体系仿真平台大样本仿真设计与验证

大样本仿真推演对于提高仿真效率,支撑体系研究、效能评估等具有重要作用,针对大样本仿真推演面临的变量因子多、想定组合复杂、无法自动生成等关键问题,对体系仿真平台大样本仿真设计的总体架构、系统组成进行研究,对大样本仿真软件设计核心功能模块进行设计,形成大样本仿真软件并进行仿真试验验证,经试验验证该系统能够连续稳定运行,批量生成仿真想定并完成仿真推演,支持仿真倍速,仿真总推进时长和并行仿真性能满足大样本仿真需求。

分布式仿真系统实体节点分配问题实时求解算法

分布式仿真系统中,如何使计算节点彼此间通信量尽可能小,是实体节点分配问题研究的内容。针对该问题提出一种基于规则的启发式两阶段实时求解算法。第一阶段构建最小期望事件数量的目标分配模型并进行求解,即根据连通图理论将原问题分解为多个子问题,结合缓存、分治和过滤优选策略,设计递归算法求解子问题,最后得到覆盖所有实体的事件最小集。第二阶段实现分箱算法,将最小集中单个事件关联的实体尽量分配至相同计算节点,最终得到实体节点分配关系。实际应用表明,相比常见的顺序分配策略,该算法能显著减小分布式仿真系统的跨节点网络通信,从而提升仿真效率。该算法还能在秒级耗时生成分配方案,特别适用于包含大量实体的复杂场景分布式仿真。

多发伤患者血中D-二聚体的检测及临床分析

目的:探讨多发伤患者D-二聚体水平及临床意义。方法:应用ELISA法检测D-二聚体。根据AIS-90分类,对多发伤进行损伤严重程度(ISS)评分。结果:多发伤患者血中D-二聚体水平升高92.7%(217/234),严重多发伤患者(ISS≥25)血浆D-二聚体水平更高(P<0.05)。结论:多发伤严重程度与D-二聚体水平呈正相关,严重多发伤患者应积极考虑预防微血栓形成的措施。

导弹攻防对抗仿真可视化系统的设计与实现

导弹攻防对抗系统主要用于模拟和验证与导弹突防相关的技术和理论,仿真可视化部分是整个系统最直观的组成部分。简要分析了导弹攻防对抗仿真可视化系统的框架结构,介绍了基于MFC的Vega Prime程序设计方法。提出了基于HLA的分布式攻防对抗仿真可视化系统的三维场景显示设计思路和实现方式。同时也对基于地理信息系统和军标系统的二维态势显示给出了设计模式和实现途径。

急诊医师在重症监护病房应用超声对多发伤合并胸部损伤患者的诊断价值

目的探讨急诊科医师应用超声在重症监护病房对多发伤合并胸部损伤患者的临床价值。方法浙江大学医学院第二附属医院急诊科重症监护病房于2008年2月至2009年2月收治的严重多发伤合并胸部损伤的91例危重患者,由急诊科医师行床旁超声检查,其结果与床旁胸部X线检查进行对比,以胸部CT结果为"金标准",判断其临床价值。结果在91例病例中,床旁超声确诊120例次,漏诊13例次,超声确诊率90.2%;床旁胸部X线确诊85例次,漏诊48例次,X线确诊率63.9%,超声诊断胸部损伤的一致性高于胸部X线检查。结论重症监护病房的急诊医师利用实时床边超声检查诊断多发伤合并胸部损伤比胸部X线具有更好的敏感性,其快捷、高效、安全、经济的优点,值得临床推广应用。

创伤性腹腔间室综合症15例诊治分析

腹腔间室综合征（abdominal con-partment syndrome．ACS）是由于各种原因引起的腹内高压（intar—abdominal hyper-tension．IAH）导致多器官功能障碍或衰竭的综合征。腹部严重创伤是ACS的常见原因之一．是由于腹腔内或腹膜后大量出血、失血性休克以及大量液体复苏后腹腔内脏器水肿、胃肠道扩张、腹水形成、腹腔内感染等因素引起。临床以腹内高压、严重腹胀合并少尿、呼吸窘迫为特征。如诊断、处理不及时将导致严重后果。现将浙江大学医学院附属第二医院2004年1月至2008年5月间收治的15例报道如下。

