DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 中国文化的海外传播 在所有三个思政元素中，同学们最津津乐道的就是满屏的中国文化，显性的如服装、音乐、饮食、家庭装饰等，隐形的有中国人的情感和处事方式。以下只关注显性方面。随着画面展开，一段悠扬舒缓的二胡声徐徐地将观众带入到一个华裔家庭，片中可辨识的中国乐器有笛子、扬琴、丝竹、琵琶等，如此大量的使用中国乐器也是因为该主题音乐出自美国华裔电影作曲家Toby Chu之手，虽说是艺术无国界，但是饱含中国韵味的背景音乐令人念念不忘，可解乡愁。除了音乐，片中人物的服饰几乎都是中国风，父亲的中山服和毛背心，母亲的花布衣和围裙，还有父亲的黑框眼镜、母亲的翡翠耳钉、父母俩中规中矩的发型、组成中国传统父母的标准配置；至于片中煎煮烹炸焖溜熬炖的中国美食，更是比比皆是，主人公小包子，就是来自于中国的美食代表——包子，片中还有面条、红烧肉、麻婆豆腐等不一而足，各种各样的调料瓶、擀面杖、笼屉等中式物件令人印象深刻；这个家庭的陈设也处处显示出中国色彩，墙上的福字、大红中国结、文人雅客的山水画、花开富贵的扇面、桌上的青铜龙摆件、青花瓷盘、形状不一的装饰花瓶、红双喜字的冰箱贴、小卖部墙上的日历、此外还有中国书法、太极拳等等，还有同学注意到妈妈背小包子时用的是竹制小篮子，所有这些装饰品和用具既代表了小包子一家人的审美品位，也代表了海外华人对中国文化的深厚感情，共同组成一目了然的中国文化的象征符号。无论中国人走到哪里，中国文化就流淌到哪里，这就是中国文化历史久远的魅力所在。
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user: 5. 结论 创作者石之予在接受媒体采访时说道：“《BAO》虽然拥有特定的文化属性，但反映的却是普遍的世界性话题” [ 7 ]。所谓特定的文化属性就是指一目了然的中国元素，世界性话题则是作品中所表达的价值观获得了最大数量观影者的认同，超越了种族和文化。《BAO》这部动画片的动人之处就在于以中国文化为载体的华裔家庭的日常征服了全世界的观众，让每个观影者都能从中产生共鸣，无论是成长的烦恼，还是母爱的温度，亦或是美食的诱惑，又或是大团圆的结局，其中总有打动观众的泪点和笑点，能够唤醒观众情感中积极向上的力量。如果说，“跨文化小说可以鼓励读者改变视角，创造性地应对思维定势、隐喻和信仰的冲突，并且作为心灵读者，对文化规范和文化期待的多样性更加敏感。”( [ 8 ]， p. 171)。这部短视频完全达到了同样的效果。其实，开设文学课的目的之一就是培养学生的共情能力，无论是通过诗歌、小说，还是通过电影、短视频，对于外语专业学生，养成良好的共情能力是与来自不同文化背景的人们交流合作的基础。这部短片不仅成功地唤起了学生们普遍的共情能力，而且培养了他们在今后对外交往中坚持文化自信和讲好中国故事的意识和意愿。
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user: 摘要 重点研究了面向列车群的运行仿真平台搭建技术。基于面向列车群的运行仿真平台需求分析，将整个系统划分为数据结构化存储与维护模块、仿真基础建模、列车运行仿真(列车牵引计算模块、车站作业仿真模块、区间运行仿真模块)、运行计划生成与优化模块、指标统计分析模块和仿真过程可视化展示模块等主要功能模块；然后搭建了面向列车群的运行仿真平台架构及数据流程；最后针对车站到发线运用核心问题构建了数学优化模型。通过上述工作，仿真平台可真实有效地实现列车群的追踪运行。该平台可进行单列车牵引计算、多列车追踪运行、列车延误及其传播特点分析、影响追踪间隔因素分析等相关技术领域。
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user: 1. 引言 截止到2020年底，全国高速铁路运营里程达3.8万公里，基本形成了“八纵八横”高速铁路网；全路配备复兴号动车组1036列，基本覆盖各条繁忙干线，中国高速铁路发展取得举世瞩目的成就。其中，在新建线路设计、既有线改造、新车型性能测试、列车运行控制新方法评估等工作的开展过程中，均离不开海量实验数据的获取和分析，然而直接开展大规模现场实验是不可能实现的，因此需要通过计算机搭建仿真平台来代替。基于此，国内外诸多专家学者进行了大量的研究 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]，也取得了较多的研究成果。国外主要关注于铁路路网能力仿真、客运线网优化仿真、列车运行节能节时策略、车辆结构仿真、轮轨关系仿真等专题仿真研究方面。例如Kyriakos Tsiflakos等人开发一个可以将铁路网地理布局图数据转化为仿真数据进行建模的铁路仿真系统。C. J. Goodman等人给出了列车运行、电力供应系统和牵引驱动的模型，并成功地应用在列车速度控制、能耗计算、运行时分计算等方面。M. Abirl等人研究了在速度、停站、列车种类、停站间距等参数的影响下，铁路信号机和运行图鲁棒性对通过能力的影响。国内的研究重点包括列车运行仿真、仿真建模方法、编组站运营系统仿真等多个方面 [ 5 ]。例如鲁工圆等人基于运输组织理论、系统工程理论开发高速铁路车站仿真软件，用于车站设计、运行管理以及员工培训等 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。贾利民等人使用专家系统技术方法建立了复杂混合系统的智能仿真模型，并基于广深铁路进行了分析，利用惰行工况控制列车在满足站间运行时分的情况下精准停车的可行方法，运用遗传算法对列车惰行点进行求解，并通过单车模拟仿真来验证求解过程的可行性和求解效果苗建瑞研究了车站到发及调车作业模拟模型，并结合列车运行系统和信号系统连接，形成了列车接发与调度模拟实验系统 [ 9 ] [ 10 ]。目前主要形成以OpenTrack、RailSim、TrainStart等为代表的铁路仿真软件应用实践。综合分析既有成果，主要存在以下的不足：1) 现有研究更多的集中于列车运行控制策略，而对线路基础模型研究较少，提高线路模型精度，可提升仿真结果的准确度；2) 大多研究集中于既有普速铁路，而对高速轮轨铁路、高速磁浮等研究缺乏；3) 主要是数据计算为目的，较少考虑实景效果和实时性；4) 面向列车群的运行控制研究较少。鉴于此，本文将从上述薄弱环节入手，对面向列车群的运行仿真平台的关键技术进行深入研究，以期对我国高速铁路列车运行仿真领域的发展起到促进作用。
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user: 2. 仿真平台需求分析及功能划分 通过分析仿真平台的需求，对仿真平台的功能模块进行优化分割。 1) 面向列车群的运行仿真平台搭建会涉及海量数据，对仿真输入数据、仿真过程数据以及仿真结果数据的储存与维护会占用大量空间，实现数据结构化储存与维护功能是仿真平台需要具备的首要功能。 2) 为了提升仿真平台的精度，仿真平台应在线路基础建模、列车模型编组等基础模型的建立上下功夫，提高线路数据的数学抽象表达精度，完善机车车辆的性能数据。 3) 仿真平台应可实现单列车牵引计算，也可实现多列车的追踪运行；应可模拟车站技术作业，也可实现线网列车运行模拟。 4) 仿真平台虽以运行图为输入进行仿真模拟，但实际仿真过程通过列车运行环境可以反映出既定运行图的不合理之处，实现运行计划的优化。 5) 通过仿真平台的搭建，能够实现从多个维度多个角度对线路区间通过能力进行分析，以及寻找压缩列车群最小追踪间隔的有效途径等功能，因此，仿真结果的输出与图形化展示是仿真平台搭建的目的之一。 6) 为直观表现列车群的仿真过程，仿真平台需要具有可视化展示功能。 根据上述需求分析，面向列车群的运行仿真平台的系统功能划分如下图1所示。 图1. 面向列车群的仿真平台功能结构示意图 本文中的仿真平台软件采用了模块化的设计，每个模块都可以独立的实现整个仿真平台中的一项功能，而在仿真过程中所生成和用到的数据都储存到了数据库之中，程序的模块之间通过设计好的接口函数进行数据的交互。铁路车站计算机联锁仿真系统的接口有外部接口和内部接口。内部接口主要是仿真系统自身三大功能模块之间的信息交互，本仿真系统由人机界面处理模块、联锁逻辑关系运算模块、站场设备状态设置模块组成，各功能模块之间设有数据传递接口。外部接口主要是本仿真系统与本站列控中心(TCC)、与邻站联锁仿真系统CBI之间的信息交互。通过功能模块和接口合理设计，使得仿真平台简洁高效。
