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智能导学系统:应用现状与发展趋势——访美国智能导学专家罗纳德·科尔教授、亚瑟·格雷泽教授和胡祥恩教授

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开放教育研究 2017年第5期23卷 4-10页

作者：朱莎余丽芹石映辉华中师范大学武汉华大国家数字化学习工程技术有限公司华中师范大学教育信息化协同创新中心华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心

智能导学系统是借助人工智能技术,让计算机扮演虚拟导师向学习者传授知识、提供学习指导的适应性学习支持系统。它已经广泛应用于美国的教育领域,在促进学生个性化学习方面发挥了重要作用。智能导学系统的理论基础和关键技术是什么?如... 详细信息

智能导学系统是借助人工智能技术,让计算机扮演虚拟导师向学习者传授知识、提供学习指导的适应性学习支持系统。它已经广泛应用于美国的教育领域,在促进学生个性化学习方面发挥了重要作用。智能导学系统的理论基础和关键技术是什么?如何应用于教学?应用于教学的现状和效果如何?有哪些研究热点?未来发展趋势怎样?借第十届教育数据挖掘国际会议于2017年6月25-27日在湖北武汉举办的机会,笔者就上述问题对三位与会专家进行了专访。第一位专家是美国波尔得(Boulder)语言科技公司董事长兼首席科学家罗纳德·科尔(Ronald ***)教授。科尔教授在科罗拉多大学波尔得分校成立了口语研究中心(CSLR),研发口语对话系统、话语识别器、动画人物系统等先进技术以及融入这些技术的虚拟导师及语言治疗师。十五年来,科尔教授专注于交互性虚拟导师及语言治疗师等新一代学习工具的研发。第二位专家是美国孟菲斯大学心理学系和智能系统中心亚瑟·格雷泽(Arthur ***)教授。他同时兼任牛津大学教育系高级研究员,研究专长包括认知科学、话语处理、学习科学、人工智能、软件开发、语篇理解、教育软件设计以及人机交互。格雷泽教授及其同事设计开发了多种集心理学与学习、语言及话语技术为一体的系统。格雷泽教授2010年获国际语篇与话语协会(Society for Text and Discourse)"杰出科学贡献奖";2011年获美国心理学会"心理学应用于教育培训杰出贡献奖"等。第三位专家是孟菲斯大学心理学系、电子与计算机工程系胡祥恩教授。他同时兼任华中师范大学心理学院院长,教育部青少年网络心理与行为重点实验室高级研究员,孟菲斯大学智能系统研究所高级研究员,先进分布式智能教学系统研究与发展学习中心主任。研究领域包括数学心理、研究设计与统计、认知心理,研究项目获得美国国家科学基金会、美国陆军研究实验室、美国海军科研办公室等机构的资助。

关键词：智能导学系统应用现状发展趋势人工智能深度学习

基于全卷积金字塔残差网络的能谱CT图像降噪研究

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光谱学与光谱分析 2021年第9期41卷 2950-2955页

作者：任学智何鹏龙邹荣郭晓东安康吕小杰魏彪冯鹏重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心重庆400044

传统CT采用积分式探测器采集投影数据,反映的是物体的平均衰减特性,会在一定程度上造成信息损失,无法对物体进行较好的定性定量测量。基于光子计数探测器的能谱CT通过设定多个能量响应阈值能够探测不同能量范围内的X射线光子,采集更多... 详细信息

