正问题

摘要： 纳米材料应用于临床医疗是现代医学发展的重要趋势.其中,靶向性的纳米材料在药物或基因的靶向运送等应用中前景广阔.对于磁导向性的磁性纳米颗粒,可采用磁粒子成像(MPI)技术进行体内成像,而另一类具有电导向性,该文中统称电性纳米颗粒的纳米材料,目前尚未有行之有效的体内无创成像方法.为解决这一难题,该文提出电粒子成像(EPI)方法,通过在注入电性纳米颗粒的生物体周围布置非接触电极阵列,提取电极阵列中检测电极电位与激励电极电位之间的相位差,根据电性纳米颗粒的极化性质,反演出电性纳米颗粒的浓度分布,实现生物组织内电性纳米颗粒的浓度成像.由于该方法尚处于初期探索阶段,需要首先进行可行性分析.该文借助于有限元仿真软件COMSOL,对电粒子成像方法的正问题进行建模求解.数值计算结果表明了该方法的可行性,为后期深入研究奠定理论基础.

摘要： 针对基于流场Navier-Stokes方程求解的叶栅叶型正反问题设计优化中,计算量随设计变量数目急剧增加的问题,采用伴随方法建立了集叶片几何参数化、网格生成、流场求解、伴随场求解与优化求解于一体的优化求解方法.针对反问题设计中目标控制参数分布难以给定的问题,通过分析叶栅叶型正问题优化求解结果,给出了反问题优化求解所需的较优目标压力分布.利用自主程序完成了以减弱或消除流动分离、提高叶栅气动性能为目的的叶栅叶型正、反问题自动优化求解,优化后的叶型叶栅总压损失系数分别降低了5.69％、4.50％.研究表明,叶栅叶型吸力面曲率的减小、叶片前加载和中后部逆压梯度的减小,可有效抑制叶片尾缘附近的流动分离.该研究工作对发展高效宽工况叶栅叶型设计技术具有一定的参考价值.

摘要： 碳纤维增强复合材料被广泛用于航空航天领域,在其制造及使用过程中不可避免产生各种缺陷及损伤.如何实现CFRP构件无损快速检测、提高损伤容限探测水平、降低检测成本具有重要意义.针对飞机使用的CFRP层合板,基于电容边缘效应,考虑其各向异性介电常数分布特点,利用开放式4×4阵列电极,以传统电容成像激励测量模式及共轭梯度图像重建算法,对CFRP层合板进行可视化检测.通过仿真和实验,验证了该方法对于CFRP层合板不同损伤缺陷检测的有效性和可行性,为实现非侵入、无辐射、低成本的快速无损结构健康监测奠定研究基础.

摘要： Objective To develop a new algorithm to reconstruct the distribution of acoustic sources of magnetoacoustic tomography with magnetic induction(MAT-MI)in the acoustic inhomogeneous media,which is developed on the basis of generalized finite element method (GFEM) and modified time inversion algorithm. Methods The acoustic and acoustic coupling theory and the basic equations of acoustics were used to study the forward and inverse problems of the acoustic inhomogeneous concentric sphere magneticacoustic coupling model. The solution of acoustic non-uniform media wave equation based on GFEM was proposed.The method solved the problem of acoustically inhomogeneous media sound source reconstruction and conductivity reconstruction.At the same time,the distribution of velocity was reconstructed by rotating the pairs of transducers and the time reversal algorithm. Results The proposed algorithm could accurately reconstruct the acoustic source distribution in acoustic inhomogeneous media,and could obtain the distribution of sound velocity during the reconstruction of sound source and recover the image well. Conclusion The proposed algorithm had its feasibility and effectiveness verified,and gains advantages in MAT-MI reconstruction of acoustic inhomogeneous media.%目的:在广义有限元法和时间反演算法理论的基础上研究一种新型的算法,以重建声学非均匀介质中的声源分布.方法:通过磁声耦合理论,结合声学的基本方程研究声学非均匀同心球模型感应式磁声成像(magnetoacous-tic tomography with magnetic induction,MAT-MI)正、逆问题,提出基于广义有限元法的声学非均匀媒介波动方程求解办法,对时间反演算法进行改进,采用介质声学特征先验信息,重建声速的分布,并利用该算法解决声学非均匀媒介声源重建和电导率重建的问题.结果:所提出的算法能够准确地重建声学非均匀介质中的声源分布,在重建声源的过程中可以获得声速的分布并能够很好地对图像进行重建.结论:该算法在声学非均匀媒介的MAT-MI重建问题上具有较强的优势,可为后续更加准确地重构不同声学特性和电学特性MAT-MI图像提供必要的参考数据,同时也可将MAT-MI技术向着临床应用推进一步.

