DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 8. 结论 以川东南地区茅口组一段为例，根据该地测井数据，利用交会图法选出贡献率高的三条测井曲线：声波时差、自然伽马和深侧向电阻率。将训练集和测试集通过支持向量机得到最优参数 C = 8.5635 ， γ = 0.5267 ，从建立的支持向量机回归预测模型测试结果中得出结论： 1) 训练集与测试集的测试结果相差不大，且拟合度普遍较高，平均平方误差小，但对于含量偏低的数据测试不佳，测试模型还有所欠缺。 2) 经过实验测试，利用支持向量机拟合一定范围内的TOC值有较高的准确率，支持向量机不失为探测TOC值的新方法。
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user: 摘 要 目的：探讨丹参酮IIA联合卡维地洛治疗慢性心力衰竭的临床疗效，并观察患者血流动力学和氧化应激水平的变化。方法：将114例慢性心力衰竭病人按随机抽签法分为治疗组和对照组，每组各57例，两组患者入院后均予以常规治疗，对照组予以口服卡维地洛片，治疗组在对照组基础上予以丹参酮IIA治疗。治疗4周后比较两组患者临床疗效及不良反应，且测定治疗前后射血–充盈血流逆转间期(FRI)、射血–充盈血流逆转流率(FRR)、左心室射血期峰值流率(FRPE)、血清超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(TAC)、丙二醛(MDA)及脂质过氧化物(LPO)水平。结果：治疗组总有效率89.47%显著大于对照组的73.68% (P < 0.05)；治疗组治疗后FRI、MDA和LPO水平显著低于对照组，FRR、FRPE、SOD和TAC水平显著高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)；两组患者均未出现特殊不良反应。结论：丹参酮IIA联合卡维地洛的应用可有效提高慢性心力衰竭的临床疗效，改善患者的血流动力学和氧化应激水平，具有一定的临床应用推广价值。 关键词 :丹参酮IIA，卡维地洛，慢性心力衰竭，血流动力学，氧化应激 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 慢性心力衰竭(CHF)的发病率随着年龄的增大而增加，年龄大于65岁的人群CHF发病率为6%~10%，且伴有较高致残率和致死率 [ 1 ] 。作为多种心脏病发展的终末阶段，CHF患者的临床表现以肺瘀血、腔静脉瘀血症状及体征为主，临床病死率较高，严重威胁患者的生命安全 [ 2 ] ，及时有效的干预治疗能够降低CHF患者的病死率，提高患者的生存质量。β受体阻滞剂能够有效提高CHF患者的左心室功能、降低病死率及提高运动耐量，卡维地洛作为一种非选择性的β受体阻滞剂，其在预防和逆转左室重构、抑制胶原增生的临床作用疗效确切 [ 3 ] ，丹参酮IIA是传统中药丹参的主要成分，具有抗缺氧缺血、改善微循环、抑制血小板黏附聚集等保护心血管作用，已经被广泛应用于临床 [ 4 ] 。本次研究旨在探讨联合应用丹参酮IIA和卡维地洛治疗CHF的临床疗效，并观察其对患者血流动力学和氧化应激水平的影响，现报告如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 选取2016年10月至2018年10月本院收治的CHF患者114例，按随机数字表法分为对照组和治疗组各57例。纳入标准：① 存在CHF症状及体征，符合心力衰竭的诊断标准 [ 5 ] ；② 年龄小于80岁；③ 对研究方案知情且签署知情同意书。排除标准：① 伴有其它心脏类疾病如心绞痛、肥厚性心肌病及风湿性心脏病等；② 合并急性心梗、房室传导阻滞、支气管哮喘预激综合症等疾病患者；③ 纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级III级以上患者；④ 伴有严重肝肾功能不全者；⑤ 有自身免疫系统疾病或凝血功能异常者。其中对照组男性32例，女性25例，年龄42~78岁，平均年龄(63.2 ± 7.4)岁，病程2~11年，平均病程(4.6 ± 1.1)年；治疗组男性36例，女性21例，年龄45~76岁，平均年龄(64.1 ± 7.7)岁，病程1~10年，平均病程(4.2 ± 1.3)年。两组患者的一般临床资料无显著统计学差异(P > 0.05)，具有可比性。 2.2. 治疗方法 所有患者入院后均予以强心、抗血小板聚集、降血脂、营养心肌等常规治疗，对照组患者予以口服卡维地洛片(生产厂家：广州南新制药有限公司；批准文号：国药准字H20020707)治疗，初始剂量为3.125 mg，2次/d，每周上调3.125 mg，最大耐受量不超过25 mg/次，治疗时间为4周。治疗组在对照组的基础上予以丹参酮IIA磺酸钠注射液(上海第一生化药业有限公司，国药准字：31022558)治疗，每次60 mg丹参酮IIA融入5%葡萄糖溶液250 mL中，静脉滴注，每日1次，治疗持续4周。 2.3. 观察指标 1) 治疗结束后比较两组患者的临床疗效，疗效标准参照《临床疾病诊断与疗效判断标准》 [ 6 ] ，其中显效为治疗后患者心功能提高II级或已经恢复到I级；有效为治疗后患者心功能提高I级但未恢复到I级；无效为治疗后心功能较前相比没有改善甚至恶化。总有效率 = (显效 + 有效)/总例数 × 100%。2) 分别于治疗前后用三维彩超成像检测两组患者的血流动力学状态，记录血流动力学相关参数包括射血–充盈血流逆转间期(FRI)、射血–充盈血流逆转流率(FRR)、左心室射血期峰值流率(FRPE)。3) 治疗前后分别抽取患者清晨空腹静脉血，采用总抗氧化检测试剂盒(由上海放射免疫分析技术研究所提供)检测总抗氧化能力(TAC)，采用比色法测定超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及脂质过氧化物(LPO)水平。4) 记录两组患者在治疗期间出现不良反应的情况。 2.4. 统计学分析 使用SPSS 20.0统计软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差( x ¯ ± s)表示，行t检验，计数资料以率(%)表示，行χ 2 检验，P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 两组患者临床疗效比较 治疗后治疗组的总有效率为89.47%显著大于对照组的总有效率73.68%，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表1。 3.2. 两组患者血流动力学参数水平比较 治疗前两组患者的血流动力学水平无显著统计学差异(P > 0.05)，治疗后两组患者FRI水平均低于治疗前，FRR、FRPE水平高于治疗前，对照组患者的FRI水平显著高于治疗组患者，治疗组患者的FRR、FRPE水平显著高于对照组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表2。 