基于机器学习的空气源热泵干燥能耗回归预测

为了降低空气源热泵干燥过程能耗,研究了空气源热泵干燥能耗特性,采用多元线性回归模型(multivariate linear regression model, MLRM)和BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)模型来预测干燥工艺能耗。在分析干燥能耗影响特征参数的基础上,提出将干燥工艺过程进行切分处理的方法以降低数据获取难度。选取烘房设定温度、烘房设定湿度、烘房初始温度、烘房初始湿度、环境平均温度、环境平均湿度、物料质量和初始含水率8个特征参数作为模型输入,能耗和物料结束含水率作为模型输出。使用MLRM模型、BPNN模型和其他机器学习模型进行能耗预测,MLRM模型对能耗拟合的决定系数为0.739,对物料结束含水率拟合的决定系数为0.931;BPNN模型使用Sigmoid函数作为激活函数时对能耗拟合的决定系数最高,为0.828,使用Identity函数作为激活函数时对物料结束含水率拟合的决定系数最高,为0.942,拟合效果优于其他机器学习模型,能够满足实际生产需求。以复水豌豆为干燥对象设计加载物料65 kg、持续时间4 h的完整变温变湿干燥工艺进行验证试验,结果表明:试验总能耗为15.066 kW·h,MLRM模型和BPNN模型的预测总能耗分别为14.476 kW·h、15.183 kW·h,预测精度分别为96.08%、99.23%;试验结束含水率为8.541%,MLRM模型和BPNN模型的预测结束含水率分别为9.560%、8.889%,预测精度分别为88.07%、95.93%。该研究提出了一种使用MLRM模型和BPNN模型对空气源热泵干燥能耗进行分段精准预测的有效手段,对于优化干燥工艺和降低干燥能耗具有实际意义。

电商直播中消费者购买意愿影响因素研究——基于双路径模型视角

随着电商直播步入新的风口,其蕴藏的巨大商业潜力受到越来越广泛的关注,消费者购买意愿成为影响电商直播可持续发展的重要因素。研究运用双路径模型(ELM),基于中枢路径和边缘路径构建消费者购买意愿的影响因素,实证分析在电商直播中产品因素与主播特征对消费者购买意愿的影响。研究发现,产品质量、价格优惠性、主播吸引力和主播交互性对购买意愿有显著正向影响,但主播专业性对购买意愿的影响并不显著;在中枢路径下,产品质量和价格优惠性通过实用价值影响消费者购买意愿;在边缘路径下,主播专业性、主播吸引力和主播交互性通过享乐价值影响消费者购买意愿。

旋转剪切式青花椒采摘装置设计与试验

针对基于“下桩”采摘方法的青花椒采摘设备存在喂入困难、易堵塞而造成采摘效率低的问题,该研究设计了一种旋转剪切式青花椒采摘装置。首先基于花椒枝物理、力学特性确定旋转剪切式青花椒采摘过程包括花椒枝旋转驱动、花椒枝导向喂入和剪切采摘,剪切采摘功能由往复式切割器实现。并设计双动刀往复式切割器及其传动机构,确定了剪切采摘装置的结构和运动参数。进一步地,运用ANSYS/LS-DYNA构建花椒枝剪切仿真模型,确定最优齿形参数为:刀齿切割角20°,刀齿刃角50°,刀齿厚度2.5 mm,该条件下峰值切割力为3.739 N。最后通过单因素试验确定了花椒枝喂入角度、花椒枝喂入速度、花椒枝旋转速度的取值范围分别为40°~60°、20~40 mm/s、20~40 r/min;并采用BoxBehnken设计法制定三因素二次回归正交组合试验方案,运用Design-Expert 12对试验结果进行方差分析和响应面分析,得到旋转剪切式青花椒采摘装置的最优工作参数为:花椒枝喂入角度55°,花椒枝喂入速度33.21 mm/s,花椒枝旋转速度30 r/min;通过试验验证得出在最优工作参数下,单人单枝喂入时青花椒平均采摘效率为10.95 kg/h,平均采净率为95.57%,平均伤果率为12.87%。研究结果可为青花椒采摘机的研发提供技术参考。

