摘要：布洛赫表面波(Bloch surface wave,BSW)具有传输损耗低、显著表面局域场增强、环境敏感等特性,因而被视为研究近场光和物质相互作用的关键技术。其主要在截断的一维光子晶体与外界介质的界面激发并沿此界面传播,通过传播界面微纳结构的设计,可在纳米尺度实现对BSW的有效调控。本文从BSW的模式特性出发,提出了石墨烯加载的一维光子晶体BSW传感器件结构。通过改变石墨烯层的结构参数,调节激发模式在光子带隙中的位置,研究激发模式的光场传输特性,实现对BSW激发波长、振幅和相位的调控。进一步利用其对外界介质折射率变化非常敏感的特性,对其传感检测能力进行研究。结果表明,该器件有望实现高灵敏度的生化传感检测应用。该研究为新型BSW集成光子器件的设计与发展提供了新思路。

摘要：通过(Box-Behnken)响应面法,以硅烷偶联剂改性过的蒙脱土、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和高黏剂(HVA)各自的掺量作为影响因素,以沥青3大指标、170℃布氏黏度为评价标准建立模型,确定3种材料在沥青中的最佳掺量。结果表明,5%SBS、9%HVA和8%的改性蒙脱土复配高黏改性沥青性能最好,其针入度、延度、软化点、170℃布氏黏度分别为4.52 mm、42.9 cm、86.1℃、2.371 Pa·s;相比于基质沥青和TPS高黏改性沥青,改性蒙脱土的加入大幅提高了沥青的高温性能与抗车辙能力,沥青黏度有着显著提升;振动峰的消失表明硅烷偶联剂对蒙脱土改性有化学反应。

摘要：为了有效改善蜂窝结构的强度与刚度,提出利用静态凝聚法实现变胞元的几何参数和非均匀排布同时优化的方法。根据卡氏定理,推导胞元的等效弹性模量和泊松比;沿轴向均匀划分蜂窝芯为若干列子结构,利用有限元法得到子结构的刚度矩阵;采用静态凝聚法建立超单元刚度矩阵,依据超单元节点编号装配获得蜂窝芯的整体刚度矩阵;计算蜂窝芯在剪切载荷作用下的结构变形,并与ANSYS结果比较分析。以子结构的个数以及胞元的夹角、夹板宽与斜壁长之比为设计变量,胞元的等效弹性模量最大和蜂窝芯的变形最小为设计目标,利用改进的粒子群算法进行优化并研究蜂窝芯优化前后的静、动态特性变化规律。结果表明:变胞元非均匀排布优化后,最大的位移、应力、应变均明显减小,且激励频率等于第二阶固有频率时振动最为强烈。研究结论可为蜂窝结构变胞元排布的优化设计提供指导。

摘要：为分析倾斜周向槽机匣处理对跨声速轴流压气机NASA Rotor 37稳定性的影响,采用数值仿真方法研究了光壁机匣和倾斜周向槽机匣的扩稳效果。结果表明:经过周向槽机匣处理后,叶尖泄漏流被诱导进入周向槽,抑制了低速区的发展且泄漏流经过周向槽流出后能够吹除低能区,改善低速区造成的流道堵塞情况,扩大压气机的稳定工作范围;在设计转速下,5种不同形式的周向槽机匣处理都能够提高压气机的稳定裕度,其中,CT3的扩稳效果最好,稳定裕度提高2.86%,而峰值效率降低最少,仅降低0.7%;通过正交试验优化设计方法发现,样本9对于提升转子的稳定裕度效果最为明显,能够将稳定裕度提升2.95%,但会使峰值效率降低1.56%;当周向槽轴向倾斜方式不同时,会使得周向槽的周向截面及槽内流动发生改变,从而对压气机的稳定裕度和峰值效率造成影响。

摘要：近年来针刺领域功能磁共振成像(fMRI)研究数量不断增加,但由于腧穴选择、针刺手法以及样本量等差异,致使研究间结果分散、针刺共性规律不明的问题越发凸显。笔者以针刺治疗中风后运动障碍(PSMD)相关f MRI研究为例,引出并介绍了整合相关研究结果、提取共性规律的fMRI元分析技术:基于图像的元分析(IBMA)和基于坐标的元分析(CBMA)。鉴于CBMA的可实施性更高,故重点说明了3种可用的CBMA方法,即激活似然估计(ALE)、核密度分析(KDA)和基于种子的d映射(SDM);并以开展CBMA的注意事项、操作流程为切入点,对研究的fMRI类型、任务设计、分析方法以及开展fMRI元分析的整体思维考量过程进行了系统梳理,整理成图表,旨在帮助读者能够快速、方便、相对系统地对其中抽象复杂的理论和实战信息进行了解和理解,为其今后更深入地学习和应用起到抛砖引玉的作用。

