当期目录

数学
半正定Hermitian矩阵伪Schur补的商公式
楼嫏嬛
2020, 42(3): 401-410. doi: 10.7540/j.ynu.20190593
摘要:
利用半正定Hermitian矩阵及其伪Schur补的性质研究半正定Hermitian矩阵伪Schur补的商性质. 通过分块矩阵的计算与比对,将矩阵Schur补的商公式推广到半正定Hermitian矩阵的伪Schur补上. 并以此为基础,得出半正定Hermitian矩阵伪Schur补的{1}广义逆也满足商公式以及其Moore-Penrose广义逆满足商公式的条件.
非齐度量测度空间上Calderón-Zygmund算子交换子的有界性
孟晓燕, 赵凯
2020, 42(3): 411-419. doi: 10.7540/j.ynu.20190558
摘要:
\begin{document}$ (X,d,\mu )$\end{document} 是一个满足上双倍条件和几何双倍条件的非齐度量测度空间,利用非齐度量测度空间的性质,借助于奇异积分算子有界性理论,基于非齐度量测度空间上Herz空间的刻画以及Herz型Hardy空间的原子分解和分子分解,证明了Calderón-Zygmund算子与Lipschitz函数生成的交换子在非齐度量测度空间上Herz型空间的有界性.
一类含有非线性对数源项的Kirchhoff 型方程解的爆破
高云龙, 林国广, 马磊
2020, 42(3): 420-428. doi: 10.7540/j.ynu.20190457
摘要:
在初始能量 \begin{document}$E(0) \in (0,{E_1})$\end{document} 时,利用能量法证明了如下含有非线性对数源项的Kirchhoff 型方程解的爆破性: \begin{document}$ {u_{tt}} - M(t)\Delta u + u + \left( {g*\Delta u} \right)(t) + {\left| {{u_t}} \right|^r}{u_t} - \Delta {u_t} + {\left| u \right|^2}u = u\ln {\left| u \right|^k}. $\end{document} \begin{document}$q > 1,0 < r < 2$\end{document} 时,方程的解在有限时间点处爆破;当 \begin{document}$q \geqslant 1,r = 0$\end{document} 时,方程的解在无限时间点处爆破;\begin{document}$q,r$\end{document} 取其它值时,方程整体解存在且能量函数具有指数衰减性.
信息与计算机科学
基于边缘信息结合空间权重的图像显著性检测算法研究
邵凯旋, 余映, 钱俊, 吴青龙, 杨鉴
2020, 42(3): 429-436. doi: 10.7540/j.ynu.20190442
摘要:
针对当前显著性检测算法普遍存在的背景噪声较多,目标区域检测不够完整等问题,提出了一种空间域的显著性算法. 首先将输入图像进行超像素分割,以边缘信息作为背景先验区域集,通过计算超像素与背景先验区域集内超像素在颜色、亮度方面的差异,得到背景差异显著图;然后确定前景先验区域集,计算各超像素与前景先验区域集内超像素的差异性,得到前景差异显著图. 最后融合两部分显著图;最后在此基础上构建视觉中心,围绕视觉中心确定各超像素空间权重信息,得到最终显著图. 采用MSRA-1000数据库进行对照实验,结果表明本文算法的准确性更高,整体效果更好.
基于轮询控制的无线传感器网络MAC协议性能分析
杨志军, 刘征, 丁洪伟, 毛磊, 张强
2020, 42(3): 437-443. doi: 10.7540/j.ynu.20190326
摘要:
为解决网络性能均衡问题,提出一种一队列两服务的轮询控制策略,用于无线传感器网络的媒体接入控制中. 首先,在该轮询控制策略中,一个队列根据系统总负载率按概率采取门限和完全两种服务,采取完全服务的概率与采取门限服务的概率相加等于1;其次,对控制策略模型进行了系统分析,用控制流程的方法对模型进行了描述;然后,通过Matlab实现了控制策略模型仿真,并将其与完全服务和门限服务进行了对比,实验结果表明,该控制策略可以达到均衡网络性能的效果;最后,对现有MAC帧结构进行了分析,提出将现有帧结构重新设计以实现该轮训控制策略,说明了该控制策略在实际网络中的可行性.
