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基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化研究

基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化研究

作者：彭观胜国防科学技术大学

学位级别：硕士

现实世界的复杂网络,如因特网、电力网络、交通网络、社交网络等网络系统,在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。为了确保我们的生产生活始终正常的运作,这些网络必须具备较强的抗毁性。网络抗毁性,一般是指在遭受节点或者边攻击时网... 详细信息

现实世界的复杂网络,如因特网、电力网络、交通网络、社交网络等网络系统,在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。为了确保我们的生产生活始终正常的运作,这些网络必须具备较强的抗毁性。网络抗毁性,一般是指在遭受节点或者边攻击时网络仍然保持连通的能力。研究发现,大多数具备无标度特性的真实网络,在面对节点随机失效时展现出了非常强的抗毁性,但在面对来自外部的节点蓄意打击时,网络会呈现出异常的脆弱性。那么,如何对这些复杂网络进行抗毁性优化建模,提高其抗毁能力?抗毁性强的网络一般具备什么样的结构特征?这些都是复杂网络抗毁性优化研究亟待解决的问题。复杂网络抗毁性优化的研究结果有助于辅助指导真实网络的拓扑结构设计,使网络具备更强的抗毁能力。随着复杂网络理论的兴起和发展,越来越多的学者开始关注复杂网络抗毁性优化研究这一领域。本文以基于邻接矩阵特征谱的新型网络抗毁性测度——自然连通度作为优化目标,综合运用了组合图论、概率论、统计物理、智能计算等多领域的知识,对基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化问题进行了深入的建模分析。本文的主要工作如下:(1)构建了基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化模型。自然连通度是基于网络特征谱的新型抗毁性测度,具有明确的物理学含义和简洁直观的数学形式,自被提出起便受到了越来越多国内外学者的关注。目前基于自然连通度的复杂网络抗毁性优化仍然是一个理论空白点,本文主要开展的研究内容就是以自然连通度为优化目标,通过建立合理的假设,采用合适的优化手段,对网络的抗毁性优化问题进行了建模分析。(2)提出了基于禁忌搜索的复杂网络抗毁性优化算法。复杂网络抗毁性优化问题是一个典型的组合优化问题,不可能直接求解出该优化问题的最优解,只能采用启发式算法求解相对满意的解。而在过去研究该类问题的经典文献中,所采用的贪心算法模型并不能解决算法陷入局部寻优的问题。因此,本文引入了禁忌搜索的算法思想,将其用于解决网络抗毁性优化的问题当中,并验证了算法的有效性。本文研究了优化过程中网络的几类重要结构属性的变化关系,对最优抗毁性网络的拓扑结构特点进行了详细的分析。(3)建立了基于网络抗毁性与网络效率的权衡优化模型。在对网络抗毁性优化的过程中发现,网络抗毁性与网络效率之间存在着冲突矛盾的关系。对此,本文通过模型网络和实证网络上的实验分析进一步验证了两者的冲突关系,并最终建立该问题的多目标优化模型,运用多目标进化算法对模型求解,从而得到抗毁能力强,又能兼顾网络效率的网络结构。本文运用了基于零模型的度关联性分析方法,对权衡优化网络的拓扑特征进行了描述和比较,找出了网络抗毁性与网络效率对网络拓扑结构演化的作用关系。

关键词：复杂网络网络抗毁性优化保度重连禁忌搜索网络效率权衡优化

薄壁型钢—混凝土组合框架抗火性能的理论与实验研究

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薄壁型钢—混凝土组合框架抗火性能的理论与实验研究

作者：彭观寿华侨大学

学位级别：硕士

薄壁型钢-混凝土组合框架结构是一种新型的结构形式,目前国内外仅对单个组合构件的耐火性能有所研究,而对结构的整体耐火性能及抗火设计方法的研究尚未开展。论文在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,采用有限单元与有限差分相结合的... 详细信息