传统CT采用积分式探测器采集投影数据,反映的是物体的平均衰减特性,会在一定程度上造成信息损失,无法对物体进行较好的定性定量测量。基于光子计数探测器的能谱CT通过设定多个能量响应阈值能够探测不同能量范围内的X射线光子,采集更多被测物体的物质组成信息,有助于识别不同物理特性的材料,基于此,能谱CT被广泛的应用于小病灶、低对比度结构以及微细结构的成像。然而将整个能谱划分为多个能量段进行数据采集时,范围较窄能量范围内的有效光子数比例相对降低,导致图像中包含较多的噪声,图像质量较差,影响能谱CT的临床应用。为了有效的抑制能谱CT不同能量段内重建图像中的噪声,提出了一种基于深度学习的能谱CT图像降噪方法。我们将全卷积网络和金字塔残差网络结合为全卷积金字塔残差网络(FCPRN),实验中,利用能谱CT在不同的能量范围扫描小鼠样本,使用FDK算法和基于压缩感知的Split-Bregman算法进行重建并分别作为训练数据和标签数据训练全卷积金字塔残差网络。为了验证网络的降噪性能,选取了常见的降噪网络模型denoising convolutional neural networks(DNCN)以及residual encoder decoder convolutional neural network(REDCNN)进行对比,训练三种网络的使用的数据和实验配置都是完全相同的,实验结果表明训练模型可以有效抑制不同能量范围内重建图像的噪声,且使用的全卷积金字塔残差网络的降噪性能优于其他网络模型。模型训练好后,可以对FDK算法重建出的图像进行降噪,由此提高能谱CT图像降噪效率,保证能谱CT重建图像的质量。

关键词：能谱CT 图像降噪深度学习光子计数探测器

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双输出端口LLC电路及其控制技术研究

电机与控制学报 2021年第1期25卷 17-26页

作者：周凯顾福森杨嵇森哈尔滨理工大学汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心哈尔滨150080

新能源汽车的车载充电机和DC/DC大多都是独立运行。基于一个变压器控制双输出端口的思想,设计了一种带LLC谐振电路双输出端口的充电机,其包括原边侧转换电路、副边侧第一转换电路、副边侧第二转换电路、以及连接这3个电路的变压器。原... 详细信息

新能源汽车的车载充电机和DC/DC大多都是独立运行。基于一个变压器控制双输出端口的思想,设计了一种带LLC谐振电路双输出端口的充电机,其包括原边侧转换电路、副边侧第一转换电路、副边侧第二转换电路、以及连接这3个电路的变压器。原边转换电路连接外部电源,副边第一转换电路连接高压电池,副边第二转换电路连接低压负载。通过采样,获得副边第二转换电路的输出电压和输出电流,并与基准值比较和补偿,最终实现控制原边转换电路中开关管的通断时间;采样原边转换电路输出电流,经过零检测计算出过零延时,控制副边第二转换电路中整流开关管的通断时间。基于对该技术的研究,研制了一台6.6kW LLC谐振变换器的样机,并采用双闭环控制策略,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：车载充电机双输出端口 LLC谐振变换器双闭环控制过零检测过零延时

基于体医结合导向的中医药院校体育教学形式探讨

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中医教育 2024年第6期43卷 114-118页

作者：王红卫周淳浩姚斌彬付春雨叶佳锋侯伟锋冯利北京中医药大学北京102488 数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心北京100039 国家开放大学农林医药学院(乡村振兴学院) 北京100039

体医结合导向的中医药院校体育教学形式研究,是现代体育教育理念下的重要探索,旨在满足医学生身心健康发展、临床体医结合理念塑造,以及体医技能应用的实际需求,亦符合国家社会对医学人才应具备素养的明确要求。基于高校体育教学的共性... 详细信息

体医结合导向的中医药院校体育教学形式研究,是现代体育教育理念下的重要探索,旨在满足医学生身心健康发展、临床体医结合理念塑造,以及体医技能应用的实际需求,亦符合国家社会对医学人才应具备素养的明确要求。基于高校体育教学的共性特点,对中医药院校现行体育教学的理念进行梳理与剖析,探讨体医结合导向在体育课程教学中的具体体现与推进实施的思路、方法与路径,认为体医结合能够以中医药院校的体育教学工作作为实际载体,从学科交叉角度融入更多医学知识与元素进入体育课程,助推中医药院校体育教改工作的创新发展,并最终在医学人才培养方面体现其深刻内涵与价值。

