基于CatBoost-SHAP模型的滑坡易发性建模及可解释性

文章致力于深入探索滑坡易发性建模中集成学习模型的不确定性和可解释性。以浙江省东部沿海山区为研究对象,利用谷歌历史影像与Sentinel-2A影像,记录了2016年超级台风“鲇鱼”触发的552起浅层滑坡事件。研究首先对连续型因子进行了不分级、等间距法和自然断点法的工况设计,进一步划分为4,6,8,12,16,20级。随后,引入了类别增强提升树模型(CatBoost)以评估不同工况下的滑坡易发性值,再结合受试者曲线与沙普利加性解释法分析,对建模过程中的不确定性和可解释性进行了深入研究,目的在于确定最优建模策略。结果表明:(1)在CatBoost模型计算中,河流距离成为最关键的影响因子,其次是与地质条件、人类活动相关的因子;(2)不分级工况下,模型能够获得最高的AUC值,达到0.866;(3)相较于等间距法,自然断点法的划分策略展现出更佳的泛化能力,且模型预测性能随着分级数量的增加而增加;(4)沙普利加性解释法模型揭示了主要影响因子道路距离、河流距离、DEM和坡向对台风诱发滑坡的控制机制。研究成果能够加深对滑坡易发性的理解,提高滑坡预测的准确性和可靠性,为相关地区的防灾减灾工作提供科学依据。

基于计算思维的课程教学可视化设计与实践

阐述计算思维的课程教学可视化模型设计,分析创新性融合的案例,探讨问题驱动、配备动态软件、整编表征信息、策划操作步骤、完善知识体系的教学策略。

CMOS红外光源的设计与实现

基于红外气体传感器微型化、低成本和低功耗的发展需要,设计了一种用于非色散红外(NDIR)集成气体传感器的互补金属氧化物半导体(CMOS)红外光源。它以非等间隔的蛇形钨(W)薄膜电阻作为加热丝,以二氧化硅(SiO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(4))多层复合介质薄膜为支撑形成悬空膜片式微热板,以氧化铜(CuO)和二氧化锰(MnO_(2))纳米材料复合薄膜作为辐射增强层。基于COMSOL软件进行了热电耦合仿真,证明结构设计合理性。采用标准CMOS工艺、硅(Si)的深刻蚀工艺以及静电流体动力学打印技术流片制造了该CMOS红外光源芯片。性能测试结果表明:该红外光源从室温升温至469℃的热响应时间约为41 ms,电功耗仅为138 mW,辐射区温度分布均匀,引入辐射增强层使表面比辐射率提高约35%,红外光源的辐射功率和红外光谱辐射强度测试结果表明:该涂层有效地增强了红外辐射。

大数据环境下基于BIM与CNN的电力工程造价优化算法

针对大数据环境下电力工程造价在精准化、动态化等方面存在的不足,提出了一种基于BIM与CNN的电力工程造价优化算法。利用BIM技术的特点进行电力工程全生命周期的造价管理,实现了造价的动态化管控。并且采用Levenberg-Marquardt规则算法改进卷积神经网络,通过改进后的CNN网络对每个工程环节的造价完成预测,从而优化整个工程的施工方案。结合相关的电力工程造价数据,基于Matlab对所提算法进行实验测试。结果表明,当学习率为0.010时CNN网络的性能最佳,所提算法的预测准确率为94%,并且与造价的真实值最为接近。

