基于多层网络控制的个体化癌症驱动基因识别方法

目的识别癌症驱动基因,特别是罕见或个体特异性癌症驱动基因,对精准肿瘤学至关重要。考虑到肿瘤间的高度异质性,最近有一些方法尝试在个体水平上识别癌症驱动基因。然而,这些方法大多是将多组学数据整合到单一生物分子网络(如基因调控网络或蛋白质相互作用网络)中来识别癌症驱动基因,容易忽略不同网络所特有的重要相互作用信息。为了整合不同生物分子网络的相互作用数据,促进癌症驱动基因识别,迫切需要发展一种多层网络方法。方法本文提出了一种多层网络控制方法(PDGMN),利用多层网络识别个体化癌症驱动基因。首先,利用基因表达数据构建针对个体病人的个体化多层网络,其中包括蛋白质相互作用层和基因相互关联层。然后,整合突变数据,对个体化多层网络中的节点进行加权。最后,设计了一种加权最小顶点覆盖集识别算法,找到个体化多层网络中的最优驱动节点集,以提高个体化癌症驱动基因的识别效果。结果在三个TCGA癌症数据集上的实验结果表明,PDGMN在个体化驱动基因识别方面优于其他现有方法,并能有效识别个体病人的罕见癌症驱动基因。特别是,在不同生物分子网络上的实验结果表明,PDGMN能够捕获不同生物分子网络的独有特征,从而改进癌症驱动基因的识别结果。结论PDGMN能有效识别个体化癌症驱动基因,并从多层网络的视角,加深我们对癌症驱动基因识别的理解。本文所用的源代码和数据集可以从https://github.com/NWPU-903PR/PDGMN获取。

湿度对a-C:Ti/a-C:Si纳米多层薄膜摩擦学行为的影响

目的沉积出具有纳米级多层结构的a-C:Ti/a-C:Si薄膜来改善非晶碳薄膜的湿度适应性。方法通过磁控溅射技术在硅片和304不锈钢试样表面交替沉积a-C:Ti薄膜和a-C:Si薄膜,并进行了薄膜截面形貌表征。通过纳米压痕测试表征了复合薄膜的力学性能,采用球-盘摩擦磨损试验机进行了不同湿度下摩擦学试验,测试薄膜的摩擦学性能。结合拉曼光谱和扫描电子显微镜,分析了摩擦试验后的磨痕形貌和磨斑。结果a-C:Ti/a-C:Si纳米多层结构增加了薄膜的异质界面,相比于a-C:Ti膜,a-C:Ti/a-C:Si纳米多层薄膜的弹性模量和残余应力随a-C:Si层厚度的增加而上升。在低湿度环境下,a-C:Si层引入后使a-C:Ti/a-C:Si纳米多层膜在摩擦过程中不易产生碳转移膜,薄膜的摩擦因数和磨损率随a-C:Si层沉积时间的增加而增加,薄膜的摩擦学性能略有下降。在高湿度环境下,由于磨屑的堆积抑制了碳转移膜的形成,不同制备工艺获得的a-C:Ti/a-C:Si纳米多层膜的摩擦因数均有所上升,但是a-C:Si层的存在使薄膜极易产生富硅转移膜,缓解了无碳转移膜的缺陷,降低了磨损率,提高了摩擦学性能。结论纳米多层结构有效地改善了非晶碳薄膜的湿度适应性。利用a-C:Ti层和a-C:Si层分别提升了非晶碳基复合薄膜在低湿环境下和高湿环境下的摩擦学性能。

考虑大规模风光分层接入的配电网多层协调无功优化方法

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有无功调节设备及没有无功调节设备的两种台区系统,利用神经网络对大量台区相关运行数据进行训练得到台区拟合模型,形成不可控和可控两种类型的台区等值模型,并用这两类拟合模型分别代替两类台区系统的物理模型,使台区以数据驱动的方式参与配电网无功优化,形成馈线物理模型和台区拟合模型组成的单一电压等级物数混合优化调度模型。将原多层无功优化问题转换为单层系统优化问题,再对该单层系统无功优化调度问题进行求解。该方法可降低配电网系统优化计算规模,从而减小计算量,以无功优化数学模型与数据驱动方法相结合的方式,实现配电网馈线-台区多层协调无功优化。通过算例验证了所提方法对于解决分布式风光分层接入所导致电压越限问题的可行性、有效性和优越性,能够保障配电网的经济安全稳定运行。

