基于DLENN模型的沈阳地区PM2.5浓度预测

受到重工业发展规模、北温带季风气候、秋冬季燃煤取暖、机动车拥堵状况以及微观气象条件等各种因素影响,沈阳地区PM2.5浓度变化具有趋势性、周期性及随机性特征。针对上述三种特征,论文构建了一种集成双向长短期记忆网络的神经网络预测模型DLENN(Double-LSTM Ensemble Neural Network),内含的两个方向LSTM分别刻画PM2.5浓度变化趋势性和周期性,然后采用线性回归杂合神经网络来捕捉PM2.5浓度变化的随机性。基于沈阳地区11个监测站2016至2017年空气质量和气象条件数据,本文将DLENN模型分别与自回归移动平均ARIMA模型、支持向量机SVM模型、随机森林RF模型和梯度提升树GBDT集成学习方法进行对比实验,结果表明DLENN预测模型稳定优于其他方法,其预测误差RMSE相对于ARIMA、SVM和集成模型分别下降了9.23%、3.83%、5.49%.     

多特征全卷积网络的地空通话语音增强方法

为了研究空中交通管理领域中的语音增强问题,并且节约存储资源,提出了一个新的语音增强方法.在基于全卷积神经网络(FCN)的基础上加入了跳跃连接(Skip Connection),并引入次要特征来进行联合学习.具体而言,使用语音的对数功率谱(LPS)作为网络的主要训练特征,引入对数梅尔倒谱系数(L-MFCC)作为网络的次要训练特征,来联合优化网络参数.实验证明,相较于单个LPS特征输入的架构,结合LPS和L-MFCC的多特征网络架构具有更好的语音增强性能表现,且作为次要特征的L-MFCC还可以用作其它用途.实验还证明,跳跃连接的加入可以很好的提高FCN的网络性能,且相较于基线的深度神经网络(DNN)模型,新的网络结构在相同参数数量的情况下,要具有更好的性能.     

牛蒡子炮制前后质量标志物的网络药理学研究

研究牛蒡子炮制前后质量标志物的药效作用靶点,构建“成分-靶点-疾病”作用网络,解释牛蒡子炮制机理。 通过PharmMapper数据库筛选牛蒡子炮制前后6个质量标志物成分的潜在作用靶点,通过STRING数据库构建靶点蛋白相互作用网络；采用Cytoscape软件构建“成分-靶点-疾病”网络图。牛蒡子炮制前后质量标志物成分可通过多靶点作用,在抗肿瘤、抗炎、心脏损伤保护、抗高血压等方面发挥作用,且各个成分的相关作用靶点相互交联,共同发挥多靶点药效作用。通过网络药理学方法揭示了牛蒡子炮制前后质量标志物的主要药效作用,为进一步深入揭示其炮制机理提供了科学依据。     

环网柜熔断器垂直和水平布置下温度分布特性

环网柜内的熔断器因长时间工作在大电流环境下,其散热能力对于维持自身正常工作性能至关重要。实际运行经验表明,环网柜内熔断器垂直和水平布置时其故障率存在差异。为此研究了在自然对流条件下,环网柜内熔断器垂直和水平布置时的散热过程及差异。首先基于多物理场耦合软件COMSOL,建立了自然对流条件下的环网柜内熔断器流场和温度场直接耦合的三维仿真模型,对两种布置方式下熔断器的流场和温度场进行了仿真计算;并利用温度分布试验平台测量熔断器关键部位的温度,与仿真结果进行对比与验证。研究结果表明,在正常工作电流下,熔断器垂直布置时最高和最低温度较水平布置分别高13.38%和13.30%;垂直布置熔断器的温度分布呈明显的两端不对称性;水平布置熔断器的温度分布呈两端对称性。研究结果能够为熔断器热故障分析及环网柜熔断器的优化布置提供一定参考。     

基于网络药理学探讨润通莱蜜丸对慢传输型便秘小鼠的作用机制

为考察润通莱蜜丸对慢传输型便秘(slow transit constipaton,STC)小鼠的治疗作用及机制,通过借助中药系统药理学分析平台(Chinese medicine system pharmacology analysis platform,TCMSP)检索枳实、白术、莱菔子的化学成分和作用靶点,以"slow transit constipaton"为关键词在GenCards数据库中检索与STC相关的基因,构建化合物-靶点网络,预测润通莱蜜丸调控的靶点。将50只小鼠分为空白对照组、模型对照组、阳性对照组、低剂量组和高剂量组,以盐酸洛哌丁胺胶囊(1.5 mg/kg)经口灌胃建立STC便秘模型,造模成功后,阳性对照组给予枸橼酸莫沙必利片(2.5 mg/kg)经口灌胃;低剂量组、高剂量组给予润通莱蜜丸25 mg/10 g、50 mg/10 g经口灌胃治疗,每天2次,共7天。检测各组小鼠小肠炭末推进率、结肠内大便粒数、观察结肠病理结构、小鼠结肠组织中cox-1、cox-2的表达量。结果表明:网络药理学共筛选出35个活性化合物,有21个化合物和42个靶点参与了网络构建,其中PTGS1(cox-1)与活性化合物连接度最高,可能为润通莱蜜丸调控的重要靶点。动物实验表明,润通莱蜜丸可提高慢传输型便秘小鼠小肠炭末推进率、减少结肠中大便粒数,恢复结肠的结构、降低慢传输型便秘小鼠结肠中cox-1、cox-2含量。可见,润通莱蜜丸可以缓解慢传输型便秘,其机理可能是通过调节cox-1、cox-2实现的。     

