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[发明专利]一种基于生产者-消费者模型的生物序列分析系统及方法-CN202310375440.4有效
发明人：刘卫国;孙伟豪;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G16B50/30 文献下载
摘要：本发明涉及生物序列分析技术领域，本发明公开了一种基于生产者‑消费者模型的生物序列分析系统及方法，包括输入模块、处理模块和输出模块；所述输入模块和处理模块之间、以及处理模块和输出模块之间，均设置有生产者‑消费者模型；且输入模块和输出模块均采用单线程处理数据，处理模块采用多线程动态划分处理数据；所述生产者‑消费者模型中的生产者向数据池申请空的块，并读取数据放入块中，产生包含数据的块，将包含数据的块放入数据队列；所述生产者‑消费者模型中的消费者在数据队列中获取包含数据的块供自身使用，使用完毕后释放数据，并放回空的块回数据池中。具有较好的线程扩展性，实现了较好的负载均衡。
一种基于生产者消费者模型生物序列分析系统方法

[发明专利]基于改进strobemer的基因序列生成方法及系统-CN202310449411.8有效
发明人：刘卫国;李金津;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G16B35/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进strobemer的基因序列生成方法及系统，涉及生物基因序列数据处理技术领域，该方法包括：针对每条碱基序列，从碱基序列的第一个碱基字符的位置开始，生成strobe序列，并进行合法性判断，若判断为合法，则基于hash函数计算合法strobe序列的hash值并保存；依次对碱基序列中的前n‑k+1个碱基字符循环上述生成序列的过程；以每个合法strobe序列为起始序列，调取所保存的hash值，利用改进的chop_X函数选取strobe序列，构建strobemer。本发明采用多线程并行处理，通过先进行合法性判断及hash值计算，避免冗余的判断和计算，提高处理效率。
基于改进 strobemer 基因序列生成方法系统

[发明专利]一种使用电爆炸法制备高熵合金纳米颗粒的装置及方法-CN202310146664.8在审
发明人：吴坚;殷泽坤;梁沥文;石桓通;李兴文 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B22F9/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种使用电爆炸法制备高熵合金纳米颗粒的装置及方法，属于高熵合金纳米颗粒制备技术领域。金属在微秒脉冲作用下，首先被加热至熔融状态，在该状态下相互融合形成固溶体合金，随着温度继续上升液态合金发生汽化，随着放电结束在介质冷却作用下形成球状高熵合金纳米颗粒。本发明可以直接将金属丝制成多种金属元素按一定比例混合的高熵合金纳米颗粒。能够通过对金属丝的种类、长度和数量，以及脉冲电容的充电电压、电容值等参数的调整实现对高熵合金纳米颗粒粒径、成分组成的控制，制得的高熵合金纳米颗粒为球状且具有简单的固溶体结构，如单相FCC结构、单相BCC结构或者两者的混合相。
一种使用爆炸法制备高熵合金纳米颗粒装置方法

[发明专利]一种飞镖装填和弹射装置-CN202310250915.7在审
发明人：王翠英;殷泽坤;罗晟源;邢鸿飞;张新奇 -专利权人：潍坊科技学院
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： F41B5/00 文献下载
摘要：本发明适用于飞镖系统技术领域，提供了一种飞镖装填和弹射装置，包括：主架体和设置于主架体上的弹射机构和装填机构；装填机构设置于弹射机构的出口端，装填机构包括滑动抵接于弹射机构顶部的飞镖、上料输送带和装填区，上料输送带上固设有抵接于飞镖底部的横杆；弹射机构包括一滑轨、滑动连接于滑轨上的推动件、在推动件运动到预定位置后对推动件进行卡接的扳机和提供推动件推动飞镖的力的弹性件，主架体上设有与滑轨平行设置的丝杠，扳机上设有与丝杠螺接的丝杠套，借此，本发明通过设置自动装填结构，保证飞镖在投射后实现自动装填，同时还是设置了加速形成调节结构，保证控制飞镖在弹射时的射程，增加了飞镖系统的趣味性和通用性。
一种飞镖装填弹射装置

[发明专利]基于SIMD的哈希函数的基因序列快速分类方法及系统-CN202010196384.4有效
发明人：刘卫国;徐晓明;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G16B30/10 文献下载
摘要：本公开公开了基于SIMD的哈希函数的基因序列快速分类方法及系统，包括：基于单指令多数据流SIMD改进的哈希函数，构建已知基因序列的哈希值列表；基于单指令多数据流SIMD改进的哈希函数，构建待分类序列的哈希列表；基于已构建的已知基因序列的哈希值列表和待分类序列的哈希列表，采用基于统计学的抽样算法，将待分类基因序列的向量与所有已知类型基因序列的哈希值进行相似性比较，当相似性高于设定阈值的时候，判断参与碰撞检测的两条序列的相似性高，从而待分类序列属于相似性最高的已知序列的类别。
基于 simd 函数基因序列快速分类方法系统

