基于人工智能的高能物理大数据技术与应用

【目的】高能物理的科学目标是探索物质微观结构以及相互作用的基本原理,这些研究均依赖于超大规模的高能物理实验装置。由高能物理加速器技术衍生出来的同步辐射光源、自由电子激光、散裂中子源装置成为材料科学、生物医学、环境科学、地质学、物理、化学等学科领域的基础和应用研究的不可替代的工具。新一代高能物理实验装置的规模和复杂度得到巨大的提升,实验产生的数据量出现数量级的增长。人工智能和大数据技术逐步成为应对高能物理装置运行以及数据处理挑战的有效工具,并带来科研范式的变革。【方法】本文讨论了高能物理在大数据方面的挑战、国内外大数据与AI在高能物理领域的应用现状。文章介绍了国内高能物理大数据与AI的战略部署和相关研究,同时介绍了一些应用示范案例。【结论】文章最后对大数据与AI带来的科研范式变革进行了讨论。

雌激素受体相关的乳腺癌复发骨转移差异表达基因的生物信息学分析

目的分析与雌激素受体表达有关的乳腺癌复发骨转移差异表达基因,研究其基因功能集富集差异,及其表达水平与雌激素受体表达水平、复发骨转移情况的关联,促进对乳腺癌复发骨转移的了解。方法利用GEO数据库中GSE2034数据集,分析雌激素受体表达与乳腺癌复发骨转移的关联,利用R软件、GSEA软件等分析获得雌激素受体表达相关的差异表达基因,并分析其与雌激素受体表达情况和乳腺癌复发骨转移情况的相关性。结果雌激素受体的表达与乳腺癌复发骨转移显著有关,并与骨组织代谢有关的基因功能集相关。骨组织代谢相关基因SFRP1、TNFAIP3和NEK1与雌激素受体表达水平、乳腺癌骨复发转移相关。结论雌激素受体的表达水平与乳腺癌复发骨转移有关,可能通过调控骨组织代谢相关基因的表达参与乳腺癌复发骨转移。

面向同步辐射光源图像的可并行智能压缩方法

在建的高能同步辐射光源预计会产生海量原始数据,其中硬X射线实验线站产生的图像数据占比最高且具有高分辨率和高帧率的特点,亟需有效的无损压缩方法缓解存储和传输压力,然而现有通用无损压缩方法对该类图像压缩效果不佳,基于深度学习的无损压缩方法又耗时较长。结合同步辐射光源图像的特点,提出一种在保证图像压缩比前提下的可并行智能无损图像压缩方法。通过参数自适应的可逆分区量化方法,大幅缩小图像经过时间差分后的像素值分布范围,能够节省20%以上的存储空间。将以CNN为基础架构的时空学习网络C-Zip作为概率预测器,同时以数据集为单位过拟合训练模型进一步优化图像压缩比。针对压缩过程中耗时较长的算术编码过程,利用概率距离量化代替算术编码,结合深度学习进行无损编码,增加编码过程的并行度。实验结果表明,该方法的图像压缩比相比于PNG、FLIF等传统图像无损压缩方法提升了0.23~0.58,对于同步辐射光源图像具有更好的压缩效果。

Z204催化剂上生物油水相重整制氢反应

比较了不使用催化剂和使用商业催化剂Z204时生物油水相重整制氢反应的特点,研究了催化剂的还原时间和反应温度对生物油水相重整制氢反应的影响,考察了催化剂的寿命和反应器阻力增大的原因。实验结果表明,使用Z204催化剂时,H2收率最高可达58%,明显高于不加催化剂时的H2收率;在催化剂还原时间1.0h、反应温度750℃的条件下,反应30min后H2收率达到42%,随后略有下降,在540min的反应时间内H2收率基本维持在35%左右。反应过程中生成的碳渣使反应器阻力增大,碳渣是由积碳和含有Fe,Ca,Al,Pb,Mn,Si,Na,Mg等无机元素的灰分组成的。

情景意识相关研究进展与趋势分析——基于CiteSpace的可视化对比研究

情景意识是人因安全领域的关键要素,一直是工程领域密切关注的重要课题。为进一步了解国内外关于情景意识的研究现状、研究趋势,进而推测出今后的研究方向,文章以CNKI和Web of Science作为数据来源,运用文献计量分析法和共词分析法,借助CiteSpace可视化文献分析工具,针对1995—2023年5月的国内外情景意识相关文献,从时间分布、核心期刊、重要作者、研究热点、研究趋势等方面进行对比分析。研究结果显示:国内外有关情景意识的研究热度一直呈现上升趋势,主要期刊集中于人因工程领域;研究热点方面,国内外虽都关注安全以及复杂系统中人的要素,但侧重点略有不同,未来的研究热点有可能是运用机器学习、模型建构等方法来研究复杂动力系统中操作者的情景意识。

