基于系统结构图的模拟电子技术课程教学探索

掌握知识是教学目标的核心要素,对基本元件和基本电路的深入探索是领悟模拟电子技术课程知识的关键。为此,该文提出以系统结构图为工具开展课程教学,首先分析教学内容与系统结构图的关联关系,然后通过两个知识点的分析过程,阐述系统结构图在课程教授中的具体应用,最后运用案例分析、仿真实践、翻转教学等教学方法,实现启发学生融会贯通、注重创新培养、强化学生自主探究的目标。

模拟电子技术与自动控制原理课程融合促进教学探索

多课程交叉融合的教学模式能够提高人才培养质量。首先,通过梳理和整合模拟电子技术和自动控制原理两门课程的教学内容,构建深度融合关联思维导图,明晰知识点对应关系。其次,针对具体知识点,采用多角度理论推演、交叉案例分析、综合性项目设计、虚拟仿真平台共享和课程思政融合等方式,设计具体实施内容。最后,探索了多种教学方法在融合促进教学中的应用,增强了学生对理论知识的理解和运用,提高了教学效果。

基于语序知识的双通道图卷积网络方面级情感分析

当前大多数基于图卷积网络的方面级情感分析方法利用文本的句法知识、语义知识、情感知识构建文本依赖,但少有研究利用文本语序知识构建文本依赖,导致图卷积网络不能有效地利用文本语序知识引导方面项学习上下文情感信息,从而限制了其性能。针对上述问题,提出基于语序知识的双通道图卷积网络(dual-channel graph convolutional network with word-order knowledge,WKDGCN)模型,该模型由语序图卷积网络(word-order graph convolutional network,WoGCN)和情感知识结合语义知识增强的句法图卷积网络(sentiment and attention-enhanced graph convolutional network,SAGCN)组成。具体地,WoGCN基于文本的语序知识构建图卷积网络,由文本的语序依赖引导方面项特征学习上下文情感信息;SAGCN利用SenticNet中的情感知识结合注意力机制增强句法依赖,利用增强后的句法依赖构建图卷积网络,以此引导方面项特征学习上下文情感信息;最后融合两个图卷积网络的特征用于情感分类。此外,设计了一种权重分配策略,在放大方面项权重的同时保持上下文权重一致,避免错误的计算方面项特征与重要特征的语义相关性。在多个公开数据集上的实验结果表明,所提方法优于对比模型。

飞行器乘波前体/Bump型面优化设计方法研究

飞行器前体和Bump型面是乘波体思想在飞行器部件设计中的两大经典案例,可有效提升飞行器总体气动性能,已经成为飞行器总体设计的核心技术。为寻求乘波前体和Bump型面的最优设计以提升飞行器设计效率,提出了一种可应用于乘波前体和Bump型面的优化设计方法。采用密切锥理论和圆锥绕流流场生成初始的乘波前体和Bump型面,并通过面元法快速预估气动性能;结合BP神经网络建立的代理模型和遗传算法NSGA-II对乘波前体和Bump型面快速优化;利用数据挖掘方法分析乘波前体和Bump型面的流动机理。优化后的乘波前体升阻比提升了25.6%,体积提升41.4%。Bump型面阻力系数减少10.9%,横向压力梯度增加12.1%。研究结果表明,提出的优化方法能够有效应用于乘波前体和Bump气动型面的设计优化,对飞行器整体气动性能的优化具有指导意义,在工程应用中具有重大潜力。

基于跨任务一致性的半监督肝脏CT图像分割

目前基于深度学习的医学图像分割方法往往需要大量带标记数据训练网络模型,然而医学影像的标记数据获取通常非常昂贵,半监督学习能使模型利用大量未标记数据和少量标记数据学习。该文提出了一种基于跨任务一致性的半监督学习框架来降低神经网络模型训练时需要的标记数据成本。该方法利用V-Net网络作为主干框架并添加两个辅助解码器,同时在解码器中引入一个辅助回归任务,提高模型分割性能,并在主副解码器的分割任务和回归任务之间施加正则化约束的跨任务一致性损失,该框架能够学习到大量未标记数据的几何先验信息。在LiTS2017 Challenges数据集上验证了该方法的有效性。在使用20%标记数据的实验中,该方法的Dice系数和Jaccard指数分别达到了93.95%和88.87%,相比全监督V-Net网络模型训练下的Dice系数和Jaccard系数分别提高了3.60百分点和5.78百分点。实验结果表明,该方法在使用少量带标记数据情况下达到接近100%带标记数据训练分割肝脏的精度,与其他的半监督方法相比分割精度更优。

