基于系统中药学的附子回阳救逆功效标志物的挖掘

[目的]以系统中药学理论为指导,挖掘附子回阳救逆的功效标志物,并阐释其回阳救逆的机制。[方法]搜集附子主要化学成分和靶点,建立蛋白互作网络和生物模块分析方法,以“中药-成分-靶点-药理-功效”的模式,从元素、结构、边界、功能层面明确附子回阳救逆功效与其他功效的边界,阐释附子回阳救逆的机制,挖掘附子回阳救逆的功效标志物。[结果]次乌头原碱、多根乌头碱、查斯曼宁碱、去甲乌药碱、去氢宋果灵、附子吡嗪B、一枝蒿丙素、苯甲酰次乌头原碱、去甲猪毛菜碱、宋果灵、和厚朴酚、异甘草素这12个成分能通过9个关键靶点作用于6个功能模块,通过参与G蛋白偶联受体蛋白信号通路、程序性细胞死亡的调控、细胞内钾离子转运、类固醇合成、细胞内蛋白激酶级联、氧化还原反应发挥附子回阳救逆的功效。[结论]挖掘了附子回阳救逆的功效标志物,现有研究可以佐证筛选出的功效成分,可为附子的质量控制与药物研发提供新的思路与方法。

吴文化元素在苏州地铁公共空间中的表达与应用

[目的]以城市地域文化传承为背景,探讨吴文化元素在苏州地铁公共空间中的融合与运用,总结吴文化元素在地铁公共空间的应用价值及策略。[方法]由吴文化兼收并蓄、崇文重教、柔中蓄劲、人巧天工等内涵出发,从典型性提炼、抽象化法则、文化符号重构三方面提出了吴文化元素的提取方法;利用案例分析法从设计说明、材料工艺、工艺施工及技术要求层面对苏州地铁出入口、站内公共艺术、车厢厢体吴文化元素的运用展开分析,详细介绍了吴文化建筑元素、园林元素、文化性格、餐饮文化、宗教信仰、语言文化、戏曲文化等方面对构建独特苏州地铁文化景观的具体做法。[结果及结论]通过吴文化元素提取的法则,建立吴文化符号设计系统、赋予吴文化符号功能及文化语义、运用现代设计手段实现传统文化在地铁公共空间转译传达,对传承城市文脉、塑造新时代城市精神,提升城市文化软实力具有推动意义。

“双打击”多发性骨髓瘤的研究进展

“双打击”多发性骨髓瘤(MM)是一种近年来提出的基于细胞遗传学异常的特殊类型,旨在发现高危、极高危患者,目前尚无统一的界定标准,且缺乏标准的治疗方案。以往的回顾性分析显示,“双打击”MM的预后极差,复发及死亡风险很高。2019年,WALKER等针对“双打击”MM提出了明确的定义:TP53双等位基因失活或在ISSⅢ期的前提下CKS1B(1q21)扩增拷贝数≥4的患者。本文针对WALKER等提出的“双打击”MM定义,对其诊断、临床特征、预后及治疗等方面的最新研究进展作一综述。

城市轨道交通列车外观的情感化设计研究

从情感化设计理论概述出发,探讨了情感化设计理念融入城轨列车外观设计的优势。结合情感化设计的三层次理论,在整理、分析国内外主要城市城轨列车外观设计案例的基础上,从造型与感官设计、地域文化与乘客情感关系构建、情感参数的转化三个方面总结了城轨列车外观情感化设计的基本策略。以苏州轨道交通8号线列车外观情感化设计为例,认为由传统聚焦物质转向为聚焦乘客情感需求的列车工业产品设计,将列车外观设计与乘客心理特征及地域文化结合起来,强化列车外观的情感特征,加强列车外观与乘客情感关系的构建,有利于激发乘客情感共鸣,提升城轨列车外观设计的品牌价值。

