检索结果-南通市图书馆

作者：张玉莉广州大学

学位级别：硕士

自然保护地作为全球公认的生态保护策略,在维护生物多样性和物种保护方面发挥着至关重要的作用。然而,由于光的超远距离传播特性使得自然保护地的夜间光环境受到城市的严重影响。本文以管控自然保护地周边城市环境中的光污染为视角,为... 详细信息

自然保护地作为全球公认的生态保护策略,在维护生物多样性和物种保护方面发挥着至关重要的作用。然而,由于光的超远距离传播特性使得自然保护地的夜间光环境受到城市的严重影响。本文以管控自然保护地周边城市环境中的光污染为视角,为了解保护地内光污染模式提供新的途径,对未来保护地规划具有一定的参考价值。本研究以珠三角为研究区域,首先分析了 2000-2018自然保护地夜间灯光的时空特征。其次,对研究区域内人类活动与自然保护地夜间灯光强度的相关性,探讨自然保护地夜间光环境对人类活动的敏感距离并划定缓冲区。最后,讨论不同城市保护地夜间光环境缓冲区灯光控制的建议,主要研究结论如下:(1)2000-2018年期间,珠三角自然保护地夜间光环境总值从85,399 nanoW·cm-2·sr-1 飙升至 163,894 nanoW·cm-2·sr-1。灯光均值从 19.45 nanoW·cm-2·sr-1跃升至28.94 nanoW·cm-2·sr-1,而光照明比例从61.9%上升至97.7%。高达67.49%的自然保护地正承受夜间光环境增加的压力,而仅2.5%的自然保护地夜间光环境得以缓解。森林公园的夜间光环境恶化问题尤为突出。湿地公园在均值和照明比例中,光污染程度均最为严重,这表明湿地公园的夜间光环境同样不容忽视。(2)珠三角地区自然保护地所受光污染存在区域差异。核心城市(广州、深圳、佛山、中山以及惠州市)自然保护地的光污染显著高于周边城市(江门和肇庆市),而且随着时间推移,这种差异变得更加明显,高亮度区域持续扩大并向周边扩散,低亮度与高亮度交界区域也在向北部扩展,预示着光污染问题可能进一步加剧。这些变化揭示了人类活动对自然保护地夜间光环境的重大影响。(3)通过构建自然保护地夜间灯光均值与外围人类活动强度的相关性模型发现,70km内自然保护地灯光亮度与人类活动正相关,其中10km处相关性系数最大。进一步细化10km范围,结果发现相关性系数在8km处达最大,即8km为自然保护地对外部人类活动的敏感距离。因此,本文建议将0-8km划定为珠三角自然保护地内夜间灯光对外界人类活动的缓冲区。(4)珠三角地区自然保护地夜间光环境的主要污染源为居住区和工业设施。建议在缓冲区内合理规划城市扩展,优化居住和工业设施布置,加强绿化建设以减少光污染扩散。同时,强化夜间光环境监管,优化照明方式,采用节能、环保灯具,避免光线过度照射和浪费,优先选择低色温照明,以降低光污染程度。对于低洼地区,应尽量减少高亮度照明设施的设置,避免光线直接照射到地面产生反射。通过对自然保护地夜间光环境受人类活动影响的敏感区识别并划定缓冲区,为城市中光污染治理提供有效的建议。为城市规划和自然保护地夜间光环境管理提供坚实可靠的研究支撑,促进城市发展与生态保护和谐共生。

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同方学位论文库评论

东莞市水鸟生态廊道构建与优化研究

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作者：崔健明广州大学

学位级别：硕士

随着经济社会的快速发展,我国自然生态系统面临挑战,生物多样性保护与自然资源开发利用之间的矛盾突出,孤立的自然保护地已经不能满足保护城市生物多样性的要求。生态廊道作为物种迁移的重要通道,可以促进和维持隔离栖息地斑块间生境的... 详细信息

