基于AVMD和排列熵的t分布邻域嵌入流形HHO-SVM模拟电路故障诊断方法

随着信息大数据时代的到来,对于电子系统的依赖程度越来越高,因此模拟电路的故障诊断的准确度要求与日俱增。而模拟电路故障诊断困难,是电子系统诊断维修的瓶颈。本文提出基于自适应变分模态分解(AVMD)和排列熵(PE)的t分布邻域嵌入流形哈里斯鹰优化支持向量机(HHO-SVM)模拟电路故障诊断方法。首先,利用AVMD对待测电路的观测信号进行自适应变分模态分解,得到多组IMF信号,不仅可以克服噪声干扰,而且可以来自适应地确定分解模式的数量,进一步提升分解精度;再对IMF计算排列熵,以充分体现IMF不同时段局部特征,二者相结合构建故障特征向量。并在此基础上,采用t分布式随机邻域嵌入(t-SNE)实现特征空间的流形学习和降维,构建具有良好区分度且保留原来的局部结构特征的故障特征向量;最后依靠哈里斯鹰优化支持向量机(HHO-SVM),使其具有良好的分类准确度,从而最终完成电路故障诊断。通过仿真验证,结果显示,本文方法故障诊断正确率可达100%,效果良好。

γ-逆转录病毒载体包装及浓缩方法对比研究

为选择合适的包装条件与安全高效的浓缩方法生产用于CAR-T制备的γ-逆转录病毒载体,使用两种包装条件γ-逆转录病毒表达载体(pMIG与pMIGⅡ)和包装质粒总量(20μg与40μg)分别生产逆转录病毒载体,利用流式细胞术检测不同条件下生产的病毒滴度;使用超速离心与超滤离心两种浓缩方法得到逆转录病毒浓缩液,运用流式细胞术,检测两种病毒浓缩液滴度及其对T细胞的转导效率,并监测CAR-T细胞增殖与存活率。数据显示,pMIGⅡ载体包装病毒滴度较高(p<0.05),20μg与40μg质粒总量对病毒滴度无显著影响(p>0.05),超滤离心法与超速离心法浓缩后逆转录病毒滴度无显著差异(p>0.05)。研究表明,pMIGⅡ载体与20μg质粒总量更适合包装γ-逆转录病毒,超滤离心法可用于实验室小规模浓缩逆转录病毒,满足CAR-T研究的需要。

人工智能在煤矿瓦斯风险评估中的应用

瓦斯事故是影响煤矿安全生产的主要事故类型,为降低瓦斯事故风险,提出一种创新实用的煤矿瓦斯风险等级评价方法,为煤矿瓦斯事故的防治提供帮助。研究主要包括3个步骤,首先,收集煤矿瓦斯事故的真实数据;其次,由于属性特征较多,数据集具有过于高维、大规模和高复杂性的结构特征,采用t分布随机邻域嵌入(t-SNE)方法处理复杂的高维气体事故数据;最后,利用遗传算法(GA)对支持向量机(SVM)进行优化,对煤矿瓦斯事故的严重程度进行预测。结果表明,通过对预测效果、误差分布、时间成本等性能的比较,引入t-SNE的评价模型可以准确预测89%的事故结果,同时节省约60%的时间成本。

改进秃鹰搜索算法优化SVM的变压器故障诊断研究

支持向量机(supportvectormachine, SVM)用于变压器故障诊断时,其核函数参数g和c的最优值难以根据人工经验选取,故障诊断准确率较低;而秃鹰搜索算法(bald eagle search, BES)存在易陷入局部最优和收敛精度低的缺陷。针对以上问题,提出一种改进秃鹰搜索算法(Ct-GBES)优化SVM参数g和c的变压器故障诊断模型。采用tent混沌映射、自适应t-分布及动态选择、黄金正弦算法对BES的3个阶段进行改进和优化,以提高算法的收敛速度和搜索能力。通过与原始BES、布谷鸟算法(cuckoo search, CS)和萤火虫算法(firefly algorithm, FA)的寻优对比测试,验证了Ct-GBES算法的优越性。将Ct-GBES-SVM模型与SVM、FA-SVM、CS-SVM模型进行故障诊断实验对比,并与BES-SVM模型进行稳定性实验对比。结果表明,所提模型准确率更高、稳定性更好、运行时间更短,其故障诊断效果更好。

基于T-GLCM和Tamura融合特征的纹理材质分类

虚拟现实力触觉再现对于图像纹理特征提取的要求越来越高,纹理因素复杂且无规律,单一的纹理提取算法并不能准确地描述图像纹理的特点.因此提出基于GLCM(灰度共生矩阵)和Tamura融合特征的纹理材质分类算法.此外,本文对传统灰度共生矩阵GLCM进行优化,提出了改进的GLCM(T-GLCM)算子,提升了GLCM的旋转不变性并减少了大量的冗余信息.利用Tamura纹理特征对图像进行量化,然后将各特征区域量化后级联成一组特征向量,融合T-GLCM的纹理特征,通过支持向量机(SVM)对纹理材质进行分类.实验结果表明,相比传统纹理特征提取算法,本文算法具有更高的分类精度且鲁棒性更好.