考虑库水升降和滑带弱化作用的岸坡启滑机制分析

以三峡库区凉水井滑坡为研究对象,采用理论分析与数值模拟的研究手段,构建了滑带强度弱化模型,提出了渗流驱动的滑坡启滑判据,应用Geo-studio有限元程序分析了库水不同升降速率对滑坡稳定性的影响,揭示了库水升降作用下岸坡渗流场演变规律和渗流驱动下的启滑机制。研究表明:(1)渗透压力与渗透时间的变化是滑带土强度弱化的关键因素,弱化到临界强度时,在渗流驱动下发生压剪破坏而启滑,由局部向整体以渐进模式破坏失稳;(2)库水升降过程中,坡体内孔隙水压力滞后性较明显,水位升降速率会影响坡体地下水响应时程,升降速率越大,孔隙水压力变化越大,渗流驱动力越大,滑坡稳定性变化越快,越趋近于渐进破坏;(3)库水位从175 m降到145 m,凉水井滑坡滑面法向应力最大降低了38.19%,剪应力最大降低了22.20%,有效法向应力最大落差为168.64 kPa,抗剪强度最大落差为63.45 kPa。以上分析结论与规律可为涉水滑坡启滑机制分析、库岸山体滑坡失稳研究及应急防治工程等提供科学依据和理论方法。

基于故障征兆与性能特征的数控机床故障诊断技术

本文从故障征兆、性能特征两个方面分析了数控机床故障诊断方法。首先介绍了基于RBR的故障诊断技术、基于CBR的故障诊断技术以及RBR与CBR相结合的集成诊断技术,之后分析了机床性能,并对其与故障诊断间的关系进行了梳理,而后从精度数据的角度出发,结合实例分析了利用神经网络技术分析精度数据从而实现故障诊断的技术方法,旨在为数控机床故障的科学、高效诊断提供参考。

路桥工程桥头跳车原因分析与处理措施

为了确保路桥工程质量,有效解决桥头跳车存在的风险,提升行车的稳定性和安全性,论文对桥头跳车问题的多种成因进行了系统性分析,并提出科学有效的解决方案,通过强化地基加固、优化填料压实度、合理布设桥头搭板及过渡板、完善排水系统等一系列处理措施,不仅能够有效减少桥头跳车的风险,还能提升路桥的稳定性,保障行车的安全和舒适性。

汽车发动机凸轮轴加工工艺设计及质量控制研究

凸轮轴作为关键性零部件,关乎到汽车发动机的性能表现,因此对凸轮轴的质量与性能提出了较高要求。本文对汽车发动机凸轮轴的加工工艺进行分析,了解其设计原则以及工艺特征,随后提出了完整的工艺设计流程。从生产线布置、定位基准选择、加工划分、凸轮形面加工等,并提出定位键优化改善、控制键槽裂纹、主动测量与自然补偿等方式全面提高凸轮轴加工质量。

可弯曲负压鞘联合软镜治疗≤3 cm上尿路结石的临床研究

目的:比较可弯曲负压鞘与负压直鞘、普通直鞘联合输尿管软镜在≤3 cm上尿路结石治疗中的临床疗效与安全性。方法:回顾性分析2022年1月至2023年9月重庆医科大学附属第一医院及重庆市綦江区人民医院接受输尿管软镜钬激光碎石取石术的128例上尿路结石患者的临床资料,因使用输送鞘不同,将病例分为可弯曲负压鞘组(组1,n=61);负压直鞘组(组2,n=31);普通直鞘组(组3,n=36),普通直鞘组、负压直鞘组统称传统鞘组。比较3组患者基线数据和围手术期指标。结果:3组患者一般资料,包括:性别、年龄、体质指数(body mass index,BMI)、结石直径、结石类型及方位、术前是否留置输尿管支架、术前感染指标以及住院时间和术后血红蛋白下降值比较,差异均无统计学意义。结石直径≤3 cm,可弯曲鞘组清石率最高(91.80%vs.80.65%vs.72.22%),与普通直鞘组相比差异有统计学意义(91.80%vs.72.22%;χ^(2)=4.155,P=0.012);且其净石率最高,与传统鞘组相比差异有统计学意义(73.77%vs.41.94%vs.33.33%;χ^(2)=17.486,P<0.001)。当结石分层直径大于2 cm时,可弯曲负压鞘组比传统鞘组净石率高,差异有统计学意义(72.55%vs.36%vs.23.08%;χ^(2)=19.645,P<0.001)。当结石直径为<2 cm时,可弯曲鞘组的清石率(90.00%vs.83.33%vs.90.00%;χ^(2)=0.193,P>0.908)和净石率(80.00%vs.66.67%vs.60.00%;χ^(2)=0.963,P>0.618)较传统鞘组稍高,差异无统计学意义。可弯鞘组的手术时间更长、住院总费用更低、并发症发生率更低。结论:可弯曲负压鞘可带来更高的即刻清石率、净石率以及更低的术后感染风险,同时减少了取石网篮的使用,节约了住院费用。与传统鞘相比在治疗≤3 cm上尿路结石有更高的有效性及安全性,值得推广应用。

