基于机器学习的数据库系统参数优化方法综述

参数优化是影响数据库性能和适应性的关键技术,合理的参数配置对于保障数据库系统的高效运行至关重要,但由于参数较多且参数间具有强关联性,传统参数优化方法难以在高维连续的参数空间中寻找最优配置,机器学习的发展为解决这一难题带来新的机遇。通过总结和分析相关工作,将已有工作按照发展时间和特性分为专家决策、静态规则、启发式算法、传统机器学习方法和深度强化学习方法。对数据库参数优化问题进行定义,并说明启发式算法在参数优化问题上的局限性。介绍基于传统机器学习的参数优化方法,包括随机森林、支持向量机、决策树等,描述机器学习方法解决参数优化问题的一般流程并给出一般实现。由于需要大量带标注的数据,传统机器学习模型在适应性和调优能力等方面存在不足。侧重介绍深度强化学习模型的工作原理,定义参数优化问题与深度强化学习模型的映射关系,比较基于深度强化学习的相关工作对数据库性能提升、模型训练时间和涉及的技术,描述基于深度神经网络构建和训练智能体的具体流程。最后,总结已有工作的特点,对当前机器学习在数据库参数优化方面的研究热点和发展方向进行展望,指出多粒度调优、自适应算法和自运维是未来的研究趋势。

胰高血糖素样肽1受体激动剂治疗阿尔茨海默病的潜在靶点预测及验证

背景:阿尔茨海默病的机制探究过程中揭示了生物信息学对共同靶点筛选的重要作用,能够利用其筛选结果为基础,探究药物对该疾病的治疗效果。目的:采用生物信息学与分子生物学等方法预测胰高血糖素样肽1受体激动剂利拉鲁肽治疗阿尔茨海默病的作用靶点。方法:利用DisGeNET数据库及SEA数据库获取阿尔茨海默病和利拉鲁肽作用的共同基因;利用DAVID在线数据库对共同靶点进行GO/KEGG富集分析;使用STRING数据库构建蛋白互作网络;使用CCK-8判断利拉鲁肽的最佳使用剂量;使用免疫荧光和免疫印迹技术对关键蛋白的表达情况进行分析。采用小鼠海马神经元HT22细胞系进行体外实验,细胞被随机分为3组:HT22组、HT22+Aβ组和HT22+Aβ+Lir组。HT22组不做特殊处理,HT22+Aβ组使用Aβ1-42干预HT22细胞系24 h构建Aβ损伤细胞模型,HT22+Aβ+Lir组在HT22+Aβ组的基础上添加利拉鲁肽12 h。结果与结论:①从DisGeNET数据库筛选出阿尔茨海默病相关联的基因,共得到3333个关联基因。再从SEA数据库中,得到利拉鲁肽的潜在作用靶点147个。最后使用R包筛选出阿尔茨海默病与利拉鲁肽共同靶点64个。②用DAVID数据库进行共同靶点的GO/KEGG分析,结果提示共同靶点主要富集在:神经活性配体-受体相互作用、肾素-血管紧张素系统、膀胱癌、内肽酶活性、肽受体活性、G蛋白偶联肽受体活性和转运囊泡等生物进程。③将已经得到的64个共同靶点蛋白导入至SRTING在线数据库进行蛋白互作网络构建,得到排名前3位的基因为基质金属蛋白酶2,9和白细胞介素1β。④采用CCK-8试剂盒检测了培养细胞的活性,确定利拉鲁肽拮抗Aβ1-42的最佳浓度为100 nmol/L。⑤在免疫印迹实验与免疫荧光实验中,较HT22组相比,在HT22+Aβ组内基质金属蛋白酶2,9和白细胞介素1β表达量明显上升(P<0.05);HT22+Aβ+Lir组较HT22+Aβ组相比基质金属蛋白酶2,9和白细胞介素1β的表达量显著下降(P<0.05)。⑥结合上述生物信息学数据及在GEO数据库的差异基因二次验证结果提示,基质金属蛋白酶2,9和白细胞介素1β均可作为利拉鲁肽治疗阿尔茨海默病的潜在作用靶点。