IMRPE和AO-SVM在往复压缩机故障识别中的应用

针对常规故障诊断方法不适用于提取往复压缩机声音信号的故障特征,导致往复压缩机的故障识别精度不高的问题,提出了基于改进多尺度反向排列熵(IMRPE)、t-分布邻域嵌入(t-SNE)和天鹰优化器(AO)优化支持向量机(SVM)的往复压缩机故障诊断方法。首先,采用具有优异特征表达性能的IMRPE方法来提取往复压缩机声音信号的故障信息,构建了反映样本故障特征属性的故障特征向量;然后,利用t-SNE方法对故障特征进行了特征降维处理,以降低故障特征维数和去除冗余特征,从而获得了低维的敏感特征;最后,利用AO方法对SVM的惩罚系数和核参数进行了自适应搜索,从而建立了结构参数最优的分类器,并将低维的敏感故障特征输入至AO-SVM分类器中,进行了训练和分类,依据测试样本的输出标签完成了样本的故障识别;以往复压缩机声音信号故障数据为对象开展了研究,并评估了IMRPE-t-SNE-AO-SVM方法的有效性和稳定性。研究结果表明:IMRPE-t-SNE-AO-SVM方法的故障识别精度达到了97%,不仅能够用于准确且稳定地识别往复压缩机的故障类型,提高故障识别的精度,而且在准确率和稳定性方面优于其它对比方法。

PRNP过表达MAC-T细胞的构建及其对细胞黏附侵袭的影响

【目的】研究PRNP过表达对牛乳腺上皮细胞系(MAC-T)黏附、侵袭的影响。【方法】利用慢病毒载体技术构建PRNP慢病毒过表达载体并建立稳定PRNP过表达MAC-T细胞系;应用实时荧光定量PCR和Western Blot对过表达MAC-T细胞系进行验证;随后用MRSA感染MAC-T细胞和PRNP过表达MAC-T细胞系,比较PRNP过表达MAC-T细胞和野生型MAC-T细胞在黏附侵袭生理特性的差异。【结果】成功构建pLVML-PRNP慢病毒表达载体和稳定的PRNP+-MAC-T细胞系;黏附侵袭结果表明MRSA对过表达PRNP的MAC-T细胞黏附侵袭能力显著低于对照组,值得注意的是,MRSA在感染PRNP+-MAC-T细胞后的6 h内,未发生明显的侵袭现象,直至感染6 h后其侵袭率才明显上升,8 h达到峰值,但是仍显著低于MRSA对MAC-T细胞的侵袭率。【结论】PRNP过表达能够降低MRSA对细胞的黏附侵袭能力。

一种补偿t-OPT噪声的冗余捷联惯组故障检测方法

为提高基于等价空间原理的故障检测方法在冗余捷联惯组故障检测中的适用性和鲁棒性,提出了一种补偿噪声的t检验最优奇偶向量法(t-OPT)。该方法在最优奇偶向量法(OPT)的基础上引入t检验构造了新的故障检测函数,使用卡尔曼滤波算法补偿了t-OPT方法中故障检测函数的随机噪声,使检测方法在奇偶残差统计特性未知、存在噪声干扰和故障幅值较小的情况下,仍可以实现对故障器件的准确定位。仿真结果表明:该方法可以检测到冗余捷联惯组中低故障幅值的常值漂移,有效降低了常值漂移故障检测的虚警率以及线性漂移故障的检测时延。

装配式混凝土T梁桥荷载横向分布系数预测

荷载横向分布系数是桥梁横向传力性能的重要指标,传统计算方法多采用单一变量的简化数学公式,基于此提出了一种基于可解释性机器学习的荷载横向分布系数预测方法。首先建立了基于有限元模拟的荷载横向分布系数计算方法,分析了跨径、宽跨比、单板宽/板间距、悬臂长、悬臂惯性矩、主梁抗弯惯性矩和抗扭惯性矩7维输入参数影响;然后采用支持向量机器学习方法对装配式混凝土T梁桥荷载横向分布系数进行预测,利用遗传算法对支持向量机超参数进行优化;最后,采用Shapley加性解释器分析了多维参数对预测结果的敏感性。结果表明,所提改进支持向量机模型能够实现装配式混凝土T梁桥荷载横向分布系数预测,且具有较高的预测精度。跨径和宽跨比参数对双车道和三车道荷载横向分布系数预测最为重要。

