基于QbD理念的散偏汤提取工艺设计空间预测

目的:预测散偏汤提取工艺的设计空间。方法:基于质量源于设计和设计空间理念,采用鱼骨图结合失效模型与效应分析的方法确定提取次数、提取时间、加水倍量为散偏汤提取工艺的关键工艺参数,以阿魏酸、芥子碱硫氰酸盐、甘草苷、甘草酸的含量及出膏率为关键质量属性,采用Box-Behnken响应面法试验设计拟合数学模型,考察其相互关系,建立散偏汤提取工艺设计空间。结果:依据数学模型建立了散偏汤提取工艺设计空间,在此空间内取点验证,发现单个处方阿魏酸、芥子碱硫氰酸盐、甘草苷、甘草酸的质量分数分别为0.450‰、0.787‰、0.248‰、0.451‰,出膏率为23.83%,符合关键质量属性的要求。结论:建立的设计空间可为散偏汤放大生产和质量控制提供参考。

机器学习辅助微架构功耗建模和设计空间探索综述

微架构设计是处理器开发的关键阶段,处在整个设计流程的上游,直接影响性能、功耗、成本等核心设计指标.在过去的数十年中,新的微架构设计方案,结合半导体制造工艺的进步,使得新一代处理器能够实现更高的性能和更低的功耗、成本.然而,随着集成电路发展至“后摩尔时代”,半导体工艺演进所带来的红利愈发有限,功耗问题已成为高能效处理器设计的主要挑战.与此同时,现代处理器的架构愈发复杂、设计空间愈发庞大,设计人员期望进行快速精确的指标权衡以获得更理想的微架构设计.此外,现有的层层分解的设计流程极为漫长耗时,已经难以实现全局能效最优.因此,如何在微架构设计阶段进行精确高效的前瞻性功耗估计和探索优化成为关键问题.为了应对这些挑战,机器学习技术被引入到微架构设计流程中,为处理器的微架构建模和优化提供了高质量方案.首先介绍了处理器的主要设计流程、微架构设计及其面临的挑战,然后阐述了机器学习辅助集成电路设计,重点在于使用机器学习技术辅助微架构功耗建模和设计空间探索的研究进展,最后进行总结展望.

基于网络药理学结合设计空间的金银花-连翘药对水提取工艺研究

目的优选金银花-连翘药对水提取工艺。方法借助网络药理学对金银花-连翘潜在的活性成分进行初步筛选,再结合《中国药典》2020年版一部金银花、连翘项下规定的质量标志物及参考文献确定指标性成分,同时以金银花-连翘药对的出膏率及指标性成分的提取率作为水提取工艺的关键质量属性(Critical quality attributes,CQAs),筛选关键工艺参数(Critical process parameters,CPPs),通过Box-Behnken设计建立数学模型,考察CQAs和CPPs之间的交互作用,构建金银花-连翘水提取工艺的设计空间。结果筛选出酚酸类、连翘酯苷A和连翘苷作为金银花-连翘药对的指标成分,饮片规格、提取时间、提取加水量为关键工艺参数。基于设计空间确定的最佳水提取工艺参数为:连翘饮片规格0.8~1.2 cm,一煎加12倍量水,提取30~50 min,二煎加10倍量水,提取25~30 min。结论运用设计空间验证提取工艺所得的实测值与预测值基本一致,表明建立的方法稳定可靠,为金银花-连翘药对的工艺开发及质量控制提供思路。

陶瓷艺术装饰元素在室内设计空间中的作用探讨

陶瓷艺术装饰元素作为中国元素重要组成被广泛运用,且逐渐延伸到现代室内设计的领域。文章先简要分析了陶瓷艺术装饰元素与室内空间设计间的联系,随后重点研究陶瓷艺术装饰元素在室内空间设计的作用,以期能挖掘出陶瓷艺术装饰元素的运用价值,更好地发挥它在室内设计的作用,从而借助陶瓷艺术为室内装饰行业发展提供助力来满足新时期下人们精神需求。