基于FAERS数据库的白消安不良事件信号挖掘与分析

目的 利用美国食品药品管理局不良事件报告系统(FAERS)数据库对白消安的药品不良事件(ADE)进行研究,挖掘潜在的ADE信号,为临床安全用药提供参考。方法 检索FAERS数据库中2004年第1季度至2023年第1季度的数据,通过数据清洗、目标药物名称标准化,获得以白消安为首要怀疑药物的ADE记录。采用报告比值比法、比例报告比值法和综合标准法挖掘白消安ADE信号,并利用信息成分法进行信号强弱判断。以《国际医学用语词典》对ADE进行系统器官分类(SOC),并按照ADE发生频次和信号强度分别排序。结果 共获得20 326份以白消安为首要怀疑药物的ADE报告,涉及患者5 615例,男性患者比例高于女性(40.71%vs.30.74%);年龄小于18岁占31.56%;上报人群主要为医师(33.71%)、其他健康专业人员(24.35%)以及药师(23.86%);上报国家主要为美国(29.69%)、日本(15.78%)、法国(11.79%)。共挖掘出白消安相关ADE信号556个,其中117个ADE信号未被药品说明书收载。556个ADE信号中,发生频次前五位ADE分别为产品用于未经批准的适应证、肝小静脉闭塞症、黏膜炎症、巨细胞病毒感染和移植物抗宿主病;信号强度排名前五位ADE分别为肝小静脉闭塞症、急性移植物抗宿主病、静脉闭塞性疾病、移植物抗宿主病以及慢性移植物抗宿主病。挖掘的ADE信号共累及23个SOC,数量排名前三的SOC分别为感染及侵染类疾病,各类检查,良性、恶性及性质不明的肿瘤(包括囊状和息肉状)。结论 白消安临床应用中,应警惕肝小静脉闭塞症、感染、移植物抗宿主病、神经相关毒性和血栓性微血管病等易造成严重后果的ADE,临床药师协助医师做好ADE的预防方案,提高白消安的使用安全性。

分支河流体系沉积学工作框架与流程

基于现有的研究成果和存在的问题,探讨了分支河流体系(DFS)研究中的关键科学问题、主要研究内容、研究方法和工作流程。研究结果表明:①DFS研究中最关键的3个科学问题是明确河网结构和河型演变规律、构建沉积标志和沉积模式、分析其形成和分布的控制因素。②DFS研究的主要内容包括建设形态沉积学数据库、现代沉积机理研究、分类研究、建立沉积模式、储层建模与储层预测等5个方面。③DFS研究中的关键技术包括基于遥感图像的形态数据采集、形成机理的水槽和模拟实验、河网重构、顶点位置预测与河道分汊点自动生成方法、储层建模知识库平台等。④DFS研究的基本工作流程是先建立形态沉积学数据库,搭建数据库软件平台,在此基础上选择具有代表性的DFS进行现代沉积解剖,然后综合现代沉积调查、露头解剖和模拟实验成果,形成分类体系,总结各类DFS的识别标志和沉积模式,分层次建立储层预测模型,形成沉积结构储层预测模型的建模软件平台,从而预测沉积体系中有利储层的分布。

人工智能教学病例库在住院医师临床思维培训中的应用

住院医师在面对真实患者时往往由于技能不熟练、患者配合度低等原因导致医患沟通不畅、问诊效率低下,在临床思维培训中也存在不知如何整理临床资料、更有效率地完成诊断和鉴别诊断过程的问题。北京大学第三医院教育处联合信息中心开发人工智能教学病例库,为住院医师提供模拟真实临床场景的诊疗体验和临床思维培训模式。住院医师通过模拟真实接诊患者流程,主动搜集病历资料进行临床决策,逐步建立临床思维。问卷调查和教师访谈结果显示,住院医师对人工智能教学病例库接受度高,教学培训效果好,可以进一步推广。

长城数据库建设与数字化应用实践

长城因规模巨大、人文与自然环境复杂、公众认知不足,面临保护管理难题。天津大学长城课题组持续20年对长城遗产进行图像采集与基础研究,搭建“长城防御体系时空数据库”“长城全线实景三维数据库”。基于双数据库,从学术层面对长城防御体系开展系统性研究,发掘出多项长城资源;从专业层面为长城病害及风险监测工作提供支持;从社会层面,线上联合互联网企业搭建“云游长城”平台,线下与博物馆单位合作策划“虚实之间·发现长城——天津大学长城研究和数字成果展”。诸多成果助力长城整体性数字再现,为长城保护、研究、管理提供科学依据,提高公众在长城保护过程中的参与度。

