基于卷积神经网络-长短期记忆神经网络模型利用光学体积描记术重建动脉血压波信号

目的直接动脉血压(arterial blood pressure,ABP)连续监测是侵入式的,传统袖带式的间接血压测量法无法实现连续监测。既往利用光学体积描记术(photoplethysmography,PPG)实现了连续无创血压监测,但其为收缩压和舒张压的离散值,而非ABP波的连续值,本研究期望基于卷积神经网络-长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)利用PPG信号波重建ABP波信号,实现连续无创血压监测。方法构建CNN-LSTM混合神经网络模型,利用重症监护医学信息集(medical information mart for intensive care,MIMIC)中的PPG与ABP波同步记录信号数据,将PPG信号波经预处理降噪、归一化、滑窗分割后输入该模型,重建与之同步对应的ABP波信号。结果使用窗口长度312的CNN-LSTM神经网络时,重建ABP值与实际ABP值间误差最小,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为2.79 mmHg和4.24 mmHg,余弦相似度最大,重建ABP值与实际ABP值一致性和相关性情况良好,符合美国医疗器械促进协会(Association for the Advancement of Medical Instrumentation,AAMI)标准。结论CNN-LSTM混合神经网络可利用PPG信号波重建ABP波信号,实现连续无创血压监测。

散景效果的真实感绘制

针对现有方法绘制的散景效果真实感较差的问题,提出一种基于几何光学理论的散景效果真实感绘制方法.该方法以光线传播的折射定律为基础,利用序列光线追踪方法对相机镜头的光学成像特性进行精确建模;对相机镜头的内部结构进行精确模拟,包括孔径光阑和渐晕光阑,以绘制出由孔径形状和渐晕共同作用的散景效果;利用几何光学理论和序列光线追踪方法精确计算出出射光瞳的位置和大小,以辅助光线采样,提高光线追踪效率.绘制结果表明,利用该方法能够绘制出较为逼真的散景效果,正确模拟了孔径形状和渐晕对散景效果的影响,并具有较高的光线追踪效率.

一种非线性的分布式网格资源调价算法

针对网格环境下分布式异步动态调价算法存在均衡价格收敛过程缓慢、调价效率较低的缺点,提出了一种基于市场机制的非线性调价算法。该算法结合了当前超额需求和过去超额需求对资源价格变化的影响,较真实地刻画了需求变化后资源价格的波动过程。实验证明,非线性的调价算法明显地提高了价格收敛速度,降低了调价次数。

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统。在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统。在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台。在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估。

应用哈密顿回路的三角网格拓扑压缩

为进一步优化三角网格的拓扑编码压缩率,提出一种高效的三角网格无损拓扑压缩算法.与已有的拓扑压缩算法对三角网的遍历顺序不同,该算法沿哈密顿回路对网格进行以面为单位的拓扑压缩,可以仅用HETS共4种操作符表示原始网格的拓扑信息,降低了操作符序列的熵;此外,利用序列中各操作符的相互关系对操作符成对进行组合熵编码,缩短了操作符序列的长度.实验结果表明,较当前各类拓扑压缩算法,文中算法处理各种三角网格模型获得的压缩率有很大降低.

地球与大气反射光对空间光学传感器探测能力的影响仿真研究

现有辐射计算模型不考虑地表的各向异性特征,导致计算结果存在较大误差。针对这一问题,提出一种新的地球与大气反射光对传感器照度贡献的计算模型,考虑了地表反射、大气散射和辐射传输三方面的影响因素;在此基础上提出一种启发式蒙特卡罗重点光线采样方法,该方法根据给定的传感器参数和空间几何参数高效解算地球与大气反射光对空间光学传感器探测能力的影响程度。

基于预训练模型及条件随机场的中医医案命名实体识别

目的:通过建立一种基于预训练模型及条件随机场(CRF)的神经网络,解决目前中医医案命名实体识别效率一般的问题。方法:人工标注所选中医医案的10类命名实体作为训练集和验证集,并构建基于BERT、RoBERTa、ALBERT及CRF的神经网络,以探究对于中医医案命名实体识别任务的最佳预训练模型及CRF对其贡献大小。结果:基于RoBERTa-CRF构建的神经网络在中医医案命名实体识别任务中的性能最优,其对命名实体识别的整体准确率为99.33%,精确率为98.24%,召回率为98.51%,F1分数为98.38%。结论:基于RoBERTa-CRF构建的神经网络能有效实现中医医案命名实体识别,解决其效率一般的问题,并且通过设置恰当的分层学习率,CRF能有效处理命名实体标签间的依赖关系,可为中医医案的高价值数据挖掘奠定的坚实基础。

