主管单位:教育部
主办单位:四川大学
主 编:王玉忠 院士
常务副主编:邹方东 教授
连续出版物号:51-1595/N
编辑出版: 四川大学学报
2020, 57(6):1029-1032.
摘要:万大庆教授最近研究了高斯和S_q(f)的代数次数. 本文基于万大庆的结果研究了q=p^2及p模4余1情形的高斯和, 得到一类次数为1的高斯和S_q(x^d)的两种可能取值. 本文还推广了Myerson 在1981 年提出的方法, 进而得到了除d为奇数的某些特定情形外所有高斯和代数次数的准确值.
2020, 57(6):1033-1037.
摘要:本文给出一类含有迭代的二元函数为均值函数的条件,研究了该类均值函数的对称性、等价性及拟算术均值函数关于该类均值函数的不变性.
2020, 57(6):1038-1046.
摘要:本文讨论了一种单隐层神经网络算法在数值求解热传导界面问题中的应用.该算法设定含有神经网络函数的近似解满足初边值条件和Dirichlet界面条件,并通过求解由原方程导出的关于神经网络权重的离散优化问题来训练近似解中的神经网络,以使近似解逼近真解.此外,本文还给出了一种基于随机梯度法思想的类随机梯度法来求解相应的离散优化问题.数值算例验证了算法的有效性.
2020, 57(6):1047-1051.
摘要:置换多项式的研究在代数学、组合学、数论、编码理论、密码学等领域中均有广泛而又重要的应用. 本文主要研究Fibonacci多项式. 通过计算其函数值的等幂和,本文得到了判定这些定义在有限域上的Fibonacci多项式为置换多项式的必要条件, 解决了Fernando和Rashid提出的一个公开问题,从而推广了有关Fibonacci多项式置换性研究的已有结论.
2020, 57(6):1052-1060.
摘要:本文利用高斯和及其特征和的性质研究了关于模p (其中p为奇素数) 的一类广义三项指数和的四次幂均值的计算问题, 给出了其在不同条件下的精确计算公式和渐近公式.
2020, 57(6):1061-1066.
摘要:算术平均半亚式期权是一种推广的亚式期权,尚无解析定价公式.因此,在实际中应用中人们大多采用蒙特卡洛法等模拟算法对其进行定价,虽定价精度较高,但定价的计算时间长.本文结合改进的蒙特卡洛法和矩近似解析法得到了算术平均半亚式期权定价的近似半解析法.该算法在确保精度的前提下大幅减少计算时间.然后本文利用对偶变量技术改进该算法,进一步减少了计算时间.
2020, 57(6):1067-1072.
摘要:本文部分回答了2003年Lazar提出的一个公开问题.
2020, 57(6):1073-1076.
摘要:微波炉加热水或者牛奶等液态食物时,在温度横向分布向不均匀的同时会出现比较明显的纵向不均匀,其特点是上部的温度高于底部温度,最终导致微波加热不充分.为了分析温度纵向不均匀性产生的作用机理,以进一步提高加热效果,本文使用了多物理场仿真软件,模拟了微波与常规电热器等底部加热方式加热一杯水时温度变化的情况.通过分析对流现象对电场与温度分布的影响,我们发现:由于微波加热的不均匀导致对流只发生在局部区域,无法形成类似于电热器底部加热方式中自下而上的对流,最终导致了温度分层的现象.
2020, 57(6):1077-1083.
摘要:异常检测是计算机视觉的一个经典问题.针对异常样本稀少在真实场景中异常很难被捕捉,且标签难以获取,提出一种仅用正常样本进行训练的端到端异常检测模型.首先,通过自动编码器对输入图像进行编码,得到它的低维特征;然后,用一个自回归概率密度估计器对低维特征的概率分布进行正则约束,解码器再将其恢复至原始输入大小;最后,使用一个分类器来判断生成图片的真假.编解码器之间使用了跳线连接,能够最大限度地提高该模型对正常样本的记忆能力.本文在CIFAR10和UCSD Ped2数据集上进行了实验,测试结果显示,IFAR10总共10个类别的平均曲线下面积(AUC)达到73.5%,UCSD Ped2的平均曲线下面积(AUC)达到95.7%.结果证明,该模型能够明显提高异常检测的效果.
