改进邻域扩展A^(*)算法的移动机器人路径规划

为解决A^(*)算法在规划路径时存在转折角度过大、路径不平滑的问题,提出改进邻域扩展A^(*)算法。首先,对A^(*)算法搜索范围扩展至24邻域,然后对邻域进行二次数量优化处理得到最终邻域搜索节点。其次,设计具有双层位置导向信息的评价函数,最后对所得路径进行二次平滑处理以剔除冗余节点并削弱路径尖峰的剧烈程度。仿真结果表明,改进邻域扩展A^(*)算法在路径长度、搜索节点数量、规划时间上均优于传统A^(*)算法,且路径无尖峰转角,整体趋势平缓。

《全国结核病防治规划(2024—2030年)》解读

为全面加强结核病防治工作,国家疾病预防控制局等9部委联合制定下发了《全国结核病防治规划(2024—2030年)》。笔者从规划制定的背景、目标和工作指标、防治措施、保障措施等方面对规划的相关内容进行详细解释和说明,以期对规划目标和工作指标要求,以及主要防治措施的工作内容等达成共识,为推动制定本地区结核病防治规划,以及促进规划落实提供支撑。

基于改进DGCNN的树木点云分割方法

[目的]通过目标分割为果园喷雾机提供树木的表征信息,使喷雾机能够实现精准喷雾。在分割过程中,对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割,可以帮助喷雾机对喷雾部分对靶,在果园或苗圃景观中实现自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比,点云能够更好地表征树木的三维结构并且受照明条件影响小,因此针对点云树木设计分割算法更适合应用在果园、苗圃等室外环境作业的农业机械。[方法]本文基于DGCNN提出了一种分割精度准确、参数量小的树木点云分割网络——TSNet,它可以很容易被部署在果园喷雾机上。该网络主要具有以下特点:1)该网络是基于DGCNN改进的,可以更好实现点云分割任务;2)网络引入了连续递归门控卷积模块(g^(n)Conv),可以提高树木分割的准确率;3)为避免全局信息损失并增加信息传递效率,我们设计了权重通道用于特征传递。[结果]TSNet分割树木的mIoU达到90.08%,模型大小为0.72 M,优于PointNet、PointNet++、DGCNN、CurveNet、PointMLP和D-PointNet++等常用的点云分割算法。[结论]TSNet能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更准确的感知信息。

国家药品抽检检验机构实验室管理风险点分析及对策

目的通过梳理近年来国家药品抽检检验流程中潜在风险因素,针对质量管理体系运行情况,对检验机构如何在新的药品监管模式下做好抽检工作提出建议。方法以考察数据完整性、真实性为重点,重点围绕试剂管理、标准物质管理、仪器设施管理、电子数据管理等风险点进行分析,对质量管理体系运行的有效性等进行全面核查。结果国家药品抽检检验机构应强化全面质量管理,根据本实验室运行情况,结合各自风险特点,在试剂管理、标准物质管理、仪器设施管理、电子数据管理等方面的风险进行系统梳理并建立风险提示功能,制定风险警示清单,实施相应的风险控制策略。结论检验机构应继续加强对运行过程中影响因素的有效控制,重视各项检测工作的关键控制点,持续规范和完善检验过程的质量体系,确保各项质量活动处于受控状态。

结合通道剪枝和通道注意力的轻量型车辆点云补全网络

针对现有的点云补全网络多关注于补全的精度而忽视补全效率问题,提出了一种轻量型点云补全网络来准确、高效地修复自动驾驶中的不完整车辆点云。为了提高网络推理效率,采用一种高效的一次性通道剪枝技术提高网络的补全效率;在特征提取阶段,网络加入通道注意力模块,将加权特征与全局特征拼接,通过两层多维特征信息提取,得到最终的特征向量;将特征向量传入双解码器结构中,分别通过全连接层和多层感知机生成稠密的粗糙点云和输入点云偏差值;将粗糙点云与输入点云偏差值相加得到最终的精细化完整点云。在PCN数据集和KITTI数据集上进行实验,实验结果表明在补全缺失车辆信息的实时性上有着显著的提升,并且在补全精度上也有不错的表现。

