数字孪生城市的治理变革与路径优化

数字孪生城市作为现阶段探索智慧城市治理的新型模式,其本质是利用智能技术在虚拟空间中对现实的物理城市进行精准复刻,借助克隆的孪生城市进行模拟、预测和干预城市的运营和治理,其主要优势在于造就了一种系统智能化和干预智能化相结合的全过程智能,形成了“全景映射”“极致可视”“虚实融合”“即时交互”的智能治理结构。数字孪生城市的快速发展在催生新一轮城市治理革命的同时,也面临着数字技术发展困境、虚拟现实融合困境与现实治理协调困境等诸多挑战。因此,必须强调数字孪生城市的底层逻辑是对城市属人性本质的不断深化,只有让技术手段和人文关怀共同进步、相得益彰,才能让城市的发展不断满足人民群众日益增长的美好生活需求,将城市治理体系现代化成果真正转化为不断改善的生活品质。

睡眠剥夺大鼠脑肠肽改变在大鼠咽喉反流中的作用

目的研究睡眠剥夺大鼠血清中脑肠肽改变在大鼠咽喉反流发病中的作用。方法选取40只健康成年雄性SD大鼠,分为实验组和对照组,对照组正常睡眠,实验组分为三组,每组10只,用改良多平台水环境法剥夺8 h的白天睡眠,分别持续1、2、3个月,用ELISA法检测各组外周血中胃泌素(MTL)和生长抑素(SS)浓度,放射免疫法检测外周血中胃动素(GAS)浓度,比较各组结果。结果睡眠剥夺2月组GAS浓度明显低于对照组,睡眠剥夺3月组GAS浓度明显高于1月组和2月组(P<0.05)。三个实验组与对照组之间比较MTL浓度差异均无统计学意义(P>0.05),睡眠剥夺2月组MTL浓度明显高于3月组(P<0.01)。各实验组与对照组之间、三个实验组之间SS浓度均无统计学差异。结论睡眠剥夺可能通过影响GAS和MTL的分泌与大鼠咽喉反流的发生相关。

城市智慧公交云脑建设与应用

针对公交海量数据多源、异构、分散,不能充分收集、治理和应用,传统智能公交不同系统间联动性不强的实际现状,本文通过对北京、杭州、广州、上海等城市数据大脑、云脑平台的调查研究,结合云计算、人工智能等新一代信息技术,提出智慧公交云脑平台建设的总体架构,深挖十大核心应用功能,分析六大发展趋势。通过多源数据的融合、挖掘,核心模型算法的搭建,支撑公交业务应用,并加强各应用系统间的信息耦合。

智慧城轨云脑平台总体方案设计

随着大数据、物联网、人工智能、5G等现代信息技术的进步,城市轨道交通逐步朝着智慧化、智能化的方向发展。城市轨道交通系统在运营中会产生大量数据,为促进数据的汇聚、融合和共享应用,需构建作为智慧城轨发展基础平台与数字底座的智慧城轨云脑平台。文章在分析建设智慧城轨云脑平台必要性的基础上,确定智慧城轨云脑平台总体方案设计思路,并以此为基础进行平台总体架构和功能设计,最后对平台在车站、线路、线网3个层面的业务应用进行阐述,以期提升数据治理能力,实现快速流畅的数据交互、全面真实的数据分析、科学精准的决策施策,为城市轨道交通系统的安全、绿色、高效运行提供有力支撑。

船舶智能航行的物理测试平台设计及应用

受测试成本、安全性、可靠性等因素的制约,需要依托以模型船为载体的物理实验平台实现从虚拟仿真测试到全尺寸实船测试之间的过渡。本文基于“航行脑”系统体系架构设计思想,采用船-岸-云分布式监控与数据采集架构,研发由能源管理、感知、决策、执行、通信等模块组成的船舶智能航行功能物理试验平台,打造“求新”系列缩尺比自航船模。开展回转试验、Z形试验、单船自主循迹、船舶编队等测试,验证了系统的有效性,并提出未来改进方向。

