基于生物信息学的病毒-宿主关联预测方法研究进展

针对病毒-宿主关联数据库不完善以及现有病毒-宿主关联预测方法的局限性,全面综述当前应用于该领域的主要预测方法,包括基于序列比对的方法、基于特征相似的方法、基于机器学习的方法和集成方法;根据每种方法所依据的技术原理,全面分析不同方法在预测性能、计算资源等方面的优势和劣势。针对现有研究的状况,指出未来的研究重点应聚焦于构建更加全面的病毒-宿主关联样本库,并运用表征学习、多模态学习等方法,同时在建模过程中应关注预测结果的可解释性。

基于全局图注意力元路径异构网络的药物-疾病关联预测

提出了一个基于全局图注意力元路径异构网络模型(MHNGA)来进行药物-疾病关联预测。首先,收集整理药物和疾病数据,将已知的药物-疾病关联、药物相似性、疾病相似性构建为一个异构网络;其次,引入多个基于元路径的子图,使用图注意力神经网络提取这些子图的邻居节点的特征,并且通过通道注意力和空间注意力机制来增强特征;最后,通过十折交叉验证的评估,MHNGA取得了93.5%的精确召回曲线下的面积和99.4%的准确率。

基于知识元的科学-技术知识关联指标与测度方法研究

通过科学-技术知识关联指标与测度方法研究,能够细粒度分析科学与技术的互动关系,为科技评价奠定基础。提出一种基于知识元的科学-技术知识关联指标与测度方法。以论文和专利为数据来源,在知识元抽取基础上,基于科技术语在不同类型知识元中的共现情况实现科学-技术知识关联指标测度。以糖尿病领域为例开展实证研究,结果验证提出的科学-技术知识关联指标与测度方法能够在高质量论文识别中有效发挥作用,所提指标和方法对于完善科技评价体系、促进创新驱动发展战略实施有参考意义。

基于ACO-BP算法的熔融沉积成型翘曲变形量的预测方法

针对熔融沉积成型翘曲变形量预测问题,提出了一种基于蚁群算法(ACO)-误差反向传播(BP)神经网络算法的预测方法。采用ACO算法优化BP神经网络的初始权值、阈值,防止其训练时收敛于局部极小。基于正交试验分别设计4因素4水平的训练样本集和4因素3水平的验证样本集。训练样本集用于预测模型的学习,验证样本集用于验证预测方法的精度。基于极差法分析了各工艺参数对翘曲变形量的影响程度。结果表明,工艺参数对翘曲变形量的影响程度从大到小分别为层高、填充率、喷头挤出温度和打印速度。采用训练样本集充分训练预测模型后,验证基于ACO-BP算法的翘曲变形量预测方法的效果。基于均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)评价模型预测精度。对于RMSE,BP算法的预测精度约为ACO-BP算法的1.7倍;对于MSE,BP算法的预测精度约为ACO-BP算法的2.9倍;对于MAE,BP算法的预测精度约为ACO-BP算法的1.6倍;对于MAPE,BP算法的预测精度约为ACO-BP算法的2.2倍。基于ACO算法优化的BP神经网络预测精度更高。

SBAS-InSAR技术融合CNN-LSTM模型的矿区开采沉陷监测与预测

针对传统矿区开采沉陷监测方法耗费人力财力和预测预警模型较少的问题,研究提出一种基于短基线集合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline Subset-Interferometry Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR)技术和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)与长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)相结合的矿区开采沉陷监测预测方法。首先,利用SBAS-InSAR技术对建新煤矿进行矿区开采沉陷监测,获取了该矿区的年平均沉降速率和累计沉降值。用GNSS监测数据与SBAS-InSAR结果进行对比验证,其拟合效果较好。其次,在此基础上利用CNN-LSTM模型预测后6期沉降数据,其结果与CNN和LSTM预测结果进行对比。研究显示,CNN-LSTM模型的平均绝对误差(S_(MAE))和均方根误差(S_(RMSE))比单一的CNN和LSTM分别至少降低了44.8%和40.6%,其决定系数均高于98%。最后,进一步预测前6期和中6期沉降数据,验证了CNN-LSTM预测模型在时间上的一致性。因此,SBAS-InSAR融合CNN-LSTM模型在类似矿山开采沉陷监测和预测中有较好的应用前景。

内蒙古莫力达瓦旗葛根台-小黑山地区金铜钼找矿靶区预测

内蒙古莫力达瓦旗葛根台-小黑山地区位于大兴安岭中北段东乌旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-W-Sn-Cr成矿带.通过对研究区与区域典型矿床成矿地质背景及控矿条件的对比分析,认为葛根台-小黑山地区具有热液型金铜钼矿、剪切带型金矿和斑岩型铜钼矿床的成矿潜力.采用对控矿有利条件信息要素的提取和要素赋值的统计方法,尝试对研究区进行金铜钼等找矿靶区预测工作,为后续区域地质调查及找矿工作提供参考.

