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    目前,對(duì)于心臟進(jìn)行檢測(cè)的儀器主要有兩類:一類是基于心臟電學(xué)特性的心電圖類是基于心臟聲學(xué)特性的聽(tīng)診和心音圖。心電圖是現(xiàn)在醫(yī)院普遍采用的心臟監(jiān)測(cè)方式,它能夠較為準(zhǔn)確和全面的反映心臟的健康狀況。但是,有些心臟疾病,當(dāng)它在心音圖上反映出來(lái)的時(shí)候在心電圖上還沒(méi)有反映,所以,心電監(jiān)測(cè)較心音檢測(cè)有一定的滯后性。一個(gè)完整的心動(dòng)周期,心臟會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)聲音:第一心音(S1)和第二心音(S2)。有些情況下,比如幼年和老年的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)第三心音(S3)、第四心音(S4),但正常情況下,一般只能聽(tīng)到S1和S2。51的形成主要來(lái)自于心室收縮期開(kāi)始時(shí)二尖瓣和三尖瓣的關(guān)閉;S2的形成主要來(lái)自于心室舒張期開(kāi)始時(shí)主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣的關(guān)閉。    許多心血管疾病,尤其是瓣膜類疾病,心音都是重要的診斷信息,在臨床醫(yī)學(xué)中有非常廣泛的應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的心臟聽(tīng)診容易受醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)、聽(tīng)診水平的影響。因此,如何能夠利用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)提取反映心臟健康狀況的定量的全方位的心音信息,已成為當(dāng)今研究和醫(yī)療應(yīng)用的熱點(diǎn)。便攜式心音分析儀不僅可以用于家庭的醫(yī)療保健,方便用戶進(jìn)行平時(shí)的心臟監(jiān)測(cè),提早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防心臟異常;而且,可以通過(guò)心音各種特征參數(shù)的提取,為醫(yī)生的心臟診斷提供定量的依據(jù)。    技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介:    軟件算法:短時(shí)傅立葉變換、小波變換等多種信號(hào)處理的時(shí)頻算法。    硬件平臺(tái):基于哈佛結(jié)構(gòu)的數(shù)字信號(hào)器較計(jì)算機(jī)相比更適用于數(shù)字信號(hào)處理算法的快速實(shí)現(xiàn),其體積小、功能針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)更有利于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)水平。    當(dāng)前最先進(jìn)的時(shí)頻分析算法。如小波變換,被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”,不僅能夠分析心音各種成分的時(shí)間、頻率信息,而且能夠反映出頻率隨時(shí)間的變化情況。

本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一套基于光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉的、具有高性價(jià)比與實(shí)用性的二維步態(tài)分析系統(tǒng)軟件，以適合我國(guó)醫(yī)院臨床康復(fù)診斷與評(píng)價(jià)。該系統(tǒng)利用高速攝像機(jī)捕捉人體步行時(shí)腿部關(guān)節(jié)上各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的影像數(shù)據(jù)，同時(shí)配合肌電測(cè)試，檢測(cè)到人體步行過(guò)程中各種特征參數(shù)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)軟件對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行集成分析計(jì)算，獲取得各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)、肌肉群活動(dòng)等參數(shù)，從而進(jìn)一步對(duì)步態(tài)特征進(jìn)行分析。本項(xiàng)目對(duì)患者的狀況進(jìn)行定量的康復(fù)診斷與評(píng)估。本系統(tǒng)將由一組高速攝像機(jī)，足底壓力測(cè)試模塊、表面肌電模塊、圖像處理與運(yùn)動(dòng)分析軟件、康復(fù)評(píng)價(jià)軟件、計(jì)算機(jī)等組成。主要特點(diǎn)：二維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)（可擴(kuò)展至三維）；高性價(jià)比、使用簡(jiǎn)便、便攜式；具有臨床實(shí)用性。

物質(zhì)表面性質(zhì)多參數(shù)聯(lián)合分析儀，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)表面電位、比表面積、表面電荷密度、表面電場(chǎng)強(qiáng)度和 表面電荷數(shù)量的同時(shí)測(cè)定。在這些參數(shù)分析中，目前市場(chǎng)上只有zeta電位儀和比表面積分析儀來(lái)完成表面電 位和比表面積的測(cè)定。但用zeta電位法測(cè)定表面電位，只具定 性的意義；而比表面積儀依據(jù)惰性氣體吸附法而不適合用于液 相介質(zhì)和膨脹性物質(zhì)的比表面積測(cè)定。其他參數(shù)目前市面上還 沒(méi)有進(jìn)行測(cè)定的儀器岀現(xiàn)。特別重要的是，該儀器所實(shí)現(xiàn)的界 面性質(zhì)聯(lián)合測(cè)定首次考慮了界面附近離子量子漲落放大效應(yīng)的 新型表面分析儀，因此該儀器在界面分析中具有突破性意義?？梢灶A(yù)見(jiàn)，該儀器將廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)控制之中，因 而具有十分廣闊的市場(chǎng)潛力。

