改进的MPCA方法及其在批过程故障诊断中的应用

基于传统的多方向主元分析(MPCA)常会导致误诊断，且对批生产过程难以保证在线状态监测和故障诊断的实时性，提出了一种改进的MPCA方法，该方法采用多模型非线性结构代替传统MPCA单模型线性化结构，克服了后者不能处理非线性过程和实时性问题，并避免了MPCA在线应用时预报未来测量值带来的误差，提高了批过程性能监测和故障诊断的准确性．     

杂交骨髓瘤细胞周期的模型化

基于对杂交骨髓瘤细胞周期机理的分析,研究了细胞循环周期中各时相的特点,建立了比生长速率驱动的细胞周期模型.然后,将细胞周期模型与已有的宏观动力学模型结合,形成完整的杂交骨髓瘤细胞动力学-细胞周期组合模型.仿真结果表明,模型对于各期细胞分率的描述在趋势上与采用流式细胞仪所得到的实测值一致.     

2-KGA混菌发酵过程的结构模型及实验验证

探讨了古龙酸混菌发酵过程中普通生酮古龙酸菌(Ketogulonicigenium vulgare)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的交互作用机制.分析了K. vulgare以L 山梨糖为碳源时的代谢途径,建立了K. vulgare的宏观动力学模型,引入了一阶闭环调节器模型来描述糖酵解等酶系的建立过程.该模型描述了K. vulgare中物质流和能量流的平衡关系,据此可解得比碳源消耗速率、比生长速率、比乙酰辅酶A生成速率、比氧消耗速率等关键反应速率.结合生物反应器模型可获得操纵变量与状态变量之间的关系.实验验证了上述模型的有效性.     

气升式反应器结构参数优化设计CFD仿真研究

气升式反应器是生物发酵生产过程中的重要设备,工业生产过程中要求反应器内保持较高的气含率和循环液速,从而提高气液传质效率.由于气升式反应器的导流简直径对气含率和循环液速有决定性影响,研究其结构参数优化设计具有重要意义;文章利用计算流体力学仿真软件研究了气升式反应器内的流动状态,给出了不同导流简直径下气含率和循环液速的变化趋势,发现了该结构参数存在最佳设计范围.     

Automatic Spike Sorting Based on Robust Clustering

The collected spikes from extracellular recordings usually contain noisy data and outliers, which make it difficult to separate them. A method for spike sorting based on robust clustering is proposed to deal with the problem. The clustering method combines the advantage of fuzzy clustering and robust statistical estimators. The number of dusters is obtained by fuzzy cluster validity. In order to reduce the influence of outliers, the validity index is calculated using the weighting intra-cluster distances. The proposed method is suitable to separate neural spikes in the presence of noisy data and outfiers. The experiment on real data shows its performance.     

低信噪比神经元锋电位信号的分类方法

基于离散序列小波变换和主元分析，对低信噪比的神经元锋电位信号提出了新的分类方法。通过对原始信号进行尖峰检测，获得尖峰信号样本，对每个样本进行离散序列小波变换之后，再对小波变换系数进行主元分析，选取主元进行聚类，实现对原始信号的分类。将该方法应用于多电极细胞外记录的小鸡视网膜神经节细胞电活动信号分析，并据此推断出某电极附近的神经节细胞的个数。仿真结果表明，在低信噪比情况下，该方法比单纯通过小波变换进行分类的方法更有效。     

毕氏酵母流加发酵过程的比生长速率控制

在已建立的毕氏酵母发酵过程结构模型基础上，进行了甲醇流加阶段恒定比生长速率控制研究。实验结果表明，基于模型的甲醇进料策略可以将细胞比生长速率恒定地控制在设定值；在比生长速率均值相等的情况下，恒定比生长速率进料策略较之恒速进料策略蛋白产量更高。     

On-line Scheduling Algorithm for Penicillin Fed-batch Fermentation

An on-line scheduling algorithm to maximize gross profit of penicillin fed-batch fermentation is proposed. According to the on-line classification method, fed-batch fermentation batches are classified into three categories. Using the scheduling strategy, the optimal termination sequence of batches is obtained. Pseudo on-line simulations for testing the proposed algorithm with the data from industrial scale penicillin fermentation are carried out.     

重组毕氏酵母发酵过程的结构模型

分析了毕氏酵母（Pichia pastoris)以甘油和甲醇为碳源时的代谢途径，建立了胞内物质流和能量流的平衡方程－结构模型。经过适当的降维，解得比碳源消耗速率，比氧消耗速率，比乙酰辅酶A生成速率，细胞比生长速率等关键反应速率。结合反应器模型获得操作变量与过程状态变量间的关系。用实验数据对模型进行了初步验证。结果表明，该模型能较准确地描述细胞生长和重组蛋白合成过程。     

基于人工神经网络的低信噪比神经元锋电位分类

基于人工神经网络和模板匹配,提出了对低信噪比神经元信号分类的方法.首先对待分类信号进行阈值检测,获得尖峰信号,对这些尖峰信号进行主成分分析,再选取主成分进行聚类,根据聚类结果,取对应的尖峰信号作为人工神经网络的训练样本.网络测试和结合模板匹配识别叠加信号的仿真结果表明了该方法的优越性.