数学

• 基于VMD-RNN-NM的农产品期货价格分解集成预测研究

  袁宏俊;黄胜龙;胡凌云;

  为了捕捉高频数据中的复杂波动特征并提高期货价格的预测精度，采用了一种分解集成的策略，构建了基于变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)、循环神经网络(recurrent neural network,简称RNN)和下山单纯形法(nelder-mead,简称NM)的分解集成预测模型.首先，利用VMD将原始信号序列分解成多个固有模态函数(intrinsic mode function,简称IMF);接着，使用RNN并结合网格搜索方法对各IMF值进行预测；最后，采用NM寻找IMFs预测值的最优系数，进行加权集成后得到最终预测结果.为了验证模型的有效性，选取农产品期货的5 min交易价格作为研究对象，实证结果表明，所提出的分解集成预测模型在预测精度方面显著优于单一预测模型，说明通过分解期货交易价格数据，分解集成模型在一定程度上能够有效捕捉多尺度特征，从而提升预测效果.同时，在对各IMF值进行汇总时，相较于传统的直接加总方法，论文为每个IMF分配不同的系数进行加权组合，更能提高模型的精度.

  2025年05期 v.49;No.222 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K]
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• 拟连续domain上的广义理想收敛

  王武;谭彬;张舜;

  在定向完备偏序集中引入了广义理想下极限和广义理想终下界极限的概念，并研究了其与Scott拓扑和Lawson拓扑的关系.主要结果有：(1)在定向完备偏序集上，广义理想下极限拓扑与Scott拓扑一致；(2)广义理想下极限收敛是拓扑的当且仅当定向完备偏序集是拟连续domain;(3)在拟连续domain中，广义理想终下界极限拓扑与Lawson拓扑一致，并给出了定向完备偏序集为连续domain的一个充分条件.

  2025年05期 v.49;No.222 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K]
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计算机科学与技术

• 基于增强跳跃连接U-Net的肾脏肿瘤分割方法

  鲍文霞;杜银徕;姚文君;朱宏庆;

  计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)在肾脏肿瘤的诊断中占据重要地位，准确检测出CT图像中的肿瘤可以有效辅助医生进行初步的诊断.针对CT图像中肿瘤尺度多样以及边缘模糊等问题，论文提出一种基于增强跳跃连接U-Net的肾脏肿瘤分割方法.该方法在nnU-Net(no-new-net)的基础上，在跳跃连接部分设计一种并行残差特征增强器，实现对肾脏肿瘤各尺度特征以及边缘特征的有效提取与增强.在并行残差特征增强器里设计多分支的并行卷积结构获取肿瘤丰富的特征，同时将并行卷积设置残差连接以提取肿瘤多尺度特征，并且对深度可分离卷积进行改进从而强化边缘特征信息.在所构建的肾脏肿瘤CT图像数据集上的实验结果表明，采用5折交叉验证和全部数据训练两种训练策略，论文方法在肾脏肿瘤的DSC(dice similarly coefficient)达到了86.36%和86.96%,分别比基线提高1.31%和0.96%,具有一定的优越性.

  2025年05期 v.49;No.222 19-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
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• 基于编解码器-生成对抗网络的数字国画文创设计

  江雪;苏金成;王丽娟;

  为了更好地进行传统文化的传承、创新和发展，并丰富文创产业，论文提出一种基于编解码器-生成对抗网络的数字国画文创设计暨山水画风格迁移方法.受艺术家绘画过程的启发，论文提出的框架包括由编码器结构组成的素描模型，通过保留画作的布局和构造生成素描图，以及由生成对抗网络组成的渲染模型，将素描图与所需的艺术风格相结合生成最终的风格图像.此外，在风格迁移的过程中，为了确保生成的风格图像不仅仅在外观上与目标风格一致，还要在内容上保留输入图像的特征和结构，论文还提出了一种基于内容一致性的重构损失函数.在不同山水画风格上的实验结果表明，论文有效地弥补了以往基于国画的风格迁移方法的不足.

