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Influence of the Gaussian colored noise and electromagnetic radiation on the propagation of subthreshold signals in feedforward neural networks

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Science China(Technological Sciences) 2021年第4期64卷 847-857页

作者： ge mengyan WANG GuoWei JIA Ya Department of Physics Central China Normal UniversityWuhan 430079China

Iterative methods are used to simulate the in vitro feedforward neural networks in physiological *** can be propagated to a minimum of ten ***,the discharge activity of each group will be more *** feedforward neural networks have a wide range of applications in machine learning,and the weight of synapses considerably influences the propagation of weak ***,we investigated the effect of Gaussian colored noise and electromagnetic radiation on the propagation of the subthreshold excitatory postsynaptic current signals in the input layer of the multilayer Izhikevich neural feedforward *** the absence of electromagnetic radiation,the excitatory postsynaptic current signal is stably propagated and amplified in multilayer feedforward neural networks under the optimal Gaussian colored noise strength or correlation time in the output layer of the *** with the case in which there is no electromagnetic radiation,the presence of electromagnetic radiation slightly reduces the propagation of weak ***,the time required to propagate the excitatory postsynaptic current signal to the output layer increases with the increasing feedback *** feedforward neural network considered in this study is a considerably simple *** complex structures,such as backward connection and delayed feedback,can be observed in real biological ***,the next step will be to study more complex neural models with neuron models based on the physiological experimental data and compare them with real biological ***,the study of neural networks can be combined with an experimental study about the auditory nervous system of bats to understand the biological mechanism associated with the auditory system function of bats from two perspectives.

关键词： feedforward neural network colored noise electromagnetic radiation signal propagation

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Energy dependence on modes of electric activities of neuron driven by different external mixed signals under electromagnetic induction

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Science China(Technological Sciences) 2019年第3期62卷 427-440页

作者： LU LuLu JIA Ya XU Ying ge mengyan YANG LiJian ZHAN Xuan Institute of Biophysics and Department of Physics Central China Normal University

Energy supply and release play an important role in individual neuron and neural network. In this paper, the electrical activities and Hamilton energy of neuron are investigated when external mixed signals(i.e., the periodic stimulus current and the periodic electromagnetic field) are imposed on the neuron under the electromagnetic induction. As a result, the Hamilton energy is much dependent on the mode transition, the multiple electric activity modes and the numerical analysis of Hamilton energy are more complicated under various parameters. When the periodic high-low frequency electromagnetic radiation is imposed in neuron, it is found that the electrical activities are more complex, and the changing of energy is obvious. In addition, the response of electrical activity and Hamilton energy is much dependent on the changing of amplitude A, B when the external high-low frequency signal is imposed on the neuron, meanwhile, the energy of bursting state is lower than the one of spiking state. It can be used for investigation about the energy coding in the neuron even the neuron networks.

关键词： Hamilton energy electromagnetic induction electric activity multiple growing modes

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Limitation of the Application of Heat Tracer in Investigating Groundwater and River Interactions under Dynamic Flow Conditions

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Journal of Earth Science 2022年

作者： mengyan ge Rui Ma Ziyong Sun School of Environmental Studies， China University of geosciences State Key Laboratory of Biogeology and Environmental geology， China University of geosciences

The groundwater (GW) in the floodplain riparian area frequently interacts intensely with surface water (SW). Heat as a tracer is one of the hot research fields in investigating GW-SW interactions， and analytical approaches have been proposed for the calculation of exchange flow velocity. However， few studies have considered the effects of very dynamic flow conditions and monitoring instrumentation on the calculation with field measured data. Herein， taking the middle reaches of the Heihe River as the study area， different types of monitoring wells were constructed under the riverbed and near the river， and multiple methods (Darcy’s law， heat tracing， and isotopic mixing methods) were employed to trace the exchanges between the river and groundwater. The results indicate that different methods demonstrate diverse information with obvious unevenly distributed flux along the vertical direction. And the combination of multiple methods has an important role in studying the interaction between GW and SW. Fully screened wells produce intraborehole flow and disturb the heat transport， which is relevant to flow velocity， and further affects the temperature distribution， impacting the temperature-based flow velocity calculation. Dynamic flow conditions aggravate riverbed sediment disturbances， e.g.， scour and deposition， and additionally affect the interaction and monitoring data.

