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基于复杂网络模型的中药干预2型糖尿病的药理作用机制研究

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基于复杂网络模型的中药干预2型糖尿病的药理作用机制研究

作者：唐丹丹北京中医药大学

学位级别：硕士

糖尿病的发生与不良生活方式及遗传基因等内外因素的影响有关,调查显示,有95%的糖尿病患者为2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM）,T2DM正在以指数增长的方式成为危害全球健康的严重问题。就我国目前的情况来看,不仅糖尿病患者... 详细信息

糖尿病的发生与不良生活方式及遗传基因等内外因素的影响有关,调查显示,有95%的糖尿病患者为2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM）,T2DM正在以指数增长的方式成为危害全球健康的严重问题。就我国目前的情况来看,不仅糖尿病患者的数量在不断增加,而且有相当一部分的糖耐量人群,为我国T2DM患者的增加了后备军。中医药以其独特的思维和治疗方式,发挥辨证论治和定量配伍的优势,在T2DM的治疗中起到了重要的作用。然而中药复方成分复杂,其在人体内发挥作用的具体机制尚不明确,且中药复方具有多成分、多靶点及系统调控的思想,基于复杂网络模型的构建为研究方式,从多靶点的研究策略出发,探索"中药—成分—靶点"网络通路,摸清药物在人体内多途径、多靶点及蛋白质相互作用的方式,在研究糖尿病的中医治疗上是行得通的。1研究目标本研究以T2DM中医药治疗过程中的药物、成分、靶点为研究对象,以复杂网络为基础,利用网络药理学探索药物-成分-靶点的关系,构建疾病治疗网络模型并分析结果,将中医验方与并将生物学通路分析运用到研究过程中,探索中药在治疗T2DM治疗中发挥作用的机理,为药物研究提供明确的参考靶标,从而拓宽药物研发新模式,缩短药物研发时间;紧跟现代药理学研究中多成分、多路径、多靶点的研究趋势,追踪药物作用的生物学通路信息,为追溯中药治疗2型糖尿病中起作用的基因、通路提供信息支持。2研究方法与内容2.1本研究以糖尿病为研究对象,检索CNKI、万方、维普数据库中有关中医治疗糖尿病的试验类文献,通过整合相关信息,建立基于文献的T2DM中医治疗方药数据集,利用描述性统计和关联规则确定数据集中,统计出临治疗中常用的中药。2.2将临床常用中药作为研究对象,通过数据检索drugbank数据库、KEGG数据库、中药化学成分数据库等获取成分、靶点数据,构建"中药-成分"、"成分-靶点"、"中药-成分-靶点"数据集;2.3以作用成分为连接的中间量,推测出药物组方与作用靶点之间的关系。对T2DM"中药-成分"、"成分-靶点"、"中药-成分-靶点"数据集进行可视化分析,分别构建三个数据集的复杂网络模型,并对整体的网络进行描述和分析。2.4采用复杂网络方法对药物靶标相互网络进行了研究。计算分析了药物靶标相互作用网络的网络性质参数,对模型进行拓扑结构参数分析、聚类分析、紧密中心性分析及网络连接度分析等。2.5使用2型糖尿病治疗上常用的方剂对模型进行验证,探索常用复方在治疗疾病时的作用机制。以所选复方中所含的中药为目标节点,在构建的网络模型中选取这些点,将这些中药节点对应的子网络提取出来,分析子网络中出现的相对应的靶点信息对于干预2型糖尿病靶点的可行性。2.6结合验方结论,运用生物学通路信息分析中药在治疗2型糖尿病中作用的基因、位点,追溯中药治疗过程中更深层次的作用机理。3.研究结果本研究以研究2型糖尿病中药药理作用的动物实验作为文献来源,初步检索到文献12 318篇,按照严格的纳入排除标准对这些文献进行筛选,共获取符合纳排标准文献291篇,统计得知共有药物149味,当归、生地知母、甘草、麦冬等中药在方剂中较为常见;运用Apriori算法对数据集内的中药做关联分析,结果表明茯苓常与人参搭配使用,生地常与天花粉共同配伍,而甘草和人参、茯苓与麦冬、甘草与黄芪等,也是糖尿病遣方用药中常常同时使用,配伍出现的药对。本研究通过查询Drugbank、TCMSP、KEGG等数据库进行成分、靶点数据筛选,以中国药典作为数据筛选标准,最终构建了中药-成分、成分-靶点、中药-成分-靶点三个数据集,以Cytoscpae软件作为建模和分析工具,对上述149味中药所构建的网络模型进行连接度分析、聚类分析、紧密中心性等分析,表明患者血糖、血脂、胰腺功能、炎性因子释放、脑中枢神经调节等一个或几个生理指标的改善,很可能与中药及其有效成分对某些相关靶点的作用有关。从分析结果看可知,本研究的网络模型构建是有效的。最后本研究以消渴方、玉女煎、六味地黄丸、七味白术散等临床上治疗2型糖尿病的常用方剂,做模型精确性检验,以期探索方药在临床治疗中的作用机制。方剂中的黄连、栀子、玄参、黄芪、茯苓、木香、藿香等药与模型中所纳入的中药、成分、靶点信息所契合,故其所构建的网络反应了此模型中的部分药物的靶点,一定程度上揭露了中药在治疗过程中的微观作用机理;将生物学通路分析引入成分、靶点作用机制的最终问题追溯上,根据已找到的生物通路可见,中药及其有效成分在直达基因位点、改善基因调控方面能够起到正向作用。

