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偏最小二乘辅助紫外可见光谱法同时测定烟草中的葡萄糖与木糖含量

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 103-110页

作者：李宇张克灿彭丽娟朱正良何亮昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500 云南省烟草质量监督检测站云南昆明650106

烟草中含有葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、木糖等多种糖类物质,占据烟草干重的25%~50%,是烟草的重要组成部分,也是评估烟草内在品质的重要指标。不同的糖类物质在卷烟燃烧过程中会生成不同产物,从而直接或间接地影响卷烟的香气和口感。... 详细信息

烟草中含有葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、木糖等多种糖类物质,占据烟草干重的25%~50%,是烟草的重要组成部分,也是评估烟草内在品质的重要指标。不同的糖类物质在卷烟燃烧过程中会生成不同产物,从而直接或间接地影响卷烟的香气和口感。建立烟草中各种单糖的测定方法,对烟草制品的质量控制具有现实意义。传统的检测方法如费林试剂法、连续流动分析法只能对烟草中的水溶性糖或总糖含量进行测定,无法对单一糖组分进行定量检测;气相色谱、液相色谱等方法虽能检测出不同单项,但是存在样品前处理过程麻烦、检测耗时较长等局限性。该工作在传统间苯三酚显色法测定木糖的基础上,以显色机理对该方法进行改进,解决了该检测体系下葡萄糖显色效果不佳的技术问题,可通过紫外可见光谱技术简单、高效地实现对烟草及卷烟制品中葡萄糖和木糖含量的精准测定。当同时测定上述两种糖组分时,由于二者的紫外可见光谱出峰位置相近,会相互影响彼此的测量准确性。为消除这一干扰,采用偏最小二乘回归法(PLS)建立光谱分析的多元校正模型,辅助改进后的间苯三酚法对烟草及其制品中葡萄糖和木糖含量进行同时检测。研究结果表明:改进后的间苯三酚法对于葡萄糖和木糖的单糖溶液,浓度分别在0.05~0.4和0.10~0.80 mmol·L^(-1)范围内时线性关系良好,该方法的检出限和定量限分别为0.001 7、 0.005 7 mmol·L^(-1)和0.007 2、 0.024 mmol·L^(-1),批内变异系数的范围为0.69%~3.03%,加标回收率范围为96.72%~102.85%,提取液中木素含量对测定结果没有显著干扰。对于葡萄糖和木糖组成的混糖溶液,采用外部检验对模型效果进行评价,外部检验集的预测值与理论值的相关系数R^(2)=0.994 7,相对偏差小于10%。该方法能够快速准确的测定烟草及烟草制品中葡萄糖和木糖含量,为烟草行业提供一种有效的单糖分析方法。

关键词：烟草烟草制品葡萄糖木糖紫外可见光谱偏最小二乘法

基于双通道生成对抗网络的城市用电负荷缺失数据补全方法

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 161-170页

作者：刘志坚陶韵旭刘航罗灵琳李明昆明理工大学电力工程学院云南省昆明市650500

用电负荷数据的完整性与有效性在负荷预测等应用中具有重要意义。传统的缺失数据补全方法缺乏对用电负荷和多种外部时空关联信息的挖掘,难以获得高精度的补全结果。文中提出了一种双通道生成对抗网络,对缺失的负荷数据进行补全。首先,... 详细信息

用电负荷数据的完整性与有效性在负荷预测等应用中具有重要意义。传统的缺失数据补全方法缺乏对用电负荷和多种外部时空关联信息的挖掘,难以获得高精度的补全结果。文中提出了一种双通道生成对抗网络,对缺失的负荷数据进行补全。首先,根据负荷的周期性变化特征和时空关联性构建三阶负荷张量,并将影响负荷变化的多种外部因素构建为三阶辅助信息张量。然后,为满足两种张量的双输入需求,在生成对抗网络的输入层引入双通道机制,通过卷积与反卷积运算提取张量的特征;为提升网络对张量数据的训练效果和补全精度,将张量分解损失引入原始损失函数,并采用改进的混沌映射粒子群优化算法联合优化超参数和网络。最后,在真实负荷数据集上开展数据补全实验。结果表明,所提方法能够对随机缺失率不超过50%、连续缺失不超过3天的负荷数据进行准确补全。

