MCM-ICE:联合独立编码和协同编码的多模态分类模型

多模态数据处理是一个重要的研究领域,它可以通过结合文本、图像等多种信息来提高模型性能.然而,由于不同模态之间的异构性以及信息融合的挑战,设计有效的多模态分类模型仍然是一个具有挑战性的问题.本文提出了一种新的多模态分类模型——MCM-ICE,它通过联合独立编码和协同编码策略来解决特征表示和特征融合的挑战.MCM-ICE在Fashion-Gen和Hateful Memes Challenge两个数据集上进行了实验,结果表明该模型在这两项任务中均优于现有的最先进方法.本文还探究了协同编码模块Transformer输出层的不同向量选取对结果的影响,结果表明选取[CLS]向量和去除[CLS]的向量的平均池化向量可以获得最佳结果.消融研究和探索性分析支持了MCM-ICE模型在处理多模态分类任务方面的有效性.

八达岭林场黄栌枯萎病防效研究

【目的】研究不同药剂组合和施药技术对八达岭林场黄栌枯萎病林间控制效果,探讨黄栌枯萎病有效防控措施,旨在保障北京地区黄栌健康和红叶景观安全。【方法】选择枯草芽孢杆菌、50%嘧菌酯、156 g/L丙环唑、50%多菌灵和45%咪鲜胺等5种药剂,采用灌根、树干注射和两者相结合的施药方式,共设置12个处理,对八达岭林场黄栌枯萎病开展林间防治试验。【结果】通过比较各处理在2021—2022年间黄栌枯萎病病情指数,得出当年防治效果最好的施药组合是灌根丙环唑结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配,校正病情指数为5,防治效果达到88%。并且,该组合中有26.67%植株保持健康,健康植株数量最多。第2年5月病情指数最低的施药组合是灌根枯草芽孢杆菌结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配,表现出较好的治疗效果,健康植株数量最多,且往年重度发病样树均转为无病或轻度发病,病情指数仅有3.33。其他施药方式和药剂组合均在不同程度上缓解黄栌枯萎病的发生,但是不同处理的防治效果统计学上存在显著差异(P <0.05)。【结论】本研究结果表明灌根丙环唑和树干注射多菌灵与嘧菌酯复配组合防治效果最佳,灌根枯草芽孢杆菌结合树干注射多菌灵与嘧菌酯复配组合在感病治疗及防治效果方面均表现良好,两者均可作为黄栌枯萎病的防治方案。

基于数据扩充与无阈值递归图的非侵入式负荷识别方法

非侵入式负荷监测技术不仅能将电能流向透明化,还能简化智能电表安装流程,从而有效降低负荷监测成本。为提高非侵入式负荷监测中的负荷识别准确性,提出了基于数据扩充与无阈值递归图的非侵入式负荷识别方法。采用去噪扩散概率模型对小样本负荷数据进行数据扩充,以提升负荷识别方法的鲁棒性;通过去除递归图的Heaviside函数实现无阈值递归图以高效表征负荷特征,并结合Transformer深度学习网络构建负荷识别框架。将所提出的方法应用到3个实测数据集中,实验结果表明,所提方法能有效提高负荷识别准确度,改善分类效果。

三联作射孔爆轰井筒环空压力脉动规律研究

射孔—酸压—测试三联作(以下简称三联作)射孔爆轰导致井筒环空压力脉动,易造成射孔管柱窜通、断脱等事故。针对这一问题,在射孔爆轰压力脉动理论研究基础上,基于流固耦合理论建立了典型射孔枪—封隔器—套管结构的射孔爆轰井筒压力脉动预测模型;并开展了典型三联作超深井不同井筒环空初始压力、炸药质量、炸药类型对全井筒(封隔器下部井筒)环空压力脉动分布规律及影响研究。结果表明:井筒初始压力在50~125 MPa,炸药质量在15~40 g时,井筒初始压力越高、炸药质量越大,对应的井筒环空压力峰值越大;炸药质量相同时,TNT、HNS、RDX、HMX四种炸药中,RDX炸药造成的井筒环空压力峰值最大。因此,降低井筒初始压力和炸药质量,选用HNS和HMX类型炸药对降低射孔管柱失效风险具有积极意义。研究结果可为三联作射孔作业环空压力安全评估提供参考。

