• 2021年第3期文章目次
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    • 水体氨氮的电催化氧化消除技术研究进展

      2021, 38(3):1-7.

      摘要 (499) HTML (0) PDF 1004.05 K (40) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类社会生活和工业生产的高速发展,大量氨氮进入自然水体,超出其自净能力造成污染,对生态环境和人体健康造成严重的威胁;电催化氧化技术是一种由可再生能源电驱动,将氨氮在电极表面快速选择性氧化为氮气的方法,具有反应过程可控,条件温和,勿需外加化学物质,无污泥产生,二次污染小等优点,被认为是一种前景较优的环境水体污染修复和水质安全保障技术;氨氧化反应机制和电极催化效率是当前研究者关注的重点,也是实现技术可控应用的关键;现重点综述当前水体氨氮的电催化氧化技术的研究进展,着重从电催化氧化机制(包括氮气形成方式和自由基类型),高效催化剂的类型和优缺点,及各种催化材料的制备方法这3方面进行阐述;最后,对研究方向未来的发展方向和内容进行了展望。

    • 石斛碱型生物碱及石斛碱合成生物学研究进展

      2021, 38(3):8-18.

      摘要 (406) HTML (0) PDF 1.52 M (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更加深入地了解兰科石斛属(Dendrobium Sw.)植物所特有的石斛碱型生物碱,及其代表性成分石斛碱的生物合成途径,对石斛碱型生物碱的结构组成和药理活性,以及石斛碱生物合成等三方面进行了文献综述,并推测了一条以金钗石斛次生代谢产物为可能中间体的石斛碱生物合成通路;发现已报道的石斛碱型生物碱有31个,来源于9种石斛,其药理活性主要在抗肿瘤、抗白内障、降血糖等方面;石斛碱的生物合成部分处于初期研究阶段,仅确定了合成途径为MVA途径以及7个相关基因;最后为石斛碱生物合成研究的深入提出了三个切入点:以法尼基焦磷酸(FPP)为底物通过酶促反应得到可能中间体;将FPP加入金钗石斛组培苗的培养基,促进可能中间体的产生;以石斛碱的累积特点入手,找到中间体最多的点,进行可能中间体的分离。

    • 基于学习向量量化在蜂蜜LIF光谱图像识别的应用

      2021, 38(3):19-25.

      摘要 (420) HTML (0) PDF 2.31 M (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前蜂蜜检测技术存在的无法快速、准确识别的问题,提出了一种基于激光诱导荧光(LIF)与学习向量量化(LVQ)有机结合对蜂蜜进行快速识别的方法;采用LIF获取蜂蜜的光谱数据,利用主成分分析(PCA)对光谱数据处理,将处理后的数据输入已建立好LVQ分类学习模型中进行分类识别;实验将挑选4种不同的蜂蜜,每种采集50组蜂蜜光谱数据,随机抽取120组蜂蜜光谱数据用于LVQ神经网络模型的训练,其余80组蜂蜜数据将输入训练好的LVQ模型进行测试;LVQ分类学习模型用于蜂蜜分类鉴定需要的时间为0.8 s,LVQ分类学习模型用于蜂蜜分类鉴定的准确率达到99.45%;实验结果表明:将基于LIF与LVQ有机结合,可以满足蜂蜜快速、准确识别的要求。

    • 基于进攻关键区域的RoboCup2D球队防守策略的优化

      2021, 38(3):26-35.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 3.56 M (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:在RoboCup仿真2D足球比赛中,防守模型是关键技术之一,加强在对方进攻关键区域上的防守可以有效阻止对手进球,针对RoboCup仿真2D球队防守策略难以优化的问题提出一种基于球队进攻关键区域优化防守策略的方法;方法通过对比赛过程中的日志文件进行解析,使用数据挖掘方法提取动作链和传球热力图解释了球队进攻有侧重点的合理性,利用比赛过程中球的位置分布对球场进行了更合理的动态的离散划分,在每个离散区域中采用自适应参数的密度聚类算法来计算球队进攻关键区域,并且依据这些区域和进攻过程中的重点球员设计了防守策略;实验部分依据防守策略优化了底层代码,结果表明:对进攻关键区域进行重点防守能有效阻止对方的进攻,同时也验证了进攻关键区域计算的正确性。

    • 基于正则化协同表示的鲁棒PCA人脸识别

      2021, 38(3):36-41.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 1.29 M (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人脸图像复杂环境变化,提出了一种基于正则化协同表示的鲁棒PCA人脸识别算法。算法首先通过协同表示计算重构样本与测试样本之间的残差,根据残差选取与测试样本临近的训练样本组成新的字典;然后在该字典上通过鲁棒PCA依次进行低秩误差分解,并计算误差矩阵的平滑性、稀疏性;最后联合协同表示的残差以及低秩分解中的平滑性和稀疏性构建判别准则进行人脸图像的分类识别;在ORL、AR等人脸库的实验表明:基于正则化协同表示的鲁棒PCA人脸识别算法不仅能够在复杂环境变化下取得良好的识别性能,而且保持了协同表示的优势,大大减少运行时间。

    • 迁移学习在Web图像内容审核中的应用研究

      2021, 38(3):42-49.