真实感眩光效果实时绘制

针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模拟衍射效果的光学过程,并通过衍射效果的光谱模型实现真实感绘制,同时利用2个独立的一维高斯卷积核加速实现bloom效果;再通过随机小角度旋转和混合操作进行真实感增强;最后采用实时光线跟踪渲染框架,在三维场景中实现了真实感眩光效果的实时绘制.该方法的主要步骤采用CUDA实现,充分利用了GPU强大的并行计算能力并兼顾考虑存储器优化策略.实验结果表明,文中方法绘制结果具有较强的真实感和实时性.

使用GPU并行加速的星表检索算法

提出一种基于GPU的恒星检索并行算法,解决大视场下星表检索在仿真应用中效率不高的问题。首先使用经纬度分区法将星表划分为星区存储,然后在可快速查询的分区星表上,提出构造球面三角形法精确求出探测视场覆盖的星区,以有效减小搜索范围。最后,采用计算统一设备架构(CUDA)计算平台,将并行的视场内恒星检索过程放入GPU下进行并行加速。实验结果表明,与面向CPU的实现相比,所提算法获得数十倍的加速比,并且在大视场、宽星等域下将检索时间控制在毫秒级别,满足了实时仿真要求。

并行多维自适应采样

针对现有自适应采样方法绘制效果差和速度慢的问题,提出一种并行的多维自适应采样方法.首先对多维空间进行粗采样,将其自适应地分割为多个子空间;然后扩展各子空间边界,根据噪声评价值分配每个子空间所需的采样点数;在各子空间上构建KD树以并行地对其进行自适应采样;最后根据各采样点间的梯度值重构图像.实验结果表明,该方法能够以更少的样本绘制高质量的景深、运动模糊和软阴影效果,并控制绘制图像时的内存消耗,支持高分辨率的真实感图像生成.

应用微表面模型进行衍射效果物理绘制

针对当前光子衍射效果绘制方法的真实感问题,提出应用微表面模型的衍射效果物理绘制方法.该方法融合了现有衍射绘制模型中的特点,并结合特定材质的可变菲涅尔系数来增强衍射效果;通过综合考虑微表面对光子的吸收、遮挡、再反射等交互场景,扩展了高度场微表面的适用范围;引入维格纳分布函数推迟衍射效果,以进一步增强微表面模型;利用蒙特卡罗采样理论求解波动方程积分式以降低计算复杂度,辅以几何光线追踪理论,求取微表面辐射度空间分布;最终以光的波动方程为基础,构建了可应用于光线追踪器的双向反射分布函数衍射光学模型.实验结果表明,该模型能够有效地模拟波的相位与幅值信息,可绘制出较为逼真的衍射效果.

卫星表面光学反射特性建模与仿真研究

在研究空间相机成像效果探测问题时,针对提高探测相机成像真实效果的需要,研究了卫星表面光学反射特性的建模与仿真方法。利用双向反射分布函数(BRDF)仿真卫星表面的光学反射特性,将卫星表面物理特性与其光学反射特性有机地结合起来。在VC.Net环境下开发卫星表面光学反射特性仿真软件,并将软件集成到空间探测相机成像效果仿真平台上。利用平台进行成像仿真实验,生成真实感仿真图片。仿真结果表明,BRDF能够精确仿真卫星表面的光学反射特性,使成像效果仿真更加准确和逼真。

合作学习法在高中信息技术教学中的应用

在信息技术水平飞速发展的当下，人们也因此而进入了信息化时代，计算机逐渐的在人们生活的各个领域得到很好的普及，可以说计算机技术的发展给人们的生活和工作带来了许多便利，因此越来越多的企业开始提高对人才信息技术水平的要求。在这样发展的大背景下，我国信息技术教学课程也逐渐被推上日程，尤其是对于高中阶段的学生来说，不管他们是选择就业或者是就读大学，都必须要具备一定的信息技术素养，除了工作外到了大学计算机学科被列为一门必修课程，且具有严格的考核机制，所以高中教师必须要帮助学生在高中阶段打下良好的基础，进而帮助学生能够更好的参与到今后深层次的学习中。本篇文章将从高中信息技术教学的角度出发，浅谈合作学习法在能给信息课堂教学带来的效益。