Table 1 Comparison of clinical effects between the two groups of patients [example (%) 组别 n 显效 有效 无效 总有效 对照组 57 23 (40.35) 19 (33.33) 15 (26.32) 42 (73.68) 治疗组 57 30 (52.62) 21 (36.85) 6 (10.53) 51 (89.47) χ 2 4.728 P 0.030 表1. 两组患者临床疗效比较[例(%)] Table 2 Comparison of hemodynamic parameters between the two groups ( x ¯ ± s 时间 n FRI (ms) FRR (cm 2 /s) FRPE (cm 2 /s) 治疗前 对照组 57 119.26 ± 12.47 28.13 ± 4.11 42.14 ± 5.65 治疗组 57 117.35 ± 13.61 28.62 ± 3.85 41.27 ± 5.33 t 0.781 0.657 0.846 P 0.436 0.513 0.399 治疗后 对照组 57 96.38 ± 11.42 * 35.17 ± 3.96 * 51.87 ± 6.04 * 治疗组 57 85.34 ± 12.55 * 38.29 ± 3.51 * 55.37 ± 6.18 * t 4.912 4.451 3.058 P <0.001 <0.001 0.003 表2. 两组患者血流动力学参数水平比较( x ¯ ± s) 注：与同组内治疗前比较， * P < 0.05。 3.3. 两组患者氧化应激指标比较 治疗前两组患者的氧化应激指标水平无显著差异(P > 0.05)，治疗后两组患者的TAC和SOD水平明显升高，MDA和LPO水平明显降低，差异有统计学意义(P < 0.05)，治疗组患者的氧化应激指标显著优于对照组患者，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表3。 3.4. 两组患者出现不良反应情况比较 治疗期间两组患者无心率失常、恶心呕吐、头痛头晕、皮疹水肿等不良反应发生，亦无药物过敏相关表现发生。
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user: 4. 讨论 CHF是由于心脏收缩或舒张功能发生障碍，导致动脉血灌注不足而静脉血淤积，从而引起心脏循环障碍症候群，严重威胁到患者的生命健康 [ 7 ] 。外周血流分布异常、神经内分泌激活和心室功能不全是主要的发病机制，其是由多种神经体液调节机制的异常共同作用所致 [ 8 ] 。虽然在临床上已被广泛应用的洋地黄、血管紧张素受体拮抗剂、利尿剂等药物对CHF预后具有一定的改善作用，但CHF患者仍然有较高的病死率 [ 9 ] 。β受体阻滞剂能够通过拮抗交感神经系统从而有效改善心室重构 [ 10 ] ，其在临床上改善CHF的预后及降低患者的病死率的效果已被大量临床应用证实。卡维地洛是第三代β受体阻滞剂，其可通过阻断β受体来抑制过度激活的肾上腺素受体，进而限制心肌的收缩、降低心肌耗氧量。卡维地洛同时具有钙拮抗、抗自由基、抗氧化等作用 [ 11 ] ，其独特的咔唑环的分子结构可阻断氧自由基对心脏的损伤。丹参作为我国传统中药之一，具有消除血瘀，缓解疼痛，滋养神经的功效，丹参酮IIA是丹参根的乙醚提取物中脂溶性有效成分，其已被研究证实能够治疗各种原因导致的CHF [ 12 ] 。卡维地洛和丹参酮IIA对治疗CHF均有明确的临床效果，但之前并无二者联合用药的临床相关研究，本次研究提示丹参酮IIA联合卡维地洛治疗CHF能够明显提高患者的临床疗效，改善心功能。 Table 3 Comparison of oxidative stress indicators between the two groups ( x ¯ ± s 时间 n TAC (IU/mL) SOD (IU/L) MDA (μmol/L) LPO (μmol/L) 治疗前 对照组 57 8.73 ± 2.15 68.14 ± 11.15 8.32 ± 1.68 7.22 ± 1.24 治疗组 57 8.64 ± 2.32 67.29 ± 11.59 8.57 ± 1.46 7.41 ± 1.13 t 0.215 0.399 0.848 0.855 P 0.830 0.691 0.398 0.394 治疗后 对照组 57 12.87 ± 3.16 * 83.71 ± 12.07 * 5.24 ± 1.01 * 4.54 ± 0.72 * 治疗组 57 15.29 ± 3.24 * 88.62 ± 11.94 * 3.86 ± 0.88 * 3.15 ± 0.68 * t 4.037 2.183 7.778 10.596 P <0.001 0.031 <0.001 <0.001 表3. 两组患者氧化应激指标比较( x ¯ ± s) 注：与同组内治疗前比较， * P < 0.05。 血流和神经内分泌紊乱会导致CHF患者的病情恶化，血流动力学的改变可反应CHF疾病的进程，CHF患者心输出量减少，心脏前后负荷增加，瘀滞于体循环中的血液会进一步加重左心前负荷，使患者表现出心力衰竭症状 [ 13 ] 。FRI、FRR和FRPE分别反映的是CHF患者左心室充盈时间、左心室充盈效率及左心室输出量效率，CHF患者左心室有效充盈时间缩短、充盈效率降低，故FRI水平增加，FRR和FRPE水平降低，且其变化程度与心功能障碍程度正相关 [ 14 ] 。本次研究结果显示，两组患者在治疗后FRI水平均有降低，FRR和FRPE水平均有升高，说明两组治疗方法均有效，且联合用药更能改善CHF患者的血流动力学水平。 氧化应激是导致CHF患者心脏发生重构的重要原因之一，机体活性氧产生过多而抗氧化能力降低，是氧化应激导致机体组织氧化损伤的主要原因。TAC反映机体总抗氧化的能力，SOD具有清除氧自由基的作用，其水平越高则机体抗氧化的能力越强 [ 15 ] ，MDA是脂质过氧化物产物，LPO可反映机体脂质过氧化物的水平，其水平越高则说明机体活性氧产生越多。卡维地洛具有抗氧化剂清除氧自由基的作用，可有效抑制去甲肾上腺素对心肌的毒害性进而增加心收缩力 [ 16 ] ，丹参酮IIA阻止心肌成纤维细胞的增殖和胶原的合成，清除氧自由基，从而起到保护心脏的功能 [ 17 ] ，本次研究证实两种治疗方法均能改善CHF患者的氧化应激水平，联合用药的改善效果优于单独用药。 综上所述，丹参酮IIA联合卡维地洛可有效提高CHF患者的临床疗效，改善患者的血流动力学参数和氧化应激水平，临床应用无特殊不良反映，值得临床推广应用。
