一种自适应核SMOTE-SVM算法用于不平衡数据分类 被引量：8

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作者 吴海燕 陈晓磊 范国轩 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期97-104,共8页

面向不平衡样本集,提出一种自适应核人工合成过采样-支持向量机(synthetic minority oversampling technique-support vector machine,SMOTE-SVM)分类算法。首先通过支持向量机将数据集投影到核空间,找出类边界样本—支持向量(SV),然后... 面向不平衡样本集,提出一种自适应核人工合成过采样-支持向量机(synthetic minority oversampling technique-support vector machine,SMOTE-SVM)分类算法。首先通过支持向量机将数据集投影到核空间,找出类边界样本—支持向量(SV),然后基于核距离对少数类样本集的支持向量(SV+)计算其近邻,再根据近邻样本类别分布自适应地选择内插或外推两种方式合成新样本。由于核空间中映射函数无法具体得知,新样本无法用显式表示,因此将生成样本与原始样本一起形成增广Gram矩阵,最终利用SVM实现分类。该算法中样本生成、近邻计算以及SVM分类均统一在同一核空间中,提高了新样本的可信性;同时自适应插值方式改善了传统人工合成过采样技术(SMOTE)线性生成算法不适用于非线性分类的问题,提高了新样本的多样性。在多个数据集上的实验结果表明,所提算法可以改善不平衡数据的分类准确率,具有更好的稳健性。 展开更多

关键词 不平衡数据分类 人工合成过采样技术(SMOTE) 核空间 支持向量机

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基于正负区间统计分析的信号趋势项自适应消除方法

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作者 范国轩 吴海燕 +2 位作者 林伟国 张磊 陈晓磊 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期77-85,共9页

趋势项的存在会严重影响信号异常检测方法的准确性,因此需要在信号预处理过程中进行消除。高通滤波法是一种简单且有效的趋势项去除方法,应用最为广泛,但其参数选择基于经验,无法实现实时最优,因此方法的鲁棒性和泛化性差。以高通滤波... 趋势项的存在会严重影响信号异常检测方法的准确性,因此需要在信号预处理过程中进行消除。高通滤波法是一种简单且有效的趋势项去除方法,应用最为广泛,但其参数选择基于经验,无法实现实时最优,因此方法的鲁棒性和泛化性差。以高通滤波法为基础,首先提出了信号正负区间统计分布曲线的概念,并基于这一概念引出了趋势项判断准则。在此基础上,设计了高通滤波器截止频率的实时优化选择方法以实现信号趋势的自适应消除,并对所提方法的影响要素进行分析。结合实际应用问题改进了算法,提高了迭代收敛速度,减少了计算量。最终利用石油管道泄漏监测问题中的压力信号数据证明了所提方法可以获得实时最优的滤波效果,实现趋势项的消除,且预设参数简单,算法计算量小。 展开更多

关键词 趋势项消除 信号预处理 高通滤波 管道泄漏监测 截止频率

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李力:点亮“智慧”之光

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作者 范国轩 孙秋霞 《科学中国人》 2015年第8期34-35,F0004,共3页

人力终有穷尽之时，人类探索未知领域需要自动化技术的发展。1946年，美国福特公司的机械工程师D．S．哈德最先提出“自动化”的概念。经过60多年的发展，自动化技术不仅将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中... 人力终有穷尽之时，人类探索未知领域需要自动化技术的发展。1946年，美国福特公司的机械工程师D．S．哈德最先提出“自动化”的概念。经过60多年的发展，自动化技术不仅将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解救出来，而且增强了人类认识世界和改造世界的能力。 展开更多

关键词 自动化技术 智慧 美国福特公司 机械工程师 体力劳动 脑力劳动 人类 世界

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查皓:为科技发展“加点速度”

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作者 范国轩 《科学中国人》 2019年第7期44-46,共3页