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user: 3. 仿真平台数据流程及架构设计 面向列车群的运行仿真平台应以线路基础模型、列车模型、运行计划及策略为输入，在数据中心集中控制下，根据仿真时钟，每列动车组作为智能体实时从数据中心获取外部环境数据，然后调用列车动力学模型进行计算，并更新列车数据返回数据中心，同时实时地将仿真过程通过显示模块进行显示，仿真过程结束后将输出仿真结果，应包括VS曲线、实际运行图、各车站股道占用情况、运营统计数据等。列车群与数据中心的数据交换应采用TCP/IP连接实现，如图2所示。 图2. 面向列车群的仿真平台数据流程及架构示意图 在该架构中，列车群追踪运行仿真模型主要分为线路基础模型搭建和列车智能体模型。通过两类模型的分别搭建和有效耦合，使得仿真平台能够真实反映出列车群追踪运行过程。 此外，为了使车站计算机联锁仿真系统更好地实现联锁功能，将仿真系统分为三层结构，人机交互层、逻辑层、设备模拟层。人机交互层实现铁路车站站场图的绘制、信号设备实时状态显示、命令操作，逻辑层根据操作命令、信号设备实时状态，进行逻辑运算，设备模拟层实现信号设备驱动命令仿真执行、信号设备故障模拟等功能。因此仿真平台由人机界面处理、联锁逻辑关系运算、站场设备状态设置三大功能模块组成。本文主要针对联锁逻辑关系运算功能模块进行设计。
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user: 4. 关键技术探讨 车站到发线的合理使用是提高车站通过能力和车站作业效率的重要途径，是仿真平台搭建中非常关键的核心模块。为了确保行车安全，一般到发线都是按固定使用原则确定，暂不考虑不固定使用条件下的到发线运用。对于新建车站，在给定的到发线数量条件下，要尽量减少到发线使用条数。此外，到发线的使用要尽量满足均衡使用的目标。 首先需要定义决策变量： x m n t ，双态决策变量，当第m车次在t时刻开始占用第n条到发线时取1，否则取0； s m n t ，双态决策变量，当第m车次在t时刻占用着第n条到发线时取1，否则取0。 对于尽量减少到发线使用条数，可用下式表示： min Z 1 = ∑ n = 1 | N | min { ∑ m = 1 | M | ∑ t = 1 | T | x m n t ， 1 }       n ， m ∈ N + (1) 对于到发线的均衡使用目标，可用各条到发线占用时间方差最小表示： min Z 2 = ∑ n = 1 | N | ( ∑ m = 1 | M | ∑ t = 1 | T | Δ m x m n t − 1 Z 1 ∑ m = 1 M Δ m ) 2       n ， m ∈ N + (2) 其中，N表示到发线集合， | N | 表示到发线数量；M表示车站一昼夜接发的车次集合， | M | 表示车次数量；T表示仿真时间戳集合， | T | 表示除综合维修天窗外的时间长度； Δ m 表示第m车次占用到发线的时间。 此外，在车站接车进路分段解锁条件下，为了提高车站接车的效率，相邻两车次应尽量停靠不同线束的到发线。 如下图3树状图所示，车站上行方向有编号为1、2、3、4共四条到发线，其中到发线1和2隶属于线束a，到发线3和4隶属于线束b，则到发线1和2的距离可记为1，到发线1和3的距离可记为2，以此类推。 图3. 到发线束示意图 则可通过相邻两车次选择的到发线距离最大实现，即： max Z 3 = ∑ m ∈ M ζ m n 1 n 2         ∀ x m n 1 ， t 1 = 1 ，   x m + 1 n 2 ， t 2 = 1 ，   m ∈ M ，   n 1 ， n 2 ∈ N ，   t 1 ， t 2 ∈ T (3) 其中， ζ m n 1 n 2 为到发线 n 1 与 n 2 的距离。 根据实际需求，车站到发线运用还应满足以下约束条件。 在考虑车站接发列车时，一个车次同一时刻只能占用一条到发线： ∑ n = 1 | N | x m n t = 1         ∀ m = { 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， M } ，   t = { 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， T } (4) 相应的，一条到发线同一时刻至多只能被一列动车组占用： ∑ m = 1 | M | x m n t ≤ 1         ∀ n = { 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， N } ，   t = { 1 ， 2 ， 3 ， ⋯ ， T } (5) 到发线一旦被占用，就需要列车完成相应的技术作业或客运作业才能离开，则相应的逻辑约束如下： s m n t ≥ x m n t + ( x m n τ − 1 ) Q         ∀ t ∈ [ τ ， τ + Δ m n − 1 ] ，   m ∈ M ，   n ∈ N ，   τ ∈ T (6) 前后两列列车占用到发线需满足最小时间间隔： t 2 x m n t 2 − t 1 x m n t 1 ≥ γ         ∀ m ∈ M ，   n ∈ N ，   t 1 ， t 2 ∈ T ，   t 1 < t 2 (7) 其中， γ 表示最小间隔时间。 有上水作业的车次需要占用有上水设备的到发线，数学表达式如下： ∑ t = 1 | T | ∑ n ∈ N S x m n t = 1         ∀ m ∈ M s (8) 其中， N s 表示具有上水设备的到发线集合， N s ⊆ N ； M s 表示需要上水作业车次集合， M s ⊆ M 。 通过车站的车次只能占用正线，而有停站作业的车次不能停靠正线： ∑ t = 1 | T | x m 1 ， t = 1         ∀ m ∈ M r (9) ∑ t = 1 | T | x m 1 ， t = 0         ∀ m ∉ M r (10) 其中， M r 表示在车站不停车通过的车次集合， M r ⊆ M 。 以上式(1)~式(10)构成了车站到发线使用数学优化模型。 通过到发线运用数学优化模型的构建，使得仿真平台更加符合实际需求。
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user: 5. 结束语 本文以列车群为对象，分析了仿真平台的需求及其功能结构划分，然后根据列车群运行业务逻辑，构建了平台架构及数据流程，最后针对仿真平台中的到发线运用核心问题构建了数学优化模型，使得仿真平台整体简洁高效，真实有效。该平台可进行单列车牵引计算、多列车追踪运行、列车延误及其传播特点分析、影响追踪间隔因素分析等相关技术领域。
