光谱预处理方法选择研究

复杂样品光谱信号往往会受到杂散光、噪声、基线漂移等因素的干扰,从而影响最终的定性定量分析结果,因此通常需要在建模前对原始光谱进行预处理。目前已有的光谱预处理方法包括很多种,如何寻找合适的预处理方法是很棘手的问题。一种途径是观察光谱信号特点选择预处理方法（visual inspection）,另一种途径是根据建模性能的优劣反过来选择预处理方法（trial-and-error strategy）。前者无需建模,更具有解释性,但是有时会由于选择者主观的因素导致错误的结果;后者无需观察光谱特点,但需要考察大量的预处理方法,对大数据集比较费时。因此需要探讨哪种选择方式更科学与合理。本研究采用9组数据,通过对10种预处理方法的120种排列组合来探讨预处理的必要性及预处理方法的选择。首先,优化偏最小二乘（PLS）的因子数及一阶导数、二阶导数、SG平滑的窗口参数,连续小波变换（CWT）的小波函数和分解尺度。然后把无预处理及一阶导数、二阶导数、CWT、多元散射校正（MSC）、标准正态变量（SNV）、SG平滑、中心化、Pareto尺度化、最大最小归一化、标准化10种预处理方法按照背景校正、散射校正、平滑和尺度化的顺序进行排列组合,得到120种预处理及其组合方法。最后对不同数据及相同数据的不同组分分别进行120种预处理,分析光谱信号特点及预处理后PLS建模的预测均方根误差值（RMSEP）。结果表明,相比观察光谱信号特点,根据光谱与预测组分的建模效果可以更为准确地选择最佳预处理方法。对于多数数据,采用合适的预处理方法可以提高建模效果;对于不同的数据集,因为其数据集信息和复杂性不同,所以其最佳预处理方法也不同;对于相同数据集,即使光谱相同,但不同组分的预处理方法也不相同。因此,不存在普适性的最佳预处理方法,最佳预处理方法除了与光谱有关,还与预测组分有关。通过对已有预处理方法按照预处理目的进行分类再排列组合是选择最佳预处理方法的一种有效途径。     

基于泰勒级数展开的区间反演方法

实际结构或构件的几何与材料参数总包含不确定性,在对结构计算模型进行精确分析时,有时需要对参数不确定性进行量化。本文提出了一种用于区间参数识别的反演方法,即基于泰勒级数展开式分别建立参数与响应的区间中值、区间半径的对应函数关系,并通过构建两个反演问题来分步识别参数区间中值和半径,以避免区间扩张现象和简化优化反演过程。通过数值质-弹系统初步验证了方法的可行性,然后基于一组钢板的动测数据,识别了钢板的几何及材料特性参数的区间范围。研究结果表明,本文方法具有良好的区间反演精度,能有效地避免区间扩张现象,可以用于实际工程区间问题的求解。     

加强习题变式教学 提高学生思维品质

习题变式教学通过启迪、引导学生自觉地运用物理的基础知识和基本规律,拓展学生的"学习空间"和"变异维数",从而实现培养和提高学生的思维品质.     

胃癌细胞显微后向散射光谱分析

为了实验分析单个人正常胃上皮细胞与癌变细胞显微后向散射光谱的区别,结合光纤共聚焦显微成像技术和细胞散射理论,建立了一套基于光纤共聚焦的细胞检测显微光谱分析装置。该装置能够同时获取细胞显微图像和显微光谱医学信息。利用该装置测量了贴壁正常胃上皮细胞GES-1和癌变胃上皮细胞NCI-N87,得到了这两种细胞株细胞水平的显微光谱特性,其光谱具有明显的区别,说明该装置能够在细胞水平上辨别正常和癌变细胞的显微光谱。所得到的正常和癌变胃上皮细胞的显微后向散射光谱曲线与现有单核细胞散射分析结果一致,为以后的细胞水平检测癌变研究提供了必要的基础。     

一个风险模型的研究

研究了索赔到达过程为平稳无后效流,保单到达过程为平稳无后效流,并带扩散扰动项的盈余过程．讨论了该盈余过程的马尔科夫性和鞅性．然后用鞅方法得到其破产概率的表达式及其相应的Lundberg不等式．     

药物-靶标网络的节点角色表征

基于系统生物学的方法对药物及其蛋白质靶标进行网络化的系统研究将有助于我们从生物信息学的角度来理解药物研发的现况.     