关键词：负荷数据缺失负荷预测三阶张量生成对抗网络分解损失混沌映射粒子群优化算法补全方法

考虑空间尺度效应的云南异龙湖流域主要入湖河流污染源解析

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湖泊科学 2024年第3期36卷 770-781页

作者：袁梦祥赵洛琪高雨晗黄律马旭东沈春节刘嫦娥付登高段昌群云南省高原山地生态与退化环境修复重点实验室云南大学生态学与环境学院昆明650091 云南省高原湖泊生态修复及流域管理国际联合研究中心暨云南省生态文明建设智库昆明650091

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基... 详细信息

定量解析污染源对水质影响的贡献是水环境精细化管理的重要基础。目前多通过水质和土地利用类型的关系以解析水体污染源的研究,忽略了空间尺度的差异性,引发景观配置不合理的后果。为此,本研究依据考虑空间尺度效应的污染源解析方法,基于异龙湖流域3条主要入湖河流的入湖口监测断面对雨季和旱季的水质数据进行研究。同时利用绝对主成分—多元线性回归模型(APCS-MLR)和bioenv分析揭示河道不同尺度缓冲区的土地利用变化对水质的影响并解析河流主要污染源。研究结果表明:(1)异龙湖主要入湖河流水质表现出季节性差异,旱季期间3条主要入湖河流的浊度、化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)和总氮(TN)浓度平均值相比于雨季减幅分别为39.53%、39.93%、94.48%、38.29%和1.72%。其中,入湖河流水体中的TN在旱季和雨季的超标率分别为58%和74%,成为首要污染物;(2)在旱季,20 m缓冲区尺度内河流水质受耕地和裸地占比影响较大,随着空间尺度的扩大,至50~300 m缓冲区尺度时建设用地、林地及水体占比对水质的影响增加;在雨季,COD_(Cr)、NH_(3)-N、TP和TN受20~300 m缓冲区尺度下建设用地占比及200~300 m缓冲区尺度下的水体占比影响,溶解氧受20 m缓冲区尺度内建设用地占比及50~300 m缓冲区尺度下耕地占比影响;(3)异龙湖流域主要入湖河流在旱季的主要污染源是20 m缓冲区尺度内的裸地、20~100 m缓冲区尺度下的耕地、50~300 m缓冲区尺度下的建设用地以及100~300 m缓冲区尺度下的基塘—水库水体;雨季的主要污染源是20~300 m缓冲区尺度下的建设用地、200~300 m缓冲区尺度下的水库—基塘以及50~300 m缓冲区尺度下的耕地。本研究在污染源解析过程中提出考虑不同河道缓冲区的空间尺度,在一定程度上可以克服受体模型的主观性,提高污染源识别和分配的准确性。研究结果可以帮助管理者明确在不同空间尺度下污染防治的重点,为水环境管理工作提供新的参考。

关键词：绝对主成分多元线性回归水质分异特征土地利用 “源”“汇”景观理论异龙湖

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轻量化的PCB表面缺陷检测算法

北京邮电大学学报 2024年第2期47卷 38-44页

作者：张果陈逃王剑平杨凯钧昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明650000

针对印刷电路板(PCB)表面缺陷检测存在的速度低和准确率不高等问题,提出了一种基于改进YOLOv4-tiny模型的PCB表面缺陷检测算法。首先,采用了优化后的聚类方法对缺陷数据集进行聚类,以解决初始先验框不适合PCB表面缺陷检测的问题;其次,... 详细信息

针对印刷电路板(PCB)表面缺陷检测存在的速度低和准确率不高等问题,提出了一种基于改进YOLOv4-tiny模型的PCB表面缺陷检测算法。首先,采用了优化后的聚类方法对缺陷数据集进行聚类,以解决初始先验框不适合PCB表面缺陷检测的问题;其次,为了解决主干网络在下采样时可能丢失小尺度目标信息的问题,引入了切片操作;接着,在特征融合网络中,引入了软池化卷积结构,以提高模型感受野,增强对小目标特征的表达能力;最后,通过引入改进后的交叉熵损失函数优化了损失函数。在北京大学开源的印刷电路板缺陷数据集上验证了所提算法的效果,结果表明,相较于其他经典算法,所提算法在检测速度、精度和模型参数量等指标上都有较大的提升。