数字经济发展与农民工就业质量:契机与困境——基于CFPS 2018数据的多层模型分析

数字经济的发展为农民工高质量就业注入了新动能,为其转型升级提供了契机,但同时也带来了新困境。基于2018年中国家庭追踪调查(CFPS)数据,采用HLM模型从多层视角剖析了数字经济对农民工就业质量的影响及其内在机制,并揭示了农民工就业质量各个维度的实际问题。研究结果表明,数字经济在宏观层面优化了就业结构,在微观层面促进了弱关系社会资本以及人力资本的积累,进而显著改善了农民工的就业质量,尤其是在收入水平提升和劳动合同签订率方面;但也存在部分低收入农民工无法享受“数字收入红利”以及“灵活化”劳动合同的问题。数字经济对工作时间的影响表现出双向效应,数字经济的快速发展所催生的新型职业岗位和劳动关系模式,也暴露出劳动保障缺失的制度漏洞。异质性分析进一步表明,数字经济会对具有某些特征的农民工群体产生偏向性,会加剧农民工内部的不平等。最后针对性地提出了改善农民工就业质量的政策建议。

混沌自适应非洲秃鹫优化算法训练多层感知器

针对训练多层感知器(MLP)时,算法对初始值敏感、易陷入局部最优和收敛速度慢等问题,对新型启发式算法非洲秃鹫优化算法提出改进算法IAVOA。在初始化种群时引入Logistic混沌映射,增加种群的多样性;对最优秃鹫和次优秃鹫增加自适应权重系数,自动调整这两类秃鹫对普通秃鹫的引导作用;IAVOA用于MLP的训练,采用均方误差的平均值作为适应度函数寻找MLP的连接权重和偏差的最佳组合。选取4个不同复杂度的分类数据集,比较IAVOA算法与现有启发式算法对MLP训练后,MLP对数据分类的性能,仿真结果表明,IAVOA算法训练的MLP在数据分类准确率、全局搜索能力、收敛速度和稳定性方面均具有良好的性能。

多层堆叠中晶圆级金金键合的可靠性提升

基于电学互联的贯穿硅通孔技术和高精度金金圆片键合技术,开发了一套可应用于制备三维集成射频(RF)收发系统的工艺,并利用反应离子刻蚀机(RIE)中氧气加六氟化硫的键合前处理技术解决了多层堆叠中键合强度较弱的问题。经过扫描电镜(SEM)观察和分析,键合强度弱确认为芯片贴装过程中晶圆表面沾污所致。传统的湿法前处理有一定的局限性,氧气等离子体方法去污能力较弱,均无法用于去除遗留的沾污。利用反应离子刻蚀机氧气加六氟化硫的前处理方式进行键合前处理,不仅增强了去污能力,而且将旧金表面低活性的金层去除,露出干净、活性高的新金表面,有效提升了金金键合的强度,为多层金金键合提供了一种有效的键合前处理方法。

多层坚硬顶板特厚煤层综放工作面小煤柱护巷技术

为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气体能力2个角度,综合分析小煤柱的合理尺寸及其在不同采动阶段渗透率的演化特征。针对同忻煤矿石炭系煤层8210工作面沿空掘巷小煤柱开采具体的开采条件,建立了双关键层采场内外应力场叠加的力学模型,推导出双关键层条件下沿空掘巷小煤柱合理尺寸的计算关系式,理论确定8210工作面小煤柱合理尺寸为6.0 m;应用DJG–Ⅱ型煤岩渗流测试装备,研究不同采动阶段小煤柱渗透率演化特征,试验确定在第3采动阶段小煤柱渗透率较初始渗透率增大了23倍,该阶段小煤柱基本失去了阻隔邻近采空区有害气体的能力。根据理论研究结果,现场选取6 m小煤柱进行工业性试验;根据试验研究结果,开采试验过程中对小煤柱进行了改性降透措施,在小煤柱表面及顶板距煤柱帮1500 mm范围内喷射厚层混凝土(100 mm)。实践表明:工作面回采过程中小煤柱护巷的回采巷道发生了一定的变形量,但是巷道变形在安全可控范围之内,巷道稳定,可实现安全回采;开采过程中8210工作面上隅角CH4气体浓度远低于邻近8305工作面采空区CH4气体浓度,表明小煤柱经过改性降透后具备了阻隔同层位邻近采空区有害气体的能力;开采实践也进一步验证了理论和试验研究成果的合理性和科学性。研究成果可以为类似条件下小煤柱护巷技术的推广应用提供参考。

