基于自适应权重与透镜成像学习的麻雀算法

为了解决麻雀搜索算法(SSA)存在的跳出局部最优值能力弱、寻优精度不理想等缺陷,提出了一种基于自适应权重因子与透镜成像反向学习的麻雀搜索算法(LIW-SSA)。利用Circle映射和一般反向学习策略生成麻雀种群,提升了初始种群的质量以及丰富性。将自适应权重因子引入到麻雀种群警戒者更新公式中,能有效平衡算法前后期搜索能力。采用透镜成像学习机制对当前麻雀最优个体实施干扰,提高了算法的跳出局部最优以及寻优性能。通过对基准测试函数的寻优对比,验证了提出的LIW-SSA算法相较于基本麻雀搜索算法以及其他优化算法,在算法稳定性以及寻优精度上得到了很大的提高。

基于GFRFs的非线性系统结构故障检测方法

为了能够更加准确高效地检测非线性系统的结构是否发生故障,提出了基于系统带外部输入的非线性自回归(NARX)模型的广义频率响应函数(GFRFs)故障检测方法。根据受检系统的NARX模型参数和一阶GFRF估算出系统的高阶GFRFs,通过比较受检系统与无故障系统结构的广义频率响应函数值,实现系统结构的故障检测。根据受检系统和无故障系统的GFRFs确定系统故障损害程度指数,进一步对故障程度进行评估。通过实验与其他检测方法进行对比,验证了所提检测方法的优越性。

麻雀搜索算法优化的RF-BILSTM短期电力负荷预测

电力负荷的准确预测是电网安全运行以及社会正常生产的重要保障,但负荷数据因自身的非线性以及众多影响因素的不确定性大大降低预测精度的准确性,因此,为了提高短期电力负荷的预测精度,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化随机森林(RF)-双向长短期记忆神经网络(BILSTM)的预测模型。首先,针对电力负荷数据特征构造等问题,对数据进行量化以及标准化预处理操作,便于后续模型的输入。其次,利用RF算法对电力负荷的众多影响因素进行重要性排序,保留重要因素并将其与历史负荷数据进一步结合,从而构成神经网络的最终输入。最后,采用SSA算法对BILSTM模型的部分超参数进行优化选取,解决人工选取困难的问题。通过与其他模型对比,验证了该模型具有较高的预测精度。

间歇过程动态优化方法综述

间歇过程的动态优化近年来引起了广泛关注.针对近期主要的研究成果,综述了间歇过程动态优化中的数学模型、求解方法及控制架构等问题,介绍了间歇过程目前主要的操作优化方法,具体分析了含不确定性间歇过程的动态优化策略,总结了间歇过程常用的优化模拟计算工具.最后探讨了这一领域中值得进一步研究的问题和可能的发展方向.