甘建红 , 漆慧 , 胡文东 , 舒红平 , 罗飞 , 何童丽 , 黎仁国
2020, 57(6):1084-1089.
摘要:大气风场急流是影响天气的重要因素之一,风场急流的识别能为天气系统自动识别以及智能天气预报计算提供重要的数据基础.在实际气象业务中以手工绘制急流线,现有算法在地理位置、风向等方面不同程度存在不具通用性问题.根据急流轴位于大风区的几何中心的性质,提出了一种急流提取算法.首先,利用风向相干性获得风场急流区域;然后,通过骨架提取方法获得急流区域的骨架点,并利用重心公式进行微调;最后,连接骨架点得到急流结果.该文对MICAPS第11类数据进行实验,一方面与预报员手动绘制的结果进行对比,另一方面与现有的方法进行对比分析,结果表明,本方法能有效地获取急流区域和急流轴.
吴华运 , 任德均 , 吕义钊 , 胡彬 , 付磊 , 丘吕
2020, 57(6):1090-1095.
摘要:医药空瓶在生产过程中瓶身表面会产生大量的气泡缺陷,但现有的方法对医药空瓶表面气泡检测存在各种问题,例如对复杂场景变化的鲁棒性不强,抗噪声干扰能力弱等.针对现有医药空瓶表面的气泡缺陷,提出了一种改进的深度学习目标检测算法RetinaNet对瓶身气泡进行检测.对原始RetinaNet算法中的特征金字塔网络结构进行了优化,在特征融合过程中引入了特征增强模块,用来提高网路对图像语义特征的提取,增强网络特征提取能力.为了减少模型的参数数目和计算时间,考虑到空瓶表面气泡均为小目标缺陷,去掉原始特征金字塔网络中用于检测大目标的网络结构,提高了算法检测速度.通过对标准的ResNet50网络进行重新组合,并引进了膨胀卷积模块,扩大特征图感受野,提高了模型检测的精度.通过在注塑空瓶数据集上对本文的方法进行了验证,其准确率为99.72%,漏检率为0.12%,误检率为016%,mAP为99.49%,相比原始的RetinaNet的mAP提高了接近2.4%.
2020, 57(6):1096-1102.
摘要:早期的协同过滤算法利用矩阵分解来解决数据稀疏问题,但是严重的稀疏问题导致矩阵分解的性能很难满足应用的需求.随后,迁移学习被引入到协同过滤的研究中,它主要利用辅助域和目标域的公共用户的各种信息来解决目标域的数据稀疏问题.虽然通过引入辅助域的信息能够帮助目标域获取更多的知识,但是在公共用户包含的公共商品项目少的情况下,只利用公共用户的浅层特征来度量用户的相似性,不能很好地捕捉用户的潜在特征,相似性度量效果不好.为此,本文提出了一种基于迁移的联合矩阵分解协同过滤模型,以公共用户为锚,将两个领域的用户和商品映射到一个潜在的语义空间.模型通过对两个领域的用户商品评分矩阵在以公共用户信息作为约束项的情况下,进行联合矩阵分解,在实际基准数据集上的实验结果表明,本文所提出的方法明显优于现有基于相似度计算的迁移学习方法,也证明了模型的有效性.
2020, 57(6):1103-1109.
摘要:针对动物缺氧实验中气体浓度控制这一时变非线性的过程,将BP神经网络与传统PID控制相结合虽然可以取得较好的控制效果,但是也存在着网络收敛速度慢、稳定性较差等问题.基于此,提出了一种基于改进的遗传算法优化的BP神经网络PID控制器.首先,该控制器对遗传算法的收敛速度和稳定性进行改进,利用改进后的遗传算法优化BP神经网络的权重初始值;然后,用优化后的BP神经网络实现PID控制参数的在线调整;最后,在MATLAB中对两种控制器进行仿真实验,结果显示,与传统的BP神经网络PID控制器相比,改进后的BP神经网络PID控制器具有更好的控制性能.
2020, 57(6):1110-1115.
