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李群模糊C均值聚类图像分割算法

软件学报 2024年第10期35卷 4806-4825页

作者：孙灏铖刘力李凡长苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006

模糊C均值(FCM)聚类算法凭借其学习成本低、算法开销少的特点,已经成为常用的图像分割技术之一.然而,传统FCM算法存在对图像中噪声敏感的问题.近年来,各种对传统FCM算法的改进虽然提高了算法的噪声鲁棒性,但是往往以损失图像上的细节为... 详细信息

模糊C均值(FCM)聚类算法凭借其学习成本低、算法开销少的特点,已经成为常用的图像分割技术之一.然而,传统FCM算法存在对图像中噪声敏感的问题.近年来,各种对传统FCM算法的改进虽然提高了算法的噪声鲁棒性,但是往往以损失图像上的细节为代价.提出一种基于李群理论的改进FCM算法并将其应用于图像分割中.所提算法针对图像的所有像素构建矩阵李群特征,用以归纳每个像素的底层图像特征以及与其邻域窗口内其他像素的关系,从而将传统FCM算法聚类分析中求取像素点之间的欧氏距离转变为在李群流形上求取像素点李群特征之间的测地线距离.针对在李群流形上更新聚类中心和模糊隶属度矩阵的问题,所提算法使用一种自适应模糊加权的目标函数,提高算法的泛化性和稳定性.通过在3组医学图像上与传统FCM算法以及几种经典改进算法的实验对比验证了所提方法的有效性.

关键词：图像分割模糊聚类李群

电催化二氧化碳与含氮小分子共还原的缺陷与界面工程

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第2期57卷 1-17页

作者：王志超王梦凡宦云飞钱涛熊杰杨成韬晏成林电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都611731 苏州大学能源学院苏州纳米科技协同创新中心江苏苏州215006 南通大学化学与化工学院江苏南通226019 常州大学石油化工学院江苏常州213164

化石燃料的大量燃烧和利用造成日益严重的能源危机、全球气候变暖和环境污染,已成为人类面临的严峻挑战.因此,迫切需要开发可持续的能源存储和转换技术.其中,将二氧化碳(CO_(2))、氮气(N_(2))、硝酸盐(NO_(3)^(-))和亚硝酸盐(NO_(2)^(-)... 详细信息

化石燃料的大量燃烧和利用造成日益严重的能源危机、全球气候变暖和环境污染,已成为人类面临的严峻挑战.因此,迫切需要开发可持续的能源存储和转换技术.其中,将二氧化碳(CO_(2))、氮气(N_(2))、硝酸盐(NO_(3)^(-))和亚硝酸盐(NO_(2)^(-))等广泛分布的小分子和环境污染物转化为高附加值的化学品和燃料受到了广泛关注.然而,工业合成方法通常需要高温高压等极为苛刻的条件并消耗大量的能量(如Haber-Bosch和Bosch-Meiser方法分别用于合成氨(NH3)和尿素),这加剧了能源危机和环境污染.因此,在常温常压下,由可再生的电能驱动的电化学催化小分子转化为高附加值化学品被认为是最有前途的能量储存和转化技术之一,它为缓解日益严重的环境问题和能源危机提供了契机.本文系统地总结了近年来在常温常压下电催化CO_(2)与含氮小分子(N_(2),NH_(3),NO_(2)^(-)和NO_(3)^(-))共还原合成高附加值的含氮肥料(如尿素)和化学品(如酰胺和胺等)的研究进展,尤其是缺陷化学和界面工程与催化活性/选择性之间的构效关系.首先,根据空间尺寸和来源介绍了缺陷的分类,阐述了界面和缺陷之间的内在联系,总结了掺杂、刻蚀、热处理等缺陷构建方法,以及电镜法和谱学法等缺陷表征手段.其次,系统地介绍了通过构建空位(尤其是氧空位)、异原子掺杂、设计单原子催化剂及双原子催化剂等缺陷设计策略来提升电催化碳-氮(C-N)偶联反应合成含氮有机物性能的最新研究进展,阐明了不同缺陷结构对催化剂电子结构和反应物/中间体吸附特征的调控作用.此外,归纳了构建金属/金属界面、金属/碳界面和金属间化合物(合金)等界面工程策略对电催化性能的调控.通过总结经典案例,重点强调了影响目标产物催化性能和选择性的关键因素和描述符.最后,针对目前电催化C-N偶联反应中存在的反应过程复杂、催化机理不明确、副反应严重、目标产物催化活性和选择性较低等挑战,对未来发展趋势提出了展望:(1)采用机器学习、分子模拟计算、密度泛函理论计算等预测并筛选高效的缺陷和界面工程的电催化剂,并对可能的活性位点和反应路径进行预测;(2)优化催化剂制备过程,实现催化剂中不同缺陷和界面的可控合成;(3)发展先进的原位表征技术监测电催化剂表面上的动态变化和识别反应过程中产生的中间体,结合理论计算对电催化C-N耦合反应的催化机理和反应路径进行深入地理解.综上所述,本文系统地总结了通过缺陷和界面工程调控催化剂结构并提高电催化C-N偶联反应合成含氮有机物的策略,并对该领域目前存在的挑战和未来的发展前景进行了展望,为促进电化学C-N偶联反应的工业化应用提供借鉴.

