摘要：类器官是源自人类干细胞、器官特异性祖细胞及分离肿瘤组织的自组装三维多细胞微型器官模型,可在体外重现器官的关键结构特征与生理机能。微流控芯片作为类器官的体外培养平台,为研究细胞在异质群体和微环境中的行为提供机会,因此,成为助力人类器官发育研究、疾病建模及药物筛选的强大工具。基于先进纳米技术构建的药物载体可以显著提升疾病治疗效果,是目前新药物研发和临床治疗的焦点。利用类器官芯片对纳米递送系统的安全性和有效性进行评估,不仅有助于了解药物递送载体与靶点微环境的相互作用机制,科学指导纳米载体的设计;也在患者个性化精准医疗领域具有应用价值。本文讨论了传统二维细胞模型以及动物模型评价纳米药物递送系统的局限性,分析了用类器官芯片作为体外评价平台的优势。在此基础上,总结了近年来类器官芯片在纳米药物递送领域的应用现状与发展方向,并对其前景进行了展望。

摘要：目前,以深度学习为代表的人工智能算法凭借超大规模数据集以及强大的计算资源,在图像分类、生物特征识别、医疗辅助诊断等领域取得了优秀的成果并成功落地.然而,在许多实际的应用场景中,因诸多限制,研究人员无法获取到大量样本或者获取样本的代价过高,因此研究图像分类任务在小样本情形下的学习算法成为了推动智能化进程的核心动力,同时也成为了当下的研究热点.小样本学习指在监督信息数量有限的情况下进行学习并解决问题的算法.首先,从机器学习理论的角度描述了小样本学习困难的原因;其次,根据小样本学习算法的设计动机将现有算法归为表征学习、数据扩充、学习策略三大类,并分析其优缺点;然后,总结了常用的小样本学习评价方法以及现有模型在公用数据集上的表现;最后,讨论了小样本图像分类技术的难点及未来的研究趋势,为今后的研究提供参考.

摘要：基于平面波展开法,设计九层一维光子晶体结构,通过改变结构中介质层的厚度,运用MATLAB编程计算一维光子晶体反射率特性,厚度差值变小时,不存在反射波的区域将增加变大。研究结果为一维光子晶体器件的设计提供理论参考。

摘要：为了获得沙蓬种子仿真播种过程所需的参数,通过物理堆积试验与仿真堆积试验相结合的方法对沙蓬种子的离散元仿真参数进行标定。首先,对沙蓬种子相关物性参数进行了测定,建立其离散元模型,并利用物理堆积试验获得沙蓬种子的堆积角为45.995°。其次,采用Plackett-Burman试验进行仿真堆积试验,筛选出对堆积角影响显著的参数为:沙蓬种子之间恢复系数、沙蓬种子之间滚动摩擦系数、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数。然后,根据最陡爬坡试验确定显著参数的取值范围;设计二次正交旋转组合试验,建立堆积角相对误差与显著参数的二阶回归方程,得到离散元仿真最佳参数组合:沙蓬种子之间恢复系数为0.529、沙蓬种子之间滚动摩擦系数为0.057、沙蓬种子与ABS板间静摩擦系数为0.629。最后,将最佳参数组合的值进行仿真堆积试验验证,得到仿真试验堆积角为46.740°,与物理堆积试验相对误差为1.62%,表明最佳参数组合选取合理,可为沙蓬种子播种机械离散元仿真参数设置及优化设计提供参考依据。

摘要：随着高压纳秒固态脉冲发生器在生物、工业和环境等领域的应用日益广泛和深入,脉冲波形、电压幅值、脉冲持续时间、脉冲重复频率等参数已成为特定脉冲功率应用所需的基本可控变量。为了进一步减小电源的体积、降低成本,提出一款以正极性Marx为主电路、多个脉冲变压器为核心驱动器、具有纳秒级前沿高重复频率的高压纳秒脉冲调制器。提出的驱动器结构紧凑,无需提供多路隔离供电的驱动电源,可以在高重复频率下实现两个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)的栅极电压快速同步上升和下降,获得百纳秒以内、幅值可控的栅极驱动电压。不仅最大脉宽不受磁芯饱和的限制,而且负偏置电压使开关管可控关断,同时在一定程度上避免了电流流过MOSFET米勒电容而引起的寄生导通,提高了电路工作的可靠性。此外,研究了不同匝数和磁芯材料对驱动波形的影响。搭建了一台14级脉冲调制器样机,测试结果表明,基于该驱动器下的调制器输出电压和脉宽都连续可调,具有改变脉冲轮廓的能力,最大输出电压可达5.5 kV,脉宽调节范围为100 ns~50 ms,最小上升时间约18 ns,重复频率为100 kHz。

