检索结果-内蒙古大学图书馆

吉林大学学报(工学版) 2025年第1期55卷 392-400页

作者：王淑坤冯育泽张景然张心明郑龙长春理工大学机电工程学院长春130022 吉林大学威海仿生研究院山东威海264207 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022

针对海洋设施表面的硬质海洋污损物设计了一种接触式仿生除污结构,通过理论模型及实际试验对不同结构的除污性能进行了测试,并根据试验结果对其除污机理做出了分析。结果表明:最大直径(D_m)和纵向缩减率(Y^(*))相同时,直径缩减率(D^(*))... 详细信息

针对海洋设施表面的硬质海洋污损物设计了一种接触式仿生除污结构,通过理论模型及实际试验对不同结构的除污性能进行了测试,并根据试验结果对其除污机理做出了分析。结果表明:最大直径(D_m)和纵向缩减率(Y^(*))相同时,直径缩减率(D^(*))在6%~8%的结构具有更好的除污性能,而在D_(m)和D^(*)相同时,随着Y^(*)增大,除污性能随之提高。分析其原因,D~*和Y^(*)是影响除污过程中切向刮擦力的主要仿生结构参数,对D^(*)和Y^(*)进行适当设计,可以提升仿生除污结构的除污性能。结合仿真模拟和实际试验可知,D^(*)=8%的结构具有最佳除污性能。

关键词：机械设计及理论结构仿生模拟仿真摩擦磨损接触式除污

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月球底部破裂撞击坑的微波热辐射特性研究

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遥感学报 2025年第2期29卷 536-552页

作者：孟艺博孟治国张小平邹猛澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室中国澳门999078 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130026

月球底部破裂撞击坑(FFCs)的成因机制以及演化历史一直是月球科学的热点话题。FFCs的特点是底部较浅,包含放射状、同心状和/或多边形断裂,部分还包括山脊、月海物质和暗晕凹坑等火山活动相关特征,目前其主要成因存在粘性松弛和岩浆侵入... 详细信息

月球底部破裂撞击坑(FFCs)的成因机制以及演化历史一直是月球科学的热点话题。FFCs的特点是底部较浅,包含放射状、同心状和/或多边形断裂,部分还包括山脊、月海物质和暗晕凹坑等火山活动相关特征,目前其主要成因存在粘性松弛和岩浆侵入两种观点的争议。论文依据具有一定穿透深度且能反映热物理特性的嫦娥二号微波辐射计数据,基于24 h亮温、规则亮温和亮温差制图,结合表面玄武岩出露情况,系统地研究月球FFCs的微波热辐射特征。主要发现包括:(1)亮温差特征表明,在FFCs中存在四通道亮温差均较高的区域且这些区域表面裂隙发育较好。(2)在表面出露玄武岩的FFCs中,玄武岩出露区域存在微波热辐射异常,表明该区域深部存在岩墙,形成表面火山特征。(3)在表面未发现玄武岩出露的FFCs中,坑底仍存在微波热辐射异常,推测在撞击坑深部存在岩墙。结果表明从微波辐射亮温角度证实了月球底部破裂撞击坑是由岩浆侵入造成的这一观点,为月球热演化历史研究提供了新的重要支撑。

关键词：遥感嫦娥二号微波辐射计数据底部破裂撞击坑月球岩浆活动月球

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基于农业机器人本体传感信号的旱田平作与垄作类型识别方法

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农业机械学报 2025年第2期56卷 164-174页

作者：张伟荣陈学庚齐江涛周俊博温浩军刘慧力吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 石河子大学机械电气工程学院石河子832003 吉林省智慧农业装备与技术重点实验室长春130022

旱田农业耕作模式包括平作与垄作,不同耕作模式的地形起伏差异大,作物行耕作模式的准确识别对机器人行走稳定性具有重要意义,提出一种基于本体传感器信号的平作与垄作类型地形识别方法。首先,采集四足机器人在玉米田间作物行内行走的机... 详细信息

