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基于改进PatchTST的多步水质预测模型 认领 引用 被引量:1
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作者 罗缘 朱文忠 +1 位作者 王文 吴宇浩 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2026年第2期115-131,共17页
随着城镇化和工业化进程的持续推进,水资源污染问题愈发凸显,提高水质预测模型的精度对有效管理水资源和保护生态环境至关重要。针对水质时间序列多步预测面临的复杂非线性关系建模与计算效率问题,本文提出一种改进PatchTST模型。该模... 随着城镇化和工业化进程的持续推进,水资源污染问题愈发凸显,提高水质预测模型的精度对有效管理水资源和保护生态环境至关重要。针对水质时间序列多步预测面临的复杂非线性关系建模与计算效率问题,本文提出一种改进PatchTST模型。该模型通过3个关键模块优化:1)设计轻量级CMixer编码器替代传统Transformer编码器,通过一维卷积和残差连接高效提取时序特征,降低计算负担;2)引入自适应中频能量优化器(AMEO),增强时序中频谱信息,提高对水质参数周期性变化的感知能力;3)设计基于切比雪夫多项式与Kolmogorov-Arnold表示定理的CKAHead预测头,增强对复杂非线性关系的建模能力。在长江流域宜宾市石门子断面溶解氧预测中,改进模型的MSE较PatchTST降低12.9%,较iTransformer降低14.0%,同时计算效率与资源消耗也得到平衡。此外,在5个不同监测断面的泛化验证中,48 h预见期任务上MSE较次优模型平均降低约10%。实验结果表明,改进模型有效提高了水质多步预测的精度与计算效率,对环境时间序列分析与水质预测研究有一定的参考价值。 展开更多
关键词 水质预测 时序预测 PatchTST 深度学习 水质监测
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计及数据漂移改进PatchTST的超短期光伏功率预测 认领 引用
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作者 梅华威 杨鹏慧 余洋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期1239-1254,共16页
现有光伏功率预测方法中,存在大多使用单点映射未能充分挖掘数据中蕴含的局部时序模式、未能深入探究时间数据对光伏出力的全局指导作用和未考虑普遍存在的数据漂移现象对模型的影响等问题,导致模型预测精度不高、鲁棒性不强。针对上述... 现有光伏功率预测方法中,存在大多使用单点映射未能充分挖掘数据中蕴含的局部时序模式、未能深入探究时间数据对光伏出力的全局指导作用和未考虑普遍存在的数据漂移现象对模型的影响等问题,导致模型预测精度不高、鲁棒性不强。针对上述问题,提出一种基于改进PatchTST(patch time series transformer)模型的超短期光伏功率预测方法。利用粗糙集既能考虑特征与标签的关系又能考虑特征间耦合关系的特点,进行特征降维,保留决策信息;使用改进通道独立机制的PatchTST模型,提取局部时序模式的同时,捕捉气象要素和光伏出力间的复杂映射关系;此外,使用GLAFF(global-local attention fusion framework)插件获取时间数据中的全局指导信息;使用自适应的权重分配机制动态调整局部信息和全局信息的比例,以缓解数据漂移对模型性能的负面影响。使用内蒙古和澳大利亚两光伏电站的实测数据集进行实验验证,结果表明,所提模型在预测精度和鲁棒性方面具有优势。 展开更多
关键词 光伏功率预测 超短期预测 PatchTST(patch time series transformer) GLAFF(globallocal attention fusion framework) 数据漂移
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一种基于PatchTST模型的燃料电池老化趋势预测方法 认领 引用
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作者 施永 胡芝龙 +3 位作者 谢缔 汪亮亮 姚继刚 苏建徽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期761-767,共7页
提出一种基于PatchTST模型的燃料电池老化趋势预测方法,该方法通过将时间序列数据划分为多个局部时间窗口,并结合Transformer结构捕捉长短期依赖关系,可实现对燃料电池老化趋势的精确预测。在实验中,选取稳态和准动态工况下,分别采用训... 提出一种基于PatchTST模型的燃料电池老化趋势预测方法,该方法通过将时间序列数据划分为多个局部时间窗口,并结合Transformer结构捕捉长短期依赖关系,可实现对燃料电池老化趋势的精确预测。在实验中,选取稳态和准动态工况下,分别采用训练集占比为50%、60%和70%的数据进行模型训练,并预测未来50 h、100 h和150 h的老化趋势。通过URMSE和UMAE等误差评估指标分析结果表明,当FC1数据集的训练集占比为60%、FC2数据集的训练集占比为50%时,模型的预测误差最小。尽管随着预测时长的增加误差有所增大,但整体表现仍较为稳定。在FC1数据集分别按50%和60%比例划分的预测条件下,PatchTST模型的预测误差小于Informer、Trasnformer、GRU和LSTM模型。 展开更多
关键词 燃料电池 时序分析 老化 预测 自注意力机制 PatchTST
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基于降噪编码与时序分块机制的PM2.5浓度预测模型DAE-PatchTST 认领 引用
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作者 李文钊 董晓炜 +1 位作者 王新 赵芳 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期442-450,共9页
针对PM2.5浓度时序数据在多变量、长序列预测中存在的效率低、精度不足的问题,提出一种基于DAE-PatchTST的PM2.5浓度预测模型.数据来源为重庆七个不同地区的气象观测站及大气成分站,通过皮尔逊系数分析法选取六组气象及环境逐小... 针对PM2.5浓度时序数据在多变量、长序列预测中存在的效率低、精度不足的问题,提出一种基于DAE-PatchTST的PM2.5浓度预测模型.数据来源为重庆七个不同地区的气象观测站及大气成分站,通过皮尔逊系数分析法选取六组气象及环境逐小时历史数据,采用线性插值和可逆实例归一化方法进行数据预处理.构建的模型基于降噪自编码机制对原始输入进行降噪,保持模型的稳定性,同时在经典Transformer结构中引入通道独立与时序信号分块机制,广泛地捕获输入序列的长期依赖信息,与现有研究方法RNN,GRU和LSTM进行对比实验,结果表明在中短期PM2.5浓度时序预测任务中,构建的模型MAE,RMSE和R2指标均为最优,并且模型在周边地区预测中具有较好的可靠性. 展开更多
