黑龙江大学自然科学学报

  • 自治常微分方程欧拉法的长时间收敛性和误差估计(英文)

    张法勇;

    利用向前和向后欧拉法研究了自治常微分方程趋于其渐进稳定的双曲平衡点的解的逼近,得到了向前和向后欧拉法的解在无界时间区间[0,∞)上的最优误差估计。几个数值试验验证了理论分析的正确性。

    2020年06期 v.37 631-637页 [查看摘要][在线阅读][下载 167K]
  • 一个分数阶微分方程两点边值问题解的存在唯一性

    姜聪颖;侯成敏;

    针对带有两点边值条件的分数阶微分方程的解的存在性和唯一性问题,定义了适当的假设条件和合理的上下解,介绍了相关的比较原理。利用上下解方法和单调迭代方法,证明了线性问题解的存在性和唯一性,进而得到了所研究两点边值问题的微分方程的极端解,并证明了其解的存在性和唯一性,给出了一个例子验证了此结果。

    2020年06期 v.37 638-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 160K]
  • 不连续介质反演的原对偶牛顿法和全变差正则化(英文)

    李娜;冯立新;

    数值微分是通过一些观测数据来估计函数的导数的问题,该问题是典型的哈达玛意义上的不适定问题,即测量过程中的小误差可能导致数值结果的大误差。本文提出了一种基于广义埃米尔特展开的谱方法和拟谱方法来求解数值微分问题,给出了两种方法的收敛性估计,及拟谱方法的一些数值例子。理论分析和数值实验表明,本文方法与Zhao的方法具有相似的收敛率,通过在广义埃尔米特函数中选择一个合适的比例因子,使得投影空间的基函数的数量显著减少,从而提高计算效率。

    2020年06期 v.37 644-652页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K]
  • 量子线路中的酉算子分解研究

    王士琪;张可佳;张淋萌;

    由量子逻辑门构造的量子线路是实现量子计算的基础。从算子角度来看,量子逻辑门的数学本质是酉算子,研究任意量子门的酉算子分解问题是优化量子线路的关键。本文从Pauli门和Hadamard门这两类基本的逻辑门分析入手,首先拓展了Pauli门、Hadamard门与旋转算子的线路恒等式关系;随后基于具体的线路恒等式关系,对于量子线路中的任意单量子比特门分解结论,提出了更为直观、简便的证明方法。这些工作将有助于后续量子计算的数学本质刻画。

    2020年06期 v.37 653-660页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K]
  • 基于自适应结合贝叶斯因子法的多元表型的联合分析(英文)

    张睿涵;周亚晶;陈莉莉;

    在复杂疾病中,"多效性"是一种普遍存在的现象。全基因组关联分析(GWAS)显示,在研究与复杂疾病相关的遗传变异中,对多元表型进行联合分析可以提高统计功效。因此,应该提出一些统计方法来识别多元表型和遗传变异之间的相关性。而在实际中,会有一些与变异无关的表型存在,称之为噪声。为了剔除噪声部分,一些现有的方法会删除具有较大P值的表型,但这并不是最佳的解决办法。本文提出了基于贝叶斯因子的多元表型的联合分析方法(Mul-BF),可用于检测多元表型与遗传变异之间的关联性,其中贝叶斯因子(BF)是备择假设下的数据概率与原假设下的数据概率之比。大量的模拟研究结果显示,Mul-BF方法可以很好地控制第一类错误率,在大多数情况下,本文方法是优于其他方法的,并且通过GAW 19真实数据评估了Mul-BF方法的功效。

    2020年06期 v.37 661-669页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K]
  • 矩阵环M_n(C)上的广义Jordan~*-导子

    冯伟;高瑞梅;谭海军;

    研究了矩阵环M_n(C)上满足条件D(x~2)=D(x)x~~*+xD(x),x∈R_n或x∈S_n的广义Jordan~*-导子,其中,R_n和S_n分别是严格上三角矩阵的集合和上三角矩阵的集合。R_n确定的广义Jordan~*-导子不是平凡的,S_n确定的广义Jordan~*-导子是零导子。此外,还确定了满足D(x)=-xD(x~(-1))x~~*,x为可逆矩阵条件下的广义Jordan~*-导子都是零导子。

    2020年06期 v.37 670-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
  • A-调和方程障碍问题弱解的全局正则性

    朱叶青;周艳霞;佟玉霞;

    在R~n(n≥2)中的有界区域Ω的边界■Ω满足可测密度条件下,研究了非齐次A-调和方程-divΑ(x,■u)=-divF(x)对应的障碍问题的弱解。通过建立全局逆H■lder不等式,借助H■lder不等式、Young不等式及Gehring引理等工具,得出该方程障碍问题弱解的全局正则性。

    2020年06期 v.37 675-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
  • 扭转并苯衍生物DPDA纳秒时域光限幅性能研究

    贾继东;刘强虎;闫秀生;宋瑛林;