聚甲醛在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到較大規(guī)模的生產(chǎn)，但是產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)外公司同級(jí)的共聚甲醛相比，無(wú)論是熱穩(wěn)定性，還是力學(xué)性能上都有明顯的差距和不足。主要表現(xiàn)為：力學(xué)性能差且不穩(wěn)定、性脆；熱穩(wěn)定性差，模垢高，加工過(guò)程易分解有害氣體甲醛；制品易變形翹曲；電學(xué)、熱學(xué)性能不達(dá)標(biāo)；目前我國(guó)大部分聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)由于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。2011年我國(guó)新建聚甲醛裝置產(chǎn)能將集中釋放，競(jìng)爭(zhēng)壓力迅速加劇，市場(chǎng)形勢(shì)嚴(yán)峻，不合格聚甲醛產(chǎn)品必將要被市場(chǎng)淘汰。 本成果的核心主要集中在三個(gè)方面：一是提供成熟的全套聚甲醛產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和宏觀性能的工業(yè)分析表征方法(包括儀器、方法和人員培訓(xùn))。聚甲醛產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)共同決定了其宏觀性能，目前我國(guó)聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)在此方面十分欠缺。有了這些基本手段后，可以很方便地對(duì)聚甲醛裝置相關(guān)工段工藝進(jìn)行調(diào)整，提高基礎(chǔ)樹(shù)脂質(zhì)量。二是提供成熟的、高性價(jià)比的整套聚甲醛產(chǎn)品助劑包。聚甲醛的助劑體系決定了其產(chǎn)品質(zhì)量50%的權(quán)重，目前國(guó)內(nèi)聚甲醛生產(chǎn)企業(yè)的聚甲醛助劑體系相對(duì)落后，我們的助劑包可以進(jìn)一步提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量水平。三是可以根據(jù)需要提供下游改性聚甲醛的整套技術(shù)，包括成熟的產(chǎn)品配方，生產(chǎn)工藝，定制或推薦全套生產(chǎn)設(shè)備和相關(guān)硬件設(shè)備。

液滴陣列是研究數(shù)字分子檢測(cè)、數(shù)字分子免疫學(xué)、單細(xì)胞分析的重要技術(shù)手段，是當(dāng)前生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。受植物葉片倒模的啟發(fā)，創(chuàng)新性地將限制性表面能梯度微孔陣列應(yīng)用于高通量液滴數(shù)字化過(guò)程（相關(guān)研究成果發(fā)表在中科院工程類分區(qū)Q1、Q3期刊上），提出了基于仿生微流控原理的數(shù)字化液滴陣列技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了數(shù)字分子診斷和單細(xì)胞分析通用系統(tǒng)平臺(tái)，在細(xì)胞、顆粒的分散陣列化及生物應(yīng)用進(jìn)行了探索。經(jīng)過(guò)近4年研究，已完成了平臺(tái)原理驗(yàn)證、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、系統(tǒng)調(diào)試、生物應(yīng)用驗(yàn)證的工作，應(yīng)用在數(shù)字PCR、數(shù)字LAMP等核酸分子診斷領(lǐng)域，在多菌分離及培養(yǎng)等單細(xì)胞分析領(lǐng)域，初步開(kāi)發(fā)了數(shù)字ELISA等分子免疫學(xué)領(lǐng)域研究方法。

本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)量不確定度的分析方法。利用參考測(cè)量系測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)樣件，獲取測(cè)量結(jié)果 X，利用某一待分析的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣件進(jìn)行測(cè)量，獲取測(cè)量結(jié)果 Y；分別計(jì)算測(cè)量結(jié)果 X 和 Y 的方差V(X) 和 V(Y) ， 并 定 義 α ＝ V(X)/V(Y) ； 假 設(shè) <imgfile="DDA00002582404000011.GIF" wi="39" he="46" /> 和 <imgfile="DDA00002582404000012.GIF" wi="29" he="46" /