椰子粕养分含量分析及体外仿生法评定其在黄羽肉鸡上的营养价值

本试验旨在分析海南省地源性饲料原料椰子粕的常规养分含量,并利用体外仿生法评定其在黄羽肉鸡上的营养价值,探讨常规养分含量与酶水解物能值(EHGE)的关系。试验采集了海南省不同地区的14种椰子粕,测定了常规养分、氨基酸和矿物元素含量,并利用单胃动物仿生消化系统测定了体外干物质消化率(IVDMD)、体外粗蛋白质消化率(IVCPD)、体外总能消化率(IVGED)和EHGE。结果表明:1)椰子粕的干物质含量平均值为93.56%,粗蛋白质含量平均值为17.15%,粗脂肪含量平均值为22.39%,总能平均值为23.20 MJ/kg,粗纤维含量平均值为16.20%,中性洗涤纤维含量平均值为43.06%,酸性洗涤纤维含量平均值为29.38%。2)椰子粕的总氨基酸含量平均值为13.73%,其中蛋氨酸含量平均值为0.23%,赖氨酸含量平均值为0.70%。3)椰子粕的钙含量较低,平均值为673.69 mg/kg;磷含量较高,平均值为5549.49 mg/kg。4)利用单胃动物仿生消化系统模拟黄羽肉鸡消化过程,测定椰子粕的EHGE平均值为12.05 MJ/kg,IVDMD平均值为37.29%,IVCPD平均值为70.81%,IVGED平均值为51.44%。椰子粕的EHGE和IVGED与粗脂肪含量呈显著正相关(P<0.05)。由此可见,海南省地源性饲料原料椰子粕常规养分含量变异较大。

仿生消化法估测生长猪饲料有效能的准确性及可加性研究

旨在探讨仿生消化法估测生长猪饲料原料消化能(DE)、代谢能(ME)和净能(NE)的准确性和可加性,为快速获得生长猪饲料的有效能值提供参考。采用单因素完全随机设计,以生长猪仿生消化法测定12个能量饲料、9个蛋白质饲料,以及由上述21个饲料原料配制的17个饲粮的酶水解物能值(EHGE),每个处理5个重复,每个重复1根消化管。通过EHGE、粗蛋白(CP)和酸性洗涤纤维(ADF)估测DE、ME及NE值。比较饲料原料有效能(DE、ME、NE)估测值与GB/T 39235-2020中同本研究同名的17个饲料原料的能量利用率乘以总能(GE)实测值得出的体内有效能值的差异及相关性,以验证仿生消化法估测饲料有效能的准确性。根据饲料原料的有效能估测值计算饲粮有效能加权值,并根据饲粮EHGE估测有效能的数学模型获得饲粮的有效能值,比较两者的差异以验证仿生消化法估测饲料有效能值的可加性。结果表明,采用GB/T 39235-2020计算的17个饲料原料的DE、ME、NE对EHGE结合CP、ADF估测的有效能值线性回归模型的决定系数(R2)分别为0.774,0.778和0.870。回归诊断分析发现,米糠、小麦麸和玉米胚芽粕偏离了其他14个饲料原料样品体内值与估测值的线性关系■。剔除上述3个样品后,GB/T 39235-2020计算的体内有效能对估测值线性回归的决定系数高于0.93。17个试验饲粮的EHGE实测值对加权计算值,DE、ME和NE的估测值对加权计算值的线性回归与Y=X重叠(R2>0.95,P<0.01)。上述结果表明,仿生消化法可以满意地估测14个饲料样品的有效能值,但低估了米糠和小麦麸的有效能值,却高估了玉米胚芽粕的DE和ME。仿生消化法测定的EHGE及通过EHGE估测的DE、ME、NE均具有良好的可加性。

