一种FPGA集群轻量级深度学习计算架构设计及实现

传感器技术的发展带来了边缘、端设备功能的迅速迭代升级,也带来了战场前端的数据量成倍增长。针对边缘、端设备数据量的急剧增长和芯片计算处理能力的矛盾,结合Map/Reduce框架,提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)计算集群资源的深度学习架构,能够实现多个深度学习算法的并行快捷部署和应用。该轻量级深度学习计算架构同时满足军事应用对“端”的智能处理能力提出的新要求,即不仅局限于数据采集和智能的应用,还必须具备分布式并行智能实时计算的能力。该FPGA集群轻量级深度学习计算框架部署不同类型算法容易,实时性高(ms级任务响应),可扩展性好,在多种类异构传感器、大场景大数据吞吐量的军事场景及森林防火等民用场景有广泛的应用前景。

三维CT影像学分析额窦的发育规律

目的通过研究汉族人群正常额窦的CT影像,分析左右额窦发育与年龄间的关系。方法回顾性分析285例1~25岁患者的CT资料,通过Mimics软件进行双侧额窦的三维重建,观察额窦气化发育的时间,并测量发育额窦的高度、宽度、深度及体积等参数,对数据统计分析。结果额窦气化发育最早在2岁儿童中可以观察到,其大小随着年龄增加而增大,在4~8岁和10~14岁时有激增期,17岁以后发育成型;左侧额窦有发育优势;男性额窦大于女性,但17岁以下无统计学差异,17以上的成熟额窦除了右侧宽度(P=0.085)外均具有统计学意义(P<0.05)。结论通过CT三维重建来理解额窦的正常发育规律,为不同年龄汉族人群额窦疾病的诊断与治疗提供参考。

外加剂及掺合料对透水混凝土强度与抗剥落性能的影响

为提供透水混凝土的路面强度和耐久性能,研究了外加剂和掺合料对透水混凝土强度和耐久性能的影响,采用CT扫描技术,分析了不同材料对透水混凝土孔隙特征的影响,并总结孔隙特征与强度、抗剥落性能的关系。结果表明:不同材料会影响透水混凝土的孔隙特征,提高透水混凝土的强度,但均未见显著的相关性;不同材料的掺入可以提高透水混凝土的抗剥落性能,但提高的幅度不同,孔隙率对抗剥落性能有一定的影响,而孔隙数量和等效孔径基本无影响。

大型振动筛运行状态在线监测系统研究与应用

目前振动筛运行状态主要依靠人工经验判断,现有在线监测方法因测量精度低,难以满足大型振动筛的智能化发展需求。为此,开发了振动筛运行状态在线监测系统,对该系统的构成与主要功能进行了概述;针对传统单轴或普通三轴单方向振动传感器准确性差的技术难题,建立了振动筛虚拟空间三维坐标系,利用运动矢量合成算法重构了筛机监测位点的实际振动方向角与振动强度,克服了传感器安装精度和现场工况条件对结果的影响,实现了筛机振动数据的精准测量;根据温度传感器实时数据获取轴承温升曲线,实现了温度数据的精准感知;通过对异常数据的分析,基于支持向量机建立了振动筛运行异常与预警模型。现场应用表明,在线监测系统实现了振动筛运行状态数字化判识与早期故障预警,显著降低了筛分装备故障率,保障设备高效稳定运行。

