变分分数阶PDE的自适应图像保边缘去噪方法

为了优化图像去噪过程中的边缘保真问题,本文以ROF模型及其改进模型为基础,以分数阶变分偏微分方程方法为工具,通过构造自适应的边缘检测函数,提出了一种能更好地保护图像的边缘特征,有利于纹理细节保持和“阶梯效应”抑制的基于自适应分数阶变分PDE的图像去噪模型,并以标准图像测试了新模型的去噪效果。实验结果表明:与同类方法相比,新方法可以更加有效地提高图像的信噪比;从去噪前后的图像差可以看出,新方法在去噪的同时更好地保护了图像的边缘特征及纹理细节信息。文中提出的方法可以用于遥感成像、医学图像处理及地震图像处理等领域。

基于Matlab PDE工具箱的土体冻结温度场模拟研究

分析并运用Matlab PDE tool模拟模型槽土体冻结的温度场并验证模拟值的准确性。首先,通过合理的边界假设,使三维的模型槽土体冻结热传导问题转化为二维空间;然后,运用Matlab PDE tool进行模拟并对比测温点的模拟温度和实测温度。结果表明:土体冻结中温度场导热可以通过Matlab PDE tool模拟,且操作简单易于掌握;测温点模拟值的准确性与测温点距边界距离和冻结时间有关。

负压吸引联合PDE-5i治疗糖尿病性勃起功能障碍的临床观察

目的:探讨针对糖尿病性勃起功能障碍(DIED),负压吸引装置(VED)与PDE-5i联合治疗的有效性与安全性。方法:抽取60例DIED患者,采用随机数字表法随机分成治疗组和对照组,每组各30例,对照组:他达拉非5 mg,口服,每日1次,1个疗程为8周。治疗组:他达拉非5 mg,口服,每日1次,在此治疗的基础上联合VED(每周3次,连续8周)治疗;观察患者的IIEF-5评分,未勃起时阴茎长度和周径,勃起硬度等级,患者和配偶在治疗前和治疗后的性生活满意度。结果:对照组治疗后阴茎长度和周径无明显改善(P>0.05);经治疗组处理后,上述指标较以前有所改善(P<0.05)。两组患者治疗后IIEF-5评分、阴茎勃起硬度和患者及配偶满意度均较治疗前有所提高(P<0.05),与对照组(P<0.05)相比,治疗组(P<0.05)的改善程度明显优于对照组,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论:负压吸引联合PDE-5i治疗方案能使DIED患者阴茎长度和周径及勃起硬度有明显改善,其IIEF-5评分提高,使患者及配偶对性生活满意度提高,对勃起信心增强,疗效确切,无明显副作用,是目前临床上较好的治疗方法之一,值得临床推广应用。

DART-MS/MS快速检测食品中非法添加的N-苄基他达拉非等7种新型PDE-5型抑制剂

目的将实时直接分析离子源(direct analysis in real time,DART)与三重四极杆质谱联用,建立食品中非法添加PDE-5型抑制剂的快速筛查方法。方法3种不同基质样品加入乙腈振摇10 s后,设进样速率0.2 mm/s,进样体积4μl,选择DART离子源,离子化温度450℃,在正离子、多反应监测(MRM)下进行检测。结果该方法7种物质的检出限为0.025~12.5μg/g,检出阳性样品4种,分别非法添加羟基卡巴地那非、环己基去甲他达拉非、N-苄基他达拉非和N-苯基丙氧苯基卡巴地那非。结论该方法样品前处理简单,分析速度快,定性准确,环境污染小,能满足食品中非法添加PDE-5型抑制剂的快速筛查要求。

保健食品中西地那非等PDE-5i检测方法研究进展

5型磷酸二酯酶(PDE-5)是生物体内专一水解细胞内环磷酸鸟苷(cGMP)的关键因子,具有调节血管张力、传导视觉信号、调控能量代谢等作用。5型磷酸二酯酶抑制剂(PDE-5i)作为选择性抑制磷酸二酯酶活性的一类药物,可用于改善勃起功能障碍、治疗肺动脉高压等疾病,在临床上广泛应用。一些不法商家向保健食品中非法添加PDE-5i及其类似物以达到其声称的保健效果,严重危害消费者健康。本文综述了保健食品中非法添加PDE-5i及其类似物的常用检测方法,包括理化快速筛查法、酶联免疫法、胶体金免疫层析法、近红外光谱法、拉曼光谱法、离子迁移谱法、薄层色谱及其联用法、液相色谱法、液相色谱-质谱联用法等,并介绍了各个方法的特点,为市场监管部门和公安机关打击食品药品违法犯罪行为提供技术支撑。

