为研究地铁站点周边用地类型对乘客满意度的影响,以广州地铁4号线为例,站点周边用地类型为自变量,乘客满意度为因变量,受访者年龄、性别、受教育程度、职业为协变量,使用倾向得分匹配法进行分析,建立基于反事实框架的乘客满意度主因素效应模型,计算和匹配倾向得分,并进行均衡性检验。结果表明:匹配后各协变量的标准差均小于10%,倾向得分匹配法能够消除协变量的影响,较好地刻画用地类型对地铁乘车满意度的影响;除工业用地对乘车满意度有负向影响外,其余用地类型均为正向影响,其中农业用地的满意度平均处理效应值最大;可以采用完善站点周边用地功能、加强站点与周边用地的联系、有针对性地优化环境设施等手段提升地铁乘车满意度水平。

针对风力发电机叶片运行监测数据在时序性分析与数据不平衡性研究方面的不足,本文提出一种基于特征工程和HO-CNN-BiLSTM-Transformer(Hippopotamus optimization-CNN-BiLSTM-Transformer)的风机叶片结冰故障检测方法。首先通过借助叶片结冰的机理模型进行特征工程,构建叶片结冰的机理变量;其次,构建CNN-BiLSTM-Transformer检测模型,挖掘监控与数据采集系统(supervisory control and data acquisition, SCADA)数据之间的时序信息,最后利用Hippopotamus optimization(HO)算法优化模型的超参数,提高模型的诊断性能和泛化性。实验结果表明,该检测方法的精确率、召回率、F₁分数分别达到0.983 8、0.990 2、0.987 0,优于其他对比模型和优化算法,可以为风电场运营提供优化维护策略的信息,确保风机在寒冷条件下安全高效运行。

人眼中流动的房水是维持日常生理活动的关键,系统研究人眼房水动力学行为对理解眼病的发病机制及提高治疗效果等具有十分重要的现实意义。为了研究真实人眼中组织的个性化几何特征对房水动力学的影响,本文基于光学相干断层扫描技术与格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method, LBM)对真实人眼组织进行三维几何重建以及数值模拟,并获得一些有意义的结果。前房角大小与房水的流动模式具有密切的关系,前房角的减小会导致其流动模式改变以及流动速度的下降。当前房角从41°减小到9°后,房水的最大流速从9.65×10^-5 m/s降低到3.10×10^-5 m/s。角膜凹陷不会改变房水的流动模式,但是会降低房水流动速度。凹陷距离从0 mm增加到0.7 mm时,房水最大流速从5.93×10^-5 m/s降低到1.45×10^-5 m/s。瞳孔异位会导致房水流动在前房腔内的不对称分布,伴随前房角的减小,房水的流动模式会变得更加复杂。

对液滴弹跳的认识在喷墨打印、药物输运、微流控等技术领域中发挥着重大指导作用,因此受到人们的广泛关注。具有渐变间距的凹槽结构表面形成的润湿梯度使得撞击其上的液滴呈现复杂的不同方向的弹跳行为,数值模拟是研究该现象的有效方法。本文采用基于化学势模型的晶格Boltzmann方法,对液滴撞击相同间距和渐变间距的凹槽表面所产生的弹跳行为进行建模并对比分析,通过进一步分析液滴在弹跳过程中的接触角、接触线、受力、内部动量以及速度矢量的变化讨论导致反向弹跳的原因。结果表明,液滴在不对称凹槽上会产生一系列不对称形变,在韦伯数为42.4时,液滴完成铺展,收缩后趋向于亲水方向进行顺润湿梯度弹跳,而当液滴韦伯数增大到53时,浸入凹槽中液体更深且不对称性更为显著,导致右侧接触线扎钉,由此产生的迟滞力促使界面上的部分液滴收缩后重心向右迁移,最终导致液滴逆表面润湿梯度反弹。该研究可对设计操纵液滴运动的微结构表面具有指导作用。