不少人经历过“学建筑就是盖楼”“学计算机就是修电脑”等让人啼笑皆非的专业误解。对清华大学的青年物理学者查皓来说,他也面临着类似的考验:该如何给人科普自己研究的是粒子加速器呢?“家人朋友听到我的专业名字,第一反应就是给火箭... 不少人经历过“学建筑就是盖楼”“学计算机就是修电脑”等让人啼笑皆非的专业误解。对清华大学的青年物理学者查皓来说,他也面临着类似的考验:该如何给人科普自己研究的是粒子加速器呢?“家人朋友听到我的专业名字,第一反应就是给火箭加速”,查皓戏谑道。事实上,粒子加速器最初是作为人们探索原子核内部结构的重要手段而发展起来的。要想了解物质的微观结构,首先要把它“打碎”,粒子加速器就是用高速粒子相互碰撞“打碎”对方,然后进一步了解其中粒子级别的信息。 展开更多

关键词 科技发展 粒子加速器 速度 清华大学 内部结构 微观结构 计算机 原子核

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李至浩:探索大脑的奥秘

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第3期80-81,共2页

人之所以能成为万物之灵,就是因为其具备卓越的思维能力和想象力,而这两种能力,都是大脑赋予的。当下时代,脑科学成为了世界的焦点。美国曾将1990年到2000年,命名为“脑的十年”;欧共体成立了“欧洲脑的十年委员会”及脑研究联盟;日本... 人之所以能成为万物之灵,就是因为其具备卓越的思维能力和想象力,而这两种能力,都是大脑赋予的。当下时代,脑科学成为了世界的焦点。美国曾将1990年到2000年,命名为“脑的十年”;欧共体成立了“欧洲脑的十年委员会”及脑研究联盟;日本推出了“脑科学时代”计划纲要;我国提出了“脑功能及其细胞和分子基础”的研究项目,并将其列入了国家的“攀登计划”。 展开更多

关键词 李至 万物之灵 脑科学 脑研究 思维能力 磁共振成像技术 研究项目 脑功能区 十年 三重

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冉广和他的核能事业

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作者 范国轩 《科学中国人》 2016年第6期66-67,共2页

面对能源供应，安全及环境、气候变化的严峻挑战，清洁、低排放，并可大规模建运的核电重新得到各国政府与机构的高度支持。中国更是以核能为战略能源支柱，大力推进核电发展。核电在中国的迅速发展，极大地增加了对系统安全性、技术稳... 面对能源供应，安全及环境、气候变化的严峻挑战，清洁、低排放，并可大规模建运的核电重新得到各国政府与机构的高度支持。中国更是以核能为战略能源支柱，大力推进核电发展。核电在中国的迅速发展，极大地增加了对系统安全性、技术稳定性，体系经济性、资源利用率和系统可持续性的要求和关注。 展开更多

关键词 密西根大学 核能事业 中国核学会 专家简介 联合培养博士 热处理学会 寿命评估 交通大学 研究中心 工程技术

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探寻学科交叉的创新魅力——记复旦大学类脑人工智能科学与技术研究院教授张捷

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第1期84-85,共2页

物含妙理总堪寻。科学的征途总是充满了奥妙，回首近百年的科学史，有四成以上的诺贝尔自然科学奖成果来自多学科融合创新,学科交叉研究已经成为开启当今科学殿堂的金钥匙。著名科学家钱学森曾经评价”交叉学科是一个非常有前途、非常... 物含妙理总堪寻。科学的征途总是充满了奥妙，回首近百年的科学史，有四成以上的诺贝尔自然科学奖成果来自多学科融合创新,学科交叉研究已经成为开启当今科学殿堂的金钥匙。著名科学家钱学森曾经评价”交叉学科是一个非常有前途、非常广阔而又重要的科学领域！” 展开更多

关键词 科学与技术 学科交叉 人工智能 复旦大学 创新 研究院 诺贝尔自然科学奖 学科融合

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把控防冰减灾未来之域——记中国水利水电科学研究院研究室主任郭新蕾