关键词：复杂网络二型糖尿病网络药理学生物通路成分靶点

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基于会话搜索的网页排序算法的研究与设计

基于会话搜索的网页排序算法的研究与设计

作者：唐丹丹南京大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的迅速发展,互联网上的资源数量越来越多。搜索引擎的发展使得用户可以在庞大的信息资源中找到自己所需要的信息。用户可以在搜索引擎上得到自己感兴趣的信息,影响用户信息检索满意度的就是搜索引擎返回给用户的网页信息... 详细信息

随着互联网技术的迅速发展,互联网上的资源数量越来越多。搜索引擎的发展使得用户可以在庞大的信息资源中找到自己所需要的信息。用户可以在搜索引擎上得到自己感兴趣的信息,影响用户信息检索满意度的就是搜索引擎返回给用户的网页信息,并且影响返回给用户网页信息的核心技术就是搜索引擎的网页排序算法,目前主流的网页排序算法主要是Google的PageRank算法和IBM的HITS算法,但是这些算法的设计思想主要是利用网页之间的链接关系,如果一个网页被其他网页的链接次数比较多,搜索引擎就会认为它的网页质量比较高,从而在排序时将它的位置相对靠前,但是这些算法并不考虑用户与搜索引擎之间的交互问题,所以在网页排序算法的改进上面存在很大的提升空间,现在的研究者对于搜索引擎的研究重点主要就体现在搜索引擎的排序算法上。本文首先介绍了现在搜索引擎中主要的网页排序算法以及MDP模型,随后提出了基于用户会话搜索的QCM网页排序算法,其利用相邻查询之间的句法编辑变化和查询变更之间的关系,以及先前检索的文件来增强会话搜索,并将会话搜索建模为马尔科夫决策过程(MDP),文中会通过实验来验证算法的有效性,最后基于QCM网页排序算法设计了一个信息检索原型系统。本文针对于现有网页排序算法的不足,提出了一种基于用户会话搜索的网页排序算法,该算法更加注重用户与搜索引擎的交互,关注用户进行会话搜索过程中检索词的变化,基于检索词的变化采用MDP模型进行建模,这种网页排序算法取名为QCM,最后通过实验进行算法效率分析,并经过设计实验验证,本文提出的QCM网页排序算法在排序效率上有着较大提高。

关键词：会话搜索网页检索 MDP模型 QCM模型

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唐丹丹的诗

诗选刊 2019年第3期 80-81页

作者：唐丹丹

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有机太阳能电池给体材料的合成及其器件表征

有机太阳能电池给体材料的合成及其器件表征

作者：唐丹丹苏州大学

学位级别：硕士

有机太阳能电池因具有柔性、质量轻、成本低等优点而成为学术界和工业界研究的热点。基于聚合物和富勒烯衍生物为给受体材料的本体异质结光伏器件获得了快速的发展,其单层电池和叠层电池的光电转换效率都分别超过了10%和11%。目前给受... 详细信息