未知环境中基于控制障碍函数的机器人安全控制研究综述

随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次规划的优化控制器,总结了机器人在已知和未知环境中的避障问题,综述了高斯过程和强化学习两种理论合成控制障碍函数的策略。最后,讨论了未来基于控制障碍函数的空地协同机器人安全控制需要重点关注的问题,为未来控制障碍函数的理论研究和技术应用提供了参考。

电针阳陵泉和曲池穴调控JAK2/STAT3信号通路改善大鼠脑卒中肢体痉挛

【目的】观察电针阳陵泉和曲池穴对大鼠脑卒中肢体痉挛的治疗作用及机制。【方法】将大鼠随机分为假手术组、模型组、电针组和电针+CA1[Janus激酶2(JAK2)激动剂]组。除假手术组,其余各组大鼠采用改良的大脑中动脉线栓联合内囊注射N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体法制备脑卒中肢体痉挛模型。干预后,对大鼠进行神经功能缺损评分、阿什沃斯肌肉痉挛评定量表(Ashworth)评分和电生理测定;酶联免疫吸附分析(ELISA)检测脑组织中白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、γ-氨基丁酸(GABA)水平;采用比色法检测谷氨酸(Glu)含量;苏木素-伊红(HE)染色法观察脑组织病理学变化;Western Blot法检测脑组织中JAK2、磷酸化JAK2(p-JAK2)、信号转导子和转录激活子3(STAT3)、磷酸化STAT3(p-STAT3)蛋白表达。【结果】模型组神经功能缺损评分,Ashworth评分,脑组织中IL-6、TNF-α、Glu含量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值均显著高于假手术组(P<0.05),肌张力信号值、脑组织中GABA含量显著低于假手术组(P<0.05);与模型组比较,电针组神经功能缺损评分,Ashworth评分,脑组织中IL-6、TNF-α、Glu含量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值均显著降低(P<0.05),肌张力信号值、脑组织中GABA含量显著升高(P<0.05);与电针组比较,电针+CA1组神经功能缺损评分,Ashworth评分,脑组织中IL-6、TNF-α、Glu含量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值显著升高(P<0.05),肌张力信号值、脑组织中GABA含量显著降低(P<0.05)。【结论】电针可能通过抑制JAK2/STAT3通路抑制炎症反应,调节神经元兴奋/抑制平衡,从而缓解脑卒中大鼠肢体痉挛。

铁过载对小鼠T细胞表面PD-1表达的影响

目的:探讨铁过载对小鼠T淋巴细胞表面程序性死亡受体-1(PD-1)表达的影响,以分析铁过载抑制T细胞功能的机制。方法:流式细胞术检测铁过载小鼠模型外周血T细胞内不稳定的铁池、活性氧以及T细胞表面PD-1的表达。结果:铁过载组小鼠T细胞内钙黄绿素平均荧光强度为2492±311.1,较对照组的3136±537.3明显降低(P<0.01),提示铁过载组小鼠T细胞内不稳定的铁池含量明显增高。与对照组相比,铁过载组小鼠外周血T细胞CD4/CD8比例正常或升高;铁过载组小鼠T细胞内活性氧水平为2452±393.3,较对照组的1874±121.8明显增加(P<0.001);铁过载组小鼠外周血T细胞表面PD-1表达明显升高,其中CD8+T细胞PD-1+比例为(12.97±6.92)%,对照组为(6.18±2.95)%(P<0.05);铁过载组小鼠外周血CD8-T细胞PD-1+比例为(33.55±15.69)%,对照组为(12.51±4.11)%(P<0.001)。结论:铁过载小鼠外周血T细胞表面PD-1表达明显升高,可能参与抑制T细胞效应功能。

