农药醚菊酯类似物构效关系的人工神经网络方法研究

本文以醚菊酯类似物作为研究对象,尝试使用神经网络方法进行构效关系分析,并对该种农药活性进行了预测。在所研究的样本集中,由结构预测活性的成功率可达100％,本文的研究表明：神经网络方法以其极强的非线性能力,可望成为农药构效关系研究的一种有效的工具．     

涡度相关观测的太湖CH4通量数据插补方法评价

涡度相关法是在湖泊开展CH₄通量长期连续观测的重要方法。受到多种因素的影响,CH₄通量观测数据存在大量缺失。为重构完整的CH₄通量时间序列,就需要适宜的数据插补方法。本研究利用太湖涡度通量观测网络东部的避风港站点2014—2017年的常规气象数据及涡度相关观测的CH₄通量数据,在分析半小时尺度以及日尺度CH₄通量影响要素的基础上,测试了非线性回归法以及随机森林算法和误差反向传播算法在半小时尺度及日尺度上插补CH₄通量缺失数据的可行性。结果表明: 在半小时尺度上,避风港站生长季CH₄通量主要受到底泥温度、摩擦风速、气温、相对湿度、潜热通量和20 cm处水温的影响,非生长季主要受到相对湿度、潜热通量、风速、感热通量和底泥温度的影响,而在日尺度上CH₄通量主要受潜热通量和相对湿度的影响。在对CH₄通量缺失数据的插补中,随机森林模型在所有时间尺度上都表现为最佳的插补性能,其中,将日序、太阳高度角、底泥温度、摩擦风速、气温、20 cm处水温、相对湿度、气压和风速作为输入变量的随机森林模型更适用于半小时尺度缺失数据的插补;将日序、底泥温度、摩擦风速、气温、20 cm处水温、相对湿度、气压、风速和向下短波辐射作为输入变量的随机森林模型更适用于日尺度缺失数据的插补;整体上,插补模型对日尺度缺失数据的插补优于半小时尺度。     

法氏囊活性五肽BP5的抗肿瘤作用

【目的】法氏囊活性五肽Bursopentin(BP5)是一种多功能生物学活性因子,不仅具有免疫调节和抗氧化功能,还具有抗肿瘤活性。目前,BP5发挥抗肿瘤生物功能的作用机制尚不清晰。【方法】本研究利用T7噬菌体展示技术构建鸡DT40细胞T7噬菌体c DNA文库,以BP5-BSA为靶分子对文库进行亲和淘选,通过序列测定和生物信息学分析,获得BP5的结合蛋白。通过分析BP5诱导的鸡DT40细胞mRNA基因表达谱和检测BP5对HCT116细胞中p53 Luciferase活性和p53信号通路中相关蛋白表达的影响来探讨BP5抗肿瘤的作用机制。【结果】构建的鸡DT40细胞T7噬菌体c DNA文库原始滴度为1.2×104pfu/m L,重组率为91.7%,扩增后滴度为1.9×109pfu/m L;通过生物淘选获得3条与BP5结合的鸡源蛋白血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)和运输蛋白颗粒复合体2(trafficking protein particle complex 2)。基因表达谱分析结果显示,BP5参与调节多条与抗肿瘤功能有关的通路,其中包括p53信号通路,且p53信号通路涉及的5个差异表达基因均与细胞周期调控或抗肿瘤相关,其中SIAH1、TP53(p53)、CIP1(p21)基因被上调,CHEK2、CCNE1基因被下调。RT-PCR方法检测10个表达水平有明显变化的差异基因,其结果与基因芯片分析结果相符;BP5对p53 Luciferase活性的影响实验结果显示,BP5在0.2-20μg/m L浓度下能够明显提高HCT116细胞中p53相对Luciferase活性,Western blotting结果证实,BP5能显著促进p53、p21蛋白的表达水平,而CCNE1和CHEK2蛋白的表达水平则明显降低。【结论】本研究结果表明BP5通过p53信号通路途径发挥其抗肿瘤生物学功能,为进一步研究BP5抗肿瘤具体的分子机制提供了参考依据。     

基于人工神经网络-遗传算法的樟芝发酵培养基优化

采用优化模型对药用丝状真菌樟芝的复杂发酵过程进行建模,并获得最优发酵培养基组成.对樟芝发酵过程中的形态变化过程进行了观察,并分别采用人工神经网络(ANN)和响应面法(RSM)对樟芝发酵过程进行建模,同时采用遗传算法(GA)优化了发酵培养基组成.结果表明,ANN模型比RSM模型具有更好的实验数据拟合能力和预测能力,GA计算得到樟芝生物量理论最大值为6.2 g/L,并获得发酵最佳接种量及培养基组成:孢子浓度1.76× 105个/mL,葡萄糖29.1 g/L,蛋白胨9.4 g/L,黄豆粉2.8 g/L.在最佳培养条件下,樟芝生物量为(6.1±0.2)g/L.基于ANN-GA的优化方法可用于优化其他丝状真菌的复杂发酵过程,从而获得生物量或活性代谢产物.     

基于c-均值聚类的粗糙集神经网络在心脏病诊断中的应用

采用c-均值聚类法将决策表中的连续条件属性进行离散化,用粗糙集处理离散化后的决策表系统得到简化规则,然后将规则集输入BP神经网络进行训练,并对测试集进行预测.以此模型对一组有关心脏病诊断的数据进行处理,得到的预测判准率达85%,而单独使用粗糙集或BPNN进行预测,则判准率分别为76%和82%;若在粗糙集和BPNN联用模型中,对原始数据采用传统的等距离离散化和等频率离散化等离散化方法,预测判准率则分别只有53%和77%.     

