Approximate inference for dynamic Bayesian networks: sliding window approach

Dynamic Bayesian networks (DBNs) are probabilistic graphical models that have become a ubiquitous tool for compactly describing statistical relationships among a group of stochastic processes. A suite of elaborately designed inference algorithms makes it possible for intelligent systems to use a DBN to make inferences in uncertain conditions. Unfortunately, exact inference or even approximation in a DBN has been proved to be NP-hard and is generally computationally prohibitive. In this paper, we investigate a sliding window framework for approximate inference in DBNs to reduce the computational burden. By introducing a sliding window that moves forward as time progresses, inference at any time is restricted to a quite narrow region of the network. The main contributions to the sliding window framework include an exploration of its foundations, explication of how it operates, and the proposal of two strategies for adaptive window size selection. To make this framework available as an inference engine, the interface algorithm widely used in exact inference is then integrated with the framework for approximate inference in DBNs. After analyzing its computational complexity, further empirical work is presented to demonstrate the validity of the proposed algorithms.     

On quantitative structure-activity relationships between hydrazine derivatives and β irradiation

In this study, solutions of hydrazine and its derivatives were irradiated using a pulsed electron beam to determine the half-reaction time of radiolysis. 3 D structures of the hydrazine derivatives were optimized, and their energies were calculated using density functional theory with the B3 LYP method and 6-311 +(3 d, 3 p) basis set.For the first time, the 3 D quantitative structure-activity relationship(QSAR) equation describing the relationship between the hydrazine derivative structures and rate of radiolysis has been established using SPSS software.Pearson correlation analysis revealed a close correlation between the total energies of the molecules and half-reaction times. In the QSAR equation, Y =-7583.464 +54.687 X_1+94333.586 X_2,Y,X_1,and X_2 are the half-reaction time, total energy of the molecule, and orbital transition energy, respectively. The significance levels of the regression coefficients were 0.006 and 0.031, i.e., both less than 0.05. Thus, this model fully explains the relationship between hydrazine derivatives and β radiolysis stability.The results show that the total energy of the molecule and orbital transition energy are the main factors that influence the β radiolysis stability of these hydrazine derivatives.     

WiFense：从衍射模型到边界监控

近年来,随着普适计算概念的深入人心,智能感知技术已成为研究者们关注的焦点,且基于WiFi的非接触式感知因其优秀的普适性、低廉的部署成本以及良好的用户体验越来越受到学术界和工业界的青睐.典型的WiFi非接触式感知工作有手势识别、呼吸检测、入侵检测、行为识别等,这些工作若实际部署,需首先避免其他无关区域中无关行为的干扰,因此需要判断目标是否进入到特定的感知区域中.这意味着系统应具备精准判断目标在界线哪一侧的能力,然而现有工作未能找到一个可以对某个自由设定的边界进行精确监控的方法,这阻碍了WiFi感知应用的实际落地.基于这一关键问题,从电磁波衍射的物理本质出发,结合菲涅尔衍射模型(Fresnel diffraction model),找到一种目标穿越link (收发设备天线的连线)时的信号特征(Rayleigh distribution in Fresnel diffraction model,RFD),并揭示该信号特征与人体活动之间的数学关系;之后以link作为边界,结合天线间距带来的波形时延以及AGC (automatic gain control)在link被遮挡时的特征,通过越线检测实现对边界的监控.在此基础上,还实现了两个实际应用,即入侵检测系统和居家状态监测系统,前者的精确率超过89%、召回率超过91%,后者的准确率超过89%.在验证所提边界监控算法的可用性和鲁棒性的同时,也展示了所提方法与其他WiFi感知技术相结合的巨大潜力,为WiFi感知技术的实际部署提供了思考方向.     

文88块天然气驱中的气体示踪剂监测技术

文88块是利用天然气驱开发的一个典型的异常高压低渗油藏。2006年3月开始在文88-15井、文88-25井2口井注气,为了跟踪和评价气驱井组的动态情况,认识注入井与生产井的受效关系,研发了井间气体示踪剂监测技术,包括气体示踪剂预处理装置,注入设备,气体示踪剂种类、注入工艺及注入量的确定,目前已成功应用于该2井组。文88-25井注气体示踪剂QT-1后,在对应3口生产井连续取气样99天,文88-15井注气体示踪剂QT-2后,在对应2口生产井连续取样152天,由气样分析数据及井参数计算得到突破时间、峰值时间、推进速度、波及面积和体积及高渗带厚度比例系数等参数,据此讨论了各注采井间的连通关系。利用一种示踪剂解释软件,通过地质建模,得到了5口生产井的示踪剂产出拟合曲线,与实测曲线相比,相关性尚好。图5表1参2。     

