随着大数据的快速发展,挖掘有价值的知识可能会面临高维、大量、动态数据的影响,这些复杂数据流的出现会导致分类效果下降。为了进一步分析数据流集成分类的研究现状和面临的挑战,本文对复杂数据流集成分类进行综述以供进一步研究,从复杂数据流、领域数据流角度重点介绍了目前算法的核心思想以及性能。其中,复杂数据流主要介绍概念漂移、不平衡、多标签数据流等;然后,介绍文本、图、传感器等领域数据流,归纳了集成学习在领域数据流中的应用;之后,从验证技术、评估指标方面对数据流评估方法进行介绍;最后,展望未来研究可能的几个方向,包括不确定数据流集成分类的挑战、多种数据流并存集成分类的挑战、延迟数据流集成分类的挑战、数据流分类评估方法的挑战等。

本文采用文献计量法分析研究国内外土壤有机碳(SOC)领域研究热点、方向及趋势。检索近30年CNKI和WoS数据库有关喀斯特SOC研究文献,借助CiteSpace软件对国家和年度发文量、期刊进行共现分析,对关键词进行突显词分析和聚类分析。结果表明,该领域近30年文献量逐年增加且处于快速增长阶段,中国是发文数最多的国家,期刊Environmental Earth Sciences和《中国岩溶》发文量位居第一;国际主要研究热点有“全球气候变化与土壤呼吸”“农业管理与土壤质量”“森林生态系统与土壤固碳”等;国内主要研究热点有“喀斯特地貌环境与理化性质”“土地管理类型与植被恢复”“土壤微生物与环境效益”等。今后需进一步将土壤微生物特性与喀斯特生态系统功能紧密联系起来,对喀斯特的石漠化生态恢复、农业生态健康及全球气候变化等热点趋势进行应用研究。

针对直接集成简单分类器对交通标志数据库进行识别出现的类别预测效果较差的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和Bagging集成学习的交通标志识别算法,采用爬虫和图像增强技术实现交通标志数据集的扩充,以CNN网络提取交通标志 图像的特征,通过采用最大池化层实现图像数据下采样,采用较浅的网络深度以简化整体网络结构。在CNN网络特征提取的基础上,利用软投票机制对多项Logistic、K近邻、SVM个体学习器进行集成,实现较准确的交通标志识别。实验结果表明,该算法在TSRD交通标志识别数据库测试集上的识别准确率达到了93.00%,相对于未改进的卷积神经网络模型识别准确率提高了11.99个百分点,并较高于通过VGG16和ResNet50迁移学习实现的识别准确率,具有较快的收敛速度。

为了解决无桥Boost功率因数校正(PFC)存在的输出电压纹波大以及输出负载突变造成的输出电压波动等问题,本文基于无桥Boost PFC拓扑设计了纹波抑制单元来减小直流输出纹波,并增加负载电流前馈控制对单周期控制方式进行优化。通过理论及原理分析可知纹波抑制单元可以减小直流输出纹波,负载电流前馈控制能够迅速采集负载突变引起的输出电流变化量并及时进行信号调理使输出电压快速稳定,从而增加系统动态稳定性。通过仿真对比分析发现,使用抑制单元后纹波系数从2.5%降到0.25%,在增加负载电流前馈控制方式后,无论是输出负载突增还是突减,输出电压都可以在极短时间内恢复稳定,并且功率因数校正的效果不会发生变化,该仿真结果验证了设计的正确性。

针对传统N通道滤波器中谐波选择性(HS)和谐波折返(HFB)的问题,本文设计一种基于采样计算的差分N通道滤波器结构。该结构不仅能够抑制偶次谐波以及第3、5个谐波,而且在不增加输入参考时钟频率的情况下,解决谐波折返问题。滤波器电路采用SMIC 110 nm工艺,仿真结果表明,该滤波器在3次和5次谐波时分别具有49 dB和67 dB的谐波抑制,电路中心频率f_s可调范围为0.3～1.0 GHz,总功耗为25.2 mW,输入回波损耗(S₁₁)小于-10 dB,噪声系数(NF)为3.1～5.8 dB。