改进核酸筛查混检阳性池再检模式的探讨

目的 通过分析核酸筛查混检阳性池CT值分布区间与拆分率的相关性,为改进混检阳性池再检模式,降低输血残余风险提供依据。 方法 回顾性分析2017年1月—2021年12月本站Cobas S201检测系统核酸筛查HBV混检阳性池标本拆分情况,选取影响拆分成功的主要因素CT值,以CT值分布区间为依据制定再检实验方案。针对2022年3月—2023年3月HBV混检阳性池标本,进行Cobas S201和Panther检测系统的同步检测,统计分析该类标本检测结果。 结果 2017—2021年5年间混检阳性池为474个,混检HBV阳性池为324个,占混检阳性池的 68.35% ,其中2017—2020年每年的HBV阳性池占比明显高于HCV和HIV阳性池( P <0.05);5年间HBV拆分阳性池为167个,占混检HBV阳性池的51.54%,拆分阴性池为157个,占混检HBV阳性池的48.46%。5年间HBV拆分阳性池按CT值分为3个区间:CT值≤36、36<CT值≤40和CT值>40,其拆分率分别为95.8%、56.5%和14.8%( P <0.05);拆分阳性和拆分阴性2组中,36<CT值≤40区间混检池数量占比最高分别为80.8%、66.2%,且与其它2区间比较有差异( P <0.05)。2022年3月—2023年3月混检HBV阳性池有65个,CT值≤36区间(5个)和CT值>40区间(12个),经Cobas S201拆分和Panther联检符合率都为100%,36<CT值≤40区间(48个),2种检测方法的符合率为81.25%。Cobas S201首次拆分结果和Panther联检结果不一致有9份标本,有4份标本Cobas S201首次拆分是阴性,同步Panther联检是阳性,4份标本中3份Cobas S201再单检是阳性,1份Cobas S201再单检是阴性,按照制定的再检方案判定规则是9份标本判定为不合格,按照混检阳性池拆分1次阴性即放行的规则至少会有3份标本漏检。 结论 核酸筛查中混检阳性池再拆分阴性的献血者标本占有一定的比例,混检阳性池拆分1次阴性即放行的规则有漏检风险,对这部分标本可以有选择性的(36<CT值≤40区间)进行再检判定结果,既保证了血液安全又节约了再检成本。

一种低压单向活门开启压力性能优化

某型号单向活门要求开启压力不大于5 kPa,装配试验时开启压力满足要求,放置15天后开启压力超差,不能满足指标要求。该单向活门主要靠O形圈与锥面贴合密封,未进行限位,随着时间的推移,O形圈被挤压的作用力变大,增大了与锥面的摩擦力,导致单向活门首次开启压力超差,该问题一直是低压单向活门锥面密封结构长期存在的难点。为了解决该问题,从产品结构、工作原理、加工工艺等方面进行了深入分析,认为影响单向活门首次开启压力偏高的原因为弹簧力偏大、弹簧扭转、密封面粘连,并采取了相应的措施,通过试验验证,证明了措施的有效性和可行性,提高了产品的稳定性。

一种平面密封单向阀低温环境下开启性能优化

某平面密封单向阀在常温环境下的开启压力不大于0.25 MPa时,密封性和流量均满足要求,但在低温-55℃,保温2 h后,在低温状态下通入0.5 MPa压力的氮气,活门不能瞬间打开,延迟1~2 min才缓慢开启。低温环境下单向阀的开启性能不稳定,开启时间延迟等问题亟须解决,若开启时间较长,会影响整个系统的各项性能,造成严重的质量事故。因此,必须从产品的结构设计、工作原理和环境条件等方面进行分析,找到低温环境下引起产品开启时间延迟的主要原因,并采取有效措施,提高单向阀低温环境下的开启性能。

特勤健康管理对空勤人员血尿酸的影响

目的 明确长期特勤健康管理对部队空勤人员高尿酸血症治疗和预防的效果。方法 通过调查问卷、体格检查及实验室检查收集2016年1月1日至2018年8月31日某中心172例空勤疗养人员基本信息及实验室检查指标,按照随机数列将其平均分为高尿酸未干预组、高尿酸干预组、尿酸正常未干预组和尿酸正常干预组,每组43例。干预组予疗养院和部队联合健康管理,未干预组参加正常疗养活动。应用统计学方法分析健康管理对血尿酸变化的影响。结果 干预后,高尿酸干预组53.5%血尿酸水平恢复正常,较未干预组显著增加(P<0.001),尿酸正常干预组9.3%发生高尿酸血症,较未干预组显著降低(P<0.05)。结论 长期有效的特勤健康管理可有效治疗和预防空勤人员高尿酸血症。

