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面向非稳态场景的生命体征监测优化方法

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 481-493页

作者：邱杰凡徐一帆徐瑞吉周栋利池凯凯浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310023

使用基于调频连续波的毫米波雷达监测生命体征信息,具有无接触、隐私保护性好、高分辨率以及抗干扰性好等优势,逐渐成为研究热点.然而,目前研究者主要关注如何提高被测对象处于稳态(如静止)时的体征监测效果,但受制于肢体运动对雷达信... 详细信息

使用基于调频连续波的毫米波雷达监测生命体征信息,具有无接触、隐私保护性好、高分辨率以及抗干扰性好等优势,逐渐成为研究热点.然而,目前研究者主要关注如何提高被测对象处于稳态(如静止)时的体征监测效果,但受制于肢体运动对雷达信号的干扰,使得该技术在非稳态场景中的应用受到限制.提出一种基于人体运动状态识别的非稳态场景体征监测方法,以best-effort方式实现了存在大幅度肢体动作的场景中对体征信息的监测,并且能够识别对应的动作类型.首先,根据运动特征计算出带有距离-主导速度信息的特征频谱图.其次,使用一种滑动窗口采样方法以采集连续样本.随后训练ResNet-18网络来识别运动状态以及分类运动类型.最后,基于运动状态分类结果,在运动间歇期提取信号的相位信息,采用变分模态分解算法进行呼吸速率和心率的提取.实验结果表明,训练后的网络可以精确地识别运动状态和运动类型,识别准确率接近97%,识别延迟小于1.1 s.对呼吸和心率的监测结果的平均绝对误差(MAD)下降到1.7 bpm和3.4 bpm.

关键词：毫米波雷达生命体征监测运动状态识别滑动窗口采样残差网络变分模态分解

利用非线性高斯-赫尔默特模型与抗差估计的点云拟合方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1201-1211页

作者：赵志胜陈宇王彬南京工业大学测绘科学与技术学院江苏南京211816

目前已有的点云拟合方法大多是在线性的高斯-马尔可夫(Gauss-Markov,GM)或变量误差(errors-in-variables,EIV)模型基础上提出的,无法严格适用于非线性的曲面拟合问题。将点云拟合的数学模型统一抽象为更具一般性的非线性高斯-赫尔默特(G... 详细信息

目前已有的点云拟合方法大多是在线性的高斯-马尔可夫(Gauss-Markov,GM)或变量误差(errors-in-variables,EIV)模型基础上提出的,无法严格适用于非线性的曲面拟合问题。将点云拟合的数学模型统一抽象为更具一般性的非线性高斯-赫尔默特(Gauss-Helmert,GH)模型,并针对数据存在粗差的情况,引入等价权抗差方案,提出了一种基于抗差非线性GH(robust nonlinear GH,RGH)模型的点云拟合方法。该方法首先从原始观测值的误差出发,将导出的点坐标的协方差阵作为先验随机模型,然后利用标准化残差和中位数构造权函数,进行抗差迭代计算。结果表明,当数据包含粗差时,RGH模型获得的球面仿真数据的参数均方根误差分别仅为随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法的25.77%~30.67%,实测数据的参数标准差分别仅为RANSAC方法的4.63%~5.49%,验证了所提方法在点云拟合的精度和稳健性方面具有显著优势。

关键词：点云拟合粗差非线性GH模型抗差估计标准化残差

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基于软标签的OCT内外指纹提取方法

光子学报 2024年第9期53卷 242-257页

作者：张怡龙朱胜明王海霞孙昊浩燕锐浙江工业大学计算机科学与技术学院杭州310000

现有的光学相干层析内外指纹提取方法对轮廓依赖性强,且容易受到噪声和错误的干扰,影响指纹的质量和识别率。为解决该问题,提出一种基于软标签和坐标注意力U-Net的光学相干层析内外部指纹提取方法。在标注过程中,根据角质层和活性表皮... 详细信息

