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多源数据融合的深埋隧道岩爆预测方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 707-716页

作者：张平任松吴斐刘跃陈星宇重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 广西博宇生态环境有限公司南宁530213

为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆... 详细信息

为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆可能性判定方法和基于能量理论的岩爆烈度预测方法,通过Hoek-Brown强度准则判断围岩是否发生岩爆,利用储能极限阈值和能量释放指数划分岩爆烈度,并将其应用于四川某隧道工程中.结果表明,所提方法可以实现隧道掌子面前方30 m范围内的岩爆精准预测,预测结果与隧道开挖实际岩爆的吻合率为95.8%.因此,该预测方法能够在隧道施工前预判岩爆烈度,为隧道岩爆防治提供指导.

关键词：隧道地质信息多源融合三维地质模型双控理论岩爆预测

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同态明文-密文矩阵运算及其应用

通信学报 2024年第2期45卷 150-161页

作者：刘洋杨林翰陈经纬吴文渊冯勇重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 中国科学院重庆绿色智能技术研究院生物计算安全重庆市重点实验室重庆400714 中国科学院大学重庆学院重庆400714

支持单指令多数据操作的同态加密方案能有效提高密文计算的均摊效率,但密文结构导致矩阵运算复杂度高。在许多应用中,采用明文-密文矩阵操作可以在确保安全的同时实现隐私计算。基于此,提出一个适用于任意维数的明文-密文矩阵乘法方案... 详细信息

支持单指令多数据操作的同态加密方案能有效提高密文计算的均摊效率,但密文结构导致矩阵运算复杂度高。在许多应用中,采用明文-密文矩阵操作可以在确保安全的同时实现隐私计算。基于此,提出一个适用于任意维数的明文-密文矩阵乘法方案。该方案通过明文矩阵编码和密文矩阵维数变换等步骤计算得到密文结果。与已知最好的Jiang等所提的密文方阵乘法算法相比,所提方案支持任意维数的矩阵乘法,并支持矩阵连乘;理论分析和实验结果均表明,所提方案具有更低的密文旋转复杂度和更高的计算效率。将所提方案应用在隐私保护的贝叶斯分类器中,能以更高安全参数和更少计算时间完成分类任务。

关键词：同态加密矩阵运算机器学习贝叶斯分类器

N-氨甲酰谷氨酸对肉兔生长性能、血液生化、抗氧化指标和肉品质的影响

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中国兽医学报 2024年第09期 2055-2062页

作者：叶鑫沈迎春薛梦迪吴秀菊李静吕景智西南大学动物科学技术学院

为揭示在饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸(N-carbamylglutamate, NCG)对肉兔生长性能、血液参数和肉品质的影响。将192只35日龄的伊拉肉兔随机分为4组，分别在基础日粮中添加0.00%、0.05%、0.10%、0.20%NCG,每组6个重复，1个重复8只。结果显... 详细信息

为揭示在饲粮中添加N-氨甲酰谷氨酸(N-carbamylglutamate, NCG)对肉兔生长性能、血液参数和肉品质的影响。将192只35日龄的伊拉肉兔随机分为4组，分别在基础日粮中添加0.00%、0.05%、0.10%、0.20%NCG,每组6个重复，1个重复8只。结果显示，相比于对照组，0.20%NCG组在35 d的体质量(P<0.01)、0.05%NCG组在14 d的体质量和1～14 d的平均日增质量(ADG)显著增加(P<0.05);对照组在1～35 d的平均日增质量(P<0.05)显著低于0.10%和0.20%NCG组。相比于对照组，0.10%NCG组的总超氧化物歧化酶(T-SOD)(P<0.01)、0.20%NCG组的总抗氧化能力(T-AOC)和尿素氮(BUN)(P<0.05)水平显著升高；0.10%NCG组T-SOD水平显著高于0.05%NCG组(P<0.05)。NCG显著增加了多不饱和脂肪酸(PUFA)和PUFA/SFA(P<0.05)。0.20%NCG组背肌的熟肉率(P<0.01)极显著高于对照组；0.10%NCG组(P<0.01)、对照组(P<0.05)和0.05%NCG组(P<0.05)背肌的系水率显著高于0.20%NCG组。NCG极显著降低了空肠隐窝深度(P<0.01),且NCG处理组V/C值有升高的趋势(P=0.067),0.20%NCG组空肠绒毛高度(P<0.05)显著高于对照组。综上，NCG能促进肉兔生长性能，增强抗氧化能力，改善肠道形态和肉品质。肉兔日粮中NCG的适宜添加量为0.10%。