薄壁型钢-混凝土组合框架结构是一种新型的结构形式,目前国内外仅对单个组合构件的耐火性能有所研究,而对结构的整体耐火性能及抗火设计方法的研究尚未开展。论文在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,采用有限单元与有限差分相结合的方法,编写了ANSYS热分析程序,分析了薄壁型钢-混凝土组合框架各截面的温度场,计算结果得到了相关文献的验证。其次,建立了常温下求解薄壁型钢-混凝土组合框架极限承载力非线性有限元模型,为火灾下施加“静力荷载水平”提供依据,有限元计算结果与文献试验结果吻合较好。然后,通过算例验证了采用ANSYS软件进行结构抗火性能分析的可行性,经济准确地计算出了组合框架在不同时间的抗火响应。最后,设计了一榀单层单跨薄壁型钢-混凝土组合框架,对其在火灾下的抗火性能进行了实验研究,实验结果验证了理论分析模型的合理性、准确性和可靠性。通过理论分析、有限元软件的模拟计算,以及实验研究,得到以下主要结论:(1)在ISO-834升温曲线作用下,构件截面的温度场分布是不均匀的,故单纯地采用临界温度来判定结构是否失效是不准确的;(2)荷载水平对薄壁型钢-混凝土组合框架的耐火极限影响很大,总能找到一个最佳荷载比,使得组合框架的耐火极限达到最大;当荷载比一定时,防火保护层厚度对组合框架的耐火极限影响显著,而其他参数对组合框架耐火极限影响很小;(3)高温下薄壁型钢-混凝土组合框架的破坏主要表现为钢板的局部屈曲;(4)薄壁型钢-混凝土组合框架在不加防火保护时的耐火极限仅为8～15min左右,多数情况下需要采取防火保护才能达到《建筑设计防火规范》规定的耐火极限要求;(5)由于填充混凝土的吸热作用及其能有效阻止薄壁钢板局部屈曲的过早发生,组合框架的抗火性能明显要好于同等条件的纯钢框架结构。

关键词：薄壁型钢-混凝土组合框架热分析承载力耐火性能实验研究

淫羊藿苷通过抑制神经炎症改善大鼠术后认知功能障碍的机制研究

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淫羊藿苷通过抑制神经炎症改善大鼠术后认知功能障碍的机制研究

作者：彭观发赣南医学院

学位级别：硕士

目的:本研究旨在探讨淫羊藿苷对术后认知功能障碍的改善作用及对海马TLR4/NF-κB信号通路的影响。方法:老龄SD大鼠(20月龄,600-650 g)36只,采用随机数字表法将大鼠分为3组:对照组(Control组)、手术组(Surgery组)、手术+淫羊藿苷组(Surge... 详细信息

目的:本研究旨在探讨淫羊藿苷对术后认知功能障碍的改善作用及对海马TLR4/NF-κB信号通路的影响。方法:老龄SD大鼠(20月龄,600-650 g)36只,采用随机数字表法将大鼠分为3组:对照组(Control组)、手术组(Surgery组)、手术+淫羊藿苷组(Surgery+ICA组)。Control组:大鼠不接受手术;Surgery组:大鼠接受胫骨骨折髓内固定手术;Surgery+ICA组:大鼠接受胫骨骨折髓内固定手术后通过灌胃给药给予淫羊藿苷(60mg/kg),连续7天。手术实施前对各组大鼠进行连续7天的水迷宫定位航行训练;手术后第7天进行水迷宫空间探索实验,检测大鼠穿过平台次数、逃避潜伏期和目标象限累计停留时间,以此评估大鼠的空间记忆能力。随后将大鼠深度麻醉,获取外周血和海马组织。通过HE染色和尼氏染色观察海马区神经元的形态和数量;通过ELISA检测外周血和海马区炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的水平;通过免疫组化观察海马区小胶质细胞的活化情况;通过Western Blot检测海马组织TLR4、NF-κB p65、p-NF-κB p65蛋白的表达。结果:1.水迷宫空间探索实验结果:与Control组比较,Surgery组大鼠在水迷宫空间探索实验中穿过平台次数减少、逃避潜伏期延长、目标象限累计停留时间降低;与Surgery组比较,Surgery+ICA组大鼠在水迷宫空间探索实验中穿过平台次数增加、逃避潜伏期降低、目标象限累计停留时间增多。***染色与尼氏染色结果:与Control组比较,Surgery组大鼠海马CA1、CA3、DG区神经元损伤较重,神经元数量减少;与Surgery组比较,Surgery+ICA组大鼠海马CA1、CA3、DG区神经元损伤较轻,神经元数量增多。***结果:外周炎症:与Control组比较,Surgery组大鼠外周炎症因子TNF-α水平升高,IL-1β、IL-6水平差异无统计学意义(P>0.05);与Surgery组比较,Surgery+ICA组大鼠外周炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平差异无统计学意义(P>0.05)。中枢炎症:与Control组比较,Surgery组大鼠海马组织炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高;与Surgery组比较,Surgery-ICA组大鼠海马组织炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低。4.免疫组化结果:与Control组比较,Surgery组大鼠海马区的小胶质细胞数量增多,小胶质细胞呈现激活状态;与Surgery组比较,Surgery+ICA组大鼠海马区的小胶质细胞数量减少,小胶质细胞的激活被抑制。*** Blot 结果:与 Control 组比较,Surgery 组大鼠海马 TLR4、p-NF-κB p65蛋白表达升高;与Surgery组比较,Surgery+ICA组大鼠海马TLR4、p-NF-κB p65蛋白表达下降。结论:淫羊藿苷可以提高大鼠手术后的空间记忆能力,减轻手术诱导的海马区神经元损伤,降低海马区神经炎症的水平,并抑制海马区小胶质细胞的激活。淫羊藿苷的这些作用可能跟抑制海马TLR4/NF-κB信号通路有关。