摘要：海德格尔曾在1953年的报告中说过“人制造自己、加工自己的时代,马上到来了”。赛博朋克主题电影自20世纪的新浪潮运动以来已经成为经久不衰的主题,与传统科幻主题不同,这类题材涉及的科技是在现实中可能发生并正在发生着的。艺术总能拉近人与技术的距离,科学技术将会比科幻走得更远。在科学技术日新月异的今天,人工智能、赛博格技术作为人类制造出的人工物,引发了人对自身生存的反思。本文以电影艺术中的赛博朋克主题为出发点,探寻赛博格技术中的数字人工物与工程科学。

摘要：介绍了可变燃烧室(VVC)活塞的主要设计特性,包括钢珠-型面结构和连杆复位凸轮。采用VCC活塞的动力学仿真和发动机性能仿真的耦合迭代计算,预测了VCC活塞的动态响应特性;分析了影响VCC活塞动力学特性的关键控制参数及其它们之间的相互关系。研究结果表明:VCC活塞具有控制工作循环内气缸压力的快速动态响应,能有效控制5000r/min范围内100%负荷工况时过高的气缸压力;VCC活塞发动机能够在部分负荷工况保持较高的气缸压力,50%以下负荷工况的气缸压力与压缩比12.0的发动机几乎相同;钢珠-型面设计能够将弹簧变形量放大3倍,有效增加燃烧室容积变化;实际的动态预紧力远大于静态预紧力,适当减小碟簧预紧力可改善VCC活塞的动态特性。

摘要：研究目的:为评定跨座式单轨交通的行车平稳与乘坐舒适性能,对车辆与轨道梁的动力相互作用进行研究,建立跨座式单轨系统空间耦合振动模型并编制程序进行仿真分析,计算评价标准形式PC轨道梁的动力特性,探讨不同车速、载客状态对系统动力响应的影响水平。研究结论:(1)轨道梁跨中竖向挠度和横向位移与车速的关系不明显,跨中横、竖向加速度和墩顶横向振幅、加速度随车速的提高而增大,载客量的增加会增大轨道梁跨中竖向挠度;(2)车体横、竖向加速度均随车速的提高而增大,随载客量的增加而有所降低;(3)轨道梁动力性能良好,在设计车速与载客量条件下,单轨车辆可平稳舒适地通过轨道梁桥;(4)本研究成果可为跨座式单轨交通系统的结构设计与运输管理提供参考。

摘要：针对多用户场景中无人机中继在能量受限时工作性能下降，常规优化算法未能权衡能量收集与信息解码的问题，设计一种基于无线携能通信技术的全双工自能量回收无人机中继系统，提出一种以最大化系统吞吐量为目标，联合优化时隙调度、中继发射功率和功率分裂比的分配算法.针对原问题是非凸问题，算法采用块坐标下降法将联合优化问题分解为3个子问题，然后通过连续凸逼近的方法求出最优用户调度、最优发射功率和最优功率分裂比，得到原问题的次优解.实验结果表明，能量受限时自回收中继系统吞吐量性能优于常规中继系统；联合优化算法能更好地权衡能量收集与信息解码，最大限度提高系统吞吐量性能.

摘要：针对印刷、纤维缠绕等行业对多电机同步运动控制的要求,设计了一种基于DSP+FPGA的嵌入式多电机同步运动控制器。首先介绍嵌入式多电机同步控制器的系统结构以及实现同步控制的方法;然后对同步控制器中脉冲产生、脉冲补偿、脉冲输出、位置反馈等关键功能的实现进行了详细阐述;最后通过实验验证了所设计的同步控制器能够达到较高的同步精度。