基于三维运动捕捉技术构建蒙医震脑术三维虚拟仿真平台的视觉呈现

背景:基于三维运动捕捉技术可以构建精准的、客观量化的医学虚拟仿真模型,有利于临床学习者精准、深入理解和掌握各种传统疗术。目前中医虚拟仿真模型已有报道,但蒙医传统疗术的虚拟仿真模型尚未见报道。目的:构建一种基于三维运动捕捉技术的交互式三维可视化的蒙医震脑术虚拟仿真模型。方法:使用Motion Analysis三维光学运动捕捉系统和足底测力台采集蒙医专家的运动捕捉数据,在Motion Builder软件中构建震脑术三维动作模型,使用Maya软件构建角色模型并与动作模型相匹配,运动Unity3D软件构建蒙医震脑术虚拟仿真系统,系统整合蒙医震脑术操作3D动画、运动学和动力学参数信息。结果与结论:通过三维运动捕捉技术和计算机仿真重现蒙医震脑术操作,能够显示施术者和受试者的运动姿态,记录关节运动的关键空间位置参数与变化情况,得出运动过程中的运动学、动力学参数。运用交互式三维虚拟仿真技术,实现蒙医震脑术的三维虚拟仿真的视觉呈现,为蒙医震脑术手法的标准化、数字化、可视化研究奠定基础。

通用脑一机接口软件平台发展现状

脑-机接口(BCI)技术,作为人机交互领域的革命性飞跃,构建了大脑与外部设备之间直接的信息通路。完整的BCI系统既需要完善的硬件设备,更需要健全的软件系统。通常软件系统包括:刺激呈现、信号采集、信号处理和指令反馈等,其复杂程度和技术门槛较高,制约BCI的发展与应用。为应对挑战,研究者们推出了一系列通用BCI软件平台,旨在标准化软件开发流程,降低技术门槛,为BCI软件层面开发提供解决方案。沿循BCI技术的演进轨迹,系统梳理了各发展阶段中通用BCI软件平台的特征和趋势,并详尽比较和分析了11款代表性产品的功能特点和技术亮点,进一步审视了现有通用BCI软件平台存在的瓶颈问题和可能的解决方案,以期激发未来研究的新思路,推动通用BCI软件平台的持续进化与开发应用。

下一代铁路信息系统发展方向思考

介绍信息系统发展代际特征,基于云脑平台架构机理,结合铁路信息系统自身实际与发展目标,研究下一代铁路信息系统的发展方向。建议预先开展云边协同与泛在互联、面向认知与智能处理等研究,以期为推进铁路信息系统高质量发展,以及铁路数字化、网络化和智能化的进程提供参考。

面向重载铁路基础设施智能运维的朔黄铁路智能大脑平台总体设计及关键技术研究

立足“保障安全、提高运输效率、改善经营管理和提高服务质量”,朔黄铁路公司开展数字化转型和智能化升级,着力构建智慧重载铁路。针对朔黄铁路智能运维场景下存在的工务、电务、供电专业间数据共享渠道不畅、信息共享程度不高、大数据及智能化应用不足、数据管理工具缺乏等问题,提出构建面向海量数据存储治理、融合分析和开放共享的智能大脑平台作为智慧重载铁路的数据底座,形成面向基础设施智能运维的大脑平台总体设计和业务流程设计,开展平台与业务互操作、数据湖仓构建、数据资产管理、智能分析与决策、应用服务等关键技术研究,形成大数据、地理信息、智能分析、智能决策服务能力,为朔黄铁路基础设施智能运维提供基础技术平台和数据支撑。