康复护理在糖尿病肾病患者中的应用研究进展

糖尿病患者比较容易出现糖尿病肾病并发症,具有较高的发生率,且临床中针对该疾病的治疗效果相对较差,容易引起慢性肾脏疾病。现阶段临床糖尿病肾病发病人数不断增多,严重威胁患者的健康,因此需要及时对患者进行有效地干预,以减轻病情的不良影响。当前,临床中针对糖尿病肾病的发生机制尚不十分明确,主要认为是众多因素共同作用所引发。患者疾病治疗过程中,予以有效的护理干预措施,可以对患者疾病的治疗起到一定的辅助作用。本文对康复护理在糖尿病肾病患者中的应用研究进展进行了综述,针对糖尿病肾病的病因病机展开了探讨,并分析了糖尿病肾病的易感因素,围绕康复护理在糖尿病肾病患者中的应用情况进行了阐述,以期能够对糖尿病肾病患者疾病的治疗起到一定借鉴意义。

3,4-二氢萘-1(2H)-酮衍生物的合成及其生物活性评价

据报道,3,4-二氢萘-1(2H)-酮类化合物具有潜在的抗肿瘤活性和应用价值。以间苯二甲醛、7-甲氧基-3,4-二氢萘-1(2H)-酮、7-氟-3,4-二氢萘-1(2H)-酮为原料,以20%的氢氧化钠溶液为催化剂,通过Claisen-Schmidt缩合反应得到两个苯基桥连的3,4-二氢萘-1(2H)-酮类化合物1和化合物2,并通过NMR、IR、HRMS等波谱手段进行结构表征。MTT法评价了两个化合物对肝癌细胞HepG2、SMMC-7721、QGY-7703和正常肝细胞HHL-5的细胞毒性,ELISA法评价了化合物对LPS诱导的RAW264.7细胞中炎症细胞因子TNF-α、IL-6释放的抑制作用。与阳性对照药相比,化合物1和2显示了较好的抗肝癌活性,特别是氟取代的化合物2对HepG2的IC50值达到2.02μmol/L,对正常细胞HHL-5的毒性较小,且能有效抑制LPS诱导的RAW264.7细胞中炎症细胞因子TNF-α、IL-6的释放,表现出较好的抗炎活性。该研究为开发高效低毒的抗肝癌药物提供了有力素材。

碳化强度对污泥脱水及裂解液性质的影响--基于Ruyter模型分析

采用Ruyter模型,建立碳化强度评价指标,并以此分析碳化温度和碳化时间对污泥脱水性能和产生裂解液理化特征的耦合影响,阐明水热碳化提升污泥脱水性能的机制.结果表明,实验室条件下,碳化强度大于0.12时,水热处理后的污泥经抽滤脱水,含水率可降至55%,达到自持燃烧水平,这是由于在一定碳化强度下,污泥中蛋白质、多糖等大分子物质发生水解、缩聚、脱羧等一系列反应,但过高碳化强度(0.21)加深了芳构化程度,使裂解液可生化性变差.

一种高压电磁阀低温环境下O形圈密封性能优化

某型号高压电磁阀外密封采用氟醚橡胶O形圈与挡圈组合的密封结构,在高温和常温情况下密封正常,低温时受零件收缩等情况的影响,容易出现泄漏,在低温-50℃时泄漏严重。对该问题进行研究,分析造成低温泄漏的根本原因,并进行了相应的优化及试验验证,有效解决了该问题,提高了产品可靠性。

