2019年  41卷  第6期

数学
恒加寿命试验在定时截尾逐级删失模型下的优化设计
杨春燕, 张莹
2019, 41(6): 1083-1089. doi: 10.7540/j.ynu.20180324
摘要:
研究了当产品寿命数据来自指数分布时,2水平恒定应力加速寿命试验在定时截尾逐级删失模型下的优化问题. 在试验过程中,每个阶段被移走的产品数目是随机的,并假定其服从离散均匀分布. 在给定模型下,推导了似然函数和Fisher信息阵,得到了产品平均寿命估计量的渐进方差的表达式,利用Monte-Carlo方法对不同的模型参数和观测次数进行模拟,通过极小化渐进方差(C-optimality)得到了低应力水平和试验产品分配比例的最优取值.
基于实值函数极限理论的无穷大符号讨论
支元洪, 何青海
2019, 41(6): 1090-1100. doi: 10.7540/j.ynu.20190419
摘要:
比较了实数系的仿射扩充和射影扩充2种扩充方式,研究并总结了在实分析,特别是实值函数极限论中引入有符号无穷大\begin{document}$-\infty $\end{document}\begin{document}$+\infty $\end{document}以及无符号无穷大\begin{document}$\infty $\end{document}的好处与弊端,从实数扩充角度得到如下结论:在实值函数极限理论中可不引入\begin{document}$\mathop {\lim }\limits_{x \to {x_0}} f(x) = \infty $\end{document},从而避免记号的混淆,且使得只使用\begin{document}$+\infty$\end{document}\begin{document}$-\infty$\end{document}的实值函数极限理论更精细化,更能方便且准确地刻画函数在极限点附近的局部分析性质,也使整个实值函数极限理论更清晰和统一,进而使基于极限的实分析的一些重要定理之推广形式的证明更简洁,应用范围更广.
某些子群嵌入性质对群类构造的影响
鲍宏伟, 张佳, 李德才
2019, 41(6): 1101-1107. doi: 10.7540/j.ynu.20170440
摘要:
利用Sylow子群的给定阶子群在正规化子中的 \begin{document}$ {\cal M} $\end{document}- 可补性,借助 \begin{document}$ {\cal H}(P)$\end{document} 中子群的几乎m-嵌入性质研究群类结构,给出群Gp-幂零群以及超可解群的一些充分条件,并探讨了广义超中心的结构.
计算机、信息与电子科学
基于视觉显著性与残差网络的红外-可见光图像融合方法
丁斋生, 周冬明, 聂仁灿, 侯瑞超, 刘栋, 刘琰煜
2019, 41(6): 1108-1117. doi: 10.7540/j.ynu.20180692
摘要:
深度学习用于红外-可见光图像融合,若只提取深度特征而不进行特征处理,会导致在某些方面融合性能下降. 针对这一问题,提出一种基于深度特征和零相位分量分析的融合框架. 首先,将源图像分解成低频部分和高频部分;然后,利用显著性检测将低频子带部分融合. 其次,使用残差网络提取高频子带的深度特征,通过零相位成分分析法和l1正则化对深度特征进行归一化处理,得到初始权重值,而最终权重值是与初始权重值相关联的Softmax得到的,利用最终权重值融合高频子带. 最后,采用加权平均法重构融合后的图像. 实验结果表明,与现有的融合方法相比,该算法在客观评价和视觉质量方面都取得了较好的效果.
基于提升小波变换的心音去噪新方法
肖苗, 常俊, 潘家华, 杨宏波, 王威廉
2019, 41(6): 1118-1122. doi: 10.7540/j.ynu.20180659
摘要:
针对传统的小波阈值函数去噪无法有效滤除信号中的特定噪声,结合软、硬阈值函数的优点,提出了一种基于提升小波新阈值函数算法对心音信号进行去噪. 首先利用提升小波变换对心音信号进行分解;然后利用新阈值函数更新其小波系数进行重构;最后与提升小波软、硬阈值函数去噪后的心音进行了希尔伯特包络提取验证其去噪效果. 实验结果表明,提出的提升小波去噪新方法较软、硬阈值方法有更好的滤波效果,且提取的曲线包络更加清晰、平滑.