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user: 摘 要 石墨烯(Graphene)是一种具有优异的电学、热学、力学等物理化学性能的二维碳纳米材料。其应用涵盖电池、传感器、超级电容器和复合材料等领域。但石墨烯片层之间具有很强的π-π相互作用以及高比表面能导致其具有很强的化学惰性，易趋于聚集，限制其优异的性能的发挥。因此石墨烯必须经过适当的改性以促进其在溶剂或基体树脂的分散，进一步拓展石墨烯的应用范围。石墨烯表面改性方式一般分为化学改性(共价键改性)、物理改性(非共价键改性)以及元素掺杂改性。本文从这三种改性方式综述了石墨烯的表面处理方法目前取得的进展，并展望了石墨烯改性未来的发展。 关键词 :石墨烯，表面改性，分散，共价键改性，非共价键改性，元素掺杂改性 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 石墨烯(图1所示)，具有超薄、超坚固和超强导电等特性，但石墨烯容易发生聚集，无法发挥优异的性能。因此石墨烯必须经过适当的改性以促进其在溶剂或基体树脂的分散，还可以引入特定的官能团，使石墨烯获得新的功能，进一步拓展石墨烯的应用范围。一般来说石墨烯的表面改性包括化学改性(共价键改性)、物理改性(非共价键改性)以及元素掺杂改性。化学改性的石墨烯具有相对较高的稳定性，但化学改性的反应条件比较苛刻，一般需要强酸、强氧化剂、高温或催化剂等条件且操作复杂。同时化学改性还会影响石墨烯片层共轭结构，造成缺陷进而影响石墨烯的物理化学性能(如导电性、阻隔性能和力学性能)。同化学改性相比，物理改性对石墨烯的共轭片层结构破坏小，对石墨烯的物理化学性能影响较小，而且反应操作简易方便，但是与化学改性相比稳定性较差。石墨的元素掺杂改性主要是利用退火处理、离子轰击、电弧放电法等方法在石墨烯中掺入如氮、磷、硼、硫、硅等元素，从而取代石墨烯片层上的缺陷，赋予石墨烯新的性能。 图1. (a)，(b) 石墨烯的结构；(c) 氧化石墨烯结构
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user: 3. 石墨烯的物理改性 3.1. 含芳香环的π系分子改性石墨烯 石墨烯具有平面六边形点阵结构，具有离域大π键。由于其高度共轭体系，石墨烯易于与有π-π共轭结构或者含有芳香结构的小分子、聚合物发生相互作用。π-π相互作用是目前超分子组装领域最为关注的非共价相互作用，也是目前在石墨烯改性方面研究比较多的领域。在保持石墨烯本征结构不变的同时，增加其溶剂或树脂基体的分散性。 Hao等利用具有芳香结构的7，7，8，8-四氰基苯醌二甲烷(TCNQ)和石墨烯的π-π相互作用，得到能够分散于水或强极性有机溶剂(如DMF和DMSO)中的改性石墨烯 [ 20 ] 。石高全等将1-芘丁酸(PB)和氢氧化钠加入氧化石墨烯中，进一步用水合肼在80℃下进行还原反应得到了PB功能化的石墨烯薄膜，电导率达到2 × 10 2 S/m [ 21 ] 。 导电高分子是具有共扼π键的高分子，利用导电高分子和石墨烯片层的π-π相互作用可以提高石墨烯的分散和功能性。石高全等制备了磺酸化聚苯胺(SPANI)改性石墨烯的复合材料 [ 22 ]，这种复合材料在高浓度下(>1 mg/mL)依然能在水中有良好分散性，且改性后的石墨烯表现出很高电导率、电催化活性和稳定性，在电催化、电化学传感方面有着巨大的应用前景。赵海超等制备了可溶性聚丁基苯胺，利用聚丁基苯胺和石墨烯片层的相互作用提高石墨烯在环氧树脂中的分散性和相容性 [ 23 ] 。他们还利用聚吡咯纳米粒子和石墨烯片层的π-π相互作用，对提高石墨烯二维纳米片在水中分散性做了系统研究 [ 24 ] 。 一些由阴阳离子所组成的和具有芳香结构的盐，它们是在室温下呈现液态的等离子液体，如咪唑盐和吡咯盐，人们可以利用离子与石墨烯片层表面的特殊相互作用，制备片层间距增大甚至达到剥离状态的石墨烯。目前报道比较多的是超声研磨法、热剥离法、电化学法和微波法剥离法。 石墨烯片层和离子液体间的非共价键作用，能够有效阻止石墨烯片的重新团聚。Wang等报道了利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)亚胺盐超声剥离石墨片，得到了低缺陷且层数小于5的石墨烯 [ 25 ] 。Chabal等利用N，N，N-三丁基-N-辛胺甲烷磺酸等铵基离子液体铵盐插入到氧化石墨烯片层之中，使氧化石墨烯片层实现剥离，后又经离心、搅拌、超声和高温还原等处理手段，得到了离子液体稳定的石墨烯 [ 26 ] 。 图5. ① 点击化学反应制备高分子接枝的石墨烯 [ 15 ]，② RAFT反应制备聚丙烯酰胺接枝的氧化石墨烯 [ 16 ]，③ 聚乙二醇改性石墨烯的制备 [ 17 ]，④ Diels-Alder反应制备聚乙二醇改性石墨烯 [ 18 ] 可以利用在外加电场条件下离子液体中的阴阳离子能够迁移的现象，科研人员将离子液体或含有离子液体的混合液为电解液，通过外加电场电场，而使石墨作为电极棒的电极发生剥离，制备石墨烯，该法一步即可得到产品，不会在石墨烯表面引入大量缺陷，但得到的石墨烯片侧向尺度从纳米到微米不等。Lu等对离子液体的电化学剥离过程提出了3阶段机理：电化学氧化、插层膨胀及石墨电极的剥离 [ 27 ] 。 利用微波作用下离子液体与石墨烯片层之间的能量传递可以促进石墨烯片层的剥离，低功率微波不会破坏石墨烯片层的完整性。Yu等将膨胀石墨与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑过硫酸盐混合，在微波条件下制备出质量高、收率高、低氧化程度、低缺陷、大侧向尺度的石墨烯 [ 28 ] 。 3.2. 表面活性剂分散石墨烯 表面活性剂是一类能显著降低表(界)面张力的物质。其分子一端为亲水的极性基团，另一端为亲油的非极性基团。可以吸附在纳米尺度石墨烯表面形成不同的胶束形态，阻止石墨烯的团聚。杨晓宁等运用分子动力学模拟，研究了十二烷基磺酸钠(SDS)在石墨烯表面的自组装行为 [ 29 ]，模拟结果显示在纯水和电解质溶液中，SDS的表面自组装结构形态与石墨烯的结构层数有关，增加石墨烯的层数能够加大吸附表面活性剂向溶液中的伸展程度，使表面活性剂自组装结构膨胀。此外电解质能够导致SDS表面活性剂在石墨烯表面吸附形态由多层结构向半圆胶束转化。SDS/石墨烯超分子复合物的悬浮密度随石墨烯层数的增加呈近似线性增加。 Smith等研究了使用12种离子型和中性表面活性剂包括离子型表面活性剂和中性表面活性剂石墨烯在水中的分散行为 [ 30 ] (图6、表1所示)。分析表明在较低的表面活性剂浓度下石墨烯也可以稳定分散在水中，不同类型的分散剂对石墨烯的尺寸、层数等影响很小，但分散剂对石墨烯在水中的分散浓度有影响，并且表面活性剂能够调控石墨烯表面的电动电位，对于离子型表面活性剂来说，表面活性剂的浓度和稳定石墨烯的静电势垒成正比；而非离子表面活性剂的浓度和稳定石墨烯的斥力势垒呈线性关系。Guardia等研究了各种表面活性剂在水中对石墨烯的分散能力 [ 31 ]，离子型表面活性剂吸附在石墨烯表面依靠静电斥力稳定石墨烯，而非离子表面活性主要依靠疏水基团和石墨烯表面的相互作用，并利用亲水基团增加其在水中的分散性。研究结果表明非离子表面活性的分散能力一般高于离子型表面活性剂，其中Pluronic三嵌段表面活性剂具有最高的分散能力。