混合式教学平台下脑机接口实验教学改革

随着教育信息化技术的发展,基于脑机接口技术的实验课程改革与实践依托混合式教学平台,开展传统课堂、在线课堂、虚拟仿真结合的“三堂联动”混合式教学多维引导学生发展,使不同层次学生都参与课程并有所收获。实验建设将基于学习产出的教育模式(OBE)引入课堂教学,通过趣味性实践教学培养学生创新意识,开展面向创新能力和实践能力培养的实验案例,构建教学质量的持续改进模式,旨在让学生在专业教学中实现知识获取、能力培养和价值塑造的终极目标。

智慧纺织工业大脑平台设计

为了提高纺织行业的自动化、智能化水平,将物联网、大数据以及5G等先进技术相结合,以实现纺织工业资源化、智能化和信息化。通过分析纺织行业的发展现状和趋势,探讨了物联网、大数据以及5G在传统纺织产业转型中的重要地位。提出在智能化、信息化及自动化大环境的驱动下,智慧纺织工业大脑大数据平台设计的必要性。详细介绍了智慧纺织大脑平台实现从配棉到整个纺织生产链协同优化的横向集成,8大功能层、6项业务层与10大端口层3个路径的纵向集成以及数据共享、协同管理及高效服务的端到端集成的架构,并详细说明本平台的主要功能及应用。

虹口区城市大脑数字化运营实践

为了推动上海市虹口区城市治理能效,分析了上海市智慧城市发展现状和趋势,结合上海市虹口区智慧城市建设中的不足,提出了契合虹口区发展的城市大脑建设目标,重点阐述了虹口区城市大脑数字化运营实践方案和架构,以及对智慧化应用提供的数据支撑,推进虹口区智慧城市建设,为上海市其他区智慧城市建设和运行管理提供了参考。

基于工业互联网平台的大规模个性化定制解决方案

针对目前企业在大规模个性化定制转型中的痛点,海尔集团基于自身制造经验和数字化转型实践,打造了基于工业互联网平台的大规模个性化定制解决方案。该方案包含Baa S数字工业操作系统、BaaS工业大脑及大规模个性化定制套件,能够解决企业数字化转型中的路径不清、技术薄弱和投入巨大等痛点问题,有效提升了企业核心竞争力。目前该解决方案已经在家电、服装等多个行业应用,有力支撑了我国制造业的高质量发展。

移动平台在脑肿瘤患儿健康教育中的应用效果

目的:探讨移动平台在住院脑肿瘤患儿健康教育中的应用效果。方法:将118例脑肿瘤患儿及118名家属采用随机数字表法分为观察组及对照组。对照组由护士以口头宣教结合宣教单发放形式进行健康教育,观察组采用移动平台持续进行健康教育。比较两组患儿家属出院准备度得分及入院时、入院2周、出院时家属疾病不确定感得分情况。结果:观察组患儿家属出院准备度得分为(178.64±10.02)分,高于对照组的(156.71±9.00)分(P<0.05);出院时观察组患儿家属疾病不确定感得分为(58.31±4.45)分,低于对照组的(60.80±4.08)分(P<0.05)。结论:移动平台应用于脑肿瘤患儿健康教育中可明显改善患儿家属疾病不确定感,提高家属出院准备度水平,为后续患儿居家护理起到至关重要的作用。

无人作战平台认知导航及其类脑实现思想

无人作战平台将是未来空天战场的主要作战力量,认知导航正是应无人化平台智能自主运行控制的需要而提出的新型导航技术。通过对认知导航进行了深入剖析,给出了认知导航的基本内涵,以及在这一内涵下的认知导航框架结构和导航信息处理流程,并分析了认知导航所具备的新质导航能力,探讨了采用"类脑"技术实现认知导航的新途径,最后提出了实现认知导航需要解决的关键技术。为实现无人化作战平台智能自主能力提供了理论框架,具有较强的指导意义。

