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2016年  第48卷  第4期

物理学与光学工程
人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的元激发
张丹伟, 曹帅
2016, 48(4): 10-15. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.06.004
摘要:
文章研究了准一维人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中的元激发. 利用平均场理论和波戈留波夫近似方法,分别计算了此原子凝聚体在依赖于拉曼耦合强度的零动量相和平面波相的激发谱. 结果表明,在零动量相时体系激发谱的2个分支都呈现出对称结构;相反地,在较小拉曼耦合强度时的平面波相,激发谱呈现出旋子最低结构,从而预示了体系从平面波相到条纹相的相变. 文中证明了在平面波相和零动量相的相变附近,低频元激发的声速急剧下降并消失于相变点. 文章全面分析了人工自旋轨道耦合原子凝聚体的元激发特性,为实验研究该类崭新的多体系统提供理论支持.
基于有限域的LDPC卷积码构造算法
穆丽伟, 韩国军, 方毅
2016, 48(4): 16-20. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.028
摘要:
采用有限域方法研究获得具有快速编码特性的规则、时不变LDPC(Low-Density Parity-Check,低密度奇偶校验)卷积码的构造算法. 首先给出基于有限域GF(q)所构造的准循环(QC)LDPC码的基矩阵结构特性;然后提供了一种新的代数构造及其对应的修正的矩阵结构;最后,根据QC与LDPC卷积码之间的环同构关系,获得了具有快速编码特性的LDPC卷积码的多项式矩阵结构. 代数构造方法简化了整个构造过程. 而LDPC卷积码的快速编码特性减小了编码复杂度,简化了编码器结构. 用基于置信传播(BP)的译码算法在加性高斯白噪声(AWGN)信道上获得的仿真结果表明,与其他结构化LDPC卷积码相比,文中所构造的码具有更好的性能.
非线性动力系统极限环Runge-Kutta法求解的1个注记
黄文恺, 浣石
2016, 48(4): 21-25. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.03.020
摘要:
采用Matlab软件研究了Runge-Kutta直接积分法在计算非线性动力系统极限时存在的一个问题:单周期解误判为双周期或三周期. 直接调用Matlab自带程序ode45,并设定算法的相对误差. 以二元机翼强非线性颤振系统为例,研究发现,采用程序默认的相对误差来控制计算精度时,单周期极限环解出现了双周期和三周期;若修改相对误差的设定值则可提高控制精度,进而得到正确的解. 因此,在用Runge-Kutta法自带ode45程序计算非线性动力系统极限环时,应特别注意对计算精度的设置.
四类畴压电压磁超晶格的电磁波单方向透射
唐政华, 雷大军, 黄健全, 邱枫, 蒋纯志, 姚敏, 杨丽萍
2016, 48(4): 26-30. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.021
摘要:
压电压磁超晶格中畴排列方式的不同导致其性质发生改变. 文中基于四类畴压电压磁超晶格结构,将1个周期内畴的排布方式分为(+P,-P,+M,-M)、(+P,-P,+P,+M)和(+P,+M,-M,+M)3种. 对于(+P,-P,+P,-M)结构,〖AK-D9〗=2719附近存在1个单方向频率通道,相对带宽约为326%. 对于(+P,-P,+P,+M)结构,〖AK-D9〗=2374附近通道2的最大群速度指数可达ng=69 6951. 电磁波通过长为1 cm的超晶格的延迟时间约为232 s. 对于(+P,+M,-M,+M)结构,通过外加电场反转极化可实现快波和慢波的切换,群速度指数的改变量可达525, 可用于构造单方向电磁波导和群速度延迟器件.
基于OCT图像的组织散射系数提取方法及其应用
朱良慧, 曾毛毛, 赵佳玮, 吉雁鸿
2016, 48(4): 31-34. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.008
摘要:
采用自制频域光学相干层析(OCT)系统对大鼠的正常和疮伤皮肤进行成像,轴向分辨率为8 m,探测深度3 mm,根据组织对光的吸收特性和OCT成像系统的共聚焦特性,建立了A-scan方向图像灰度随探测深度的单次散射-点扩散函数模型. 利用模型中的散射系数作为量化皮肤疮面诊断的光学评价指标. 测量了正常与疮伤皮肤在各阶段的皮肤衰减系数,证明衰减系数能够定量区分正常与疮伤皮肤.