基于改进型八叉树分解的三维超声图像数据抽样方法
杨继婷, 文乐, 吴俊, 孙亮, 汪源源, 徐丹, 罗华友, 舒若
2020, 42(3): 444-451. doi: 10.7540/j.ynu.20190222
摘要:
在医学图像处理中,由于三维超声图像数据具有海量、非均质的特点,使得处理过程复杂度增大,出现执行效率低等问题. 因此,为实现海量数据处理的高效化和有效化,进行数据抽样是十分必要的. 提出一种基于改进型八叉树分解的三维超声图像数据抽样方法,能自动高效地获得三维超声图像的高压缩率抽样数据. 首先采用基于模糊集的灰度图像阀值分割算法确定分割阀值;然后,使用改进型八叉树算法对三维超声图像进行分解;最后根据选取准则输出最优同质立方体和典型异质立方体作为三维超声图像数据抽样结果. 抽样方法充分考虑了抽样对象的空间关系,抽样结果代表性强且图像数据缩减到原始图像体积的1.758%,有效提高后续图像处理操作的运算效率.
基于多项式时间近似及其改进算法的WSN设计
赵海军, 贺春林, 王朝斌, 蒲斌, 陈毅红, 崔梦天
2020, 42(3): 452-458. doi: 10.7540/j.ynu.20190595
摘要:
为了实现WSN设计中以满足一定的性能目标和网络成本的优化,提出了一种基于多项式时间近似及其改进算法. 首先将问题构建为一个多接收器网络-最小成本-跳数约束问题;然后将问题简化为一个加权集合覆盖问题的改进形式,从而采用加权集合覆盖贪婪算法来得到问题的解;其次,为了改进多项式时间近似算法得到的解,在前者的基础上采用启发式工作方式迭代地去除当前解的一部分,并通过试探搜索空间的其他部分来重建解,从而得到更高质量的解. 仿真实验结果表明,提出的算法在满足一定的QoS要求下,既能获得较低的设计成本,也能实现较少的执行时间.
多源知识融合技术研究综述
赵晓娟, 贾焰, 李爱平, 常春喜
2020, 42(3): 459-473. doi: 10.7540/j.ynu.20190481
摘要:
多源知识融合的研究成果有助于计算机更好地理解人类的智能、人类语言以及人类思维,可以有效地促进网络空间大搜索,有效地促进领域知识图谱的构建,具有巨大的社会经济效益. 由于知识获取的不确定性,基于实体识别和关系抽取技术构建的知识图谱,其知识的可靠性和置信度都有待评估,一方面,多源知识推理的过程可以检测冲突,为知识评估和验证提供帮助;另一方面,由知识推理得到的新知识也具有不确定性,需要进行评估和验证. 多源知识协同推理不仅包括从多源知识中推断出新知识,还包括冲突检测,即识别错误知识或知识间存在的冲突. 从多源知识融合的几个相关概念出发,全面介绍了开源知识融合、多知识图谱融合、知识图谱内部信息融合、多模态知识融合和多源知识协同推理的最新研究进展. 在此基础上,探讨了大规模知识库环境下多源知识融合的挑战和未来研究方向.
基于条件随机场的多线索中文语义角色标注
王一成, 万福成, 马宁
2020, 42(3): 474-480. doi: 10.7540/j.ynu.20190397
摘要:
随着人工智能和中文信息处理技术的产业化发展,自然语言处理相关研究已逐步深入到语义理解层次上,而中文语义角色标注则是语义理解领域的核心技术. 针对现有线性标注模型无法满足语义信息技术产业化发展对准确率的需求,提出了采用多层级语言学线索组合的模型优化方法. 首先,选取综合标注性能优异的条件随机场基准模型,构建相配套的语义角色标注语料库. 然后,在模型中融入词法及句式等多层级语言学线索,实现了对模型的多层次优化. 最后,通过对比实验各项标注指标,论证了融入的相关语言学线索可以有效增强线性序列模型的标注性能.
