基于深度学习的电解电容识别与极性检测

针对工程中印刷电路板(PCB)上的电解电容不易识别、极性难以检测的问题,研究了一种基于深度学习的电解电容识别与极性检测方法。对于电容检测问题,提出了一种基于YOLOv5的改进算法,该算法在YOLOv5的骨干(backbone)融合Swin Transformer模块,提升模型的特征提取能力,在颈部融合了双向金字塔网络(BiFPN)模块,提高了网络的特征融合能力;对于电容极性检测,提出了一种语义分割结合形态学处理的方法,该方法能够分割电容基圆区域与极性区域然后有效检测电解电容的极性方向。实验结果表明,电容的识别精度达到96.9%,电容的分割精度达到93.9%,极性方向检测准确率达到99.1%,相比于目前电解电容极性检测较好的方法,所提方法有较好的鲁棒性,满足检测需求。

稀疏矩阵在C66x上的应用及优化

随着大数据的爆炸式发展,稀疏矩阵已经成为机器学习和边缘计算的重要一环。在机器学习领域,数据集的稀疏矩阵化既可以保存信息又可以节省内存,已成为不可避免的趋势。SpMV(稀疏矩阵向量乘)作为稀疏矩阵计算中的核心,其迭代求解过程的空间复杂度和时间复杂度具有重要研究意义。分析稀疏矩阵C00、CSR、ELLPACK和DIA压缩格式,改变稀疏矩阵的稀疏度和非零元素的分布,得出COO读取数据、CSR进行计算的SpMV通用性更强。利用C66x的VLIW指令构架,采用软件流水的方式对SpMV_CSR算法进行指令并行优化,利用SIMD单指令多数据指令集对SpMV_CSR算法完成数据并行优化。实验结果表明,优化后的SpMV_CSR算法相较于优化前的加速比平均达到5倍以上。

基于机器视觉的大跨长联桥上无缝线路小阻力扣件纵向服役状态监测研究

以福厦高铁渔溪特大桥为例,提出一种基于机器视觉的小阻力扣件纵向服役状态监测方案,以获取大跨长联桥上无缝线路钢轨纵向变形与复合垫板窜出的时变特征;同时,结合梁轨温度与梁端位移测试结果,分析梁体温度、钢轨温度、梁端累积位移、梁轨相对位移与垫板窜出量之间的相关性。研究结果表明:根据图像识别结果,钢轨在监测阶段将随温度变化产生不同方向的伸缩,且钢轨位移略大于垫板窜出量。钢轨昼夜温差要显著大于桥面气温以及连续梁梁内气温、顶板温度、腹板温度,且梁体温度变化幅度显著比钢轨的小,其原因在于钢轨的比热容较小,在同等热量输入输出时产生的温度变化幅度较大。梁端纵向位移随温度变化幅度较小,最大日位移为0.15 mm;在监测周期内,梁端累积位移呈波动减小趋势,即梁体发生了缓慢收缩,其原因在于夏季到秋季时气温逐渐降低,且最大平均位移变化速率为0.09 mm/d。梁体温度、钢轨温度、梁端累积位移、梁轨累积相对位移和垫板窜出量之间的相关系数均大于0.8,说明其相关性较大,且均呈较好的正相关关系。通过基于机器视觉的小阻力扣件状态监测方法,可见小阻力扣件在福厦高铁渔溪特大桥区段具有较好的纵向服役状态,且监测周期内线路状态均正常,验证了此类方案在小阻力扣件现场监测中的适用性。

基于卷积神经网络的页岩CT分形维数预测及其抗干扰能力应用

【目的】为了深入探究页岩储层内部的孔裂隙分布规律以优化页岩油气的开发方案和提高产能。【方法】提出一种基于卷积神经网络的页岩CT图片分形维数预测方法,自主搭建适用于油页岩CT图片的卷积神经网络模型,分别将不同温度热解下的油页岩样品CT切片和其对应的分形维数作为数据集和标签,对搭建好的卷积神经网络进行训练并预测,实现对页岩CT图片分形维数的提取。【结果】结果证明,通过卷积神经网络预测的页岩CT图片分形维数与盒子计数法计算得到的分形维数十分接近,大约差0.01,且在计算速度更快的情况下还可以很大程度地忽略CT图片的噪声和伪影。新方法有效地捕捉到了图像的结构特征,能够对图片的分形维数进行可靠的预估并具有较好的抗干扰能力。