化学与环境
基于4-(1-1,2,4-三唑基)苯甲酸的钙、镁配合物
区泳聪, 高翔, 钟均星, 卢治斌, 陈烁丹
2016, 48(4): 35-39. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.025
摘要:
以4-(1-1,2,4-三唑基)苯甲酸(Htabc)为配体,通过水热法和溶剂挥发法合成了2种碱土金属配合物\[Mg(tabc)_2(H_2O)_4\] (〖STHZ〗1)、\[Ca(tabc)(H_2O)_4\](tabc) (〖STHZ〗2),并对其进行了系列性质表征. 单晶结构表明,配合物〖STHZ〗1和〖STHZ〗2分别是零维和一维配位结构,配位水分子与羧基氧形成大量氢键,分别将〖STHZ〗1和〖STHZ〗2拓展成了三维和二维超分子结构. 配合物〖STHZ〗2结构中含有1个游离的tabc-,将二维层连成三维超分子结构. 配合物〖STHZ〗1和〖STHZ〗2的固体荧光光谱表明,此2种配合物的最大发射峰对应的波长相对配体都发生了蓝移. 配合物〖STHZ〗2的热重数据显示了特殊的客体稳定化作用. 配合物〖STHZ〗1和2的CCDC号分别为1460791和1460792.
一种组氨酸修饰的芘类Hg2+荧光探针
唐健, 沈靖文, 贾树岩, 陈志, 李煦田, 马立军
2016, 48(4): 40-44. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.026
摘要:
〖JP2〗以组氨酸和芘甲酸为原料,设计合成了一种荧光化合物芘甲酰组氨酸甲酯,通过核磁、质谱表征其结构. 荧光测试结果表明,在水溶液中该化合物能够对Hg2+表现出荧光猝灭响应,而相同条件下其他金属离子对该化合物几乎没有类似的荧光识别现象,因此该荧光化合物对Hg2+具有专一荧光识别作用,是一种有效的Hg2+荧光探针.〖JP〗
复合碳纳米阳极强化微生物燃料电池产电研究
李海杰
2016, 48(4): 45-49. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.018
摘要:
〖JP〗石墨烯疏水性及层间-共轭极大地影响了其生物相容性和分散性,难以有效修饰电极. 文章通过将石墨烯与碳纳米管混合,利用二者之间的非共价结合,消除了石墨烯单一修饰电极的缺点,并通过浸渍法制备了石墨烯-碳纳米管复合碳纳米材料电极. 扫描电镜观察表明,石墨烯与碳纳米管被牢固地固定在碳毡电极表面,形成了复合均一层. 将复合电极用作微生物燃料电池(MFC)的阳极,〖JP+1〗显著改善了MFC的产电性能. 复合阳极的MFC的最大功率密度(760.7 mW/m2)比空白碳毡阳极MFC的(228.8 mW/m2)高2.36倍,因为复合电极显著降低了阳极的电子传递阻力,减轻了阳极极化,改善了阳极电化学性能. 复合碳纳米材料修饰阳极的电子传递阻抗(39.8 )比空白碳毡阳极的(248.7)低84%.〖JP〗
生物学与生物工程
番茄红素β-环化酶基因(LcyB)启动子调控LcyB RNAi双元载体构建
莫爱琼, 文了, 黎海燕, 马丽, 万小荣
2016, 48(4): 50-56. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.06.002
摘要:
根据番茄基因组DNA序列信息设计引物进行PCR扩增了Micro-Tom中番茄红素-环化酶(Lycopene -cyclase, LcyB)基因起始密码子上游1 534 bp启动子区域序列(LcyBp),生物信息学分析表明,该启动子序列中存在TATA-盒、CAAT-盒、昼夜节律响应元件Circadian、光响应元件Box I、真菌激发子响应元件Box-W1、低温响应元件LTR、响应赤霉素的作用元件P-box、乙烯响应元件ERE、响应生长素的作用元件TGA-element等顺式作用元件. 依据番茄LcyB基因序列,设计2对含有不同酶切位点的特异引物进行PCR扩增LcyB基因3端特异的276 bp DNA片段,利用RNAi载体pKANNIBAL构建了LcyB启动子-LcyB基因正义片段(Sense)-PDK内含子-LcyB基因反义片段(Antisense)-OCS终止子的RNAi表达框,并将这一RNAi表达框插入植物双元表达载体pART27的Not I位点,构建成本研究的LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB. 为利用RNAi技术特异性敲除LcyB基因进而提高番茄果实中番茄红素含量奠定实验基础.
