多模态情感分析,作为一个极具挑战性的研究领域,融合了文本、音频与视频3种模态以分析人的情感倾向。现有的研究认为文本模态在情感预测中占据主导地位,然而,这也引发了一个潜在问题:机器学习模型在训练过程中往往倾向于构建输入输出间的相关关系,过度依赖文本可能导致模型错误地建模文本与情感标签之间虚假的相关关系,削弱模型的泛化能力。为应对这一挑战,创新性地提出一种基于反事实文本去偏的多模态情感分析框架(CFTB),该算法首先运用因果图,深入剖析3种模态与情感标签之间的因果关系。随后,精心构建了一个辅助文本模型,旨在精准量化文本模态对情感预测的直接影响,并通过注意力机制精准捕捉那些可能引发虚假关联的文本特征。在推理阶段,CFTB算法展现出独特的优势:它能够智能地从多模态信息的全效应中剥离出由虚假文本关联导致的负面影响,同时保留并强化文本模态中真正有助于情感预测的正面影响。在MOSEI和MOSI两个数据集上的实验表明,该框架可以有效地集成到现有方法中,具有良好的泛化性能。

针对当前自动睡眠分期方法存在的难点问题,提出了一种结合U²-Net和CBAM融合注意力对EEG-ECG双模态信号进行自动睡眠分期的方法。首先,采用MIT-BIH公开数据集中的EEG-ECG信号进行预处理;然后,利用添加了多尺度特征提取模块的U²-Net网络并行提取EEG和ECG中的波形特征;其次,利用CBAM融合注意力对全部特征进行权重分配;最后,使用Softmax激活函数对睡眠时期进行六分类。结果表明:基于U²-Net和CBAM融合注意力模型进行睡眠分期时,使用ECG单模态信号的六分类总体准确率为80.2%,F1分数为75.3%;使用EEG单模态信号的六分类总体准确率为85.8%,F1分数为81.7%;使用EEG-ECG双模态信号的六分类总体准确率为90.4%,F1分数为85.6%。提出的双模态睡眠分期模型是可行有效的,并且为自动睡眠分期提供了一种新的思路。

近年来,旅游社交媒体平台上的在线评论数据被广泛应用于旅游大数据分析研究中,而在目的地推荐应用方面仍有待深入。使用Python编程语言,通过网络爬虫在携程旅行网上收集了239个中国5A级旅游景区的评论数据,并利用Embedding和BERT等自然语言处理和深度学习技术,构建了一个旅游目的地推荐模型;通过收集到的57 360条评论数据对模型进行训练和验证,最终在14 340条测试数据上得到78%左右的正确率。实验结果表明,借助其他旅游者的切身经历和对旅游目的地的形象感知,可以提高潜在旅游者找到理想目的地的效率,有助于旅游者规划旅游行程的第一步。研究成果扩充了在线评论数据的研究范畴,同时为旅游者在旅游咨询问题上提供了新的解决思路和技术支撑。

影像基因组学认为神经影像与基因之间存在着一定程度的相关性,利用遗传变异与影像数据进行疾病分析愈发受研究人员重视。在实践中,临床医生拥有的数据规模往往较小,但仍然希望使用深度学习来解决现实问题。考虑到不断扩大的数据规模与昂贵的标注成本,构建能够利用多模态数据的无监督学习方法十分必要。为了满足上述需求,提出了一种基于影像与基因多模态表格数据对比学习的表征学习方法(multimodal tabular data with contrastive learning,MTCL),该模型利用了静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)数据,无需数据的任何标签信息。为了增强可解释性,模型先通过特征提取模块将rs-fMRI和SNP数据转换为表格类型结构,再通过多模态表格数据对比学习模块对多模态数据进行融合,并获得融合后的数据表征。在重度抑郁症(major depression disorder,MDD)数据上,文中提出的方法能够有效提升MDD诊断性能。此外,MTCL方法结合了模型归因方法挖掘与MDD相关的影像和遗传生物标记物,提高了模型的可解释性,有助于研究人员对疾病发病机制的理解。

以湖南省各地市州为研究对象,梳理定义了文旅产业融合水平理论分析框架并构建文旅产业融合水平评价指标体系,运用耦合协调度模型、时序演变和空间格局特征可视化方法来测度文旅产业融合水平的时空演化趋势,运用面板向量自回归(panel vector autoregression,PVAR)模型来分析文旅产业融合水平子系统间的动态耦合关系,运用地理探测器模型来探索影响文旅产业融合水平的主导因子并探测因子间的交互效应。研究发现:1)2009—2021年湖南省各地市州文旅产业融合水平可分为3种发展类型,总体水平呈上升态势,但区内差异也随之拉大,扩张趋势显著;2)2009—2021年湖南省各地市州整体耦合协调等级仍以失调为主,其中长沙为高级协调等级,岳阳、株洲、衡阳、常德为基本协调等级,其余9个地市州仍处于基本失调等级;3)研究期内湖南省各地市州产业融合基础、产业融合支撑、产业融合体量子系统间存在着明确的动态耦合关系;4)以财政政策为首的7项驱动因子为影响湖南省各地市州文旅产业融合水平的主导因素,且财政政策、科技创新与消费能力的因子交互效应较强。