融合卷积和Transformer的腹部多器官分割网络

腹部多器官分割在计算机辅助诊断中起着至关重要的作用,具有重要的研究价值。但由于腹部多器官边界模糊、背景复杂以及形状大小多变,使这项任务极具挑战性。为此,提出了一种融合卷积和Transformer的腹部多器官分割网络TCMSUnet。首先,在特征提取阶段设计了多尺度引导融合模块(GFM),利用高层特征提取的显著语义信息来引导低层特征以增强相邻特征的语义一致性,从而促进不同尺度特征的融合;随后设计了全局局部增强模块(GLE),通过空洞卷积和Transformer块结合来增强模型对全局局部上下文信息的提取,使模型在建立长距离依赖关系的同时加强特征的局部关联性;最后,在解码器部分引入多阶段损失聚合结构以加快模型的收敛并优化模型的性能。在Synapse数据集上评估了模型的性能,其平均Dice相似系数(DSC)为81.20%。实验结果表明,所提方法整体性能优于多种比较网络,并对形状大小多变的器官有更好的分割效果。

基于半监督的3D肝脏CT自动分割方法研究

肝癌是常见癌症之一,有着较高的死亡率,精准分割肝癌区域是辅助诊断治疗的重要前提。然而肝脏CT图像需要专业的医师进行标注,有标签数据较少,获取途径单一。针对分割腹部肝脏CT图像需要大量高质量标签并且较难获取的问题,提出了一种采用协同训练的半监督学习分割方法。首先,将有标签数据输入3D U-Net和3D Res U-Net进行有监督训练,保存训练得到的两个分割模型,在两个分割模型中分别对无标签数据进行预测;然后,挑选预测的结果,再加入全连接条件随机场处理挑选出的伪标签,细化伪标签的边缘信息,提升伪标签的精确度;最后,加入到训练集中,重复上述步骤直到分割结果的Dice相似系数停止提升时结束训练。实验在LiTS2017 Challenge肝脏数据集上进行测试,结果表明,在有标签数据集占总数据集的30%时,该方法的Dice值达到90.22%,几乎与全监督3D Res U-Net分割结果持平,说明该半监督学习方法是有效的。

基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。

一体化飞行器在线模拟飞行仿真系统设计

传统Web三维飞行模拟一般采用Flash、Siverlight等插件的方式。针对插件技术兼容性差,加载效率慢等问题,以Web端为载体,基于WebGL第三方图形库Three.js技术,研制一体化飞行器在线模拟仿真飞行系统。该系统无需安装任何插件,能够快速直接实现三维运动渲染。系统以气动数据为驱动,按控制时序模拟一体化飞行器飞行轨迹、飞行姿态,并同步展示各参变量曲线;系统通过粒子模型模拟飞行器尾焰,通过多视角变化实现飞行器不同姿态的展示,以增强飞行器仿真的效果。经X-51A虚拟飞行仿真测试,本系统能够辅助一体化飞行器轨迹设计,且能够在一般计算机上获得较好性能体验,能够为飞行器设计仿真研究提供参考。

长时延网络控制系统的H2／H∞混合控制

提出了具有长时延的网络控制系统的一种新模型,利用信息接收缓冲区将不确定的长时延转变成在几个确定时延间进行转换,从而将延迟扩大化的程度减小。根据离散马尔可夫跳跃线性系统理论,提出了网络控制系统的H2/H∞混合控制问题,得到通过求解线性矩阵不等式来获得鲁棒均方稳定的跳跃反馈控制器的设计方法,设计出的控制器计算简单且易实现。将结论应用到三容系统中,仿真结果表明了此方法的有效性和优越性。

电子信息工程专业“自动控制原理”课程教学改革探索与实践

针对电子信息工程专业"自动控制原理"的课程特点,本文提出建立电子信息类专业"自动控制原理"课程分阶段进行Course Recitation的多媒体课堂教学与基于吉林大学课程中心的网络教学相结合的多元化理论教学模式;建立基于Labview和Matlab/Simscape的远程虚拟实验平台与基于Seminar的课程设计相结合的立体化的自主实践教学模式。

基于LMI的鲁棒MPC及其在三容系统中的应用

多容器流程系统的流量系数等往往存在不确定性,基于线性矩阵不等式(LM I:L inearM atrix Inequality)理论和模型预测控制原理,讨论了模型不确定系统的鲁棒MPC(Model Pred ictive Control)算法和准最小最大鲁棒MPC算法。最后给出了对三容系统的仿真结果,并将两种方法进行了比较。结果表明,采用准最小最大MPC方法时系统的性能更优越。

