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基于改进哈里斯鹰优化算法的光谱特征波段选择模型研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 148-157页

作者：鲍浩张艳贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550025 贵阳学院农产品无损检测工程研究中心贵州贵阳550005

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、... 详细信息

特征波段选择是近红外光谱分析的关键步骤之一,有效的特征波段选择能提高建模效率与模型性能。传统的特征波段选择算法存在运行时间长、选择特征冗余的缺陷,在实际工程应用中难以达到期望的效果。哈里斯鹰优化(HHO)算法具有原理简单、参数少的优点,但同时也存在收敛精度低且易陷入局部最优的不足。在HHO算法的基础上提出了一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的近红外光谱特征波段选择模型。针对HHO算法只能用于求解连续空间的优化问题,采用离散化策略对HHO算法进行修正,使其能求解离散形式的特征波段选择问题;考虑到HHO算法初始种群的质量差,使用混沌映射、反向学习提高初始种群的质量,以增强算法的全局探索能力;由于HHO算法在局部搜索时的收敛精度低,提出了新的猎物能量衰减模型与跳跃策略,以进一步增强算法在局部搜索时的寻优能力;为避免算法在寻优过程中落入局部最优,借鉴了遗传算法的变异方式对HHO算法进行扰动。使用竞争性自适应重加权采样法(CARS)、连续投影算法(SPA)、粒子群优化(PSO)算法、遗传算法(GA)、 HHO算法与IHHO算法进行比较,并以4个定性分析近红外光谱数据集与2个定量分析近红外光谱数据集分别建立了支持向量机(SVM)识别模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型。在定性分析实验中,IHHO算法得到的平均准确率相对于全波段时分别提高了0.83%、 9.55%、 17.65%以及0%,平均特征波段数仅占全波段的9.97%、 2.59%、 1.36%以及0.59%。在定量分析实验中,IHHO算法得到的平均决定系数分别较全波段提高了10.57%、 1.47%、 4.41%、 3.66%以及3.06%,平均均方根误差分别较全波段较低了0.162、 1.266 3、 1.868、 1.869 4以及0.408 4,平均特征波段数仅占全波段的9.24%、 10.53%、 6.54%、 6.91%以及7.14%。实验结果表明,IHHO算法在选择特征波段时能够去冗余,针对性选择最重要的特征波段,其性能均优于比较的几种算法。IHHO算法具有良好的应用前景。

关键词：近红外光谱分析特征波段选择哈里斯鹰优化算法支持向量机偏最小二乘回归

刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3543-3552页

作者：樊洪谢珊龙天雨杨丽段淳刘元生宋理洪陈祖拥贵州大学农学院贵阳550025

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①... 详细信息

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①施用刺梨果渣生物炭能够显著提高白菜产量及品质,在5%生物炭施用量时效果最佳,白菜产量、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、全氮、全磷和全钾含量较CK分别提升了71.51%、40.14%、33.65%、38.08%、9.03%、28.85%和35.38%;②施用刺梨果渣生物炭能够显著改善土壤性质提高土壤养分含量及有效性,在5%生物炭施用量时效果较好,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加了41.06%、134.84%、157.48%、140.79%、341.75%和627.13%,有效Fe、Mn、Cu、Zn含量和交换性Ca、Mg含量较CK分别提高37.68%、61.69%、400.00%、4 648.84%、617.17%和351.42%;③施用刺梨果渣生物炭能够显著增强土壤酶活性,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶分别较CK处理提高的范围为51.43%~362.86%、90.63%~134.14%、21.40%~85.12%和82.92%~218.43%;④冗余分析表明施用刺梨果渣生物炭后,土壤有效钾、交换性钙、有机质、有效磷和有效锌等是白菜产量及品质变化的主要影响因子,与其呈显著正相关关系.综上所述,施用刺梨果渣生物炭可以显著提高白菜产量及品质,改善土壤性质,将刺梨果渣制备成生物炭可以为刺梨果渣资源化合理利用提供理论参考.