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user: 4. 石墨烯的元素掺杂改性 元素掺杂可以改变半导体的基本性质，从而获得特殊的光、电、磁学性能。石墨烯的元素掺杂一般是指在石墨烯的晶格中引入杂原子替换掉石墨烯平面六角晶格中的碳原子，并于邻近碳原子成键。元素掺杂石墨烯可以通过化学气相沉积(CVD)、等离子体、热处理、湿化学和电弧放电方法等制备。改性后的石墨烯可具有优异的电学与光学性质，有望拓展石墨烯在光电子器件领域的应用。 CVD法是一种制备石墨烯的重要方法，在气源中引入含氮、硫、硼等杂原子可以制备杂原子掺杂的石墨烯 [ 32 ]，由于氮硼等原子和碳原子的尺寸相似，氮和硼掺杂的量可以到达较高的含量(4.3 wt%) [ 33 ] ；通过气相沉积含杂原子的高分子来制备元素掺杂石墨烯的过程不需要高温气体，更加安全，如Kwon等将吡咯单体气体在铜基底表面聚合，然后通过化学气相沉积生成了氮含量为3.14%的掺杂石墨烯 [ 34 ] 。对于尺寸比较大的原子(如硅、硫、磷、氯、碘等)通过气相沉积法通常制备的石墨烯杂原子含量较低。Gao等将硫粉溶于己烷溶剂中作为前驱物在铜基底通过CVD法在铜基底制备了硫掺杂石墨烯，硫的掺杂含量小于0.6% [ 35 ] 。 等离子处理需要较短的反应时间和较低的能源消耗，是制备元素掺杂石墨烯的一种有效方法，Jeong等用等离子处理石墨烯，然后再用氮等离子处理得到氮掺杂量最高达2.51 at%的石墨烯 [ 36 ] 。Wu等在CVD石墨烯表面通过氯气等离子处理可以得到氯含量8.5 at%的石墨烯 [ 37 ] 。Zhang等通过优化等离子表面处理的条件，如直流偏压和真空度等可以得到氯掺杂量高达45.3%的石墨烯 [ 38 ] 。Li等用氨气在电弧放电作用下制备了1 at%氮掺杂的石墨烯 [ 39 ]，研究发现氨气不仅作为氮源同时能够通过分解产生的氢气终止边界悬挂的碳形成富勒烯。另外利用硼氢化物和氢气作用反应气体同样可得到硼掺杂石墨烯，其含量一般低于3 at% [ 40 ] 。 氧化石墨烯含有丰富的氧官能团和很多缺陷，可以作为活性中心，通过热处理可以恢复碳原子的sp 2 结构，同时可以引入其他杂原子。如Li等在氨气存在下热处理氧化石墨烯过程中发现热处理温度是决定掺杂效率和碳氮价态构象的主要因素 [ 41 ] 。除了用氨气掺杂石墨烯外，利用苯胺 [ 42 ] 、聚苯胺 [ 43 ] 、聚吡咯 [ 44 ] 、氨腈 [ 45 ] 和双氰胺 [ 46 ] 等作为氮源同样可以得到氮掺杂为2%~18%的石墨烯，另外含氮和磷的离子液体的表面张力和表面能和石墨烯相近，可以作为掺杂氮源，如Liu等利用含氮的离子液体在400℃下和石墨烯发生电解反应可以制备氮掺杂量大22.1%的石墨烯 [ 47 ]，研究发现氮的化学构象和离子液体的粘度和电荷特性相关。 图6. 表面活性剂对石墨烯的分散能力(a)及其结构(b) [ 30 ] Table 1 The name and abbreviation of the surfactant [30 serial number Acronym English name Chinese name ① HTAB Hexadecyltrimethylammonium bromide 十六烷基三甲基溴化铵 ② TDOC Sodium taurodeoxycholate hydrate 牛磺酸脱氧胆酸钠水合物 ③ SDS Sodium dodecyl sulphate 十二烷基硫酸钠 ④ PBA 1-Pyrenebutyric acid 1-芘丁酸 ⑤ SDBS Sodium dodecylbenzene-sulfonate 十二烷基苯磺酸钠 ⑥ DOC Sodium deoxycholate 脱氧胆酸钠 ⑦ CHAPS 3-[(3-Cholamidopropyl)dimethyl ammonio]-1-propanesulfonate 3-(3-(胆酰胺基丙基)二甲氨基-1-丙磺酸盐 ⑧ PSS Poly(sodium 4-styrenesulfonate) 聚(4-苯乙烯磺酸钠) ⑨ DBDM n-Dodecyl β-D-maltoside 十二烷基-β-D-麦芽糖苷 ⑩ PVP Polyvinylpyrrolidone 交联聚乙烯基吡咯烷酮 ⑪ Brij 30 Brij® L4 聚氧乙烯月桂醚 ⑫ Tween 85 聚山梨醇酯-85 ⑬ Triton X-100 曲拉通X-100 ⑭ Gum arabic from acacia tree 阿拉伯胶 ⑮ Brij 700 聚氧乙烯硬脂酸酯 ⑯ Tween 80 吐温80 ⑰ P-123 Pluronic® P-123 聚(乙二醇)-block-聚(丙二醇)-block-聚(乙二醇) 表1. 表面活性剂的名称与简称 [ 30 ] 利用氧化石墨烯在水或有机溶剂中的良好分散性，可以利用湿化学方法在溶液中和反应性的杂原子前驱物反应制备元素掺杂石墨烯。如Ruoff等利用水合肼在水中还原氧化石墨烯的同时，在石墨烯的边缘处形成吡唑而得到氮掺杂石墨烯 [ 48 ] 。同样利用其它含胺化合物(如氨水 [ 49 ] 、尿素 [ 50 ] 、脂肪胺 [ 51 ] 、腈胺 [ 52 ] 、羟基胺 [ 53 ] 等)作为还原剂同样也可以得到不同程度氮掺杂石墨烯。Garrido等在卤化氢的水溶液中利用水热合成不同卤素掺杂的石墨烯 [ 54 ] 。另外Wu等三氟化硼胺化合物在水热合成条件下得到氮(3.0 at%)和硼(0.6 at%)共同掺杂的石墨烯，在超级电容器中可以显著提高离子和电子的传输 [ 55 ] 。
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user: 5. 结论与展望 化学改性(共价键改性)、物理改性(非共价键改性)以及元素掺杂改性使得石墨烯及氧化石墨稀制备和应用不断取得突破性进展，科学研究者已经利用石墨烯独特的力学、阻隔和导电性能，制备了一系列性能优异的功能性纳米材料、聚合物纳米复合材料、海洋及大气甚至太空环境防腐涂层。迄今为止，石墨烯已经被成功地引入一系列如环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烃等聚合物基体中，为了获得与多种基体更为良好的相互作用和相容性，如何功能化石墨烯表面、设计、调控其与聚合物基体间的界面作用力仍是此领域亟待解决的问题；石墨烯的表面改性涉及到有机化学、高分子化学、无机化学，生物化学等众多学科交叉领域，改性后的石墨烯所带有的性能和结构的关系有许多方面仍不明确，有待于科学工作者进一步的研究和探索。 人类科学的进步都是跟材料的发展关联到一起的。石墨烯作为未来产业之一，人们对其在材料领域的革命寄予厚望。我们虽然还处于石墨烯时代的前半期，但已经有很多研究在产业化的边缘，并且石墨烯在中国的产业化已经逐渐靠近世界领先水平，希望中国石墨烯产业未来能够引领并且将持续引领世界石墨烯产业的发展。