健脾益肺化痰中药治疗呼吸机相关性肺炎的临床研究

目的探讨健脾益肺化痰中药雾化吸入治疗呼吸机相关性肺炎(VAP)的临床疗效。方法将82例VAP患者随机分为两组,每组41例。对照组采用西医常规治疗,治疗组在西医常规治疗基础上采用健脾益肺化痰中药雾化吸入,比较两组患者治疗第5天血清CRP及PCT水平及治疗后PaO2/FiO2、CPIS评分,并比较两组患者机械通气时间、抗生素应用时间及ICU治疗时间。结果治疗前两组患者PaO2/FiO2、CPIS评分和血清CRP、PCT水平及中医症候评分差异无统计学意义(P>0.05),治疗第5天两组患者血清CRP、PCT水平指标均下降,治疗组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后两组患者PaO2/FiO2较治疗前升高,治疗组高于对照组,CPIS评分较治疗前降低,治疗组低于对照组(P<0.05),中医症候评分两组均下降,治疗组低于对照组(P<0.05);治疗组机械通气时间、抗生素应用时间及ICU治疗时间均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论健脾益肺化痰中药雾化吸入联合西药治疗VAP疗效优于单纯西药治疗,且安全性好,有临床推广价值。

大黄对急性胆囊炎患者全身炎症反应的调节作用

目的:探讨大黄对急性胆囊患者全身炎症反应的影响。方法:将80例急性胆囊炎合并全身炎症反应综合征(SIRS)的患者随机分成大黄组和对照组各40例。两组均给予抗生素抗炎、镇静、解痉、止痛、营养支持和维持水、电解质平衡等治疗;大黄组在上述治疗基础上给予大黄粉5g吞服,3次/天。结果:两组治疗前白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)和内毒素(LPS)含量基本一致(P>0.05)。治疗开始后,大黄组IL-6、LPS含量下降速度均明显快于对照组(均P<0.05),大黄组IL-10含量升高速度亦明显快于对照组(P<0.05)。治疗后3d内排便总次数大黄组明显多于对照组(P<0.05);SIRS好转时间大黄组亦明显少于对照组(P<0.05)。结论:大黄对急性胆囊炎合并SIRS患者的血浆IL-6、IL-10、LPS含量有一定的调节作用,对SIRS的病程好转有一定的促进作用,值得临床推广应用。

空间拦截器半实物仿真系统设计

为了精确地评估空间拦截器拦截空间远程目标的拦截效能,降低试验成本,研究了针对于远程空间目标的空间拦截器半实物仿真技术,构建了半实物系统。系统将拦截器内部的动能拦截器(大气层外)导引头实物置于仿真回路,真实模拟了二维导引头探测和跟踪目标过程。采用该系统对远程空间目标进行拦截仿真,结果表明,上述系统实现了对空间拦截系统的细粒度实时仿真,再现了其拦截过程,为拦截远程空中目标论证和性能评估提供数据支撑。

一种基于多目标进化算法的试验设计方法

为快速处理大量因子并生成具有良好的空间填充分布均匀性与投影分布均匀性的优质试验样本,本文提出一种基于多目标进化优化算法的试验设计方法(multi-objective evolutionary algorithm based design of experiment,MOEA-DOE).利用多目标优化的思想,将多个试验设计优化准则作为目标函数,以NSGA III为基础并在流程中引入自适应进化策略,进行多次进化迭代后得到分布较为均匀的Pareto最优解,从而获得一个具有良好的空间填充性和投影特性的仿真试验样本组合.实验结果表明,与SLE、TPSLE、SOBSA、仿真软件自带的lhsdesign函数四种常用试验设计方法相比,对于5~15个试验因子的情况本文方法具有更优的采样效果和采样速度.

无人行星车自适应协同探测方法

无人行星车通过对地外天体的探测,对人类开发利用空间资源具有重要的意义。提出一种无人行星车自适应协同探测方法,赋予行星车自学习能力。首先将探测环境进行栅格化处理;然后使用卷积神经网络处理探测环境信息以及激光雷达数据,提取环境特征;接着使用强化学习方法学习探测环境的策略,在学习过程中,对奖励函数进行了详细设计,使行星车可以快速无碰撞的探测给定区域,同时,行星车之间可以共享探测信息,加速学习的过程;最后在Gazebo软件中进行了仿真实验,由实验结果可知,行星车具有一定的协同能力,可以快速有效的探测给定的区域。

空间重复锁紧技术综述

重复锁紧技术是空间飞行器上的关键技术,用于实现飞行器可分离结构与固定结构之间的重复锁紧与分离。文章对各国在空间站、飞船和卫星等空间飞行器上所用到的重复锁紧技术进行了概述,详细阐述了机械式锁紧、记忆合金式锁紧、电磁式锁紧技术的研究进展,对比了不同锁紧方案的优劣;展望了不同重复锁紧技术在未来应用中的发展趋势和前景,为空间重复锁紧技术的选择及发展提供了参考。

