Effect of Polyhexamethylene Biguanide in Combination with Undecylenamidopropyl Betaine or PslG on Biofilm Clearance

Hospital-acquired infection is a great challenge for clinical treatment due to pathogens’ biofilm formation and their antibiotic resistance. Here, we investigate the effect of antiseptic agent polyhexamethylene biguanide (PHMB) and undecylenamidopropyl betaine (UB) against biofilms of four pathogens that are often found in hospitals, including Gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli, Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus, and pathogenic fungus, Candida albicans. We show that 0.02% PHMB, which is 10-fold lower than the concentration of commercial products, has a strong inhibitory effect on the growth, initial attachment, and biofilm formation of all tested pathogens. PHMB can also disrupt the preformed biofilms of these pathogens. In contrast, 0.1% UB exhibits a mild inhibitory effect on biofilm formation of the four pathogens. This concentration inhibits the growth of S. aureus and C. albicans yet has no growth effect on P. aeruginosa or E. coli. UB only slightly enhances the anti-biofilm efficacy of PHMB on P. aeruginosa biofilms. However, pretreatment with PslG, a glycosyl hydrolase that can efficiently inhibit and disrupt P. aeruginosa biofilm, highly enhances the clearance effect of PHMB on P. aeruginosa biofilms. Meanwhile, PslG can also disassemble the preformed biofilms of the other three pathogens within 30 min to a similar extent as UB treatment for 24 h.     

配电网故障下的STATCOM运行分析

电网发生故障时,故障电流大,三相功率分配不相等,造成三相相间电压不均衡,影响系统稳定。应用静止同步补偿器（STATCOM）能发出或吸收满足系统要求的有功和无功电流,提高电网运行的安全水平。文章首先分析了故障时电压和电流的各序分量特点,探讨了对称和不对称故障时的系统工作特性。然后通过仿真,设置一个配电网络分别发生单相接地、两相相间短路和三相接地故障时,观察系统的运行情况,进而通过调节STATCOM控制正序基波电流,使STATCOM在故障期间提供一定的有功和无功支持,保持系统电压的稳定,维持系统的安全稳定运行。     

Bionic Design and Simulation Analysis of Energy-Efficient and Vibration-Damping Walking Mechanism

节能减振步行机构的仿生设计及仿真分析

张锐¹,庞浩¹,何远^1,2,韩佃雷¹,文立阁³,江磊⁴,李建桥¹

（1. 吉林大学 工程仿生教育部重点实验室,长春 130022;

2. 长春长光睿视光电技术有限责任公司,长春 130102;

3. 吉林大学 机械与航天工程学院,长春 130022;

4. 中国北方车辆研究所,北京 100072）

摘要：非洲鸵鸟能以60 km/h的速度持续奔跑30分钟,其后肢结构具有优良的节能、减振性能。为实现腿式机器人高效节能、缓冲减振的腿部机构的设计,根据鸵鸟跗骨间关节的被动回弹特性以及腿部的输出刚度可变特性,结合鸵鸟后肢结构的比例和尺寸,设计出了仿生刚-柔复合腿式机器人单腿结构。并且利用ADAMS软件模拟了仿生机械腿的运动。通过运动仿真分析,研究了内弹簧刚度系数在一定范围内的变化对机身质心垂直加速度以及电机功耗的影响,获得最佳的内弹簧刚度系数为200 N/mm,并进一步验证了内外弹簧机制能够有效地降低机械腿的能耗。仿真结果表明,采用内外弹簧机制能够有效降低电机约72.49%能耗。

关键词：工程仿生;仿生机械腿;被动回弹特性;刚-柔复合结构;节能减振

     

Multi-Scale Dilated Convolutional Neural Network for Hyperspectral Image Classification

基于多尺度空洞卷积神经网络的高光谱图像分类

郑姗姗¹,刘文¹,单锐¹,赵静一²,江国乾³,张智⁴

（1. 燕山大学理学院,河北 秦皇岛 066004;2. 燕山大学机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;3. 燕山大学电气工程学院,河北 秦皇岛 066004;4. 北京航天研究所,北京 100094）

创新点说明：

1）将图像分割方法——空洞卷积用于卷积神经网络进行高光谱图像分类,提取更加广泛、抽象的图像特征。

2）构建基于多尺度空洞卷积神经网络的高光谱图像分类方法。搭建多尺度聚合结构,在每个通道中使用快捷连接和空洞卷积结构,有效提取图像特征,避免信息丢失。

研究目的：

针对图像信息丢失问题,得到高精度的高光谱图像分类方法。

研究方法：

在Indian Pines和Pavia University数据集上,与4个已有的高光谱图像分类方法进行对比实验,比较OA, AA和Kappa值。

研究结果：

多尺度空洞卷积神经网络在Indian Pines和Pavia University数据集上OA值分别达到了99.58%,99.92%。AA值分别达到了99.57%,99.90%。Kappa分别达到了99.52%,99.89%。

