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软件设计模式检测技术:现状、挑战和展望
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作者 王雷 袁野 王国仁 《软件学报》 北大核心 2025年第6期2643-2682,共40页
设计模式检测是软件工程领域中非常重要的研究课题.国内外很多学者致力于设计模式检测问题的研究与解决,取得了丰硕的研究成果.对当前软件设计模式检测技术进行综述并展望了其前景.首先,简要介绍软件设计模式检测领域的发展历程,讨论并... 设计模式检测是软件工程领域中非常重要的研究课题.国内外很多学者致力于设计模式检测问题的研究与解决,取得了丰硕的研究成果.对当前软件设计模式检测技术进行综述并展望了其前景.首先,简要介绍软件设计模式检测领域的发展历程,讨论并总结了设计模式的检测对象和特征类型,给出了设计模式检测评估指标.然后,总结了设计模式检测技术现有的分类方法,引出了分类方法.根据设计模式检测技术发展的时间线从非机器学习设计模式检测、机器学习设计模式检测、基于预训练语言模型的设计模式检测这3类方法出发探讨了当前软件设计模式检测技术的研究现状和最新进展,并对当前成果进行了总结和比较.最后,分析了该领域存在的主要问题与挑战,指出了今后值得进一步研究的方向以及可能的解决方案.涵盖了从早期的非机器学习方法到利用机器学习技术,再到现代预训练语言模型的应用,全面系统地展现了该领域的发展历程、最新进展和未来发展前景,对于该领域今后的研究方向和思路具有指导意义. 展开更多
关键词 设计模式检测 研究综述 机器学习 预训练语言模型 软件逆向工程 软件开发方法 软件设计 软件体系结构
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反模式检测研究综述 被引量:1
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作者 盛津芳 胡培培 王斌 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第12期3525-3528,共4页
反模式是一类在软件设计和实现过程中重复出现的不良解决方案,这种方案会妨碍软件的维护和演化。反模式检测不仅能够帮助识别软件缺陷,避免未来的工作中出现同样的错误,还能够对软件重构提供指导,对于软件的质量保证有着重要意义。从静... 反模式是一类在软件设计和实现过程中重复出现的不良解决方案,这种方案会妨碍软件的维护和演化。反模式检测不仅能够帮助识别软件缺陷,避免未来的工作中出现同样的错误,还能够对软件重构提供指导,对于软件的质量保证有着重要意义。从静态反模式检测和动态反模式检测入手,详细分析了目前反模式检测领域的相关方法,对相关检测工具进行了调查分析,总结了各种检测方法的应用以及存在的不足。 展开更多
关键词 模式 静态反模式检测 性能反模式检测 缺陷检测工具
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设计模式检测工具有效性评估策略 被引量:10
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作者 肖卓宇 黄海 +4 位作者 何锫 李港 杨道武 彭逸凡 董泽民 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2018年第3期380-392,共13页
为解决传统设计模式检测工具比较基准缺乏及相似工具重复开发的问题,在分析现有设计模式工具检测结果基础上,按识别方法进行了分类,制订了参与检测工具的筛选规则,探讨了各种工具的局限性,提出了一种设计模式检测工具有效性评估方法。... 为解决传统设计模式检测工具比较基准缺乏及相似工具重复开发的问题,在分析现有设计模式工具检测结果基础上,按识别方法进行了分类,制订了参与检测工具的筛选规则,探讨了各种工具的局限性,提出了一种设计模式检测工具有效性评估方法。以设计模式实例基准、变体、参与者角色实例共享为主要评估指标,通过对8种检测工具及9种开源系统指标的交叉比较,验证了所提方法的有效性,总结了评估工作的有效性威胁,给出了合理性建议,为设计模式检测工具评估提供了一种新思路。 展开更多
关键词 设计模式检测 评估指标 基准 设计模式变体 实例共享
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复杂事件模式检测与CEP测试数据生成算法研究 被引量:6
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作者 赵会群 孙晶 +1 位作者 杨岩坤 毛立志 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期256-272,共17页