基于抗滑桩-锚杆组合结构支护下边坡变形机制研究

为研究多地层地质边坡在抗滑桩和锚杆组合结构支护下的稳定性,依托贵州某水库工程,利用Midas GTS NX有限元软件构建典型水库边坡变形数值模型,对有无支护两种工况分别进行计算分析,研究水库溢洪道边坡的变形规律,得出结论如下:抗滑桩和锚杆组合支护可以减小边坡的变形,稳定性系数从支护前的0.85提升到支护后的1.52;抗滑桩在岩层交界附近弯矩和剪力最大;数值模型和实际监测变形值吻合良好。研究结果可为同类型地质边坡的组合支护设计提供借鉴和参考。

基于有限元强度折减法的多地层边坡支护模拟研究

为探究不同支护形式对多地层边坡开挖破坏的影响规律,依托贵州某复杂多地层溢洪道边坡工程,基于有限元强度折减理论,开展喷锚+预应力锚索以及锚杆+抗滑桩支护下的多地层边坡开挖模拟,对比模拟与现场监测结果。结果表明:采用锚杆+抗滑桩支护方案优于喷锚+预应力锚索支护方案,稳定安全系数由1.20提升至1.45;锚杆+抗滑桩支护后边坡整体位移从坡顶到坡脚逐渐减小;抗滑桩弯矩值和剪力值的最大值处均位于岩土体结构面或交界面处,锚杆的轴向力从坡顶到坡脚呈现先减小后增大趋势,最大轴向拉力约57.4 kN;采用锚杆+抗滑桩支护后,边坡现场位移监测数据变化速率逐渐减小,现场监测点的最大位移与数值模拟最大位移值基本吻合,证明数值模拟结果的可靠性。

ω-3多不饱和脂肪酸衍生物消退素在骨保护中的作用

消退素作为一种特异性促炎症消退介质,对于炎症性疾病具有很好的治疗效果,在关节炎和牙周炎动物模型中都已得到了验证。然而,目前对于消退素在骨质疏松症和其他炎性骨病的影响研究较少,且缺乏系统的明确的作用机制阐明。本次综述通过查阅相关文献,分别从促炎消退、影响破骨细胞分化成熟和调控成骨细胞分泌相关因子的角度出发对消退素在炎性骨病中的作用进行阐述。由此可见,消退素的两种类型E类和D类均具有很好的骨保护作用,可以减轻炎症的发生,为治疗炎症引起的骨病或慢性炎症导致的骨质破坏提供了希望。

基于正则化正交非负矩阵分解的旋转目标检测方法

小样本的旋转目标检测是指在样本数少的情况下进行旋转目标检测模型的训练,深度学习在旋转目标检测领域往往需要庞大的样本数和计算算力。现有的基于机器学习的旋转目标检测方法大多有着对目标尺度和姿态敏感的缺点。因此提出一种基于正则化正交非负矩阵分解的旋转目标检测方法,来解决小样本的旋转目标检测难题。首先,针对样本不具有各种角度的图片,对样本进行旋转后进行背景填充,这样便于更好的表征学习。其次,提出一种基于正则化正交非负矩阵分解算法对旋转样本的梯度直方图特征进行表征学习。最后,为了测试算法在特征学习后的有效性,利用支持向量机对特征提取后的数据进行训练和测试。实验结果表明本文的目标检测方法在多个数据集中可以取得不错的效果。

