛋白酶和脲酶活性,进而抑制施肥诱发的土壤N_(2)O排放,提高蔬菜的氮吸收量,最终增加蔬菜产量和氮素利用率。与施用40 t/hm^(2)的处理相比,施用20 t/hm^(2)生物炭的处理提升土壤pH和产量的效果更稳定,降低单位产量N_(2)O排放和提升蔬菜氮素利用效率的效果更佳,因此常规施氮+20 t/hm^(2)生物质炭是可推荐的减排增效措施。

关键词：生物质炭华南地区集约化菜地 N_(2)O 氮素利用率

益生菌发酵对姜制天麻活性成分及其抗氧化活性的影响

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现代食品科技 2024年第2期40卷 91-99页

作者：赖岚玉李敏赵文俊黎攀杜冰华南农业大学食品学院广东广州510642

该文采用产乳酸芽孢杆菌Bacillus ***-106和植物乳杆菌Lactobacillus plantarum复合菌种发酵姜制天麻,对比发酵前后主要活性成分含量变化,并利用体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫模型进一步探讨益生菌发酵姜制天麻抗氧化活性的变化。实验... 详细信息

该文采用产乳酸芽孢杆菌Bacillus ***-106和植物乳杆菌Lactobacillus plantarum复合菌种发酵姜制天麻,对比发酵前后主要活性成分含量变化,并利用体外抗氧化实验和秀丽隐杆线虫模型进一步探讨益生菌发酵姜制天麻抗氧化活性的变化。实验结果显示,经发酵能够显著的提高发酵姜天麻(Fermented Gastrodia elata with ginger,FGEG)的对羟基苯甲醇和总酚含量(P<0.05),分别为5.78 mg/g和10.15 mg/g,两种物质相较于未发酵对照组分别增加了2.54倍和1.74倍。在秀丽隐杆线虫实验中,FGEG能够显著延长正常生长条件下和急性应激条件下线虫的寿命(P<0.01),同时降低线虫体内活性氧自由基含量和提高线虫体内过氧化氢酶活性、谷胱甘肽的含量,并呈现一定剂量依赖效应。同时,FGEG能够显著降低线虫体内MDA的含量和脂褐素相对含量(P<0.001),与空白组相比分别降低了87.21%和82.53%。与未发酵对照组相比,FGEG的体内体外抗氧化活性显著提高(P<0.05)。综上,经发酵后天麻对羟基苯甲醇和总酚含量显著提高,FGEG相较于未发酵样品抗氧化活性显著提升,为FGEG的开发和利用提供理论支撑。

关键词：天麻对羟基苯甲醇抗氧化活性秀丽隐杆线虫脂褐素