全球智慧灌溉技术发展态势研究

随着科技和信息的快速发展,智慧灌溉技术被广泛应用。为了掌握全球智慧灌溉技术的发展态势。针对产学研一条链上的基础研究、工程研究和专利技术开展研究,选取Web of Science的SCI论文数据库、Scopus的EI论文数据库和Dervent Innovation的专利数据库进行分析。构建智慧灌溉领域的检索词集,分析表现力指数、竞争力指数以及研究热点和发展态势。研究表明,智慧灌溉领域已经形成相对稳定的全球布局,在感知、控制、决策和管理四大方向进行了战略布局,已经形成相对稳定的六大研究方向即干旱胁迫下的灌溉策略、田间试验与水肥效率、水土监测、智能灌溉系统、可持续发展与节水灌溉、水平衡与灌溉用水管理,两大技术方向即实时灌溉控制系统和方法、节水灌溉装置。未来智慧灌溉研究方向逐渐向可持续、规模化发展,在技术布局上秉持深度交叉融合。培育新业态、新模式,推动智慧灌溉向规模化、专业化、产业化、多元化全面升级,为维护国家粮食安全、全面推进乡村振兴注入新质动能。

抗伪狂犬病病毒药物筛选研究进展

为揭示抗伪狂犬病病毒(PRV)药物筛选的研究趋势及发展方向,基于WOS、CNKI数据库及Citespace软件,从论文年度变化趋势、空间分布特点、关键词聚类、国际研究热点等方面对32年来PRV药物筛选领域的相关论文进行可视化分析。结果表明,1992-2023年,抗PRV药物筛选研究论文数量呈现先稳定后快速增长的态势,中国学者在该领域发表论文数量排名第一,河南农业大学是国内该领域的核心研究机构。国内研究主要集中在化学药物、以中草药为代表的天然生物提取物以及干扰素3个方面。国际上经历了从基础探索到CRISPR-Cas9利用的开发研究工具阶段,再到变种PRV的分子机制的深入研究3个阶段的发展历程。

基于古本草古方剂视角下黄柏隐性功能的文献考察与逻辑分析

目的 挖掘黄柏的隐性功能,扩大其现实应用范围。方法 通过历代主流本草文献考察分析黄柏的功能主治,同时利用《普济方》数据库管理系统,对黄柏进行跨病种检索,获得含黄柏复方在各种疾病中的分布情况,了解含黄柏复方所治病证的构成、各病证配伍此药频数。在此基础上,再与历代本草和2020版《中华人民共和国药典》记载的功能主治进行分析比较,依据频次统计分析与逻辑归纳判断,以获取对黄柏的药物传承和隐性功能的整体认识,借以发现黄柏业已失传的隐性功用,并通过论证扩大现实应用范围。结果 由历代本草文献中总结出来的解毒疗疮、泻火除蒸、清热燥湿等功用一直沿用至今,而散结消癥、定惊、安神、止渴、止血、止痛等功用至今鲜有应用。《普济方》数据库中含黄柏复方治疗癥瘕积聚、消渴、出血、疼痛等病症,《中华人民共和国药典》未曾收录。结论 结合现代药效学研究,初步确认黄柏的隐性功能是散结消癥、止渴、定惊、安神。

数智时代人文社科数据资源开发利用的跃迁:从观念到行动

近年来数据资源开发利用的热潮已然在人文社科领域扩散开来,人文社科的数据资源观正在从传统的有限样本资料、“小数据”向大数据、智慧数据转变。针对当前人文社科数据资源开发利用仍然存在的“保护”“深闺”“孤岛”“同质”“展示”现象,本文构建了以主体层、内容层、保障层为核心的人文社科数据资源开发利用路径框架:主体层强调顶层规划主体、建库主体、数据用户之间的协同合作;内容层凸显逻辑维、资源维、方法维、验证维的组合路径;保障层涉及政策法规、资金项目、人才资源、文化氛围等保障措施。面向未来,人文社科数据资源开发利用需要积极打造人文社科数据资源“治理术”,在基本理念上需要从“资源基础论”向“治理能力论”转变,在具体行动上可从数据基础设施体系搭建、多学科数据资源共生共长机制构建、数据资源产权与安全有效保护、基于数据资源的服务链建构等方面着力推进。图1。参考文献15。