多视角成像技术通过捕捉不同角度的图像而获取丰富的场景信息,可为自动驾驶、智能制造和机器人导航等领域提供关键的视觉数据。该文总结了主流的多视角成像系统的构成要素、工作原理及其实现方法,从动态成像的适应性、成像精度、成本效益及系统综合性能等关键维度,深入剖析了不同多视角成像系统的显著优势及其存在的局限。进一步针对视觉图像增强技术,结合传统图像处理方法与深度学习技术,讨论了在提升多视角成像质量方面的应用与效果。小型化与低功耗的硬件系统、深度学习算法的集成和应用及多模态数据融合将是多视角成像技术未来发展的重要方向。

植物次生代谢物是植物在生长过程中通过次生代谢途径合成的一类具有生理活性的有机化合物,其并不是植物生长发育的必需成分,但在植物生存、环境适应、抗逆性等方面发挥着关键作用。WRKY转录因子家族因具有特征性的保守核心序列 WRKYGQK结构域而得名,是高等植物中规模最大且功能最为多样化的转录因子家族之一,在植物界广泛分布。WRKY转录因子通过调控次生代谢产物合成参与植物的生长发育、环境应答和化学防御等多种生理过程。文章综述了WRKY转录因子的结构特征与分类,并重点讨论了其在调控植物次生代谢产物(如萜类、酚类和生物碱)合成中的研究进展。未来研究应进一步探索WRKY转录因子在植物次生代谢调控网络中的作用机制,以及在增强植物抗逆性和改良次生代谢产物品质方面的潜在应用,以期为农业生物技术的发展和植物功能性改良提供理论与实践支持。

数字经济作为新型产业驱动力,已成为提升旅游产业效率的关键力量,对中国旅游业实现高质量发展至关重要。基于2011—2020年省级面板数据,采用熵权TOPSIS、超效率SBM模型分别测算数字经济发展水平和旅游产业效率,综合运用双向固定效应模型、调节效应模型和空间杜宾模型考察数字经济发展对旅游产业效率的影响机制及效应。研究发现:数字经济发展能显著促进旅游产业效率提升,该结论经过一系列稳健性检验后依然成立。调节效应分析表明,旅游业密集度和旅游产业结构在数字经济发展与旅游产业效率提升的影响关系中起到正向调节作用。空间杜宾模型结果显示,本省份数字经济发展显著提升了自身旅游产业效率,对邻近省份旅游产业效率无显著的空间溢出效应。异质性分析发现,与东部地区相比,中西部地区数字经济发展对旅游产业效率的促进作用更为显著。

洪涝事件是威胁人类社会高质量发展的关键因素。全面分析历史时期的典型洪涝事件及社会响应过程,可以深入理解长时段人地关系的演变特点,能够为防范当前及未来洪涝事件风险提供历史视角。首先,利用历史文献等资料,重建1811年阿克苏洪涝事件从自然系统到支撑系统和人文系统的时空过程;其次,采用社会网络分析法,分析此次洪涝事件的影响程度及社会响应力度、关键节点及其功能。结果表明:1)此次洪涝事件发生在相对暖湿的气候背景下,是极端降水、地势低洼等多因素综合作用的结果。2)此次洪涝事件影响及社会响应过程共识别出26个节点、73条关系链;“内涝”“粮食生产受损”“基础设施损毁”“饥民”是洪涝事件影响人类社会的关键节点,也是人类社会有效阻断或抑制洪涝事件影响程度加深的关键方向。3)依据人类社会响应过程随时间推移的变化,将社会响应过程分为调整过程和适应过程;前者有效避免了灾后恶性事件的发生,后者可能提高了阿克苏城抵御未来洪涝事件风险的能力,对于稳定区域社会经济发展有重要作用。

红外偏振成像探测技术在传统强度信息的基础上引入偏振信息,在特定条件下可有效提升目标探测识别能力,具有较高的信杂比、抗伪装和抗干扰等优势,在目标侦察、探测与打击等领域展现出广泛的应用潜力和良好的发展前景。首先介绍了物体表面偏振理论及相关现象,特别是目标高温偏振现象的发现,为偏振探测应用拓展了新领域;并基于目标偏振理论,分析了不同环境及应用背景下目标偏振特性的研究成果。其次,综述了近年来红外偏振探测器的发展以及目标红外偏振成像探测的最新进展,归纳了当前复杂战场环境下目标探测任务对红外偏振探测技术提出的新要求:突破实时高精度成像技术瓶颈、强化穿云透雾能力与抗遮蔽干扰性能等。最后,在总结目标偏振机理、目标偏振特性及偏振探测器技术发展趋势的基础上,未来应深化目标表面偏振理论研究、推动高精度红外偏振探测器制备技术发展、探索多维度信息融合处理,并进一步展望红外偏振探测技术在复杂目标识别、反隐身作战及战场监测等军事领域的未来发展及应用前景。

利用第五至七次人口普查数据,探索基于土地利用类型的农业人口格网化方法,获得陕西省1.5 km农业人口格网密度数据,揭示农业人口分布的特征和时空演变过程。研究发现,2020年陕西省农业人口在关中平原和汉中盆地分布密集,陕北高原和秦巴山地相对稀疏;在河谷地带分布相对密集,而在城市核心区、难利用土地以及生态保护和水源涵养区密度极低。2000—2020年,陕西省农业人口密度全域普遍下降,但各地降幅存在差异,致使空间不均匀性加剧,其原因可能在于土地利用类型转变和农业人口规模下降速度不同。精度验证发现,农业人口格网数据与人口普查数据具有良好的一致性,农业人口格网数据集的拟合精度较高。研究减轻了可塑性面积单元问题,充分捕捉了农业人口分布的细节信息,对加快塑造分布合理的农业现代化人力资源、实现乡村全面振兴具有政策参考价值。

