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求解高维优化问题的ITCSO算法

控制与决策 2024年第2期39卷 449-457页

作者：张伟魏万峰黄卫民河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003

为提高竞争群优化(competitive swarm optimization,CSO)算法求解高维优化问题的寻优效率,提出一种改进的3重竞争群优化(improved triple competitive swarm optimization,ITCSO)算法.首先,采用3重竞争机制提高算法的寻优效率,同时,获胜粒子较好的收敛基础可以提高失败粒子的个体认知,明确粒子更新方向以提高粒子探索能力;然后,提出优败粒子向获胜子群学习的策略,增强算法的社会认知能力,减少算法评估次数,从而提高算法全局搜索能力;最后,提出获胜子群自竞争和劣败粒子基于获胜者变异的操作,增强粒子局部开发能力,避免算法陷入局部最优.为验证所提出算法的可行性,通过计算系统状态转移矩阵特征值和使用极限分析方法,给出稳定性和收敛性理论证明.采用几种基准测试函数验证所提出算法求解高维问题时的性能,并与其他算法进行对比.实验结果表明,ITCSO算法不仅有较高的寻优效率,且全局搜索和局部开发能力突出,更适用于高维问题的求解.

关键词：粒子群优化算法竞争群优化算法高维优化 3重竞争机制局部开发收敛性分析

施钾对夏玉米产量、钾素积累动态及光温生理特性的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第4期32卷 640-649页

作者：张潇李岚涛耿赛男杨启睿苗玉红王宜伦河南农业大学资源与环境学院郑州450002

为给夏玉米科学施钾提供参考依据,2021—2022年在河南省温县开展钾肥用量田间试验,以‘隆玉369’为试验材料,研究0 kg∙hm^(−2)(K0)、40 kg∙hm^(−2)(K40)、80 kg∙hm^(−2)(K80)、120 kg∙hm^(−2)(K120)和160 kg∙hm^(−2)(K160)5个钾(K2O)肥用量对夏玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、冠层光合有效辐射、冠层温度和抗氧化酶活性等理化指标及钾素利用效率的影响。结果表明:2021年和2022年施钾处理分别增产4.9%~6.6%和7.4%~9.6%,且产量增幅随钾肥用量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势,最佳施钾量分别为80 kg·hm^(−2)和87 kg·hm^(−2)。施钾可提升夏玉米株高、叶面积和叶片SPAD值,促进夏玉米生长发育和干物质积累。Logistic方程拟合表明,钾素吸收总量与最大积累速率以K80、K120最佳,分别较K0提高22.5%、28.3%与29.2%、37.5%,此外,最大速率出现时间缩短3~4 d。进一步研究表明,施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)可有效增强夏玉米群体光合有效辐射分量,降低冠层温度,提升超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。综上所述,施钾可提高夏玉米产量,促进夏玉米生长发育和钾素吸收利用,增强各生育期光温生理特性和抗氧化酶活性,豫北夏玉米适宜施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)。

关键词：夏玉米施钾量产量钾素吸收利用光温生理特性

豫西黄土高原果园生草对土壤线虫群落及结构的影响

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草地学报 2024年第1期32卷 96-104页

作者：包涵吕丹丹施赟贺雨轩赵金梦许革学李晓敏王冬河南大学生命科学学院河南开封475004 河南省灵宝市特色农业发展中心河南三门峡472500

土壤线虫是土壤生物中最丰富的后生动物,从线虫群落结构角度评价果园不同覆盖作物的土壤质量可为果园管理提供依据。2022年在黄土高原东部果园开展实验,供试品种为‘富士’苹果(Malus domestica cv. Fuji),处理包括:农田、单播毛苕子(Vi... 详细信息

土壤线虫是土壤生物中最丰富的后生动物,从线虫群落结构角度评价果园不同覆盖作物的土壤质量可为果园管理提供依据。2022年在黄土高原东部果园开展实验,供试品种为‘富士’苹果(Malus domestica cv. Fuji),处理包括:农田、单播毛苕子(Vicia sativa L.)、单播黑麦草(Lolium perenne L.)。与农田对照相比,覆盖毛苕子线虫总丰度及食细菌线虫相对丰度分别显著提高了302.33%和38.41%,植物寄生线虫与杂食和捕食线虫的相对丰度分别降低了62.18%和86.12%。覆盖黑麦草较对照处理导致杂食和捕食线虫的相对丰度降低了55.59%。土壤微生物碳含量、变形菌门相对丰度、土壤pH值、豆科生物量比例是影响线虫群落结构的主要因子。果园行间覆盖毛苕子可优化线虫群落结构,有利于果树根系的生长,建议豫西黄土高原果园生草选择豆科物种毛苕子为益。

关键词：黄土高原苹果园土壤线虫覆盖作物土壤微生物

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基于双分解和深度学习的短期风电功率预测

武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：王瑞王雨宁逯静河南理工大学电气工程与自动化学院河南理工大学计算机科学与技术学院

