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基于sigmoid-sinh分段函数的变步长FxLMS算法

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东华大学学报（自然科学版） 2024年第1期50卷 93-100页

作者：李飞黄双郭辉徐洋傅伟上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 东华大学机械工程学院上海201620 淄博市技师学院山东淄博255000

为改善滤波-x最小均方(filtered-x least mean square,FxLMS)算法在噪声主动控制时无法兼顾收敛速度和稳态误差的问题,提出了基于sigmoid-sinh分段函数的FxLMS(SSFxLMS)算法,并引入蚁狮算法对SFxLMS(sigmoid filtered-x least mean square)、ShFxLMS(sinh filtered-x least mean square)、SSFxLMS算法的参数进行优化。分别采用高斯白噪声和实测簇绒地毯织机噪声为输入信号,采用FxLMS、SFxLMS、ShFxLMS、SSFxLMS算法进行噪声主动控制仿真,对比分析这4种算法的性能。结果表明:与其他3种算法相比,采用SSFxLMS算法对高斯白噪声和簇绒地毯织机噪声进行控制时,误差信号的平均绝对值更小,平均降噪量与收敛速度也有大幅度提升。由此可知,SSFxLMS算法有效改善了FxLMS算法无法兼顾收敛速度和稳态误差的问题,研究结果为噪声主动控制算法设计提供了一定的参考。

关键词：噪声主动控制变步长滤波-x最小均方算法蚁狮算法

高氮负荷下硫自养反硝化菌群的胞外聚合物和信号分子特征

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中国环境科学 2024年第8期44卷 4314-4325页

作者：许炜怡黄凯文刘崇沈斐王硕李激江南大学环境与生态学院江苏省厌氧生物技术重点实验室江苏无锡214122 民政部一零一研究所北京100070 江苏无锡环境监测中心仪器分析实验室江苏无锡214121 江苏省高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

硫自养反硝化工艺(SADN)受水力停留时间(HRT)和进水NO_(3)^(-)-N浓度的影响.通过逐步缩短HRT,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度的方式探究工艺脱氮极限,同时解析在此过程中胞外聚合物(EPS)和信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的变化特征以及微生... 详细信息

硫自养反硝化工艺(SADN)受水力停留时间(HRT)和进水NO_(3)^(-)-N浓度的影响.通过逐步缩短HRT,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度的方式探究工艺脱氮极限,同时解析在此过程中胞外聚合物(EPS)和信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的变化特征以及微生物群落结构演替过程.在HRT从4.1h缩短至1.0h的过程中,硫自养反硝化菌群可快速适应环境,当HRT=1.0h,进水NO_(3)^(-)-N含量为40mg/L,系统的TN去除率为99.74%,脱氮负荷高达958.53mg/(L·d).在此过程中,EPS含量的增加以TB-PN和TB-PS为主,AHLs含量的增加以C4-HSL为主.较缩短HRT而言,提高进水NO_(3)^(-)-N浓度会促使C4-HSL含量显著增加并导致污泥结构逐渐趋向不稳定状态.C6-HSL是系统内最主要的AHLs,其含量在G4和G7阶段大幅增长是基于系统脱氮能力弱化后微生物所进行的自我调节.微生物群落组成分析表明,系统运行和氮负荷变化会对微生物群落进行驯化选择.在降HRT组中,Proteobacteria的norank_f_Pleomorphomona-daceae作为优势菌属发挥主要作用,为反硝化菌提供底物以维持系统稳定运行.在提高NO_(3)^(-)-N浓度后,UKL 13-1、Simplicispira、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium、Thermomonas逐渐演变为优势菌属,这些优势菌属均为具备脱氮功能的关键微生物.

关键词：硫自养反硝化脱氮极限胞外聚合物酰基高丝氨酸内酯群体感应

基于DFT的频率敏感双分支Transformer多变量长时间序列预测方法

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计算机应用 2024年第9期44卷 2739-2746页

作者：任烈弘黄铝文田旭段飞西北农林科技大学信息工程学院陕西咸阳712100 宁波工业互联网研究院浙江宁波315000

在进行多变量长时间序列预测时,仅利用时域分析通常无法充分捕捉长时间序列依赖,而这会导致信息利用率不足、预测精度不够高。因此,结合频域时域分析,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频率敏感双分支多变量长时间序列预测(FSDformer)... 详细信息