关键词：碳-氮偶联反应缺陷工程界面工程合成尿素二氧化碳还原

激光内送粉变姿态熔覆非水平熔池流场的数值模拟

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表面技术 2024年第9期53卷 190-199,208页

作者：陈海俊朱刚贤贺继宏王丽芳苏州大学机电工程学院江苏苏州215137 苏州大学工程训练中心江苏苏州215137

目的提高激光内送粉变姿态熔覆层成形质量,对变姿态熔覆时非水平熔池流场随基板倾斜角的演变规律进行研究。方法首先,利用FLUENT软件中离散相模型对喷嘴流场进行模拟,获取粉末频次的分布规律。其次,采用流体体积法耦合熔化/凝固模型对... 详细信息

目的提高激光内送粉变姿态熔覆层成形质量,对变姿态熔覆时非水平熔池流场随基板倾斜角的演变规律进行研究。方法首先,利用FLUENT软件中离散相模型对喷嘴流场进行模拟,获取粉末频次的分布规律。其次,采用流体体积法耦合熔化/凝固模型对熔池流场进行计算。通过施加质量源项引入同步送粉,施加能量源项模拟激光热输入,选取姿态角为30°、60°、90°进行计算,对熔池流场及熔覆层界面进行追踪分析。最后,基于激光内送粉熔覆工艺进行实验测定。结果粉斑内粉末量呈“中间均匀,两端密集”的分布规律。熔池流动为“双环流”分布特征,但流动方向受重力影响,产生偏转。取3种姿态角计算时间同为0.3 s时,熔池中心处流体的偏转角分别为2°、4°、6°,并且随着倾斜角的增大,熔覆层高度分别增加了0.28%、0.83%、1.45%,熔覆层宽度减小了1.19%、1.28%、1.73%,熔覆层顶点偏移量增大到48.08、86.54、105.76μm。最后结合实验测定,数值计算与实验结果一致。结论Marangoni应力使得激光内送粉熔覆熔池流体产生由中心向边界流动的“双环流”分布特征,非水平熔池流动方向受重力影响产生偏转。随着基板倾斜角增大,熔覆层截面高度增加、宽度降低、顶点偏移量增加。为提高不便摆平非水平基面的激光内送粉变姿态熔覆再制造成形质量提供了指导。

关键词：激光熔覆光内送粉变姿态熔池流场数值模拟

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镍薄膜微型扬声器热声特性研究

应用声学 2024年

作者：王俊杰唐昭李双陆巧云李成苏州大学轨道交通学院江苏省智慧城轨工程研究中心常州工学院汽车工程学院

镍薄膜由热致声且具有超薄、柔性、透明等特性，研究利用镍薄膜作为微型扬声器振膜使用，以期实现扬声器柔性化及轻量化。首先对三角形、方形、圆形三种形状镍薄膜的近场声压分布进行测试，进而对性能最为优越的圆形镍薄膜进一步做热声... 详细信息

镍薄膜由热致声且具有超薄、柔性、透明等特性，研究利用镍薄膜作为微型扬声器振膜使用，以期实现扬声器柔性化及轻量化。首先对三角形、方形、圆形三种形状镍薄膜的近场声压分布进行测试，进而对性能最为优越的圆形镍薄膜进一步做热声特性分析，建立镍薄膜的热声理论模型，对薄膜输出声压分别进行理论计算和实验测试，对比分析表明二者吻合良好。探究薄膜基底、薄膜外径以及厚度对发声效果的影响，结果表明：无基底圆形镍薄膜具有更好的发声效果，输出声压级随着薄膜外径的增大而降低、随着薄膜厚度的增加而减小。研究还表明镍薄膜发声效果优于石墨烯薄膜，输出声压级高出15～18 dB。研究为镍薄膜在耳机等微型扬声器上的应用提供理论基础。