局麻下可弯曲负压鞘联合输尿管软镜治疗≥3 cm肾结石的有效性和安全性研究

目的:探讨局部麻醉下可弯曲负压鞘联合输尿管软镜治疗3.0 cm以上大负荷肾结石的有效性和安全性。方法:回顾性分析2023年1月至2023年12月于重庆医科大学附属第一医院泌尿外科局麻下完成的输尿管软镜钬激光碎石治疗的3.0 cm以上肾结石患者的临床资料,并分为可弯鞘组和传统鞘组,收集其一般资料,对比2组在围术期指标、术后并发症、手术效果等相关指标的差异。结果:共96例患者纳入研究,其中可弯曲鞘组44例,传统鞘组52例,2组患者的年龄、体质指数(body mass index,BMI)、结石负荷等一般资料2组间比较差异无统计学意义,可弯鞘组术后清石率(72.73%)明显高于传统鞘组(46.15%),P<0.05,而并发症发生率,如发热(2.27%)、石街形成(2.27%)明显低于传统鞘组(23.08%/17.31%),P<0.05,单次手术时间可弯鞘组[(126.20±21.45)min]与传统鞘组[(116.71±27.39)min]比较差异无统计学意义。结论:局麻下可弯曲负压鞘联合输尿管软镜治疗≥3 cm肾结石安全、有效,值得推广和应用。

螺旋桨叶轮自由曲面五轴高速数控加工技术

本研究主要探究了五轴高速数控加工技术在螺旋桨叶轮加工中的应用。文章首先介绍了螺旋桨的整体构造和桨叶形成方式,通过构建工件坐标系{O-XYZ},得到了螺旋桨叶轮在三维坐标系中的模型坐标。在应用五轴数控加工技术时,刀轴控制方式和驱动方法,以及刀位轨迹的规划、刀具的选择与夹具的设计等,都是决定叶轮自由曲面加工质量与加工效率的关键技术,本研究对此展开了简要分析。

预测嗜铬细胞瘤/副神经节瘤患者术后低血压的风险:新的预测列线图的开发和评估

目的:开发并验证一种线性模型,用于预测影响嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(pheochromocytomas and paragangliomas,PPGLs)术后出现低血压的因素及概率。方法:本研究收集了2011年1月1日至2023年12月31日在重庆医科大学附属第一医院泌尿外科接受腹膜后肿瘤切除并经过病理学诊断为PPGLs的315例患者,记录每位患者的人口学特征,基础疾病、疾病特征、α肾上腺受体拮抗剂使用情况、24 h尿香草扁杏仁酸(vanillylmandelic acid,VMA)、术中资料及术后资料,将血压低于术前30%或者术后需要升压药维持的患者纳入低血压组。而后采用LASSO回归对数据进行特征缩减和筛选,然后利用多元逻辑回归分析建立预测模型。通过ROC曲线、校准曲线和临床有用性来评估该预测模型的表现。结果:预测模型中包含的预测因子包括24 h尿香草扁杏仁酸、α肾上腺受体拮抗剂使用情况、肿瘤大小以及手术失血量。该模型显示出良好的区分能力,C指数为0.882(95%CI=0.872~0.886),并且具有良好的校准性,ROC值为0.88。决策曲线分析显示具有临床价值。结论:本研究提供了一个可靠的预测模型,该预测模型对PPGLs患者术后出现低血压的情况进行术前个体化预测,为患者围手术期治疗和术后恢复方案提供依据。