基于人工智能的智能建造安全管理方法与应用

研究基于人工智能的智能建造安全管理方法与应用。为了解决建筑行业施工现场安全管理面临的挑战,提出了一种基于人工智能的新方法--蜂鸟盒子。通过实地应用,融合AI+IOT技术,例证了蜂鸟盒子在建筑工程项目中的有效性和价值,为施工现场管理人员提供了多维立体的现场呈现和业务管理服务,实时发现问题、降低人力成本、提高管理效能。证明基于人工智能的智能建造安全管理方法具有广阔的应用前景,可以为施工现场安全管理提供可靠和创新的解决方案。

核酸检测假反应性献血者归队可行性的研究

经过近10年的运行和探索,国内核酸检测技术应用于血液筛查极大地提高了血液安全性,但是将高敏感度的筛查试剂应用于低危健康献血者人群,假反应性结果在所难免。采供血机构对酶免假反应性的献血者归队研究及政策制定已较成熟,但是对核酸检测假反应性献血者的归队策略还存在分歧。本研究通过分析核酸检测系统初检/再检反应性结果出现不一致的原因,探讨核酸检测系统(单人份和混样)假反应性结果存在的可能。在此基础上,寻求核酸检测系统初检/再检反应性结果出现不一致的确证方案,为单独核酸假反应性献血者的归队提供依据,为开展或准备开展核酸反应性献血者屏蔽与归队工作的采供血机构提供实验依据。

一种单向阀设计参数和工艺优化

某型号单向阀装配试验合格,放置一周后重新复测时发现开启压力不稳定,超出指标要求,不能满足实际使用工况。若将该单向阀装入系统中,会导致产品失效,整个系统不能正常循环运行,造成严重的质量问题。为了解决该问题,从产品结构和工艺特点进行原因分析,对导向面的配合间隙进行参数优化,对阀体的导向面与密封面进行工艺优化,提高产品的稳定性和可靠性。

一种先导式电磁阀密封结构和工艺优化

某型号先导式电磁阀中副阀机加完成后,按照加工工艺进行表面镀镍处理,完成表处后,发现整批副阀塑料密封面凸出金属基体面,若将该状态副阀装入电磁阀中,在多次动作后塑料密封块存在松动、脱出的风险,导致副阀行程变小,主阀密封失效,从而使电磁阀发生漏气。该文主要针对该问题进行原因分析,并对副阀进行了相应的结构和工艺优化,有效解决了此问题,提高了产品可靠性和加工质量。

18β-甘草次酸钠对变应性鼻炎大鼠鼻黏膜NF-κBp50及血清IL-4表达的影响

目的观察18β-甘草次酸钠(18beta-solidum glycrrhetinic acid,18β-SGA)对变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)大鼠鼻黏膜中NF-κBp50及血清中白介素-4(IL-4)表达的影响。方法卵清蛋白致敏Wistar大鼠建立AR动物模型。造模成功后,将大鼠随机分为正常对照组、AR模型组、布地奈德组和18β-SGA低剂量(20 mg/kg)、高剂量(40 mg/kg)干预组,分别在给药干预2周和4周后取大鼠鼻黏膜和血清,免疫组化法观察NF-κBp50在大鼠鼻黏膜的分布,RT-qPCR和Western blot检测NF-κBp50 mRNA和蛋白相对表达量,酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清中OVA特异性sIgE(OVA-sIgE)及IL-4的表达。结果大鼠鼻黏膜中NF-κBp50主要表达在鼻黏膜假复层纤毛柱状上皮细胞、固有层的腺体细胞、血管内皮细胞、炎性细胞的细胞质、细胞核中。AR组大鼠较正常大鼠鼻黏膜中NF-κBp50 mRNA及蛋白的表达量增加(P<0.05),经18β-SGA或布地奈德干预后,其表达量减少(P<0.05)。AR组大鼠血清中OVA-sIgE、IL-4表达量较对照组升高(P<0.05),经18β-SGA或布地奈德干预后,IL-4表达量下降(P<0.05)。结论18β-SGA可能通过抑制NF-κB信号通路活性,降低NF-κBp50表达,下调血清IL-4水平,从而发挥抗炎作用。