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user: 摘要 目的：对山西省城乡居民个人卫生费用支出医疗经济负担变化趋势进行评价，为卫生部门制定和调整医疗卫生政策提供合理参考。方法：运用GM(1，1)模型对2018年~2022年的山西省城乡居民个人卫生费用支出及其占卫生总费用的比例进行预测。结果：经预测，2018年~2022年，山西省城乡居民个人卫生费用支出占卫生总费用的比例将会呈现继续下降的态势，将会由30.52%降低至27.10%，下降了3.42%，平均每年下降0.86%，说明山西省城乡居民个人卫生费用支出的医疗经济负担将逐步减轻，“因病致贫，因病返贫”风险发生的概率将会逐步减小，其卫生筹资结构公平性将进一步得到优化。结论：建议政府科学增加财政投入，调整政府卫生支出内部结构；积极支持社会卫生支出，合理提高社会医疗保险报销比例；积极支持商业健康保险的发展。
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user: 1. 引言 个人卫生支出是卫生总费用结构的三大组成部分之一，它是城乡居民用来直接购买各类医疗卫生服务时所需支付的现金，以及在包括享受各种医疗保险制度的居民就医时自付的现金部分。可分为城镇居民、农村居民个人现金卫生支出，反映了城乡居民医疗卫生费用的负担程度 [ 1 ]。对个人卫生支出占卫生总费用的比重进行分析，可较好地了解城乡居民在当地经济发展水平之下“因病致贫，因病返贫”风险发生的概率大小；反映出政府和社会对医疗卫生领域的重视程度，是评价、调整医疗卫生政策的指标之一 [ 2 ]。根据《中国医改发展报告(2016)》显示，只有当个人卫生费用支出所占卫生总费用的比例下降到30%及以下的时候，城乡居民的医疗经济负担才会相对公平合理。”然而2017年时，该比例为32.09%，距30%的目标还有一定差距，山西省城乡居民个人的医疗卫生负担仍较重。本文对2018年~2022年山西省城乡居民人均个人卫生费用及其占人均卫生总费用的比例进行科学合理预测，并对山西省城乡居民个人卫生费用支出的医疗经济负担变化态势进行评价，为政府制定和调整医疗卫生政策提供合理参考。
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user: 2. 资料来源与方法 2.1. 资料来源 本研究中的数据资料来源于2013年~2019年《中国卫生和计划生育统计年鉴》和2018年~2019年《中国卫生健康统计年鉴》。从中选取了山西省卫生总费用、个人卫生支出、人均卫生总费用等数据指标。 2.2. 研究方法 本研究采用灰色理论中的灰色预测理论，选取山西省城乡卫生总费用及构成相关指标，通过构建灰色GM(1，1)预测模型，对山西省未来几年的城乡居民个人卫生费用支出情况的变化发展。卫生总费用及其构成变化趋势进行预测分析。 2.3. 统计学方法 运用MATLAB 7.0软件对数据进行筛选、预处理、统计和分析，相关的模型建立与求解也均在MATLAB 7.0软件中进行。
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user: 4. 讨论与结论 2011年~2017年，山西省人均个人卫生费用从553.87元增长到了943.08元，以年均9.28%的速度较快增长。一方面说明当地经济发展好了，其人均总收入也在增加，那么医疗保健的消费需求和能力也相应的增加了，因此带来医疗保健费用的增加，一定程度上可以提高总体健康水平；另一方面居民个人医疗费用过快增长，尤其对医疗卫生资源相对薄弱的广大农村居民个人而言，不仅不利于其健康水平的进一步提高，反而会加重其经济负担，导致治病较贵的出现，甚至会加大农村居民“因病致贫，因病返贫”的风险概率。这不利于农民、农村、农业的健康稳定发展，全面小康社会也会失色。只有保持城乡居民个人卫生费用的科学合理支出，才能更好提高居民个人的健康水平。 4.1. 山西省2018年~2022年个人卫生支出占卫生总费用比重变化 世界卫生组织在《西太平洋地区和东南亚地区国家卫生筹资策略(2006~2010)》中指出：只有居民个人现金卫生支出占卫生总费用比重在30%以下时，人民群众才能够通过公共筹资渠道享受比较公平且优质的医疗服务。经预测，2018年~2022年，山西省该占比将会继续之前的下降趋势，预计到2019年会下降到30%以下，到2022年将会进一步降低至27.1%。 4.2. 合理提高政府卫生支出比重，调整投入方式 2011年~2022年，山西省城乡居民人均个人卫生费用支出占人均卫生总费用的比呈整体稳步下降趋势，不难发现，其个人医疗费用较快增长势头得到有效控制，卫生筹资结构将进一步趋向合理。尽管在2019年，这一比例将会首次降到30%以下，然而仍需要进一步优化其筹资结构。一方面，稳定并巩固政府卫生费用支出占卫生总费用既有的比重持续下降，在此基础上科学合理的提高政府卫生费用支出，确保居民该享有的医疗服务不变色、不掉色；另一方面，优化升级政府卫生费用支出的内部结构，着重加强对基本医疗保障、基层医疗卫生服务的偏重，切实降低居民个人的基本医疗负担 [ 8 ]。 4.3. 完善医疗保障体系，发挥商业健康险的作用 居民个人的医疗负担并不能完全依靠政府财政支出来降低，这样做会加重政府的财政负担，并不现实。政府财力有限，能供给的只是基础的医疗卫生健康服务。因此，山西省应该积极指导社会力量兴办医疗卫生健康事业。具体内容应该包括但并不限于：扩大城镇职工、城乡居民医保的覆盖范围，并同时相应提高他们的筹资标准和保障水平；对于困难人群实行医保救助；逐步提高门诊、住院及大病报销比例；扩大医保定点范围等。与此同时，积极引导普惠型商业健康保险的健康发展，使之在有限的基本医保支出基础上，进一步减轻居民个人的医疗负担，既可降低政府财政的负担，满足居民个人的多层次的医疗卫生健康需求，同时促进社会卫生健康服务的发展，提高其效率和质量。
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user: 摘要 β肾上腺受体是儿茶酚胺类物质，主要包括β1-AR、β2-AR、β3-AR，临床上主要用于心血管方面疾病。现研究发现其表达于多种肿瘤细胞，对肿瘤细胞增殖、迁移、侵犯等具有促进作用，可利用β受体阻滞剂进行抗肿瘤靶向或协同治疗抑制肿瘤细胞生物学行为，为肿瘤治疗带来新的方向和希望。
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user: 1. 引言 β肾上腺素受体阻断剂(Beta blockers)，是一类在临床上用来治疗心律不齐、冠心病二级预防和在某些情况下用来治疗高血压的药物。在心血管系统疾病中广泛应用，β肾上腺素受体阻断药非竞争性阻断交感神经系统中内源性儿茶酚胺肾上腺素和去甲肾上腺素的作用，尤其是肾上腺素β受体。有些药物阻断所有β-肾上腺素能受体，有些则为竞争性阻断 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。目前β肾上腺素受体阻滞剂在临床中应用种类较多，主要应用有美托洛尔、普萘洛尔、阿替洛尔、噻吗洛尔等。 儿茶酚胺是影响肿瘤进展的主要因素。它可以通过由癌细胞表达的肾上腺素能受体(ADR)来调节多种细胞信号传导途径。激活的ADR增强癌细胞的增殖和侵袭能力，改变肿瘤微环境中的细胞活性，调节癌症与其微环境之间的相互作用以促进肿瘤进展。儿茶酚胺类物质对肿瘤细胞的增殖和凋亡具有促进作用，对血管生成、肿瘤细胞转移和肿瘤相关的免疫应答也具有促进能力 [ 4 ]，β受体目前在肿瘤细胞表达成为近年研究热点，但其确切的机制尚未清楚，有待于进一步研究，结合其肿瘤细胞表面表达的特点，为β受体阻滞剂在临床上抗恶性肿瘤治疗提供新的思路和方向。确切机制需进一步探讨和研究，目前就β受体阻滞剂治疗恶性肿瘤做综述。