高校图书馆手稿数字化与在线揭示的实践研究——以华东师范大学图书馆手稿数据库建设为例

国内高校图书馆收藏了大量的纸质手稿,但由于缺少数字化、长期保存以及在线揭示的整体解决方案,无法有效发挥其价值。本研究在手稿数据库需求分析的基础上,以华东师范大学手稿数据库建设为例,利用开源软件Goobi实现分布式手稿加工与发布,借助人工智能技术对手稿进行深度挖掘,基于IIIF的底层架构使特藏库可以整合国际知名文化遗产机构发布的手稿资源到本地。根据手稿资源的特点,构建手稿在线阅读图像工具、注释转录、手写识别、特征识别、自动标签等功能,提升用户体验。未来还将不断探索名人角色扮演参考咨询、多光谱三维手稿浏览以及手稿鉴定等功能,推动国内高校图书馆手稿数据库的建设。

智慧化区域健康管理服务体系设计与构建

目的 探索构建覆盖漷县地区全人群、全生命周期、全病程的智慧化区域健康管理服务体系。方法 搭建以北京大学人民医院通州院区为核心的健联体,采集并整合漷县地区居民健康档案、就诊记录、居家自我健康监测等多模态健康医疗数据,建立区域健康管理智能数据平台及重点专科专病数据库。结果 构建数据驱动的智慧化区域健康管理服务体系实现了急诊急救、慢病管理、康复服务、智能养老、健康教育、公共卫生监测与预警等功能,形成全方位的区域健康管理闭环。结论 区域健康管理智能数据平台的建立为一体化、延续性的健康管理提供全生命周期、全病程的数据支撑;在此基础上构建的智慧化区域健康管理服务体系,能够满足全区域、全人口的健康管理与疾病防治需求,全方位提升以通州院区为核心的漷县地区居民健康保障能力。

基于特征提取的电力客户服务大数据溯源模型

为提高数据溯源算法的运行效率,基于特征提取方法提出电力客户服务大数据溯源模型。定义数据的基因组,查找数据库内的任意两个存在血缘关系的数据,以此建立数据染色体追溯模型;获取电力数据中的四类特征值,建立电力数据多次遗传的转移矩阵,基于特征提取构造电力大数据溯源路径;得出大数据溯源算法,构建电力客户服务大数据溯源模型。实验结果显示,特征提取算法在模型层数以及数据量相同时,溯源所需时间最短,算法运行速度最快。

基于专病数据探讨20种儿童罕见病的临床特征

目的利用医院儿童罕见病数据库,挖掘和评估不同罕见病患儿的临床特征,为推动临床罕见病患儿的预防和诊疗提供依据。方法通过对医院罕见病数据库(一期)中的患儿的数据进行分析,时间范围为2011年5月16日至2023年1月29日。采用《国际疾病分类》(ICD-10)对挖掘到的病例数、性别、地域、年龄、基因检查、重复门诊和住院情况进行分类和统计。结果数据库共纳入3491例患儿,涵盖了20种罕见病,占罕见病目录的9.7%(20/207)。男性患者和女性患者的比例为1.30∶1(1975男性/1516女性)。其中,甲基丙二酸血症(1024例,占29.33%)、先天性肾上腺皮质增生症(944例,占27.04%)和苯丙酮尿症(191例,占5.47%)是排名前三的罕见病。基因检测数据纳入220份,占疾病总数量的6.30%。住院病例涵盖了16个省份,其中河南省的病例占比96.60%(1988/2058)。婴儿期罕见病占总病例数的42.36%(1479/3491)。多发性骨纤维发育不良伴性早熟综合征是重复住院罕见病中占比最高的,为24.24%(8/33),而卡尔曼综合征患儿的重复门诊率最高,为51.85%(14/27)。结论专病数据库20种儿童罕见病的患儿临床特征总结,为推动儿童罕见病的防控、检测和研究提供了参考依据。

电网企业重特大事件档案资源管理路径研究

中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强重特大事件档案工作的通知》,要求加强重特大事件档案工作,为响应这一政策,文章从重特大事件档案的定义出发,阐述重特大事件档案管理的意义,对重特大事件档案管理的理论研究与实践现状进行分析,梳理重特大事件档案管理存在的经验与不足,并以国家电网四川省电力公司为例,率先对重特大事件档案的管理体系、专题数据库建设、信息化支撑等方面进行研究与验证,探索重特大事件档案管理的实现路径。