    随着激光技术的快速发展,为了保护光电探测器,实现有效的激光防护迫在眉睫。光限幅技术可以实现激光防护,因此,对光限幅材料的研究与开发有着重要意义。本文合成了一种扭转并苯衍生物DPDA作为光限幅材料,通过Z扫描和光限幅实验研究了它的光物理机制和光限幅性能。纳秒Z扫描实验中,扭转并苯衍生物DPDA在470和480 nm下均表现出优秀的非线性光学吸收性质。光物理机制为单光子诱导激发态吸收,建立了典型的三能级模型以及相应的速率方程来阐述电子跃迁过程。在470和480 nm纳秒脉冲激光激发下,DPDA表现出突出的光限幅性能,光限幅阈值分别为3.18和1.63 J·cm~(-2)。以上结果表明,扭转并苯衍生物DPDA是一种有前途的光限幅材料。

    2020年06期 v.37 682-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
  • 低温甘氨酸法制备小尺寸SAPO-34及其催化性能

    宣璐;巩飞飞;王晓彤;朱宇君;李志斌;

    为了得到适宜MTO反应的酸性可调控的小尺寸SAPO-34分子筛,本文研究了降低水热温度、掺入不同比例甘氨酸对SAPO-34分子筛酸性和催化MTO反应性能的影响。在160℃采用水热法,改变甘氨酸的掺入量,分别以吗啉和四乙基氢氧化铵作为模板剂,合成了SP-M和SP-T系列分子筛。对所得到的催化剂进行了XRD、SEM和NH_3-TPD等测试。XRD图谱表明,初始凝胶中的甘氨酸可以通过煅烧成功除去,并不会对分子筛的结构造成破坏。SEM照片表明,甘氨酸的加入对SAPO-34分子筛的形貌及晶体尺寸大小几乎不造成影响。NH_3-TPD分析表明,甘氨酸的引入可以有效调节SAPO-34分子筛的酸性。合成的小尺寸SAPO-34在甲醇制烯烃反应中表现出的催化性能有明显差异。SP-T4催化MTO反应具有较长的使用寿命(501 min)和较高的低碳烯烃选择性(81.0%)。

    2020年06期 v.37 688-697页 [查看摘要][在线阅读][下载 3138K]
  • 规整大孔结构La_xSr_(1-x)Mn_(1-y)Cu_yO_3钙钛矿催化剂催化氧化甲苯性能

    苏玉;邵丹琳;付茂晨;董国君;

    以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为模板,采用胶体晶体模板法,掺杂Sr、Cu元素制备了A、B位掺杂的具有三维有序大孔结构(3DOM)的La_xSr_(1-)_xMnO_3和La_xSr_(1-)_xMn_(1-)_yCu_yO_3钙钛矿催化剂。SEM分析表明,该催化剂具有规整大孔结构。IR、XRD和XPS等测试分析表明,催化剂具有钙钛矿结构,A位掺杂或A、B位同时掺杂,MnO_6和CuO_6八面体对称性发生畸变,增加了晶体结构中氧空位的数量并提高催化剂表面氧吸附能力。同时,掺杂可提高B位元素的价态及催化剂的氧化还原能力。掺杂催化剂催化氧化甲苯的催化能力得到了显著提高。

    2020年06期 v.37 698-705页 [查看摘要][在线阅读][下载 3567K]
  • 泡沫灭火剂中全氟辛烷磺酸的危害及其替代品研发现状

    焦金庆;应伟波;谈龙妹;郎需庆;吴京峰;赵震;

    本文主要介绍了含氟泡沫灭火剂中全氟辛基磺酸(PFOS)的应用危害、PFOS最新环保限定法规以及PFOS替代品的研究现状。今后高表面活性的短氟碳链氟碳表面活性剂以及非氟碳表面活性剂(比如有机硅表面活性剂)是PFOS替代品的主要研发方向,未来势必会研发出更高效、稳定、绿色的PFOS替代品,最终生产出高效环保泡沫灭火剂产品。

    2020年06期 v.37 706-711+767页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K]
  • 甜菜应答盐胁迫诱导表达bHLH基因的鉴定与分析

    田烨;王爽;路正禹;李金娜;王宇光;李海英;

    甜菜是重要的耐盐糖料作物,对于盐碱地利用具有重要价值。本文以甜菜(Beta vulgaris L.)为研究对象,前期利用转录组测序数据获得响应盐胁迫的10个bHLH基因家族的差异表达基因,主要进行了保守结构域、染色体位置、理化性质、蛋白互作网络等生物信息学分析。发现10个bHLH基因在染色体chr1、chr2、chr4、chr5、chr6中均有分布,并且均具有bHLH基因家族的典型HLH结构域。蛋白互作分析结果表明,这些盐诱导bHLH基因可能在ABA逆境信号转导调控中起重要作用,最终对转录组鉴定得到的bHLH113、bHLH137、BvbHLH48差异表达基因进行了荧光定量PCR鉴定,进一步验证了这些bHLH基因属于盐应答转录因子,为下一步甜菜耐盐bHLH转录因子的深入研究提供理论基础。

    2020年06期 v.37 712-717页 [查看摘要][在线阅读][下载 2765K]
  • 低温对甜菜种子发芽及幼苗生长的影响

    李任任;耿贵;吕春华;刘钰;王宇光;於丽华;