关键词： N-氨甲酰谷氨酸生长性能肉品质血清生化肉兔

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自动&可解释机器学习滑坡易发性评价模型

北京师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：马祥龙文海家张廷斌孙德亮潘明辰成都理工大学地球科学学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室成都理工大学国家环境保护水土污染协同控制与联合修复重点实验室重庆师范大学地理与旅游学院重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室

模型训练的复杂性和预测结果的难以解释极大限制了机器学习在滑坡易发性评价领域的发展。本研究基于SHAP-XGBoost算法构建综合可解释的滑坡易发性评价模型，将“可解释的人工智能（Explainable Artificial Intelligence，XAI ）”和“... 详细信息

模型训练的复杂性和预测结果的难以解释极大限制了机器学习在滑坡易发性评价领域的发展。本研究基于SHAP-XGBoost算法构建综合可解释的滑坡易发性评价模型，将“可解释的人工智能（Explainable Artificial Intelligence，XAI ）”和“自动机器学习 (Automated machine learning ，AutoML)”引入滑坡易发性评价研究，实现复杂模型训练、超参数优化、滑坡易发性评价制图和模型解释的自动化运行。该模型以网格单元和斜坡单元两种尺度在三峡库区奉节县的测试结果表明，模型实现了可解释的自动化滑坡易发性评价，具有较高的预测精度，基于网格单元与斜坡单元构建的模型测试集AUC值为0.875和0.873，准确率、精确度、召回率与F1分数值均远高于0.5；SHAP算法可从全局与局部两个方面对模型进行解释，有助于理解模型决策成因与滑坡灾害的发生规律，此外，SHAP算法亦可解释单个评价单元的预测结果，具有较高的可信度，研究结果为自动机器学习与模型的可解释研究提供重要参考。

关键词： AutoML Explainable SHAP 滑坡易发性区划

生物可降解聚乳酸微塑料对沉积物中蓝藻复苏的影响

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中国环境科学 2024年

作者：张丽雪唐炳然李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

沉积物是蓝藻越冬的重要场所，也是微塑料主要的储存库和营养盐的汇.为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响，本文构建了室内复苏实验体系，分别往淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs，并... 详细信息

沉积物是蓝藻越冬的重要场所，也是微塑料主要的储存库和营养盐的汇.为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响，本文构建了室内复苏实验体系，分别往淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs，并在15 ℃，光照强度为40 μE/(m2·s)条件下培养了50 d.结果表明， 0.5% 和5% PLA-MPs处理组显著升高了上覆水的氨氮(NH4+-N)和硝氮(NO3--N)含量(p<0.05)，实验结束时分别是对照组的61.19、84.94倍，及5.80和17.01倍，这与沉积物中氮固定基因(nifH)、硝化基因(amoA-AOB、nxrB)的上调，反硝化基因(narG)的下调有关.同时，PLA-MPs抑制了有机磷矿化基因(phoD)的丰度，降低了沉积物中溶解氧渗透深度，促进了沉积物溶解性活性磷(SRP)的释放.随着PLA-MPs含量的增加，水柱中蓝藻门的相对丰度显著增加，分别比对照组高出12.38%、23.53%和28.54%，表明PLA-MPs促进了沉积物中蓝藻的复苏.研究结果有助于进一步识别生物可降解聚乳酸微塑料的水生态风险.