随着经济社会的快速发展,我国自然生态系统面临挑战,生物多样性保护与自然资源开发利用之间的矛盾突出,孤立的自然保护地已经不能满足保护城市生物多样性的要求。生态廊道作为物种迁移的重要通道,可以促进和维持隔离栖息地斑块间生境的连接,使物种能够通过廊道在破碎化生境之间自由扩散、迁徙,增加物种基因交流,防止种群隔离,从而有效维持种群数量,实现保护生物多样性的目的。水鸟作为粤港澳大湾区的关键物种,其生态廊道的构建对维持湾区生态系统的安全和稳定具有重要作用。本研究以东莞作为研究对象,基于现状基础数据,选择出水鸟的主要生态源地,分析出干扰水鸟飞行的生态阻力因素,初步构建出反映现状水鸟连通情况的生态廊道网络,在此基础上,通过筛选可提升的次要生态源地,进一步构建出更完善的生态廊道网络,同时提出针对次要源地、生态廊道和生态障碍点三个层面的优化提升策略。本文的主要结果如下:1)基于水鸟的常见位点,以1km2的水域面积为阈值筛选生态源地,以干扰水鸟飞行的阻力因素构建生态阻力面,采用最小累积阻力模型,初步构建出连通主要生态源地的东莞市水鸟生态廊道,共26条,总长度为259.91 km,最长的23.86 km。东莞市水鸟生态廊道总体呈现分布不均,存在廊道分布的空白区与薄弱区,其中西部廊道密集程度略高于东部,而东北部廊道分布极少,成为东莞市生态廊道覆盖的“盲区”。该研究结果为下一步完善的生态廊道构建打下了研究基底。2)通过对生态廊道空白区与薄弱区中满足最低0.5 km2水域面积的次要生态源地的筛选,进一步构建出填补空白区与薄弱区的水鸟生态廊道,并将其称为完善后的生态廊道。其数量总共为49条,最长的21.78 km。相对原本生态廊道网络而言,完善后新增的生态廊道贯穿在空白区与薄弱区当中,使整个空间格局的廊道分布的均匀程度得到较大改善,但密集与零散情况仍然相当明显。其中,中部、南部、东部廊道集中分布,而东北方向仍然呈现零散状态乃至空白的情况。该研究结果表明东莞的水鸟生态廊道依然存在进一步优化提升的空间。3)基于对生态廊道空间构成要素的综合思考,以完善后的生态廊道作为基础,分别对次要源地、生态廊道和生态障碍点提出优化提升策略。对12个次要源地提出提升水鸟生存适宜性的优化策略,以形成更加适合的水鸟生存的生态源地栖息空间;对最重要的8条生态廊道提出生态廊道质量提升的优化策略,以形成内部连通质量更高的生态廊道;对障碍点提出打通策略,以形成联通情况更佳的飞行路线。本研究提出了一套相对完整的针对水鸟这类关键物种的生态廊道识别构建方法与优化提升技术,推进了东莞市域的生态空间建设和生物多样性保护,并为促进市域尺度的生态廊道连通性和生态系统结构稳定性提供了理论基础,为城市环境下的关键物种保护提供了实践指导与科学依据。

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流感病毒基因组网络脆弱性研究

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作者：刘耀华广州大学

学位级别：硕士

流感病毒具有极强的传染性,快速突变是其典型生物学特征。流感病毒可通过点突变和重排产生具备新抗原特性的高风险病毒,经由中间宿主传递,可溢出感染人并引发大流行,严重威胁全球公共卫生体系。复杂网络模型将病毒表示为网络中的节点,... 详细信息

流感病毒具有极强的传染性,快速突变是其典型生物学特征。流感病毒可通过点突变和重排产生具备新抗原特性的高风险病毒,经由中间宿主传递,可溢出感染人并引发大流行,严重威胁全球公共卫生体系。复杂网络模型将病毒表示为网络中的节点,病毒之间的亲缘关系表示为网络中的连边,以此构建流感病毒演化系统来反映病毒间的演化规律。通过分析流感病毒演化系统脆弱性,进而依据网络损毁效果探讨全新的病毒清除策略,可为制定新颖的病毒防控策略提供重要理论依据。本文构建了流感病毒基因组网络,从单层流感病毒基因组网络和三层流感病毒基因组网络两个角度分析病毒演化系统的脆弱性质,主要内容如下:1)单层流感病毒基因组网络脆弱性分析。本文基于基因组序列相似性构建了单层流感病毒基因组网络,并提出一种全新的节点中心性指标,进一步依据网络脆弱性度量指标评估不同攻击策略对病毒网络结构的影响,并根据弗里德曼检验比较不同攻击策略损毁网络的效果差异。实验结果显示,相较于经典中心性指标,基于本文中心性指标的攻击策略对经典网络、实证网络和病毒网络的损毁效果更好。弗里德曼检验结果显示,该指标平均秩和高出经典中心性指标0.6166以上,识别关键节点效果良好。2)三层流感病毒基因组网络脆弱性分析。依据宿主物种的不同,本文构建了三层流感病毒基因组网络,分析层间耦合相关的病毒节点对网络结构的影响,并提出一个新颖的多层网络节点中心性指标以探讨攻击该指标识别的关键节点集对三层病毒网络的损毁效果,进一步分析层内与层间连边方式对网络结构的影响,最后提出理论框架分析病毒网络受到随机攻击后各层的稳态表现。实验结果显示,在失效阈值为0.4时,攻击禽源病毒层耦合节点对人源病毒层和猪源病毒层网络结构影响最大,基于本文多层网络中心性指标的攻击策略对网络损毁效果更好。人源病毒层内节点连边方式的改变可降低三层病毒网络的稳定性,不同宿主病毒层间连边方式的改变也会降低网络的稳定性。本文提出的理论框架可以较准确地计算随机攻击下网络中未失效节点的比例,理论结果与仿真结果的皮尔逊相关系数高于0.9599,分析性能良好。