关键词 时间序列 PM2.5浓度预测 降噪自编码 DAE-PatchTST
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基于PatchTST-AGA模型的高效查询负载预测算法 认领 引用
5
作者 白淑雯 李康利 《电脑与电信》 2026年第4期9-15,共7页
针对大数据查询场景中查询负载动态波动引发的数据库管理系统性能调优滞后难题,开发了一种融合自适应门控注意力机制的PatchTST模型,用于高效精准的查询负载预测。该算法首先通过数据清洗、自适应窗口分割及负载序列构建技术对原始查询... 针对大数据查询场景中查询负载动态波动引发的数据库管理系统性能调优滞后难题,开发了一种融合自适应门控注意力机制的PatchTST模型,用于高效精准的查询负载预测。该算法首先通过数据清洗、自适应窗口分割及负载序列构建技术对原始查询日志进行初步处理,生成结构化负载序列。然后,通过时序分段嵌入技术将负载序列转化为具有局部语义的Patch特征块,并利用设计的门控注意力方法实现对周期性查询负载特征的动态强化。而后,通过Transformer编码器捕获长短期依赖关系,并基于全连接网络输出最终预测结果,助力DBMS在查询间隔时间内预先完成性能调优。实验结果表明,该算法在多个关键指标上均展现出优异的预测性能,显著优于对标算法;且预测效率满足查询间隔时间要求,为动态负载场景下的DBMS优化提供了新方案。 展开更多
关键词 Patch 时间序列 Transformer 自适应门控注意力机制 查询负载
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基于PatchTST模型的天然气井间歇生产产量预测 认领 引用 被引量:1
6
作者 王铃鑫 党随虎 葛兰 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2026年第2期74-80,共7页
针对页岩气间歇生产井产气量波动大、产量预测困难等问题,基于涪陵页岩气田生产情况,采用PatchTST模型对间歇生产井进行产量预测。该模型基于Transformer编码器对时间序列进行建模,通过将时间序列分割成多个片段,并使用Transformer模块... 针对页岩气间歇生产井产气量波动大、产量预测困难等问题,基于涪陵页岩气田生产情况,采用PatchTST模型对间歇生产井进行产量预测。该模型基于Transformer编码器对时间序列进行建模,通过将时间序列分割成多个片段,并使用Transformer模块处理各个片段,从而捕捉时间序列间的依赖关系。同时,通过引入与产量相关且具有时间序列的生产因素,如油压、套压,以提高模型预测准确性。最终在测试集上的预测结果显示,PatchTST模型平均每小时误差仅有2 496.61 m3,表明其可以很好地捕捉间歇生产井产量变化规律,与LSTM模型的对比实验证明了PatchTST模型在长序列产量预测中的优越性。该研究为后续大模型在天然气井产量预测领域提供了参考。 展开更多
关键词 天然气井产量预测 PatchTST模型 间歇生产井 时间序列 页岩气
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本征模态增强PatchTST模型的高速公路交通流量预测研究 认领 引用
7
作者 张帆 刘正伟 +2 位作者 吴军伟 樊杰 姚博彬 《西安工程大学学报》 CAS 2026年第2期128-138,148,共11页
针对现有交通流预测算法未充分挖掘数据本身的时序特征问题,提出了一种融合变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)与分块时间序列Transformer(patched time series Transformer, PatchTST)的交通流量预测模型。首先,利用VM... 针对现有交通流预测算法未充分挖掘数据本身的时序特征问题,提出了一种融合变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)与分块时间序列Transformer(patched time series Transformer, PatchTST)的交通流量预测模型。首先,利用VMD对原始交通流时间序列进行多尺度分解,将复杂非平稳信号分离为若干具有不同中心频率的本征模态函数(intrinsic mode functions, IMFs),以降低数据的非平稳性和噪声干扰;其次,保留与原始变量序列高度相关的部分重构为降噪主序列,提取反映交通流趋势和周期的关键特征并去除噪声,用降噪主序列替代原始序列;最后,采用PatchTST模型对重构后的降噪主序列进行建模,其分块机制能够有效捕捉局部时序特征,并通过通道独立性设计减少过拟合风险,从而提取多尺度时间依赖关系。本文以公开的Traffic数据集和深圳市宝安区高速公路交通流量数据集为例进行实验,实验结果表明:VMD-PatchTST模型在总体预测中均取得优于基准模型PatchTST、TimesNet和DLinear的性能,其中均方误差(mean-square error, MSE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)分别降低约10.1%、4.914%和4.6%、0.141%,验证了模型在噪声抑制与特征提取方面的有效性。综上所述,该方法能够实现对非平稳交通流的高精度建模,为智能交通系统中的动态调度与交通控制提供可靠的数据支撑。 展开更多
关键词 智能交通 交通流预测 变分模态分解(VMD) PatchTST 多变量相关性 本征模态函数(IMFs)
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基于PatchTST-STL模型的光伏发电功率日前预测 认领 引用
8
作者 陈嘉伦 武晓圆 马玉梅 《电力信息与通信技术》 2026年第3期45-51,共7页
光伏功率日前预测的准确性对电网的能源管理至关重要。针对光伏功率随机性及波动性大、预测精度不高的问题,文章提出一种基于PatchTST-STL模型的光伏发电功率日前预测方法。该方法通过引入时序块和季节趋势分解(seasonal and trend deco... 光伏功率日前预测的准确性对电网的能源管理至关重要。针对光伏功率随机性及波动性大、预测精度不高的问题,文章提出一种基于PatchTST-STL模型的光伏发电功率日前预测方法。该方法通过引入时序块和季节趋势分解(seasonal and trend decomposition using loess,STL)改进Transformer的输入和架构,将每个时间步作为1个令牌(Token)改进为每个时序块(Patch)作为1个令牌,使得局部依赖关系被保留在1个令牌内,以提升局部模式捕捉能力,同时利用Transformer多头自注意力机制抽取序列长期依赖关系。考虑到光伏序列的模式复杂,采用STL对多变量光伏序列进行处理,分离出趋势、周期和残差部分,作为独立通道输入。使用灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)对模型超参数中时序块大小进行优化,以实现算法快速收敛。在澳大利亚沙漠知识太阳能中心数据集的实验结果表明,所提算法与Informer相比,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)平均分别降低了36.7%和11.7%;与Transformer相比,MAE和RMSE平均分别降低了57.6%和30.9%。 展开更多