针对传统变换器电压增益低、开关器件电压应力大和输出具有较大电压纹波的缺点,通过在传统二次型Buck-Boost变换器后级增加开关电容单元和LC滤波器,提出一种改进二次型Buck-Boost变换器。对该改进变换器在连续导通模式(CCM)下的工作原理进行分析,同时从不同角度对所提改进二次型Buck-Boost变换器和其他二次型变换器进行对比,表明所提改进变换器具有良好的性能特征。最后,对改进二次型Buck-Boost变换器和改进前二次型Buck-Boost变换器进行实验分析,由实验对比可知改进后变换器输出电压增益是改进前变换器输出电压增益的(1+D)/D倍。在输出电压均为37.4 V的升压模式下,改进前输出电压纹波是改进后输出电压纹波的3倍。在输出电压均为9 V的降压模式下,改进前输出电压纹波约是改进后输出电压纹波的12倍;同时在同等输出电压的情况下,改进后开关器件的电压应力明显减小。实验和理论分析验证了所提改进二次型Buck-Boost变换器是可行的。

类别文本生成旨在让机器生成人类可理解的文本,并且赋予生成文本特定的类别属性。现有工作主要采用基于生成对抗网络的文本生成框架,往往直接采用卷积神经网络进行文本特征提取,缺乏对文本全局语义的关注;此外,简单地在生成网络中引入注意力无法有效消除解码过程中的噪声。针对上述问题,本文提出一种将文本全局特征与局部特征联合建模的方法,通过将长短时记忆网络提取的全局语义信息与卷积神经网络提取的局部语义信息进行融合,增强生成过程中对文本全局语义信息的关注,并且引入双重注意力,进一步过滤掉序列生成中的无关信息。与基准模型相比,本文提出的方法分别在2个公开的真实数据集(Movie Review和Amazon Review)上取得了至少0.01和0.004的BLEU值的提升,表明了本文方法的有效性。

现有的图像描述模型大多不能根据用户的意图和用语风格生成个性化的描述。针对这一问题,本文提出一种能体现用户意图和风格的个性化图像描述方法。首先,构建一个关于场景中目标、目标属性以及目标间关系的结构图,通过该图来控制用户所希望表达的目标对象、目标属性以及各目标之间的相互关系;然后,在编码器中加入多关系图卷积神经网络对场景的上下文信息进行编码,并利用图流动注意力来控制描述的侧重点;最后,在生成语句时加入用户风格控制模块,即利用关键词搜索生成包含性别、年龄、受教育程度等信息的用户画像,并结合该画像来控制风格生成器,提取对应的风格样式,最终生成体现用户意图和风格的个性化图像描述。在MSCOCO和FlickrStyle数据集上的实验结果表明,所提出的方法能较好地生成个性化和多样性图像描述语句。

针对目前番茄叶片病害识别的深度学习模型网络参数量多、精确度低、移动端模型部署难的问题,提出一种基于SK-EfficientNet的番茄叶片病害识别方法。该方法采用轻量级模型EfficientNet作为基准模型,并利用选择性卷积核机制SKNet替换EfficientNet核心模块MBConv中的SENet,使得卷积核根据输入特征的多尺度信息自适应选择感受野大小,提高图像特征提取能力同时更有效地利用参数。多组对比实验结果显示,改进后的模型在训练精度上得到进一步提高,且模型参数仅为3.83 MiB。在PlantVillage数据集上平均准确率达到99.64%,且验证SK-EfficientNet-B2的识别精度最高;在自然场景下平均准确率较原模型提高3.81个百分点。结果表明,改进后模型能有效提高自然场景下番茄叶片病害识别精度,可为移动端部署番茄叶片病害识别模型提供参考。

针对病态平差问题的参数估计,参数之间合理的等式先验信息有助于提高模型解的精度。本文在样本信息和等式先验信息下进行联合计算,基于病态最小二乘平差准则,通过主成分估计和Liu估计,构建一种新的有偏估计算法——主成分Liu估计;推导出等式约束最小二乘的主成分Liu估计参数解式,并利用均方误差最小化原理,导出修正因子的计算式;通过算例验证本文方法的有效性和可靠性,可适用于等式约束病态最小二乘参数求解问题。