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user: 摘 要 预防褥疮发生是临床护理工作的重要内容，根据患者或护理人员的意愿，自动进行床位方式的调整，将减少局部组织长期受压，减轻患者痛苦。基于此，本项目针对防褥疮多功能医疗床的控制需求，研究了语音识别技术。可通过语音控制医疗床的推背翻身、坐姿转换、自由抬落腿等功能。该研究有较高实用性和经济效益。 关键词 :防褥疮医疗床，语音控制，STM32单片机，多功能便利 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 语音识别是当今的热门研究之一，基于非特定人的语音识别类医疗康复产品，不仅体现了便利性，更体现了实用性和人性化的特点，具有广阔的应用前景。目前，国内医疗护理床多采用人力的方式进行调整(如抬背)，在当前人口老龄化、癌症病例急剧增长、护理人员缺乏等社会背景下，靠人力调整床位的使用方式受到使用限制。长期卧床的病人由于长期一个姿势，导致褥疮情况多有发生，增加了患者的痛苦、治疗和护理困难。如何采用现代人机交互技术提高对瘫痪或功能障碍者的生活质量已成为人们关注的话题。 根据当前医疗护理床存在的功能单一的缺陷，我们研究了一款可实现推背翻身、坐姿转换、自由抬落腿等功能的医疗床，如图1所示。本文基于语音识别和控制技术，通过语音控制该医疗床，实现人机交互 [ 1 ] 。 图1. 防褥疮医疗床模拟图
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user: 2. 控制系统的总体设计 基于智能化和实用性的设计理念，本项目设计的医疗床采用模块化设计，可根据功能需要进行模块组合，并整合多自由度运动控制、人机交互、自动控制、智能通信等多学科领域新技术来实现方案。该项目的总框图及总体设计流程图如图2所示。 图2. 项目的总框图 本项目最大的特点和便利之一就是在于人机交互，一般的防褥疮医疗床都是人力操作，而这个是语音识别的非接触式操作，当语音识别匹配成功就会发出一个信号代码，然后通过信号口传给单片机，单片机接收到相应代码就会发出相应指令给电机，电机就可以做出相应部分的上电工作从而使床体翻转、抬降等有利于患者的一系列动作。 2.1. 语音识别设计 语音识别主要目的是通过输入语音，实现对防褥疮医疗床的推背翻身、坐姿转换、自由抬落腿等功能，可分为语音采集、特征学习、识别匹配三个阶段。为了使该医疗床具有普适性，采用隐马尔可夫模型技术，提高语音在混响环境下的识别精度。语音识别系统框图如图3所示： 图3. 语音识别系统框图 语音识别包括硬件和软件两部分： 硬件部分采用ICRoute公司设计生产的语音识别传感器专用芯片LD3320进行语音识别 [ 2 ] 。通过ICRoute公司特有的快速稳定的优化算法，LD3320提供了真正的单芯片语音识别解决方案，芯片上集成了高精度的A/D和D/A接口，不再需要外接辅助的Flash和RAM，即可实现语音识别/声控/人机对话功能。并且使用者可以根据自己的实际需要对关键词列表进行动态编辑，可以支持用户自由编辑50条关键词语，完成非特定人语音识别，识别准确率达95%。 软件部分为语音采集后，采用第1步学习训练阶段，如上图3所示，训练模块所用的语音信号通常采集于无干扰的实验室环境，将语音按照特征提取，形成语音库；第2步为测试识别阶段，待识别的语音来自于干扰的环境，录入的语音信号首先经过预处理，通过采样、反混叠滤波、语音效果增强等功能去杂音。然后进行特征提取，从语音信号波形中提取一组或几组能够描述语音信号特征的参数，按照一定的准则求取待测语音特征参数，与语音库中相应模板进行失真测度，最匹配的就是识别结果。最后就是将匹配结果输给控制系统。 语音程序流程图如图4所示。将语音库的语音训练程序和识别程序分别做成模块，定义为不同的函数，可在主程序中调用。 其中，预处理部分，通过抗混叠滤波将信号频谱上的杂音区段与目标语音信号区分，获得目标信号。采用端点检测，旨在确定语音信号的起始位置，避免非语音时段噪声混入。采用手动截取语音方式，用户按住特定按键完成语音信号的采集。 特征提取采用隐马尔可夫模型对语音的时序进行建模，分为三个模型，分别为评估模型、解码模型和学习模型。 语音匹配即将当前语音的特征向量与语音库中的模板进行匹配得出结果。为了实现对非特定人语音指令的识别，系统采用非特定人的孤立词识别系统。非特定人的语音识别是指语音模型由不同年龄、不同性别、不同口音的人进行训练，形成语音库。当匹配时不需要重新训练就可以识别说话人的语音。通过预加重和加窗，短点检测，特征提取等方法，将识别信息与语音库的模式进行训练和匹配。 图4. 程序流程图((a) 为语音训练流程，(b) 为语音识别流程，(c) 为主程序) 2.2. 控制设计 根据医疗床所需要的模拟推背翻身、坐姿转换、自由抬落腿等功能，需要单片机进行控制。智能医疗床面向丧失行动能力的人群，所以需要一个能够执行先进的电机控制功能的通用微控制器，它必须有精确的控制，抗干扰能力，稳定性，还要保证足够的安全性。电机控制系统要求微控制器必须具备卓越的实时响应性(中断延时短)、优异的控制性能。与传统的单片机控制方案相比，STM32F103芯片控制系统具有经济性好，处理速度快，实时性好，集成度高和抗干扰性强等优点，能较好地实现交流伺服电机的精确位置定位及匀速运转控制。在安全方面只要“紧急停止”引脚被拉低，所有的I/O引脚都被置于用户可配置的安全状态，这个功能设计采用组合逻辑模块，当主时钟(晶体)失效时，内部切换到后备振荡器之前，可确保保护电路仍然能够正常工作。基于以上特性所以选用STM32F103芯片，STM32F103系列属于中低端的32位ARM微控制器，具有低功耗睡眠、停机和待机模式，利用VBAT为RTC和后备寄存器供电。它适用于：电力电子系统方面的应用、电机驱动、应用控制、医疗、编程控制器(PLC)、变频器等领域 [ 3 ] 。 基于DSP芯片来将语音信号处理转换为数字信号，STM32F103芯片控制系统来处理这些信号，分别控制不同功能的电机工作。使用端口GPIOA来连接电机，所以给GPIOA编程就可以控制电机。使用系统时钟SysTick来周期性的给电机发送脉冲，通过开关按键或语音输入信号控制脉冲。如图5所示为内部控制转换流程图。 电机采用直流无刷电机，设置一个电机总控制程序，通过语音信号“停”和“复位”或相应按键，来控制所有电机停止工作和恢复初始位置。 图5. 内部控制转换流程图
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user: 3. 语音识别的软硬件实现 3.1. 语音识别电路 LD3320采用并行方式直接与STM32F103相接，均采用1千欧电阻上拉，A0用于判断是数据段还是地址段；控制信号RDB、WRB、CSB，复位信号RSTB以及中断返回信号INTB与STM32F103直接相连，采用10千欧电阻上拉，辅助系统稳定工作；MBS (引脚12)作为麦克风偏置，接了一个RC电路，保证能输出一个浮动电压给麦克风 [ 4 ] 。原理图如图6。 图6. 语音识别单元原理图 3.2. 编程实现 参考LD332X开发手册 [ 4 ] ，本文采用中断方式，其工作步骤有： (一) 初始化：语音识别初始化程序如下 voidLD_Init_ASR() { nLD_Mode=LD_MODE_ASR_RUN； LD_Init_Common()； LD_WriteReg(0Xbd，0x00)； LD_WriteReg(0x17，0x48)； delay(10 )； LD_WriteReg(0x3C，0x80)； LD_WriteReg(0x3E，0x07)； LD_WriteReg(0x38，Oxff)； LD_WriteReg(0x3A，0x07)； LD_WriteReg(0x40，0x00)； LD_WriteReg(0x42，0x08)； LD_WriteReg(0x44，0x00)； LD_WriteReg(0x46，0x08)； delay(1)； } (二) 写入识别列表。