基于小平面区域特征的文物碎片重组算法

针对非薄壁文物碎片重组复原过程中,因碎片边缘或断裂面磨损而导致拼接误差大的问题,提出了一种基于小平面区域特征的文物碎片拼接算法。首先根据区域增长分割把碎片的三维点云分割出许多小平面,建立以小平面作为拼接的特征区域,根据特征描述找到初始相似的小平面区域对,然后灵活应用几何约束+随机采样一致性(RANSAC)约束策略的方法,消除误匹配;最后通过4PCS(4-Points Congruent Sets)算法进行碎片的粗对齐,再根据迭代最近点算法(ICP)实现碎片的精确拼接。实验结果表明:小平面的特征描述简单,且有较强的稳健性,采用两级约束策略的方法较好的解决了误匹配问题,提高了磨损碎片拼接的成功率,同时有效减少渗透现象。

改进ResNet50和FPN的多尺度目标检测算法研究

针对ResNet50和FPN结构无法将浅层的细节信息和深层的语义信息充分融合利用等问题,提出了一种改进ResNet50和FPN结构的算法,在ResNet50网络结构不同层次中引入了改进的通道和空间注意力模块,充分利用不同特征层的细节信息和语义信息。此外,在FPN结构中,为了能让浅层特征层更好的利用深层特征层的语义信息,在FPN自上而下的路径中,不同特征层之间增加了旁路来加强特征的重用。实验结果表明,在MS COCO数据集训练以后在PASCAL VOC 2012测试的均值平均精度(mAP)达到了83.2%,提升了2.7%,在MS COCO数据集上的mAP提升了1.5%,具有不错的检测性能。

四球茶转录组SSR位点信息分析

对基于高通量测序拼接获得的99 741条四球茶嫩叶Unigenes进行了SSR(simple sequence repeats)位点分析,共揭示了23 732个SSR位点,分布于18 552条Unigenes中,SSR发生频率为23.79%;含有SSR位点的Unigenes的总长度为226 188 bp,SSR位点间的平均距离为1/2.07 kb,重复长度平均长度为9.53 bp。在四球茶转录组SSR中,二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的重复类型,分别占总SSRs的47.53%和25.92%;在181种重复基元类型中,优势重复基元分别是AG/CT、A/T、ACC/GGT,分别占总SSRs的41.38%、22.10%和6.49%,共占总SSRs的比例达69.97%。

基于帕累托前沿的代谢通量极限预测

代谢通量是描述生物体内代谢的重要指标,在医学与生物工程等领域有着广泛应用。代谢通量极限更是对揭示生物体内化学反应机制、预测生物体生长代谢特性和生态系统研究有着重要意义。代谢通量极限的计算也被广泛地应用于生物制造工程、寻找疾病治疗靶点和研发药物方面。但目前的传统计算代谢通量的方法仅依靠理化性质约束,所得到的代谢通量极限不一定会真实发生。论文在生物体进化的群体中引入帕累托前沿的概念,并基于已知的代谢通量数据进行代谢通量极限预测。

基于轮廓曲线特征的破碎物体重组算法

由于大多数断裂面拼接算法主要适用于断裂面粗糙且特征丰富的碎片,针对部分破碎物体碎片断裂面特征稀少难以提取的问题,提出一种既适用于断裂面粗糙又适用于断裂面光滑的基于轮廓曲线特征的破碎物体重组算法。首先利用区域生长算法和改进的曲面融合算法分割出破碎物体碎片断裂面。然后,利用边界提取算法得到断裂面的边缘轮廓曲线,将经过体素滤波处理过后的边缘轮廓曲线作为配准的基础。最后,采用4PCS算法和迭代最近点算法对处理过的碎片边缘轮廓曲线进行粗配准和精细配准,并将旋转平移矩阵应用到原始碎片中得到拼接结果。结果表明,所提出的算法能够适用于断裂面特征丰富和特征较为稀少的破碎物体重组,有效解决了基于断裂面表面特征的算法无法拼接断裂面光滑碎片的问题。

基于Point Net++的碎片断裂面提取算法

针对文化遗产修复问题,提出了一种基于深度学习的碎片断裂面提取的算法,通过基于PointNet++的神经网络结构对碎片的断裂面进行了提取,并在FragTag3D数据集与3DPuzzle数据集上进行了测试。结果表明,该方法能够提取这些数据集中大部分碎片的断裂面。

预训练模型在脉冲星候选体筛选中的应用研究

预训练模型逐渐成为一种工具并应用于各种下游任务。其中,由于各望远镜位置、使用数字后端、处理技术以及周围干扰环境的不同,脉冲星候选体筛选需使用极端不平衡的数据从头训练并设计深度学习模型,存在流程复杂、时效性差、难度大的问题。针对上述问题,基于ImageNet数据集预训练模型,对比分析其在脉冲星数据集的表现,并比较其Precision、Recall、F1-Score。首先,使用LogME方法评估各模型在脉冲星数据集的可迁移性;其次,使用后端融合的方式融合频率-相位图和时间-相位图的2种特征;最后,使用逐层解冻的方式微调对比可迁移性评分高的14个模型。结果表明,预训练方式所需资源少、收敛速度快,能应用于脉冲星筛选任务,在需要更进一步提升模型效果时,也可以考虑这些模型作为基础模块用于提取特征。

