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水电行业监控系统通用非接触式转换器
摘要。本文证实了使用非破坏性磁调制非接触式铁磁传感器进行大直流电流的非接触式转换和测量的必要性，这些传感器具有更高的灵敏度，可用于土地复垦、灌溉、工业、冶金以及一般的农业和水管理；并介绍了它们的设计开发结果。结果表明，与已知转换器相比，所开发的转换器具有更高的精度和灵敏度、技术先进的设计、重量和尺寸小、材料消耗和成本低。考虑了磁调制非接触式转换器的可靠性问题。获得了他们的研究结果。结果表明，大直流电流的宽范围磁调制非接触式转换器的可靠性等于 0.998，考虑到灾难性故障，其总可靠性为 0.9969。所开发的转换器可广泛应用于土地复垦和灌溉、供水、工业、铁路运输、科学、技术的电力系统以及在安装现场检查电表。
采用非线性自回归外生模型的可穿戴 sEMG 传感器多自由度假手指关节控制器
摘要：手臂、手和指尖的活动功能和感觉信息的丧失妨碍了患者的日常生活活动 (ADL)。现代仿生假手可以弥补失去的功能并实现多自由度 (DoF) 运动。然而，由于传感器有限和缺乏稳定的分类算法，市售的假手通常具有有限的自由度。本研究旨在提出一种通过表面肌电图 (sEMG) 估计手指关节角度的控制器。用于训练的 sEMG 数据是使用商用 EMG 传感器 Myo 臂带收集的。提取时域中的两个特征并将其输入到具有外生输入的非线性自回归模型 (NARX) 中。使用 Levenberg-Marquardt 算法对 NARX 模型进行预选参数训练。与目标相比，模型输出的回归相关系数 (R) 在所有测试对象中均大于 0.982，信号范围为 [0, 255] 的任意单位时均方误差小于 10.02。研究还表明，所提出的模型可用于日常生活运动，具有良好的准确性和泛化能力。
使用非靶向液相色谱-高分辨率质谱法快速测定蜂蜜样品中的磺胺类药物残留
蜂蜜是世界各地消费的天然健康产品。由于蜂蜜的营养价值以及在现代医学中的药用活性，其消费量正在不断增加[1,2]。然而，在养蜂业中，一些养蜂人使用抗生素对抗多种细菌性疾病。因此，可以在蜂蜜中检测到微量抗生素[3]。在蜂蜜、牛奶、鸡蛋、鱼或肉等各种样品中都发现了抗生素残留（如磺胺类药物）[4–7]。最近，已经开发出各种策略来有效分析蜂蜜中的 SA 残留[8,9]。磺胺 (SA) 残留分析是一个主要关注点，因为这些药物的存在可能是一个公共卫生问题。此外，它可能导致抗生素耐药性致病菌的产生[10]。适当测定蜂蜜中极低浓度的 SA 是一项真正的分析挑战。已经采用各种分析方法来分析蜂蜜样品中的 SA 残留[11]。鉴于蜂蜜作为纯天然产品存在此类风险，欧盟已禁止在农业中使用 SA 类抗生素。欧盟还设定了蜂蜜等动物食品中 SA 的 MRL [12]。以初始物质（SA 及其代谢物）的总和为基准，SA 必须低于采用最佳分析方法得出的 LOQ。土耳其法律当局已禁止在养蜂业中使用抗生素 [13]。尽管最初建议使用磺胺噻唑进行控制，但由于在使用数月后在蜂蜜中发现残留物，因此已禁止使用。由于 SA 含量过高会带来这些问题，因此对 SA 的定量分析是一个主要关注点，必须对其进行监测才能检测出食品（如蜂蜜）中是否存在 SA。因此，开发更灵敏、更先进的分析方法来测定如此低含量的 SA 残留至关重要。当今全球市场对食品安全和质量的关注度越来越高。因此，开发新的、先进的分析方法至关重要。对于食品组学而言，主要挑战之一是改进分子水平上有关有害化学物质作用的有限信息[14]。从这个意义上说，将现代分析方法与组学方法相结合，可以提供一种强有力的工具来应对检测食品中痕量潜在有害化学化合物的挑战[15]。LC-HRMS（高分辨率MS）是针对复杂基质进行靶向或非靶向（非靶向）筛选的最有力工具之一，因为该技术具有许多独特的优势，例如高分辨率、
使用非侵入性粪便DNA样品对麻风病的DNA微型 - 巴甲构造及其监测入侵物种的重要性
Adams，J。R.，Goldberg，C。S.，Bosworth，W。R.，Rachlow，J。L.，＆Waits，L。P.（2011）。 从粪便颗粒DNA的侏儒兔（Brachylagus idahoensis）的快速物种鉴定。 分子生态资源，11（5），808–812。 https：//doi.org/10.1111/j.1755-0998.2011.03020.x Auricchio，P。，＆Olmos，F。（1999）。 欧洲野兔Lepus Europaeus Pallas 1778（Lagomorpha-Leporidae）的北向范围扩展。 