关键词：镍薄膜热声效应微型扬声器声学性能

早中孕期超声筛查胎儿Cantrell五联征的价值

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中华超声影像学杂志 2024年第2期33卷 151-157页

作者：孙乃敏郑晨晗季春亚张俊潘琦孙玲玲杨忠凌晨殷林亮邓学东南京医科大学附属苏州医院苏州市立医院超声中心苏州215002 南京医科大学姑苏学院超声中心苏州215002

目的探讨早、中孕期超声筛查在胎儿Cantrell五联征中的诊断价值及漏误诊分析。方法回顾性分析2018年3月至2022年11月在南京医科大学附属苏州医院超声中心诊断为Cantrell五联征胎儿的超声图像特征, 总结在早、中孕期诊断该病的必须切面... 详细信息

目的探讨早、中孕期超声筛查在胎儿Cantrell五联征中的诊断价值及漏误诊分析。方法回顾性分析2018年3月至2022年11月在南京医科大学附属苏州医院超声中心诊断为Cantrell五联征胎儿的超声图像特征, 总结在早、中孕期诊断该病的必须切面和超声图像关键特征, 分析早、中孕期超声筛查对该病的诊断价值, 了解该病在孕期的进展过程、计算该病的漏诊率及误诊率, 并分析漏误诊原因。所有胎儿均随访至出生后或引产后。根据Toyama的研究将Cantrell五联征分为Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型。结果在120 190例胎儿中, 早、中孕期超声诊断13例Cantrell五联征, 超声主要表现为胎儿心脏异位于胸腔外(异位心), 腹腔内容物膨出至腹腔外, 部分胎儿胸骨回声部分或完全缺损。13例胎儿均经随访证实, 其中Ⅱ型1例、Ⅲ型12例。此外, 经出生后随访漏诊1例Ⅱ型Cantrell五联征。早、中孕期超声标准切面诊断胎儿Cantrell五联征的正确诊断率分别为99.9%、100%, 敏感性分别为88.9%、100%, 特异性均为100%, 阳性预测值均为100%, 阴性预测值分别为99.9%、100%。结论早、中孕期超声筛查对于Cantrell五联征诊断准确率高, 有助于其早发现、早诊断, 对于妊娠结局的指导具有重要临床意义。

关键词：超声检查产前早孕期中孕期 Cantrell五联征胎儿

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基于孪生网络文本语义匹配的多文档摘要

中文信息学报 2024年第5期38卷 107-116页

作者：钟琪王中卿王红玲苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006

多文档摘要旨在从一组主题相关的文档集中抽取出最能代表文档集中心内容的句子作为摘要,文本语义匹配则是指学习两个文本单元之间的语义关系,使句子表征具有更加丰富的语义信息。该文提出了一种基于孪生网络文本语义匹配的多文档抽取式... 详细信息

多文档摘要旨在从一组主题相关的文档集中抽取出最能代表文档集中心内容的句子作为摘要,文本语义匹配则是指学习两个文本单元之间的语义关系,使句子表征具有更加丰富的语义信息。该文提出了一种基于孪生网络文本语义匹配的多文档抽取式摘要方法,该方法将孪生网络和预训练语言模型BERT相结合,构建一个文本语义匹配与文本摘要联合学习模型。该模型运用孪生网络从不同的视角考察任意两个文本单元之间的语义关联,学习文档集中碎片化的信息,进一步对重要信息进行评估,最后结合文本摘要模型选择出更能代表文档集主要内容的句子组织成摘要。实验结果表明,该文所提方法和当前主流的多文档抽取式摘要方法相比,在ROUGE评价指标上有较大提升。

关键词：多文档抽取式摘要语义关系预训练语言模型

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丝织物精练阶段的碳足迹核算与评价

纺织学报 2024年第8期45卷 190-197页

作者：戴佳洋胡亿丰王雨静伍冬平卞幸儿许建梅苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215123 浙江丝绸科技有限公司浙江杭州310004 浙江凯喜雅国际股份有限公司浙江杭州310004 苏州大学江苏省纺织印染节能减排与清洁生产工程中心江苏苏州215123

针对丝织物精练阶段能耗高、污水化学需氧量高的问题,实地调研了该阶段的初级活动数据,建立了生产过程中共用数据拆分方法,给出了运输、污水处理等过程的碳足迹核算方法,定量分析了精练阶段的碳足迹,以确定合理的节能减排建议。结果表明... 详细信息