关键词 光伏功率预测 STL 灰狼优化 Transformer Patch
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基于TCN-PatchTST模型的河道水位预测研究 认领 引用
9
作者 俞学军 陈永澎 +2 位作者 刘林海 孟健 崔江涛 《浙江水利科技》 2026年第2期87-95,共9页
为提高水位预测的精度和可靠性,研究提出了一种有效融合水文站点时间和空间特征的方法,构建基于时间卷积网络(TCN)和PatchTST的深度学习模型。TCN专注于把握时序数据的局部特性,挖掘短期至中期的依赖关系;PatchTST专注于多尺度预测,负... 为提高水位预测的精度和可靠性,研究提出了一种有效融合水文站点时间和空间特征的方法,构建基于时间卷积网络(TCN)和PatchTST的深度学习模型。TCN专注于把握时序数据的局部特性,挖掘短期至中期的依赖关系;PatchTST专注于多尺度预测,负责挖掘长期依赖关系。通过二者的有机结合,模型实现了对数据局部特征及整体关联的高效捕捉。为验证模型性能,以永兴桥近10年的水位及流量数据为训练样本,开展未来12 h的水位预测实验。设计5种针对不同数据变量和模型变量的消融实验,并与主流深度学习模型进行对比。结果表明:TCN-PatchTST模型具备优异的抗噪性能及最高的预测准确度,为永兴河水资源管理和防洪减灾提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 TCN PatchTST 深度学习 水位动态预报 永兴河流域
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增强的超短期风电功率预测:一种PatchTST-POA-VMD-iTransformer混合模型 认领 引用 被引量:9
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作者 刘新宇 潘宇 +2 位作者 王亚辉 李继方 杨文静 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2025年第19期68-78,共11页
由于风力发电对天气变化的敏感度高,风电场输出功率随时间变化的波动大,传统预测模型难以对风电场输出功率进行准确预测,也难以对风电预测误差进行有效修正。针对上述问题,提出了一种PatchTST-POA-VMD-iTransformer混合预测模型。首先,... 由于风力发电对天气变化的敏感度高,风电场输出功率随时间变化的波动大,传统预测模型难以对风电场输出功率进行准确预测,也难以对风电预测误差进行有效修正。针对上述问题,提出了一种PatchTST-POA-VMD-iTransformer混合预测模型。首先,基于斯皮尔曼相关系数法进行天气特征与风电功率相关性量化分析,完成数据筛选和预处理。然后,引入PatchTST对风电场输出功率进行初步预测,得到初步预测的功率结果。随后,采用鹈鹕优化算法(pelican optimization algorithm,POA)优化的变模态分解(variational mode decomposition,VMD)对风电预测误差序列进行分解,再使用iTransformer对分解后的误差序列进行预测。最后,将已获得的初步功率预测结果与误差序列预测结果相结合,得到最终的风电功率预测结果。消融实验和对比实验结果表明,所提模型具有较小的预测误差和较优的泛化能力,能够有效提升超短期风电功率预测的精度和可靠性。 展开更多
关键词 风电功率预测 PatchTST 鹈鹕优化算法 变模态分解 iTransformer
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TSIT-PatchTST模型:一种净生态系统交换量(NEE)缺失值插补方法 认领 引用 被引量:2
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作者 齐建东 石成城 吴鹏 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2025年第2期105-118,共14页
【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种... 【目的】净生态系统交换量(NEE)是评估陆地生态系统在全球碳循环中作用的重要指标,NEE原始观测数据缺失值的插补精度会直接影响生态系统关键参数的可靠性和精确性。为提高不同植被NEE在长时间连续性数据缺失情景下的插补精度,提出一种融合时间序列表征向量的TSIT-PatchTST深度学习模型。【方法】以全球长期通量观测网络站点的碳通量因子数据为研究对象,通过构造短缺失(1 d)、中缺失(7 d)、长缺失(30 d)3种随机连续数据缺失场景,评估边际分布采样法(MDS)、PatchTST模型、TS2Vec-PatchTST模型和TSIT-PatchTST模型在8种不同植被类型下NEE的插补结果。【结果】在短缺失场景下,4种插补方法都表现出最优的性能。随着连续缺失天数的增多,MDS的插补精度逐渐下降,该方法在长缺失场景下已不能对NEE进行有效插补,而其他3种深度学习模型能够有效地插补NEE缺失数据。综合3种缺失场景,TSIT-PatchTST模型表现出最优的插补性能,尤其在长缺失场景下该模型具有较高的插补精度。长缺失场景下,TSIT-PatchTST模型对31个站点插补结果的平均均方误差(MSE)为0.942μmol/(m2·s),平均绝对误差(MAE)为0.628μmol/(m2·s),平均R2为0.457。与PatchTST模型的插补结果相比,TSIT-PatchTST模型平均MSE下降了53.3%,平均MAE下降了39.7%,平均R2相持平。【结论】综合8种植被类型和3种缺失场景的应用结果,得出TSITPatchTST模型的插补效果最佳,并具有适应性。TSIT-PatchTST模型可应用于时间序列数据缺失场景以提高数据插补精度。 展开更多
关键词 深度学习 模型开发 数据插补 TSIT-PatchTST模型 碳循环 植被类型 净生态系统交换量(NEE)