海量存储系统元数据服务器的设计及性能优化

设计适用于GRASS海量存储系统的元数据服务器,分析并优化3个影响元数据性能的因素:元数据组织方式,通信性能和搜索效率,利用Bloom Filter算法进行名字空间搜索,在此基础上实现目标系统的文件名查询优化。实验结果证明,目标系统的元数据处理性能得到明显提升,基本满足大规模高能物理计算的需求。

金针菇与黑木耳醇提物的抗肿瘤和抗氧化作用比较

目的研究比较金针菇和黑木耳醇提物的抗肿瘤作用和抗氧化作用。方法采用MTT法测定金针菇和黑木耳醇提物对MCF-7、He La和A375细胞的抑制作用。DPPH和FRAP法测定金针菇和黑木耳醇提物的抗氧化能力。结果 MTT结果显示,25~400μg/m L浓度范围内的金针菇和黑木耳醇提物对MCF-7、He La和A375细胞均有不同程度的抑制作用,金针菇的抑制作用强于黑木耳,差异有统计学意义（P〈0.05）。与对照组相比,400μg/m L金针菇醇提物对MCF-7、He La和A375的抑制率分别为48.20%、52.61%和50.58%（P〈0.01）,相同浓度的黑木耳醇提物对MCF-7、He La和A375的抑制率分别为37.62%、50.21%和41.59%（P〈0.01）。抗氧化结果显示,金针菇和黑木耳醇提物均具有较好的抗氧化活性,金针菇的抗氧化作用强于黑木耳,差异有统计学意义（P〈0.01）。与对照组相比,1.6 mg/m L的金针菇和木耳醇提物对DPPH·自由基的清除率分别为60.30%和40.43%（P〈0.01）,FRAP值分别为9.5和7.0 mmol/m L（P〈0.01）。结论金针菇和黑木耳均具有较强的抗肿瘤作用和抗氧化作用,金针菇的药理活性优于黑木耳。

基于海上大型风电场VSC-HVDC系统电网侧控制器的设计

为了检测和分析风电场中风速等一系列可变因素对VSC-HVDC系统的影响,从而优化大型海上风电场结构,提出了一种新型的VSC-HVDC模型——无开关VSC-HVDC相量模型,可以通过调制量来反馈控制系统。在此基础上,结合各种策略的优缺点,选择一种有效地控制策略进行控制器的设计,以实现系统的控制。分析电网侧交流电流和直流电压的所需控制策略,优选出了dq电流控制和PI电压控制作为最佳控制策略,通过对内环外环控制器的参数计算和调节来达到设计要求。Matlab搭建出的模型仿真结果表明,建立的无开关VSC-HVDC相量模型控制策略的选用和控制器的参数设计具有适用性和合理性。

两段式固定床反应器上生物油水相部分的重整制氢反应

比较了不使用催化剂和使用商业催化剂Z204时两段式反应器生物油水相部分的重整制氢反应的特点,研究了反应温度和生物油水相部分蒸馏温度对生物油水相部分重整制氢反应的影响,考察了催化剂的寿命和蒸馏残渣的特性。实验结果表明,在两段式反应器上使用Z204催化剂时,H2收率最高可达47%,明显高于不加催化剂时的H2收率;在蒸馏温度为200℃、反应温度为750℃的条件下,反应在约4h的反应时间内H2收率基本维持在35%左右。对蒸馏残渣的特性考察表明生物油水相部分蒸馏残渣的变形温度要远高于反应时的温度。

籼粳杂交稻品种春优83在余杭的试种表现及栽培技术

春优83是余杭区从中国水稻研究所引进的超高产籼粳杂交稻新品种,从2023年度余杭区生产示范表现来看,该品种具有植株长势强、穗大粒多、丰产性好、抗倒等特点,多点示范平均产量达12 920 kg·hm^(-2)。其高产栽培技术为培育带蘖壮秧、适龄移栽、精准施肥、好氧灌溉和综合防治病虫草害。