publicaçõesactulsas do Brasil Instituto Pau Brasil，2，1-5。 Bellard，C。，Cassey，P。和Blackburn，T。M.（2016）。 外星物种是最近灭绝的驱动力。 生物学来信，12（2），20150623。https：// doi。 org/10.1098/rsbl.2015.0623 Benson，D.A.，Clark，K. GenBank。 核酸研究，41（D1），D36– D42。 https：//doi.org/10.1093/nar/gkt1030 Berry，O.，Sarre，S。D.，Farrington，L。，＆Aitken，N。（2007）。 粪便DNA检测入侵物种：塔斯马尼亚州的野狐。 野生动植物研究，34（1），1-7。 https：//doi.org/10.1071/wr06082 Blackwell，G。L.（2005）。 另一个世界：新西兰引入的哺乳动物动物区系的构成和结构。 澳大利亚动物学杂志，33（1），108-118。 https：//doi.org/10.7882/ az.2005.008 Bonino，N.，Cossíos，D。，＆Menegheti，J. （2010）。 欧洲野兔，南美洲的Lepus Europaeus散布。 Folia Zoologica，59（1），9-15。 Broquet，T.，Ménard，N。，＆Petit，E。（2007）。 保护遗传学，8，249–260。Adams，J。R.，Goldberg，C。S.，Bosworth，W。R.，Rachlow，J。L.，＆Waits，L。P.（2011）。从粪便颗粒DNA的侏儒兔（Brachylagus idahoensis）的快速物种鉴定。分子生态资源，11（5），808–812。https：//doi.org/10.1111/j.1755-0998.2011.03020.x Auricchio，P。，＆Olmos，F。（1999）。欧洲野兔Lepus Europaeus Pallas 1778（Lagomorpha-Leporidae）的北向范围扩展。publicaçõesactulsas do Brasil Instituto Pau Brasil，2，1-5。Bellard，C。，Cassey，P。和Blackburn，T。M.（2016）。 外星物种是最近灭绝的驱动力。 生物学来信，12（2），20150623。https：// doi。 org/10.1098/rsbl.2015.0623 Benson，D.A.，Clark，K. GenBank。 核酸研究，41（D1），D36– D42。 https：//doi.org/10.1093/nar/gkt1030 Berry，O.，Sarre，S。D.，Farrington，L。，＆Aitken，N。（2007）。 粪便DNA检测入侵物种：塔斯马尼亚州的野狐。 野生动植物研究，34（1），1-7。 https：//doi.org/10.1071/wr06082 Blackwell，G。L.（2005）。 另一个世界：新西兰引入的哺乳动物动物区系的构成和结构。 澳大利亚动物学杂志，33（1），108-118。 https：//doi.org/10.7882/ az.2005.008 Bonino，N.，Cossíos，D。，＆Menegheti，J. （2010）。 欧洲野兔，南美洲的Lepus Europaeus散布。 Folia Zoologica，59（1），9-15。 Broquet，T.，Ménard，N。，＆Petit，E。（2007）。 保护遗传学，8，249–260。Bellard，C。，Cassey，P。和Blackburn，T。M.（2016）。外星物种是最近灭绝的驱动力。生物学来信，12（2），20150623。https：// doi。org/10.1098/rsbl.2015.0623 Benson，D.A.，Clark，K.GenBank。核酸研究，41（D1），D36– D42。https：//doi.org/10.1093/nar/gkt1030 Berry，O.，Sarre，S。D.，Farrington，L。，＆Aitken，N。（2007）。粪便DNA检测入侵物种：塔斯马尼亚州的野狐。野生动植物研究，34（1），1-7。https：//doi.org/10.1071/wr06082 Blackwell，G。L.（2005）。另一个世界：新西兰引入的哺乳动物动物区系的构成和结构。澳大利亚动物学杂志，33（1），108-118。https：//doi.org/10.7882/ az.2005.008 Bonino，N.