由“骨极”理论探讨细胞自噬在骨质疏松症中的作用

“骨极”理论来源于中医学“五劳六极七伤”学说,是祖国医学对虚劳后期病机和症状的高度概括,病机重点在“虚劳感邪,邪久不解,内客肾脏,发为骨极”,临床表现为“手足烦疼,不可以立,不欲行动”。骨质疏松症是一种典型的骨代谢性疾病,其发病与骨重塑过程被破坏密切相关,而骨形成和骨吸收间的动态平衡是维持正常骨重塑功能的基础。“骨极”理论描述的病机和症状与骨质疏松症高度相似,是阐释骨质疏松症发病机理的重要切入点。细胞自噬是细胞分化和增殖的重要过程。越来越多的证据表明,自噬对成骨细胞、破骨细胞及骨髓间充质干细胞都具有重要的调节作用。自噬水平异常导致的骨稳态失衡是骨质疏松症发病的关键因素。基于论证,笔者提出了一种新兴的“骨极-细胞自噬-骨质疏松症”学说,以期从“骨极”理论切入,探讨自噬与骨质疏松症的关系,为骨质疏松症的预防和治疗以及进一步的研究提供新的理论参考依据。

老年劳力性热射病患者的临床特点及预后

目的探讨老年劳力性热射病(EHS)患者的临床特点及预后。方法回顾性分析2015年1月至2022年12月收治的9例老年EHS患者(观察组)与24例年轻EHS患者(对照组)的临床资料。记录2组患者住院天数、核心体温;检测2组血常规、生化指标;观察2组并发症发生情况;分析老年EHS患者临床特点及预后转归,并评价血液净化对EHS患者的治疗作用。结果入院时观察组患者血脑钠肽高于对照组,血肌酐、白蛋白及血小板低于对照组(P<0.05,P<0.01);2组血尿素氮、肌酸肌酶、乳酸脱氢酶、淀粉酶、丙氨酸转氨酶、肌红蛋白、白细胞水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组患者合并横纹肌溶解、肝功能损伤、心功能不全、低蛋白血症、感染的比例均显著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。出院时,观察组乳酸脱氢酶、丙氨酸转氨酶、肌红蛋白低于入院时,血白蛋白低于正常值;观察组血乳酸脱氢酶、白细胞水平高于对照组,血肌酐、白蛋白水平低于对照组(P<0.05,P<0.01)。2组患者中各有3例行介入肾替代治疗,出院时肾功能指标均正常。2组住院时间比较差异无统计学意义(P>0.05);出院时对照组痊愈患者比例显著高于观察组(P<0.05)。结论老年EHS患者易合并横纹肌溶解、肝功能损伤、心功能不全、低蛋白血症、感染等并发症,肌肉损伤、肝功能损伤与营养恢复较年轻患者慢,合并急性肾损伤与多器官功能障碍综合征的EHS重症患者应依据病情早期介入肾替代治疗,发挥协同治疗作用,有利于改善预后,提高抢救成功率。

基于监督学习算法建立糖皮质激素联合环磷酰胺治疗特发性膜性肾病效果预测模型

目的建立基于监督学习算法的糖皮质激素(GC)联合环磷酰胺治疗特发性膜性肾病(IMN)效果的预测模型。方法入选2014年7月1日至2023年6月30日确诊的IMN患者,同时接受≥6个月GC联合环磷酰胺治疗,采集相关临床资料。运用Python软件构建9种监督学习模型,采用受试者工作特征曲线下面积(AUC)评估各模型的预测性能,筛选与疗效相关的指标,并根据结果构建预测工具。结果共纳入122例患者,其中57例(46.7%)完全缓解、39例(32.0%)部分缓解、26例(21.3%)未缓解。在纳入全部136项临床指标时,轻量级梯度提升机(LGBM)在9种监督学习模型中的AUC最高(0.965)。特征筛选结果显示第3个月的24 h尿蛋白定量(24 h UTP)下降率和血清白蛋白上升率与疗效的相关性最强。在仅纳入上述2个特征再次建模后,仍以LGBM的AUC最高(0.978)。故最终以LGBM为基础构建在线预测工具,网址为www.imnpredict.online。结论基于监督学习算法的GC联合环磷酰胺治疗IMN效果预测模型提示,治疗开始后第3个月的24 h UTP和血清白蛋白变化率是预测患者疗效的主要因素。该模型和在线工具可在IMN治疗早期对疗效进行预测,为患者个体化治疗提供参考。

