黑龙江大学自然科学学报

  • 双曲型反问题中系数的确定及其Lipschitz稳定性(英文)

    李亚欣;谢伟松;

    研究了黎曼流形上双曲型方程未知阻尼系数的识别问题,对于具有初边界值的双曲型方程■~2_tu(x,t)-Δ_gu(x,t)+p(x)■_tu(x,t)=0,x∈M,0<t<T,其中M是边界为M的可微分流形,初始条件是u(x,0)=u_0,■_tu(x,0)=u_1,在边界Σ=■M×(0,T)上,u(x,t)=h,u_0,u_1,h都是给定的。令u=u_(p1,0)-u_(p2,0),p_0=p_1,f=p_2-p_1,R=■_tu_(p2,0),即可得到反问题■~2_tu(x,t)-Δ_gu(x,t)+p_0(x)■_tu(x,t)=f(x) R(x,t),x∈M,0<t<T,初始条件为u(x,0)=■_tu(x,0)=0,在边界Σ=■M×(0,T)上,u(x,t)=0。将该反问题延拓到(-T,T),通过引入截断函数,给出了黎曼流形上的卡尔曼估计,对未知系数p_0(x)进行能量估计,探讨了反问题的Lipschitz稳定性。

    2021年02期 v.38 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
  • 一种基于局域不可区分正交直积态的新型量子保密求和协议

    王跃;张可佳;蔺苗苗;

    量子保密求和是量子安全计算的基础,目的是在保护参与者私有信息的前提下求出参与者秘密信息的和。提出了一种新型的量子保密求和协议,即以两体量子系统中的局域不可区分正交直积态作为载体,利用移位操作将秘密编码在正交直积态上,进而完成秘密求和。理论分析表明,本文所提出的协议可以确保正确性,即多个参与者最后可以成功计算出他们秘密的和。同时,协议的安全性可以得到保障,即无论是外部攻击者还是内部参与者都不能获得除自己的秘密与结果之外的任何信息。最后,对协议进行了进一步的分析和讨论,并对可能的研究方向进行了展望。

    2021年02期 v.38 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
  • 保对称矩阵张量积秩的线性映射

    邓琳;徐金利;

    设S_m是复数域■上m×m对称矩阵全体。线性映射φ:S■_mS_n→S_(mn)保持矩阵张量积秩,即rankφ(A■B)=rank(A■B),■A∈S_m,B∈S_n当且仅当存在可逆阵P∈M_(mn)使得φ(X)=PXP~t,■X∈S■_mS_n。本文是对矩阵张量积空间上的线性保持问题的补充和发展。

    2021年02期 v.38 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
  • 基于组织特异性基因集权重的分析方法研究

    田甜;王化琨;

    基因集检验是分析高维基因组数据不可或缺的方法之一。虽然许多基因的表达和功能是组织特异性的,但是大多数基因集检验是以不区分组织类型的方式进行的。本文利用来自人类蛋白图谱中的组织特异性基因活性信息计算组织特异性基因的权重,并使用分子签名数据库中过滤后的基因集,生成了组织特异性基因集权重。为了证明这些权重的有效性,使用这些权重对三种疾病的基因表达数据进行了基因集检验,并对检验产生的p值进行加权。通过加权FDR分析发现,使用组织特异性基因集权重的加权方法可以提高基因集检验的统计功效,进而更准确地识别有关高维基因组数据在生物学上的基因集关联信息。

    2021年02期 v.38 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
  • 布尔代数的I-V犹豫模糊子代数

    姜曼;彭家寅;

    将布尔代数与犹豫模糊集相结合,首先,在布尔代数上定义了I-V犹豫模糊子代数,讨论I-V犹豫模糊子代数的性质以及若干等价刻画。其次,研究犹豫模糊集的水平集与布尔代数的子代数之间的关系,证明两个I-V犹豫模糊子代数的交仍是I-V犹豫模糊子代数,并且在布尔代数同态满射的前提下讨论布尔代数的I-V犹豫模糊子代数的像与原像的性质。最后,研究了布尔代数直积上的I-V犹豫模糊子代数。