      摘要 (463) HTML (0) PDF 3.11 M (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前Web不良图像内容监管和智能审核需求快速增加,人工和传统算法审核监管在规模、灵活性和响应时间上存在的不足,以及现有相关暴力图像数据样本的缺乏,提出一种基于深度模型迁移学习的Web图像内容审核方法。首先,收集自建暴力图像样本数据集,并对其进行数据增强和图像增强处理;其次,选择ImageNet数据集上训练完成的VGG16(Visual Geometry Group)和Resnet50(Residual Neural Network)两种典型的预训练深度神经网络模型进行迁移学习;最后,通过共享通用视觉特征、模型权重参数迁移以及微调,最终优化得到图像内容审核模型;通过对比验证实验研究,发现图像内容审核模型识别性能明显优于现有其他方法,正确率达到了95%以上,能满足实际应用需求。

    • 基于膜计算的蚁群算法在配电网WSNs中路由研究

      2021, 38(3):50-57.

      摘要 (412) HTML (0) PDF 2.10 M (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对智能配电网WSNs数据传输可靠差、节点能量消耗快、网络生存周期短和路由空洞等问题,研究一种膜计算-蚁群路由(Membrane Computing-Ant Colony Routing,MCACR)算法;通过在状态转移函数中引入动态补偿因子,避免了MCACR算法因信息素过高出现过早停滞现象;利用膜计算膜内运算和膜间运算的并行能力,结合引入的最优路径衡量公式,进行多路径并行搜索获取到最优的路径,提高了MCACR算法的局部和全局收敛的能力;通过定义路由修复机制,使得MCACR算法避免了路由空洞;仿真结果表明:MCACR算法在数据的可靠路由方面有明显增强,实现节能要求以及延长了网络寿命。

    • 基于改进的Park变换的UPQC综合检测方法研究

      2021, 38(3):58-64.

      摘要 (396) HTML (0) PDF 2.64 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统基于瞬时无功功率检测中使用锁相环而引起的检测误差,在Park变换原理的基础上,提出了给Park变换矩阵中的角频率一个固定的值,从而省去锁相环,简化了检测电路;针对传统低通滤波器响应有延迟,滤波效果差,分析了平均值滤波法的缺点,提出将改进的平均值滤波模块与低通滤波器相串联的方式;采用Matlab/Simulink平台,搭建检测电路的仿真模型,仿真分析了在三相电网不平衡且发生畸变时的检测效果,结果表明:采用改进的检测法不仅保证了滤波的准确性,还提高了检测的快速性,满足统一电能质量调节器(UPQC)的检测要求。

    • 面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法

      2021, 38(3):65-70.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 1.32 M (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对废旧离心泵叶轮失效状态具有不确定性,可再制造性评价还主要侧重于再制造过程与定性评价的问题,提出一种面向再服役性能的离心泵叶轮可再制造性评价方法;该方法综合了离心泵叶轮再制造到再服役的整个过程,从技术可行性、经济可行性(考虑再制造成本及再制造周期)、再制造离心泵叶轮的再服役性能预估3个方面建立了相应的评价指标体系,并进行定性或定量分析;通过某种型号废旧叶轮再制造加工过程对可再制造性评价方法进行验证分析;所提出的可再制造性评价方法具有较好的实用性,有利于保障再制造叶轮的服役安全,为废旧叶轮再制造的实施提供了一个辅助决策的工具。

    • 碳减排下的汽车零部件循环取货路径优化研究

      2021, 38(3):71-78.

      摘要 (406) HTML (0) PDF 1000.09 K (7) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对能源消耗严重和环境污染双重压力下的现象,提出对汽车企业零部件循环取货路径的优化建议。将CO2的排放量与满足汽车制造企业的生产需要相结合, 根据货运车辆的碳排放需要选择合适的碳排放计算模型,分别建立不考虑碳排放的循环取货路径模型和考虑碳排放的循环取货路径模型,利用遗传算法及基本原理对所建模型进行算法设计,并运用Matlab软件编程,最后对考虑与不考虑碳排放量两种情况进行计算对比分析。结果表明:考虑碳排放的循环取货比不考虑碳排放的循环取货路径总长虽增加了38%,但总成本减少了16%,碳排放量减少比例为1237%,改善了汽车零部件循环取货过程中车辆的碳排放和能耗量,一定程度上减少了循环取货的运输费用,取得了汽车企业零部件循环取货路径更加经济环保的效果。

    • 疫情期间模糊随机应急物资库存问题

      2021, 38(3):79-85.

      摘要 (374) HTML (0) PDF 1.14 M (7) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新冠肺炎疫情这个突发性事件提出了在一定服务水平下总损失最小的库存模型;由新冠肺炎疫情的发展趋势不确定性以及其需求的应急物资也无法确定具体数量,引入了可信性理论,结合疫情特点在模糊区间建立的库存模型实际操作性较强;通过给出低成本应急物资以及高成本应急物资的算例,运用MATLAB软件计算出相应结果并结合数据图形分析,可以得到在考虑服务水平时总损失最小的最优订购策略;新冠肺炎疫情这个特殊的突发事件导致了需求无法完全照搬前人的经验来建立物资库存,模糊数是一个大致范围,在尽可能缩小需求范围的情况下可以达到高效率、低损失的期望,能够更好管理应急物资的库存。

    • 我国空气质量影响因素的实证研究

      2021, 38(3):94-99.