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Plant patch size,not number,determines vegetation recovery in mildly degraded Bangor alpine steppes under grazing exclusion 认领 引用
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作者 NIU Haishan LIU Min +6 位作者 ZHANG Jing KONG Qian LI Runfu ZHU Chuanlu CUI Xiaoyong WANG Shiping WANG Yanfen 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2026年第1期67-80,共14页
The alpine grassland vegetation on the Qinghai-Tibet Plateau is composed of plant patches in varied sizes.It remains uncertain whether vegetation recovery following grazing exclusion(GE)in degraded grasslands is drive... The alpine grassland vegetation on the Qinghai-Tibet Plateau is composed of plant patches in varied sizes.It remains uncertain whether vegetation recovery following grazing exclusion(GE)in degraded grasslands is driven by increases in patches number(NP),patch size(PS),or both.We based our predictions on two hypotheses:GE intensifies plant competition,and facilitation prevails near patches while competition prevails in interpatch spaces.We predicted that the NP would remain stable or decrease and PS would increase under GE treatment.To evaluate these predictions,we conducted a study in six lightly degraded alpine grasslands under free grazing(FG)conditions in Bangor County,Xizang Autonomous Region,China,with corresponding GE treatments using transects in 2017 and 2018.Results revealed that four sites in 2017 and five sites in 2018 had reduced NP and increased PS,with probabilities of 0.033(2017)and 0.004(2018),respectively,and a joint probability of 0.0001 under the null hypothesis that GE does not affect NP or PS.The NP reduction was solely due to the decrease in small patch sizes.An increase in PS was common across species,and a predominant tendency for NP reduction was observed among species across the sites.The overall changes in NP and PS were primarily driven by the three most abundant species(contributing more than 60%in both years),rather than by shifts in floristic composition.Our findings highlight that vegetation recovery in Bangor alpine steppes following GE relies solely on the expansion of existing patches rather than the recruitment of new ones in interpatch gaps.We recommend prioritizing growth-promoting measures,such as nutrient or water management,over seed addition when assisting with GE for restoring lightly degraded grasslands. 展开更多
关键词 Plant patches Stipa purpurea Patch size Grazing exclusion Degraded restoration
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Responses of root exudates to phosphorus-rich patches in a subtropical evergreen broad-leaved forest and their module affiliationin the trait network 认领 引用
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作者 Li-Qin Zhu Xiao-Dong Yao +7 位作者 Xiao-Hong Wang David Robinson Wei-Le Chen Ting-Ting Chen Qi Jiang Lin-Qiao Jia Ai-Lian Fan Guang-Shui Chen 《Plant Diversity》 SCIE CAS CSCD 2026年第3期608-617,共10页