针对多模态多目标优化问题求解时难以获得多个Pareto解集的问题,提出了一种基于分解的差分进化算法。在所提算法中,为了寻找多个不同的Pareto解集,将分配给同一权重向量的多个个体划分成同一子种群。然后,设计了一种环境选择方法定位子种群中等价的Pareto最优解。最后,采用两种差分进化策略更新种群搜索最优解。对IEEE CEC 2019基准测试集的仿真实验结果表明,所提算法在决策空间上具有良好的分布性,且能获得更多的Pareto最优解。

在移动机器人路径规划时,采用传统的或经典的蚁群算法往往出现移动方向较少、视野范围较少,非最优路径和路径不平滑等问题。针对上述蚁群算法的固有缺陷,提出了并行双向24邻域16方向的蚁群算法。首先,24邻域16方向路径搜索方式能够扩大路径搜索视野范围,将24邻域16方向路径搜索方式与双向交替搜索策略相结合,能够更好地到达终点,增强了全局搜索能力;其次,启发函数包含起点、当前点、待选节点和终点信息以及自适应因子,同时引入改进转移概率公式,增强路径搜索的引导性;然后,引入路径交叉策略,避免陷入局部最优;最后,采用路径节点转移策略平滑路径,得到的路径拐点少且路径最短。在不同复杂度的栅格地图中,将所提的改进蚁群算法分别与传统蚁群算法和其他改进的蚁群算法进行仿真对比实验,仿真结果证明了所提算法是可行的和有效的。

在药物发现的早期阶段,深度生成模型正逐渐成为分子设计的关键工具。简化分子线输入系统(simplified moleaclar input line entry system,SMILES)作为标准的化学表示法,被广泛用于模型训练与生成。然而,由于分子环系统线性表示的非唯一性和非方向性,现有的单向编码器在捕捉样本全局语义结构和生成有效分子环时存在局限性。因此,提出一种名为Chemical RWKV BERT(ChemRB)的方法,旨在从海量的未标记数据中深度挖掘双向信息。为实现这一目标,创新性地设计了2个预训练任务:环级特征预测与全局跨度闭合预测。这些预训练任务不仅为模型提供了丰富多元的上下文信息,更进一步提升了其对复杂分子结构特性的深入理解。实验结果显示:ChemRB模型不仅在性能上取得了显著提升,而且在新分子/样本的评估指标上也达到了最优的基准性能。结果充分验证了ChemRB在精准捕获分子固有结构信息方面的有效性,为其在相关领域的应用提供了坚实的实证基础。最后,通过在EGFR抑制剂上的测试和应用,进一步验证了ChemRB模型的实用性和广泛应用前景。

要建设宜游湾区,就需要进一步评估珠江口的跨海通达性,以更好地解决湾区东西两岸的联结问题。利用成本加权栅格法,从等时圈面积变化、日常可达性、加权平均旅行时间和旅游经济联系强度4个方面,以港珠澳大桥和深中通道为例(以下简称“一桥一通道”),分析新建跨海通道对粤港澳大湾区旅游景点可达性的影响。研究得出:1)在一定空间范围内,旅游景点可达性提升存在边际递减效应,且提升效应以跨海通道的起止点为中心距离衰减,大湾区可达性提升的主要矛盾由绝对值提升转变为控制区域差距扩大和结构失衡问题;2)一桥一通道对旅游可达性的影响主要集中在珠江口东西两岸,中部地区效果不明显,其中港珠澳大桥主要提升大湾区2 h交通圈面积,深中通道主要提升1 h交通圈面积;3)从景点可达性看,一桥一通道大幅增加了珠江东西两岸1 h可达景点数量,使大湾区环珠江口地区能够形成较为紧密的旅游圈,整体景点可达性从1.20 h压缩至1.12 h,肇庆、江门、惠州是短板;4)以旅游经济联系强度衡量大湾区的旅游经济格局变化,发现一桥一通道并未改变广佛、深港、珠澳三核心组团格局,而且进一步巩固了三者的集聚态势。

多功能活性肽是一种源于蛋白质的化合物,能够作用于多个靶标并传递多种生理效应,对多种疾病具有显著的治疗效果。现有多功能活性肽预测模型在特征表示阶段未能充分考虑到氨基酸之间存在的关联性,使得模型的特征表示能力降低;现有方法采用将多标签分类问题转换为多个二分类预测问题的策略,导致模型在预测阶段无法考虑活性肽多个功能之间的依赖性,使得模型对多功能活性肽的预测准确度下降。针对以上问题,提出一种基于标签依赖性的多功能活性肽预测模型TCLD,通过Transformer编码器提取活性肽序列中氨基酸之间的关联性,利用ZLPR损失函数来捕获多个功能之间对应的标签依赖性,用于提高多功能活性肽预测模型的性能。实验结果表明,TCLD的预测性能优于现有的多功能活性肽预测方法,有助于研究人员快速筛选出具有潜在治疗价值的多功能活性肽候选物,从而加速新型药物的研发进程。

偏振光谱成像技术通过融合强度、偏振和光谱信息,为复杂场景的成像问题提供了有效的解决方案,其中分焦平面偏振光谱成像技术凭借其高紧凑性和强实时性成为该领域的重要发展方向。本文首先综述了偏振光谱成像技术的发展历程,系统比较了相关技术的优缺点;随后重点讨论了分焦平面偏振光谱成像系统的研究进展,对偏振光谱分光元件、偏振光谱去马赛克算法以及现有偏振光谱图像数据库进行了详尽的梳理,并系统总结了该技术高紧凑、强实时、低功耗的核心优势;最后,总结了偏振光谱成像技术在军事侦察、空间探测、医疗诊断和遥感探测等领域的应用。分析表明,该技术在目标检测、环境监测和医学诊疗等领域前景广阔,但目前仍面临空间分辨率低、偏振信息重构精度不足等挑战。基于此,未来研究应聚焦于优化偏振光谱分光元件的设计与制备,改进去马赛克算法以提升图像重建质量,并拓展其在动态场景和复杂环境中的应用能力。

