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基于分数阶微分的土壤重金属锌和镍的定量反演模型研究

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2850-2857页

作者：蒋宇恒晏博庄清源王爱平曹霜田安红付承彪昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

传统的土壤重金属反演模型通常在预处理中使用整数阶微分方法(如1阶或2阶),其忽略了与目标变量相关的分数阶光谱反射率。分数阶微分(FOD)能通过灵活选定微分阶次,有效增强光谱信号。以云南省普洱市墨江哈尼族自治县的农田土壤为研究对象... 详细信息

传统的土壤重金属反演模型通常在预处理中使用整数阶微分方法(如1阶或2阶),其忽略了与目标变量相关的分数阶光谱反射率。分数阶微分(FOD)能通过灵活选定微分阶次,有效增强光谱信号。以云南省普洱市墨江哈尼族自治县的农田土壤为研究对象,测量了61个土壤高光谱反射率和土壤重金属含量数据(锌和镍),对高光谱反射率信息进行了0~2阶(间隔为0.05)分数阶微分预处理,将分数阶微分预处理后的各阶次的光谱反射率输入到连续投影算法(SPA)中进行特征波段筛选;分别建立了偏最小二乘回归(PLSR)、随机森林(RF)和袋装法(Bagging)三种土壤重金属反演模型。结果表明:在经过0到2阶(以0.05为间隔,共41个阶次)的分数阶微分处理,整体光谱强度呈逐渐减弱的趋势,伴随着分数阶阶次的增加逐渐趋向于零。光谱吸收带逐渐收窄,不同光谱曲线之间的差异逐渐减小,随着微分阶次的提高,产生了更为丰富的波峰和波谷。基于分数阶微分的最好阶次模型均优于原始光谱模型和整数阶模型,模型较好阶次大部分集中在低阶分数阶。对于重金属锌,预测模型精度最好的是0.75阶次的RF模型(R^(2)=0.675,RMSE=6.149,RPD=1.755),0.75阶次的Bagging模型次之(R^(2)=0.633,RMSE=6.534,RPD=1.652),0.25阶次的PLSR模型最低(R^(2)=0.551,RMSE=7.230,RPD=1.493)。对于重金属镍,预测模型精度最好的是0.80阶次的RF模型(R^(2)=0.854,RMSE=127.823,RPD=2.618),0.80阶次的Bagging模型次之(R^(2)=0.841,RMSE=133.304,RPD=2.510),0.40阶次的PLSR模型最低(R^(2)=0.762,RMSE=163.162,RPD=2.051)。本研究基于FOD预处理和SPA降维后构建的非线性模型(RF和Bagging)在农田土壤重金属含量估测具有一定的适用性,可以为类似区域的土壤重金属含量反演提供参考依据。

关键词：分数阶微分高光谱土壤重金属锌和镍随机森林袋装法

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全双工无人机中继轨迹优化和资源分配

北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 51-57页

作者：唐菁敏王炳文黄嘉琪宋耀莲昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500

为了解决城市场景中无线通信易受障碍物阻挡的问题,提出了一种全双工无人机辅助通信系统的轨迹优化和资源分配算法。通过联合优化用户调度、无人机飞行轨迹、波束成形、基站和无人机发射功率,来实现用户最小速率最大化。为了解决此复杂... 详细信息

为了解决城市场景中无线通信易受障碍物阻挡的问题,提出了一种全双工无人机辅助通信系统的轨迹优化和资源分配算法。通过联合优化用户调度、无人机飞行轨迹、波束成形、基站和无人机发射功率,来实现用户最小速率最大化。为了解决此复杂的非凸优化问题,利用块坐标下降法将原问题分解为4个子问题,使用松弛变量、连续凸近似和交替干扰抑制等方法,分别对子问题进行转换求解。仿真结果表明,所提算法具有良好的收敛性,并且能有效地提高最小用户传输速率。

关键词：无人机通信全双工轨迹优化波束成形功率分配

蛋白质翻译后修饰SUMOylation在肿瘤微环境中的功能作用

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1256-1268页

作者：赵盼盼余俊旭车亚宁梁慧仪黄超昆明理工大学医学院昆明650031 云南大学医学院昆明650091

目前肿瘤仍然是人类生存中无法克服的一大难题,治疗方案多种多样,但还未找到一种行之有效的方法。随着越来越多的研究发现,人们把治疗肿瘤的目光投向了一种新的领域——肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME),指癌细胞周围各种基质细... 详细信息