在进行多变量长时间序列预测时,仅利用时域分析通常无法充分捕捉长时间序列依赖,而这会导致信息利用率不足、预测精度不够高。因此,结合频域时域分析,提出一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频率敏感双分支多变量长时间序列预测(FSDformer)方法。首先,通过DFT实现时间和频率的相互转换,从而将复杂的时间序列数据分解为结构简单的低频趋势项、中频季节项和高频余项3个分量;其次,采用双分支结构,针对中高频分量预测,应用Encoder-Decoder结构,设计了周期性增强注意力机制;针对低频趋势分量预测,采用多层感知机(MLP)结构;最后将中高频分量与低频分量预测结果相加,得到多变量长时间序列的最终预测结果。在2个数据集上把FSDformer与其他5个经典算法进行了对比分析,在Electricity数据集上,当历史序列长度为96,预测序列长度为336时,相较于Autoformer等对比算法,FSDformer的平均绝对误差(MAE)下降了11.5%~29.1%,均方误差(MSE)下降了20.9%~43.7%,达到了最优预测精度。实验结果表明,FSDformer能有效捕捉长时间序列的相关依赖,在提升预测精度和计算效率的同时,增强了模型预测的稳定性。

关键词：离散傅里叶变换频率敏感时间序列预测序列分解 Transformer 周期性增强注意力

Vonoprazan-amoxicillin dual therapy for Helicobacter pylori eradication in Chinese population:A prospective,multicenter,randomized,two-stage study

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World Journal of Gastroenterology 2024年第27期30卷 3304-3313页

作者： xue-Ping huang Zhi-Hui Lin Yi-Juan Liu Shao-Wei Lin Yan-Feng Shao Feng Qiu Qing-Wu Qiu Zhang-Kun xu Jin-Xian Chen Liang-Huo Chen Zhen-Qun Lin Wen-Hua Dai Ming-Qing Zhang Qi Jiang Zhong-Qin Xiao Xian-Xing Cheng Xiang-fei Zhang Wen-Bin You Wei Chen Long-Qin Li Wei-Xing Lin Yong-Fu Wang Fu-Jin Lai Long-Qun Chen Zhong-Hua huang Wen-Qi Zheng Jin-Qi Wei Department of Gastroenterology Shengli Clinical Medical College of Fujian Medical UniversityFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Fujian Provincial HospitalFuzhou 350001Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology The First Affiliated Hospital of Fujian Medical UniversityFuzhou 350000Fujian ProvinceChina School of Public Health Fujian Medical UniversityFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology The Third People’s Hospital of Fujian ProvinceFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Fujian Provincial Hospital North Brance Fujian Provincial Geriatric HospitalFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Xiaoao HospitalFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology The General Hospital of Fujian Energy GroupFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology The Second Hospital of ZhangzhouZhangzhou 363000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Anxi Country HospitalQuanzhou 362000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Zhangzhou Municipal Hospital of TCMZhangzhou 363000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Zhangpu HospitalZhangzhou 363000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology The Affiliated Dongnan Hospital of Xiamen UniversityZhangzhou 363000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology First Hospital of Nanping CityNanping 353000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Fujian Nanping Second HospitalNanping 353000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Wuyishan Municipal HospitalNanping 353000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Fuzhou Changle District HospitalFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Changle City Second HospitalFuzhou 350000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Jinjiang Municipal HospitalQuanzhou 362000Fujian ProvinceChina Department of Gastroenterology Fuding Hospital Affiliated to Fuj

BACKGROUND The efficacy of Vonoprazan-amoxicillin dual therapy(VAT)in the treatment of Helicobacter pylori(***)is *** To evaluate the efficacy of VAT in the Chinese *** This prospective,multicenter,randomized,open-label,and two-stage study was conducted at 23 centers in Fujian,China(May 2021-April 2022).***-infected patients were randomized to bismuth quadruple therapy(BQT),BQT-Vonoprazan(BQT-V),seven-day VAT(VAT-7),ten-day VAT(VAT-10),and fourteen-day VAT(VAT-14)*** primary endpoint was the *** eradication *** secondary endpoint was the frequency of adverse *** study was registered with the Chinese Clinical Trial Registry,*** In the first stage,VAT-7 and BQT-V groups were selected for early termination because less than 23 among 28 cases were *** the second stage,the eradication rates for BQT,VAT-10,and VA-14 were 80.2%[95%confidence interval(95%CI):71.4%-86.8%],93.2%(86.6%-96.7%),92.2%(85.3%-96.0%)in the intention-to-treat(ITT)analysis,and 80.9%(95%CI:71.7%-87.5%),94.0%(87.5%-97.2%),and 93.9%(87.4%-97.2%)in the per-protocol *** ITT analysis showed a higher eradication rate in the VAT-10 and VAT-14 groups than in the BQT group(P=0.022 and P=0.046,respectively).The incidence of adverse events in the VAT-10 and VAT-14 groups was lower than in the BQT group(25.27%and 13.73%vs 37.62%,respectively;P<0.001).CONCLUSION VAT with a duration of 10 or 14 days achieves a higher eradication rate than the BQT,with a more tolerable safety profile in ***-infected patients in *** XP et *** for *** eradication.

