智能系统与计算前沿

本书探讨了19至20世纪北欧移民在美国如何通过文化、科学与政治话语建构‘北欧白人’身份，并在种族分层社会中寻求融入与优越感。作者们运用白人研究、后殖民女性主义与交叉性理论，揭示北欧移民既受益于白人特权，又面临族群、性别、阶级等多重身份张力的复杂现实。从挪威农民到芬兰左翼分子，从萨米人到瑞典女星，书中案例展现了‘白’并非单一标签，而是动态的社会建构。特别是在土地掠夺、劳工运动与媒体表征中，北欧移民既强化也挑战了美国的种族秩序。本书为理解移民身份、种族形成与社会不平等提供了全新视角，适合关注斯堪的纳维亚研究、移民史与美国种族政治的学者与读者。

本文提出一种基于加法同态加密的隐私保护深度学习系统，允许多个参与者在不暴露本地数据的前提下，协同训练神经网络模型。系统通过加密梯度信息，有效防御诚实但好奇的服务器对数据的窥探，同时保持与传统深度学习相当的模型准确率。相较于先前方法中存在的隐私与准确率权衡问题，该方案实现了安全性与性能的兼得。技术核心结合了异步随机梯度下降（ASGD）与加法同态加密，确保梯度在密文状态下进行聚合更新。文章还分析了通信与计算开销，在MNIST和SVHN等数据集上验证了方案的可行性与效率，为医疗、金融等敏感数据领域的协作学习提供了实用框架。

本文系统分析了七种主流激光雷达SLAM方法的原理与性能，涵盖Gmapping、Cartographer、LOAM等经典算法。通过在真实室内环境中对多种自主车辆进行多场景实验，对比了各方法在定位精度、轨迹形状适应性、运行效率及资源消耗等方面的表现。研究表明，LOAM在高低速下均具优异鲁棒性，Cartographer适用于小范围高精度建图，而IMU融合显著提升定位稳定性。研究结果为工业级室内导航系统选型提供了重要参考。

本文探讨了在鞋类制造企业中，传统仓储与基于二维码技术的自动化仓储应用之间的对比。通过引入自主研发的移动应用程序，实现了入库、出库及货架管理的数字化，大幅减少人工干预与纸质作业，显著降低了人为错误率。研究发现，自动化系统不仅提升了库存准确性与操作效率，还减少了所需人力，实现了实时库存监控与先进先出管理。该应用通过与ERP系统集成，优化了整体物料流转过程。尽管目前仅运行数月，已展现出明显的运营优势。未来可进一步量化劳动力节约比例，并探索更多可自动化的仓储环节，为制造业智慧物流提供实践参考。

本文提出一种基于数字孪生的工业自动化与控制系统安全架构，利用状态复制与同步机制，在物理系统与虚拟模型间构建安全桥梁。通过数字孪生作为“守卫”，在虚拟域检测并阻断潜在攻击，防止其影响物理设备。架构支持安全的远程控制、软件更新与数据共享，同时满足同步一致性、机密性与完整性要求。结合概念验证实验，验证了该方案在树莓派等资源受限平台上的可行性，同步开销低，性能影响小，为工业4.0环境下的安全防护提供了创新解决方案。

本文提出一种基于上车控制的多公交调度策略，针对环形线路公交系统，综合考虑车站与车辆的客流动态。通过引入乘客感知等待时间，构建包含实际等待时间与车辆利用率的线性及非线性成本函数，优化调度决策。采用混合整数线性规划（MILP）与遗传算法（GA）、和声搜索（HS）等进化算法求解，在保证实时性的同时提升服务品质。研究表明，该策略能有效缩短乘客等待时间，平衡上下游站点乘车机会，避免车辆过早满载。相较于传统固定调度与单车优化策略，新方法在系统总成本与用户体验上表现更优，尤其在高客流场景下优势显著。研究成果为智能公交系统的精细化管控提供了理论支持与实践路径。

本文提出一种基于模糊分类器的预测性维护方法，用于铁路系统中受电弓-接触网的状态监测与故障预警。通过物联网平台ThingSpeak实时采集摄像头与温度传感器数据，结合图像相关性分析与温度特征提取，构建健康状态评估模型。利用Matlab仿真生成1000组带标签数据，采用小波去噪与霍夫变换优化图像处理。模糊分类器以平均相关系数和平均温度为输入，输出健康、磨损、故障三类状态，并通过ROC分析验证性能，灵敏度达0.968，准确率0.939。研究表明，该方法能有效预测剩余使用寿命，实现按需维护，降低运维成本，提升运输安全。成果适用于智能轨道交通系统的自动化监测场景。

本文提出一种基于人类模拟智能控制（HSIC）的自动驾驶车道保持新方法，融合前馈控制与执行-等待反馈机制，模仿专家驾驶员的预见性、精确执行与间歇性操作。该方法不仅提升了控制系统的类人特性，增强驾驶舒适性与人机协作平顺性，还能有效降低计算与执行器负载。通过PreScan与CarSim联合仿真验证，HSIC在多种路况下展现出优良的跟踪性能与鲁棒性，为未来混合交通流中自动驾驶系统的自然融入提供了创新解决方案。

本文提出一种基于改进绕组函数法的非线性模型，用于快速预测偏心同步磁阻电机的磁场分布、电磁转矩与径向力。模型综合考虑了磁饱和、定子槽效应及多种偏心类型，适用于电动汽车用电机的初步设计与故障分析。通过与有限元和实验结果对比，验证了模型在不同偏心度下的高精度与高效性，仿真时间仅需数秒，为电机设计与实时故障诊断提供了有力工具。

本文介绍一种创新的无动力、完全可植入式循环辅助装置（NICA），旨在为慢性左心衰竭患者提供部分循环支持。该装置通过并联于降主动脉的弹性扩张袋，利用血流动力学原理被动增强主动脉顺应性，降低血管阻力，提升舒张压并减少收缩压，从而改善整体血流。在无需外部能源和穿透皮肤导线的情况下，NICA在心脏模拟器中表现出显著的流量支持能力，尤其在高阻力（重度心衰）状态下效果更佳。初步实验证明其可行性和稳定性，具备感染风险低、植入微创、可逆性强、成本低等优势，适用于不耐受激进治疗的老年患者。未来优化后有望进入动物实验及临床应用，为心衰治疗提供全新选择。

本文提出一种基于拓扑优化的病灶特异性支架设计方法，旨在最小化支架回缩并维持狭窄动脉的通畅管腔。研究针对不同狭窄程度（30%、40%、50%）和斑块类型（钙化、细胞型、低细胞型），利用有限元分析提取动脉对支架的作用力，并通过SIMP方法进行拓扑优化，生成定制化支架结构。结果显示，相较于通用支架，优化设计在各类病变中均显著减少回缩，尤其在钙化斑块中表现更优，残余狭窄低于30%的标准阈值。该方法结合力感知圆柱体与可吸收材料聚乳酸（PLA），为个性化支架设计提供了可行路径。未来结合增材制造技术，有望实现复杂结构的精准生产，推动心血管疾病精准治疗发展。

本文介绍一种基于压平式张力测量法的新型模块化桡动脉脉搏压力波形测量装置。该设备采用现成组件，结合差动螺杆机构与传感器模块，实现高精度、低成本的压力波形采集。通过计算模型优化设计，利用最大脉搏振幅确定最佳动脉压平程度，并引入腕部屈曲调节支架提升测量稳定性。设备在实验室环境下经有限受试者验证，与金标准设备相比表现出良好相关性，具备在资源有限地区推广应用的潜力，为心血管健康监测提供可靠、开放的技术方案。