目前肿瘤仍然是人类生存中无法克服的一大难题,治疗方案多种多样,但还未找到一种行之有效的方法。随着越来越多的研究发现,人们把治疗肿瘤的目光投向了一种新的领域——肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME),指癌细胞周围各种基质细胞的动态和复杂的环境。TME是宿主免疫系统和肿瘤之间的关键交互区域,TME内的细胞相互影响并与癌细胞相互作用以影响癌细胞的侵袭、肿瘤的生长和转移,是治疗癌症的一个全新的方向。在TME复杂的环境中,蛋白质的翻译后修饰(post-translational modification,PTMs)被证明在TME中发挥着重要的作用。PTMs通过调节蛋白质的结构、空间定位和相互作用调控其功能。在PTMs中有一种可逆的翻译后修饰被称为SUMOylation,是通过小泛素样修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)靶向赖氨酸残基修饰的翻译后修饰,是细胞过程中普遍存在的调控机制。SUMOylation广泛参与致癌、DNA损伤反应、癌细胞增殖、转移和凋亡,在TME中发挥举足轻重的作用。本综述旨在总结蛋白质的SUMOylation动态修饰对多种免疫细胞的影响,从而探究其在TME中发挥的作用。

关键词：肿瘤肿瘤微环境蛋白质翻译后修饰 SUMOylation

基于黏性蒸馏-气相分离的冶金级粗碲提纯方法

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 1037-1048页

作者：黄大鑫蒋文龙徐宝强查国正杨斌昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

开发一种基于黏性蒸馏-气相分离的高纯碲材料制备方法。通过调节冷凝器结构和冷凝温度,达到黏性蒸馏、控制碲优势冷凝区的目的,使挥发性差的物质留在残留物中,而硒在气相中与碲分离,实现冶金级粗碲的提纯。研究饱和蒸气压、碲分子平均... 详细信息

开发一种基于黏性蒸馏-气相分离的高纯碲材料制备方法。通过调节冷凝器结构和冷凝温度,达到黏性蒸馏、控制碲优势冷凝区的目的,使挥发性差的物质留在残留物中,而硒在气相中与碲分离,实现冶金级粗碲的提纯。研究饱和蒸气压、碲分子平均自由程、不同冷凝位置的杂质分布特征以及冷凝物形貌。500 g级的实验结果表明,在5 Pa、773 K和90 min的最佳实验条件下,碲的直收率为83.40%,纯度高于99.9996%,碲优势冷凝区冷凝物中硒含量降低至2.76×10^(-4)%(质量分数)。

关键词：高纯碲除硒提纯平均自由程优势冷凝区

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民族服装图像描述生成的局部属性注意网络

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 399-412页

作者：张绪辉刘骊付晓东刘利军彭玮昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室昆明650500

针对民族服装图像属性信息复杂、类间相似度高且语义属性与视觉信息关联性低,导致图像描述生成结果不准确的问题,提出民族服装图像描述生成的局部属性注意网络.首先构建包含55个类别、30000幅图像,约3600 MB的民族服装图像描述生成数据... 详细信息

针对民族服装图像属性信息复杂、类间相似度高且语义属性与视觉信息关联性低,导致图像描述生成结果不准确的问题,提出民族服装图像描述生成的局部属性注意网络.首先构建包含55个类别、30000幅图像,约3600 MB的民族服装图像描述生成数据集;然后定义民族服装208种局部关键属性词汇和30089条文本信息,通过局部属性学习模块进行视觉特征提取和文本信息嵌入,并采用多实例学习得到局部属性;最后基于双层长短期记忆网络定义包含语义、视觉、门控注意力的注意力感知模块,将局部属性、基于属性的视觉特征和文本编码信息进行融合,优化得到民族服装图像描述生成结果.在构建的民族服装描述生成数据集上的实验结果表明,所提出的网络能够生成包含民族类别、服装风格等关键属性的图像描述,较已有方法在精确性指标BLEU和语义丰富程度指标CIDEr上分别提升1.4%和2.2%.

关键词：民族服装图像图像描述生成文本信息嵌入局部属性学习注意力感知

深度强化学习算法求解动态流水车间实时调度问题

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 1047-1055页

作者：杨媛媛胡蓉钱斌张长胜金怀平昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500 昆明理工大学云南省人工智能重点实验室云南昆明650500

本文针对动态流水车间调度问题(DFSP),以最小化最大完工时间为优化目标,提出一种自适应深度强化学习算法(ADRLA)进行求解.首先,将DFSP的新工件动态到达过程模拟为泊松过程,进而采用马尔科夫决策过程(MDP)对DFSP的求解过程进行描述,将DFS... 详细信息

本文针对动态流水车间调度问题(DFSP),以最小化最大完工时间为优化目标,提出一种自适应深度强化学习算法(ADRLA)进行求解.首先,将DFSP的新工件动态到达过程模拟为泊松过程,进而采用马尔科夫决策过程(MDP)对DFSP的求解过程进行描述,将DFSP转化为可由强化学习求解的序贯决策问题.然后,根据DFSP的排序模型特点,设计具有较好状态特征区分度和泛化性的状态特征向量,并依此提出5种特定动作(即调度规则)来选择当前需加工的工件,同时构造基于问题特性的奖励函数以获取动作执行效果的评价值(即奖励值),从而确定ADRLA的3类基本要素.进而,以深度双Q网络(DDQN)作为ADRLA中的智能体,用于进行调度决策.该智能体采用由少量小规模DFSP确定的数据集(即3类基本要素在不同问题上的数据)训练后,可较准确刻画不同规模DFSP的状态特征向量与Q值向量(由各动作的Q值组成)间的非线性关系,从而能对各种规模DFSP进行自适应实时调度.最后,通过在不同测试问题上的仿真实验和与算法比较,验证了所提ADRLA求解DFSP的有效性和实时性.