，Cossíos，D。，＆Menegheti，J.（2010）。欧洲野兔，南美洲的Lepus Europaeus散布。Folia Zoologica，59（1），9-15。 Broquet，T.，Ménard，N。，＆Petit，E。（2007）。 保护遗传学，8，249–260。Folia Zoologica，59（1），9-15。Broquet，T.，Ménard，N。，＆Petit，E。（2007）。保护遗传学，8，249–260。非侵入性人口范围：样本源，饮食，碎片长度和微卫星基序对扩增成功和基因分型错误率的影响。https：//doi.org/10.1007/ S10592-006-9146-5 Chaves，P.B.，Graeff，V.G.，Lion，M.B.，Oliveira，L.R。，＆Eizirik，E.（2012）。DNA条形码符合分子粪便学：用于食肉动物非属性样品的标准化物种分配的短mtDNA术。分子生态资源，12（1），18-35。https：// doi。org/10.1111/j.1755-0998.2011.03056.x Clout，M.N。，＆Russell，J.C。（2008）。哺乳动物的入侵生态：一种全球视角。欧洲野生动物研究杂志，35（3），180-184。https：//doi.org/10.1071/wr07091 Cuervo，P。F.，Di Cataldo，S.，Fantozzi，M。C.肝氟（fasciola hepatica）自然感染了北巴塔哥尼亚北部引入了欧洲棕色野兔（Lepus Euro-Paeus）：表型，患病率和潜在风险。Acta Parasitologica，60（3），536–543。https：//doi.org/10.1515/ AP-2015-0076 Da Rosa，C.A.，de Almeida Curi，N.H.巴西的外星陆地哺乳动物：当前状态和管理。生物学入侵，19（7），2101–2123。https：//doi.org/10.1007/ S10530-017-1423-3 Davison，A.，Birks，J.D.，Brookes，R.C.，Braithwaite，T.C。关于粪便的起源：用于测量其少量食肉动物的形态学与分子方法。动物学杂志，257（2），141–143。哺乳动物，80（5），497–505。https：//doi.org/10.1017/s0952 83690 2000730 de Faria，G。M. M.欧洲野兔（Lepus Europaeus）在巴西的地理分布以及塞拉多和大西洋森林生物群落的新记录。de Sousa E SilvaJúnior，J.，Oliveira，J。A.，Dias，P。A.和Gomes de Oliveira，T。（2005）。更新巴西亚马逊的Tapiti（Sylvilagus Brasiliensis：Lagomorpha，Leporidae）的地理分布和栖息地。哺乳动物，69，245–250。DeMay，S.M.，Becker，P.A.，Eidson，C.A.，Rachlow，J.L.，Johnson，T.R。，＆Waits，L.P。（2013年）。 评估濒危侏儒兔的粪便中的DNA降解速率。 分子生态资源，13（4），654–662。 https：//doi.org/10.1111/1755-0998.12104DeMay，S.M.，Becker，P.A.，Eidson，C.A.，Rachlow，J.L.，Johnson，T.R。，＆Waits，L.P。（2013年）。评估濒危侏儒兔的粪便中的DNA降解速率。分子生态资源，13（4），654–662。https：//doi.org/10.1111/1755-0998.12104
超低成本全加器单元利用非线性效应...
本文介绍了一种高效设计量子点细胞自动机 (QCA) 电路的新方法。所提方法的主要优点是减少了 QCA 单元的数量，同时提高了速度、降低了功耗并增大了单元面积。在许多情况下，需要将特定中间信号的效应加倍。最先进的设计利用一种扇出来实现这些，从而增加了单元数量，消耗了更多功率并降低了电路的整体速度。在本文中，我们介绍了单元对齐，以将某个信号的效果乘以二、三甚至更多。这可以被视为设计任何需要此属性的任意电路的新视角。此外，还介绍了一种新的共面交叉方法，该方法能够在两个连续时钟内进行共面交叉，最坏情况下需要一个旋转单元。为了证明所提想法的有效性，我们设计了一个新的全加器单元和一个新的进位纹波加法器（4 位），它提供更少的 QCA 单元数量以及更低的功耗和成本。
使用非侵入式技术的脑机接口调查...
