Reconstructing gene regulatory networks with a memetic-neural hybrid based on fuzzy cognitive maps

Reconstructing gene regulatory networks (GRNs) plays an important role in identifying the complicated regulatory relationships, uncovering regulatory patterns in cells, and gaining a systematic view for biological processes. In order to reconstruct large-scale GRNs accurately, in this paper, we first use fuzzy cognitive maps (FCMs), which are a kind of cognition fuzzy influence graphs based on fuzzy logic and neural networks, to model GRNs. Then, a novel hybrid method is proposed to reconstruct GRNs from time series expression profiles using memetic algorithm (MA) combined with neural network (NN), which is labeled as MANN_FCM-GRN. In MANN_FCM-GRN, the MA is used to determine regulatory connections in GRNs and the NN is used to determine the interaction strength of the regulatory connections. In the experiments, the performance of MANN_FCM-GRN is validated on both synthetic data and the benchmark dataset DREAM3 and DREAM4. The experimental results demonstrate the efficacy of MANN_FCM-GRN and show that MANN_FCM-GRN can reconstruct GRNs with high accuracy without expert knowledge. The comparison with existing algorithms also shows that MANN_FCM-GRN outperforms ant colony optimization, non-linear Hebbian learning, and real-coded genetic algorithms.

     

用于厚屏蔽小探测器的蒙特卡罗模拟减方差方法研究

反应堆屏蔽计算中经常出现厚屏蔽、小探测器问题，常规蒙特卡罗方法难以有效解决。基于自动重要抽样（AIS）方法，本文提出了小探测器自动重要抽样(SDAIS)方法，并针对小探测器问题，优化了AIS方法的虚粒子赌分裂算法。该方法在自主开发的蒙特卡罗屏蔽程序MCShield上进行了实现。使用NUREG/CR-6115 PWR基准题验证该方法的正确性和计算效率。结果表明，SDAIS方法可有效地解决厚屏蔽小探测器问题，相比AIS方法及传统的重要性方法，计算效率提升1~2个量级。     

Chemotherapy response of pancreatic cancer by diffusion-weighted imaging (DWI) and intravoxel incoherent motion DWI (IVIM-DWI) in an orthotopic mouse model

Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine - To investigate the value of using diffusion-weighted imaging (DWI) and intravoxel incoherent motion DWI (IVIM-DWI) to assess the...     

极限工况下的管网“互联互通”改进方案

在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;但受现有站场和设备的限制,暂不能满足某些多线组合极限工况,使得“互联互通”的初衷难以全部实现。为了使得现有的各输气干线在实现“互联互通”之后可以满足更多的多线组合工况,在分析“互联互通”背景下M管网工况变化的基础上,研发了可以进行水力仿真和压气站方案制订的计算软件,并对3种极限工况下的不同输气量情况进行了可行性试算,进而基于试算结果提出了相应的管网改进建议。研究结果表明:(1)经验证,软件计算误差满足要求;(2)在M管道某处增设压气站或在某些输气站场配置压缩机组;(3) M管网改进调整后,可以完成大部分的多线组合极限工况,真正实现“互联互通”的输气方案。结论认为,该研究成果有助于推进全国天然气管网早日实现“互联互通”。     

亲子乐园空调送风方式的数值模拟研究

大型综合室内亲子乐园属于高大空间,设有游乐设施和游戏的特殊性使得对空间的舒适性要求一致,但是送风气流遇阻严重,室内存在较多气流死角,影响室内空气质量和儿童健康。因此其空调设计不仅需要考虑温度、风速的空间均匀度,还要考虑各点的空气龄和PMV-PPD指标。以天津某亲子乐园为研究对象,利用scSTREAM软件对适用于该房间的辐射供冷加新风、置换通风、混合通风三种空调方式的送风效果进行数值模拟分析,从流场的均匀性、人员的热舒适性等方面对模拟结果进行探讨,研究结果表明辐射供冷加新风方式的空间均匀性和PMV指标最佳,混合通风方式的空气龄最小。     

基于Stateflow电力机车变流器控制设计与实现

某出口型号交流电力机车牵引控制系统要求变流器控制逻辑具备接触器控制、牵引系统数据交互、变流器故障保护、变流器启动自检等功能。针对以上功能,基于MATLAB中的Simulink/Stateflow可视化编程工具进行牵引控制模型的搭建,遵循模块化编程理念,采用较少的程序代码编写实现复杂的逻辑控制模型,生成逻辑清晰的控制功能流程图,进行半实物仿真测试,增强控制模型的可靠性。通过该变流器产品型式试验检验,验证变流器控制逻辑的功能可以满足控制系统的需求。     

基于滑动式切比雪夫方法的广播星历插值分析

利用滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标,详细介绍滑动式切比雪夫多项式拟合原理,并通过实例对比分析普通的切比雪夫多项式和滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标的精度。结果表明,滑动式切比雪夫多项式拟合卫星坐标的精度比普通的切比雪夫多项式拟合精度高,在插值端点处能够很好地克服振荡和跳跃现象。     

水煤浆气化工艺水系统内优化处理探讨

通过分析水煤浆气化系统内各种水源的水质,提出将低压灰水作为气化系统内部的回用水源进行优化利用以减少一次水的使用量,通过设备改造、工艺操作优化等措施解决了系统内水循环利用后导致的悬浮物、COD、氨氮、总硬度等指标超标问题。     

350MW机组采暖集水箱液位自动控制的完善与实现

辽宁东方350 MW机组采暖集水箱液位自动控制,投产时设计是采用磁翻板就地液位显示加液位接点输出液位高低等信号,配合电气疏水控制系统实现水位自动控制回收系统。运行8年来,该系统经常发生由于液位接点动作故障致使液位自动控制不正常,只能靠人工定期就地控制。为了解决这个问题,从根源上进行了分析,温度是影响原磁翻板液位控制系统正常运行的主要原因,结合原设备的实际状况,在不投入大量改造的基础上又能够解决问题的前提下,利用压力液位的关系特性,提出了相应的改造方案,在实施中得到了非常好的效果,不但设备运行良好同时带来了不菲的经济效益。     

陕南山地烟田不同植烟年限土壤养分的变化

为给陕南山地烟草生产布局及有针对性的施肥措施提供依据,分析了陕南山地烟田不同植烟年限(0~15年)与土壤养分含量的关系。结果表明:随着植烟年限延长,有机质线性下降,全氮和速效钾显著上升,有效磷先上升后下降;氯、有效铁、有效锰、有效硼和有效铜无显著变化或变化很小,有效锌则在第1年急剧下降,之后保持稳定,10年后再次显著下降。认为陕南山地烟区烟叶生产中应适当增加有机肥的施用而合理控制氮肥、磷肥和钾肥的施用,并要注意锌肥的补充。