化学成分对干白酒糟肉鸡代谢能的影响及其估测模型的研究

本研究旨在研究白羽肉鸡对不同来源干白酒糟的代谢能并建立其估测模型。采用2×11完全随机设计,其中肉鸡饲养阶段设2个阶段,分别为11~14日龄和25~28日龄;试验饲粮设11个饲粮处理,分别为基础饲粮和10个干白酒糟饲粮。在肉鸡11~14日龄,每个试验饲粮处理6个重复,每个重复8只鸡;在肉鸡25~28日龄,每个试验饲粮处理6个重复,每个重复6只鸡。采用全收粪法,以重复为试验单元收集全部排泄物,测定试验饲粮的代谢能,并计算干白酒糟的代谢能。分析干白酒糟的化学成分与代谢能的相关性,并采用逐步回归法建立干白酒糟表观代谢能(AME)和氮校正表观代谢能(AME n)的预测模型。结果表明:1)干白酒糟的粗纤维(CF)含量高(≥20.10%),代谢能低(AME为2.96~6.70 MJ/kg DM),且肉鸡在11~14日龄和25~28日龄对同一个白酒糟样品的代谢能无显著差异(P>0.05)。2)肉鸡在11~14日龄对干白酒糟的AME(r=-0.689,P<0.05)和AME_(n)(r=-0.688,P<0.05)与CF含量呈负相关。肉鸡在25~28日龄对干白酒糟的AME与CF含量呈负相关(r=-0.726,P<0.05);AME_(n)与粗蛋白质(CP)含量呈正相关(r=0.640,P<0.05),与CF(r=-0.776,P<0.05)和酸性洗涤纤维(ADF)含量(r=-0.655,P<0.05)呈负相关。3)肉鸡在11~14日龄对干白酒糟代谢能的估测模型为:AME(MJ/kg DM)=9.52-0.158×CF(%DM)(R^(2)=0.474,RSD=0.84 MJ/kg DM,P=0.028);AME n(MJ/kg DM)=9.12-0.155×CF(%DM)(R^(2)=0.474,RSD=0.82 MJ/kg DM,P=0.028);肉鸡在25~28日龄对干白酒糟代谢能的估测模型为:AME(MJ/kg DM)=-4.43+0.758×总能(GE)(MJ/kg DM)-0.179×CF(%DM)(R^(2)=0.773,RSD=0.62 MJ/kg DM,P=0.006);AME_(n)(MJ/kg DM)=-2.81+0.652×GE(MJ/kg DM)-0.176×CF(%DM)(R^(2)=0.819,RSD=0.51 MJ/kg DM,P=0.008)。由此可见,干白酒糟CF含量是估测肉鸡在11~14日龄时对代谢能最重要的估测因子,CF含量和GE是估测肉鸡在25~28日龄时代谢能的主要估测因子。

豆粕替代比例对其代谢能和肉鸡氮代谢的影响

【目的】探讨豆粕替代比例对其代谢能评价及肉鸡氮代谢的影响,进一步分析尿酸及可消化氮与豆粕代谢能(AME)的关系,为精确测定饲料原料代谢能提供科学依据。【方法】采用单因素完全随机设计,试验饲粮中豆粕的添加水平作为单一变量。选取216只22日龄体重相近的AA肉公鸡,随机分为6个处理组,其中待测豆粕替代比例分别设置为10%(SM10)、20%(SM20)、30%(SM30)和40%(SM40),同时设置基础饲粮组1和基础饲粮组2。每个处理设6个重复,每个重复6只鸡。在肉鸡22—28日龄开展代谢试验,以重复为单位收集全部排泄物,分别测定饲料和排泄物中的总能、粗蛋白质以及排泄物中的尿酸含量,分析尿酸与豆粕表观代谢能(AME)和氮校正表观代谢能(AMEn)的关系。【结果】(1)豆粕替代比例对肉鸡总能摄入量无显著性影响(P>0.05),但显著影响肉鸡的排泄物总能(P<0.05)。随着豆粕替代比例的增加,试验饲粮AME、AMEn、代谢能利用率显著降低(P<0.05)。(2)随着豆粕替代比例的增加,肉鸡粗蛋白质摄入量、粗蛋白质排泄量、尿酸排泄量以及沉积氮和可消化氮均显著升高(P<0.05)。(3)随着豆粕替代比例的增加,以单位蛋白摄入量为基础的尿酸排泄量(UAO/PI,g·g^(-1),%)和以单位可消化氮为基础的尿酸氮排泄量(UAN/DN,g·g^(-1),%)均显著升高(P<0.05)。随着豆粕替代比例的增加,豆粕表观代谢能(AME)和氮校正表观代谢能(AMEn)呈线性显著降低(P<0.05)。(4)单位蛋白摄2入量的尿酸排泄量(UAO/PI)和单位可消化氮的尿酸氮排泄量(UAN/DN)与豆粕AME(AMEn)均呈显著的负相关关系(R>0.90,P<0.05)。【结论】待测豆粕替代比例显著影响肉鸡氮代谢及其代谢能测定,尿酸排泄量与代谢能存在显著的负相关关系,尿酸氮可以作为优化家禽代谢能体系的指标。

