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具白噪声干扰的两类随机传染病模型动力学行为研究

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具白噪声干扰的两类随机传染病模型动力学行为研究

作者：冉崇玉重庆交通大学

学位级别：硕士

在现实生活中,疾病的传播必然会受生态环境中随机因素的影响,所以在建立模型时引入随机噪声,研究随机模型的动力学性质能更真实合理地预测疾病传播和发展的趋势.本文针对HFMD及COVID-19的传播特征和生物学机理,考虑疾病在传播过程中的... 详细信息

在现实生活中,疾病的传播必然会受生态环境中随机因素的影响,所以在建立模型时引入随机噪声,研究随机模型的动力学性质能更真实合理地预测疾病传播和发展的趋势.本文针对HFMD及COVID-19的传播特征和生物学机理,考虑疾病在传播过程中的随机干扰因素,引入两种不同类型的噪声扰动,建立相应的随机传染病模型.基于随机动力学理论、利用随机系统分析方法,研究随机传染病模型的灭绝性、持续生存性和遍历平稳分布等动力学性质,并讨论随机干扰因素对随机系统动力学行为的影响.主要有以下两个部分:第一部分考虑到HFMD不仅可以通过感染者进行直接传播,还能通过环境中游离的病毒进行间接传播,这两种传播途径都具有很强的随机性.因此,以参数扰动与系统扰动相结合的方式引入Gauss白噪声来刻画环境中的随机干扰,建立具有非线性发病率函数的随机微分方程模型.通过选取适当的Lyapunov函数,证明了模型全局正解的存在唯一性.使用It(?)公式以及不等式分析技巧,讨论了随机系统的几何遍历性和随机最终有界性.利用Borel-Cantelli引理以及Has’minskii定理等随机系统理论,分析了该系统灭绝性和遍历平稳分布的存在性.研究结果表明,随机干扰会使HFMD的动力学行为发生改变,高强度的Gauss白噪声可以抑制该疾病的传播.此外,降低人与感染者之间的直接接触率和人与环境之间的间接传播率可以延缓疫情的爆发,削弱HFMD的严重程度.第二部分考虑到COVID-19的传染性和变异性特别强,病毒基因突变会导致种群数量急剧跳跃,使得模型参数和传播范围等产生剧烈波动.此外,病毒的免疫逃逸能力也极强,新型变体可以轻易逃过疫苗和既往感染产生的免疫力从而引发再次感染,疫情形势错综复杂且存在很大的不确定性.因此,以系统扰动的方式引入Lévy跳跃噪声来描述这些显著扰动及随机因素,建立同时具有Gauss白噪声和Lévy噪声的随机微分方程模型.通过构造合适的Lyapunov函数,证明了随机模型的全局正解的存在唯一性及正不变集.通过定义随机系统的阈值,利用强大数定律、Lévy-It(?)公式等数学工具,得到了COVID-19灭绝和持久的充分条件.研究结果表明,随机扰动对COVID-19的动态行为有很大影响,尤其是高强度的Lévy噪声可以迅速减少感染者的数量,从而有效地控制和防止病毒的传播.

关键词：随机传染病模型非线性发病率 Gauss白噪声 Lévy噪声动力学行为

基于自适应阈值诊断的发动机失火故障实时检测功能开发

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哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 622-632页

作者：王沛徐超王芳沈崇崇范立云北汽福田汽车股份有限公司北京102206 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 山西柴油机工业有限责任公司高效供油系统研究所山西大同037036

针对当前车载诊断系统失火诊断策略在功能逻辑、结果输出及阈值标定等方面的局限性,在不增加算法计算量与硬件资源的基础上,本文提出一种自适应阈值算法的诊断策略。该策略以角度域识别方法为基础,通过相对散差分析实时寻找失火敏感区... 详细信息

针对当前车载诊断系统失火诊断策略在功能逻辑、结果输出及阈值标定等方面的局限性,在不增加算法计算量与硬件资源的基础上,本文提出一种自适应阈值算法的诊断策略。该策略以角度域识别方法为基础,通过相对散差分析实时寻找失火敏感区域得到计算时间单元;以各工作气缸时间单元为基础计算各缸时间单元变化值,并进行加权平均构建失火特征信号,以此作为诊断分析对象;对于阈值自适应过程,根据发动机转速及负荷定义基础阈值,对随机失火进行当前工作气缸时间单元变化修正,对连续失火进行当前工作循环分缸滤波后的失火特征信号最小值修正。实车验证试验结果表明:新策略可以实现诊断阈值随发动机工况实时跟随并根据失火特征信号表现完成自适应调整,改善了高速、小负荷工况失火诊断效果;失火诊断结果在当前工作气缸即可完成输出,诊断实时性提高89%;连续失火模式下,经分缸滤波后的失火特征信号正向幅值提升25%以上;发动机全工况范围均可实现多种失火类型检测,不需要根据车辆行驶状态与工况单独设置诊断阈值,从而减少了大量标定工作,降低车辆散差影响。