物理学
高能Au+Au、Pb+Pb和In+In碰撞产生的大不变质量双轻子
傅永平, 鲁翠仙, 杨光弟
2020, 42(3): 481-484. doi: 10.7540/j.ynu.20190713
摘要:
利用部分子模型,计算了高能重离子碰撞的大不变质量双轻子产生. 分析了双轻子产生的Drell−Yan过程的领头阶贡献和次领头阶(夸克−胶子康普顿散射、夸克−反夸克湮灭过程)贡献. 数值计算结果能够较好地解释RHIC能区Au+Au 200A GeV碰撞和SPS能区Pb+Pb、In+In 158A GeV碰撞产生的大不变质量双轻子实验结果,验证了Drell−Yan过程在不变质量M>4 GeV区域的主导作用.
基于Soave−Redlich−Kwong气体物态方程的CH4焓、熵图数值计算及关联应用程序开发
金康, 付照中, 吴滨, 金乐
2020, 42(3): 485-491. doi: 10.7540/j.ynu.20190376
摘要:
运用Soave−Redlich−Kwong真实气体物态方程(SRK方程),结合状态函数焓和熵的全微分形式,使用Mathematica软件以数值方法计算得到了CH4(甲烷)气体的焓图和熵图. 基于Mathematica软件具有的交互性和即时计算功能,借助零压强条件下的CH4气体热容量测量数据,开发出CH4在2个任意热力学状态间的焓差和熵差即时计算及查询程序. 考虑到真实气体物态方程的误差,参考实验测量得到的焓、熵图数据,在程序中加入线性修正代码,对理论计算值进行修正. 经过对随机生成的热力学状态间焓、熵差的程序计算值与实验值进行比较,发现所开发程序具有较好的准确度.
时间尺度上相空间中非完整系统相对运动动力学的Lie对称性
彭姣, 朱建青
2020, 42(3): 492-498. doi: 10.7540/j.ynu.20190526
摘要:
研究时间尺度上相空间中非完整相对运动动力学的Lie对称性与守恒量. 首先,基于Legendre变换及其Hamilton原理,建立该系统的Hamilton正则方程;其次,基于微分方程在无限小变换下不变性原理,建立Lie对称性确定方程和限制方程,给出了结构方程和相应守恒量;最后,用一个例子阐明结果的应用.
地球科学
云南小江流域泥石流堆积扇土地利用模式分析
张雄浩, 甘淑, 袁希平, 王利华, 杨敏, 陈轩
2020, 42(3): 499-506. doi: 10.7540/j.ynu.20190448
摘要:
在土地资源匮乏的山区,泥石流堆积扇作为一种宝贵的土地资源,是人们进行生产生活的主要场所. 但泥石流堆积扇具有不稳定性,使得泥石流堆积扇的土地利用具有高风险性. 因此,对泥石流堆积扇的土地利用模型进行分析很有必要. 随着遥感技术的不断发展,以及中国对地高分辨率观测系统的不断完善,使利用高分辨率遥感影像对特定区域的土地利用方式进行小尺度研究成为可能. 文章采用高分二号遥感影像、数字高程模型、GIS技术并结合外业调查验证的方式,对小江流域内196个泥石流堆积扇的土地利用模式及其高程关联特性、百分比坡度关联特性进行了分析. 此外,利用泥石流扇土地利用开发分层模式对泥石流扇的开发进行初步风险分析得出,研究区内泥石流扇的土地利用方式主要以风险较小的初级开发模式为主.