黑色全膜覆盖对高粱根区土壤温湿度的影响及杂草抑制效应

【目的】在雨养旱作地区,土壤温度、水分和耕作措施是影响作物生长和产量的重要因素。明确雨养旱作区高粱生产中全膜覆盖对高粱根区土壤环境条件的影响及对杂草的抑制效应,为促进高粱增产奠定基础。【方法】在山西省农业科学院高粱研究所修文试验基地,以高粱品种晋糯3号为材料,采用顺序排列设计,于2017和2018年分别开展黑色全膜覆盖、白色全膜覆盖和裸地栽培试验,分析不同处理对高粱根区0—15 cm土壤日地温、0—200 cm土层土壤含水率、杂草的抑制效应和高粱生长、产量及效益的影响。【结果】黑色全膜覆盖能有效提高高粱各生育期耕层土壤温度,与白色全膜覆盖处理相比,0—15 cm土壤日地温平均降低1.14℃(P<0.05);同时,黑色全膜覆盖具有与白色全膜覆盖基本相同的保墒效果,各土层土壤平均含水率略高于白色全膜覆盖区,较裸地平均提高1.89个百分点,并可显著(P<0.05)提高裸地0—160 cm土层的土壤含水率。黑色全膜覆盖显著降低高粱田间杂草发生量,对阔叶杂草和禾本科杂草的株防效和鲜重防效分别达96%和93%以上,防效优于白色全膜覆盖(P<0.05),具有更为彻底的杂草防控作用。黑色全膜覆盖对高粱出苗率、穗长、一级枝梗数、穗粒数等性状无明显影响,但对高粱株高、株高整齐度、生育期、千粒重、产量及效益有影响。黑色全膜覆盖60 d高粱的株高及株高整齐度高于白色全膜覆盖;黑色全膜覆盖生育期与裸地基本相当,而白色全膜覆盖生育期较短,较裸地缩短4—6 d;黑色全膜覆盖千粒重、产量显著(P<0.05)高于白色全膜覆盖和裸地处理,2017和2018年千粒重较白色全膜覆盖分别增加3.72%和3.78%,较裸地分别增加6.95%和7.06%;产量较白色全膜覆盖分别提高6.72%和6.94%,较裸地分别提高19.27%和20.03%;2017和2018年黑色全膜覆盖较白色全膜覆盖分别增收1529.82和1599.76元/hm2,较裸地分别增收3025.38和3215.52元/hm2。【结论】建议在雨养旱作区高粱生产中,采用黑色全膜覆盖替代白色全膜覆盖,促进高粱高产。

基于OpenCV的机器视觉尺寸测量研究

通过对激光测距传感器与机器视觉的研究利用激光测距传感器、视觉传感器相结合的方法,提出了一种不同于结构光和双目尺寸测量的更为简单有效的新方法和新技术。首先对灰度直方图比较分析选取了最佳滤波方法,然后通过激光测距传感器测距和单目视觉传感器进行边缘的精确检测。激光测距传感器实现了对采样目标车厢进行快速测距定位,计算出采样机械手与目标车辆的相对位置关系。视觉传感器准确识别车厢尺寸及定位,为煤炭采样机械手自动采样提供了实现基础。检测目标是拉煤货运火车车厢,给煤炭采样行业带来更为简单有效,准确的目标定位的识别系统和方法。

追氮水平和种植密度对谷子产量及农艺性状的效应

为响应国家控制农业面源污染及普及春播早熟区谷子轻简高效栽培技术,掌握大同29号群体结构动态变化和氮肥高效利用,采用追氮密度裂区试验。结果表明:在本区域有条件的谷子种植区,在基肥的基础上,应该在拔节期间进行追施氮肥,追施量以纯氮120~135 kg/hm^2为最佳。种植密度在水地条件下不宜稀植,种植密度应该为33~36万株/hm^2。随追氮水平的增加(N1-N4)产量增加、茎粗变粗、穗长增长、生物产量提高、穗重增加、穗粒重增加,到了N5水平均呈下降趋势。随种植密度的增加(M1-M4)产量持续增加、茎粗变细、穗长变短、生物产量减少、穗重减轻、穗粒重降低,株高变化不规律。追氮水平与种植密度互作效应不明显。SPAD值与产量、追氮水平存在显著相关关系,与种植密度相关性不强。春谷早熟区谷子栽培中合理的群体结构和适宜的追氮量是轻简高效高产的重要因素。

