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  • 基于柔性波动膜的敏捷水下车辆多模式运动控制研究

    敏捷且高机动性水下车辆的控制对于探索复杂海洋环境至关重要,包括对靠近海洋结构和浅水区域的水下勘察。目前,传统的自主水下航行器(AUV)和遥控水下航行器(ROV)在穿越这些狭窄空间时可能会遇到挑战。在这项工作中,我们探索将柔性波动膜用作水下车辆的推进和力控制机制。我们提出了一种控制方案,通过对两列反向传播波的振幅进行调节,可以实现广泛的运动控制,包括位置保持、航向控制、转向和速度控制。我们首先通过用户手动操作演示该方案,然后采用闭环反馈来调节鳍的驱动以控制车辆的运动。自由游动是通过沿车辆腹部位置安装的延伸膜来实现的。膜鳍通过独立控制的柔性支撑臂进行驱动。该车辆在水槽中以不同的流速进行测试,并在试

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • BICLARE:一种受蚁群启发用于机器人集群自主环境映射的轻量级探索算法

    摘要在抵达现场时能够获得楼层平面图可以使第一响应人员迅速且高效地行动。本研究探讨利用机器人集群进行自主环境映射,旨在在紧急人员在到达现场之前生成地图。我们引入了BICLARE,这是一种轻量级探索算法,受蚁群基于信息素的通信和导航启发。BICLARE采用置信度模型来估计地图中的单元占用情况,并基于行驶时间和电池电量估计来优化目标选择,以提高效率。该算法旨在能够在低成本硬件上高效运行。通过在不同且动态的环境中进行模拟实验验证了BICLARE的性能,即使在存在噪声和不确定性的情况下,也展示了精确的映射和稳健的覆盖能力。实地试验进一步证实了该方法在低成本商用现货(COTS)设备上的可行性。

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 基于整合计算工作流程筛选FDA批准药物作为乳腺癌PDK1靶向候选药物:别嘌醇的计算优先推荐

    摘要磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/3-磷脂酰肌醇依赖性蛋白激酶-1(PDK1)/蛋白激酶B(AKT)信号轴在乳腺癌进展和治疗耐药性中失调。本研究开发了一种整合计算工作流程,利用基于机器学习的定量构效关系(QSAR)建模、适用域(AD)评估、分子对接、分子动力学(MD)模拟以及吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)预测,从FDA批准的药物中优先筛选潜在的PDK1靶向候选药物。我们使用一组经过精心筛选的1,971个具有实验报道的PDK1抑制活性的化合物,开发了五个回归模型。随机森林模型表现最佳,10折交叉验证R2 = 0.83,RMSE = 0.60,MAE = 0.44;基于骨架的独立测试

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 融合部分遮阴检测与自适应搜索的光伏系统综合最大功率点跟踪框架

    摘要本文提出了一种适用于均匀光照和部分遮阴条件下光伏系统的综合最大功率点跟踪(MPPT)框架。该框架融合了部分遮阴检测技术(PSDT),能够同时识别运行工况并自适应地缩小搜索空间——通过排除不可能包含全局最大功率点(GMPP)的区域并避免冗余采样,从而加速后续的MPPT过程。根据识别到的工况,在均匀光照条件下部署一种改进的三分比例分治算法(EDCA-TR),该算法旨在避免不必要的内点评估;而在部分遮阴条件下则采用改进的JAYA(M-JAYA)算法。与传统的基于迭代的元启发式方法不同,所提出的M-JAYA采用基于粒子的更新策略,能够立即纳入新获取的搜索信息,并结合基于迭代次数和粒子功率信息的自适

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 面向异构嵌入式平台的脑电应激检测软硬件协同设计

    摘要将基于脑电波的应激检测部署到嵌入式硬件上,要求信号处理流程和分类算法必须与目标平台的资源约束进行联合协同设计,而非孤立优化。本文提出了一种以噪声感知特征选择策略为核心的软硬件协同设计框架,该策略联合优化了三个相互竞争的目标:最大化特征与应激标签之间的互信息、特征在信号噪声比退化条件下的鲁棒性,以及最小化特征间的冗余度。应用该策略将初始的312维脑电特征空间压缩为47个判别性特征的紧凑集合,生成一个3.8 MB的随机森林模型,可在不同的部署目标之间进行迁移,而无需针对特定平台重新训练。该框架在六种异构嵌入式系统上进行了验证,涵盖了从FPGA加速片上系统到仅需4美元的商品级微控制器的广泛能力谱