基于混沌粒子群优化的微电网短期负荷预测
唐菁敏, 马含
2019, 41(6): 1123-1129. doi: 10.7540/j.ynu.20190017
摘要:
针对粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine,LSSVM)时存在非最优解问题,提出了一种基于混沌理论(Chaos theory)的粒子群优化LSSVM参数的短期负荷预测的方法. 该预测模型首先引入混沌理论,对粒子群算法加以改进;然后让结合混沌理论的PSO对LSSVM回归估计进行参数优化,得到CPSO-LSSVM;最后将该方法应用于短期负荷预测,通过Matlab仿真训练得到预测结果. 仿真实验结果表明该方法不仅可以降低算法陷入局部极值的可能性,还提高了学习能力,从而提高了预测的精准度.
非参数触发算法对时空因果关系的优化研究
刘云, 王梓宇
2019, 41(6): 1130-1136. doi: 10.7540/j.ynu.20190280
摘要:
为了从多类型时空序列中稳定准确地提取事件类型间的因果关系,提出了一种非参数触发算法(NPTP). 首先基于多变量Hawkes模型,用非参数条件强度函数约定出事件类型间的因果关系;然后通过迭代计算事件类型间触发关系的条件概率;最后由秩选择得到显著事件类型对的概率并将概率中值的均值作为显著性度量值,从而获得事件类型间的触发关系. 仿真结果表明,与参数算法CSTP和单变量算法MISD相比,在算法的稳定性和准确性指标方面均有优化提升.
基于位置信息与波束赋形辅助的LTE-R切换算法研究
王瑞峰, 席皓哲, 姚军娟, 吝天锁, 郭博迪, 臧浩月
2019, 41(6): 1137-1143. doi: 10.7540/j.ynu.20190190
摘要:
针对高速铁路LTE网络切换成功率未被充分提升的问题,提出一种基于位置信息与波束赋形辅助的切换算法. 首先通过接收信号波达角(Direction of Arrival, DoA)和邻区列表快速锁定目标小区;然后将波束赋形引入高铁的切换重叠区,以产生不同的波束赋形增益服务于不同的区域;最后计算出预触发起点位置和触发位置,并分别执行信道资源的预分配和触发判断任务. 由实验结果表明,改进算法相比于传统切换算法和提前切换算法,在列车处于相同位置时有更高的切换成功率,可更好地适应高速铁路环境.
基于MMSE的自适应灰度形态学钢轨边缘检测算法
郭栋鸿, 谭丽, 温润
2019, 41(6): 1144-1151. doi: 10.7540/j.ynu.20190285
摘要:
钢轨边缘检测是铁路轨道异物入侵检测的关键技术,针对钢轨图像在采集过程中经常受到不同程度的噪声影响,以及传统边缘检测算法难以准确检测到钢轨边缘的问题,提出了一种基于MMSE (Multi-scale Multi-direction Structural Elements)的自适应灰度形态学钢轨边缘检测算法. 首先根据轨道图像的噪声特点,使用多尺度结构元素的形态学滤波算法对轨道图像进行自适应滤波操作,实现钢轨边缘的增强和噪声的抑制;然后对滤波后的轨道图像使用多方向自适应灰度形态学边缘检测算子进行钢轨边缘检测. 实验结果表明:该算法不仅有效滤除了采集图像中的噪声,而且能够较准确地检测到轨道图像中的钢轨边缘.
物理学
贵金属合金单原子链结构稳定性的第一性原理研究
汤振兵, 王喜志, 孙亚茹, 马良财
2019, 41(6): 1152-1157. doi: 10.7540/j.ynu.20190018
摘要:
利用第一性原理计算方法,系统地研究了平面锯齿型贵金属Au−Ag、Au−Cu和Ag−Cu合金单原子链的结构稳定性. 采用弦张力标准而非传统的能量标准确定合金单原子链的稳定性,有限长悬空Au−Ag和Au−Cu合金单原子链的弦张力在轴向原子间距分别为0.24nm和0.23nm时出现极小值,所对应的锯齿型结构稳定性较高,而悬空Ag−Cu合金单原子链的弦张力不存在极小值,因此在实验上是不易制备的. 计算结果表明Au元素的相对论性效应和两尖端电极间弦张力的共同作用可以有效抑制纳米材料的“自净效应”,从而导致稳定Au−Ag和Au−Cu合金单原子链的形成.