摘要： 复折射率是描述电磁波在介质中传输规律的重要物性参数.由于其不能直接测量,只能通过测量表观辐射特性相关量,再通过反问题的计算方法求得,因此其测量和计算相对复杂.本文整理了复折射率现今最主要的测试技术和计算模型.在测试技术层面,介绍了复折射率多种测量方法的特点及其适用性;在计算模型层面,论述了正问题模型的来源、计算的简化以及适用的测量方法;其次,从反问题模型的角度,对测量复折射率常用的计算模型进行了梳理,分析其计算特点.%The complex refractive index is an important physical parameter to describe the propagation of electromagnetic waves in the medium.In this work,the most important measuring technique and calculation model of the complex refractive index is introduced and summarized.In the aspect of testing technology,we introduce the measuring methods of the correlation quantity,and it’s the characteristics and suitable medium during the calculation of complex refractive index.In the aspect of calculation model,firstly,we discuss in detail the source of the forward problem,the simplified calculation and the applicable measurement method.Then,the inverse problem model is analyzed,and summarized in the characteristics of those models.

摘要： 为了提高电阻层析成像正问题计算精度,鉴于不同拓扑结构有限元模型对应的正问题计算精度不同,针对电阻层析成像有限元模型优化的特点,提出一种改进粒子群算法.该算法借鉴区间算法与轮盘赌选择生成粒子初始位置,并在算法迭代过程中采取改进精英策略以克服算法早熟收敛.仿真实验结果表明,新算法具有收敛速度快、精度高、稳定性好等优点,满足电阻层析成像有限元模型优化的要求,可有效提高正问题计算精度.%Aiming to improve the solution accuracy of the forward problem,in view of the fact that finite element models of different topologies leaded to different precisions of the forward problem in electrical resistance tomography (ERT),this paper proposed an improved particle swarm optimization algorithm,according to the characteristics of ERT finite element model optimization.Firstly,the new algorithm generated the particle initial position drawing on interval algorithm and roulette wheel selection,and adopted improved elite strategy to overcome premature phenomena during the iteration.Simulation results show that,the proposed algorithm has the advantage of fast convergence speed,high precision and good stability,meets the demands of ERT finite element model optimization,and enhances the solution accuracy of the forward problem.

摘要： 在耦合的热湿传递数学模型基础上,提出了一类三层多孔织物厚度决定反问题.首先给出了完整的三层多孔织物热湿传递数学模型,使用有限差分法求解该模型,并分析了差分格式解的唯一性;其次以该热湿传递模型为基础,根据低温环境下保暖性设计要求,提出了三层多孔织物厚度决定反问题;最后利用遗传算法进行数值求解,通过Matlab进行数值模拟,数值结果验证了算法的有效性.%Based on a coupled heat and moisture transfer mathematical model,an inverse problem of thickness determination for three-layer porous fabric is put forward.Firstly,a complete heat and moisture transfer mathematical model for three-layer porous fabric is given,and the finite difference method is used to solve this model.Besides,the uniqueness of the solution is analyzed.Secondly,based on the heat and moisture transfer model,inverse problem of thickness determination for three-layer porous fabric is proposed according to the requirement of thermal insulation.Finally,the genetic algorithm is used to solve this problem,and numerical simulation was carried out through Matlab.The numerical result verified the effectiveness of this algorithm.

摘要： 电磁感应成像在操作方面与其他电学层析成像方法相似,并通过完善一系列基于阻抗(电阻,电容或者电感)的测量技术弥补了电阻层析成像技术(ERT)和电容层析成像技术(ECT)的不足.MIT正向问题是研究中很重要的一个环节,而有限元法是正向问题可靠性较高的一种研究方法,由于需要研究检测的物场多是较为复杂多变,因此针对不同研究对象,要进行不同的剖分方法,本文主要是对三角形剖分和四边形剖分进行研究比较.