响应面法优化酶解鱼鳞制备ACE抑制肽的研究
曾健辉, 朱宝君, 王娟, 孔繁茂, 马广智, 黄儒强
2016, 48(4): 57-61. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.06.001
摘要:
鱼鳞是鱼类加工的下脚料之一,含有丰富的蛋白质和矿质元素等营养物质,是非常好的可利用生物资源. 文中研究了碱性蛋白酶酶解鱼鳞制备ACE抑制肽的优化工艺. 以ACE抑制率为指标,在酶解温度、酶解pH、加酶量、底物质量浓度等条件下先进行单因素实验,在此基础上运用响应面法优化碱性蛋白酶酶解鱼鳞制备ACE抑制肽的工艺条件. 结果表明:在加酶量61%(约12 000 U/g)、pH 89、温度547 ℃的条件下酶解2 h,ACE抑制率理论值为8536%,实际酶解物的ACE抑制率为862%,相对误差为091%.
区域发展与地理
基于GIS空间分析的广东省油茶种植适宜性评价
陈倩倩, 薛冬冬, 邱权, 朱雯, 郭彦青
2016, 48(4): 62-70. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.06.003
摘要:
为加强广东省油茶种植区域布局合理性,提高油茶产业发展的可控性,以广东省油茶产业为研究对象,在利用气候因子、土壤因子、地形因子、数字高程模型(DEM)、科技支撑及育苗情况等数据分析的基础上,采用层次分析法对广东省油茶产业发展规划布局进行GIS适宜性评价. 结果表明:河源市、梅州市、清远市、韶关市、云浮市的西部、茂名市的北部、肇庆市的东部、阳春市及阳西县等地综合条件好,适合油茶产业的推广和开发.
广西田东棋盘滩地质奇观的形成机理
罗书文, 邓亚东, 黄保健
2016, 48(4): 71-76. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.001
摘要:
广西田东那拔镇那拔河的河床上有1处发育大小在0.25~3.00 m2之间、面积为15 600 m2的水平棋盘状基岩石块的地质奇观. 在实地调查其发育区内的地层、岩性、地质构造及地形地貌等自然条件基础上,通过统计分析构造节理的发育规律,对比分析棋盘滩附近具有相同地质基础的那拔河不同河段,得到以下结论:砂岩在侧力作用下发育X张性节理的特性是棋盘滩形成的物质基础与前提;河流特殊的水文条件是棋盘滩形成的主要动力;水平构造和喇叭状河床地貌是棋盘滩形成、保存下来的重要控制因子.
旅游形象屏蔽理论“例外”现象研究——西递、宏村实证对比分析
徐雅雯, 甘巧林, 郑迪
2016, 48(4): 77-82. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.008
摘要:
以安徽省西递、宏村为例,借助深度访谈法、内容(图片)分析法和资源评价法推导旅游形象屏蔽理论的例外现象. 结果表明:(1)旅游形象屏蔽理论在西递与宏村中存在非典型性例外,即先天相对劣者(宏村)景区的发展强于先天相对优者(西递)景区,并对先天相对优者(西递)造成形象遮蔽;(2)微区位、游客行为选择和形象公关等3个要素是导致以往理论存在例外现象的主要原因. 并从社会记忆角度探索被屏蔽景区摆脱形象屏蔽的途径:首先,采取双向通道出入方式,改变西递的微区位,使二者在空间便利度上不分主次,互为出口和入口,削减宏村给西递带来的屏蔽作用;其次,以社会记忆为突破点,西递实施资源、文化差异化策略,通过文化的深化与比较,挖掘与宏村的差异特色,并加以渲染,扩大宣传影响,形成吸引力. 该研究有利于补充旅游形象屏蔽理论内涵,同时为旅游地各方利益相关者改善被屏蔽困境提供实践参考.