针对丝织物精练阶段能耗高、污水化学需氧量高的问题,实地调研了该阶段的初级活动数据,建立了生产过程中共用数据拆分方法,给出了运输、污水处理等过程的碳足迹核算方法,定量分析了精练阶段的碳足迹,以确定合理的节能减排建议。结果表明:非弹力织物采用方槽和星形架精练的碳足迹分别为35.06和37.47 kg CO_(2)e/(100 m),弹力织物相应的碳足迹分别为57.60和59.99 kg CO_(2)e/(100 m);非弹力织物主要的排放源依次是蒸汽使用、甲烷排放和化学品使用,占比分别为47.88%、35.52%和10.59%;弹力织物主要的排放源是天然气、蒸汽、甲烷、化学品,占比分别为34.63%、29.52%、21.91%和6.53%。通过回收利用污水处理中产生的甲烷、改进污水处理工艺、提高定形整理的加工效率等手段可有效地减少碳排放。

关键词：精练丝织物碳足迹污水处理生命周期评价

古典美还是表现美:摆盘美学影响健康饮食决策的计算与神经机制

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心理学报 2024年第8期56卷 1061-1075,I0003页

作者：刘梦颖蒋婧怡杨依琳江波黄建平苏州大学教育学院江苏学校美育研究中心苏州大学传媒学院江苏苏州215123

前人研究发现食物摆盘的美感水平会影响个体的食物选择,但未有研究进一步探讨相同美感、不同审美特征对健康饮食决策的影响机制。本研究招募被试34名,采用基于价值的食物决策范式,使用2 (审美特征:古典美,表现美)×2 (食物热量:高,低)... 详细信息

前人研究发现食物摆盘的美感水平会影响个体的食物选择,但未有研究进一步探讨相同美感、不同审美特征对健康饮食决策的影响机制。本研究招募被试34名,采用基于价值的食物决策范式,使用2 (审美特征:古典美,表现美)×2 (食物热量:高,低)被试内设计,通过分离计算模型参数与脑电指标来检验不同审美特征差异化的审美价值,以及审美价值对热量影响的调节效应及其认知神经基础。结果显示:(1)古典美(vs.表现美)审美价值更高,食物选择率和漂移率(v)更高、N400振幅更低;(2)审美价值调节热量价值,但热量价值的突显性高于审美,热量信息的神经处理时间更早(240~320ms);(3)审美价值的调节效应发生在决策证据积累过程中,影响漂移率(v)以及中央顶叶正波(CPP)。本研究在理论层面揭示了健康饮食决策中审美价值的调节效应及认知神经基础,同时在实践应用方面为助推健康饮食选择提供了食物摆盘的审美设计指导。

关键词：健康饮食价值决策审美特征计算建模事件相关电位

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基于缓存优化的移动边缘计算资源分配策略

计算机应用研究 2024年第3期41卷 818-823页

作者：司强毅陈祎鹏杨哲苏州城市学院信息化建设与管理中心江苏苏州215104 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006

移动边缘计算研究中,边缘服务器通过缓存任务数据可以有效节约计算资源,但如何分配缓存资源解决边缘服务器的竞争关系,以及能耗和效益问题,达到系统性能最优是一个NP难问题。为此提出基于缓存优化的在线势博弈资源分配策略OPSCO(online ... 详细信息

移动边缘计算研究中,边缘服务器通过缓存任务数据可以有效节约计算资源,但如何分配缓存资源解决边缘服务器的竞争关系,以及能耗和效益问题,达到系统性能最优是一个NP难问题。为此提出基于缓存优化的在线势博弈资源分配策略OPSCO(online potential-game strategy based on cache optimization),采用新的缓存替换策略CASCU(cache allocation strategy based on cache utility),最大化缓存的效用。通过优化边缘服务器的效益指示函数,将缓存替换代价等因素与李雅普诺夫优化、势博弈以及EWA(exponential weighting algorithm)算法结合,对边缘服务器的竞争关系建模,进行势博弈相关证明和分析。仿真结果表明,OPSCO相比于其他资源分配策略,可以明显提升任务完成率和缓存效用,并降低设备能耗和时间开销,解决了移动边缘计算在线缓存场景中的资源分配以及数据缓存问题。

关键词：移动边缘计算资源分配缓存优化势博弈李雅普诺夫优化