AI赋能智慧城市数字化治理的关键技术与典型应用

[研究目的]数字化治理是指利用数字技术和数据来提高治理效率和效果,提高公共服务和治理的质量、效率和可持续性。当前,人工智能(AI)技术赋能智慧城市数字化治理已成为不可逆转的时代发展趋势,而对于AI赋能的技术路径,还存在进一步解读的必要。[研究方法]在总结智慧城市相关共性需求的基础上,阐述了人工智能如何与数字化治理关键技术相结合,并给出了相关人工智能技术赋能数字化治理的典型案例。[研究结论]重点阐述人工智能技术在这些领域中进一步提升智能分析、视觉识别、智能监管、辅助决策效能的具体方法,表明人工智能技术与数字化治理技术的结合,能够为智慧城市应用带来更高效、更精准的工具及方法,尤其在基于自然语言处理以及跨模态应用的领域中能够发挥重要作用。

释放数据要素价值要守好安全底线

数据资源是一种新型生产要素,具有丰富性、易复制、边际成本极低等属性。在数字从资源到资产的转变过程中,我们要守好安全底线,以更好地释放数据要素价值。近年来,随着各地积极开展数据要素市场化、资产化探索实践,在数据安全、数据隐私保护、数据市场化配置等方面取得较大进展,我国数据资产化进程正加速推进。然而,在数据从资源到资产的转变过程中,我们还面临一些挑战:数据市场化供给尚显不足,平台型企业掌握海量数据资源易形成“数据垄断”;数据产品质量、数据交易质量评估标准体系尚不完善,数据产品质量和交易质量难以得到充分保障;部分数据资源使用过程不透明,存在算法滥用现象,相关数据流通监管制度尚不健全;受地缘政治冲突、大国竞争日趋激烈等因素影响,网络安全事件、数据泄露事件时有发生。

基于Hadoop的可视化Deep Web采集平台设计

随着信息技术的发展,互联网信息资源变得越来越丰富,大数据技术的发展使得我们能够从互联网复杂的信息数据中获得相应的知识。这其中最基本的技术就是大数据采集技术,它使我们能够将互联网数据快速采集下来并结构化存储。设计的基于Hadoop的可视化Deep Web采集平台是一种简单易操作的高效深度采集平台,运用Webkit技术作为核心引擎实现可视化配置和深度采集功能,同时通过优化采集算法,调整Hadoop任务分配策略提升效率。实验结果表明,设计的数据采集平台获得了较好的效果。

不同人群2型糖尿病的易感基因分析研究进展

随着现代生物医学研究与技术的发展,尤其是基因组学与生物信息学的进展,使得人们对人类疾病的成因及相关因素的研究越来越明晰。2型糖尿病(T2DM)是一种多基因遗传异质性疾病,病因复杂,发病率高,知晓率低,严重者伴有动脉粥样硬化、肾衰竭、失明、神经病变等并发症,已经成为影响人们健康状况和生活质量的主要疾病之一。T2DM占糖尿病90%以上,在我国发病率接近10%,从特征上看,属于典型的复杂疾病[1-2]。研究表明,疾病的发生与遗传因素有关,大多数疾病是多种环境因素和遗传体质共同作用的结果。基因与疾病的发生有着重要关系,根据易感基因的基因频率与影响效应的大小,可以大体上把遗传疾病分为两大类,一类为孟德尔遗传病,特点是基因频率低,有时低于1%,而影响效应大,如乳腺癌、阿尔茨海默症等[3-4]。另一类疾病一般统称为复杂疾病,其特点是相关基因数量多,且有基因频率并不低,多不是极稀有变异,从单个基因看,影响效应大小不一,情况复杂,大体上呈现多基因微效,大多数慢性病属于这一类,如糖尿病、高血压、心血管疾病等[5-6]。从基因组的角度考虑,有一些基因型与疾病发生相关,携带这些基因型将不利于人体健康,这些基因型,称之为疾病易感基因[7-8]。本文针对T2DM的易感基因的相关研究进展、应用进行了总结及展望。

2型糖尿病易感基因代谢通路生物信息学研究

目的构建中国人群中2型糖尿病易感基因的代谢通路。方法采用2型糖尿病的易感基因集合,基于商用数据库Ingenutiy Pathway Analysis(后简称IPA)中的Right-Tailed Fisher′s Exact Test算法进行统计分析,找到与糖尿病相关的代谢通路,并从中筛选出15个与中国人群糖尿病相关的易感基因,根据易感基因建立代谢通路,探讨中国人群易感基因之间在生物学上的关联关系。结果 KCNQ1、PPARG、IRS1、ADIPOQ等基因位于多条代谢通路的节点位置,与多条代谢通路相关。结论 KCNQ1、PPARG、IRS1、ADIPOQ等基因在中国人群2型糖尿病的发生过程中起到了关键作用。该研究结果对基于代谢通路研究复杂性疾病具有很好的借鉴意义。