摘要： Magnetoacoustic tomography with magnetic induction (MAT-MI) is a new type of multi-physical, functional imaging modality, which combines the electrical impedance tomography with the sonography. Due to the complex structure, the MAT-MI imaging problems based on real model is of scientific and clinical significance. Wherein, the forward solver is the foundation of MAT-MI imaging. This paper addressed the problem for the modeling and forward solution of MAT-MI. The principle of coupling problem in MAT-MI was analyzed, and the real model of breast was reconstructed. Using generalized finite element method (GFEM), the forward problems of electromagnetic field and acoustic field were solved based on the real model of breast. The distributions of the acoustic source and acoustic pressure were obtained. The results show that in the real model, the distributions of the eddy current density and the acoustic source, as well as the profile of the acoustic pressure, changed remarkably, compared with the ideal two-layer concentric spheres model. It is suggested that the effects of the real model should be taken into account for image reconstruction in clinical application. Thanks to the high accuracy, the calculation method in this paper is applicable to solve the forward problem of MAT-MI.%感应式磁声成像（MAT-MI）是一种融合电阻抗成像和超声成像的多物理场成像技术。生物体结构复杂，对生物体 MAT-MI研究具有重要意义和临床应用价值。正问题计算是 MAT-MI的前提和基础，以MAT-MI建模与正问题求解为研究对象，分析了MAT-MI中磁声耦合问题的原理，构建了真实乳腺模型；利用广义有限元法求解了电磁场和声场正问题，获取了声源、声压分布，并对计算结果进行了误差分析。结果表明：真实模型与理想同心球模型相比，涡流密度和声源的分布、声压均发生了较大变化，在临床应用的图像重建中应予以足够重视。该计算方法可适用于真实模型MAT-MI正问题的求解，计算精度较高。

摘要： 本文提出了一种新型的径向基函数,并将此径向基函数用于数值计算Helmholtz 方程.文中主要考虑非齐次Helmholtz 正问题及部分边界不可测Helmholtz 反问题.数值求解上述两类问题采用的是强格式的配点法.由于采用此径向基函数离散的Helmholtz 方程的系数矩阵的条件数比较大,我们采用正则化方法来降低条件数对精度的影响.数值结果表明此径向基函数在求解Helmholtz 方程具有精度高,收敛速度快等优点.

摘要： 生物电阻抗成像(EIT)技术是一种新的成像技术，属于功能成像.研究表明人体组织的生理功能或病理改变都能引起组织阻抗的变化，这些信息将会在EIT图像中体现出来，所以该技术有广阔的应用前景.以前的研究多数是在二维情况下进行的，目前人们正在朝着三维成像技术方面努力，试图找到更符合实际情况的三维电阻抗成像技术的方法.三维胸腔电阻抗成像中的几个关键问题:三维模型的建立，正问题和逆问题研究.目的是为了研究模型内部生理或病理活动引起的电阻抗变化和模型边界电位分布的关系.

摘要： 公开了用于根据针对视场(14)中的目标(12)采集的正电子发射断层摄影(PET)或其他辐射发射成像数据(20)来生成散射校正图像的方法和装置。识别与处于所述目标外的所述FOV的背景区域(14B)相对应的所述PET成像数据的背景部分(26B)；针对所述FOV外的且所述目标延伸到其中的至少一个空间区域调节FOV外活动估计(40)(例如，迭代的或若干随机选择的估计)，以优化针对所述PET成像数据与所述FOV外活动估计的组合的模拟散射分布，从而匹配所述PET成像数据的所述背景部分(26B)；使用经优化的模拟散射分布来重建所述PET成像数据，从而生成所述FOV中的所述目标的经散射校正的PET图像。

摘要： 公开了用于根据针对视场(14)中的目标(12)采集的正电子发射断层摄影(PET)或其他辐射发射成像数据(20)来生成散射校正图像的方法和装置。识别与处于所述目标外的所述FOV的背景区域(14B)相对应的所述PET成像数据的背景部分(26B)；针对所述FOV外的且所述目标延伸到其中的至少一个空间区域调节FOV外活动估计(40)(例如，迭代的或若干随机选择的估计)，以优化针对所述PET成像数据与所述FOV外活动估计的组合的模拟散射分布，从而匹配所述PET成像数据的所述背景部分(26B)；使用经优化的模拟散射分布来重建所述PET成像数据，从而生成所述FOV中的所述目标的经散射校正的PET图像。

摘要： 本发明公开一种牙齿矫正问诊方法、电子设备及存储介质，包括：确定患者牙齿的矫正方案；将矫正方案发送至用户终端；接收患者在佩戴当前矫正器件后在用户终端上传的矫正过程数据；判断矫正过程数据与矫正完成数据的差值是否大于预设数据阈值；若大于，则向用户终端发送下一个矫正器件对应的编号，重复以下步骤：接收患者在佩戴当前矫正器件后在用户终端上传的矫正过程数据；判断所述矫正过程数据与所述矫正完成数据的差值是否大于预设数据阈值；若大于，则向用户终端发送下一个矫正器件对应的编号；向用户终端发送复诊指令。本方法提高了牙齿矫正问诊的效率，节约患者和医务人员的时间，并可以实时督导或指导患者的佩戴方式，保证了诊疗的效果。