关键词：体医结合体育教学中医药院校教学形式

基于伪氨基酸组成的G蛋白偶联受体超家族的识别

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生物医学工程学杂志 2010年第3期27卷 500-504页

作者：顾全丁永生张同亮沈懿珍东华大学信息科学与技术学院上海201620 数字化纺织服装技术教育部工程研究中心上海201620

G蛋白偶联受体(GPCRs)是人体内最大的蛋白质受体家族,在制药业中起到很大作用。G蛋白偶联受体的功能和其超家族、子家族的分类密切相关,然而目前其空间结构却很难用实验方法获得。因此,如何用计算的方法预测G蛋白偶联受体的家族和超家... 详细信息

G蛋白偶联受体(GPCRs)是人体内最大的蛋白质受体家族,在制药业中起到很大作用。G蛋白偶联受体的功能和其超家族、子家族的分类密切相关,然而目前其空间结构却很难用实验方法获得。因此,如何用计算的方法预测G蛋白偶联受体的家族和超家族是生物信息学和蛋白质科学中重要的研究内容。根据Chou提出的伪氨基酸离散模型框架,使用近似熵的概念表示G蛋白序列附加特征,构造一种新的蛋白序列表示方法。采用FKNN(模糊K近邻)分类器作为预测工具,从最新的G蛋白数据抽取全部数据,经过去除同源性处理后,构成低同源性的新测试数据集。Jackknife测试结果验证了此方法的有效性。与之前的研究结果相比,取得了最高的预测精度。结果表明,此方法处理G蛋白偶联受体有很高的实用价值。

关键词： G蛋白偶联受体低同源性伪氨基酸组成近似熵 FKNN分类器

基于协同智能的膜蛋白相互作用及其网络特性的研究

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生物医学工程学杂志 2011年第4期28卷 658-662页

作者：沈懿珍丁永生郝矿荣东华大学信息科学与技术学院上海201620 数字化纺织服装技术教育部工程研究中心上海201620

膜蛋白及其相互作用网络已经成为现在生物信息学领域研究的一个新方向。本文提出了一种基于协同智能的膜蛋白相互作用及其网络的研究方法。这里所说的协同智能指的是谱分析、模糊K近邻(KNN)算法等方法的集成。我们将生物系统看作是一系... 详细信息

膜蛋白及其相互作用网络已经成为现在生物信息学领域研究的一个新方向。本文提出了一种基于协同智能的膜蛋白相互作用及其网络的研究方法。这里所说的协同智能指的是谱分析、模糊K近邻(KNN)算法等方法的集成。我们将生物系统看作是一系列的计算组件,这些组件之间在外界环境下相互作用可以根据要求构造出膜蛋白相互作用网络。基于以上所提出的方法,可以更加深入地发现膜蛋白相互作用及其网络具有一定的动态和集成特性,比如小世界网络、无标度分布以及分层模块结构。这些性质类似于其他已经得到广泛研究过的蛋白质相互作用及其网络。针对这些膜蛋白相互作用及其网络特性的研究将有助于以后更深入开展一些相关生物和药物的研究。

关键词：膜蛋白相互作用网络协同智能谱分析模糊K近邻算法小世界网络无标度分布分层模块结构

CSME系统的EIV-RLS辨识建模法及其精度分析

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电工技术学报 2017年第11期32卷 126-135页

作者：闫美存王旭东哈尔滨理工大学汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心哈尔滨150080

非接触式同步电机励磁(CSME)系统因其补偿网络与拓扑电路的多样性,对建模方法的通用性与可移植性要求很高。针对传统建模方法严重依赖明确的电路拓扑和系统工作状态的缺点,提出初值为估计值的递推最小二乘(EIV-RLS)辨识建模法。采样CSM... 详细信息

