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基于制药认知智能为核心的中药大品种培育关键技术
本项目创造性提出符合中药特点的制药工业大脑模型,将中药传统工艺与最新智能技术相融合,改革中药粗放型生产制造方式,建成符合高效能生产优质中成药要求的中药智能制造平台,成为信息化、网络化、智能化制造中成药的开拓者,为中药制药企业高效营运、提质降本、高质量发展提供了关键核心技术体系,实现了科学、严谨、智能、精准管控中药制药过程的技术跨越。   关键技术1:中药制药关键物料属性智能辨识技术 本项目在中医药理论指导下,将现代医学分子实验方法与知识网络分析等智能技术相融合,科学认知中成药临床优势特色和中药产品质量属性。 研发了3种辨识方剂化学物质的新方法,整合方剂药材组成、化学成分、中医证候和临床疗效等知识单元,从方-药-病-证入手,提出三个层次的知识关联网络构建方法。根据“病证结合、方证对应、理法方药一致”研究理念,构建了涵盖药材-证候、药材-疾病、成分-疾病三个层次的方剂关联知识网络。在此基础上,整合中医遣方用药规律、现代分离分析与高通量筛选技术,发展了基于知识发现的方剂活性物质智能认知新策略,研究发现小青龙汤类方宣肺平喘、助阳解表功效物质组以及一系列具有潜在抗病毒活性的方剂活性物质,不仅为诠释方剂组方的科学内涵提供了技术工具,也为智能认知中成药质量属性探索了新路。 以中医气血理论认识心脑血管疾病及2型糖尿病的共同特征,针对疾病发生发展的关键病理环节,以糖脂代谢、血管功能、血液流变等为重点,构建心脑血管疾病共有生物分子网络模型;创新设计靶向PTP1B等关键靶点的荧光探针,用于辨识具有抗脂质累积、改善胰岛素抵抗等生物效应的中药活性物质,在此基础上建立了“成分-靶点-通路-疾病”多层次网络整体分析方法。 以芪参益气滴丸、冠心宁片、丹红注射液等品种为研究载体,通过系统总结中成药化学、生物及临床应用信息,梳理中药生产制造中所涉及的知识实体类、实体类属性及属性数据来源,并详细描述各类实体间的关系,从而构建中药制药知识图谱,科学认知中成药临床特色和中成药质量属性。   关键技术2:中药产品质量多属性同时检测技术 本项目发明了可同时检测中药质量及其生物活性成分的方法以及中药产品化学属性与生物属性同时检测法,并建立了基于深度学习与计算视觉的中药理化属性与生物属性高光谱同时检测法,实现了中药化学-生物属性融合检测、化学-生物-物理属性融合检测以及生物活性多重检测,为多方位快速检测中药产品质量开辟了技术新路。 创新设计中药化学-生物融合检测原理,通过在能够特异性识别生物靶标的肽段上修饰易离子化的标签分子,合成制备靶向质谱响应探针,用于多靶标高灵敏同步检测,再使用DART-MS对中药质谱指纹图谱与多靶酶活性进行融合检测,从而建立了基于质谱响应探针的中药质量多属性同时检测法,可快速、灵敏、准确地同时检测中药产品化学成分一致性与生物活性,相关研究成果发表在国际分析技术领域顶级期刊《Analytical Chemistry》(IF=6.7)。 首次将微流控芯片应用于中成药质量评价,针对心脑血管疾病相关的两个关键靶酶(凝血酶与血管紧张素转化酶),发明并研制出多功能的微流控芯片,将其用于评价芪参益气滴丸等中成药的生物活性,实现了对正常与异常批次产品的准确识别,且效果优于色谱指纹图谱方法。这种微流控芯片不仅可用于评价中药产品生物活性,而且能够同时筛选出中药产品内具有酶抑制活性的化合物。 将新一代人工智能技术与高光谱分析技术相融合,用于智能处理高光谱(可见光和短波近红外)数据,研制出一种可同时检测中药注射剂化学、生物及物理质量属性的在线分析方法。该方法包括一个端到端的多输出深度学习模型和一种新的双尺度异常检测算法,前者以光谱数据为输入,可同时测定多个化学成分含量和生物活性指标;后者通过对图像数据进行边缘检测、角点检测以及曲率计算,能检测出最小直径为60 μm的可见异物,实现了总黄酮、总内酯、抗氧化活性、抗凝血活性、色度及可见异物的同时检测。   