复合材料高频探头特性研究
马明明, 张小凤, 贺升平, 贺西平
2019, 41(6): 1158-1163. doi: 10.7540/j.ynu.20190051
摘要:
基于复合材料高频探头辨识金属材料的应用,研究了探头压力、脉冲电压、脉冲重复率及所用探头的频率、耦合条件等因素对辨识结果的影响,并与同条件下的压电探头的性能进行了比较. 结果表明,复合材料探头在压力为2.5 N会取得稳定的散射回波信号,频率在一定范围内越大,得到的散射信号越清晰,回波信号的大小与脉冲电压、增益和耦合条件有关. 采样平均次数为2 000次时散射信号趋于稳定;脉冲重复率在一定范围内可以调整,不会影响辨识结果. 在同等参数下对比发现,复合材料探头在辨识相近金属材料方面具有优势.
借助磁场对量子信息完美传输的量子调控
王清亮, 任恒峰
2019, 41(6): 1164-1168. doi: 10.7540/j.ynu.20190105
摘要:
对于在自旋链上进行传输的单比特量子信息而言,若其哈密顿量是经修正的Heisernberg–XX模型,信息的完美传输则仅仅取决于系统自身的动力学演化,即完美传输的条件只由传输时间决定,与链的长度无关. 以此为基础,给此自旋链施加一合适的恒定磁场,则实现量子信息完美传输的条件不仅取决于自旋链自身的长度,而且还将由磁场所决定. 进而可以通过传输时间t与自旋链长度N以及磁场B的关系控制实现量子信息完美传输的传输时间.
地球科学
云南高炮与火箭防雹作业效果对比试验与分析
刘春文, 金文杰, 尹丽云, 蒙曙光, 孙玲
2019, 41(6): 1169-1177. doi: 10.7540/j.ynu.20190001
摘要:
利用在云南冰雹多发区的玉溪市和曲靖市的人工防雹作业点,2015年在玉溪市江川区设置2个试验点,在曲靖市马龙县和麒麟区各设1个试验点,2016年在曲靖市沾益区增设2个试验点,共6个试验点开展高炮与火箭人工防雹的对比试验. 对比试验分析表明:高炮与火箭人工防雹作业均对强对流云(雹云)具有抑制作用,作业后10~15 min的作业效果表现较为明显;对于相对较强的雹云,高炮作业的抑制效果表现更好.
FY−4A卫星闪电资料在台风飑线天气监测中的应用能力分析
支树林, 包慧濛, 李婕
2019, 41(6): 1178-1190. doi: 10.7540/j.ynu.20180819
摘要:
为更好地开展风云四号气象卫星(FY−4A)闪电资料的业务化应用提供参考,结合地闪和多普勒雷达数据,对受2018年第22号台风“山竹”影响、于9月17日晚间在江西境内形成的台风飑线过程,对比分析了2种闪电资料的空间分布和时间演变差异,以及两者的频数与45 dBz以上强回波面积的时间演变特征,分析了卫星闪电与TBB低值区和地面大风位置的关系. 研究结果发现:地闪的位置多超前于卫星闪电,两者的时间变化趋势基本一致,但卫星闪电的变化幅度远较地闪显著;卫星闪电基本位于TBB≤−72 ℃处及邻近区域;在对流强烈影响阶段,尽管卫星闪电频数的波动较大,但仍与强回波面积有同步增大的特征;伴随的雷暴大风大都发生在卫星闪电密集区的前沿,且偏于移动方向一侧,与相同时段的地闪相似,表明它们对判识雷暴大风的可能发生位置有较好的辅助作用.