关键词：刺梨果渣生物炭白菜产量品质土壤性质冗余分析

基于互穿网络技术构筑环境友好型聚合物电解质膜及其电化学性能

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精细化工 2024年第5期41卷 1092-1100页

作者：冉云松陈怡刘阳松赵振强马先果贵州理工学院化学工程学院贵州贵阳550003 贵州省普通高等学校能源化学特色重点实验室贵州贵阳550003

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应型乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备了环境友好型聚合物电解质膜(M-ABAA),采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG对M-ABAA进行了表征;通过CV、... 详细信息

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应型乳化剂,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)为单体,利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备了环境友好型聚合物电解质膜(M-ABAA),采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG对M-ABAA进行了表征;通过CV、EIS和充放电测试考察以M-ABAA为电解质膜组装的CR2032电池的电化学性能。结果表明,当m(AMPS)∶m(BA)∶m(AA)∶m(AN)=1∶3∶2∶2时,制备的M-ABAA(M2)的离子电导率为0.98 mS/cm,抗拉强度为7.53 MPa,断裂伸长率为90.4%,吸液率为150%,热收缩率为4%。M2与目前锂离子电池主流的正负极材料(LiCoO_(2)、LiMn_(2)O_(4)、LiFePO_(4)、NCM811)具有较好的相容性,普适性较好。以M2为电解质隔膜,金属锂为负极,分别以LiCoO_(2)和石墨为正极组装成半电池,0.2 C倍率下的首次放电比容量分别为141.3和347.1 mA·h/g,100圈循环后容量保持率分别为94.8%和85.0%;2.0 C倍率下,放电比容量分别为119.8和239.0 mA·h/g。

关键词：聚合物电解质膜互穿网络技术锂离子电池有机电化学与工业

载黄芪甲苷的核壳结构纳米纤维创面敷料的制备及性能

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功能高分子学报 2024年第4期37卷 338-346页

作者：王红伟王立红刘泽梅罗永明康致超车鑫贵州中医药大学药学院贵州550025

采用静电纺丝技术制备同轴黄芪甲苷(AS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚乳酸(PLA)纳米纤维功能敷料。对纳米纤维的微观形貌、原料与辅料间化学相互作用、润湿性、水蒸气透过率、抗氧化、抗菌及促糖尿病创面愈合等性能进行研究。结果表明,AS/PVP... 详细信息

采用静电纺丝技术制备同轴黄芪甲苷(AS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/聚乳酸(PLA)纳米纤维功能敷料。对纳米纤维的微观形貌、原料与辅料间化学相互作用、润湿性、水蒸气透过率、抗氧化、抗菌及促糖尿病创面愈合等性能进行研究。结果表明,AS/PVP/PLA纳米纤维有明显的核壳结构,纤维直径为(480±240)nm、接触角为(88.73±1.07)°、水蒸气透过率为(1660.42±80.61)g/(m^(2)·d)、自由基清除率为47%,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有明显的抑菌作用。促糖尿病创面愈合结果表明,第14 d时糖尿病大鼠的创面愈合率达到(99.75±0.05)%。

关键词：静电纺丝聚乙烯吡咯烷酮聚乳酸黄芪甲苷创面敷料

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极表示的水平度量特征

数学学报（中文版） 2024年第3期67卷 482-488页

作者：施毅贵州财经大学数统学院贵阳550025

令ρ是欧氏空间V上的一个正交表示,SV是V的单位球面.设dH与dH分别为V与SV上由ρ诱导的水平度量.我们的主要结果是证明以下条件是互相等价的:(1)ρ是极表示.(2)(V,dH)是一个CAT(0)空间.(3)(SV,dH)是一个CAT(1)空间.