基于YOLOv7的木材缺陷检测模型Wood-Net的研究

为改善利用人工方式识别木材缺陷存在的效率低、人工成本高的问题,同时实现在木材加工过程中使用新兴方式对不同的缺陷进行快速准确检测以提高木材利用率,针对现有的目标检测网络在木材缺陷检测方面存在诸如检测精度低、报错率高以及识别种类少等局限,设计了用于木材缺陷检测的深度学习网络Wood-Net。Wood-Net将注意力机制ECA(efficient channel attention module)引入YOLOv7的主干网络,以便更好地区分木材缺陷之间的细微差别;将ECA与Res2Net结合后形成ECA-Res2Net模块,ECA-Res2Net模块克服了单纯的Res2Net跨通道交流能力不足的问题,增强了网络对更细粒度特征的提取能力;将ECA-Res2Net模块与SPPCSPC(spatial pyramid pooling and channel spatial pyramid convolution)并联形成ResSPPCSPC模块,增加了描述图像本身特征数量的能力,由此构成新方法Wood-Net。本研究将准确度、召回值、mAP@0.5以及mAP@0.5∶mAP@0.95 4个数值作为系统性能的评价指标。利用自建数据集训练Wood-Net,得到试验数据。试验结果表明:Wood-Net模型比基准模型YOLOv7在木材优选上精确率提高了4.52%,mAP@0.5∶mAP@0.95提高了6.62%;比基准模型YOLOv5s在木材优选上精确率提高了6.79%,mAP@0.5∶mAP@0.95提高了5.67%。ECA注意力机制能够有效提升E-ELAN的通道间信息交互能力;Res2Net模块具有很强的细粒度特征提取能力,在网络中引入Res2Net模块后,网络各项性能指标收敛速度快,在Res2Net中加入ECA后能够使单纯的Res2Net考虑多通道特征之间的关系,完成信息融合,提高检测性能。

矿井岩溶热储三维地质建模及地热资源潜力评价

传统热储体积法适用于大尺度区域的地热资源量评价,用于矿井地热资源量评价时误差较大。在分析平顶山矿区“源、通、储、盖、流体”地热系统特征的基础上,建立了矿区地热成因概念模型。以平煤十矿井田为主要研究区,基于区内地热地质条件和地面、井下钻孔资料,采用地下水模型系统(Groundwater Modeling System,GMS)软件建立了研究区内地层的三维地质模型,呈现了寒武系碳酸盐岩地层及覆岩的展布情况,并对寒武系碳酸盐岩地层空间进行了数字化。提出了用于矿井地热资源评价的积分式热储体积法,采用该方法对研究区内寒武系岩溶热储静态资源量进行了估算,并评价了热储的动态资源量,得出了热储层地热资源量与地热水位标高的关系曲线。对研究区内寒武系岩溶地热水进行了水质全分析,评价了地热水的腐蚀性和结垢性。结果显示,研究区内寒武系碳酸盐岩(灰岩)层为岩溶热储层,热量主要来自寒武系朱砂洞组以深的高温岩体;地表大气降水经寒武系灰岩露头和矿区周缘深大断裂进入深部岩体,沿途被加热后储存于寒武系灰岩地层中,并持续接受深部基岩热量传输,形成水热型岩溶热储;寒武系岩溶热水静态资源量为76.8亿m3,蕴含热量1.19×10^(18) J;岩石中蕴含热量为3.25×10^(18) J;地热资源总量为4.44×10^(18) J;地热可采资源量为6.66×10^(17) J,折合标煤22.7 Mt;寒武系岩溶热水具有轻微腐蚀性,结垢性为轻微—中等,流经金属管道和容器需要做防腐和防垢处理。