为神经肌肉残疾患者提供替代的控制方式。这导致了几种辅助设备的设计，这些设备有助于恢复身体残疾者失去的运动能力 [2]。移动机器人 [3,4] 和基于 BCI 的假肢也称为神经假肢设备 [5,6] 被用于帮助人们恢复正常功能。已经进行了研究以开发帮助人们从中风中恢复的方法，并提出了各种康复方法。基于 BCI 的虚拟现实设置已用于收集中风患者的数据，这些数据后来用于控制机器人假肢 [7]。BCI 还被用于使用不同的技术为完全或部分瘫痪的人恢复交流，从是/否二进制功能 [8] 到虚拟键盘和拼写器 [9]。BCI 还被用于评估受试者的心理状态以监测表现能力 [10]。其他应用包括工作量监控、浏览和其他媒体应用 [11]，甚至作为游戏的唯一或附加控制输入。所有这些应用的关键在于从大脑活动中提取可靠且有意义的信息，并设计方法和算法来从中提取特征。随着时间的推移，已经开发出多种方法和设备来“读取”大脑的活动。神经元通过物理连接使用电信号或交换称为神经递质的化学物质相互通信。在通信过程中，神经元表现出氧气和葡萄糖消耗的增加，从而导致流向大脑活跃区域的血流量增加。使用各种大脑成像技术，可以观察到大脑处理信息或响应各种刺激时电、化学或血流的变化。然后使用仪器的多通道测量结果创建大脑活动模式图，从中我们可以推断出大脑在任何给定时间发生的具体认知过程。用于实现此目的的不同技术将在下一节中讨论。
使用非易失性逻辑的边缘人工智能硬件的前景
(1) D. Evans，“物联网：互联网的下一次发展将如何改变一切”，（白皮书），https：//www。cisco.com / c / dam / global / ru_ua / assets / pdf / iot-ibsg-0411final。pdf（访问日期 2020-01-04）。(2) G.E.Moore，“将更多组件塞入集成电路”，Proc.IEEE，卷。86，号。1，页。82-85，1998 年 1 月，电子学，卷。38，号。8，页。114-117，1965 年 4 月。(3) A. Chien 和 V. Karamcheti，“摩尔定律：第一个结束和一个新的开始”，计算机，卷。46，页。48-53，2013 年 12 月。( 4 ) T. Hanyu、T. Endoh、Y. Ando、S. Ikeda、S. Fukami、H. Sato、H. Koike、Y. Ma、D. Suzuki 和 H. Ohno，“自旋转移力矩磁阻随机存取存储器 (STT-MRAM) 技术”，载于《非易失性存储器和存储技术的发展》，B. Magyari-Kope 和 Y. Nishi 编辑，页。237-281，第 7 章，Woodhead Publishing 电子和光学材料系列，第 2 版，2019 年。( 5 ) 羽生貴弘，“MTJ / MOSハイブリッド回路技术 ”，応用物理 ，vol.86，no.8，pp.662-665，2017 年 8 月。( 6 ) T. Hanyu、T. Endoh、D. Suzuki、H. Koike、Y. Ma、N. Onizawa、M. Natsui、S. Ikeda 和 H. Ohno，“使用基于 MTJ 的 VLSI 计算的待机无电源集成电路”，Proc.IEEE，vol.104，
“范德华相互作用的密度泛函模型：用非局部泛函统一多体原子方法”的补充材料
