分类： 计算机科学 >> 计算机科学技术其他学科 提交时间： 2024-01-04
摘要： 神经网络传感器 （Neural Transducer）和连接时序分类（Connectionist Temporal Classification，CTC）是流行的端到端自动语音识别系统。由于它们的帧同步 （Frame-synchronous）设计，空白（Blank）符号被引人以解决声学帧输人序列和输出标签序列之间的长度不匹配问题，这可能会带来冗余的计算。先前的研究通过丢弃联合训练的 CTC 所预测的空白帧来加速神经网络传感器的训练和推理。然而，这并不能保证联合训练的 CTC 能够最大限度地提高空白符号的占比。本文提出了两种新颖的正则化方法，通过约束 CTC 非空白符号的自循环（Self-loop），显式地鼓励 CTC 标记更多的空白符号，使得神经网络传感器获得更大程度的加速。在 LibriSpeech 语料库上的实验表明，本文提出的方法在不牺牲性能的前提下，将神经网络传感器的推理速度提高了 4 倍。此外，当神经网络传感器结合外部语言模型进行解码时，能够获得更大的性能提升。值得注意的是，本文提出的正则化方法能够让神经网络传感器的跳帧率逼近理论极限，这是首个探索几乎不含空白符号的神经网络传感器可行性的工作。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学技术其他学科 提交时间： 2021-11-25
摘要： 驾驶人是“人-车-环境”道路交通系统的核心，研究驾驶人的感知-行为模式对于规范驾驶行为、提高安全水平具有重要意义。然而，当前的研究很少涉及驾驶中头动与器官协调性，尤其缺乏量化计算的研究。因此，本文设计了虚拟现实下的匀速平稳驾驶实验，并使用信息论工具进行建模、分析。我们研究了头、眼、手、脚四种运动器官的协调性，提出了基于传递熵的因果网络用来描述四者间的协作模式，提出了使用网络平均传递熵作为评估驾驶中器官协调性的一种指标。最后，我们还发现，在驾驶中头-眼协调性非常强，配合紧密度高；在转弯时各器官间的协调性比在直行时强；在平稳匀速驾驶任务中，驾驶人对行为任务的优先级高于感知任务。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学技术其他学科 提交时间： 2021-10-21
摘要： 主动信息存储是重要的信息论工具，其优点在于易于获取复杂在系统中的可解释的信息存储。驾驶员的头动行为对于其把控方向具有重要作用，然而这种作用没有得到量化的衡量与解释。在本文中，我们将主动信息存储应用在驾驶员头动研究上，研究其与驾驶方向平稳度的关系。具体而言，我们设计了包含直道和转弯的VR驾驶实验，获取驾驶员头动主动信息存储序列和车辆偏转角序列，并研究二者的量化关系。我们证明了二者具有高度的时序相关性，并且用二者的联合熵作为驾驶表现的一种指标，最后我们用驾驶员的头动实时预测车辆偏转角，得到了88.56%的准确率。该工作有望帮助监测驾驶员状态，提高驾驶安全性。
分类： 水利工程 >> 水利工程基础学科 提交时间： 2021-01-30
摘要： 本研究从系统思维的角度出发，采用信息熵和耗散结构理论，计算流域发展指数，初步构建出科学的流域发展质量综合评估方法体系，对黄河流域复杂系统近40年的演变进行综合评价及分析。在对指标进行熵权分析中看出，流域人均GDP与全国平均比值及黄河下游总淤积量两个指标在多年中占据了最大权重，在不同的历史时期对流域发展影响相对较大。在整个40年时间段内，BDI的取值在1996年的50.5分到2019年的66.6分之间变化，总体上先降低后升高。黄河流域BDI的演变规律与流域整体发展规律相符，并与影响流域发展的重大事件有较大关联。本研究方法可推广到区域治理等领域，相对于以经济指标为主的评价模式，本方法更具系统性、科学性，将更好的服务于科学决策。
分类： 水利工程 >> 河流泥沙工程学 提交时间： 2021-01-29