HOPX基因过表达对鸡前脂肪细胞增殖的影响

【目的】构建鸡HOPX基因(homeodomain only protein X)全长编码区(coding region sequence,CDS)的真核表达载体,转染鸡原代前脂肪细胞,探讨HOPX基因过表达对鸡原代前脂肪细胞增殖的影响。【方法】利用Primer Premier 5.0软件设计鸡HOPX基因CDS区上、下游引物,以AA肉鸡腹部脂肪组织的c DNA为模板,采用PCR扩增、克隆鸡HOPX基因全长CDS区,并将其亚克隆至真核表达载体(p CMV-HA vector),获得HOPX基因的真核表达载体p CMV-HA-HOPX。采用双酶切鉴定、测序及Western blotting方法分析鉴定p CMV-HA-HOPX。采用胶原酶法分离培养12日龄AA商品肉仔鸡腹部脂肪组织原代前脂肪细胞,瞬时转染p CMV-HA-HOPX,转染6 h时后消化细胞,按照每孔50 000个细胞数接种12孔培养板,并在细胞贴壁0、24、48和72 h,分别采用显微镜观察和CCK-8细胞增殖检测试剂盒分析HOPX基因过表达对鸡原代前脂肪细胞增殖的影响;同时,利用TRIzol法提取组织和细胞总RNA,并反转录合成c DNA,采用Real-time RT-PCR方法分析细胞增殖标志基因Cyclin D1和PCNA的m RNA表达。【结果】测序结果显示,鸡HOPX基因的全长CDS区大小为222 bp,与NCBI发布的鸡HOPX基因m RNA序列(NM_204556)一致;利用HA标签抗体的Western blotting分析显示,真核表达载体p CMV-HA-HOPX能够表达出预期大小的蛋白分子(约9.5k D),表明鸡HOPX基因的真核表达载体p CMV-HA-HOPX构建成功。显微镜观察发现,转染p CMV-HA-HOPX载体的细胞(HOPX过表达组)在细胞贴壁后培养24和48 h的细胞数量低于转染p CMV-HA vector空载体(空载体对照组)的细胞数量;CCK-8检测分析发现,转染p CMV-HA-HOPX载体细胞的吸光度值(OD值)在细胞贴壁后培养24、48和72 h都极显著低于空载体对照组(P<0.01)。与细胞增殖检测结果相一致,细胞增殖标志基因表达检测分析发现,在细胞贴壁后培养24 h后,HOPX过表达组细胞Cyclin D1基因的m RNA表达量显著低于空载体对照组(P<0.05);在细胞贴壁后培养48 h时,HOPX过表达组的PCNA基因的m RNA表达量显著低于空载体对照组(P<0.05);在细胞贴壁后培养72 h时,HOPX过表达组的PCNA和Cyclin D1基因的表达量均极显著低于空载体对照组(P<0.01)。【结论】HOPX基因过表达在体外抑制鸡原代前脂肪细胞的增殖。

管理信息系统在油气集输公司中的应用

本文利用数据库和计算机网络技术,针对辽河油田油气集输公司主要生产装置计算机监控系统分散的条件,开发出一套生产管理系统,使企业的生产信息资源得到充分共享,提高了企业的生产和管理效率。

论高校电子技术课程设计的改革与实践

本文探讨了高校电子技术课程设计这一实践环节的重要作用,针对目前教学方式方法的局限性,提出了优化电子课程设计的内容,改进课程设计的实现模式等改革方法,以加强学生的创新能力和实践能力。实践证明,学生们的动手能力得到增强,课外竞赛取得较好的成绩。

一类双曲型偏微分方程系统的反馈控制

主要研究分布参数系统中以双曲型偏微分方程表示的反馈控制,系统的操纵输入、控制输出和测量输出都是空间分布的。对于这样的系统,控制目标是综合非线性分布输出反馈控制器,实现输出跟踪,保证闭环系统的稳定性。

生物柴油酯交换过程优化控制仿真平台的设计

生物柴油酯交换过程具有非线性、时变性和多变量耦合等复杂特性,采用常规控制方法很难获得较好的控制效果,为检验先进优化控制算法在实际生产过程中的应用效果,开发设计了生物柴油酯交换过程优化控制仿真平台。平台采用模块化设计,通过MATLAB和C++.net编程平台之间的数据交互,有效模拟了工艺过程的动态特性,实现了先进优化控制策略的仿真。实验结果表明系统交互性和扩展性优良,为先进优化控制算法的研究提供了良好的验证环境。

高、低脂鸡脂肪组织ATGL基因的表达及其激素调控的差异分析

为研究脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）在鸡脂肪沉积中的作用，并分析肾上腺素和胰高血糖素对高、低脂鸡脂肪组织和脂肪细胞ATGL基因表达的影响，本研究利用半定量RT-PCR分析鸡ATGL基因的组织表达谱；利用Real-timeRT-PCR分析ATGL基因及其活化因子Comparative gene identification-58（CGI-58）基因在1～7周龄东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系（NEAUHLF）第16世代鸡群脂肪组织中的表达差异，以及肾上腺素和胰高血糖素对高、低脂系肉鸡脂肪组织和脂肪细胞ATGL基因表达的影响。结果显示，ATGL基因在鸡腹部脂肪、皮下脂肪、嗉囊周围脂肪、肌胃周围脂肪、肾脏及肝脏中表达量较高；低脂系肉鸡腹部脂肪组织ATGL和CGI-58基因的表达总体均高于高脂系鸡，且均在第2周龄达到显著性差异（P％0．05）；肾上腺素和胰高血糖素都能够上调高脂系鸡脂肪组织和脂肪细胞ATGL基因的表达，并促进机体的脂肪分解，暗示高脂系鸡对2种激素的刺激相对敏感。本研究结果为揭示高、低脂肉鸡脂肪性状差异的原因以及ATGL在鸡脂肪沉积中的作用奠定了基础。

