• 2021年第58卷第1期文章目次
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    • >数学
    • 关于Jordan函数的gcd和函数的渐近估计

      2021, 58(1):011001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011001

      摘要 (567) HTML (0) PDF 5.35 M (317) 评论 (0) 收藏

      摘要:将整数k和j的最大公约数记为gcd(k,j).设k为正整数, f为任意的算术函数, r是任一固定的整数, n为任意正整数. 本文中我们主要利用Kiuchi在2017年所得到的关于$M_r(x; f)$的一个恒等式, 以及初等和解析方法给出了$ M_r(x;J_k)$的渐近公式.这加强了Kiuchi和Saad eddin在2018年所得到的结果.

    • 基于迹比率的多数据集判别分析维数压缩

      2021, 58(1):011002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011002

      摘要 (375) HTML (0) PDF 12.59 M (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:主成分分析法常被用于维数压缩和特征提取,其在处理单一高维数据集时有很大优势.在很多实际场景中需要联合处理多个数据集,此时传统的主成分分析方法面临很大挑战.本文提出了迹比率主成分分析,该方法可以提取出目标数据相对其他数据特有的低维表示,进而通过迭代算法高效求解.数值算例验证了该方法的优越性.

    • 无限维空间上的波方程和 Schrodinger方程解的存在和唯一性

      2021, 58(1):011003. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011003

      摘要 (460) HTML (0) PDF 7.36 M (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文首先在无限维空间上定义了椭圆方程的弱解并得到了其存在性和唯一性,然后以此为基础在一定条件下利用半群方法得到了无限维空间上的波方程和Schrodinger方程解的存在性与唯一性.

    • 非线性弹性问题的增强混合有限元方法

      2021, 58(1):011004. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011004

      摘要 (348) HTML (0) PDF 6.19 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究非线性弹性问题的数值解,本文介绍了一种具有强对称应力张量的全增强混合有限元方法.该方法除了包括通常线弹性问题中的应力张量和位移外还将应变张量作为辅助未知量.通过引入Galerkin最小二乘项,本文得到了两层鞍点算子方程,并以此作为问题的弱方程.为了得到离散增强方程的适定性,本文以分片常量多项式来逼近应变张量,以分片线性多项式逼近应力张量和位移,得到了最优阶误差估计.数值算例验证了方法的有效性.

    • GLS-代数的奇点范畴

      2021, 58(1):011005. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011005

      摘要 (295) HTML (0) PDF 6.02 M (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:设$H$是GLS-代数,$D_{sg}({\rm{mod}}^{\mathbb{Z}} H)$是其有限维$\Z$-分次$H$-模的奇点范畴. 本文证明了$D_{sg}({\rm{mod}}^{\mathbb{Z}} H)$存在倾斜对象,从而$D_{sg}({\rm{mod}}^{\mathbb{Z}} H)$ 三角等价于某个代数投射模的有界同伦范畴.

    • 求解BBM方程的一个新的高精度线性化差分算法

      2021, 58(1):011006. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.011006

      摘要 (313) HTML (0) PDF 5.96 M (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文对一类带有齐次边界条件的Benjamin-Bona-Mahony方程的初边值问题进行了数值研究.通过先在时间层外推对问题进行线性化离散处理,然后再利用Richardson外推的思想在空间层进行外推,从本文提出了一个三层线性差分格式,证明了差分解的存在唯一性.在无法得问题差分解的最大模估计的情况下,本文综合运用数学归纳法和离散泛函分析方法直接证明了该差分格式的收敛性和稳定性.数值实验表明该格式的精度明显优于已有的线性层差分格式.

    • >计算机科学
    • 基于自适应DBSCAN的雷达目标跟踪算法

      2021, 58(1):012001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.012001

      摘要 (6638) HTML (0) PDF 10.02 M (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:直接对三坐标航管一次雷达点迹录取器中录取到的点迹进行航迹起始、跟踪等处理后,会形成大量虚警,运算量大.进行目标跟踪时,候选点迹集合数量庞大是造成目标跟踪过程运算量大的主要原因.文中基于动态自适应 DBSCAN 聚类算法,结合经典卡尔曼滤波跟踪算法,提出了动态自适应DBSCAN 聚类跟踪混合算法,来减少候选点迹集合数量.实验结果证明,本文提出的算法实现了无效点迹数的减少、航迹质量的提高以及运算时间的下降.通过动态自适应DBSCAN 聚类跟踪混合算法,能迅速跟踪到三坐标航管一次雷达探测到的目标并形成目标航迹,可以及时发现黑飞目标,将对正常民航飞机飞行的干扰降到最低.