针对风电因其波动性和随机性使得功率预测精度不高的问题，提出了一种基于双变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)和双向长短期记忆神经网络(bi-directional long short-term memory，BiLSTM)的组合预测模型。首先，用样... 详细信息

针对风电因其波动性和随机性使得功率预测精度不高的问题，提出了一种基于双变分模态分解(variational mode decomposition，VMD)和双向长短期记忆神经网络(bi-directional long short-term memory，BiLSTM)的组合预测模型。首先，用样本熵和互信息建立复合指标，采用蜣螂优化算法(dung beetle optimizer，DBO)寻优VMD中的参数，用优化后的VMD将波动性高的时间序列分解为一组相对平稳的模态分量。其次，采用排列熵(permutation entropy，PE)计算各个分量的复杂度，将其划分为高频和低频分量并对高频分量进行再次分解。最后，采用DBO优化后的BiLSTM对各个分解序列进行学习和预测，并通过叠加所有序列的预测值获得风电功率的最终预测结果。通过对内蒙古某风电场实测数据进行实验仿真分析，本文模型较单一预测模型和其他组合模型在预测精度上有较大的提升。

关键词：变分模态分解蜣螂优化算法排列熵互信息双向长短期记忆神经网络

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半配对的多模态询问哈希方法

电子与信息学报 2024年第2期46卷 481-491页

作者：庾骏马江涛咸阳侯瑞霞孙伟郑州轻工业大学计算机与通信工程学院郑州450000 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 中国农业科学院农业信息研究所北京100081

多模态哈希能够将异构的多模态数据转化为联合的二进制编码串。由于其具有低存储成本、快速的汉明距离排序的优点,已经在大规模多媒体检索中受到了广泛的关注。现有的多模态哈希方法假设所有的询问数据都具备完整的多种模态信息以生成... 详细信息

多模态哈希能够将异构的多模态数据转化为联合的二进制编码串。由于其具有低存储成本、快速的汉明距离排序的优点,已经在大规模多媒体检索中受到了广泛的关注。现有的多模态哈希方法假设所有的询问数据都具备完整的多种模态信息以生成它们的联合哈希码。然而,实际应用中很难获得全完整的多模态信息,针对存在模态信息缺失的半配对询问场景,该文提出一种新颖的半配对询问哈希(SPQH),以解决半配对的询问样本的联合编码问题。首先,提出的方法执行投影学习和跨模态重建学习以保持多模态数据间的语义一致性。然后,标签空间的语义相似结构信息和多模态数据间的互补信息被有效地捕捉以学习判别性的哈希函数。在询问编码阶段,通过学习到的跨模态重构矩阵为未配对的样本数据补全缺失的模态特征,然后再经习得的联合哈希函数生成哈希特征。相比最先进的基线方法,在Pascal Sentence,NUS-WIDE和IAPR TC-12数据集上的平均检索精度提高了2.48%。实验结果表明该算法能够有效编码半配对的多模态询问数据,取得了优越的检索性能。

关键词：多模态信息检索哈希半配对数据跨模态重建二值化编码

基于网络药理学及分子对接揭示芦荟大黄素的降糖机制

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食品与发酵工业 2024年第14期50卷 69-77页

作者：潘若瑶任国艳马富利河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471000 河南省食品原料工程研究中心河南洛阳471000 国家实验食品加工与安全教育示范中心河南洛阳471000

该文通过网络药理学结合分子对接的技术研究了芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的作用机制。利用数据库平台筛选出芦荟大黄素的潜在靶点和改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,将二者取交集获得芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的潜在靶点;构建共同靶点间的... 详细信息

该文通过网络药理学结合分子对接的技术研究了芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的作用机制。利用数据库平台筛选出芦荟大黄素的潜在靶点和改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,将二者取交集获得芦荟大黄素改善Ⅱ型糖尿病的潜在靶点;构建共同靶点间的蛋白互作网络,并对共同靶点进行GO功能注释和KEGG通路富集分析;通过筛选主要通路并构建“芦荟大黄素-Ⅱ型糖尿病-通路”网络图,对芦荟大黄素与通路及各通路所富集的靶点间的联系进行可视化分析,通过分子对接,研究芦荟大黄素与关键靶点的结合机制。结果表明,芦荟大黄素具有63个改善治疗Ⅱ型糖尿病的相关靶点,并根据蛋白互作网络筛选出AKT1、PIK3CA、HRAS和MAPK8等22个核心靶点,这些靶点主要富集在PI3K/AKT和胰岛素抵抗等信号通路,芦荟大黄素主要通过氢键、范德华力和π-π相互作用等分子间作用力与靶点结合,从而调控靶点的表达,改善Ⅱ型糖尿病。