基于重叠区域的复杂破碎关系三维物体重组方法

三维破碎物体的自动化重组在医学、模式识别、文物遗产等领域具有广泛应用。探讨了三维破碎物体自动化重组的难题,特别是面对复杂断裂模式的碎片自动化组装。与传统侧重简单断面匹配的方法不同,该研究重点验证了复杂破碎物体间重叠区域提取对重组性能的影响。通过对多个破碎物体对的重叠区域进行人工标记,并在此基础上进行特征提取和配准实验。结果表明,与仅从断裂面提取特征相比,重叠区域的特征提取能显著提升重组效果。基于此发现,该研究提出了一个碎片重组框架,并成功实现了含有多块复杂破碎碎片的三维物体的自动化组装,为处理复杂破碎关系的三维物体重组提供了新的视角和方法。

基于机器学习的单脉冲候选体识别

大规模射电天文巡天项目往往会产生海量数据,对其进行单脉冲搜索会得到数以亿计的单脉冲候选体信号,包含许多周期搜索无法找到的非周期性脉冲信号。500 m口径球面射电望远镜(FAST)多科学目标同时扫描巡天(CRAFTS)更会产生大量的数据,CRAFTS数据中信号量少,干扰其他无关信号多,逐一筛查耗时巨大,且现有AI模型对CRAFTS脉冲信号识别的准确率低。在FETCH的基础上,使用DenseNet121与Xception网络训练优化已有的模型,提高AI模型对弱信号识别率,降低干扰与脉冲信号同时存在时干扰对分类器的影响,并应用于单脉冲筛选流程。结果表明,使用DenseNet121与Xception网络训练优化模型,提高了对弱信号识别的准确率,并能在一定程度排除干扰的影响,在弱信号、干扰与信号并存的数据集中表现出77.78%的召回率、1.50%的假阳率及88.49%的准确率。

贵州师范大学花溪校区WLAN解决方案的研究与设计

无线局域网(WLAN)是当今热门技术,且无线网络带来的便利性使得各个高校也在逐步推进无线网络系统的建设。本文通过OPNET模拟仿真软件对贵州师范大学花溪校区即将新建的无线局域网进行仿真建模,得出模拟仿真后的网络负载与网络延迟,并将其与之前的局域网的这两个参数进行比较分析。

基于HED的四边形检测系统的研究及实现

四边形检测是图像处理和计算机视觉中的基础问题,它是许多更复杂形状检测和识别任务的基础。深度学习在图像识别和分类中已取得了很大的成功,但如何将其与传统的图像处理方法结合,以提高四边形检测的效率和准确性,仍是值得研究的问题。简述了自然场景中一种基于HED的四边形检测方法,首先使用灰度处理和二值化处理进行初步处理;其次对图像进行膨胀边缘并利用OpenCV库画出图片的轮廓;再次对图像求取凸包并利用多边形逼近的方法对轮廓进行噪声过滤;最后结合HED算法优化提取的轮廓进行矩阵判定。结果表明,该系统对四边形检测具有良好的效果。

基于PCA-BP的信息安全风险评估模型

在网络安全问题的研究中,由于黑客通过操作系统进行攻击,造成网络信息不安全。为了提高信息安全风险评估的准确性,提出了基于主成分分析(PCA)和BP神经网络的信息安全风险评估模型。首先运用层次分析法对影响信息安全风险因素进行定性和定量的分析;然后采用主成分分析对影响信息安全风险全部因素重新组合生成新的综合指标;最后采用BP神经网络建立信息安全风险评估模型,并使用Matlab进行仿真,预测其风险值。仿真结果表明基于PCA-BP的评估模型准确率(98.48%)比基于BP评估模型(96.41%)的高些。

基于贝叶斯方法的贵州高原百花水库水体营养盐变化及评价(2014-2018年)

为了确定百花水库营养盐变化特征,选取百花水库5个监测点2014年1月-2018年7月共28个月份的水质实测数据,分析溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷和总氮的年际变化特征.采用基于熵权法赋权的贝叶斯理论对5个监测点的水质综合状况进行评价,并结合水库的实际状况,从生态修复、工业污染源、沉积物中营养盐、水库季节性热分层及农业与生活污染源5个方面对其水质变化的影响因素进行分析.结果表明:2014-2018年水体环境波动较大;除总氮外,各污染指标浓度均有不同程度的下降;综合水质后验概率表明百花水库水质有逐渐变差的趋势;总氮和总磷治理应成为百花水库污染治理的主要方面;生态修复工程的开展和工业污染源的削减是百花水库水质转好的主要影响因素,农业与生活污染源的增加是百花水库水质转差的主要影响因素.