边界处理是流体流动建模中的核心问题,在格子Boltzmann方法(LBM)中尤为关键。曲线边界条件虽然有效提高了单相流模拟中复杂几何边界的精度,但在多相流模拟中,传统的曲线边界条件常常导致显著的质量泄漏和计算误差,这主要是由于传统的曲线边界条件处理格式中未考虑非理想效应导致的过渡区密度非线性变化。本文将非理想效应引入到插值方案中,提出一类基于插值的多相流曲线边界算法,包括线性插值、二次插值和三次插值等方案。通过一系列具有大密度比的静态和动态多相流模拟验证,该方法有效提升多相流边界条件的计算精度,所需要的质量补偿接近于0,并且使虚速度比之前方法降低一个数量级,达到2×10^-3以下。

随着智慧城市建设的发展,以文搜图的跨模态行人检索作为创新检索范式,可克服传统以图搜图方法的局限性。然而,监控场景中的远距离成像和复杂背景干扰导致行人特征存在尺度不一致和特征污染问题,制约检索性能的提升。为此,本文提出一种基于多分辨率特征定位的跨模态行人检索方法,通过融合多尺度图像特征表示和语义分割边界信息,有效解决远距离细节损失和背景干扰问题。该方法包含2个关键创新:1)设计多尺度分辨率输入方案,同时处理低分辨率全局特征和高分辨率局部特征;2)提出基于语义分割的边界定位策略,精确分割行人轮廓以抑制背景干扰。在CUHK-PEDES、ICFG-PEDES和RSTPReid数据集上,所提方法的Rank-1准确率分别达70.58%、60.88%和55.24%。相较于现有方法,该方法在跨模态文本-图像行人检索任务中性能优势显著。

针对现有深度学习模型在轴承外观缺陷检测中存在的检测精度低、模型参数大以及小目标检测困难等问题,本文提出一种轻量化的检测算法SBSI-YOLO11。该算法以YOLO11n为基础网络架构,首先,在主干网络中引入SPD-Conv(space-to-depth convolution)模块,降低特征图的分辨率,增强特征提取并降低模型的参数量;其次,在Neck部分引入BiFPN(bidirectional feature pyramid network)双向特征金字塔网络以及注意力机制SGE(spatial group-wise enhance),提高模型对小目标的检测性能;最后,引入Inner-CIoU损失函数,提高模型的定位能力。实验结果表明,与基础模型相比,SBSI-YOLO11模型展示出良好的综合检测性能,mAP达到90.4%,提高2.9个百分点,参数量降低11.5%,运算量降低12.7%,能够较好适应当前工业现场对轴承外观缺陷的检测需求。

肺癌是全球致死率最高的肿瘤疾病,而肺结节是早期肺癌的主要表现,现有算法在检测小目标肺结节时存在漏检、误检且模型复杂度高等问题。针对以上问题,本文提出一种基于通道掩码和动态通道剪枝的肺结节检测算法。首先,利用跨层连接将浅层特征与深层特征进行融合,并且精简路径聚合网络,减少模型参数量的同时获得更丰富的特征。其次,在残差连接中引入SE通道注意力机制,通过自适应调整每个通道的权重,聚焦肺结节中的关键信息,以提高算法对肺结节的检测能力。最后,利用通道掩码对网络进行动态通道剪枝,使网络能够完整保留模块中的跳跃连接,以增强模型的特征表达能力。在LUNA16数据集上,本文算法比YOLOv8n模型权重小0.3 MiB,且召回率和mAP@0.5分别提升2.0和1.7个百分点。在Lung-PET-CT-Dx数据集上,本文算法比YOLOv8n模型权重小0.9 MiB,且召回率和mAP@0.5分别提升0.8和0.4个百分点。实验结果表明,本文模型具有较高的肺结节检测精度且参数量较少。