每个识别条目对应一个特定编号(1个字节)，编号可以相同，可以不连续但一定小于256 (00H~FFH)。此芯片最多支持50条。每个识别条目都是普通汉语拼音小写形式，每两个音之间用一个空格隔开。表1是本文用到的几个简单实例。 Table 1 Identify list instance 编号 字符串 1 kai ji 2 tai tui 3 fan shen 表1. 识别列表实例 (三) 语音识别。麦克风音量可设定值OOH~7FH，建议设置值为40H~6FH，值越大代表MIC音量越大，识别启动越敏感，但可能带来更多误识别；值越小代表MIC音量越小，需要近距离说话才能启动识别功能，好处是对远处的干扰语音没有反应。该项目中设定值为43H。 (四) 响应中断。如果麦克风采集到声音，不管是否识别出正常结果，都会产生一个中断信号。而中断程序要根据寄存器的值分析结果。读取BA寄存器的值，可以知道有几个候选答案，而C5寄存器里的答案是得分最高、最可能正确的答案。
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user: 4. 语音控制系统在护理床中的功能测试 由于应用的环境不一样，在医院人员嘈杂的情况下麦克风设定值为43H (在实验室嘈杂的环境下进行反复测试)得出的结果如下表2。 Table 2 Functional tes 非特定人甲 非特定人乙 非特定人丙 开机 47/50 46/50 45/50 翻身 48/50 45/50 43/50 抬腿 45/50 48/50 44/50 起背 43/50 40/50 43/50 关机 46/50 46/50 45/50 表2. 功能测试 由此得出，模拟医院得出测试成功概率为89.87%，可见效率还算可观。 如果是在家里护理患者，相对安静一些就可以设定更高的麦克风设定值，灵敏度更高，误操作概率也大大降低，准确率大大提高。
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user: 5. 结束语 本文主要是通过语音识别和控制系统达到对医疗床的功能的控制，具有实用性、智能性、人性化等特点，不仅可减轻患者痛苦，也使护理员照顾不再困难，提高了患者和家属的幸福指数。
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user: 摘 要 本文首先分析了矢量图生成问题的原理，其本质上是一个最优化问题，萤火虫算法是最近几年出现的一个解决最优化问题的演化算法，为了改善矢量图生成问题的性能，本文修改萤火虫算法相关操作和定义以适应本问题。具体采用贪心策略划分子问题以缩小搜索空间，克服图形数过高时的效率低下和算法难以收敛的问题。通过实验验证了算法的还原能力和压缩能力，并与采用遗传算法的生成方式进行对比，证明了本文方法在还原度方面性能更优。 关键词 :矢量图生成，萤火虫算法，图像压缩 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 图像在计算机中主要以光栅图(位图)或矢量图的形式存储。位图由像素表示，每个像素都有自己特定的位置和颜色值，而矢量图使用基于数学方程的几何对象来描述图像。相比于位图，矢量图的文件大小只与描述的图形的复杂度有关，占存储空间更小；由于打开过程是软件按图像中存储的算法进行，矢量图在进行图像伸缩时不会失真，易于编辑。这些特性使得矢量图能广泛应用于图像压缩与保真、数据压缩、三维建模等领域。 图像的矢量化方法也引起了学者的广泛讨论和研究。其中的一个方向是，利用多个几何图形的组合来对位图进行拟合。选择怎样的策略优化图形组合成了解决问题的关键。Chris Weller首先提出使用启发式算法来解决这一问题。他将遗传算法中种群的进化与矢量图中图形元素的优化结合，实现了图形元素组合在视觉上逐渐趋近于原图的效果 [ 1 ] 。但是该算法生成的矢量图丢失了较多原图的细节。后来相继有学者在他做的工作的基础上进行了改进 [ 2 ] [ 3 ] ，使矢量图的还原效果有了一定的提高。 Xin-She Yang在2009年提出了一种新型群智能寻优算法——萤火虫算法 [ 4 ] ，该算法通过萤火虫之间的亮度交流来寻找最优解，具有快速的全局搜索能力。因此，本文选择萤火虫算法(FA)作为搜索最优图形组合的策略，以图形进化的方式逐步生成矢量图，使矢量图在还原细节、缩小体积等方面有更优的表现。测试对比结果表明本文方法具有一定有效性与可行性。
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user: 2. 相关工作 生成与目标光栅图相似的矢量图的主要思路是，将一定数目的基本图形绘制成一幅图像，比较它与原图的相似程度，并以适当的策略不断改变图形位置和形状，逐步提高矢量图对光栅图的还原度，最终形成一幅由基本图形组成的矢量图。如图1所示，左侧为矢量图，右侧展示了组成该图的基本图形。 下面介绍该方法的主要步骤： 1) 设置画布：创建一个尺寸与目标图像相同的画布，取一个颜色作为画布的颜色。 2) 向画布添加基本图形：常见的基本图形包括矩形、三角形等 [ 4 ] 。 3) 计算适应度：将基本图形添加到画布上之后，需要评估矢量图的还原效果。通过比较每个基本图形与目标位图对应位置像素的差异，得到生成的矢量图的适应度。适应度越高，矢量图的还原度越好。 4) 图形的移动、变形和变色：为了提升矢量图的还原度，需要对基本图形的位置、形状和颜色等属性进行修改。 综上所述，矢量图生成问题本质上是一个最优化问题，而遗传算法、萤火虫算法等元启发式算法适合于解决此类问题。Chris采用遗传算法解决该问题 [ 1 ] ，基本图形信息以基因的形式存储，种群在进化中采取杂交、复制、位突变、交换渲染顺序等操作，以产生还原度更高的个体。 图1. 矢量图生成方法原理示意图 Chris的算法仍存在一些问题。首先，实验表明其算法存在“早熟”问题，在运行数千代后，算法基本陷入局部最优解，适应度难以继续提升，最终对目标图像的还原度不高。这主要是由于图形数量太多，导致搜索空间过大，而遗传算法难以探索如此大的搜索空间。其次，矢量图由大量的基本图形组成，每次计算目标函数都需要渲染全部图形，对性能的消耗很大，算法运行的效率很低。最后，Chris的算法采用纯色三角形作为基本图形，单个图形中含有的信息较少，不利于进一步压缩体积，且对光滑边缘和柔和色彩的还原能力较差。 为了解决这些问题，本文在以下方面做出改进： 首先，以萤火虫算法进行优化，尝试利用萤火虫只在其感知范围内相互吸引的特点，避免“超级个体”带来的早熟收敛，增大探索范围。其次，利用贪心策略划分子问题，缩小搜索空间，同时减少一次迭代计算的图形个数，提升算法效率。最后，重新设计合适的基本图形，该基本图形由4个顶点组成，由折线或曲线围成，并由渐变颜色填充，如图2所示。这种设计使得图形相比单色图形包含的信息更多，有利于减少图形数量，压缩体积，并且曲线围成的图形对图像中光滑边缘和柔和色彩的还原能力更强。 图2. 基本图形