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 基于三维姿态估计与生成对抗网络的智能武术虚拟教练系统

    摘要传统武术难以传承。掌握技艺的宗师们日渐年迈,教学很少走出训练场,而口头纠正依然顽固地带有主观性。本文提出了一种智能虚拟教练系统,该系统将增强的三维姿态估计与生成对抗网络细化相结合。一种经过修改的高分辨率网络,辅以注意力和时间卷积,能够提取在快速打击和自遮挡情况下依然稳健的骨架,同时一个判别器引导的序列优化模块将带有噪声的轨迹拉回到生物力学合理的运动流形上。基于这些组件,一个分层反馈机制将定量的学习者与参考对比转化为实时的多模态纠正反馈。在公开基准和专门构建的武术数据集上进行评估,该流程达到了 38.6 毫米的平均每关节位置误差,同时维持了 28.4 帧每秒的处理速度,且其自动化质量评分与专

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 运动干预对物质使用障碍个体心理健康与社会适应影响的Meta分析

    摘要本元分析评估了运动干预对物质使用障碍(SUD)个体心理健康和社会适应的影响,旨在为循证身心康复和社会回归提供依据。我们检索了 Web of Science、PubMed、Cochrane Library、EBSCOhost 和 Embase 数据库中的随机对照试验(RCTs),时间范围为建库以来至 2026 年 7 月。使用 Cochrane ROB 2.0 工具评估研究质量;采用 RevMan 5.4 分析异质性和效应量并生成图表,使用 Stata 18 进行敏感性分析。共纳入 13 项随机对照试验(953 名参与者;样本量 20–70 人;干预周期 2–6 个月;主要为中等强度运动;对

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • Semail蛇绿岩多相包裹体揭示俯冲早期板片COH流体与熔体再肥沃化地幔楔及前生命有机分子的生成

    俯冲过程中释放的板片源流体和熔体再肥沃化地幔楔,塑造了弧形岩浆作用和挥发分迁移。然而,在幼生俯冲带的温暖热梯度条件下,最早期交代作用代理的性质和效率仍缺乏明确约束。在此,我们报道了来自阿曼—阿联酋Semail蛇绿岩高温变质底幕的多相和多矿物包裹体,这些包裹体记录了俯冲早期同时来自基性板片和沉积板片组分的COH流体和含水硅酸盐熔体的捕获。多相包裹体在出露过程中作为微反应器,流体与主岩矿物发生反应,驱动产生了包括纳米金刚石状结构在内的非生物固相有机化合物,表明俯冲带能够产生具有前生命意义的分子。结合蛇绿岩记录,我们的结果表明,此类COH流体和熔体从俯冲开始就再肥沃化地幔楔,产生原始弧岩浆并促进深部

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 融合多信息约束的叠前深度偏移速度建模方法及其在断陷盆地深部成像中的应用

    摘要断陷盆地中深部、低信噪比区域的精确地震成像一直是一项具有挑战性的难题。为此,我们提出了一种融合多种信息约束的叠前深度偏移(PSDM)速度建模流程。浅层速度通过微测井约束的初至反演获取;中深层段速度则在深度域中利用层位约束的均方根速度反演进行转换。采用自上而下的迭代方式,逐层进行层位引导的剩余速度分析,生成能够反映断陷盆地构造趋势的低频速度模型。多属性约束网格层析技术——综合测井曲线、方位角、倾角、连续性等多种地震属性——通过叠前深度偏移迭代更新层速度。该流程将基于模型的层析成像用于宏观的层位间速度趋势控制,结合多属性约束网格层析实现高分辨率的层速度刻画,从而能够稳健地刻画断陷盆地的速度结构

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 粘弹性土体中桩基型桥墩与水泥土复合管桩横向动力相互作用的解析研究及参数影响

    摘要本文基于Timoshenko梁理论,建立了桩基型桥墩(PTB)墩柱与水泥土复合桩(CC)管桩在粘弹性土体中横向动力相互作用的解析框架。所推导的解析解通过两种并行方法进行了严格验证:与已发表的理论结果进行对比,以及与PLAXIS 3D数值模拟进行交叉验证。在此基础上,开展系统参数分析,量化了PTB墩柱、水泥土桩和PHC管桩的关键参数对联合作用系统横向动力响应的的影响。结果表明:高度较小的墩柱在低频段具有更强的承载性能,但在高频激励下共振风险更高;而较高的墩柱能有效推迟共振峰值的出现。增大水泥土桩的加固半径和弹性模量,以及增大内层PHC管桩的外径和弹性模量,均能提升整个联合作用系统的抗横向振动