后继特征(successor features, SFs)和广义策略改进(generalized policy improvement, GPI)的框架具备在不同任务之间实现强化学习(RL)中零样本迁移的潜力。本文研究SFs&GPI中过低估计现象:为了阐明这个问题,在理论上,证明估计Q值与真实Q值之间的期望差,其在定理中是非正的;在实验上,验证在训练过程中新任务的估计Q值低于真实Q值。为解决该问题,将分布式强化学习的概念引入到SFs&GPI中,并建立分布后继特征(distributional SFs, DSFs)和分布广义策略改进(distributional GPI, DGPI),缩小了低估差距。MuJoCo环境上的实验结果表明,基于DSFs&DGPI的算法缓解了基于SFs&GPI算法的价值估计偏差,且具备更大的迁移潜力和更稳定的迁移效果。

面板数据能够探索和解释数据背后的动态变化和异质性差异,是众多领域的研究热点。本文研究带有个体固定效应面板数据的变量选择问题。首先引入滤子矩阵消除面板数据的固定效应。再通过自适应LASSO惩罚加权复合分位数回归方法估计回归系数并进行变量选择,加权复合分位数回归对每个不同的分位数回归施加基于数据驱动的权重。数值模拟结果表明,本文方法在估计精度和变量选择准确度上都优于自适应LASSO惩罚复合分位数回归方法以及最小二乘方法。最后,应用所提方法分析国际经济面板数据,结果显示本文方法的拟合优度高于其他2种方法。

为研究2种黏弹性轴向运动板的动态响应,采用变分数阶模型推导轴向运动板的控制方程,将移位Bernstein多项式作为基函数来求解变分数阶微分方程,导出移位Bernstein多项式的算子矩阵,控制方程用矩阵乘积的形式表示。通过数值算例验证算法的可行性。比较陶瓷(ceramic)板和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板在简谐载荷下的位移,分析轴向移动速度对轴向黏弹性板位移的影响,并比较不同材料板在不同厚度变化下的位移变化。研究结果初步突破求解黏弹性运动板的变分数阶模型,为黏弹性结构的研究提供理论依据。

本文首先建立具有随机成本的动态Cournot博弈模型;然后,基于延迟和梯度调整的异质决策机制建立相应非线性动力系统,进一步求解该系统平衡点并分析Nash均衡点的稳定性;最后,通过数值仿真,研究延迟参数、产品差异参数以及随机变量等对系统稳定性的影响。本文结论如下:①延迟参数对系统稳定性的影响非单调,随着延迟参数的增加,系统稳定区域先增加,当延迟参数增加到一定程度后,系统的稳定性逐渐减弱;②随机变量越大,系统的稳定性也越强;③两局中人对初始值扰动敏感程度不同,具有延迟理性行为的局中人抗初始值扰动能力更强。

为探究桂郁金Curcuma kwangsiensis的化学成分及其生物活性,本文利用硅胶和半制备高效液相等传统与现代手段对桂郁金醇提取物进行分离纯化,通过现代波谱手段鉴定化合物的结构,并采用MTS法和Griess法分别检测化合物的抗肿瘤和抗炎活性。结果从桂郁金中分离得到18个化合物,分别鉴定为(3R,5S)-3,5-dihydroxy-1-(4,5-hydroxy-3-methoxy-phenyl)-7-(4-hydroxy-2-methoxy-phenyl)heptane(1)、5-((2S,4R,6S)-4-hydroxy-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenethyl)-tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-3-methoxybenzene-1,2-diol(2)、5-((2S,4S,6S)-4-hydroxy-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenethyl)-tetrahydro-2H-pyran-2-yl)-3-methoxybenzene-1,2-diol(3)、broussonin B(4)、ellisinin A(5)、nyasol(6)、芫花素(7)、2,4-二叔丁基苯酚(8)、labda-8(17),13(14)-dien-15(16)-olide(9)、(E)-labda-8(17),12-dien-15,16-olide(10)、glutinol(11)、柠檬苦素(12)、β-谷甾醇(13)、豆甾醇(14)、胡萝卜苷(15)、小檗碱(16)、蔗糖(17)和棕榈酸(18),化合物1~12、16和17为首次从该植物中分离得到,化合物4~7,11,12,16首次从姜科植物中分离。抗肿瘤活性结果显示,化合物5对白血病HL-60、肺癌A549、肝癌HepG2、乳腺癌MDA-MB-231、结肠癌SW480细胞株的IC₅₀为5.11、44.82、12.27、28.82、15.78 μmol/L,化合物6对白血病HL-60和肝癌HepG2细胞的IC₅₀分别为20.30、35.74 μmol/L,化合物9对白血病HL-60细胞株的IC₅₀为34.24 μmol/L,化合物16对白血病HL-60、乳腺癌MDA-MB-231、结肠癌SW480细胞株的IC₅₀分别为6.31、30.57、31.39 μmol/L。抗炎活性结果表明,化合物9和16对LPS诱导的NO生成抑制活性的IC₅₀分别为45.76和44.67 μmol/L。本研究结果进一步丰富了桂郁金的化学成分库,为其后续的研究与开发利用奠定基础。