基于改进INFO算法的新型可拓云计算机性能评估模型

计算机系统的性能评价和分级是计算机高性能发展的关键环节。为消除评估过程中不确定性导致的性能等级误判,采用可拓云理论构建计算机性能评价的理论模型;其次,为兼顾等级边界的分明性和模糊性,提出一种可自适应评估对象的最优云熵计算方法,提高了模型的合理性和准确性;最后,针对模型参数的非线性求解问题,提出改进向量加权平均算法(INFO)。该算法采用差分进化策略扰动向量来产生候选解,从而优化潜在解的初始分布均匀性;并且在搜索阶段结合t分布策略,根据概率值扩大算法的搜索范围,提高算法的全局搜索能力。经实例验证,结果表明所提模型是一种有效的计算机性能评估方法。

基于WPD-tSNE-SVM方法的电站机组主轴故障诊断分析

为提高电站机组主轴故障诊断效率,设计一种WPD-tSNE-SVM组合模型,采用小波包混合特征与支持向量机(SVM)对电站机组轴承开展故障诊断。研究结果表明:采用t分布式邻域嵌入方法降维数据呈现规律分布特征,说明小波包混合特征提取方法能够满足有效性。非线性SVM多故障分类器能够满足小波包混合特征的精确故障分析,各分类器都可以实现小波包混合特征集的高效分类,以径向基核函数设置的非线性SVM诊断方式达到了更高的准确率,从而为之后的维护保养过程提供参考价值,促进维护效率的进一步提升,有效保障电站机组主轴处于稳定运行状态。根据该方法诊断主轴轴承运行故障,为后续维护保养提供指导意义,获得更高的维护效率,确保电站机组主轴运行稳定性。

T克隆载体的构建

以高拷贝克隆载体pUC118为骨架载体,在pUC118质粒Amp^r基因的Eam11057酶切位点上,以点突变的方式封闭Eam11051酶切位点,将一人工合成的具有两个Eam11051酶切位点的互补寡聚核苷酸链(两端具有BamHI接头)插入已封闭Eam1105I酶切位点的pUC118质粒的BamHI位点,构成新的克隆载体,此质粒命名为pUC118E,该载体经Eam11051酶切后,可产生3’端突出一个T碱基的T-vector,能与PCR产物直接连接,经转化大肠杆菌JM109证实,该改造过的pUC118质粒,仍可使宿主细胞具有氨苄抗性,可作为氨苄选择标记的克隆载体。

T克隆载体的构建

本文描述了一种构建与PCR产物直接连接的克隆载体的方法。以高拷贝克隆载体 pUC118为骨架载体,在 pUC118质粒Ampr 基因的Eam110 5I酶切位点上,以点突变的方式封闭Eam110 5I酶切位点。经转化大肠杆菌JM 10 9证实,该改造过的pUC118质粒,可使宿主细胞具有氨苄抗性,仍可作为氨苄选择标记的克隆载体。将一人工合成的具有两个Eam110 5I酶切位点的互补寡聚核苷酸链(两端具有BamHI接头)插入已封闭Eam110 5I酶切位点的pUC118 载体的BamHI位点,构成新的克隆载体,此质粒命名为pUC118E。该载体经Eam110 5I酶切后,可产生 3 端突出一个T碱基的T -vector,能与PCR产物直接连接。

靶向CD30的CAR-T细胞慢病毒转导条件优化研究

背景与目的:嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)细胞技术在血液肿瘤治疗领域已被广泛应用,慢病毒转导是CAR-T细胞制备的关键环节,与CAR-T细胞的质量密切相关,因此慢病毒转导过程涉及的各项参数仍需进一步优化。本研究旨在探讨携带CD30抗体序列的慢病毒转导T细胞的感染复数(multiplicity of infection,MOI)、温育密度、转导前活化时间和转导体系高度对抗CD30 CAR-T细胞的影响,优化CAR-T细胞的转导条件,提高转导效率和CAR-T细胞功能。方法:采用不同的MOI、温育密度、转导前活化时间和转导体系高度等对人外周血来源的T细胞进行转导优化,转导后分别检测抗CD30 CAR-T细胞的增殖能力、转导效率、细胞存活率和体外杀伤效率等,以确定最优的T细胞转导条件。结果:MOI为1.00、1.50和3.00时转导效率和有效细胞数显著高于0.00、0.25和0.50组。在温育密度大于1.0×10^(7)个/mL时,温育密度对T细胞转导效率无影响。活化时间为72 h组细胞存活率低于80%,显著低于其他组;24、48 h的转导效率显著高于0、8、16 h组;48 h组CAR-T细胞的增殖速率显著高于24 h组。转导体系高度为0.16 mm时转导效率和增殖倍数都显著高于0.53 mm组,但对CAR-T细胞的体外杀伤效率无影响。结论:通过对CAR-T细胞功能的综合评估,确定慢病毒的最佳转导条件为MOI=1、温育密度为1.0×10^(7)个/mL、转导前活化48h、转导体系高度为0.16mm。