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第1期86-87,共2页

水,是地球生命之源，是人类生存之基,更是生产和生活必不可少的宝贵资源,但就目前来说,其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。

关键词 中国水利水电科学研究院 研究室 主任 减灾 防冰 人类生存 地球生命 不完全

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刘晨明:净化废水 技术先行

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第4期82-84,共3页

水资源是人类生产生活不可或缺的资源,然而,随着城市化进程的加快和经济的迅猛发展,人类缺乏周密的统筹规划，急功近利、盲目发展,忽视了对水资源的保护,使得水污染状况愈演愈烈。工业企业作为水体污染的重要污染源,具有污染物浓度高、... 水资源是人类生产生活不可或缺的资源,然而,随着城市化进程的加快和经济的迅猛发展,人类缺乏周密的统筹规划，急功近利、盲目发展,忽视了对水资源的保护,使得水污染状况愈演愈烈。工业企业作为水体污染的重要污染源,具有污染物浓度高、毒性强、成分复杂等特点，导致其处理难度大、成本高。 展开更多

关键词 高浓度氨氮废水 废水资源化 废弃物循环利用 刘晨 注册环保工程师 纳米碳材料 硕士生导师 工业废水 材料改性 水污染处理

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一份科研执着 八年青春坚守——记北京科技大学新材料技术研究院副教授刘永畅

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作者 范国轩 《科学中国人》 2019年第7期54-55,共2页

一天24小时,你是怎么度过的?每天早上9点左右,北京科技大学新材料技术研究院副教授刘永畅总是会“雷打不动”地出现在办公室,在这里静心研读文献,思考科研难题。实验室也是他的常驻地,为了观察实验数据、引导学生深入钻研科学难题,刘永... 一天24小时,你是怎么度过的?每天早上9点左右,北京科技大学新材料技术研究院副教授刘永畅总是会“雷打不动”地出现在办公室,在这里静心研读文献,思考科研难题。实验室也是他的常驻地,为了观察实验数据、引导学生深入钻研科学难题,刘永畅经常工作到很晚,仍久久不愿离去。对于他人来说,这样“疯狂的工作”该是多么的枯燥乏味,但刘永畅却觉得充满乐趣。 展开更多

关键词 北京科技大学 新材料技术 副教授 研究院 刘永 科研 青春 执着

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在生物医药领域自由驰骋——记暨南大学生命科学技术学院细胞生物学系研究员汪炬

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第3期70-71,共2页

目前,不同行业、不同组织对生物医药领域的定义和圈定的范围并不统一,甚至不同人的观点也常常大相径庭。综合应用生命科学与工程科学的原理和方法,从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和... 目前,不同行业、不同组织对生物医药领域的定义和圈定的范围并不统一,甚至不同人的观点也常常大相径庭。综合应用生命科学与工程科学的原理和方法,从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象,从而研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、装置和系统技术,是生物医学最为广泛也是最重要的应用。 展开更多

关键词 生物医药领域 细胞生物学 人工材料 人体系统 人体功能 自由驰骋 工程科学 生命科学 卫生保健 表皮细胞

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刘忠:跋涉在中药创新研究路上的“行者”

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作者 范国轩 《科学中国人》 2016年第11期62-63,共2页

行者无疆．“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。做学问有三重境界，需要执着．忍受得了孤独，更懂得顿悟：每一个做科研的人．心中都有一条漫漫长路：今天要走进的就是一位历经“险滩恶水”，但却依旧痴心向前，跋涉在中药创新研究的... 行者无疆．“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。做学问有三重境界，需要执着．忍受得了孤独，更懂得顿悟：每一个做科研的人．心中都有一条漫漫长路：今天要走进的就是一位历经“险滩恶水”，但却依旧痴心向前，跋涉在中药创新研究的路上，不断在他热爱的领域取得骄人成绩的“行者”。 展开更多