本文对一种新型抗肿瘤化合物草酰胺衍生物Z21的活性和作用机制进行研究。活性筛选显示Z21能有效抑制多种肿瘤细胞株的生长,尤其对人肝癌细胞株Hep G2的抑制效应最为显著。将Hep G2细胞作为实验对象,通过显微镜观察细胞形态学、MTT法与ATP含量测定法检测细胞活力、EdU掺入法与克隆形成实验检测细胞增殖能力、PI染色检测细胞周期、Annexin V/PI染色法检测细胞凋亡、Western blot检测凋亡相关蛋白的表达。结果显示:Z21以剂量依赖性的方式抑制Hep G2细胞增殖,降低Bcl-2的表达,提高Bax的表达,并通过Caspase依赖性凋亡途径诱导细胞发生凋亡,而对细胞周期无明显阻滞作用。研究结果说明Z21具有良好的抗肿瘤活性,其作用机制与诱导细胞凋亡相关。

基于网络药理学、分子对接与体外实验研究相结合策略,探究密花香薷挥发油(essential oils of Elsholtzia densa Benth.,EOE)及其核心活性成分对肝细胞癌(HCC)细胞系SMMC-7721细胞的抑制作用及潜在机制。GC-MS鉴定出EOE含有22种成分,其中玫瑰呋喃环氧化物(33.99%)、D-柠檬烯(D-LIM,32.20%)和紫苏醛(PAH,14.52%)为主要成分。网络药理学筛选出14种活性成分,共涉及123个HCC靶点,核心活性成分包括PAH、D-LIM和芳樟醇(LNL),通过靶向TNF、IL1B、ESR1和MAPK3等核心蛋白来调控癌症通路、PI3K-Akt信号传导及细胞凋亡进程。体外实验证实,EOE及其核心活性成分PAH、D-LIM和LNL均能浓度依赖性地抑制SMMC-7721细胞的增殖,处理24 h后的IC₅₀分别为87.4、89.7、121.9和418.7 μg/mL,且EOE、PAH和D-LIM能够上调Bax和Caspase3/9表达,下调Bcl-2、MMP9和CD44蛋白表达,从而促进细胞凋亡并抑制迁移。结果表明,EOE及其核心活性成分PAH和D-LIM可通过诱导凋亡、抑制增殖和迁移对SMMC-7721细胞发挥抑制作用。