随着信息技术的快速发展和广泛应用,大数据正以不可阻挡的气势向我们走来.大数据源于信息技术,同时又向信息技术提出挑战.如何征服大数据给信息技术处理能力上带来的挑战是一个广泛关注的课题.由于采用面向流式数据的处理策略,复杂事件... 随着信息技术的快速发展和广泛应用,大数据正以不可阻挡的气势向我们走来.大数据源于信息技术,同时又向信息技术提出挑战.如何征服大数据给信息技术处理能力上带来的挑战是一个广泛关注的课题.由于采用面向流式数据的处理策略,复杂事件处理(Complex Event Processing,CEP)技术被认为是一种有希望征服大数据挑战的技术之一.然而,当事件流成为大数据时,目前的CEP模型、事件模式检测和CEP系统测试数据生成的方法和技术都存在很多不足.文章针对这一问题讨论了复杂事件建模、模式检测与测试数据的生成方法.提出一种CEP代数模型,用多种事件算子来表达事件之间的关系和事件流模型.在这里,一个创新的思想是把CEP代数模型表达式解释成算术文法产生式,从而可以用词法分析技术解决复杂事件模式检测问题.为了有效地测试复杂事件模式检测的算法,基于CEP代数模型,提出了一个用于支持上述CEP模式检测的大数据事件集的生成算法.并由此生成了不同量级的测试数据,测试了一个RFID物联网中CEP模式检测引擎.实验结果表明了提出的事件模式检测算法和CEP系统测试大数据事件集生成算法的有效性. 展开更多
关键词 复杂事件处理 事件模式检测 测试数据生成 大数据 代数模型
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基于堆叠泛化的设计模式检测方法 被引量:6
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作者 冯铁 靳乐 +1 位作者 张家晨 王洪媛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1703-1722,共20页
设计模式检测是理解和维护软件系统的一项重要工作.以高效识别设计模式变体和提高设计模式识别准确率为目的,将面向对象度量与模式微结构相结合,提出一种基于堆叠泛化的设计模式检测方法.该方法应用典型的机器学习算法,分别训练度量分... 设计模式检测是理解和维护软件系统的一项重要工作.以高效识别设计模式变体和提高设计模式识别准确率为目的,将面向对象度量与模式微结构相结合,提出一种基于堆叠泛化的设计模式检测方法.该方法应用典型的机器学习算法,分别训练度量分类器和微结构分类器,并基于两者的预测值和相关对象模型特征进一步训练,从而形成堆叠分类器.为了评估该方法,基于该方法开发了一个原型工具OOSdpd.该工具从Java字节码级别的系统实现中抽取设计模式实例,并在JUnit等几个经典的开源项目上进行实验.通过与现有的两种工具进行对比分析,实验验证了该方法在提高设计模式识别准确率及召回率方面的有效性. 展开更多
关键词 设计模式检测 面向对象软件度量 模式微结构 堆叠泛化 机器学习
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火箭发动机多层粘接结构的双模式检测 被引量:16
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作者 张吉堂 路宏年 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期79-82,共4页
针对机载固体火箭发动机多层粘接结构的粘接质量检测问题,利用聚焦探头双模式检测方法提高了检测信号能量,获得有效检测信号。通过一次螺旋C 扫描获得了双层包覆二界面粘接质量诊断图像,其脱粘检测分辨率小于等于Φ5mm。
关键词 固体火箭发动机 多层粘接结构 粘接质量 超声诊断 聚焦探头双模式检测
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基于重要边缘点的时间序列异常模式检测算法 被引量:4
7
作者 苏锦旗 张文宇 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期1159-1164,共6页
在分析边缘算子的思想和现有时间序列模式表示方法基础上,将边缘点方法和重要点方法相结合,提出了基于重要边缘点的时间序列模式表示算法。算法按各观测点的边缘化程度,提取重要的边缘点将时间序列分成多个子线段,通过分析直线段之间的... 在分析边缘算子的思想和现有时间序列模式表示方法基础上,将边缘点方法和重要点方法相结合,提出了基于重要边缘点的时间序列模式表示算法。算法按各观测点的边缘化程度,提取重要的边缘点将时间序列分成多个子线段,通过分析直线段之间的相似性,发现异常的序列模式。从理论和实验两方面对算法进行了分析和验证,结果表明,算法复杂度较低,模式表示误差小,能够满足大规模时间序列数据模式表示的要求。 展开更多
关键词 时间序列 重要边缘点 分化距离 异常模式检测
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基于匹配场和长项积分混合处理的多模式检测跟踪一体化算法 被引量:2
8