摘要： 本公开涉及问题上报方法和装置、问题接收方法和装置，所述问题上报方法，包括：响应于确定到多个SIM卡中至少两个SIM之间的通信冲突问题，将所述通信冲突问题上报至基站。根据本公开的实施例，终端可以将SIM卡之间的通信冲突问题上报给基站，以便基站可以根据通信冲突问题为终端提供解决方案，从而解决终端中SIM卡之间的通信冲突问题，以便终端使用多个SIM卡顺利地通信。

摘要： 一种正弦激励下磁声耦合正问题的矢量求解方法，包括，第一步：空间计算求解；第二步：频域幅值相位求解，包括基于空间有限元解，计算各剖分单元的复平面实部和虚部，计算合矢量的实部和虚部；计算得到磁声信号的幅值和相位，从而实现磁声耦合正问题求解。本发明的一种正弦激励下磁声耦合正问题的矢量求解方法，激励更容易实现，易于理论方法验证。同时采用矢量方法进行计算，其计算过程相比于传统计算方法步骤简单，且不会产生误差积累。

摘要： 本发明公开了一种神经电生理正问题建模方法、装置及电子设备，其中，所述方法包括：获取目标对象的被试MRI数据，并根据所述被试MRI数据，构建头脑几何结构模型和头表面测量电极分布模型；其中，所述头脑几何结构模型中包括所述目标对象的囟门组织的位置信息；构建所述目标对象的源模型，并根据所述头脑几何结构模型、所述头表面测量电极分布模型以及所述源模型，确定正问题模型中的传导矩阵；根据历史被试数据构建第一模型，以及根据所述传导矩阵构建第二模型，并确定所述第一模型和所述第二模型之间的误差模型；基于所述传导矩阵和所述误差模型，构建与所述被试MRI数据相匹配的第三模型。本申请提供的技术方案能够提高正问题模型建模精度。

摘要： 本发明提供一种基于变比热计算的轴流涡轮一维性能正问题评估方法，涡轮截面计算分为三个关键截面计算，涡轮进口截面计算与涡轮动叶进口与出口截面计算；为了实现变比热计算的轴流涡轮一维特性正问题计算，首先对变比热进行分析，基于变比热关系，对三个涡轮关键截面进行计算。该方法可以有效利用变比热的因素计算涡轮各个截面参数，对轴流涡轮一维性能正问题评估提高精度，具有实际工程价值。

摘要： 本申请涉及一种使用阵列中未使用期间注入单元降低阻抗注入期间的振荡以校正问题。控制模块控制阻抗注入单元（IIU）形成按顺序的多个连接配置。每个连接配置具有一个IIU，或串联、并联或串联和并联的组合的多个IIU。IIU的连接配置耦合到高压传输线路。控制模块和IIU生成矩形阻抗注入波形。当所述波形被组合并注入到所述高压传输线路时，这产生伪正弦波形。

摘要： 一种正弦激励下磁声耦合正问题的矢量求解方法，包括，第一步：空间计算求解；第二步：频域幅值相位求解，包括基于空间有限元解，计算各剖分单元的复平面实部和虚部，计算合矢量的实部和虚部；计算得到磁声信号的幅值和相位，从而实现磁声耦合正问题求解。本发明的一种正弦激励下磁声耦合正问题的矢量求解方法，激励更容易实现，易于理论方法验证。同时采用矢量方法进行计算，其计算过程相比于传统计算方法步骤简单，且不会产生误差积累。

摘要： 本发明公开了一种用于求解面向操作优化的模型修正问题高效方法，该方法针对过程系统操作优化下模型修正问题的结构特点，首先分析模型相对模型参数和测量变量的灵敏度，根据灵敏度分析结果分别设计了基于测量变量与模型参数的子问题，将操作优化下模型修正问题分解为一簇复杂性由低到高的子问题，并求解这些子问题。将每次已求解的子问题最优解作为下一个待求解子问题计算的初值点，一步一步地求解下去，最后在较好的初值点基础上，达到求解操作优化下的模型修正问题的收敛，从而得到严格机理模型准确的参数值。采用修正后的模型进行操作优化，可显著地提高过程系统的生产效率。