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基于多模态融合的脑卒中患者临床事件预测模型构建
王牧雨;杨阳;陈卉;脑卒中患者临床事件预测对降低医疗负担和改善患者预后具有积极意义。但在建立预测模型时,通常是使用单一模态(如医学图像)的数据,尚未应用能够提供更多信息的多模态医学数据。针对该问题,提出并比较了融合磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)影像、影像学报告及实验室检查指标的脑卒中临床事件预测模型构建方法。首先,分别采用三维卷积神经网络、中文预训练语言模型及多层感知机提取MRI影像、影像学报告及表格数据特征。设计并比较了拼接类和平均类多模态融合策略。然后,对基于单模态、双模态及三模态数据的预测模型进行对比实验,预测患者住院时长是否超过7天及14天。实验结果表明:在两项预测任务中,融合图像、文本、表格的多模态模型的接受者操作特征曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUROC)分别为0.747和0.813,精确率-召回率曲线下面积(area under precision-recall curve,AUPRC)分别为0.580和0.542,均高于各单模态及双模态模型;采用注意力权重加权平均的多模态特征融合方法的性能最佳(AUROC和AUPRC分别为0.813和0.542),多模态数据融合可有效提升临床事件预测模型的性能。
聚结型油水乳液分离膜的研究进展
吴依琳;张继超;付少海;传统的油水乳液分离膜大多是基于孔径筛分机制,难以在保证分离效率的同时兼顾渗透通量。为实现乳液分离过程中通量与效率的同步提升,聚结型油水乳液分离膜通过所构筑的特殊表面结构或引入的功能性组分,诱导乳化油滴在膜表面富集并发生聚结,形成更大尺寸的油滴以完成高效、快速破乳。简述了聚结分离的概念与基本原理,从膜的表面润湿性与结构、乳液性质与流场环境等方面分析了聚结行为的作用机制,针对不同类型聚结型分离膜的结构特征与性能做出了总结,并探讨了聚结型分离膜当前所面临的主要挑战及未来发展方向。研究认为,未来应在膜的材料创新、界面调控及规模化应用方面持续深化研究,并深入探索多尺度界面聚结的内在规律,为构建高通量、高效率、绿色可持续的油水乳液分离膜提供夯实的研究基础。
基于外来物种入侵的捕食系统最优控制分析
王涵;张翼;在外来物种入侵背景下,研究基于食物链动态变化的捕食系统模型。通过模拟三个物种间的相互作用,构建了带有功能反应函数的非线性生物系统。首先,详细讨论了系统在正平衡点的局部和全局稳定性条件,通过引入适当的假设和参数设置,证明了平衡点稳定的充分条件。其次,利用Pontryagin极大值原理解决了系统的最优控制问题,证明了最优平衡解的存在性,提出了优化生态系统的管理和保护的最优控制策略和最大收益。最后,通过对比不同参数下的模拟结果进行数值仿真,观察系统的动态行为,将最优控制与无控制进行数值模拟比较,得到最优捕获时间和最大收益,实现物种的稳定性,验证了所得理论分析的正确性和模型的可行性。
素数幂阶实元的共轭类长对群结构的影响
杨四强;李霞;黎先华;考虑有限群G,研究了G中阶为素数方幂的实元的共轭类长与G的结构的关系,以及素数幂阶实元的共轭类长与其它实元的共轭类长之间的联系。定义了由实元的共轭类长决定的两个条件,在此基础上,给出了CG(U)有正规2-补的充分条件,其中U为G的实元共轭类长满足特定条件的2-子群,以及G的一个特定子群为2-群的充分条件。
一种求解考虑交叉口转向延误最短路问题新方法
度巍;刘炳全;黄崇超;分析了交通网络中考虑交叉口转向延误最短路问题(shortest path problem with turning delay,SPPTD)的特点,用具体示例说明在SPPTD中传统的最优性递推原理不再成立。在目前的各种求解SPPTD算法基础上,提出一个新的计算方法。该方法先构建出求解SPPTD的0-1整数规划模型,然后进一步论证对模型的部分0-1变量进行松弛后的混合整数规划模型可以获得与原模型相同的最优解,根据该性质设计了求解模型的改进Benders分解算法,算法将模型分成主子两级交替求解,其中主模型在有限Benders割条件下生成目标函数的下界,主模型的约束条件保证了算法迭代过程中解始终是网络中起点到终点的路径,子模型在每次迭代获得的新路径下得到目标函数的上界与再带入主模型的新Benders割条件。最后在Nguyen-Dupuis网络算例中验证了方法的正确性与可行性,为城市道路交叉口转向延误最短路问题的求解提供了新的解决方法。
六株耐盐碱菌株的筛选及其促生功能分析
陈月坤;胡方静;钱朱月;龙锡恩;土壤盐碱化严重威胁全球农业可持续发展,亟需探索高效、低成本的改良策略。本研究从酸性矿山废水及水稻根际土壤中分离筛选出六株耐盐碱菌株,分别鉴定为:鹤羽田戴尔福特菌(Delftia tsuruhatensis,D11)、琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii,D37)、阿耶波多氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai,A44)、韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis,A34)、湖南假单胞菌(Pseudomonas hunenansis,K12)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,D3)。