    为了解不同低温条件下甜菜(Beta vulgaris L.)种子出苗以及出苗后幼苗的生长情况,利用培养箱控温的方法,设置温度从低到高的6组处理,分别为-3℃~11℃、-1℃~13℃、1℃~15℃、3℃~17℃、5℃~19℃和7℃~21℃,调查种子出苗情况;出苗后各处理设置同一正常温度下培养,测量幼苗的生长指标,测定保护酶活性、渗透调节物质含量以及植物激素水平等生理指标。温度由低升高的6组处理的甜菜出苗率分别为65.42%、73.75%、82.92%、89.58%、94.58%和96.67%;随着发芽出苗期温度的升高,后期甜菜幼苗的株高、叶长、叶宽和叶面积等生长指标逐渐增加,叶绿素含量也随之逐渐增加;低温出苗下,甜菜幼苗叶片中MDA含量较高,叶片细胞膜受损较严重,甜菜幼苗的抗氧化酶活性(如SOD和CAT)以及渗透调节物质含量(如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸)逐渐增加;出苗期处理温度与ABA含量呈负相关,与IAA和GA含量呈正相关。持续低温下甜菜出苗率仍然较高,甜菜种子发芽出苗耐低温能力较强;在出苗期进行低温处理,能明显降低甜菜幼苗后期的生长,影响幼苗的生理变化。

    2020年06期 v.37 718-725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K]
  • 带乘性噪声和欺骗攻击的网络化时变系统的分布式最优估计

    赵磊;孙书利;

    研究了传感器网络中带乘性噪声和欺骗攻击的时变系统的分布式估计问题。考虑到网络欺骗攻击信号的通信衰减,给出了一种网络欺骗攻击模型,提出了一种在线性无偏最小方差意义下的分布式最优估计算法。仿真例子验证了此算法的有效性。

    2020年06期 v.37 726-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K]
  • 基于CS算法的结构光图像融合技术研究

    任建;丁旭;王福强;刘斌;张圣才;

    结构光图像广泛应用于工业自动化机器人的机器视觉。由于光学传感器的性能限制,测量精度与检测范围存在矛盾,光线的对焦不同、存在遮挡物会导致成像困难。本文运用基于压缩感知理论(Compressed sensing,CS)的多源图像融合技术解决了数据量大和工件成像难的问题。构建了最优小波稀疏基和最优小波融合基,对比了基于正交匹配追踪(Orthogonal matching pursuit,OMP)和经典的梯度投影(Gradient projection for sparse reconstruction,GPSR)的双小波变换压缩感知算法,成功进行超稀疏的正交匹配追踪工件图像融合与准确定位。实验表明,本文算法在结构光视觉成像时,可去除遮挡物并避免传统融合的信息损失和计算繁琐现象,提高了目标图像的空间分辨率和清晰度。这有利于机器视觉对工件位置、形状和类型的判断,成功进行精准定位放置等自动化机械操作。

    2020年06期 v.37 735-742页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K]
  • 基于改进算法的DICE结构抗辐射SRAM内建自测试电路设计

    王海新;曹贝;付方发;李美慧;

    为测试DICE结构抗辐射静态随机存储器(Static random-access memory,SRAM)在生产制造后是否存在故障,针对DICE结构抗辐射SRAM设计存储器内建自测试电路(Memory built-in self-test,MBIST)。DICE结构SRAM不同于传统结构SRAM,由于它的存储单元结构更复杂,更多缺陷易出现在DICE结构SRAM的生产制造过程中。为了有针对性地测试出由这些缺陷导致的故障,提出了一种针对DICE结构SRAM的改进算法,此算法在March C算法的基础上仅增加了两个测试序列,使其不仅能覆盖March C算法所能覆盖的所有故障,还能覆盖DICE结构SRAM所特有的故障,提高了测试算法对DICE结构SRAM的综合故障覆盖率,在实际应用开发中,实现了对待测电路的特异性测试算法优化的目标。本算法对DICE结构SRAM设计MBIST电路,并对设计完成的MBIST电路RTL代码进行功能仿真,仿真结果证明了所设计电路的可行性和正确性,可为抗辐射SoC芯片内嵌SRAM测试提供符合工程项目开发的IP。

    2020年06期 v.37 743-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 2906K]
  • 基于改进的ELM-Markov的重力坝扬压力预测模型

    姜彦作;邹爽;路雷;

    当某些相关问题进行预测时,常规ELM模型容易产生预测精确度不高的问题。本文采用差分进化计算方法对常规ELM的权重和阈值进行优化,通过优化形成更具优势的全新ELM模型,采用该优化模型来预测某重力坝的坝基扬压力,通过Markov模型对预测值与未来实际值之间的误差进行修正,从而进一步提高预测精度。与传统ELM模型的预测结果对比表明,改进的ELM-Markov模型在重力坝扬压力预测方面精度更高,实用性更好。

    2020年06期 v.37 751-756页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
  • 《黑龙江大学自然科学学报》总目次

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    2020年06期 v.37 757-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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