激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。

CNN-AE在超奈奎斯特无线光通信端到端系统中的性能

符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交的特性,采用交替训练算法分别训练发射机和接收机权重,解决监督训练中模型输入输出数据尺寸不匹配的问题。在此基础上,分析了该系统在Gamma-Gamma大气信道中的误码率(bit error rate, BER)性能。仿真结果证明,与采用最大似然估计的传统系统相比,该系统的误码率性能在各种条件因素影响下都有不同程度的提高。当加速因子在Mazo限内时,该系统可以消除FTN成型和湍流信道带来的复杂混合码间干扰,其误码性能几乎与正交传输系统相等。

Lactobacillus casei Zhang的甲基转移酶突变体与其野生型的代谢组学比较

DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分,在细菌的很多生理过程中发挥着重要作用。作者基于超高效液相色谱-质谱联用非靶向代谢组学技术,比较DNA甲基转移酶突变体Lactobacillus casei(L.casei)ZhangΔpglX与野生型L.casei Zhang在对数生长前期(4 h)的代谢差异。共鉴定得到23个显著差异代谢物(P<0.05),主要富集在氨酰-tRNA生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢及半乳糖代谢等代谢途径。结果表明,DNA甲基化表型在对数生长前期可能会影响菌株对氨基酸的合成和利用;另一方面,DNA甲基化表型在对数生长前期可能会调节菌株细胞膜脂肪酸成分,改变细胞膜的通透性和流动性。

组态视角下AIGC应用平台用户中辍行为影响因素研究

[目的/意义]从组态视角对AIGC应用平台用户的中辍行为影响因素进行研究,明确人工智能技术服务的痛点与边界,更好地优化服务,以促进技术赋能。[方法/过程]使用问卷收集219份有效数据,采用扎根编码与定性比较分析相结合的方法,对影响AIGC应用平台用户中辍行为的因素进行识别,并构建相应的理论模型,揭示引致AIGC应用平台用户中辍行为发生的条件组合。[结果/结论]将AIGC应用平台用户中辍行为归纳为潜在威胁感知型和技术因素主导型两种模式,发现感知威胁、期望失验、系统质量、内容质量在AIGC应用平台用户中辍行为中发挥着重要作用。基于上述研究结论,对后续的研究视角提出了相关建议。

基于遥感多参数和CNN-Transformer的冬小麦单产估测

为了提高冬小麦单产估测精度,改善估产模型存在的高产低估和低产高估等现象,以陕西省关中平原为研究区域,选取旬尺度条件植被温度指数(VTCI)、叶面积指数(LAI)和光合有效辐射吸收比率(FPAR)为遥感特征参数,结合卷积神经网络(CNN)局部特征提取能力和基于自注意力机制的Transformer网络的全局信息提取能力,构建CNN-Transformer深度学习模型,用于估测关中平原冬小麦产量。与Transformer模型(R^(2)为0.64,RMSE为465.40 kg/hm^(2),MAPE为8.04%)相比,CNN-Transformer模型具有更高的冬小麦单产估测精度(R^(2)为0.70,RMSE为420.39 kg/hm^(2),MAPE为7.65%),能够从遥感多参数中提取更多与产量相关的信息,且对于Transformer模型存在的高产低估和低产高估现象均有所改善。基于5折交叉验证法和留一法进一步验证了CNN-Transformer模型的鲁棒性和泛化能力。此外,基于CNN-Transformer模型捕获冬小麦生长过程的累积效应,分析逐步累积旬尺度输入参数对产量估测的影响,评估模型对于冬小麦不同生长阶段的累积过程的表征能力。结果表明,模型能有效捕捉冬小麦生长的关键时期,3月下旬至5月上旬是冬小麦生长的关键时期。

数字治理下农民收入增长与收入分配效应

实现共同富裕要求兼顾“发展”与“共享”的双重目标,数字技术为乡村治理转型提供支撑。以中国乡村振兴综合调查(CRRS)数据为样本进行实证分析,结论如下:农民参与数字治理具有收入增长效应,能有效提升其收入水平,实现共同富裕所要求的“发展”目标。分位数回归与再中心化影响函数回归结果均表明农民参与数字治理具有收入分配效应,能够缩小农民内部收入差距,实现共同富裕所要求的“共享”目标。影响机制检验表明,农民参与数字治理将显著提高其信息获取能力,同时,数字治理参与对具有较低社会资本群体的收入赋能作用更显著。