多期CT血管成像对急性缺血性卒中血管内治疗短期预后的价值

目的:探讨多期CT血管成像对急性缺血性卒中(AIS)血管内治疗短期预后的价值。方法:回顾性分析183例接受血管内治疗的AIS患者,按随访90 d改良Rankin量表(mRS)评分分为预后良好(mRS评分≤2)组和预后不良(mRS评分>2)组。通过改良Tan评分评估多期CT血管成像显示的侧支循环情况,侧支循环不良为闭塞大脑中动脉区域的侧支循环小于对侧1/2,侧支循环良好为闭塞大脑中动脉区域的侧支循环大于对侧1/2。采用多变量logistic回归,曲线下面积(AUC)评价模型性能,DeLong检验比较AUC间的差异。结果:Logistic回归显示,较低入院NIHSS评分和动脉晚期侧支循环良好是AIS患者短期预后良好的独立预测因素,AUC分别为0.72(0.65~0.79)和0.75(0.68~0.81)。两者联合时AUC可达0.79,显著高于单一预测因素(DeLong检验,均P<0.05)。结论:动脉晚期侧支循环良好和较低入院NIHSS评分是血管内治疗短期预后良好的独立预测因素。联合预测模型具有较高的诊断效能,可为临床治疗方案选择提供参考。

基于MQTT协议的轻量化文本信息分发技术研究

随着卫星通信网络的发展,基于卫星通信网络实现手机、平板电脑等移动通信设备之间的通信成为研究的热点。由于其采用无线电波进行信号传输,且需要经过多个中继站进行信号的转发和处理,导致存在网络延时大、丢包率高以及信道狭窄等问题。针对文本信息在卫星通信网络下的分发过程存在效率低下、可靠性不高的问题,设计一种基于MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)协议的轻量化文本信息分发技术。该技术使用MQTT协议作为消息传输协议,在文本信息分发前对MQTT协议进行主题设计、发布订阅机制设计、设备连接设计以及设备心跳设计,确保设备之间的连通性;在文本信息的分发过程中,设计数据校验加密算法、文本信息轻量化处理方法和离线消息存储机制,保证文本信息分发的安全性、可靠性。实验结果表明:相较于传统的基于JSON数据的文本信息分发技术,该技术在提高文本信息分发效率的同时,可确保信息分发的安全性、完整性和稳定性。

基于迁移学习与残差网络的快递包裹X光图像识别

针对快递包裹违禁物品识别存在种类繁多、依赖人力和X光图像获取难度大等问题,为提高快递包裹违禁物品识别的效率和准确度,本研究提出一种迁移学习与残差网络相结合的快递包裹X光图像识别方法(TL-ResNet18)。首先构建了相似度高的源领域数据集和目标领域数据集;其次,选用ResNet18作为预训练模型,调整初始化参数结构,并将ResNet18学习到的内容作为初始化参数迁移到目标领域,实现快递包裹X光图像分类;最后,将相同数据集作为三种模型的输入并对结果进行对比。实验结果表明,TL-ResNet18模型的局部微调和全局微调的识别准确率分别为93.5%、95.0%,相比于ResNet18模型提高了7%、8.5%,且精确度、召回率和F1值都优于ResNet18模型,该方法性能更优,且不受小型数据集对深层网络训练的限制,有利于快递包裹X光图像识别的智能化发展。

运动联合二甲双胍对2型糖尿病乳酸代谢的影响:叠加还是拮抗作用

2型糖尿病常伴有乳酸代谢异常。运动与二甲双胍为2型糖尿病的一线治疗方式,被《中国2型糖尿病防治指南》推荐联合使用。单独使用时,运动与二甲双胍均会影响乳酸代谢;但是,二者联合使用对乳酸代谢的影响尚未明确。文章总结了乳酸代谢与2型糖尿病、运动及二甲双胍的关系及相关机制,探讨运动和二甲双胍联合使用对2型糖尿病患者乳酸代谢的影响;并提出运动类型、服药剂量、运动时间和服药时间等相关因素的搭配问题,为2型糖尿病患者运动处方制定提供更多的理论参考。