[发明专利]面向多核处理器的基因变异检测方法及系统-CN202011090874.2有效
发明人：刘卫国;张浩;宋红磊;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-10-13 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G16B20/20 文献下载
摘要：本发明公开了面向多核处理器的基因变异检测方法，包括：对输入数据进行预处理；从预处理后得到的测序序列read提取简要比对信息表达式CIGAR信息；输入数据，是指：将待查询序列与参考序列进行比对得到的文件；对读取的测序序列read的简要比对信息表达式CIGAR信息进行修改；对修改后的测序序列read的简要比对信息表达式CIGAR信息进行处理，处理过程中从内存池中进行候选变异数据的调取，得到候选变异集合；对候选变异集合中变异的基因进行局部重比对，以降低假阳性变异的检测；对局部重比对后的变异的基因进行格式化处理，将格式化处理后的变异基因输出到输出文件中，并且将内存池中数据进行重置以便进行反复的使用。
面向多核处理器基因变异检测方法系统

[发明专利]基于神威架构的地震波模拟算法并行优化方法及系统-CN202210842656.2在审
发明人： 殷泽坤;田浩东;花梦圆;刘小慧;刘卫国 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G06F9/38 文献下载
摘要：本发明涉及算法并行优化技术领域，提供了基于神威架构的地震波模拟算法并行优化方法及系统，包括：将主内存中的连续区域的数据读入从核中后，进行从核级别的数据混洗；将从核内每个网格点内的用于地震波模拟的变量转化为若干个向量化单元后，进行地震波模拟。不仅能够减小地震波模拟过程中的访存数据量，而且还提高了DMA的带宽。
基于神威架构地震波模拟算法并行优化方法系统

[发明专利]基于众核平台上面向二代测序数据的序列比对方法及系统-CN202010213357.3有效
发明人：刘卫国;张金潇;殷泽坤;刘美洋;张雯 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-03-24 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G06F9/30 文献下载
摘要：本发明公开了基于众核平台上面向二代测序数据的序列比对方法及系统，包括：根据平台计算能力，自适应的调整读入的数据块大小，实现计算与I/O的相互掩盖；基于内存池策略利用预分配策略和轻量级的内存分配策略，减小内存开销；充分利用处理器的向量处理单元，采用指令集对计算过程进行向量化并行。对于BWA‑MEM算法，其整体性能有了显著提升，程序整体性能取得了3.62倍的加速比；算法线程拓展性有了显著改善；核心计算部分相比与原算法，在不同大小的数据集下取得的加速比情况为8.4～12.6。
基于平台面向二代序数序列方法系统

[发明专利]一种生物基因序列的概要数据生成方法及系统-CN202110551818.2有效
发明人：刘卫国;林浩然;徐晓明;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G16B40/00 文献下载
摘要：本公开提供了一种生物基因序列的概要数据生成方法及系统，获取待处理的基因序列；将待处理的基因序列利用滑动窗口进行K‑mer分解，将M个K‑mer及其对应的M个反向互补链的K‑mer进行对比，对每对正向、反向K‑mer，选取字符值较小的K‑mer，最终得到M个K‑mer，然后进行向量化转置操作；将转置操作得到的向量输入到基于单指令多数据流SIMD改进的哈希函数中，得到各个向量对应的哈希值；继续滑动窗口获取新的子序列K‑mer，重复上述操作，直到待处理基因序列的所有K‑mer都计算出对应的哈希值，根据所有的哈希值构建待处理基因序列的哈希值列表；根据哈希值列表，生成待处理的基因序列的概要数据；本公开采用向量化的实现方式，计算速度更快，能够实现生物基因序列的更高效处理。
一种生物基因序列概要数据生成方法系统

[发明专利]一种生物测序序列快速修剪方法及系统-CN202210308606.6有效
发明人：刘卫国;王明凯;殷泽坤;张浩 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G16B20/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种生物测序序列快速修剪方法及系统，其属于生物信息技术领域，所述方案包括：获取待修剪的生物测序序列；对所述生物测序序列进行读操作、修剪操作以及写操作；其中，基于生产者—消费者模型对所述读操作、修剪操作以及写操作进行解耦，实现异步执行；且所述生物测序序列的格式化过程从读操作中转移到修剪操作中。
一种生物序列快速修剪方法系统