摘要:提出了一种新的基于多层回折线结构的VICTS天线极化实现方式,首次采用两个回折线极化器级联的方式,以一个统一的极化器结构,在一副VICTS天线上实现线极化补偿和线/圆极化转化功能.天线无需更换极化器,即可实现线极化和圆极化的自由切换.设计了一个直径D=100mm的模型,验证了这种全极化可调方案的正确性.
2020, 57(6):1116-1120.
摘要:本文利用密度泛函理论,研究了L-半胱氨酸及L-胱氨酸在CdTe上的吸附特征. 优化之后分别得到了四种稳定的吸附构型,计算了它们的吸附能、电荷密度、前沿分子轨道以及紫外可见吸收光谱等. 研究发现:L-半胱氨酸在CdTe上的吸附能较大、紫外可见光吸收较强,说明L-半胱氨酸在CdTe上的吸附较稳定,容易产生分子荧光,而L-半胱氨酸转化为L-胱氨酸之后,吸附稳定性降低、紫外可见光吸收强度减弱. 该研究为L-半胱氨酸配体合成的CdTe QDs荧光材料用于生物体内H2O2和葡萄糖的检测提供了理论支撑.
2020, 57(6):1121-1124.
摘要:通过调控激光波形, 理论上可以实现单阶谐波的增强. 随后, 当基频场强度增强时, 单阶谐波增强现象消失. 当控制场强度增强时, 单阶谐波增强倍率增大, 并且在某一特定光强下具有最大的增强值. 理论分析表明, 单阶谐波的增强现象不仅来源于谐波辐射的折叠区域, 并且与多重谐波辐射能量峰的干涉有关.
张进文 , 周荣 , 张寿山 , 李尧 , 熊浩 , 胡刚菱 , 杨朝文
2020, 57(6):1125-1130.
摘要:广角切伦科夫望远镜阵列(Wide Field of View Cherenkov Telescope Array,WFCTA)是大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory,LHAASO)的主要探测器阵列之一,其物理目标是完成30 TeV到几个EeV的宇宙线能谱测量. 望远镜读出电子学系统包括1 024个通道,需要处理的信号既有脉宽为几十ns的切伦科夫信号,又有脉宽为μs的荧光信号. 本文详细介绍了望远镜读出电子学系统的架构设计,为了减少数据量,设计了在线触发的事例筛选架构:在子模块电子学上先进行第一级硬件触发,再在触发电路上实现事例触发. 同时该电子学系统采用了4点压缩的方式获取波形数据,覆盖波形宽度为2.24 μs. 实验室测试结果表明:读出电子学系统可以正确获取信号波形,电荷测量的动态范围可以覆盖10 P.E.(Photon Electron)到32 143 P.E.,高增益通道和低增益通道的重叠区从857 P.E.到1 714 P.E.,高低增益比值与设计相符,电荷分辨率在10 P.E.时优于20%,在32 000 P.E.时优于5%,相对偏差在10 P.E.时优于5%,在32 000 P.E.时优于2%,该读出电子学系统满足设计要求.
2020, 57(6):1137-1146.
摘要:本文研究了动力学去耦合脉冲对腔量子电动力学系统中量子相干性, 量子失谐和量子纠缠的影响, 发现动力学去耦合脉冲不仅能够增大系统中两原子之间的量子相干性, 同时也能增大它们之间非经典关联(量子失谐和量子纠缠). 同时, 凭借迹距离的方法, 探讨了动力学去耦合脉冲增大两原子之间量子相干性的原因, 通过探究可以看出动力学去耦合脉冲能够控制和加速量子信息从其他子系统回流到两个原子中去, 并减少两原子子系统和其他子系统之间的量子信息流动, 从而增加两原子间的量子相干性和非经典关联. 最后, 利用保真度的方法研究了系统中三体纠缠出现的情况, 结果显示在不同的时间, 系统中会出现三体纠缠, 特别值得指出的是, 可以通过动力学去耦合脉冲来调节和增加系统中三体纠缠出现的时间.
李敏 , 杨黎 , 陈建军 , 陈波 , 王宏彬 , 吴安东 , 叶宗标 , 芶富均 , 韦建军
2020, 57(6):1147-1151.