在有限区间内计算给定信号的希尔伯特变换是信号处理中的重要问题。三阶希尔伯特样条变换方法(Hilbert spline transform,HST)具有高阶计算精度和O(nlog n)计算速度的优点,但这种方法存在一个缺点,即B-样条节点必须不同于采样点, 以避免计算中出现奇异值。为解决这一问题,本文采用四阶样条来进行希尔伯特样条变换;利用四阶样条对几个例子进行快速计算,说明给出方法的有效性。数值结果表明本文所提方法在计算速度和精度方面都具有很好的性能。

基于矩阵的奇异值分解和对称矩阵谱分解,给出矩阵方程AX=B有秩约束最小二乘对称半正定解及其最佳逼近解的充分必要条件及有解时解的一般表达式;给出求解最佳逼近解的计算步骤;用数值例子说明结果的正确性。

设G是连通图,如果G中每一个阶至多为m的完全子图都包含在一个最小点割内,则称G是C_m-临界图。 Mader证明C₃-临界图是6连通图的,Pastor 证明C₃-临界极小6-连通图G中由6度点导出的子图G₆的每一个分支都有一个圈。 本文运用断片方法证明C₃-临界极小6-连通图中每一个点与至少2个6度点相邻,由此可以推出Pastor的结论。进一步,本文证明了C₄-临界连通图是7-连通的。

将1,3-二溴丙烷与醇、羧酸和胺反应得到烯丙基化合物。本文运用“一锅法”策略,首先以雌二醇为原料在碱作用下与1,3-二溴丙烷反应,并考察此烯丙基化反应的最佳条件,之后在最佳条件下将其他醇、羧酸和胺替代雌二醇进行反应。实验结果显示,雌二醇与1,3-二溴丙烷在NaH作用下反应得到3,17β-二烯丙氧基雌二醇-1,3,5(10)-三烯而非3-溴丙基衍生物。因此,1,3-二溴丙烷与其他醇、羧酸和胺的“一锅法”反应可在温和条件下以较高产率得到烯丙醚、烯丙酯和烯丙胺。

为了研究毛红椿皮的化学成分及生物活性,本文采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20、反相ODS C18和MCI、半制备 HPLC 等色谱分离手段进行纯化;采用琼脂稀释法进行植物病原菌的抑制活性筛选,采用MTT法进行抗肿瘤活性筛选。从毛红椿皮95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位分离得到20个化合物,根据理化性质和波谱数据,运用现代波谱分析技术鉴定了化合物的结构,分别为toonacilin (1)、odoratone (2)、bourjotinolone A (3)、dyvariabilin H (4)、piscidinol A (5)、piscidinol B (6)、3-episapelin A (7)、8(14),15-isopimaradiene-2α,3α,18-triol (8)、labd-13-ene-8α,15-diol (9)、nidorellol (10)、儿茶素(11)、1-linolenoylglycerol (12)、天师酸 (13)、(-)-neoechinulin A (14)、aurantiamide acetate (15)、dibutylphthalate (16)、4,7-二甲氧基-5-甲基香豆素 (17)、东莨菪素(18)、(22E)-5a,8a-epidioxyergosta-6,22-dien-3b-ol (19)和β-谷甾醇 (20)。除化合物4、11、16~18、20外,其余化合物均为首次从该植物中分离得到。抑菌活性结果表明化合物1在50 mg/L对番茄早疫病菌Alternaria solani、黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea和辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici等3种病原菌均具有潜在的抑制作用;化合物4在50 mg/L对黄瓜灰霉病菌的抑制活性达到76.5%。抗肿瘤活性结果表明化合物2和5显示出对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、人横纹肌瘤细胞株A-673及人红细胞白血病细胞株HEL等3种肿瘤细胞株具有选择性;化合物2仅对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231有较强抑制作用(IC₅₀=12.9 μmol/L);化合物5对人红细胞白血病细胞株HEL有显著抑制作用(IC₅₀为8.4 μmol/L);化合物3对人乳腺癌细胞株MDA-MB-231、人横纹肌瘤细胞株A-673及人红细胞白血病细胞株HEL均有较强抑制作用(IC₅₀=8.2～11.2 μmol/L)。