基于网络药理学和设计空间优化黄芩提取工艺

通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱分析黄芩提取液的物质基础,从中鉴定出了26个黄酮与黄酮醇类化合物,并以药物和疾病为导向,利用网络药理学筛选黄芩苷、野黄芩苷、汉黄芩苷和汉黄芩素为主要活性成分。将这些物质的得率作为提取工艺优化的评价指标,以先水提后醇提的方法,通过确定性筛选实验设计考察工艺参数对评价指标的影响,从而建立黄芩提取的设计空间。实验设计的操作范围为:第1次提取时间为35~45 min,液固比为16~18 mg/L;第2次提取乙醇体积分数为35%~45%,温度为78~82℃,时间为45 min,液固比为14~16 mg/L。实验结果表明本文提取工艺稳定可靠,提高了工艺研究与药物临床的相关性,可为药物质量提升与工艺开发提供思路。

基于设计空间法优化通便凝胶贴剂的提取工艺

目的:采用设计空间法结合质量源于设计理念优化通便凝胶贴剂的提取工艺。方法:以白术内酯Ⅰ、藁本内酯、总黄酮质量分数和浸膏得率等指标为关键质量属性(CQA),采用单因素试验考察浸泡时间、加乙醇量、提取时间、提取次数、乙醇体积分数等因素,在此基础上利用Plackett-Burman试验设计确定关键性工艺参数(CPPs)为提取次数、加乙醇量、乙醇体积分数;采用Box-Behnken设计建立CQA与CPPs的数学模型,设定CQA的控制限度,通过Monte-Carlo仿真法计算获得设计空间并验证分析。结果:构建的数学模型二次项回归拟合模型P<0.05,失拟项>0.1,能较好地描述CQA与CPPs之间的关系,确定最佳提取工艺为浸泡时间45 min、加乙醇量12.0~12.4倍、提取时间60 min、提取数3次、乙醇体积分数52%~57%。结论:优化通便凝胶贴剂提取工艺所得到的理论值与预测值结果接近,表明该法稳定可靠,可为该制剂工业化生产提供参考。

基于Qbd理念和设计空间法的白芍提取工艺研究

目的:基于质量源于设计(Qbd)理念结合设计空间法对白芍提取工艺参数进行优化,建立并验证设计空间。方法:基于质量源于设计理念,以芍药苷、芍药内酯苷、没食子酸的提取率及出膏率为关键质量属性,依据单因素实验结果,确定筛选因素的水平范围,通过Plackett-Burman设计确定关键工艺参数,采用Box-Behnken设计,计算综合评分,构建数学模型,优化关键工艺参数,使用Matlab软件中的蒙特卡洛模拟设计并验证白芍的提取空间。结果:关键工艺参数为提取时间、提取次数和提取温度。设计空间最佳范围为提取1~2次,温度在90~100℃,提取时间60~120 min。结论:基于Qbd理念构建的设计空间,使白芍的提取工艺高效稳固,可提供动态的提取参数范围,扩大容错范围,提高经济效益。

基于网络药理学与设计空间法的木蝴蝶提取工艺研究

目的研究木蝴蝶治疗咽炎的物质基础,优化木蝴蝶的提取工艺。方法利用网络药理筛选木蝴蝶治疗咽炎的有效成分,通过分子对接技术进行验证;采用设计空间法优化木蝴蝶的提取工艺;并按木蝴蝶的最佳提取工艺制备木蝴蝶提取物,通过96孔板法验证木蝴蝶提取物的抗菌活性。结果经网络药理学获得槲皮素、黄芩素等有效成分,分子对接结合能均<-5.0 kJ/mol;经设计空间法获得木蝴蝶的最佳提取工艺:加乙醇量为30倍、浸泡时间为30 min、乙醇浓度为30%~70%、提取时间为30~90 min、提取次数为1~2次;经96孔板法获得木蝴蝶提取物对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌的MIC值为0.3~0.7 mg/mL,MBC值为10~40 mg/mL。结论网络药理学表明木蝴蝶治疗咽炎的有效成分为黄酮类成分,分子对接构象稳定;设计空间法表明木蝴蝶的最佳提取工艺符合生产实际;96孔板法表明木蝴蝶提取物对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌具有较强的抗菌活性,为进一步开发利用木蝴蝶提供思路。