关键词：流水车间调度新工件到达深度强化学习动态实时调度智能调度

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单视角三维服装重建的民族风格表征学习

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第2期36卷 258-272页

作者：张瑀卿刘骊付晓东刘利军彭玮昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650500 昆明理工大学云南省计算机技术应用重点实验室昆明650500

针对民族服装风格多样、款式和配饰复杂,导致单视角三维服装重建结构不完整、风格不准确和局部特征模糊等问题,为了学习和映射民族服装的潜在风格特征,提出一种单视角三维服装重建的民族风格表征学习方法.首先结合定义的民族服装形状风... 详细信息

针对民族服装风格多样、款式和配饰复杂,导致单视角三维服装重建结构不完整、风格不准确和局部特征模糊等问题,为了学习和映射民族服装的潜在风格特征,提出一种单视角三维服装重建的民族风格表征学习方法.首先结合定义的民族服装形状风格和几何拓扑构建形状表征,学习形状潜在特征;然后基于区域定位和关键点,并融合定义的款式风格、着装部位进行款式表征,得到局部感知区域图,以学习款式潜在特征;再联合形状、款式特征以及定义的对称损失函数,隐式重建出民族服装的初步模型;最后在卷积网络中引入图像的超像素特征、Branch分支和配饰的语义解析建立配饰表征,并编码UV位置图到特征空间,生成民族服装的最终模型.在自定义的少数民族服装数据集上的实验结果表明,所提方法的倒角距离和法线余弦距离分别为1.732和0.13,较已有方法降低11%和18%,能够提高单视角三维民族服装重建的精度,生成具有民族风格的三维服装模型.

关键词：少数民族服装图像三维服装重建表征学习形状表征隐式重建语义解析

基于可变高增压方式的航空活塞发动机变海拔工作特性仿真研究

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内燃机工程 2024年第2期45卷 43-53页

作者：陈贵升胡闪沈颖刚孙敏龚航杨杰昆明理工大学交通工程学院昆明650500 昆明理工大学城市学院昆明650051 昆明理工大学工程训练中心昆明650504 昆明理工大学民航与航空学院昆明650500

以一台直列四冲程压燃式航空活塞发动机为研究机型,通过GT-Power构建一维热力学模型,首先对比研究了不同海拔下固定截面增压(fixed geometry turbocharger,FGT)、可变几何截面增压(variable geometry turbocharger,VGT)和两级可变几何... 详细信息

以一台直列四冲程压燃式航空活塞发动机为研究机型,通过GT-Power构建一维热力学模型,首先对比研究了不同海拔下固定截面增压(fixed geometry turbocharger,FGT)、可变几何截面增压(variable geometry turbocharger,VGT)和两级可变几何截面增压(twinvariable geometry turbocharger,TVGT)对发动机性能的影响;然后基于搭建的TVGT增压系统,探究了高、低压级VGT叶片开度对发动机变海拔条件下工作特性的影响。结果表明:在不同海拔和转速工况下,发动机匹配TVGT增压系统后,其海拔适应性更佳。针对TVGT系统,在不同海拔下,当高压级VGT叶片开度位于0.2~0.4范围内,低压级VGT叶片开度位于0.6~0.8范围内时可以获得较高的动力性及经济性。通过对高、低压级VGT叶片开度的优化,在巡航工况转速3397 r/min时可在6000 m海拔下实现106.8%的功率恢复目标,可满足发动机对高海拔工作运行的功率恢复要求。

关键词：压燃式航空活塞发动机变海拔两级可变几何截面增压性能功率恢复

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编码器安装误差抑制的轴承外圈故障特征提取

航空动力学报 2024年第8期39卷 302-310页

作者：徐万通郭瑜陈鑫昆明理工大学机电工程学院昆明650500

针对编码器信号中安装误差导致轴承外圈故障特征提取困难的难题,提出一种编码器安装误差抑制方法。该方法依据编码器安装误差特性,结合方均根包络技术,获得原始瞬时角速度信号上包络线。基于分段逐步逼近技术和绝对平均差指标,结合反斜... 详细信息

针对编码器信号中安装误差导致轴承外圈故障特征提取困难的难题,提出一种编码器安装误差抑制方法。该方法依据编码器安装误差特性,结合方均根包络技术,获得原始瞬时角速度信号上包络线。基于分段逐步逼近技术和绝对平均差指标,结合反斜率修正方法,进一步拟合编码器安装误差分量。采用改进能量比指标自适应确定优化包络线窗长,并获得对应的剩余信号。通过剩余信号的包络谱,获取轴承外圈故障特征频率,揭示故障特征。与传统抑制周期性分量的倒谱预白化方法相对比,该方法清晰地提取出滚动轴承外圈的前3阶故障特征阶次,证明了该方法对编码器误差有较好的抑制效果,仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：瞬时角速度编码器安装误差方均根包络技术滚动轴承故障诊断