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一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

羊栖菜多糖及辅助超声降解对高脂斑马鱼的降血脂作用

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食品与生物技术学报 2024年第5期43卷 156-163页

作者：李文青祝孙婷李圣洁李梦瑶章航嘉顾青宋达峰浙江工商大学食品与生物工程学院浙江杭州310018

研究了羊栖菜多糖(Sargassum fusiforme polysaccharide,SFPS)及辅助超声降解对模式生物斑马鱼幼鱼和成鱼的降血脂作用。将斑马鱼幼鱼分为对照组、高脂组、200 mg/L超声降解羊栖菜多糖组(200-SFPSUD)、600 mg/L SFPSUD组(600-SFPSUD)和6... 详细信息

研究了羊栖菜多糖(Sargassum fusiforme polysaccharide,SFPS)及辅助超声降解对模式生物斑马鱼幼鱼和成鱼的降血脂作用。将斑马鱼幼鱼分为对照组、高脂组、200 mg/L超声降解羊栖菜多糖组(200-SFPSUD)、600 mg/L SFPSUD组(600-SFPSUD)和600 mg/L SFPS组(600-SFPS),实验周期为24 h。斑马鱼成鱼分为对照组、高脂组、30 mg羊栖菜粉组(SFP)、20 mg/L SFPSUD组(20-SFPSUD)、50 mg/L SFPSUD组(50-SFPSUD)和50 mg/L SFPS组(50-SFPS),实验周期为28 d。在斑马鱼幼鱼实验中,600-SFPS组斑马鱼较高脂组血管和腹部脂肪积累较少,600-SFPSUD组斑马鱼体内的脂肪积累更少。斑马鱼成鱼实验中,较高脂组,50-SFPS组斑马鱼肥满度变化率降低25.53%,肝脂酶(HL)、总脂酶(TL)活性分别提高153.00%、123.48%;50-SFPSUD组斑马鱼肥满度变化率降低27.18%,HL、TL活性分别提高168.20%、137.73%。通过苏木精-伊红染色(HE)观察到50-SFPS组和50-SFPSUD组斑马鱼肝脏内脂肪堆积均得到有效抑制,其中SFPSUD的干预效果更为显著。结果表明,SFPS具有降血脂功能,超声降解处理能够提高其降血脂能力,其机制可能是提高了斑马鱼HL和TL活性,从而加速体内脂质代谢速率。该研究可为SFPS、超声降解功能性食品的进一步开发提供理论参考,为人类高脂血症和养殖鱼类肥胖等问题提供新的解决思路。

关键词：羊栖菜多糖超声降解斑马鱼降血脂

基于肠-脑轴探讨发酵粘液乳杆菌WMU003对阿尔茨海默病模型小鼠认知障碍及神经元损伤的影响

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中国微生态学杂志 2024年第6期36卷 665-670页

作者：陶海娃张雨荷陈默子詹璐杨慧群孙晶温州市第七人民医院感染管理科浙江温州325018 温州医科大学公共卫生学院温州医科大学附属第二医院老年医学科

目的探讨发酵粘液乳杆菌WMU003通过调节肠道菌群-肠-脑轴对APP/PS1小鼠认知障碍和神经元损伤的改善作用。方法应用发酵粘液乳杆菌WMU003(Lf)对雄性APP/PS1转基因小鼠进行处理,利用筑巢实验和旷场实验评估认知功能情况,利用尼氏染色和... 详细信息