基于既定条件和设计空间的非诺贝特胶囊药学变更研究

目的基于既定条件和设计空间探讨已上市药品药学变更管理的路径。方法根据人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)Q系列技术指南Q8和Q12中既定条件和设计空间的定义和要求,评估变更事项和确定变更研究事项,并对西安汉丰药业有限责任公司生产的非诺贝特胶囊进行药学变更管理。结果以非诺贝特胶囊药学变更管理为例,增加原料药供应商、变更制粒设备、增加整粒工艺步骤。变更前后,原料药质量一致,产品质量稳定,符合非诺贝特胶囊质量标准要求,且产品溶出行为相似。结论应用既定条件和设计空间理念指导非诺贝特胶囊原料药供应商、生产工艺和生产设备变更研究,可为已上市药品的药学变更管理提供参考。

基于QFD量化设计空间的遍历搜索算法

通过设计空间和基于QFD量化设计空间的贪心算法分析,提出了一种基于QFD量化设计空间的遍历搜索算法。该算法首先计算一个设计空间中多个功能维和结构维的诸多方案结合的所有可能得分,接着利用遍历搜索算法来找出全局最高得分。实验证明,基于QFD量化设计空间的遍历搜索算法可以找出具有更高得分的方案结合,对设计方案的选取有极大的帮助。

基于过程分析技术和设计空间的金银花醇沉加醇过程终点检测

建立了一种新的基于过程分析技术(PAT)和质量源于设计(QbD)设计空间的中药制药过程终点分析与控制方法.以近红外(NIR)光谱技术为PAT工具,采集正常操作条件下制药过程的多批次NIR光谱;采用主成分分析结合移动块相对标准偏差(PCA-MBRSD)法,确定每一批次过程的理想终点样本(DEPs),由多批DEPs的光谱信息构成过程终点设计空间;在过程终点设计空间确定的范围内,建立多变量统计过程控制(MSPC)模型,利用多变量Hotelling T2和SPE控制图对过程终点进行判断.应用上述方法,进行了金银花醇沉加醇过程终点检测研究,结果表明该方法灵敏、准确,适宜于中药制药过程终点检测.

基于QbD理念的丹参醇提工艺设计空间的建立与验证

目的:建立并验证丹参醇提工艺的设计空间。方法:以隐丹参酮、丹参酮IIA提取率为关键质量属性(CQA),以乙醇浓度、乙醇倍量、煎煮时间为关键工艺参数(CPP),采用中心点复合设计安排实验,基于二次多项式回归模型开发丹参醇提工艺设计空间。结果:方差分析结果显示模型的P值均小于0.05,且失拟值均大于0.1,表明该模型可以较好的描述CQA和CPP之间的关系.设计空间以Overlay plot展示,在加入95%置信区间后,可缩小设计空间范围并提高其可靠性。结论:基于质量源于设计(QbD)理念建立丹参醇提工艺设计空间可以提高工艺过程的稳健性和灵活性。

文创风格在现代室内设计空间中的应用

众多理念和设计元素的出现,既能为室内设计注入新鲜血液,又能优化室内结构,也能提高室内设计的艺术性和适用性。文创风格是一种结合文化、艺术、人文于一体的创意风格,将文创风格应用到现代室内设计空间中,实际上就是从文化创意的角度对室内空间进行改造。基于此,本文重点阐述了文创产业下室内设计的发展现状,提出了文创风格在现代室内设计空间中的应用路径,最后结合具体案例分析了文创风格的应用举措,旨在为相关领域的设计人员提供更多的参考依据。

基于设计空间缩减的多学科协同优化新方法

提出一种多学科协同优化设计新方法—设计空间缩减协同优化(Design space decrease collaborative optimization,DSDCO)。根据子系统级优化结果,确定分解设计空间的平面方程,将设计空间合理分解为多个子空间,去除其中不可行设计子空间,将缩减后的设计空间传递到系统级优化。根据系统级优化在各个子空间的优化信息,择优选取系统级优化结果和下一次优化计算的设计空间,循环进行优化迭代计算,直至系统级优化值符合收敛条件。该方法通过缩减优化求解空间,不断更新系统级优化模型,将传统协同优化(Collaborative optimization,CO)中系统级非线性等式约束变换为只含有变量边界的线性不等式约束,解决了传统CO系统级求解困难的问题。DSDCO在变量有界的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)问题中,对原始问题约束函数的凸性无要求,对优化迭代起始点的位置无要求。分别利用数值算例、减速器设计和弹簧设计三个典型算例,验证了DSDCO方法的正确性。

基于支持向量机的微体系结构设计空间探索(英文)

