目的以中药药性作为特征描述符构建机器学习抗辐射作用预测模型,并解释抗辐射中药药性的重要药性特征以指导临床和日常辐射防治。方法通过药智网、中国知网、PubMed等数据库获取报道具有抗辐射作用的中药研究文献,通过SymMap数据库获得...目的以中药药性作为特征描述符构建机器学习抗辐射作用预测模型,并解释抗辐射中药药性的重要药性特征以指导临床和日常辐射防治。方法通过药智网、中国知网、PubMed等数据库获取报道具有抗辐射作用的中药研究文献,通过SymMap数据库获得《中国药典》等权威著作记载的中药性味归经等药性作为特征描述符构建数据库,并将数据处理为适合机器学习的格式。使用随机森林、支持向量机、梯度提升、逻辑回归、全连接神经网络5种机器学习模型对数据集进行五折交叉训练并进行性能评估,再使用10个未参与训练的报道具抗辐射作用的中药和10个报道无抗辐射作用的中药作为外部验证集测试模型,最后利用SHapley加性解释(SHapley additive ex planations,SHAP)解释器对决定抗辐射作用有无的重要药性特征进行可视化。结果收集到涉及单味药研究、保健食品注册和复方研究共136味报道具抗辐射作用的中药,总频次为447次,其中中药使用频次及频率排名前3的为灵芝、红景天、枸杞子,频次≥10的中药共10味。在5个机器学习的性能评估中,随机森林性能最佳,其准确率、平衡F分数(F1)和曲线下面积(area under urve,AUC)分别为0.8044、0.7732和0.8798。在外部中药抗辐射的验证中,随机森林模型能较好地预测已报道具有抗辐射作用的中药。性能最佳的随机森林SHAP解释器认为“补虚、清热”功效,“心、肝、脾、肺”归经,“酸、甘、苦”味,“寒”药性特征对抗辐射作用贡献最大。结论首次将中药药性作为特征描述应用到机器学习当中并取得了较好的预测模型性能,并指导了放射病的中医药防治,即当以扶正祛邪,滋阴降火,主治心、肝、脾、肺为治疗原则。此外,机器学习模型较好的预测结果反映了中医药理论对疾病的防治具有良好的可解释性与可重现性。展开更多
During the guidance process of an antiradiation missile (ARM), the target radar is often switched off in order to avoid being attacked. This will cause the passive seeker in ARM disabled, so the guidance system of the...During the guidance process of an antiradiation missile (ARM), the target radar is often switched off in order to avoid being attacked. This will cause the passive seeker in ARM disabled, so the guidance system of the missile will stop working. To solve this problem, a scheme called LOS angles optimal estimation, has been put forward,based on the fault-tolerant design method of system reconstruction. The effectiveness of the proposed scheme has been proved by the simulations.展开更多
黑戈壁区域具有干旱、强辐射等极端环境条件,鲜有人类踪迹,相关生物学研究报道较少,其中微生物研究未见报道。本研究首次针对黑戈壁生态系统中微生物分布特征开展研究,对河西走廊黑戈壁生态系统中不同生境土壤样品进行可培养细菌分离。...黑戈壁区域具有干旱、强辐射等极端环境条件,鲜有人类踪迹,相关生物学研究报道较少,其中微生物研究未见报道。本研究首次针对黑戈壁生态系统中微生物分布特征开展研究,对河西走廊黑戈壁生态系统中不同生境土壤样品进行可培养细菌分离。结果表明:河西走廊黑戈壁生态系统中每克土壤可培养细菌数量(CFU)为2.3×10^4~1.49×10^6,不同生境土壤的可培养细菌具有明显差异,可培养细菌主要富集于石下生境,黑戈壁中砾石下为微生物提供了相对较适宜的生境;土壤总碳是影响黑戈壁土壤细菌数量的主要因素。结合16 S rRNA基因序列比对,分析共鉴定可培养细菌118株菌株,菌株主要归类于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热门(Deinococcus-Thermus)4个类群,其中放线菌门和厚壁菌门是优势门;芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)是优势属,10株细菌菌株为潜在新种。从分离菌株中筛选出了多株抗辐射活性较高的菌株,其中7株活性显著高于阳性对照耐辐射奇球菌(Deinocccus radiodurans),为进一步筛选研究细菌抗辐射机制及抗辐射活性物质提供菌株资源。展开更多
