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太赫兹光谱在转基因菜籽油鉴别中的应用:基于改进蜉蝣算法的支持向量机模型

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物理学报 2024年第5期73卷 360-368页

作者：陈涛李欣桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004

为实现对转基因和非转基因菜籽油的快速准确鉴别,结合太赫兹时域光谱技术,提出了一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型.以两种转基因和两种非转基因菜籽油为研究对象,应用太赫兹时域光谱技术获取其光谱信息,发现相比于非转基因菜籽... 详细信息

为实现对转基因和非转基因菜籽油的快速准确鉴别,结合太赫兹时域光谱技术,提出了一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型.以两种转基因和两种非转基因菜籽油为研究对象,应用太赫兹时域光谱技术获取其光谱信息,发现相比于非转基因菜籽油,转基因菜籽油在太赫兹波段具有更强的吸收特性,同时它们的吸收光谱极为相似,难以通过观察法进行准确区分.为此,提出一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型,通过采用蜉蝣优化算法对支持向量机参数进行寻优,并引入自适应惯性权重和Lévy飞行两种策略改进蜉蝣优化算法在寻优过程容易陷入局部最优解的问题,增强蜉蝣优化算法的全局搜索能力和稳健性.实验结果表明:改进后的蜉蝣优化算法能够更有效地寻找到支持向量机的最优参数组合,提升鉴别模型的整体性能,该模型对4种菜籽油的识别精度为100%.因此,本研究为转基因菜籽油的类型鉴别提供了一种快速有效的新方法,也为其他转基因物质的鉴别提供了有价值的参考.

关键词：转基因菜籽油太赫兹光谱分类鉴别蜉蝣优化算法

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基于时空间行为协调度的郑州市基础教育资源服务绩效

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地理科学 2024年第7期44卷 1257-1264页

作者：李欣河南财经政法大学资源与环境学院/城乡协调发展河南省协同创新中心河南郑州450046

本文基于时空间行为协调度的城市基础教育资源服务绩效分析方法,对郑州市教育资源需求、供给和供需关联强度进行了定量化分析,发现:①居民居住聚集行为受到城市规划和产业布局等因素影响,在空间上并不均衡;②主管部门持续投入和重点学... 详细信息

本文基于时空间行为协调度的城市基础教育资源服务绩效分析方法,对郑州市教育资源需求、供给和供需关联强度进行了定量化分析,发现:①居民居住聚集行为受到城市规划和产业布局等因素影响,在空间上并不均衡;②主管部门持续投入和重点学校外迁,为外围城区提供了更加充沛的教育资源;③持续优化的道路结构和学校选址提升了区域的可达性和空间吸引力;④郑东新区、高新区和经开区的教育协调度提升明显,但仍有部分区域未能满足快速增长的需求。建议主管部门通过政策导向推进校际资源均衡配置,通过统计分析协调供需匹配关系,通过新技术手段和制度创新探索科学分配规则。本文较为准确地呈现了教育资源空间协调状态,可以为居民进行空间选择和管理部门优化资源配置提供参考。

关键词：时空间行为时间地理学教育资源服务绩效郑州市

卷积神经网络结合改进光谱处理方法用于马铃薯病害检测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 215-224页

