• 2021年第4期文章目次
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    • 可用度约束下2M1B生产系统设备预防维修策略优化研究

      2021(4):1. DOI: 10.11721/cqnuj20210416

      摘要 (2511) HTML (0) PDF 707.88 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对2M1B生产系统,提出了一种可用度约束条件下的设备预防维修模型,以预防维修周期和缓冲区库存量为自变量,以系统最低可用度要求为约束条件,以周期内单位时间总成本最小为优化目标,获得系统最优预防性维修周期以及最佳的缓冲区库存量。【方法】首先,针对2M1B生产系统的上游设备,通过更新酬劳理论计算设备周期内平均总维修费用;其次,通过分析缓冲区内库存的变化,得到周期内缓冲区库存的持有费用和缺货费用,建立系统周期内总费用模型;最后,在系统最低可用度要求的约束条件下,运用离散迭代对模型优化求解,得到最优预防性维修周期以及最佳缓冲区库存。【结果】通过案例分析,验证了模型的有效性。【结论】所建立的模型对2M1B生产系统确定最优预防维护周期和最佳缓冲库存是有效且实用的。

    • 基于PSO的载荷受限的灾后救援任务分配问题研究

      2021(4):10. DOI: 10.11721/cqnuj20210417

      摘要 (2180) HTML (0) PDF 552.34 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对灾后救援问题,研究多直升机多任务含约束灾后救援任务分配问题,给出基于微粒群优化的问题求解方法,以获取各直升机的救援分配方案。考虑救援时间和直升机载荷有限,期望在有限的时间内救援最多的被困人员。【方法】首先,针对问题特性,考虑上述约束和目标,建立问题的数学模型;其次,采用改进的微粒群算法对所建模型进行求解,主要包括微粒的解码方法、微粒的位置和速度更新公式、全局极值更新方法以及局部搜索方法等。【结果】采用所提方法对不同的救援场景进行求解,并与自适应大规模邻域搜索算法进行了比较。【结论】仿真结果验证了所提方法的有效性。

    • 铁硫簇组装蛋白在意大利蜜蜂耐受吡虫啉毒害中的应答分析

      2021(4):21. DOI: 10.11721/cqnuj20210411

      摘要 (3275) HTML (0) PDF 3.22 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】用生物信息学方法鉴定意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)铁硫簇组装蛋白(AmIscA),分析它在意大利蜜蜂工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性中的应答特征。【方法】多重序列比对分析AmIscA的氨基酸序列特征和结构域组成;在线预测该蛋白的结构以及互作蛋白网络,预测它的生物学功能;构建系统进化树分析该蛋白的分类和进化关系;构建半致死模型,实时荧光定量PCR分析AmIscA基因在工蜂耐受杀虫剂吡虫啉毒性0~48 h中的表达特征。【结果】AmIscA基因cDNA序列全长514 bp,编码130个氨基酸残基,计算出AmIscA的相对分子质量为14.1 kDa,pI为9.06。AmIscA为疏水性蛋白,具有铁硫簇组装蛋白保守的半胱氨酸和天冬氨酸残基,并且不具备信号肽,定位于线粒体中。经48 h的半致死剂量吡虫啉暴露后的工蜂存活率为45%±5%。AmIscA基因表达受吡虫啉胁迫而上调,且呈先升高后下降趋势。【结论】AmIscA积极响应吡虫啉导致的毒性胁迫,可能通过抗氧化作用潜在地参与了意大利蜜蜂对吡虫啉毒性的耐受。

    • 大宁河两种小型鱼类个体和器官代谢率的比较

      2021(4):30. DOI: 10.11721/cqnuj20210414

      摘要 (3031) HTML (0) PDF 456.55 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】考察三峡库区两种小型鲤科(Cyprinidae)鱼类的个体和器官代谢率。【方法】对大宁河水域分布的红尾副鳅(Paracobitis variegatus)和云南盘鮈(Discogobio yunnanensis)的体质量、器官质量、个体代谢率和器官代谢率进行测定和比较。【结果】在校正体质量后,红尾副鳅在个体静止代谢率、心质量、嗅球质量和肝代谢率方面均低于云南盘鮈,且差异都具有统计学意义(p<0.05);但红尾副鳅的脑代谢率与云南盘鮈的脑代谢率相比有统计学意义上的升高(p<0.05)。【结论】红尾副鳅具有中高代谢水平,云南盘鮈具有极高代谢水平,两种鱼类代谢水平的差异可能与它们食性及身体器官的差异有关。

