基于Swin-Transformer的黑色素瘤图像病灶分割研究

黑色素瘤图像病灶分割的主流模型大多基于卷积神经网络(CNN)或Vision Transformer(ViT)网络,但是CNN模型受限于感受野大小,无法获取全局上下文信息,而ViT模型只能提取固定分辨率的特征,无法提取不同粒度的特征。为解决该问题,建立一种基于Swin-Transformer的融合双分支的混合模型SwinTransFuse。在编码阶段,首先利用Noise Reduction图像降噪模块去除图像中的毛发等噪声,然后采用CNN和Swin-Transformer构成的双分支特征提取模块来提取图像的局部细粒度信息和全局上下文信息,并对来自Swin-Transformer分支的全局上下文信息使用SE模块进行通道注意力操作以增强全局特征的提取,对来自CNN分支的局部细粒度信息使用卷积块注意力机制模块(CBAM)进行空间注意力操作以增强局部细粒度特征的提取,接下来利用Hadamard积运算对两个分支输出的特征进行特征交互以实现特征的融合,最后将SE模块输出的特征、CBAM模块输出的特征和特征融合后的特征进行拼接以实现多层次特征融合,并通过一个残差块输出交互后的特征。在解码阶段,将特征输入到上采样模块得到图像最终的分割结果。实验结果表明,该模型在ISIC2017和ISIC2018皮肤病数据集上的平均交并比分别为78.72%和78.56%,优于同类型的其他医学分割模型,具有更高的实用价值。

基于多层ReLU网络的楼宇暖通空调系统能量管理策略

提升现代智能楼宇的能量管理能力,是电力紧平衡背景下促进电网节能增效的重要举措。文中提出一种数据驱动的楼宇暖通空调系统节能控制策略,避免了传统模型预测控制对精确热力学建模的依赖。首先,在搭建楼宇热网络仿真模型的基础上,采用延时嵌入法构造输入特征,建立基于修正线性单元的多层神经网络模型,实现室内温度时间序列的多步预测。然后,针对电网的分时电价,构建滚动时域优化模型,并将其重构为混合整数线性规划的形式,实现有限控制周期内优化模型的高效求解。最后,基于Simscape搭建楼宇热仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。仿真结果表明,所提策略能够满足温度舒适度要求,并提高楼宇的经济运行水平。

基于电力公用信息模型的配电网储能优化配置

新型电力系统储能建设是提升分布式新能源消纳、改善电能质量的有效手段,现有储能规划研究未能充分利用实际配电自动化系统的可用信息,配置结果难以应用于实际电网。针对这一问题,提出了一种基于电力公用信息模型(CIM/e)的储能优化配置方法。首先,提出CIM/XML的数据解析方法,实现实际配电网的拓扑识别和潮流模型重构;其次,建立计及经济性与电能质量指标、内嵌潮流约束的储能优化配置模型,实现系统运行和规划的一体化设计,给出新增储能布点和容量的优化配置结果;最后,在中国南方地区两个不同电压等级的实际配电系统进行仿真实验,验证了所提方法的有效性。

骨肉瘤细胞铁死亡分子机制研究进展

铁死亡是一种铁依赖性和非凋亡调节性的细胞死亡机制,包括脂质过氧化、铁积累、活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生和谷胱甘肽(glutathione,GSH)争夺等过程,其机制为许多肿瘤和神经退行性疾病提供新的治疗机会。骨肉瘤是较常见的原发性恶性骨肿瘤,铁死亡在其治疗中起关键作用。本文对参与铁死亡的主要调节因子及骨肉瘤铁死亡研究进展作一综述。

基于图谱功率谱熵和最大均值差异的GIS机械状态辨识方法

针对常规方法对于气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)机械缺陷的特征识别稳定性差、识别率低的问题,在图谱理论的基础上,提出一种基于图谱功率谱熵和最大均值差异(Maximum Mean Discrepancy,MMD)的GIS机械状态辨识方法。首先将采集得到的GIS振动信号转化为图信号,并利用图傅里叶变换技术变换至图谱域进行分析处理;然后提取图谱功率谱熵作为表征GIS不同状态的特征参数;最后利用MMD距离判别函数实现GIS不同工况下的状态辨识。实验结果表明:在噪声干扰的情况下,所提方法能够有效提取GIS不同状态下的特征参数,并成功区分出屏蔽罩松动及内部异物缺陷,状态辨识精度高达93.89%,较常规方法有明显提高。