老年男性和女性血小板分布宽度与不同高血压亚型的相关性研究

背景近年来,我国老年人高血压患病率持续升高。现有研究发现高血压与血小板之间存在某种联系,而血小板分布宽度是衡量血小板活化最敏感的指标,因此探讨老年男性和女性血小板分布宽度与高血压之间的关系意义重大。目的探讨老年男性和女性血小板分布宽度与不同高血压亚型的相关性。方法连续入选2020-01-01—2023-04-24于河北省人民医院心血管内科住院的年龄≥65岁的老年高血压患者和老年非高血压患者600例,根据高血压测量结果,分为单纯收缩期高血压(ISH)组150例,单纯舒张期高血压(IDH)组150例,收缩-舒张期高血压(SDH)组150例,正常血压组150例。收集患者的一般资料,包括年龄、性别、BMI、收缩压、舒张压、肌酐、尿酸、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、空腹血糖、血小板分布宽度。采用二元Logistic回归模型分析血小板分布宽度与不同高血压亚型的相关性。结果二元Logistic回归分析结果显示,年龄、尿酸、血小板分布宽度是老年男性ISH发生的影响因素(P<0.05);年龄、BMI、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、血小板分布宽度是老年男性IDH发生的影响因素(P<0.05);BMI、尿酸、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、血小板分布宽度、空腹血糖是老年男性SDH发生的影响因素(P<0.05)。BMI、总胆固醇、三酰甘油、血小板分布宽度是老年女性ISH发生的影响因素(P<0.05);BMI、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、血小板分布宽度是老年女性IDH发生的影响因素(P<0.05);BMI、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、血小板分布宽度是老年女性SDH发生的影响因素(P<0.05)。性别分层分析显示,校正年龄、BMI、肌酐、尿酸、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、空腹血糖等混杂因素后,老年男性中,与血小板分布宽度第1四分位(≤10.7 fL)相比,血小板分布宽度第3四分位(>12.1~12.9 fL)发生ISH的风险为OR=8.893,95%CI=2.731~28.955;第3四分位发生IDH的风险为OR=5.265,95%CI=1.758~15.768;第4四分位(>12.9 fL)发生IDH的风险为OR=5.243,95%CI=1.870~14.705;第3四分位发生SDH的风险为OR=4.674,95%CI=1.549~14.102;第4四分位发生SDH的风险为OR=3.316,95%CI=1.177~9.345。老年女性中,与血小板分布宽度第1四分位(≤11.0 fL)相比,血小板分布宽度第3四分位(>12.4~13.2 fL)发生ISH的风险为OR=3.494,95%CI=1.218~10.021;第4四分位(>13.2 fL)发生ISH的风险为OR=5.283,95%CI=1.786~15.633;第4四分位发生IDH的风险为OR=5.837,95%CI=1.544~22.068;第3四分位发生SDH的风险为OR=4.949,95%CI=1.283~19.089;第4四分位发生SDH的风险为OR=4.966,95%CI=1.373~17.963。结论老年男性中,当血小板分布宽度≥12.1 fL时,是IDH、SDH的危险因素。老年女性中,当血小板分布宽度≥12.4 fL时,是ISH、SDH的危险因素;当血小板分布宽度>13.2 fL时,是IDH的危险因素。