    • 重庆江津复兴河流域浮游生物群落结构、水质及鱼类资源现状

      2021(4):36. DOI: 10.11721/cqnuj20210413

      摘要 (3154) HTML (0) PDF 763.59 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】考察重庆江津复兴河流域浮游生物群落结构、水质及鱼类资源现状。【方法】采集复兴河流域7个采样点的浮游生物、水质理化参数和鱼类资源数据,通过计算生物多样性指数、水质标识指数等,研究分析该流域浮游生物群落结构、水质以及鱼类资源的现状。【结果】复兴河流域浮游植物共5门44属78种,平均密度为387.1 个·L-1,平均生物量为0.502 0 mg·L-1,Shannon-Wiener物种多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Margalef丰富度指数(D)的平均值为1.961 8、0.754 9和2.017 4;浮游动物共3门6属11种,平均密度为18.7 个·L-1,平均生物量为0.331 6 mg·L-1,H′,J和D的平均值分别为1.765 3,0.745 3和2.981 2。7个采样点的综合水质标识指数分别为3.102,2.502,3.502,3.202,2.502,3.202和3.002。流域内鱼类共2目5科13种,其中鲤科(Cyprinidae)鱼类9种,占鱼类总数的70%。【结论】复兴河流域水质总体上为Ⅲ类水,水体有机物含量过高;流域各段水体营养水平为贫或中营养型,水体污染类型为寡污型至β中污型;复兴河鱼类资源较以往有所减少,且主要集中在下游。

    • 三峡库区消落带落羽杉茎段外植体扩繁的不定芽褐化抑制机理

      2021(4):48. DOI: 10.11721/cqnuj20210403

      摘要 (3161) HTML (0) PDF 749.77 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究不同抗褐化处理对三峡库区消落带原位生长的落羽杉(Taxodium distichum)茎段外植体扩繁不定芽褐化的影响。【方法】设置硫代硫酸钠(hypo)、抗坏血酸(Vc)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、活性炭(AC)和黑暗共5种抗褐化处理,以正常培养的落羽杉不定芽为对照,处理20 d并统计各处理的褐化率、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性和总酚含量变化。【结果】1) 降低褐化率效果最好的为PVP处理,然后依次为AC处理、hypo处理、黑暗处理和Vc处理。2) 降低PPO活性效果最好的为PVP处理,然后依次为黑暗处理、hypo处理、Vc处理和AC处理。3) 降低POD活性效果最好的为hypo处理,然后依次为AC处理、PVP处理、Vc处理和黑暗处理。4) 降低总酚含量效果最好的为AC处理,然后依次为PVP处理、黑暗处理、Vc处理和hypo处理。5) hypo和Vc处理下的褐化率、PPO活性、POD活性和总酚含量两两之间呈统计学意义上的正相关关系(p<0.01);在PVP和AC处理中,褐化率分别与PPO活性、POD活性呈统计学意义上的正相关关系(p<0.01);和总酚含量的负相关关系无统计学意义;在黑暗处理中,褐化率分别与PPO活性、总酚含量呈统计学意义上的正相关关系(p<0.05),但与POD活性的正相关关系没有统计学意义。【结论】培养基中添加PVP是较为理想的落羽杉不定芽抗褐化处理,培养基中添加AC的抗褐化效果次之。

    • 转移速率部分未知的模糊广义Markov跳变系统的稳定性

      2021(4):57. DOI: 10.11721/cqnuj20210412

      摘要 (3528) HTML (0) PDF 669.45 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了得到时变时滞T-S模糊随机广义系统的稳定性与耗散性,建立一个符合现实情况的Markov跳变系统。【方法】设计一个积分型滑动曲面函数,选择一个适当的Lyapunov函数,通过线性矩阵不等式技术,得到系统的稳定性。通过运用加减项的等价处理方法, 得到的结果降低了保守性。通过对滑模动力学的分析,设计一个滑模控制器。针对匹配不确定性上界未知的情况,设计一个自适应滑模控制器。【结果】在转移速率不完全已知的情况下得到系统的随机容许性条件并且系统受限于滑动曲面具有良好的稳定性和耗散性。在有限时间内系统的状态轨迹驱动到预先定义的滑动曲面并保持运动。【结论】数值实验结果表明该方法是有效的。