作者 游波 张明敏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2005年第1期52-56,共5页
提出多模式贝叶斯准则下的概率数据关联滤波新概念,并将该方法与基于匹配场一长项积分混合处理相结 合,建立了基于Bayes框架的检测跟踪一体化算法,通过时间域的连续递归和空间域的数据关联,较好地实现了对机动目 标的被动定位和跟踪。
关键词 信号处理 匹配场 长项积分 混合处理 一体化 模式检测 信噪比
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波束分裂模式检测下的太赫兹稀疏信道估计方案 被引量:2
9
作者 吴君钦 刘小兰 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第11期3455-3461,共7页
针对现有的基于共同稀疏信道支持的理想假设的宽带信道估计方案中阵列增益严重损失的问题,提出一种波束分裂模式检测的信道估计改进方案。建立具有时延-相控模拟的混合预编码的宽带太赫兹大规模多输入多输出系统模型;通过波束分裂效应... 针对现有的基于共同稀疏信道支持的理想假设的宽带信道估计方案中阵列增益严重损失的问题,提出一种波束分裂模式检测的信道估计改进方案。建立具有时延-相控模拟的混合预编码的宽带太赫兹大规模多输入多输出系统模型;通过波束分裂效应估计出信道分量的物理方向,检测出不同子载波的信道支持度,实现每个信道分量的估计。仿真结果表明,与其它信道估计方案相比,所提方案减少了导频开销,降低了计算复杂度,鲁棒性优越。 展开更多
关键词 阵列增益 波束分裂模式检测 混合预编码 太赫兹 大规模多输入多输出 波束分裂效应 信道估计
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基于孤立森林采样策略的企业异常用水模式检测 被引量:1
10
作者 林青轩 郭强 +2 位作者 邓春燕 王雅静 刘建国 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2020年第3期47-51,共5页
为解决企业异常用水模式检测过程中的低频短时间序列数据和不平衡分类问题,提出了一种基于孤立森林采样策略的二分类预测方法。首先构造用水波动性特征和统计性特征,利用孤立森林算法计算多数类中样本点的“孤立”程度以衡量每个样本的... 为解决企业异常用水模式检测过程中的低频短时间序列数据和不平衡分类问题,提出了一种基于孤立森林采样策略的二分类预测方法。首先构造用水波动性特征和统计性特征,利用孤立森林算法计算多数类中样本点的“孤立”程度以衡量每个样本的“代表性”,再按样本“代表性”排序,对“代表性”高的样本优先进行采样;然后将抽取出的样本与少数类合并,构成较平衡的训练样本集;最后利用较平衡的数据集训练XGBoost分类器并进行预测。在某市的7604家企业13个月的用水量数据集上,该方法对企业异常用水模式的预测结果AUC和查全率可达到0.927和0.891,比基于随机欠采样的XGBoost方法的0.885和0.733分别提升了4.7%和21.6%。 展开更多
关键词 异常用水模式检测 不平衡分类 孤立森林 XGBoost
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Adam优化的BP神经网络地铁空调环境模式检测 被引量:12
11
作者 董正琪 姜杰 +1 位作者 赵雪成 杨增汪 《电子测量技术》 北大核心 2022年第24期111-117,共7页
针对目前地铁空调系统环境模式的检测判定,依旧存在效率低下智能化程度不高的问题,设计了Adam优化的BP神经网络地铁空调环境模式检测模型。选取3个关键变量:烟雾浓度、二氧化碳浓度、温度作为环境模式识别的特征条件,采用Adam优化算法... 针对目前地铁空调系统环境模式的检测判定,依旧存在效率低下智能化程度不高的问题,设计了Adam优化的BP神经网络地铁空调环境模式检测模型。选取3个关键变量:烟雾浓度、二氧化碳浓度、温度作为环境模式识别的特征条件,采用Adam优化算法对传统BP神经网络模型的梯度下降进行优化,采用一阶矩估计和二阶矩估计动态调整每个参数的学习率,加快模型学习,提高网络识别精度,并在收敛时减小震荡。实验结果表明,优化后的BP神经网络地铁环境模式检测模型收敛速度提高了98.88%,预测错误平均个数减少了45.6%,且收敛过程中震荡大大减小。同时相比于其他机器学习多分类模型,优化后的BP神经网络模型准确率为99.88%,检测运行时间为12 ms,整体性能更优。 展开更多
关键词 ADAM BP神经网络 优化算法 地铁空调 模式检测
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基于匹配场和长项积分混合处理的多模式检测跟踪一体化算法
12
作者 游波 张明敏 《声学技术》 CSCD 2004年第z1期153-155,共3页
提出多模式贝叶斯准则下的概率数据关联滤波新概念,并将该方法与基于匹配场-长项积分混合处理相结合,建立了基于Bayes框架的检测跟踪一体化算法,较好地实现了对机动目标的被动定位和跟踪.
