摘要：科学正在进入一个新时代——第五范式——它被认为是知识整合到不同领域的主要特征,是基于无所不在的机器学习系统的计算社区中智能驱动的工作。在此,我们通过在天河一号超级计算机系统上构建的催化材料专门设计的典型平台案例,生动地阐明了第五范式的本质,旨在促进第五范式在其他领域的培养。第五范式平台主要包括模型自动构建(原始数据提取)、指纹自动构建(神经网络特征选择)以及跨学科知识串联的重复迭代(“火山图”)。与分解一起进行的是对迭代中实现的体系结构的性能评估。通过讨论,第五范式的智能驱动平台可以极大地简化和改进研究中极其繁琐和具有挑战性的工作,并通过补偿机器学习中缺少样本和替代一些由于计算资源不足而导致的数值计算来实现数值计算与机器学习之间的相互反馈,从而加速探索过程。在数据驱动的学科中,跨学科专家的协同作用和对动态数据需求的急剧增长仍然是一个挑战。我们相信,对第五范式平台的一瞥可以为其在其他领域的应用铺平道路。

摘要：适体酶是一种常用的人工核糖开关,被广泛用于基因表达调控,目前报道最多且更加成熟的仍是抑制类型(OFF)的适体酶,激活类型(ON)的适体酶报道较少且效率不高,为获得更多激活类型的适体酶,设计并验证可响应卡那霉素调节的激活型适体酶.通过理性设计适体酶linker部分,使用适体酶控制表达卡那霉素抗性基因和荧光蛋白,在大肠杆菌中进行验证及评估.设计了7个不同linker的适体酶结构,在通过大肠杆菌平台进行验证时,其中4个无法在卡那霉素抗性平板上正常生长,3个结构能够正常生长,引入荧光蛋白评估这3个结构发现,这3个结构都能够响应卡那霉素的调节,其调控效率分别为1.93倍、2.99倍和1.43倍.本研究成功实现了在大肠杆菌中对抗生素类型适体酶的验证和评估,并且通过这一策略获得了3个激活类型,响应卡那霉素调节的适体酶结构.

摘要：根据电子关锁在海关物流监控系统中的应用流程,本文设计一种无线定位关锁,在普通的射频电子关锁的基础上,融合了GPRS和GPS技术。系统可实现无线监控和快速通关功能。整个关锁终端包括zigbee模块、GPS模块、GPRS模块和MCU模块。文章介绍了关锁系统的各模块设计方案和运行方式,然后对软件设计和模块间的通信机制及格式进行了阐述。

摘要：完全依赖卫星导航信息融合的方案自主性差、完好性难以保证;而完全利用其它自主导航的方式,精度也难以保证,针对这些问题,提出了基于混合式架构的多源导航信息自主管理方法.利用联合故障检测方法,解决了对卫星干扰的有效检测,使完好性得到保证;设计了基于D–S证据推理的信息优选策略,针对典型无人机任务场景进行了仿真分析,结果表明信息优选策略降低了多故障检测方法同时应用的虚警率,提高了导航精度.

摘要：在P2P网络的基础上设计了一种基于移动代理的安全风险评估系统,给出了一种风险评估代理中的风险评估算法,分析了系统体系结构、各部分功能,重点考虑了漏洞扫描代理和风险评估代理的处理过程,实验结果表明该系统在大规模网络中的执行效率高,安全性好.

摘要：大功率激光的高功率密度特征使其成为船用大厚度材料高效焊接最有前景的方法之一。试验完成了10 mm和12 mm国产船用材料高功率CO2激光填丝焊的工艺设计,分析了焊接过程的光致等离子体行为。结果表明,当功率在13 kW以上时随着焊缝熔深的增加斜率明显变缓;对于焊透的焊缝,仅仅用熔宽和熔深不能充分表征焊接参数对焊缝截面的影响;试验建立了激光填丝焊Y形焊缝形态模型,将Y形焊缝抽象成上半部分为梯形,下半部分为长方形的组合图形;在激光功率和焊接速度保持不变的条件下,研究了送丝速度和焊缝间隙变化时焊缝截面形态的变化规律。