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 融合知识图谱与策略优化的供应链韧性预测框架

    摘要不断加剧的地缘政治摩擦、贸易争端与公共卫生事件暴露出全球供应链的结构性脆弱,然而现有的脆弱性预判工具仍将关系推理与自适应决策割裂开来。本文旨在将二者整合。我们构建了一个涵盖186万个实体和23种关系类型的多模态供应链知识图谱,数据源自投入产出表、海关记录、企业公开披露信息及经过精选的断供案例库;在此基础上,设计了一种注意力增强的R-GCN编码器,将拓扑结构、属性及时序中断信号压缩为具有韧性敏感性的嵌入表示。在该表示之上,所提出的KG-PPO算法将带裁剪的策略目标与级联感知的奖励塑形相结合,使得可解释的传导路径能够与韧性预测同时涌现。在汽车零部件、电子信息及制药供应链上的实验将KG-PPO与

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • TIARA探测器在碳离子束射程监测中的首次实验研究

    摘要在粒子治疗射程监测的背景下,本研究首次报道了利用TIARA探测器在意大利帕维亚CNAO临床中心使用碳离子束获得的实验结果。TIARA基于快伽马计时(PGT)技术,该技术测量入射离子与靶中核相互作用期间发射的快伽马射线(PG)之间的飞行时间(TOF)。尽管TIARA原型机之前已使用质子进行了验证,但由于碳离子具有更高的线性能量转移、核碎裂产物以及同步加速器的连续束流时间结构,碳离子呈现了更具挑战性的场景。实验通过用200 MeV/u的碳束照射不同厚度的PMMA靶进行。实现了284 ± 32 ps(半高全宽)的符合时间分辨率,优于在同一设施中之前使用质子获得的结果。在临床强度下,考虑到5600

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 低洼地区含堤防溃决情景的综合性洪水实时预报系统

    摘要由于气候变化导致极端水文气象事件日益频繁,以及低洼地区因堤防突然溃决引发的洪水频发,能够对处于危险中的人群发出警报的早期预警系统已成为当代洪水风险管理的重要基石。尽管洪水预报技术近期取得了进展,但在低洼地区实现准确预测仍是一项重大的实际挑战,因为这需要将高分辨率水文模型和水力动力模型进行耦合,同时确保出色的计算效率。此外,广泛存在且日益老化的堤防系统,其溃决往往由多种不确定过程驱动,这要求增强这些工具以纳入潜在溃堤引发的洪水情景。本研究开发了一套综合洪水预报系统,用于实时预测洪水,包括由堤防溃决引发的洪水。该建模链条将气象预报与观测数据收集、降雨径流模型以及利用图形处理单元(GPUs)的二

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 基于激光诱导击穿光谱与机器学习的真实废弃塑料分类方法研究

    # 摘要本研究利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,在模拟工业操作中激光与样品变异性的非优化实验条件下,使用实际废弃样品对塑料类型分类进行了评估。该研究针对塑料分拣中面临的挑战展开,这些问题对于提高回收效率以及减轻塑料废弃物溢出导致的二氧化碳排放和环境污染至关重要。测试采用与训练数据集物理分离的真实废弃样品进行留出法验证,建模数据来自标准材料,测试数据来自真实废弃物。目标塑料类型包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯,这些是塑料废弃物的主要类型。塑料分拣借助两种机器学习技术辅助完成:主成分分析和k近邻算法。共考察了23种预处理方法和7种变量选择方法以提高分类准确率。预处理

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • TiO?改性水泥砂浆的光催化活性、力学性能机器学习预测及生命周期评价

    摘要TiO?改性水泥砂浆是一种多功能建筑材料,可同时提升力学性能和环境修复能力。本研究对掺入0–12 wt% TiO?的水泥砂浆的光催化活性、抗压强度、机器学习预测及生命周期评价进行了系统研究。通过在可见光照射下对活性蓝19(RB19)染料的降解来评估光催化性能,同时利用SEM、XRD和FTIR分析对材料进行表征。建立了随机森林(RF)和极端梯度提升(XGBoost)模型来预测染料去除效率和抗压强度。光催化效率随TiO?含量增加而提高,在TiO?含量为10 wt%时,60 min内RB19去除率达87.13%。酸性条件有利于染料降解,而较高的染料浓度则降低了去除效率。掺入6 wt% TiO?时