盐酸不溶灰分测定方法影响肉鸡饲粮代谢能准确性的比较研究

旨在改进美国油脂化学家协会(The American Oil Chemists′Society,简称AOCS)测定盐酸不溶灰分(AIA)标准方法的上样量和过滤介质,以简化测定步骤、提高测定精度,并通过AOCS改进法与AOCS标准方法测定AIA,比较两种方法的重复性、可加性及准确性,为准确评价肉鸡对饲粮的代谢能(AME)提供可靠的技术。本研究分为两个试验。试验一采用单因素完全随机设计,通过两种方法(AOCS改进法、AOCS标准方法)对6个样品(3个饲粮、3个排泄物)分3个批次测定AIA含量,比较两种测定方法的可重复性;然后,通过两种方法测定6个混合饲粮和6个混合排泄物样品AIA的实际含量,同时,根据混合饲粮和混合排泄物的组成及AIA含量得到其AIA的计算值,采用配对设计比较实测值与计算值的差异以检验两种测定方法的可加性。试验二采用配对试验设计,比较两种方法测定AIA计算13个饲粮AME与全收粪法测定AME的差值,验证两种方法评价饲粮AME的准确性。结果表明,AOCS改进法测定3个饲粮和3个排泄物AIA的总变异系数(TCV)分别在2.13%~5.83%和1.71%~2.83%,而AOCS标准方法测定上述样品AIA的TCV分别在4.69%~15.37%和1.50%~5.79%;AOCS改进法测定6个混合饲粮和混合排泄物AIA实测值和计算值的差值分别在0.004%~0.017%和0.002%~0.029%,而AOCS标准方法测定上述样品实测值和计算值的差值分别在0.037%~0.071%和0.015%~0.072%。AOCS改进法测定AIA评价饲粮AME与全收粪法AME测值相差在0.021~0.251 MJ·kg^(-1) DM,而AOCS标准方法测定AIA评价饲粮AME与全收粪法AME测值相差0.025~1.799 MJ·kg^(-1) DM。综上所述,从测定AIA的重复性、可加性及对AME测定值的准确性上,AOCS改进法均优于AOCS标准方法。