非遗文化视域下高校图书馆阅读推广路径研究

近几年,我国越来越重视非遗文化的传承和发展,十八大也针对如何传承与弘扬中华文化展开了深入探讨分析,强调古籍文字、文物藏品都要“活”起来,建造一套具有中国特色的非遗保护体系。高校图书馆是宣传地方非遗文化的重要阵地,应充分利用自身优势特点,积极承担起传承保护非遗文化的责任。本文首先对非遗文化作了简要介绍,其次对非遗文化融入高校图书馆阅读推广建设活动的意义进行了分析,最后提出了非遗文化视域下高校图书馆阅读推广的有效路径,望为相关工作人员提供一些参考。

声纹信号-图形差分场增强和多头自注意力机制的变压器工作状态辨识方法

为提升电力变压器工作状态的智能监测水平,提出声纹信号-图形差分场增强和多头自注意力机制的变压器工作状态辨识方法。基于图形差分场技术将声纹信号映射为二维图像,再借助多头注意力机制的视觉转换器实现图像信息的深层挖掘与状态辨识,采用梯度加权类激活映射实现分类结果的可解释性分析。搭建了包含变压器4种典型工作状态下的实验模拟测试系统平台,实验结果表明:所提方法不仅能够有效表征变压器声纹信号的状态特征,且分类辨识精度相较于“时频图+引入多头注意力机制的变换网络”与“图形差分场+引入残差模块的卷积神经网络”的常规方法有显著提升,提升约6%,同时也具备较好的鲁棒性,可为电气设备的故障检测研究提供一定参考。

石墨填料垫片变形特性研究

针对石墨填料垫片会在使用过程中发生边角撕裂的问题,本文基于密封试验台结构及材料的弹塑性,建立了垫片系统的有限元模型,模拟了垫片的压缩回弹过程,并通过压缩回弹实验验证了模型的准确性。通过分析石墨填料垫片在不同尺寸、压缩率及侧面间隙的条件下,加卸载过程中的压缩回弹曲线变化,验证了石墨填料垫片边角应力集中现象。通过分析上密封面和侧密封面的应力分布,阐述了石墨填料垫片边角撕裂是由于上表面两侧过大的应力峰值导致的,且包边结构能明显改善垫片压缩后的边角撕裂问题。

蓝光激光熔覆纯铜覆层的组织及性能

纯铜材料对红外波段的激光吸收率较低,难以进行传统红外激光熔覆,因此限制了纯铜材料在表面防护领域的应用。本研究采用蓝光激光熔覆技术制备纯铜涂层,通过理论计算结合实验验证获得了其制备工艺参数。随后对纯铜熔覆层的微观组织、显微硬度和摩擦磨损行为进行分析,并结合XRD和EDS研究了蓝光激光熔覆制备的纯铜涂层的元素分布和物相组成。结果表明:采用蓝光激光熔覆技术制备的纯铜材料具有较大的工艺窗口,可获得成形良好的熔覆层。蓝光激光熔覆后,熔覆界面处出现了明显的金属间化合物相NiCu_(4)以及FeCu_(4)。纯铜熔覆层的显微硬度小于基体材料,并且在结合界面存在明显的硬度变化过渡区域,因此涂层和基体之间的稀释区较大。在室温干摩擦磨损条件下,熔覆层的磨损行为以粘着磨损为主,磨粒磨损为辅,并且存在明显的氧化磨损。