Root exudation-related traits are crucial for a plant acquiring spatially heterogeneous soil phosphorus(P)resources.Integrating root exudation traits into root trait networks reveals plant foraging strategies and trai... Root exudation-related traits are crucial for a plant acquiring spatially heterogeneous soil phosphorus(P)resources.Integrating root exudation traits into root trait networks reveals plant foraging strategies and trait coordination in P-rich patches,thereby providing deeper insights into the adaptation mechanisms employed by species.We constructed root trait networks for seventeen AM-associated tree species from a subtropical evergreen broad-leaved forest,aiming to analyze the regulatory mechanisms of P patch availability on plant belowground strategies by incorporating root exudation traits,mycorrhizal traits,and traditional absorptive root traits.Results showed that the carbon release rate of general root exudates(RE)and root acid phosphatase activity exhibited significant interspecific variations and were accordingly assigned to the exploration and the chemical traits modules,respectively.P addition reduced the connectivity of the trait network(lowering edge density and average path length)and increased modularity,thereby indicating a shift from a highly integrated collaborative strategy to a more flexible modular strategy in plants.Notably,most traits did not show systematic responses across species to P addition,except for RE,which decreased significantly in P-rich patches.This divergency in trait responses shows that co-existing tree species adopt diverse P acquisition strategies.This study elucidates the belowground responses of plants to P heterogeneity by demonstrating the reorganization of root trait networks and the functional differentiation of exudation traits,offering a novel trait-modularity perspective on species coexistence in subtropical forests. 展开更多
关键词 Arbuscular mycorrhizal tree species Modularity Phosphorus-rich patch Root exudates Trait network
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A Hierarchical Short Microneedle-Cupping Dual-Amplified Patch Enables Accelerated,Uniform,Pain-Free Transdermal Delivery of Extracellular Vesicles 认领 引用 被引量:2
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作者 Minwoo Song Minji Ha +8 位作者 Sol Shin Minjin Kim Soyoung Son Jihyun Lee Gui Won Hwang Jeongyun Kim Van Hieu Duong Jae Hyung Park Changhyun Pang 《Nano-Micro Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第1期268-289,共22页
Microneedles(MNs)have been extensively investigated for transdermal delivery of large-sized drugs,including proteins,nucleic acids,and even extracellular vesicles(EVs).However,for their sufficient skin penetration,con... Microneedles(MNs)have been extensively investigated for transdermal delivery of large-sized drugs,including proteins,nucleic acids,and even extracellular vesicles(EVs).However,for their sufficient skin penetration,conventional MNs employ long needles(≥600μm),leading to pain and skin irritation.Moreover,it is critical to stably apply MNs against complex skin surfaces for uniform nanoscale drug delivery.Herein,a dually amplified transdermal patch(MN@EV/SC)is developed as the stem cell-derived EV delivery platform by hierarchically