  2025年05期 v.49;No.222 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K]
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电子与自动化技术

• 考虑热舒适的电动汽车空调节能制冷控制方法

  叶方平;周超;薛新艺;

  为提升夏季电动汽车驾驶过程中乘员热舒适性与车辆节能续航能力，针对某型电动汽车空调节能制冷控制方法开展了优化研究.根据车辆试验台架建立了AMEsim空调-乘员舱耦合系统，搭建了面向控制的空调-乘员舱系统动态特征预测模型，并结合车速-制冷能力的耦合关系设计了考虑热舒适的节能模型预测控制器(energy saving model prediction controller,简称MPC-E),最后将Matlab控制模块与AMEsim模型进行了联合仿真.研究表明，搭建的面向控制的预测模型较好地表征了系统动态特征，可作为控制器的内嵌预测模型；相较于传统的比例积分微分(proportional integral derivative,简称PID)控制，MPC-E将空调系统蒸发器风温约束在更合理的范围内，并提供了更佳的乘员舱热舒适性体验，而且实现了12.9%的空调系统总能耗降低.

  2025年05期 v.49;No.222 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2192K]
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• 基于相场法的变压器油纸绝缘电树枝数值模拟

  田怀源;韩丙光;郭焕辉;张小虎;李长云;

  通过相场模型，可以观察在高压条件下油纸绝缘电树枝的形成过程.建立二维油纸介观相场模型，通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.6对电热耦合场下电树枝生长进行模拟仿真，获得3种不同电场强度下油纸内部电树枝的形成过程.研究表明，在60℃下，考虑电热因素对电树枝生长的影响，存在着电场强度畸变累积效应，这是造成油纸损伤的一个重要因素.

  2025年05期 v.49;No.222 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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• 执行器乘性故障下容错控制策略研究

  孙春虎;方愿捷;张伟亮;

  针对传统迭代观测器和迭代学习观测器存在的故障估计精度低，以及非奇异终端滑模容错控制器和非奇异快速终端滑模容错控制器在执行器故障下收敛时间长等问题，提出了一种改进型迭代学习观测器和一种改进型非奇异快速终端滑模容错控制器，并通过Matlab/Simulink仿真实验验证了所提改进型迭代学习观测器和改进型非奇异快速终端滑模容错控制器的有效性.

  2025年05期 v.49;No.222 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]
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• 基于EMBFLN的移动声源定位方法

  蒋芳;王凯;管灵;董纯柱;陈志菲;许耀华;胡艳军;

  针对传统声源定位，在噪声和混响较大时声源定位的准确性急剧下降的问题，提出了一种使用二十面体多层分支特征学习网络(eicosahedral multilayer branching feature learning network,简称EMBFLN)结构进行声源定位的方法.首先，在最大可控响应功率波束形成法(steered response power with phase transform,简称SRP-PHAT)的基础上引入最大化及最小化操作，从而得到最小化噪声与混响影响以及最大化真实传输路径信号后的响应功率谱图，并将其作为网络输入送入EMBLFN结构中；然后，将Mish激活函数应用到声源定位的深度学习神经网络中，以此平滑网络的输出并提高模型的泛化能力；最后，通过仿真实验验证所提方法的有效性.此外，为了验证所提模型应用场景的可扩展性，该文还使用了近距离采集的无人机音频数据制作半合成的移动无人机声学场景对模型进行了测试.

  2025年05期 v.49;No.222 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2128K]
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化学

• C₅F₁₀O绝缘气体的GWP值理论研究

  崔圆圆;刘伟;李丹;程龙玖;袁勤勤;

  SF_6气体具有强的温室效应，而全氟戊酮(C_5F_(10)O)因其优异的绝缘性能和环保特性，有望成为替代SF_6的新型绝缘气体.全球变暖潜能值和大气寿命是衡量温室气体对全球气候变化影响的两个重要指标.因此，通过理论模拟准确预测全球变暖潜能值和大气寿命有助于判断C_5F_(10)O作为新型绝缘气体的可能性.笔者通过密度泛函理论计算了C_5F_(10)O分子的性质和辐射效率值，采用蒙特卡洛方法预测了C_5F_(10)O和C_5F_(10)O-H_2O的晶体结构，用Car-Parrinello分子动力学模拟的方法预测了其分解途径，并寻找出C_5F_(10)O-H_2O的过渡态，计算了速率常数，获得了可靠的全球变暖潜力值和大气寿命值.与传统假设的反应模型不同，该研究基于第一性原理的分子动力学方法为探究解离途径提供了全面且扎实的科学依据，为评价电力设备中SF_6替代绝缘气体的可行性提供了新的视角.