有机太阳能电池因具有柔性、质量轻、成本低等优点而成为学术界和工业界研究的热点。基于聚合物和富勒烯衍生物为给受体材料的本体异质结光伏器件获得了快速的发展,其单层电池和叠层电池的光电转换效率都分别超过了10%和11%。目前给受体共轭聚合物已经成为有机太阳能电池的主要的给体材料。因此设计合成与富勒烯衍生物(PC71MB和PC61MB)受体材料能级相匹配的给体光伏材料是发展有机太阳能电池的一个重要环节。本论文的第一部分工作主要是设计并合成了基于5,6-二氟苯[1,2,5]并噻二唑基团的两个聚合物P1和P2。P1和P2是分别以噻吩和硒吩为给体单元的D-A共轭聚合物,并以这两个聚合物作为给体材料我们制备了有机太阳能电池。在未加入添加剂的条件下,基于P1和PC71BM共混体系的光电转换效率达到了5.48%。尽管P2和P1具有相似的前线轨道能级,但是P2和PC71BM共混的光伏性能较差。加入添加剂DIO后,这两个聚合物的光伏体系的效率都在6.6%左右。通过原子力显微镜(AFM)和空间电荷限制电流(SCLC)表征,我们发现添加剂DIO在P2体系中发挥着着重要的作用,促使活性层具有更优异的形貌和更高的空穴及电子迁移率。第二部分工作主要是设计并合成了三个具有相同骨架但侧链不同的基于3-氟噻吩[3,4-b]噻吩-2-甲酸酯基团的聚合物。聚合物P3、P4和P5的受体单元的侧链碳原子数目相同、氟原子数目逐渐减小。我们将这三个聚合物作为给体材料制备了有机太阳能电池。通过表征测试可知基于P3和P4的光伏器件的效率都比较低,而以P5为给体材料制备的有机太阳能电池的短路电流为11.98 m A/cm2,开路电压为0.85 V,填充因子为59.4%,促使其光电转换效率达到了6.05%。AFM测量揭示了P5体系具有纳米尺寸的相分离及连续的网络结构,展现了优异的成膜质量和器件性能。

关键词：有机太阳能电池给体材料 D-A共轭聚合物本体异质结光电转换效率

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镁锂铝镧合金阳极电化学性能的研究

镁锂铝镧合金阳极电化学性能的研究

作者：唐丹丹哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

镁锂合金具有电极电位负、放电活性高、能量密度大、环境友好、安全可靠、造价低廉等优异特点,因此是一种理想的化学电源阳极材料,镁锂合金应用范围广泛,可作为镁-过氧化氢半燃料电池的阳极材料。然而,镁锂合金作为阳极材料也存在一些... 详细信息

镁锂合金具有电极电位负、放电活性高、能量密度大、环境友好、安全可靠、造价低廉等优异特点,因此是一种理想的化学电源阳极材料,镁锂合金应用范围广泛,可作为镁-过氧化氢半燃料电池的阳极材料。然而,镁锂合金作为阳极材料也存在一些缺陷导致它应用的局限性,即放电时合金易发生自腐蚀析氢反应,引起电极的无功消耗,从而使阳极的利用率降低;容易产生“负差效应”,即随着放电电位正移,析氢速率也增加,导致电极电流效率的降低;在合金表面容易形成钝化膜,使阳极放电活性下降等。本文为了改善镁合金放电性能,采用了两种方法:第一,改变镁合金中Li元素的含量;第二,向电解液中加入电解质添加剂以提高合金抗腐蚀性能及放电活性。本论文中以动电位极化法、恒电位氧化法和电化学阻抗谱法对Mg-5Li-3Al-lLa及Mg-8Li-3Al-lLa合金电极放电性能进行研究,采用扫描电镜法对合金电极放电后的表面形貌进行分析,利用X射线衍射法对放电产物成分进行研究分析。Li元素含量的增加对镁锂铝镧合金起到一定的“活化”作用,使其放电活性得到显著提高,同时,电流效率也有所提高,即提高了合金的利用率。研究并讨论了氟化钠和六次甲基四胺作为电解质添加剂对以上两种合金电极电化学性能的影响,并且选出能使电极放电性能达到最佳效果的添加剂浓度。对于Mg-5Li-3Al-1a电极,氟化钠的最佳浓度为1 mmol·L-1,六次甲基四胺的最佳浓度为0.8 mmol·L-1;对于Mg-8Li-3Al-1La电极,氟化钠的最佳浓度为2 mmol·L-1,六次甲基四胺的最佳浓度为1 mmol·L-1。在电解液中分别添加最佳浓度的氟化钠和六次甲基四胺以后,Mg-5Li-3AI-1La和Mg-8Li-3Al-1La两电极的放电电流密度均有所提高,自腐蚀速率下降,并且“滞后效应”也得到改善,这说明氟化钠与六次甲基四胺都是有效的添加剂,既在两种合金的放电过程中起到“活化”的作用,又对其在自腐蚀过程中产生“缓蚀”的效果。