结论：

1）在卷积神经网络中引入空洞卷积,可以有效避免图像信息丢失。

2）多尺度空洞卷积神经网络能提取更佳的判别性特征,实现高分类性能。

关键词：多尺度聚合;空洞卷积;高光谱图像分类;快捷连接

     

船用残渣型燃料油脱硫技术进展

随着2020年国际海事组织（International Maritime Organization,IMO）船用燃料油限硫政策的施行,船用残渣型燃料油的脱硫技术受到了业界的较大关注。重质原料油是船用残渣型燃料油的主要组成部分,重质原料油脱硫技术分为加氢技术和非加氢技术。加氢技术主要有固定床、沸腾床（膨胀床）、悬浮床（浆态床）及移动床等。非加氢技术主要有碱金属化合物脱硫、选择性氧化⁃萃取/热解/过程强化脱硫、电化学脱硫、生物脱硫及钠法脱硫等。加氢脱硫技术中,固定床加氢技术更适合现阶段生产硫质量分数≤0.5%的船用残渣型燃料油,若要生产硫质量分数≤0.1%的船用残渣型燃料油,则需要控制原料油中硫质量分数或进行油品调和。非加氢脱硫技术中,选择性氧化⁃超声辅助及钠法脱硫技术均可直接生产硫质量分数≤0.1%的重质原料油,但钠法脱硫技术具有更好的应用前景。     

燃煤电厂污泥掺烧技术及其研究进展

随着我国城市化进程的加快,城市生活污水量急剧增加。污泥作为污水处理后的附属产品,对环境影响极大,因此污泥的无害化、减量化、资源化处理迫在眉睫。燃煤电厂污泥掺烧是实现最大体积减少污泥的处置方法之一。发达国家和地区中,污泥掺烧工艺已逐渐成熟,在燃煤电厂的应用更为广泛。综述了污泥掺烧技术的现状,分析了燃煤电厂掺烧污泥造成的影响,并讨论了燃煤电厂污泥掺烧技术的未来发展方向。     

基于多学习单元卷积神经网络的雷达辐射源信号识别

现有基于人工提取特征的复杂体制雷达辐射源信号识别方法时效性低,识别准确率不佳. 为此,提出了一种基于多学习单元卷积神经网络的识别方法. 首先对辐射源信号的模糊函数进行高斯平滑,以校正噪声带来的毛刺与畸变;然后提取其正交切片作为进一步的特征提取对象;最后构建多学习单元卷积神经网络,学习和提取正交切片深层、泛在的特征,并通过softmax分类器进行分类识别. 仿真实验结果表明,所提方法在信噪比为-2 dB时对6类典型雷达信号的整体平均识别率均保持在99.86%以上,即便是在-6 dB环境中,雷达信号的识别率也可达到88.50%,在极低信噪比条件下具有良好的性能和可行性.     

Open ROADM标准OFEC码在300 Gbit/s FPGA系统中的验证

通过研究开放性可重构光分插复用器(Open ROADM)标准中OFEC码的结构和编译码算法,确定了影响OFEC码算法的性能和实现复杂度的关键参数,并通过业界速率最高的300 Gbit/s现场可编程门阵列(FPGA)验证平台,对不同译码方案在输出误码率为10-15的性能进行了验证和误码平层分析,对OFEC码在超低误码率下的性能进行了准确评估.     

自适应Fourier分解思想在再生核W2 1 [a,b]空间的应用

在再生核$W_2^1[a, b]$空间中研究自适应正交贪婪分解算法, 利用能量下降最快的原理自适应性地构造出最佳$n$项逼近函数, 并从理论上证明其收敛性成立。最后, 实验验证了在$W_2^1[a, b]$再生核空间中, 利用正交贪婪原理构造的$n$项数值原函数比用等分结点构造出的最佳$n$项数值原函数收敛效果更优。     

高职英语程序化教学之建构

以培养学生实际应用英语的能力为目标,侧重职场环境下交际能力的培养,使学生逐步提高用英语进行交流与沟通的能力,这是高职英语的课程目标定位。但是目前高职高专学生生源质量普遍降低,基础薄弱,直接影响对英语的进一步学习,并最终影响学生职场能力的发展。针对现状,通过研究英语语言的结构,以程序化知识为理论基础,建构行之有效的教学内容与教学过程。