关键词 创新 中药 科学研究工作 医学研究

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挖掘绿色“宝藏”——记中国科学院微藻生物学专家韩丹翔

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作者 范国轩 《科学中国人》 2015年第7期68-69,共2页

随着全球能源短缺问题的日益严峻以及现代工农业的发展带来的环境恶化状况，“大力发展高新生物技术，改变能源结构，寻找替代能源”成为共识。《“十-3i”生物技术发展规划》实施以来．在”研究微藻育种、规模化培养、油脂提取、转酯... 随着全球能源短缺问题的日益严峻以及现代工农业的发展带来的环境恶化状况，“大力发展高新生物技术，改变能源结构，寻找替代能源”成为共识。《“十-3i”生物技术发展规划》实施以来．在”研究微藻育种、规模化培养、油脂提取、转酯化、生物反应器研制和应用等产业化共性关键技术”的引导下．微藻生物技术的潜力逐渐引起专家学者们的重视。 展开更多

关键词 专家学者 中国科学院 微藻 高新生物技术 生物学 宝藏 挖掘 能源短缺问题

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追根溯源 抵御病原物侵害——记吉林大学植物科学学院秦庆明教授

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作者 范国轩 《科学中国人》 2015年第3期72-73,共2页

秦庆明，吉林大学植物科学学院教授，博士生／后导师，作为优秀海外人才于2012年5月回到吉林大学继续从事医学及植物病原菌寄主互作分子机理等领域的研究工作。目前主持国家自然科学基金。吉林大学海外优秀人才引进计划等项目，是吉林... 秦庆明，吉林大学植物科学学院教授，博士生／后导师，作为优秀海外人才于2012年5月回到吉林大学继续从事医学及植物病原菌寄主互作分子机理等领域的研究工作。目前主持国家自然科学基金。吉林大学海外优秀人才引进计划等项目，是吉林省高层次创新创业人才。 展开更多

关键词 吉林大学 植物科学 学院 病原物 国家自然科学基金 侵害 人才引进 分子机理

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在生态水世界里自在遨游——记中国水利水电科学研究院水资源所教授王芳

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作者 范国轩 《科学中国人》 2016年第5期50-52,共3页

多个点连成一条线，多条线形成一张网，多张网构成了整个世界。正因万物的相依存在，才打造了绚丽多彩的自然世界。正如坡面植被、河流、湖沼湿地及河口近岸海域作为四大生态系统，因为流域水循环，它们彼此间相互交融、相伴而生。

关键词 中国水利水电科学研究院 世界 水资源 生态水 生态系统 近岸海域 水循环 张网

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更像哲学家的科学家——记北京大学深圳研究生院教授周强

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作者 范国轩 《科学中国人》 2017年第5期46-49,共4页

专家简介：周强,北京大学深圳研究生院教授。博士毕业于美国纽约州立大学石溪分校,师从美国科学院院士Roger Nicoll、蒲慕明教授、英国皇家学会会士Paul Adams教授。曾先后在美国西奈山医学院担任神经科助理教授,在Genentech/Roche（罗... 专家简介：周强,北京大学深圳研究生院教授。博士毕业于美国纽约州立大学石溪分校,师从美国科学院院士Roger Nicoll、蒲慕明教授、英国皇家学会会士Paul Adams教授。曾先后在美国西奈山医学院担任神经科助理教授,在Genentech/Roche（罗氏）从事神经系统药物的早期研发,在Nature、Science、Cell、Neuron、PNAS等国际知名期刊上发表文章30多篇。他是国际上抑制性神经系统功能与调节领域的领军人物, 展开更多

关键词 周强 研究生院教授 神经系 英国皇家学会 专家简介 西奈山 博士毕业 NEURON 美国科学院 突触可塑性

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刘日成:于裂隙里窥探科研的魅力

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作者 范国轩 《科学中国人》 2018年第23期60-61,共2页