橙皮苷对庆大霉素致小鼠急性肾损伤及炎症和凋亡的影响

目的观察橙皮苷改善庆大霉素致小鼠急性肾损伤的作用,并探讨该作用与炎症与凋亡的相关性。方法将小鼠随机分为正常组、模型组、维拉帕米组(21.43 mg/kg)及橙皮苷低、高剂量组(100、200 mg/kg),采用腹腔注射庆大霉素法建立AKI模型,随后各组给予相应药物干预14 d。给药结束后检测小鼠24 h尿蛋白、肾脏指数、肾功能指标,采用ELISA法检测血清及肾组织IL-10、IL-6、TNF-α水平,HE染色检测肾组织病理损伤,TUNEL染色检测肾组织细胞凋亡,RT-qPCR法检测肾组织caspase-3、Bcl-2、Bax mRNA表达,Western blot法检测肾组织cleaved caspase-3及PI3K/Akt信号通路相关蛋白表达。结果与模型组比较,橙皮苷各剂量组小鼠24 h尿蛋白及肾脏指数降低(P<0.05),肾组织病理损伤有不同程度的改善,血清BUN、Scr及CysC水平降低(P<0.05),血清及肾组织IL-10水平升高(P<0.05),IL-6、TNF-α水平降低(P<0.05),肾组织细胞凋亡率、caspase-3、Bax mRNA表达及cleaved caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),Bcl-2 mRNA表达及PI3K、p-Akt蛋白表达升高(P<0.05)。结论橙皮苷对庆大霉素致小鼠急性肾损伤具有一定的改善作用,该作用与其抑制炎症及通过调控PI3K/Akt信号通路而产生的抗凋亡活性有关。

人工智能产业科研成果培育机制研究

随着人工智能技术的飞速发展,人工智能产业科研成果培育研究已经取得了长足的进展,但国内目前对科研产出机制相关研究还不够深入。本文综合分析当前政府职能部门及科研院所对科研人员基础理论及应用技术开发过程中团队建设、项目评审、经费管理、知识产权积累、标志性成果制作与验收等过程中的需求,构建完整的培育体系。综合探索将基础技术转化为应用研究所需要的支持手段、实现途径,并以此开展应用研究驱动下的基础技术培育机制分析,探索促进基础技术实质发展最终促进产业升级的机制与途径。在此基础上,针对成果培育期间的多方面需求,开展适用于创新性科研成果前期探索研究的项目、人才基地、资金一体化培育机制研究。

基于机器视觉与听觉响应的干式变压器状态智能诊断方法

为提升干式变压器的状态监测与故障诊断能力,提出了一种新的整合机器视觉与听觉响应的变压器状态诊断方法。首先,通过目标检测算法对干式变压器的潜在故障位置进行识别监控,获取其位置信息;其次,整合延迟求和波束成形算法计算其潜在故障位置的声学信息,利用该声学信息实时监控变压器是否出现放电缺陷;最后,对于无法快速诊断的机械故障,利用听觉外周模型获取听觉谱,依据其声音信号的特征频段,设置各特征频率获得多特征频率听觉谱,通过卷积神经网络进行变压器故障类型识别。实验结果显示,所提的方法在噪声情况下的变压器状态识别准确率仍高达87.51%,优于其他对比的时频域特征提取方法。故所提方法能较准确地诊断干式变压器状态,并且具备良好的抗噪性能,有效补充了当前变压器的监测手段。

铜及铜合金激光熔化焊接工艺的研究进展

激光熔化焊接被认为是连接铜的一种合适工艺,但铜对工业应用最为成熟的红外激光的吸收率非常低,采用红外激光对铜进行焊接还存在一定的挑战。与红外激光相比,铜对短波长的可见光激光的吸收率可提高数倍,因此可见光激光在铜的快速、高质量焊接方面展现出巨大潜力。本文总结了近年来铜及其合金的激光熔化焊接工艺研究进展,对铜的红外激光、可见光激光以及双光束复合激光焊接技术进行了介绍,对比了不同工艺的优缺点,最后对可见光激光焊接和复合焊接技术的应用进行了展望。

表面机械研磨对304不锈钢渗氮组织性能的影响

对304不锈钢表面进行表面机械研磨处理(SMAT),再进行不同温度下的低温等离子渗氮。利用光学显微镜、XRD、SEM和EDS,分析渗氮层的物相、显微组织和元素;采用显微硬度计检测渗氮后硬度的变化;采用电化学工作站测试渗氮后试样的腐蚀性能。结果表明,经过1800 s的表面机械研磨处理,材料的渗氮组织性能达到最好,样品表面生成一层晶粒细化层,可以明显促进304不锈钢的低温渗氮。1800 s的表面机械研磨处理后,在350℃下进行渗氮,可以获得一层厚度约3μm的渗氮层,其硬度高达925 HV0.05。和未处理的试样对比,自腐蚀电位升高了0.2 V,自腐蚀电流降低了4.22×10-4A·cm-2。