热带印-太海温与海河流域夏季降水的联合模态及降水预测应用

利用1961—2020年中国站点观测降水资料和英国Hadley中心海表面温度资料,针对海河流域夏季降水预测困难的问题,通过多变量经验正交分解(MVEOF)方法的正、反向应用,分析了热带印度洋-太平洋前期海温变化与海河流域夏季降水异常年际变化的联合模态特征,据此建立了海河流域夏季降水的客观统计预测模型并检验预测效果.结果表明:(1)前期ENSO事件和热带印度洋(TIO)海温季节演变与海河流域夏季降水异常分布型关系密切.若前冬El Niño事件达到鼎盛,春季开始衰减,并引起TIO海盆尺度滞后增暖,则当年夏季海河流域降水一致性偏多,偏多中心在流域北部;若前秋El Niño向La Niña事件转变,随后TIO暖海温转冷,则夏季海河流域降水易出现西部偏多、东部偏少型分布;此外,如果前期出现太平洋经向模态(冷舌模态)的海温异常分布时,夏季流域降水异常为西北多、东南少(南多北少).(2)根据联合模态统计关系建立的预测模型,对2013—2020年海河流域夏季降水有较好的预测能力.与实况相比,模型对全域降水异常预测的时间相关系数为0.86、趋势预测准确率为87.50%,对站点的趋势预测准确率为51.35%~70.27%,对旱涝程度预测的平均偏差仅为45.92%,但对降水异常空间分布的预测技巧整体较低.本文阐明了前期热带印-太海温与海河流域夏季降水异常的统计关系,并建立了海河流域夏季降水的客观统计预测模型,为我国华北地区短期气候预测提供了一种新的有效参考.

基于贝叶斯算法的自升式平台桩靴基础砂-黏地层峰值阻力预测

自升式平台在含有砂-黏地层井位就位过程中,受下卧软土层影响,易发生桩靴大位移贯入下卧地层造成穿刺破坏,准确预测桩靴基础砂-黏地层峰值阻力及相应深度,对保障平台安全至关重要。基于已有离心机模型试验数据,通过引入服从Beta-PERT分布的不确定性因子,构建了自升式平台桩靴基础砂-黏地层潜在峰值阻力及对应深度的先验概率和似然概率计算模型;结合桩靴贯入过程中的监测数据,利用贝叶斯算法计算并持续更新后验概率,以提高桩靴基础砂-黏地层峰值阻力的预测精度。在此基础上,通过反分析25组离心机模型试验,对基于贝叶斯算法的桩靴基础砂-黏地层峰值阻力预测方法的有效性进行了验证。结果表明,相较于现行ISO规范和SNAME规范推荐的荷载扩展法和冲剪法以及新近发展的3种峰值阻力计算方法,基于贝叶斯算法的概率预测方法可有效提高桩靴基础砂-黏地层峰值阻力的预测精度。研究成果为自升式平台桩靴基础在含有砂-黏地层井位就位安全评估提供了方法支持。

基于健康特征筛选与GWO-LSSVM的锂电池健康状态预测

锂电池健康状态(SOH)预测是电池管理系统(BMS)最重要的功能之一,准确有效地预测锂电池SOH可有效提升设备利用率,保证系统稳定性。为了提高预测准确度,本文提出一种基于健康特征筛选与灰狼优化算法(GWO)-最小二乘支持向量机(LSSVM)的锂电池SOH预测方法,首先采用灰色关联分析(GRA)法计算每个健康特征相对于锂电池SOH的灰色关联度,并将灰色关联度进行排序,确定SOH预测的主要健康特征;然后针对LSSVM模型参数需靠人为经验选择的问题,采用寻优性能较好的灰狼优化算法对其进行优化选择并构建GWO-LSSVM模型;最后基于NASA数据集,对模型进行训练和测试,并与其他3种模型的预测结果进行对比,对比结果证明了本文所提方法的有效性。