摘要：肝脏管道系统的肝静脉系、门静脉系、肝动脉及肝胆管的解剖结构交错重叠、关系复杂,是肝脏手术和介入治疗的难点。针对活体肝脏移植、肝脏肿瘤切除及肝内门体静脉分流手术构建肝脏虚拟手术模型和仿真系统的实现,具有重要的科研意义和实用价值。准确掌握肝内管道立体结构关系并精确设计手术路径是该手术成功的关键。随着可视化技术、虚拟仿真的迅速发展和可视化人体数据集的建立,使得在计算机上实现肝内管道三维数字模型构建和虚拟手术的仿真成为可能。本文简要介绍肝内管道系统三维可视化的进展情况及其在临床解剖教学和肝脏手术培训中的初步应用和发展前景。

摘要：底盘开发需要快速的悬架运动学算法以提高开发效率,自动驾驶需要稳定的悬架运动学实时算法以提高非稳态工况下模型预测控制精度。本文中首先利用向量及矩阵工具建立刀锋臂后悬架轮心瞬时速度线性方程组,并结合动态显式积分实时求解悬架运动轨迹。然后,将实时算法得出的5项典型运动学特性曲线与ADAMS仿真及整车实测结果进行对比分析。结果表明:3种方法的结果一致性优秀,实时算法精度好于ADAMS仿真。最后,基于实时算法建立悬架辅助设计软件,其速度比传统ADAMS仿真提升数十倍。

摘要：快速准确的转基因检测技术是严格监管转基因作物及其产品的重要支撑;不同转基因作物由于导入不同外源目的基因从而表现出不同性状,因此外源目的基因序列可作为基于核酸检测技术进行转基因筛选的标志物.基于环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术,以中性红染料作为比色试剂,建立玉米内源基因和玉米转基因成分的基因特异性的可视化快速检测方法.针对玉米内源基因IVR基因,抗虫外源bar、pat基因,和Bt176中的抗除草剂外源cry1Ab基因分别设计了LAMP引物.结果表明,在Real-time LAMP体系下,能够实现对玉米内源IVR基因、转基因玉米品系Bt176中的bar基因和转基因玉米品系TC1507和59122中的pat基因的检测.对转基因玉米品系Bt176中的cry1Ab基因设计的引物能特异性扩增Bt176,而对Bt11和MON810两种转基因玉米品系无效.通过优化Tris-HCl和中性红浓度,在5 mmol/L Tris-HCl和100μmol/L中性红浓度条件下建立了可视化检测体系,反应1 h即可分别实现对玉米内源基因IVR基因,抗虫外源bar、pat基因,和抗除草剂外源cry1Ab基因的检测.中性红可视化检测结果与Real-time LAMP荧光扩增曲线结果一致,体现了该可视化检测方法具有较高的准确性.本研究建立了一种对玉米转基因相关成分的可视化检测体系,该方法既快速又简便且尤其适用于现场检测.(图6表1参17).

摘要：以新型宽域发动机为动力的未来新一代飞行器的研发迫切需要CFD方法来进行高效高精度的辅助设计.文章把传统的火焰面/进度变量燃烧模型与深度学习和神经网络方法相结合,构建了新的智能化改进的燃烧模型并进行了算例测试与验证,在保证计算效率的同时提高了预测精度.首先,给出了人工神经网络的构建方法,包括数据库划分、数据归一化以及模型的训练等;然后,测试分析了不同函数结构对新建模型的影响,并讨论了基于CPU和GPU的求解器框架下内存占用优化问题;最后,把智能化模型耦合到GPU求解器上对飞行马赫数4~12的3个发动机算例进行了数值模拟.结果表明,智能化改进的模型可代替传统火焰面/进度变量数据库从而实现高维参数建模及模型改进,并可以成功运行在GPU上;智能化改进的模型比传统的模型平均误差减小量均超过了50%,算例误差最大减小值可达57.2%.