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user: 2. β肾上腺素受体分类及作用机制 儿茶酚胺类物质主要包括α受体和β受体，目前已知β受体主要用β1受体、β2受体、β3受体。β1和β3主要分布在心肌细胞上，β1受体激动后可对心肌产生正性作用，导致心肌兴奋产生一系列反应，如：收缩加剧、心脏射血速度加快、心率上升等，阻断剂：普萘洛尔、阿替洛尔；β3受体激动后可产生负性肌力作用，可能参与了心衰的病理生理过程。目前认为β3受体通过抑制性G蛋白引起负性变力效应，也可能是通过一氧化氮途径介导。目前在肿瘤细胞中应用较多的是β2肾上受体，它分布在支气管平滑肌、血管平滑肌以及心肌等分布，作用为介导支气管平滑肌的松弛、扩张血管。β肾上腺素受体可通过与GS蛋白结合，激活腺苷酸环化酶(AC)，使三磷酸腺苷(ATP)向环磷酸腺苷(CAMP)转化，引起细胞内CAMP水平升高，CAMP激活PKA途径，从而发挥生物学效应。
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user: 4. β肾上腺素受体肿瘤细胞表达情况及主要作用机制 综上所述，β-AR在多种肿瘤细胞株中证实存在表达，如乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、胃癌、结直肠癌、黑色素瘤、血管瘤、宫颈癌和多发性骨髓瘤等中，β-AR的敏感性与相关组织有关系。 β-AR对肿瘤生物学行为 [ 36 ] 主要有：(1) 促进肿瘤细胞增生；(2) 促进肿瘤细胞转移；(3) 诱导肿瘤细胞逃逸。
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user: 5. 讨论 目前β受体阻滞剂在治疗肿瘤方面具体机制尚未确切，有待于进一步拷证，但结合体外实验，证实β受体在多种肿瘤细胞表达，可为将来肿瘤靶向治疗提供新的方向。结合上述β受体阻滞剂在肿瘤中的应用，β受体阻滞剂在阻止交感神经对肿瘤的增殖、转移、侵犯、血管增生等方面具有潜在的应用价值。
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user: 摘要 原发性肾病综合征(Primary nephrotic syndrome， PNS)是儿童最常见的肾小球疾病，其发病与自身免疫有关，约25%的患者表现为频复发或激素依赖、激素耐药，进而发展成难治性肾病综合征，以单独的糖皮质激素或联合免疫抑制剂治疗为主。利妥昔单抗(rituximab，RTX)是一种诱导B细胞溶解和凋亡的嵌合抗CD20单克隆抗体，能够预防或延缓儿童原发性肾病综合征患者的复发，延缓进入终末期肾病。近年来，已有多个病例回顾性研究和随机对照试验证实利妥昔单抗在治疗原发性肾病综合的有效性和安全性，极大的改善了儿童原发性肾病综合征的预后。本文就RTX的作用机制、在儿童PNS临床应用疗效及不良反应进行综述。
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user: 1. 引言 原发性肾病综合征(PNS)是小儿最常见的泌尿系统疾病之一，原发于肾小球，以大量蛋白尿、低白蛋白血症、伴或不伴有水肿和高脂血症为临床表现的综合征，大约每10万名1~18岁的儿童中就有5名患病，不同种族之间存在显著差异 [ 1 ]。PNS的发病机制尚不是十分明确，已经提出了基因突变、T和B淋巴细胞、全身循环因子(CPfS)以及足细胞和内皮细胞之间的旁分泌的参与 [ 2 ]。从20世纪50年代开始，国内外学者都认为糖皮质激素是被用来治疗PNS的首选药物。临床上根据PNS对激素治疗的敏感性，已经将PNS 分为激素敏感型肾病综合征(steroid-sensitive nephrotic syndrome， SSNS)、激素抵抗型肾病综合征(steroid-resistant nephrotic syndrome， SRNS)，在SSNS患儿中，由于50%以上的患者表现为频繁复发型肾病综合征(frequently relapsing nephrotic syndrome， FRNS)或激素依赖型肾病综合征(steroid-dependent nephritic syndrome， SDNS)，则SRNS、FRNS及SDNS一起被大家称为原发性难治性肾病综合征(idiopathic refractory nephritic syndrome， IRNS)，又由于IRNS常导致儿童终末期肾病，所以IRNS在临床上对于我们医生来说是一个比较难处理的问题。IRNS患儿通常需要服用大量糖皮质激素或者各种免疫抑制剂，如他克莫司、环孢素A、环磷酰胺和霉酚酸酯才能控制病情，一些患儿可能需要多靶点治疗，如联合类固醇激素、霉酚酸酯和钙调神经磷酸酶抑制剂(calcineurin inhibitors， CNIs)一起治疗，在过去10多年，已有许多研究报道利妥昔单抗在治疗复杂FRNS/SDNS和难治性SRNS有效性，成功地延缓肾病综合征向终末期肾病发展 [ 3 ]。近年来，国内外关于RTX治疗FRNS/SDNS和SRNS显著疗效引起了研究者的广泛关注，RTX在患有各种肾脏疾病的儿童和成人中表现出显著的疗效。本文就RTX治疗儿童PNS的机制、临床应用疗效、不良反应等方面进行综述。
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user: 2. RTX治疗PNS的作用机制 RTX是由鼠抗CD20单克隆抗体2B8的轻链可变区和重链可变区与人K轻链和Υ1重链恒定区结合而成的一种嵌合鼠源性单克隆抗体，能够识别和表达于B细胞表明的CD20分子，使钙通道打开，通过信号转导途径和多种激酶级联反应的作用，诱导B细胞凋亡 [ 4 ]。CD20是大多数人类B淋巴细胞表达的抗原，由于RTX与CD20巧妙的特异性结合从而可抑制CD20介导的B细胞增殖和分化，最初该药物用于治疗非霍奇金淋巴瘤患者治疗循环抗体诱发的肾小球疾病，如特发性膜性肾病和抗中性粒细胞胞浆抗体相关血管炎 [ 5 ]。研究 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 提示，B细胞能够使T细胞活化，通过介导抗体非依赖性自身免疫损伤，并提供共刺激分子和细胞因子，在自身免疫性疾病中维持T细胞的激活。有研究 [ 10 ] 表明利妥昔单抗可抑制B细胞增殖并诱导B细胞凋亡，抑制B细胞与T细胞之间的相互作用，从而防止肾病综合征的复发。研究发现 [ 11 ]，RTX可诱导调节性T细胞数量、功能增加以及功能恢复。另外研究 [ 12 ] [ 13 ] 发现，RTX通过足细胞表面的鞘磷脂磷酸二酯酶类3b (Acid Sphingomyelinase-like Phosphodiesterase 3b， SMPDL-3b)结合，调节酸性髓磷脂酶(acid Sphinggomyelinase， ASMase)的活性，抑制足细胞的凋亡以及防止肌动蛋白细胞骨架被破坏，同时RTX通过介导SMPDL-3b/ASM信号转导通路，调节ASM的Th17细胞抑制IL-17的产生，从而抑制炎症反应对足细胞的损伤，同时在肾移植时用RTX治疗局灶性节段性肾小球硬化(Focal segmental glomerulosclerosis， FSGS)患者时，似乎是通过SMPDL-3b-120信号转导方式调节足细胞功能来防止FSGS复发。总之，RTX可通过细胞免疫学机制及通过信号转导直接作用于足细胞的情况下，延缓肾病综合征的复发。