复合侵蚀是东北漫川漫岗黑土区坡耕地土壤侵蚀最显著的特点,而风水复合侵蚀是坡耕地重要的复合侵蚀形式,加剧了坡耕地土壤侵蚀的危害性。在东北漫川漫岗黑土区选取试验坡耕地,基于野外气象条件、风力侵蚀和水力侵蚀观测,结合统计学方法揭示坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续特征,分析复合营力季节交替作用下坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀的年内时间接续特征。依据东北黑土区起沙风速(5 m/s)和侵蚀性降雨量(12 mm/d)确定了东北漫川漫岗黑土区坡耕地风力主导作用和降水主导作用的划分标准,并将坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续作用划分为3个时期:风力主导Ⅰ期(3月中旬~7月中旬)、降雨主导期(7月中旬~10月上旬)、风力主导Ⅱ期(10月上旬~11月中旬)。风力主导Ⅰ期和风力主导Ⅱ期坡耕地侵蚀以风力侵蚀为主,风力主导Ⅰ期的风力侵蚀速率为432.9 g/m²,风力主导Ⅱ期的风力侵蚀速率为40.95 g/m²,监测期内坡耕地风力侵蚀地表风蚀蠕移约占92.95%;降雨主导期坡耕地以水力侵蚀为主,降雨主导期水力侵蚀速率为485.15 g/m²;在风水复合营力年内季节交替作用下,试验坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀呈年内时间接续特征,降雨主导期水力侵蚀速率>风力主导Ⅰ期风力侵蚀速率>风力主导Ⅱ期风力侵蚀速率。

采用膳食生物标志物评估特定的食物摄入和饮食暴露,是提升传统自我报告式膳食计量手段准确性和精确度、挖掘膳食因子功能特性的重要手段。膳食生物标志物的精准测量可以促进对饮食与慢性代谢性疾病风险之间关系的理解,助力实现个性化精准营养。代谢组学是筛选膳食生物标志物的关键方法,文章回顾了2013—2023年基于大规模人群队列研究和随机对照饮食干预研究得到的有关谷物、果蔬类、肉类、鱼类、乳制品、坚果类摄入的膳食生物标志物的研究结果,梳理了特定膳食生物标志物与肥胖、心脑血管疾病、癌症、阿尔兹海默症等35种饮食营养相关代谢疾病风险的关系;从研究设计、复杂食物成分、个体差异和代谢物组数据处理技术4个方面分析当前膳食生物标志物在营养学研究中的应用现状及挑战,强调利用膳食生物标志物揭秘饮食与健康关系的巨大潜力和研究前景。

多数基于Transformer的目标跟踪模型提取的目标局部空间特征信息有限且时间特征利用不足,显著影响了目标跟踪模型在处理目标遮挡、形变或尺度变化等复杂场景下的性能。为此,提出一种时空特征强化与感知的视觉目标跟踪方法(visual object tracking method with spatial-temporal feature enhancement and perception,STFEP)。一方面,该方法使用Transformer进行搜索区域与时间上下文特征的提取与融合,以得到全局特征信息,通过设计的局部卷积神经网络,提取目标的局部特征信息,并与目标的全局特征信息相关联,进一步强化目标的特征表示。另一方面,提出了时空特征感知机制,对不同时刻的特征信息进行可靠性和必要性分析,构建动态模板以感知更丰富的时空信息,使模型适应目标及场景的复杂变化。在TrackingNet、GOT-10k、LaSOT、UAV123多个数据集上的实验结果表明,研究所提方法能够准确鲁棒的对目标进行跟踪,并在GOT-10k数据集上取得了最优的结果,AO、SR_0.5以及SR_0.75分别达到了73.7%、83.8%、70.6%。

光声成像结合了光学成像的高对比度和超声成像的深层穿透力,是一种高效的非侵入式生物医学影像方法。由于减少光学散射的影响,光声成像提供了更清晰的生物组织成像。本文探讨了传统光声成像技术,包括光声断层成像、光声显微成像、光声内窥成像以及光声功能分子成像。进一步分析了4种新型光声成像技术,包括光声黏弹性成像、光声引导的波前整形、偏振光声成像技术和光声信号的光学检测方法。相较于传统技术,这些新方法引入了高级光学控制和信号处理技术,以提升成像的准确性和分辨率;但新型光声成像技术面临提升成像速度、增强信号的可检测性及优化系统的用户友好性等挑战。在此基础上,本文总结了光声成像在实现高分辨率和深层成像的主要方法。未来,光声成像技术有望通过进一步的硬件创新和算法优化,以实现成像的实时性、系统的易用性和检测的安全性。随着多模态成像系统的发展,光声成像可能与其他成像技术(如磁共振成像、CT或正电子发射断层成像)结合,提供更全面的生物医学成像方案。