基于改进神经网络的多AUV全覆盖路径规划

针对三维环境下的多自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)全覆盖路径规划问题,提出一种基于改进神经网络—Glasius生物启发神经网络（Glasius Bio-inspired Neural Network,GBNN）的全覆盖路径规划算法。对AUV的水下工作环境构建离散的三维栅格地图;根据栅格地图,建立相对应的三维GBNN模型;根据GBNN活性值的动态变化,AUV规划各自的搜索路径,对水下任务区域进行全覆盖搜索。仿真结果表示,多AUV可以协同完成覆盖搜索任务,能够自动避开各类静态和动态的障碍物,自动逃离路径的死锁区。     

药对丹参-当归作用阿尔茨海默病的网络药理学机制研究

为了研究药对丹参-当归作用于阿尔茨海默病的可能机制,通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)筛选出丹参、当归的活性成分,寻找其相关的潜在靶点;并通过预测平台人工检索候选化合物的潜在靶点是否与阿尔茨海默病相关;将靶点信息通过DAVID数据库、KEGG数据库进行靶点和通路分析;构建化合物-靶点作用网络,靶点-通路网络图,化合物-靶点-通路图.结果表明:药对丹参-当归中具有潜在作用阿尔茨海默病活性的成分有β-谷甾醇,豆甾醇,丹参酮Ⅱ、丹参新酮、隐丹参酮、二氢丹参酮,其可能通过抗炎、抗氧化、免疫系统、细胞周期、钙信号通路、神经受体-配体相互作用等机制对阿尔茨海默病起作用.     

基于CNN的水表故障检测算法研究

合格水表运行一段时间后可能出现硬件故障，造成水费计量异常。为避免此问题，传统上采用机器学习方法（例如支持向量机）分析水表日常读数以判断水表是否出现故障，但该方法常因人工选择特征不当而导致检测性能不能满足实用要求。为解决该问题，本文利用卷积神经网络（CNN）卓越的特征提取能力，根据水表日常读数自动提取水表故障特征，在此基础上提出一种基于CNN的水表故障检测方法，并通过大量实验对检测模型进行了参数优化。对比实验结果表明，本文所提方法相比于支持向量机和集成学习方法，具备更高的检测性能，且检测精度满足实用需求。     

适用于自适应网络防御的联合云计算框架

为了解决云计算中网络安全防御策略部署问题,提出一种适用于自适应网络防御的联合云计算框架.该框架由治理层和互操作层组成,使用LocalHub,StateHub和FederalHub共3个集线器将独立的管理层连接起来,能够根据云计算中不同事件来计算和部署网络防御策略,满足部署网络防御解决方案和分布式计算所需的标准和复杂服务.文中给出联合云计算系统模型及其构建单元,以及所提模型的好处和实施带来的一些挑战.该云计算联合框架解决了终端用户存在的问题.实验表明:当事件响应中涉及更高级别的联合框架时,对应的延迟变高,事件响应成功的概率增大.在本文联合云计算框架中网络防御的性能优于其他2种云计算框架.     

基于网络药理学方法探究中药肉桂治疗糖尿病的作用机制

运用网络药理学方法和生物信息学技术，预测中药肉桂治疗糖尿病的药效成分及关键靶点，分析其作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine System Pharmacology Database and Analysis Platform，TCMSP）以及文献检索，确定肉桂的有效成分并筛选出肉桂对应靶点蛋白；利用GeneCards数据库筛选糖尿病相关基因，构建中药肉桂的成分-靶点网络和蛋白质-蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络；利用DAVID(Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)和STRING数据库进行基因本体（gene ontology，GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析；最后，将部分药效成分与关键靶点进行分子对接验证。通过筛选，得到32个有效成分作用于131个相关靶点，核心基因有INS、AKT1、IL6、TNF、VEGFA等20个，GO和KEGG分析肉桂主要参与RNA聚合酶II启动子对转录的正调控等生物过程及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路等发挥治疗作用。对10个关键成分进行分子对接得出，肉桂中的原花青素B1和槲皮素与INS、IL6、VEGFA、TNF有较好的亲和力。本研究初步阐释了肉桂治疗糖尿病的作用机制，有利于指导临床用药。