摘要：针对当前超声导引下的注射针穿刺图像对比度不高亟待改善的问题,设计了基于深度学习的穿刺引导综合性实验。该实验将注射针的超声图像校正过程细分为每1帧的图像识别任务,以光声图像为事实基准建立数据库,训练构建好的神经网络模型,并应用在穿刺超声引导的实施过程中。实施结果证明了该综合实验在教学中的可行性和可推广性。通过实验教学后,学生能够融会深度学习、光声成像和超声成像等多领域知识,培养了学生的实际操作能力和实验技能。

摘要：河流具有独特且复杂的树枝状等级性网络拓扑结构,使得河流连通性和生境异质性在不同河网位置上存在明显差异。长期以来,河流生态系统通常被视为局部或线性结构进行研究,忽略了河网位置对群落构建等生态过程的影响。本研究以具有复杂网络结构和自然流态的赤水河为研究区域,探索了河流网络位置对底栖动物α、β多样性和群落构建过程的影响。其中,α多样性使用物种数、Shannon-Wiener多样性、Simpson多样性和Pielou均匀度指数来度量;β多样性使用S rensen相异性指数(β_(sФr))和Bray-Curtis相异性指数(d_(BC))来表征,并将其分割为置换和嵌套两种组分;群落构建过程采用冗余分析和变差分解来实现。结果显示:1)赤水河全流域底栖动物群落主要受环境过滤驱动;2)河流网络位置塑造着赤水河底栖动物的多样性格局和群落构建过程。河网中心的干流底栖动物群落主要受环境过滤的影响,而河网边缘的支流底栖动物群落则受到空间限制和环境过滤的共同作用,该发现质疑了河流网络位置假说(network position hypothesis,NPH)在赤水河流域的适用性;支流的α多样性明显高于干流,而干流的β多样性则显著高于支流;β多样性主要由置换组分构成,这表明尽可能多地保护不同位点和生境是维持底栖动物物种多样性的重要举措。本研究有助于深入理解复杂河网影响下底栖动物的物种共存和维持机制,为提出适用于我国亚热带季风区河网的新假说提供视角,为长江上游水生生物保护区选址和设计提供参考和依据。

摘要：在复杂工业生产过程中,为提高产品质量和生产效率,建立准确的工业运行状态性能等级评估模型十分重要。近年来,深度学习技术在这个领域中取得了一些进展。然而,实际工业生产过程中经常遇到数据样本不平衡情况,现有的深度学习性能评估方法在有限的少数样本中挖掘有价值的特征信息能力不佳,从而导致性能评估准确度低。为此,设计了一种双变分自编码器权重特征自适应融合的生成对抗网络(generative adversarial network based on weighted adaptive feature fusion network of double variational autoencoder,DVAE-WAFFN-GAN),对较少类别样本进行增强,提高了性能评估的准确度。该方法将VAE和GAN网络进行结合,首先用稀少类数据去预训练卷积变分自编码器(CNN-VAE)和长短时记忆变分自编码器(LSTM-VAE)提取真实数据的时空特征信息。训练生成网络时,随机噪声先输入到预训练的两个解码器中,解码器输出真实样本编码后的特征向量,再利用注意力机制设计权重自适应特征融合网络(WAFFN)对两个变分自编码器解码器输出的特征向量赋予不同权重进行融合,利用融合后的特征向量代替原始GAN中的随机噪声去生成数据,从而提高生成器生成数据的质量,提高性能评估的准确率。最后将该方法在样本不平衡的工业数据集上进行仿真实验。

摘要：动车组在高速运行时,由于外界气流路面激励等因素,外车门会产生巨大的振动与噪声,其直接影响动车乘坐的稳定性以及列车运行的安全性。针对外车门背板薄壁结构在前五阶模态频率处振动巨大的现象,将粒子阻尼应用于外车门振动噪声抑制。首先通过建立外车门粒子阻尼器的离散元模型,基于该模型仿真分析不同阻尼器填充参数下系统耗能;接着基于仿真结果对阻尼器填充参数进行优化设计,并通过实验分析了各填充材质下的隔声量。实验结果显示,在安装粒子阻尼器后隔声量达到5.33 dB,较大限度优化了外车门的辐射噪声,该结果也证明了将粒子阻尼技术应用于动车组外车门振动噪声抑制的有效性。

摘要：为实现5G超可靠低延迟通信(URLLC)应用场景在高服务质量(QoS)要求下的最小带宽资源分配问题,提出一种基于混合自动重传请求(HARQ)的重复码不同质传输的带宽最小化方案HTRCBM-HARQ。通过提出一种重传方式,即重复码不同质传输的HARQ,提高可靠性;通过建立时延与可靠性分析的框架,导出系统所需最小带宽公式。仿真结果表明,该算法有效提高了有限带宽资源的利用率,与现有算法对比可以节省10%~30%的带宽资源。