无铅金属卤化物双钙钛矿由无毒元素组成、在空气中稳定且具有长的载流子寿命,铋基Cs₂MBiX₆(M=Cu、Ag、Au,X=Cl、Br、I)双钙钛矿具有优异光伏特性材料的物理性质。为分析不同无铅金属卤化物对电池性能的影响,采用第一性原理计算了Cs₂AgBiI₆、Cs₂ AuBiCl₆、Cs₂CuBiBr₆和Cs₂AgBiBr₆的稳定性、能带结构和光学性质。利用等效光学导纳法分析了由FTO/c-TiO₂/Cs₂MBiX₆/spiro-OMeTAD/Au组成的钙钛矿电池性能,计算了4种材料的吸收率、载流子收集效率、外量子效率,并与传统的甲脒铅碘进行了对比,分析了相应材料构成的太阳能电池的短路电流密度和伏安特性曲线。结果表明:吸收层厚度等于0.6 μm时,以Cs₂AgBiI₆、Cs₂AuBiCl₆、Cs₂CuBiBr₆和Cs₂AgBiBr₆制备的钙钛矿太阳能电池短路电流密度分别为27.6、26.0、22.3和10.9 mA/cm²,对应开路电压为0.83、0.87、1.08和1.1 V,器件的光电转换效率依次是19.3%、16.6%、21.3%和10.9%。研究发现4种材料均具有良好的热力学稳定性、合适的带隙和可见光范围内(~10⁵ cm^-1)的高吸收系数,由相应材料构成的电池具有优异的光电转换效率。

乡村旅游是实现乡村振兴战略的重要引擎,揭示乡村旅游地的时空分布特征和演化规律,对于推动乡村旅游高质量发展具有重要意义。基于“三生”功能理论,以陕西省303个省级乡村旅游重点村为研究对象,运用GIS空间分析法和地理探测器等方法探究陕西省乡村旅游地的时空分布特征和影响机制。结果表明:1)陕西省乡村旅游地整体沿中低海拔平缓地势、交通干线和河流湖泊集聚分布,呈现极化发展、片状扩散的发展趋势。生产功能主导型乡村旅游地对交通和水文条件的空间依赖性最大。2)不同功能主导的乡村旅游地空间分布及演化存在一定差异,生产功能主导的乡村旅游地集聚度最高,呈现连片蔓延发展态势,多位于地势平坦、河网密集地区;生活功能主导的乡村旅游地分布与整体趋同,密度核心区集聚度显著增强;生态功能主导的乡村旅游地外扩趋势明显,多以点带轴分布于市区交界区域,在秦岭南麓形成高密度分布区。3)不同功能主导的乡村旅游地空间分异的影响因素不同。生产功能主导型乡村旅游地空间分布受相关政策影响最强,生活功能主导型乡村旅游地对人口分布和周边景区的空间依赖性较高,生态功能主导型乡村旅游地受气候条件和空气质量影响显著。4)自然生态环境决定乡村旅游地空间分布的基本格局,经济发展水平是关键驱动力,社会政治条件是导向性因素,资源禀赋对各功能类型乡村旅游地空间分异的驱动作用突出,与经济发展水平的交互增强效应大于社会政治条件。

为探究复方菌草灵芝颗粒的水提工艺及其质量标准,以浸膏得率和浸膏多糖含量为指标,采用单因素和响应面实验考察提取温度、提取时间、料液比、提取次数和浸泡时间对浸膏得率和浸膏多糖含量的影响;参考2015版《中国药典》和国标检测复方菌草灵芝颗粒的粒度、水分含量、干燥失重、装量差异、可溶性、微生物限量和重金属含量;通过薄层色谱法对复方菌草灵芝颗粒中的菌草灵芝、紫苏和富硒茶原材料进行鉴定;通过高效液相色谱法测定复方菌草灵芝颗粒中单糖和茶多酚含量。结果表明:复方菌草灵芝颗粒的最佳水提工艺为提取温度80 ℃、超声时间2.5 h、料液比(g/mL)1∶25、提取次数2次、浸泡时间6 h;其颗粒粒度、水分含量、干燥失重、装量差异和可溶性均符合2015版《中国药典》要求,微生物限量和重金属含量均符合国标要求,其中硒平均质量分数为0.058 3 mg/kg;得到的菌草灵芝、紫苏和富硒茶的薄层色谱条带清晰,分离效果好,阴性对照对其测定无干扰;复方菌草灵芝颗粒中甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、儿茶素、没食子酸的质量分数分别为1.310、1.166、8.708、1.265、0.824、5.79、2.58、1.72和1.67 mg/g。以上结果表明优化得到的复方菌草灵芝颗粒水提工艺稳定可靠,颗粒的各项指标均符合相关要求,建立的复方菌草灵芝颗粒水提工艺质量标准科学可行。

以8个猕猴桃品种为材料,检测猕猴桃果实的可溶性固形物、可溶性糖、有机酸、维生素C和香气成分等相关品质性状,并结合重测序数据分析探究8种猕猴桃的果实品质及遗传倾向。结果显示,8种猕猴桃的可溶性固形物质量分数介于10.90%~19.28%;可溶性糖含量介于80.24~132.82 g/kg;有机酸含量介于7.28~30.99 g/kg。在所测猕猴桃中,中华猕猴桃的平均单果重显著高于其他种猕猴桃;毛花猕猴桃的维生素C含量最高,达到6 541.32 mg/kg;软枣猕猴桃的糖酸比最高。中华猕猴桃、美味猕猴桃和山梨猕猴桃均以酯类为主要香气组分,软枣猕猴桃和毛花猕猴桃的香气组分以烯类为主,杂交品种‘金艳’和‘满天红’猕猴桃的香气组分以酯类为主。通过比较杂交种猕猴桃与其父母本猕猴桃的品质参数,确定‘金艳’和‘满天红’猕猴桃的品质参数偏向于中华猕猴桃。此外,遗传聚类分析也表明2个杂交猕猴桃品种与其父本中华猕猴桃的亲缘关系更近。

