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含有偏置电压源的非齐次分数阶忆阻混沌电路动力学分析与实验研究

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物理学报 2024年第1期73卷 108-122页

作者：吴朝俊方礼熠杨宁宁西安工程大学电子信息学院西安市电气设备互联感知与智能诊断重点实验室西安710048 西安理工大学电气工程学院西安710048

物理忆阻器具有不对称的紧磁滞回线,为了更加简便地模拟物理忆阻器的不对称紧磁滞曲线,本文提出了一种含有偏置电压源的分数阶二极管桥忆阻器模型,其具有可连续调控磁滞回线的能力.首先,结合分数阶微积分理论,建立了含有偏置电压源的二... 详细信息

物理忆阻器具有不对称的紧磁滞回线,为了更加简便地模拟物理忆阻器的不对称紧磁滞曲线,本文提出了一种含有偏置电压源的分数阶二极管桥忆阻器模型,其具有可连续调控磁滞回线的能力.首先,结合分数阶微积分理论,建立了含有偏置电压源的二极管桥忆阻器的分数阶模型,并对其电气特性进行分析.其次,将其与Jerk混沌电路相融合,建立了含有偏置电压源的非齐次分数阶忆阻混沌电路模型,研究了偏置电压对其系统动态行为的影响.再次,在PSpice中搭建了分数阶的等效电路模型,并对其进行电路仿真验证,实验结果与数值仿真基本一致.最后,在Lab VIEW中完成了电路实验,验证了理论分析的正确性与可行性.结果表明,含有偏置电压源的分数阶忆阻器,可以通过调控偏置电压源的电压,连续获得不对称紧磁滞回线.随着偏置电源电压的改变,非齐次分数阶忆阻混沌系统由于对称性的破环,表现出由倍周期分岔进入混沌的行为.

关键词：忆阻器混沌电路分数阶微积分电路实验

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牙周炎与心力衰竭相关性的研究进展

国际口腔医学杂志 2024年第4期51卷 425-432页

作者：刘诗礼赵蕾口腔疾病防治全国重点实验室、国家口腔医学中心、国家口腔疾病临床医学研究中心、四川大学华西口腔医院牙周病科成都610041

心力衰竭(HF)是各类心脏疾病的严重表现或终末阶段,严重影响患者的身心健康。目前对HF病因学的探索涉及多个方面,炎症对HF进程的影响是学者们关注的热点之一。牙周炎是菌斑生物膜引起的牙周软硬组织破坏性疾病,是常见的口腔疾病之一。... 详细信息

心力衰竭(HF)是各类心脏疾病的严重表现或终末阶段,严重影响患者的身心健康。目前对HF病因学的探索涉及多个方面,炎症对HF进程的影响是学者们关注的热点之一。牙周炎是菌斑生物膜引起的牙周软硬组织破坏性疾病,是常见的口腔疾病之一。已有报道指出牙周炎与心血管疾病(CVD)存在关联,但牙周炎与HF的关系及其机制的研究目前尚处于起步阶段。近年来发现牙周致病菌及其毒性产物可以通过直接和间接途径对心肌功能产生影响,从而影响HF的进程。本文对牙周炎与HF的相关性及其影响机制的研究进展进行综述,以期为牙周炎及CVD的共同防治提供一定的研究思路。

关键词：心力衰竭牙周炎心肌重构心肌细胞

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面向高维投资组合的多目标优化算法

计算机工程与应用 2024年第19期60卷 309-322页

作者：宋英杰韩礼欢山东工商学院计算机科学与技术学院山东烟台264005 山东工商学院统计学院山东烟台264005

针对高维投资组合优化问题,提出了一种基于非支配排序和混合搜索的多目标优化算法。考虑到现有进化算法在大规模问题处理上受限于其广泛的搜索空间,引入了基于分解的策略。该策略通过分析个体与参考点的距离,有效地将种群划分为三个子... 详细信息