通过平板筛选与摇瓶实验评估其耐盐碱能力,系统分析其促生特性,并利用盐碱土壤种植小麦苗期的实验比较不同菌株的促生能力。结果表明,所有菌株均可在10% (质量分数)NaCl浓度下生长,其中D11菌株耐盐性最优,且其降碱率达4.32%。六株菌株均表现出较强的产吲哚乙酸(IAA)、胞外聚合物(EPS)、铁载体及溶磷解钾能力:添加色氨酸后,D3菌株的IAA产量最高(124.93 mg L-1);D11菌株的铁载体相对含量达69.90%,溶无机磷能力最强(89.02–202.78 mg L-1);六株菌株EPS产量为975–1391.7 mg L-1。此外,菌株通过分泌代谢产物及活化土壤养分,展现出协同改良盐碱地的潜力。通过盆栽实验验证了菌株对植物生长的促进作用,其中D11菌株综合性能突出,为开发耐盐碱微生物菌剂奠定了基础。
基于改进YOLOv8的红外图像危险驾驶行为检测算法
李从政;薛维宝;刘紫溪;艾加秋;胡敏;针对目前危险驾驶行为检测红外数据集匮乏,以及低对比度红外场景下现有驾驶员危险驾驶行为检测模型误检和漏检严重,从而导致精度较低的问题,采集了驾驶员危险驾驶行为低对比度红外图像数据集DDBD,并提出一种基于改进YOLOv8的低对比度红外图像危险驾驶行为检测模型YOLO-CIE。首先,为了提升图像质量,模型使用CLAHE对数据进行预处理,CLAHE通过局部调整图像的对比度,使得暗区细节得到增强,有效提升图像的局部对比和细节,有助于后续的特征提取;其次,为了提升模型聚合红外图像中危险驾驶行为特征的能力,提出一种改进的EMA注意力模块(IEMA),通过融合均值、标准差、对比度统计量,能够有效增强对危险驾驶行为特征的表征能力;最后,将IEMA模块集成到YOLOv8s网络中,可显著提升低对比度红外场景下的危险驾驶行为检测精度。在DDBD数据集上的实验结果表明,YOLO-CIE平均精度相较于YOLOv8s提升了2.5个百分点,同时也优于YOLOv5s、YOLOv7等其他目标检测网络。
甘薯黑斑病的防治现状与展望
Pedro LABORDA;唐琳沁;施欣驰;王苏妍;陈心;甘薯黑斑病菌(Ceratocystis fimbriata)是一种危害性极强的真菌病原体,可侵染甘薯块根等引起黑斑病,导致甘薯显著减产,产生严重的经济损失。近年来,该病原菌的防治已成为国际研究热点,不断研发新的防治方法,以期减小损失。本文系统综述了2014年以来甘薯黑斑病的各种防治技术,涵盖合成杀菌剂、生物制剂、涂层技术和天然化合物等,深入探讨了各种方法的作用机制、防治效果及潜在局限性。其中芽孢杆菌等生物防治方法,多菌灵、福美双、利谷灵、代森猛锌、噻菌灵和甲基硫菌灵等合成杀菌剂具有较好的抑菌效果;涂层处理虽能提供物理防护,但抑菌效果有限;基于热处理方法可暂时减缓病原菌生长;紫苏醛和橙花醇等天然化合物具有低成本、无毒害等优点,但其防治效率较低。值得注意的是,现有防治策略主要针对采摘后甘薯块根和叶片。近年来,尽管有多种甘薯黑斑病防治技术已被报道,但在该领域仍存在诸多研究空白,严重阻碍了绿色高效防治体系的构建。
共晶镓铟合金液态金属柔性射频天线前沿进展
林飞飞;胥鹤鸣;赵为为;随着柔性电子技术向多元场景深度渗透,作为无线通信核心的柔性射频天线正经历从刚性到柔性、从单一通信到能量收集和智能调控集成的多维度革新。然而,性能提升要求电子材料兼具优异机械柔韧性、高电导率与低传输损耗以保障复杂形变下的稳健信号传输。作为典型液态金属的共晶镓铟合金(EGaIn),以低熔点赋予的优异流动性开拓图案化工艺新路径,其连续金属导电特性可规避传统非金属材料导电网络不连续缺陷,在高频信号传输中展现极低导体损耗优势,为攻克柔性射频天线高传输损耗难题提供极具潜力的解决方案。本文整合近年来国内外EGaIn柔性射频天线领域的研究成果,全面剖析微流通道技术、激光加工技术、模版印刷技术、喷墨印刷技术和直写印刷技术等五种图案化加工方法在柔性EGaIn天线制备流程中的技术特点与柔性场景应用现状,最终针对该领域未来发展所面临的技术挑战与机遇进行系统性总结和展望。未来,随着无线通信技术在未来智能网络构建中的深度融入,柔性射频天线在射频性能、机械稳定性、透明度和轻薄化等方面面临更高要求,这一趋势将催生对EGaIn天线结构设计及其匹配制造精度的迫切需求。
基于POI的苏州市公共停车设施空间格局及其影响因素研究
雷敏;王引;毛绍谦;苏启航;随着我国城市机动车保有量持续攀升,公共停车设施供需矛盾已成为制约城市交通发展的关键问题。文章以全国首个突破500万辆机动车的地级市苏州市为例,基于百度地图2023年的POI数据,综合运用标准差椭圆分析、核密度分析等方法,系统解析城市公共停车设施空间格局及其驱动机制。研究发现:1)苏州市公共停车设施呈现“一主八次两轴”的多核心集聚特征,主中心位于姑苏区核心区,次中心分布于各行政单元核心城镇,并形成狮山-金鸡湖两岸、元和-松陵两条集聚轴线;2)公共停车设施的空间格局存在显著的区域差异,建成区与教区泊位差异明显,吴江区南部等区域公共停车设施覆盖缺失。在得出基本分布格局后,利用地理探测器对人口密度、商业密度、住宅密度等因素探测,因子探测结果显示住宅密度(q=0.76)、商业密度(q=0.71)和夜间灯光强度(q=0.45)是影响公共停车设施分布格局的主导因素;交互探测器指示住宅分布密度、商业区分布密度和工厂分布密度对公共停车设施布局具有导向作用。基于以上结论,为苏州市公共停车设施的优化布局提出优化策略。