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项目式学习对初中生物学教学培养学生探究实践能力的作用研究

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作者：陈晓琪广州大学

学位级别：硕士

探究实践是新课标强调的教学核心,是塑造生命观念、精炼科学思维、孕育社会责任感的重要途径。新课标提出“教学过程重实践”的重要理念,提倡“积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动”,明确项目式学习作为一种培养学生核心素养... 详细信息

探究实践是新课标强调的教学核心,是塑造生命观念、精炼科学思维、孕育社会责任感的重要途径。新课标提出“教学过程重实践”的重要理念,提倡“积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动”,明确项目式学习作为一种培养学生核心素养的有效教学模式。倡导利用项目式学习教学模式开展初中生物实践活动,通过具体的项目作品和任务的实施,在促进学生掌握系统性知识与技能的同时,推动学生的探究实践能力的提升。研究先通过文献检索了解国内外关于“项目式学习”“探究实践”等的研究现状,再厘清相关的概念,了解项目式学习对于提升学生探究实践能力的作用。使用问卷调查法,调查一线教师对在初中生物学中运用项目式学习培养学生探究实践能力的看法,调查发现:(1)教师认同探究实践能力对学生素养提升有显著影响,但实施和评估中面临挑战。(2)教师认可项目式学习的价值,但受限于时间、学生能力和教师经验不足。(3)教师通过指导学习、创新教学设计、建立评价与奖励机制等方法提升学生自主学习能力,并重视多元化评价。(4)一线教师建议学校提供经费、资源、培训和统一管理策略支持项目式学习。在完成相关前期研究的基础上,选择《种子植物》和《种子的萌发》等内容作为项目式学习的教学案例,选择两个前测无显著差异的班级开展教学实践。通过学生问卷调查、访谈、作品表现,评价项目式学习的教学结果以及项目式学习对学生探究实践能力的提升情况。研究结果表明,项目式学习在提升学生探究实践能力方面具有一定有效性,尤其在观察、问题提出、方案制定和实验结论等方面表现突出。实验班学生的能力得到一定提升,对照班的效果相对有限,表明了项目式学习的有效性。学生课后访谈结果表明项目式学习激发了其对生物学的兴趣和实践能力的提升,但他们普遍面临时间管理和团队合作挑战,建议增加实践机会、改善教学资源、调整课程内容,以提升探究实践能力。综合各个子项目的展示,学生的探究实践能力得到全面提升,增强了在生物学学习中的科学技能和理解水平。最后,得出研究结论:(1)项目式学习能够激发学生学习生物的兴趣,通过具挑战性的学习情境,培养学生成为主动的问题解决者;(2)项目式学习能够提高学生的探究实践能力,通过实践操作、科学实验设计和团队合作,一定程度提高了学生的探究实践能力和生命教育理念,但仍需在实验准确性、资源共享和科学推理等方面进一步完善。

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面向类脑计算的硅基忆阻器制备及调控机制研究

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作者：马泽霖广州大学

学位级别：硕士

随着摩尔定律的逐渐失效,基于传统晶体管的计算架构面临着巨大挑战。为了满足后摩尔时代日益增长的计算需求,基于忆阻器的存算一体人工神经网络硬件近年来得到了迅速发展。然而忆阻器在神经网络硬件应用中目前面临的主要挑战有:（1）忆... 详细信息