旱田农业耕作模式包括平作与垄作,不同耕作模式的地形起伏差异大,作物行耕作模式的准确识别对机器人行走稳定性具有重要意义,提出一种基于本体传感器信号的平作与垄作类型地形识别方法。首先,采集四足机器人在玉米田间作物行内行走的机身惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)信号,使用机器人左前腿的足端速度数据作为补充,生成机器人在平作与2种不同起垄高度的垄作种植模式下行走的信号数据集。其次,利用卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)提取信号的空间信息特征,通过双向长短期记忆网络(Bidirectional long short-term memory,BiLSTM)提取时间序列特征,采用注意力机制(Self-attention,SA)提取CNN与BiLSTM输出特征信息的注意力分值。最后,通过模型对比和田间试验,验证本文模型对平作与垄作类型识别的有效性。结果表明,本文CNN-BiLSTM-SA模型F1值为92%,与CNN、CNN-LSTM、CNN-LSTM-SA与CNN-BiLSTM模型相比,分别提升10.17、3.51、2.57、1.27个百分点。内嵌识别模型的田间机器人可在1.4 s内实现对当前作物行平作与垄作类型90%的识别准确率,在4.8 s内达到对作物行类别分类要求,满足机器人面对作物行不同地形的识别快速性、准确性要求。该算法能提供机器人在旱田典型耕作模式下的地形识别能力,为提高四足机器人作业的田间稳定性提供技术支撑。

关键词：农业机器人惯性测量单元本体传感信号地形识别长短期记忆网络

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基于IPO-VMD-GRNN的田间四足机器人摔倒状态预测方法

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农业机械学报 2025年第2期56卷 175-186页

作者：张伟荣陈学庚齐江涛周俊博熊悦淞王硕吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 石河子大学机械电气工程学院石河子832003 吉林省智慧农业装备与技术重点实验室长春130022

农业四足机器人作业环境复杂,导致其在田间行走时易摔倒,影响机器人作业效率,准确预测机身摔倒状态对机器人行走稳定性具有重要意义。提出一种基于本体传感器信号处理的机器人摔倒临界状态预测方法。首先,采集四足机器人在玉米田间行走... 详细信息

农业四足机器人作业环境复杂,导致其在田间行走时易摔倒,影响机器人作业效率,准确预测机身摔倒状态对机器人行走稳定性具有重要意义。提出一种基于本体传感器信号处理的机器人摔倒临界状态预测方法。首先,采集四足机器人在玉米田间行走摔倒和Gazebo软件模拟机器人田间行走过程摔倒状态的惯性测量传感器信号,对机器人正常行走、摔倒临界稳定状态2个阶段及完全摔倒的4种工况信号进行分类,生成不同机身状态的信号数据集。其次,采用种群优化算法(Improved population optimization,IPO)优化变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)参数,提出基于改进种群优化-变分模态分解(Improved population optimization-variational mode decomposition,IPO-VMD)的信号处理方法;采用IPO算法对广义回归神经网络(General regression neural network,GRNN)的参数进行优化,提出基于改进种群优化-广义回归神经网络(Improved population optimization-general regression neural network,IPO-GRNN)模型。最后,基于上述信号处理方法,建立基于IPO-VMD-GRNN模型的田间作业机器人摔倒预测方法,采用机器人实际田间行走横滚角、俯仰角作为模型测试数据,验证田间作业机器人摔倒预测模型性能。试验结果表明:提出的IPO-VMD-GRNN模型输出总误差为0.1467、平均相对误差为0.0065、均方误差为0.0003,提取的特征有良好代表性;相比VMD-BPNN、VMD-GRNN、PSO-VMD-GRNN模型,平均预测成功响应时间缩短127.75、91.5、39.5 ms。该算法能提供机器人在田间行走时的机器人摔倒临界状态预测能力,可为提高四足机器人自主作业的田间通过性提供技术支撑。

关键词：农业机器人四足机器人 IPO-VMD-GRNN 变量模态分解摔倒状态预测

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基于双电性源的磁共振地下水探测技术数值模拟与特征分析

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地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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基于Translate机制的交叉融合多模态情感分析模型