基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法。首先,构建了由绝缘水平、负载能力、抗短路能力、能效等级和调压能力五个能力构成的变压器运行状态画像体系;然后,融合知识图谱(knowledge graph,KG)与多层感知机(multilayer perceptron,MLP),建立了一种变压器运行状态画像分析模型;最后,基于某地区1368台110kV变压器的实际运行数据,开展了变压器运行状态画像的实例分析,并与随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)方法的画像分析结果进行对比。研究结果表明,所提方法对变压器运行状态画像的准确率达到96.35%,优于RF算法(准确率89%)和SVM算法(准确率77%),为电力变压器的运行状态评价提供了一种新思路。

多层交通荷载下非对称一体化地下结构的动力响应

地下结构在交通荷载作用下的动力响应对其运营期的安全稳定有重要影响。为了探究大断面非对称一体化地下结构在多层交通荷载作用下的动力响应特征,依据工程典型断面建立有限元模型,模拟施加路表、市政、轨道三层交通荷载,分析了非对称一体化地下结构的振动响应和应力分布特征,探究了多层交通荷载共同作用产生的结构动力响应叠加规律。结果表明:非对称一体化结构的振动响应在市政交通层的左幅顶板中部最大,达0.5~0.7 m/s^(2),动应力在轨道交通层底角处最大,达0.08~0.10 MPa;地铁列车荷载是结构动应力的主要影响源,但土钉支护与桩基支撑能够有效降低动应力的影响;作用于地面的车辆荷载会对一体化结构的振动响应产生较显著影响,运营期应重点关注位于地面车辆行驶密集路段的结构。研究结果可为地下非对称一体化结构的优化设计、运营期养护提供参考。

家庭住房负担对流动人口生育行为的影响——基于个体和流入地多层线性模型的检验

能否揭示住房负担对流动人口生育行为的影响机制是促进住房市场和人口和谐发展、提振生育的关键所在。在构建住房负担与流动人口生育行为关系模型基础上,采用能将流动人口微观个体和流入地宏观特征相联结的多层嵌套模型,检验住房负担对流动人口生育行为的影响及长期居住意愿在其中的重要作用。在此基础上,分别按结婚时间、第一胎性别将样本分组,剖析二者关系的异质规律。研究发现:住房负担加重是流动人口生育低迷的重要原因,且流入地的人均GDP会强化其对流动人口生育的抑制作用;长期居住意愿在住房负担对流动人口生育行为的影响中起到了部分中介作用,住房负担加重造成流动人口社会融入感和长期居住意愿下降,进一步加剧生育抑制效应;住房负担对流动人口生育行为的影响会随流动人口结婚时间长短、第一胎性别的不同而呈现异质性特征。

大学生社会适应发展趋势的多层线性模型研究

目的:以多层线性模型的方法探究大学生社会适应的发展趋势及其个体间的差异。方法:采用中国大学生适应量表(CCSAS)对2994名大学生进行了社会适应的现状及发展研究,并从各个学院共选取了665名学生作为对象,进行为期1年的追踪调查,最后用HLM软件进行数据分析。结果:①大学生社会适应的总体是中等偏上的,并存在性别上的显著差异(t=-4.863,P<0.001);②社会适应水平随时间发展有显著的上升趋势,平均上升速度为0.185(SE=0.052,P<0.01);③性别(t=-2.631,P<0.01)和民族(t=-2.516,P<0.05)对大学生的社会适应具有显著的预测作用。结论:大学生社会适应水平会随时间发展呈现上升趋势。