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user: 3. RTX在FRNS/SDNS患儿中的临床应用 在2012年，RTX被专家们列入改善全球肾病预后组织(KDIGO)指南，而且提出RTX能够用于激素和免疫抑制方案治疗后仍有频繁复发患儿，或对其他免疫抑制剂治疗有明显不良反应的患儿。Lijima [ 14 ] 等人在一项多中心、双盲、随机、安慰剂对照试验提示，24例患儿RTX组[375 mg/(m 2 ·次)，每周一次，最大500 mg/m 2 ，持续4周]的中位无复发期为267天，明显长于24例安慰剂组的101天，RTX组复发率及1年内所需的皮质类固醇量明显低于安慰剂组。在这项纵向的患者内对照研究中 [ 15 ] 发现抗CD20mAb RTX明显降低了10名儿童和20名成人SDNS或FRNS患者的复发频率，结果提示安全有效，同时在一年的观察期内，使用RTX的复发率比在RTX治疗前一年的复发率降低了约3倍左右，而且在18名从未接受任何治疗的患者身上，他们在使用RTX治疗后，肾病综合征再未复发。Van Horebeek [ 16 ] 等在回顾性研究中报道的9例SDNS患儿，在接受RTX治疗[375 mg/(m 2 ·次)，每周一次，1~5次]，B细胞耗竭中位数从2.75年，恢复时间230天，在停止或减少免疫抑制治疗的剂量的情况下，年复发率由1.70降低至0.26，而且在没有严重不良事件的情况下，明显降低每年的复发率，并有助于减少其他免疫抑制剂药物的使用率。Basu等 [ 17 ] 在RTX与他克莫司治疗SDNS的前瞻性随机对照临床试验表明176例儿童接受为期12个月的他克莫司联合强的松龙治疗或单疗程的RTX [单次输注两剂375 mg/(m 2 ·次)]，RTX治疗的12个月无复发生存率为90.0%，高于他克莫司无复发生存率的63.3%；同时表明，在患有SDNS的儿童中，初次使用利妥昔单抗可显著降低复发率，且在12月内维持SDNS的缓解的时间和最大限度地降低皮质类固醇激素的使用率比他克莫司更好。综上所述，RTX治疗FRNS/SDNS是安全有效的，可以维持缓解，同时能够减少皮质类固醇激素和免疫抑制剂的用量，加快B细胞耗竭从而显著降低复发率，延长缓解期。
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user: 4. RTX在SRNS患儿中的临床应用 Bagga [ 18 ] 等首次报道RTX治疗5名难治性SRNS儿童，年龄为2.8~16.0岁，在接受RTX治疗后[375 mg/(m 2 ·次)，每周一次，持续4周]，4例完全缓解，1例部分缓解，提示RTX治疗效果良好。Sinha [ 19 ] 等人均给4次同种剂量的RTX治疗的33例SRNS患儿，研究表明在最后一次予RTX治疗后的6个月内，9例患儿得到了完全缓解，7例得到了部分缓解，17例患儿在RTX治疗后无反应。然而Kamei [ 20 ] 等描述了10名难治性SRNS患儿联合使用RTX、甲基泼尼松龙(MPT)和免疫抑制剂治疗后，其中6名患者接受了单剂RTX治疗，2名患者接受了两剂RTX治疗，2名患者接受了4剂RTX治疗，结果显示，7例完全缓解，1例部分缓解，2例无反应，而且有7例SRNS患儿在随访中，肾功能一直表现正常且无蛋白尿。Hosein [ 21 ] 和他的同事设计一项研究，评估RTX治疗激素和环孢素耐药与SDNS和环孢素依赖儿童的疗效和安全性，在他们对43名对类固醇激素和环孢素耐药或SDNS和环孢素依赖的非先天性肾病综合征的儿童进行了利妥昔单抗静脉注射治疗(375 mg/m 2 /wk，共4周)，结果表明在患有SDNS和环孢素耐药的肾病综合征的23名患儿，8名完全缓解，3名部分缓解。Suyama等 [ 22 ] 在利妥昔单抗联合小剂量环孢素(RTX-Cyat)治疗5例激素耐药FSGS患儿的研究中表明，在2次RTX-Cyat治疗情况下，所有SRNS的FSGS患儿都得完全缓解，且所有患者在RTX-Cyat治疗3个月后停用强的松龙(PSL)治疗，同时在RTX-Cyat治疗后1个月，CD19阳性细胞数均降至<1%，所有患者都处于缓解期，缓解时间都维持在259.6 ± 68.2 d左右。综上所述，RTX对儿童SRNS有一定疗效，增加RTX治疗次数或RTX联合多靶点治疗，如MPT、PSL和免疫抑制剂，可能比单独利妥昔单抗更有效，由于以上样本量小，但仍需要进行大规模、多中心的前瞻性研究来评估这些方案的有效性和安全性。
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user: 5. RTX治疗儿童PNS的不良反应 RTX在儿童PNS治疗中，其安全性和耐受性是良好的，最常见的不良反应为输液反应，如腹痛、发热、呕吐、腹泻、支气管痉挛、皮疹、心动过速和高血压 [ 23 ]，由于输液反应通常在24小时内被发现，且症状轻，一般都可以通过减慢输液速度、暂停输液、使用类固醇激素及抗组胺药而得到缓解。Sun [ 24 ] 等人在RTX治疗12名IRNS期间，3名患者出现皮疹，1名患者出现低血压，1名患者出现发烧，在降低滴速或使用类固醇后，这些不良反应很快就消失了。Bonanni等 [ 25 ] 人报道RTX治疗儿童PNS时，其早发和晚发的不良反应有中性粒细胞减少、关节炎、肺炎、感染以及RTX所致的肺相关肺损伤。Parmentier [ 26 ] 等的前瞻性研究报道了RTX在治疗107例SDNS患儿中，有26例患儿出现低丙种球蛋白血症并发症，又有13例患儿同时出现感染，包括5例肺炎，1例暴发性病毒性心肌炎，1例病毒性脑膜炎，4例耳鼻喉炎，1例水痘和1例EBV感染。与Fujinaga [ 27 ] 等人最近的一份研究，6名儿童中分别有2名和4名患者出现严重的中性粒细胞减少症和低丙种球蛋白血症的结论相似。RTX治疗儿童肾病综合征其它严重的不良反应，肺孢子虫肺炎 [ 28 ]、免疫介导的溃疡性结肠炎 [ 29 ]、肺纤维化 [ 30 ]、致命的肺损伤综合征 [ 31 ] 等并发症。RTX的使用会产生不同的副作用，这些副作用的频率和严重程度是否取决于CD20抗体的药理学特性，还是取决于使用这些药物治疗的疾病的复杂性，仍需要我们在未来研究中去探究。
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user: 6. 总结与展望 RTX是诱导或延长PNS儿童临床缓解的一种有效的且未来前景好的治疗选择，并且RTX可以通过多种作用机制很好地发挥其临床治疗作用，这样可以有效缓解我们临床儿科医师和PNS患儿的治疗压力。现在有越来越多的证据表明，在患有SDNS、FRNS及SRNS的儿童中，RTX能在诱导长期缓解、减少皮质类固醇激素使用和副作用方面表现出有效性和安全性。RTX在治疗儿童PNS的疗效不同，是否与种族、RTX治疗方案、伴随治疗、RTX治疗时间、病理类型、地域差异及患儿本身异质性有关，仍需要多中心、前瞻性、大样本、长时间的临床随机和对照实验来证实。 有关未来重点研究方向有以下方面：(1) 为儿童PNS建立更有效的RTX给药方案，关于RTX治疗PNS标准剂量、疗程及联合多靶点给药方案，并确定对不同病理类型的PNS最合适的给药方案而确定有效性和安全性。(2) 测定缓解期和复发期PNS患儿的RTX药代动力学和药效学，因为这方面的研究目前尚未在儿童中有过充分的研究。(3) 建立生物标志物，预测儿童PNS患者对利妥昔单抗的长期反应，可以在复发时与生物标志物恢复时，在最佳时机内，通过再次给药从而达到PNS的持续缓解，并将多靶点药物使用频率降至最低。