关节腔注射联合“经筋”手法治疗早中期冻结肩的疗效观察

目的:观察关节腔注射联合“经筋”手法治疗早中期冻结肩的临床疗效及安全性。方法:选择62例早中期冻结肩患者,按照治疗方法不同分为观察组和对照组,每组31例。对照组予以口服美洛昔康片,外用温性经筋通贴膏、经筋通凝胶剂,观察组予以关节腔注射联合“经筋”手法治疗,分别于治疗前后比较疼痛视觉模拟量表(visual analogue score,VAS)评分、肩痛和功能指数(shoulder pain and function index,SPADI)、Fugl-Meyer肩关节活动范围量表评分和Constant-Murley肩功能评分,并对临床疗效及不良反应进行评价。结果:治疗后,两组VAS、SPADI评分较治疗前降低(P<0.01),Fugl-Meyer及Constant-Murley评分均较治疗前降低(P<0.01);且观察组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);随着时间的变化,两组VAS及Fugl-Meyer评分无明显变化,但观察组SPADI及Constant-Murley评分在治疗后3个月时与治疗后1周时比较,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组SPADI及Constant-Murley评分总有效率均高于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。观察组不良事件发生率[22.6%(7/31)]低于对照组[45.2%(14/31)](P<0.05)。结论:关节腔注射联合“经筋”手法治疗早中期冻结肩疗效明显,安全性好。

芬顿催化剂及其生产装置的构筑——新工科背景下本科生科研能力培养案例

在新技术持续涌现并被广泛应用的当下,加速培养面向未来的“新工科”人才以及提升大学生的实践创新能力已然成为各高等院校的教学重点。其中,跨学科交叉培养成为关键的培养模式。本文以国家级大创立项项目为例,基于新工科建设视角,阐释在新工科教育背景下本科生的跨学科科研能力培养以及创新精神、创新意识、创新能力的养成。为理解本科生科研能力的培养机制提供了全新的视角,充分展示了跨学科研究在科研能力培养中的重要作用,同时也能够为其他高校创新创业教育提供富有价值的借鉴和参考。

油基钻井液高滤失复合堵漏剂的研制及性能评价

油基钻井液漏失严重降低了钻井作业的效益,而油基钻井液常用堵漏方式单一,堵漏成功率低。针对这一问题,本文优选出改性纤维棉(吸油棉纤维与抗静电复合纤维混合物)、刚性树脂、石英砂+云母(1∶1)、硅藻土分别作为柔性纤维材料、刚性颗粒、渗滤填充颗粒、助滤剂。通过4种材料的不断复配优选,最终得到高滤失复合堵漏剂基本配方为5%改性纤维棉(0.5~3.0 mm)+40%刚性树脂(200目)+50%渗滤填充颗粒(400目)+5%助滤剂(200目)。该高滤失复合堵漏剂在油基钻井液中悬浮稳定性好,1 mm缝板承压能力为5 MPa。高滤失复合堵漏剂在封堵效果方面展现出卓越的性能,能够快速滤失形成高强度封堵塞。高滤失复合堵漏剂弥补了油基钻井液缺少高失水堵漏手段及相关堵漏材料,为油基钻井液堵漏提供了新方法。

《外台秘要方》防治骨质疏松用药探究

骨质疏松是引起骨折的重要因素,易导致骨折愈合缓慢,引起肢体功能活动障碍,进而导致身体其他部位疼痛,甚至再次骨折。对《外台秘要方》第二十九章中治疗骨伤科疾病的内服方药进行归纳,发现用药频次较高的药物大部分归属于补虚药,但也不乏温里药;以上药物的有效成分大多作用于NF-κB、Wnt/β-catenin、RANKL、PI3K/Akt等信号通路,均具有抑制破骨细胞形成、增强成骨细胞活性的作用。文章从论治“骨痿”出发,参考现代药理学研究,阐释了《外台秘要方》中防治骨质疏松的药物特点。