关键技术3:中药制药过程多维度智能感知技术 本项目建立了中药制药过程多维度智能感知技术,从不同方位表征制药过程物料信息与时变特性,为智能认知制药过程规律提供关键信息。 采用高光谱和高速摄像等技术获取不均匀药材表面上光学数据,优选数据融合及分类方法,依靠计算机视觉准确感知药材真伪、产地、质量等级;进一步与常规液相色谱检测等技术相结合,从物理性状、指标成分和大类成分等多个维度综合精准感知药材品质。针对致病微生物快速检测,研制了基于SERS的生物传感器,利用拉曼光谱仪快速检测中药产品中微生物,攻克微生物检测时间长、灵敏度低的现场感知难题。 针对提取过程等中药制药关键工序中有效成分时变信息检测,采集并比对正常及异常工况时的提取动态光谱数据,采用机器学习算法建立监测模型,在线实时获取过程中有效成分提出情况,通过提取数据积累,不断提升模型精度,准确感知提取过程工艺品质。 为有效降低异常工况发生率,提出中药制药过程轨迹监测方法,采用Hotelling T2、DModX和主成分得分等多维统计量综合表征过程状态,快速灵敏感知制药过程状态异常;根据状态特征控制后续工况操作参数,提前排除潜在扰动因素,保持过程轨迹始终处于控制限内,攻克了中药生产制造状态无法测控的难题,并成功应用于丹红注射液生产现场。 运用所建立的适用于中药复杂体系并体现整体观的中药制药过程多维度智能感知技术,将制药分析技术从以往的“检测指标成分”创新发展为“监控制药过程状态”,科学测判中药制药过程状态一致性,开创了中药制药过程一致性管控的技术先河。   关键技术4:中药制药过程智能认知与优化技术 本项目在中医药理论指导下,聚焦中药先进制药与信息化融合中的重大技术挑战,创造性提出符合中药特点的制药工业大脑模型以及中成药生产制造知识图谱构建方法,建立了制药过程智能认知与优化技术,打通“信息孤岛”,从而能利用中药工业大数据来发现中药制药知识,提升中药制造智能化程度。 建立药材关键性质和关键过程参数范围与过程产物品质之间的定量关系,明确制药过程对药材质量波动的承受能力大小,建立与之相匹配的投料药材质控标准;进而采用不同批号药材按比例混匀投料等均一化质控手段严控药材关键指标成分含量波动在预设质控标准范围内,显著减少原料批次间差异,从制药过程源头保障了中药质量。   创建了风险分析和统计分析相结合的中药制药关键工艺单元辨析及工艺关键参数辨识技术,提出加权决定系数法综合制药工艺对有效成分含量、风险物质限量和生产效率等的多目标需求,自主开发计算机软件并获软件著作权,为精准设定制药过程控制目标参数提供了有效认知工具。
浙江大学 2021-05-10
纤维复合材料结构制造和使役的智能检测及健康评估
"本项目旨在发挥光纤光栅分布式传感、有限元模拟、大数据、人工智能的学科交叉优势,实现纤维复合材料结构的智能检测与健康评估。 结合本团队的前期研究基础,按照需求分析、阵列式光纤光栅刻制、高频信号检测仪器研制、光纤光栅的复合材料结构埋入/表贴、材料性能测试、载荷在线监测、有限元模拟、灵敏度分析、复合材料结构典型损伤(准静态承载、低速冲击、雷击)识别算法及其数据库开发、结构健康评估算法研究而展开。主要成果及成果形式包括:(1)阵列式光纤光栅传感器样品;(2)高端复合材料结构在线监测装备样机;(3)复合材料结构损伤诊断软件系统;(4)复合材料结构健康评估软件系统;(5)常见复合材料结构损伤数据库;(6)申请并授权国家发明专利;(7)发表SCI收录的高影响力期刊论文;(8)建立研发平台,培养专业技术人才。本项目面向航空航天、轨道交通、风电、共享汽车、舰船、武器装备等领域对纤维复合材料结构的智能检测和健康评估的急迫需求。前期实施案例有:玻璃纤维/环氧树脂复合材料封装的基片式光纤光栅传感器;电子封装用液态环氧树脂的固化监测;大型风电叶片模具制造过程的光纤光栅在线监测;纤维复合材料结构雷击过程的光纤光
山东大学 2021-04-10
前瞻性队列成员管理及问卷调查智能分析系统