基于多层融合振动数据分析的GIS设备机械缺陷诊断方法研究

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)机械缺陷是导致设备故障的重要因素,针对单测点、单证据机械缺陷诊断模型信息缺失和精度不足问题,该文提出一种多层融合振动数据分析的GIS设备机械缺陷诊断方法。首先,基于真型GIS设备振动模拟平台试验研究测点位置与缺陷类型对振动行为的影响特性;然后,联合统计分析、模态分解、尺度变换方法提出机械振动信号整体与局部信息关注的复合参数分析方法,引入主成分分析开展多测点振动信息的特征层融合降维;最后,提出改进放缩权重的Dempster-Shafer(DS)证据理论和Bagging投票机制的强/弱基学习器决策层融合机制,联合构建多层融合振动数据分析的GIS设备机械缺陷诊断模型。结果表明:不同类型机械缺陷信号的响应幅值、特征频点和畸变程度存在显著差异,复合特征参量大小及分散程度各不相同;同时,测点位置对缺陷信号的复合振动特征参量的表现形式及分布区间也具有一定影响;基于多层融合数据分析的诊断模型实现缺陷有效识别,辨识准确率为98.66%,相比单一分类器诊断效果提升5.83%。该文可为GIS设备机械缺陷诊断方法提供有价值的参考。

增强多层网络心理地图保持效果的力引导布局算法

为了增强多层网络可视化中网络布局的心理地图保持效果,减轻读者在跨层分析任务中的认知负担,提出一种应用于切片式多层网络可视化的力引导布局算法.首先计算节点副本间的单向吸引系数;然后根据单向吸引系数和各节点副本的当前位置计算各节点副本的理想位置及距离差;最后结合距离差损失项、KK算法能量函数和节点副本间距损失项构建损失函数并优化得到布局方案.通过在10个公开数据集,包括7个社交网络数据集、3个遗传网络数据集上,与同类型算法对比在心理地图保持指标,即节点移动总距离上的表现的结果表明,所提算法能够显著增强多层网络布局的心理地图保持效果.

光致变色纱线在多层织物设计中的应用

为了丰富织物的多样性,利用光致变色纱线,结合表里换层双层组织,设计与开发了“P”字图案表里换层光致变色面料;并进一步设计与开发了上、中层表里换层结构的“E”字图案三层组织光致变色面料,实现了织物在光线照射下单面变色,而反面不显变色的特殊效果。将光致变色纱线与表里换层结构的双层或多层织物相结合,可以形成新型光致变色功能面料,为此类产品的开发与设计提供了一种新思路。

同时多层成像技术用于弥散张量成像评估脑胶质瘤

目的探讨同时多层成像(SMS)技术用于弥散张量成像(DTI)评估脑胶质瘤的价值。方法前瞻性对34例脑胶质瘤患者采集颅脑常规DTI及SMS-DTI,对比2种图像质量主观评分、信噪比(SNR)及对比度信噪比(CNR),以及基于2种图像所获全脑纤维束数及肿瘤相对各向异性分数(rFA)和平均扩散率(rMD)。结果34例中,23例为高级别、11例为低级别胶质瘤。SMS-DTI整体图像质量、显示肿瘤边缘清晰度和磁敏感伪影主观评分与常规DTI差异均无统计学意义(P均>0.05),而其SNR、CNR均低于常规DTI(P均<0.05);基于SMS-DTI所获不同病理分级脑胶质瘤患者全脑纤维束数及肿瘤rFA和rMD与常规DTI差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论SMS技术用于DTI评估脑胶质瘤可在保证图像质量及定量分析结果准确性的前提下有效缩短采集时间。

基于斜三角形摆弧的中厚板多层单道焊接路径规划

针对中厚板结构件焊接较为复杂的问题,研究应用于中厚板焊缝的摆弧路径,提出一种基于空间直线斜三角形摆弧的轨迹算法,实现中厚板焊缝的焊接。首先,研究空间直线斜三角形摆弧轨迹算法来计算摆弧路径各插补点位置信息。然后,由插补点位置信息结合焊缝特征进行焊枪位置规划、焊道速度规划。其次,将所得到的各焊接路径算法生成的插补点输入至MATLAB进行仿真验证。最后,搭建实验平台,进行摆弧生成实验、焊接实验。实验结果表明:该算法是可行的,可以应用于实际焊接工程中。