生物信息学在食用菌研究中的应用

食用菌因其富含多种氨基酸及微量元素等物质,具有较高的营养价值和药用价值,越来越受到人们的关注和喜爱。我国作为最重要的食用菌生产国,食用菌生产规模不断扩大,产量也在逐年提高。为了更好地发展食用菌产业,迫切需要在传统的食用菌产业链,如优良品种选育及栽培生产中融入新技术。生物信息学作为一门研究分析生物生命结构的技术门类,通过运用数学、计算机科学等工具揭示了数据所蕴含的生物学意义,极大地促进了生命科学研究的发展,也为食用菌更深入的研究与应用提供了技术保障。本文从食用菌育种及种质资源调查、病虫害防治、基因组学、食用菌安全等几方面阐述了生物信息学在食用菌领域的具体应用,对生物信息学在食用菌及农业领域的发展进行了展望,以期为促进食用菌研究和生产发展提供参考。

课程思政视域下校企合作教学案例库建设研究——以鲁东大学土木水利专业硕士课程教学为例

案例教学法是培养工程领域高素质创新型人才的有效途径,土木水利专业硕士研究生工程实践能力的提升亟需建立完善的教学案例库。本文研究了课程思政视域下土木水利专业硕士(土木工程领域)校企合作教学案例库建设,主要包括案例库的总体框架、案例库主题方向和素材来源、案例库共享机制等内容,旨在为土木水利专业硕士相关课程案例库的建设提供理论思路和实践指导。

医院合理用药信息化建设创新实践

目的提高医院药事管理效能,促进临床合理用药。方法医院药学部以原有合理用药信息化系统知识库为基础,建立了以问题为导向的双联合工作机制,主要表现为信息药师针对临床药师事后点评发现的用药问题建立管控方案,编写管控规则,不断完善知识库,通过信息化在处方和医嘱前置审核环节进行管控。在此基础上,对重点项目(如门诊适应证、围术期抗菌药物、抗肿瘤药物管理等)建立系统管控方案。结果2020年至2022年,共改进、优化基础知识库规则5266项,建立了具备564项自定义规则的自定义知识库;实现合理用药信息化系统版本升级4次,系统创新与改进32项;门诊/住院次均药品费用增幅、门诊处方合理率、住院医嘱合理率、抗菌药物使用强度等药事管理指标改善明显。结论构建全面的合理用药监管体系,能有效提升医院药事管理水平与药学服务能力,促进临床合理用药水平的提升。

基于ELKB日志管理系统的应用

针对现阶段云平台应用日志运维效率低的问题,研究一种基于ELKB架构的日志管理方案。该方案可实现对日志数据的高效采集和统一存储,并提供日志查询和可视化分析的功能。详细阐述日志的采集和存储方案,提出优化采集器Filebeat基础参数的方法,日志存储过程部署Elasticsearch集群模式,并总结Elasticsearch集群节点的性能提高方法,以此为基础搭建日志可视化管理系统。实验结果表明:参数优化后的Filebeat进行日志采集时,内存占用率与默认配置相比降低47%;Elasticsearch集群模式在进行关键字查询时的数据吞吐率(250 req/s)高于单机服务器,且集群节点的段合并优化有效降低了日志的索引内存占用率,内存优化百分比介于11.9%和22.1%之间。可见日志管理系统部署方式灵活,有效提高了日志采集和检索效率,为云平台日志管理提供了可行的方案。

智能云平台异构数据库协同检索算法研究

智能云平台是一种集成各种资源和功能的高效计算平台,可以为用户提供灵活的数据存储和高效的数据检索服务.随着信息技术飞速发展,异构数据库中数据呈爆炸式增长.为了提升网络异构数据库检索效果,提出智能云平台异构数据库协同检索算法.构建智能云平台异构数据库,均衡异构数据库中的节点能耗;排序云平台多源异构数据,预处理异构数据;建立以索引库为核心的检索服务引擎,利用神经网络提取多源异构数据特征,实现异构数据库的匹配检索.测试结果表明,所提算法查准率为96%,查全率为94%,数据丢失量仅为1.由此证明,所提方法有效提高了网络异构数据库检索效果.