关键词：自适应阈值车载诊断失火检测随机失火连续失火多重失火诊断算法策略开发

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大肠杆菌中转录-翻译耦合的机制

生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 515-524页

作者：沈崇杰莫日根内蒙古大学生命科学学院省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室呼和浩特010020

在大肠杆菌(Escherichia coli,***)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维... 详细信息

在大肠杆菌(Escherichia coli,***)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维持的间接耦合可能需要DksA和TufA蛋白的辅助。物理耦合分为NusG或RfaH因子介导的耦合和非因子条件下产生的“碰撞”耦合。响应于压力的转录或翻译的变化会引发几种耦合模式间的相互转变。耦合对于基因正常表达是必要的,其解除将引发转录终止、R环形成、复制-转录冲突、mRNA切割等不利的事件。结构生物学的相关技术已经清晰地展示了部分耦合的表达体(expressome)的结构细节和特征,这些技术联合多组学分析等方法将提供关于耦合的更深层次的见解。重要的是,对耦合的研究或许会为靶向抗菌药物的开发带来新的思路。

关键词：大肠杆菌转录-翻译耦合 RNA聚合酶核糖体表达体

被动式压力控制技术的高速列车车内压力计算方法研究

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铁道学报 2024年第9期46卷 28-37页

作者：梅元贵范崇勋兰州交通大学机电工程学院兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室

现有采用被动式技术的高速列车车内压力计算方法，未考虑压力保护阀实际工作状态及鸭嘴孔的影响，不利于准确预测通过隧道时的车内压力。基于被动式压力保护阀开闭控制技术路线和空调鸭嘴孔开闭对车体气密性的影响特征，建立列车通过隧... 详细信息

现有采用被动式技术的高速列车车内压力计算方法，未考虑压力保护阀实际工作状态及鸭嘴孔的影响，不利于准确预测通过隧道时的车内压力。基于被动式压力保护阀开闭控制技术路线和空调鸭嘴孔开闭对车体气密性的影响特征，建立列车通过隧道时的车内压力计算方法。在采用一维可压缩非定常不等熵流动模型黎曼变量特征线法获得车外压力后，分析单列车通过短、中长、长、特长隧道情况下压力保护阀开闭特征，并对比分析单列车通过隧道情景下现有计算方法与本文方法预测车内压力变化的差异；结合压力舒适性标准限值分析车内压力舒适性指标值。研究表明：本文计算方法合理可行，不仅能更精确预测被动式技术的高速列车车内压力变化规律，而且为压力保护阀开闭控制技术制定提供切实可行的空气动力学优化依据。

关键词：高速列车隧道压力波车内压力被动式压力控制技术压力保护阀鸭嘴孔

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累及多系统的恶性萎缩性丘疹病1例

临床皮肤科杂志 2024年第2期53卷 111-113页

作者：玉美妙郑利雄韦庆松王恒强韦崇美河池市第一人民医院皮肤科广西河池546300 深圳市人民医院皮肤科深圳518020

1病历摘要患者男性,58岁,因全身散在红色丘疹、结节、溃疡伴瘙痒3年入院。患者3年前全身出现散在红色丘疹、结节、溃疡伴痛痒。皮疹散在分布于头部、肩背部及四肢,溃疡不易愈合,或愈合后形成瘢痕,未治疗。既往史:患者既往有20余年头痛病... 详细信息

1病历摘要患者男性,58岁,因全身散在红色丘疹、结节、溃疡伴瘙痒3年入院。患者3年前全身出现散在红色丘疹、结节、溃疡伴痛痒。皮疹散在分布于头部、肩背部及四肢,溃疡不易愈合,或愈合后形成瘢痕,未治疗。既往史:患者既往有20余年头痛病史,反复腹痛2年,1年前外院诊断胃溃疡,平素常有上腹部隐痛,有2年慢性阻塞性肺疾病病史。

关键词：恶性萎缩性丘疹病胃肠道溃疡脑白质缺血性病变

不对称催化合成手性1,2-双硼酸酯研究进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1385-1402页

