面向多模态医学语料库的皮肤镜图像分类

多模态医学语料库是医学研究、临床诊断和教学的重要工具之一。然而,现有的医学语料库大多仅有文本数据,缺乏匹配的直观图像,信息不够充分。而大量医学图像缺少明确的语义标签,导致构建语料库困难。针对上述问题,该文提出一种面向多模态医学语料库的皮肤镜图像分类方法,通过对皮肤镜图像进行精确分类获取语义标签,并结合自然语言处理方法匹配相关文本信息,从而建立图像与文本相结合的多模态语料库。首先,针对传统机器学习图像分类方法对病灶特征提取较弱且易受背景噪声影响,导致病灶分类精度差的问题,该文构建双流网络,通过融合病灶的形状与纹理特征增强病灶特征提取能力。其次,为减少特征融合导致的信息冗余,引入了基于通道注意力机制的特征筛选方法,关注关键特征并抑制噪声影响。此外,针对皮肤镜图像良恶性样本数量不均衡导致的模型优化困难问题,引入非对称损失函数,提升模型对样本不均衡的鲁棒性。在ISIC皮肤镜图像数据集上的实验结果表明,该文所提方法能够快速准确地分类皮肤镜图像,并将图像与病历文本进行精准匹配以构建多模态医学语料库。

分布式光纤测温技术在大体积混凝土养护中的应用

大体积混凝土因浇筑时水化热所引起的混凝土开裂,不仅会对建筑外观产生影响,同时也给建筑结构带来安全隐患。因此在施工过程中,精准测量大体积混凝土温度、提高大体积混凝土施工质量是目前亟需解决的问题。将光纤测温技术与混凝土养护相结合,实现了对混凝土养护过程中温度的精准量测,并在昌平区档案馆新馆建设工程中成功应用,效果良好。

建筑垃圾渣土制备流态固化土及其性能研究

采用建筑垃圾渣土作为制备流态固化土的主要原料,在消纳建筑垃圾渣土的同时制备了在工程上有重要用途的新型建筑材料流态固化土。首先通过分析水固比、灰土比、粉煤灰掺量、固化剂掺量对流态固化土性能的影响,确定其基本配比,而后又着重研究了灰土比对流态固化土力学性能的影响。试验结果表明:灰土比与流态固化土的无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量、抗冻胀能力成正相关关系,提高灰土比是改善流态固化土力学性能的有效手段。

PWM逆变器供电引起的轴向磁通非晶电机谐波损耗的解析计算

非晶合金材料具有出色的低损耗特性,适于用作高频电机的铁心,但PWM逆变器供电会导致高频电机谐波损耗严重增加。在电机初始设计阶段,快速准确计算出谐波损耗是轴向磁通非晶合金永磁电机设计及优化的关键。针对3D时步有限元计算耗时长的问题,改进现有多环等效模型的计算方法,推导了考虑PWM逆变器供电高次谐波电流影响的气隙磁通密度解析计算方法,并在此基础上推导了定子铁心损耗及考虑涡流反作用影响的转子涡流损耗的解析计算方法。将谐波损耗的解析计算值与样机实验值以及3D有限元计算值进行对比,结果显示谐波损耗的平均计算误差仅为9.69%,解析模型具有较高的计算精度。

变频器供电载波引起的非晶电机谐波损耗的实验研究

为了研究变频器供电情况下,由载波引起的非晶合金永磁电机的谐波损耗特性,测试了非晶合金电机和同结构参数的硅钢片电机的谐波损耗,并基于实测数据利用有限元对比分析了两台电机谐波损耗的分布规律。结果显示,变频器供电情况下非晶合金电机定子绕组中由载波引起的谐波电流含量高于硅钢片电机,由此导致非晶合金电机谐波损耗高于硅钢片电机,该谐波损耗的主要分量为永磁体中的涡流损耗,采用永磁体轴向分段手段可有效抑制非晶合金电机的谐波损耗。