稿件的所有计算资源均可在 Git 存储库 [1] 和相关数据文件 [2] 中找到。其中包括用于生成输入文件、运行计算、处理和分析数据以及生成图形的脚本。文件组织在存储库中的 README.md 文件中描述。所有 DFT 计算均使用 FHI-aims [3] 完成，其使用原子中心基组和数值径向部分。我们使用严格的默认基组和网格设置，这可确保本文研究的范德华 (vdW) 体系的结合能数值收敛到 0.1 kcal/mol。MBD 计算借助于集成到 FHI-aims 中的 Libmbd 库 [4] 执行，并且可使用当前开发版本在 FHI-aims 中直接执行 MBD-NL 计算。我们目前的实现不包括函数导数δαVV'[n]/δn，因此本文在自洽PBE密度上评估MBD-NL，而导数的实现仍在进行中。重要的是，已发现由范德华相互作用引起的电子密度变化对相互作用能和核力的影响可忽略不计[5]。S66、X23和S12L集的PBE、PBE0和VV10能量取自[6]，其使用与本文相同的数值设置。对于分子晶体，所有DFT和MBD计算均使用逆空间中密度至少为0.8˚A的k点网格。对于硬固体，我们使用了[7]中的k点密度。所有分子和晶体几何形状均直接取自各自的基准集，未进行任何松弛。表 I 报告了 MBD-NL、MBD@rsSCS 和 VV10 与 PBE 和 PBE0 函数结合对一组有机分子晶体（X23，[11]）、一组超分子复合物（S12L，[12]）和一组 26 种层状材料（称为“26”，[10]）的性能。在标准范德华数据集中，S12L 是唯一一个 MBD-NL 与 PBE 和 PBE0 函数结合时实现不同性能的数据集。这主要是因为 PBE 与 π – π 复合物的结合力比 PBE0 略强。对于大型 π – π 复合物，半局部 DFT 和长程范德华模型之间的适当平衡尚不清楚 [6]。在“26”集中，MBD@rsSCS 哈密顿量对 26 种化合物中的 20 种具有负特征值。然而，为了获得有限能量，我们使用了 Gould 等人提出的特征值重标度 [9]。图 1 比较了由 PBE-NL 计算的混合有机/无机界面的结合能曲线以及 Ruiz 等人的 MBD@rsSCS 和 TS 方法的表面变体 [13]。表 II 列出了 DFT+MBD 的时序示例
使用非线性自动表征糖尿病足...
糖尿病足是糖尿病 (DM) 的主要并发症。糖尿病导致足部血液循环减少，因此足底温度降低。热成像是一种非侵入性成像方法，使用红外 (IR) 摄像机查看热模式。它可以定性和视觉记录血管组织的温度波动。但手动诊断这些温度变化很困难。因此，计算机辅助诊断 (CAD) 系统可能有助于准确检测糖尿病足，以防止溃疡和下肢截肢等创伤性后果。在本研究中，拍摄了 33 名健康人和 33 名 2 型糖尿病患者的足底热图。使用离散小波变换 (DWT) 和高阶谱 (HOS) 技术分解这些足部图像。从分解图像中提取各种纹理和熵特征。这些组合 (DWT+HOS) 特征使用 t 值进行排序，并使用支持向量机 (SVM) 分类器进行分类。我们提出的方法仅使用五个特征就实现了 89.39% 的最大准确度、81.81% 的灵敏度和 96.97% 的特异性。所提出的基于热成像的 CAD 系统的性能可以帮助临床医生对糖尿病足的诊断提出第二意见。
利用非透明模具通过紫外辅助热压印对 SU-8 光刻胶进行微结构化
在本研究中，我们探索了一种通过使用不透明模具（如镍模具）进行热压印在 SU-8 光刻胶中形成图案的快速低成本工艺。该工艺的主要障碍之一是，未固化的 SU-8 即使在接近室温下也具有极好的可成形性，但由于模具不透明，样品在压印过程中无法暴露在紫外线下，因此会导致压印图案在脱模期间和脱模后坍塌。为了解决这个问题，用紫外线、热量和 O 2 等离子体对未固化的 SU-8 光刻胶进行预处理以控制其可成形性，并应用于热压印测试，以在复制保真度方面相互比较。结果，在给定的压印条件和模具尺寸下，用紫外线预处理 8 秒的 SU-8 样品产生最佳复制质量，并且我们可以在没有石英模具的情况下成功复制 SU-8 光刻胶中的微图案。与传统的 UV 压印工艺相比，该工艺具有模具成本更低、脱模更容易、气泡更少等潜在优点。2008 Elsevier BV 保留所有权利。