“自动控制原理”课程的一致性建构教学研究

本文基于一致性建构原则进行了以学生为中心、以成果为导向的“自动控制原理”课程的教学设计,从优化课程目标和学习目标、设计学习活动和评测任务到构建评测标准五个方面分析了改革方案思路,在学习活动中特别设计了多功能机器人作为典型实例的贯穿式工程实物实训。该教学设计促进了不同学习需求的学生获得丰富的学习体验,提高了本课程的工程教育质量。

微生物群落定植规律及其对产蛋鸡内分泌和生殖健康的影响

消化道和生殖道微生物群落对饲粮营养物质的消化和代谢过程、动物生长发育、免疫功能成熟以及内分泌和生殖系统健康等具有重要作用。蛋鸡消化道和生殖道内寄居着数量庞大且种类丰富的微生物,这些微生物参与了维持宿主内环境的稳态。微生物群落演替集合了随机性过程和确定性过程的平衡,当前对产蛋鸡消化道和生殖道微生物群落稳态及其在宿主内分泌和生殖系统中的作用认识仍不够全面和深入。本文综述了产蛋鸡消化道和生殖道微生物群落的组成和功能,及其对宿主内分泌和生殖系统的影响,旨在为寻找应用精准营养干预调控微生物群落共生网络,实现蛋鸡内分泌和生殖系统的健康以及营养物质的高效利用提供参考。

云环境下蚁群优化算法的视频点播视频流任务调度策略

针对云环境下大规模并发视频流调度过程中资源利用率低和负载不均的问题,提出一种基于蚁群优化(ACO)算法的视频点播(VOD)集群视频流任务调度策略VodAco。在分析视频流期望性能与服务器空闲性能的相关性、定义综合性能匹配度的基础上,建立数学模型,并采用蚁群优化思路进行最佳调度方案搜索。通过云仿真软件CloudSim实验表明,与轮询(RR)、贪婪(Greedy)算法相比,所提算法在任务完成时间、平台资源占有率、各节点性能负载均衡指标上具有较为明显的优势。

基于Matlab物理模型的自动控制原理综合性实验的虚拟仿真

为使非自动化类专业的学生在不具备实际综合性实验的条件下也能进行实验,采用了一种基于Matlab物理模型的自动控制原理综合性实验的虚拟仿真方法。以直流电机转速控制系统为例介绍了仿真实验的方法和过程,对开环和闭环系统进行了理论分析和实验仿真。结果表明,该虚拟实验的搭建过程与以实物为被控对象的实验过程相似,能激发学生的学习兴趣,能有效提高学生综合运用所学知识解决实际控制工程问题的能力。

模拟电子技术课程中2个问题的细节教学探讨

提出在模拟电子技术的课堂教学中应注重通过细节教学讲透各知识点的原理与联系,并以2个具体的教学问题为例探讨了该课程细节教学的方法和思路.实践表明,细节教学方法能够帮助教师理清授课思路,树立完整的知识体系;也能帮助学生理解本课程的理论和实践知识,并建立与其他课程的联系,提高了教学效果和学生的学习效率.

基于LabVIEW和MatLab物理模型的自动控制原理课程虚拟实验教学平台的搭建

面向自动控制原理课程在高校非自动化类专业教学中遇到的困难和实践教学改革的需要,搭建了自动控制原理虚拟仿真实验教学平台。利用LabVIEW软件编写用户界面、读取外界数据、实时监测仿真模型运行、在线修改模型控制参数以及实现远程网络实验等功能;利用MatLab/Simscape中提供的电子、机械、电磁等领域的元件库和虚拟实验仪器搭建被控对象的物理模型。在此平台上进行虚拟实验能激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识和创新能力。

基于机器人系统项目驱动的自动控制原理课程教学改革研究

基于自动控制原理课程理论性和实践性强的特点,提出了以多功能机器人作为典型实例,建立基于机器人系统的项目驱动式教学方法,通过理论与实践的融合提高学生对自动控制原理课程知识点的深入理解,提升学生分析问题和解决问题的能力,逐步培养学生的创新意识和创新能力。

沥青路面再生技术在公路养护中的应用

我国交通运输部在"材料节约与循环利用专项行动计划"中呼吁沥青路面循环回收技术。此项技术在公路建筑材料的循环再利用方面备受欢迎,同时呼应我国的可持续发展理念。基于沥青路面再生技术的概念和特性,论文讨论了沥青回收利用技术在公路养护管理中的应用与展望。