摘要:超导铌腔的碳氢污染问题导致铌表面的功函数下降, 引起场致发射, 使超导腔的加速梯度恶化, 运行一段时间后必须对其碳氢污染进行清洗才能保证正常使用. 针对众多清洗装置用等离子体清洗后无法对其清洗效果进行准确、及时地判断从而控制清洗截止点, 而采用离线测试又会造成一定的二次污染的问题,本文提出了基于静电四极等离子体(Electrostatic Quadrupole Plasma, EQP)质谱分析仪及开尔文探针的等离子体清洗及在线监测装置, 成功地将等离子体清洗与残余气体监测集成并投入使用. 实验过程中, 通过在线监测清洗的副产物及功函数的变化, 证明了电感耦合等离子体源产生的密度为1016~1017 m-3的氩、氧混合等离子体, 能有效清除铌样品表面的碳氢污染, 并对铌表面进行一定的氧化改性, 将功函数由4.0 eV提升至5.3 eV左右.
2020, 57(6):1152-1156.
摘要:针对HL-2M偏滤器等离子体对碳材料的侵蚀问题,通过使用直线等离子体装置(SCU-PSI)模拟偏滤器的工况以探究高通量氢等离子体对CX-2002U碳纤维复合材料的侵蚀行为,从而为此材料能否用于HL-2M装置的偏滤器提供依据. 在通量恒定(1.48×1023 m-2s-1)的条件下,通过研究不同辐照时间下氢等离子体对样品的化学侵蚀发现,氢等离子体对样品的侵蚀是一个随时间周期变化的过程. 此外,通过在氢气中混入杂质气体探究了杂质对氢等离子体侵蚀样品的影响并发现,氢等离子体中的杂质通过侵蚀沉积在样品表面的碳颗粒以增强其对样品的侵蚀.
2020, 57(6):1157-1164.
摘要:本文建立了半导体基外延石墨烯的物理模型,考虑原子的非简谐振动,研究了它的杂化势以及热电势随化学势和温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动对热电效应的影响. 对硅基外延石墨烯热电势的研究结果表明:简谐近似下,杂化势与温度无关;只考虑到第一非简谐项,杂化势随温度升高而增大;同时考虑到第一、第二非简谐项,则杂化势随温度升高而减小. 在给定温度下,外延石墨烯的热电势随化学势的变化在化学势为 处不具左右对称性,且在化学势为 eV附近有突变;给定化学势时,外延石墨烯热电势与单层石墨烯相似,均随温度升高而非线性减小,但外延石墨烯的值大于单层石墨烯的值;与简谐近似相比,非简谐效应会减小外延石墨烯热电势的值但减小量很小. 非简谐效应对热电势的影响随温度的升高而缓慢增大,大小在0.23%~0.25%之间.
蒋海宾 , 杜宇 , 范小雪 , 王杰 , 祝智威 , 范元婵 , 熊翠玲 , 付中民 , 徐国钧 , 陈大福 , 郭睿
2020, 57(6):1177-1185.
摘要:为探究实验室条件下纯培养的蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)菌丝(AaM)和孢子(AaM)的共有基因、特有基因以及差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)与真菌的生长、发育、生殖和致病性的相关性,利用RNA-seq技术和生物信息学方法对AaM和AaS进行比较转录组分析,并结合实时荧光定量PCR验证转录组数据的可靠性.分析结果显示AaM和AaS的共有基因为7 362个,涉及44个功能条目和122条通路;二者的特有基因分别为195和278个.AaM vs AaS比较组含有977个上调基因和687个下调基因,分别涉及32和32个功能条目;此外,上述DEG还涉及糖酵解/糖异生、次级代谢物的生物合成等113条通路.基于比较转录组分析发现球囊菌菌丝和孢子的共有基因、特有基因和DEG可能通过调节细胞活动、代谢进程、内吞作用以及MAPK信号通路等关键途径参与球囊菌的生长、发育和生殖过程.
2020, 57(6):1186-1192.