关键词：术后认知功能障碍淫羊藿苷 TLR4/NF-κB 神经炎症神经保护

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筛胸梳爪叩甲性信息素的初步研究

筛胸梳爪叩甲性信息素的初步研究

作者：彭观地中国林业科学研究院

学位级别：硕士

中国是世界上竹子资源最丰富的国家,竹子在中国林业经济发展中发挥着举足轻重的作用。早园竹(Phyllostachys praecox)以其出笋早、产量高、经济效益突出而成为我国南方竹产区主导的笋用竹种植品种,种植面积每年以15%的速度递增。近年来... 详细信息

中国是世界上竹子资源最丰富的国家,竹子在中国林业经济发展中发挥着举足轻重的作用。早园竹(Phyllostachys praecox)以其出笋早、产量高、经济效益突出而成为我国南方竹产区主导的笋用竹种植品种,种植面积每年以15%的速度递增。近年来,由于耕作模式的改变,早园竹林地下害虫——金针虫大面积发生,部分地区爆发成灾,竹笋产量和质量逐年下降,经济损失日渐加重。由于市场对竹类食品安全性的要求,早园竹林金针虫的防治必须遵从无公害、可持续、专一高效的标准。早园竹林金针虫危害隐蔽,其防治一直是植保工作的难点,开展金针虫成虫的治理是目前金针虫防治最为有效的手段之一。利用昆虫性信息素进行成虫行为调控是害虫综合治理的重要组成部分,因此,开展叩甲性信息素的研究,为信息素引诱剂的研发奠定基础,对于减少金针虫防治过程中农药的使用,具有非常重要的经济价值。本文以早园竹林中的叩甲优势种筛胸梳爪叩甲(Melanotus cribricollis)为主要研究对象,对其雌雄鉴别特征、求偶和交配动态节律、性信息素的提取分离及鉴定、雌雄触角感器的电镜扫描开展了系统的研究。结果如下: 1.利用解剖镜观察雌雄的鉴别特征,发现雌雄间的腹部末端存在着细微的差别,雌虫的腹部末端比较平,从腹面看能看到鞘翅,生殖节扁平宽大;而雄虫的腹部末端较尖,鞘翅被腹部挡住而看不见,生殖节隆起。雌雄成虫的生殖系统结构极其相似。外生殖系统中都具有一个三叉状的结构,而且两个侧叶的端部都有一簇刚毛。雌性成虫的内生殖系统由一对卵巢、一对侧输卵管、中输卵管、交尾囊、受精囊及受精囊腺、生殖腔及附腺组成。性腺着生在雌虫外生殖器的两个侧叶上。 2.室内观察发现,筛胸梳爪叩甲光期躲在土层或者枯枝落叶下,暗期出来取食和交尾。进入暗期2 h后,成虫开始出现求偶和交尾行为。成虫的交尾发生在20:002:00,21:30:00为交配的高峰期,最高峰出现在23:00左右。从日龄上来说,第二、第三日和第四日龄是成虫交配的高峰期,之后交配率下降。雌虫的求偶行为标志为腹末上翘,伸出产卵器,前翅张开200度,后翅左右来回扇动,后翅扇动的同时腹末也跟着左右摆动,单次求偶时间一般可持续2030 s。交尾采用背负式,雌虫在下,雄虫在上,单次交尾过程最长可持续90 s,最短10 s,平均为25 s。 3.通过对筛胸梳爪叩甲雌虫腺体提取液的GC-MS分析,得到了两种化合物的质谱图,保留时间分别为35min、40min。经过质谱图库检索,保留时间为35min的峰的物质可能是E-11,13-Tetradecadien-1-ol(反E-11,13-Tetradecadien十四碳二烯-1-醇),保留时间为40 min的峰的物质可能是n-Dodecyl acetate(N-十二烷基醋酸酯),性信息素的组分有待进一步的鉴定。 4.利用扫描电镜观测了筛胸梳爪叩甲成虫触角的感器类型、数量、形态及分布特征,比较分析了雌雄之间的差异。研究结果表明,筛胸梳爪叩甲雌、雄成虫触角由1节柄节、1节梗节和9节鞭节3部分构成。雌成虫包括8类触角感器,即毛形感器、刺形感器、锥形感器、弯膝形感器、鱼钩形感器、钉帽形感器、圆形感器和氏鬃毛,其中毛形感器又分2种亚型,锥形感器分3种亚型。雄成虫除上述8类感器以外还分布有1类凹槽钉形感器。在筛胸梳爪叩甲成虫触角上分布较多的前3种感器依次是毛形感器Ⅱ、刺形感器、锥形感器;除凹槽钉形感器外,其他同类感器在雌、雄成虫触角上的数量及分布差异不显著。