使用与Gateway技术兼容的T载体获得入门克隆

与Gateway技术兼容的农杆菌双元载体系统已开始应用于植物功能基因组的研究 ,但应用这些载体系统的一个瓶颈问题 ,是如何简单、经济和高效地将PCR产物或其他来源的目的DNA片段构建到入门载体上获得入门克隆 .为此 ,将传统的TA克隆技术与Gateway重组克隆技术进行整合 ,构建了与Gateway技术兼容的两种TA克隆载体 ,用于在克隆PCR产物或其他来源的目的DNA片段的同时获得入门克隆 .利用兼容Gateway技术的TA克隆载体有效地解决了上述瓶颈问题 .

人神经生长因子的基因克隆和序列分析

目的 克隆人神经生长因子基因编码区。方法 由人末梢血白细胞中提取细胞总DNA ,利用PCR法 ,从DNA中扩增出人神经生长因子编码区基因DNA片段 ;将获得的基因片段插入 pGEM T Easy质粒中 ,转化到大肠杆菌DH5α后挑选阳性克隆 ,利用限制性内切酶酶切核苷酸序列分析技术鉴定重组质粒。结果 经质粒DNA酶切分析及序列测定 ,获得了人神经生长因子DNA片段序列。结论 首次由人白细胞DNA中克隆获得了人神经生长因子基因 ,为神经生长因子的基因治疗提供了前提条件。

T载体研究进展

T载体是直接克隆或表达PCR产物的新型载体,重组过程无需酶切和纯化,简便高效.在总结国内外研究的基础上,概述了构建T载体的方法,其中内切酶法是T载体制备方法中最先进的方式.阐述了T载体在抗体库构建、目的基因克隆、某些蛋白的融合表达方面的应用以及目前T载体的商业化.对表达型T载体与克隆型T载体进行了比较,其中表达型T载体可以同时满足基因克隆和表达的需要,还具有其他独特的优势.介绍了表达型T载体的构建难点,探讨了今后T载体的研究发展方向.

一种lacZ报告基因T载体的构建及其在沙门氏菌鞭毛主调控基因flhDC表达活性测定中的应用

为研究5'-非翻译区(UTR)对沙门氏菌鞭毛主调控基因flhDC表达的影响,本研究以鼠伤寒沙门氏菌542(STM542)基因组DNA为模板,扩增含不同长度5'-UTR的flhDC全长基因(共5种),并将其克隆至含阿拉伯糖启动子的质粒PBAD33中。通过测定含阿拉伯糖的半固体平板上包含不同长度flhDC基因的重组大肠杆菌菌落的直径,初步评估不同5'-UTR调控序列对flhDC基因表达的影响。为精确测定不同调控序列的活性差异,本实验室进一步构建了以lacZ为报告基因的T载体,并将扩增的对应于前4种flhDC基因调控序列片段克隆于构建的T载体,通过测定其β-半乳糖苷酶活性获得相应调控序列的活性参数。结果显示,在阿拉伯糖诱导下,对应于1572bp的flhDC基因片段的调控序列活性最低,对应于1201bp的flhDC基因片段的调控序列活性最高,本实验为进一步研究flhDC基因的调控功能奠定基础。

奇异变形杆菌、洛菲氏不动杆菌16s rRNA3’-23s rRNA 5’间序列的克隆及测序

目的:对奇异变形杆菌、洛菲氏不动杆菌16s rRNA 3’~23s rRNA 5’间序列(16S^23S rRNA intergenic spacer region,ISR)进行克隆测序,为分子探针技术鉴定两菌奠定基础。方法:针对临床常见致病菌16s rRNA 3’~23s rRNA 5’间序列两端的16S及23S rRNA保守序列设计PCR扩增的通用引物,对两菌进行扩增,利用PMD-18TVector质粒对两菌的PCR产物进行T载体克隆构建,测序后申报Genbank。结果:两菌的通用引物扩增产物构建的T载体克隆,测序结果经Blast分析,确定为两菌的ISR序列,申报Genbank获得接收。结论:成功的对奇异变形杆菌、洛菲氏不动杆菌ISR序列进行了克隆测序,该序列可以用于两种菌的通用引物PCR扩增技术鉴定。

特异基因的PCR扩增及其快速克隆

采用聚合酶链反应(PCR)技术，直接从微生物基因组中扩增卡介苗Ag85-B和HBsAg编码基因。虽然在引物5'端设计了限制性内切酶识别顺序以及附加顺序，但因限制性内切酶不能切开这些顺序，使扩增基因产物不能克隆到质粒载体中。因此，我们构建了新的克隆载体即T载体，专门用于克隆未经任何修饰的PCR产物；这种方法价廉，快速有效，值得推广应用。