针对高维投资组合优化问题,提出了一种基于非支配排序和混合搜索的多目标优化算法。考虑到现有进化算法在大规模问题处理上受限于其广泛的搜索空间,引入了基于分解的策略。该策略通过分析个体与参考点的距离,有效地将种群划分为三个子群体。为提升种群多样性并避免局部最优,算法结合了个体的位置特征,并采用了混合局部和全局搜索策略。此外,通过基于分解的双重环境选择机制,有效生成优质解。在包含100、500和1000个决策变量的LSMOP实验中,该算法展现出超越多个先进进化算法的性能。最后,应用该算法于包含交易成本的CVaR模型,并与其他三种多目标进化算法进行比较,进一步证实了其在实际应用中的优势。

关键词：多目标优化进化算法非支配排序混合搜索

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基于知识图谱的电影推荐系统的设计与实现

基于知识图谱的电影推荐系统的设计与实现

作者：钟礼西南科技大学

学位级别：硕士

考虑材料内部结构的约束低碳混凝土本构模型研究

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考虑材料内部结构的约束低碳混凝土本构模型研究

作者：林佳礼广州大学

学位级别：硕士

党的二十大报告明确提出加快发展方式绿色转型、推动经济社会发展绿色化、低碳化,实现高质量发展。在土木工程领域,通过使用粉煤灰、硅灰、矿渣等工业废料来部分替代水泥,可以制备低二氧化碳排放的混凝土。该方法是重新利用工业废料的... 详细信息

党的二十大报告明确提出加快发展方式绿色转型、推动经济社会发展绿色化、低碳化,实现高质量发展。在土木工程领域,通过使用粉煤灰、硅灰、矿渣等工业废料来部分替代水泥,可以制备低二氧化碳排放的混凝土。该方法是重新利用工业废料的重要途径,对实现绿色和低碳发展具有重要意义。通过优化混凝土的堆积密度,该低成本、低碳的混凝土可具备更优异的流动性、耐久性和力学性能。此外,作为21世纪的关键材料,纤维增强复合材料(FRP)具有弹性模量高、耐腐蚀、轻质等优点,已经逐步应用于高湿度、高盐的沿海易锈地区。使用FRP对低碳混凝土进行约束,不仅可以作为构件的防锈屏障,而且可以提供均匀的环向约束应力,进一步改善混凝土构件的力学性能。近年来,国内外学者对不同约束形式的FRP约束混凝土构件开展了大量的试验和理论研究,并提出了多种约束混凝土理论模型。然而,现有的FRP约束低碳混凝土的研究发现,在相同的混凝土强度和约束应力下,FRP约束低碳混凝土的峰值应力、峰值应力下的应变和峰值后的分支与FRP约束传统混凝土(仅使用水泥作为胶凝材料)有很大不同,现有的约束混凝土本构模型不能够精准预测约束低碳混凝土的应力-应变关系。为了科学地研究这一问题,本文对约束低碳混凝土进行了实验和理论研究。对共81个混凝土短柱进行了轴压试验,其中包括15组无侧限约束混凝土试样、66根不同设计参数的FRP-PVC管约束混凝土构件。研究参数包括FRP厚度、水胶比、粉煤灰/硅粉的替代率、PVC管的径厚比。得出以下主要结论:通过添加粉煤灰或硅粉,低碳混凝土的组成成分发生改变,混凝土的内部结构也随之改变,从而影响低碳混凝土材料和约束低碳混凝土构件的力学性能,这种影响在约束低碳混凝土构件中尤为显著。具体而言,粉煤灰和硅粉的加入使得低碳混凝土更加密实,其堆积密度得到了显著提升,其内部空隙更少。这有助于减轻应力在空隙部位产生的应力集中现象,进而限制了混凝土劈裂裂缝的形成和扩展。其次,由于内部结构的改变,低碳混凝土在承受外部荷载时,其应力分布和路径也与普通混凝土有所不同。在给定的纵向应变和约束应力下,约束低碳混凝土裂缝的形成和扩展与普通混凝土不同,从而导致两者的应力-应变关系有显著差异。最终,根据试验结果和深入的理论分析,深入探讨了混凝土内部离散颗粒之间的相互作用,并引入了湿堆积密度(WPD)这一概念来进行定量分析。在此基础上,本文提出并验证了一种新的考虑混凝土内部结构的约束低碳混凝土应力-应变模型。