中国是食用菌生产第一大国,每年产生上亿吨废弃菌渣,然而多数废弃菌渣直接丢弃或焚烧,不但污染环境且浪费其富含的大量营养物质,因此亟需资源化利用。本研究以废弃菌渣为主料,分别与鸡粪、牛粪2种氮源进行条垛式机械翻堆共堆肥,以探究菌渣与不同氮源共堆肥(初始C/N值为25)的腐熟效果及其微生物群落结构变化特征。结果表明,经过85 d发酵,鸡粪菌渣与牛粪菌渣处理的有机质含量大于等于30%,总养分含量均大于等于4%,pH在5.5~8.5且发芽指数大于等于70%,均达到《NY/T 525—2021 有机肥料》和《NY/T 3442—2019 畜禽粪便堆肥技术规范》要求。鸡粪菌渣处理的总氮、总磷、总钾和速效钾含量的增长率、发芽指数显著高于牛粪菌渣处理(P＜0.05),C/N和有机质的下降速率快于牛粪菌渣处理(P＜0.05)。对2种堆肥处理的pH、电导率(EC)、发芽指数(GI)、有机质(OM)等11项指标进行主成分综合评价,鸡粪菌渣处理的主成分综合得分高于牛粪菌渣处理。堆肥前后鸡粪菌渣处理的优势细菌由初始期的变形菌门(45.01%)转为放线菌门(31.84%)和变形菌门(23.71%),优势真菌由子囊菌门(60.69%)和担子菌门(38.29%)转为子囊菌门(91.22%);而牛粪菌渣处理的优势细菌由初始期的绿弯菌门(72.21%)变为变形菌门(27.38%)和绿弯菌门(23.99%),优势真菌由子囊菌门(82.84%)和unclassified_k_Fungi门(13.28%)变为子囊菌门(94.31%)。堆肥前后的细菌多样性指数,鸡粪菌渣处理由初始期的3.98增至5.26,牛粪菌渣处理由初始期的2.79增至5.67(P＜0.05)。随机森林分析表明,有机质、含水率、碳氮比、总氮和总磷含量是影响堆肥过程中微生物群落丰富度和多样性的关键因素。综上,氮源差异会导致废弃菌渣堆肥过程中微生物群落和理化指标存在差异,进而影响堆肥效果,其中鸡粪作为氮源的堆肥腐熟效果更好。

采用稀释涂布法对烟云彩螽肠道细菌进行分离纯化,并结合形态学和分子生物学方法对其进行鉴定;同时,采用平板对峙法测定其对植物病原真菌的拮抗活性,进一步以菌丝生长速率法评价活性肠道细菌发酵产物提取物对植物病原真菌的抗菌效果。结果表明,从烟云彩螽肠道中分离获得76株可培养细菌,其中11株细菌经形态学和分子生物学鉴定归为9个不同属,包括亮杆菌属Leucobacter、微杆菌属Microbacterium、纤维微菌属Cellulosimicrobium、节杆菌属Arthrobacter、赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillus、葡萄球菌属Staphylococcus、大西洋杆菌属Atlantibacter、克雷伯氏菌属Klebsiella、肠杆菌属Enterobacter。通过平板对峙法测定发现,产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca BS.X3-A1对9种供试病原菌均具有拮抗活性。进一步测定该菌株发酵产物对9种供试病原菌的抑制活性,当处理浓度为4 g/L时,其对甘蔗凤梨病菌、茶轮斑病菌、贡柑链格孢菌、水稻胡麻叶斑病菌、甘蓝黑斑病菌的抑制率均为100%;对辣椒炭疽病菌、金橘砂皮病菌、玉米大斑病菌的抑制率均超过80%;对烟草黑胫病菌抑制率相对较弱,为54.68%。接着,测定该菌株对9种植物病原真菌菌丝毒力,发现EC₅₀值在0.394 8~3.908 9 g/L。其中,对甘蔗凤梨病菌抑制效果最佳,EC₅₀值为0.394 8 g/L,小于0.5 g/L;其次是茶轮斑病菌和贡柑链格孢菌,EC₅₀值分别为1.132 0和1.326 8 g/L,均小于1.5 g/L。此外,对玉米大斑病菌、水稻胡麻叶斑病菌、金橘砂皮病菌也表现出较好的抗菌活性,EC₅₀值分别为2.225 6、2.226 3、2.327 2 g/L,均小于3 g/L;而对甘蓝黑斑病菌和烟草黑胫病菌的抗菌活性相对较差,EC₅₀值为3.071 8和3.908 9 g/L。综上,烟云彩螽肠道中具有抗植物病原真菌的细菌,其肠道细菌可产生抗植物病原真菌的次生代谢产物。研究结果为后续从烟云彩螽肠道菌中挖掘抗植物病原真菌活性物质提供参考。