为构建Slfn2^-/-小鼠肺癌细胞系(Lewis lung carcinoma, LLC),本文利用CRISPR/Cas9技术,在CHOPCHOP网站筛选Slfn2基因的sgRNA序列,将合成的oligo序列退火后连接至pLenti CRISPR v2质粒中,并与pMD2.G、psPAX2共转染至293T细胞中包装慢病毒;利用包装的慢病毒感染LLC细胞,经筛选和单克隆培养,获取Slfn2^-/-敲除的LLC细胞。结果显示SgRNA成功插入载体重组质粒;利用3质粒包装的慢病毒成功将LLC中的Slfn2基因突变,获得丢失8个碱基移码突变和丢失180个碱基缺失突变的Slfn2^-/-小鼠肺癌细胞。可见,利用CRISPR/Cas9技术成功构建了Slfn2基因敲除的小鼠肺癌细胞。

鳄蜥Shinisaurus crocodilurus是我国珍稀濒危物种,目前个体数目较少,人工繁殖个体容易发生近亲繁殖现象,因此了解它们的遗传结构有利于避免在饲养条件下发生近亲繁殖。本研究以9对微卫星作为分子标记,对罗坑人工饲养群体的112个鳄蜥进行种群遗传结构分析,结果表明1) 9对SSR位点总共有106个等位基因(Na),均值12。2)Hardy-weinberg平衡检验的数值范围为0.314~0.998,平衡检验系数均大于0.05。3)9个位点的观测杂合度(Ho)波动范围为0.018~0.929,均值0.629,期望杂合度(He)的范围为0.018~0.851,均值0.622。4)利用MEGA软件基于Neis遗传距离构建的邻接进化树(neighbor-joining tree)显示,112个个体划分为2个主支系,第一主支系分成3小支系,第二主支系分成5小支系,分支中的个体亲缘关系较近。5)瓶颈效应检测结果显示,在TPM和SMM模型下,罗坑鳄蜥饲养种群在近期历史上经历了显著的瓶颈效应。在整体水平上,罗坑人工饲养鳄蜥群体遗传多样性贫乏,建议在今后的饲养管理过程中根据邻接进化树将亲缘关系较近的个体分开饲养,避免个体近亲繁殖,维持种群的遗传多样性。

动物需要不同营养组分以满足其营养需求,其觅食策略受食物营养组分的影响。为探讨不同营养组分对黑叶猴Trachypithecus francoisi食物选择的影响,2016年9月至2017年8月,采用瞬时扫描取样法研究广西西大明山自治区级保护区黑叶猴的取食行为,根据取食时间比例划分为主要食物和次要食物,采集食物样本并测定其水分、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、灰分等营养成分含量以及 Zn、Ca、K、Mg、Cu、Fe、Mn等矿物质含量。本研究共采集到食物样本包括9种主要食物与14种次要食物,不同食物种类的取食比例在0.02%~6.81%变化。嫩叶中,K、Mg、Mn、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量在主要食物与次要食物之间有差异,嫩叶中其他营养组分在主要食物与次要食物之间没有差异;成熟叶中,Cu、Mn和Mg含量高于次要食物,而其他营养组分在主要食物与次要食物之间没有差异。广义线性回归分析表明,Mg、中性洗涤纤维与水分这3种营养组分对黑叶猴取食比例影响显著。从贡献值来看,Mg是优先考虑的因子,其次是水分,且黑叶猴为选择Mg含量高的食物部分时可忍受其低含量的中性洗涤纤维和高含量的酸性洗涤纤维。因此,Mg和水分这2种成分的含量共同影响黑叶猴食物选择。

啮齿动物种子搬运行为对植物种群的更新和扩散具有重要意义。为探讨喀斯特微生境和种子大小对啮齿动物搬运行为的影响,2019年9—10月在单性木兰Kmeria septentrionalis和青冈栎Cyclobalanopsis glauca种子成熟期,将上述2种不同大小的植物种子同时摆放在4种不同的喀斯特微生境中(石洞、石槽、石面和土面),比较啮齿动物对不同微生境种子的搬运率差异。结果表明单性木兰种子和青冈栎种子间的搬运率呈极显著差异(Z=-21.902, P＜0.001),且啮齿动物更偏好搬运体积更小的单性木兰种子(93.56%±0.99% vs 7.41%±0.65%)。相同微生境中单性木兰种子和青冈栎种子间的搬运率都呈极显著差异(P＜0.001),其中,石洞(53.41%±3.60%)、石槽(51.31%±3.66%)和石面(49.19%±3.59%)3种微生境中的种子搬运率都高于土面(45.37%±3.59%)微生境。微生境和种子大小都是影响啮齿动物对单性木兰和青冈栎种子搬运的重要因素。啮齿动物对植物种子的搬运行为是喀斯特微生境和种子大小共同作用的结果。