关键词：约束混凝土低碳混凝土 CFRP 本构模型湿法堆积密度理论

长沙市景观格局与生态环境质量时空演变及驱动机制研究

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长沙市景观格局与生态环境质量时空演变及驱动机制研究

作者：曾哲礼中南林业科技大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断推进,土地利用方式和类型的改变使城市景观格局发生了剧烈变化,进而对城市生态环境质量产生重要影响。近年来,随着长株潭一体化建设加速推进,城市发展与生态环境保护之间的矛盾日益凸显,引发了一系列生态环境问题... 详细信息

随着城市化进程的不断推进,土地利用方式和类型的改变使城市景观格局发生了剧烈变化,进而对城市生态环境质量产生重要影响。近年来,随着长株潭一体化建设加速推进,城市发展与生态环境保护之间的矛盾日益凸显,引发了一系列生态环境问题。长沙市作为长株潭都市圈的“领头雁”,景观格局的合理配置和良好的生态环境质量是区域可持续和高质量发展的重要保障。本文以长沙市为研究对象,基于2000年、2005年、2010年、2015年和2020年的土地利用数据和Landsat遥感影像数据集,结合GEE云平台进行数据处理,并提取能够反映生态环境质量的指标信息。利用GIS空间分析、景观格局指数和遥感生态指数（RSEI）模型,分析研究区景观格局和生态环境质量的时空演变特征;通过空间自相关和冷热点分析、地理探测器模型,探究景观格局与生态环境质量的空间相关关系;识别影响生态环境质量的主导景观格局指数,运用时空地理加权回归模型（GTWR）探究景观格局对生态环境质量的时空驱动机制。研究的主要结论如下:（1）从2000年到2020年,长沙市景观类型以林地为主,其次为耕地。林地和耕地面积总共减少了619.68km2,是减少最多的景观类型。与此同时,建设用地增加了615.99km2,成为面积增加最多的类型。草地有轻微减少,水域和未利用地有轻微增加。林地和耕地转移特征主要表现为二者之间的相互转化及转出为建设用地,建设用地增加主要来源于林地和耕地的转入。2005—2020年,研究区综合景观动态度达0.45%,建设用地动态度高达13.04%,建设用地扩张速度最快。（2）2000—2020年,长沙市景观格局发生了较为剧烈的变化。类型水平上,林地、耕地和建设用地景观破碎化程度均有所加剧,建设用地景观斑块连通性增强、聚集度增加。景观水平上,研究区总体景观破碎化程度加剧,景观斑块形状的不规则性增强,连通性和规整性下降,随着人类活动影响加剧,景观斑块的丰富度提高,空间异质性增强。（3）长沙市生态环境质量呈先下降后上升再下降的趋势。从空间分布状况来看,研究区生态环境质量整体上东部优于西部;生态环境质量最差和较差的区域主要集中在中心城区,由市中心整体呈辐射状向城市外围蔓延扩展;生态环境质量较好的区域主要分布在研究区东部和西部,为林地保存较好的山地丘陵区。20年间,林地的遥感生态指数（RSEI）均值最高（0.73）,表明林地对维持研究区良好的生态环境质量具有重要意义。（4）长沙市景观格局指数和遥感生态指数（RSEI）均具有显著的空间正相关性,在空间上具有较好的聚集特征。景观格局时空演变与生态环境质量之间关系密切,林地是维护良好生态环境质量的重点景观类型,建设用地、耕地是破坏生态环境质量的主要类型。研究表明,影响研究区生态环境质量的主导景观格局指数是斑块密度（PD）、景观形状指数（LSI）、蔓延度指数（CONTAG）和香农多样性指数（SHDI）。PD、LSI和SHDI对生态环境质量的影响主要表现为负面抑制作用,CONTAG对生态环境质量的影响主要表现为正向驱动作用,表明城市快速发展的过程中,通过优化城市空间景观格局,可以有效提升生态环境质量。本文在分析了长沙市20年来景观格局和生态环境质量时空演变规律的基础上,探讨了景观格局对生态环境质量的驱动机制,并从生态环境质量提升的角度提出景观格局优化建议。研究结果可为长沙市景观格局合理配置和生态环境质量提升提供科学的理论依据,对长沙市可持续发展和生态文明建设具有重要意义。