摘要:麻疯树核糖体失活蛋白curcin和curcin C均具有抗肿瘤活性,但后者的活性水平显著高于前者,为了探索造成这一差异的结构基础,本文采用在线的同源建模预测软件SWISSMODEL,对两种麻疯树核糖体失活蛋白curcin、curcin C的三维结构模型进行预测,采用SYBYL对预测模型进行能量最小化优化,采用PROCHECK、VERIFY 3D和ERRAT软件对优化前后的模型进行质量评估,随后采用AutoDock软件将预测的模型与腺嘌呤进行分子对接分析.结果显示,两种蛋白采用与Ricin A类似的方式与腺嘌呤相互作用,但在相互作用的氨基酸残基种类、数量以及形成的氢键和疏水相互作用上还是存在差异,其中,curcin C与腺嘌呤具有最强的结合能力,curcin则最低.
2020, 57(6):1193-1197.
摘要:为了探究新型小分子抑制剂Napabucasin对结直肠癌细胞增殖以及迁移的影响. 首先通过分子模拟对接分析了Napabucasin与STAT3蛋白的互作机制. 然后利用克隆形成实验、细胞划痕实验等方法在多种结直肠癌细胞系中证明了Napabucasin能够显著抑制结直肠癌细胞的集落形成能力以及迁移能力. 进而使用Napabucasin与Wnt信号通路激活剂Wnt agonist 1共处理结直肠癌细胞HCT116,结合蛋白质印迹实验发现,Wnt信号通路介导了Napabucasin对结直肠癌细胞的迁移以及增殖的抑制过程. 研究结果显示,Napabucasin能够在体外抑制结直肠癌细胞的增殖能力以及迁移能力,并且Wnt信号通路参与介导了这一抑制过程.
黄雯洁 , 阮帅 , 温芳 , 王惠 , 鲁晓娜 , 王玉兰 , 刘沈林 , 胡玥 , 舒鹏
2020, 57(6):1198-1208.
摘要:为了探究石见穿主要成分,分析其治疗胃癌的可能机制及作用靶点,借助HPLC-Q-TOF-MS/MS技术对石见穿水提物进行分析,并运用TCMSP平台筛选石见穿潜在活性成分,从石见穿水提物中共鉴定出48个化合物,主要包括酚酸类、黄酮类等化学成分,其中,具有较好体内活性作用的成分共计9个.通过搜索SwissTargetPrediction数据库得到活性成分的治疗靶点,并与DisGeNET数据库检索所得的胃癌靶点取交集,获得石见穿治疗胃癌的靶点共计18个.通过DAVID进行GO和KEGG富集分析,发现石见穿在胃癌治疗中共涉及到48个生物过程(BP),8个细胞组分(CC)、27个分子功能(MF)及8条通路.最后,运用STRING数据库及Cytoscape软件构建PPI网络,结果表明EGFR、CDH1、CTNNB1、PTGS2、EGF等在内的靶点蛋白在PPI网络中发挥着关键作用.由此,可得出结论,石见穿体内活性成分较为丰富,主要通过对药物反应、质膜、酶结合等,发挥抑制增殖、迁移,诱导凋亡,降低耐药等作用而治疗胃癌.
侯兴国 , 方琰 , 白欢 , 胡莎莎 , 卿人韦 , 兰利琼
2020, 57(6):1209-1216.
摘要:为了得到高产并符合生物柴油标准的微藻油脂的藻株,本文研究了在外源甘油存在的情况下野生型(WT)三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum),甘油激酶过表达藻株(GKOE)以及甘油激酶RNA干扰藻株(GKRNi)在添加浓度为20 mmol/L外源甘油的培养基中的生长情况、油脂产量以及脂肪酸组成.结果显示:(1)甘油兼养的GKOE藻细胞浓度可达到2.23×107个/mL,明显高于甘油兼养的WT的1.79×107个/mL和GKRNi的1.78×107 个/mL;(2)甘油兼养的GKOE油脂含量可达到31.73%,比甘油兼养的WT和GKRNi分别高了27.20%和26.63%;(3)尼罗红染色显示甘油兼养的GKOE荧光强度比甘油兼养的WT和GKRNi分别高16.26%和17.83%;(4)甘油兼养的GKOE总脂肪酸产量可达到0.052 mg/mL,比甘油兼养的WT和GKRNi高了36.84%和10.64%,说明其油脂适合于生物柴油开发.
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