    • 求解特定条件下的Helmholtz方程的修正有限体积方法

      2021(4):69. DOI: 10.11721/cqnuj20210407

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      摘要:【目的】由于界面问题所导出的偏微分方程的解在通过界面时一般是不连续的,这使得大多数传统数值方法不能很好地适用于求解界面问题,而有限体积方法因保持物理量的局部守恒性,而且计算简单,于是成为解决界面问题的有效方法。因此,研究利用有限体积方法对求解界面问题具有重要意义。【方法】首先基于一种修正的有限体积方法对带有不连续波数和奇异源项的Helmholtz方程进行整体逼近。然后,通量采用泰勒级数展开,积分项利用多项式插值进行逼近,对于界面问题利用跳跃条件将负侧的点转化到正侧,从而构造了连续问题以及界面问题的六阶紧致有限差分格式。【结果】格式在连续波数和界面处都可以达到六阶精度。【结论】数值实验验证了格式的有效性和精确性。

    • 融合全局图像信息的局部灰度拟合模型

      2021(4):80. DOI: 10.11721/cqnuj20210305

      摘要 (1984) HTML (0) PDF 2.00 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究提高基于局部区域信息的活动轮廓模型对轮廓初始化和强噪声的鲁棒性。【方法】以区域可变灰度拟合模型为基础提出了一个新的结合图像全局信息的局部灰度拟合模型。新模型的能量泛函包括3项:基于图像全局和局部信息的数据项、融合边缘指示函数的光滑项以及水平集函数的正则化项。通过变分法和梯度下降流方法得到水平集函数的演化方程。数值实现采用有限差分法。【结果】所提模型不仅能够有效地分割灰度不均图像、深度图像等多类图像,而且对轮廓初始化和强噪声具有更强的鲁棒性。【结论】实验结果表明该方法是有效的。

    • 基于加权主成分分析和改进密度峰值聚类的协同训练算法

      2021(4):87. DOI: 10.11721/cqnuj20210404

      摘要 (2575) HTML (0) PDF 846.51 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对协同训练算法在视图分割时未考虑噪声影响和两视图分类器对无标记样本标注不一致问题,提出了基于加权主成分分析和改进密度峰值聚类的协同训练算法。【方法】首先引入加权主成分分析对数据进行预处理,通过寻求初始有标记样本中特征和类标记之间的依赖关系求得各特征加权系数,再对加权变换后的数据进行降维并提取高贡献度特征进行视图分割,这一策略能较好地过滤视图分割时引入的噪声,同时保证数据中的关键特征能均衡划分到两个视图,从而更好地实现两个分类器的协同作用;同时,在密度峰值聚类上提出一种“双拐点”法来自动选择聚类中心,利用改进后的密度峰值聚类来确定标记不一致样本的最终类别,以降低样本被误分类的概率。【结果】与对比算法相比,所提算法在分类准确率和算法稳定性上有较大提升。【结论】通过加权主成分分析能有效地过滤掉视图分割中的噪声特征,同时改进后的密度峰值聚类减少了样本被误标记的概率。

    • 基于CA-ResNet网络与nadam优化的入侵检测算法

      2021(4):97. DOI: 10.11721/cqnuj20210418

      摘要 (2217) HTML (0) PDF 656.47 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对深度学习模型在网络入侵检测中进行参数训练时因梯度消失而导致深度学习模型过拟合在测试集上准确率下降的问题。提出一种结合LeakyRelu激活函数与ResNet的网络入侵检测算法,即CA-ResNet,并采用nadam优化器对模型进行优化。【方法】该模型在DNN的基础上增加了网络的层次,结合了ResNet和LeakyRelu激活函数。【结果】解决了模型训练时梯度消失的问题,保证了该模型在测试数据集上的表现,使得训练的模型的泛化能力更强,同时通过增加网络的单层维度和总层次的深度,提高了网络的特征提取能力和对尺度的适应性。【结论】使用KDD Cup99数据中的Corrected数据集对算法进行验证。实验表明,该算法与CNN和CNN-BiLSTM算法相比具有更高的准确率和F1-score,准确率能够达到95.0%,F1-score能够达到97.5,时间复杂度为线性时间复杂度。