前瞻性队列成员管理及问卷调查智能分析系统是针对新时期大型中心人群队列的研究设计,体现了云 计算、互联网、大数据的设计理念和时代特征
中山大学 2021-04-10
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
成果介绍火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径,深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50[[[[%]]]]Pe下调至30[[[[%]]]]Pe,甚至更低。控制难点在于:当机组处在低负荷工况时,机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征,常规控制策略难于有效控制。本项成果采用多模型智能预测控制技术,分别提出了适合于亚临界和超(超)临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统,实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。市场前景本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超(超)临界机组的深度调峰中。特别是,已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15[[[[%]]]]Pe,并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制,达到了国内外最先进的深调水平。目前,在国内已完成的机组深度调峰改造中,大部分均采用了本深调优化控制技术,得到了广大用户的一致好评。
东南大学 2021-04-11
智能型环咽肌失弛球囊扩张治疗仪
一、主要用于治疗环咽肌失弛缓症康复医疗器械具有以下的特点: (1)、可根据要求通过键盘设定注水量、注水时间,精确控制球囊扩张力。(2)、随时可改变原设定参数,并可以在运行时随时暂停注水。 (3)、不同的使用者可以有自己的一套运行参数,并可通过密码进入自己的设定环境。 (4)、带有LCD显示,可实时察看所用注水量。 (5)、自动检测流速,在注水结束时,可自动停止注水并进行声光提示。 (6)、在第一次使用之前能够快速排空输液管中的空气。 (7)、共有三种治疗模式可供选择:重度,中度,轻度。 重度控制模式采用固定球囊注水5秒钟,扩张球囊注水5秒钟,保持扩张2分钟,撤水5秒钟,休息10秒钟; 中度控制模式采用固定球囊注水5秒钟,扩张球囊注水5秒钟,保持扩张2.5分钟,撤水5秒钟,休息10秒钟: 轻度控制模式采用采用固定球囊注水5秒钟,扩张球囊注水5秒钟,保持扩张3分钟,撤水5秒钟,休息10秒钟。(8)有输液量补偿功能。(9)备有可充电电池、供应急和携带操作。二、技术参数(1)工作温度:5℃~40℃;(2)相对温度:80%以下;(3)大气压力范围:700hPa~1060hPa;(5)工作电源:AC220V,50Hz或DCl2V;(6)功耗:不大于40VA;(7)输入容量计数:1ml~100ml;(8)用量限制选择:1ml~9999ml;(9)输液准确度:±5%;
上海理工大学 2021-04-11
SCR系统“流场-NOx”分布式在线监测及其智能控制技术
该项目在燃煤电站SCR脱硝过程中通过“流场-NOx浓度”分布式监测系统进行实时监测,通过数据获得“动态配氨”策略,有效节氨,并耦合“入口NOx浓度预测”MPC模块的主控制器,实现喷氨总阀超前动作、消除系统迟滞。
东南大学 2021-04-11
火电机组深度调峰多模型智能预测控制系统