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user: 摘要 二尖瓣反流(Mitral regurgitation， MR)是最为常见的心脏瓣膜病，随着人口老龄化的加剧，患病率也越来越高，手术方式也有了巨大的变革。经皮二尖瓣修复术(Percutaneous mitral valve repair， PMVR)是目前新兴的治疗方式，在医疗领域受到越来越多的关注。PMVR不破坏二尖瓣的天然生理解剖，具有较高的安全性和可行性。但由于二尖瓣解剖结构的复杂，需要可行性较高的二尖瓣修复系统。本文介绍各种二尖瓣修复的新兴治疗系统。
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user: 1. 引言 二尖瓣疾病在成人瓣膜疾病中的发生率较高 [ 1 ] [ 2 ]。其中以MR比较常见，约三分之一的MR病例是由退行性变引起的 [ 3 ]。患病率在75岁或以上的成年人中高达十分之一 [ 2 ] [ 4 ]，并随着年龄的增长而增加。以往MR多采用瓣膜置换的方式治疗，自1984年日本学者Inoue等 [ 5 ] 首次报道经皮球囊二尖瓣成形术(Percutaneous balloon mitral valvuloplasty， PBMV)后，PBMV便成为形态学上适合二尖瓣修复术(Mitral valve repair， MVR)患者的最佳选择 [ 6 ]。经皮修复术有着侵入性低和加速康复的优点，并且MVR尊重瓣膜的天然解剖，安全性较高 [ 7 ]。近期，根据二尖瓣解剖及病理生理学等特点，发明了大量经皮瓣膜，未来在MR的治疗中，PMVR将发挥重要的作用。但是在高危患者或功能性二尖瓣反流(Functional mitral regurgitation， FMR)的患者中有着较高的死亡率 [ 8 ]，并且对左心室射血分数(LEVF)有着在较大的影响 [ 9 ]。由于种种原因，需要新兴的低风险的经皮治疗策略来改善退行性二尖瓣反流(Degenerative mitral regurgitation， DMR)及FMR，同时最大限度的减少相关并发症。本文将综述MVR的未来及治疗MR的不同装置的最新研究进展。
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user: 2. 二尖瓣修复术的局限性 自第一次二尖瓣环成形术以来，已经引入了多种修复技术(包括二尖瓣小叶装置、二尖瓣综合成形术和经皮二尖瓣环成形术) [ 10 ]。然而在大多情况下，由于临床上操作复杂、预期结果不满意等原因，使得新兴技术难以使用，主要面临的困难有如下几点： 1) 导致MR的机制众多，原因复杂。因此，针对单个目标的单一修复系统不太可能达到最佳的治疗效果。在外科治疗中通常将各种不同的瓣叶成形术与瓣环成形术相互结合，以将瓣环的二次扩大和反流复发的风险降到最低 [ 11 ]。PMVR作为一项较单一的修复技术，缺乏对MR远期预后的长期随访，它不能完全预测降低MR的程度且不能保证消除MR [ 12 ]。国际上近期发表的几例病例报道显示了同时置入MitraClip和Cardioband的经皮瓣环成形术治疗MitraClip术后MR复发的可行性 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]，然而由于病例数量不足，需要更多的数据来证实。 2) 二尖瓣环是一个高度动态的鞍形不对称结构，这给瓣环装置的定位和尺寸的确定带来困难。因此经皮瓣环成形术系统的发展离不开解决上述复杂二尖瓣环构造的设计阻碍。圆形二尖瓣环与天然二尖瓣环解剖上存在不匹配的危险，这可能增加瓣环装置和二尖瓣环之间的张力，从而导致晚期二尖瓣环的脱落 [ 16 ]。 3) 一定比例的二尖瓣解剖结构的特点导致它并不是修复术的理想者，虽然经导管二尖瓣置换术(Transcatheter mitral valve repairmen， TMVR)可以作为选择，但是在风湿和钙化引起的二尖瓣反流的例子中，经导管二尖瓣介入治疗仍存在争议 [ 17 ]。这可能与修复和置换术后导致瓣膜周围渗漏和左心室流出道梗阻风险增加有关。
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user: 3. 二尖瓣修复术可行性 在FMR和DMR的治疗中，TMVR已经展示了一定的优势 [ 18 ] [ 19 ]。未来在MR的治疗中，有几点将证明经皮二尖瓣环成形术的巨大作用： 1) 经导管的瓣膜置换装置和经皮的瓣环成形装置必须适应二尖瓣瓣环，主动脉瓣多采用纤维环 [ 20 ]，二尖瓣环则不能使用刚性锚状结构。二尖瓣环在后方嵌入左心房与左心室的连接处，前方则是主动脉–二尖瓣幕，这是一张刚性有限的动态结构。由于这种原因，装置的固定有很大的困难，且有干扰和压迫主动脉装置的风险。研究显示，在6个月的随访过程中，TMVR后瓣膜移位、变形、侵蚀等并发症的风险约为4.5% [ 21 ]，理论上这些并发症在MVR中不存在。在一项TMVR的早期研究中，1/8的患者出现急性LVOT梗阻 [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]；研究表明，对于左心室流出道(LVOT)面积 < 1.7 cm 2 的患者，TMVR术后梗阻的风险将大大增加，因此对于此类患者应该考虑行MVR治疗而不是置换 [ 24 ]。PMVR的装置尊重二尖瓣解剖结构，且尺寸较小，容易经心尖入路到达其解剖位置，可见对于LVOT梗阻的患者来说不是问题。但在低射血分数的患者中，MVR会导致心室壁的变薄及心尖疤痕的产生，宜选择完全经皮–股动脉–中隔静脉途径；但是与TMVR相比，PMVR可能会导致医源性室间隔缺损，因此对输送系统的要求将更加严格 [ 25 ]。 2) 二尖瓣生物瓣膜的结构性瓣膜退化比主动脉瓣更加常见，尤其在年轻个体中更明显 [ 26 ]；与经导管主动脉瓣置换术(Transcatheter aortic valve implantation， TAVI)患者相比，接受TMVR手术的患者年轻更轻，预期寿命更长 [ 27 ]，因此装置的耐久性是一大关注点，而用于MVR的装置基本可以持续数十年不会出现退化或侵蚀的风险。 3) TMVR装置尺寸较大及大量的外源物质大大的增加了激活凝血系统级联反应的概率，导致血栓形成 [ 28 ]，这是由于二尖瓣假体的心房部分暴露在低心房压力之下，导致血液停滞，继而致瓣膜血栓形成。Sorajja 等 [ 21 ] 初步可行性研究经验表明，100例患者TMVR术后1年装置血栓形成率为6%。相反，PMVR更具有生理意义：植入的装置体积及表面积相对较小，降低了血栓形成的风险，术后无需终生抗凝，且保留了自身瓣膜结构，因此瓣膜相关并发症的发生率等较低 [ 29 ]。 4) 瓣膜置换术后常见的并发症是瓣膜周围渗漏(Paravalvular leak， PVL) [ 30 ] [ 31 ]，约3%的患者会出现亚临床溶血 [ 32 ]、心力衰竭或两者兼有的症状和体征 [ 33 ]。在非钙化性MR的病例中，30天内中重度PVL的发生率可达13.8% [ 34 ]。相反，在MVR中，不破坏二尖瓣原有解剖结构，瓣环相对完整，理论上，不会发生PVL及溶血反应。