    2021年02期 v.38 157-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K]
  • 贵金属纳米材料催化芳香族硝基化合物还原进展

    杨轶;董欣然;房泽旭;周晓光;田春贵;

    随着现代工业的发展,大量的芳香族硝基化合物被排放到水中,造成水体污染。这些化合物毒性高、致病性强,而且降解周期长。因而,开发从水体中高效移除/转化这些化合物的技术十分必要。以NaBH_4为还原剂的催化还原法可将芳香族硝基化合物转化为毒性小、容易降解转化且具有高附加值的氨基化合物,因而成为消除芳香族硝基化合物污染的一种有效途径。贵金属是重要的加氢还原反应催化剂,其催化性能受尺寸和形态等因素的影响。基于此,本文对贵金属基催化材料近期在该领域的研究进展进行了总结。主要从催化机制、非担载型贵金属催化剂和担载型催化剂几方面进行介绍,重点介绍了催化剂活性和稳定性的调节方法以及材料循环使用能力改善的策略,最后对该领域的发展趋势进行了展望。

    2021年02期 v.38 164-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K]
  • 偕胺肟基改性丝瓜络的制备及其铀吸附性能

    苏守政;王君;蒋保江;

    以丝瓜络为基体,在其表面接枝对铀(U(Ⅵ))具有特异性吸附的偕胺肟基制备高性能的海水提铀材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对其结构和形貌进行分析,探究了溶液pH、U(Ⅵ)初始浓度和反应时间对吸附性能的影响规律,并结合等温吸附模型和动力学模型探讨其对U(Ⅵ)的吸附过程。结果表明,偕胺肟基功能化丝瓜络在pH=6.0的条件下,对U(Ⅵ)的吸附性能最佳。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,最大吸附量为259.7 mg·g~(-1)。在U(Ⅵ)浓度为3.19~101.83μg·L~(-1)的模拟海水中,吸附率大于90%。

    2021年02期 v.38 176-182+253页 [查看摘要][在线阅读][下载 3052K]
  • 苯功能化二硫化钼纳米带输运性质的理论研究

    纪磊;于红;胡玚玚;张桂玲;于海涛;

    选取了双层二硫化钼纳米带交错构型(MoS_2)、双层二硫化钼交错结构插层横向苯分子(MoS_2@αC_6H_6)和双层二硫化钼交错结构插层纵向苯分子(MoS_2@βC_6H_6)三种结构进行研究。计算过程采用密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)相结合的第一性原理方法,研究了MoS_2、MoS_2@αC_6H_6和MoS_2@βC_6H_6的输运性质。由能带和态密度结果可以发现,由于插层分子在原始的二硫化钼层间交错结构能带的费米能级附近产生了新的能带,插层功能化之后的结构由原来的半导体性转变为金属性,导带与价带重叠,所以输运能力得到增强。由I-V曲线图可以看出,三种结构的电流大小为MoS_2@βC_6H_(6 )> MoS_2@αC_6H_(6 )> MoS_2,对二硫化钼纳米带进行功能化确实增加了结构的输运能力。由透射光谱图可以看到,功能化之后的纳米带在偏压窗口中的透射峰面积明显大于原始的二硫化钼纳米带的峰面积。

    2021年02期 v.38 183-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K]
  • 有机-无机杂化同多钼酸超分子化合物的合成、晶体结构及电催化性能

    历亳;刘立红;胡冬慧;陈佳明;邓兆鹏;

    利用水热合成技术合成了一个新的有机-无机杂化同多钼酸超分子化合物[H_2L]_2[β-Mo_8O_(26)](L:N-(吡啶-3-甲基)吡啶-2-胺),通过元素分析、红外、热重、粉末PXRD及单晶X-射线衍射确定该化合物的组成及结构。测试结果表明,该化合物属三斜晶系,空间群为■,晶胞参数为a=0.973 30(8) nm,b=1.056 96(7) nm,c=1.144 63(7) nm,α=103.739(6)°,β=111.492(7)°,γ=108.502(7)°。V=0.951 85(12) nm~3,Z=2,M_(r )=779.00,D_(c )=2.718 g·cm~(-3),μ=2.651 mm~(-1),F(000)=744,最终R=0.033 1,wR=0.081 4。化合物中的(β-Mo_8O_(26))~(4-)阴离子间共用4个氧原子形成一维链,并通过与质子化配体H_2L~(2+)间的氢键作用形成三维超分子网络结构。此外,该化合物对过氧化氢具有良好的电催化活性。