integrating an octopusinspired suction cup(SC)with short MNs(≤300μm).While leveraging the suction effect to induce nanoscale deformation of the stratum corneum,MN@EV/SC minimizes skin damage and enhances the adhesion of MNs,allowing EV to penetrate deeper into the dermis.When MNs of various lengths are applied to mouse skin,the short MNs can elicit comparable corticosterone release to chemical adhesives,whereas long MNs induce a prompt stress response.MN@EV/SC can achieve a remarkable penetration depth(290μm)for EV,compared to that of MN alone(111μm).Consequently,MN@EV/SC facilitates the revitalization of fibroblasts and enhances collagen synthesis in middle-aged mice.Overall,MN@EV/SC exhibits the potential for skin regeneration by modulating the dermal microenvironment and ensuring patient comfort. 展开更多
关键词 Biomimetics Cupping Microneedle Transdermal patch Extracellular vesicles
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基于PatchTST的地下水位预测模型 认领 引用 被引量:1
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作者 程帅 张娟 +4 位作者 杨默远 黄俊雄 和继军 于帅 马志军 《水利水电技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2025年第11期83-97,共15页
【目的】准确、快速的预测地下水水位动态变化特征,对地下水科学管控尤为重要,但针对多因素影响下的地下水位中长期预测研究较少。【方法】为提高地下水位中长期预测能力,构建了一种基于PatchTST的多变量地下水位中长期预测模型(PatchTS... 【目的】准确、快速的预测地下水水位动态变化特征,对地下水科学管控尤为重要,但针对多因素影响下的地下水位中长期预测研究较少。【方法】为提高地下水位中长期预测能力,构建了一种基于PatchTST的多变量地下水位中长期预测模型(PatchTST-GWL),利用互相关函数分析了地下水开采量、地表补水量、降雨量、侧向补给等影响因素间的多元相关性及地下水水位变化的滞后性,对北京市西郊地区4眼典型浅层监测井地下水水位进行了中长期预测,采用纳什系数(NSE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)评估了模型性能及准确性,并基于控制变量法分析了模型可解释性。【结果】结果显示:随着预测期增加,PatchTST-GWL模型预测精度逐渐提升,各监测井90 d、180 d预测期地下水水位模拟结果NSE系数均提升至0.9以上,MAE、MSE、RMSE较Attention-Bi-LSTM、SVM常用深度学习模型降低10%~80%。【结论】PatchTST-GWL模型对中长期地下水水位预测性能优势明显,模型通过引入互相关函数计算地下水开采、降雨、地表补水、侧向补给变化过程对地下水水位变化过程影响的滞后期,有效提升了模型预测精度,同时模型预测结果与各影响因子变化的响应规律符合客观物理规律,呈现出较好的可解释性。该模型可准确、快速的进行地下水水位预测,为科学评估与合理利用地下水提供有效支撑。 展开更多
关键词 地下水水位预测 Transformer 多头注意力机制 降雨 人类活动 PatchTST-GWL 人工智能 中长期预测
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Engineering a Bilayered Scaffold as a Potential Cardiac Patch:From Scaffold Design to In Vitro Assessment 认领 引用
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作者 Adile Yuruk Ayhan Duzler +1 位作者 Sevil Dincer Isoglu Ismail Alper Isoglu 《Journal of Bionic Engineering》 SCIE EI CSCD 2026年第1期394-415,共22页
In this study,we developed a novel bilayered scaffold consisting of a bottom layer composed of the Decellularized Bovine Pericardium(DP)coated with Polyaniline Nanoparticles(PANINPs)and a top layer made of an electros... In this study,we developed a novel bilayered scaffold consisting of a bottom layer composed of the Decellularized Bovine Pericardium(DP)coated with Polyaniline Nanoparticles(PANINPs)and a top layer made of an electrospun Poly(lactic-co-glycolic acid)/Gelatin(PLGA/Gel)membrane incorporated with Vascular Endothelial Growth Fac-tor(VEGF)and hawthorn extract.Functionally,the DP supplies native Extracellular Matrix(ECM)components and mechanical support,while PANINPs provide conductivity.The electrospun PLGA/Gel layer mimics fibrous ECM.It