摘要： 系统总结了上世纪50～60年代以来我国多泥沙河流水库运用方式发展历程，阐释了不同时期水库运用方式及其设计技术的发展变化，详细解剖了“蓄清调浑”运用方式及其设计技术。设计上，要求科学合理设计调沙库容和排沙水位相应泄流规模，考虑调沙过程中的不同淤积状态，按照“深槽调沙、中槽兴利、高槽调洪”的库容分布设计规则进行水库库容配置设计；超高含沙量河流要在正常泄流排沙孔以下增设非常排沙底孔，形成“正常+非常”双泥沙侵蚀基准面；特高含沙量河流水库有效库容保持和供水调节之间难以协调，要采用水沙分置开发方式。运用上，要结合水库开发任务和入库水沙条件等灵活确定，高含沙量河流水库可采用“小水拦沙，大水排沙，适时造峰，淤滩塑槽”的运用方式，超高含沙量河流水库可结合孔洞布置采用非常规排沙调度方式，特高含沙量河流水库可结合水沙分置开发采用“干流大库调沙、支流小库调节供水”的运用方式。“蓄清调浑”运用方式，能在长期保持水库有效库容的基础上，进一步兼顾水库调水调沙需要，有效避免了泥沙淤积占用水库有效库容，减少了水库强迫排沙对下游水沙关系的不利影响，研究成果将为当前和今后一段时期内多沙河流水库工程设计与运行提供指导和参考。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2021-01-26
摘要： 系统性掌握黄河流域经济发展时空格局演变规律能为整个流域高质量发展提供重要决策依据。目前，GDP是衡量经济发展格局的主要参考依据，然而GDP统计数据存在口径不统一、空间分辨率低等缺点，难以精准刻画经济发展的时空演变格局特征。夜晚灯光数据以其相对客观的特征，对其进行有效反映。本文通过对1992-2013年全国夜晚灯光数据的校正和处理，获得全国及流域夜晚灯光数据影像，进行经济空间聚合分析，以及与相关因子进行对比分析。研究结果表明：经济空间聚合高的区域分布在黄河河道附近，从黄河上游到下游，热力强度逐渐增强，并且以省会城市为核心区，向外扩散，呈现了在老的聚合点聚合度加剧的情况下，聚合区域有向周边分散的趋势；夜晚灯光数据的变化趋势与GDP的变化趋势具有一定的相似性，并且与城镇化率、人口数量、第三产比例、人均公园绿地面积、流域发展指数（Basin Development Index, BDI）具有一定的相关性；流域9省的夜晚灯光数据整体变化趋势与全国灯光数据的变化趋势基本一致，呈稳定上升的趋势，但整体值均低于全国的夜晚灯光数据，并且差距有所扩大，黄河流域高质量发展迫在眉睫。
分类： 心理学 >> 心理学其他学科 提交时间： 2020-04-22
摘要： 优化行为是提升创业质量的关键。创业行为的显著特征是与环境的动态匹配，因此研究需从关注行为本身转向追踪行为动态变化。基于行为受人格、认知和环境共同影响的理论判断，重点考察创业者自恋人格对行为变化及其效果的影响机制，构建以“自恋-行为变化-绩效”为主线的理论模型。融合创业理论与人格心理学中相关知识，以解构关键创业行为变化的要素为切入点，考察自恋人格如何与经验交互影响行为变化，探索在不同认知状态和环境背景下，行为变化的效果差异，建构行为变化优化模型。旨在深化和丰富创业行为和创业心理研究，指导创业教育实践，对创业者提升决策能力有重要意义。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2019-05-06
摘要： 萜类化合物具有可观的商业价值，但生产过程复杂，产量低，利用微生物异源合成萜类化合物已成为热点。谷氨酸棒状杆菌内含合成萜类色素的途径，具有异源合成萜类化合物的天然优势和研究前景。首次对谷氨酸棒状杆菌合成萜类化合物进行了综述，从萜类合成途径、关键酶和全局调控机制三个方面进行了途经介绍。概述了谷氨酸棒状杆菌中单萜、倍半萜、四萜类化合物的异源合成，并对利用谷氨酸棒状杆菌高效合成萜类化合物所需解决的问题进行讨论，为谷氨酸棒状杆菌高效合成萜类化合物提供建议。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： CRISPR/Cas9系统的发展彻底改变了人们编辑DNA序列和调控目标基因表达水平的能力，从而为生物体的精确基因组编辑提供了有力的工具。简化后的CRISPR/Cas9系统由两部分组成：Cas9蛋白和sgRNA。其作用原理为sgRNA通过自身的Cas9把手与Cas9蛋白形成Cas9-sgRNA复合体，Cas9-sgRNA复合体中sgRNA的碱基互补配对区序列与目标基因的靶序列通过碱基互补配对原则进行配对结合，Cas9利用自身的核酸内切酶活性对目标DNA序列进行切割。与传统的基因组编辑技术相比，CRISPR/Cas9系统具有几大明显的优势：易用性、简便性、低成本、可编程性以及可同时编辑多个基因。CRISPR/Cas9基因组编辑技术以及衍生出来的CRISPRi和CRISPRa基因表达调控技术已经被广泛应用于多种真核和原核生物中。该文综述了CRISPR/Cas9系统的起源、作用机理、在生物体中的应用和其衍生出的技术，并概述了其脱靶效应和未来前景。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 8二甲基异戊烯基柚皮素（8DN）作为生产黄酮类类药物淫羊藿苷的重要前体，在医药合成领域具有重大应用潜力。