一种改进的LBP特征实现铁路扣件识别

为了提高铁路扣件基于视觉的自动化检测精度,提出了一种改进的LBP (local binary pattern)编码算法.该方法为了避免基本LBP对噪声敏感问题,根据不同邻域的不同噪声强度,结合测量误差服从高斯分布的原则,计算邻域内像素均值和偏差;根据偏差大小,自动设置阈值,实现自适应噪声抑制.为了避免基本LBP表达邻域差分关系不完整的缺陷,提出了利用邻域内随机采样的方式得到采样点对,通过比较随机点对的差分关系得到LBP编码.对在晴天、阴天、雨天等不同天气条件下的铁路扣件图像上进行实验,并与原始以及其他改进LBP进行比较.结果表明,本文的算法具有更高的检测准确率,晴天提高了3.32%,阴天提高了3.27%,雨天提高了4.10%,能够满足铁路扣件自动化检测的需要.

高铁扣件的自适应视觉检测算法

为了实现高铁缺陷扣件的准确、快速和自动化检测,提出一种基于图像处理技术的高铁扣件自适应视觉检测算法.针对高铁扣件图像的特性,使用改进的LBP(local binary pattern)算子提取扣件的显著特征;在扣件特征图的基础上,采用模板匹配算法得到扣件区域在原始图中的精确位置,进而得到扣件子图并用扣件的位置信息校验定位结果;以相邻两个扣件子图的差值作为判断依据,如果差值大于预设的阈值,相应的扣件则被判断为缺陷扣件.将该检测算法应用于高铁工务部门提供的真实扣件图.研究结果表明:本文提出的自适应扣件检测算法在雨天的表现最差,检出率为96%,误检率为0.50%;在晴天的表现最好,检出率为100%,误检率为0.22%;在不同天气、光照、环境下的综合检出率为99%,综合误检率为0.33%.

甲基丁香酚对变应性鼻炎大鼠鼻黏膜水通道蛋白5的影响

目的:观察甲基丁香酚对变应性鼻炎大鼠鼻黏膜水通道蛋白(aquaporin,AQP)5表达的影响,并探讨其意义。方法:Wistar大鼠126只随机分为正常对照组,变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)模型对照组,布地奈德阳性对照组,甲基丁香酚80 mg/kg组、40 mg/kg组、20 mg/kg组及10 mg/kg组,每组18只,除正常对照组外,其余组大鼠经卵清蛋白(ovalbumin,OVA)致敏建立变应性鼻炎模型,造模成功后分别给予蓖麻油、布地奈德及对应剂量甲基丁香酚干预,于给药1、2、4周后应用免疫组织化学方法观察鼻黏膜AQP5的分布,Western blotting比较各组鼻黏膜中AQP5的表达,Real-time PCR比较AQP5 mRNA的表达。结果:AQP5主要位于鼻黏膜腺上皮及导管上皮细胞的胞膜和胞质。AR模型对照组大鼠鼻黏膜的AQP5及AQP5 mRNA均较正常对照组表达减少(P<0.05)。各给药组大鼠鼻黏膜AQP5及AQP5 mRNA均较AR模型对照组有不同程度增高。药物干预1、2、4周,布地奈德阳性对照组AQP5的表达与正常对照组比较,差异均无统计学意义(P均>0.05),与AR模型对照组比较,差异均有统计学意义(P均<0.05);布地奈德阳性对照组的AQP5 mRNA分别与正常对照组及AR模型对照组比较,差异均有统计学意义(P均<0.05)。干预2周后,甲基丁香酚各剂量组AQP5的表达即与布地奈德阳性对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。干预1周,20 mg/kg组的AQP5 mRNA与正常对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);与模型对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:甲基丁香酚可能通过上调AQP5的表达减轻鼻黏膜腺体水肿程度、减少腺体分泌,从而缓解变应性鼻炎鼻痒、喷嚏及流涕等症状。