铁皮石斛多糖调控线虫寿命及抗氧化作用的研究

摘 要: 目的 基于秀丽隐杆线虫自然衰老模型, 探讨铁皮石斛多糖(Dendrobium candidum polysaccharides, DOP)抗衰老作用及其机制。方法 将秀丽隐杆线虫野生型N2随机分为对照组和铁皮石斛多糖组(低、中、高), 观察铁皮石斛多糖对线虫N2寿命、运动能力和咽泵能力的影响; 通过检测氧化应激、抗氧化酶试剂盒以及活性氧评估铁皮石斛多糖对N2线虫抗氧化能力的影响。基于skn-1基因缺陷型突变株(EU1)线虫及带有荧光标记的转基因线虫CL2166分析铁皮石斛多糖延长健康寿限的可能作用途径; 采用实时荧光定量聚合酶链反应技术测定铁皮石斛多糖作用下线虫抗氧化、胰岛素信号途径相关基因转录水平。结果 铁皮石斛多糖中剂量组(250 μg/mL)可显著延长线虫N2的寿命, 平均延寿率达12.73%, 可显著提高运动、咽泵、抗氧化应激能力; 显著提高过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide disumutase, SOD)活性和谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量, 降低活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量; 铁皮石斛多糖干预处理对skn-1基因缺陷线虫的延寿效果缺失; 但能够增强CL2166线虫的荧光强度; 同时上调sod-5、sod-3、ctl-1、ctl-2、daf-16和skn-1基因的表达水平, 下调daf-2基因的表达水平。结论 铁皮石斛多糖可能通过激活Nrf2/SKN-1和DAF-16途径拮抗氧化应激从而延缓线虫衰老。     

食品着色剂资源的探讨和利用

<正>天然着色剂以其来源可分为动物色素、植物色素和微生物色素三大类。这些不同来源的色素若以溶解性能来区别可分为脂溶性色素和水溶性色素。若从化学结构类型来区别则可分为吡咯色素、多烯色素、酚类色素、吡啶色素、醌酮色素和其它类别色素。现分述之:     

桃冲矿选厂改善选别指标的生产实践

随着桃冲矿出笼原矿性质的变化,原有选矿工艺流程已经不能很好的适应生产需求。通过改进选矿工艺和设备参数,采取预先抛除入磨前废石,用中磁机代替摇床,改进中磁机选别参数,增大扫选区磁感应强度,提高矿浆浓度等措施改善选别指标,取得了较好的效果,提高了精矿质量和金属回收率,降低了尾矿品位。     

基于FPGA的高阶FIR抽取滤波器有效实现结构

针对高阶FIR抽取滤波器直接型结构和多相滤波结构中存在乘法器资源使用较多,导致实际系统实现困难的问题,提出了一种适合FPGA实现的高效多相结构。该结构采用分时复用技术,通过提高FPGA工作时钟频率,对降采样后的滤波路数和每一路FIR滤波器中乘积和操作均复用一个乘法器,从而大幅节约了FPGA中乘法器资源的使用。结果表明,针对4 096阶滤波器和降采样率为512的实际抽取滤波器系统,只需要8个乘法器,且在Xilinx公司Virtex IV芯片上能稳定工作在204.8 MHz的时钟频率上。     

块石爆破振动对沥青混凝土心墙影响的试验研究

本文介绍了三峡工程茅坪溪土石坝施工过程中,沥青混凝土心墙两侧的块石爆破所诱发的振动对沥青混凝土心墙损伤影响的试验研究成果。通过各种工况下的心墙爆破振动测试及爆前爆后的声波入密度对比检测成果分析,并结合相关爆破振动安全标准的讨论,得到现有的施工工况下块石爆破所诱发的振动不会对沥青混凝土心墙产生损伤的结论。     

基于Wi-Fi信道状态信息的行走识别与行走参数估计

行走是日常生活中最常见的行为之一,它的特征可以反映人的身份、健康等重要信息.例如,行走的速度、方向、步数、步长等细粒度的参数可以为室内追踪、步态分析、老人看护等情境感知应用提供关键信息.因此,在近几年中,利用环境中已有的Wi-Fi信号对行走进行感知受到了研究人员的广泛关注.为了利用Wi-Fi信号感知行走,当前的方法都需要进行大量的行走数据采集,通过经验观察或者离线学习,提取信号特征来识别行走以及估计行走参数.由于缺乏理论指导,所提取信号特征较为间接且往往包含与环境和感知目标相关的冗余信息,所以当环境和感知目标发生变化时,系统需要重新进行学习,使其难以被应用于无线环境易变的真实场景中.不同于以往工作,首次在不需要任何预训练的情况下,利用环境中已有的Wi-Fi信号实现了在连续活动中对行走行为的精准识别,并且能够同时精确地估计行走的速度、方向、步数、步长等多维信息,为上层情境感知应用提供关键的上下文信息.特别地,通过分析人在行走过程中产生的多普勒效应和Wi-Fi信道状态信息（channel state information）之间的关系,建立基本的多普勒速度运动模型,揭示了行走行为和信道状态信息变化之间的理论关联.同时,基于该模型,通过多重信号分离（multiple signal classification）算法从信道状态信息中提取出了与环境和感知目标均无关、仅与人运动状态相关的信号特征——多普勒速度.最后,通过深入研究多普勒速度和人的行走真实速度之间的映射关系,提出了基于多普勒速度的行走识别与细粒度的行走参数估计方法,且经过在不同环境中、由不同实验者进行的大量实验也表明了行走识别和行走参数估计方法的准确性和鲁棒性.其中,对于行走识别的准确率达到了95.5%,行走速度大小估计的相对中位误差为12.2%,方向估计的中位误差为9°,步数统计的准确率达90%,步长估计的中位误差为0.12m.