关键词：聚乳酸微塑料蓝藻复苏氮磷

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底泥覆盖对氮磷释放及休眠蓝藻复苏的影响

中国环境科学 2024年

作者：杨诗幼唐炳然罗竣潇梁嘉良何强李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

氮磷是蓝藻生长的关键因子，但较少研究关注沉积物中的氮磷对休眠蓝藻复苏生长的影响.本研究构建了室内复苏实验体系，选用镧改性膨润土和粉煤灰基沸石为氮磷吸附材料，设置对照组、控氮组(粉煤灰基沸石覆盖)、控磷组(镧改性膨润土覆盖... 详细信息

氮磷是蓝藻生长的关键因子，但较少研究关注沉积物中的氮磷对休眠蓝藻复苏生长的影响.本研究构建了室内复苏实验体系，选用镧改性膨润土和粉煤灰基沸石为氮磷吸附材料，设置对照组、控氮组(粉煤灰基沸石覆盖)、控磷组(镧改性膨润土覆盖)、氮磷双控组(镧改性膨润土和粉煤灰基沸石混合覆盖)，进行为期120天的培养实验，探究了材料覆盖沉积物后对沉积物-水剖面氮磷去除的效果与机制，进而分析了其对沉积物中休眠蓝藻复苏的影响.结果表明:实验结束时对照组表层沉积物(0～2cm)间隙水中磷酸盐和氨氮分别为0.732 mg/L和0.044 mg/L.与对照相比，控磷组磷酸盐被削减97.81%;控氮组氨氮被削减65.91%.表明控磷组和控氮组仅分别抑制了沉积物-水剖面中的磷酸盐和氨氮的释放.氮磷双控组同时抑制了沉积物氮磷的释放，实验结束时上覆水中总磷和总氮较初始分别降低33.33%和57.18%.此外，材料覆盖提升了沉积物表层中参与反硝化作用微生物(如Thiobacillus， Sulfuricurvum)和硝酸盐还原反应微生物(如norank＿f＿Anaerolineaceae)的相对丰度，这有利于沉积物中氮的去除.实验结束时，对照组的叶绿素a含量为24.36 μg/L，为控氮组、控磷组和氮磷双控组的16.13倍、6.07倍和32.48倍;同时控氮组、氮磷双控组蓝藻门浮游植物相对丰度较对照组降低12.24%和10.16%;硅藻门的相对丰度与对照组相比明显升高，分别是对照组的2.34倍和2.33倍，表明浮游植物多样性有所提高.研究结果表明氮磷双控可更有效地抑制休眠蓝藻复苏，这有望为预防蓝藻水华的暴发提供新的思路和方法.

关键词：镧改性膨润土粉煤灰基沸石蓝藻复苏氮磷

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聚乳酸微塑料对沉积物中蓝藻复苏的影响

中国环境科学 2024年第5期44卷 2660-2671页

作者：张丽雪唐炳然李宏重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响,构建了室内复苏实验体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs,并在15℃光照强度为40μE/(m^(2)·s)条件下培养50d.结果表明,0.5%和5%PLA-MPs... 详细信息

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对沉积物蓝藻复苏的影响,构建了室内复苏实验体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%及5%(w/w)的PLA-MPs,并在15℃光照强度为40μE/(m^(2)·s)条件下培养50d.结果表明,0.5%和5%PLA-MPs处理组均显著升高了上覆水的氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝氮(NO_(3)^(-)-N)含量(P<0.05),实验结束时两组上覆水的NH_(4)^(+)-N含量分别是对照组的61.19、84.94倍,NO_(3)^(-)-N含量分别是对照组的5.80和17.01倍,这与沉积物中氮固定基因(nifH)、硝化基因(AOB-amoA、nxrB)的上调,反硝化基因(narG)的下调有关.同时,PLA-MPs抑制了有机磷矿化基因(phoD)的丰度,降低了沉积物中溶解氧渗透深度,促进了沉积物溶解性活性磷(SRP)的释放.随着PLA-MPs含量的增加,水柱中蓝藻门的相对丰度显著增加,分别比对照组高出12.38%、23.53%和28.54%,表明PLA-MPs促进了沉积物中蓝藻的复苏.研究结果有助于进一步识别PLA-MPs的水生态风险.