    2021年02期 v.38 189-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K]
  • 壳聚糖基水凝胶在伤口敷料中的应用

    安占超;周末;金政;赵凯;

    寻求促进创伤修复、具有优良性能的伤口敷料是研究的热点和难点。壳聚糖基水凝胶因具有良好的生物相容性、生物可降解性、止血、促进细胞增殖和组织再生等性能,在伤口愈合药物研发领域前景十分广阔。本文介绍了伤口敷料及其种类、壳聚糖水凝胶及其特性、壳聚糖基水凝胶的制备方法及其促进伤口愈合的功能特性;同时,对壳聚糖基水凝胶在伤口敷料中的应用进行了综述和展望。本文能为壳聚糖基水凝胶伤口敷料的相关研究提供一些借鉴,对开发性能优良的伤口敷料具有一定的参考价值。

    2021年02期 v.38 195-202+253页 [查看摘要][在线阅读][下载 2828K]
  • 新型冠状病毒肺炎疫情期间大学生膳食营养状况研究——以黑龙江大学为例

    苏阳;刘祺;马微;王畅;王爽;程丽;

    新型冠状病毒肺炎疫情期间,为了能够有针对性地指导大学生合理膳食并对其进行有效的营养干预,采用自行设计的食物频率线上问卷,对黑龙江大学358名学生的一般人口学特征及疫情发生后2个月内的生活习惯、膳食摄入情况和食品卫生意识进行了调查、分析及评价。结果显示,问卷总量表的Cronbach’s α值为0.750,Kaiser-Meyer-Olkin (KMO)值为0.873,巴特利特球形检验χ~2为3 004.946,df为703.000,p为0.000,问卷具有良好的信效度。疫情期间大学生存在睡眠质量下降、排便频次改变、运动量减少、饮食不规律等不良生活习惯。各类食物均存在摄入不足现象,其中蔬菜类、水果类、大豆及坚果类食品男性的膳食不足比例明显高于女性(p<0.050),食品安全意识有待提高。建议疫情期间正确引导大学生建立科学的膳食结构,形成健康的饮食行为及生活习惯,重视蔬菜、水果及奶制品的补充,同时加强普及膳食营养知识和食品安全知识,建立良好的膳食营养和食品安全观念。

    2021年02期 v.38 203-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 612K]
  • 13X分子筛复合材料固定床富集水中Ni(Ⅱ)的影响因素及机理

    宁晓勇;谢升昌;薛壮壮;刘红;范先媛;

    以研发的13X分子筛复合材料填充固定床富集水中的Ni(Ⅱ),考察了进水Ni(Ⅱ)浓度、流速和pH对固定床富集Ni(Ⅱ)性能的影响,探讨了复合材料富集Ni(Ⅱ)的机理。结果表明,在进水流速为150 mL·min~(-1)、Ni(Ⅱ)浓度为100 mg·L~(-1)、pH为(6.4±0.1)的条件下,固定床运行7.19 h后达到穿透点,穿透点前出水Ni(Ⅱ)的浓度接近0 mg·L~(-1),达到铜、镍、钴工业污染物排放标准GB 25467-2010;运行17.00 h后达到饱和点,此时复合材料中镍的百分含量为6.51%,达到四级品镍精矿的质量标准。进水的Ni(Ⅱ)浓度为50~200 mg·L~(-1)、流速为150 mL·min~(-1)、pH为4.0~6.4时,复合材料对Ni(Ⅱ)的饱和富集量稳定在1.08~1.12 mmol·g~(-1)范围内。13X分子筛复合材料富集水中Ni(Ⅱ)的机理包括离子交换、表面配位及表面沉淀,其中离子交换为主要作用,表面配位及表面沉淀的作用次之。