基于可跟随式有害气体抽排装置的烟尘运移规律——以鸡鸣隧道为例

为了降低隧道爆破产生的粉尘及CO对施工人员的危害,提出了一种在隧道中加入可跟随式有害气体抽排装置的辅助通风方式。为确定可跟随式有害气体抽排装置的有效性,本文研究依托鸡鸣隧道工程基于Fluent数值模拟软件对该装置的应用场景及应用效果进行了模拟,得到了压入式通风和加入抽排装置后的隧道流场以及粉尘、CO的运移规律,以及装置对流场的影响并验证了装置加速粉尘及CO排出的效果,并对加入装置后距离掌子面的5个测点的CO浓度随时间的变化规律进行线性拟合。结果表明:加入可跟随式有害气体抽排装置能够有效加速掌子面工作区域内粉尘及CO排出,通风120 s内,相同时间点下加入装置后的相同位置处粉尘及CO浓度远低于压入式通风条件下,加入装置后仅通风110~130 s掌子面前5 m内粉尘及CO浓度均能够达到安全浓度以下,同时该装置的加入一定程度上会增加隧道流场的紊乱程度,加入抽排装置后的掌子面前5个测点处通风30 min内的CO浓度变化满足单指数函数。对比加入可跟随式有害气体抽排装置前后粉尘及CO浓度变化情况,验证了该装置的有效性。

动态不确定因果图在中医智能辅助辨证中的应用研究

以郁病辨证为例,开展动态不确定因果图在中医智能辅助辨证中的应用研究,提高中医智能辅助辨证模型中辨证知识的可视化程度和辨证推理过程的可解释性。对郁病权威文档进行整理分析、获取郁病辨证知识,采集郁病医案并进行筛选和数据预处理,构建郁病智能辅助辨证DUCG知识库,在知识库中表示症状知识和证型知识以及二者之间的关系,结合DUCG推理机进行辨证推理测试和分析。构建了包含19个子图的郁病智能辅助辨证DUCG知识库和包含6个子图的郁病智能辅助辨证DUCG核心知识库,辨证推理测试获得的初步准确率可达72.92%、按证型分组统计的准确率最高可达100%,可根据DUCG化简图对辨证结果进行详细解释。将动态不确定因果图理论应用于中医智能辅助辨证研究,有助于提高辨证模型中辨证知识的可视化程度和辨证推理过程的可解释性。

汽车座椅用抗菌涤纶针织物制备及其性能

为解决汽车座椅用涤纶针织物耐久性抗菌问题,以钛酸四丁酯为钛源、硼酸和尿素为掺杂体,采用快速溶胶-凝胶浸渍负载法,通过优化工艺制备出负载硼氮共掺杂纳米二氧化钛(B-N-TiO_(2))抗菌剂的涤纶针织物。在模拟日光照射条件下采用振荡法测试抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。分析抗菌剂的光谱性质和微观形貌,并测试织物的断裂强力、耐磨性能、拒水性能等。结果表明:当浸渍时间为5 min、焙烘温度为120℃、焙烘时间为15 min时,所制抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为98.4%和94.4%,其主要性能均符合相关标准要求;经20次洗涤后,其纤维表面仍包覆有大量抗菌剂,且抑菌率分别为91.8%和91.3%,抗菌耐久性优于AA级。

双向地震动的随机性对倾倒式危岩模糊可靠度的影响

危岩体在地震作用下极易发生崩塌灾害,为计算倾倒式危岩在双向地震作用下的稳定性,并探究地震动随机性对倾倒式危岩动力模糊可靠度的影响,通过结构动力学和随机过程理论对倾倒式危岩的动力响应进行分析。首先,基于结构动力学理论建立了倾倒式危岩地震动力响应力学模型及其在两条主控面上的运动方程,并分别采用Wilson-θ法和虚拟激励法求解运动方程,建立倾倒式危岩在确定性地震波和随机地震激励下动力响应计算方法。然后,基于极限平衡理论推导了倾倒式危岩在确定性地震作用下的动力稳定系数计算公式,并将随机地震视为平稳随机过程,基于首次穿越破坏准则求解倾倒式危岩在随机地震激励下地震力峰值响应的均值和方差,从而建立了危岩随机动力稳定性计算方法。最后,将倾倒式危岩失稳事件视为模糊事件,引入模糊失效准则并采用改进的Monte-Carlo法计算危岩体的模糊可靠度,建立了动力模糊可靠度快速计算方法,并分析了地震动随机性对模糊可靠度的影响。将本文方法应用到工程实例中,结果表明:考虑地震动随机性后倾倒式危岩的动力稳定系数和模糊可靠度分别增加了6.34%和22.83%,降低了危岩体的失效概率,且采用模糊失效准则计算得到的模糊可靠度更偏于工程安全。考虑地震动的双向性和随机性较好地判断了倾倒式危岩的动力稳定性,为危岩随机地震动力稳定性评价提供参考。