基于Faster R-CNN的美国白蛾图像识别模型研究

昆虫监测中美国白蛾Hyphantria Cunea的人工辨识、分类费时费力,且主观性强。本文利用RPN人工神经网络模型对美国白蛾图像数据进行特征提取,并对比分析Inception_v2,ResNet50,ResNet101网络模型,设计了一种改进的美国白蛾人工神经网络识别模型IHCDM（Improved Hyphantria Cunea Artificial Neural Network Recognition Model,IHCDM）,采用端到端方法在GPU处理器上对该模型进行了训练,并对其进行了实验验证。结果表明：该模型对美国白蛾的识别准确率可达99.5%,相比于ResNet50与ResNet101网络模型,识别准确率提高了0.5%与0.4%。超参数微调后,在置信度阈值为0.85时,识别准确率99.7%,识别速度0.09 ms/张。IHCDM模型为美国白蛾的快速辨识、分类提供了一种新方法。     

基于小波和BP网络的视觉诱发电位分类识别

提出了小波分解与BP网络相结合的方法来识别视觉诱发电位（Visual Evoked Potential,VEP）。先用小波分解对VEP进行特征提取和降维。然后用BP网络进行分类识别。     

用人工智能计算技术估测东北地区北五味子果实资源量

五味子植物资源分布广泛,是名贵的地道药材。五味子的结实量、有效成分与地理环境关系密切。在东北选择了3个地区做为研究对象:长白山地区辽宁省新宾县;张广财岭苇河林业局;小兴安岭伊春桃山林业局;本文采用人工神经网络技术建立了五味子宏观结实量与地理环境关系的模拟与仿真模型,计算了五味子结实在有关区域上的分布和资源蕴藏量。研究结果表明:小兴安岭地区五味子结实量较高,是五味子较适宜生长地区。     

MTA、iRoot BP Plus及氢氧化钙在年轻恒牙活髓切断术中临床疗效的比较分析

摘要 目的：研究三氧化矿物凝聚体（MTA）、iRoot BP Plus（iRooT）以及氢氧化钙（Ca(OH) ₂）三种材料在年轻恒牙活髓切断术中的临床疗效。方法：将60例需要接受年轻恒牙活髓切断术的患者（60颗患牙）按照使用材料不同随机分为三组：MTA组、iRooT组和Ca（OH）₂组,每组20例（20颗患牙）,比较三组患者术后3个月和6个月手术成功率、牙本质桥形成和牙齿变色发生率、牙根管壁厚度、牙齿功能和美观度、以及血清基质金属蛋白酶-3（MMP-3）和白细胞介素-8（IL-8）水平。结果：（1）三组患者仅术后6个月临床治疗成功率存在显著差异（P<0.05）;（2）Ca（OH）₂组术后牙本质桥形成率显著低于其他两组（P<0.05）,而牙齿变色发生率显著低于MTA组（P<0.05）和显著高于iRooT组（P<0.05）。（3）三组患者治疗后牙根管壁厚度均较治疗前显著增加,且治疗后Ca（OH）₂组患牙根管壁厚度增加显著低于MTA组和iRooT组（P<0.05）。（4）Ca（OH）2组患者术后6个月牙齿舒适功能、固定功能和咀嚼功能评分均显著低于MTA组和iRooT组（P<0.05）,而牙齿美观度评分显著低于iRooT组（P<0.05）和显著高于MTA组（P<0.05）。（5）三组患者术后6个月血清MMP-3和IL-8均显著低于术前（P<0.05）,并且MTA组患者血清MMP-3和IL-8水平显著高于iRooT组（P<0.05）和显著低于CaOH组（P<0.05）。结论：iRoot BP Plus和MTA材料应用于年轻恒牙活髓切断术均具有较高的远期成功率,但MTA材料远期牙齿变色率较高因而影响牙齿美观度。     

合浦珠母贝IGF2BP1基因的克隆与表达分析

胰岛素样生长因子2信使核糖核酸结合蛋白(insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein,IGF2BP)在脊椎动物体内功能很多,但在贝类中研究很少。为研究IGF2BP1是否参与了贝类的生物矿化过程,本研究通过RACE技术克隆获得合浦珠母贝(Pinctada fucata)IGF2BP1基因cDNA序列,命名为PfIGF2BP1。该基因全长2 980 bp,其中开放阅读框长1 737 bp,预测编码579个氨基酸,有4个KH结构域和2个RRM结构域。多重序列分析发现各物种的IGF2BP1氨基酸序列非常保守。实时定量PCR结果显示PfIGF2BP1在肠等8个组织和壳顶期等5个胚胎发育时期中均有表达,表达量最高的组织为珍珠囊(p0.05),说明Pf IGF2BP1可能参与了珍珠形成过程。Pf IGF2BP1在眼点期表达量最高,其次为壳顶期,说明PfIGF2BP1可能参与次生壳的形成过程。原位杂交表明PfIGF2BP1在外套膜边缘的外褶中表达,推测其可能参与棱柱层的形成。本研究为以后探讨IGF2BP1在贝类生物矿化过程中的作用奠定了基础。