    2021年02期 v.38 210-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
  • 含多间隙曲柄滑块机构动力学建模与特性分析

    王航;郑雪山;周挺;张国兴;侯雨雷;曾达幸;

    机构由于装配的需要和制造加工精度的限制,其运动副普遍存在间隙,探究间隙对机构动力学的影响具有重要意义。针对含间隙的曲柄滑块机构,基于L-N运动副接触力数学模型计算接触力,构建了包含多组间隙的曲柄滑块机构的动力学模型。利用Matlab和Adams开展仿真实验,研究了间隙的数目、位置和大小等变量对机构输出性能的影响。利用相轨迹图、庞加莱(Poincare)映射法和李雅普诺夫(Lyapunov)指数对间隙机构的混沌现象进行辨识,分析了不同间隙情况下机构运动副存在的混沌运动规律。此研究工作对多间隙工况下机构动力学特性分析具有一定的指导意义。

    2021年02期 v.38 218-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
  • 基于子空间划分和自我表示学习的高光谱波段选择

    王鑫;汪国强;

    基于高光谱图像的应用,在不降低性能的前提下,选择具有信息和代表性的波段是大数据环境下一项具有挑战性的任务。许多波段选择方法忽略波段的有序性,只考虑波段的冗余性,这会导致有价值的波段丢失,而保留无用的波段。针对此问题,提出了一种自适应子空间划分和自我表示学习的高光谱波段选择方法(Adaptive subspace partition-Self-representcd learning, ASP-SRL),该方法最大限度地利用类间距离与类内距离之比,将高光谱图像立方体分割为多个子立方体。子立方体采用自表示学习算法处理,在处理完所有子立方体以后,采用记忆向量q进行波段选择。与三个公开高光谱影像数据集和最新的波段选择方法Multi-dictijonary sparse representation (MDSR)、Scalable one-pass self-representation learning (SOP-SRL)、Adaptive subspace partition strategy (ASPS)相比,所提出方法在OA、AA和Kappa三个指标上都优于其他算法。

    2021年02期 v.38 228-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
  • 地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空试验研究

    徐天阳;易筱阳;李想;彭永恒;李涛;杨海光;吴殿臣;

    为了研究地震波法检测水泥混凝土路面板含水脱空动力响应,采用室内缩尺试验的方法,进行水泥混凝土路面板含水脱空试验,得出在不同脱空状态、不同脱空区域和不同落锤高度的情况下水泥混凝土路面板在含水和不含水状态下的动力响应。结果表明:水泥混凝土路面板的脱空位置和锤击位置不同,导致水泥混凝土路面板所承受的力存在很大差异,角隅纵缝同时脱空锤击纵缝时,脱空区域应变值最大;随着水泥混凝土路面板脱空面积的增大,脱空区域的应变值也会随之增大;随着锤击高度的增高,脱空区域的应变值逐渐增大,而且含水状态下,落锤高度越大,水泥混凝土路面板应变值的变化越明显;水泥混凝土路面板含水脱空路面板的应变值明显大于不含水脱空路面板。采用降低轴载和排水灌浆的方法可以明显减缓水泥混凝土路面板含水脱空所造成的结构破坏。

    2021年02期 v.38 238-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  • 基于深度监督的跨模态图文检索方法研究

    焦隆;徐慧铭;程海;

    基于深度监督的学习结构应用于跨模态图文检索领域,弥补了不同数据模式之间的异质性差异,通过端到端的方式同时保持语义鉴别和模态不变性,有效地学习异构数据的共同表示。本文构建了图像和文本双模态CNN神经网络模型,对损失函数进行改进,优化神经网络模型训练学习过程,以监督网络学习跨模态转换函数。在Pascal sentence数据集的基础上,增加了5种不同类别的图文内容,通过训练数据集调整神经网络模型参数,保存最优模型。实验结果表明,改进算法的图文匹配正确率最高达到了98.2%,通过改进损失函数将算法的平均精度值MAP(Mean average precision)提升到了0.716,较传统深度学习ACMR算法的MAP提高了6.2%,证明本文改进的算法有效提高了跨模态图文检索匹配的精度。

    2021年02期 v.38 246-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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