半地半轨双层立式停车装置框架多目标结构优化

为实现半地半轨双层立式停车装置框架结构的轻量化,利用UG建立停车装置框架三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行静力学和模态分析,获得框架等效应力、总体变形、安全系数云图以及前6阶固有振型与频率,找到框架结构的冗余和薄弱部位,再分别以框架横梁和立柱截面的宽度、长度和厚度为优化变量,质量、应力、变形和安全系数为优化目标,以截面尺寸范围、许用应力和最小安全系数为约束条件,建立优化数学模型。然后在ANSYS Workbench响应面优化模块中进行试验设计,并采用多目标遗传算法对框架横梁和立柱的截面尺寸进行多目标优化,得到其截面尺寸的Pareto最优解集和候选设计点。在此基础上,提出框架整体优化设计方案并完成静力学验证。结果表明,优化后的框架整体总质量由优化前的988.731kg降低到664.645kg,降幅达32.78%,优化效果显著,并且其强度、变形和安全系数均满足安全要求。

科教融汇及思政育人新路径——食品包装技术课程创新实验设计

在前期研究基础上,为食品包装技术实验课开设了明胶-淀粉复合膜制备和性能评估实验,引入绿色包装材料最新科研成果,紧贴社会热点环境保护,结合食品专业多学科知识,涵盖产品研发全过程,全方位渗透思想政治教育。实验包括学生自行筛选复合膜配方、进行质量评估和数据分析、撰写论文模式实验报告。3年的教学实践表明,该课程设计创新性强、综合性高、学生认可度高且教学成果丰富,能极大激发学生实验兴趣和培养正确思想价值。

在役压力管道的超声检测技术综述

压力管道在工业生产中具有关键性的作用,但由于多种因素的影响会导致出现安全事故,必须引起高度重视。在役压力管道必须定期检测,确保管道壁厚和各处焊缝符合技术标准要求。随着科学技术的不断进步,数字信号分析、自动成像等新型技术与超声检测技术相融合,产生了超声导波检测技术、衍射时差法超声检测技术(TOFD)、超声相控阵检测技术等,广泛应用于在役压力管道检测。激光超声检测、电磁超声C扫描检测、全自动超声波检测(AUT)等技术成为未来发展趋势。

早青与晚青乌龙茶的挥发性成分差异

为探明鲜叶不同采摘时段对乌龙茶香气化学特征的影响,本研究将铁观音早青与晚青按传统工艺加工成乌龙茶,运用气相色谱-质谱法分析鲜叶和乌龙茶的挥发性成分,比较早青茶与晚青茶中挥发性成分的差异。结果表明,晚青茶所含挥发性组分总量比早青茶少28.3%,醇类化合物的含量及占比均处优势,尤其是异植醇和反-橙花叔醇。挥发性成分在鲜叶与乌龙茶中的组成特征差异较大,醇类和酸类化合物在鲜叶中的占比相近,但在乌龙茶中二者差异较大;早青与晚青包含56种共有挥发性成分,比其乌龙茶的共有成分多4种,但在鲜叶与乌龙茶共有42种成分中十六烷酸、二氢猕猴桃内酯、反-橙花叔醇、异植醇等受加工工艺的影响明显,且变化幅度较大。可见晚青与早青中挥发性成分的分布特征相异,晚青茶优于早青茶且清香突出。

引火汤冻干粉HPLC指纹图谱建立及8种成分含量测定

目的建立引火汤冻干粉HPLC指纹图谱,并测定地黄苷D、麦冬甲基黄烷酮A、毛蕊花糖苷、原儿茶酸、梓醇、五味子醇甲、五味子乙素、五味子甲素的含量。方法指纹图谱建立采用Supersil AQ18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相乙腈-0.1%磷酸,梯度洗脱;体积流量1.0 mL/min;柱温30℃;检测波长230 nm。UPLC-MS/MS含量测定采用Alphasil VC-C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,2.5μm);流动相乙腈-0.1%甲酸,梯度洗脱;体积流量0.3 mL/min;柱温30℃;电喷雾离子源;正负离子扫描;多反应监测模式。结果10批冻干粉指纹图谱中有17个共有峰,相似度大于0.90,指认出毛蕊花糖苷、水晶兰苷、去乙酰车叶草苷酸、五味子醇甲。8种成分在各自范围内线性关系良好(R^(2)>0.9906),平均加样回收率98.7%~101.1%,RSD 2.0%~5.2%。结论指纹图谱结合含量测定能完整表征引火汤基准样品质量,从而为其关键化学属性质量评价提供参考。

