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对最优传输中Sinkhorn和Greenkhorn算法复杂度分析的改进

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运筹学学报(中英文) 2025年

作者：杨定川罗健洲魏轲复旦大学大数据学院

Sinkhorn算法被广泛地用于求解最优传输问题,Greenkhorn算法是它的一种变形。目前对于这两种算法的原始版本的分析中,要得到Kantorovich问题的一个ε-逼近解,所需的计算复杂度为O（n2‖C‖∞3logn/ε3）;在对两种算法进行修正后,得到Kan... 详细信息

Sinkhorn算法被广泛地用于求解最优传输问题,Greenkhorn算法是它的一种变形。目前对于这两种算法的原始版本的分析中,要得到Kantorovich问题的一个ε-逼近解,所需的计算复杂度为O（n2‖C‖∞3logn/ε3）;在对两种算法进行修正后,得到Kantorovich问题的一个ε-逼近解所需的计算复杂度为O（n2‖C‖∞2log n/ε2）。本文中我们证明了对于原始的Sinkhorn算法与Greenkhorn算法,要求得Kantorovich问题的一个ε-逼近解,所需要的计算复杂度仍为O（n2‖C‖∞2logn/ε2）。我们的分析基于离散情形下熵正则化的Kantorovich问题的对偶变量的“等度连续性”。

关键词：最优传输 Sinkhorn算法 Greenkhorn算法复杂度分析

高原湿地草海不同覆被土壤中溶解性有机质光谱特征

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环境科学研究 2025年

作者：龙云川蒋娟胡菁万合锋贵州科学院贵州省生物研究所贵州科学院草海生态站贵州大学资源与环境工程学院

土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环，为探究覆被变化下高原湿地土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素，以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表——贵州草海湿地为研究对象，基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、... 详细信息

土地覆被类型差异会影响土壤有机质的生物地球化学循环，为探究覆被变化下高原湿地土壤溶解性有机质(DOM)的分布特征及影响因素，以我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表——贵州草海湿地为研究对象，基于紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEMs)及平行因子分析(PARAFAC)方法，解析草海湿地林地、耕地、草地、灌丛和滩涂等5种覆被土壤DOM的组成及特征。结果表明：①草海湿地土壤有机质平均含量为(51.11±10.58)g/kg，DOM含量为0.37～1.02 g/kg。DOM以植物源等陆源输入为主，呈弱腐殖化、较强自生源特征。土壤DOM共解析出3种组分，即类富里酸(C1)、陆源类腐殖质(C2)和类蛋白(C3)。②覆被类型影响土壤DOM特征，滩涂和灌丛土壤中C1组分占优势，林地和耕地土壤中C2组分相对占优，草地土壤中以C3组分为主。不同覆被土壤中DOM含量表现为滩涂＞灌丛＞耕地＞草地＞林地，林地土壤中DOM含量最低；耕地和草地土壤中DOM呈现较低的芳香化程度，滩涂和灌丛土壤中则有较高的芳香性，且DOM光谱参数呈表聚性。③共现网络分析和主成分分析(PCA)显示，C1组分与陆源输入密切相关，C2和C3组分与微生物活动联系紧密。冗余分析(RDA)和方差分解分析(VPA)表明，pH和总氮(TN)是影响草海湿地土壤DOM光谱特征变化的关键因子。研究显示，高原湿地不同土地覆被通过植物资源输入、微生物转化及人类活动等多重因素对土壤DOM组成产生重要影响，其中pH和TN是关键环境影响因子，研究结果可为高原湿地土壤碳循环提供基础数据。

关键词：溶解性有机质(DOM) 高原湿地紫外-可见光谱平行因子分析共现网络

西藏班戈县仁错湖群水体水化学成因及同位素特征

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地质通报 2025年

作者：黄峻川刘沛张敏王宇琴兰永平王敖中国地质调查局军民融合地质调查中心

在青藏高原干旱半干旱气候区，仁错湖群作为全球第三极的重要组成部分，其水化学特征和同位素研究对于理解高原湖泊演化具有重要意义。本研究在西藏自治区那曲市班戈县念青唐古拉山西北坡坳陷盆地进行了27组水样采集，利用Gibbs图、Pipe... 详细信息