西安市大气颗粒物PM2.5的输送路径和潜在源分析
黄光球, 雷哲
2019, 41(6): 1191-1200. doi: 10.7540/j.ynu.20190157
摘要:
利用2017年西安市气象数据和主要大气污染物质量浓度的监测资料,综合分析西安市2017年度气候变化、大气污染状况以及污染物质量浓度演变特征. 结果表明:西安市年平均风速为2.43 m/s,平均气温为19.00 ℃,总降水量为649 mm,冬春季PM2.5、PM10质量浓度值普遍高于夏秋季. 利用SPSS对污染物与气象因素进行相关性分析,得出颗粒物、气态污染物CO、SO2质量浓度变化与平均气温、降水量、风速呈负相关,而O3与平均气温、降水量、风速呈正相关. 此外,通过拉格朗日混合粒子轨迹模型模拟了西安市48 h的气流后向轨迹,并将PM2.5的质量浓度数据与气团轨迹相结合,利用潜在源贡献函数模型(PSCF)和浓度加权轨迹方法(CWT),分析西安市PM2.5质量浓度影响及潜在源区分布特征,其结果表明超过50%的气流后向轨迹来自西北方向,西安市PM2.5的主要潜在来源位于陕南各城市以及陕南周边省份交界处.
化学
Aliquat-336萃取碱性氰化液中的Pt(Ⅱ)
钟丽江, 蒋绍松, 叶群, 金次, 邵敏, 黄章杰
2019, 41(6): 1201-1207. doi: 10.7540/j.ynu.20190278
摘要:
研究了一种采用Aliquat-336为萃取剂,从碱性氰化液介质中分离回收Pt(CN)42−的新方法. 对改性剂用量、金属离子浓度、溶液pH、平衡时间、相比和Aliquat-336浓度对萃取的影响进行了详细考察. 在最佳条件下,几乎所有的Pt (CN)42−,Fe (CN)63−,Co(CN)63− (> 99.0%)能同时被Aliquat-336萃取. 采用两步反萃法回收Pt(CN)42−,首先,用0.7 mol·L−1 KCl溶液对负载在Aliquat-336中的Fe(CN)63−和Co(CN)63−进行反萃,Fe(CN)63−和Co(CN)63−的反萃率均超过95.0%,而Pt(CN)42−的反萃率低于5.0%;第二步,采用2.0 mol·L−1 KI溶液可反萃94.0%以上负载在Aliquat-336中的Pt(CN)42−. 该有机相至少可进行4次萃取-反萃循环,经4次循环Pt(CN)42−的回收率大于92.0%. 根据红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱、连续变换法和卡尔-费休滴定法,推断萃取反应为离子交换机理.
聚乳酸的θ温度及其与溶度参数、相互作用参数的关系
唐四叶, 曹欣祥, 崔路风, 张云
2019, 41(6): 1208-1212. doi: 10.7540/j.ynu.20190304
摘要:
由逐步升温法测定了聚乳酸溶液的浊点温度. 根据浊点温度与体积分数的关系,获得了聚乳酸溶液的θ温度. 结果表明:聚乳酸在2-己酮、环己醇、乳酸乙酯、溴苯、环己酮和氯苯中的θ温度分别为434.22 K、422.12 K、414.08 K、408.00 K、399.36 K和392.46 K,θ温度的变化符合溶度参数相近原则;θ温度随聚乳酸与溶剂溶度参数差值的降低而降低,随相互作用参数的下降而下降. θ温度与溶度参数差值之间的关系、θ温度与相互作用参数之间的关系均可用指数函数来准确描述.
联二芳基轴手性有机小分子催化合成氧化吲哚类螺环化合物
李淼, 刘莉, 杨志翔, 王金娟, 陈治明
2019, 41(6): 1213-1220. doi: 10.7540/j.ynu.20190107
摘要:
由(R)-2,2′-二羟基-1,1′-联二萘-3,3′-二羧酸与手性胺反应合成轴手性联二萘酚酰胺类的有机催化剂( 1a1d ),将其用于催化合成螺[双烯酮-羟吲哚]的反应. 实验结果表明:在40 ℃下,以二氯甲烷为溶剂,x=20% 1d 作为催化剂,合成的螺环化合物获得较好的收率(93%)和较高的对映选择性(91%).