黄羽肉鸡的品种和生长期对5种饲料原料代谢能的影响

本试验旨在研究黄羽肉鸡的品种和生长期对5种饲料原料代谢能(ME)的影响。采用单因素完全随机试验设计,设4个处理水平,分别为T1:快速型黄羽肉鸡(黄脚麻鸡)-生长前期;T2:快速型黄羽肉鸡-生长中后期;T3:慢速型黄羽肉鸡(雪山草鸡)-生长前期;T4:慢速型黄羽肉鸡-生长中后期,每个处理6个重复,每个重复4只鸡。选择26和47日龄的黄脚麻鸡以及33和61日龄的雪山草鸡各144只,通过全收集排泄物法测定玉米-大豆粕基础饲粮及5种试验饲粮(玉米饲粮、小麦饲粮、大豆粕饲粮、花生粕饲粮、玉米蛋白粉饲粮)的表观代谢能(AME)、氮校正表观代谢能(AMEn)及粗蛋白质(CP)代谢率,并计算5种饲料原料(玉米、小麦、大豆粕、花生粕、玉米蛋白粉)的ME(包括AME和AMEn)以及能量代谢率(ME/GE,包括AME/GE和AMEn/GE)。结果显示:快速型黄羽肉鸡对基础饲粮和5种试验饲粮的AME和AMEn均显著低于慢速型黄羽肉鸡(P<0.05)。除花生粕外,快速型黄羽肉鸡对4种饲料原料的ME/GE和ME均显著低于慢速型黄羽肉鸡(P<0.05)。快速型黄羽肉鸡的生长期对5种试验饲粮的AME和AMEn无显著性影响(P>0.05);慢速型黄羽肉鸡生长中后期对玉米饲粮的AME和AMEn显著高于生长前期(P<0.05),而生长期对其他试验饲粮的AME和AMEn均无显著性影响(P>0.05)。快速型黄羽肉鸡生长中后期对大豆粕的ME/GE和ME显著高于生长前期(P<0.05),而生长期对其他饲料原料的ME/GE和ME均无显著性影响(P>0.05)。慢速型黄羽肉鸡的生长期对5种饲料原料的ME/GE和ME均无显著性影响(P>0.05)。上述结果表明,快速型黄羽肉鸡对5种试验饲粮和4种饲料原料的ME显著低于慢速型黄羽肉鸡,但2个品种肉鸡的生长期对大部分试验饲粮和饲料原料的ME无显著性影响。

教研融合的食品科学与工程专业实验教学探索

以鱿鱼肝脏资源高值化利用为例,开展食品科学与工程专业创新性实验。实验涵盖了鱿鱼原料认知、鱿鱼肝脏中脂质制备、脂质及脂肪酸组成分析、脂质体制备、实施及结果分析,将原料学、食品工艺学、食品检测与分析、食品营养学等多门专业课的实践环节有机结合。实验内容涉及面广、涵盖知识点多,并构建了过程性考核和形成性评价的考评模式,有助于培养学生知识综合应用能力及创新能力。

膨腹海马脂质及其脂肪酸组成分析

为揭示雌、雄膨腹海马的脂质成分,该研究采用改良后的Folch法分别提取雌、雄海马总脂并解析其基本脂质组成;采取薄层层析法分离并制备不同的脂质成分,通过气相色谱技术比较分析各脂质成分的脂肪酸组成差异。试验结果显示:膨腹海马的脂质含量丰富,雌、雄海马总脂含量分别为57.8、65.8 mg/g干重,且以磷脂、游离脂肪酸为主,甘油三酯、胆固醇含量较低,除胆固醇含量雄性明显高于雌性以外,其他成分雌雄几乎无区别;雌、雄海马总脂脂肪酸组成接近,不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸,且海洋特征性n-3多不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)、二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)含量超过18%;不同脂质组分中,甘油三酯、磷脂、游离脂肪酸主要含有饱和脂肪酸,而胆固醇酯则以单不饱和脂肪酸为主。

负载虾青素对富含DHA的磷脂酰胆碱脂质体膜结构稳定性的影响

为研究载入虾青素对脂质体磷脂膜结构稳定性的影响,选用从鱿鱼(Sthenoteuthis oualaniensis)卵中提取的富含二十二碳六烯酸的磷脂酰胆碱(Docosahexaenoic acid-enriched phosphatidylcholine, DHA-PC)作为脂质体膜材,通过乙醇注入法制备负载虾青素的DHA-PC脂质体(Astaxanthin-embedded DHA-PC liposome, DPC-AST)和空载脂质体(Blank DHA-PC liposome, DPC),其中DHA-PC与虾青素的质量比、溶剂体积比和孵育时间是控制虾青素载入形式的关键。研究显示,当DHA-PC与虾青素的质量比为1∶0.05或1∶0.10,水与乙醇的体积比为2∶1,孵育40 min时,虾青素以J聚集体形式载入脂双层。负载J聚集体虾青素的DPC-AST的粒径(362~386 nm)明显大于DPC的粒径(57 nm)。通过多重光散射技术发现,前者具有更好的微观结构稳定性,其不稳定指数(0.5)明显小于DPC(1.2)。利用荧光偏振技术分析发现,DPC-AST的脂膜流动性较DPC显著降低,且通过改变虾青素的载入形式能够实现对脂质体膜流动性的精细调节。虾青素显示出显著的抗脂质过氧化能力,这进一步表明负载虾青素能够提高DHA-PC脂质体的膜结构稳定性。