考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化研究

为规避突发公共卫生事件下的不确定风险,研究医疗废物回收网络中的回收中心、处理中心、处置中心等节点选址问题,以总成本最小以及总风险最小为目标,构建考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化模型,设计非支配排序遗传算法,提出p鲁棒迭代算子求解p值下界,采用轮盘赌选择,结合精英策略、均匀交叉和反向变异等遗传操作。基于仿真案例,求解确定性模型与鲁棒优化模型得到帕累托解。模型对比结果表明鲁棒优化模型适用所有情景,且成本相对遗憾值均小于2%,能够有效应对参数不确定引起的设施选址变化。对p值进行灵敏度分析,结果表明当0.004≤p≤0.08时,解的质量随p值增大而上升;p值越接近下界0.004,目标值下降越迅速,越适于应对紧急情况;同时决策者的风险偏好程度和总成本对设施布局有重要影响,需对二者进行综合权衡。

基于管件结构点云配准的激光SLAM算法

管道巡检机器人执行天然气管道内部任务的重要前提是具备定位建图能力。主流激光同步定位与地图构建(SLAM)技术在管道环境中面临两大问题:显著特征点数量不足和点云难以配准。这些问题导致SLAM算法定位精度降低,稳定性差。为了解决该问题,在FAST-LIO2的基础上提出了一种基于管件结构点云配准的激光SLAM算法。首先,针对特征点数量不足的问题,通过融合管件形状的几何先验,优化了特征提取算法。其次,针对管道中点云的几何特征配准退化问题,提出一种基于管件结构信息的配准优化方法,提取出管件的结构信息并根据管件类型进行配准。最后,通过实验结果证明所提算法较FAST-LIO2算法在管道环境下具有更好的定位精度和鲁棒性,定位精度(均方根误差)提升了30%,为管道机器人定位建图提供了一种可行的方案。

基于Dynamo的Revit-Midas/Civil斜拉桥模型信息转换

BIM模型不支持有限元计算,且BIM模型与有限元分析模型数据交互困难,故BIM技术正向设计过程中存在建模效率低、模型修改困难等问题,无法做到BIM结构设计与有限元力学分析一体化,增加了结构模型建模与纠错成本.本文依托Revit和Midas/Civil软件平台,在Dynamo环境下采用IronPython语言设计了一套Revit-Midas/Civil的模型信息转换程序.以博士大桥主桥为对象,通过程序自动实现:1)Revit模型桥梁构件分解、截面特性计算、拉索及梁塔弹性连接处理,并转换成适用于Midas/Civil的语言格式MCT文件,实现了Revit向Midas/Civil模型信息自动转换;2)将有限元计算结果反馈到Revit模型中,对作用效应信息按数值大小赋予渐变颜色,实现了在BIM模型中显示有限元分析结果的展示功能.本文程序可实现Revit-Midas/Civil模型信息转换,有效提高了BIM正向应用效率,弥补了BIM技术在桥梁结构分析方面的不足.

全国医疗服务项目技术规范(2023年版)诠释:历史地位、特征及挑战

《全国医疗服务项目技术规范(2023年版)》的出台,是我国医疗服务价格管理发展的重要里程碑。与以前版本的项目规范相比,“规范2023版”的项目类别更加优化、项目内容更加细化、实务应用更加灵活。当前,各地仍执行多个版本的项目规范,“规范2023版”在全国范围的落地执行远未到位;另外,如何在满足各方利益诉求的同时实现公平和效率,是“规范2023版”落地执行面临的一个巨大挑战。

基于交叉融合自注意力的点云语义分割

针对目前点云语义分割算法通常采用简单的串联三维原始坐标信息方式建模几何信息,导致建模不完整问题.提出了交叉融合自注意力网络,在该网络的编码层中设计了交叉融合自注意力机制模块,通过交互学习坐标和特征信息,提高局部细粒度特征描述能力,使得几何信息建模更加完整.同时为了更好地结合浅层与高层特征,提出了一种层级特征融合模块,通过自适应地连接网络不同层,实现不同层的特征整合.在S3DIS、Semantic3D和SemanticKITTI数据集上实验表明:该算法优于RandLA-Net等先进算法.