作者：李欣庭张峰冯洁云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预... 详细信息

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预处理方法,并与连续投影算法、竞争自适应重加权算法和遗传算法3种特征波段提取方法进行组合得到64种光谱处理方法对原始光谱数据进行优化处理。在卷积神经网络(CNN)分类模型中,大部分经过光谱处理方法优化后的光谱数据分类精度相比原始数据的总体分类精度86.67%明显提高,其中12种光谱处理方法的分类精度达到100%,实现对马铃薯早疫病不同染病时期的理想分类。为进一步对马铃薯早疫病不同染病时期进行定量分析,将经过光谱处理方法处理后的光谱数据使用构建的CNN定量估算模型进行定量分析,结果表明,光谱预处理在优化数据的同时,也会损失数据中对目标变量有用的光谱信息,从而导致经过光谱分析方法处理后的数据结果相对于原始光谱数据的R^(2)和RMSE会出现下降的结果,通过研究使用的融合光谱处理方法对原始光谱数据优化能够进一步提升模型性能,其中基于均值中心化、多元散射校正、移动平均平滑相结合的光谱处理方法的CNN定量估算模型取得了最好的结果,其R^(2)为1说明估算的马铃薯早疫病不同染病时期和实际值拟合程度达到100%拟合,其RMSE仅为0.001 1,表明马铃薯早疫病不同染病时期的估算值与真实值之间的偏差接近0,说明该模型能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行完美预测。结果表明提出的CNN能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行有效地分类检测和定量分析,将各类预处理和特征波段提取方法按优化目的进行有效组合能够有效提高建模效果,为农作物病害无损、精准、智能化检测提供理论和技术支持。

关键词：卷积神经网络光谱预处理特征波段提取马铃薯早疫病

黄河下游支流铬污染沉积物中耐Cr(Ⅵ)真菌的分离及转化机制

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微生物学通报 2024年

作者：王青青曹宇李欣雷曾祥朋王强王瑞民王建英杨清香河南省农业微生物生态与技术国际联合实验室河南师范大学生命科学学院河南省生态环境监测和安全中心

【背景】黄河下游支流——蟒河因长期受重金属废水排放的影响，其沉积物存在以铬污染为主的重金属复合污染，污染区形成独特的微生物群落。【目的】从该污染区的沉积物中筛选耐受和转化高浓度Cr(Ⅵ)污染的真菌，并对其Cr(Ⅵ)转化能力和... 详细信息

【背景】黄河下游支流——蟒河因长期受重金属废水排放的影响，其沉积物存在以铬污染为主的重金属复合污染，污染区形成独特的微生物群落。【目的】从该污染区的沉积物中筛选耐受和转化高浓度Cr(Ⅵ)污染的真菌，并对其Cr(Ⅵ)转化能力和机理进行探究。【方法】采用梯度培养法进行耐受和转化高浓度Cr(Ⅵ)污染真菌的筛选；采用形态学观察和ITS序列分析的方法进行菌种鉴定；通过菌株不同组分对Cr(Ⅵ)的还原能力、扫描电镜(scanning electron microscope， SEM)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy， FTIR)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy， XPS)及X射线衍射(X-ray diffraction， XRD)对菌株转化Cr(Ⅵ)的机理进行探究。【结果】筛选得到两株真菌p18和p20耐受1 000 mg/L Cr(Ⅵ)浓度，经鉴定分别为云南木霉(Trichoderma yunnanense)和环形镰刀菌(Fusarium annulatum)。两株菌在100 mg/L Cr(Ⅵ)浓度下培养120 h，溶液中Cr(Ⅵ)去除率分别达到79.4%和63.48%，Cr(Ⅵ)还原率分别为73.55%和50.94%；对积累铬Cr能力测定发现，500 mg/L Cr(Ⅵ)浓度条件下p18和p20每克菌体干重积累铬含量达到最大，分别为10.84 mg/g和6.98 mg/g。通过扫描电镜(SEM)菌体表征分析发现铬处理后的p18和p20菌体表面附着铬颗粒；傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定表明氨基、羟基、羰基、C-H和酰胺基参与了铬的吸附；通过X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)分析证实了菌体转化Cr(Ⅵ)生成Cr(OH)3，处于无定形和晶体之间。进一步对菌体不同组分对Cr(Ⅵ)的还原能力进行测定，结果表明Cr(Ⅵ)还原物质主要位于胞外分泌物(extracellular secretion)。【结论】筛选得到的两株高耐Cr(Ⅵ)真菌T. yunnanense、F. annulatum对Cr(Ⅵ)具有高效的转化能力，为河流长期污染下重金属转化过程和污染修复提供依据。

