一种多通道微流控芯片压力检测方法研究

针对微流控芯片中的流路压力,特别是多通道的压力测量问题,提出了一种利用微尺度层流结合显微图像处理进行多通道压力(流速)测量的方法,并以双路通道情况为例,设计并制作了一种基于层流的多通道压力检测芯片.主要研究内容包括微尺度层流条件下压力(流速)测量方法的建立、多通道压力测压芯片的设计和制作、对该芯片模型的仿真分析和利用显微图像处理获得实验数据几个方面.最终,通过设计验证实验得到的数据与仿真结果的对比,验证了方法的可行性.     

基于微推进器的遥控释药胶囊的研制

本文将微推进器用于遥控释药胶囊,解决了传统释药胶囊由于机械负压而引起的药物回流,无法完全释药的问题。微推进器是该遥控释药胶囊最关键的部件,它由基于MEMS的微加工技术制成的微点火器构成,内填充二硝基重氮酚作为起爆剂,黑火药为推进剂。通过微推进器动力学分析获取推进剂理论值。点火实验证明了推进器的可行性;体外释药实验表明仅需要16～20 mg推进剂即可完成一次点火达到完全释药。整个部件功耗低,仅需166 mW,并通过安全性分析,证明其安全可靠。     

模块式多功能运动心电检测系统的设计

提出了一种基于模块化设计的多功能运动心电检测系统。该系统借助模块化设计,最大限度减少了仪器的设计开发工作,系统通过PCI扩展多串口的方式将心电采集、踏车控制、血氧饱和度检测、血压检测等多个模块完美的结合在一起,并利用PC机进行数据处理和系统分析。软件采用VB进行框架式设计,使各个模块既可以独立运行又可以协同工作,以实现心电图形实时显示、心率显示、ST/HR计算、踏车控制、血氧显示、血压显示等多个功能,并预留扩展接口以供其他功能模块接入。研究结果表明,该系统不仅可以对运动心电数据进行正确采集,还可对数据进行正确的分析处理,在对冠心病初期的诊断上有很好的特异性和敏感性,可在临床应用中进行推广。     

一种基于NURBS的三维统计形状建模方法

针对当前主动形状模型构建中的实际问题,本文提出一种整合NURBS技术的三维统计形状建模方法。首先对目标样本进行多边形网格化处理,再对其进行NURBS建模和曲面空间变换,然后对NURBS曲面上的控制点进行主成分分析,以生成相应的统计形状模型。为了验证该方法的有效性,我们将该方法应用于部分人体器官的训练样本集进行建模测试。实验结果表明,该方法可较为合理和准确地描述目标形状的变化模式,并能提高建模效率,减少存储空间的占用。     

一种高效的服务组合优化算法

随着功能性属性相同而非功能性属性各异的Web服务的大量涌现,如何在服务组合业务流程中为各个任务选择相应的组件服务以达到组合服务的QoS(quality of service)最大化,并在此基础上满足不同用户的需求,已成为了国内外研究的热点.由于该问题的复杂性(NP-hard),目前存在的大多数方法都并不十分适合需要相对精确、实时决策的Web服务组合系统.因此,本文提出了一种基于凸包构建的组合服务优化算法(CM-HEU)用以解决QoS感知的服务组合优化问题.CM-HEU首先通过对组合服务中的每组任务进行凸包构建,以减少搜索空间.然后通过对初始解向量的多次升级和一次降级操作以达到全局优化的目标.实验表明:相对于现阶段存在的一些主流方法,CM-HEU不仅能得到一个比较理想的结果,并且具有良好的效率.     

具有抗攻击能力的信誉与信任模型

针对互联网第三方交易平台中的信誉体系容易受到欺诈行为攻击,以及不能真实反映买卖双方信任度的问题,提出一种基于社会网络的具有抗攻击能力的信誉与信任模型.基于交易者评分建立信誉评估算法,通过信任链传递算法建立基于社会网络的信任评估模型,并采用二维聚类过滤算法实现对欺诈数据的排查.通过引入纠偏参数,实现信誉值的客观化与信任值的主观化,为交易者做出最终交易提供决策帮助.实验表明,该信誉与信任模型能够客观反映交易者的服务质量以及交易双方的信任关系,并对不诚实反馈和串通欺骗等攻击行为具有较高的抵抗能力.     

基于信任的组合服务选择方法

针对从大量功能性属性相同的服务中选择最能满足请求者需求的服务这一问题,提出一种基于信任的组合服务选择方法.利用Bayes理论来计算对目标服务的直接信任值,基于请求者评价的相似度构建服务信任网络,在此基础上提出一种基于有向图结构的信任传播算法来计算对目标服务的推荐信任值;结合直接信任与推荐信任以形成对目标服务的信任度,为服务请求者提供决策信息.实验表明,该方法能够有效的满足不同服务请求者对组合服务的个性化需求,并对多种恶意行为具有较高的抵抗能力,而且在网络稀疏的情况下仍能表现出较强的鲁棒性.     

基于近红外光谱技术的桃品质指标快速检测方法研究

采用傅里叶变化近红外光谱技术建立桃的甜度、酸度和硬度品质参数快速检测方法.采集1 000～2 500nm范围的近红外光谱,选取1 110～2 325nm为分析区域,描述谱峰的归属.以常规分析测定值作建模数据,采用偏最小二乘(PLS)回归法建立桃的品质参数定量分析模型,并考察近红外光谱预处理方法对模型的影响.分别用验证集和校正集样本分析模型预测的准确性.结果显示预测集均方差(RMSEP)分别为0.98、0.309、2.81,校正集均方差(RMSEC)分别为0.258、0.1、1.83,相关系数分别为0.9766、0.8918、0.9497.样本的预测值与真实测定值之间没有显著性差异(P＞0.05).本研究结果表明,采用近红外光谱法可同时测定桃的甜度、酸度和硬度等品质参数.与传统的化学分析方法相比,该方法具有快速、无损、简单等特点.     

一种用于消化道内微型装置磁定位的非线性方法

基于永磁体空间磁场检测的定位方法是用于消化道微型诊疗系统动态定位与跟踪的重要方法之一.本文介绍了一种用于磁定位的非线性方法,该方法基于磁偶极子的磁场分布模型和非线性最优化算法.实验结果表明该方法能够实现对φ8mm×h8mm圆柱N35钕铁硼永磁体空间位置、方向以及磁矩大小的确定,平均定位误差小于10mm,平均定向误差小于6°,磁矩计算误差小于10.5%,定位算法的运算时间小于600ms,说明该方法能够满足消化道内微型装置实时定位与跟踪的需要.     

基于时间序列变分贝叶斯理论的信号盲源分离

研究信号盲源分离中源信号和混合矩阵估计问题.独立分量分析盲源分离的不足之处在于不能估计混合矩阵和源信号的能量及顺序;变分独立因子分析盲源分离的不足之处在于依赖参数初值.将一般变分贝叶斯理论用于时间序列,推导出时间序列的变分贝叶斯期望极大算法.将此算法用于信号盲源分离,同时将传感器噪声逆方差的分布取为Wishart分布,得到了理论上更合理的后验分布参数更新规则.仿真数据和实际语音信号盲源分离结果表明这种方法可以比较准确地估计混合矩阵和源信号,在一定程度上弥补了独立分量分析和变分独立因子分析盲源分离的不足.