作者：吉崇磊高得伟上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

手性1,2-双硼酸酯是合成化学中重要的转化砌块,其催化不对称合成引起了化学界的广泛关注.近年来,过渡金属和手性双醇催化的烯烃不对称双硼化反应已成为合成手性1,2-双硼酸酯的重要方法,基于烯基双硼化合物的不对称氢化反应,可以作为烯... 详细信息

手性1,2-双硼酸酯是合成化学中重要的转化砌块,其催化不对称合成引起了化学界的广泛关注.近年来,过渡金属和手性双醇催化的烯烃不对称双硼化反应已成为合成手性1,2-双硼酸酯的重要方法,基于烯基双硼化合物的不对称氢化反应,可以作为烯烃双硼化反应的补充来合成对应的目标产物.同时,烯烃或炔烃的硼化/官能团化也是构建这类化合物的另一种有效方法.最近,以偕二硼酸酯为起始物的催化不对称迁移增碳反应,为手性1,2-双硼酸酯的合成提供了新的思路.总结了手性1,2-双硼酸酯合成的最新研究进展及面临的挑战,并对未来的研究方向进行了展望.

关键词：手性1,2-双硼酸酯双硼化氢硼化硼化/官能团化偕二硼酸酯迁移偶联

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基于桥梁响应的高速列车横向摇摆力取值研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 28-33,40页

作者：李奇揭崇清石龙同济大学上海200092 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

研究目的:列车的横向摇摆力是桥梁结构横向刚度设计的重要影响因素,然而现行设计横向摇摆力取值未充分考虑动力作用。本文采用车桥耦合仿真分析方法,分析列车车速、桥梁跨度和墩高对横向动力响应的影响。结合移动荷载列过桥理论,研究桥... 详细信息

研究目的:列车的横向摇摆力是桥梁结构横向刚度设计的重要影响因素,然而现行设计横向摇摆力取值未充分考虑动力作用。本文采用车桥耦合仿真分析方法,分析列车车速、桥梁跨度和墩高对横向动力响应的影响。结合移动荷载列过桥理论,研究桥梁横向基频与横向动力响应之间的关系,得到桥梁横向共振发生条件。根据运营活载动效应不大于设计活载动效应的原则,通过设计横向摇摆力乘以横向动力放大系数的方式来更全面地考虑横向摇摆力的动力作用。研究结论:(1)在特定的速度范围内,桥梁结构的横向动力响应超过了设计横向摇摆力计算得出的静力响应,现行设计横向摇摆力取值偏于不安全;(2)简支梁的横向动力响应与跨度之间没有明显的相关性,墩高的影响更加显著,横向动力峰值出现的速度区间随着墩高的增加而减小;(3)对于横向基频在3.5~5 Hz范围内的简支梁,横向动力放大系数可取1.44,而在其他频率范围内,可以不考虑动力放大系数修正;(4)本研究可为高速列车横向摇摆力设计取值提供参考与借鉴。

关键词：车桥耦合高速铁路横向摇摆力共振

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地铁区间运行列车火灾早期烟气特性研究

铁道工程学报 2024年第8期41卷 111-115页

作者：江崇旭那艳玲中国铁路设计集团有限公司天津300142

研究目的:探明区间运行列车火灾早期烟气特性是火灾快速精准探测、定位、预警的基础。本文通过建立运行列车火灾数值仿真计算模型,计算120 km/h区间运行列车车顶、车底、车头、车中、车尾6个工况火灾早期不同时刻空气温度、烟气浓度的... 详细信息

研究目的:探明区间运行列车火灾早期烟气特性是火灾快速精准探测、定位、预警的基础。本文通过建立运行列车火灾数值仿真计算模型,计算120 km/h区间运行列车车顶、车底、车头、车中、车尾6个工况火灾早期不同时刻空气温度、烟气浓度的变化规律。研究结论:(1)地铁区间运行列车火灾烟气呈非对称分布,烟气主要向车尾传播蔓延,火点前方1 m处已检测不到明显温度、烟气浓度变化;(2)测点温度和烟气浓度实时监测值与火源间距呈负相关规律,距火点相同距离处车底火灾空气温度较车顶火灾高100%,烟气浓度高500%;(3)相对速度差对绝对温度比影响较小,在5 m/s和10 m/s速度差下,距火点1 m处绝对温度比均大于0.45,在距火点3 m处绝对温度比均大于0.75;(4)本研究成果可为地铁防火标准完善和防排烟设计提供参考。

关键词：地铁区间运动列车火灾早期烟气特性