文摘目的以中药药性作为特征描述符构建机器学习抗辐射作用预测模型,并解释抗辐射中药药性的重要药性特征以指导临床和日常辐射防治。方法通过药智网、中国知网、PubMed等数据库获取报道具有抗辐射作用的中药研究文献,通过SymMap数据库获得《中国药典》等权威著作记载的中药性味归经等药性作为特征描述符构建数据库,并将数据处理为适合机器学习的格式。使用随机森林、支持向量机、梯度提升、逻辑回归、全连接神经网络5种机器学习模型对数据集进行五折交叉训练并进行性能评估,再使用10个未参与训练的报道具抗辐射作用的中药和10个报道无抗辐射作用的中药作为外部验证集测试模型,最后利用SHapley加性解释(SHapley additive ex planations,SHAP)解释器对决定抗辐射作用有无的重要药性特征进行可视化。结果收集到涉及单味药研究、保健食品注册和复方研究共136味报道具抗辐射作用的中药,总频次为447次,其中中药使用频次及频率排名前3的为灵芝、红景天、枸杞子,频次≥10的中药共10味。在5个机器学习的性能评估中,随机森林性能最佳,其准确率、平衡F分数(F1)和曲线下面积(area under urve,AUC)分别为0.8044、0.7732和0.8798。在外部中药抗辐射的验证中,随机森林模型能较好地预测已报道具有抗辐射作用的中药。性能最佳的随机森林SHAP解释器认为“补虚、清热”功效,“心、肝、脾、肺”归经,“酸、甘、苦”味,“寒”药性特征对抗辐射作用贡献最大。结论首次将中药药性作为特征描述应用到机器学习当中并取得了较好的预测模型性能,并指导了放射病的中医药防治,即当以扶正祛邪,滋阴降火,主治心、肝、脾、肺为治疗原则。此外,机器学习模型较好的预测结果反映了中医药理论对疾病的防治具有良好的可解释性与可重现性。
文摘During the guidance process of an antiradiation missile (ARM), the target radar is often switched off in order to avoid being attacked. This will cause the passive seeker in ARM disabled, so the guidance system of the missile will stop working. To solve this problem, a scheme called LOS angles optimal estimation, has been put forward,based on the fault-tolerant design method of system reconstruction. The effectiveness of the proposed scheme has been proved by the simulations.
文摘黑戈壁区域具有干旱、强辐射等极端环境条件,鲜有人类踪迹,相关生物学研究报道较少,其中微生物研究未见报道。本研究首次针对黑戈壁生态系统中微生物分布特征开展研究,对河西走廊黑戈壁生态系统中不同生境土壤样品进行可培养细菌分离。结果表明:河西走廊黑戈壁生态系统中每克土壤可培养细菌数量(CFU)为2.3×10^4~1.49×10^6,不同生境土壤的可培养细菌具有明显差异,可培养细菌主要富集于石下生境,黑戈壁中砾石下为微生物提供了相对较适宜的生境;土壤总碳是影响黑戈壁土壤细菌数量的主要因素。结合16 S rRNA基因序列比对,分析共鉴定可培养细菌118株菌株,菌株主要归类于放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热门(Deinococcus-Thermus)4个类群,其中放线菌门和厚壁菌门是优势门;芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)是优势属,10株细菌菌株为潜在新种。从分离菌株中筛选出了多株抗辐射活性较高的菌株,其中7株活性显著高于阳性对照耐辐射奇球菌(Deinocccus radiodurans),为进一步筛选研究细菌抗辐射机制及抗辐射活性物质提供菌株资源。