基于Navarro示意眼模型的视觉真实感绘制

结合人眼光学建模和计算机图形学的真实感绘制技术,提出一种基于Navarro示意眼模型的人眼视觉真实感绘制方法。利用Navarro模型与传统的单透镜模型相比能够更精确地模拟人眼的特性,将Navarro模型引入视觉真实感绘制中;采用光线追踪方法,加入非球面折射面的计算,精确地模拟人眼的成像特性。实验结果表明此种方法能够更精确地模拟人眼的视网膜成像,通过更改模型参数也能够灵活地模拟人眼在不同视觉缺陷下的成像。

基于监督学习的信息茧房减弱方案研究

针对信息茧房对用户信息的限制、用户对其他观点的无知和偏见等引发的一系列问题,利用问卷数据建立随机森林、支持向量机、朴素贝叶斯3种信息茧房预测模型,并利用这3种模型对浙江高校大学生是否处于信息茧房进行预测,其分别为72%、57.1%、74%,同时选择GBDT构建信息茧房与系统主导模式和用户主导模式之间的Boosting集成回归模型,其预测准确率为77.1%.

基于多核处理器的星空背景弥散效果实现算法

针对空间探测系统仿真中生成星空背景图像不能及时响应的弊端,提出一种利用多核加速生成星空背景图像的算法。阐述星空背景图像产生弥散效果的原理,在二维高斯模型的中心衰减函数基础之上对星空背景弥散效果进行建模仿真,并给出了一种基于多核处理器的并行实现方法。通过对不同恒星数目的星空背景进行仿真,分析了基于多核的并行算法相对于基于单核的串行算法的加速比,得出基于多核处理器的星空背景弥散效果实现算法基本能满足实时性要求。

基于城市色彩景观的传统风貌区周边建成环境提升研究——以重庆市人民大礼堂片区为例

城市色彩景观是城市整体风貌的重要组成要素,对于保护城市建成文化遗产,传承城市文化基因以及协调城市传统风貌区与周边建成环境有着重要的作用。借助视知觉理论,结合重庆市人民大礼堂历史文化传统风貌区的核心保护范围和建设控制地带的管控要求,划定风貌区周边片区色彩景观研究范围。从色彩景观评价和认知维度,采用MATLAB平台自拟程序量化方式和公众参与社会调查方法,分析研究片区范围内,城市色彩景观结构及建筑色彩。研究发现片区色彩整体统一,但局部色彩不协调、单栋建筑色彩突出,进而提出风貌区周边色彩景观整体控制、点状更新及分类实施的提升策略。

基于数字化的广播电视节目制作技术

通过数字化建设进行广播电视制作,不仅能够使传统的广播电视节目更加符合现代化节目制作要求,同时也能够催生高效率的节目制作流程。比如,利用数字化平台对广播电视制作团队、节目素材进行整合,对各类影音、图文进行数字化编辑和储存,能够促进团队完成协同作业等一系列操作,最终高效率完成节目内容制作,且数字化的节目内容会直接通过各类数字化渠道直接传递给世界各地的观众。对此,本文对数字化的广播电视行业所出现的节目制作变化及相关技术应用策略进行讨论分析,探究广播电视台进行数字化节目网络建设的应用路径,目的是在实践中总结经验以解决发展问题,希望能够为促进我国广播电视行业走向全面数字化和现代化作出贡献。

专业课程问答系统的设计与实现

为了快速准确地获得用户想要获取的信息和适应教学新模式,本文基于检索和阅读理解两种模式建立了面向限定领域的问答系统,以数据结构作为问答方向,对用户提出的问题进行分析,将质量最高的答案返回。系统还具备问题推荐和点赞机制,实现了友好的交互性。

基于SPH的雨滴打击不规则边界的模拟方法

为实现对雨滴打击树枝等不规则边界过程的模拟,研究了流体粒子在网格表示的固体边界处的受力情况,提出了一种不需要粒子采样的边界受力模拟方法。采用高斯积分法则对网格模型的三角面片进行积分,并就此对固液边界的粒子的密度进行修正,以积分的方法对固体边界处的压力、粘性力等参数进行计算,从而保证边界粒子受力的连续性。同时,还提出了一种吸引力模型,用来控制粒子在沿着物体表面滑落时的运动。实验结果表明,该方法在模拟水滴铺展、收缩、沿着边界流动等现象时达到了较为真实的效果。