关键词 匹配场处理 长项积分 模式 检测跟踪 一体化
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注入间接线索的设计模式变体分类检测 被引量:9
13
作者 肖卓宇 何锫 +3 位作者 李港 杨道武 彭逸凡 董泽民 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第6期1335-1341,共7页
为解决经典GOF设计模式扩展后不便于恢复的问题,结合Petterson提出的设计模式变体思想与Scanniello提出的设计模式复用概念,提出一种注入间接线索的设计模式变体检测方法,在遵循GOF标准设计模式与其变体意图一致性原则基础上,以类及其... 为解决经典GOF设计模式扩展后不便于恢复的问题,结合Petterson提出的设计模式变体思想与Scanniello提出的设计模式复用概念,提出一种注入间接线索的设计模式变体检测方法,在遵循GOF标准设计模式与其变体意图一致性原则基础上,以类及其关系为基础,关注参与角色间有价值的间接联系,给出了创建型、行为型、结构型模式变体的具体实现,并依次以Factory M ethod、Command、Proxy模式变体为例,通过6种主流工具与4种经典开源系统对三种设计模式变体进行了检测比较,实验结果表明,本研究有助于设计模式解决方案的恢复. 展开更多
关键词 设计模式检测 逆向工程 设计意图 设计模式变体 线索
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设计模式变体检测研究 被引量:8
14
作者 肖卓宇 何锫 +2 位作者 陈俊旭 杨鑫维 杨邦平 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第8期1751-1756,共6页
为解决传统设计模式检测方法精确率不高的问题,以其主要影响因素之一变体问题为切入点,提出一种设计模式变体检测方法,以设计模式实例的参与者角色及其关系为基础,通过特征值的形式描述设计模式,制定了5项设计模式变体检测规则,以Compos... 为解决传统设计模式检测方法精确率不高的问题,以其主要影响因素之一变体问题为切入点,提出一种设计模式变体检测方法,以设计模式实例的参与者角色及其关系为基础,通过特征值的形式描述设计模式,制定了5项设计模式变体检测规则,以Composite模式为例,提供了可验证的设计模式变体检测实现.通过与六种主流的设计模式检测工具比较,实验结果表明,本文方法在解决设计模式实例变体方面取得了较好的效果,能够有效减少设计模式检测的假阴性结果. 展开更多
关键词 设计模式 变体 特征值 规则制定 设计模式检测
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变电站开关柜“在线监测+带电检测”双模式研究与应用 被引量:6
15
作者 王晓辉 赵雨 +3 位作者 柏小辉 李虎 尹建忠 李铠 《农村电气化》 2024年第6期21-24,共4页
高压开关柜是电力设备的重要组成部分,由于高压开关柜在长期运行过程中受到环境的温度、湿度以及电力设备的材质性质、电动力产生的震动等因素的影响。为保障高压开关柜安全稳定运行,采用“在线监测+带电检测”双模式监测,将在线状态监... 高压开关柜是电力设备的重要组成部分,由于高压开关柜在长期运行过程中受到环境的温度、湿度以及电力设备的材质性质、电动力产生的震动等因素的影响。为保障高压开关柜安全稳定运行,采用“在线监测+带电检测”双模式监测,将在线状态监测与局部放电检测有效结合,通过温度、湿度、风机在线监测实现对高压开关柜运行状态实时监测,采用暂态地电压检测与超声波检测实现高压开关柜局部放电检测,有效预防开关柜过热或凝露情况,及时发现电气设备潜在隐患及变化趋势,有效降低开关柜故障率。 展开更多
关键词 高压开关柜 暂态地电压检测 超声波检测 "在线监测+带电检测"双模式
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机动车运行安全检测模式及发展分析 被引量:9
16
作者 潘梦鹞 周岳斌 刘桂雄 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第5期12-16,20,共6页
把机动车运行安全检测技术的发展,分为执行国家强制性标准被动的定期检测方式阶段、定期检测与主动性的状态监测方式相结合阶段,和以主动性状态监测方式占主要地位的未来发展阶段。分析各个阶段的技术特点,指出主动性的状态监测方式是... 把机动车运行安全检测技术的发展,分为执行国家强制性标准被动的定期检测方式阶段、定期检测与主动性的状态监测方式相结合阶段,和以主动性状态监测方式占主要地位的未来发展阶段。分析各个阶段的技术特点,指出主动性的状态监测方式是未来保证机动车安全行驶的主要手段,也将是机动车运行安全检测技术发展的必然趋势。 展开更多