为了提高白内障手术器械分割精度,构建了一种增强边缘特征的双注意力网络EE-DANet。EE-DANet采用双分支结构:边缘分支负责提取边缘特征,使用增强空间注意力ASA,应对传统图像分割边缘信息丢失问题;主干分支采用U型结构,在特征提取阶段使用多尺度特征融合模块解决手术器械图像种类多,尺度变换大的问题;在解码器部分使用条形坐标注意力SCA对图像进行全局建模,捕获手术器械的方向和位置信息,应对手术器械镜面反射问题。所提模型在Dataset_instrument数据集上的IoU与Dice分别达到了75.5 %与83.9 %。所提模型有效提升了白内障手术器械分割性能,对未来白内障手术的智能化发展有积极意义。

多帧盲解卷积(multi-frame blind deconvolution, MFBD)是目前主流的图像复原算法之一,通过少帧(20帧以下)退化图像就可以复原出高分辨率目标图像,在大口径望远镜空间目标观测等领域有重要应用价值。为了获得复原层面最优的迭代方法和参量化方法,针对MFBD算法框架,采用2种迭代策略(联合迭代和交替迭代)和3种点扩散函数(point spread function,PSF)参量化方法(灰度矩阵参量化、相位参量化、Zernike参量化),对比了不同条件下的图像复原效果。采用复原图像的归一化均方误差(normalized mean squared error, NMSE)和图像频谱曲线评价了不同信噪比、不同PSF初值条件下的模拟海洋卫星观测图像的复原结果。仿真结果表明:联合迭代+相位参量化方法对3种退化图像复原结果的均方误差均值分别为0.046、0.194、0.342,均低于联合迭代+其他参量化方法复原结果的均方误差。而对交替迭代策略,仅灰度矩阵参量化下能获得较好复原结果(均方误差分别为0.109、0.159、0.332),但频谱曲线表明其存在迭代噪点放大的问题。研究结果说明联合迭代+相位参量化能够获得更好的复原结果,同时能处理更复杂的退化环境。

混合型属性数据是最为常见的一种数据集类型,针对该类型数据的聚类算法是聚类分析的研究热点之一。由于谱聚类算法具有适合于任意形状数据的聚类问题且能收敛于全局最优解的优势,因而从相似性度量的角度出发,基于杰卡德(Jaccard)距离、马氏(Mahalanobis)距离的思想,设计一种适用于混合型属性数据的相似性度量,并利用其实现谱聚类的混合型属性数据扩展,构建一种改进的谱聚类算法(IJM-SC)。将构建的算法应用于UCI机器学习数据库中心脏病数据集等3个混合型属性数据集进行聚类,验证算法对混合型属性数据聚类的优越性,通过与现有一些算法比较效果指标,结果表明提出算法能够更好地实现对混合型属性数据的聚类。

为提升小型全Stokes矢量分孔径偏振相机的测量精度,提出并建立了一系列偏振图像处理技术,具体包括:暗电流校正、双边滤波去噪、图像畸变校正、偏振参数校正与通道图像配准等步骤,并进行了偏振成像实验研究。结果表明:相关技术能够有效降低诸多非理想因素对相机成像过程产生的影响。经图像处理后4个偏振通道的重投影误差均小于0.2像素,4幅偏振子图像间的结构相似性指数平均提升15.2%。研究提出的偏振图像处理技术能够有效提高偏振信息测量的准确度。

类钙调磷酸酶B亚基蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)作为钙(Ca)传感器参与植物特异性Ca²⁺信号传导,对植物响应非生物胁迫至关重要。花生是重要的油料作物,盐胁迫严重影响花生的生长发育和籽粒品质,而花生CBL基因对盐胁迫的响应情况尚不清楚。利用生物信息学方法从花生全基因组数据库中鉴定出CBL基因家族成员,并对其进行理化性质、基因结构、进化树和共线性分析。结果表明,花生基因组中共有89个CBL基因,分布在19条染色体上。蛋白质理化性质分析表明,花生CBL主要由酸性氨基酸组成;亚细胞定位预测发现,花生的大部分CBLs定位于细胞核中。为探究花生CBL基因对盐胁迫的响应情况,对5个CBL基因在盐胁迫下的表达模式进行分析。经200 mmol/L NaCl处理3 h后,AhCBL46.1的表达量显著升高;处理12 h后,AhCBL4、AhCBL33和AhCBL66的表达量显著升高;此外,AhCBL61.3对盐胁迫表现出负响应,表明花生CBL基因在盐胁迫调节中具有重要作用。研究结果为进一步明确花生中CBL基因的功能特性奠定了基础。

基于沂河流域1975—2020年的土地利用数据,利用GIS技术构建并分析了流域的土地利用变化轨迹,应用FLUS(further land use simulation)模型模拟了“三生空间”范式下流域2030年、2050年的土地利用情景,可视化了不同管理模式下的土地利用发展格局。结果表明:1)1975—2020年,流域内土地利用以耕地缩减(约占流域面积的10%)和建设用地的扩张(约占流域面积的8%)为主。2)沂河流域的土地利用变化可分为前期(1975—1995年)和后期(1995—2020年)两个阶段。前期,流域内约有22%的面积发生土地利用变化,大部分表现为耕林草的相互转化;后期,土地利用变化面积约占总面积的46%,以耕地转化为建设用地为主,土地利用轨迹变化更复杂,空间格局变化更显著。3)流域当前土地利用模式向着以生态建设为重心的方向转变;2020—2030年,自然发展情景与生态空间优先情景的变化趋势较为一致,但2050年这种同趋性将会减弱。研究可为进一步优化流域的“三生空间”格局及进行生态建设提供参考。