关键词： Helicobacter pylori Vonoprazan Amoxicillin Dual therapy Bismuth quadruple therapy

An accurate a posteriori error estimator for the Steklov eigenvalue problem and its applications

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Science China Mathematics 2021年第3期64卷 623-638页

作者： fei xu Qiumei huang Beijing Institute for Scientific and Engineering Computing Faculty of ScienceBeijing University of TechnologyBeijing 100124China

In this paper, a type of accurate a posteriori error estimator is proposed for the Steklov eigenvalue problem based on the complementary approach, which provides an asymptotic exact estimate for the approximate eigenpair. Besides, we design a type of cascadic adaptive finite element method for the Steklov eigenvalue problem based on the proposed a posteriori error estimator. In this new cascadic adaptive scheme, instead of solving the Steklov eigenvalue problem in each adaptive space directly, we only need to do some smoothing steps for linearized boundary value problems on a series of adaptive spaces and solve some Steklov eigenvalue problems on a low dimensional space. Furthermore, the proposed a posteriori error estimator provides the way to refine meshes and control the number of smoothing steps for the cascadic adaptive method. Some numerical examples are presented to validate the efficiency of the algorithm in this paper.

关键词： Steklov eigenvalue problem a posteriori error estimator cascadic multigrid method adaptive finite element method complementary method

西沙永乐环礁造礁石珊瑚共生体对低光环境的生理响应

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热带海洋学报 2024年第3期43卷 31-39页

作者：王永智许莉佳黄柏强杨天件綦世斌陈辉杨静生态环境部华南环境科学研究所广东广州510535 广东省环境科学研究院广东广州510045

光照是影响造礁石珊瑚生长与分布的重要因素之一,但目前关于造礁石珊瑚对低光环境的响应特征与适应性尚不清楚。本研究以西沙常见的疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)、澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和翘齿盘星珊瑚(Dipsastraea mattha... 详细信息

光照是影响造礁石珊瑚生长与分布的重要因素之一,但目前关于造礁石珊瑚对低光环境的响应特征与适应性尚不清楚。本研究以西沙常见的疣状杯形珊瑚(Pocillopora verrucosa)、澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和翘齿盘星珊瑚(Dipsastraea matthaii)为研究对象,于2021年春季在永乐环礁10m水深处开展了为期1周的原位遮光实验,其中遮光实验组与正常对照组相比光强削减了80%~90%,其日间有效光辐射(photosynthetically active radiation,PAR)为20.2~41.5μmol photons·m^(−2)·s^(−1)。实验结果显示,弱光状态下疣状杯形珊瑚、澄黄滨珊瑚和翘齿盘星珊瑚的实际光量子产量(ΦPSII)明显升高,最大电子传递速率(r-ETR_(max))和饱和辐射光强(Ek)出现了下降的现象,同时三种珊瑚的共生藻密度(翘齿盘星珊瑚除外)、叶绿素a含量、组织生物量和组织厚度出现了不同程度的下降,其中以澄黄滨珊瑚的变化最为显著,其共生藻密度下降了14.2%,组织生物量下降了32.9%。短期弱光限制中,造礁石珊瑚能够通过提高自身的实际光合效率或(和)降低虫黄藻密度适应光强的不足,但珊瑚共生体通过光合作用转化的能量短期内无法满足珊瑚宿主自身正常生长的代谢需求,因而出现消耗大于获得、珊瑚组织生物量和组织厚度短暂下降的情况。

关键词：造礁石珊瑚弱光限制光生理永乐环礁

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混合颗粒系蒙特卡罗消光模型及反演方法

光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 956-962页

作者：黄茜苏格毅孙存金邓飞陈军杨荟楠苏明旭上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

在单一颗粒系中,消光光谱法颗粒粒径测量模型通常基于Mie散射理论和Lambert-Beer(LB)定律。但多种颗粒物构成的混合颗粒系的消光特性更为复杂,颗粒粒径与混合比均会影响消光谱,需要发展新的理论模型。作者设计一种蒙特卡罗(Monte Carlo,... 详细信息