目的探讨发酵粘液乳杆菌WMU003通过调节肠道菌群-肠-脑轴对APP/PS1小鼠认知障碍和神经元损伤的改善作用。方法应用发酵粘液乳杆菌WMU003(Lf)对雄性APP/PS1转基因小鼠进行处理,利用筑巢实验和旷场实验评估认知功能情况,利用尼氏染色和刚果红染色评估神经病理学的改善,利用16S r RNA基因测序评估小鼠肠道菌群的变化。结果与APP/PS1组相比,APP/PS1+Lf处理组小鼠的筑巢功能评分显著升高,旷场实验中停留时间显著减少、移动距离显著增加、平均速度显著升高;大脑皮质和海马区的尼氏小体数量增多;脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积降低;肠道菌群alpha多样性显著改变。在科水平上APP/PS1组Saccharimonadaceae丰度显著增多,APP/PS1+Lf处理组Muribaculaceae和Rikenellaceae丰度显著增多;在属水平上APP/PS1组Candidatus_Saccharimonas、Gordonibacter和Eubacterium_xylanophilum_group丰度显著增多,APP/PS1+Lf处理组Dubosiella、 Prevotellaceae_UCG-001、 Faecalibaculum、 Marvinbryantia丰度显著增多。结论发酵粘液乳杆菌WMU003可以通过调控肠道菌群-肠-脑轴改善阿尔茨海默病的认知障碍和神经元损伤。

关键词：发酵粘液乳杆菌阿尔茨海默病肠道菌群肠-脑轴

半生物基尼龙5T/510的非等温结晶动力学研究

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工程塑料应用 2024年第5期52卷 134-139页

作者：周一伟杨克俭马炼沈嘉琪汤兆宾浙江新力新材料股份有限公司浙江温州325000

以生物基单体1,5-戊二胺为原材料,采用熔融聚合方法制备了半生物基尼龙(PA)5T/510,使用了差式扫描量热仪研究了PA510和PA5T/510及PA5T的非等温结晶行为,分别运用jeziorny方程和莫志深法对其进行了非等温结晶动力学分析。Jeziorny方程分... 详细信息

以生物基单体1,5-戊二胺为原材料,采用熔融聚合方法制备了半生物基尼龙(PA)5T/510,使用了差式扫描量热仪研究了PA510和PA5T/510及PA5T的非等温结晶行为,分别运用jeziorny方程和莫志深法对其进行了非等温结晶动力学分析。Jeziorny方程分析结果表明,与PA5T和PA510相比,PA5T/510的结晶温度最低,结晶速度最慢。在非等温过程中PA5T/510的结晶生长方式为二维或三维生长,受降温速率影响。莫志深法分析结果表明,在同一结晶度下,PA5T/510的结晶速率较PA510和PA5T更低。通过Kissinger方程计算得到PA5T/510的活化能为-120.4865 kJ/mol,小于PA510(-205.0149 kJ/mol)和PA5T(-252.7622 kJ/mol)的非等温结晶活化能,表明PA5T/510与PA510和PA5T相比,结晶速率最低,结晶能力最弱。

关键词：共聚尼龙半生物基 1,5-戊二胺非等温结晶动力学

H65-IF-H65层状复合材料力学行为的尺寸效应

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复合材料学报 2024年

作者：王坤安俊博费若渝浙江工贸职业技术学院光电制造学院瓯锟科技温州有限公司研发中心

采用轧制结合退火的方式制备了厚度为0.12 mm、标距宽度为1～9 mm的H65-IF-H65层状复合材料，并借助EBSD、DIC技术、常规拉伸、原位拉伸和SEM等手段分析了试样宽度对复合材料的力学行为的影响。研究结果表明：层状复合材料中的H65-IF界... 详细信息

采用轧制结合退火的方式制备了厚度为0.12 mm、标距宽度为1～9 mm的H65-IF-H65层状复合材料，并借助EBSD、DIC技术、常规拉伸、原位拉伸和SEM等手段分析了试样宽度对复合材料的力学行为的影响。研究结果表明：层状复合材料中的H65-IF界面在退火过程中未发生元素扩散，界面结合方式为机械结合。随着标距宽度由9 mm 逐渐降低至1 mm，材料的抗拉强度、屈服强度基本保持不变，但总延伸率、均匀延伸率和不均匀延伸率分别由30.3%、23.4% 和6.9%下降至20.3%、18.8%和1.5%，加工硬化能力迅速减弱。与此同时，材料的应变集中程度逐渐加剧，拉伸断口上的韧窝带宽度变小且带内的韧窝数量和尺寸也明显减小，呈现出显著的尺寸效应。H65-IF-H65层状复合材料的尺寸效应主要源于剪切应力的交互作用随着标距宽度的降低而被抑制，裂纹更易沿单道剪切带快速扩展而导致塑性下降。

