基于改进VGG卷积神经网络的棉花病害识别模型

为实现自然条件下棉花病害图像准确分类,提出基于改进VGG-16卷积神经网络的病害识别模型。该模型在VGG-16网络模型基础上,优化全连接层层数,并用6标签SoftMax分类器替换原有VGG-16网络中的SoftMax分类器,优化了模型结构和参数,通过微型迁移学习共享预训练模型中卷积层与池化层的权值参数。从构建的棉花病害图像库中随机抽取病害图像样本作为训练集和测试集,用以测试该方法的性能。试验结果表明:该模型能有效提取出棉花病害叶片图像的多层特征图像,并通过Relu激活函数的处理更能凸显棉花病害的边缘信息与纹理信息,分辨率为512像素×512像素图像在样本训练与验证试验效果最好。在平均识别准确率方面,本研究模型较BP神经网络、支持向量机、AlexNET、GoogleNET、VGG-16NET效果最好,达到89.51%,实现对棉花的褐斑病、炭疽病、黄萎病、枯萎病、轮纹病、正常叶片的准确区分。该模型在棉花病害识别领域具备良好的分类性能,可实现自然条件下棉花病害的准确识别。     

Fucoxanthin,a Marine Carotenoid,Reverses Scopolamine-Induced Cognitive Impairments in Mice and Inhibits Acetylcholinesterase in Vitro

Fucoxanthin, a natural carotenoid abundant in edible brown seaweeds, has been shown to possess anti-cancer, anti-oxidant, anti-obesity and anti-diabetic effects. In this study, we report for the first time that fucoxanthin effectively protects against scopolamine-induced cognitive impairments in mice. In addition, fucoxanthin significantly reversed the scopolamine-induced increase of acetylcholinesterase (AChE) activity and decreased both choline acetyltransferase activity and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression. Using an in vitro AChE activity assay, we discovered that fucoxanthin directly inhibits AChE with an IC₅₀ value of 81.2 μM. Molecular docking analysis suggests that fucoxanthin likely interacts with the peripheral anionic site within AChE, which is in accordance with enzymatic activity results showing that fucoxanthin inhibits AChE in a non-competitive manner. Based on our current findings, we anticipate that fucoxanthin might exhibit great therapeutic efficacy for the treatment of Alzheimer’s disease by acting on multiple targets, including inhibiting AChE and increasing BDNF expression.     

不同类型农户对耕地保护的认知差异及影响因素分析——基于山东省227户农户的问卷调查

以山东省227户农户调查数据为依据,通过分组对比,分析不同类型农户耕地保护政策认知差异及其影响因素.结果表明:(1)不同类型农户对耕地数量变化的认知存在差异,但农户总体认为近年来耕地数量有所减少,减少的耕地主要作为建设用地使用;(2)农户对耕地价值及相关耕地保护政策的认知水平普遍较低,且不同类型农户对同一政策以及同一类型农户对不同政策的认知情况存在显著差异;(3)不同类型农户对于耕地保护的意愿均较高;(4)农户对耕地保护的认知差异受到农户的年龄、受教育程度及年限、家庭收入、信息获取途径以及宣传等多重因素的影响.研究认为当农户明确自身的主体地位,且其自身对耕地保护政策的认知程度与耕地保护政策目标相一致时,农户对于耕地保护的自觉性与积极性便会得到充分激发,从而实现耕地资源持续高效利用.     

国家气象业务内网设计与实现

为改变气象系统内部服务平台分散的现状,国家气象信息中心对各国家级气象业务中心原先自建的气象、气候、观测、服务等若干小系统进行整合,构建国家气象业务内网,形成气象系统内部统一的国家级气象服务平台,提供一个能浏览、检索与综合显示实况监测、预报预测、预警信息、历史气候资料以及信息网络等业务信息的共享平台。国家气象业务内网使用MVC模式设计,为适应气象应用的特点,在J2EE应用架构(Struts+Spring+Hibernate)的基础上,对底层数据交互模块进行了封装,有效提高了系统的灵活性和开发效率。2015年3月国家气象业务内网2.0版业务运行,目前涵盖了探测、天气、气候等6大核心服务栏目、近100个子模块、近2 000余种业务产品,对各类气象业务起到了有效的支撑作用。     