椭圆型碘吸附器设计与性能分析

为满足受限空间或小风量核设施通风系统对碘吸附器的需要,设计了一种椭圆结构的碘吸附器。针对该碘吸附器进行了内部流场模拟分析和整机性能测试。试验结果表明:碘吸附器内部气流分布均匀,结构设计合理,体积小、重量轻、与系统连接方便快捷,在300 m^(3)/h流量下阻力小于300 Pa,机械泄漏率小于0.01%,放射性甲基碘吸附效率大于99.99%,总体满足核设施通风系统中碘吸附器放射性碘的净化处理需求,并实现了工程应用。

机车充风能力对重载列车缓解性能及车钩力影响研究

机车充气与排气性能是列车制动系统重要指标,目前机车制动系统验收指标仅对排气性能有明确要求,对充气性能无要求。机车供风能力不仅影响重载列车缓解特性和车钩力,而且严重制约重载列车在循环制动中的操纵方法。了解机车充气能力对缓解特性和车钩力的影响规律,以及重载列车安全运行和制动系统设计具有重要意义。通过建立列车空气制动系统仿真模型,分析机车充风能力对重载列车缓解特性和车钩力的影响。分析发现,机车充风能力对列车再充风时间、缓解波传播和车钩力都有明显影响;充风能力越弱,则缓解波传递越慢,车钩力越大。在本文研究范围内,合适的充气能力将比弱充风能力首尾车缓解时间差缩短3 s,最大车钩力降低16.2%。建议机车验收时增加机车充风能力检测,并给出了建议检测标准。针对重载列车充风能力,建议多部门联合系统性开展实验与仿真研究,制订重载列车制动系统检测标准与方法。

儿童过敏性鼻炎伴食物过敏原检测阳性的临床特征分析

目的总结过敏性鼻炎(AR)伴食物过敏原检测阳性患儿的临床特征,为制订AR儿童的饮食及营养方案提供依据。方法本研究为回顾性分析,选取2021年1月至2022年12月于首都医科大学附属北京同仁医院变态反应科就诊的330例AR伴食物过敏原检测阳性患儿为研究对象。收集患儿血清过敏原检测结果,包括血清总免疫球蛋白E(IgE)以及13种食物过敏原的血清特异性免疫球蛋白E(sIgE),分析其临床特征和食物过敏原分布特点。结果330例AR伴食物过敏原检测阳性患儿中男性209例(63.33%),女性121例(36.67%);中位就诊年龄5岁,按年龄进行分组,其中<3岁组17例,3~<6岁组155例和≥6岁组158例,年龄≥6岁患儿占比最高(47.88%)。血清总IgE为4~4674 kUA/L,中位数167 kUA/L,其中检测结果升高者(≥60 kUA/L)占78.18%。99例患儿吸入性过敏原筛查阴性,231例患儿吸入性过敏原筛查阳性,吸入性过敏原筛查阴性患儿的血清总IgE升高比例(51.52%)低于吸入性过敏原筛查阳性患儿(89.61%),差异有统计学意义(P<0.05);不同年龄患儿血清总IgE升高比例比较差异有统计学意义(P<0.05),≥6岁组血清总IgE升高比例最高(51.94%),其次是3~<6岁组(42.64%)。食物过敏原阳性检出率最高的3种食物分别是牛奶(72.42%)、蛋清/蛋白(22.42%)和水果类(13.94%);对不同年龄、性别患儿的食物过敏原分布进行比较,结果显示女性患儿的蛋清/蛋白阳性率高于男性,蛋清/蛋白阳性率在<3岁年龄患儿中最高,其次是3~<6岁,最低的是≥6岁,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论儿童AR伴食物过敏原检测阳性以男性患儿更为多见,牛奶、蛋清/蛋白及水果类为主要食物过敏原,且女性患儿及年龄<3岁患儿的蛋清/蛋白阳性率最高。

