基于机器学习和心率变异性的经皮耳迷走神经电刺激疼痛阈值预测

经皮耳迷走神经电刺激（taVNS）作为新兴的精神和心血管疾病的治疗方法,其刺激强度设置需要将刺激电流调整至疼痛阈值后再降低其幅值。该设置方式不仅缺乏一致性,且影响治疗效果和舒适度。本文提出了一种结合心率变异性（HRV）特征和机器学习回归模型的新方法,实现了taVNS疼痛阈值的预测。基于实验采集的数据,系统的比较了将HRV特征作为各种机器学习模型输入的预测精度。结果表明,HRV特征与极端随机树的组合性能最优,使用遗传算法去除冗余特征能够有效改善模型预测性能,均方根误差在1.18到1.56之间,均方差在0.77到0.96之间。该方法可用于不同个体的taVNS刺激强度的预测,对受试者在taVNS期间的治疗效果有积极作用。     

可穿戴式心率检测系统的设计

针对当前心率检测仪稳定性差、功耗大、体积大等缺陷,设计一种实用性强的可穿戴式心率检测方案。本文详细介绍了脉搏信号采集电路设计,并以STM32芯片为控制核心,利用三轴加速度计获取噪声源构建自适应滤波器来消除运动干扰,对处理后数据存储、计算与结果显示,实现了对心率实时、连续、可靠的检测,展示了可穿戴设备在医疗、运动、健康等领域的美好应用前景。     

川西海相深井取心难点分析与对策

川西海相油气藏深井钻井深度在5800～7 800m,钻遇地层主要为石灰岩、白云岩,且石灰岩地层破碎、富含节理裂隙,在该类地层中取心是钻井工程中的难题.对于这样的地层进行常规取心,由于地层岩性、地层倾角以及构造地应力对地层的挤压作用等因素造成取心率偏低和阻卡复杂频繁.川西目前施工的海相深井单次最低取心率仅10％,对川西构造上的施工的几口海相深井取心情况进行对比,深入分析了川西海相深井地层取心难点,提出了针对海相硬脆性地层的取心工艺及合理的现场操作规程,初步达到提高取心率要求,为解决该地区深井海相灰岩破碎地层取心收获率低的难题提供了依据.     

区域水土特性参数时空变异分布特征及相关分析

作者应用地质统计学原理与方法,在山东簸箕李引黄灌区开展大尺度区域水土特性参数时空变异性的研究,描述农田排水、地下水、表层土壤中含盐量的空间与时间变化分布趋势和特征,分析其间存在的相关关系。结果表明,在一个完整的水文循环年内,研究区域的水土特性参数之间具有相近的空间变异分布状态和特点,但却表现出不同的时间变异分布趋势与特征。农田排水和表层土壤的含盐量随季节变化的分布状态在灌区上、下游相对稳定,在中游却变化明显;地下水的盐分浓度在整个灌区的分布状况没有呈现出明显的时间变异性。在春季至初夏时段内,农田排水中含盐量的增加似乎对地下水水质的影响较小,而对表层土壤积盐状况影响较大。研究成果为灌区制定合理的水资源利用与农田水土管理策略提供了理论依据。     

一种新型的科学健身训练仪的设计

随着科技技术的发展,人们的体力劳动越来越多的被现代化技术装置所取代,造成劳动者得了很多现代文明病。人们意识到健身运动的重要性。但不是任何形式、任何强度的运动都能达到健身的目的。针对这一问题设计了一种科学健身训练仪,通过监测人的心率和血氧饱和度,通过心率和血氧同运动强度的关系指导人们进行最佳健身训练,对过度运动预警,同时还具备了对运动效果评估的功能。系统电路具有小型化,模块化,低功耗的特点,较适合家庭健身训练时使用。     

考虑覆盖层地基材料空间变异性的沥青混凝土心墙坝地震响应研究

河床覆盖土层参数不确定性往往显著影响其上覆沥青混凝土心墙坝的地震响应.将空间随机场模拟技术与有限元方法相结合,根据动力等效线性模型参数敏感性分析结果选取动力随机参数,采用正态或对数正态分布函数考虑覆盖层材料参数的空间变异性,采用高斯型自相关函数考虑空间相关性,采用Python进行协方差分解法生成随机参数库,并对ABAQ...     

环境条件影响下悬索桥模态频率变异性的定量评价

本文基于长期监测数据,研究了由环境温度、风、交通荷载和识别算法所引起的悬索桥模态频率识别的变异性。首先,采用多样本平均方法建立了温度-频率的季节相关性,减小了频率由识别算法导致的随机误差。其次,将模态频率归一化至某一参考温度以消除温度对频率的影响。通过分析小风速状态下温度归一化频率和加速度响应均方根的相关性,对交通荷载引起的频率变异性进行了定量评价,在此基础上采用交通荷载-频率相关性模型消除了交通荷载对频率的影响,最后定量评价了风速对模态频率的影响。分析结果表明：本文提出的方法可以给出大跨桥梁结构模态频率识别的变异性的量化评价,但目前模态频率的识别方法仍需进一步改进。     

基于地统计学的伊犁-巩乃斯河谷渗透系数空间变异性研究

渗透系数的空间变异性研究是水文地质领域研究的热点问题之一,然而伊犁-巩乃斯河谷区渗透系数的变化规律尚不清楚,一定程度上制约了该地区地下水形成演化和资源评价的研究进程。运用地统计学理论和方法,进行了伊犁-巩乃斯河谷含水层渗透系数的空间变异性分析。结果表明:伊犁河谷西部平原区的潜水含水层的渗透系数服从Box-Cox变换的正态分布,承压水的渗透系数服从对数正态分布,变差函数均符合高斯模型;采用Kriging最优值理论进行了插值空间分析,潜水渗透系数插值结果表现为霍城县西部渗透系数偏高,伊宁县北部为渗透系数最小的区域,巩乃斯河谷地渗透系数较稳定;承压含水层渗透系数除察县附近外,总体呈现自东向西逐渐变小的特点;结合该区地形地貌和水文地质条件,划分了潜水和承压水的渗透系数分区,为地下水资源评价提供了关键水文地质参数。     

基于STM32和BDS急救系统

设计的系统以ARM架构STM32芯片微处理器控制的心率传感器为测试平台,结合4G技术与北斗定位系统对佩戴者位置精确定位。人体的心率改变时,使心率传感器发生变化,当心率波动于危险范围时,系统会发出报警,同时将佩戴者对应位置的坐标发送至云端接收机。除此之外,用户还可以使用手持设备对系统进行危险区域的提前设定,当移动测试平台至危险区域,系统将报警,同时反馈位置数据给接收机。     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。