一种改进的一维Otsu快速算法

阈值分割是众多图像分割方法中使用最普遍的一种方法,阈值的求解也是图像处理的重心。传统Otsu算法属于穷举式的阈值求解方法,需遍历每个灰度值并计算以其为阈值的类间方差,在此进行了大量不必要的计算,可能无法应用于某些实时性要求较高的环境中。对此提出一种快速的Otsu改进算法,在引入图像复杂度及其相关性质缩小了灰度的搜索范围,同时在搜索范围内使用了一种快速计算方法,较传统Otsu算法进行了二次加速。实验结果证明,该算法较传统Otsu算法提高了计算速度,且两种算法的图像分割结果相同。

一株烟嘧磺隆高效降解菌的分离鉴定及降解特性研究

[目的]本文旨在获得烟嘧磺隆高效降解菌株来缓解玉米高粱轮作体系下烟嘧磺隆残留对后茬高粱产生的药害。[方法]从长期施用烟嘧磺隆的土壤中分离筛选出一株高效降解烟嘧磺隆的菌株DT-2,并采用单因素试验、RDA分析和响应面法对其降解特性进行研究。[结果]经形态学观察和16S rRNA鉴定为曲霉属土曲霉菌(Aspergillus terreus),该菌株培养120 h后达到最大生长量,且对100 mg·L^(-1)烟嘧磺隆的降解率高达93.87%;菌株在温度30~35℃、pH值5.0~9.0范围内可正常生长代谢,烟嘧磺隆降解率均在80%以上,可耐受并降解高达500 mg·L^(-1)的烟嘧磺隆,而菌株接种量对降解效率差异不显著;其最适生长温度和降解温度均为30℃,最佳初始底物浓度为100 mg·L^(-1),最适pH值为5,通过RDA分析得出菌株接种量对降解效率差异不显著;时间、pH值和温度是影响菌株降解率的主要因素,且影响大小为:时间>pH>温度。[结论]根据响应面法优化菌株降解烟嘧磺隆最适条件,采用Box-Behnken设计结果进行方差分析得出:在时间119 h、pH值5.8和温度30℃时,该菌株对烟嘧磺隆降解率可达98.05%,为该菌株应用于受烟嘧磺隆污染的土壤奠定理论基础。

LK光流法的多信息融合目标跟踪算法研究

针对改善动态目标物体跟踪过程中特征点选取的准确性及实时性问题,提出一种基于LK光流法的多信息融合目标跟踪方法并设计相关算法.将Sift提取出的特征点作为初始特征点,结合Harris角点检测函数R值,通过设定阈值,从中选取出具有高对比度的特征点作为目标特征点,对其进行光流法跟踪;然后引入在线学习检测器,使得在跟踪器跟踪失败之后可以更新目标位置,以实现稳定、准确跟踪.实验的结果从动态目标识别所需时间、特征点的数量、交并比以及每秒处理的帧数几个方面进行比较分析,证明所提算法能够实现准确跟踪,且实时性强.

基于苹果叶片表面自由能的吡虫啉田间减量化研究

研究了苹果叶片-苹果黄蚜-药液三者之间的互作关系,为吡虫啉田间应用减量提供数据支持。通过电镜扫描表征苹果新梢叶片表面结构特性,采用WORK(Owens-Wendt-Rabel-Kaelble)法预测叶片表面自由能,并通过药效试验研究三者之间的互作关系。结果表明:叶片近轴面表面自由能显著高于远轴面,且均以色散分量为主。远轴面和近轴面表面覆盖有大量茸毛,茸毛的密度影响表面自由能。助剂浓度增加,吡虫啉3000倍稀释液的表面张力由42.72 mN/m下降到22.87 mN/m,药后3 d对苹果黄蚜的田间防效由80.27%上升到94.25%。苹果新梢叶片近轴面和远轴面属于疏水表面,易被以色散分量为主的非极性溶剂润湿。当喷雾药液的表面张力值接近于苹果新梢叶片表面自由能值时,药液易铺展润湿。吡虫啉防治苹果黄蚜时,喷雾药液表面张力应为20~30 mN/m。