关键词：芦荟大黄素 Ⅱ型糖尿病网络药理学分子对接

饲料粗、真蛋白含量及蛋白质溶解度检测关键点与研究进展

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饲料工业 2024年第20期45卷 30-34页

作者：唐桂芬刘昆张春霞常选妞赵雪峰张卫宪河南牧业经济学院河南省非常规饲料资源创新利用重点实验室河南郑州450046 河南中标检测服务有限公司河南郑州450001

蛋白质相关指标是评价饲料营养价值的重要参数,蛋白质相关指标的检测结果对评价饲料质量至关重要。文章选取饲料蛋白质评价常用的3个指标:粗蛋白、真蛋白含量及蛋白质溶解度,对其检测方法、检测技术关键控制点、研究进展进行归纳介绍。... 详细信息

蛋白质相关指标是评价饲料营养价值的重要参数,蛋白质相关指标的检测结果对评价饲料质量至关重要。文章选取饲料蛋白质评价常用的3个指标:粗蛋白、真蛋白含量及蛋白质溶解度,对其检测方法、检测技术关键控制点、研究进展进行归纳介绍。对不同饲料产品的参数选择、标准使用、质量评价、评价依据及意义进行综合阐述。旨在为饲料蛋白质质量评价提供经验分享。

关键词：粗蛋白真蛋白蛋白质溶解度检测技术凯氏定氮法

湖南产山橿乙酸乙酯部位化学成分及抗肿瘤活性研究

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药学学报 2024年第6期59卷 1741-1750页

作者：张珊珊韩月侯亚迪魏雨婕孙孝亚陈随清河南中医药大学河南郑州450046 河南省中药资源与中药化学重点实验室河南郑州450046 呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心河南郑州450046

采用硅胶、MCI、Sephadex LH-20及半制备高效液相等色谱技术进行分离纯化,并根据NMR、MS等波谱数据确定化合物结构,从湖南产山橿乙酸乙酯部位分离得到20个单体化合物,分别鉴定为:(1″S,3″S,6″R)-2′,4′,6′-三羟基-3′-[1″-(3″-羟... 详细信息

采用硅胶、MCI、Sephadex LH-20及半制备高效液相等色谱技术进行分离纯化,并根据NMR、MS等波谱数据确定化合物结构,从湖南产山橿乙酸乙酯部位分离得到20个单体化合物,分别鉴定为:(1″S,3″S,6″R)-2′,4′,6′-三羟基-3′-[1″-(3″-羟基)-对薄荷烷基]-查尔酮(1)、sumadain D(2)、槲皮素(3)、儿茶素(4)、表儿茶素(5)、N-顺式阿魏酰酪胺(6)、N-反式阿魏酰酪胺(7)、N-反式-阿魏酰-3-甲氧基酪胺(8)、flavifloramides B(9)、northalifoline(10)、异落叶松脂素(11)、丁香树脂酚(12)、松脂素(13)、皮树脂醇(14)、二氢去氢二愈创木基醇(15)、4-methoxyl-denudaquinol(16)、miliusanal(17)、丁香酸(18)、脱落酸(19)、桂酸桂酯(20)。化合物1为新化合物,化合物2~20首次从山橿中分离得到。抗肿瘤活性筛选结果表明,化合物1、2、3、16可以显著降低胃癌细胞MGC-803的存活能力,其IC50值分别为5.58、23.41、25.72、20.96μmol·L^(-1)。化合物5、20可以降低胃癌细胞MGC-803的存活能力,IC50值分别为98.83、89.26μmol·L^(-1)。

关键词：山橿抗肿瘤活性黄酮酰胺木脂素

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苦楝遗传多样性的耦合分析

分子植物育种 2024年第23期 7774-7790页

作者：程诗明顾万春施晓灯浙江省林业科学研究院中国林业科学研究院林业研究所

苦楝(Melia azedarach)是速生、多功能可综合利用的乡土树种。通过分层抽样法、AFLP分子标记以及UPGMA聚类分析从苦楝物候多样性、表型多样性、DNA标记多样性以及子代苗期性状多样性4个方面研究出发，探索苦楝在遗传多样性参数、遗传多... 详细信息

苦楝(Melia azedarach)是速生、多功能可综合利用的乡土树种。通过分层抽样法、AFLP分子标记以及UPGMA聚类分析从苦楝物候多样性、表型多样性、DNA标记多样性以及子代苗期性状多样性4个方面研究出发，探索苦楝在遗传多样性参数、遗传多样性的梯度变异、遗传多样性分布中心等方面的耦合性，为科学合理利用及保护苦楝种质资源提供理论依据。结果表明苦楝群体内的遗传多样性占79.57%，群体间的遗传多样性占20.43%，在谱带频率总方差的贡献中，群体间占27.26%，群体内占72.74%，苦楝群体绝大多数遗传变异存在于群体内；苦楝表型、AFLP分析中遗传多样性参数呈现以纬向为主、经度为辅的地理变异模式，梯度变异耦合性较好；苦楝表型(亲代)、AFLP分子标记、苗期性状(子代)三者在揭示苦楝遗传分化方面有较好的耦合性；根据以上层次的耦合研究，确定苦楝的遗传多样性中心呈“倾斜带状”，在西北部陇南、渭南一带延续至华中、华东一带。

关键词：苦楝遗传多样性耦合 AFLP分子标记