基于无线传感器网络的温室大棚环境监测系统设计

针对目前温室大棚环境监测系统存在布线困难、灵活性低和成本高等问题,构建了基于无线传感器网络(WSN)的温室大棚环境监测系统,并重点对传感节点和网关节点进行了设计。该系统的传感器节点负责对环境参数进行采集,并通过无线传感器网络将数据发送到网关节点,网关节点再向远程监测平台传输数据。节点硬件的微处理器模块采用MSP430F149单片机进行数据处理和控制;无线通信模块由nRF905射频芯片及其外围电路组成,负责对数据进行传输和接收;传感器模块采用AM2301传感器进行数据测量;电源模块以LT1129-3.3、LT1129-5和Max660组成的电路提供3.3和±5.0 V电源。节点的无线路由协议和时间同步算法均采用C语言开发,实现节点数据采集与处理、规则转发和远程传输等功能。远程监测软件采用NET.ASP、HTML和C#开发,为用户提供形象直观的Web模式远程数据管理平台。该系统在青海省西宁市温室大棚进行了组网测试,结果表明系统运行稳定可靠,网络平均丢包率为2.4%,有效解决了温室环境监测系统中存在的问题,满足温室大棚栽培环境监测的应用要求。     

疾病费用预测的建模分析

果肉自溶是影响龙眼采后果实贮运、货架寿命和贮藏品质的重要因素。本文综述了龙眼果肉自溶过程的组织结构变化、生理生化变化及微生物侵染与自溶的关系、果肉自溶相关的分子生物学等的研究进展,探讨龙眼果肉自溶的机理和常用的保鲜技术,并提出未来研究的方向,以期对龙眼果实采后贮运保鲜提供参考。     

热力管道小漏温度场特征标定研究

泄漏特别是小漏预警对热力管道的安全维护具有重要意义。受空间分辨率的影响,分布式光纤传感器对小漏引起的局部温度变化测试精度较低,测量温度与实际温度差异较大。以布里渊光时域反射仪(BOTDR)作为测量手段,提出了一种建立分布式光纤测量温度与实际温度之间对应关系的方法。设计完成了小漏温度场模拟测量实验,通过高斯拟合对测量数据进行特征提取,再用人工神经网络建立测量温度与实际温度的映射模型。结果表明:设计的实验方案可获得代表管道小漏温度分布的先验数据,基于此训练的人工神经网络可确立实际温度场与BOTDR测量温度场的对应关系,提高了光纤测试精度并为泄漏预警策略的制定提供了依据。     

基于多信道路由控制的精量播种机优化设计

为了提高花生播种机播种的质量及作业效率,在花生引播机的路径和排种器的控制系统中,引入了多信道独立通信原理,降低了播种过程的漏种率;利用模糊神经网络控制原理,结合模糊域对花生播种机的结构进行了非线性优化设计。为了验证设计的花生精量播种机结构和控制系统的可靠性,对花生播种机进行了田间试验,结果表明:多信道路由花生播种机的合格率要明显高于传统的播种机,重播率要明显低于传统的播种机,破碎率和空穴率都比较低。这说明播种机的路径选择和排种器的控制都达到了最优,为花生播种机的研究和设计提供了理论依据。     

基于无线传感网络湿度自适应的折射式喷灌喷头设计

为了降低风和蒸发因素对喷灌效果的影响,针对我国农业种植的分散和多样性特点,提出了一种适用于生态农业的节水喷灌喷头结构,并设计了具有无线传感网络湿度自适应感应能力的电控阀门,可以根据土壤的湿度情况自动实时灌溉作业,从而有效节约了水资源。本设计的节水喷灌喷头在结构上增加了反向补气嘴,使喷头可以完成直射、步进和反向旋转动作,灌溉系统使用短距离无线通信协议,构建了无线通信网络,使用MSP4 3 0和CC2 4 2 0为主要部件搭建了硬件平台。利用田间试验的方法对喷灌喷头的性能进行了测试,结果表明:传感器采集数据的误差均在精度允许的范围内,采集数据的可靠性较好,节水喷灌喷头可以有效的节约利用水,节水率较高,并且灌溉耗时短,提高了灌溉的质量和效率。     

基于多跳路由算法的地膜回收机械装置优化

为了增强地膜回收机的通信能力,使其适应不同地膜密度的地块,提高地膜回收机的工作效率,实现多地膜回收机的协同控制,设计了一种新的基于多跳无线网络的地膜回收机和多回收机协同控制系统。改进后的地膜回收机在起膜铲的轴上装有起膜阻力传感器,可以实时测试起膜阻力,调整起膜机的速度,实现速度的自适应调节。为了适应不同的起膜机速度,在卷膜机上装有速度传感器,可以对卷膜速度进行控制,提高了起膜和卷膜的作业精度。同时,设计了5点的多跳通信网络,利用无线局域网络,实现了地膜机的协同控制。最后对地膜回收机的性能进行了测试,通过测试发现:残膜机作业的回收率达到了90%以上,其作业时间较短,满足高效残膜回收机的设计需求,可以在其他农业现代化机械控制系统的设计过程中进行推广