    • 一种基于边缘计算的RTK定位方法

      2021, 58(1):012002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.012002

      摘要 (701) HTML (0) PDF 16.65 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:实时动态载波相位差分(Real-Time kinematic, RTK )定位是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,通过架设基准站并将基准站数据与流动站数据进行差分解算获取流动站的精确位置,从而得到比传统GPS定位更为精确的结果.本文提出了一种基于边缘计算的实时动态载波相位差分定位方法E-RTK(Edge Real-Time Kinematic),通过将RTK解算任务迁移至边缘设备,降低RTK移动端对硬件的算力需求,进而降低RTK定位的硬件成本.本文基于E-RTK进行了实现及测试,实验证明,该E-RTK定位在较低的硬件成本下,能够达到与传统RTK定位相当的精度,除此之外,在使用GPS+BEIDOU卫星数据进行解算定位时,相较于常见的GPS+GLONASS定位,其Fix速度具有较大提升.

    • 融合彩色模型空间的非线性低照度图像增强

      2021, 58(1):012003. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.012003

      摘要 (459) HTML (0) PDF 56.02 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:低照度图像存在图像整体亮度偏低、亮度不均匀、色彩饱和度过高、图像模糊等问题,针对此类问题,提出了一种融合彩色模型空间的低照度图像增强算法.在该算法中,将图像的亮度增强与图像色彩恢复转换至不同的彩色模型空间分别进行处理:在RGB彩色模型空间中,首先对图像的高灰度级进行预处理,随后进行滤波处理,最后再用三分量增强函数对图像进行亮度恢复;在HSV彩色模型空间中,利用非线性色彩饱和度校正函数与亮度增强函数进行图像的色彩恢复,最后将两个空间中的处理结果进行加权融合.最终的对比实验结果表明,该方法在避免图像出现过度增强、色彩恢复与图像照度增强方面有着良好的效果,所处理的图像符合人眼视觉特性.

    • 一种针对木马流量的特征选择方法

      2021, 58(1):012004. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.012004

      摘要 (300) HTML (0) PDF 13.57 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有基于会话流异常行为的木马检测方法中,普遍存在所选特征代表性不足、特征间信息冗余导致检测效果差的问题,提出一种特征选择方法.首先,通过捕捉流量对木马通信行为加以分析,根据各阶段提取相关的属性,并在每一属性上进行派生,得到足够充分的特征集合.然后,为了衡量特征的重要性和特征间的相关性,提出了改进的特征重要性评价系数和基于关联信息熵的联合相关性评价系数,并设计了基于序列后向选择策略的特征选择算法,以得到自适应规模的特征子集.算法通过每一轮迭代计算特征的评价系数,通过排序完成选择.为验证该算法有效性,采用朴素贝叶斯分类和支持向量机分类算法设计了与FCBF算法和IG算法的对比实验,相较于FCBF算法,在两种分类算法上的召回率分别提升3.76%、164%,F1值提升分别为1.04、0.99.相较于IG算法,召回率提升分别为6.46%、4.96%,F1值提升分别为3.56、3.18.实验结果表明,提出的特征选择算法能够有效选择木马流量各个属性上的特征,克服特征间关联性带来的影响,在缩减特征维度的同时提升木马通信流量的检测效果.

    • 融合表情符号图像特征学习的微博情感分类

      2021, 58(1):012005. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.012005

      摘要 (369) HTML (0) PDF 12.60 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:表情符号作为一种新兴的网络图形化语言,由于能够直观地表达用户的情感和态度,因此在社交平台被广泛使用. 现有的利用表情符号进行微博情感分类的研究主要考虑表情符号的文本特征,这样的做法不能很好的捕捉表情符号之间更细粒度的联系,并无法适应表情的不断发展与变化. 针对现有研究存在的问题,本文提出了一种基于卷积自编码器的表情图像特征学习的微博情感分类模型. 该模型通过卷积自编码器捕捉的表情符号的图像特征,然后将图像的嵌入表达融入到微博的文本特征中,再利用多层感知机进行情感分类. 该模型分别在中文和英文微博的数据集上和现有的方法进行了对比,实验证明,本文的方法优于现有的方法,并且在新表情和跨语言环境下的泛化能力更强.