本文旨在研究柑橘皮渣固态发酵蛋白饲料菌株及最佳工艺。以柑橘皮渣为原料,采用羧甲基纤维素钠和果胶培养基对菌株进行分离,测定其纤维素酶和果胶酶活力,并通过形态学观察和分子生物学技术进行菌株鉴定,结果表明:筛选鉴定获得一株高产纤维素酶和果胶酶的黑曲霉Aspergillus niger HCR,其滤纸酶(FPase)、羧甲基纤维素钠酶(CMCase)和果胶酶活力分别为6.548 9 IU/mL、20.915 2 IU/mL和12 223.50 U/mL。采用黑曲霉Aspergillus niger HCR、米曲霉Aspergillus oryzae MQ、杰丁塞伯林德纳氏酵母Cyberlindnera Jadini 1769菌株,以发酵产物粗蛋白含量作为评价指标,通过单因素试验筛选柑橘皮渣发酵菌株最佳组合及接种比例。柑橘皮渣固态发酵最佳条件为:发酵基质柑橘皮渣与麸皮比例8∶2、黑曲霉HCR∶米曲霉MQ∶杰丁塞伯林德纳氏酵母1769按3∶3∶2比例接种、接种量10%、尿素含量1.5%、含水率60%、30 ℃发酵6 d。在此条件下,发酵产物粗蛋白为33.67%,比优化前提高72.75%,为柑橘皮渣固态发酵生产蛋白饲料提供了依据。

垃圾渗滤液含有大量难降解有机物,其可生化性随填埋年限增加而显著降低,传统处理方法难以满足排放要求。本文创新性地提出铜基类芬顿-TCCA(三氯异氰脲酸)协同氧化体系,并与常规两级芬顿工艺进行对比,同时优化了工艺条件。结果表明,铜基类芬顿-三氯异氰脲酸联合工艺对垃圾渗滤液COD_Cr的去除率最高。铜基类芬顿最佳反应条件是pH值5.0、CuSO₄·5H₂O投加量1.2 g/L、双氧水投加量15 mL/L,三氯异氰脲酸最佳反应条件是pH值7.0、三氯异氰脲酸投加量7 g/L时,COD_Cr的去除率为97.86%,体系中剩余COD_Cr含量为55.11 mg/L,符合国家排放标准要求。

为探究菌藻颗粒污泥(ABGS)在处理含镉废水方面的应用,采用光序批式反应器(PSBR)处理模拟含镉废水,并观察处理过程中的污染物处理效果、污泥理化特性、表面官能团以及微生物群落结构的变化,从而分析其处理含镉废水过程中的深层次去除机理。实验结果表明,ABGS对含镉废水有良好的去除效果,其中COD、TN以及Cd²⁺的去除率分别达到88.14%、76.15%和93.40%。准二级动力学模型分析表明,ABGS对Cd²⁺的去除主要是化学吸附,胞外聚合物(EPS)在重金属吸附中发挥关键作用。通过对ABGS进行FTIR和XPS表征,结果表明,其表面的C—O、C—N和CO等官能团能够与Cd²⁺发生相互作用,在颗粒表面形成沉淀/络合物,进而实现对Cd²⁺的化学吸附。在低浓度Cd²⁺刺激下,ABGS中EPS分泌量从98.96 mg/g增至144.37 mg/g,表现出高抗毒性,但过高浓度Cd²⁺会抑制其EPS的分泌,破坏颗粒稳定性。微生物群落分析显示,在Cd²⁺刺激下,norank_ f_Microscillaceae、norank_ f_Saprospiraceae的丰度增加,这些菌是主要的EPS产生菌,会进一步促进EPS分泌,抵御重金属毒性。综上所述,ABGS在处理含Cd²⁺废水中展现出显著的Cd²⁺、有机物和氮去除能力和颗粒稳定性。该结果为ABGS处理实际含Cd²⁺废水的长期稳定运行提供了重要理论基础和实践指导。