在青藏高原干旱半干旱气候区，仁错湖群作为全球第三极的重要组成部分，其水化学特征和同位素研究对于理解高原湖泊演化具有重要意义。本研究在西藏自治区那曲市班戈县念青唐古拉山西北坡坳陷盆地进行了27组水样采集，利用Gibbs图、Piper图、氢氧同位素分析等方法，详细探讨了仁错湖群及其周边地下水的水化学特征及其控制因素。研究结果显示，各湖泊水体和地下水的pH值普遍在8至10之间，盐湖pH值最高，东部湖泊矿化度普遍低于西部湖泊。主要离子K+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-和HCO3-的含量与矿化度呈显著正相关。西面湖泊主要受蒸发-结晶作用控制，东面湖泊主要受岩石风化作用控制。氢氧同位素分析表明，所有湖泊水体均存在显著蒸发效应，玖如错受冰雪融水和地表水补给，并有地下水渗透排泄，而仁错约玛和比嘎错分别受玖如错地下渗透和北侧下降泉补给。

关键词：青藏高原水化学特征同位素分析蒸发-结晶作用岩石风化

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基于突变理论的黄土边坡失稳模型研究

公路 2025年 152-157页

作者：胡凯森胡晋川张守昆李玉山西省交通规划勘察设计院有限公司昌吉学院中交一公局第三工程有限公司

根据黄土工程地质分区和地质结构模型,结合黄土土性参数的空间统计特性和非线性强度特征,将突变理论引入黄土边坡稳定性研究中,建立了基于突变理论的黄土边坡失稳模型。通过研究表明:黄土边坡系统的变化特征具有突变模型的基本特征;突... 详细信息

根据黄土工程地质分区和地质结构模型,结合黄土土性参数的空间统计特性和非线性强度特征,将突变理论引入黄土边坡稳定性研究中,建立了基于突变理论的黄土边坡失稳模型。通过研究表明:黄土边坡系统的变化特征具有突变模型的基本特征;突变模型能很好地反映黄土边坡系统变形的非线性特征;突变模型能有效对边坡系统失稳临界状态进行判断;突变模型的建立对研究黄土边坡失稳破坏机理具有指导和现实意义。

关键词：黄土边坡失稳机理突变理论模型

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异戊二烯共聚改性木质素补强橡胶复合材料

北京林业大学学报 2025年

作者：侯世航任顺强王司晨张继川樊永明北京林业大学材料科学与技术学院北京化工大学材料科学与工程学院

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙... 详细信息

【目的】木质素是中等极性的天然高分子，与橡胶本体相容性不足，作为橡胶工业的补强填料时难以达到直接补强橡胶的效果。为降低木质素极性，改善木质素与非极性橡胶的相容性，研制一种新型共聚改性木质素材料。【方法】对木质素进行丙烯酰氯酰化改性，并通过自由基共聚实现酰化木质素与异戊二烯的共聚合，在木质素大分子中引入长链烷烃侧基，制备异戊二烯/酰化木质素共聚材料（ALI）。然后，测试分析改性木质素的机构变化、ALI在橡胶基体中的分散特性以及天然橡胶复合材料的力学性能。【结果】改性木质素材料的羟基含量降低，接触角从66.13°上升到80.16°，分子极性下降，与橡胶本体的相容性增加。ALI添加量为5 g时，复合材料的拉伸强度为20.61 MPa，与炭黑填充样品相近；断裂伸长率达到581.20%，较炭黑填充样品增加了42.40%。这证明改性木质素材料在填料-橡胶网络中分散性良好，橡胶基体得到补强。【结论】本研究制备的异戊二烯/酰化木质素共聚材料成功改善了木质素与橡胶基体的相容性，天然橡胶复合材料表现出良好的强度和韧性，实现了对天然橡胶复合材料的补强。

关键词：木质素异戊二烯共聚天然橡胶补强聚合物基复合材料

弯曲载荷下含预制裂纹杉木梁细观损伤特征与识别

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林业工程学报 2025年

作者：马荣宇赵东于立川赵健刘嘉辉北京林业大学工学院

工程实际应用中，作为木结构建筑物的主要承重构件，木梁的失效形式主要是弯曲损伤。不同于拉伸、压缩损伤中细观损伤形式的单一性，弯曲损伤过程的不同阶段会产生不同的损伤类型，并且同一阶段内会出现多种细观损伤类型。相对于单一损... 详细信息