[发明专利]多核平台下BAM文件解析还原方法及系统-CN202210308495.9有效
发明人：刘卫国;赵展;殷泽坤;闫立峰 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F16/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种多核平台下BAM文件解析还原方法及系统，其属于生物信息技术领域，所述方案包括：获取待解析的BAM文件；通过读取线程对BAM文件进行读取，并通过若干解压线程对BAM文件进行并行解压，并将解压后的bam_block数据输入到第一任务队列；通过第一解析线程对所述第一任务队列中的bam_block数据进行简单解析，满足每个bam_block中包括一个或多个完整的bam1_t数据结构，并将解析后的bam_block数据输入到第二任务队列；通过若干第二解析线程对所述第二任务队列中的bam_block数据进行并行解析，获得bam1_t结构数据。
多核平台 bam 文件解析还原方法系统

[发明专利]基于生成树的大规模生物数据聚类方法及系统-CN202210308561.2有效
发明人：刘卫国;徐晓明;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G16B40/30 文献下载
摘要：本发明提出了基于生成树的大规模生物数据聚类方法及系统，属于大规模基因组数据的数据处理技术领域，解决目前计算效率低的问题，包括：估计基因组序列之间的相似度；基于估计基因组序列之间的相似度流式计算基因组序列之间的距离矩阵和构建最小生成树，通过将距离矩阵划分成子图并且构建子最小生成树来生成最小生成树；剪断最小生成树中超过给定阈值长度的边来生成聚类结果。本发明采用sketch算法估计序列之间的相似度，由于sketch中k‑mer集合的维度远小于原始序列的维度，所以，采用sketch算法进行序列相似度分析的计算时间和空间占用远远小于直接进行原始数据精确比对。
基于生成大规模生物数据方法系统

[发明专利]测序数据质量控制方法及系统-CN202210308643.7有效
发明人：刘卫国;闫立峰;殷泽坤;赵展 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06F3/06 文献下载
摘要：本发明提出了测序数据质量控制方法及系统，属于基因测序数据处理技术领域，针对测序数据质量处理不支持多线程、处理速度慢的问题，控制方法包括：读取FASTQ数据至内存并切割成数据块，将处理之后的数据块放入内存池中；不断从内存池中检测所需数据块并取出，把取出的数据格式化成的Read类对象，之后对每个Read类对象按照质量控制流程进行处理；将按照质量控制流程进行处理后的统计信息合并到一起，并进行可视化输出。本发明使得质量控制这项任务完全可以在普通的PC机上高效率完成。
序数质量控制方法系统

[发明专利]基于测序数据的病原微生物检测方法及系统-CN202210308562.7在审
发明人：刘卫国;常启鑫;张浩;殷泽坤 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G16B20/30 文献下载
摘要：本发明提出了基于测序数据的病原微生物检测方法及系统，属于生物检测技术技术领域，解决了目前检测软件检测效率的问题，包括：唯一的kmer的生成步骤：生成参考基因的唯一的kmer；质量控制步骤：重新划分生产者消费者模型的任务分配，对测序数据进行预处理和质量控制，获得测序数据文件；微生物检测步骤：以生成的唯一的kmer文件以及经过质量控制之后的测序数据文件作为输入文件，进行病原微生物检测过程。本发明采用了一种节省内存的编码方式和通过将中间结果存储在硬盘中的方案来解决生成唯一的kmer过程中内存占用量过大的问题。
基于序数病原微生物检测方法系统

[发明专利]中英文混合商户门店名称识别方法、系统、设备及介质-CN201910329768.6有效
发明人：刘卫国;张浩;殷泽坤;张雯;宋红磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G06K9/34 文献下载
摘要：本公开公开了中英文混合商户门店名称识别方法、系统、设备及介质，利用中文商户门店名称分割PixelLink模型对待识别的中英文混合商户门店名称图片的文字区域进行分割，分割出M个分割的文字区域；利用英文商户门店名称分割PixelLink模型对待识别的中英文混合商户门店名称图片的文字区域进行分割，分割出N个分割的文字区域；从M个和N个分割的文字区域中分别选出面积最大的文字区域；将筛选的两个面积最大的文字区域进行拼接，得到最终分割的文字区域；使用STN空间变换网络对最终分割的文字区域进行偏移度校正；利用中英文混合识别CRNN模型对校正后的文字区域进行字符识别，得到中文识别结果和英文识别结果。
中英文混合商户店名识别方法系统设备介质

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