关键词：层状复合材料尺寸效应拉伸断口原位拉伸裂纹扩展

不同土地利用方式对城市河流底栖动物群落结构的影响——以温瑞塘河和永强塘河为例

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水生态学杂志 2024年

作者：陈璁唐庆蝉赵本宣陈月仙许益新王宝强中国科学院水生生物研究所浙江中蓝环境科技有限公司温州市生态环境局温州市生态环境科学研究院

探讨土地利用方式对城市河流底栖动物群落结构的影响，可为城市河流生态系统的保护和修复、管理及合理利用提供理论依据和指导意义。2022年10月对温州市温瑞塘河和永强塘河64个点位的底栖动物进行了调查，划分了其功能类群，并使用单因... 详细信息

探讨土地利用方式对城市河流底栖动物群落结构的影响，可为城市河流生态系统的保护和修复、管理及合理利用提供理论依据和指导意义。2022年10月对温州市温瑞塘河和永强塘河64个点位的底栖动物进行了调查，划分了其功能类群，并使用单因素方差分析比较了不同类群密度和生物量在不同土地利用方式河流间的差异。结果共检出底栖动物4门53科85属种，其中水生昆虫为优势类群，共43属种，占总分类单元数的50.6%；功能摄食类群以收集者（GC）和刮食者（SC）为主。不同土地利用方式的河流中底栖动物的群落结构存在明显差异：（1）物种多样性在林地最高（50属种），其次为农田（39属种）和城市（38属种），工业区最低（仅为29属种）；（2）优势种及密度、生物量分析表明，4种土地利用方式河段间的底栖动物密度差异较小，而生物量为城市＞农田＞工业区＞林地，其中林地河段以水生昆虫为优势种，农田和城市河段为寡毛类和腹足类，而工业区河段则为寡毛类；（3）从功能摄食类群来看，林地河段各功能摄食类群的比例较为均衡；农田、城市和工业区河段以收集者和刮食者为主，其他摄食类群占比较低。研究结果表明，随着土地利用方式的改变和人为干扰程度的增大，温州城市河道底栖动物群落物种多样性明显降低，耐污种成为优势种，功能摄食类群不完整。

关键词：土地利用城市河流底栖动物群落结构功能摄食类群

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皮秒激光标刻小尺寸刀具信息码

应用激光 2024年第4期44卷 93-103页

作者：王阿明冯爱新蒋志航潘晓铭余金海顾新华温州大学机电工程学院浙江省激光加工机器人中重点实验室浙江温州325035 温州大学瑞安研究生院浙江瑞安325207 温州大学激光加工机器人国家国际科技合作基地浙江温州325035 浙江金龙自动控制有限公司浙江瑞安325207 温州星耀激光科技有限公司浙江温州325035

为减少假冒伪劣的数控刀具对刀具市场的危害,数控刀具溯源防伪标刻技术引起大家的重视。目前,对于刀具溯源防伪有图案刻印、信息码标签、射频标签等方式,然而,这些方式易仿制、易脱落、价格高等问题,给刀具用户企业与刀具制造企业带来... 详细信息

为减少假冒伪劣的数控刀具对刀具市场的危害,数控刀具溯源防伪标刻技术引起大家的重视。目前,对于刀具溯源防伪有图案刻印、信息码标签、射频标签等方式,然而,这些方式易仿制、易脱落、价格高等问题,给刀具用户企业与刀具制造企业带来麻烦。针对上述问题,利用激光技术在硬质合金刀具表面进行2 mm×2 mm信息码标刻试验,研究了激光工艺参数对信息码加工质量和识读效率的影响规律,获得最佳工艺参数:激光功率9 W、激光扫描间距30μm、激光扫描速度1 000 mm/s、激光重复频率为980 kHz。此时读取时间越短,误差相对较小,说明解码速度较快。此外,通过信息码的可读性检验,分析其表面的破损纠错、信息码数据存储量、识别设备的距离和识别角度对识别结果的影响。第一类和第二类破损不影响信息码的读取,第三类和第四类破损影响信息码的读取。在光线正常情况下,在信息存储为6~52个字符之内,识别距离为35~200 mm,识别角度为90°±25°。结果表明,在刀具表面激光标刻小尺寸信息码,可满足大多数精密数控刀具的赋码需求和表面完整度要求,实现了刀具在生产过程中的溯源防伪。