摘要：在多智能体系统中,协作任务往往动态变化,且存在多个冲突的优化目标,因此动态多目标多智能体协同调度问题已经成为亟须解决的关键问题之一。针对动态环境下多智能体协同调度需求,提出了概率驱动的动态预测策略,旨在有效利用历史环境概率分布,预测决策解在新环境的概率分布,从而生成新的多智能体调度方案,实现调度算法在动态环境下的快速响应。具体来讲,设计了基于元素的概率分布表达,以表示解的构成元素在动态环境的适应性,并根据优化算法迭代最优解逐步更新概率分布以趋近实际分布;构建了基于融合的概率分布预测机制,考虑到环境变化的连续性和相关性,当环境变化时,通过融合历史概率分布预测新环境的概率分布,为新环境优化提供先验知识;提出了基于启发式的新解采样机制,结合概率分布和启发式信息,生成解方案以更新过时种群。将概率驱动的动态预测策略嵌入新型的多目标进化算法,获得概率驱动的动态多目标进化算法。在10个动态多目标多智能体协同调度问题实例上,实验结果表明,所提算法在解最优性和多样性上显著优于已有多目标进化算法,所提的概率驱动的动态预测策略能够提高多目标进化算法对动态环境的适应能力。

摘要：由于存储资源和功耗等限制,在嵌入式设备上部署基于深度学习的目标检测算法存在困难,且效果不佳.基于YOLOv4算法,提出了一种改进的YOLOv4-Light轻量化网络模型,采用GhostNet网络结构替换CSPDarknet53作为主干提取网络,引入CBAM注意力机制关注通道和空间两个维度的特征信息,并利用感知量化方法对权重进行INT8量化处理,在保证精度的情况下降低网络模型规模和参数量.在PC端和NVIDIA Jetson Xavier NX上选用VisDrone无人机数据集分别对网络模型进行测试,结果表明YOLOv4-GhostNet-CBAM模型的尺寸是160M,比YOLOv4降低了34.43%;检测速率最高可达到34.6FPS,比YOLOv4提高了56.6%.YOLO-Light模型的尺寸是40.2M,比YOLOv4降低了83.5%;检测速率最高可达到78.6FPS,为YOLOv4的3.6倍,且交并比为0.5时的平均精度均值(mAP50)与YOLOv4相比仅下降了3%.YOLO-Light模型相较于原模型优势明显,能够在低功耗的嵌入式设备上完成实时目标检测.

摘要：目的为实现不同上肢损伤程度患者的康复训练,设计一种基于表面肌电信号(surface electromyographic signal,sEMG)的上肢外骨骼康复训练系统。方法该康复训练系统的机械结构主要由背部控制部分、可变刚度驱动器以及可调节上肢支架部分组成;控制系统包括肌电采集、滤波、特征提取和动作分类识别。首先采集肌电信号,并提取时域特征;然后采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)进行降维处理,用K均值聚类算法(K-means clustering algorithm)进行动作模式分类识别;最后对可变刚度驱动器进行刚度测量实验,并进行仿真实验验证分类效果。结果康复训练系统可以自主地调节刚度,并且动作模式的总体识别率为8974%。结论该康复训练系统动作模式识别率高,可以更好地带动患者完成康复训练。

摘要：[目的]构建一种同时预防猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)的三联表位疫苗,以预防上述病原导致的猪的相关疾病。[方法]本研究运用免疫信息学在线软件对3种猪肠道冠状病毒(SeCoVs)的S蛋白B、T细胞表位进行预测分析,构建新的表位肽段,命名为PPT,通过ExPASy、VaxiJen、TMHMM、SOPMA、SOLpro和AlphaFlod2等在线软件对PPT进行生物信息学分析,并利用C-IMMSIM在线软件对其免疫反应进行模拟。通过T2A将PPT与PEDV的COE序列、TGEV的SAD序列及PDCoV的CTD序列连接并构建至真核表达载体pEGFP-N1,经PCR和双酶切鉴定正确后,将获得的重组质粒转染HEK293A细胞,经DAPI染色、CCK8、RT-PCR及Western blotting试验验证重组质粒在体外表达情况。[结果]构建的表位蛋白PPT由17条表位肽段组成,经生物信息学软件分析,该蛋白为非跨膜蛋白,结构稳定,具有抗原性和可溶性,亲水性高,无过敏性。C-IMMSIM结果显示,PPT能引起机体树突状细胞(DC)增加,B、T细胞免疫反应,刺激免疫球蛋白IgG、IgM和细胞因子γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)水平升高。重组质粒经PCR和双酶切鉴定结果显示,分别在3359、2375、1064、944、764和467 bp出现特异性目的条带,与预期相符;重组质粒转染HEK293A细胞后,可见绿色荧光;RT-PCR扩增分别在3359、2375、1064、944、764和467 bp处获得与目的基因大小相符的条带;CCK-8检测结果表明,重组质粒对细胞均无明显毒性作用;Western blotting检测结果显示,分别在31.7、16.1、37.9和27.5 ku处出现与目的蛋白分子质量大小一致的条带,重组质粒成功在HEK293A细胞中表达。[结论]本研究基于计算机软件分析设计的PPT表位蛋白成功构建三联疫苗,且在体外表达,为评价PEDV-TGEV-PDCoV三联表位疫苗的免疫效果提供依据。

摘要：食源性致病菌的快速检测对预防食源性疾病的爆发具有重要意义。成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromicrepeats,CRISPR)及CRISPR相关蛋白(CRISPR-associated protein,Cas)构成的CRISPR-Cas系统已被广泛的应用于核酸检测,并在对食源性致病菌的检测中展现出快速、灵敏度高、特异性强等优势。本文介绍了CRISPR-Cas系统的原理、机制,总结了CRISPR-Cas系统与不同扩增方法和信号输出模式相结合在食源性致病菌检测中的应用,并讨论了这些检测方法存在的一些问题和挑战,最后对该技术的未来发展前景进行展望,旨在为食源性致病菌的快速检测提供新思路。