关键词：印刷电路板表面缺陷检测 YOLOv4-tiny 切片操作交叉熵损失函数

基于SBERT-Attention-LDA与ML-LSTM特征融合的烟草问句意图识别方法

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农业机械学报 2024年第5期55卷 273-281页

作者：朱波黎魁邱兰黎博昆明理工大学机电工程学院昆明650504 武汉工程大学机电工程学院武汉430205

针对烟草领域中问句意图识别存在的特征稀疏、术语繁多和捕捉文本内部的语义关联困难等问题,提出了一种基于SBERT-Attention-LDA(Sentence-bidirectional encoder representational from transformers-Attention mechanism-Latent dirichlet allocation)与ML-LSTM(Multi layers-Long short term memory)特征融合的问句意图识别方法。该方法首先基于SBERT预训练模型和Attention机制对烟草问句进行动态编码,转换为富含语义信息的特征向量,同时利用LDA模型建模出问句的主题向量,捕捉问句中的主题信息;然后通过更改后的模型级特征融合方法ML-LSTM获得具有更为完整、准确问句语义的联合特征表示;再使用3通道的卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)提取问句混合语义表示中隐藏特征,输入到全连接层和Softmax函数中实现对问句意图的分类。基于烟草行业权威网站上获取的数据集开展了实验验证,实验结果表明,所提方法相比其他几种深度学习结合注意力机制的方法精确率、召回率和F1值上有显著提升,与BERT和ERNIE(Enhanced representation through knowledge integration and embedding)-CNN模型相比提升明显,F1值分别提升2.07、2.88个百分点。

关键词：烟草问句分类自然语言处理特征融合自注意力机制

基于CSS-Cascade Mask R-CNN的有遮挡多片烟叶部位识别

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农业工程学报 2024年第9期40卷 271-280页

作者：朱波胡朋刘宇晨张冀武昆明理工大学机电工程学院昆明650504 云南烟草质量监督监测站昆明650800

烟叶部位信息是进行烟叶分级的重要参考信息,准确识别烟叶部位对实现烟叶智能分级具有重要意义。在实际的烟叶智能分级应用中,为了提高分级效率,需要对多片烟叶等级进行同步识别。受现行上料方式的限制,同步识别的多片烟叶间往往存在局... 详细信息

烟叶部位信息是进行烟叶分级的重要参考信息,准确识别烟叶部位对实现烟叶智能分级具有重要意义。在实际的烟叶智能分级应用中,为了提高分级效率,需要对多片烟叶等级进行同步识别。受现行上料方式的限制,同步识别的多片烟叶间往往存在局部遮挡的问题,给烟叶的目标检测和部位识别带来挑战。该研究提出一种基于改进Cascade Mask R-CNN,融合通道、非局部和空间注意力机制,并引入柔性极大值抑制检测框交并操作与斯库拉交并比损失函数(SIoU)的目标检测与识别模型(CSS-Cascade Mask R-CNN)。该模型对Cascade Mask R-CNN进行了三方面的改进:一是在其骨干网络Resent101上同时引入通道、非局部、空间3种注意力机制,使网络更加关注未被遮挡且部位特征明显区域的显著度;二是将Cascade Mask R-CNN中的损失函数SmoothL1Loss替换为SIoU损失函数,将预测框与真实框之间的方向差异引入到模型训练中提高模型检测精度;三是在筛选候选框时将常规的非极大抑制(non-max-suppression)替换为柔性非极大抑制,以避免删除候选框造成信息丢失。试验结果表明,利用提出的模型对有遮挡多片烟叶进行检测和部位识别,检测框平均准确率均值(bbox_mAP50)达到了80.2%,与改进前的Cascade Mask R-CNN模型相比提高了7.5个百分点。提出的模型与多个主流的目标检测模型(YOLOvX、YOLOv3、YOLOv5、Mask R-CNN、Cascade R-CNN)相比,分别高7.1、10.2、5.8、9.2、8.4个百分点,尤其是对较难区分的下部烟叶优势明显,因此研究结果可以为有遮挡多片烟叶部位的检测识别提供参考。