    • >电子信息科学
    • 全新的虚短虚断概念与两类集成运放之导出

      2021, 58(1):013001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.013001

      摘要 (207) HTML (0) PDF 11.10 M (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:自有集成运放以来,虚短虚断、两类集成运放就应运而生,但它与典型的单级电流串联负反馈、电压并联负反馈;两级电压串联负反馈、电流并联负反馈有什么必然联系在国内外均少见详细报导.本文力图通过对这4个电路中反馈元件的双向等效折合,再准确计算ib、ube、Auf的数值,决定把ube和ib同时趋近于零定义为虚短虚断;而把计算Auf时,狠抓两个核心元件的主导作用,忽略工程上的次要部分,就得到了与两类集成运放相同的结果,这既避免了对原分离电路的繁琐而复杂的计算,也把从分离电路到集成运放实现了完美无缺的自然过渡.

    • 一种基于传感器的Android应用行为分析技术

      2021, 58(1):013002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.013002

      摘要 (280) HTML (0) PDF 17.73 M (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:大多数针对恶意软件识别的研究都是基于应用程序接口(Application Program Interface, API)调用来实现的,但是目前基于API的研究大都没有考虑到设备的状态,设备状态能够直接体现程序运行的外部环境,这对分析应用的行为有着重要作用.本文提出一种基于传感器的应用行为识别技术,首先,通过传感器数据来判断设备实时状态;然后,结合API调用时序和图形用户界面(Graphic User Interface, GUI)首屏时序产生的多元时序数据,设计算法识别应用行为的恶意性;最后,设计实现包括静态打桩、动态行为监控和传感器实时状态采集的恶意行为分析原型系统,选取典型案例验证了本文提出方法的准确性,并通过黑盒测试验证了本文恶意应用识别方法的有效性.

    • IP黑名单关联聚类算法对恶意簇检测的优化研究

      2021, 58(1):013003. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.013003

      摘要 (298) HTML (0) PDF 11.14 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:互联网中复杂的恶意活动都是由IP地址集群共同执行的,通过处理在网络中收集的数据来寻找恶意IP簇成为重要的研究方向.提出一种IP黑名单关联聚类算法(IPBACA),首先,构建IPIP无向图;然后,利用测量统计相关性来测量IP黑名单与IP的相关性,并使用给定的IP黑名单来找到最佳阈值得出IP簇,判断其标准化残差是否达标;最后,识别出具有高精度的恶意簇.仿真结果表明,对比ICAMO算法,CAIIB算法和DABR算法,本文提出的IPBACA算法在精确率、召回率、F1指标和归一化互信息等4个主要性能指标方面均有明显改善,显著提高了对检测恶意簇的检测能力.

    • >物理学
    • 啁啾激光场对H2+电离及解离的影响

      2021, 58(1):014001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.014001

      摘要 (293) HTML (0) PDF 5.24 M (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:理论研究了2种不同啁啾激光场对H2+电离以及解离几率的影响. 结果表明:在2阶啁啾场下,H2+的电离和解离几率会随着啁啾参数由负向到正向的变化而呈现线性减小. 在3阶啁啾场下,H2+的电离和解离几率随着啁啾参数的变化呈现‘W’形结构,并且最大电离和解离出现在啁啾参数为0.01处.

    • 电磁辐射下神经元放电模式及其环状耦合同步研究

      2021, 58(1):014002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.014002

      摘要 (277) HTML (0) PDF 22.18 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于外部磁场会对神经元放电活动产生影响,讨论了具有磁场作用的四变量ML(Morris and Lecar)神经元模型,利用快慢动力学揭示了其簇放电类型及分岔过程,并分析了随磁通反馈系数变化时系统放电行为. 同时以三个环状耦合神经元模型为例,通过定义同步判断标准——互相关系数和快慢变量的极大同步差,发现耦合神经元在磁场作用下,很小的耦合强度就可使系统从混沌状态转迁到周期放电模式并能诱导神经元完成从互不相关到簇放电同步再到峰放电同步的转迁. 且在合适的双参数范围内,适当耦合强度下系统更容易实现同步,有助于理解在适当耦合连接方式下电磁辐射对神经网络集群放电活动的影响及其同步机理.

    • 高温高压下CL-20的晶格参数和力学性能理论模拟

      2021, 58(1):014003. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.014003

      摘要 (306) HTML (0) PDF 16.27 M (301) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用分子动力学结合COMPASS力场方法研究高能含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷. 模拟室温下ε晶相CL-20在0~10 GPa压强区间, α晶相、β晶相和晶相CL-20在0~20 GPa压强区间的晶格参数和弹性常数. 同时还模拟了室压下CL-20在100~500 K温度区间的晶格参数和弹性常数. 对于自然状态下最稳定的ε晶相CL-20,我们模拟得到的晶格常数、晶胞体积-压强关系和弹性常数理论结果和实验数据非常吻合. 所以对其它晶相CL-20模拟结果的准确性提供了佐证. 理论预测CL-20在不同温度和压强下的晶格常数和力学性能对于工程应用具有积极的指导意义.