高粱产业科技成果转化公共性服务研究

利用高粱产业技术创新战略联盟的创新平台,围绕新品种选育、高品质原粮基地建设、基层产业工人培训、样品数据分析、共性关键问题攻关、新产品营销推广等方面开展公共服务研究,旨在推动高粱产业科技成果的转化扩散,加快高粱新品种的更新换代,促进高粱产业结构优化和产后深加工业的快速发展。

一种全解耦的分布式多智能体模型构造方法

针对分布式系统中模型构件的实现方法问题,设计了一种全解耦的分布式多智能体系统模型构造方法。首先,基于通用黑板数据交互机制开展了基于智能体的模型实现及整体架构设计,进行了模型构件组成与功能设计分析;然后,在此基础上以雷达模型构件为例,设计了模型构件组成、基础数据实现以及多智能体系统工作流程;最后,对提出的模型构造方法进行了分析和总结。

阻塞性睡眠呼吸暂停致心肌损伤的临床和基础研究进展

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是指睡眠过程中上气道完全或部分阻塞导致反复呼吸暂停和/或呼吸浅慢,进而导致微觉醒、间断低氧及白天过度嗜睡。OSA诱导的慢性间歇性低氧会引起交感神经兴奋、内皮功能障碍、全身炎症、氧化应激和代谢紊乱,均可诱发或加重心肌损伤。多项研究证实,OSA可以引起心肌损伤标志物升高、促进左心室重塑和功能下降,是心血管疾病发病和不良预后的独立预测因素。目前,OSA引起心肌损伤发生、发展的病理生理机制及其临床意义还有待深入研究。本文对OSA与心肌损伤关联的临床和基础研究进展进行综述。

混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法

针对混合现实装配检测中,装配者的视觉检测位姿具有不确定性极易发生误检漏检的问题,提出一种混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法。采用人为最佳数据增强策略的数据预处理方法,通过图像增强、几何变换、少量噪声干扰和随机遮挡的方式生成增强数据集,并改善图像增强过程中的特征失真,不仅能有效解决深度学习中人工标注样本任务量大的问题,还有助于提升检测模型的泛化能力。实验结果表明,该方法训练得到的新模型对汽车装配生产线零件的检测精度提升了11.38%。

施硒方式对高粱富硒效果、产量及品质的影响

探究硒肥不同施用方式对高粱籽粒富硒效果、产量及营养品质的影响,以期为高粱的进一步综合开发利用提供科学依据。以晋糯3号为材料,通过盆栽试验,研究叶面喷施和土壤基施硒肥对高粱籽粒产量、硒含量及营养品质的影响。结果表明,施硒量相同条件下,叶面喷施和土壤基施硒肥对高粱的株高、穗长、千粒质量、产量影响不显著;叶面喷施和土壤基施硒肥2种方式均能有效提高高粱籽粒硒含量,叶面喷施硒肥处理高粱籽粒硒含量是土壤基施处理的4倍。与CK相比,土壤基施和叶面喷施硒肥高粱籽粒粗蛋白含量分别提高3.6%和7.1%,单宁含量分别降低2.0%和2.2%,粗淀粉含量、粗脂肪含量无显著性差异。叶面喷施和土壤基施硒肥可以在一定程度上调控高粱籽粒硒的富集、改善高粱籽粒品质性状;在施硒量相同条件下,叶面喷施效果优于土壤基施。

基于滑动窗口的低能耗高可靠调度算法

针对开放式数控系统的高功耗和可靠性差的问题,通过优化空闲时间分配策略,实现在保证开放式数控系统可靠性前提下最小化系统能耗。提出基于滑动窗口的低能耗调度算法(LPRSW),以在保证系统可靠性的前提下降低系统功耗,同时根据任务出错场景的不同,将算法分为LPRSW-H算法和LPRSW-A算法,前者以最高速度恢复出错任务,后者采用动态电压调节后的速度恢复出错任务。在此基础上,提出一种基于滑动窗口的低能耗与可靠性协同优化调度算法,该算法对任务容错采用共享全局空闲时间代替预先给每任务都分配一个备份任务的方法,获得更多空闲时间用于降低系统功耗,同时空闲时间—能耗因子用于将空闲时间更合理地分配给后续任务,实现可靠性和低能耗之间协同优化。通过实验对比,COSALPRSW算法平均比LPRSW-A和LPRSW-H算法节约0～31.62%和0～44.4%的能耗,验证了所提方法的有效性。