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Effects of intrinsic and extrinsic noises on transposons kinetics

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Chinese Physics B 2018年第3期27卷 153-160页

作者： Alssadig A M Yousif Lulu Lu mengyan ge Ying Xu Ya Jia Institute of Biophysics and Department of Physics Central China Normal University Wuhan 430079 China

The absolute concentration robustness （ACR） steady state of a biochemical system can protect against changing a large concentration of the system＇s components. In this paper, a minimal model of autonomous-nonautonomous transposons driven by intrinsic and extrinsic noises is investigated. The effects of intrinsic and extrinsic noises on ACR steady state of the transposons kinetics are studied by numerical simulations. It is found that the predator-prey-like oscillations around the ACR steady state are induced by the intrinsic or extrinsic noises. Comparing with the case of intrinsic noises, the extrinsic noises can inhibit the amplitude of oscillations of transposon kinetics. To characterize the predator-prey-like oscillations, we calculate the probability distributions and the normalized correlation functions of a system in the stability domain. With the increasing of noise intensity, the peak of the probability distribution is shifted from the ACR steady state to the trivial steady state. The normalized autocorrelation and cross-correlation functions indicate that the state of the predator-prey oscillator is transmitted to 50 successive generations at least.

关键词： stability noises oscillation transposon kinetics

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基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别:研究进展、面临挑战及未来研究展望

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地质科技通报 2020年第1期39卷 11-20页

作者：孙自永王俊友葛孟琰乔树锋中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078

地下水型陆地植被具有重要的生态服务功能,但正遭受严重威胁,亟需在水资源管理中予以关注和保护.准确识别地下水型陆地植被是其管理和保护的前提.水稳定同位素方法是识别地下水型陆地植被的唯一直接方法,其中:①直接比较法只能获得植物... 详细信息

地下水型陆地植被具有重要的生态服务功能,但正遭受严重威胁,亟需在水资源管理中予以关注和保护.准确识别地下水型陆地植被是其管理和保护的前提.水稳定同位素方法是识别地下水型陆地植被的唯一直接方法,其中:①直接比较法只能获得植物对地下水利用的定性信息,但目前的应用最为广泛;②同位素混合模型能定量评估植物对地下水的依赖性,近期随贝叶斯模型的引入取得了较大进展.当前,植物对地下水利用的时空异质性增加了基于水稳定同位素的地下水型陆地植被的识别难度,还限制了小尺度上的研究成果向大尺度上的拓展;部分植物以间接方式利用地下水,对地下水型陆地植被的识别造成了困扰;根系吸水过程中的同位素分馏和同一植株内木质部水同位素组成的时空异质性常使植物样品的代表性受到质疑;采集到具有代表性的地下水和土壤样品也是当前面临的一个主要挑战.为应对上述挑战,未来应加强3个方面的研究:①研发植物木质部水同位素组成的原位在线连续观测技术,提升基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别的时空分辨率;②借助控制性的同位素标记实验,精细刻画地下水-土壤-植物体系内同位素体的迁移和分馏过程;③将同位素观测与具有物理学意义的生态水文模型相耦合,提高定量评估的分辨率和降低不确定性,探索解决时空异质性和升尺度难题的途径.

