基于时序Petri网的机器人柔性作业车间无死锁调度优化算法

研究了一类源于芯片生产等智能制造领域的机器人柔性作业车间调度问题。针对该类问题在算法设计过程中,需要同时考虑工件加工、机器人运输和死锁求解等带来的问题,提出了一种基于时序Petri网的无死锁调度优化算法。首先,对问题进行时序Petri网建模,提出了一种基于Petri网变迁串的解表示形式,以方便死锁求解和算法寻优;其次,通过对问题死锁的结构分析和分类,提出了一种死锁判断和求解算法,并证明了算法可在多项式时间内求解任意类型死锁,同时也能在一定程度上保证解的优良结构;最后,提出了问题的一种离散蜂群算法求解方案,在算法寻优过程中进行实时死锁求解以保证解的可行性和较快的收敛速度。不同规模实例的数值实验和与问题最优解及最优解下界的比较分析表明,提出的算法对不同类型实例都体现了较好的性能和较低的时间复杂度。该研究为复杂作业车间实时调度问题的算法研究提供了新思路和方法。

自适应策略优化的粒子群优化算法在神经网络架构搜索中的应用

针对神经网络架构搜索(NAS)任务,提出一种自适应重启策略驱动的协作学习粒子群优化(ARCLPSO)算法。算法核心流程包括协作学习与信息共享、策略切换和参数自适应,以改进传统粒子群优化(PSO)算法在NAS中的性能。ARCLPSO算法结合了全局与局部信息的协同作用和智能切换学习策略。具体地,ARCLPSO利用全局和局部信息的协同作用令粒子向更优的方向移动,通过智能的切换粒子学习策略平衡粒子的搜索性能和收敛速度,提高搜索速度和搜索质量。在NAS-Bench-101数据集上的实验结果表明,ARCLPSO的收敛时间相较于传统进化算法(REA)和随机搜索(RS),分别减少了40.9%和55.2%。

1275例二尖瓣反流患者行全胸腔镜微创二尖瓣成形术的长期随访结果分析

目的明确全胸腔镜微创二尖瓣成形术(TCMI-MVP)在治疗二尖瓣反流(MR)的安全性、有效性和耐久性。方法回顾性分析2009年1月1日至2022年6月1日在广东省人民医院接受TCMI-MVP的1275例MR患者的中远期结果。根据随访结果将患者分为MR未复发组(A组,1098例)和MR复发组(B组,177例),比较两组术前、术中、术后资料以及随访情况。结果随访率为96.24%,中位随访时间为4.42(0.00,13.20)年。整个队列患者1年、3年、5年和10年的生存率分别为99.5%、98.5%、97.8%和95.5%。两组生存预后差异无统计学意义(χ^(2)=0.350,P=0.554)。当未考虑死亡为竞争风险时,整个队列患者1年、3年、5年和10年MR≥2+的复发豁免率分别为90.4%、87.4%、85.6%和78.3%。当考虑死亡为竞争风险时,术后进展为MR≥2+的累积发生率在1年、3年、5年和10年时,分别为9.6%、12.5%、14.3%和21.4%。通过多因素Cox回归分析发现,患有高血压[HR(95%CI)=1.70(1.18~2.44),P=0.004]、同时行三尖瓣成形手术[HR(95%CI)=1.65(1.16~2.36),P=0.006]、较大的术前左心室收缩末期内径[HR(95%CI)=1.09(1.03~1.15),P=0.002]、较大的术后1周左心房内径[HR(95%CI)=1.03(1.01~1.06),P=0.031]和术后1周MR分级程度高[HR(95%CI)=59.63(21.84~162.82),P<0.001]是MR复发的危险因素。总体患者1年、3年、5年和10年再次二尖瓣手术的豁免率分别为99.6%、98.9%、98.7%和97.9%。结论先进瓣膜中心合理地运用各项修复技术行TCMI-MVP是安全、有效的,可获得良好的远期修复效果。

基于深度学习的多尺度无人机遥感图像道路提取

针对高分辨率遥感影像和目标场景下道路影像数据集获取难度大、成本高等问题,本文探究网络模型在不同尺度下执行提取任务的最佳影像分辨率,并评价各模型在道路提取上的适用性及可靠性,为道路识别工程提供方法借鉴和案例参考。引入图像分割领域3个经典网络模型,使用公开数据集进行模型训练,以无人机航拍的安徽省滁州市影像为试验数据,进行不同尺度下的道路提取,找出各模型在新场景下的最佳分辨率和模型适用性,并进行可靠性评价。试验结果表明,D-LinkNet网络模型在不同尺度的道路提取任务中适用性较强;DeepLabV3+网络模型的可靠性较差;U-Net、D-LinkNet网络模型的道路提取输入影像最佳分辨率分别为1.0、0.5 m。