关键词：聚乳酸微塑料蓝藻复苏氮磷

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基于可靠度与易损性的地震动输入修正方法

震灾防御技术 2024年第2期19卷 378-386页

作者：刘浪苗思雨夏永庆刘霍义闫薄全重庆交通大学山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

在基于性能的地震工程理念与经典可靠度理论框架下,分析了地震易损性与结构可靠度的共同特性,阐释了将两者相结合的理论基础与概率方法;以一座三跨连续梁桥为例,基于OpenSees平台建立桥梁有限元模型,通过非线性动力时程分析对结构进行... 详细信息

在基于性能的地震工程理念与经典可靠度理论框架下,分析了地震易损性与结构可靠度的共同特性,阐释了将两者相结合的理论基础与概率方法;以一座三跨连续梁桥为例,基于OpenSees平台建立桥梁有限元模型,通过非线性动力时程分析对结构进行概率地震需求及易损性分析,基于易损性曲线考虑3种抗震目标对桥墩进行抗震设计,并对设计墩柱进行恒载与车辆活载作用下的可靠度分析;考虑不同地震重现期,根据泊松随机过程计算各类地震作用下的目标可靠度,基于概率方法对结构的初始可靠度进行修正,进一步结合地震易损性,确定不同抗震目标下的地震动水平,提出基于可靠度与易损性的地震动输入参数确定方法。结果表明,1000年、475年和50年地震重现期下,修正PGA均值分别为0.25 g、0.24 g和0.22 g,高于仅考虑易损性时的0.21 g。本方法将地震易损性与可靠度相结合,为结构不同层次的抗震设计提供了思路与方法。

关键词：性能设计地震易损性结构可靠度地震动参数

GraSR通过MurC促进金黄色葡萄球菌中等耐受万古霉素的作用研究

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重庆医科大学学报 2024年第10期 1067-1073页

作者：张柳英李映红简福霞彭华刚陆军特色医学中心重症医学科陆军军医大学/第三军医大学基础医学院微生物学教研室

目的：探讨GraS(T136I)突变对万古霉素中等耐受金黄色葡萄球菌（vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus,VISA）耐药性的影响及机制。方法：采用同源重组技术将XN108(VISA)的GraS(T136I)突变位点引入到Newman(VSSA)构建突变菌株Newman-GraS(T136I)，利用相同的方法在XN108中将突变位点进行回复，构建回复菌株XN108-GraS(I136T)，利用E-test法测定各菌株对万古霉素的耐药性，通过透射电子显微镜观察各菌株细胞壁厚度，采用RT-qPCR检测了金葡菌细胞壁肽聚糖合成相关基因在XN108及其突变回复菌株XN108-GraS(I136T)中的表达水平变化，通过LacZ报告系统检测XN108和XN108-GraS(I136T)中murC基因启动子活性，通过结合位点分析和凝胶迁移阻滞实验（electrophoretic mobility shift assay,EMSA）证实GraSR对murC基因的调控作用。结果：Newman-GraS(T136I)和XN108-GraS(I136T)替换菌株构建成功。回复株XN108-GraS(I136T)对万古霉素的MIC从原来的12μg/mL下降到8μg/mL，突变菌株Newman-GraS(T136I)对万古霉素的MIC从野生株的1.5μg/mL上升到4μg/mL。透射电子显微镜结果显示，XN108-GraS(I136T)的细胞壁（20.097±2.862） nm较野生株XN108(40.283±3.784) nm明显变薄（P=0.000）。通过RT-qPCR实验发现，金葡菌细胞壁肽聚糖合成相关基因murC、murD和mraY在回复菌株XN108-GraS(I136T)中表达下调（P=0.000），且murC的下降水平最多（约1.935倍），LacZ活性检测分析显示XN108中murC基因的启动子活性（2 182.333±104.580）明显强于其在XN108-GraS(I136T)(1 593.333±179.258)中的活性（P=0.008），结合位点检索分析及EMSA实验证实GraS激活的GraR具有直接结合murC基因调控区的功能。结论：金葡菌GraS(T136I)突变具有促进VISA的形成的作用，该作用可能是通过上调细胞壁合成关键基因murC的表达，导致细胞壁增厚来实现的。

关键词：金黄色葡萄球菌万古霉素耐药性 GraSR 细胞壁

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