基于物联网技术的智能家居控制系统设计

随着经济的发展与时代的进步,人们对于居住环境有了更高的标准,智能家居便成为了时下最热门的研究领域之一。本文提出了一款成本低、精度高、实时性好的智能家居控制系统的设计方案,该系统具有较好的应用和参考价值。首先,选用ZigBee技术作为基本通信架构,以CC2530芯片为处理核心,将无线通信组网技术与传感器应用技术相结合,实现了家庭环境的智能组网。硬件方面,根据家庭环境的需要,配置了温湿度、光、气、红外防盗一系列用于传感和控制的终端设备。软件方面,利用ZigBee无线网络成功地将各个终端设备联网,实现对家庭环境数据的实时检测和上传,并通过网关模块实现对系统的智能控制。通过Labview上位机管理平台设计了登录、管理、控制和报警界面,对采集到的环境数据进行处理,并将数据以图表的形式显示在相应的界面上。

基于Lustre的BES集群存储系统

满足BES计算庞大的I/O访问需求,需要先进的存储体系结构和合理的配置。描述了基于Lustre的BES集群存储系统的设计和实现。介绍了Lustre的组成和作为PetaScale级分布式文件系统的设计特点,描述了BES集群存储系统的具体实现,分析了系统的负载特征。分析了硬件级、操作系统级和文件系统级的性能影响因素,并针对关键因素的不同配置做了测试,提出性能优化方案。

西南山地旅游与民族文化产业发展的耦合机理研究

说明了西南山地旅游与民族文化产业之间相互依存、共生互融与互动共进的关系。通过对耦合机理的研究,为山地旅游与民族文化良性耦合发展提供了一种行之有效的发展思路。运用耗散结构理论来解释山地旅游与民族文化产业耦合系统的非连续性的演进机理,从形成阶段、驱动机制阶段、涨落触发阶段和有序结构阶段4个阶段深刻解读其演进过程。

基于非饱和土理论的土石坝坝坡稳定分析

在对非饱和土特性及其对坝体材料强度的影响机理研究的基础上,结合实际工程,依托Geo-studio软件,比较仅考虑饱和土及考虑非饱和土对坝体渗流及稳定的影响。结果表明:考虑非饱和土情况下计算的最大渗透比降相对较小,坝体渗流量有所减少,坝坡稳定安全系数有所增大,更符合坝体实际情况。与此同时,在考虑非饱和土情况下,运用极限平衡法,对影响坝坡稳定安全系数的因素进行比较分析,表明摩擦角及容重对安全系数的影响比粘聚力大;防渗墙向前后移动对下游坝坡有一定的影响。研究结果可为土石坝优化设计及工程运行管理提供科学依据。

不同病情程度糖尿病患者的PCT表达差异分析

目的探讨不同病情程度糖尿病(DM)患者的降钙素原(PCT)表达差异。方法以521例DM患者为研究对象,采用APACHEII评分、尿微量白蛋白(Um Alb)等指标评估患者的病情严重程度,检测其血PCT水平,分析不同病情严重程度DM组间PCT值、IL-6、TNF-α、INF-γ的差异,并进一步分析病情严重程度与PCT水平的相关性。结果随DM病情程度的加重,DM患者PCT值、IL-6值和TNF-α值呈升高趋势(P<0.05),而INF-γ值呈降低趋势(P<0.05)。在合并慢性并发症组中,PCT的表达水平与Um Alb水平呈正相关(r=0.705,P<0.01);而在合并急性并发症组中,PCT的表达水平与APACHEII评分呈正相关(r=0.874,P<0.01)。结论在DM患者,PCT表达水平与患者的病情程度密切相关,可作为判断患者病情严重程度的指标之一,其可能对DM病情诊断具有重要的鉴别价值。

医院常见致病菌对比阿培南的药物敏感性试验

目的调查新药比阿培南对常见致病菌的抗菌活性,为临床用药提供依据。方法收集我院临床分离的135株共7类常见致病菌,采用K-B纸片琼脂扩散法,并设对照组:美罗培南组和亚胺培南组,结果判定参照NCCLS 2006年标准。结果135株致病菌对比阿培南的敏感率为86.6%,美罗培南为63.7%,亚胺培南为57.0%;比阿培南对铜绿假单胞菌和不动杆菌属的敏感率分别为85.0%和50.0%,而亚胺培南为40.0%和8.3%,美罗培南为50.0%和20.8%。结论比阿培南的抗菌活性明显高于同类碳青霉烯类抗生素美罗培南和亚胺培南,尤其在对铜绿假单胞菌和不动杆菌属细菌的敏感度上。