基于PDE灵敏度滤波器的算法研究

采用PDE灵敏度滤波器可以消除连续体结构拓扑优化结果存在的棋盘格现象、数值不稳定等问题,且PDE灵敏度滤波器的实质是具有Neumann边界条件的Helmholtz偏微分方程.针对大规模PDE灵敏度滤波器的求解问题,有限元分析得到其代数方程,分别采用共轭梯度算法、多重网格算法和多重网格预处理共轭梯度算法对代数方程进行求解,并且研究精度、过滤半径以及网格数量对拓扑优化效率的影响.结果表明:与共轭梯度算法和多重网格算法相比,多重网格预处理共轭梯度算法迭代次数最少,运行时间最短,极大地提高了拓扑优化效率.

基于神经算子与类物理信息神经网络智能求解新进展

深度学习通过多层神经网络对数据进行学习,不仅能揭示潜藏信息,还能很好地解决复杂非线性问题.偏微分方程(PDE)是描述自然界中许多物理现象的基本数学模型.两者的碰撞与融合,产生了基于深度学习的PDE智能求解方法,它具有高效、灵活和通用等优点.文章聚焦PDE智能求解方法,以是否求解单一问题为判定依据,把求解方法分为两类:神经算子方法和类物理信息神经网络(PINN)方法,其中神经算子方法用于求解一类具有相同数学特征的PDE问题,类PINN方法用于求解单一问题.对于神经算子方法,从数据驱动和物理约束两个方面展开介绍,分析研究现状并指出现有方法的不足.对于类PINN方法,首先介绍了基础PINN的3种改进方法 (基于数据优化、基于模型优化和基于领域知识优化),然后详细介绍了基于物理驱动的两类解决方案:基于传统PDE离散方程的智能求解方案和无网格的非离散求解方案.最后总结技术路线,探讨现有研究存在的不足,给出可行的研究方案.最后,简要介绍智能求解程序发展现状,并对未来研究方向给出建议.

一类具有复杂执行器动态的双曲线型偏微分方程输出调节

本文研究了一类具有边界执行器动态特性的双曲线型偏微分方程(Partial differential equation, PDE)系统的输出调节问题.特别地,执行器由一组非线性常微分方程(Ordinary differential equation, ODE)描述,控制输入出现在执行器的一端而非直接作用在PDE系统上,这使得控制任务变得相当困难.基于几何设计方法和有限维与无限维反步法,本文提出了显式表达的输出调节器,实现了该类系统的扰动补偿及跟踪控制.并且我们采用Lyapunov稳定性理论严格证明了闭环系统及跟踪误差在范数意义上的指数稳定性.仿真实例对比验证了所提出控制方法的有效性.

PDE技术的图像放大模型

偏微分方程(PDE)已成为图像处理与分析中的重要工具。而数字图像处理的一个基本内容是图像放大,即从低分辨率图像获得高分辨率图像的图像处理技术。通过两种泛函模型,利用变分的思想,提出了基于TV-norm(total variation norm)插值模型和四阶偏微分方程插值模型的图像放大算法。通过仿真实验结果及均方误差(MSE)和峰值信噪比(PSNR)两种评价准则说明了该算法的有效性和可行性。

脉冲爆震发动机(PDE)引射增推装置试验

PDE设计了两种结构的排气引射增推装置,通过对两种结构排气引射增推装置的试验对比,研究了排气引射增推装置对PDE推力贡献,试验结果表明在合理的结构设计下,采用排气引射增推装置可使PDE平均推力增加50%左右。理论分析了排气引射增推装置的工作机理,及不同结构参数对PDE排气引射增推装置的影响,为PDE排气引射增推装置优化设计提供了理论和试验依据。

白癜风免疫治疗的研究进展

白癜风是一种以皮肤色素脱失为主要表现的慢性自身免疫性疾病,对患者生活质量造成严重影响。近年来,针对白癜风的免疫学和分子生物学研究揭示了多个潜在治疗靶点,为疾病的治疗提供了新的策略。本文总结了JAK/STAT通路、PDE-4、Wnt/β-catenin通路和IL-15等新型免疫治疗靶点及其靶向药物的研究进展,旨在为未来白癜风治疗靶点的临床转化提供参考。