火电机组深度调峰改造是消纳可再生能源的有效途径,深度调峰就是在自动控制的情况下将机组的负荷调节下限从原来的50%Pe下调至30%Pe,甚至更低。控制难点在于:当机组处在低负荷工况时,机组被控过程的动态特性具有快速变化的特征,常规控制策略难于有效控制。 本项成果采用多模型智能预测控制技术,分别提出了适合于亚临界和超(超)临界机组深度调峰的多模型智能预测控制系统,实现了在低负荷或超低负荷工况下的平稳控制。 本项成果已成功应用于华能丹东、华能大连、华能营口、华能井冈山、华能大坝、国投钦州、大唐当途、中铝银星、国信射阳港、国华筹光等电厂近30台300MW亚临界、600MW和1000MW超(超)临界机组的深度调峰中。特别是,已成功将华能营口电厂#4 600MW超超临界机组的负荷深调到15%Pe,并实现了机组”干态/湿态”的一键转换控制,达到了国内外最先进的深调水平。目前,在国内已完成的机组深度调峰改造中,大部分均采用了本深调优化控制技术,得到了广大用户的一致好评。
东南大学 2021-04-13
一种基于软体智能材料的姿态可调整沉浮平台
本实用新型公开了一种基于软体智能材料的姿态可调整沉浮平台,包括支撑架及支撑架的周向上的至少三个沉浮装置;所述的沉浮装置包括:沉浮腔,所述沉浮腔的开口密封有驱动薄膜,沉浮腔内充有气体使驱动薄膜膨出形成可变形空间;气压传感器,监测沉浮腔的气压值并传送至第一控制器;第一控制器,接收并处理气压传感器的监测信息,控制驱动薄膜的变形;所述的支撑架上还设有:加速度传感器,监测姿态可调整沉浮平台的运动状态并传送至第二控制器;第二控制器,接收并处理加速度传感器的监测信息,向第一控制器输出控制信息;电源,提供动力。该姿态可调整沉浮平台结构简单,控制精度高,并且所产生的噪音小。
浙江大学 2021-04-13
智能化嵌入式软件随机故障分析再现与诊断技术
针对特定的故障现象(尤其是随机故障、间歇性故障等),通过综合贝叶斯网络、FMEA、FTA等多种故障分析方法、融合多元故障相关信息(故障现象、故障案例、专家经验、故障模型等),进行系统深入的故障分析、找出可能的故障原因;利用智能化的方法(如遗传算法、群智能算法等),结合强度和异常等测试理念,自动生成满足多目标(如各种覆盖率、故障现象的匹配度等)的测试用例,借助自主构建的通用嵌入式软件仿真测试环境,实现故障的快速再现和基于贝叶斯的动态故障定位。 通过智能化的嵌入式软件随机故障分析再现与诊断,可以在故障分析、故障再现、故障定位等方面,利用智能化方法进行系统性、启发式的故障诊断研究,形成一系列的智能故障诊断分析工具包、进而形成嵌入式软件故障诊断分析专家系统,可有效提高故障诊断与定位分析的效率。
北京航空航天大学 2021-04-13
基于AI多诊合参与运气理论的智能健康检测仪
  【核心专利】一种智能化中医体质检测系统       智能面象舌象采集终端系统及面象舌象采集方法   【发明人】祁兴华   【技术领域】人工智能、生物医药   【摘要】 本项目是基于AI多诊合参与运气理论的智能健康检测仪,依托于南京中医药大学的名老中医、教授、博士团队,依据“体质可分、体病相关、体质可调”理论,依据《中医体质分类与判定》标准,通过舌诊、面诊及问诊信息采集,建立用户健康档案,人工智能分析舌象、面象及问诊数据,依据黄帝内经五运六气、望诊等中医基础理论多诊合参得出体质及健康评估,并可根据时令节气及亚健康大数据预测用户健康状况,智能推荐个性化养生方案。 作为一款以中医望诊理论为设计理念的健康测评设备,可随时随地为用户提供中医舌面测评、气色及皮肤状态观察等服务。首创五运六气结合九种体质分型理论的健康模型,以中医“治未病”为核心理念,融合中医学、现代医学、人工智能等学科,中西医结合健康评估指数模型及健康干预体系,进行测评技术与健康管理服务模式的创新,提供个性化的健康评估与涵盖衣、食、住、行、用、乐、养七个方面的健康指导,形成全方位、立体化的健康管理模式。 本产品改变了现有望诊设备体积大、安装使用困难等问题,使得望闻问切走入寻常百姓家。智能健康检测终端的诞生,为中医数字化技术走入家庭和社区带来了福音。
南京中医药大学 2021-04-13
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