随着摩尔定律的逐渐失效,基于传统晶体管的计算架构面临着巨大挑战。为了满足后摩尔时代日益增长的计算需求,基于忆阻器的存算一体人工神经网络硬件近年来得到了迅速发展。然而忆阻器在神经网络硬件应用中目前面临的主要挑战有:（1）忆阻器的稳定性、使用寿命、数据保持能力等尚未满足神经网络应用的要求。（2）忆阻器Crossbar阵列中的泄露电流影响着硬件模拟运算的精度和阵列的集成度。（3）目前基于忆阻器的神经网络不能模拟生物神经网络独特且高效的临界工作状态。与此同时,硅基忆阻器以其出色的CMOS兼容性,为该领域带来了新的发展机遇。因此,本研究的重点在于探讨提高硅基忆阻器性能的策略,并考察硅基忆阻器模拟生物神经网络临界工作状态的潜力和应用在相关领域的可行性。本研究主要贡献如下:（1）本文采用超薄的SiOx阻变层结合Ag-Au纳米复合电极的方式,实现了同时从横向和纵向抑制导电细丝随机生长的效果。该方式有效克服了传统导电细丝型忆阻器稳定性差的问题。系统的电学测试证明了该器件可以同时拥有模拟型开关特性、高稳定性、优异数据保持能力三个优势,最后神经网络模拟验证了该器件的在神经形态计算应用中的可能性。（2）本文采用活化能低、迁移速度快、不存在退极化场问题的活性金属Ag团簇充当调节Si Ox隧穿层势垒的媒介,制备出了新型的界面型忆阻器。该新型器件有效解决了传统隧穿型忆阻器中氧空位迁移速度慢、容易退极化的问题。器件在保持了传统隧穿型忆阻器循环稳定性高、连续电导调节能力强的优势外,还拥有了开关速度快、数据保持时间长等导电细丝型忆阻器才具备的优点。最后神经网络模拟验证了该器件在高集成度、低功耗的神经形态计算应用中的可能性。（3）本文通过对合适电场刺激下硅基忆阻器电导波动的统计分析,首次在垂直结构、纳米尺度的Ag原子网络中发现了类似于生物复杂神经网络集体行为的临界雪崩特性。雪崩临界工作状态优化了生物神经网络在信息感知上的性能,受此启发我们利用忆阻器的临界性,成功地模拟了生物听觉系统中听毛细胞的频率选择功能。

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基于无约束图片集的无监督三维人脸精细重建方法研究

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作者：罗屹广州大学

学位级别：硕士

人脸作为人类最直观的生物特征,蕴含着丰富的个人信息,例如身份、情感和年龄等。如何从中提取所需信息,是计算机视觉领域的一个重要课题。在早期,研究人员通过从2D的人脸图像中提取特征。然而,由于自然条件的限制,如尺度、姿势或眼镜等... 详细信息

人脸作为人类最直观的生物特征,蕴含着丰富的个人信息,例如身份、情感和年龄等。如何从中提取所需信息,是计算机视觉领域的一个重要课题。在早期,研究人员通过从2D的人脸图像中提取特征。然而,由于自然条件的限制,如尺度、姿势或眼镜等的遮挡因素,使得仅依靠2D信息的方法难以取得满意的效果。然而,通过三维人脸重建技术从2D人脸图像中恢复出具有丰富信息的三维人脸模型,进而突破2D人脸研究的瓶颈。为此,本文对多视图3D人脸重建的LAP框架(Learning to Aggregate and Personalize)进行了研究,并分别从整体轮廓和局部细节两个方面进行了改进。首先,针对无监督方法难以有效建模出合理的三维人脸结构的问题,本文从整体轮廓出发,在网络结构上做了改进。基于编码器-解码器结构,新增了一个残差网络模块,并在原编码器和残差网络模块之间增加了跳跃链接,以提取足够的特征。在损失函数方面,本文采用生成对抗网络(GAN)为模型提供指导,使用3DMM模型通过关键点拟合生成“真实人脸深度图”,通过生成器和判别器交替训练,使它们在相互博弈中提升各自精度,从而达到建模高精度人脸的目的。实验证明,这种方法能有效提高建模精度,使得三维人脸的轮廓更加清晰。其次,针对重建时预测的旋转参数存在误差以及输入图像本身存在遮挡问题,本文从局部细节出发,提出了局部一致性损失和局部子集选择损失,达到正确匹配的目的。具体地,局部一致性损失考虑像素对应位置之间的差异,同时在周围寻找是否有差异更小的点,以达到更精确的对齐。局部子集选择损失从输入人脸的正视图和所有渲染图像的正视图中选择差异最小的部分,以降低遮挡对建模的影响。通过实验验证,本方法不仅能重建更加精细的细节,还超越大多数单图像解决方案,可以与最优解决方案相媲美。综上所述,本文从整体轮廓和局部细节两个方面出发,提出了一种新增带跳跃链接残差网络模块的网络改进方法和3DMM拟合生成“真实人脸深度图”的方法,以及局部一致性损失和局部子集选择损失。实验结果表明,这些方法能够生成高质量的三维人脸结构,分别具有良好的轮廓和细节。