    • 光学相干层析成像的原理、应用与发展

      2021(4):107. DOI: 10.11721/cqnuj20210415

      摘要 (1469) HTML (0) PDF 7.67 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】鉴于光学相干层析成像的微米量级空间分辨率、三维实时成像、非接触式探测等优点,分析光学相干层析成像当前的应用与发展,整理光学相干层析成像的研究进展。【方法】在系统查阅相关文献与研究成果的基础上,结合理论、公式与仿真等,从原理、应用以及发展等方面对光学相干层析成像进行综述。【结果】阐述了光学相干层析成像在时域、频域的分类与基本原理,列举了空间分辨率、成像深度、成像深度和灵敏度等性能参数,讨论了该成像技术在眼科、皮肤科、牙科领域等方面的应用,并进一步论述了该成像技术在并行探测、复频域重建、功能成像、多模态成像以及结合人工智能等方向的发展。【结论】研究与发展光学相干层析成像,有助于实现在生物医学成像领域尤其是眼科中的智能诊断、远程医疗等方面的进一步应用。

    • 冻融交替下高山土壤微生物和矿质氮库对外源氮输入的响应

      2021(4):121. DOI: 10.11721/cqnuj20210405

      摘要 (1398) HTML (0) PDF 699.60 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究外源氮输入和冻融交替对高山土壤生态的影响。【方法】采集青藏高原东缘高山土壤,在室内模拟不同水平外源氮输入(CK:不添加外源氮,N1:添加0.1 mg·g-1外源氮,N2:添加0.4 mg·g-1外源氮)和不同变温幅度冻融(剧烈冻融:温度变化范围为-20~2 ℃,温和冻融:温度变化范围为-2~2 ℃,持续冻结:温度保持为-2 ℃)处理,分析〖JP+1〗它们对土壤微生物和矿质氮库的影响。【结果】外源氮输入水平对土壤真菌数量无明显的影响,但明显增加了细菌数量和提高了过氧化氢酶和纤维素酶的活性。N2处理下过氧化氢酶和纤维素酶活性最高,分别为20,4 mg·kg-1·h-1。不同变温幅度的冻融处理也对过氧化氢酶和纤维素酶的活性有明显的影响:剧烈冻融处理下两种酶活性分别高达〖JP〗21,4.3 mg·kg-1·h-1,持续冻结处理下两种酶活性分别低至16,3.1 mg·kg-1·h-1。随着冻融的加剧和外源氮输入水平的提高,土壤中微生物生物量碳无明显的变化,微生物生物量氮则明显增加。剧烈冻融和N2处理组合下土壤微生物生物量氮质量分数最高,达516.69 mg·kg-1。【结论】未来氮沉降和气候变化带来的冻融交替的改变均会对青藏高原东缘高山土壤微生物群落和活性以及矿质氮库产生影响,由此对当地植物生长和布局带来实质性改变。

    • 环境规制工具选择对长江经济带工业绿色技术创新的影响

      2021(4):129. DOI: 10.11721/cqnuj20210318

      摘要 (1433) HTML (0) PDF 635.55 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】探究不同环境规制工具对长江经济带工业绿色技术创新的影响。【方法】利用长江流域11个省市2000—2017年面板数据,采用面板门槛模型实证分析了直接管制、经济管制、公众参与3种环境规制工具对长江经济带工业绿色技术创新的影响。【结果】1) 在上游地区,直接管制型环境规制对工业绿色技术创新有正向影响;经济管制型环境规制对工业绿色技术创新的影响存在单门槛效应,门槛值前后均可促进绿色技术创新的发展,跨过门槛值后促进效果更大。2) 在中下游地区,经济管制型环境规制对工业绿色技术创新有正向影响;直接管制型环境规制对工业绿色技术创新的影响存在单门槛效应,在达到门槛值之前直接管制可促进绿色技术创新的发展,跨越门槛值之后直接管制对绿色技术创新的促进作用减弱。3) 公众参与型环境规制工具对各区域的影响效果均不显著。【结论】根据实证研究结果,结合长江经济带各地区环境规制强度及发展趋势,为长江经济带绿色创新发展提出相应政策建议。

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