关键词：铬污染云南木霉环形镰刀菌微生物修复吸附 Cr(Ⅵ)转化

脓毒症患者死亡预警评估工具准确性的网状Meta分析

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中国急救医学 2024年第3期44卷 239-245页

作者：孙松蔚江茜潘娜李欣颖杨海朋青岛大学附属医院山东青岛266000

目的系统评价常见脓毒症死亡预警评估工具对脓毒症死亡的预测价值。方法计算机检索Cochrane Library、Pubmed、Embase、Web of Science、EBSCO、CNKI、万方数据和维普数据库中关于脓毒症死亡预警的评估工具,检索时限均从建库至2023年9... 详细信息

目的系统评价常见脓毒症死亡预警评估工具对脓毒症死亡的预测价值。方法计算机检索Cochrane Library、Pubmed、Embase、Web of Science、EBSCO、CNKI、万方数据和维普数据库中关于脓毒症死亡预警的评估工具,检索时限均从建库至2023年9月30日。由2名研究者独立筛选文献、提取资料并评价纳入研究的偏倚风险,采用Stata 16.0软件进行网状Meta分析。结果共纳入16项研究,共计患者16 616例,涉及7种死亡预警评估工具。网状Meta分析结果显示,敏感度排序为全身炎症反应综合征(SIRS)>急诊科脓毒症病死率评分(MEDS)>改良早期预警评分(MEWS)>国家预警评分(NEWS)>序贯器官衰竭评估(SOFA)>急性生理学与慢性健康状况评价Ⅱ(APACHEⅡ)>快速序贯器官衰竭评估(qSOFA);特异度排序为qSOFA>APACHEⅡ>MEWS>NEWS>SIRS>MEDS>SOFA。亚组分析结果显示,MEDS与qSOFA预测脓毒症患者死亡的准确性分别在不同年龄、不同疾病中差异有统计学意义(P均<0.05)。结论 SIRS与MEWS敏感度较高,但特异度低,qSOFA和APACHEⅡ的特异度较强但敏感度不佳。年龄可能会影响MEDS对脓毒症患者死亡的预警价值,诊断可能会影响qSOFA对脓毒症患者死亡的预警价值。

关键词：脓毒症死亡早期预警评估工具网状Meta分析

热成形工艺条件下7075-H18铝合金板材塑性流动行为的本构建模

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机械工程学报 2024年第2期60卷 188-196页

作者：王刚谷诤巍于歌李欣吉林大学材料科学与工程学院长春130022 吉林大学辊锻工艺研究所长春130022

为支撑7xxx系高强度铝合金板材热成形工艺设计与模具开发,以适合于热成形连续生产的7075-H18板材为研究对象,采用Gleeble-3800热力模拟试验系统对7075板材在热成形条件下的热拉伸流变特征进行较系统地研究,并基于热拉伸试验数据构建改进... 详细信息

为支撑7xxx系高强度铝合金板材热成形工艺设计与模具开发,以适合于热成形连续生产的7075-H18板材为研究对象,采用Gleeble-3800热力模拟试验系统对7075板材在热成形条件下的热拉伸流变特征进行较系统地研究,并基于热拉伸试验数据构建改进型Arrhenius本构模型。热拉伸试验结果显示7075板材的流变行为对变形温度与应变速率较为敏感。在选定的温度区间(300~450℃)与应变速率范围(0.001~10 s^(-1))内,板材试样的塑性流动应力随着变形温度的升高或应变速率的减小而显著减小,断后延伸率随着温度或应变速率的升高而增大。改进型Arrhenius模型准确预测7075板材的塑性流动行为,预测数据与试验数据之间的Spearman相关系数达到0.9977,均方误差小于13.2。所构建的改进型Arrhenius模型为7075-H18铝合金板材热成形数值模拟提供准确的材料本构模型。