    • 表面修饰调控单层ZnS电子结构和光学性质

      2021, 58(1):014004. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.014004

      摘要 (273) HTML (0) PDF 14.53 M (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究H, F修饰单层ZnS对其电子结构和光学性质的影响,建立了H修饰、F修饰以及H-F共同修饰单层ZnS晶体结构. 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了各二维材料的晶体结构、稳定性、电子结构和光学性质. 计算结果表明,单层ZnS是一种准平面结构,经过修饰后则转变为褶皱六元环结构,且修饰后的ZnS具有很好的稳定性. 电子结构表明,单层ZnS是一种直接带隙半导体,其计算能隙为2.625 eV,H修饰ZnS会导致其能隙增大,且转变为间接带隙半导体,F修饰和H-F共修饰则使得ZnS能隙不同程度减小. 载流子有效质量结果显示,单层ZnS为轻空穴重电子型半导体,H或F修饰会导致半导体的空穴有效质量显著增大,电子有效质量的变化则相对较小. 光学性质表明,H, F修饰会导致ZnS的吸收边发生蓝移,其中F修饰,H-F共修饰(H与Zn同侧,F与S同侧) ZnS对短中波紫外线的吸收效果明显增强,表明其在未来光电子领域有着广阔的应用前景.

    • Aun+1-1、AunCr-1 (n=1~10)团簇结构、稳定性与电子构型研究

      2021, 58(1):014005. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.014005

      摘要 (249) HTML (0) PDF 20.71 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用密度泛函理论对阴离子团簇〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 、AunCr-1 (n=1~10)的基态结构、稳定性、电子构型与磁性做了系统研究.结果表明: 〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 均为平面构型,AunCr-1 (n=1~6) 为平面结构,AunCr-1 (n=7~10) 为体结构; 〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 替代掺杂Cr原子提高团簇的稳定性;离解能与二阶差分能结果表明偶数的〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 、AunCr-1稳定性比相邻奇数团簇高;轨道的有效电荷分布结果说明Cr原子的掺入使得Au原子内部spd杂化变得更复杂,AunCr-1中Cr原子成为价电荷的主要接受者;轨道磁矩分布结果则表明〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 电子结构随尺寸增长表现为明显的开闭壳层结构,AunCr-1的电子结构均为开壳层, 〖"Au" 〗_"n+1" ^"-1" 的磁矩主要由Au5d轨道贡献, 而AunCr-1的磁矩则主要由Cr 3d轨道贡献.

    • >化学与材料科学
    • Mg-4Sn-1Ce合金的组织及热压缩行为

      2021, 58(1):015001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.015001

      摘要 (330) HTML (0) PDF 12.90 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用光学金相显微镜(OM)、X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及热压缩实验对Mg-4Sn-1Ce合金的微观组织和热压缩行为进行了研究. 结果表明,铸态合金主要由“岛”状的α-Mg、Mg2Sn、Ce4Sn5和MgSnCe相组成. 合金在250~450 ℃和0.001~1 s-1应变速率下进行热压缩,热变形激活能Q为162.03 kJ/mol. 热压缩温度由250 ℃升高到450 ℃,合金显微组织由(扁平状晶粒+挤压流线)组织演变为再结晶等轴晶粒组织.

    • 改性表面增强拉曼基底对几种重金属的定量检测

      2021, 58(1):015002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.015002

      摘要 (354) HTML (0) PDF 10.84 M (457) 评论 (0) 收藏

      摘要:重金属离子对水质及其应用有着严重的影响,开发高选择性及灵敏度的重金属离子检测平台在水资源保护中有着重要的意义. 采用4-巯基苯甲酸功能化金纳米粒子为载体制备的表面增强拉曼(SERS)溶胶基底,对水溶液中Pb2+、Cd2+、As3+等重金属离子具有较强的选择性和较高的灵敏度. 实验发现,SERS基底对Pb2+、Cd2+和As3+的拉曼检测光谱在1047、1075、1587 cm-1附近有着明显的振动频带位移及峰强变化. 通过对溶胶基底优化得到了性能优异的增强基底,能够实现对3种重金属离子的区分,对重金属的检出限可达0.1 mg/L,并在0.5~100 mg/L范围呈线性关系,并成功的对真实水样中Pb2+进行了加标验证实验. 该基底提供了一个快速、便捷的重金属鉴别检测方法,且具有较好的增强效果和重金属定量分析能力,为水中重金属离子的高效检测提供了有效手段.