基于^(13)C脉冲标记法探究种植密度对侧柏幼苗生长及光合碳分配的影响

【目的】通过盆栽试验定量研究侧柏光合碳在地上部分、地下部分及土壤中的分配规律,探索人工林生态系统中植物-土壤的碳周转情况。【方法】以树龄1 a的侧柏幼苗为研究对象,设置3个种植密度水平(低密:1株/盆,中密:3株/盆,高密:5株/盆),两个处理(^(13)C脉冲标记处理和未标记处理),采集地上部分、地下部分及根际土壤样品,对比分析植株生物量、^(13)C、全碳(TC)和全氮(TN)含量以及根际土壤理化性质的变化。【结果】随种植密度的提高,侧柏幼苗地上部分生物量、地下部分生物量和总生物量均呈递增的趋势,高种植密度显著提高了根际土壤溶解性有机碳和硝态氮的含量(P<0.05)。3个种植密度下植物-土壤系统各组分固定的^(13)C含量均表现为地上部分>地下部分>根际土壤(P<0.05)。种植密度显著影响了光合^(13)C含量在各组分的分配比例,且随种植密度的提高,分配在地上部分的比例呈递增趋势,变化范围为61.95%~64.92%;分配在地下部分的比例呈递减趋势,变化范围为38.04%~35.07%;而分配在土壤中的比例无显著差异(0.01%~0.02%)。【结论】种植密度显著影响侧柏幼苗的生长及光合碳在地上部分、地下部分和土壤中的分配比例,高密度种植提高了植株及土壤的碳固定,但也可能造成了种间竞争作用,使光合碳优先分配在植株的地上部分,而减少了向地下部分的转运。

大数据时代数据科学课程建设与人才培养的探索

随着信息技术与人类生产生活的交汇融合,数据迅猛增长,数据已成为国家基础性战略资源。大数据给科学研究带来了巨大变化,数据驱动的研究范式在各学科领域兴起,数据科学人才培养成了应对大数据时代所面临挑战的关键。文章从数据科学人才培育的机遇与现状出发,调研了国内外高校在数据科学专业建设方面的案例。在此基础上,探索并提出数据科学教育体系中可采用的具体策略和方法,为高等院校数据科学与大数据技术相关专业的发展提供了思路。

PWM逆变器供电下非晶永磁电机的损耗分析

为了研究PWM逆变器供电情况下,非晶永磁电机损耗的分布规律,本文分析了考虑加工影响的非晶电机定子铁心损耗的计算方法以及考虑磁导谐波、磁动势谐波和载波谐波的永磁体涡流损耗分离方法。利用有限元方法分析了一台表贴式非晶永磁电机在PWM逆变器供电情况下的损耗分布规律。结果显示,由载波谐波引起的损耗是该电机最主要的损耗分量,约占总损耗的66.0%。

材料饱和特性对永磁电机性能的影响研究

针对非晶材料饱和磁密低,非晶永磁电机性能易受铁心饱和作用影响的问题,本文提出了饱和磁密解析模型用以分析定子铁心齿部饱和作用产生的影响,该模型的特点是利用饱和前后气隙磁密的比率代替实验实测的电压比率求解出饱和系数,从而实现在电机初始设计阶段饱和效应对电机性能影响的分析与研究。基于该饱和磁路解析模型分析了定子铁心饱和对非晶永磁电机绕组电感、谐波电流以及逆变器供电情况下由载波引起的损耗的影响规律。