鸡Perilipin1基因启动子的克隆及分析

旨在研究鸡脂滴包被蛋白基因(Perilipin1,Plin)启动子的结构及特征。本研究采用PCR方法扩增了鸡Perilipin1基因5′侧翼区约2kb的DNA片段,并对其进行了克隆、测序及生物信息学分析;同时,构建了其全长及系列截短突变的报告基因表达载体,瞬时转染鸡胚成纤维细胞系(DF-1),用双荧光素酶报告基因系统测定了荧光素酶活性,确定了该基因的核心启动子区域。生物信息学分析结果表明,鸡Perilipin1基因的启动子区不存在典型的TATA box结构和CpG岛,但可能存在TFIID、Sp1、AP2、PPAR、RXR、SREBP1、C/EBP、GATA、ER、KLF5等多个转录因子结合位点;报告基因分析结果表明,本研究克隆的鸡Perilipin1基因启动子能够极显著地启动报告基因的表达(P<0.01),并且随着启动子片段由5′端逐渐截短,报告基因活性表现出逐渐增强的趋势,其中-360/-11片段具有最强的报告基因活性。综上表明,鸡Perilipin1基因-360/-11区域的启动子片段具有最强的转录活性,包含该基因的核心启动子序列。

复杂生物过程的仿真分析

随着系统生物学研究的不断深入,生物过程网络的规模逐步拓展,模型的复杂程度也越来越高,客观上需要不同的分析方法去应对。针对典型的酿酒酵母糖酵解途径和流行病免疫防治过程的动态模型,分别利用Matlab和开源计算工具CVODE进行常规的数值积分求解,其结果与文献报道吻合;以此作为参照,将生物过程的动态模型离散化后利用基于内点法的非线性规划解题器IPOPT进行数学规划求解,计算结果显示,Matlab、CVODE及IPOPT对不同类型、规模的动态模型有不同的适用性;通过调整模型的离散参数,IPOPT可得到与参照一致的仿真结果,这表明非线性规划可作为分析优化生物过程这类大规模复杂系统的方法。

酿酒酵母代谢过程的振荡分析

振荡现象是生物的固有特征,在不同生物动态过程中都起着重要作用。为探究生物代谢过程中振荡产生的条件,以典型的酿酒酵母发酵生产乙醇过程为研究对象,采用函数连续性分析方法对其数学模型进行深入研究。首先对系统进行仿真,结合相图确认该过程存在等幅持续振荡现象(极限环振荡);以此为切入点,利用分叉分析方法考察模型参数对系统振荡现象的影响;最后根据结果分析系统产生振荡现象的条件。结果显示,该代谢途径中各步反应均有参数会对系统的振荡现象产生影响,得出产生极限环振荡的参数范围,同时根据结果分析,为今后抑制振荡或利用振荡有利特性提供指导。

仿射不变子空间特征及其在图像匹配中的应用

提出了一种新的基于子空间的仿射不变图像匹配算法。首先,分析了仿射不变特征空间的非线性几何结构,给出了图像特征的仿射不变子空间表示模型。其次,根据目标特征矩阵由它的正交投影矩阵唯一确定这一特性实现特征的全局一致性匹配。最后,通过计算同一目标在仿射变换下的子空间几何距离度量达到匹配识别的目的。模拟变换匹配实验和真实图像序列实验结果表明:所提出的匹配方法对仿射变化下的图像目标匹配具有很好的适应性和较高的鲁棒性。

