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基于深度强化学习和信息论的多智能体通信方法

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航空学报 2024年

作者：高兵张哲婕邹启杰刘治国赵锡玲大连大学通信与网络重点实验室大连大学信息工程学院

在合作环境的多智能体系统中，有效地进行显式通信可以提高智能体间的协作能力。但现有的通信策略往往将智能体的局部观测值直接作为通信内容，且通信对象通常是按照某种拓扑结构固定的，其结果一方面难以适应任务和环境变化而引起通信... 详细信息

在合作环境的多智能体系统中，有效地进行显式通信可以提高智能体间的协作能力。但现有的通信策略往往将智能体的局部观测值直接作为通信内容，且通信对象通常是按照某种拓扑结构固定的，其结果一方面难以适应任务和环境变化而引起通信过程的不确定性；另一方面，通信对象和通信信息缺乏侧重点会造成通信带宽的资源浪费导致通信效率较低。针对上述多智能体通信协同问题，本文提出一种融合深度强化学习和信息论的方法来实现多智能体自适应显式通信机制。本方法采用先验网络使智能体动态地选择通信的对象；再利用互信息的约束和信息瓶颈理论有效过滤冗余信息；最后，汇总自身及接收到的信息推理出更有效的通信内容。本文通过合作导航和交通路口实验环境证明了该方法对比其它方法提高了多智能体系统的交互效率和合作稳定性。

关键词：多智能体深度强化学习互信息显式通信信息瓶颈理论合作环境

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食物成瘾及其神经环路调控机制

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 881-889页

作者：牟连伟王雅榕严梦思舒麟捷广州体育学院科学实验中心广州510500

食物成瘾是指人们对某些特定食物(高度加工、可口、高热量的食物)的依赖性达到难以控制的程度,并表现出一系列成瘾样的行为学变化,具有强迫性、长期性和反复性的特点。食物成瘾可引起肥胖症,而且是大部分人不能维持减肥效果或坚持限制... 详细信息

食物成瘾是指人们对某些特定食物(高度加工、可口、高热量的食物)的依赖性达到难以控制的程度,并表现出一系列成瘾样的行为学变化,具有强迫性、长期性和反复性的特点。食物成瘾可引起肥胖症,而且是大部分人不能维持减肥效果或坚持限制性饮食以保持健康体重的核心因素。深入理解食物成瘾及其神经生物学机制,将为干预食物成瘾以改善肥胖提供准确的靶点。食物成瘾的诊断标准是耶鲁大学食物成瘾量表,而食物成瘾的动物模型为小鼠食物自我管理模型。外侧下丘脑-腹侧被盖区-伏隔核神经环路、腹侧被盖区-前边缘皮质-伏隔核神经环路和外侧隔核-结节核神经环路是调控食物成瘾的关键神经环路机制。

关键词：食物成瘾耶鲁大学食物成瘾量表神经环路外侧下丘脑腹侧被盖区伏隔核前边缘皮质

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基于步态特征的认知障碍量化评估方法研究

生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 281-287页

作者：陶帅胡泓彬孔丽文吕泽平汪祖民赵洁刘爽大连大学大连市智慧医疗与健康重点实验室辽宁大连116622 国家康复辅具研究中心附属康复医院神经内科北京100176 大连大学研究生院辽宁大连116622 大连大学附属中山医院神经内科辽宁大连116001 天津大学医学工程与转化医学研究院天津300192

阿尔兹海默症(AD)是一种常见且危害严重的老年痴呆病,但对其早期轻度认知障碍的检测与治疗有助于减缓痴呆症的进展。近年来有研究表明认知功能与运动功能和步态异常之间存在关系。本研究从国家康复辅具研究中心附属康复医院招募了302例... 详细信息

阿尔兹海默症(AD)是一种常见且危害严重的老年痴呆病,但对其早期轻度认知障碍的检测与治疗有助于减缓痴呆症的进展。近年来有研究表明认知功能与运动功能和步态异常之间存在关系。本研究从国家康复辅具研究中心附属康复医院招募了302例受试者,按照纳入与排除标准最终纳入193例受试者,其中137例为轻度认知障碍患者(MCI),56例为健康对照者(HC)。使用可穿戴设备采集参与者在单任务(自由行走)、双任务(倒数100)时的步态参数。将步态周期、运动学参数、时间-空间参数等步态参数作为研究重点,使用递归特征消除法(RFE)选择重要特征,将受试者的MoCA分数作为响应变量,建立了一种基于步态特征量化评估认知水平的机器学习模型。研究结果显示,足趾离地角度和足跟着地角度这两种时间-空间参数作为评估认知水平的标志物具有重要临床意义,未来或对预防或延缓AD的发生具有重要的临床应用价值。

关键词：认知功能障碍轻度认知障碍步态分析机器学习随机森林算法

越顶重建联合改良Lemaire技术治疗轴移试验阳性的前十字韧带损伤

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中华骨科杂志 2024年第7期44卷 438-446页

作者：向先祥李瑞欣刘佳魏志亨弓爵李春辉齐婉晴贾梦阳陈维伊杨莹王卫明大连大学附属新华医院运动医学科(大连大学运动医学研究所大连市运动损伤诊治技术创新中心)大连116021