由于其合成路径及相关基因的复杂性，目前主要通过饲喂8DN的直接前体(柚皮素，异黄腐酚等）的方式合成8DN，而在生物体内全合成8DN的的研究工作还未见报道。为了实现8DN在酿酒酵母体内的生物全合成，该研究通过组合筛选8DN前体物柚皮素合成所需的多种外源基因（TAL，4CL，CHS，CHI），获得30株柚皮素生产菌，发现不同来源的基因组合引起柚皮素产量的明显差异（0.37mg/L-22.33mg/L）。并且利用Delta位点将较优的基因组合整合至酵母基因组，实现了稳定的柚皮素高产菌株（SyBE_Sc02050031）构建。在此基础上进一步导入带有苦参来源的异戊烯基转移酶基因（N8DT）多拷贝质粒，实现8DN合成的完整反应过程，8DN的摇瓶发酵产量达到36.7μg/L。另外通过关键限速酶N8DT的序列优化策略，发现截断定位信号肽序列的N8DT明显提高了从柚皮素到8DN这一关键反应的催化效果，8DN的产量提高到52.6 μg/L（144.2%）。该研究首次在酿酒酵母中成功构建高产8DN的生物全合成路径，为在微生物体内合成其他黄酮类天然产物提供了参考，具有重要的指导意义。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕-1,4-二烯-3,20-二酮（Ⅳ）是生产9-氟甾体激素的关键前体，以9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯（Ⅰ）为底物合成Ⅳ是工业化生产Ⅳ的重要方法。通过比较分枝杆菌全细胞转化法与细胞裂解液转化法，发现分枝杆菌全细胞只能将Ⅰ转化9β,11β-环氧-17α,21-二羟基-16β-甲基孕-4-烯-3,20-二酮（Ⅱ），而细胞裂解液可以有效地将Ⅰ转化为Ⅳ，其反应机制为底物Ⅰ自发水解为中间体Ⅱ，Ⅱ在C1,2位脱氢酶（KSTD）的催化作用下发生C1,2位脱氢反应生成产物Ⅳ。为进一步提高产物Ⅳ的生成率，利用基因工程手段在分枝杆菌中分别过表达编码KSTD的关键基因：kstD、kstD3和kstDM，提高脱氢反应效率，结果表明1 g/L底物Ⅰ在pH 7.0的重组菌株MS136-kstDM细胞裂解液中反应45 h，Ⅳ的生成率为78.4 %，比出发菌株提高了38.9％；并优化缓冲液pH，提高反应速率，结果表明1 g/L底物Ⅰ在pH 7.5的重组菌株MS136- kstDM细胞裂解液中反应45 h，Ⅳ的生成率为92.8 %，比出发菌株提高了63.4 %。
分类： 生物学 >> 生物工程 提交时间： 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》
摘要： 巴氏芽孢八叠球菌是迄今为止所知的利用尿素降解进行生物矿化的最为高效的微生物系统之一，基于其碳酸钙生物矿化形成的“超强能力”，巴氏芽孢八叠球菌已经被成功地应用于沙石、土壤等生物固化中，成为一种全新的、具有极大潜力的生物建筑辅助技术，被称为“生物水泥”。由于巴氏芽孢八叠球菌分离自土壤，没有病原性并具有极好的环境友好性。近年来，其应用领域被拓展到环境治理乃至健康医疗领域，成为全新的研究热点。然而，与应用研究相比，人们对巴氏芽孢八叠球菌生物矿化背后的分子机理还知之甚少。因此，这里针对迄今为止国内外对于巴氏芽孢八叠球菌生物矿化相关的分子机理的研究进行分析介绍，在此基础上综述了在包括建工、环境、及医疗健康领域内巴氏芽孢八叠球菌的应用，希望能够促进对于巴氏芽孢八叠球菌矿化的研究。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-04 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 摘 要 利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了Inconel625焊丝熔敷金属中δ相的形成机理，并揭示了δ相粗化的内在规律。结果表明，热处理后熔敷金属中大量析出的针状δ相呈网格状分布在基体 相中，且其附近出现了贫 相区域。δ相的形成是一个类贝氏体转变的固态相变过程，其晶核是在 相密排面的层错上通过切变方式形成的，同时δ相的粗化行为是扩散控制的生长过程。保温时间较短时，实际δ相颗粒的平均尺寸符合LSW理论，随着保温时间的延长，δ相的高密度、不定向析出特征使得其实际尺寸偏离了经典LSW理论的预测值。
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