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user: 3. 基于萤火虫算法的矢量图生成方法 3.1. 萤火虫算法的仿生原理 [ 5 ] 萤火虫算法由自然界中萤火虫发光的一系列特性发展而来。该算法主要利用萤火虫在某个区域内寻找荧光亮度更强的伙伴并向其聚拢的行为特点，实现基于群体搜索的随机寻优。 为了提取与算法相关的生物学概念，首先说明三个理想化条件： 1) 不考虑性别对于萤火虫吸引力的影响。 2) 萤火虫的吸引力与自身亮度成正比，与萤火虫之间的距离成反比。亮度最高的萤火虫最具有吸引力，使得在一定距离范围内的萤火虫向它移动。亮度相同时，萤火虫随机移动。 3) 萤火虫的荧光亮度反映一个解对待优化问题的满足程度。萤火虫亮度越高，说明萤火虫所在位置对目标的满足值越高。 萤火虫算法将解决问题的各个要素与自然界萤火虫的相关概念对应起来，并借鉴萤火虫的活动规律形成了完整有效的搜索策略。萤火虫算法将搜索空间中的点看作自然界中萤火虫的个体，用待优化问题的目标函数评价萤火虫个体所处位置的好坏，将搜索更优解的过程融入成萤火虫个体受其他个体吸引移动位置的过程。在该算法中，随着萤火虫种群中个体的位置更新，好的可行解逐渐替代较差可行解，最终实现对目标问题的解的优化。 3.2. 萤火虫算法相关操作定义 面向矢量图生成问题，本文对萤火虫算法的相关操作进行了定义，以适应该问题的解决，具体定义如下。 1) 萤火虫位置 上述矢量图像由多个基本矢量图形组合而成，故萤火虫的位置可以由n维向量表示： X = ( s 1 ， s 2 ， ⋯ ， s n ) T (1) 其中 s k ( k ∈ { 1 ， 2 ， ⋯ ， n } ) 为一个矢量图形。定义图形之间的差 s 1 − s 2 = t (2) 其中t为 s 2 向 s 1 的变换。 为衡量变换的幅度(图形间的差异)，定义 | t | 为该变换的等价长度，其值由图形 s 1 和 s 2 在位置、形状、颜色上的差异决定。于是可以定义图形的变换 s 2 + k t = s ′ 2 ， k ∈ [ 0 ， 1 ] (3) k 表示 s 2 遵循变换t的程度，当 0 < k < 1 时， s ′ 2 为一个介于 s 1 与 s 2 之间的图形。 2) 萤火虫移动 定义飞行向量 T j i = X i − X j = ( t 1 ， t 2 ， ⋯ ， t n ) (4) 表示在搜索空间中萤火虫由位置 X j 变为 X i 的飞行方向。定义位置 X j 与 X i 之间的距离为 | T j i | = | t 1 | 2 + | t 2 | 2 + ⋯ + | t n | 2 (5) 于是在 k 时刻，由位置 X 1 k 向 X 2 k 飞行的萤火虫的位置可表示为 X 1 k + 1 = X 1 k + β ( X 2 k − X 1 k ) (6) 其中 β 为吸引度，当 β = 0 时，下一时刻萤火虫的位置 X 1 k + 1 = X 1 k ；当 β = 1 时，萤火虫位置 X 1 k + 1 = X 2 k 。 β 的值与两萤火虫间的距离成平方反比，结合空气吸收效应的效果，可近似为 β = β 0 1 + γ | T | 2 (7) 其中 β 0 为 | T | = 0 时的吸引度，取 β 0 = 1 ； γ 为空气对光的吸收率，本文将其初始值取为 γ = ( | T max | 4 ) 2 (8) 其中 T max 为理论上两位置间距离的最大值，上述 γ 表示当两萤火虫距离为 T max 4 时，两萤火虫的间的吸引程度下降为距离最近时的一半。 萤火虫在 k 时刻的随机运动可表示为 X k + 1 = X k + α T rand (9) 其中 α 为步长， T rand 为一随机的飞行向量。 至此，萤火虫 i 受到萤火虫 j 吸引的运动行为可以表示如下： X i = X i + β 0 1 + γ | X j − X i | 2 ( X j − X i ) + α T rand (10) 3) 适应度计算 对于本文中的矢量图生成算法，计算适应度需先将解X中图形在画布上依次绘制，得到一幅图像 P ，计算 P 与目标图像 P ′ 的对应像素在RGB颜色空间中的距离平方和，如下式 Δ = ∑ ​ [ ( R i − R ′ i ) 2 + ( G i − G ′ i ) 2 + ( B i − B ′ i ) 2 ] (11) 该式可以反映对应像素的颜色差异，进而反映两幅图像的差异程度，和越大则图像差异程度越大。最终适应度可由 Fitness = k ( Δ max − Δ ) Δ max (12) 得出，其中 Δ max 为对于一个目标图像而言可能的最大差异值。当生成图形与目标完全一致时，适应度为k，而生成图形与目标图像完全不一致时， Δ = Δ max ，此时适应度为0。 3.3. 以划分子问题的方式运行算法 当图形数量较大时，搜索空间过大，萤火虫算法容易陷入局部最优解，为解决这个问题，本文将矢量图生成问题划分为数个子问题，对每个子问题分别运行优化算法，每个子问题的结果通过贪心策略连接成为整个问题的完整解。这种方式有效地减小了搜索空间，使得萤火虫算法在每个子问题的解决中发挥了较好的效果；同时该方法减小了每代需要变换和绘制的图形数量，提升了性能。 整体解决方式与划分子问题方式的对比如表1所示。在表1所示情况下，“生成 n 个基本图形”的问题被划分为 k 个“生成 n / k 个基本图形”的子问题，并串行执行，依次将图形加入最终的解向量中，直至图形数量达到要求，整个问题解决。 3.4. 基于萤火虫算法的矢量图生成算法 综上所述，算法步骤如下，流程图如图3。 (1) 初始化相关变量。根据输入的目标图像、图形个数、子问题个数，初始化画布、最大差异值 Δ max 、矢量图 S 、萤火虫种群规模 N 。 Table 1 Difference between overall solution and problem-dividing solutio 基本图形数 种群规模 子问题个数 解向量维数/每代渲染图形数 整体解决 n m 1 n 划分子问题 k n / k 表1. 整体解决方式与划分子问题方式的区别 图3. 算法流程图 (2) 初始化萤火虫算法。生成萤火虫种群及相关参数。 (3) 计算萤火虫亮度并排序。计算每个萤火虫位置 X i 的适应度，作为萤火虫的亮度，并按亮度排序，亮度最高的萤火虫位置为 X M 。 (4) 判断是否满足萤火虫算法结束条件。若适应度达到要求或迭代次数达到上限，萤火虫算法结束，输出 X M 中图形，转到步骤(5)，否则转到步骤(4)。 (5)更新萤火虫位置。萤火虫受到比它更亮的萤火虫的吸引，位置根据式(10)更新，转到步骤(3)。 (6) 将输出的图形加入矢量图 S ，并绘制 S ，作为新的画布。 (7) 判断图形数是否满足要求。若此时 S 中图形数满足要求，将矢量图 S 保存到文件中，否则转到步骤(2)。