“哨兵-2”卫星影像及C2RCC算法在太湖冬春季水色分析中的应用

利用太湖2019—2022年冬春季“哨兵-2”卫星10 m分辨率的MSI影像和SNAP软件C2RCC(Case 2 Regional CoastColour)模块,以适合浑浊、富营养程度较高、光学复杂的“二类水体”的C2X-nets为模式,开展太湖叶绿素a、总悬浮物浓度、透明度等水色参数反演。结果表明:冬春季太湖各湖区叶绿素a浓度处于较低水平,但4月中旬起有明显抬升;太湖西部沿岸区、南部沿岸区和湖心区总悬浮物浓度较高,表明这些湖区易受风浪影响,造成沉积物再悬浮;太湖东部沿岸区、北部湖湾及东太湖遥感反演的水体清澈度较高,可能与这些湖区冬春季沉水植物菹草的分布有关,菹草生长对水质有较好的净化效果。总体来看,基于C2X-nets模式的C2RCC反演算法从较高分辨率卫星遥感影像中提取的水色信息,能有效反映太湖冬春季水色指标的空间分布特征,可为湖体生态状况及动态变化的长期监测评估提供有价值的参考。

次苷酸查尔酮对LPS诱导的RAW264.7细胞iNOS和COX-2表达的影响

补骨脂为豆科植物补骨脂(Psoraleacorylifolia L.)果实,具有温肾助阳、温脾止泻的功效[1],临床上被用于治疗皮肤病、肾炎、骨折等[2-3]。次苷酸查尔酮(corylifol A,CYA)是中药补骨脂的活性成分之一,是一种异黄酮类化合物,具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗骨质疏松的特性[4-5]。有研究表明,CYA能明显抑制破骨细胞的分化,且能明显降低LPS诱导的巨噬细胞一氧化氮(NO)的生成[6-7]。

水热型地热水平井取热对流传热耦合机制

【目的】闭式取热技术只利用地层热量,不抽采地热水,近年来成为地热开发研究的重点领域之一,但关注储层对流对传热影响的研究相对缺乏。【方法】为了提高单井取热量,提出水热型储层水平井闭式取热工艺,增大井筒与储层的接触面积,且充分利用储层对流。建立水平井、循环水、储层互相耦合的流动传热模型,分储层自然对流、强制对流条件开展取热性能预测,揭示储层对流场、温度场演变特征。【结果和结论】结果表明:(1)储层发育与水平段垂直的强制对流可有效缓解热突破,对取热提升较为明显;与水平段平行的强制对流与自然对流取热量无明显差异。(2)与上覆地层相比,储层段对循环水温的提升占主导地位,平均每米温度提升是上覆地层的2.4倍。(3)储层对流场和温度场演变具有高度耦合特性。当储层只存在自然对流时,温度场变化范围与达西流动活跃区局限于井筒邻近区域,沿径向方向扩展;当储层发育强制对流时,温度场和对流场在水平井筒两侧呈非对称分布,低温区和低达西流速区位于对流下游方向。(4)储层温度动态恢复特征受对流条件控制。强制对流可加速对井筒周围区域热量补给,促进温度恢复,具备长年运行的条件。研究成果为水平井取热系统研究与设计提供借鉴。

智能呼叫系统在肝胆外科病房的应用及效果评价

目的探讨智能呼叫系统在肝胆外科病房的应用效果,为推进病房智能呼叫系统的建设提供参考。方法将2022年1-9月肝胆外科病房收治的2406例(呼叫120449例次)患者作为传统呼叫组,采用传统呼叫系统;2022年10月至2023年6月收治的2676例(呼叫129798例次)患者作为智能呼叫组,采用智能呼叫系统,实现精准呼叫、自动呼叫、快捷应答等功能。结果手机App后台显示,智能呼叫组签收率为92.0%,监测到患者非正常外出432例次,系统自动发送异常空间警示短信432条次;监测异常呼吸876例次,系统向护士端发送异常呼吸频率报警提示短信876条次;监测异常心率提示639例次,系统向护士端发送异常心率报警提示短信639条次。智能呼叫组呼叫响应时间为4.52(3.92,5.16)s,显著短于传统呼叫组51.52(43.39,59.79)s;护理人员对智能呼叫系统精准性能评价总分为9(8,9)分,显著高于对传统呼叫系统评价总分[5.5(1,10)分](均P<0.05)。结论智慧呼叫系统在呼叫应答及时性、精准性和智能性方面优于传统呼叫系统,有利于实现医护患良好沟通。