2013—2022年白洋淀水体富营养化时空变化特征研究

作为华北平原最大的淡水湖泊,白洋淀水质安全与区域生态环境健康息息相关。基于2013—2022年逐月监测数据(总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl-a)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮和高锰酸盐指数),采用综合营养状态指数(TLI(Σ))揭示了白洋淀水体营养状态分布特征,以期为未来白洋淀水质提升工作提供科学依据。结果显示,2022年白洋淀水体处于中营养状态,TLI(Σ)较2013年下降6%。白洋淀水体营养程度呈现西高东低特征。2022年南刘庄在春季和夏季处于轻度富营养状态,春季属于磷限制,夏季属于氮+磷双限制,春、夏季应严格管控入淀水中氮、磷的浓度;采蒲台在夏季处于轻度富营养状态,属于磷限制,应通过控制底泥释放、加强水草收割管理等措施控制其夏季水体中磷的含量。

基于共形几何的面部模型插值构建算法

针对传统三维模型构建方法难以获取连续维度的高质量面部模型问题,提出一种以不同表情的多面部模型为数据源基于共形几何的面部模型插值构建技术。利用准共形映射算法将面部模型降维到二维平面;提出一种插值算法对多模型形状特征进行线性插值,为构建过渡模型定义几何约束,同时提出一种自适应模型选择算法在数据源中自适应选择基础模型;通过几何约束引导准共形迭代改变基础模型形状;将变化后的二维模型转化到三维空间,构建具有过渡表情的三维面部模型。实验结果表明,该算法的有效性和运行效率都得到大幅提高。

内漏测量技术中浓度衰减法应用模拟研究

核电厂主控室作为核电厂运行的关键位置,在正常和应急情况下保证工作人员在主控室可居留性尤为重要。对核电厂主控室进行可居留性内漏评价能够判断主控室环境是否处于正常安全运行状态,并根据评价结果发现主控室存在的问题进而提出解决方案,是保障主控室正常安全运行的一种评价技术手段。主控室可居留性内漏评价采用示踪气体试验方法,通过浓度衰减法在简单区域进行内漏测量技术模拟研究,结果表明:示踪气体浓度在40 min内能够达到混合均匀,各采样点示踪气体浓度相对标准偏差为3.71%,示踪气体浓度随着时间推移混合均匀性不断提高,房间空气交换次数为0.3/h,内漏量为45 m^(3)/h,空气交换次数的不确定度为0.3/h。采用浓度衰减法进行内漏测量模拟研究,通过对示踪气体注入、采样点布置,气体搅拌装置分布及示踪气体取样分析等过程进行控制,能够实现示踪气体在简单区域内快速混合均匀达到平衡状态。

基于自适应RBF神经网络具有模型不确定性的四旋翼无人机指定时间预设性能控制方法

四旋翼无人机具有强耦合和欠驱动的特点,在飞行过程中很容易受到外界干扰,进而影响整个无人机系统的稳定性和精度。为此,提出了一种基于RBF神经网络的指定时间预设性能约束控制策略。首先,针对四旋翼无人机的不确定数学模型难以精确建立,并且在执行任务过程中存在外部未知扰动问题,提出了一种基于指定时间预设性能控制方法,将四旋翼无人机的轨迹跟踪问题转换为对位置子系统和姿态子系统的期望指令跟踪问题;其次,在设计控制器过程中,为了解决“微分爆炸”问题产生的滤波器误差,引入一种新型滤波误差补偿方法,通过RBF神经网络逼近外部未知扰动,并将预测结果补偿给控制器以提高轨迹跟踪的鲁棒性。最后,应用仿真模拟方法验证无人机控制系统稳定性和性能优势,通过飞行试验验证,微风聚拢环境下实际飞行轨迹与仿真模拟结果趋于一致,自主轨迹跟踪起降位置偏差小于1 cm,证明了所提出算法的有效性。