考虑收缩徐变影响的两跨钢-混凝土连续组合梁长期性能预测方法

为量化混凝土翼板收缩徐变对多跨钢-混凝土连续组合梁长期性能的影响,提出相应的预测方法,基于现有两跨连续组合梁长期试验结果对典型的组合梁设计方法进行适用性评述;在此基础上,基于龄期调整的有效模量法并考虑混凝土的收缩徐变、开裂及组合梁界面相对滑移的综合影响,提出两跨连续组合梁长期中支座弯矩与跨中挠度的计算公式,并采用长期试验结果验证预测方法的可靠性;进一步对比不同混凝土翼板类型(收缩徐变分布模型)对组合梁长期性能的影响。结果表明:采用龄期调整的有效模量法模拟混凝土徐变特征,考虑收缩产生的附加弯矩,采用折减刚度考虑混凝土开裂与界面滑移的影响,提出的两跨连续组合梁长期性能计算公式,可有效预测组合梁长期中支座弯矩分布与跨中挠度,计算结果与试验结果最大相差25.3%;混凝土的收缩变形对组合梁长期性能影响显著,当不考虑混凝土收缩变形时,组合梁中支座弯矩与跨中挠度仅分别为试验值的41.1%和60.6%;组合梁长期性能设计时,应根据楼板类型采用不同的收缩徐变模型,针对钢筋混凝土楼板采用均匀收缩、均匀徐变模型,针对组合楼板采用非均匀收缩、非均匀徐变模型。

零碳排放下电-气综合能源系统多能负荷预测

电-气综合能源系统中多能负荷之间的耦合程度不断增加,提升了能源系统调度和运行的难度。为此,对零碳排放下电-气综合能源系统多能负荷预测方法进行了研究。分析零碳排放下电-气综合能源系统的运行架构。以气象因素为影响因子,运用灰色关联度分析法获得多能负荷与各因子的相关性。将相关性分析结果与系统历史多能负荷数据共同作为输入数据,构建基础长短期记忆(LSTM)预测模型。结合樽海鞘群算法(SSA)优化模型关键参数,获得优化LSTM预测模型,实现系统多能负荷预测。试验结果表明:冷负荷与电负荷的关联度为0.88;热负荷与电负荷的关联度为0.681;实际预测平均绝对百分误差低于0.45。该方法预测效果理想,为系统最优调度与运行规划奠定了基础。

用于4πβ-γ符合测量的4π多丝正比室研制

4πβ-γ符合测量装置的β探测器通常为单丝结构的正比计数器,由于其电场分布呈发散状,探测面积有限,因此只能进行放射性点源的活度测量。为使4πβ-γ符合测量装置直接测量大面积放射源活度的要求,研制用作4πβ-γ符合测量装置β探测器的4π多丝正比室,并进行β坪曲线测试和本底测量。结果表明,β坪曲线的坪长约270 V,上排和下排阳极丝的坪斜分别为8.3‰和9.6‰(60 Co),8.3‰和8.9‰(90 Sr-90 Y),坪斜均在10‰以内;本底计数率均在10 s-1以内。因此,4π多丝正比室可以作为4πβ-γ符合测量装置的β探测器进行进一步的研究。

用IFCC参考方法评价11个常规系统测量血清α-淀粉酶结果的正确性

目的评价常规系统测量血清α-淀粉酶(Amy)结果的正确性。方法优选4种Amy常规分析试剂,建立4个厂家配套常规系统(A1、B1、C1、D1)和7个实验室自建常规系统(A2、B2、C2、D2、B3、C3、D3),以IFCC参考方法和11个Amy常规系统同时测量50份Amy浓度为40～750 U/L的冰冻人血清,根据EP9-A2文件评价测量结果的正确性。同时用改良的Bland-Alt-man图形法评价各常规系统与IFCC参考方法测量结果的一致性,综合判断各常规系统测量结果的正确性。结果 A1至D3的11个Amy常规系统与IFCC参考方法测量结果的回归方程分别为:Y=0.934X+0.886,Y=1.070X-6.249,Y=0.930X+5.388,Y=0.731X-3.574,Y=0.986X+0.996,Y=0.983X-6.195,Y=0.971X+6.957,Y=1.000X-4.649,Y=0.715X-4.648,Y=0.864X+4.821,Y=0.757X-4.253,其中X和Y分别代表IFCC参考方法和常规系统的测量结果。以IFCC参考方法为比较方法,11个常规系统中B1、A2、C2、D2 4个系统测量结果正确。结论血清Amy常规系统测量结果正确性与校准物明显相关;本室研制的准二级标准物做校准物可解决血清Amy常规系统测量结果正确性问题。