水杨醛双缩二氨基硫脲二丁基锡配合物的合成及杀菌活性研究

利用1,5-水杨醛双缩二氨基硫脲席夫碱与二丁基氧化锡为原料,在苯-甲苯混合溶剂中回流反应合成了有机锡席夫碱配合物,用元素分析、红外光谱、核磁共振谱对目标化合物结构进行了结构表征,并用X-射线单晶衍射对其结构进行了确证.晶体结构分析表明,标题配合物的晶体属三斜晶系,P-1空间群,每个独立单元中含有两个分子结构单元,晶胞参数:a=1.29705(6)nm,b=1.36654(7)nm,c=1.68517(8)nm,α=72.059(1)o,β=87.339(1)o,γ=63.435(1)o,V=2.5270(2)nm3,Z=4,Dcalc =1.433 g/cm3,μ=1.119 mm-1,F(000)=1112,R1=0.0563,wR2=0.1530.分子间经典的N-H...N氢键使分子相互缔合形成二聚体,后者再通过范德华作用力结合堆积形成完全的晶体结构.杀菌活性测定结果表明,标题化合物及其类似物的杀菌活性具有较大的选择性,对苏云金杆菌(B.thuringiensis)和枯草杆菌(B.Subtilis)的杀菌能力较高,而对大肠杆菌(E.Coli)和金黄色葡萄球菌(S.Aureus)的杀菌能力较低.     

善用“化错教学”,提升数学教学质效

错误是学生思维过程中存在问题的映射,倘若教师能精准把握“错误”的价值,进而针对性地改进教学,促进学生的理解从朴素上升为数学性的解读,还能促进思维的生长,提升数学教学的质效.文章首先从华应龙提出的“化错教学”这个独树一帜的教学概念谈起,提出巧妙运用“化错教学”提升教学质效的策略——主动暴露,倾听声音,获得生长;发挥机智,诱导错误,动态生成.     

基于SSH模型拓扑边界态和角态的实现

拓扑光子学的研究在光学通信领域具有重要的研究意义。为了实现拓扑边界态和角态,基于Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型,构建了二维正方形光子晶体结构,通过有限元软件仿真计算了该结构的能带,分析了对应的模式和拓扑相位。在此基础上实现了具有拓扑保护性质的边界态和角态,产生了相对带隙宽度为35%的较宽带隙,并通过频域仿真,验证了拓扑边界态具有单向传输特性和抗干扰的能力,拓扑角态能够把光波约束在角点的位置。结果表明：基于SSH模型设计的光子晶体结构能够实现高性能的拓扑边界态和角态,具有设计简单,容易实现的特点。     

偏瘫患者辅助下肢外骨骼设计与仿真分析

针对偏瘫患者外骨骼康复机器人降低外骨骼质量的要求,设计了一种辅助下肢外骨骼机器人,采用柔索驱动的膝关节,具有结构简单,质量轻的特点。同时利用ADAMS建立了外骨骼关节柔索驱动的动力学模型,绳索模块建立了柔索驱动模型,通过Ariel生物运动分析软件,采集髋、膝、踝关节运动数据,运用Spline函数进行了仿真分析。经过仿真分析柔索驱动在上台阶运动过程中的不同拉簧预紧力和拉簧刚度下传动特性和驱动力矩,为进一步研究设计下肢外骨骼提供依据。