基于DAMAS2修正算法的旋转声源定位识别方法

针对常规束形成声源识别技术分辨率低、未考虑声源旋转运动造成的识别误差等问题,推导得到DAMAS2修正算法。该方法在原本的静止框架中加入转速,得到修正的指向矢量与波束形成修正结果,随后结合波束形成修正结果建立阵列点传播函数与真实声源位置之间的卷积关系,最终通过迭代求解获得真实声源位置。首先通过数值模拟构建两个频率及幅值均一致的对称点声源,对比分析常规波束形成算法与DAMAS2修正算法的识别效果,然后结合激光测速原理及波束形成测试理论进行旋转声源实验研究。结果表明:DAMAS2修正算法主瓣宽度小、虚假声源少,不仅可以识别出旋转声源的径向位置,而且能得到运动声源某一时刻的周向位置,能够更精确地定位识别旋转声源。

张力腿漂浮式风力机的运动响应计算

漂浮式风力机与近海桩基式风力机、陆上风力机差异很大,特别是漂浮平台设计复杂,对仿真工具要求更高。海上风力机除受气动载荷之外,还需进一步考虑海洋环境所施加的各种其他载荷。采用自由涡尾迹方法计算风力机气动性能,分别采用线性波和PM频谱模拟波浪运动并应用Morison方程计算波浪载荷。构建张力腿漂浮平台结构动力学方程,以气动载荷和波浪载荷为激励,得到平台响应,并反馈至气动计算,从而完成气动、结构和水动的耦合计算。最后以大型风力机NH1500为例,对张力腿式海上风力机进行仿真模拟,对比分析来流风速、浪高和波浪入流角对漂浮平台运动和风力机气动性能的影响,采用PM频谱模拟真实海况并计算漂浮式风力机动态响应,为漂浮式风力机设计提供了依据。

基于Apriori算法的作战仿真探索实验控制

Apriori算法可用于从作战仿真实验数据中挖掘作战规律,但通常需要以大量实验数据为支撑。为减少规律发现的成本,提出一种边实验边挖掘的序贯探索方法,及时发现并确认低支持度、高置信度的"潜在规则",再利用规则库避免重复探索,最终提高规律发现的效率。概述了Apriori算法的原理及其在作战仿真实验中的应用;介绍了利用Apriori算法对探索实验进行序贯控制的思路流程及关键技术;最后通过蒙特卡罗仿真验证了该方法的有效性。为开展规律发现型作战仿真实验提供了新思路。

基于影像测量仪的金属丝编织网试验筛的校准方法解析

本文基于影像测量仪对金属丝编织网试验筛的校准方法进行解析,并结合测量程序设计和测量数据处理,在验证十字交叉校准方法的同时,提出对角线校准方法的可行性测量方案。

机床装备云制造服务建模方法研究

针对云制造环境下机床装备制造服务的共享和集成,在分析机床装备云制造服务建模的特点及需求的基础上,提出一种基于机床装备资源层、机床装备服务语义描述层和机床装备服务实现层三层结构的机床装备云制造服务建模实现框架,基于该框架对机床装备制造资源分析、机床装备制造资源语义描述和机床装备制造服务实现进行研究。通过对一类机床进行云制造服务建模,验证了该建模方法的可行性及有效性。

复杂工况下的大型风力机气动性能和尾迹研究

在复杂工况下,大型风力机非定常特性会更严重,导致风力机气动性能变化和尾迹预测更加复杂。本文主要针对稳态偏航、动态偏航、风剪切和随机风速场等复杂工况,基于自由涡尾迹方法,嵌入复杂工况的模块,加入了动态失速模型和三维旋转效应模型修正,实现了复杂工况数值模拟计算,比较了不同复杂工况的气动载荷和尾迹形状。最后,得出了风力机在复杂工况下的气动性能、载荷和尾迹叶尖涡线特性,并计算出风力机在复杂工况下的气动载荷超调量和迟滞时间。对推进自由涡尾迹方法应用于风力机工程的大批工况载荷计算,提高大型风力机的载荷计算精度和设计水平等具有重要意义。