关键词：筛胸梳爪叩甲雌雄鉴别生殖系统求偶和交配性信息素触角感器

高中数学新课标实验教材内容结构和使用情况的若干比较

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高中数学新课标实验教材内容结构和使用情况的若干比较

作者：彭上观华南师范大学

学位级别：硕士

综观中外数学课程改革,无不把教材改革摆在突出的位置。而教材的结构是教材的命脉,只有深入了解教材的结构,才能对教材有深入的了解。随着高中数学课程标准(实验)的颁布实施,我国当前出现五种版本的数学教材,并于2004年9月在四省区(广... 详细信息

综观中外数学课程改革,无不把教材改革摆在突出的位置。而教材的结构是教材的命脉,只有深入了解教材的结构,才能对教材有深入的了解。随着高中数学课程标准(实验)的颁布实施,我国当前出现五种版本的数学教材,并于2004年9月在四省区(广东、山东、宁夏、海南)开始实验。本文以正在广东实验区试验的三版(即由人民教育出版社A版、北京师范大学出版社、江苏教育出版社出版的)教材为例,从教材的结构方面进行了比较研究。本课题采用文献分析法、统计分析法、调查研究法、案例分析法等方法,以上述三版本教材的《数学1》为载体,从以下方面进行了研究: 第一,从文本的角度,比较了三版教材的表层结构(以教材栏目、图表、习题为例)和深层结构(知识要素、能力要素、情感态度要素),总结了它们各自的特点及共同特点。第二,深入到新教材实验区,对200多名教师和2500多名学生进行调查,问卷主要包括问题设置、习题设置、数学知识的形成过程、数学的应用、数学文化、信息技术的应用、学生学习方式、情感态度的变化、学习的负担、对教材的满意程度等方面的内容,并对其中的部分师生进行了访谈。从实践层面了解师生对新教材的看法。最后,在文本比较和调查研究的基础上,笔者提出了新教材编写应注意的几个问题:(1)注意趣味性与严谨性相结合;(2)统一要求与注意弹性相结合;(3)精简传统内容与增加近代内容相结合;(4)注意数学与人文精神相结合;(5)加强数学内部联系与外部联系相结合;(6)新旧学习方式相结合;(7)提供必要的指导与留有发挥的空间相结合;(8)注意学科逻辑顺序与学生认知心理顺序相结合。

关键词：高中数学教材内容结构使用情况比较