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数据分析与知识发现 2025年第3期9卷 16-27页

作者：冯勇申锦涛徐红艳王嵘冰刘婷婷张永刚辽宁大学信息学院沈阳110036 吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室长春130012

【目的】针对现有情感分析研究中多模态数据融合不充分且很少考虑模态间异构性的影响,从而导致情感分类准确率不高的问题,提出一种基于Translate机制的交叉融合多模态情感分析模型。【方法】首先通过Translate机制实现文本、图像和音频... 详细信息

【目的】针对现有情感分析研究中多模态数据融合不充分且很少考虑模态间异构性的影响,从而导致情感分类准确率不高的问题,提出一种基于Translate机制的交叉融合多模态情感分析模型。【方法】首先通过Translate机制实现文本、图像和音频模态特征间的相互转换;然后将转换后的模态特征与目标模态特征进行融合(单模态融合),从而避免不同模态的异构性对模型性能的影响;最后使用交叉融合将不同模态特征充分交互,生成充分学习单模态信息的多模态特征,进而输入分类器中进行情感分类。【结果】在CMU-MOSI和CMU-MOSEI公开数据集上与当前主流情感分析模型进行对比实验。相较于次优模型,所提模型的准确率和F1值分别提升0.96和1.00个百分点。【局限】多模态数据中各模态对于情感分析的贡献度不同,模型没有特别考虑图像和音频模态贡献度高于文本模态的场景。【结论】所提模型充分融合了模态间信息,避免了模态间异构性的影响,能够有效提升模型整体性能。

关键词：情感分析多模态模态转换特征融合 Translate

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室温铁磁性还原氧化石墨烯基全碳膜

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无机材料学报 2025年第3期40卷 305-313,I0004,I0005页

作者：王悦王欣于显利吉林大学材料科学与工程学院教育部汽车材料重点实验室长春130012 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

具有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、生物医学成像、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,rGO)拥有卓越的物理化学性质,呈现出室温铁磁有... 详细信息

具有铁磁性质的纳米碳材料在自旋电子学、生物医学成像、电极和染料吸附等领域具有重大的应用价值。石墨烯衍生物氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和还原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide,rGO)拥有卓越的物理化学性质,呈现出室温铁磁有序结构。为了实现规模化、低成本、性能稳定的全碳膜,采用热还原结合双维度碳复合策略,制备了不同含量微米尺度还原氧化石墨烯纤维(rGOFs)的rGO-rGOFs全碳复合膜,并对全碳膜的铁磁性机理及磁阻效应进行了阐述。研究发现:引入适量rGOFs可将rGO膜的室温饱和磁化强度从0.0083 A·m^(2)·kg^(–1)提升至0.0960 A·m^(2)·kg^(–1),铁磁性增强是碳膜的空位缺陷和sp3(C–C)态共同作用导致的。通过电感耦合等离子体质谱仪排除了样品中金属杂质可能对饱和磁化强度的干扰。此外,在室温、±1 T磁场下,磁阻(Magnetoresistance,MR)曲线显示样品MR为负值。通过调控材料的表面拓扑形貌和sp3(C–C)/sp2(C=C)比值,在一定程度上提高了材料的室温饱和磁化强度。这种新型全碳薄膜有望在未来应用于自旋电子器件和生物医学领域。

关键词：全碳复合膜还原氧化石墨烯纤维室温铁磁性磁阻效应

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类风湿性关节炎基因治疗技术研究进展

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吉林大学学报(理学版) 2025年第1期63卷 216-228页

作者：张虎刚贾佳馨刘涵玉李全顺吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室长春130012

基于基因治疗作为从根本上治疗疾病的技术手段,为类风湿性关节炎的治疗带来新的思路和方法,综述类风湿性关节炎基因治疗的相关研究进展,包括小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)、DNA,CRISPR/Cas9系统、脱氧核酶以及一些其他技术,为基因... 详细信息

基于基因治疗作为从根本上治疗疾病的技术手段,为类风湿性关节炎的治疗带来新的思路和方法,综述类风湿性关节炎基因治疗的相关研究进展,包括小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)、DNA,CRISPR/Cas9系统、脱氧核酶以及一些其他技术,为基因治疗在类风湿性关节炎领域的应用提供借鉴思路,并为类风湿性关节炎患者提供更有效、更具针对性的治疗方案.