关键词：地下水型生态系统混合模型异质性水力提升尺度问题同位素标记根系吸水模型

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高寒山区河水与地下水相互作用的温度示踪:以黑河上游葫芦沟流域为例

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地球科学 2018年第11期43卷 4246-4255页

作者：葛孟琰马瑞孙自永龙翔邢文乐王烁尹茂生中国地质大学环境学院湖北武汉430074 中国地质大学盆地水文过程与湿地生态恢复学术创新基地湖北武汉430074

高寒山区的地表水与地下水相互作用的定量研究对水资源的评价及管理等具有重要意义,而目前在高寒山区开展的地表水与地下水相互作用的定量研究相对较少.以黑河上游葫芦沟流域为研究区域,采用温度示踪方法对高寒山区河水与地下水的相互... 详细信息

高寒山区的地表水与地下水相互作用的定量研究对水资源的评价及管理等具有重要意义,而目前在高寒山区开展的地表水与地下水相互作用的定量研究相对较少.以黑河上游葫芦沟流域为研究区域,采用温度示踪方法对高寒山区河水与地下水的相互作用进行了研究,并对温度示踪方法在高寒山区的适用性进行了讨论.监测了研究区两个时段的地温、河水水位、地下水水位以及河床沉积物底部不同深度处的温度,并对温度系列数据进行定量分析,计算了不同位置处河水入渗流速.结果表明:研究区河水水位普遍高于地下水水位;河床底部温度在9月份整体低于7月;流速计算结果表明监测时段内主要为河水入渗补给地下水,入渗速率整体介于2×10^(-6)～5×10^(-5) m/s.温度示踪法在高寒山区的适用性分析表明:在地下水受多途径补给时,温度示踪法仅指示河水对地下水的补给,而其他水源对地下水的补给还要通过同位素方法和数值模拟等其他手段进行计算.影响高寒山区河水对地下水补给的因素主要有:河水与地下水水位、河床沉积物的水力传导系数与热容.

关键词：高寒山区温度示踪垂向流速黑河上游地下水

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长三角一体化背景下安徽省卫生技术人员结构变动及趋势分析

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中国农村卫生事业管理 2023年第3期43卷 154-158页

作者：葛梦妍曾智南京中医药大学卫生经济管理学院江苏南京210023

目的分析安徽省卫生技术人员结构变化趋势,了解安徽省卫生技术人员建设与长三角平均水平的差距。方法采用结构变动度分析法对安徽省卫生技术人员结构变动趋势进行分析,以长三角作为参照,运用偏离-份额分析法对安徽省卫生技术人员结构... 详细信息

目的分析安徽省卫生技术人员结构变化趋势,了解安徽省卫生技术人员建设与长三角平均水平的差距。方法采用结构变动度分析法对安徽省卫生技术人员结构变动趋势进行分析,以长三角作为参照,运用偏离-份额分析法对安徽省卫生技术人员结构变迁趋势进行分析。结果注册护士结构变动一直呈正向变动,且结构变动贡献率最大;药师和其他技术人员结构变动贡献率不活跃。职业(助理)医师、注册护士和药师的增长高于长三角平均水平,技师和其他技术人员则相反;相对于长三角主要城市的平均水平,职业(助理)医师和注册护士具有结构性优势;职业(助理)医师、注册护士和药师与长三角主要城市总体竞争力水平相差不大;技师和其他技术人员处于竞争力劣势。结论安徽省卫生技术人员建设不断加强,总体水平较高,但卫生技术人员的配置存在结构性问题,竞争力水平不足,综合能力有待提高。

关键词：卫生技术人员结构变动度偏离-份额分析安徽

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敦煌盆地地下水水化学特征及水质评价

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地质科技情报 2016年第5期35卷 196-202页

作者：邢文乐马瑞孙自永胡雅璐葛孟琰常启昕中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 中国地质大学(武汉)盆地水文过程与湿地生态恢复学术创新基地武汉430074

通过对敦煌盆地38个地下水样品的采集和测试,运用描述性统计法和因子分析法对地下水的化学特征及其成因进行了分析。在此基础上,利用美国农业部(USDA)评价方法和Wilcox图解法对地下水质进行了评价。研究结果表明:敦煌盆地浅层地下水中... 详细信息