D001型树脂对锰离子吸附及富集性能研究

探究了D001型树脂对Mn^(2+)的吸附和解吸性能。开展静态吸附实验探究Mn^(2+)吸附等温模型与吸附动力学,在不同的流速、pH值和吸附时间下进行了动态吸附实验,又通过控制再生液流速和浓度研究了树脂对Mn^(2+)的富集程度,并对吸附前后的树脂进行表征测试。结果表明,与Freundlich等温线相比,锰的吸附更符合Langmuir等温线,准一级动力学模型最能模拟锰吸附反应的动力学数据。动态吸附时进样流速保持8 m/h、 pH值为4、吸附时间为270 min吸附效果最好,再生液流速为1.5 m/h,浓度为3 mol/L时Mn^(2+)的富集效果最佳可以达到原样的60倍。最后通过FT-IR证实了锰与磺酸基结合的吸附机理。

五氧化二钒/碳纳米复合材料在超级电容器中的应用

五氧化二钒(V2O5)作为一种有广阔前景的电极材料,具有储量丰富、无毒、高电容电位等优点,通过V2O5纳米化、复合化等策略可实现材料性能的最优化。本文综述了V2O5/C纳米复合材料在超级电容器储能器件领域的最新研究进展,总结了V2O5/C纳米复合材料的制备方法及其对形貌和电化学性能的影响规律,讨论了组分优化、增加有效比表面积、杂原子掺杂、构建三元纳米复合材料等电化学性能提升策略。V2O5/C纳米复合材料以其独特的结构及优异的效能克服了单一电极材料的局限性,具有较强的实际应用潜力。最后,提出了V2O5/C电极材料在性能提升、机理探索和规模化生产等方面面临的问题,对电化学储能技术的未来发展趋势做出了展望,即开发高性能、智能化的新型复合材料及储能器件,为构建高效、安全的电化学储能体系提供理论和实践支持。

基于改进Fuzzy ART的自适应雷达信号分选

侦察接收机对获取的辐射源波形去交织以分离不同信号,称为信号分选,是电磁频谱战系统的核心技术.复杂电磁环境下脉冲流密度大、时域波形及诸域特征严重交叠,导致多数基于无监督模型的信号分选方法难以胜任.提出一种可自适应调整警戒阈值的模糊自适应共振理论(AVT fuzzy ART)聚类算法,基于对属性差异敏感的曼哈顿距离自适应调整警戒阈值,依据在线累积数据得出的辐射源瞬态聚类概率对警戒阈值动态加权.仿真结果表明,该方法能在无历史先验信息的条件下胜任多类别辐射源信号去交错.

腹腔镜扩大结肠癌根治术与单纯中横结肠癌根治术解剖学及临床意义

目的探索中横结肠癌解剖学及生物学特性的关联,研究术式选择的差异与预后关系,确定最佳手术方式。方法利用解剖学和影像学数据,研究大体标本、三维血管重建图,回顾性分析中横结肠癌患者不同腹腔镜手术方式的临床效果和生存情况。结果(1)解剖并观察大体标本,发现一、二级血管结扎可确保结肠吻合口的血液供应;(2)术前三维血管重建与术中血管探查符合率大于90%;(3)横结肠切除组与扩大结肠切除组相比,术中出血量、手术时间、术后并发症、总生存率无统计学差异,两组淋巴结清扫数目有统计学差异。结论腹腔镜下单纯横结肠切除较扩大结肠癌根治术有降低术后并发症风险趋势,两者预后无统计学差异,横结肠切除是中横结肠癌最佳手术方式。

基于多尺度分量特征学习的用户级超短期负荷预测

针对用户级负荷波动性强,一步分解后数据维度增加导致运行效率降低以及精度提升有限等问题,该文提出一种新的多尺度分量特征学习框架,用于用户级超短期负荷预测。构建基于自适应噪声的完整经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)、排列熵(permutation entropy,PE)以及变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的自适应二次模态分解框架,捕捉周期性等时序特征,并降低其非平稳特性;采用多维特征融合的方式挖掘各本征模态函数之间的耦合关系,丰富特征信息;利用改进的多尺度空间注意力(multiscale spatial attention,MSA)模块沿时间、空间以及通道等多尺度提取时空特征及多分量间耦合关系,进而便于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)学习多分量特征。基于江苏省南京市房地产业、教育业以及商务服务业共12位用户的实际负荷数据进行算例分析,各行业平均绝对百分误差分别为5.82%、4.54%以及8.78%,与效果最好的对照模型相比,分别降低了10.46%、6%以及7.48%,验证了该文模型具有较高的预测精度和良好的泛化性能。