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高中生物学培养学生健康素养的情境教学实践研究

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作者：苏卓敏广州大学

学位级别：硕士

健康是拥有幸福生活的前提,它的重要性不言而喻,但目前学生的健康存在各种各样的问题。而具有良好健康素养的人,更容易维护健康状况,化危为安。综合考虑教学时间和学校资源有限的现实状况,应发挥生物学科的天然优势,充分利用课堂时间来... 详细信息

健康是拥有幸福生活的前提,它的重要性不言而喻,但目前学生的健康存在各种各样的问题。而具有良好健康素养的人,更容易维护健康状况,化危为安。综合考虑教学时间和学校资源有限的现实状况,应发挥生物学科的天然优势,充分利用课堂时间来培养学生的健康素养。情境教学是很多一线教师常用的教学策略,但目前还未有运用情境教学对健康素养提升的系统研究,因此有必要进一步明确情境教学培养健康素养的操作要点。本文从健康素养的角度考虑,综合已有学者研究的观点,拓展了情境教学的内涵:(1)概括了情境教学的原则,包括目标性、贯穿性、开放性和启发性原则;(2)提炼出培养学生健康素养的情境类型,包括关注日常经验的生活情境,重塑健康观念;注重思维逻辑的故事情境,彰显健康精神;联系发展热点的社会情境,了解健康前景;注重形象生动的直观情境,学会分析健康问题;凸显重点异同的对比情境,处理健康信息;吸取宝贵经验的案例情境,关注自身健康和引领概念构建的活动情境,掌握维护健康知识。(3)提出了情境教学的注意事项,包括关注情境的主次性、探究性和穿插性问题。基于对培养健康素养的情境教学认识和健康素养的相关理论基础,研究高中生物学《选择性必修1稳态与调节》教材中蕴含的健康素材,梳理创设相应情境类型,同时分析新课程标准与健康素养的内在联系。选取《人脑的高级功能》和《免疫学的应用》2个案例,并开展了课堂实证教学,在实践中检验落实培养学生健康素养的效果,为一线教师运用情境教学培养学生健康素养提供参考。教学实践前对教师进行访谈,对学生使用前测调查问卷,分析学生健康素养的现状,结果表明学生在近视和营养状况等方面的健康现状都不够理想。在教学实践中利用课堂评价表评价,结果显示实验班的课堂氛围更为良好。教学实践后通过对学生访谈和利用后测调查问卷的方法来检验注重健康素养的情境教学的效果。与学生的多次访谈后发现,蕴含健康素养的情境教学更易于激发学生主动思考。后测问卷调查结果显示,实验班后测总分比对照班高11.244分,健康知识维度高2.842,健康技能维度高2.160,健康理念维度高3.207,健康行为维度高3.036,总分与4个维度的p值均小于0.050,即两个班的总成绩与4个维度都具有显著差异。由此可见,注重健康素养的情境教学能综合提升学生的健康素养水平,促使学生学习健康知识,改善健康理念,强化健康技能,形成健康行为。总之,健康素养的情境教学更能激发学生主动思考,有利于营造良好的课堂氛围和培养学生健康素养。针对实践中存在一些难题,建议灵活调整培养健康素养的方式;参照新课标,将健康素养纳入评价;建立情境资源库;以学生为主体和以课标要求为目标创设健康情境来落实培养效果等多种方法来进一步落实培养效果。

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基于YOLOv8的目标鸟种鸣声自动检测研究

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作者：李一帆广州大学

学位级别：硕士

鸟类在维护生态平衡和促进生物多样性方面扮演着关键角色,是生态系统健康状况的指示物种。某些鸟种存在着灭绝的风险,需要对其监测保护;候鸟的迁徙需要良好的栖息地,对这些鸟种进行监测可以了解它们的迁徙模式和生态需求;鸟类健康与人... 详细信息