骨化三醇不同剂量及给药途径对血液透析合并重度继发性甲状旁腺功能亢进患者疗效

目的探讨不同剂量及给药途径的骨化三醇对血液透析合并重度继发性甲状旁腺功能亢进的疗效。方法60例血液透析合并重度继发性甲状旁腺功能亢进患者随机分为对照组(常规剂量口服骨化三醇),冲击治疗组(大剂量服用骨化三醇)及静脉用药组(透析后静脉给予骨化三醇注射液),每4周对血清全段甲状旁腺素(i-PTH)、钙、磷进行检测,并观察不良反应。结果服用12周后,对照组甲状旁腺素水平为(697.5±164.3)pg/ml,相较于治疗前(761.4±184.6)pg/ml,变化不明显(P>0.05),对重度继发性甲状旁腺功能亢进疗效欠佳;冲击治疗组疗效显著[治疗前:(757.6±170.3)pg/ml,治疗后:(417.6±157.8)pg/ml,P <0.01],但是部分患者出现高钙血症;而静脉用药组疗效最佳[治疗前:(814.7±197.8)pg/ml,治疗后(227.4±106.4)pg/ml,P <0.01],且较少发生高钙血症。结论目前,对血液透析合并重度继发性甲状旁腺功能亢进患者,骨化三醇注射液疗效显著,且不良反应较小,可以作为优先选择。

港口智能引导车的地面点云分割算法

为了提高港口智能引导车(intelligent guided vehicle,IGV)分割地面点云的能力,提升环境感知系统的稳定性,设计了一种基于增长同心圆的栅格地图点云分割算法。首先将原始激光点云划分为多个相同大小的栅格块和不同大小扇形区域,并筛选出种子点集;然后在同一栅格块中设定多个直线拟合条件拟合分段直线和整体直线,得到分段直线集和整体直线;最后遍历栅格块中的点,依据分段直线集和整体直线判断点与直线的正交距离,从而分割出地面点和非地面点。同时,在公开点云数据集Semantic KITTI和自建港口数据集上进行验证。实验结果表明,和其他地面分割算法相比,所提出的方法在保持一定准确率的情况下,召回率最多提升2.0%,准确率最多提升2.3%,且在港口环境下有效地分割出地面。

基于STM32F407的8路高速Ethernet-SPI总线转换系统设计

针对以太网通信应用开发难度大,以及部分设备不支持直接以太网通信的情况,设计了基于STM32F407的8路高速Ethernet-SPI总线转换系统。使用STM32F407作为主控制器,能够将以太网数据与SPI总线数据进行相互转换,并通过自带的高速SPI接口实现与客户端的数据交互,可以同时支持8路以太网的转换。通过客户端与网络端的数据收发通信对系统进行测试,实验表明,所设计的转换系统能够高效实现8路以太网数据与SPI总线数据的互相转换。

地铁轨道交通发展对城市交通问题的有效改善

随着城市化进程的加快和人口快速增长,城市交通问题日益突出。交通拥堵、环境污染、能源消耗等问题给城市发展和居民生活带来诸多不便,地铁轨道交通作为高效、快捷、环保的交通方式,成为缓解城市交通问题的重要途径。文章通过分析轨道交通车辆的运载能力、环保技术创新和先进技术对车辆性能的提升等方面,结合我国地铁轨道交通发展现状,提出优化线路规划、加强技术创新、完善一体化管理体系和提高乘客服务水平等对策,旨在为未来地铁轨道交通的发展提供参考和借鉴。

基于土壤地形指数的流域水文敏感区空间分布研究

以丹江口水库上游堵河流域为研究区,借助SAGA GIS和R平台,以ASTER GDEMV2为数据源,在获取流域土壤地形指数及其阈值设定的基础上,利用Python获取3种情景下(STI≥9、STI≥10和STI≥11)水文敏感区内不同土地利用类型及其面积和空间分布。结果表明:利用土壤地形指数识别,提供了更为详细表征的水文敏感区,可合理预测径流产生的空间分异性;3种情景下,林地均是水文敏感区内最主要的土地利用类型,约50%水体均位于水文敏感区;不同情景下,识别的水文敏感区内农业景观和开发景观应禁止开展高强度的土地开发,并优先布置植被缓冲带等保护措施以保护水质安全。