牛初乳小分子多肽的分离及其抗菌作用的研究

为了探讨牛初乳中小分子多肽的抗菌活性及组分特征,本研究首先以新鲜牛初乳为原料,通过分离收集不同区段的蛋白片段加以冻干,然后利用3 ku以下蛋白片段通过观察其对96孔板中细菌生长曲线的影响来进行抑菌实验,随后采用葡聚糖凝胶色谱联合反相高效液相色谱的方法对3 ku以下的牛初乳组分进一步分离纯化,最后将分离得到的F3组分进行多肽/蛋白质N端测序分析。研究发现3 ku以下蛋白片段对大肠杆菌的生长具有显著的抑制作用,而且随着蛋白片段浓度的增加,抑菌效果更为明显。N端测序结果表明,牛初乳中3 ku以下成分的氨基酸序列为NH2-Y-Q-E-P-V-L-G-P-V,该序列经网上相关报道比对分析为牛乳中的β-酪蛋白片段,为牛初乳的研究和利用开发提供了一定的实验依据。

结合药液表面张力与苹果树冠层参数预测喷雾药液用量的方法及应用

为了保证果树精准施药,减少药剂流失,通过4种常用表面活性剂调节药液的表面张力,借助界面张力仪、微重力天平和植物冠层扫描仪等测定手段建立了药液表面张力与苹果叶片最大稳定持液量(R_m)之间的关系,并结合果树常用冠层参数,提出了一种预估果树施药液量的方法。结果表明:生长前期苹果叶片近轴面的R_m值明显高于生长后期;在同一生长期,苹果叶片远轴面的R_m值均高于近轴面,且R_m值随叶倾角的增大而减小;生长前期苹果叶片远轴面的R_m值受药液表面张力的影响大于近轴面,但随着叶倾角的增大,叶片近、远轴面的R_m受药液表面张力的影响减小。当药液中表面活性剂的浓度未达到其临界胶束浓度(cmc)时,药液的表面张力与苹果叶片的R_m值成正相关关系,由此可建立一元线性回归方程,结合果树平均叶片倾角、叶面积指数和冠层地面投影面积等植物冠层参数,可以估算果树的最大施药液用量。采用4种常用的农药制剂验证了所建方法的实用性。该研究结果可以为苹果园喷雾施药时预估药液用量、减少药剂流失提供理论依据。

低压蒸汽环境中水蒸发界面温度和蒸发速率的实验研究

蒸发相变广泛存在于薄膜过程及晶体生长等工业生产和日常生活中,液层表面蒸发和热毛细对流相互影响、相互制约,使得蒸发界面能量传递机制变得非常复杂。为了深入了解水在低压纯蒸汽环境中的蒸发特性,对环形液池内水蒸发时的温度分布和蒸发速率进行了一系列实验研究。环形液池壁温控制在3~15℃之间,蒸发环境压力在394~1467 Pa之间变化,开始测量时液层深度为10 mm。结果表明,蒸发界面气相侧温度总是高于液相侧,气液界面存在明显的温度跳跃。随着压比减小,蒸发速率增加,界面温度跳跃随之增大;随着距壁面距离增加,局部蒸发速率降低,温度跳跃值减小;相同压比下,随着壁面温度的升高,气相侧热通量减小,蒸发界面温度跳跃值整体降低;在实验范围内测得的最大温度跳跃值为2.56℃。由于蒸发冷却效应和热毛细对流的耦合作用,蒸发界面下液相侧存在一个厚度为2 mm左右的温度均匀层,且壁面附近温度均匀层厚度大于中间区域厚度。在温度均匀层内,径向温度梯度诱导的热毛细对流将热量从壁面传输至气液界面以补偿蒸发所需汽化潜热;在温度均匀层以下,浮力对流和导热共同作用使得液相温度迅速升高。