关键词：极表示奇异黎曼叶状结构 CAT(0)空间 CAT(1)空间

溶解性有机碳耦合营养状态解析河流CO_(2)动态及驱动因素

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湖泊科学 2024年第3期36卷 794-806页

作者：张羿王晗马永梅杜佳杰龙靖潇郎家锐倪茂飞贵州民族大学生态环境工程学院贵阳550025 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714 贵州省工程地质灾害防治工程研究中心(贵州民族大学) 贵阳550025

为全面探索河流溶解性有机碳(DOC)与二氧化碳(CO_(2))动态及驱动因素的相关关系,以我国三峡库区河流——澎溪河为对象,于雨季和旱季采集表层水体水样,分别通过原位和室内测定,明确水文参数(水温、pH、碱度和流速)、DOC浓度和营养元素(总... 详细信息

为全面探索河流溶解性有机碳(DOC)与二氧化碳(CO_(2))动态及驱动因素的相关关系,以我国三峡库区河流——澎溪河为对象,于雨季和旱季采集表层水体水样,分别通过原位和室内测定,明确水文参数(水温、pH、碱度和流速)、DOC浓度和营养元素(总氮(TN)和总磷(TP))浓度,并计算水体CO_(2)分压(pCO_(2))、水—气界面CO_(2)交换通量和营养元素化学计量比(DOC:TN、DOC:TP和TN:TP)。以河流CO_(2)、DOC和营养状态动态变化为基础,通过对DOC、TN、TP、营养元素化学计量比和荧光峰(B、T、A、M、C、D和N)与河流pCO_(2)的多维分析建立及评估潜在的耦合关系,从而揭示特定区域河流CO_(2)的来源与驱动因素特征。结果显示,澎溪河水—气界面CO_(2)交换速率在3.75~22.9 m/d范围内,雨季((9.91±4.93)m/d)>旱季((6.69±4.30)m/(d),pCO_(2)在65.95~20642.41μatm范围内,F平均值为(629.4±1426.8)mmol/(m^(2)·d),河流总体表现为大气CO_(2)源。水体DOC总体在1.42~7.88 mg/L范围内,且旱季((4.50±0.17)mg/L)>雨季((2.87±0.18)mg/L),TN在0.176~1.917 mg/L范围内,旱季((1.205±0.353)mg/L)>雨季((0.665±0.306)mg/L),TP在0.0003~0.169 mg/L范围内。在该流域雨季,类酪氨酸、类色氨酸和土壤富里酸占比显著高于旱季,而类腐殖质、微生物衍生腐殖质和生物生产力占比显著低于旱季。旱季水体pCO_(2)与TP呈显著正相关,与营养元素化学计量比(TN:TP和DOC:TP)呈显著负相关,而雨季与生物生产力呈显著负相关,营养状态与pCO_(2)存在季节耦合关系。生物代谢过程是河流CO_(2)饱和的主要原因,而降雨能够促进这一内在联系。

关键词：三峡库区河流二氧化碳营养元素主成分分析荧光峰澎溪河

硒化天麻多糖的制备、结构表征及其抗氧化活性评价

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食品工业科技 2024年第3期45卷 18-30页

作者：温启华陆逸昊杨露芳陈江旭程永友刘莹许粟马风伟贵阳学院食品科学与工程学院贵州贵阳550005

本文以天麻多糖(Gastrodia elata Blume polysaccharides,GEP)和亚硒酸钠为原料,以硒含量为指标,利用单因素实验和响应面试验优化硝酸-亚硒酸钠(HNO_(3)-Na_(2)SeO_(3))法制备硒化天麻多糖(Selenated Gastrodia elata polysaccharides,SeGEP)的工艺。采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振、粒径和Zeta电位、刚果红试验、碘-碘化钾试验、扫描电镜等对GEP和SeGEP进行结构表征分析;并采用体外抗氧化活性试验研究硒化修饰对天麻多糖的活性影响。结果表明,硒化天麻多糖最佳制备工艺条件为:反应温度74℃、硝酸浓度0.041%、反应时间8.4 h,在此条件下SeGEP的硒含量为3891.05±10.86μg/g;结构表征结果显示天麻多糖被成功硒化修饰,硒化修饰后可使GEP粒径降低、Zeta电位的绝对值变大、多糖溶液的稳定性改善,同时发现GEP和SeGEP可能具备三股螺旋结构,且含有较长的侧链和支链结构;扫描电镜分析显示硒化修饰可改变GEP的微观形态。体外抗氧化活性实验表明,在浓度为10 mg/mL时,SeGEP对DPPH自由基清除率为98%±1.52%、最大铁还原力为0.99±0.24,在浓度为1 mg/mL时SeGEP对ABTS+自由基清除率为97.49%±1.16%,均比天麻多糖高,表明硒化修饰可提高天麻多糖抗氧化能力。本研究可为硒化天麻多糖相关的补硒制剂、功能食品开发提供理论基础。