爆炸喷涂WC-Co涂层结合强度的测量方法及喷涂工艺研究

设计了一种新的测量方法用于测量爆炸喷涂涂层与基体的结合强度。从理论上分析了这种方法拉伸面的临界尺寸。实验结果表明 ,对国产喷枪尺寸设计为 2 mm左右是合适的 ,爆炸喷涂涂层与基体的结合强度最高可达 143MPa。为避免喷涂过程中金属 Co的损失 ,获得较好的显微形貌 ,爆炸气体中 C2 H2 需要过量 ,O2 / C2 H2 (摩尔比 )为 1.5左右较合适。

基于灰色-马尔可夫链改进方法的铁路货运量预测研究

科学的预测对于经济现象的研究和经济决策的制定都具有十分重要的意义,因此,关于经济预测理论和方法的研究一直是一个热点。本文将灰色模型预测方法GM(1,1)和马尔可夫链预测相结合,提出灰色马尔可夫链改进预测方法,并且针对我国铁路货运量的发展趋势进行了预测,得出比灰色预测更加准确的结论。从而证明,灰色马尔可夫链改进方法的预测结果更加准确可靠,更有利于决策者的经济决策行为。

药物-药物共晶的设计与制备方法及应用研究进展

药物-药物共晶技术作为药物联合治疗的一种新方法,可在不改变药物活性成分化学结构的前提下,优化药物理化性质,发挥协同及双重药物治疗效果,克服传统联合用药中存在的缺陷,成为近年来固体化学药物研究领域备受关注的研究热点。该文综述近些年药物-药物共晶设计预测方法、制备方法与应用优势,可为其后续在药物研发领域的应用提供一定参考。

大厂矿田黑水沟-铜坑区深部多方法找矿与成矿预测

大厂矿田是我国著名的锡多金属资源产地,矿床具明显的平面展布和垂向分带规律。离地表600 m以深的"第二找矿空间"找矿潜力巨大。利用现代成矿理论和成矿预测理论,将地质综合研究、数学地质中的趋势面分析和物化遥等多种技术方法综合集成,其中地质综合研究确定找矿空间,趋势面分析得到地质体的变化规律和确定矿体的垂向空间位置,物化遥技术提供三维空间找矿信息。在三维空间上,对大厂矿田黑水沟-铜坑区深部靶区进行了成功的成矿预测,取得了良好的地质效果,通过验证,新增锌多金属资源量接近超大型矿床规模。

基于灰色-马尔可夫链改进方法的预测方法

集装箱中心站运量预测工作是项目建设规模和运营经济评价的基础,在中心站建设的工作中处于十分重要的地位。文章将灰色模型预测方法GM(1,1)和马尔可夫链预测相结合,应用灰色-马尔可夫链改进预测方法,针对铁路集装箱中心站货运量的发展趋势进行了预测,分析表明通过马尔可夫链的修正,灰色模型预测结果精确度得到较大改善,可得出比灰色预测更加准确的结论,更有利于决策者的经济决策行为。

基于LM方法的麻花钻刃带宽度测量研究

提出一种基于二值化的麻花钻刃带宽度检测方法。首先对目标边缘进行锐化,然后用巴特沃斯高通滤波提取边缘信息;其次通过改进的大津二值化算法对疑似边缘点进行阈值分割,获取边缘点坐标;再次使用列文伯格-马夸尔特(LM)方法对边缘附近的点进行拟合,得到刃带宽度曲线并求其拐点,求取麻花钻刃带宽度的数据。最后进行对比实验,用LM方法对未处理的M35直径2.5 cm的刃带图像进行处理得到刃带宽度1.467 mm,测量误差0.467 mm。改进后的测量结果为0.853 mm,测量误差为0.147 mm。

预测共沸物的同伦-牛顿联合方法

为了更有效地预测共沸系统,文内提出了同伦-牛顿联合算法,首先利用具有全局收敛性的同伦算法产生较好的初值,然后利用收敛速度快的牛顿算法求解共沸方程。应用联合方法预测了多个二元和三元非理想性物系的共沸点,结果表明,同伦-牛顿联合方法有较大的收敛范围,较高的迭代过程稳定性,较快的收敛速度。