不同施氮措施对冬小麦农田土壤温室气体通量的影响

农田生态系统是大气中温室气体重要的排放源,其温室气体排放量占全球人为活动产生总量的10%-12%,减少农田生态系统温室气体的排放,对于减少温室气体排放总量,缓解全球变暖具有积极的作用。以河南省平顶山市冬小麦农田为研究对象,设置5种施氮措施,分别为:尿素+脲酶抑制剂(U+HQ)、尿素+硝化抑制剂(U+DCD)、尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+HQ+DCD)和包膜尿素(PCU),并以尿素(U)为对照,采用静态暗箱-气相色谱法测定分析了冬小麦栽培关键阶段N_2O、CO_2和CH_4通量及其累积通量。研究表明,3种温室气体通量均随小麦生长呈先降低后升高再降低的趋势。与U相比,其他4种施氮措施均减少N_2O累积通量,减排效果呈U+DCD>PCU>U+HQ>U+HQ+DCD的规律,其中U+DCD及PCU减排效果较显著,降幅分别为44.44%和20.99%(P<0.05);除U+HQ外,U+DCD、U+HQ+DCD和PCU均显著降低了CO_2的累积排放量(P<0.05),减排效果呈U+HQ+DCD (42.29%)>PCU (40.84%)>U+DCD (34.78%)>U+HQ (6.07%)的规律;其他4种施氮措施均显著降低了CH4的累积吸收量(P<0.05),其中U+DCD和U+HQ+DCD降幅较大,分别为48.21%和49.40%(P<0.05)。与U相比,其他4种施氮措施均显著降低了温室气体全球增温潜势,减排效果呈PCU>U+HQ+DCD>U+DCD>U+HQ,降幅分别为38.29%、36.64%、36.03%、6.54%(P<0.05)。不同施氮措施对小麦产量有显著影响(P<0.05),呈U+DCD>U+HQ>U>PCU>U+HQ+DCD的规律。综合分析表明,普通尿素配施硝化抑制剂可以有效降低温室气体排放并提高冬小麦产量。

太行山南麓5个林龄侧柏人工林土壤酶活性季节变化

采用时空互代法,以太行山南麓地区20,30,40,50,60年生侧柏人工林土壤为研究对象,研究了土壤蔗糖酶和脲酶活性的季节变化、空间分布特征及其与土壤因子的相关性。结果表明:土壤酶活性有明显的季节变化特征,土壤蔗糖酶的活性呈夏季>秋季>春季>冬季,脲酶活性的季节动态呈夏季>春季>秋季>冬季,两种土壤酶活性均在夏季最高,冬季最低。土壤蔗糖酶和脲酶活性均随土层深度的增加而显著降低(p<0.01),从表层0—10cm至深层30—40cm酶活性下降幅度均超过46%。相关性分析表明,土壤蔗糖酶和脲酶均与土壤含水率、DOC含量呈极显著正相关关系,且两者之间也存在极显著正相关关系(p<0.01),但是二者的主要影响因子并不完全一致。逐步回归分析表明蔗糖酶活性的主要影响因子是土壤含水率和砂粒体积分数,二者能解释71.2%的变化;脲酶活性的主要影响因子是DON、土壤含水率、硝态氮含量和土壤容重,四者能解释71.5%的变化,暗示温度和水分可能是该区人工林土壤生物活性的主要控制性因素。

基于流固耦合模型的永磁耦合器导体铜盘散热研究

针对永磁耦合器在运行时导体铜盘侧产热较大而使装置无法正常工作的问题,提出一种能够有效提高导体铜盘散热能力的结构。首先,基于流固耦合数学模型和传热学理论方程,通过有限元仿真计算了不同转差及不同气隙长度下的永磁耦合器的导体铜盘温度分布,并将仿真结果与试验测试结果进行对比,验证了仿真计算方法的准确性。其次,针对导体铜盘温升过高,热量无法导出的问题,提出一种在端盖外侧添加导风散热片的结构,并仿真分析不同形状的散热片对散热效果的影响。最后,仿真分析了导风散热片的高度、厚度以及数量对导体铜盘温升的影响,进而得到导风散热片设计参数的最优区间,为永磁耦合器的风冷散热结构设计提供了科学依据。