关键词：景观格局生态环境质量遥感生态指数 GTWR模型长沙市

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基于梯度搜索与进化机制的多目标混合算法

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1940-1951页

作者：诸才承唐智礼赵鑫曹凡南京航空航天大学航空学院南京210016

多目标进化算法(MOEA)因其良好的全局探索能力备受关注,但其在最优值附近的局部搜索能力却相对较弱,且对于具有大规模决策变量的优化问题,MOEA所需的种群数量与迭代次数都十分庞大,优化效率较低。基于梯度的优化算法能够很好地克服这些... 详细信息

多目标进化算法(MOEA)因其良好的全局探索能力备受关注,但其在最优值附近的局部搜索能力却相对较弱,且对于具有大规模决策变量的优化问题,MOEA所需的种群数量与迭代次数都十分庞大,优化效率较低。基于梯度的优化算法能够很好地克服这些问题,但梯度搜索算法很难应用于多目标问题(MOPs)。在加权平均梯度的基础上引入随机权函数,发展多目标梯度算子,将其与基于参考点的第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)结合,发展了多目标梯度优化算法(MOGBA)和多目标混合进化算法(HMOEA)。HMOEA在保留NSGA-Ⅲ良好的全局探索能力的同时,极大地增强了局部搜索能力。数值实验表明:HMOEA对于各种Pareto阵面都具有优秀的捕获能力,与典型的多目标算法相比效率提升了5~10倍。进一步将HMOEA应用于RAE2822翼型的多目标气动优化问题中,得到了理想的Pareto前沿,表明HMOEA是一种高效的优化算法,在气动优化设计中具有潜在的应用价值。

关键词：多目标优化混合算法进化算法梯度方法气动优化

蒿本内酯对葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎小鼠的改善作用

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食品工业科技 2024年第4期45卷 321-327页

作者：马广礼夏晓培马金亮许昌职业技术学医疗卫生学院河南许昌461000 河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471000

目的:探究蒿本内酯(ligustilide,Lig)对葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)小鼠的改善作用及机制。方法:将60只雄性SPF级C57BL/6小鼠随机分成6组,分别为空白组、DSS组、阳性药柳氮磺吡啶... 详细信息

目的:探究蒿本内酯(ligustilide,Lig)对葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)小鼠的改善作用及机制。方法:将60只雄性SPF级C57BL/6小鼠随机分成6组,分别为空白组、DSS组、阳性药柳氮磺吡啶(sulfasalazine,SASP)组、Lig低、中、高剂量组。DSS组小鼠自由饮用3%DSS水溶液7 d复制UC模型,同时对Lig低、中、高剂量组小鼠灌胃给予药物干预治疗。通过记录小鼠每日体重和结肠长度,检测疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分,采用酶联免疫吸附测定试剂盒定量检测血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的表达水平,检测结肠中TLR4/NF-κB蛋白表达水平,并结合苏木素-伊红染色实验,探究Lig对小鼠UC的作用及机制。结果:与空白组比较,DSS组小鼠体重显著减轻(P<0.05),结肠长度显著缩短(P<0.05),DAI评分显著升高(P<0.05),肠道出现大量炎症性浸润现象,且结肠组织中TNF-α、IL-6和IL-1β表达水平显著升高(P<0.05);与DSS组比较,Lig中剂量组和高剂量组小鼠的肠道组织中TNF-α、IL-6和IL-1β的表达以及TLR4/NF-κB信号均被显著抑制(P<0.05),表明Lig中剂量组和高剂量组小鼠肠道损伤得到显著改善。结论:Lig能有效改善DSS诱导的小鼠UC,其机制可能是抑制NF-κB信号通路的激活。