长期经营条件下,南亚热带区域桉树人工林土壤障碍问题频发。按土壤类型对桉树主产区进行土壤肥力障碍因子识别与评价,并给林权业主们制定区域化相应的经营、施肥策略,可针对性为提升土壤肥力提供理论依据,对保障广西人工林产业高质量、可持续发展经营具有重要意义。本文采集并分析近3年桂北地区桉树人工林主要种植区红壤、黄壤、赤红壤等土壤类型的典型样品共计298个,运用聚类分析法结合主成分分析法,从15个土壤肥力因子中筛选主要障碍因子,同时引入障碍度模型对不同土壤类型的肥力障碍因子进行定量化分析。结果表明不同土壤类型的主要障碍因子不相同。红壤中,重度障碍因子有4个,分别为pH、全磷、有效锰、有效硼,其中pH障碍度最高(28.20%),而土壤全氮为轻度障碍因子;黄壤中,pH、全氮、有效锰、有效锌为重度障碍因子,pH障碍度最高(36.53%),全钾为轻度障碍因子;赤红壤中,重度障碍因子有3个,分别是全钾、有效镁、有效锌,其中障碍度最高的因子为有效镁(40.72%),轻度障碍因子为有机质、有效锰。由于广西短周期人工林经营普遍施用配方肥料,该区域内3种主要土壤类型的速效N、P、K养分供应较为充分,土壤障碍集中表现为酸化、低磷、部分微量元素缺失等共性问题。但因不同区域立地条件不同,建议林权业主在土壤管理过程中因地制宜,结合土壤类型制定区域化经营策略以减少土壤障碍的发生。

为了适应高寒缺氧地区特殊的环境和水质,选取厌氧MBBR(moving-bed biofilm reactor)工艺处理该地区的低温农村生活废水,通过考察Levapor海绵填料、聚乙烯K3填料和聚氨酯海绵填料在自然挂膜启动下,填料上生物膜的形态、对实际废水的处理效果、生物膜增殖速率和比呼吸速率,探究3种填料的启动特征。结果表明,生物膜先出现在K3填料的内部和多孔填料的外部,并随着反应器内溶解氧的消耗,变为黑色的厌氧生物膜;厌氧反应器对氨氮和总磷的去除效果不佳,实验末期去除率分别为-15%~8%和-10%~15%;2种多孔海绵填料对COD的去除效率更高、生物膜增殖速度更快,但寿命短并且内源比呼吸速率更高;K3填料对COD的去除率稳定上升,生物膜更新速度快而挂膜慢,但内源比呼吸速率低,在机械搅拌下寿命更长,更适合作为厌氧MBBR反应器的生物载体。

绿色空间是城市的基础要素之一,对城市环境问题起到一定缓解作用。对福建省整体绿色空间的时空演变及驱动力研究有助于福建省生态文明示范区建设。以2000年、2010年和2020年福建省地表覆盖数据和社会经济及自然数据为基础,运用动态度计算、转移矩阵,结合PLSR模型分析福建省不同尺度的绿色空间演变规律及驱动机制。结果表明① 2000—2020年间,福建省整体绿色空间面积呈下降走向,非绿色空间面积增加,耕地、林地、草地3类绿色空间分别与建设用地之间存在较大面积的转换,转出的位置主要位于福建省沿海地区;② 9个地区的绿色空间面积变化趋势与福建省域总体绿色空间面积的变化趋势基本一致,即绿色空间面积减少,非绿色空间面积增加,绿色空间面积减少的区域大部分位于福建省沿海地区,但各地存在差异;③回归模型结果显示,省域的国民经济、人口增长对各类绿色空间面积均有重要的影响(VIP值均大于1),而其他影响因素作用力大小存在一定差异。社会经济因素对于沿海地区的绿色空间面积具有较重要的影响;自然因素对不同类型的绿色空间面积有不同程度的影响,且对不同地区绿色空间面积的影响有差异。分析揭示了经济发展、产业结构比重、人口增长促使绿色空间转向非绿色空间,且不同区域的社会经济发展差异也导致绿色空间演变存在空间差异。