生物学
草莓病毒病及其研究进展
苏代发, 童江云, 杨俊誉, 陈杉艳, 罗志伟, 沈雪梅, 赖泳红, JamilArslan, 魏世杰, 崔晓龙
2019, 41(6): 1221-1237. doi: 10.7540/j.ynu.20180738
摘要:
对草莓镶脉病毒(strawberry vein banding virus, SVBV)、草莓斑驳病毒(strawberry mottle virus, SMoV)、草莓皱缩病毒(strawberry crinkle virus, SCV)、草莓轻型黄边病毒(strawberry mild yellow edge virus, SMYEV)和草莓潜隐环斑病毒(strawberry latent ringspot virus, SLRSV)等5种草莓主要病毒的分类、分布及生物学特性进行了综述. 在此基础上,对草莓病毒的检测方法(指示植物检测、电镜检测、血清学检测和分子生物学检测)、传播媒介(蚜虫、蓟马、粉虱、线虫和真菌)、脱毒方法(高温脱毒、化学试剂脱毒、茎尖脱毒、高温-茎尖结合脱毒和超低温脱毒)及草莓病毒病的防治(脱毒苗运用、田间管理、抗病毒品种和阻断传播媒介)等方面进行了论述,以期为草莓生产中病毒病的防治提供科学依据.
三株蓝藻附着细菌多样性及其对铜绿微囊藻增殖的影响
李孟珂, 夏运生, 单壮壮, 姬桐, 崔晓龙, 肖炜, 张仕颖
2019, 41(6): 1238-1245. doi: 10.7540/j.ynu.20190110
摘要:
藻际环境生活着大量微生物,这些微生物对藻类增殖具有重要影响. 研究以6种培养基分离源自滇池的1株铜绿微囊藻和2株集胞藻的藻际附着细菌66株,选取其中46株进行16S rRNA基因系统发育分析. 它们分属3个门(Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes),3个纲,4个目,5个科,7个属,9个种. Actinobacteria是优势纲(73.91%),Aeromicrobium是优势属(41.30%),优势种为Aeromicrobium ponti(21.74%). 3株蓝藻藻际附着细菌的优势属均为Aeromicrobium,但MicrobacteriumSphingopyxis只出现在铜绿微囊藻藻际环境中. 对46株藻际附着细菌的研究发现,9株对铜绿微囊藻的增殖有显著影响,其中1株促进,8株抑制增殖. L-9-3(Sphingopyxis solisilvae)使铜绿微囊藻的藻细胞数量增加87.62%. NIU-9-2(Sphingopyxis solisilvae)和NIU-M-3(Aeromicrobium halocynthiae)使铜绿微囊藻细胞数量减少81.24%. 研究丰富了藻际细菌的资源库,为研究藻-菌相互关系和“以菌控藻”奠定了基础.
怒江红山茶(Camellia saluenensis)3个居群核型分析
孙静贤, 杨时宇, 杨雪娟, 朱洪荣, 王兵益
2019, 41(6): 1246-1253. doi: 10.7540/j.ynu.20190184
摘要:
利用传统核型分析技术,对中国特有植物怒江红山茶(Camellia saluenesis)3个居群的染色体数目和核型进行研究. 实验结果表明:3个居群均为二倍体,染色体基数x=15,染色体数目为 2n=2x=30. 祥云居群染色体核型公式为K(2n)=30=1M+27m+2sm,属于2A型;昭通居群染色体核型公式为K(2n)=30=21m(2sat)+9sm,属于2B型;永平居群染色体核型公式为K(2n)=30=22m(1sat)+5sm(1sat)+3st,属于2B型;且昭通和永平居群染色体组中均有2个随体;核型分析结果显示:3个居群在遗传上存在一定分化,核型不对称性存在一定差异.