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)对人类健康及社会经济结构造成了深远且严重的冲击,剖析该病毒复制机制的核心环节对制定有效的SARS-CoV-2防控策略尤为重要。新冠非结构蛋白nsp9是一种关键单链核酸结合蛋白,在病毒生命循环中扮演着举足轻重的角色。通过在细胞中过表达融合绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的nsp9,再利用激光共聚焦显微镜观察发现,nsp9主要定位于细胞核。采用免疫沉淀联合质谱分析初步鉴定出nsp9与包括YWHAB、TRAF2在内的多个细胞内蛋白存在相互作用,并利用免疫共沉淀及pull-down实验进行了验证。此外,通过CCK8细胞活力检测、EdU细胞增殖实验以及TUNEL细胞凋亡实验等方式探究nsp9对宿主细胞生物学特性的潜在影响,发现nsp9过表达并不能显著影响细胞正常增殖或诱导细胞凋亡。研究结果为后续深入探究nsp9与宿主蛋白的互作关系及其在SARS-CoV-2感染中的分子机制提供了一定参考。

在水下光学成像中,水体中的散射粒子对反射光具有强散射作用,会导致成像效果不佳。为此,在水下偏振差分成像的基础上提出了基于单幅图像的水下伪偏振去散射成像方法。通过对水下浑浊图像频谱信息进行分离,构造出一对虚拟的正交偏振图像,并通过偏振去散射处理得到清晰的水下图像。结果表明:该方法在复杂水体环境和不同距离条件下均具有良好的去散射能力。与原始图像相比,处理后图像的自然图像质量值提高了50%,均方根对比度提高了1.5倍,信息熵提高了10%。随着水体环境浑浊度的增加,该方法的去散射效果更强。该方法相较于传统的水下偏振去散射成像方法具有处理迅速、应用范围广等优点。

离心泵的空化现象会严重影响泵的水力性能,特别是采用较高转速的半开式叶轮高速微型泵,其叶顶间隙对叶轮空化性能的影响更加显著。针对此问题,以应用于机载装备热管理系统的高速微型半开式叶轮离心泵为研究对象,对其进全流场空化模拟。采用数值模拟和实验研究相结合的方法,探究了不同进口汽蚀余量、不同叶顶间隙比(0.05、0.08、0.11和0.14)时离心泵空化性能。结果发现:实验泵有效汽蚀余量随着流量的增加而增加;叶顶间隙每增大0.1 mm,即叶顶间隙比增大0.03时,泵的必需汽蚀余量降低0.10 m,导致泵的抗空化性能降低。叶顶间隙越小,叶顶泄漏流越小,发生泄漏涡的可能性降低,提高了泵的抗空化性能。研究结果为高速微型离心泵的设计和优化提供了理论依据。

针对传统花朵授粉算法在求解一些复杂优化问题时存在着开采能力不足的缺点,提出了一种适应性引导的花朵授粉算法(AGFPA)。所提算法设计了环优策略和向优策略相结合的适应性引导机制,适应性地控制最优个体对种群演化的引导作用,既增强算法的开采能力,又尽可能维持种群的多样性。适应性引导机制中的环优策略在最优个体的周围执行导向开采,使得种群集中搜索最优个体的邻域;而向优策略利用最优个体的引导进行定向搜索,使得搜索有向地覆盖较广的未知区域。此外,设计了适应性参数控制策略,根据不同演化阶段的需求,调整全局授粉转换概率和最优引导的步长因子,从而维持开采能力和勘探能力的平衡。为检验所提算法的性能,在群智能研究领域中常用的18个基准测试函数上进行了策略有效性分析,并将AGFPA分别与几种改进的FPA和PSO算法进行比较;同时,应用AGFPA估计发酵动力学参数。实验结果表明,在求解大多数单峰、多峰和复杂函数时,AGFPA均具有较为优秀的寻优能力;在发酵动力学参数估计应用中,AGFPA也具有一定的优势。

基于中国30个省域2006—2020年的面板数据,构建乡村公共文化服务效率评价指标体系,运用超效率松驰变量测度(slack-based measure,SBM)模型和Malmquist指数模型对东、中、西地区及全国的乡村公共文化服务效率进行静态与动态分析,通过ArcGIS深入剖析其空间分布特征,在此基础上借助固定效应模型、门槛回归模型分析乡村公共文化服务效率的影响因素及门槛效应。研究发现:研究时段内,我国乡村公共文化服务效率总体呈上升趋势,全要素生产率增速持续变缓;各省域间乡村公共文化服务效率呈现不均衡状态,形成“东部>西部>中部”的区域格局;基于面板数据固定效应模型的分析显示,居民文化消费需求、政府重视程度和规模效应均显著影响乡村公共文化服务效率;此外,全国和东、中部地区的城乡公共文化服务均等化对于乡村公共文化服务效率分别存在基于乡村公共文化服务投入的单门槛与双门槛效应。