LMUAV-YOLOv8:低空无人机视觉目标检测轻量化网络

针对低空无人机目标检测面临目标尺度变化大、小目标容易漏检和误检的挑战,发展了一种融合多尺度特征的目标检测轻量化网络(LMUAV-YOLOv8),通过开展消融和对比实验,验证了算法的有效性和先进性,并借助类激活图,对模型的决策过程进行了解释。设计了一种轻量化的特征融合网络(UAV_RepGFPN),提出新的特征融合路径以及特征融合模块DBB_GELAN,降低参数量和计算量的同时,提高特征融合网络的性能。使用部分卷积(PConv)和三重注意力机制(Triplet Attention)构建特征提取模块(FTA_C2f),并引入ADown下采样模块,通过对输入特征图维度的重新排列和细粒度调整,以提升模型中深层网络对空间特征的捕捉能力,并进一步降低参数量和计算量。优化YOLOv9的可编程梯度信息(programmable gradient information,PGI)策略,设计基于上下文引导(Context_guided)的可逆架构,并额外生成三个辅助检测头,提出UAV_PGI可编程梯度方法,避免传统深度监督中多路径特征集成可能导致的语义信息损失。为了验证模型的有效性及泛化能力,在VisDrone 2019测试集上开展了对比实验,结果显示,与YOLOv8s相比,LMUAV-YOLOv8s的准确度、召回率、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95等指标分别提升了4.2、3.9、5.1和3.0个百分点,同时参数量减少了63.9%,计算量仅增加0.4 GFLOPs,实现了检测性能与资源消耗的良好平衡。基于NVIDIA Jetson Xavier NX嵌入式平台的推理实验结果显示:与基线模型相比,该算法能够在满足实时检测要求的条件下,获得更高的检测精度,对于无人机实时目标检测场景具有较好的适用性。借助类激活图,对算法的决策过程进行了可视化分析,结果表明,该模型具备更优异的小尺度特征提取和高分辨率处理能力。

基于BlendMask与改进Super4PCS的物体位姿估计方法

针对工业上常见的散乱堆叠工件的位姿估计和无序分拣问题,文章提出一种基于BlendMask实例分割算法与改进Super 4PCS(super 4-points congruent sets)点云配准算法的物体位姿估计方法。利用BlendMask实例分割算法分割目标工件并构建工件表面点云;定义抓取分数选择最上层工件作为抓取对象,实现机器人自上而下抓取;针对不同形状的目标工件,基于相似匹配度函数选择模板点云;融合Super 4PCS与正态分布转换(normal distributions transform,NDT)算法完成目标点云和模板点云在低重合率情况下的精确配准,获取目标工件的抓取位姿;并针对Super 4PCS算法粗配准时速度较慢的问题,通过对体素滤波后的目标点云和模板点云提取3D内部形状描述子(intrinsic shape signatures,ISS)作为点云配准算法的输入点集来提高算法的配准速度。点云配准实验和机器人无序分拣实验结果表明,文章提出的物体位姿估计方法可以快速、准确地完成目标工件的位姿估计和无序分拣任务,配准算法均方根误差(root mean square error,RMSE)小于3.8 mm,位姿估计所需时间小于5.8 s,性能满足实际应用要求。