不同穗型籼稻群体小气候对氮肥的响应特征
张杰, 杨国涛, 王学春, 彭友林, 陈永军, 胡运高
2019, 41(6): 1254-1264. doi: 10.7540/j.ynu.20180795
摘要:
明确不同穗型籼稻群体小气候对氮肥的响应特征,对探索适宜的氮肥调控措施,提高氮肥利用效率具有重要的现实意义. 研究以籼稻R498,R816和R499为材料,设置3个氮肥施用水平(N0: N 0 kg/hm2; N1: N 150 kg/hm2; N2: N 300 kg/hm2),采用TP1 000型温湿度记录仪和TASI-8720型光照度计等仪器设备分别观测齐穗期和齐穗后20 d的水稻群体温湿度和群体光照等,比较不同穗型籼稻群体的温湿度差异及光照差异,研究不同穗型籼稻田间小气候对氮肥的响应特征. 结果表明:①随着氮肥用量的增加,不同穗型的群体上部、中部和底部的温度均表现为先降低后增加的趋势;穗型对籼稻群体温度的影响不仅与群体部位有关,同时也受氮肥肥力水平的影响. ②齐穗期不同穗型水稻群体上部、中部和底部的相对湿度不仅在肥料处理间差异显著而且在不同穗型间差异显著. 齐穗后20 d,所有穗型水稻群体中部和底部相对湿度在9:00—19:00随着氮肥的增加而增加;所有穗型群体上部的相对湿度在17:00—19:00随着氮肥的增加而增加. ③不论是齐穗期还是齐穗后20 d,3种穗型水稻群体的光照强度均表现为自上而下逐渐下降的趋势,但下降的程度受穗型和氮肥影响显著,R499的降低幅度显著低于R498和R816;3种穗型的群体上部和中部的光照强度均表现为随着氮肥的增加而降低的趋势. ④R498和R816的群体RIC值在N1和N2水平下均表现为从上部至下部逐渐降低的趋势;R499的群体RIC值在N1水平下,表现为自上部至下部逐渐降低的趋势;但在N2水平下,其RIC2U值比RIC2M值和RIC2L值显著降低. 研究结果表明,直立穗型籼稻群体中部和下部的群体小气候对氮肥的响应显著优于弯曲穗型和半直立穗型;在高氮条件下直立穗型籼稻的单株有效穗数显著高于弯曲穗型,其稻谷产量、氮肥农学利用效率和氮肥增产效率显著高于弯曲穗型;与弯曲穗型相比,直立穗型籼稻更适宜在高氮条件下推广种植.
基于AHP的国家湿地公园社会功能评价
宋爽, 田大方, 毛靓
2019, 41(6): 1265-1271. doi: 10.7540/j.ynu.20180592
摘要:
湿地因其具有多种功能,近年逐渐成为学者研究的重点. 其中,社会功能与人们联系最为密切,国家湿地公园湿地是湿地社会功能功能最直接的表现形式. 采用层次分析法以湿地保护与利用、文化与科教、景观与休闲为综合评价层,结合指标层13个指标建立国家湿地公园社会功能评价体系. 通过权重计算,发现在综合评价层中湿地保护与利用的权重最大,文化与科教次之,景观与休闲权重最小. 以黑龙江省国家湿地公园为研究对象,通过进一步计算可得到该省国家湿地公园的综合评价指数,结果表明:太阳岛国家湿地公园最好,CEI=0.806;白渔泡国家湿地公园和新青国家湿地公园次之;安邦河国家湿地公园在社会功能方面发挥不佳;富锦国家湿地公园、泰湖国家湿地公园功能发挥体现较差,CEI分别为0.522、0.499.
紫花苜蓿根系分泌物对土壤中OCPs的强化修复机制
吴云霄, 王学乾
2019, 41(6): 1272-1278. doi: 10.7540/j.ynu.20190136
摘要:
为探讨根系分泌物对土壤中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)的强化修复机制,以延安地区常见的紫花苜蓿(Medicago sativa.)为实验材料,利用模拟修复试验法,研究紫花苜蓿根系分泌物对土壤中OCPs的修复效果及途径. 结果显示:在实验质量比(0~342.89 mg/kg)范围内,根系分泌物能够显著提高土壤中OCPs的去除率,并且在添加量为30~40 mL(每瓶约100 g污染土样)时强化去除效果最为明显;根系分泌物对OCPs去除的平均贡献率高达36.43%,明显高于非生物因素和土壤原有微生物;添加根系分泌物能够增加土壤中微生物的数量,并且在一定的污染浓度下,根系分泌物的添加量与土壤中微生物数量的增加量呈明显的线性正相关;根系分泌物通过改变微生物群落中各组分数量的变化,从而改变微生物群落结构,其中真菌和细菌受根系分泌物添加量的影响尤为明显;土壤中OCPs的去除浓度和根系分泌物的添加量呈一元二次曲线关系. 因此,根系分泌物主要是通过改变土壤中微生物的数量及其群落结构来强化OCPs的修复效果.