脑死亡判定质量控制信息平台建设与应用

国家脑损伤质控评价中心开发了脑死亡判定质量控制信息平台。通过该平台,国家质控中心可对省级质控中心和质控示范医院提交的脑死亡判定病例进行监管。2018年-2020年,质控病例总数达2199例,应用平台医院数达94家;脑死亡判定自主呼吸激发试验实施率显著提高,质控反馈问题比例呈下降趋势,差异均有统计学意义(P<0.05);三级质控的时效性有改善。依托该平台,能够提高脑死亡判定质量控制工作效率,促进脑死亡判定的同质化和规范化,但平台功能仍需持续改进。

基于Lego NXT的大鼠脑-机接口平台的设计

目的:构建智能化控制的大鼠脑-机接口平台,该平台能够用于研究大鼠大脑对小车的直接控制。方法:采用Lego公司生产的NXT mindstorm智能机器人模块,搭建适合固定大鼠的小车。小车能够在迷宫中自由前进、后退和旋转。大鼠的神经信号通过TBSI无线神经记录系统传输到主控计算机并进行解码。解码后的指令发送到小车控制其运动。结果:大鼠能够控制小车在圆形迷宫获取水。结论:该平台证明大鼠能够通过大脑直接控制小车进行空间导航。

FMRI与视觉刺激控制平台在针刺效应脑功能研究中的应用

针灸作为中医学重要学科之一,用于眼科临床在长期的临床实践过程中所取得的疗效已被国内外医学界认可,现今世界是以西方医学为主流趋势,祖国医学不断面临科学的考验,近年来随着人类科技的进步,逐渐由对基因的探索走向脑功能探索的时代,迅速发展的磁共振成像技术打开了无创性研究脑的结构和功能窗口,BOLD原理的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)能够反映刺激或任务状态下神经活动所引起的脑功能皮质区的启动情况[1-3],是目前唯一能无创地探测脑功能活动的影像学手段。在脑功能研究实验模式基础上利用Derect Draw和高精度计算器及代码优化等技术,fMRI视觉刺激软件控制平台可针对实验者的实验目的达到视觉刺激条件灵活控制,可做为多种学科之间研究的实验手段,在针灸领域中,更由于针刺机理的脑功能研究掺杂了神经科学、影像学等多方面的知识,在此想谈谈对利用BOLD-FMRI了解视觉皮层功能定位研究的相关事项的须知体会。

基于云平台计算大脑镰旁病变的手术定位研究

目的研究将患者CT或MRI的DCM文件数据通过开发的软件处理,为大脑镰旁病变提供头皮投影定位的数据,准确定位手术切口。方法该软件系统基于云平台部署,在浏览器内使用,对上传的患者头颅CT或MRI检查数据进行3D建模。创建水平位、矢状位和冠状位等3个视图加上3D视图,通过坐标转换,计算出眉间到大脑镰旁靶点的曲线长度,确认头皮表面的病变投影位置。结果大脑镰旁病变手术患者均能成功准确定位,解决了因粗略定位不准而导致的不必要损伤。结论通过软件计算处理患者CT或MRI检查的DCM文件数据,为大脑镰旁病变提供可靠定位数据,是一种简易而准确的大脑镰附近病变手术的头皮定位方法。

基于大数据技术的智慧校园安全管控平台设计研究

针对传统校园网络安全防御手段已无法应对当前大数据背景下的智慧校园安全威胁问题,提出一种基于大数据技术的智慧校园安全管控平台设计方案;该方案将智慧校园体系分层、分类设计安全防护机制,实现对智慧校园安全的粒度防护管理;运用大数据技术构建智慧安全大脑,解决了智慧校园数据混乱、数据关联难问题,实现智慧校园数据融合存储;通过智能运营管理平台全面感知智慧校园安全态势,实现风险预测、安全预警、安全处置以及防护加固智能联动;通过模拟攻击测试与安全风险评估,部署智慧校园安全平台后智慧校园安全防御能力明显加强和安全风险等级明显降低,经过实际应用分析,智慧校园安全告警和自我处置能力也明显提高。