阴茎负压吸引治疗PDE5i无效型勃起功能障碍疗效分析(附70例报告)

目的:探讨使用Osbon助勃器阴茎负压治疗磷酸二酯酶抑制剂-5(PDE-5i)无效型勃起功能障碍(ED)患者的有效性和安全性。方法:收集口服PDE-5i无效ED患者70例,年龄25～66(38.9±9.1)岁,指导患者使用Osbon助勃器(美国Timm Medical公司)负压锻炼1个月;负压锻炼结束后,使用紧缩张力环进行性生活治疗,比较负压治疗前和治疗后3个月IIEF-5评分变化,以及患者和性伴侣的满意度,评价负压应用的安全性和有效性。结果:PDE-5i治疗无效的ED患者负压治疗后3个月IIEF-5评分较负压治疗前有显著提高(P<0.05),IIEF-5评分由治疗前(10.2±4.0)分上升到(13.3±4.7)分。负压治疗口服PDE-5i无效ED患者的有效率77.1%(54/70)。负压治疗后PDE-5i无效ED患者及性伴侣性生活满意率分别为64.3%(45/70)和65.7%(46/70)。结论:PDE-5i治疗无效型ED患者行阴茎负压治疗,可显著改善患者勃起功能及夫妻双方性生活满意率,值得临床应用。

磷酸二酯酶2(PDE2)结构及其选择性抑制剂的研究进展

磷酸二酯酶2(PDE2)主要分布在大脑、心脏细胞中,作为潜在的药物靶标,通过水解细胞内第二信使cAMP和cGMP,对维持cAMP和cGMP的水平起着重要的作用,其选择性抑制剂有望在内皮渗透性和改善记忆力等方面发挥作用.综述了PDE2的组织分布、生理功能、催化区域和调节区域晶体结构的特点以及选择性的抑制剂.最后,根据药物设计发展的趋势对未来PDE2抑制剂的设计进行了展望.

遥感图像高斯与椒盐噪声的PDE混合去噪模型研究

针对经过前期处理的遥感图像主要含有高斯噪声和椒盐噪声的特点,提出一种基于PDE的混合去噪模型,该模型克服传统的纯各向异性扩散模型在平滑区域过度扩散、产生阶梯效应和四阶PDE模型在去噪的同时过多损失边缘信息的弱点,在有效去除遥感图像中混合噪声的同时,很好地保持图像的边缘和纹理细节信息。实验结果验证所提出模型的有效性和稳定性。

基于PDE的图像去噪方法

针对P-M非线性扩散模型以及自蛇模型对图像滤波的不足,为了充分利用两种模型各自的优势,提出了一种新的基于自蛇模型与P-M扩散模型相混合的去噪方法,同时在其扩散方程中添加了忠诚项,这样噪声去除与边缘保留就可以得到一个较好的效果。最后实验结果表明,该方法既能有效去除图像噪声,也能很好地保持图像的边缘等细节信息。

基于PDE去鬼影的自适应非均匀性校正算法研究

针对基于场景的自适应校正算法普遍存在鬼影的问题,分析了神经网络算法(NN-NUC)产生鬼影的原因,并在此基础上提出了用基于偏微分方程(PDE)的非线性滤波方法取代NN-NUC算法中邻域平均的方法来获取期望图像,从而减少边缘像素误差,达到消除鬼影的目的.采用实际采集的红外图像进行实验,结果表明,很好地消除了鬼影.与已有的几种去鬼影的方法相比,具有更快的收敛性.