数学与应用数学
一类差分方程的亚纯解与亚纯函数分担3个值的唯一性
崔宁, 陈宗煊
2016, 48(4): 83-87. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.015
摘要:
利用亚纯函数的Nevanlinna值分布理论和分类讨论的思想方法, 研究了差分方程a1(z)f(z+1)+a0(z)f(z)=0的有穷级亚纯解f(z)与任一亚纯函数g(z)分担0, 1, CM时的唯一性问题, 得到f(z)g(z)或者f(z)g(z)1, 其中a1(z)和a0(z)是非零多项式且满足a1(z)+a0(z)0.
本原不可幂符号矩阵的完全不可分基指数
黄宇飞, 柳柏濂
2016, 48(4): 88-94. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.038
摘要:
将可分性的概念推广至广义符号方阵中,定义了完全模糊不可分和部分模糊可分的广义符号方阵;把本原(0,1)方阵的(严格)完全不可分指数的概念推广到本原不可幂(广义)符号方阵,提出了(严格)完全不可分基指数的概念并给出了相应的图论刻画,同时获得了若干本原不可幂符号矩阵类的(严格)完全不可分基指数的上界. 进一步地,将完全模糊不可分广义符号矩阵和(严格)完全不可分基指数的概念分别拓展为w-模糊不可分广义符号矩阵和(严格)w-不可分基指数.
基于面板数据模型对劳动力保护影响的实证研究
吴明琴, 马晶, 董志强
2016, 48(4): 95-99. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.06.003
摘要:
从劳动力保护角度对中国劳动收入份额下降提供新的解释,利用20002012年省级面板数据,使用劳资争议案件中劳动者胜利率作为劳动力保护程度的代理变量,研究发现劳动保护程度的加强有助于促进劳动收入份额提升,平均来说,劳动力保护程度每上升1个百分点,劳动收入份额大约上升0.130个百分点. 在《劳动合同法》实施后的年份里,劳动力保护程度对劳动收入份额的影响力大幅增加,其系数从0.089增加至0.141,显著性水平也从10%上升至5%. 研究结论表明,实施《劳动合同法》等改善劳动力保护的政策将有助于提高劳动收入份额.
计算机与软件工程
应用非负矩阵分解的社交网络好友推荐
贺超波, 付志文, 石玉强, 钟松林
2016, 48(4): 100-105. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.016
摘要:
现有好友推荐方法只利用用户关系或内容信息进行推荐,难以获得较好的推荐质量. 针对该问题,在利用非负矩阵分解模型适合数据聚类以及数据约简的基础上,提出一种基于非负矩阵分解的好友推荐方法:FRNMF. 该方法采用基于非负矩阵分解的用户聚类为核心的好友推荐框架,利用用户好友关系网络信息和内容信息分别进行用户聚类,然后基于聚类结果计算用户间的综合相似度并进行好友推荐;不仅可以综合集成利用用户关系和内容两类信息,而且具有线性时间复杂度,还可以解决数据稀疏引起的推荐质量下降问题. 实验开发了FRNMF的原型系统,并在真实的新浪微博和学者网社交网络数据集进行对比实验,结果表明FRNMF比传统的好友推荐方法具有更好的推荐质量. 此外,对用户关系和内容两类信息的权重参数设置进行实验分析,分析表明适当提高用户关系信息的权重对于提高好友推荐质量具有促进作用.