自然形高空气球上升过程形状预测

为研究高空气球在上升过程中的形状变化以及蒙皮应力分布情况,并给气球的结构设计以及强度设计提供一定依据,本文建立了气球上升过程中的热力学模型,同时基于高空气球蒙皮材料具有非线性、黏弹性、各向异性和不能抗压等特点,通过简化气球几何模型,采用最小势能法预测自然形高空气球上升过程中的形状,并分析了气球上升过程中的应力分布情况,气球的应力极值出现在气球顶部和底部,而经向应力的数量级远大于纬向应力;还对比了不同充气量下、不同时刻下气球形状及应力分布情况,为气球设计及工程应用提供了有效计算方法。

基于小波包分解的BP神经网络的短期风速预测

针对风速信号不稳定而引起的风速预测精度不高问题,文章提出了一种短期风速预测方法,其通过小波包分解将不稳定的风速信号转化为相对稳定的风速信号,再对其进行BP神经网络预测,从而提高短期风速预测精度。仿真计算结果表明,基于小波包分解的BP神经网络的短期风速预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)均低于其他短期风速预测方法的各项误差,在短期风速预测中具有一定的优越性。

基于遗传算法与Dubins理论的高速无人系统在多障碍环境中的路径规划

面向未来任意非结构化场景下的自主运行需求,无人系统在多障碍环境下的快速避障能力尤为重要。针对该迫切需求,提出了结合遗传算法与Dubins理论的满足无人系统运动约束的路径规划算法。算法首先考虑高速无人系统的运动约束,设计出满足无人系统最小转弯半径约束、起始点与终止点速度矢量约束的Dubins路径,然后使用遗传算法搜索在多障碍环境中的最短路径。在算法设计中,对路径的编码方式做了深入的研究,根据无人系统路径与环境障碍物的相切方式,设计的路径编码方式可以有效编码无人系统路径与环境障碍物的位置关系,使得其适合采用遗传算法求解。由仿真结果可见,所提算法可在多障碍环境中求解出满足无人系统运动约束的最优路径。将为高速无人系统的大规模应用提供理论支撑。

3种神经网络模型在平流层风场预测中的应用

为了控制浮空飞行器的飞行轨迹,必须对平流层风场进行建模预测。传统理论模型只能用于预测未来几个小时的风速,而用BP神经网络模型则可预测未来几天的风速。为此,文章分别采用BP神经网络、遗传算法优化的BP神经网络和粒子群算法优化的BP神经网络作为风场预测模型,以历史时刻的风场数据作为神经网络的输入变量,对未来一段时间平流层底风场风速数据进行预测,并比较了这3种神经网络的预测精度。试验结果表明,神经网络模型可应用于平流层风场的预测,且经遗传算法和粒子群算法优化后的BP神经网络大大提高了BP神经网络的预测精度,在一定时间内有较好的预测效果;而粒子群算法优化的BP神经网络模型的预测精度略好于遗传算法优化的BP神经网络模型的预测精度。

面向航天工程应用的仿真标准体系架构研究

仿真技术在航天工程研制中具有应用领域多、覆盖专业广、仿真粒度差别大等特点,且仿真技术本身也自成体系,具有相当的复杂度。如何建立一个科学合理、实用性强,且可以被广泛接纳的仿真标准/规范体系框架具有相当的难度。文章以尽可能减少标准重复项为目标,在重点比较、分析6种分类维度及其相应的优缺点的基础上,通过合理组合,确定航天仿真工程应用标准体系各层级的分类维度,力求所建立的标准体系结构合理、实用性强。

国外航天与防务机构仿真标准发展

仿真是利用计算机模型进行的某一层次的风险评估。美、欧等对航天领域的仿真技术的应用非常重视,美国把仿真技术全面应用于概念分析、技术开发、采办、试验、部署、维持、作战效果分析、训练以及产品改进等产品研制的全生命周期,同时,美军、 NASA、 ESA等国外典型航天与防务机构形成了较为完备的航天仿真标准(体系),我国的航天仿真工程应用标准体系建设可借鉴和参考其相关经验。