薄板式油汀取暖器散热效果的仿真研究

采用计算机仿真分析的方法,应用流体力学计算软件Fluent,基于VOF自由液面模型和k-ε双方程模型,对油汀取暖器散热进行数值仿真,得到取暖器内部的温度分布、板面温度分布以及内部流场分布。在油汀取暖器原始环形流道结构的基础上,对取暖器的内部流道进行改进优化,设计出竖向环形流道和横竖向环形流道结构的油汀取暖器,并进行数值仿真。对比分析三种不同流道结构在相同加热功率下内部流场流动均匀性和对外换热性能,得出横竖向环形流道结构的取暖器有最佳换热性能的结论,确定为优化设计方案。目前,桑普电器已将横竖向环形流道结构的油汀取暖器推出市场。

水下应急封井装置内部冲蚀磨损数值模拟

水下应急封井装置是一种应急抢险设备,用于水下井控失败后的抢险救援。为了解水下应急封井装置在不同工作状态下的磨损情况,对不同工况下应急封井装置的内部流动进行了CFD数值模拟。通过分析5种工况下内部管道的磨损率分布,确定磨损较严重的位置,并对其结构进行了优化。分析结果表明:主垂直管开启(工况1和工况2)时,最大磨损率较小,磨损主要分布在主垂直管的分流孔附近;主垂直管关闭时,最大磨损率明显增大,磨损严重的位置位于直角管下游管道外侧壁面,以及直角管内侧拐角处;将直角管结构改为盲三通可以显著减小该处的磨损率。所得结果可为水下应急封井装置的结构设计和优化提供一定参考,有助于加快我国水下应急装备的研究进展。

药用植物保育云服务平台设计与实现

药用植物资源是中医药事业和生物医药产业赖以生存和发展的重要资源,同时也是我国的中医药文化遗产的载体。而药用植物资源的保育工作是药植资源可持续性开发与应用的基础。随着生物信息学与信息化技术的快速发展,利用包括云计算在内的新兴信息化技术,在传统种质资源保护与管理等方面的应用越来越多,然而,在药用植物资源保育方面还有待开发与应用。利用云计算、数据库应用及生物信息学等相关技术,对我国药用植物资源的保育数据进行信息化及平台建设,构建药用植物保育云服务平台系统。该系统通过收集、整理和加工药用植物资源信息,开展药用植物数据信息化与应用开发,完成药用植物保育云服务平台,可提供药用植物保护及新物种培育等方面信息查询服务。该平台对于药用植物研究相关的数据标准化、保育学科研究,以及信息共享与服务,具有较为重要的应用价值与社会意义。

基于高通量测序的2型糖尿病易感基因靶向测序panel设计及临床应用

目的利用高通量测序(NGS)和多重PCR技术设计基于扩增子的靶向测序panel,对T2DM易感基因进行测序,并评估其与T2DM患者临床特征的关系。方法通过Illumina测序平台,设计多重PCR扩增的靶向测序panel,对16个T2DM易感基因21个SNP位点进行测序。收集1043份确诊T2DM患者的外周血DNA样本进行检测。结果 PCR扩增子在不同样本之间的测序深度具有良好的可重复性,且不同扩增子测序数据分布具有高度一致性,除rs864745和rs712523外,测序深度达到1000×以上。18个SNP位点差异均有统计学意义(P<0. 05)。结论通过NGS技术,利用基于扩增子的靶向测序panel进行T2DM易感基因检测的可行性和实用性,验证了KCNQ1、CDKAL1、CDKN2B是T2DM发病的风险基因。

2型糖尿病口服降糖药药物基因组学研究进展

T2DM是一种常见的慢性代谢疾病,其病因复杂,由环境因素和遗传因素共同作用引起。目前,治疗T2DM的口服降糖药主要有双胍类,磺脲类,TZDs,氯茴苯酸类等几大类。已经确定一些基因与T2DM的发展和治疗效果有关。人类基因组中个体间的差异会影响T2DM发展趋势和同一药物疗法的个性化反应。药物基因组学研究的重点是基因单核苷酸多态性及其对药物疗效和毒性的个性化反应的影响。T2DM的药物基因组学研究对于精准医学以及个性化用药的应用具有重要的意义,改善糖尿病治疗效果。本文对糖尿病治疗药物及其相关的基因多态性信息进行综述。