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 仿生翅片集成弹簧导流液冷板的优化设计及电池热管理性能研究

    摘要针对传统平行流道液冷板在高强度运行工况下电池模组温度升高及温度均匀性较差的问题,本研究提出了一种集成弹簧导流的仿生翅片液冷板。通过数值模拟,对所提出的液冷板与传统平行流道设计之间的性能差异进行了比较。系统研究了弹簧导流三个入口间隙(H1、H2和H3)对冷却性能的影响,并通过正交实验确定了最优参数。结果表明,入口间隙对冷却性能的影响顺序为:H3 > H1 > H2。在最优化配置(工况5-2:H1 \(= 2.5\,\textrm{mm}\),H1 \(= 5.0\,\textrm{mm}\),H3 \(= 7.5\,\textrm{mm}\))下,与传统系统相比取得了显著改善。具

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 泰国成年人整体及区域性身体成分特征与循环炎症生物标志物的关联研究

    摘要慢性低度全身性炎症在心脏代谢疾病的发生发展中起着核心作用。尽管过量脂肪堆积与全身性炎症之间存在关联,但整体和区域性身体成分特征与循环炎症生物标志物之间的独立关联仍未被充分阐明。本研究探讨了泰国成年人中整体和区域性身体成分特征与循环炎症生物标志物之间的关联。在这项横断面研究中,206名年龄≥18岁的泰国成年人通过生物电阻抗分析(BIA)进行了身体成分评估。整体身体成分参数包括身体质量指数、体脂率、脂肪量、内脏脂肪水平、腰臀比和骨骼肌质量,而区域性身体成分则包括分段脂肪量和肌肉量。循环炎症生物标志物,包括超敏C反应蛋白(hs-CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(IFN-γ),

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 渤海湾盆地Q油田曲流河道储层建筑要素识别与内部构造成像研究

    摘要本研究针对渤海湾盆地Q油田NmⅠ3-2层的曲流河道储层展开。研究综合运用了岩心分析、测井数据和三维地震立方体,有效识别了储层建筑要素。研究区发育六种岩相类型,根据测井曲线、地震属性和砂体等厚图的分析,确定了研究区内建筑要素的空间分布。采用有趋势的截断高斯模拟方法对点砂坝要素进行随机岩相模拟。此外,采用序贯指示模拟方法对漫滩、废弃河道和决口扇要素进行随机岩相模拟。随后,构建三维地质模型,准确刻画曲流河道砂体内部构造。构造模型表明,点砂坝要素主要表现为侧向加积,侧向加积体底部发育高孔隙度和高渗透率。此外,废弃河道、决口扇和漫滩内发生垂向加积。废弃河道和漫滩主要由粉质泥和泥岩组成,具有低孔隙度和

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 高盐摄入对发育期大鼠自主神经调节的纵向影响:血压与心率变异性研究

    摘要4% NaCl)饮食,持续12周(至17周龄)。清醒状态下使用尾部袖带系统每周测量两次收缩压(SBP),在异氟烷麻醉下每周进行两次心电记录以提取心率变异性(HRV)指标。采用广义线性混合模型对纵向变化进行建模。高盐组的SBP相对于对照组显著升高(组×时间交互作用,p < 0.001)。在频域HRV方面,高盐组在12周内LFnu显著增加、HFnu显著降低,且组间差异达到统计学显著水平(LFnu,p = 0.031;HFnu,p = 0.021)。这些发现表明,纵向重复测量的HRV可能作为追踪自主神经发育的补充性无创方法,值得进一步研究。

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25

  • 工程化血小板细胞外囊泡递送miR-320a靶向ITGβ1促进SH-SY5Y细胞增殖、神经元分化与多巴胺能功能

    血小板来源的细胞外囊泡(PEVs)因其丰富性、临床可获得性以及穿过血脑屏障的能力,有望成为药物递送载体。研究人员基于先前将miR-320a鉴定为精神分裂症候选分子的发现,通过电穿孔技术构建了递送miR-320a的工程化PEVs。所得PEVs-miR-320a可被SH-SY5Y细胞高效内化。PEVs-miR-320a——而非游离miR-320a、天然PEVs或载体——显著增强SH-SY5Y细胞活力,并促进维甲酸(RA)诱导的神经元分化。在RA分化的SH-SY5Y细胞中,PEVs-miR-320a选择性升高细胞外多巴胺水平,而不影响谷氨酸或5-羟色胺。机制上,PEV介导的递送升高细胞内miR-32

    来源:Scientific Reports

    时间:2026-09-25


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