    • >生物学
    • 两种麻疯树核糖体失活蛋白基因Curcin和Curcin C在种子萌发过程中的表达模式研究

      2021, 58(1):016001. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.016001

      摘要 (334) HTML (0) PDF 11.82 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究和开发丰富的麻疯树资源,本研究以四川省西昌市金沙江干热河谷地区的麻疯树种子为材料,将种子浸水萌发后收集各组织用于实验.qRTPCR结果显示胚乳中Curcin、Curcin C基因表达先增加后减少,在子叶中Curcin C基因的表达也是如此.Western Blot结果显示Curcin蛋白在根、下胚轴、真叶、子叶中不表达,Curcin C蛋白在根和下胚轴中也不表达,而在真叶、子叶中表达.生物信息学软件预测及亚细胞定位结果都显示Curcin:GFP和Curcin C:GFP融合蛋白定位在细胞壁上.本研究初步阐明了两种麻疯树核糖体失活蛋白Curcin、Curcin C的表达模式并对其进行了亚细胞定位.

    • 全反式维甲酸对肿瘤细胞生长的影响

      2021, 58(1):016002. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.016002

      摘要 (371) HTML (0) PDF 9.06 M (249) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究全反式维甲酸(All-Trans-Retinoic Acid,ATRA)对胰腺癌和骨肉瘤细胞生长的影响,本文采用较大浓度跨度的ATRA处理胰腺癌PANC-1和骨肉瘤U2OS细胞,并通过MTS法检测细胞活力.实验结果表明,20~100 μmol/L低浓度的ATRA可以促进胰腺癌细胞PANC-1的生长,相反,200 μmol/L高浓度ATRA则抑制其生长.在骨肉瘤细胞U2OS中,10~80 μmol/L低浓度ATRA可促进细胞生长而150~200 μmol/L高浓度ATRA则表现出对细胞生长的显著的抑制作用.两种细胞中,低浓度ATRA的促生长作用可被硼替佐米(Bortezmoib BTZ)抑制,而高浓度ATRA的抑制作用可被BTZ增强.低浓度ATRA与BTZ联合用药可降低凋亡前体蛋白Procaspase3的表达,表明联合用药有可能影响了细胞的凋亡途径.从不同浓度的ATRA对胰腺癌和骨肉瘤细胞生长的双面作用,提示ATRA的用药剂量对临床治疗的影响

    • 基于CRISPR/Cpf1系统下的诱导型多基因激活体系的建立

      2021, 58(1):016003. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.016003

      摘要 (298) HTML (0) PDF 8.41 M (264) 评论 (0) 收藏

      摘要:为开发高效率的内源多基因激活工具,利用CRISPR/Cpf1系统能够促使precrRNA中多个crRNA自我剪切和释放的特性,将As/Fn/LbCpf1的核酸酶区域定点突变形成dCpf1,并在C端和N端分别引入了VPR三元转录激活域和不稳定结构域(DD-domain)、四环素控制的操纵子,构建了TRE3G-DD-dCpf1-VPR激活系统.结果显示,Oct4基因的转录水平提升高达104倍,且Myod1、Oct4基因的转录水平分别在Dox和TMP单药的控制下,能够实现不同程度的转录水平的提升,在加双药的条件下Myod1、Oct4基因可分别提高80、120多倍.证明该系统能够通过靶向DNA快捷、高效的进行诱导内源性多基因激活.

    • 基于高通量测序研究锦屏极深岩层微生物多样性

      2021, 58(1):016004. DOI: 10.19907/j.0490-6756.2021.016004

      摘要 (295) HTML (0) PDF 21.56 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究旨在探索中国锦屏地下原始极深环境中极端微生物群落结构及功能. 本研究采用高通量测序技术对锦屏极深环境中4个岩石样品和7个水样中存在的微生物群落进行了研究,共获得732 477条高质量序列(Clean tags),可聚类到1 318个有效OTUs,各样品菌群之间存在一定差异, 但其优势菌门一致, 为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes). 采用PICRUSt分析了样品菌群对应的基因功能,结果表明涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素代谢等基因功能的丰度最高.结果表明锦屏地下原始极深环境中微生物群落复杂,但主要菌群相对稳定.