塔里木盆地台盆区走滑断裂带多层叠加样式及石油地质意义

随着塔里木盆地油气勘探的不断深入,在台盆区古生界发现大规模走滑断裂系统,提出了一种新型断溶体油气藏。受塔里木盆地多期构造运动的影响,走滑断裂表现出多层结构,具有多期叠加活动特征。基于高品质三维地震资料、钻井资料及油气地质资料,对塔里木盆地大型走滑断裂的多层叠加特征及对油气的控制作用展开研究。研究结果表明:塔里木盆地台盆区走滑断裂带在古生界主要发育5个结构层,分别为下寒武统盐下构造层、中寒武统盐构造层、上寒武统—中奥陶统碳酸盐岩构造层、上奥陶统—石炭系碎屑岩构造层和二叠系岩浆岩构造层;受多期构造运动及走滑断裂带活动的影响,5层结构在空间上具有带状分布、垂向叠置、差异叠加的特征;断裂叠加类型多样,总体上可以分为连接型、叠接型、反转叠加型及反转改造型4种;走滑断裂带叠加方式影响了石油地质条件,可形成多层差异聚集油气藏,主要包括Ⅰ型油气藏(奥陶系碳酸盐岩油气藏)、Ⅱ型油气藏(奥陶系碳酸盐岩油气藏、志留系碎屑岩油气藏及二叠系岩浆岩油气藏)及Ⅲ型油气藏(寒武系盐下层白云岩油气藏)3种类型。

基于多层元胞自动机的动态随机耦合映像格系统性能分析

基于多层元胞自动机的时空混沌系统设计了一款用于图像加密的伪随机数发生器.针对现有的基于耦合映像格系统仍存在参数空间有限、局部混沌行为等问题,本文提出一种基于多层元胞自动机的伪随机耦合映像格系统.在初等元胞自动机基础上设计出多层元胞自动机,将耦合系统与多层元胞自动机同时进行迭代,通过自动机的迭代输出得到耦合系统中每个格子的动态耦合方案以及伪随机扰动方法.本文通过分岔图、Kolmogorov Sinai熵和输出序列均匀性对耦合映像格系统进行对比分析,并分析了系统生成序列的随机性和任意两个格之间的相关性.理论分析和实验结果表明,与其它耦合映射格系统相比,该系统具有更好的混沌特性和更大的参数空间,系统生成的序列具有较好的遍历性、均匀性和随机性.研究结果表明该系统在密码学领域具有广阔的应用前景.

TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具干切削TC4钛合金切削性能

钛合金因其化学活性和切削高温引起刀具磨损严重。刀具表面施加涂层是有效地延长刀具服役时间的方法。借助PVD阴极电弧蒸发技术,使用TiAlSi靶和CrAlSi靶交替叠加制成TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层刀具,并使用这种刀具分别切削常规钛合金和3D打印钛合金。所制成的TiAlSiN/CrAlSiN纳米多层涂层表现了较高的硬度;切削钛合金时,刀具的磨损形式表现为涂层剥离,前刀面月牙洼,后刀面均匀磨损和刀尖崩刃。引起刀具磨损的主因是粘结,其次是高温氧化。三个切削用量中,切削速度对切削力和切削温度的影响要远大于切削深度和进给量对二者的影响。与常规TC4相比,3D打印TC4因伸长率和硬度下降,弹性模量提高促使切削温度和切削力均低于常规TC4,刀具寿命相应的延长。

基于多层耦合网络的装备保障体系级联失效及抗毁性分析

为准确描述装备保障体系结构特征与毁伤失效流程,进而提升装备保障体系功能与抗毁能力,基于杀伤层、保障层和储供层构建装备保障体系的多层耦合网络模型。基于杀伤链给出装备维修保障链与储供保障链的特征和典型样式,在此基础上,提出考虑装备保障体系多层耦合网络特性的级联失效模型与节点重要度评估方法。给出对应的网络抗毁性评估指标。仿真结果表明,考虑级联失效的多层耦合网络模型能较好地反映遭受攻击时整个装备保障体系的性能变化情况,所提出的使命任务节点重要度能准确识别关键节点。与传统网络抗毁性指标相比,杀伤链数量对节点失效产生的装备保障体系抗毁性变化更加敏感。