准噶尔盆地车排子凸起火山岩储层特征及主控因素
杨志冬, 张梦露, 张欣, 秦园, 郑庆华
2020, 42(3): 507-514. doi: 10.7540/j.ynu.20190499
摘要:
准噶尔盆地石炭系火山岩油气勘探取得重大突破,火山岩储层特征研究成为深化井位部署的重要依据. 文章通过岩心观察、薄片鉴定、物性测试和测录井资料分析等技术手段,对准噶尔盆地车排子凸起东部火山岩的岩相分布、储层特征及主控因素进行研究. 结果表明:火山岩相可划分为近火山口相、爆发相、喷溢相、火山沉积相,储层岩性为凝灰质砂岩、火山角砾岩、凝灰岩、安山岩和玄武岩;近火山口相火山角砾岩储层具有最高的孔隙度,爆发相凝灰岩储层具有最高的渗透率;储集空间为原生孔隙、次生孔隙和裂缝,微裂缝和粒内溶孔占总孔隙类型的77.4%. 近火山口相和爆发相要优于其他岩相,渗流层和潜流层中储层受溶蚀作用最为强烈,裂缝对各类孔隙起到重要的连通作用,且是影响溶蚀孔发育的重要因素.
低纬高原一次短时强降水过程的综合分析
李华宏, 许彦艳, 王曼, 许迎杰
2020, 42(3): 515-524. doi: 10.7540/j.ynu.20190328
摘要:
利用卫星、雷达、地面自动站及闪电定位仪等多种观测资料分析了2017年9月5—6日出现在云南的一次短时强降水天气过程的成因及中尺度对流特征. 结果表明:此次过程期间短时强降水天气落区分布呈现自东北向西南逐渐移动趋势,系统性降水特征明显;700 hPa切变线和地面锋面是此次过程的关键影响系统,切变线提供了中低层水汽辐合及对流抬升运动的维持机制,地面锋面则为低层对流抬升运动提供了触发机制;中尺度对流云团的空间尺度和持续时间对短时强降水的分布区域和规模有很好的指示意义,短时强降水主要出现在云顶亮温<−50 ℃的区域,对流云团空间尺度大、持续时间长,则对应时段的短时强降水分布范围广、频次多. 雷达观测有助于短时强降水天气的精细化订正和及时预警,当雷达回波强度达到45 dBz以上并具明显低质心特征、径向速度图上有中尺度辐合配合时,出现短时强降水的可能性较大.
安徽省分地形小时极端降水气候分布特征
杨祖祥, 李萌萌, 钱磊, 张娇, 朱红芳
2020, 42(3): 525-533. doi: 10.7540/j.ynu.20190552
摘要:
使用安徽省1979—2015年国家级站点小时降水量资料,对安徽省小时极端降水的气候分布特征进行分析. 结果表明:①安徽省极端降水阈值由东北向西南呈现出“+ − +”三极分布,淮北北部地区的极端降水阈值较大,但发生概率稍低;而大别山区和江南西部山区极端降水频次和极端降水量均较强;②安徽省各站年均极端降水频次为4.25次/a,单站年均极端降水量为127 mm/a,极端降水频次、极端降水量和极端降水比率有明显的上升趋势;③将安徽省站点分为山地区域、山地北部过渡区以及平原和丘陵区域. 其中,极端降水频次在山区最高,平原和丘陵地区最少;而小时极端降水量在平原和丘陵地区最高,日变化幅度大;④安徽省极端降水大多发生于午后至晚间,过渡带地区极端降水频次集中度最高,日变化最显著. 不同地形区域内,极端降水较少的时段差异较大,自南向北极端降水减弱且单日内的时段逐渐后移.