不同土地利用方式对济源石质山区土壤速效养分季节变化的影响

【目的】探讨不同土地利用方式对土壤速效养分的影响,为揭示华北石质山区土地合理利用策略提供理论依据。【方法】以华北石质山区5种土地利用方式农田(NT)、撂荒地(LHD)和人工林:侧柏(CB)、刺槐(CH)和栓皮栎(SPL)为研究对象,于3、6、9和12月分次采集0~10、10~20和20~30 cm土层土壤样品,测定分析土壤速效氮(available nitrogen,AN)、速效磷(available phosphorus,AP)和速效钾(available potassium,AK)含量等土壤指标。【结果】土地利用方式显著影响土壤速效养分含量变化(P<0.05),NT和CB在0~30 cm土层的年际均值显著高于其他土地利用方式,其中NT的AN、AP、AK含量分别比CH高56.32%、90.82%和57.4%,比SPL高62.04%、90.25%和70.34%。5种土地利用方式下土壤速效养分含量均呈明显的季节变化规律,除NT外,AN、AP含量均在6月达到最高,9月较低;AK含量在12月较高,3月较低。随土层深度的加深,5种土地利用方式下土壤速效养分呈表层(0~10 cm)富集现象。相关性分析表明,土壤AN、AP、AK含量均与β-葡糖苷酶、过氧化氢酶、蛋白酶和脲酶活性、DOC、SOC、pH值、含水率、黏粒、粉粒和砂粒体积分数均呈显著相关(P<0.05),但是三者的主要影响因子并不完全一致,土壤AN和AK含量主要受β-葡糖苷酶活性的影响;土壤AP含量主要受NO-3-N的影响。【结论】农田耕作和侧柏人工林的种植有利于增加土壤速效养分含量,提高土壤肥力,可推荐为华北石质山区合理的土地利用方式。

基于深度信念网络的脑电信号疲劳检测系统

传统的疲劳驾驶检测系统,一般采用对面部特征进行识别与信息提取的方式,易受到外界因素干扰,检测效率较低;针对这一问题,提出基于深度信念网络(DBM)的脑电信号(EEG)疲劳检测系统;结合深度信念网络工作原理和系统整体框架,设计系统硬件结构和软件功能;采用SAA7115型号信号解码器对数字化信号进行分离,通过采集模块电路图,将解码器连接到低噪声Video接口处,保证分离后的脑电信号为合成信号;通过TMS320DM642的DSP数字信号处理器对端口1信号进行合成、对端口2信号进行复合信号编码,保证信号采集不受外界因素干扰;将受限玻尔兹曼机在硬件采集模块中提取的信号进行疲劳程度检测,根据脑电信号变化强度,区分疲劳和未疲劳状态下脑电信号特征,完成系统设计;实验结果表明,所设计系统具有较高检测效率,可为疲劳驾驶人员生命安全提供保障。

新乡黄河湿地大鸨的越冬生态研究

每年有大量的大鸨在新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区越冬,但其种群数量及越冬现状尚不清楚。2015年1月～2017年12月,采用样线法和定点观察法对该地大鸨的种群数量及越冬生态进行了研究,结果如下:(1)大鸨每年11月初迁入新乡黄河湿地,最早观测到大鸨的时间为2015年11月8日;最晚到达时间为2016年11月19日;次年3月中旬迁出保护区,飞往繁殖地。(2)在大留寺南北及碾庄,地势平坦开阔,麦田面积较大,距水源较近,距村庄较远,人为干扰相对较少,大鸨的数量最多。(3)每年11月中旬到12月初,大鸨数量呈上升趋势,12月初大鸨的数量达到最高峰,1月初到3月中旬数量逐渐减少,3月底全部迁出保护区。(4)大鸨的觅食地食物非常丰富,每天的8:00～10:00和14:00～16:00为其取食高峰,主要以啄食农田麦苗为食;长距离飞翔时,队形大致呈W、V或倾斜的"一"字形。