关键词 机动车 检测模式 定期检测 主动性监测
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过程模型中控制流反模式的定义和检测方法
17
作者 韩兆刚 巩朋 +1 位作者 张莉 吕方兴 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期177-182,共6页
提出一种过程模型中控制流反模式的定义和检测方法,抽取不同过程模型中的控制流结构并将其规约为语言无关的过程结构树,基于不同控制流反模式的CAPDL定义,在过程结构树上查找与之对应的控制流反模式。该方法既支持不同的过程建模语言,... 提出一种过程模型中控制流反模式的定义和检测方法,抽取不同过程模型中的控制流结构并将其规约为语言无关的过程结构树,基于不同控制流反模式的CAPDL定义,在过程结构树上查找与之对应的控制流反模式。该方法既支持不同的过程建模语言,也允许用户自定义控制流反模式。基于215个实际BPMN过程模型的反模式检测试验表明,该方法可以有效地检测用户自定义的控制流反模式,与已有方法相比,该方法极大地提高了反模式检测的检测效率。 展开更多
关键词 过程建模 控制流反模式 模式检测
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一种基于关系熵和J量值的网络事件关联模式漂移检测方法 被引量:2
18
作者 杨英杰 刘帅 常德显 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期259-263,共5页
针对传统的模式漂移检测方法无法直接适用于关联规则分析的问题,提出了一种基于关系熵和J量值的模式漂移检测方法。抽取并定义了4种特征属性:关系量RC、关系熵RE、窗口数WC和J量值,并通过对时间相邻的两个滑动窗口内的关系熵和J量值的... 针对传统的模式漂移检测方法无法直接适用于关联规则分析的问题,提出了一种基于关系熵和J量值的模式漂移检测方法。抽取并定义了4种特征属性:关系量RC、关系熵RE、窗口数WC和J量值,并通过对时间相邻的两个滑动窗口内的关系熵和J量值的取值分布进行假设检验,判断和定位模式漂移的发生,得到模式漂移影响较大的事件集和事件对集,它们可为关联规则的调整和更新提供支持。实验数据表明该方法准确可行。 展开更多
关键词 关联模式 模式漂移 关系熵 J量值 假设检验 模式漂移检测
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基于生物免疫原理的负选择模式匹配检测算法 被引量:4
19
作者 张雅静 单国东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第16期15-17,共3页
仿生物免疫检测算法是人工免疫系统研究的一个重要的组成部分。文章针对过去所有的仿生物免疫检测算法中将数据文件等长划分所带来的基因缺失的缺陷,提出了一种负选择模式匹配检测算法。算法融合了生物学中负选择的思想,采用模式匹配的... 仿生物免疫检测算法是人工免疫系统研究的一个重要的组成部分。文章针对过去所有的仿生物免疫检测算法中将数据文件等长划分所带来的基因缺失的缺陷,提出了一种负选择模式匹配检测算法。算法融合了生物学中负选择的思想,采用模式匹配的方法,并加入疫苗算子进行辅助检测。仿真实验表明,该算法具有较高的检测效率及不占用过多的时间和空间的优点。 展开更多
关键词 人工免疫系统 生物免疫 负选择模式匹配检测算法 疫苗
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压电DNA传感器检测模式对频率漂移的影响 被引量:1
20
作者 杨云 陈洪 +2 位作者 聂立波 贺全国 何农跃 《分析科学学报》 CAS CSCD 2006年第4期441-443,共3页
利用分子自组装技术将DNA探针固定在石英金膜表面与生物素标记的靶DNA杂交,再结合经40 nm胶体金标记的亲核素,放大检测频率以提高检测灵敏度。靶DNA质量经胶体金放大后,QCM的频率降达到了86 Hz,其检出限可达10 fmol/L。在其检测过程中,... 利用分子自组装技术将DNA探针固定在石英金膜表面与生物素标记的靶DNA杂交,再结合经40 nm胶体金标记的亲核素,放大检测频率以提高检测灵敏度。靶DNA质量经胶体金放大后,QCM的频率降达到了86 Hz,其检出限可达10 fmol/L。在其检测过程中,分别考察了裸DNA晶片直接检测和晶片组装在底座中检测两种模式。前者由于杂交液扩散和溶液挥发,易造成频率检测不稳定和失真,后者由于避免了溶液扩散和挥发,能有效提高频率检测的稳定性和准确度。 展开更多
关键词 压电DNA传感器 检测模式 频率漂移
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