城市建设用地信息监管系统设计与实现

城市化进程加剧了城市土地利用格局变化,城市建设用地占比逐步提升,衍生了城市建设用地监管系列需求。为此,分析建设用地信息监管业务需求,利用B/S,C/S混合架构设计并实现城市建设用地信息监管系统,实现建设用地空间数据智能治理与精准管理,可为我国国土资源相关行业提供技术参考。

开封市城市收缩的综合测度及其时空分异研究

为了研究开封市城市收缩的时空演变特征,建立了收缩度模型,从人口、经济、空间3个维度出发,定量分析了开封市2010—2015年、2015—2020年2个时间段的收缩程度,并利用熵值法构建了开封市城市收缩综合评价指标体系,对城市收缩进行了综合测度。

合成氨行业CO_(2)与大气污染物排放清单及减污降碳潜力研究:以河南省为例

合成氨行业产生了大量的CO_(2)和大气污染物,是我国实现减污降碳的关键行业之一.河南省合成氨生产量较大,也是全国大气污染最严重的地区之一.本研究以河南省为例,基于企业调研数据构建了合成氨行业CO_(2)与大气污染物排放清单,并采用LEAP(The Low Emissions Analysis Platform)模型结合节能供给曲线,评估了不同情景下CO_(2)和大气污染物减排潜力.结果表明:①2017年河南省合成氨行业CO_(2)排放总量为39095.08×10^(3)t,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)和NO_(x)排放量分别为2.66×10^(3)、3.74×10^(3)、20.48×10^(3)和31.05×10^(3)t.2020年河南省合成氨行业CO_(2)和大气污染物排放量比2017年下降了21%左右.②从空间分布来看,CO_(2)和大气污染物排放主要集中在开封市和新乡市.③在同时考虑能源结构优化、采用先进节能降碳技术、提高大气污染污染物末端去除效率的综合减排情景下,2030年河南省合成氨行业CO_(2)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)和NO_(x)的减排潜力分别为26453.75×10^(3)、1.74×10^(3)、2.37×10^(3)、11.79×10^(3)和18.34×10^(3)t,显著高于其他情景.综合减排情景下,CO_(2)与大气污染物减排协同性优于其他情景.研究显示,通过加大对GC型低压氨合成工艺等技术的应用,河南省合成氨行业到2030年CO_(2)减排量达到17023.32×10^(3)t,通过提升末端治理水平,到2030年大气污染物减排比例最高达60.53%.

基于集成经验模态分解与集成机器学习的锂离子电池剩余使用寿命预测方法

准确预测储能锂离子电池剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)对于电力系统的安全性与可靠性至关重要。针对锂离子电池老化轨迹呈现非线性变化的问题,提出一种基于集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和集成机器学习的锂离子电池剩余使用寿命预测方法。首先,利用集成经验模态分解算法分解锂离子电池老化数据。其次,分别利用集成的长短时记忆神经网络与相关向量机对分解得到的残差数据序列和本征模态数据序列建模预测。最后,融合预测的残差数据序列和本征模态数据序列,综合计算锂离子电池未来寿命老化轨迹。采用储能锂离子电池老化数据进行验证,结果显示所提出的锂离子电池RUL预测方法具有更好的鲁棒性与非线性跟踪能力。

基于增量能量法和BiGRU-Dropout的锂电池健康状态估计

锂离子电池健康状态(SOH)的精确估计是电池管理系统面临的核心问题之一。针对实际的电池容量很难直接测量和容量再生导致的SOH估计误差问题,提出了一种基于增量能量法和双向门控循环网络(BiGRU)-Dropout的锂离子电池健康状态估计方法。首先分析增量能量曲线随电池老化的衰退规律,提取出最大峰值高度作为电池SOH的新健康因子。通过翻转层和门控循环网络层所搭建的BiGRU网络得出健康因子与SOH的映射关系,同时添加Dropout机制网络层防止出现过拟合现象,建立SOH估计模型用于电池SOH精确估计。实验结果表明,在不同充电倍率条件下,该方法均可快速、准确地估计电池SOH。