关键词：镁锂合金阳极材料电化学性能电解质添加剂耐腐蚀

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程序性自治:村民自治有效实现的规则基础

学术界 2019年第4期 31-37页

作者：邓大才唐丹丹华中师范大学政治科学高等研究院华中师范大学中国农村研究院

各地在推进农村改革创新过程中,通过建立规则性程序或者程序性规则来推进村民自治比较普遍。能够推进自治的程序主要有内生需求型程序、政策嵌入型程序、外部强制型程序。三类程序内置了村民自治的内容、机制和要求。程序实施过程就是... 详细信息

各地在推进农村改革创新过程中,通过建立规则性程序或者程序性规则来推进村民自治比较普遍。能够推进自治的程序主要有内生需求型程序、政策嵌入型程序、外部强制型程序。三类程序内置了村民自治的内容、机制和要求。程序实施过程就是村民自治过程,就是推进、完善村民自治的过程,可以称为程序性自治。程序性自治是经济发展和政府推动的产物,前者是后者的函数。程序的有效性取决于程序的详细程度、环节的约束程度。程序的有效性与规则执行效度共同决定着程序性自治的有效性。

关键词：程序性自治程序的有效性规则执行效度规则性程序程序性规则

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基于孪生网络的光伏阵列小样本故障诊断

控制工程 2024年

作者：张乐成王博文唐丹丹吴定会江南大学物联网工程学院

针对光伏阵列故障样本稀少，且传统网络模型在小样本条件下容易产生过拟合现象，无法完成训练的问题，提出基于孪生网络(Siamese Network)的故障诊断方法。首先，构建光伏阵列仿真模型，采集时间序列作为实验样本；其次，将少量训练样... 详细信息

针对光伏阵列故障样本稀少，且传统网络模型在小样本条件下容易产生过拟合现象，无法完成训练的问题，提出基于孪生网络(Siamese Network)的故障诊断方法。首先，构建光伏阵列仿真模型，采集时间序列作为实验样本；其次，将少量训练样本两两组合成样本对，实现样本数量的大幅增加；然后，为了提取数据的时空特征，将两个结构相同且权值共享的时域卷积自注意力网络(Temporal Convolutional Self-attention Network，TCSN)组合成孪生网络；最后，模型通过计算输入样本对的相似度完成故障诊断。将此模型与其它网络模型进行对比实验，结果表明，该孪生网络模型能够依靠少量样本完成训练，且测试准确率稳定在95%以上，相较传统网络具有明显优势。

关键词：光伏阵列小样本故障诊断孪生网络

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新疆地区包虫病模型的建立与仿真

新疆地区包虫病模型的建立与仿真

作者：唐丹丹新疆医科大学

学位级别：硕士

目的:为了探讨各类数学模型在新疆包虫病研究与应用中的可行性,建立符合新疆地域特色的包虫病动态模型。掌握新疆地区包虫病的总体发病情况,揭示包虫病传播流行发展的规律,预测包虫病未来的流行趋势,找出影响包虫病流行的关键因素,为新... 详细信息