通过对微处理器设计空间中有限的设计方案进行模拟,建立支持向量回归模型,对未经模拟的设计进行性能和功耗的预测,从而大大减少了评估整个设计空间的所需时间。通过模型预测得到的最优设计方案和通过模拟得到的最优设计方案很接近,提供了对巨大设计空间进行裁减的方法。将设计空间中0.26%的设计方案作为训练数据,得到的支持向量回归模型对性能和功耗的平均预测错误率分别为0.52%和1.08%,均优于已有的回归模型。相关分析数据显示预测结果和详细模拟结果高度相关,性能和功耗的平均平方相关系数分别为0.728和0.703,这表明支持向量回归模型能捕获各微体系设计参数之间的复杂交互。该模型还为每个预测结果指出了置信区间。

基于设计空间调整的结构拓扑优化方法

提出了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化方法,以求解有限元网格规模大的问题,且获得0/1拓扑解.首先,借鉴有理分式材料模型,建立了材料刚度性质与拓扑变量的关系.为了解决分析计算量大和需要解释得到的材料分布等问题,给出了一种不影响数学规划求解算法收敛特性的设计空间调整手段.其次,当优化迭代求解接近结构最佳拓扑邻域后,采用了加速收敛求解的策略,并给出了一种加速收敛的启发式算法.然后,结合基于倒设计变量的位移函数的非完整二阶近似式,建立了一种基于设计空间调整的结构拓扑优化算法.该方法能获得较好0-1分布特征的优化拓扑,能较好地处理多载荷和多约束的结构拓扑优化问题.给出的算例表明通过结构分析模型规模的减小和传统的位移迭代求解法的采用,方法效率明显提高.算例验证了该方法的正确性和有效性.

一种用于加速FPGA设计空间探索的电路特性驱动半监督建模方法

该文提出一种电路特性驱动的半监督建模方法来探索FPGA架构设计空间。通过加入电路特性作为输入来构建一个通用的FPGA性能模型,该方法能够精确预测指定电路在特定FPGA架构上实现的性能。实验结果显示该方法在预测电路在FPGA上实现的面积时,平均相对误差达到6.25%;预测延时时,平均相对误差可达4.23%,具有与半监督模型树(Semi-supervised Model Tree,SMT)方法可比的预测精度。同时,该文方法加速了FPGA性能建模过程,与SMT方法比较,在6核Intel服务器平台Intel Xeon E7-4807上,探索具有百万架构的FPGA设计空间时,该文方法可将时间成本由500 h降低为250 h。

循环工况下变矩器叶片角设计空间的性能优化

为解决整机循环工况与液力变矩器的匹配问题,并建立变矩器设计参数与整机工况的动力学映射关系,本文提出循环工况条件下变矩器叶片角设计空间的性能优化方法。该方法在整机物理实验条件下,以其变矩器的统计循环工况加权效率为评价目标,利用变矩器一元束流理论及其流固耦合仿真结果构建变矩器性能模型,对变矩器叶片角设计变量进行优化。优化过程中以整机V型和T型典型工况及双涡轮变矩器为研究对象,在变矩器流固耦合仿真精度得到台架实验验证的前提下,证明优化后变矩器统计循环工况加权效率分别提升2.64%和2.48%。该方法简易性地建立了整机与变矩器叶片角设计参数间的一体化动力学匹配关系,对同类面向主机的配件定制化设计具有工程化指导价值。

汽车造型设计空间研究

汽车造型设计是一项创造性活动,其内部隐藏着一定的逻辑规则。为将汽车造型活动中隐藏的设计规则进行提取,对造型基因概念进行研究,采用几何语义分析等方法,对汽车造型逻辑进行了分析;从理论上提出了汽车造型设计空间概念及汽车造型设计空间的建构方法与获取方式,并基于以上理论,以小型两厢车为例,设计了一个汽车造型辅助设计工具,最终指导具体的设计实例。

可重构结构设计空间快速搜索方法

在可重构结构评估模型的基础上,研究了在算法级估计可重构结构的面积、性能和功耗的方法。根据面积、性能和功耗,分两步搜索可重构结构的设计空间。首先,搜索结构域中每个结构实现所有算法时的最小代价,其次,在结构设计空间中搜索最优结构。该方法不依赖任何具体的架构,全面评价可重构结构的优劣,能快速获得全局最优的搜索结果。应用实例表明,在可重构结构设计初期,该方法能有效地指导可重构结构的设计。