目的探讨越顶重建联合改良Lemaire技术治疗轴移试验阳性的前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤的临床疗效。方法云回顾性分析2020年3月至2021年10月大连大学附属新华医院收治的ACL损伤伴轴移试验Ⅱ级及以上的患者46例,男28... 详细信息

目的探讨越顶重建联合改良Lemaire技术治疗轴移试验阳性的前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤的临床疗效。方法云回顾性分析2020年3月至2021年10月大连大学附属新华医院收治的ACL损伤伴轴移试验Ⅱ级及以上的患者46例,男28例、女18例,年龄(28.0±10.5)岁(范围15~45岁)。均为单侧,左膝17例、右膝29例。轴移试验Ⅱ级30例、Ⅲ级16例,致伤原因均为运动损伤。取半腱肌和股薄肌,行越顶联合改良Lemaire技术重建ACL。比较手术前后国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)评分、Lysholm评分及KT-2000侧-侧差值。结果所有患者均顺利完成手术并获得随访,随访时间为(26.6±2.3)个月(范围24~28个月)。患者术后3、24个月的Lysholm评分分别为(73.6±4.3)分、(91.6±2.8)分,大于术前的(58.5±4.6)分,差异有统计学意义(F=18.351,P<0.001)。患者术后3、24个月的IKDC评分分别为(59.0±2.0)分、(91.8±3.2)分,大于术前的(50.3±2.8)分,差异有统计学意义(F=17.290 P<0.001)。患者术后3、24个月的KT-2000侧-侧差值分别为(1.7±0.8)mm、(1.5±0.4)mm,小于术前的(5.9±1.1)mm,差异有统计学意义(F=14.192,P<0.001)。术后24个月时3例患者轴移试验I级,4例患者Lachman试验I级,但主诉膝关节稳定性良好,未进一步治疗。末次随访时无一例出现切口及关节内感染、深静脉血栓形成、膝关节僵硬、股四头肌骨化性肌炎、重建韧带断裂等并发症,所有患者均重返运动,重返运动时间为(15.7±2.6)个月(范围12~24个月)。结论越顶重建联合改良Lemaire技术治疗轴移试验阳性的ACL损伤可有效改善膝关节功能,促进患者重返运动,手术并发症发生率低。

关键词：前交叉韧带创伤和损伤前交叉韧带重建

植物生态学方法在沉积环境恢复中的应用:以南海北部白云凹陷为例

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古地理学报 2024年第2期26卷 341-353页

作者：马琼乔培军于强邵磊同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中海石油实验中心深圳实验中心广东惠州516000

新生代早期是南海北部古地理发生巨变的时期,沉积环境经历了从陆到海的转变,通过植物生态学方法准确揭示这一过程发生的时间及过程,对本地区古地理的恢复具有重要意义。本研究选取南海北部深水区白云凹陷代表性钻井样品,通过孢粉藻类分... 详细信息

新生代早期是南海北部古地理发生巨变的时期,沉积环境经历了从陆到海的转变,通过植物生态学方法准确揭示这一过程发生的时间及过程,对本地区古地理的恢复具有重要意义。本研究选取南海北部深水区白云凹陷代表性钻井样品,通过孢粉藻类分析,揭示古近纪海侵过程。研究表明:早中始新世文昌组沉积时期,白云凹陷为未受海侵影响的河湖相环境;晚始新世恩平组沉积时期,凹陷东部和东南部为浅海相环境,海相沟鞭藻大量出现,凹陷南部隆起带早期为河湖相环境,晚期变为海陆过渡相环境,凹陷西北部为大型河流三角洲相环境;渐新世珠海组沉积时期,凹陷东部和东南部以陆坡深水环境为主,凹陷西北部及南部为海陆过渡相,西北部发育大型河流三角洲;早中新世,由于全球海平面上升及南海扩张轴发生转向,整个白云凹陷大部分地区处于陆坡深海环境。综上,海侵最早发生在白云凹陷的东部和东南部,呈由东向西的推进,西部海侵发生时间最晚,这一过程与南海洋壳从东向西逐步打开完全一致。

关键词：南海古近纪海侵过程沉积环境植物生态学

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外放内收:短视频新闻的“声”存之道

新闻与写作 2024年第5期 109-112页

作者：于莉莉苏州大学传媒学院实验中心

声音是人们感知世界、传递信息与交流情感的重要方式。对新闻报道来说,声音除客观记录的本体功能之外,还赋予了新闻表达及叙事以巨大的想象力和表现力~((1)),声音元素的合理应用能够提升新闻的视听效果,加深观众对新闻内容的理解与吸收... 详细信息