鸟类在维护生态平衡和促进生物多样性方面扮演着关键角色,是生态系统健康状况的指示物种。某些鸟种存在着灭绝的风险,需要对其监测保护;候鸟的迁徙需要良好的栖息地,对这些鸟种进行监测可以了解它们的迁徙模式和生态需求;鸟类健康与人类健康紧密相连,部分鸟种可能携带禽流感病毒,对其进行监测能够为公共卫生部门提供及时、有效的信息。因此,对目标鸟种进行监测具有重要意义。声音监测可以捕捉鸟类最鲜明的特征——鸣声,特别适用于对鸟类的监测。目前的研究主要是根据鸟鸣声识别物种,而从海量录音信号中检测是否存在目标鸟种的研究比较少。本研究将鸟鸣声录音信号转为声谱图的形式,从而把鸟鸣声检测问题转化为声谱图目标检测问题。YOLOv8是目前常用的目标检测方法之一,可以对声谱图进行检测。本文研究基于YOLOv8的目标鸟种鸣声检测,主要研究内容分为以下三个部分:(1)针对目前缺乏已标注的鸟鸣声谱图数据集的问题,研究建立一个目标鸟种鸣声谱图数据集的方法。首先,确定目标鸟种(本文以强脚树莺、乌鹃、鹰鹃为例)。其次,从鸟鸣声数据网站(Xeno-canto)上获取目标鸟种鸣声信号,将获得的录音信号通过一系列的预处理(切割、统一采样率、声道转换、采样深度调整、预加重)。最后,将录音信号转为声谱图,并用Label Img对数据集进行标注。本文选择的3种目标鸟种的声谱图数据集共计2070张声谱图。(2)为了降低YOLOv8n模型的复杂度,提升目标检测效率,采用3种方法对YOLOv8n模型进行了改进。一是采用可逆列网络(Rev Col)来改进主干网络,通过多个子网络(列)的构建和可逆连接的应用,与其他列共享信息,有效减少了整体模型的复杂度。二是在颈部层引入了(CGNet)上下文引导网络,通过对特征进行全局上下文加权,突出有益特征并削弱无关特征,从而有效降低了模型的复杂度。三是采用双重卷积核(Dual Conv)替换传统的卷积层,通过分组卷积策略实现参数量的减少。实验结果显示,三个改进方法均在稍微提升目标检测准确度的情况下,较大幅度降低了模型的参数量和运算量(GFLOPs)和检测时间,特别是YOLOv8n+CGNet,参数量、运算量和检测时间分别降低30.1%、28.4%和38.8%。(3)为了验证上述方法在真实环境下的有效性,对2022年5月至2022年9月期间在广东石门国家森林公园、广州帽峰山森林公园和广州大夫山森林公园采集到的累计录音时长达3304.8小时(1418.75GB)录音信号,利用YOLOv8n+CGNet模型进行目标鸟种检测,成功检测出强脚树莺15221次鸣声,乌鹃1848次鸣声,鹰鹃14754次鸣声。按照基于检测到的含有目标鸟种鸣声谱图数量进行统计,准确率为95.8%。按照基于检测到的目标鸟种鸣声次数进行统计,准确率也为95.8%。并计算和统计了目标鸟种鸣声时间分布。

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基于密度模块度的加权社区搜索的算法研究

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作者：石冠华广州大学

学位级别：硕士

随着大数据的迅猛发展,各种大图在许多实际应用(如社交媒体、知识库)中普遍存在。这些图的一个重要组成部分是网络社区,而社区的核心是参与其中的实体与实体之间的关系,若采用图模型来为其建模,从复杂的网络结构中准确地发掘出社区结构... 详细信息