面向FAST科学数据管理系统平台的设计与实现

为了对大规模脉冲星及暂现源数据处理技术运用研究的突破,为国家大科学工程FAST实现提供有效的技术支持,加速在脉冲星和暂现源科学研究方面科研成果的产出。尽可能详细记录脉冲星科研数据处理结果,解决数据分析处理过程、科研结果不便于管理、共享等问题。FAST早期科学数据中心设计开发了面向FAST的脉冲星科学数据管理平台。讨论了系统平台的架构设计、功能设计和数据设计,解释了关键技术手段,展示了相关重要功能的实现。基本建成面向FAST科学数据管理平台(http://psrcat.net/),实现了FAST天文望远镜数据资源及相关基础数据资源的科学存储管理,实现了候选体数据与已知脉冲星比对分析和数据可视化展示,收录了来自FAST的优质候选体记录141条,已知脉冲星数据记录2700条,望远镜设备数据20条,相关数据有望为FAST开展新脉冲星搜寻项目制定巡天计划、认证提供数据支撑。

贵州高原水库浮游动物分布特征及影响因子——以阿哈水库为例

为研究贵州高原阿哈水库浮游动物群落结构及其与环境因子的关系,基于综合营养状态指数、生物多样性指数、RDA(冗余分析)等方法,于2017年11月(枯水期)、2018年4月(平水期)、2018年7月(丰水期)对浮游动物及水环境理化指标进行了调查分析.结果表明:(1)共检出浮游动物38种,其中轮虫25种,枝角类9种,桡足类4种;优势种包括螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)和矩形龟甲轮虫(Keratella quadrata)等13种;浮游动物枯水期、平水期和丰水期丰度分别为105.47,120.65,524.64ind./L,生物量分别为1.40,0.37,1.61mg/L,其最大值均出现在丰水期.(2)多样性指数时空分布差异显著,其中Shannon-Wiener指数(H')、Margalef指数(D)均值分别为2.52和1.63.(3)冗余分析及主成分分析结果表明,水温、营养盐是影响浮游动物群落变化的主要环境因子.综合后生浮游动物优势种、生物多样性指数及TLI指数结果表明,阿哈水库水体已处于轻度富营养状态,水质处于中污染状态.

基于BERT的流行病学调查信息文本的命名实体识别

为准确抽取流行病学调查信息中的关键实体,构建了基于COVID-19确诊病例流调信息文本的命名实体语料集;提出了基于BERT预训练语言模型的流行病学调查流调信息的命名实体识别方法。该方法首先通过预训练语言模型BERT根据字的上下文动态生成语义向量作为模型输入,通过嵌入条件随机场(CRF)的双向长短时记忆(BiLSTM)神经网络模型获取输入文本序列的上下文特征,解码标注提取出相应的9个实体类型。为进一步提升实体识别效果,对模型进行改进,继续增加注意力层,实验结果显示,模型识别的F1值在94.23%的基础上又提升了1.16%。

鸟王茶转录组中SSR位点信息分析

为开发鸟王茶分子标记技术,对使用高通量测序所获得的鸟王茶转录组原始数据,经过软件Trinity拼接,共获得161 561条Unigenes,使用软件MISA进行SSR位点搜索,共得到51 453个SSR,分布于36 691条Unigenes中,总长度为554 050bp,发生频率为31.85%,平均分布频率是1/1.79kb,平均长度为10.77bp。在鸟王茶转录组SSR中,二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的重复类型,分别占总SSRs的45.05%和13.86%。鸟王茶转录组SSR种类共有223种重复基元类型,其中优势重复基元是A/T、AG/CT、AC/GT它们所占比例分别是:36%、32%、13%,这3种重复基元,占总SSRs的比例是81%。

基于RGB-D视觉里程计估计算法的研究

研究了基于ORB的特征点法和半稠密直接法在视觉特征丰富以及视觉特征缺乏环境当中的实时性、精确性和鲁棒性。实验结果表明,基于ORB的特征点法在视觉特征丰富的环境中比半稠密直接法的实时性和精确性好,而在视觉特征缺乏的环境中,半稠密直接法的鲁棒性更好。

高速公路联网收费费额计算系统中的WebGIS应用

随着我国高速公路的快速发展,近几年高速公路和高等级公路的数量和里程迅速增加。利用WebGIS实现高速公路联网收费已经很普遍。结合贵州省高速公路联网收费费额计算系统,文中介绍了高速公路联网收费费额计算系统中的WebGIS运行环境,本项目中的系统软硬件环境,为系统的稳定运行提供了保证。

基于神经网络与eTOM信息模型的电信计划预测研究

为了解决综合多种因素对于电信计划预测的影响问题,提出将神经网络与eTOM(enhance Telecom Operations Map)信息模型结合的解决方法。电信计划预测需要采集多个不同专业系统的信息,基于TMF(Telecom Management Forum)提出的eTOM的流程,在电信计划预测需求分析的基础上用UML语言对该信息模型进行了描述,提出数据采集的建议。另外电信计划预测需要综合各种影响因素,在分析了产品消费量、服务质量、用户数量、设备性能、收入、投资等因素影响后,提出基于BP神经网络预测方法。结合电信计划案例,给出电信计划预测的神经网络模型设计,并以一个城市的电信计划预测的真实情况为例,通过对预测仿真结果的分析,验证了方法的精确性与有效性。