现有的光学相干层析内外指纹提取方法对轮廓依赖性强,且容易受到噪声和错误的干扰,影响指纹的质量和识别率。为解决该问题,提出一种基于软标签和坐标注意力U-Net的光学相干层析内外部指纹提取方法。在标注过程中,根据角质层和活性表皮层轮廓的位置为周围像素分配不同的概率权重,使得接近轮廓中心的像素具有更高的概率权重。然后,利用U-Net网络学习这种概率分布,该设计不仅考虑了轮廓及其周围像素的权重信息,同时减少了噪声和错误的影响,降低了算法对轮廓准确性的依赖性。同时,为了更好地聚焦于角质层和活性表皮层区域的位置信息,还在U-Net网络中引入了坐标注意力模块。最终,根据网络预测的概率分布结果和原始图像的灰度信息,生成内外部指纹图像。实验证明,所提方法显著提升了指纹的质量和匹配性能。

关键词：光学相干层析坐标注意力内外部指纹软标签

铁催化区域选择性C(sp^(3))—H键硼化反应

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有机化学 2024年第5期44卷 1697-1698页

作者：王东平贾振华河南工业大学前沿交叉科学与技术学院郑州450001

长期以来,化学家们一直在寻求C—H键直接官能化的有效方法,可以将惰性烷烃高效转化为高附加值的精细化学品.然而,惰性烷烃直接官能化的选择性控制一直是其研究的重点和难点,目前只有少数报道依赖于贵金属催化剂的反应体系.

关键词：区域选择性贵金属催化剂选择性控制铁催化精细化学品官能化高效转化烷烃

高效降解盐酸四环素的CdS/BiOCl复合光催化剂的制备及性能

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材料导报 2024年第6期38卷 117-124页

作者：王海涛施宝旭赵晓旭常娜天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶... 详细信息

采用水热法制备了BiOCl超薄纳米片,并将CdS纳米晶体沉积于BiOCl表面制备CdS/BiOCl复合光催化剂。XRD测试结果证明CdS的沉积不会改变BiOCl的晶体结构。XPS测试结果表明CdS/BiOCl复合材料已被成功合成。SEM及HRTEM测试结果证明,CdS纳米晶体均匀沉积在BiOCl的表面。荧光光谱分析数据表明CdS/BiOCl复合材料的电子-空穴分离效果得到有效提高,均优于纯BiOCl材料,且随着Cd(Ac)_(2)·2H_(2)O添加量的增加,复合材料的荧光光谱强度呈现先减弱后增强的现象。根据紫外可见漫反射光谱及XPS价带谱测试结果,计算出复合材料的价带与导带电位。以盐酸四环素作为模拟污染物评价光催化剂的活性,结果表明,CdS/BiOCl复合材料光催化活性更高,仅需经过5 min的可见光照射后,优选的CdS/BiOCl(CB-8)复合材料对盐酸四环素的去除率可达70.6%,为纯BiOCl的16.2倍。最终,根据XPS价带谱和活性物种捕获实验结果推测了CdS/BiOCl复合光催化剂的光催化反应机理。

关键词：光催化氯氧化铋硫化镉盐酸四环素异质结

不同形貌g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备及性能

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材料导报 2024年第4期38卷 51-57页

作者：刘月琴王海涛郭建峰赵晓旭常娜天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387

本工作制备了四种形貌的g-C_(3)N_(4)光催化剂,分别为不规则疏松片状g-C_(3)N_(4)-4、不均匀致密颗粒状g-C_(3)N_(4)-8、管状g-C_(3)N_(4)-24以及不规则管状g-C_(3)N_(4)-32。XRD和XPS测试结果证明四种g-C_(3)N_(4)光催化剂的成功制备。光电性能测试结果表明,中空管状g-C_(3)N_(4)-24具有良好的可见光响应、最小的阻抗及最佳的光电流响应,光生电子和空穴的分离效果最好。以碱性品红(Fuchsin basic)为模拟污染物,考察g-C_(3)N_(4)-24光催化剂的光催化降解性能,结果表明,在可见光的条件下,90 min内其对碱性品红的降解效果能达到86.7%。最后根据活性物种捕获实验对g-C_(3)N_(4)-24光催化剂的光催化机理进行研究,发现·O_(2)^(-)、h^(+)和·OH均为碱性品红降解过程中的活性物质,其中·O_(2)^(-)为最主要的活性物种。