随着大数据的迅猛发展,各种大图在许多实际应用(如社交媒体、知识库)中普遍存在。这些图的一个重要组成部分是网络社区,而社区的核心是参与其中的实体与实体之间的关系,若采用图模型来为其建模,从复杂的网络结构中准确地发掘出社区结构即成为了数据分析领域中的一个重要研究课题。在现实世界中的众多复杂网络,如互联网、社交网络和生物神经网络等,社区结构的存在是一种普遍现象。这些网络可以通过识别出内部联系紧密、而与外部联系相对稀疏的社区来进行有效划分。在真实网络环境中,挖掘出这些社区结构不仅是一个关键任务,而且这些社区所蕴含的结构特征具有深远的意义。尤其是对于加权网络,如何将权重信息有效地融入到社区搜索中,已经成为提升社区质量的关键。在现实世界中,许多网络都是加权的,即网络中的边具有不同的重要性或强度。传统社区发现算法往往忽略了这一点,而新的密度模块度概念则能够将边权重纳入到社区判断的标准中,允许更精确的社区定义出现。在本文中,介绍了加权密度模块度的相关概念,并分析了其在加权复杂网络社区搜索中的适用性和优越性。首次将加权密度模块度应用到加权网络的社区搜索问题中来,提出了基于加权密度模块度的加权社区搜索问题(Community Search Based on Weighted Density Modularity,WDMCS),接着详细阐述了算法的设计原则和实现步骤,包括权重信息的利用方式、社区搜索的优化策略、以及算法的计算复杂度等。为了解决文中提出的WDMCS问题,提出了基于非关键节点的移除算法和基于距离的节点移除算法。此外,根据密度模块度定义提出加权模块度增量和比值来简化筛选可移除节点的过程。同时,基于距离的节点算法中提出了对应的层节点的加速策略进一步减少时间消耗。本文在多个真实的数据集和生成数据集进行实验,验证了所提算法在社区搜索效果和计算效率方面的有效性。

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大豆Polycomb-like基因耐盐功能的研究

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作者：方然广州大学

学位级别：硕士

大豆作为全球重要的粮油作物之一,其在国内的消费需求严重依赖进口,进口依存度高达80%,这一现状对我国的粮食安全与贸易独立性构成了显著挑战。国内大豆产量不足主要归因于两大因素:单位面积产量低与可耕作土地资源紧张。因此,提升单产... 详细信息

大豆作为全球重要的粮油作物之一,其在国内的消费需求严重依赖进口,进口依存度高达80%,这一现状对我国的粮食安全与贸易独立性构成了显著挑战。国内大豆产量不足主要归因于两大因素:单位面积产量低与可耕作土地资源紧张。因此,提升单产水平与开发后备土地资源,成为解决这一问题的关键出口。而目前我国拥有超过千万公顷的盐碱地后备资源,若能成功开发利用,将为扩大大豆种植面积、提升整体产量具有重要意义。为此,研发耐盐碱大豆品种显得至关重要。盐胁迫是影响大豆生长发育与产量品质的非生物胁迫之一,但目前对大豆如何应对盐胁迫的分子调控网络的理解尚不深入。深化对大豆耐盐机制的研究,能为定向育种与品种改良实践提供宝贵的遗传资源与理论指导。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术、RNA-seq转录组测序、qRT-PCR定量表达分析以及双荧光素酶报告基因实验等手段,探究了大豆中Polycomb-like（PLC）基因响应盐胁迫过程中的功能,期望为培育耐盐高产的大豆品种提供一定的科学依据。主要结论如下:1.大豆中共有4个Gm PLC基因,都含有保守的PHD-finger结构域和Homeobox结构域;通过qRT-PCR检测发现只有Gm PLCc在各个组织中的表达量均很低,而其他PLC基因在大豆的各个组织中均有表达;2.对四突变体plc-4m和野生型W82盐处理后进行表型观察和生理指标测定,plc-4m突变体植株比W82呈现耐盐表型,说明PLC负调控大豆对盐胁迫的响应;通过对plca、plcb、plcd单突变体耐盐表型观察,plcd单突变体的耐盐表型,强于其余两种突变体,同源基因在大豆盐胁迫响应过程中存在功能冗余;3.分析RNA-seq、qRT-PCR数据初步筛选到PLC的下游调控基因可能为tau（U）类谷胱甘肽S转移酶GSTU7,通过双荧光素酶报告实验证实Gm PLCd抑制GSTU7的转录表达;4.通过DAB染色发现,盐胁迫下plc-4m#a四突变体植株叶片中H2O2含量显著低于野生型W82,说明plc-4m#a可能通过清除盐胁迫下过多积累的ROS,最终提高大豆对盐胁迫的耐受性。本研究考察了大豆中PLC基因在盐胁迫方面的生物学功能,并对所涉及的分子机制进行了初步解析,这些研究结果为培育耐盐大豆品种提供了一定的理论基础。

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