材料科学
轻稀土掺杂TiO2(101)面的电子结构和光学性质的理论研究
李东翔, 李瑞琴, 闫万珺
2020, 42(3): 534-544. doi: 10.7540/j.ynu.20190607
摘要:
利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了轻稀土掺杂TiO2(101)面的电子结构和光学性质,并讨论了其内部的微观机制. 研究结果表明:稀土掺杂TiO2(101)面时,掺杂原子诱导掺杂体系的价带顶和导带底出现了显著的不对称,掺杂体系形成了兼并型的P型或N型半导体. 掺杂体系的价带和导带出现了明显的移动,平均带隙相比未掺杂体系均出现了不同程度的增加,但是在带隙中出现了浅杂质能级. 稀土原子替代O原子或以插入原子形成掺杂体系的光吸收强度明显高于稀土原子替代Ti原子形成的掺杂体系. La@O13体系和Ce@O13体系的光吸收能力最强,其可以归因于净磁矩的产生和浅杂质能级的形成,从而致使电子空穴对的产生和分离,进一步提高了掺杂体系在可见光区域的光催化吸收强度. 研究结果可为二氧化钛在光电子器件领域的应用开发提供有益的理论依据.
化学
天然二氢查尔酮类衍生物的合成及降糖活性筛选
刘福俊, 王晓晶, 王芳, 王兴红, 杨丽娟, 黄超
2020, 42(3): 545-552. doi: 10.7540/j.ynu.20190641
摘要:
从天然二氢查尔酮降糖物质出发,设计合成二氢查尔酮类衍生物并筛选其降糖活性. 以廉价易得的苯甲醛、苯乙酮衍生物为原料,经两步反应制得14个二氢查尔酮类化合物(其中 6 个新化合物),其结构经1H NMR、13C NMR、HRMS及IR表征. 以胰岛素为阳性对照药,通过脂肪细胞模型葡萄糖消耗量试验检测目标化合物的降血糖活性. 研究结果显示,新化合物 4n 降血糖活性最为显著,其葡萄糖消耗量为4.64 mmol·L−1,与正常组相比提高了13.11%. 文章为探讨二氢查尔酮化合物的制备和降糖构效关系提供了实验基础.
无柄灵芝子实体中的灵芝酸类化合物
刘文星, 邱仕瑜, 陈毅坚, 董淼, 周敏
2020, 42(3): 553-559. doi: 10.7540/j.ynu.20190525
摘要:
对无柄灵芝Ganoderma resinaceum子实体进行了化学成分研究,该大型真菌经过95%乙醇提取后,再使用正相柱色谱、反相柱色谱、MCI柱色谱以及半制备HPLC等技术手段分离得到了13个灵芝酸类化合物. 这些化合物的结构通过核磁共振技术(1H NMR、13C NMR)得到了鉴定,它们分别为resinacein D( 1 )、leucocontextin I( 2 )、ganolucidic acid γa( 3 )、resinacein R( 4 )、resinacein O( 5 )、甲基灵芝酸C( 6 )、灵芝酸AM17 )、灵芝酸H( 8 )、3β,7β-二羟基-11,15,23-三羰基-羊毛甾烷-8,16-二烯-26-羧酸( 9 )、3β,7β-二羟基-11,15,23-三羰基-羊毛甾烷-8,16-二烯-26-羧酸甲酯( 10 )、ganoderense A( 11 )、resinacein J( 12 )以及3β,7β,15β-三羟基-8,16-二烯-11,23-二羰基-羊毛甾烷-26-羧酸甲酯( 13 ),其中化合物2、3、6、8、9和化合物11为首次从该大型真菌中分离得到.
