南美白对虾肝胰腺蛋白提取方法优化及无水保活环境胁迫对细胞凋亡蛋白的影响

为提高Western Blotting结果的可靠性，以蛋白溶出率和凝胶电泳蛋白条带完整性为指标，比较提取液种类、研磨方式、酶抑制剂种类及其体积分数和提取时间对南美白对虾肝胰腺蛋白提取效果的影响。采用优化后的提取方法获得高质量蛋白样品，并采用Western Blotting法分析无水环境胁迫后南美白对虾肝胰腺组织中细胞凋亡信号通路相关蛋白的表达水平。结果表明：RIPA裂解液作为提取溶剂所得的蛋白溶出率高于水提和磷酸盐缓冲液，电动匀浆和液氮研磨所得蛋白条带更完整，4%蛋白酶磷酸酶混合抑制剂能有效抑制肝胰腺内源酶引起的蛋白降解；采用Western Blotting法分析无水保活期间南美白对虾肝胰腺蛋白，发现低温诱导休眠的同时会引起细胞轻微凋亡，且凋亡水平呈应激时间依赖性增加，环境胁迫解除后有所回调。     

多周期家庭护理的路径规划与调度算法

在家庭护理服务质量方面,现有研究大多考虑老人的服务需求是否得到满足、服务是否及时、老人对服务是否满意等因素,忽略了老人在选择护工上的偏好习惯。提出带服务约束的多周期家庭护理路径规划与调度问题,并将其归约为多车场车辆路径优化问题,证明该问题的NP难解性。为了在老人提供的黑名单、必选服务技能、服务价格等约束下最优化家庭护理机构的服务质量,提出贪心算法,优先为服务开始时间早的老人提供服务,为老人安排最高服务质量的护工。以贪心算法求得的结果作为初始解,并针对该问题的多周期性质,定制一个遗传算法对初始解进行优化,以获得更优的多周期护工路径规划方案。在3组不同规模的开源数据集上进行实验,结果表明,与基准算法和随机算法相比,所提出的贪心算法将服务质量分别提高了31.7%和79.8%,定制的遗传算法将服务质量分别提高了65.7%和126.3%。     

QoS保障下的无人机传感网安全通信路径规划

在无线传感器网络中,无人机在传感器覆盖区域内定期巡游,以收集传感器感知的数据。由于无线信道的广播性质,信息更容易被地面上的非法节点窃听,无线通信安全受到挑战。通过无人机的轨迹规划和传感器功率控制可以在物理层保障无线通信的安全性。然而,现有研究无人机辅助无线通信路径规划的文献中,没有考虑到用户或节点需要最小通信时间来保证服务质量。针对此问题,在无线传感器网络通信系统中,加入最小通信时间约束,通过联合优化无人机的飞行轨迹、传感器的发送功率和无人机服务传感器的调度顺序,提出平均保密率最大化问题,并证明了其非凸性。为解决所提的非凸问题,将原问题分解为3个子问题,提出了一个应用块坐标下降、连续凸优化、迭代舍入方法的快速收敛迭代算法TPA。实验结果表明,所提算法TPA的平均保密率比未进行轨迹优化的基准算法提高了15.7%,比未进行功率控制的基准算法提高了159.8%。TPA与未加入最小通信时间约束的基准算法相比,在2种不同任务分布情况下,当无人机飞行周期大于70 s时,任务完成率平均提升44.6%和27.1%。     

柔性外骨骼机器人技术研究

设计一种用于老年人日常生活腰部助力的外骨骼机器人,该可穿戴式腰部助力机器人利用气动肌肉实现轻量化,穿戴舒适同时柔性助力.本着服务老年人的目的,这套机构采用了柔性外骨骼的设计结构,可以给使用者动作进行时提供腰部所需助力,借助气动肌肉进行身体和腰部需要的地方助力.进行了外骨骼的柔顺控制研究和柔性可穿戴式机构设计,实现老年人的躺到坐、坐到直立等运动.该机构主要是提供助力,从而达到预期的结果,可以缓解日益严重的老龄化带来的日常生活问题.     