通过对敦煌盆地38个地下水样品的采集和测试,运用描述性统计法和因子分析法对地下水的化学特征及其成因进行了分析。在此基础上,利用美国农业部(USDA)评价方法和Wilcox图解法对地下水质进行了评价。研究结果表明:敦煌盆地浅层地下水中主要阳离子为Ca^(2+)、Na^+、Mg^(2+),主要阴离子从补给区→径流区→排泄区由HCO_3^-→SO_4^(2-)→Cl^-转换;深层地下水中阳离子以Na^+、Mg^(2+)为主,阴离子主要为Cl^-、SO_4^(2-)、HCO_3^-,且三者含量较为接近;影响盆地内地下水化学特征的主要因素为蒸发浓缩作用和矿物的溶解作用;水质评价结果显示,可作为农作物灌溉用水的水样约占总水样的26.3%,分布在党河洪积扇扇顶补给区、扇中与扇缘径流区和盆地东南部细土平原径流区。

关键词：水化学特征因子分析灌溉水水质评价敦煌盆地

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基于随机森林的电容式土壤水分传感器校准研究

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地质科技通报 2023年第5期42卷 249-256页

作者：汪正胡顺马瑞孙自永葛孟琰王俊友乔树锋中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078

土壤含水量信息对于自然生态修复、农田灌溉管理、土体工程建设等具有重要的意义,电容式土壤水分传感器是获取该信息的主要途径之一。为准确校准电容式土壤水分传感器(以5TE设备为例)的土壤含水量观测数据,开展了不同温度、含盐量、土... 详细信息

土壤含水量信息对于自然生态修复、农田灌溉管理、土体工程建设等具有重要的意义,电容式土壤水分传感器是获取该信息的主要途径之一。为准确校准电容式土壤水分传感器(以5TE设备为例)的土壤含水量观测数据,开展了不同温度、含盐量、土壤含水量条件下的土壤介电常数、电导率和温度观测实验,构建了基于随机森林机器学习方法的土壤含水量估计模型。结果表明:①变温、变含盐量情况下,土壤介电常数受含盐量和温度影响显著,仅基于土壤介电常数的传统土壤含水量估计模型失效;②以电容式土壤水分传感器观测的土壤介电常数、电导率和温度数据为输入,基于随机森林机器学习方法的土壤含水量估计模型可有效改善土壤含水量估计结果(RMSE为0.05 m^(3)/m^(3),R^(2)为0.77;修正Topp公式的土壤含水量估计结果:RMSE为0.07 m^(3)/m^(3),R^(2)为0.54);③土壤电导率观测对土壤含水量估计最为重要,介电常数次之,温度最弱,但均未达到可忽略不计的程度。研究成果可为电容式土壤水分传感器在变温、变含盐量地区的成功应用提供支撑。

关键词：土壤含水量介电常数电导率温度随机森林土壤水分传感器

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政策工具视角下中医人才培养政策分析

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中国农村卫生事业管理 2022年第11期42卷 819-825页

作者：王璐瑶曾智葛梦妍南京中医药大学卫生经济管理学院江苏南京210023

目的对我国中医人才培养政策文本进行分析,探讨中医人才培养政策的着重点和存在的问题,为后期政策的优化提供依据。方法基于政策工具和中医人才培养体系的二维视角,对检索出的27份中医人才培养政策文件进行内容分析。结果131个政策编码... 详细信息

目的对我国中医人才培养政策文本进行分析,探讨中医人才培养政策的着重点和存在的问题,为后期政策的优化提供依据。方法基于政策工具和中医人才培养体系的二维视角,对检索出的27份中医人才培养政策文件进行内容分析。结果131个政策编码中,命令型、激励型、能力建设型、系统变革型、象征和劝诫型政策工具分别占比14.50%(19/131)、7.63%(10/131)、45.80%(60/131)、25.95%(34/131)和6.11%(8/131)。纳入的83个Y维度编码中,院校教育占比最多,为44.58%(37/83),继续教育占比最少,为13.25%(11/83)。结论各政策工具应用不均衡,系统化程度不足;政策工具内部结构不合理,政策要素配置上存在差异;政策工具在四种教育模式中的使用存在较大差异。因此要合理组合政策工具,优化内部结构,促进人才培养各阶段协调发展。

关键词：政策工具中医人才培养卓越中医中医教育培养体系教育模式政策分析

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