课程文献中心 更多>>

关键词： 以赛促融   教学模式   高校竞赛   产学研融合   操作系统   成果导向  

摘要： 在新工科背景下，针对计算机专业课程内容滞后于产业发展、产学研融合保障有限、教学方式单一等问题，提出以“以赛促融”为导向的教学模式，以操作系统课程为例，从以赛促教与学、以赛促产教融合、以赛促科教融合3个方面介绍教学实施过程，最后阐述创新点并说明教学效果。

关键词： 微内核   操作系统   内存管理  

摘要： 随着汽车软件对安全性的要求越来越高，微内核操作系统在汽车嵌入式系统中得到了广泛的应用。基于此，提出了一种微内核操作系统的内存管理方法，通过在内核态和用户态对内存进行多级分层管理的方式，并且调用接口与主流宏内核操作系统保持一致，使得在兼顾性能与效率的同时，极大地方便了其他系统服务模块的移植。该方法已在车载平台上进行了部署验证，并取得了优异的效果。

关键词： 下一代工业生物技术   盐单胞菌   聚羟基脂肪酸酯   基因编辑   代谢工程  

摘要： 聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物在胞内合成的一类高分子聚酯材料,具有环境友好、生物相容性优良、结构多样和性能可调节等特点。PHA作为石油基塑料的一种优良替代品,引起了全球科研界和产业界的广泛关注。但是,传统的工业微生物生产PHA存在发酵过程易染菌、发酵流程复杂等问题,使其生产成本较高,这限制了PHA的大规模应用。为了解决这一问题,以极端微生物作为底盘细胞的“下一代工业生物技术(Next Generation Industrial Biotechnology,NGIB)”近年来应运而生。嗜盐微生物是一类需要较高浓度盐离子维持生长的极端微生物,具有在普通微生物无法生长的环境中快速生长的特性。NGIB基于嗜盐(碱)菌已成功开发了开放式无灭菌连续发酵工艺,用于低成本合成包括PHA在内的多种化学品。但是目前工业化嗜盐菌所需氯化钠浓度过高,这不仅增加了原料盐的成本,而且也提高了发酵废水的处理成本。因此,需要研究者开发更优的低盐高碱嗜盐菌底盘细胞,用于PHA等产物的合成。 课题组前期从内蒙古自治区盐碱湖中分离了一株编号为X339的嗜盐菌,初步发现它能在含较低氯化钠浓度的培养基中快速生长。本论文以嗜盐菌X339为研究对象,首先对该菌的种属进行认定,并初步研究了它的生理生化特性。该菌的16S rRNA序列与Halomonas nigrificans MBT G8648的16S rRNA序列同源性高达99.93%,因此将X339命名为Halomonas nigrificans X339。最适生长氯化钠浓度测试结果发现,X339能在1%至15%(w/v)的氯化钠含量的培养基中生长,最适生长氯化钠浓度为2%-7%(w/v)。海水中的盐离子浓度为3%(w/v),这赋予了X339利用海水作为发酵基质的能力,从而节约淡水资源。最适pH测试结果发现,X339能在pH 6.5至pH 11的培养基中生长,最适pH为8.5-9.0。同时还测试了菌株X339对27种常见的廉价可持续性碳源的利用能力,结果显示它能利用多达23种的碳源进行生长,包括葡萄糖、果糖、甘油、淀粉等常见碳源,以及木糖、阿拉伯糖、乙酸、丙酸、棕榈油等非粮碳源。 然后检测了X339合成PHA的能力。当以葡萄糖为碳源时,其合成PHA的种类为PHB,X339胞内合成的PHB颗粒的尺寸长度超过1μm,这在PHA天然合成菌中不多见,大尺寸PHA颗粒方便产物提取纯化。在最初的发酵实验中,X339利用30 g/L葡萄糖发酵48 h合成了2.4 g/L PHB,在发酵液中检测到了丙酮酸和α-酮戊二酸的产生,有机酸不仅分流了一定量的碳源,而且还导致pH降低,从而抑制了菌体生长和PHB合成。为解决上述问题,测试了MOPS缓冲剂对发酵的影响,结果显示40 g/L MOPS的添加,减少了有机酸的产生,同时将PHB产量提高到了6.63 g/L。根据优化的PHA发酵条件,我们检测了X339利用其他碳源合成PHB的能力。48 h发酵结果显示,X339能利用木糖、果糖、麦芽糖、乙酸、柠檬酸、淀粉合成产量分别为1.88、5.08、8.88、6.31、4.21、6.23 g/L PHB。然后,我们又检测了X339利用混合碳源合成PHB的能力,结果显示以20 g/L葡萄糖+10 g/L木糖作为混合碳源时,PHB产量为5.55 g/L,以20 g/L葡萄糖+10 g/L木糖+2 g/L乙酸作为混合碳源时,PHB产量为6.65 g/L,乙酸的添加提高了PHB产量约20%。葡萄糖、木糖、乙酸是木质纤维素水解液的主要组成成分,以木质纤维素水解液作为原料进行发酵生产避免了与人争粮,因此具有广阔的开发和应用潜力。我们利用小麦秸秆水解液为碳源测试了X339在不灭菌开放的发酵条件下的PHB产量,发酵72 h后可合成5.23 g/L PHB,这一产量在已报道的盐单胞菌利用纤维素水解液合成的PHB产量中处于较高水平。上述结果表明X339是一株鲁棒性强、具有优良特性的NGIB底盘细胞,尤其是发现该菌可利用纤维素水解液合成PHB。 为了加速X339菌株的代谢工程改造,构建了X339遗传操作系统,开发了该菌的基因编辑技术。首先测试了X339的抗生素敏感性,在测试的7种抗生素中,结果发现Tet、Cm、Gen、Neo对X339的最小抑菌浓度为10μg/m L、10μg/m L、70μg/m L、200μg/m L。选择质粒pSEVA341(Cm抗性)、p BBR1MCS5-RFP(Gen抗性)进行X339的转化方法测试,结果显示两种质粒都能通过接合转化或电转化方法被转入X339菌株,且稳定存在。X339编码了Ⅰ-E型CRISPR-Cas系统,将它的spacer与NCBI的病毒数据库进行比对并分析protospacer的邻近序列,推测该CRISPR-Cas系统