工程实际应用中，作为木结构建筑物的主要承重构件，木梁的失效形式主要是弯曲损伤。不同于拉伸、压缩损伤中细观损伤形式的单一性，弯曲损伤过程的不同阶段会产生不同的损伤类型，并且同一阶段内会出现多种细观损伤类型。相对于单一损伤，这种复杂力学行为的损伤识别与判定的难度大大增加。以杉木（Cunninghamia lanceolate）为研究对象，设计试验对杉木在三点弯曲损伤过程中的声发射信号进行采集、监测与分析，通过小波包阈值法消除损伤试验中采集的声发射信号噪声。根据损伤过程的不同阶段，基于经验模态分解从原始信号中提取并分离能够表征细观损伤的特征信号；再利用提取出的特征信号小波包能量熵为损伤指数，判断各损伤阶段出现的不同损伤类型。通过特征信号与原信号的互相关系数，对各损伤阶段的损伤类型占比进行定量表征，确定了各阶段对应的不同细观损伤类型及占比。结果表明，经验模态分解-小波包能量熵法可以有效判断杉木三点弯曲过程不同阶段产生的细观损伤类型和构成；同时，声发射信号IMF分量与原信号的相关系数能够判定杉木三点弯曲过程中不同损伤阶段对应的细观损伤占比。本研究提出了在弯曲载荷作用下木梁的细观损伤识别方法，为木材损伤机理的研究和服役木质结构健康监测提供有力的理论支撑。

关键词：木材损伤识别预制裂纹弯曲载荷多细观损伤声发射小波包能量熵经验模态分解

基于通道先验感知的多尺度细化小样本细粒度图像分类

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陕西科技大学学报 2025年

作者：赵晓张懿丹章为川杨梦婷陕西科技大学电子信息与人工智能学院

在细粒度图像分类中，现有的小样本学习算法未能充分结合通道和空间信息提取细粒度图像的判别性特征，导致仅依靠单一类型的特征不足以准确捕捉细粒度对象的类间差异。针对这一难题，提出了一种基于通道先验感知的多尺度细化网络，旨在... 详细信息

在细粒度图像分类中，现有的小样本学习算法未能充分结合通道和空间信息提取细粒度图像的判别性特征，导致仅依靠单一类型的特征不足以准确捕捉细粒度对象的类间差异。针对这一难题，提出了一种基于通道先验感知的多尺度细化网络，旨在有效融合通道信息和空间信息，提升小样本细粒度图像分类的性能。通道先验感知模块实现了通道维度上注意力权重的动态分配，从而高效地捕捉通道先验信息；多尺度特征聚合过程充分利用细粒度图像中丰富的上下文信息，获取丰富的空间和边界细节特征；最后，特征细化模块对上述提取的通道和空间维度信息进行优化，实现了对关键区域的动态选择和强调，进而融合形成更精细、更具代表性的混合特征表示。所提算法在以Conv-4作为骨干网络时，在Stanford Cars、Stanford Dogs和CUB-200-2011三个细粒度数据集上的实验分类性能显著提升。在5 way 1 shot分类任务中，三个数据集的准确率分别达到了79.95%、66.97%和81.91%；在5 way 5 shot分类任务中，准确率则分别为93.42%、82.48%和93.19%。

关键词：小样本学习细粒度图像分类通道先验感知多尺度融合

黄河下游游荡段畸形河势的时空分布及演变规律

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水科学进展 2025年

作者：秦梦春白玉川徐海珏刘军政白洋天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室

1985年以来黄河下游游荡段畸形河势频发，为科学治理黄河增加了难度。本文采用深度学习方法精准解译遥感影像，结合历史数据资料，系统研究了黄河下游游荡段1985—2023年畸形河势的时空分布，重点分析了游荡段上段、中段和下段的3个典... 详细信息

1985年以来黄河下游游荡段畸形河势频发，为科学治理黄河增加了难度。本文采用深度学习方法精准解译遥感影像，结合历史数据资料，系统研究了黄河下游游荡段1985—2023年畸形河势的时空分布，重点分析了游荡段上段、中段和下段的3个典型畸形河势河段的演变过程。为了定量表示主流偏离治导线的程度，提出了偏离规划度的概念，然后从局部河段、单个河湾和断面3个尺度的形态变化分析了游荡段畸形河势的演变规律。研究结果表明：小浪底运行后畸形河势位置发生了上移，目前多发生在游荡段上段；枯水多沙条件易形成畸形河势；偏离规划度小于0.2的河段不会发生畸形河势；畸形河势的发展受到河床质的影响，裁弯会从深泓点开始冲刷，并不断往两侧发展。本研究成果可为科学治理黄河下游游荡段提供参考依据。

关键词：畸形河势时空分布演变过程遥感影像治导线黄河下游游荡段

水利工程项目投资论证风险评估与经济管理措施研究

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