K-means聚类算法在肿瘤基因变异识别中的应用

二代测序NGS(Next-generation sequencing)数据的迅速发展加快人们对于基因的探索,同时也给测序数据分析任务带来更大的挑战。癌细胞特异变异的识别是测序数据分析的一项重要基础性工作。当前的变异识别工具大多采用贝叶斯模型方法,特异度、灵敏度和速度都远远满足不了需求。K-means是一种简洁高效的无监督聚类算法,基于此将位点信息映射成多维的特征,再进行类别个数为2的聚类过程。该算法明显提高了准确度和召回率,实验结果验证了算法的有效性。     

基于自适应关键点热图的遮挡篮球运动员检测算法

运动员检测是篮球运动智能化分析的基础,由于篮球视频存在场景复杂、目标运动快速、目标间遮挡严重的问题,现有目标检测技术不能实现对密集遮挡运动员的精确检测.为此,提出一种基于自适应关键点热图的遮挡篮球运动员检测算法.首先通过预先构建的全卷积编码-解码网络进行运动员特征提取,利用高斯核函数在特征图上渲染关键点热图,热图的渲染采用自适应策略,高斯核半径随着目标宽和高的变化而变化,能够加快网络收敛;然后在热图中提取运动员中心点,回归得到运动员宽高、位置等信息,省去了基于锚框检测中复杂耗时的后处理过程,更利于在遮挡条件下区分2个运动员.在篮球运动数据集BasketballPlayer上进行实验的结果表明,在复杂篮球视频场景下,该算法能有效地解决密集遮挡运动员之间漏检、误检和检测精度不高的问题,处理速度可达到26帧/s.     

变异理论视域下的初中化学专题复习教学研究——以"反应后溶液中溶质的成分"为例

变异理论强调把握好学习内容的关键特征,关注对学生的知识迁移应用能力和逻辑思维的培养.介绍了变异理论的四个策略——分离、对比、类合、融合,并基于四个策略以"反应后溶液中溶质的成分"为例,进行了关于初中化学专题复习的教学研究.通过由浅入深、由易到难的典型例题,由学生自己总结实验探究的一般思路,帮助学生形成化学学科思维,从而推动学生的化学学科核心素养的发展,同时也突出了变异理论在初中化学专题复习教学中的作用,为教师开展教学提供了新的思路.     

基于声发射和高斯混合模型的灰岩破裂特征识别研究

通过单轴压缩条件下灰岩破裂过程的声发射试验研究,利用高斯混合模型(GMM)对加载过程声发射信号波形特征进行深入分析,探索性识别灰岩破裂失稳过程的裂纹模式及其前兆特征。分析结果表明,灰岩在单轴加载过程中先后主要存在张拉和剪切两种破裂模式。其中,张拉破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低A_F值、高R_A值分布;剪切破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低R_A值、高A_F值,且随着应力的增加分布中心向A_F轴靠拢。GMM分析结果揭示了灰岩在整个应力加载过程中以张拉裂纹为主,在加载前中期几乎全为张拉裂纹,临近破坏阶段过渡到剪切破坏为主。剪切裂纹所占比例的最大值出现在(0.8～0.9)σ_c阶段,也是AF-RA坐标轴分布呈现最大A_F值时。研究结果可为预测早期灰岩破裂失稳提供参考,同时为深入研究识别岩石破裂失稳前兆信号特征提供了一种分析方法。     

基于深度高斯过程的多元类别数据分布估计

多元类别数据的可能取值会随向量长度的增长呈指数级增长,从而造成数据稀疏性问题。通过将观察数据嵌入到连续空间中训练识别数据之间的相似性,构建多元类别数据的线性高斯隐变量模型和类别隐高斯过程(CLGP)。在CLGP模型基础上,建立小样本多元类别数据分布估计的多元类别深度隐高斯过程模型,并结合蒙特卡洛采样的变分推断方法对模型进行参数优化。实验结果表明,与CLGP模型相比,该模型分布估计精确度有所提升。     

基于灰色聚类分析的白洋淀水质评价

水质评价对了解水体生态功能、区域环境质量、科学制定治理规划有着重要的作用。文章以雄安新区白洋淀水质为研究对象,通过2009-2017年现场实际监测数据与试验,对7个代表性监测站点的溶解氧等6个指标进行监测,运用灰色聚类分析法并结合变异系数法赋权,对其水质进行分级与评价,为白洋淀的综合治理提供更加客观科学依据。研究结果表明:光淀张庄、枣林庄的水质等级为Ⅲ类,水质状况达标;烧车淀、王家寨、采蒲台、圈头的水质等级Ⅳ类,端村的水质等级为Ⅴ类,水质均不达标;评价结果比较客观的反映了水体水质状况与类别,克服了单因素评价易受个别因素影响的缺陷。     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。