关键词： 7075-H18铝合金热成形塑性流动行为本构模型数值模拟

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纳米探针在毒品分析领域的研究进展

中国无机分析化学 2024年

作者：李欣新疆医科大学中心实验室

毒品问题不仅关乎人们的生活健康，还有严重影响社会的稳定。基于纳米材料高选择性与快速响应等优点，开发精准、迅速，便于现场使用的毒品分析方法是目前控制毒品滥用的一个重要方向。总结了近年来金属量子点、碳纳米材料、纳米金颗粒... 详细信息

毒品问题不仅关乎人们的生活健康，还有严重影响社会的稳定。基于纳米材料高选择性与快速响应等优点，开发精准、迅速，便于现场使用的毒品分析方法是目前控制毒品滥用的一个重要方向。总结了近年来金属量子点、碳纳米材料、纳米金颗粒及其他新型纳米材料等，介绍了用于毒品分析的纳米探针的研究机理及应用现状，并对探针存在的问题及研究方向进行了展望，为进一步进行该领域的研究提供理论支撑。

关键词：毒品分析纳米探针特异检测

一种基于应力矩阵的无人机集群队形变换控制方法

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控制与决策 2024年第7期39卷 2195-2204页

作者：李欣蔡光斌吴彤杨芊火箭军工程大学导弹工程学院西安710025

针对复杂环境下无人机集群队形变换与编队控制问题,提出一种可抑制外部干扰的无人机集群队形变换策略,设计基于滑模的编队控制方法.首先,考虑无人机集群中存在多个领导者,提出一种“双层领导者-跟随者”无人机集群协同队形变换控制策略... 详细信息

针对复杂环境下无人机集群队形变换与编队控制问题,提出一种可抑制外部干扰的无人机集群队形变换策略,设计基于滑模的编队控制方法.首先,考虑无人机集群中存在多个领导者,提出一种“双层领导者-跟随者”无人机集群协同队形变换控制策略,实现障碍环境下的编队队形变换;然后,基于图论、一致性理论和滑模控制理论设计针对无人机集群存在外部干扰条件下的从机时变编队控制律,能够实现无人机编队按几何参数和几何图案连续变化;其次,通过构造Lyapunov函数证明在扰动条件下多领导者无人机集群系统队形变换的稳定性;最后,利用数值仿真验证所提出队形变换控制方法的有效性.

关键词：无人机集群编队控制队形变换应力矩阵滑模控制

成渝地区双城经济圈高铁网络通达性的溢出效应

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热带地理 2024年第5期44卷 804-819页

作者：李欣潼戴技才重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 重庆师范大学三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆401331

成渝地区双城经济圈高铁网络增强了城市间通达性,对社会经济发展产生溢出效应。文章从高铁网络通达性切入,采用最短出行时间、加权平均出行时间、日常通达性指数、引力模型和空间杜宾模型分析高铁网络通达格局演化与其产生的溢出效应。... 详细信息

成渝地区双城经济圈高铁网络增强了城市间通达性,对社会经济发展产生溢出效应。文章从高铁网络通达性切入,采用最短出行时间、加权平均出行时间、日常通达性指数、引力模型和空间杜宾模型分析高铁网络通达格局演化与其产生的溢出效应。研究表明:1)高铁网络提高城市通达性水平,缩小城市间通达水平差距,弱化圈层结构,推动区域一体化发展;2)高铁网络产生显著的时空收敛效应,核心与边缘城市的时空收敛效应表现为不同模式,边缘城市2 h等时圈面积变化更显著;3)高铁网络通达性提高使区域经济联系强化,非核心城市吸引力水平差距减小,但各要素趋向核心城市聚集,双核现象增强;4)邻地高铁网络通达性提高会促进本地第三产业经济发展,产生溢出效应;邻地第三产业经济水平提高会抑制本地的发展,呈现虹吸效应,说明成渝地区发展处于虹吸阶段。

关键词：高铁网络通达性溢出效应空间杜宾模型成渝地区双城经济圈

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