  2025年05期 v.49;No.222 75-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K]
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环境科学与生态学

• 安徽省鸟类分布新记录——白眉歌鸫(Turdus iliacus)

  王光耀;田金阳;彭楚涵;朱广元;胡浩;马号号;李春林;

  2025年3月8日，笔者所在调查团队在安徽省大蜀山国家森林公园(31°50′26″N,117°9′21″E)开展鸟类调查时，记录到白眉歌鸫(Turdus iliacus)1只.经查阅相关专著与文献资料，确定该种为安徽省鸟类分布新记录.

  2025年05期 v.49;No.222 85-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K]
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• 升金湖湖岸带与毗邻陆地森林鸟兽群落差异

  秦诚;陈保童;吴王振;方磊;陈文文;

  为探究升金湖国家级自然保护区湖岸带与毗邻陆地森林中兽类和林下鸟类群落差异，2023年5月至2025年1月，笔者采用红外相机技术累计监测了11 930个相机工作日，获得11 210张有效照片.共记录兽类5目11科和林下鸟类5目17科，包含中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)、白鹇(Lophura nycthemera)、画眉(Garrulax canorus)、凤头鹰(Accipiter trivirgatus)4种国家Ⅱ级重点保护动物.兽类和林下鸟类中优势种分别为小麂(Muntiacus reevesi)、野猪(Sus scrofa)、鼬獾(Melogale moschata)、白鹇、环颈雉(Phasianus colchicus)、山斑鸠(Streptopelia orientalis).兽类和林下鸟类群落的相对多度在湖岸带森林与毗邻陆地森林之间均无显著性差异.优势种分析中，野猪在湖岸带森林中的相对多度显著低于毗邻陆地森林(t=3.126,p=0.006),而环颈雉在湖岸带森林中的相对多度显著高于毗邻陆地森林(t=3.251,p=0.009).湖岸带中林下鸟类的物种丰富度(z=2.402,p=0.016)、Shannon-Wiener指数(t=2.964,p=0.008)、Simpson指数(t=3.186,p=0.005)和Pielou指数(t=2.258,p=0.037)显著高于毗邻陆地森林，兽类多样性无显著性差异.该研究结果为升金湖保护区内生物多样性保护与管理工作提供了理论依据.

  2025年05期 v.49;No.222 88-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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• 重庆市典型企业周边土壤重金属污染特征、生态风险评价及定量溯源解析

  李小红;刘正实;邓娟;陈忠;何春兰;

  笔者以2022年以来重庆市典型企业周边表层土壤样品中Cd, Hg, As, Pb, Cu和Ni 6种重金属实测数据为基础，利用聚类分析、主成分分析、正定矩阵因子分解(PMF)模型和潜在生态风险指数法分析了土壤中重金属污染特征、来源及潜在生态风险.研究结果表明，除As以外，Cd, Hg, Pb, Cu和Ni 5种重金属平均含量均高于全国和重庆表层土壤的土壤背景值含量.不同行业类别土壤污染物含量及土壤环境质量现状表现出明显的差异性，其中电力生产企业周边土壤环境质量最好，有色金属冶炼和压延加工业、环境治理业企业周边土壤环境质量相对较差.PMF源解析表明：As以自然源为主，贡献率为78.8%;Hg以化学药品生产活动、固废及危废等处理处置为主，贡献率为78.7%;Cd, Pb, Ni和Cu以金属冶炼和压延加工生产活动为主，贡献率分别为62.6%,56.3%,67.6%和67.3%.研究区土壤处于中等生态风险水平，其中应引起重视的是Hg和Cd,对该研究区域的贡献率分别高达58.1%和31.2%.

  2025年05期 v.49;No.222 98-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1105K]
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