incorporates bioactives,with VEGF promoting pro-angiogenic stimulation and hawthorn extract enhanc-ing anticoagulant activity,as well as increasing surface hydrophilicity.The tissue adhesive ensures the interfacial integrity between the two layers.Decellularization efficiency was confirmed histologically using 4',6-diamidino-2-phenylindole(DAPI)and Hematoxylin-Eosin(H&E)staining.The DP exhibited a DNA content of 115.9±47.8 ng/mg DNA,compared to 982.88±395.42 ng/mg in Native Pericardium(NP).The PANINPs had an average par-ticle size of 104.94±13.7 nm.The conductivity of PANINPs-coated decellularized pericardium was measured to be 9.093±8.6×10-4 S/cm using the four-point probe method.PLGA/Gel membranes containing hawthorn extract(1%,5%,10%,and 15%w/v)and VEGF(0.1μg/mL,0.5μg/mL,and 1μg/mL)were fabricated by electrospinning,result-ing in fiber diameters between 850 and 1200 nm and pore sizes between 14 and 20μm.The anticoagulant efficiency of the membranes containing hawthorn extract reached 430 s in the Activated Partial Thromboplastin Time Assay(aPTT).Mechanical testing revealed a tensile strength of 22.70±6.33 MPa,an elongation of 53.58±10.63%,and Young's modulus of 0.67±0.10 MPa.The scaffold also exhibited over 91%cell viability and excellent cardiomyo-cyte adhesion.The hemolysis ratio was determined to be 0.421±0.191%,which confirms its blood compatibility.Our results indicate that the proposed bilayered scaffold can be a promising candidate for cardiac patch applications. 展开更多
关键词 Cardiac patch Bilayered scaffold Decellularization Electrospinning Hawthorn extract VEGF
VORTEX PATCHES FOR THE EULER EQUATIONS IN A FINITE CHANNEL 认领 引用
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作者 Xinyao WANG Xiaohuan WANG 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 2026年第2期605-616,共12页
making use of an adaption of Arnold variational principle[4],we construct a family of vortex patches of the inviscid,incompressible steady flow in a finite channel T×[0,1].
关键词 2D Euler variational principle vortex patches
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基于多尺度Patch与卷积交互的电缆温度预测模型 认领 引用
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作者 王婷婷 李廷顺 +2 位作者 谭文 吕博 陈翼轩 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2026年第1期314-321,共8页
高压电缆长期过热可能导致绝缘热击穿,进而影响电网的稳定性。然而,当前研究主要集中在传统预测模型上,忽略了温度数据的复杂性和动态特征。为了解决此问题,提出一种基于多尺度Patch与卷积交互的电缆温度预测模型(MSP-CI)。首先,采用通... 高压电缆长期过热可能导致绝缘热击穿,进而影响电网的稳定性。然而,当前研究主要集中在传统预测模型上,忽略了温度数据的复杂性和动态特征。为了解决此问题,提出一种基于多尺度Patch与卷积交互的电缆温度预测模型(MSP-CI)。首先,采用通道重组采样方法降低输入维度,并构建多尺度Patch分支结构,以实现复杂时间序列的解耦;其次,结合序列分解与卷积交互策略,分别提取粗粒度Patch的宏观信息与细粒度Patch的微观信息;最后,构建注意力融合模块,以动态平衡宏观与微观信息的权重,并得到最终的预测结果。在真实高压电缆温度数据集上的实验结果表明,MSP-CI相较于TimeMixer、PatchTST(Patch Time Series Transformer)和MSGNet(Multi-Scale interseries Graph Network)等基线模型,在均方误差(MSE)上下降了7.02%~34.87%,在平均绝对误差(MAE)上下降了5.15%~32.04%。可见,MSP-CI能有效提升电缆温度预测的准确率,为电力调度运行提供依据。 展开更多
关键词 高压电缆 温度预测 多尺度 patch 卷积交互
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Nanosilver eye patch for ocular surface trauma:a prospective randomised trial and review of the literature 认领 引用