面向公平保障的共乘定价与匹配算法

在共乘场景中,具有相似行程和时间安排的多名乘客一同出行,可降低出行成本、提高车辆上座率和缓解交通拥堵。现有研究忽略了共乘收费标准不统一和司机恶意竞价对乘客共乘体验的影响。在同时考虑费用约束、车辆容量约束和绕路距离约束的的情况下,提出最大化匹配结果公平性的方案,并将共乘的定价与匹配过程建模为一个两阶段的主从博弈。针对上述方案,提出了一个基于K-means++的请求划分算法,以缩小司乘匹配范围,提高匹配效率;在满足所有参与者约束的前提下,设计了基于两阶段主从博弈的迭代算法DPMA,并从理论上证明了其收敛性。在纽约出租车数据集上进行了仿真实验,通过不同的参数设置验证了DPMA的收敛性。与已有的2个算法相比,DPMA在保障司机收益的同时,在公平指数上分别提高了34.03%和24.42%。实验结果表明所设计机制可以有效避免司机间的恶意竞价,且提高了共乘匹配的公平性。     

基于生鲜品多中心联合配送的半开放式车辆路径问题

针对生鲜品的物流配送问题,提出一种半开放式的多配送中心联合配送模式。考虑到生鲜品运输的时效性要求,设计了相应的时间窗及惩罚成本,构建了以车辆运输成本、派遣成本、时间惩罚成本及生鲜损耗成本等总和最小的优化模型,并设计了蚁群算法对其进行求解。通过算例对比验证了模型与算法的有效性。算例实验表明,半开放式多配送中心联合配送模式优于以往单配送中心独立配送模式,能快速对客户的生鲜需求做出响应,提高物流配送效率,减少生鲜品的损耗,进而降低总的物流配送成本,促进生鲜物流的快速发展。     

急冷与无水双重胁迫下南美白对虾存活变化及防御系统响应规律

为探明无水保活过程中急冷与无水双重胁迫诱导南美白对虾死亡的氧化与免疫损伤机制,模拟实际运输,分析双重胁迫下南美白对虾（Litopenaeus vannamei）肝胰腺氧化应激损伤和免疫系统相关指标变化。结果显示,与正常对照组相比,联合胁迫9 h后对虾存活率下降,活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平在急冷胁迫后显著增加（P＜0.05）,但在随后的无水胁迫环境中有所下降。丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量在急冷及无水胁迫下均显著高于正常对照组（P＜0.05）,且在联合胁迫3 h时达到最高。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathion peroxidase,GSH-Px）活力均在急冷胁迫后随着无水暴露时间延长而增加,在9 h分别达到2.82、2.12 U/mg和5.26 U/mg,且复苏2 h后基本恢复到正常对照组水平。在双重胁迫过程中,随着无水暴露时间的延长,非特异性免疫酶中的酚氧化酶（phenol oxidase,PO）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活力呈降低趋势;酸性磷酸酶（acid phosphatase,ACP）和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AKP）活力逐渐升高,在9 h时活力达到最大值,复苏后可基本恢复到正常对照组水平。组织病理结果显示双重胁迫9 h时肝小管有轻微解体,内壁细胞部分脱落,提示双重胁迫对南美白对虾防御系统造成了一定的损伤,机体通过提升自身抗氧化酶和非特异性免疫酶活力应答环境胁迫,当胁迫超出机体耐受范围时,造成肝胰腺脏器组织不可逆损伤进而引起对虾死亡。     

井洞相连的串珠状缝洞型油藏试井分析方法

顺北油田包含溶洞、高角度裂缝、溶蚀孔洞和岩石基质4种储集介质,溶洞与高角度裂缝串联形成垂向串珠状缝洞体是常见的缝洞连通模式,钻井过程中经常出现钻柱放空和泥浆漏失的现象,这些复杂的地质和工程因素导致常规的多重介质模型难以拟合实测的试井数据。提出多个溶洞区域和裂缝区域串联的物理模型表征复杂的垂向串珠结构,溶洞区域仅包含溶洞介质,流体遵守自由流,裂缝区域包含高角度裂缝、溶蚀孔洞和基质,流体遵守达西定律,进而建立井洞相连的串珠状缝洞体试井模型,绘制试井典型图版,进行参数敏感性分析。结果表明：溶洞储集阶段和线性流阶段是串珠状缝洞体的典型流动阶段;根据试井压力导数曲线的斜率能识别溶洞和常规多重介质;重力影响下试井典型曲线会出现类似于封闭边界的压力响应特征,应采取措施降低重力的影响以提高串珠状缝洞体的开发效果。最后,应用所建模型解释了顺北油田典型井,除能解释常规的储层参数外,还能反演现有试井方法无法解释的溶洞等效半径、溶洞等效高度等参数。     

柔性外骨骼机器人技术研究

设计一种用于老年人日常生活腰部助力的外骨骼机器人,该可穿戴式腰部助力机器人利用气动肌肉实现轻量化,穿戴舒适同时柔性助力.本着服务老年人的目的,这套机构采用了柔性外骨骼的设计结构,可以给使用者动作进行时提供腰部所需助力,借助气动肌肉进行身体和腰部需要的地方助力.进行了外骨骼的柔顺控制研究和柔性可穿戴式机构设计,实现老年人的躺到坐、坐到直立等运动.该机构主要是提供助力,从而达到预期的结果,可以缓解日益严重的老龄化带来的日常生活问题.