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user: 4. 实验与对比分析 为了验证算法效果，本文选用“Stuffed Toy”、“Sailboats”、“Union Jack”、“Pumpkin”和“Dog”五张图作为实验对象进行适量图像生成，实验的软硬件环境如表2所示。 Table 2 Experimental environmen 参数 值 编程语言 C# 操作系统 Windows 10 64位 CPU主频 2.4 GHZ 内存 8 GB 硬盘 500 GB 表2. 实验环境 在最近吸引度 β 0 = 1 ，步长因子 α = 0.3 ，萤火虫个数 N = 5 的情况下，得到的输出结果如图4所示，图中从左自右分别为原图、本文方法输出图像和Chris Weller遗传算法 [ 1 ] 输出图像。 针对以上五张图片，对其执行本算法前后体积大小进行记录并计算压缩情况如下：(表3) Table 3 Data recor 图片 位图体积 矢量图体积 压缩倍数 图形数量 Stuffed Toy 300 KB 16.84 KB 17.81 80 Sailboats 268 KB 7.01 KB 38.23 40 Union Jack 201 KB 4.03 KB 49.87 20 Pumpkin 188 KB 9.15 KB 20.54 50 Dog 186 KB 11.32 KB 16.43 60 表3. 数据记录 在还原度方面，我们采用Percent Correct [ 1 ] 进行描述，该值计算方式类似于式(12)，可以线性地描述对目标图像的还原程度，计算方法为： Percent   Correct = Δ max − Δ Δ max × 100 % (13) 图4. 实验结果 本文方法与Chris Weller遗传算法的对比如表4所示。从表中数据可以得出，普遍情况下本文算法可以进一步提高图片的还原度。 Table 4 Percent correct compariso 图片 本文方法 Percent Correct 遗传算法 Percent Correct 图形数 Stuffed Toy 94.30% 90.84% 80 Sailboats 96.40% 92.30% 40 Union Jack 95.82% 81.37% 20 Pumpkin 95.10% 93.24% 50 Dog 90.70% 86.04% 60 表4. 还原度对比 综合以上实验结果及数据，本文方法在矢量图生成问题上具有可行性，在还原度方向上较Chris Weller的遗传算法有一定量的提高，同时可以达到满意的压缩效果。
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user: 5. 结语 为了将光栅图转化为矢量图达到压缩体积的目的，本文研究了一种矢量图生成方法 [ 2 ] 的原理和特性，提出了一种基于萤火虫算法并结合了贪心策略的矢量图生成方法。最后对该方法进行了实验验证，并将结果与采用遗传算法的矢量图生成方法对比，表明本文方法能更有效地解决矢量图生成问题。
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user: 摘 要 五四运动之后，中国掀起了一股“出版潮”。岭南大学的《南风》杂志于1920年诞生于这一潮流之中。其作者和编者，主要是岭南大学南风社的学生。其内容广泛，涉及政治、经济、教育、宗教、社会各个方面，并关注时事。在1920~1923年出版的《南风》中，体现出了南风社中人既深受时代的影响，又在某些问题上与“主流”着一定的距离。而从《南风》作者讨论和批判的一些现象中，也可观察到当时思想界的一些潜流。 关键词 :1920年代初，学生思想，《南风》杂志，文学革命 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 “五四”事件之后，中国出版事业有了显著的发展。而学生在这一“出版潮”中扮演了重要了角色，蒋梦麟在1919年底写道：“自从五月之后，大约有350种周报出版，都是学生或同情学生的人士主编的。” [ 1 ] 众多的期刊既为众多学生提供了交流的平台，也为这一时期涌入中国的众多思想提供了传输的渠道。周策纵指出：“这些新期刊……将国内的青年知识分子介绍给普通公众，并且作为他们之间沟通的桥梁；这些知识分子在后来的几十年里多成为社会、政治或文学方面的重要人物。” [ 2 ] 对于此一时期的众多期刊，学界早已有所注意。但研究者多从研究某一问题出发，在期刊中摘取只言片语，以论证自己的观点。还有一些研究，则力图从众多的期刊中找寻此一时期学生思想的普遍性。这些研究当然自有其重要性，但若将研究的视角聚焦于某一期刊，或可从个案之中听到一些“主流”之外的声音。 基于此，本文拟以岭南大学南风社创办的《南风》杂志为基础，探究1920年代初岭南大学南风社学生的思想世界。笔者所见《南风》期刊共19期，时间跨度从1920年4月直到1949年。不过，在其中存在着不少缺失，且由于大学内的人事变动等原因，期刊内容前后变化较大。相对而言，1920年至1923年杂志初创期出版的五期杂志出版时间较为集中，作者群变动不大，保存也较为完整。所以，本文所依托的材料主要为这五期杂志。 《南风》杂志是岭南大学的一本学生刊物。其作者和编者，主要是岭南大学的学生。岭南大学的前身是美国传教士1888年创办于广州的格致书院。1903年，格致书院改名Canton Christian College，中文校名亦改为岭南学堂，是为“岭南”用作校名之始。到了1920年代初，岭南大学的教育水平在国内和国际上都已经获得了一定的认可，当时的岭南大学学生甘乃光写道：“但他在大学中的位置，在国内可以直插北京国立大学的班……在国外，则美国最著名的哥伦比亚大学、耶路大学、哈佛大学、支加高大学、加利福尼亚大学和其余十余间，都已经承认为有同等程度的大学。” [ 3 ] 而南风社正是此一时期中岭南大学内的学生社团，《南风》也是于1920年4月正式创刊。在这一时期活跃于《南风》杂志中的一些作者在走出校园之后逐渐成为了学界、政界的重要人物。如上文提到的甘乃光后来成为了国民党内的重要官员，再如陈荣捷后来成为了朱子学方面的专家，还有后来担任过北大史学系系主任的陈受颐，等等。 《南风》杂志内容广泛，涉及政治、经济、教育、宗教、社会各个方面，并关注时事。从其中的一些口号和主张而言，这份杂志在当时称不上是独一无二。故而《南风》并非在潮流之外的一座孤岛。但从另一方面而言，处在潮流之中的个体也并不总是千篇一律。通过对一份并不算“典型”的杂志的研究，可能并不能把握住当时学生亚文化的潮流走向，但或许能够听到一些被潮流淹没的声音，对当时的学生思想有更为深入的理解。此外，这些当时尚处于居于“边缘”的知识分子由于其所处的地位和环境，常常能够观察到一些更“边缘”处的思想生态 [ 4 ] 。透过这些学生的眼睛，我们可以看到一些思想和理念在向底层传播时产生的流变，而这些流变往往又偏离了这些思想和理念的本意。当然，这种流变所呈现出的样态是多种多样的。本文所凭借的五期不连续的杂志提供的信息有限，无法支撑全面的探讨。但也能透过这些有限的信息去看到当时思想界的一些不同面相。