铀对α-Al_(2)O_(3)中氢与本征点缺陷相互作用的影响

在长期高温服役过程中,铀床的氚渗透泄露问题是聚变堆涉氚系统中需要关注的焦点之一,而一种行之有效的解决思路是在内壁制备阻氚涂层.然而,服役过程中通过热扩散渗入涂层内部的铀可能在阻氚涂层氢行为中起作用,进而影响其服役可靠性.基于此,采用第一性原理计算方法,研究了铀对α-Al_(2)O_(3)中氢与本征点缺陷相互作用的影响.结果发现,铀对α-Al_(2)O_(3)中空位型本征点缺陷及氢相关缺陷的存在形式、电荷态及相对稳定性有重要影响.从形成能观点来看,铀对α-Al_(2)O_(3)中空位型本征点缺陷及氢相关缺陷的形成有利,且α-Al_(2)O_(3)中空位型点缺陷对氢的捕陷能力因铀的引入显著增加.研究结果对α-Al_(2)O_(3)基内壁阻氚涂层在氚工艺系统铀床中应用的可靠性评估具有重要的指导意义.

考虑场地效应的多点地震动作用下边坡永久位移分析

地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土条赋予不同的水平和竖向地震动时程,推导出一种考虑场地效应的圆弧和任意形状滑面的多点地震作用下边坡永久位移分析方法。通过与有限差分软件FLAC的数值模拟结果进行对比,验证了该方法能够合理考虑地震动的场地效应。通过研究不同分布形式的多点地震动及竖向地震动对边坡永久位移的影响,结果表明:场地效应引起的水平地震动放大以及多点地震动不同分布模式会导致整个滑体平均地震惯性力作用位置发生改变,从而影响地震作用下滑动体沿滑面的永久变形量,竖向地震动对边坡地震位移影响较小。将方法应用于Lexington土石坝震后变形案例分析,计算得到的坝坡地震永久位移与实际震后观测值相吻合,证明了考虑场地效应的重要性及本文方法的合理性。

基于对比学习和标签挖掘的点云分割算法

基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽略了点云无序和稀疏特性,特征提取不够准确.对此,设计了基于对比学习和标签挖掘的点云分割模型CL2M(contrastive learning label mining),通过自注意力机制学习不同位置处点云更为精准的特征,并引入对比学习方法,提高了点云边界处的分割精度.在对比边界学习过程中通过深入挖掘语义空间中的标签并设计了基于标签分布的对比边界学习模块,使得高维空间点云标签分布包含更多的语义信息.CL2M充分利用标签的分布规律计算分布间的距离,可准确划分正负样本,减少了常规硬划分带来的累计错误.在2个公开数据集上进行的实验结果表明,CL2M在多个评价指标上优于既有的点云分割模型,验证了模型的有效性.

基于边界表示模型的点核积分程序的开发与应用

点核积分方法是屏蔽设计中最常用的方法之一。为了克服传统点核积分方法因无法直接使用辐射防护现场基于边界表示(Brep,boundary representation)几何需重新建模而出现模型描述复杂且易出错的问题,本次研究开发了直接基于Brep几何的点核积分方法,可直接基于现场CAD模型进行辐射场计算,提升了点核积分方法的几何适应能力。使用某乏燃料运输容器基准问题对程序的准确性进行了验证,验证结果表明程序的计算结果与QAD程序吻合良好,使用华龙一号的主回路设备间屏蔽问题对程序的复杂几何适应能力进行验证,验证结果表明程序具备复杂场景的三维辐射场计算能力。

新时代外语专业教育改革之再思考

当前国际形势剧变,改革开放不断深化,对外语人才培养提出了新的要求。与此同时,外语专业教育正面临专业规模庞大、学科定位不清、公共外语挤压和人工智能冲击等多重挑战。在此背景下,外语专业教育需要回顾改革历史,梳理发展脉络,开展面向未来的专业改革。国内高校在过去四十多年中开展的改革探索表明,以语种作为专业划分标准不利于知识体系建构及知识累积创新,应当基于学科标准重构外语人才培养的专业性,并在此基础上加强多元能力培养,落实课程思政,以服务国家战略,从而回应当前外语学科的“专业焦虑”,回答外语学科的“时代之问”。