靛玉红对ORFV感染淋巴细胞的增殖、细胞因子含量及CD分子表达量的影响

为了研究靛玉红对羊传染性脓疱病毒(Ovine contagious pustular dermatitis virus,ORFV)感染淋巴细胞的增殖、细胞因子质量浓度及CD分子表达量的影响,在靛玉红对ORFV感染淋巴细胞增殖的影响试验中,分为对照组、ORFV感染组、靛玉红(0.2μg/mL)+ORFV组、靛玉红(0.2μg/mL)组,采用CCK-8法检测靛玉红对ORFV感染淋巴细胞增殖的影响。另外,在靛玉红对ORFV感染细胞上清液中细胞因子质量浓度及CD分子表达量的影响试验中,分为高浓度靛玉红(0.2μg/mL)+ORFV组、中浓度靛玉红(0.1μg/mL)+ORFV组、低浓度靛玉红(0.05μg/mL)+ORFV组,于96孔培养板中,每孔加入淋巴细胞悬液100μL,之后加ORFV病毒悬液100μL,吸附2 h,弃病毒液,分别加入终浓度为0.2,0.1,0.05μg/mL的靛玉红溶液100μL,作用0,2,4,8,12 h,另设ORFV感染组(只加ORFV病毒悬液和RDMI-1640完全培养基)、对照组(只加RPMI-1640完全培养基),采用ELISA方法检测细胞上清液中IFN-γ、TNF-β、IL-10的质量浓度及CD4、CD8的表达量,并计算CD4/CD8。结果表明:与ORFV感染组相比,靛玉红+ORFV组淋巴细胞增殖数极显著升高(P<0.01)。与ORFV感染组比较,作用4,8,12 h后,高、中、低浓度靛玉红+ORFV组的CD4分子表达量和CD4/CD8显著或极显著升高(P<0.05或P<0.01),同时Th1型细胞因子IFN-γ、TNF-β质量浓度及Th2型细胞因子IL-10的质量浓度不同程度升高,而CD8分子表达量降低。说明靛玉红能够增强ORFV感染淋巴细胞的增殖,促进IFN-γ、TNF-β和IL-10的分泌,提示靛玉红可能是通过调节CD4、CD8的表达来促进细胞因子的分泌,增加ORFV感染淋巴细胞的增殖,进而调节机体的免疫机能。

临床药师指导慢性阻塞性肺疾病患者使用新型吸入剂装置效果分析

目的探讨临床药师指导慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者使用新型吸入剂装置的效果。方法选取医院2021年3月至11月收治的COPD患者40例,临床药师对所有使用吸入剂的患者展开吸入技术指导,对比临床药师指导前后患者对新型吸入剂装置使用步骤的掌握情况、使用正确率,并采用Morisky药物依从性量表(MMAS-8量表)患者使用吸入装置的依从性。结果经临床药师指导后,患者对新型吸入剂装置使用步骤的掌握度,以及首次、长期使用新型吸入剂装置的正确率均较指导前显著提升(P<0.05);MMAS-8量表评分由(3.02±0.78)分显著升至(7.16±0.81)分(P<0.001)。结论临床药师指导有助于COPD患者充分掌握新型吸入剂装置使用步骤,且对其使用正确率、依从性的提升有积极作用。

基于相关函数的低维度宽带波束形成算法

为了降低波束的旁瓣和主瓣宽度并提高抗干扰能力,本文提出了一种基于相关函数的低维度宽带波束形成算法。首先,对宽带信号进行FFT变换以将其转化为多个子带的窄带信号;其次,基于最小方差(MV)准则并利用相关函数将子带信号的干扰-噪声协方差矩阵重构为相关矩阵,以达到有效抑制噪声和干扰的目的;然后,利用降维算法以降低相关矩阵的复杂度,并利用拉格朗日乘数法来求解最优权矢量;最后,利用切比雪夫滤波器对最优权矢量进行静态加权调整,以期获得更高的阵列增益和更低的旁瓣电平。仿真结果表明:该算法的计算复杂度较小,主瓣宽度变窄1度左右,最佳输出信干噪比提高了约-1.3 d B,同时旁瓣幅度有效降低。

基于DBN特征提取的模拟电路早期故障诊断方法

针对当前模拟电路早期故障诊断中特征提取方法的不足,提出了应用深度置信网络(deep belief network,DBN)进行特征提取的方法。利用混沌粒子群优化算法,对DBN中受限玻尔兹曼机的学习率开展优化,进一步提升特征提取的性能。相比于其他常用的特征提取方法,提出的DBN特征提取方法可提取出早期故障深度和本质的特征,且具有相同的故障聚集程度高、不同故障的分离能力极为明显的特点。应用二级四运放双二阶低通滤波器仿真电路和Sallen-Key带通滤波器电路板进行早期故障诊断实验,得到的故障诊断正确率分别为98.13%和100%。