关键词：激光标刻信息码小尺寸硬质合金刀具

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不同脉宽激光对不锈钢清洗工艺研究

应用激光 2024年第3期44卷 71-86页

作者：王阿明冯爱新顾新华潘晓铭余金海温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州大学瑞安研究生(学)院浙江温州325000 浙江省激光加工机械人重点实验室/机械工业激光精细加工与检测技术重点实验室浙江温州325035 温州星耀激光科技有限公司浙江温州325035 浙江金龙自动控制有限公司浙江温州325207

为研究激光清洗不锈钢表面污染物的影响规律,采用不同脉宽激光进行不锈钢表面清洗试验,并分析对比不同波长激光清洗的工作原理。通过改变不同激光工艺参数,比较了纳秒激光和皮秒激光清洗效果的差别,并分别使用激光共聚焦显微镜和显微硬... 详细信息

为研究激光清洗不锈钢表面污染物的影响规律,采用不同脉宽激光进行不锈钢表面清洗试验,并分析对比不同波长激光清洗的工作原理。通过改变不同激光工艺参数,比较了纳秒激光和皮秒激光清洗效果的差别,并分别使用激光共聚焦显微镜和显微硬度计,测试材料宏观形貌、三维形貌、表面粗糙度和硬度。结果表明,纳秒激光较优工艺参数为激光功率密度为7.2×10^(5)W/cm^(2),激光重复频率为60 kHz,激光扫描速度为2000 mm/s,激光扫描间距为0.02 mm;皮秒激光较优工艺参数为激光功率密度为19.1×10^(5)W/cm^(2),激光重复频率为50 kHz,激光扫描速度为1900 mm/s,激光扫描间距为0.05 mm。经过对比纳秒激光和皮秒激光清洗效果的差别,发现皮秒激光清洗效果较好,并且对不锈钢损伤较小,但是纳秒激光清洗后的硬度更高。

关键词：激光技术激光清洗激光烧蚀 316L不锈钢

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茶树品种‘嘉茗1号’不同部位主要组分分析

植物资源与环境学报 2024年第1期33卷 114-117页

作者：王怡娟刘辉唐燕郜爱玲牛正文康华靖温州市农业科学研究院浙江温州325006

对茶树品种‘嘉茗1号’(Camellia sinensis‘Jiaming No.1’)不同部位〔包括花朵(不含花蕊,下同)、花蕾、花蕊、果实和叶片〕的主要组分进行测定和分析。结果显示:茶树品种‘嘉茗1号’花朵的水浸出物含量最高(718.1 mg·g^(-1)),显著(P<... 详细信息

对茶树品种‘嘉茗1号’(Camellia sinensis‘Jiaming No.1’)不同部位〔包括花朵(不含花蕊,下同)、花蕾、花蕊、果实和叶片〕的主要组分进行测定和分析。结果显示:茶树品种‘嘉茗1号’花朵的水浸出物含量最高(718.1 mg·g^(-1)),显著(P<0.05)高于其他4个部位;叶片的茶多酚、咖啡碱、总黄酮、V C及5种儿茶素类组分含量总体显著高于其他4个部位;花朵中5种儿茶素类组分含量均最低;花蕾和花蕊中氨基酸种类最多(22种);花朵、花蕾、花蕊和果实中氨基酸主要以鲜味和甜味氨基酸有呈味贡献。综合来看,茶树品种‘嘉茗1号’的花和果实具有良好的开发利用前景。

关键词：茶树 ‘嘉茗1号’ 花果实叶片主要组分