关键词：机器视觉烟叶部位识别局部遮挡 Cascade Mask R-CNN 非局部注意力机制

高原山地—湖泊地区雨季地表水补给来源的空间格局及形成机制

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地理学报 2024年第7期79卷 1862-1879页

作者：廖会娟柴勇角媛梅张华佘万江卢瑞涛沈剑徐秋娥贾士豪云南师范大学地理学部、云南省高原地理过程与环境变化重点实验室昆明650500 云南省林业和草原科学院昆明650201 自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室云南省地质环境监测院昆明650216 上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海... 详细信息

本文旨在解析中国西南高原山地—湖泊地区雨季地表水补给格局及其形成机制,基于2022年7—8月在洱海流域采集的多水体氢氧稳定同位素数据,利用贝叶斯混合模型和遥感技术,量化地表水的补给源和比例,并探究水体转化机制。结果表明:(1)洱海流域雨季降水受蒸发和季风气候等影响,其氢氧同位素值与地下水和地表水相比偏负。地下水δD、δ18O表明,在高海拔及富水性高的区域地下水氢氧同位素值偏负,d-excess值则表明不同含水岩组的蒸发差异。地表水氢氧同位素值随着水体从入湖河水经过洱海湖水到出湖河水的流动逐渐偏正,其中苍山东坡和南部区域同位素值较北部区域而言更偏正,就苍山东坡而言,其中游地区蒸发作用最为显著。(2)苍山—洱海间地表水补给来源的空间格局显示,地表水对其下游混合水体的贡献率最大。其中降水和地表水在苍山—洱海间各河段的贡献率皆表现为,在出山口以上河段的降水、地表水贡献率小于出山口之后河段;而地下水贡献率反之。(3)沿河流流向,其地形、地质条件、地表覆盖和水汽特征共同影响地表水补给来源的空间格局,植被覆盖状况好、地表温度高和实际蒸散量多的区域,降水对地表水的补给多;植被覆盖状况较差的区域,地表水的补给较多;地下水对地表水的贡献率则取决于含水岩组类型。

关键词：氢氧稳定同位素地表水补给来源苍山洱海高原湖泊遥感技术贝叶斯混合模型

青刺果ACE抑制肽的分离纯化、结构鉴定及其体外活性评价

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中国食品学报 2024年第7期24卷 321-331页

作者：张璐甘雨嫣钟玉旺黎依艳范江平王雪峰云南农业大学食品科学技术学院昆明650201 云南省畜产品加工工程技术研究中心昆明650201

以具有血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性的青刺果蛋白酶解物为研究对象,采用超滤、强阴离子交换层析分离纯化ACE抑制肽,液相色谱-串联质谱鉴定其肽序列。采用傅里叶红外光谱、酶反应抑制剂动力学、MTT试验和分子对接技术解析其二级结构特... 详细信息

以具有血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性的青刺果蛋白酶解物为研究对象,采用超滤、强阴离子交换层析分离纯化ACE抑制肽,液相色谱-串联质谱鉴定其肽序列。采用傅里叶红外光谱、酶反应抑制剂动力学、MTT试验和分子对接技术解析其二级结构特征、体外活性以及与ACE的结合机制。结果表明,分子质量<3 ku的超滤组分活性较好(IC50=0.380 mg/mL),离子交换层析后以F-a组分活性最好(IC50=0.159 mg/mL)。质谱鉴定出4条肽序列,通过生物信息学分析确定肽PGDVF为潜在的ACE抑制肽[IC50=(0.56±0.1)mmol/L]。二级结构分析表明PGDVF由α-螺旋(20.28%)、β-折叠(6.21%)、β-转角(31.55%)和无规则卷曲(41.85%)构成,其抑制模型为非竞争性抑制,肽质量浓度小于1 mg/mL时,对HepG2细胞无毒性。分子对接显示PGDVF可通过氢键、疏水作用与ACE紧密结合,从而有效抑制ACE活性。研究结果可为青刺果降压肽的开发利用提供参考。

关键词：青刺果 ACE抑制肽液相色谱-串联质谱二级结构分子对接

云南切梢小蠹雄性内生殖器形态与精子超微结构

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