参数化腰骶有限元模型设计与验证

人体腰骶椎是承受载荷较大的部位,也是进行生物力学仿真研究的主要部位。为了提升腰骶椎部分建模的效率与灵活性,提出参数化腰骶有限元模型的建立方法。在CT图像中测取椎体的特征尺寸,并在工程建模软件中构建具有14个控制参数的L3-S1腰骶模型;同时通过三维重建法建立基于同一CT样本的腰骶重建模型。对两种模型施加相同的载荷并进行有限元分析,将仿真结果与文献报道的体外实验数据进行对比,验证了模型的有效性。基于有限元分析结果,比较了参数化模型和重建模型的椎间活动度、髓核最大应力等力学指标,结果表明,两种模型的力学指标均与文献中的实验或仿真数据接近,变化趋势与文献数据相似,即两种模型都是有效的;两种模型的椎间活动度、最大髓核内应力以及活动度随载荷大小的变化趋势等方面基本一致。以上结果说明所设计的参数化腰骶有限元模型能有效提升腰骶有限元建模与分析效率,在有限元分析中可替代重建模型。

块状原煤热解结焦过程膨胀收缩性能实验室研究

采用自主开发的煤热解结焦过程可视化测试仪研究了现场典型块状原煤不同挥发分、不同颗粒大小样品在均匀加热温度条件下的膨胀收缩行为,结果表明:同一块状原煤,尺寸不同,其发生热解的膨胀收缩曲线不同,但其发生热解的曲线趋势是一致的。块状原煤的收缩有两个高峰阶段,分别为400~550℃活泼分解阶段和550℃后的二次脱气阶段。同种煤的粉压煤的膨胀率要小于块状煤的膨胀率,粉压煤的收缩特性较块状煤的收缩特性明显。与粉压煤相比,块状煤膨胀速率及收缩速率均较快。块煤的膨胀收缩特性不仅与其挥发分有关,与煤种及自身结构也有关系,随着块状原煤体积的增加,最大膨胀率和最终收缩率均是先增加后减小。

钬激光前列腺剜除术治疗良性前列腺增生效果观察

目的探究钬激光前列腺剜除术(HoLEP)治疗良性前列腺增生(BPH)的效果及对术后恢复、生活质量和性功能的影响。方法选择2021年1月至2024年2月收治的BPH患者340例,按照治疗方式不同分为研究组172例和对照组168例。研究组给予HoLEP治疗,对照组给予等离子前列腺剜除术(PKEP)。比较2组BPH患者临床疗效、术后恢复情况[术后血红蛋白下降量、住院时间、膀胱冲洗时间、导尿管留置时间、最大尿流率(Q_(max))、国际前列腺症状评分(IPSS)和膀胱残余尿量]、生活质量[健康调查简表(SF-36)]和性功能情况。结果研究组总有效率[99.42%(171/172)]高于对照组[95.83(161/168)](P<0.05)。研究组术后血红蛋白下降量和膀胱残余尿量均少于对照组,住院时间、术后膀胱冲洗时间和导尿管留置时间均短于对照组,IPSS低于对照组,Q_(max)高于对照组(P<0.01)。术后,研究组生理功能、躯体疼痛和精力等SF-36量表评分高于对照组(P<0.01)。2组术后4个月并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组术后4个月性功能组内与组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论HoLEP治疗BPH临床效果好,可改善术后血红蛋白等指标,提升生活质量,且并发症发生风险小,不影响性功能。