声音是人们感知世界、传递信息与交流情感的重要方式。对新闻报道来说,声音除客观记录的本体功能之外,还赋予了新闻表达及叙事以巨大的想象力和表现力~((1)),声音元素的合理应用能够提升新闻的视听效果,加深观众对新闻内容的理解与吸收。短视频新闻作为一种新兴的新闻样态,既是传统媒体结构转型与融合创新的重要着力点,也是其掌握主流话语、发挥引领价值、提升舆论引导力的必然选择。专业媒体在短视频新闻的生产上亟需适应新的媒介逻辑,基于短视频的特性来选择、制作、传播新闻信息。

关键词：新闻报道短视频声音元素视听效果媒介逻辑融合创新本体功能传统媒体

基于GAN和MS-ResNet的房颤自动检测模型

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应用科学学报 2024年第1期42卷 15-26页

作者：秦静韩悦王立永季长清刘璐汪祖民大连大学软件工程学院辽宁大连116622 大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连大学物理科学与技术学院辽宁大连116622 大连大学附属中山医院辽宁大连116001

房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度... 详细信息

房颤是一种常见的心律失常疾病,针对现有研究工作大多依赖于单尺度信号段而忽略了不同尺度下潜在的互补信息和数据不平衡问题导致诊断性能下降的问题,提出了一种新颖的基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)和多尺度残差网络(multiscale residual net, MS-ResNet)的房颤自动检测模型,该网络使用GAN合成具有高形态相似性的单导联心电数据来解决数据的隐私和不平衡问题。同时,设计了MS-ResNet特征提取策略,从不同尺度提取不同大小信号段的特征,从而有效地捕捉P波消失和RR间期不规则特征。该模型联合这两种策略不仅为房颤自动检测生成高质量心电图(electrocardiogram,ECG)数据,还可以利用多尺度网格提取不同波之间的时序特征。在PhysioNet Challenge2017公开ECG数据集上以及平衡后的数据集上评估了MS-ResNet的性能,并将其与现有的房颤分类模型进行了比较。实验结果表明,MS-ResNet在平衡后的数据集上平均F1值和精确率分别达到0.914 1和91.56%,与不平衡数据集相比,F1提高了4.5%,精确率提高了3.5%。

关键词：心电图房颤生成对抗网络多尺度自动检测

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基于图嵌入和多标签传播的重叠社区检测算法

计算机应用研究 2024年第5期41卷 1428-1433页

作者：高兵宋敏邹启杰秦静大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连大学大连市智慧医疗与健康重点实验室辽宁大连116622 大连大学软件学院辽宁大连116622

为进一步优化重叠社区检测算法,提出了一种新的基于度和节点聚类系数的节点重要性定义,按照节点重要性降序更新节点,固定节点更新策略,提高社区检测的稳定性。在此基础上,提出了一种基于图嵌入和多标签传播的重叠社区检测算法(overlappi... 详细信息

为进一步优化重叠社区检测算法,提出了一种新的基于度和节点聚类系数的节点重要性定义,按照节点重要性降序更新节点,固定节点更新策略,提高社区检测的稳定性。在此基础上,提出了一种基于图嵌入和多标签传播的重叠社区检测算法(overlapping community detection based on graph embedding and multi-label propagation algorithm,OCD-GEMPA)。该算法结合node2vec模型对节点进行低维向量表示,构建节点之间的权重值矩阵,根据权重值计算标签归属系数,据此选择标签,避免了随机选择问题。在真实数据集和人工合成数据集上对该算法进行实验验证。实验结果表明,与其他重叠社区检测算法相比,OCD-GEMPA在EQ和NMI这两个指标都有明显提升,具有更好的准确性和稳定性。

关键词：多标签传播图嵌入重叠社区检测节点重要性节点更新策略

基于属性增强和关系感知的图卷积实体对齐方法

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计算机工程与设计 2024年第5期45卷 1384-1390页

作者：高兵黄超邹启杰秦静大连大学信息工程学院辽宁大连116622 大连大学大连市智慧医疗与健康重点实验室辽宁大连116622 大连大学软件学院辽宁大连116622

实体对齐是知识融合最重要的步骤之一,在知识图谱构建和融合过程中,往往存在结构不相似、实体表述不够准确,甚至知识缺失的问题。针对以上问题,提出一种基于属性增强和关系感知的图卷积实体对齐方法,结合实体和关系之间的内在联系,通过... 详细信息

实体对齐是知识融合最重要的步骤之一,在知识图谱构建和融合过程中,往往存在结构不相似、实体表述不够准确,甚至知识缺失的问题。针对以上问题,提出一种基于属性增强和关系感知的图卷积实体对齐方法,结合实体和关系之间的内在联系,通过实体可以推导出关系,通过关系可以表示实体,利用实体的属性增强实体表示,增强实体对齐的效果,设计一种迭代策略,迭代增强关系和实体结合后的实体对齐效果。在通用数据集上进行的大量实验结果表明,相对于原有基于实体嵌入的方法,所提方法具有更高的有效性和对齐率。

关键词：实体对齐知识融合知识图谱属性增强关系感知图卷积迭代策略