非接触式同步电机励磁(CSME)系统因其补偿网络与拓扑电路的多样性,对建模方法的通用性与可移植性要求很高。针对传统建模方法严重依赖明确的电路拓扑和系统工作状态的缺点,提出初值为估计值的递推最小二乘(EIV-RLS)辨识建模法。采样CSME系统的输入、输出数据后,先进行数据变换,利用赤池信息准则(AIC)判断系统阶次,通过EIV-RLS算法得到系统参数估计值,建立系统的小信号模型。通过Matlab/Simulink软件,以串-串(S-S)型半桥-全波CSME系统为建模对象,分别对最小二乘(LS)、初值为零的递推最小二乘(ZIV-RLS)及EIV-RLS辨识法进行建模和仿真验证,对比分析了三种方法的精确度,并验证了EIV-RLS辨识建模法的通用性。最后,通过对CSME系统样机的实验测试,验证了EIV-RLS辨识建模法的有效性和精确性。

关键词：非接触励磁谐振补偿系统辨识递推最小二乘法赤池信息准则

基于MDT-Net的物联网安全性能智能预测

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聊城大学学报（自然科学版） 2023年第6期36卷 18-26页

作者：曹书博高志贺李玉芳周新鹏徐凌伟青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛266061 数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心北京100039

人工智能和大数据等新兴技术推动了多样化智能物联网(Internet of Things, IoT)应用的发展。物联网将在满足多样化智能应用的高吞吐量需求方面发挥重要作用。然而,由于物联网信道的开放性和多样性使得安全信息容易受到非法窃取,从而导... 详细信息

人工智能和大数据等新兴技术推动了多样化智能物联网(Internet of Things, IoT)应用的发展。物联网将在满足多样化智能应用的高吞吐量需求方面发挥重要作用。然而,由于物联网信道的开放性和多样性使得安全信息容易受到非法窃取,从而导致物联网通信网络中断和严重的信息安全问题,这限制了物联网在传输敏感数据领域的运用。为了实时处理复杂的物联网通信安全事件,准确的安全性能预测对于支持移动物联网网络至关重要。建立了基于解码转发协作的多天线安全通信系统模型,并对其性能进行了分析。此外,给出了安全中断概率(Security Outage Probability, SOP)表达式,并用于评估安全性能。为此,提出了一种基于MDT-Net的智能SOP预测算法。设计了MDT-Net模型,融合了MobileNet网络中深度可分离卷积模块,空洞卷积(Depthwise separable convolution)和Transformer网络结构,由多个深度可分离卷积块,空洞卷积块和Transformer模块组成。该方法适合物联网安全数据的非线性。实验证明,相比于其他算法,可以获得更好的物联网安全性能预测。特别是在预测精度方面,智能算法提高了98.9%。

关键词：物联网物理层安全安全性能预测 MDT-Net

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小型电子感应加速器电子枪灯丝电源研制

核技术 2022年第11期45卷 37-43页

作者：刘琦王海涛陈海生王仁波东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心南昌330013 泛华检测技术有限公司南昌330013

根据小型电子感应加速器的工作特点,设计了由灯丝占空比调节电路和注入电流反馈电路组成的灯丝电源。通过数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)输出两路脉冲宽度调制(Pulse-Width Modulation,PWM)信号驱动半桥电路,半桥电路输... 详细信息

根据小型电子感应加速器的工作特点,设计了由灯丝占空比调节电路和注入电流反馈电路组成的灯丝电源。通过数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)输出两路脉冲宽度调制(Pulse-Width Modulation,PWM)信号驱动半桥电路,半桥电路输出正负交替电压脉冲至隔离变压器初级,变压器次级电压加载在灯丝上,供灯丝加热。通过收集加速管管壁电流和靶电流作为注入电流反馈信号,DSP根据反馈信号调节灯丝电压脉冲占空比,实现灯丝发射电流的调整,使灯丝注入到加速管内的电流处在最佳值。实验测试结果表明:灯丝电源可以使加速器输出剂量率保持在最佳状态,输出剂量率稳定度优于11.3%/10 min,灯丝电源满足小型电子感应加速器的需求。

关键词：电子感应加速器灯丝电源半桥电路管壁电流靶电流