      摘要 (450) HTML (0) PDF 1.21 M (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对长期存在的空气污染问题,提出将空气质量的污染指标和治理指标相结合来进行分析,在一定程度上对改善我国的空气质量有一定的现实意义;以2008—2019年我国31个主要城市的面板数据为基础,从分位数回归的角度将空气质量污染指标(NO2)、经济增长(人均GDP)以及公共交通(年末实有公共汽电车运营数)对我国空气质量的影响程度进行分析;结果表明:NO2在低分位点时对空气质量产生的负向影响较大,在高分位点时较低,与之相反,人均GDP在高分位点时与空气质量的负相关程度大于低分位点,而公共交通利用率的增加对我国空气质量的改善有着正向的推动作用,且在高分位点的正向影响大于低分位点。

    • 连续比例逻辑斯蒂回归模型在半参数ROC曲面估计上的应用

      2021, 38(3):100-104.

      摘要 (411) HTML (0) PDF 1.62 M (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对诊断试验中有3种或3种以上诊断结果的情形,常采用ROC曲面来代替ROC曲线进行试验准确度的判断。回顾以往有关ROC曲面估计问题的文献,可以发现学者们大多使用的是参数方法和非参数方法,而利用半参数方法所得到的结果也很优良,结合连续比例逻辑斯蒂回归模型和bootstrap方法,所得到的ROC曲面和非参数方法相比更加平滑,也更加精确,在计算半参数最大似然估计时,半参数方法可以借助许多统计软件中的逻辑斯蒂程序来代替传统的牛顿迭代法之类的数值计算方法,能很快得到结果。因此在ROC曲面估计问题上半参数方法明显优于非参数方法。

    • 扰动下混合时滞耦合动态网络的脉冲同步

      2021, 38(3):105-110.

      摘要 (461) HTML (0) PDF 1.06 M (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类具有混合时滞和多重扰动的耦合动态网络,提出了脉冲同步控制方法和新的同步性能指标。在传统的完全同步性指标无法实现的情况下,通过设计脉冲型反馈控制器,使得误差系统的状态最终收敛到有界范围内,克服了外部扰动对同步误差的影响;建立的改进型混合时滞差分不等式,避免了时滞效应对误差系统动力学分析造成的新困难;获得的同步性判据和控制器设计方法,不但改进了已有文献的相关结果,而且适用于兼具混合时滞和多重扰动的耦合网络模型,应用范围更广。

    • MMC-HVDC直流侧故障分析

      2021, 38(3):111-116.

      摘要 (442) HTML (0) PDF 2.72 M (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对MMC-HVDC经常出现且棘手的直流侧故障问题,分析了多电平模块化换流站(Modular Multilevel Conventer,MMC)的运行原理及工作特性,提出了采用子模块均压控制和相间环流抑制的适用于MMC的直流输电系统,并设计了相应的控制器;在MATLAB/SIMULINK环境下建立仿真模型,然后对MMC-HVDC直流侧单极接地、双极短路、断线故障仿真,仿真结果说明:所提出的控制策略能够保证系统在发生故障后维持稳定,提升了MMC-HVDC直流输电系统解决故障的能力;最后展望了更合适的故障保护措施及过电流抑制方法,对解决直流侧故障具有很重要的指导作用。

    • 一类具ψ-Caputo导数的分数阶微分方程边值问题解的存在性

      2021, 38(3):117-121.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 962.98 K (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:分数阶微分方程的研究可以解决数学、空气动力学、经济学、聚合物流变学等多个领域的复杂问题;在一类具ψ-Caputo导数的分数阶微分方程边值问题中,其中边值条件包含多点和积分,首先由ψ-Caputo导数的定义和性质获得解的等价积分方程形式,接着该边值问题解的唯一性与存在性分别由Banach压缩映像原理和Schauder不动点定理获得,最后,通过一个实例说明了结果的应用性。

    • 递归(分片)仿射分形插值数值模拟与盒维数研究

      2021, 38(3):122-128.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 1.68 M (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了Barnsley M F的经典文献中递归仿射分形插值的数值模拟问题,利用Matlab与随机迭代算法,给出了递归仿射分形插值算例的随机迭代算法,得到相应分形插值曲线。递归仿射分形插值把较长的原像区间Ji′=[xl,xm]压缩映射到更短的像区间Ji=[xi-1,xi]时,有3种情况:(1) JiJi′; (2) JiJi′且Ji∩Ji′=Φ;(3) JiJi′,但是Ji∩Ji′≠Φ。根据递归仿射分形插值与分片分形插值,对以上3种情形进行了随机迭代数值模拟,给出了算法流程与详细的程序代码,这些数值分析是对分形插值理论的补充。最后,利用粒子群最优化算法给出仿射分形插值函数的盒维数最优解。

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