关键词： 机器人  

ISBN: (纸本)9787302670148

摘要： 受创新技术和社会需求变化的推动，全球信息技术发展趋势正快速演变，全球信息化发展格局正向更智能、互联、高效和创新的方向转变。企业、政府和个人需要紧跟这些发展，以应对动态环境中的机遇和挑战。操作系统融合人工智能（AI）和机器学习（ML）技术，能够提升创新能力和服务水平，增强决策和实现创新，释放大量人力资源从事更具战略性的活动，从而改变各行各业，尤其是金融、医疗、自动驾驶、客户服务等领域。

关键词： 遥操作系统   示教学习   高斯混合模型   力反馈   意图识别  

摘要： 针对传统的机器人遥操作系统缺乏对任务的认知和操作者主观性判断的问题，课题组提出了一种基于示教学习与视线追踪的遥操作系统设计策略。首先运用高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)和高斯混合回归(Gaussian mixture regression, GMR)对机器人的技能进行学习，实现人机技能转移；然后基于示教学习设计了一种人工势场法的虚拟夹具(virtual fixtures, VF),并设计了力反馈算法；最后使用网络摄像头对操作者的视觉意图进行判别，将意图识别结果和人工势场法应用于虚拟夹具力反馈算法中，并进行实验。研究结果表明：基于视觉意图判别的虚拟夹具力反馈遥操作系统能够对操作者的意图进行判别，有效解决了操作者的主观意图受传统虚拟夹具产生的反馈力限制的问题，增强了操作者在遥操作过程中的主观性，是遥操作控制系统中一种有效且实用的力反馈控制方案。研究结果可为高危场景下具有力觉临场感的机器人遥操作系统的实际应用提供参考。