基于PDE的图像去噪和反差增强同步算法

针对反差较低且包含噪声污染的灰度图像,设计分段线性拉伸函数,引入TV下降流,建立新的偏微分方程(PDE)数学模型。该模型通过设置参数λ灵活控制去噪和反差增强的程度,实现2种灰度图像处理手段的同步进行。对比实验表明,该方法可有效缓解传统处理方法存在的问题,在抑制噪声的同时增强图像的反差。

5味山姜属中药乙醇提取物对胃溃疡寒证模型大鼠胃组织AC,PDE,cAMP,cGMP及cAMP/cGMP的影响

目的：观察高良姜、大高良姜、草豆蔻、红豆蔻、益智5味山姜属中药乙醇提取物对醋酸灌胃型胃溃疡寒证大鼠胃组织AC,PDE,cAMP,cGMP及cAMP/cGMP的影响,探讨同属中药温热药性的相关性及其本质。方法：采用灌服4℃冰知母水提液和浓度为15%的冰醋酸建立大鼠胃溃疡寒证模型,造模成功后随机分为模型组、西咪替丁组、附子理中丸组、各受试药物乙醇部位高、低剂量组,共14组,每组10只。观察各组中药的乙醇提取物对大鼠胃组织AC,PDE,cAMP,cGMP含量及cAMP/cGMP比值的影响。结果：5味山姜属中药乙醇提取物均能显著升高胃溃疡寒证大鼠胃组织中AC含量（P〈0.05或P〈0.01）,降低PDE含量（P〈0.05或P〈0.01）,升高cAMP含量及cAMP/cGMP比值（P〈0.05或P〈0.01）。结论：通过“性效关联”规律,利用“病证结合”模型验证了山姜属5味中药具有相似的药性。5味山姜属中药乙醇提取物都是通过升高胃组织细胞内AC与cAMP含量、降低PDE含量、调节cAMP/cGMP稳定而呈现温热性能,说明同属中药具有相似的药性,可能是由于具有亲缘关系的同属中药有相同的药效部位或相似的物质基础。

组合NNSC收缩技术和改进四阶PDE的MMW图像恢复

毫米波(MMW)图像含有大量未知噪声,仅用一种方法恢复的效果较差,因此结合非负稀疏编码(NNSC)收缩技术和改进四阶偏微分方程(PDE)模型的优点,提出了一种基于组合处理的MMW图像恢复方法。NNSC收缩法具有自适应消噪图像的特性,和数据的属性无关;而改进四阶PDE能够消除二阶PDE产生的阶梯效应,同时避免光滑区域不平整的现象,具有较好的图像恢复效果。分别采用模拟的和真实的MMW图像进行测试,并用相对信噪比(RSNR)进行评判,实验表明,与NNSC收缩、基于四阶的PDE模型以及小波收缩等方法相比,所提出的方法能够有效地用于MMW图像的恢复。

衰老过程中有氧运动干预对海马突触可塑性及PDE-4基因表达的影响

目的:探讨大鼠衰老过程中进行有氧运动干预对海马突触可塑性及磷酸二酯酶-4(Phos-phodiesterase 4,PDE-4)基因表达水平的影响。方法:雄性SD大鼠,45只,随机分为对照组(C组)、D-半乳糖致衰老模型组(A组)、D-半乳糖致衰老+有氧运动干预组(AE组)。进行6周衰老造模,AE组在造模过程中进行中等负荷游泳运动干预。取材后,尼氏染色观察大鼠海马齿状回(dentate gyrus,DG区)神经元形态结构变化;免疫荧光检测大鼠海马DG区突触素(synaptophysin,Syp)、代谢型谷氨酸受体1(metabo-tropi glutamate receptor 1,m Glu R1)数量和密度的变化;Real-Time PCR及Western Blotting检测大鼠海马磷酸二酯酶-4(Phos-phodiesterase 4,PDE-4)m RNA及蛋白的表达。结果:(1)与C组比,A组大鼠出现精神不振、嗜睡、动作迟缓等衰老体征,海马神经元数量明显减少,排列紊乱,细胞间距增大,胞质中尼氏体着色变浅等;(2)Syp和m Glu R1 IOD值变化趋势一致:A组非常显著性低于C组(P<0.01),AE组非常显著性高于A组(P<0.01)。(3)PDE-4 m RNA及蛋白表达变化趋势一致:A组非常显著性高于C组(P<0.01),AE组非常显著性低于A组(P<0.01)。(4)PDE-4 m RNA与Syp、m Glu R1的IOD值呈显著性负相关(P<0.01,P<0.05)。结论:(1)衰老过程中进行有氧运动干预可以修复海马神经元的形态结构,使Syp和m Glu R1数量和密度保持在一定水平上,以维持突触可塑性,进而改善脑功能,延缓脑衰老;(2)运动可能通过下调PDE-4基因的表达影响脑功能。