关键词：蒿本内酯溃疡性结肠炎葡聚糖硫酸钠炎症因子

基于聚合物/氮化硅混合集成的可变光衰减器的研究

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基于聚合物/氮化硅混合集成的可变光衰减器的研究

作者：管斌礼吉林大学

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随着科学技术的不断进步,人们在信息化时代的步伐也进一步加快,特别是人工智能、大数据和物联网的广泛应用,对信息传播的速度和质量提出了更高的要求。光通信以其传输容量大、中继距离长、抗干扰能力强以及保密性能好等优势,逐渐成为主... 详细信息

随着科学技术的不断进步,人们在信息化时代的步伐也进一步加快,特别是人工智能、大数据和物联网的广泛应用,对信息传播的速度和质量提出了更高的要求。光通信以其传输容量大、中继距离长、抗干扰能力强以及保密性能好等优势,逐渐成为主流的通信手段。可变光衰减器作为光通信网络中调节光信号功率的关键器件,被广泛应用于波分复用、模分复用和光交换等光通信系统中。随着光通信的发展,对可变光衰减器的衰减范围、功耗、调制带宽以及响应速度等指标提出越来越高的要求。在片上光系统中,经常使用马赫增德尔结构来制备可变光衰减器,利用热光效应实现对器件的调节,从而达到衰减效果,基于该结构的可变光衰减器往往具有大带宽、高反应速度以及低插入损耗等特点。各种材料在制备可变光衰减器时通常会表现出各自的优势,同时会有各自的弊端。聚合物材料的可变光衰减器具有易于制备、成本较低以及热光系数大等优势,但是其弯曲损耗较大,在器件设计中往往需要更大的尺寸;氮化硅材料的可变光衰减器具有尺寸小、波导损耗低和易于与互补金属氧化物半导体工艺兼容等优势,而其较热光系数低,在器件稳定性高的同时意味着受热调制效果极不显著,因此在设计可变光衰减器时需要更长的调制臂,大大限制器件的总体尺寸。由此可知单一材料有时不能同时兼顾两种或者多种优良特性,因此提出了多种材料混合集成的器件和片上系统。本文采用马赫-曾德尔结构制备热光可变管衰减器,以氮化硅材料为主体,将调制臂使用聚合物材料取代,得到了同时兼顾氮化硅材料以及聚合物材料优势的混合集成可变光衰减器,通过软件模拟,利用28μm长的锥形波导结构,可以实现96%以上的耦合效率,在1000μm长度的调制臂下,5.09 K的温度变化能实现50 dB以上的衰减,达到聚合物VOA的调制效果,低于氮化硅VOA一个数量级,同时具有氮化硅小尺寸、低弯曲损耗的优势。另外,基于该结构保留一条氮化硅材料的调制臂并提出了一种基于马赫-曾德尔结构的非对称型可变光衰减器,在1000μm调制臂长度下,只需要4.54 K的温度变化就能实现40 dB以上的衰减效果,横向尺寸仅为12μm,远小于传统基于马赫-曾德尔结构的对称型可变光衰减器上百微米的横向尺寸。,但是具有较强的波长依赖性,适合窄带宽或者单波长应用场景。同时根据这种耦合结构又提出了一种基于非对称型多模干涉结构的可变光衰减器,该结构横向尺寸仅为3μm,缺点是较高调制功耗和较强的波长依赖性。这两种非对称结构的可变光衰减器都受环境温度影响比较大,因此在传感器领域也有较大潜力,其调制臂的长度与调制温度和带宽表现出反比的趋势,可以根据需求调整这一参数。综上所述,本文提出的氮化硅和聚合物混合集成的可变光衰减器,可同时集成两种材料的优势并可根据应用场景灵活选用不同的器件和器件参数,同时为多种材料混合集成系统提供参考价值。

关键词：可变光衰减器氮化硅聚合物混合集成马赫-曾德尔干涉仪