碳排放空间关联对于资源配置优化、环境治理以及政策制定具有重要意义,但碳汇潜力视角下的城市群碳排放空间关联结构研究尚未深入探索。基于长三角41个城市数据,结合碳生态承载系数修正引力模型以构建长三角碳排放空间关联网络,利用社会网络分析法和地理探测器探析长三角城市群碳汇潜力视角下的碳排放空间关联网络结构的时空演变及驱动因素。结果表明: 空间上,长三角城市群碳生态承载力以上海大都市圈为低值中心、皖南-浙西生态屏障为高值中心,呈现“中间低,四周高”的核心-外围结构;时间上,长三角城市群碳承载能力整体明显下降,呈现均等化趋势。长三角城市群形成了自东向西的碳排放核心、碳流轴线、碳汇核心的碳排放关联结构,碳排放关联强度随着时间差距逐渐缩小。长三角城市群碳排放空间关联网络整体处于低水平联结状态,南北差异明显,依靠少数核心城市和关键路径保持了碳关联效能;长三角城市群碳排放空间关联网络正在从“经济辐射-生态吸纳”二元结构向“多极化多线程”发展。人口集聚力、资源倾斜力等要素差异有利于推动城市之间建立碳排放空间关联,城市间碳排放关联的异质性主要来源于资源倾斜力、基础建设力等要素,潜在因素为政府引导力。研究可为长三角城市群实现低碳转型与协同推进“双碳”目标提供科学依据和现实参考。

随着中国社会老龄化问题日益严峻,城市社区居家养老服务设施的需求与供给之间的矛盾不断凸显,迫切需要对养老服务设施进行合理配置与优化提升。以西安市为例,基于城市兴趣点(POI)大数据、统计数据和问卷调查数据等多源数据,借助GIS技术和数理统计方法,在分析城市社区养老服务设施空间配置特征和老年人日常出行规律的基础上,评价城市社区养老服务设施空间配置的合理性,并提出城市养老服务设施优化建议。结果表明:西安市养老服务设施在传统内城区与成熟建成区集中分布,在新兴扩展区和城乡过渡区沿城市扩展方向递减分布;西安市健身娱乐设施分布范围最广,其可达性基本可以覆盖西安市城六区,而其他设施在城乡过渡区的可达性都较低;社区居民对当前养老服务设施整体情况满意度较高,但仍有一部分老年人对于养老服务设施缺乏了解,特别是社会服务设施;西安市养老服务设施配置总体处于较不合理状态,呈现出不平衡的分布格局,部分地区出现设施可达性缺失现象。研究结果既可以深化城市社区公共服务设施空间配置理论,又可为西安市养老服务设施的优化决策提供参考。

为探索有效的羊乳脂(goat milk fat, GMF)包埋技术,提升GMF储藏品质,以GMF为芯材、大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)和麦芽糊精(maltodextrin, MD)为壁材,制备不同壁材比的GMF微胶囊,确定最优包埋条件,并测定优化后微胶囊的基本物理特性(水分含量、水分活度、溶解度、粒度、色泽)、结构(傅里叶变换红外光谱、X射线衍射)、吸湿性及储藏期间的过氧化值(peroxide value, POV)。结果表明:微胶囊壁材的最优质量比为m_SPI∶m_MD=1∶4,优化后微胶囊的水分含量、包埋率、粒度和溶解度分别为4.5%±0.4%、92.5%±1.3%、954.20±11.35 nm和73.02%±2.90%。傅里叶变换红外光谱测定结果表明:乳脂中的C-O在微胶囊粉末中消失且C=O和-CH₂的强度在微胶囊中略有减弱;X射线衍射结果表明微胶囊中有新的特征峰出现,复合壁材成功包埋了GMF,GMF微胶囊形成。微胶囊的吸湿性稳定在11%~12%,其POV在第0 天到第21 天增长迅速。综上,研究制备出一种包埋率高、粒度较小、性质较稳定的GMF微胶囊。

为探究宁夏银川、山西乡宁、山西太谷产区葡萄自然发酵(spontaneous fermentation,SF)对葡萄酒品质的影响,以3个产区的‘赤霞珠’葡萄为原料进行自然发酵,以接种发酵(inoculated fermentation,IF)的酒样作为对照,检测葡萄酒的基本理化指标、酚类物质含量和挥发性物质含量。结果显示,SF酒样的酒精度显著低于IF酒样,总酚含量显著高于IF酒样;SF酒样酒精发酵比较彻底,还原糖含量低于4 g/L;SF酒样的pH值、干浸出物、挥发酸含量与IF酒样无显著差异。在SF酒样和IF酒样中共检测到45种挥发性物质,包括26种酯类、13种醇类、2种酸类、3种萜烯类和1种醚类物质;酯类和醇类物质含量较高,分别占挥发性物质总量的40.21%~67.14%和24.98%~58.13%;SF酒样中酯类物质总量显著低于IF酒样,醇类物质总量无显著差异,但SF酒样中的醇类物质所占比例高于IF酒样;银川和太谷产区SF和IF酒样中的挥发性物质总量无显著差异,但乡宁产区IF酒样中的挥发性物质总量显著高于SF酒样。通过偏最小二乘法分析发现,反式-4-癸烯酸乙酯和1-辛醇在SF和IF酒样中差异显著,对样本分类起主要作用。对酒样进行感官分析,SF酒样的澄清度低于IF酒样,银川产区的葡萄酒颜色最深;SF酒样果香清新、无异味,与IF酒样相比,香气复杂,生青味少,但IF酒样的香气浓郁度更高;SF和IF酒样的口感无显著差异,银川产区的葡萄酒单宁感更强,酒体更饱满。研究对提升葡萄酒的风格多样性和产区特色具有重要意义,为本土酵母资源的开发和利用提供了参考。