在单一颗粒系中,消光光谱法颗粒粒径测量模型通常基于Mie散射理论和Lambert-Beer(LB)定律。但多种颗粒物构成的混合颗粒系的消光特性更为复杂,颗粒粒径与混合比均会影响消光谱,需要发展新的理论模型。作者设计一种蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)原理的混合颗粒系消光模型,将入射光束离散化成光子,通过追踪其从发射至接收/逃逸过程中所有事件,统计光子去向并研究混合颗粒系的消光特性。为了验证蒙特卡罗模型的准确性,分别对聚苯乙烯和玻璃微珠单一颗粒系中消光谱进行数值计算,结果与Lambert-Beer定律预测误差小于2%。进一步将模型扩展至由聚苯乙烯和玻璃微珠构成的混合颗粒系,其消光谱随玻璃微珠占比(混合比)增大而依次递增,直至混合比为1时退化为单一颗粒系,而波长减小时,消光随混合比变化趋势由线性向非线性转变,两种颗粒自身消光特性差异越大则非线性趋势越明显,说明混合系消光值由颗粒类型、混合比、颗粒粒径和光波长共同决定且相互耦合。根据预测消光谱,采用三种全局最优算法对混合颗粒粒径和混合比参数反演。结果表明:混合比单参数反演结果的误差最小,均在1.5%以内;对两种颗粒粒径进行双参数反演时,误差均在3%以内;对两种粒径和混合比进行三参数同步反演时,误差增大,但均在10%以内。综合分析三种反演算法,PSO算法耗费时间最长,是其他算法的数倍,IGA算法效果较好且更加稳定。初步验证了设计的蒙特卡罗模型可应用于混合颗粒系的消光谱预测,实现了两种颗粒粒径与颗粒系混合比的同步反演。

关键词：混合颗粒系蒙特卡罗消光谱混合比反演

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水中构筑物表面生物膜形成物理化学过程

生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 145-157页

作者：申锴高飞黄须强卢小鹏周慧敏李卫荣铁镝大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心大连116028 东北大学材料科学与工程学院沈阳110819

水中构筑物表面生物膜的形成会加速构筑物的腐蚀,严重影响其使用效率和寿命;成熟后的生物膜老化脱落或受水力剪切作用进入主体水中,会造成水体二次污染,对动植物生长和人类生活造成重大影响。生物膜的形成是由单个细菌黏附到表面开始的... 详细信息

水中构筑物表面生物膜的形成会加速构筑物的腐蚀,严重影响其使用效率和寿命;成熟后的生物膜老化脱落或受水力剪切作用进入主体水中,会造成水体二次污染,对动植物生长和人类生活造成重大影响。生物膜的形成是由单个细菌黏附到表面开始的,经过可逆黏附到不可逆黏附的过渡后,细菌分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPSs)会加速表面微菌落的形成,再通过细菌间的群体感应(quorum sensing,QS)使细菌启动表型和基因型变化,最终促使成熟生物膜的形成。本文综述了生物膜形成的不同阶段所涉及的物理化学过程(薄膜形成阶段、细菌黏附阶段、胞外聚合物膜阶段、群体感应调节生物膜阶段和生物膜成熟与表征),分析总结了本领域各方向的最新研究进展,归纳并阐明了水中构筑物表面生物膜形成的机理和影响因素,为生物膜防控、清除和利用等相关研究领域提供了理论依据。

关键词：水中构筑物生物膜细菌黏附物理化学过程胞外聚合物群体感应调节

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城市绿道生态系统大型土壤动物群落特征研究

长江流域资源与环境 2024年第3期33卷 561-571页

作者：黄玉梅徐卫超曾倩张丹桔肖菲菲肖玖金解文峰四川农业大学风景园林学院四川成都611130 四川农业大学林学院四川成都611130

绿道,作为城市一种开放的绿色线性空间,不仅具有景观、游憩等社会功能,还具有重要的生态价值,是城市生态环境保护和生物多样性保育的重要绿色基础设施。通过野外调查、室内分析等手段,对不同城市绿道生境大型土壤动物群落特征进行研究,... 详细信息

绿道,作为城市一种开放的绿色线性空间,不仅具有景观、游憩等社会功能,还具有重要的生态价值,是城市生态环境保护和生物多样性保育的重要绿色基础设施。通过野外调查、室内分析等手段,对不同城市绿道生境大型土壤动物群落特征进行研究,探讨生境类型、廊道宽度、植物配置及土壤理化性质对土壤动物多样性保育的影响。结果显示:滨水绿道生境大型土壤动物群落个体密度、类群数、多样性指数显著高于道路绿道生境(P<0.05);滨水绿道生境大型土壤动物指示种为喜湿的地蜈蚣属(Geophilus)和鼠妇虫属(Porcellio),而道路绿道生境指示种为喜热的短猛蚁属(Brachyponera);土壤温度(ST)、土壤容重(SBD)、土壤含水量(SWC)、铵态氮(AN)、速效钾(AK)、乔木层丰富度指数(TR)、落叶乔木占比(DTR)等环境因素,对大型土壤动物群落分布有显著影响。未来可以通过增加生态廊道宽度、提高落叶乔木占比、增施有机肥、适当保留凋落物等途径,提高城市绿道系统土壤生物多样性保育功能。研究结果为探索构建生态、高效城市绿道的近自然途径提供一定的理论依据。

关键词：城市绿道生物多样性保育大型土壤动物生态廊道