关键词：类风湿关节炎基因治疗小干扰RNA 微小RNA DNA折纸 CRISPR/Cas9系统

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乌头汤及其配伍对抗类风湿性关节炎的机制

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吉林大学学报(理学版) 2025年第1期63卷 191-200页

作者：姜永新刘凯丰胡成祥李婉南韩葳葳吉林大学分子酶学工程教育部重点实验室长春130012

利用网络药理学和分子对接技术研究乌头汤配伍3种中药对抗类风湿性关节炎(RA)的机制,并通过细胞实验对通路和靶点进行验证.结果表明:PI3K-Akt信号通路和NF-κB信号通路是关键通路;AKT1,EGFR,HIF1A和NFKB1等靶标在乌头共煎汤对抗类风湿... 详细信息

利用网络药理学和分子对接技术研究乌头汤配伍3种中药对抗类风湿性关节炎(RA)的机制,并通过细胞实验对通路和靶点进行验证.结果表明:PI3K-Akt信号通路和NF-κB信号通路是关键通路;AKT1,EGFR,HIF1A和NFKB1等靶标在乌头共煎汤对抗类风湿性关节炎中起重要作用.研究结果揭示了对抗RA的关键通路,阐述了乌头汤和3种中药配伍的相关机制,为传统中草药配伍机制的研究提供了一个新方向.

关键词：网络药理学类风湿性关节炎乌头汤配伍分子对接

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融合基数约束与单次入队的基于模型诊断方法

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计算机研究与发展 2025年第2期62卷 408-417页

作者：青杨欧阳丹彤周慧思张立明吉林大学计算机科学与技术学院长春130012 符号计算与知识工程教育部重点实验室(吉林大学) 长春130012

基于模型诊断(MBD)方法在不同的环境中有越来越多的用途,包括软件故障定位、电子表格的调试、Web服务和硬件设计,以及生物系统的分析等.受这些不同用途的启发,近年来MBD算法改进成效显著.然而,对体系庞大、结构复杂的系统,需要对现有方... 详细信息

基于模型诊断(MBD)方法在不同的环境中有越来越多的用途,包括软件故障定位、电子表格的调试、Web服务和硬件设计,以及生物系统的分析等.受这些不同用途的启发,近年来MBD算法改进成效显著.然而,对体系庞大、结构复杂的系统,需要对现有方法进一步改进.由于求解诊断解在计算上具有挑战性,因此相继提出了一些通过压缩模型的MBD算法来提高诊断效率,如基于统治的多观测压缩模型(dominated-based compacted model with multiple observations,D-CMMO)算法.对于给定多个观测值且注入1个以上错误需要大量时间的诊断问题,提出了一个新的诊断模型CCM(cardinality-constrained compacted model)来解决.基于基数约束的压缩模型算法使用2种方法对求解过程进行优化:首先,利用系统观测的故障输出和故障组件数量之间的约束关系来限制目标解的范围;其次,通过对假设集采用单次入队方法,进而有效提升MaxSAT(maximum satisfiability)求解器的性能.此外,在ISCAS85和ITC99基准测试用例上的实验结果表明,与目前最新的MBD求解方法D-CMMO相比,上述2种优化方法有效缩小了MBD问题的求解范围,降低MaxSAT求解器搜索目标解的难度,进而能在更短的时间内返回一个诊断解.在平均状况下,CCM方法相比D-CMMO方法求解效率分别提升64.5%和92.8%.

关键词：基于模型诊断压缩模型基于基数约束的算法顶层诊断解单次入队

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