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作者 Yu-Qi Jiang Hou-Bin Huang 《International Journal of Ophthalmology(English edition)》 SCIE CAS 2026年第4期764-774,共11页
AIM:To evaluate nanosilver eye patches versus Atrauman nanosilver dressings for ocular surface trauma.METHODS:This randomized non-inferiority trial(November 2024-April 2025)enrolled 60 patients assessed pre-treatment ... AIM:To evaluate nanosilver eye patches versus Atrauman nanosilver dressings for ocular surface trauma.METHODS:This randomized non-inferiority trial(November 2024-April 2025)enrolled 60 patients assessed pre-treatment and on days 1,7,and 14 post-treatment.The patients were then randomized into treatment(nanosilver eye patches)and control groups(Atrauman nanosilver dressings).Outcomes included wound healing,comfort(Ocular Comfort Index,OCI),and safety.Statistical analyses used t-tests,non-inferiority tests,and Chi-square tests.RESULTS:Patient baseline characteristics were comparable between groups,with a mean age of 60.633±10.934 in the treatment group versus 64.933±9.606 in controls,and similar gender distribution(20/10 vs 17/13 male/female).Both groups showed comparable baseline OCI scores(treatment group:6.100±2.187 vs control group:6.267±2.303,P=0.775).Following treatment,scores increased significantly at day 1(treatment group:9.367±2.251;control group:9.067±2.212,both P<0.001 vs baseline).Marked improvement was observed by day 7(treatment group:4.067±1.929;control group:3.900±1.918,P<0.001 vs baseline),with complete resolution at day 14(0.467±0.860 vs 0.467±1.008,P<0.001).The non-inferiority criterion was met.The treatment group showed greater improvement in Grade A wound healing rates(76.67%to 93.33%)compared to controls(80.00%to 86.67%)between 1 and 7d post-treatment.By 14d posttreatment,all patients achieved Grade A healing in both groups,with no Grade C cases observed throughout the study period.No adverse events were reported.CONCLUSION:Nanosilver eye patches are non-inferior to Atrauman dressings,offering effective,safe emergency care for ocular trauma. 展开更多
关键词 silver nanoparticle eye patch ocular surface trauma non-inferiority trial clinical trial
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一种二次分解与PatchTST-BiLSTM的风电场超短期功率预测方法 认领 引用
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作者 李娣衍 侯劲 夏岩 《宜宾学院学报》 2025年第12期39-48,88,共10页
针对风电功率变化模式随机性强、波动性大造成的精确预测难的问题,提出一种分解聚合与二次分解框架(ICEEMDAN-SE-SGMD)用于数据处理,并构建一种混合深度学习模型(PatchTST-BiLSTM),同时引入斑马优化算法(ZOA)优化模型超参数.首先,采用... 针对风电功率变化模式随机性强、波动性大造成的精确预测难的问题,提出一种分解聚合与二次分解框架(ICEEMDAN-SE-SGMD)用于数据处理,并构建一种混合深度学习模型(PatchTST-BiLSTM),同时引入斑马优化算法(ZOA)优化模型超参数.首先,采用改进的自适应噪声完全集成经验模态分解(ICEEMDAN)对历史风电序列进行初步分解,以获得多个本征模态函数(IMF).通过计算每个IMF的样本熵(SE),将具有相似SE的IMF聚合并重构为代表不同时间尺度的风电序列分量,分为高、中、低三个频率分量.接着使用辛几何模态分解(SGMD)对复杂度最高的高频分量进行二次分解,进一步将高频分量分为三个较为平滑的模态函数,以实现对高频分量的非平稳性削弱.然后,基于PatchTST-BiLSTM对最终得到五个分量分别进行预测,最后将各分量的预测结果叠加以获得最终的风电功率预测结果 .最后,以实际风电场采集的数据进行算例分析,通过对比实验验证了本文所提方法具有更高的预测精度,其中RMSE降低了22.95%,MAE降低了31.37%,MAPE降低了72.59%. 展开更多
关键词 二次分解 本征模态函数 风电功率预测 ICEEMDAN PatchTST-BiLSTM
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