基于边缘跟踪的直线特征检测算法

针对现有直线检测算法的缺陷,提出一种新的基于边缘跟踪的直线特征检测算法.算法对图像边缘进行提取,并在此基础上对边缘进行跟踪,从图像边缘直接提取出局部直线.设计了一种鲁棒直线拟合策略,并对拟合后的直线以一定的准则进行合并,准确获取图像中直线特征及端点参数,最终实现完整直线检测.典型图像直线检测结果表明,所提出的算法能准确检测出图像中的全局直线,并具有较快的运算速度,性能优于现有基于Hough变换和相位编组的直线检测算法.

非线性规划在生物代谢仿真过程中的应用

随着系统生物学研究的不断深入,生物过程网络的规模逐步拓展,其模型的复杂程度也越来越高,数值积分等常规方法很难求解生物代谢网络这类大规模复杂动态系统,客观上需要新的分析方法去应对。针对典型的酿酒酵母糖酵解途径的动态模型,首先利用Matlab进行常规的数值积分求解,以此作为参照,提出将糖酵解的动态模型离散化后利用非线性规划解题器IPOPT进行动态仿真的思路,采用不同的离散步长,计算得到不同的仿真结果。计算结果显示,通过调整计算参数,IPOPT可得到与参照一致的仿真结果,这表明非线性规划可作为分析优化生物过程这类大规模复杂动态系统的新方法,为下一步进行模型参数估计、多目标动态优化等打下基础。

力触觉增强的虚拟现实工厂系统

现有虚拟现实工厂只能依靠头戴式显示器和手柄进行单向的视、听觉虚拟操作,难以进行双向的沉浸式触觉交互。针对此问题,采用力反馈控制器设计了一种力触觉增强的虚拟现实工厂系统。以Unity3D为基础,采用3DMax对工厂内多类型工具和零部件进行三维视觉建模,并通过反射探针、光照探针等组件进行立体化视觉增强。在此基础上,为虚拟空间物体增加刚体、碰撞体、关节等组件,建立虚拟空间的触觉反馈模型,实现了力反馈控制器与虚拟空间物体的实时触觉交互。实验表明:系统可提供重力、摩擦力、恒力等多种力触觉感知,支持对20余种工具、零部件的触摸、抓取等触感操作,能感受模型、轮廓以及质量等物理属性,实现了虚拟工厂中“视触听”多维立体化的沉浸式操作。

非线性动态优化仿真在间歇过程中的应用

为实现求解大规模非线性系统最优控制问题的自动设计及算法自动生成问题,开发基于非线性规划的动态优化软件集成系统。首先自定义基于XML的标准化非线性动态优化标记语言NDOML,采用NDOML模型设计模型编辑器;结合联立法和多点打靶法对NDOML模型进行自动离散化处理;最后利用内点算法解题器IPOPT设计了解题器接口程序生成器,实现模型录入通用化、模型离散自动化及优化控制算法代码的自动生成等多种应用功能。最后通过一个间歇反应过程实例验证动态优化软件系统的有效性,结果显示,系统能够实现最优控制算法的自动生成,仿真结果为大型非线性系统求解优化提供了依据。

用CPLD实现点阵LED显示屏测试

文章提出用XILINX公司的CPLD器件DP -XILINX开发实验仪实现点阵LED显示屏的测试,给出了设计过程、VerilogHDL语言源程序和实现结果。

过表达HOPX基因对鸡脂肪生长发育重要基因表达的影响

为揭示HOPX基因在鸡脂肪生长发育中的作用,研究采用Real-time RT-PCR和启动子荧光素酶报告基因技术,分析过表达HOPX基因对鸡脂肪生长发育重要基因的表达及其启动子活性的影响。结果表明,与空载体对照组(p CMV-HA vector)相比,HOPX基因能够促进A-FABP和PPARγ基因表达及其启动子活性,抑制KLF 7基因表达及其启动子活性,但对FAS基因表达及其启动子活性没有影响。研究结果显示,过表达HOPX基因可能促进鸡前脂肪细胞分化。