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user: 5. 二尖瓣修复术的未来展望 心内直视手术被认为是治疗严重MR的金标准，在大多数患者中可以获得良好的结果。然而，超过50%的重度MR患者由于围手术期风险增加而被排除在手术之外 [ 56 ]。Lee等 [ 57 ] 研究表明，在FMR的22例患者中，围手术期死亡率较高，可达6.6%至11.4%之间。然而，使用有效的经皮修复系统可以降低围手术期风险。最近发表的COAPT试验和MITRA-FR试验结果表明：在选定行MVR的患者中，术后1年的随访报告显示96.6%的患者无装置相关并发症 [ 58 ] [ 59 ]，且可显著降低再住院率和2年随访的全因死亡率 [ 60 ] [ 61 ]。未来20年间，人口老龄化趋势会显著上升，MR的发生率也会显著上升。这一人群是高手术风险的人群，经皮治疗MR是一种更加有优势的方式 [ 62 ]。在风险较低的人群中TAVI已经被证实有较好的优越性，同样经皮治疗伴有显著MR的患者亦是一个理想的选择 [ 63 ] [ 64 ]。这些新兴装置的出现，以及未来相应技术的发展，MR治疗门槛会降低，将会有更多的患者受益。
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user: 6. 结论 经皮MVR是一个快速发展的领域，有很多新兴技术还处于不同的发展阶段。鉴于二尖瓣复杂的解剖及生理结构特点，经皮MVR可以保留其复杂内部结构的能力，这些装置将在MR的治疗中发挥重要的作用。大型临床队列研究将确定最能受益于经导管二尖瓣置换术的合适群体。未来，新修复装置的巨大突破，可以制定出根据特定解剖特征的治疗方式。
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user: 摘要 以群智感知平台为中心的任务分配方法中，平台收集用户实时位置、社交关系等信息并进行集中处理，将多个任务分配给用户，以实现感知时间最小化、感知成本最小化等优化目标。但传统方法没有着重考虑用户的执行意愿，与用户意愿相悖的分配方案和大量隐私信息的泄露不利于维护用户的长时参与水平。因此提出基于用户意愿的任务路径分配模型PtrNet-TA，在用户移动端通过本地历史感知数据训练一个seq2seq的指针网络模型，任务分配时将云端服务器提供的待执行感知任务集合作为输入传入本地指针网络模型从而输出符合用户意愿的任务路径分配给对应的用户。通过仿真实验表明，PtrNet-TA序列预测准确度优于分别采用LSTM模型与LSTM + Attention模型的基准方法。
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user: 1. 引言 移动群智感知是一种随着物联网发展而诞生的新兴感知范式，它将用户移动设备(智能手机、平板电脑、可穿戴式)作为基本感知单元，通过不同拓扑结构的移动网络进行连接构成大规模感知系统，从而实现感知数据的收集，并应用在环境监测 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]、智能交通 [ 4 ]、移动社交 [ 5 ] 等实际场景中。 任务分配是移动群智感知中的核心问题之一，感知任务分配方案的可行性与参与者选择的合理性对群智感知系统的整体感知性能具有很大的影响。根据对象的不同，任务分配方法可以分为以平台为中心和以用户为中心。前者旨在达到成本最小化、感知时间最小化、感知覆盖度最大化等相关优化目标以实现平台利益最大化。后者从用户角度出发，基于隐私保护、利益最大化等目标设计对应的激励机制以维护用户长时的感知水平。 以平台为中心的任务分配方法本质属于组合优化问题，具有NP难解性，通过线性规划、禁忌搜索、遗传算法等优化方法生成合理的任务分配方案进而实现多目标优化。目前，研究人员在这一方面已取得了较多的研究成果。Xiao等人 [ 6 ] 基于贪婪算法设计了截止时间敏感的任务分配方法。通过招募多个感知用户协作执行感知任务，最大化被招募用户的效用，并在截止时间内最小化感知支出。Messaoud等人 [ 7 ] 基于禁忌搜索算法提出了信息质量与能量敏感的群智感知机制，能在满足信息质量与能量约束的前提下选择合适的任务执行者，并最大化信息质量与最小化能耗。Wang等人 [ 8 ] 引入特定于任务的最小感知质量阈值来重新定义多任务分配问题，为每个工作者分配一组适当的任务使得感知系统效用最大化。Hu等 [ 9 ] 利用动态获取的时空知识提出了在线启发式算法，以提升空间众包任务分配的效率；Azzam等 [ 10 ] 提出了基于群组的招募系统，利用遗传算法综合用户特征从而选择合适的用户群组执行感知任务。 以用户为中心的任务分配方法往往基于报酬激励、隐私保护激励、社会关系激励等设计合理的激励机制用于补偿用户的感知成本并维护长时的参与水平。Liu等人 [ 11 ] 针对多任务并发环境提出了参与者选择方案MultiTasker，该方案要求各个用户在规定的时间内尽可能多地完成感知任务，并基于静态固定报酬与动态报酬设计了用户激励机制，其中的动态报酬正比于用户与任务目标位置之间的距离。Wang等人 [ 12 ] 基于质量敏感与细粒度模型设计了对应的拍卖方案，该方案将感知任务划分为多个子任务，且各感知用户允许参与多个子任务，在确保子任务质量要求的前提下最小化支出成本。Yu等人 [ 13 ] 面向用户区域设计了符合玻尔兹曼分布的用户意愿模型进行动态定价，并根据用户信誉度进行任务分配，实现了隐式的信誉度激励机制。 综上，目前的任务分配方法存在以下不足： 1) 以平台为中心的任务分配方法需要获取用户的实时位置、历史移动轨迹、感知偏好、社交应用情况等信息，不利于用户的隐私保护，影响用户的参与水平。其次，在大量感知任务并发的实际场景中，任务分配模块全部部署在云端，容易使平台处理压力增大，负载超荷。 2) 较多数的已有方法中，每个感知任务的分配被单独考虑，难以适用多任务实时并发的实际场景。 3) 已有的任务分配方法，没有充分考虑用户的意愿。虽然部分以用户为中心的任务分配方法基于损失厌恶、收益最大化、契约理论等经济学理论对用户意愿进行了建模。但现实场景中，用户的异质性与有限理性导致每个用户的意愿是不尽相同的，在同样的感知环境下，用户所自主选择执行的感知任务也不一定一样。统一建模难以实现较为准确与个性化的任务分配，进而难以契合用户意愿以提高参与水平。
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user: 2. 系统模型与问题描述 2.1. 系统模型 常规的群智感知系统任务分配模块部署在云端，当平台收到感知任务请求后，获取用户信息(实时位置、移动速度、设备电量、网络流量、历史移动轨迹等)。平台根据收集的用户信息与感知任务信息，进行分析处理，通过启发式算法或智能算法进行组合优化，生成最大化平台利益的任务分配方案。常规群智感知系统模型具体如图1所示。 图1. 典型群智感知任务分配模型 PtrNet-TA模型将常规群智感知系统中的任务分配模块从云端部署到了每名用户的移动端。将每名用户的本地历史感知数据作为样本集训练一个基于指针网络的任务序列生成模型。 在PtrNet-TA的应用场景中，数据请求者向感知平台发布感知任务，平台将感知任务整理汇总后广播发布给每名用户的移动设备每名移动端将感知任务信息作为输入传入本地训练部署的指针网络 [ 14 ]，从而在移动端生成符合用户意愿的任务序列并分配给对应的用户。PtrNet-TA模型具体如图2所示。 图2. PtrNet-TA群智感知系统任务分配模型 PtrNet-TA使用自训练的指针网络序列生成模型，根据实时的感知任务信息生成任务序列直接分配对应的用户，避免了将个人信息上传至平台，实现隐私保护的同时降低了云端服务器的数据处理压力。 