镜像反馈训练对脑卒中后偏瘫患者运动功能血清生化指标及神经功能的影响

目的探讨镜像反馈训练对脑卒中后偏瘫患者运动功能、血清生化指标及神经功能的影响。方法将87例脑卒中后偏瘫患者随机分为2组,常规组(40例)予以常规康复治疗,研究组(47例)在开展常规康复治疗的同时进行镜像反馈训练。观察2组治疗前后运动功能、血清生化指标、神经功能缺损程度变化。结果治疗后研究组上肢、下肢运动功能量化评分、血清神经生长因子和脑源性神经细胞营养因子水平分别为(35.75±3.69)分、(25.69±2.13)分、(447.55±50.13)ng/L和(5.46±0.48)μg/L,常规组分别为(30.66±3.60)分、(21.20±2.06)分、(381.52±48.39)ng/L和(4.69±0.41)μg/L,均较治疗前升高(P<0.05),且治疗后研究组均高于常规组(P<0.05);治疗后研究组血清神经元特异性烯醇化酶水平、神经功能缺损程度量化评分分别为(5.04±0.92)μg/L、(6.40±1.02)分,常规组分别为(9.86±1.89)μg/L、(9.45±1.46)分,均较治疗前下降(P<0.05),且治疗后研究组均低于常规组(P<0.05)。结论镜像反馈训练可改善脑卒中后偏瘫患者的运动功能,提高血清神经生长因子和脑源性神经细胞营养因子水平,下调血清神经元特异性烯醇化酶水平,且还可减轻患者的神经功能缺损程度。

就业导向下关于时间序列分析课程的教学改革探究

本文概述了当前"时间序列分析"课程在教学中的一些现状,以就业为导向,提出如何进行"时间序列分析"课程教学改革的几点措施,以期更好的培养出高职业素养的学生。

宏观经济学线上线下教学对比分析

受新型冠状病毒疫情影响,2020年上半年各大高校通过直播、录播以及在线课程等多种形式进行了在线教学,线上教学与传统线下教学方式各有利弊,本文以"宏观经济学"这门课程的为例,通过调研分析,进行了线上教学与线下教学对比分析,在此基础上探讨如何改进教学方式,以期寻求更好的现代化教学方法。

地方性院校数学实验示范中心建设研究

针对地方院校数学类专业实践教学体系构建出现的各种问题,文章结合创新创业教育和“互联网+”时代对应用型人才能力的需求,研究了实验示范中心的运作模式、建设方案等具体问题,探索了符合地方性院校实际实验示范中心的建设思路。

基于CPSO-RVM的锂电池剩余寿命预测方法

针对锂电池健康状况测量数据中经常伴随着各种类型及大小的噪声,本文提出了一种基于小波去噪和混沌粒子群-相关向量机的锂电池剩余寿命预测方法。执行小波二次降噪,削弱测量数据中的大噪声信号及消除测量数据中的小噪声信号,从而提取原始数据;将经混沌粒子群算法优化的相关向量机算法用于估计锂电池各个充放电周期健康状况的变化轨迹,并预测锂电池的剩余寿命。基于美国国家航空航天局提供的锂电池测量数据,对提出的方法进行了有效性验证。

基于EEMD和MKRVM的锂电池剩余寿命预测方法

锂电池储能是一种快速高效的有功功率和无功功率调节方法,可用于发、输、变、配用各个环节。针对锂电池测量数据中经常伴随着各种类型及大小的噪声,提出了一种基于集合经验模态分解EEMD(ensemble empir-ical mode decomposition)去噪和多核相关向量机MKRVM(multiple kernel relevance vector machine)的锂电池剩余寿命预测方法。首先执行EEMD去噪,去除测量数据中的噪声信号;然后将MKRVM算法用于预测锂电池的剩余寿命,其中MKRVM核函数的稀疏系数通过量子粒子群算法获取。利用美国国家航空航天局艾姆斯研究中心提供的锂电池测量数据,对提出的方法进行了测试,在测试中展示了EEMD去噪和MKRVM预测方法的实现过程,并证明了方法的有效性与先进性。

基于质心分水岭算法的静态手势分割算法模型

为了解决在类肤色背景下难以从图像中高效地分割出完整静态手势的问题,提出了基于质心分水岭算法(improved centroid watershed algorithm, ICWA)的静态手势分割模型。该ICWA算法可以有效地减少图像梯度对手势分割的影响并完整地提取出肤色区域。此外,本文设计了一种将PCA(principal component analysis)降维和凸性检测算法相结合的方法,可以根据对凸点准确提取手腕的割线。同时,利用卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)在标准数据库上进行了初步的手势自动识别实验。实验结果表明:该分割模型对于9种静态手势的平均识别率达到了97.85%。