生物学
吡咯喹啉醌施用浓度和方式对辣椒生长及土壤理化性质的影响
李鑫, 张清壮, 唐艺欣, 马艳青, 杨莎, 曾建国, 李雪峰
2020, 42(3): 560-566. doi: 10.7540/j.ynu.20190407
摘要:
为探明吡咯喹啉醌对辣椒生长及土壤理化性质的影响,通过盆栽辣椒研究不同吡咯喹啉醌施用浓度和方式对土壤理化性质(土壤容重、土壤孔隙度、速效氮、速效磷和速效钾)、土壤微生物(真菌、细菌、放线菌及微生物总量)活性及辣椒生长(植物学性状、产质量及根系活力)的影响. 结果表明:施用吡咯喹啉醌对土壤容重、土壤孔隙度、土壤真菌数量、放线菌数量、土壤速效氮含量、土壤速效钾含量及辣椒果实中的Vc含量和可溶性蛋白含量无显著性影响或无影响,但可提高土壤细菌数量和微生物总量,增加土壤中有效磷含量,促进辣椒的生长,增加辣椒果实单果重和单株重,提高辣椒根系活力,增加辣椒果实中可溶性糖含量;其中灌根处理对土壤细菌数量、微生物总量及土壤有效磷的增加优于喷施处理,而喷施处理对辣椒生长及产质量的提高优于灌根处理. 在辣椒实际生产中,灌根和喷施配合施用500 nmol·L−1吡咯喹啉醌,能改善土壤和促进辣椒生长.
不同更新方式下胡杨幼苗光响应和CO2响应的对比研究
李京龙, 武胜利
2020, 42(3): 567-576. doi: 10.7540/j.ynu.20190491
摘要:
分析人工挖坑和天然落种更新方式下不同苗龄胡杨光合作用参数在速生期(6月、7月、8月)的变化差异,以期选择适宜的植苗更新方式,为塔里木河下游胡杨林更新复壮提供依据. 研究采用美国Li-6400XT光合仪测定了2年、3年、5年和7年生胡杨苗在速生期的光合作用—光和CO2响应. 结果表明,人工挖坑更新方式下的胡杨苗光合潜力较好,尤其是利用强光的能力强,反映出其在强光条件下生长更快;人工挖坑更新方式的胡杨苗Amax值总体比天然落种更新方式下胡杨苗要高,且胡杨苗Rubisco活性及其CO2同化能力与利用效率、光呼吸速率要高于天然落种更新方式. 研究结果表明人工挖坑更新方式下的胡杨苗适宜性更好,在未来有助于塔河中下游胡杨林的更新复壮及植苗技术的示范推广.
内生真菌和丛枝菌根真菌提高植物逆境适应性研究进展
赵鑫, 赵丽丽, 王普昶, 陈超
2020, 42(3): 577-591. doi: 10.7540/j.ynu.20190394
摘要:
内生真菌(endophytic fungi)和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi, AMF)能与绝大多数植物形成互惠共生体,这种共生体中宿主植物为真菌提供其生长繁殖所需的营养物质,真菌则有效促进宿主植物的生长并提高其抗逆性. 内生真菌和丛枝菌根真菌在宿主植物抵御生物胁迫和非生物胁迫中所起的作用逐渐引起国内外学者的关注,因此作者综述了内生真菌和丛枝菌根真菌在植物抵御干旱胁迫、盐碱胁迫和重金属胁迫等非生物胁迫以及致病菌和线虫侵染等生物胁迫中的作用,以使读者能及时并全面地了解这一领域的研究动态.
烟草花粉活力检测方法筛选
秦晓君, 潘磊, 牛永志, 廖菊够, 魏雪梅, 陈志芸, 杨帅, 马文广, 郑昀烨, 陈穗云
2020, 42(3): 592-598. doi: 10.7540/j.ynu.20190609
摘要:
为了探究出一种快速、准确测定烟草花粉活力的方法,研究以烟草栽培品种Nicotiana tabacum L 'K326'、残波烟草(N. repanda)和黄花烟草(N. rustica)的成熟花粉为材料,运用离体萌发法、FDA-PI荧光染色法、TTC染色法、I2-KI染色法以及联苯胺染色法分别对上述烟草的花粉活力进行检测. 结果表明:离体萌发法是检测烟草花粉活力最准确有效的方法;TTC染色法可以用于烟草花粉活力的快速检测;FDA-PI荧光染色法、I2-KI染色法和联苯胺染色法则不适用于烟草花粉活力的检测.