严重爆炸致烧伤患者感染病原微生物的特征及宏基因组学第二代测序技术在病原微生物检测中的应用

目的分析严重爆炸致烧伤患者在不同时间段感染病原微生物的特征,同时探讨宏基因组学第二代测序(mNGS)技术在病原微生物检测中的应用价值。方法采用回顾性观察性研究方法。2020年6月13日—9月13日浙江大学医学院附属第二医院收治符合入选标准的23例严重爆炸致烧伤患者,其中男21例、女2例,年龄(64±5)岁,烧伤总面积(86±14)%体表总面积。统计入院时,患者的简明烧伤严重指数(ABSI)评分、修订Baux评分、急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ(APACHEⅡ)评分和序贯器官衰竭(SOFA)评分。记录患者入院后≤7 d、8~20 d、21~30 d并发症及病原微生物感染来源分布情况,统计病原微生物检出情况并比较微生物培养法与mNGS检测效能的差异。统计患者入院后感染的病原微生物来源分布总体情况并比较微生物培养法与mNGS检测效能差异。对数据行McNemar和Fisher确切概率法检验。结果入院时,患者ABSI评分、修订Baux评分、APACHEⅡ评分和SOFA评分分别为(12.6±2.4)、(91±22)、(26±4)和(10.3±2.3)分。入院后≤7 d,患者的并发症主要为吸入性损伤、脓毒症休克和低蛋白血症;患者感染病原微生物的来源主要为创面、血流和肺部。入院后8~20 d,患者脓毒症休克的发生率最高,吸入性损伤的发生率明显低于入院后≤7 d(P<0.01);病原微生物感染来源仍然以创面、肺部和血流为主,其中创面和血流感染发生率均明显低于入院后≤7 d(P<0.01)。入院后21~30 d,患者仅有多器官功能衰竭和急性呼吸窘迫综合征存在且发生率低,吸入性损伤的发生率明显低于入院后≤7 d(P<0.01),脓毒症休克的发生率明显低于入院后≤7 d(P<0.01)和入院后8~20 d(P<0.01);仅存在较低的血流感染,创面感染发生率明显低于入院后≤7 d(P<0.01)和入院后8~20 d(P<0.05),肺部和血流感染发生率明显低于入院后≤7 d(P<0.01)。入院后≤7 d,革兰阳性菌以金黄色葡萄球菌为主;革兰阴性菌以肺炎克雷伯菌和嗜麦芽窄食单胞菌为主;真菌中仅含念珠菌。入院后8~20 d,革兰阳性菌仍以金黄色葡萄球菌为主,肠球菌的检出率明显低于入院后≤7 d(P<0.01);革兰阴性菌以铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌为主,且其检出率均明显高于入院后≤7 d(P<0.01);新检出了镰刀菌。入院后21~30 d,革兰阳性菌仍以金黄色葡萄球菌为主,肠球菌和芽孢杆菌的检出率明显低于入院后≤7 d(P<0.01);革兰阴性菌仍以铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌为主,且随呈时间依赖性增高趋势,铜绿假单胞菌检出率明显高于入院后≤7 d(P<0.01)和入院后8~20 d(P<0.01),鲍曼不动杆菌的检出率明显高于入院后≤7 d(P<0.01),肺炎克雷伯菌检出率均明显低于入院后≤7 d(P<0.01)和入院后8~20 d(P<0.01);念珠菌、霉菌、镰刀菌均有检出。在入院后≤7 d和入院后8~20 d,mNGS和微生物培养法检出病原微生物的一致性较高(κ=0.659、0.596);而在入院后21~30 d,mNGS和微生物培养法检出病原微生物的一致性为中度(κ=0.407)。不同时间段,mNGS的病原微生物阳性检验率是基本恒定的,而微生物培养法呈时间依赖性下降。入院后,创面、血液、痰液和留置导管中共分离出506株病原微生物,以金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌为主。创面标本以金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌最为多见,血液标本中以肺炎克雷伯菌多见,在痰液标本中以铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌为主,留置导管标本中以鲍曼不动杆菌最为多见。铜绿假单胞菌在创面和痰液中的检出率均分别显著高于血液(P<0.05或P<0.01)和留置导管(P<0.01)。mNGS和微生物培养法检测病原微生物总体结果的一致性为中度(κ=0.556),其中血液和留置导管标本的mNGS与微生物培养法检测病原微生物结果的一致性为高度(κ=0.631、0.619);而痰液和创面检测结果的一致性为中度(κ=0.558、0.528)。结论该研究中的严重爆炸致烧伤患者最常见的感染是创面感染和血流感染。随入院时间的延长,患者感染的病原微生物由金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和嗜麦芽窄食单胞菌为主转为以鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌为主;mNGS检测与微生物培养法相比,表现出更高的病原微生物阳性检出率。