关键词：天麻多糖硒化修饰工艺优化结构表征抗氧化活性

2018-2022年贵州省流感样病例流行特征分析

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疾病监测 2024年第1期39卷 32-37页

作者：黄焦余春雷明玉陶忠发勾云庄丽张月黄艳贵州省疾病预防控制中心贵州贵阳550004

目的为了解2018—2022年贵州省流感样病例(ILI)的流行特征,掌握流感病毒的变异变迁情况,为科学防控流感提供依据。方法采用描述流行病学方法,对2018—2022年贵州省ILI监测数据进行分析。结果2018—2022年贵州省ILI的就诊比例(ILI%)为7.9... 详细信息

目的为了解2018—2022年贵州省流感样病例(ILI)的流行特征,掌握流感病毒的变异变迁情况,为科学防控流感提供依据。方法采用描述流行病学方法,对2018—2022年贵州省ILI监测数据进行分析。结果2018—2022年贵州省ILI的就诊比例(ILI%)为7.94%,ILI%呈逐年上升趋势。流感流行时间呈冬春季和夏秋季双峰分布。ILI%较高的前3个市(州)分别为黔南州、贵阳市和黔东南州,ILI%最低的为安顺市。5岁以下儿童ILI的占比最高,60岁及以上人群ILI占比最少,不同年龄组ILI的构成差异具有统计学意义(P贵州省ILI流感病毒核酸阳性率为11.37%,五年间不同流感病毒优势毒株交替流行。以月为单位的流感病毒核酸阳性率与ILI%呈正相关关系(P=0.028)。2018—2022年贵州省共报告流感暴发疫情227起,主要发生在中小学校,暴发疫情检出流感病毒类型主要为甲型H3N2、BV和甲型H1N1。结论2018—2022年贵州省ILI%逐年上升,2020年之后流感病毒核酸阳性率先降低后升高,流行毒株发生了改变,发病人群仍主要是学校5岁及以下儿童。需加强学校5岁以下儿童流感的健康宣教和疫苗接种。

关键词：贵州省流感样病例流感病毒暴发疫情

纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中光孤子的存储与读取

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物理学报 2024年第16期73卷 64-71页

作者：曾莹佘彦超张蔚曦杨红铜仁学院物理与电子工程系铜仁554300 吉首大学物理与机电工程学院吉首416000

本文解析研究了基于纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中时间光孤子存储和读取.结果表明,由于半导体量子点分子中点间隧穿诱导透明效应,系统中的光吸收被大大抑制.同时,纳米光纤的横向约束能增强光与系统的相互作用,增强的系统非线性... 详细信息

本文解析研究了基于纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中时间光孤子存储和读取.结果表明,由于半导体量子点分子中点间隧穿诱导透明效应,系统中的光吸收被大大抑制.同时,纳米光纤的横向约束能增强光与系统的相互作用,增强的系统非线性响应能平衡色散效应得到稳定的时间光孤子.进一步研究表明,通过关闭和打开点间隧穿耦合,系统中可实现光孤子的高效率和高保真度的存储与读取.上述结果对于固体量子材料中全光信息处理的实际应用具有一定的指导意义和潜在的应用价值.

关键词：隧穿诱导透明光孤子的存储和读取量子点纳米光纤

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