子宫内膜异位症患者腹腔Th17细胞和Th17.1细胞检测及致炎活性分析

目的:鉴别和分离子宫内膜异位症患者腹腔冲洗液中的辅助性T细胞17(Th17)和辅助性T细胞17.1(Th17.1),并比较二者致炎活性。方法:收集中重型子宫内膜异位症患者的腹腔冲洗液,根据细胞表面趋化因子受体CC趋化因子受体6(CCR6)、CC趋化因子受体10(CCR10)、CC趋化因子受体4(CCR4)、CXC趋化因子受体3(CXCR3)表达差异,利用流式细胞术鉴别不同的腹腔T细胞亚群,检测其白介素-17A(IL-17A)、干扰素-γ(IFN-γ)和T-bet转录因子(T-bet)的表达,同时结合实时定量逆转录聚合酶链反应检测RAR相关孤儿受体C(RORC)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(CSF2)、白介素1受体Ⅰ型(IL1R1)等基因的mRNA水平,鉴别Th17和Th17.1细胞,并比较其致炎活性的差异。结果:腹腔Th17细胞的表型为CD3^(+)CD4^(+)CCR6^(+)CCR10^(-)CCR4^(+)CXCR3^(-/lo),Th17.1细胞的表型为CD3^(+)CD4^(+)CCR6^(+)CCR10^(-)CCR4^(-)CXCR3^(+)。Th17.1细胞表达更多的炎性细胞因子如IFN-γ、TNF-α和GM-CSF。结论:依据细胞因子受体的表达差异可区分子宫内膜异位症患者腹腔Th17和Th17.1细胞,Th17.1细胞具有更强的致炎活性。

大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的临床分布及耐药监测

目的研究大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的临床分布及耐药情况,为临床合理用药提供临床参考。方法采用法国生物梅利埃VITEK2COMPACT全自动微生物鉴定分析仪对2016年1月到2016年12月我院临床各类标本分离的大肠埃希菌及肺炎克雷伯进行鉴定及药敏分析。结果 1920株大肠埃希菌检出最多的标本分别为中段尿(38.28%),痰液(29.11%),脓液(11.15%),1920株大肠埃希菌ESBLs阳性株943株,阳性率49.11%,其中以积液ESBLs阳性率(64.44%)、创面分泌物ESBLs阳性率(62.50%)较高;1236株肺炎克雷伯菌检出最多的标本分别为痰液(32.85%),咽拭子(26.38%),脓液(15.86%),1236株肺炎克雷伯菌ESBLs阳性株549株,阳性率44.42%,其中以血液ESBLs阳性率(57.45%)、积液ESBLs阳性率(50.00%)较高。大肠埃希菌ESBLs阳性株科室分布以泌尿科(22.69%)、ICU(19.62%)、肿瘤科(12.83%)较高;肺炎克雷伯菌科室分布以呼吸内科(30.05%)、泌尿科(19.67%)、ICU(15.85%)较高。耐药分析:大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌ESBLs阳性株对阿米卡星、环丙沙星、左氧氟沙星、头孢吡肟、头孢哌酮\舒巴坦、哌拉西林\他唑巴坦、妥布霉素耐药率均高于ESBLs阴性株,差异有统计学意义(P<0.05)。结论肠杆菌科ESBLs阳性菌株的产生、耐药率上升以及多重交叉耐药的普遍性给临床的治疗带来极大的困难,抗生素的合理使用有重要的临床意义。

成都某三甲医院MRSA流行情况和耐药性分析

目的了解耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在医院各科室的感染流行情况以及其耐药情况,为较好地预防和控制MRSA在医院内的感染流行,指导临床用药提供参考。方法对医院2014年1月-2016年12月分离出的188株MRSA菌株进行患者性别、科室分布、及耐药性的统计分析,并进行年度间的比较。结果 188株MRSA标本中男性占83.5%,女性占16.5%;科室分布数目以重症医学科病房、神经外科二病区、小儿科病房为主,同时重症医学科病房检出率也很高;MRSA对万古霉素、利奈唑胺、呋喃妥因、喹努普汀/达福普汀敏感,对其他药物有不同程度耐药性,对于复方新诺明耐药率有上升趋势;整体而言MRSA在医院3年检出率有升高趋势。结论对医院感染工作进行更严格控制,对合理使用抗菌药物原则进行严格的执行,对重点科室、易感患者人群进行MRSA筛查和处理,结合患者感染MRSA的耐药特点以及患者自身的状态,合理选择抗菌药物以及治疗策略才能有效的控制和预防MRSA的医院感染。