目的:为了探讨各类数学模型在新疆包虫病研究与应用中的可行性,建立符合新疆地域特色的包虫病动态模型。掌握新疆地区包虫病的总体发病情况,揭示包虫病传播流行发展的规律,预测包虫病未来的流行趋势,找出影响包虫病流行的关键因素,为新疆包虫病的防治决策提供有力的理论和数量依据。方法:首先根据新疆包虫病的发病特点,选用ARIMA预测模型对新疆包虫病总体发病情况进行分析。通过序列平稳化、模型识别、参数估计、模型诊断等建模过程建立了相对最优ARIMA预测模型。利用报告的2004~2012年新疆包虫病月发病数据对模型进行拟合,并对新疆未来包虫病的总体流行情况进行了短期预测;其次利用传染病动力学理论,从包虫病的传播机制出发,从宏微观的角度分别构建了两类包虫病的传播动力学模型:一类离散的包虫病动力学模型和一类连续的动力学模型。分别研究了两个模型的阈值条件、无病平衡点和地方病平衡点存在性等动力学性质。根据新疆地区和乌鲁木齐市近几年包虫病报告的发病数据,对模型的参数进行相应的估计,计算包虫病传播基本再生数的近似值,进而估计包虫病的流行状况,预测了包虫病未来流行的长期趋势,对模型的参数进行敏感性分析,找出影响包虫病流行的关键因素。结果:首先对报告的新疆包虫病月发病数资料进行平稳性检验,结果显示该序列是一个非平稳的时间序列,对原序列取对数并作一阶差分,建立新疆包虫病的ARIMA预测模型。通过模型识别,参数估计,模型检验确定ARIMA（1,1,0）为新疆包虫病预测模型。预测结果表明2013年包虫病的累计发病数相对于2012年增加了592例,呈上升趋势。其次从微观角度建立了一类包虫病传播的离散动力学模型。计算出R0=1.36＞1,根据动力学的阈值理论,结果表明在保持现有控制措施不变的情况下,短期内新疆的包虫病不会消失,且发病数呈现上升趋势。预测结果表明在2024年新疆包虫病发病数将达到最高900例,2024年之后,新疆包虫病的发病数随着时间的推移开始逐步下降,并且趋于稳定。定量的模拟影响包虫病传播的关键因素如:犬的死亡率d1,恢复率σ,犬的新增数量A1以及犬的传染率β1,发现犬的传染率β1对包虫病的传播的影响最大。最后,从宏观角度建立了一类包虫病传播的连续动力学模型。模型的平均绝对误差百分比和均方根误差百分比分别是3.36,4.42都在10%以内,说明用连续的包虫病模型来研究乌鲁木齐市的包虫病流行状况具有一定的可靠性和合理性。计算出R0=1.129＞1,根据阈值理论,说明在保持现有控制措施不变的情况下,乌鲁木齐市的包虫病发病数呈现上升趋势。经过敏感性分析,犬的传染率β1对R0的影响最大（∣PRCC∣=0.9732）,其次是犬类的恢复率σ对R0的影响较大（∣PRCC∣=0.8706）。结论:用ARIMA模型和传染病动力学模型两种方法定量的分析预测新疆地区包虫病的流行状况是可行的。模型结果表明新疆地区包虫病的发病有增长的趋势,揭示控制包虫病的关键在于控制终宿主犬的感染问题,加强对犬的管理。

关键词：包虫病 ARIMA 传播动力学计算机仿真

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消费税征税环节改革研究

消费税征税环节改革研究

作者：唐丹丹江西财经大学

学位级别：硕士

十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》（以下简称《决定》）,首次将税制改革提升到“完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化”的战略高度,并赋予其“实现资源有效配置、促... 详细信息

十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》（以下简称《决定》）,首次将税制改革提升到“完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化”的战略高度,并赋予其“实现资源有效配置、促进市场健康发展、保障社会公平统一”的功能定位。《决定》对深化财税体制改革做出的重大部署为:完善立法,明确中央与地方事权,在稳定税负的基础上对增值税、消费税、资源税、个人所得税、房地产税、环境保护税六大税种进行改革,并通过税种之间的布局与安排完成财政分配体制重构和地方税体系重建。就消费税改革而言,《决定》指出:调整消费税征收范围、环节、税率,并将高耗能、高污染产品及部分高档消费品纳入征收范围。我国现行消费税对在我国境内生产、委托加工和进口应税消费品的单位和个人征收的税种,属于流转税的范畴。为有效发挥消费税的调节功能,实现政策调控的目的,国家对消费税进行了多次变革,其中影响最大的是2006年和2008年两次调整。2006年4月从税目和税率两方面对消费税制度进行了调整,2008年对消费税《暂行条例》和《实施细则》进行重新修订。然而,通过总结历年消费政策变动情况,可发现改革主要集中在税目和税率方面,对不合理的征税环节未做大幅度调整,让人心存疑惑和遗憾。2016年5月1起,营改增全面实施,预示着我国流转税体系将形成以增值税为主、消费税为辅的格局。在此背景下,为了最大化地发挥消费税调节功能,必须对消费税进行全面改革,以适应当前经济的发展。其中,对消费税征收环节进行调整尤为关键。我国消费税主要在生产、委托加工和进口环节征收（金银首饰、钻石及钻石饰品除外）,烟在批发环节加征一道。本文通过对我国消费税征税环节现状分析可以发现,生产环节征收消费税虽有管理成本低、税收收入稳定等优点,但也会面临税源分布不均匀、税基侵蚀严重、弱化调节功能、占用生产企业资金等一系列问题。为解决这些问题,本文在分析国外对应税消费品征税环节的选择情况并总结借鉴经验的基础上,结合我国国情提出具体的改革思路及建议,具体如下:烟、酒、成品油分步改为零售环节征税,小汽车和奢侈品一次性改为零售环节征税。同时,调整部分产品的消费税税率,将价内税改为价外税,以保证改革的顺利推进。

关键词：消费税征税环节改革