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 多年來(lái)，工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析算法和模型都是基于大量代碼實(shí)現(xiàn)，效率低，難以實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)。同時(shí)，工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析模型處理過(guò)程多由多個(gè)算法通過(guò)一定的計(jì)算流程構(gòu)成，計(jì)算流程復(fù)雜多變，迫切需要一款支持靈活定制和快速開(kāi)發(fā)的處理分析技術(shù)來(lái)支持工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析。 2.解決方案 清華數(shù)為交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)針對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)處理與分析任務(wù)的交互式探索、建模、調(diào)試和應(yīng)用而設(shè)計(jì)。根據(jù)CRISP-DM設(shè)計(jì)原則，一般大數(shù)據(jù)處理與分析分為業(yè)務(wù)理解、數(shù)據(jù)理解、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建模、評(píng)估和部署等階段，各階段相輔相成，形成一個(gè)大數(shù)據(jù)處理分析生命周期。 圖1.交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)設(shè)計(jì)思想 本成果技術(shù)基于上述CRISP-DM的設(shè)計(jì)思想而設(shè)計(jì)，完全支持大數(shù)據(jù)處理與分析生命周期。該技術(shù)的特點(diǎn)包括： （1）內(nèi)置數(shù)百種通用和專用的大數(shù)據(jù)分析算法和模型，并提供了按需擴(kuò)展機(jī)制，用戶可以按照自己的需要隨時(shí)添加和擴(kuò)充，以支持客戶特定的大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求； （2）支持拖拽方式構(gòu)建處理與分析流程，完全圖形化設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)處理分析計(jì)算流程，并能在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行單步/多步運(yùn)行調(diào)試，查看中間結(jié)果，實(shí)時(shí)調(diào)整運(yùn)行結(jié)果，以獲得用戶期望的處理分析結(jié)果； （3）支持機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練及使用，內(nèi)置了機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練框架，一般機(jī)器學(xué)習(xí)模型在該技術(shù)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)快速訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果可支持進(jìn)一步的大數(shù)據(jù)處理與分析； （4）支持?jǐn)?shù)據(jù)處理與分析流程參數(shù)化，在其提供的內(nèi)部數(shù)據(jù)處理與分析算法模板中，用戶通過(guò)算法模板可以開(kāi)發(fā)面向Java、Python的算法，并集成和擴(kuò)展到該技術(shù)的算法集合，實(shí)現(xiàn)按需定制處理分析； （5）支持?jǐn)?shù)據(jù)畫(huà)像和學(xué)習(xí)模型可視化，以圖形化的方式定制數(shù)據(jù)畫(huà)像的方法模型，并以二維和三維圖表的形式展示給用戶； （6）支持批處理、流處理和流轉(zhuǎn)批處理三種處理方式； （7）按需定制運(yùn)行計(jì)劃與資源有效利用，用戶可設(shè)置任務(wù)執(zhí)行計(jì)劃，任務(wù)執(zhí)行計(jì)劃定期運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)周期性處理分析，方便獲得持續(xù)的運(yùn)行結(jié)果。 清華數(shù)為交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)面向多種用戶角色，包括數(shù)據(jù)工程師、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)家、算法工程師、運(yùn)維工程師、代碼工程師等。采用分層設(shè)計(jì)，分為客戶層、服務(wù)層、計(jì)算層。 客戶層包括流程建模調(diào)試工具，用戶可用工具圖形化拖拽式設(shè)計(jì)處理與分析計(jì)算模型，并可進(jìn)行調(diào)試和查看中間結(jié)果；管理工具，針對(duì)服務(wù)層所調(diào)用和訪問(wèn)的計(jì)算框架或者外部系統(tǒng)進(jìn)行管理，包括對(duì)于數(shù)據(jù)源、計(jì)算環(huán)境、存儲(chǔ)環(huán)境等的管理工具。 服務(wù)層主要包括流程調(diào)度服務(wù)，即負(fù)責(zé)按照用戶所設(shè)定的工作計(jì)劃來(lái)定時(shí)調(diào)度執(zhí)行計(jì)算模型；執(zhí)行服務(wù)，是負(fù)責(zé)執(zhí)行處理分析計(jì)算的模型和算法的服務(wù)；計(jì)算資源管理服務(wù)負(fù)責(zé)管理執(zhí)行服務(wù)中所能集成的所有的服務(wù)，如計(jì)算框架和存儲(chǔ)設(shè)施等。 計(jì)算層是執(zhí)行服務(wù)在執(zhí)行處理分析算法和模型中所訪問(wèn)的外部服務(wù)，包括計(jì)算組件或框架，以及持久化存儲(chǔ)組件或者系統(tǒng)等。 圖2.交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)架構(gòu) 本成果的交互式處理與分析技術(shù)較好地解決了工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析工作中所遇到的問(wèn)題和痛點(diǎn)，并且能夠廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域中，如能源、礦山、醫(yī)療器械、裝備制造業(yè)、消費(fèi)品制造業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)等。 合作需求 期待與工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域企業(yè)緊密合作，獲得各領(lǐng)域的實(shí)際需求，促使該技術(shù)不斷完善和升級(jí)迭代，走向成熟。 未來(lái)將在工程機(jī)械行業(yè)、醫(yī)療機(jī)械行業(yè)、礦山行業(yè)、裝備制造行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)電商行業(yè)等尋求更多的成果轉(zhuǎn)化、深度合作機(jī)會(huì)，在合作基礎(chǔ)上，推動(dòng)上述行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)，為國(guó)家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出清華貢獻(xiàn)。