2.2. 问题描述 给定感知任务集合 T = { t 1 ， t 2 ， t 3 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， t n } ，感知任务表示为3元组： t i = ( x i ， y i ， r i ) 。其中 x i ， y i 分别为 t i 的横纵坐标， r i 为该感知任务的报酬。给定用户集合 U = { u 1 ， u 2 ， u 3 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， u m } ，本文仅考虑地理位置相关的感知任务，因此用户 u j = ( u x j ， u y j ) ，仅使用用户的位置信息。 用户意愿任务序列为用户面对实时的感知任务信息时，会主动选取执行的任务序列，表示为 A T j 。用户 u j 部署的指针网络 P t r N e t j 根据任务集合T生成 A T j ，其形式化表示如式(1)所示。 A T j = P t r N e t j ( T ) (1) 约束条件为： A T j = a r g m a x P ( A T j | T ， θ ) (2)
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user: 3. PtrNet序列生成模型 3.1. 数据准备及预处理 由于群智感知平台数据较为缺乏，任务分配方法的研究也没有标准的基线方法和专用数据集。因此为了训练及评估模型，采用Q-learning进行样本生成。在真实轨迹数据集D4D中进行采样，初始化感知任务集合的时空分布，感知报酬则从1~30间随机生成。Q-learning属于强化学习，其本质上是一个马尔科夫决策过程(MDP)，可以用四元组表示为(S， Act， P， r)。其中S为状态空间，Act为智能体的动作空间，P为状态转移概率，r为奖励。强化学习通过智能体与环境之间的交互，进行试错学习，最终学习得到智能体的策略。Q-learning是基于价值的强化学习算法，基于特定状态下动作所对应的Q值进行决策。Q值为所获奖励的累积期望，智能体Agent目标学习某一策略使得累积报酬最大化。Q值 [ 15 ] 更新公式如下： Q ( s ， a ) = Q ( s ， a ) + α [ r ( s ， a ) ] + γ max Q * ( s * ， a * ) − Q ( s ， a ) ] (3) 其中Agent为用户，在没有真实数据集的情况下为了直观评估模型是否能够预测生成符合用户意愿的任务序列。本文设置2个不同策略的智能体。Agent1的动作策略为移动距离最小化；Agent2的动作策略为激励报酬最大化。Agent1用以代表执行意愿为就近原则的用户，不愿意花太多时间在空间移动上。Agent2用以代表报酬敏感的用户，在执行感知任务中其意愿为最大化自身收益(贪心策略)。Agent1的奖励函数设置为移动距离的负值；Agent2的奖励函数设置了完成对应感知任务所获取的报酬。 由于在实际应用场景中，用户多数情况下并不会执行全部的感知任务，每次选择执行的感知任务数量是不同的。因此生成的标签序列是不定长的，在算法1中，随机初始化序列长度thr用以表示用户在不同感知环境下选取任务的数量。 D4D数据集中的节点分布是通过经纬度表示的，通过反射机制将经纬度转化为二维坐标。将UNIX时间戳进行转化，并拆分成月、日、时、分构成4维特征向量。最后将感知任务数据进行标准化处理，便于神经网络模型进行学习。通过任务信息生成符合用户意愿的任务序列本质不是典型的seq2seq模型，还是set2seq，因此感知任务在输入时不用额外进行统一排序。生成的样本数据如表1所示。 Table 1 Generate sample example 用户 感知任务 Agent1 Agent2 (302， 201) t1(100， 97， 30) (start- > t2- > t3- > t4- > t6- > end) (start- > t5- > t6- > t1- > t2- > end) t2(300， 123， 20) t3(20， 65， 10) t4(420， 40， 5) t5(733， 100， 100) t6(520， 88， 40) 表1. 生成样本示例 3.2. 网络结构 考虑到每次实时并发的任务数量是不同的，因此基于LSTM的序列生成模型难以解决任务数量不定的问题。本文采用基于Pointer Network的序列生成模型。其网络结构如图3所示。 图3. PtrNet序列生成模型网络结构 PtrNet由两个循环神经网络(Recurrent Neural Network)模块构成，分为编码器(Encoder)和解码器(Decoder)。循环神经网络中由LSTM单元(Long Short-Term Memory)组成。解码器与编码器神经元数量相同。模型执行流程为：任务集合 T = { t 1 ， t 2 ， t 3 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， t n } 中的感知任务按序传递给编码器生成隐藏状态向量，解码器输出一个初始输入任务集合的概率分布。其中概率最大的任务被选择加入任务序列中。PtrNet模型的注意力机制如下。 u j i = v T tanh ( W 1 e j + W 2 d i ) (4) p ( g t i | g t 1 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， g t i − 1 ， T ) = s o f t m a x ( u i ) (5) 其中 G T = { g t 1 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， g t n } 为最终生成的序列。 考虑用户只选择感知任务中的部分任务进行执行。网络模型输入除了任务集合 T = { t 1 ， t 2 ， t 3 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， t n } 以外。我们设置了两个额外的标签输入：Start与End。 S t a r t = ( u x i ， u y i ， 0 ， u m o n j ， u d a y j ， u h o u r j ， u m i n j ) (6) E n d = ( 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ， 0 ) (7) 解码器输出为End时，则结束序列生成。 3.3. 模型训练及优化 解码器与编码器单元数量相同，由于考虑到模型只基于本地数据进行训练，实际场景中样本数量理论上来说较少。因此仅使用2000个序列样本作为训练数据，500个序列样本作为测试数据。 为了避免模型结构过于复杂而导致过拟合，LSTM内部隐藏层采用64个节点单元。优化器采用RMSProp.梯度下降算法，学习率设置为0.03。 由于样本数量较少，不采用留出验证，使用K折随机交叉验证。将数据样本划分为10折，batch_size设置为1，进行交叉验证。 通过最大似然法使得序列在感知环境下的出现概率最大化，求解得到损失函数 [ 16 ]。如式(8)、(9)所示。 θ ∗ = a r g m a x θ ∑ T ， G T log p ( G T | T ; θ ) (8) l o s s = − ∑ i = 1 | G T | log p ( g t i | g t 1 ， ⋅ ⋅ ⋅ ， g t i − 1 ， T ) (9)