基于改进Yolov5s的增强现实文物识别方法

将增强现实技术应用于数字博物馆的文物展览,有助于拉近参观者与文物的距离,使展览更具趣味性。针对增强现实技术在文物展览应用场景中,增强现实设备采集的文物目标图像背景复杂、文物形状纹理丰富而导致的误检、识别准确率低的问题,提出一种基于改进的Yolov5s的文物识别方法。在Yolov5s网络结构中的骨干网络与颈部网络之间引入了CBAM注意力机制,并在骨干网络中的Bottleneck模块中,使用多头注意力机制替换普通卷积,有效捕获局部信息,降低了无用信息的干扰。为了提高识别网络对于目标文物的边界框定位精度,采用DIoU-NMS方法挑选最优的目标识别框作为最终的预测框。实验结果表明,该方法提高了文物的平均识别精度,比原模型更适用于AR应用文物的目标识别。

猪丹毒杆菌SpaA优势表位的串联表达及其免疫效果分析

构建串联SpaA优势表位的猪丹毒亚单位疫苗,对其免疫原性进行研究。将猪丹毒杆菌表面保护抗原A优势表位串联表达,提取并经亲和层析纯化获得重组蛋白,制备亚单位疫苗,分别免疫小鼠和猪,21日后攻毒。成功制备串联SpaA优势表位的猪丹毒亚单位疫苗,2μg重组蛋白可为小鼠抵抗1000MLD强毒攻击提供100%保护,100μg重组蛋白可为猪抵抗1MLD强毒攻击提供100%保护,可为猪抵抗2MLD强毒攻击提供67%保护。串联SpaA优势表位的猪丹毒亚单位疫苗具有良好的免疫原性。

FLAIR高信号血管征-DWI不匹配评估急性脑梗死患者血栓切除术后的预后价值

目的 探讨急性脑梗死患者的FLAIR图像上出现高信号血管征的范围与弥散加权成像范围的不匹配评估患者行血管内血栓切除术(EVT)后功能结局的预后价值。方法回顾性分析60例急性脑梗死发作后行血管内血栓切除术的患者,收集这些患者的FLAIR、DWI、FLAIR高信号血管征与DWI高信号不匹配、功能结果(mRS)以及其他临床相关数据,采用多元Logistic回归分析预测功能结果。结果功能结果良好组(36/60;60.0%)较功能结果不良组(24/60;40.0%)的FVHS-DW I不匹配高(85.29%对45.83%;t=12.371;P<0.001)。多变量Logistic回归分析表明,FVHS-DWI不匹配与良好的功能结局独立相关[OR (95%CI):0.179(0.042~0.494),P<0.001]。结论急性脑梗死患者EVT术前使用FVHS-DWI不匹配评估有助于预测急性脑梗死患者的功能结果。

基于有机酸、氨基酸和香气物质的烤烟香型逐步判别分析

研究旨在实现对清甜香型、蜜甜香型、蜜甜焦香型、焦甜醇甜香型和焦甜焦香型5种烤烟香型的快速判定。选取5个省份51个C3F等级的烤烟样品,对烟叶中的有机酸、氨基酸、香气物质进行方差分析与判别分析,并建立Fishier判别函数。结果表明,清甜香型与蜜甜焦香型烤烟总氨基酸含量显著高于焦甜醇甜香型烤烟,总有机酸与香气物质含量在5个香型之间不存在显著差异,在部分高级脂肪酸、苯丙氨酸类降解产物、类胡萝卜素类降解产物和茄酮上存在差异;共有丁二酸、柠檬酸、二十酸、丝氨酸、6-甲基-5-庚烯-2-醇、愈创木酚、香叶基丙酮、巨豆三烯酮3和法尼基丙酮9个指标被纳入函数,建立的判别函数经自身验证法与交叉验证法回判,判对率分别为94.1%和86.3%。本研究建立的判别函数对5种烤烟香型具有较好的判别效果,准确率较高。