关键词：光催化 g-C_(3)N_(4) 中空管状形貌可见光

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选区激光熔化铝合金及其复合材料的研究进展

材料导报 2024年第15期38卷 37-49页

作者：许玉婷李玉泽王建元西北工业大学物理科学与技术学院西安710129

颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能等特点,在航空航天等领域应用前景广阔。选区激光熔化技术(SLM)为其提供了一种高效、经济、绿色的制备方式,但该技术对工艺控制水平要求极高,成形过程中粉末构成、激光功率... 详细信息

颗粒增强铝基复合材料因其高比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能等特点,在航空航天等领域应用前景广阔。选区激光熔化技术(SLM)为其提供了一种高效、经济、绿色的制备方式,但该技术对工艺控制水平要求极高,成形过程中粉末构成、激光功率、扫描速度及设备条件等因素对成形产品组织和性能的影响巨大。本文介绍了SLM的基本原理和各个工艺参数对熔池性能的影响,归纳总结了铝合金和铝基复合材料熔池的形成过程,讨论了SLM过程的组织演化和相关参数及增强颗粒等因素对微观组织和性能演化的影响,另外还专门介绍了新兴的外加物理场辅助的增材制造技术。最后,分析了SLM技术目前存在的问题,并展望了未来研究的趋势。

关键词：增材制造选区激光熔化关键参数铝合金铝基复合材料

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基于声誉的协同众包激励机制研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第9期52卷 94-100页

作者：刘辉章闯李晓皖安徽工业大学计算机科学与技术学院

针对协同众包中的搭便车、不公平和不安全等问题，提出基于声誉的激励机制．该机制综合考虑成员的直接声誉和间接声誉评估其贡献，并利用区块链技术的透明性和不可篡改性存储声誉值，确保声誉数据的真实可靠．首先，采用高斯混合模型对... 详细信息

针对协同众包中的搭便车、不公平和不安全等问题，提出基于声誉的激励机制．该机制综合考虑成员的直接声誉和间接声誉评估其贡献，并利用区块链技术的透明性和不可篡改性存储声誉值，确保声誉数据的真实可靠．首先，采用高斯混合模型对成员任务完成的质量进行预测，并结合其历史声誉值来计算直接声誉值；然后，为了衡量每个成员在团队中的重要程度，采用聚集函数和PageRank算法．前者评估成员的局部影响力，后者衡量其全局影响力．基于成员在团队中的重要性区分度和执行任务的历史记录，分别计算成员在团队中的重要性及成员与其交互成员间的相似度对其间接声誉的影响权重，计算成员的间接声誉值．在此基础上，运用Shapley值实现收益分配的公平性，解决了成员搭便车问题．最后，基于实际数据集，将此激励机制与现有的报酬分配方法进行比较，验证其公平性和有效性．

关键词：协同众包激励机制区块链聚集函数高斯混合模型 Shapley值声誉

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执行时间预测驱动的工作流作业调度

国防科技大学学报 2024年第5期46卷 228-238页

作者：胡亚红邱圆圆毛家发浙江工业大学计算机科学与技术学院浙江杭州310023

针对工作流作业调度问题,提出使用关键路径法进行工作流的执行时间预测和资源分配。工作流执行时间预测算法使用并行应用有向无环图描述工作流中子作业的执行顺序。基于此顺序,为子作业进行系统资源的逻辑分配。根据子作业的特征和资源... 详细信息

针对工作流作业调度问题,提出使用关键路径法进行工作流的执行时间预测和资源分配。工作流执行时间预测算法使用并行应用有向无环图描述工作流中子作业的执行顺序。基于此顺序,为子作业进行系统资源的逻辑分配。根据子作业的特征和资源分配信息,使用梯度提升决策树进行子作业执行时间预测,并计算工作流的关键路径。关键路径上所有子作业的完成时间之和即为工作流的执行时间。若预测的工作流执行时间满足用户要求,则根据子作业执行顺序和资源分配方案进行作业调度,执行工作流。对比实验表明,两个工作流的执行时间预测误差分别为5.72%和1.57%。与Spark默认调度算法相比,工作流调度算法将两个工作流的完成时间分别缩短了15.71%和15.44%。

关键词：工作流时间预测关键路径调度算法梯度提升决策树