基于综合相似度与任务紧要度的个性化任务推荐
胡致杰, 印鉴
2016, 48(4): 106-112. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.036
摘要:
研究了如何将协同过滤推荐应用于IT项目外包平台,实现个性化任务推荐,提出了1种融合用户Profile文本相似度、任务选择相似度及任务紧要度的协同推荐方法. 该方法将用户对任务的选择行为转换为用户-任务类选择矩阵,并以此计算用户间的选择相似性;用户profile文本相似性用于平衡用户选择相似性并形成用户综合相似性,算法中任务紧要度用于度量任务的时限性与经济性,设置合适的阈值来构建待推荐任务集. 在真实数据集上的实验结果表明,提出的个性化推荐方法具有较高的推荐准确度,并在一定程度上缓解冷启动与数据稀疏性问题.
基于空间索引的物流中心选址方法
陈丽, 黄晋
2016, 48(4): 113-118. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.012
摘要:
确定合理的城市物流节点位置,对优化物流网络、提高物流服务水平、改善城市交通状况都具有十分重要的作用. 文中提出了一种实用新型的选址查询方法,在已知人口分布和已建物流中心位置的基础上,从候选位置集中返回前k个最具有影响的位置,作为待建物流中心的参考,这种查询在决策支持系统中有广泛的应用. 该算法利用R-tree为3个已知位置集进行了索引,并提出基于候选位置影响力的排序方法,以此制定了有效的剪枝规则,大大减少了搜索复杂度. 实验表明,该算法具有很好的查询效率.
二维钱方法的改进及其在图像去噪中的应用
吴明珠, 王洋, 李兴民
2016, 48(4): 119-124. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.05.024
摘要:
针对目前二维钱方法运行时间缓慢的问题,提出了二维钱方法的快速优化方案,并将其首次应用于图像去噪:将二维钱方法的内积计算进行优化,通过2个一维积分来计算其二维积分,然后将内积的计算过程放置到GPU的计算单元中,使用CPU和GPU并行计算的方法,明显提高了运行速度;对于因使用钱方法对图像分解重构后图像产生条形波纹的现象,使用了扩展图像边界的方法来消除波纹,改善了图像的质量;将二维钱方法应用于图像去噪中. 研究结果表明,文中提出的二维钱方法的改进方案运行速度明显提升,尤其是在步长为0.5时可以达到实时运用,使得广泛应用二维钱方法理论来解决实际问题成为可能;该去噪算法步骤简单且能够获得良好的视觉效果,在滤除噪声和保留图像细节上进行均衡,去噪效果理想.
特约综述
2类氨氧化菌的生态特性及其应用研究进展
阎佳, 胡勇有
2016, 48(4): 1-9. doi: 10.6054/J.jscnun.2015.11.015
摘要:
氮素作为组成生物体的重要元素,一直以其独特的方式在自然界中循环。经典氮循环理论认为细菌的好氧氨氧化是氧化氨氮的唯一途径,然而,随着生物技术的发展,新的氮循环途径被不断发现,其中的古菌好氧氨氧化以及厌氧氨氧化过程,由于其突出的生态及工程应用重要性,成为学术界的研究热点。本文主要综述了氮循环新途径中的厌氧氨氧化以及古菌好氧氨氧化过程的发现及研究现状,并进一步探讨了这两类氨氧化菌的研究及应用前景。
计算机科学与软件工程
基于混合算法求解ELSP问题的可行域分析
张琴, 邱深山, 谢中, 王琦
2016, 48(4): 125-131. doi: 10.6054/j.jscnun.2016.06.005
摘要:
本文给出求解ELSP问题(Economic Lot Scheduling Problem)的可行域的特征、启发式规则和演化神经网络设计问题.经济批量问题采用基本时段方法表示,该方法产生两类决策变量,一种是表示基本时间段的连续变量,另一种是表示时间倍数的整数变量.在求解ELSP问题的算法设计中,可行域是判定启发式规则有效性的基础.为了给出可行域的特征,利用神经网络的演化计算,设计求ELSP问题的初值算法,设计演化参数函数、网络结构、演化函数、演化规则,并依此获得可行域的约束条件.对在可行域约束条件和启发式规则下设计的算法进行测试,并与用HGA和一般GA方法求解ELSP问题进行比较,求解效果明显提高,使得在满足可行性的前提下总费用减小.