磁共振成像测量肿瘤/乳腺体积比在乳腺癌手术治疗中的应用

目的:研究磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)测量的肿瘤/乳腺体积比与乳腺癌患者手术方式之间的相关性。方法:采用随机数法随机收集行保乳术的患者30例为研究组,行改良根治术的患者30例为对照组。其中单发肿块性乳腺癌58例,多发肿块性乳腺癌2例。所有患者经常规检查、外科医师评估及患者意愿综合考虑,再选择行保乳术或改良根治术。两组中各有20例患者术前未接受新辅助化疗,10例患者术前接受了新辅助化疗。所有患者术前均行乳腺MRI检查,回顾性计算其肿瘤/乳腺体积比,并比较两组患者肿瘤/乳腺体积比之间的差异。结果:研究组中仅有1例(3.33%)患者切缘阳性,改行肿块扩大切除术。研究组和对照组所有患者肿瘤/乳腺体积比的平均值分别为4.35%、9.65%(P=0.003)。两组术前未行新辅助化疗患者的肿瘤/乳腺体积比平均值分别为5.32%、10.18%(P=0.027)。两组术前行新辅助化疗患者的肿瘤/乳腺体积比平均值分别为2.43%、8.58%(P=0.07)。结论:从乳腺MRI数据中测量的肿瘤/乳腺体积比与新诊断乳腺癌患者手术方式的选择有相关性,是确定新诊断乳腺癌患者最适手术类型的一个有效评估方法,但其对术前行新辅助化疗患者手术方式的选择并未体现出有效的应用价值,在日常工作中应根据实际情况综合评估。

高过载永磁同步电动机设计研究

永磁同步电动机(PMSM)的过载能力受到铁心饱和、电枢反应的制约,常规设计PMSM无法满足一些高过载应用场合的需求。分析PMSM过载能力的影响因素,研究定子裂比和气隙长度等结构参数对其影响方式,进而分析得出相关结构参数对于PMSM过载能力的影响规律。设计了1台额定功率1 kW的高过载能力PMSM,有限元仿真结果显示该电机可达到5.26倍过载能力。

浅析生物有机肥对库尔勒香梨产量品质的影响

库尔勒香梨是新疆地区的特色水果品种之一,深受消费者喜爱。库尔勒香梨种植面积不断扩大,有效地推动了库尔勒香梨产业的发展。在库尔勒香梨种植生产中,一些果农比较关注产量,存在施肥、用药等不合理现象,导致库尔勒香梨树体营养失衡,对库尔勒香梨品质带来很大影响。文章结合库尔勒香梨种植生产过程中施用生物有机肥的相关试验,探讨研究生物有机肥对库尔勒香梨产量的影响,为库尔勒香梨栽培过程中推广应用生物有机肥提供理论参考。

基于单片机的疫情防控系统

文章设计一款52单片机为主控的疫情防控系统,利用红外传感器的辐射热效应检测来往人员的体温状况,并由单片机进行信号的分析与处理,体温状况的结果由液晶显示器实时显示,如果检测到体温异常的人员通过该系统时,蜂鸣器会发出警报,由主控系统发出对应的PWM波控制舵机的运行使门禁系统关闭通道禁止人员通行,有效做到隔离感染源。

婴儿泛发性幼年黄色肉芽肿1例

患儿男,7月龄,全身丘疹结节7个月。出生第2天,患儿头面部、躯干及上肢皮肤出现大小不等的斑疹和斑丘疹,4个月前头颈、胸背部及四肢皮疹增多增大,形成多个蚕豆到鸽卵大小的疣状结节,未予治疗。皮损组织病理示:真皮内界限清楚的肿瘤细胞团块,肿瘤细胞以组织样细胞及泡沫细胞为主,可见Touton巨细胞;免疫组织化学染色示:CD68(+)、S100(+)。诊断:泛发性幼年黄色肉芽肿。