摘要：本试验旨在测定生长猪对小麦的氨基酸表观回肠消化率(AID AA)和氨基酸标准回肠消化率(SID AA),并基于小麦中有效化学成分构建SID AA的预测模型。选取22头体况相近、健康的生长猪[“杜×长×大”,(30.5±2.2)kg],每头猪在回肠末端安装1个“T”型瘘管。按照2个“11×3”的不完全拉丁方设计,分别饲喂10个以小麦为唯一氮源的饲粮和1个无氮饲粮,所有试验饲粮中均添加0.30%的二氧化钛作为指示剂。本试验共包含3个连续的周期,每期有5 d的预试期和2 d的回肠食糜收集期,采用无氮饲粮法测定回肠末端内源氨基酸损失。结果显示:饲喂基础下,10个不同来源小麦的粗蛋白质(CP)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、色氨酸(Trp)和苏氨酸(Thr)的标准回肠消化率(SID CP、SID Lys、SID Met、SID Trp、SID Thr)的平均值分别为68.53%、71.68%、77.77%、86.46%和74.20%。小麦SID Lys与中性洗涤纤维(NDF)呈极显著负相关(P<0.01),SID Met和SID Thr均与干物质(DM)呈显著正相关(P<0.05),SID Trp与酸性洗涤纤维(ADF)呈极显著负相关(P<0.01)。SID Lys、SID Met、SID Trp、SID Thr最佳预测方程分别为SID Lys=113.111-2.804×NDF[剩余标准差(RSD)=1.84,决定系数(R 2)=0.873,P<0.01]、SID Met=-1054.812+12.959×DM(RSD=5.90,R 2=0.524,P<0.05)、SID Trp=118.828-10.603×ADF(RSD=2.48,R 2=0.799,P<0.01)、SID Thr=-681.144+8.643×DM(RSD=4.86,R 2=0.419,P<0.05)。综上可知,不同来源小麦的化学成分含量和氨基酸消化率变异较大,DM是SID Met和SID Thr的最佳预测因子,NDF是SID Lys的最佳预测因子,ADF是SID Trp的最佳预测因子。

摘要：抽水蓄能电站具有灵活的运行方式,有时需采用不同水力单元机组同时处于发电和抽水的运行方式,以改善电网的供电质量。为研究同发同抽运行时竖井式进/出水口的水力特性,基于某抽水蓄能电站上水库竖井式进/出水口的体型及设计参数,采用水动力模型方法,开展了两水力单元在同发同抽运行工况下的数值仿真计算,对孔道流量分布、流速分布及其不均匀性以及进、出流水力单元的间距进行了分析。结果表明,同发同抽运行工况下两水力单元间水流的“短路”流动将加剧进流水力单元孔道流量分布的不均匀性,对出流水力单元的流量分布、孔道流速分布基本不产生影响;同发同抽运行工况下两水力单元间的相对间距大于13.1时,进流水力单元的这种流量不均性将会得到解决。

摘要：为了解决石油钻井系统在循环钻进过程中,钻遇高压盐水层发生盐水侵入,导致钻井液密度变化,造成钻井安全窗口变窄,难以平衡井底循环压力的问题,将钻井水力学模型建模为精度更高的双曲型分布参数系统,采用控压钻井技术,基于无限维反步法(Backstepping),结合边界控制,设计了一种全状态反馈控制器。考虑实际工况,将控制器作用于井口回压,稳定了因钻井液密度变化而产生的压力波动,并实现了对井底压力的跟踪。仿真结果表明,该控制算法具有较高的精确度和良好的跟踪效果。

摘要：安全芯片的功能隐患可能造成重大事故。安全芯片的内部功能模块很多,运行过程中是多个模块并行随机工作,采用顺序执行方式很难发现芯片的潜在问题。因此,提出一种多模块随机组合验证方法,在多款芯片上的验证结果表明:所提方法能够高效率、高概率地发现芯片的多模块组合问题,提高了发现和解决安全芯片问题的效率。

摘要：【目的】利用来自巴布亚新几内亚南部和澳大利亚东北部9个粗皮桉Eucalyptus pellita种源的试验林材料开展生长节律研究,为粗皮桉良种选育及经营管理提供科学依据。【方法】通过随机区组设计试验,利用巢氏方差分析法分析粗皮桉9个种源共98个家系的生长节律变异规律。获取各种源地气候环境因子信息,运用Pearson法分析生长性状与地理及气候因子的相关性。对比Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种模型的拟合结果,选择最佳模型计算粗皮桉的生长节律。采用系统聚类方法开展优良家系筛选。【结果】2.5年生粗皮桉树高和胸径在种源、家系水平差异显著(P<0.05)。种源树高与等温性呈显著正相关,呈典型的纬向变异模式。Logistic模型对粗皮桉树高和胸径的拟合效果最佳,利用Logistic模型计算生长节律得出树高的最大加速时期(T_(1))、最大减速时期(T_(2))和线性生长时期(L)平均值分别为96、636和540 d,胸径的T_(1)、T_(2)和L平均值分别为165、681和516 d。利用2.5年生粗皮桉的生长性状进行系统聚类分析,从98个家系中筛选出一般家系29个、中等家系30个、优秀家系39个;结合生长节律T_(1)的聚类分析,将3个等级的家系均再划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3类。【结论】2.5年生粗皮桉在种源、家系水平上生长性状与生长节律变异丰富,利用Logistic模型计算的生长节律可以为粗皮桉早期抚育管理及良种选育提供理论依据。