反倾岩质边坡破坏的力学机制研究

以反倾岩质边坡为研究对象,建立了由一组结构面切割时边坡稳定性系数的力学计算方法。根据岩块结构面的受力模式,构建了岩块结构面的断裂力学模型,并基于断裂力学建立了各岩块结构面等效应力强度因子的求解方法和稳定性判据。引入Kelvin蠕变模型,获得了t时刻岩块结构面等效应力强度因子的求解方法和结构面长度计算方法,为反倾岩质边坡的防治和监测提供了理论依据。以边坡内各岩块的转角为关联变量,量化了岩块转动后岩块间的相互作用力,建立了岩块转角的计算方法。最后,通过实例分析,表明建立的反倾岩质边坡破坏的力学分析方法计算结果与实际情况基本一致。

消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究

基于结构动力学基本原理,根据落石冲击棚洞时的动力特性,并考虑棚洞和消能支座的弹性和黏滞性,推导落石冲击力随时间变化的计算公式。根据消能棚洞的结构特性和受力条件,建立消能棚洞的振动模型,推导消能棚洞刚度系数的计算公式,进而得到消能棚洞的落石冲击力计算公式。以国道G319武隆境内的某棚洞和铁路丰沙线的某棚洞为例,对消能棚洞的消能效果进行分析。结果表明,采用消能棚洞形式后,落石冲击力可消减50%左右,横梁最大弯矩以及纵梁上、下侧最大弯矩可分别降低15%以上,17.3%和6.9%,说明消能棚洞对落石冲击力和棚洞内力的消减效果明显,较大地提高了棚洞的承载能力。

经皮椎体成形术及经皮椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折再发骨折危险因素研究

目的 探讨骨质疏松性椎体压缩骨折（OVCFs）经皮椎体成形术（PVP）及经皮椎体后凸成形术（PKP）后非手术椎体骨折的危险因素。方法回顾性研究2009年2月～2010年3月于河北医科大学第三医院脊柱外科门诊及病房共收治OVCFs患者76例，男11例，女65例，年龄56~87岁，平均（66．7±7-3）岁，随访时间6～22个月，平均13．6个月。44例患者行PVP手术，32例患者行PKP手术。记录两组患者年龄、性别、病程、体质量指数、骨密度、水泥注入量、水泥渗漏率、平均后凸角矫形，分析引起非手术椎体骨折的危险因素。结果PVP组患者水泥注入量及平均后凸角矫形均低于PKP组患者，经两样本t检验，差异有统计学意义（P〈0．05）；水泥渗漏率和新发椎体骨折两组间差异无统计学意义（P〉0．05）；logistic回归分析结果显示，骨密度T值≤-2．5SD是与非手术椎体骨折相关的危险因素，后凸角矫形≥5．0。组患者新发骨折与首次手术间隔时间明显短于对照组，经秩和检验显示差异有统计学意义（P〈O．05）。结论骨密度T值≤-2．5SD是与非手术椎体骨折相关的危险因素，在骨密度T值严重降低的骨质疏松患者中，过多的矫正后凸畸形可能缩短了再发骨折的发病周期。