专家简介:刘日成,中国矿业大学副研究员,硕士生导师。主要从事岩体裂隙网络分形特性与渗流机理方面的研究工作,负责国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、中国博士后基金等课题6项;以第一/通信作者发表SCI期刊论文27篇(其中14篇论文... 专家简介:刘日成,中国矿业大学副研究员,硕士生导师。主要从事岩体裂隙网络分形特性与渗流机理方面的研究工作,负责国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、中国博士后基金等课题6项;以第一/通信作者发表SCI期刊论文27篇(其中14篇论文影响因子大于2.8分). 展开更多

关键词 裂隙网络模型 渗流机理 岩体裂隙 裂隙岩体 渗流特性 非线性渗流 岩石力学 日本学术振兴会 国家自然科学基金 分形特性 长崎大学

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追根溯源 重寻蓝天——记中国环境科学研究院研究员、气溶胶研究室主任高健

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作者 范国轩 《科学中国人》 2018年第10期34-37,2+1,共4页

他在山东大学完成了从本科到硕士再到博士的学习,十几年来,他一直致力于大气颗粒物污染机制及成因、颗粒物综合源解析、新型大气观测技术研发应用等大气环境领域的科学研究。他基于颗粒物组分在线测量技术及单颗粒飞行质谱测量技术,他... 他在山东大学完成了从本科到硕士再到博士的学习,十几年来,他一直致力于大气颗粒物污染机制及成因、颗粒物综合源解析、新型大气观测技术研发应用等大气环境领域的科学研究。他基于颗粒物组分在线测量技术及单颗粒飞行质谱测量技术,他建立了可满足实时动态需求的高时间分辨率颗粒物来源解析模型方法,实现了P M2.5污染来源的实时动态解析。该技术在多次重大活动的空气质量保障中得以应用,并在京津冀及周边地区实现区域联网,可动态识别不同行业、一次排放和二次成分对重污染过程中颗粒物的贡献。 展开更多

关键词 中国环境科学研究院 研究员 研究室 气溶胶 大气颗粒物 观测技术 主任 高时间分辨率

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与干细胞科技筑梦同行——记西安交通大学生物医学工程系副教授马玉菲

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作者 范国轩 《科学中国人》 2019年第2期54-55,共2页

21世纪以来,材料学、生物力学、生物医学和工程学等多学科交叉融合,促进了生物材料、干细胞治疗以及组织工程的进步,为临床疾病防治提供了重要参考和解决方案。近年来,在国家行业利好政策的大力推动之下,我国的干细胞产业迎来迅猛发展... 21世纪以来,材料学、生物力学、生物医学和工程学等多学科交叉融合,促进了生物材料、干细胞治疗以及组织工程的进步,为临床疾病防治提供了重要参考和解决方案。近年来,在国家行业利好政策的大力推动之下,我国的干细胞产业迎来迅猛发展。如今,干细胞已经被纳入我国“十三五”发展规划及中长期发展纲要中。 展开更多

关键词 生物医学工程 干细胞 西安交通大学 副教授 同行 科技 学科交叉融合 21世纪

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近红外脑成像儿童脑发育的探测针——记北京师范大学脑与认知科学研究院“985”研究员牛海晶

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作者 范国轩 《科学中国人》 2016年第22期66-67,共2页

六岁以前的儿童,为什么多动?注意力难以集中?六岁至十五岁的儿童青少年,为什么信息处理能力日益提升?同年龄段的孩子,为什么会出现不一样的认知行为?……群体效应、个体差异,在儿童青少年身上表现明显,如何更好地认识他们的行为?采取合... 六岁以前的儿童,为什么多动?注意力难以集中?六岁至十五岁的儿童青少年,为什么信息处理能力日益提升?同年龄段的孩子,为什么会出现不一样的认知行为?……群体效应、个体差异,在儿童青少年身上表现明显,如何更好地认识他们的行为?采取合适的教育手段,是确保孩子健康成长的关键。 展开更多

关键词 认知科学研究 脑成像 个体差异 脑发育 群体效应 静息态 脑功能 认知行为 功能连接 脑活动

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