“一带一路”视域下丝路新电影审美创作新态势

近年来,在“一带一路”倡议的影响下,丝路电影逐渐兴起,以包括中国西部在内的所有与丝路文化相关的历史故事、人物事迹、民族风俗等为创作内容。在“一带一路”倡议迈向新十年之际,为进一步加强中国与共建“一带一路”国家的文化交流,丝路新电影担负起重要的对外传播重任。第十届丝绸之路国际电影节的成功举办,再次将丝路电影创作的更新与升级问题呈现在大众视野中。本文从西部电影出发分析当下丝路新电影的创作思路和审美内涵,旨在为丝路新电影在审美创作上提供可行的建议。

现代与传承:STING激动剂的双重视角

cGAS-STING信号通路是免疫系统中的关键调节因子,对肿瘤免疫治疗具有重要的研究和应用前景。该信号通路激活STING蛋白后,能够促进I型干扰素(IFN-I)的产生,并进一步影响树突细胞的成熟,增强T淋巴细胞和自然杀伤(NK)细胞的攻击力,从而连接先天免疫和适应性免疫反应。文章重点回顾了化学类STING激动剂以及中药成分对cGAS-STING信号通路的调节作用。这些研究不仅揭示了STING激动剂的分子机制,而且为开发新型免疫调节剂提供了理论基础。此外,文章还探讨了中药成分与现代药物设计的结合潜力,为未来免疫治疗的研究提供了新的视角和策略。

基于容器化的快速射电暴搜寻GPU并行优化

【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级GPU并行优化,提高GPU整体资源利用率,简化算法运行调度,支持利用自动化脚本驱动计算过程。【方法】利用容器化封装FRB搜寻算法,结合GPU聚合技术实现多个FRB搜寻计算容器的多进程并行,支持GPU闲时复用。通过容器化封装屏蔽了GPU调用、依赖库管理等技术细节,减少人工介入操作。【结果】算法实验结果表明,在不修改原始算法、不增加GPU资源的前提下,将单GPU绑定6个计算进程,并行优化可实现FRB搜寻算法的加速比达到5.3,并行效率达到0.88,取得良好的并行效果。【结论】基于容器化封装及进程级GPU聚合的并行优化,可实现GPU利用率及计算效率的提升,有效支持自动化处理。该方法还具有良好的通用性,可适用于类似应用的并行优化。

基于影像分割的覆膜玉米叶绿素含量反演

【目的】快速、准确监测覆膜玉米叶绿素含量,探明将影像地膜和阴影背景像元剔除能否提高光谱和纹理特征反演叶绿素含量的精度。【方法】以无人机多光谱遥感影像数据为基础,以覆膜玉米苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期叶绿素含量为对象,使用监督分类分割影像背景像元和玉米像元,分析背景像元对玉米冠层光谱的影响,计算全像元和玉米像元影像的光谱特征和纹理特征并筛选较优变量输入,利用偏最小二乘、支持向量机和BP神经网络3种机器学习算法建立玉米叶绿素含量的反演模型。【结果】(1)苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期多光谱影像中的背景像元对玉米冠层的光谱均有显著影响。(2)基于玉米像元影像提取的光谱特征、纹理特征和光谱特征+纹理特征为变量输入的反演精度均优于全像元影像(最佳模型建模R^(2)提高0.078,RMSE和MAE分别降低0.060和0.055 mg·g^(-1),验证R^(2)提高0.109,RMSE和MAE分别降低0.075和0.047 mg·g^(-1))。(3)基于玉米像元影像的光谱特征+纹理特征为变量输入的建模精度比仅使用光谱特征或纹理特征为变量输入的建模精度提升显著;其中光谱特征+纹理特征为变量输入的BP神经网络模型精度最高(验证R^(2)、RMSE、MAE分别为0.690、0.468 mg·g^(-1)、0.375 mg·g(-1))。【结论】采用剔除背景像元的无人机多光谱影像光谱和纹理特征数据并结合BP神经网络可较好地实现覆膜玉米叶绿素含量的反演,研究结果可为无人机遥感快速、准确反演覆膜玉米叶绿素含量提供理论参考。