特约专稿

  • 微生物在涉重污泥和抗生素菌渣处理中的应用研究综述

    高镜清;王世龙;黄真真;李旋;李永红;

    涉重污泥和抗生素菌渣被列入"危废"行列,对环境具有严重的危害性,而微生物因其独特的优点在这些"危废"处理中发挥着不可替代的作用。对环境中重金属和残留抗生素的危害、涉重危废和抗生素菌渣的处理方式、微生物在涉重危废和抗生素菌渣处理中的反应机制及应用等方面进行了归纳与总结,同时也阐述了微生物技术在涉重污泥和抗生素菌渣处理过程中面临的主要困难与挑战,并提出了微生物在处理"危废"方面未来的研究方向,以期为微生物技术在涉重危废和抗生素菌渣处理中的广泛应用提供理论依据,并为涉重污泥和抗生素菌渣的资源化再利用提供参考。

    2022年01期 v.54 1-11+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 984K]
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信息科学

  • 结合多尺度卷积胶囊网络的植物lncRNA编码小肽预测

    胡鹤还;孟军;赵思远;纪腾其;

    长非编码RNA(lncRNA)是一类不编码蛋白、长度大于200 nt的非编码RNA。然而,最近研究表明,部分lncRNA中含有不超过300 nt的短开放阅读框(sORFs),具备编码小肽的能力。这一发现使得sORFs编码小肽(SEPs)这一崭新的研究领域引起人们的重视。目前,对SEPs的研究大多采用生物实验和传统机器学习方法。由于生物实验方法造价高、耗时长、传统机器学习涉及过多人工干预,提出一种结合多尺度卷积胶囊网络的深度学习模型,既能够充分提取序列特征,又通过胶囊间的连接进行特征聚类。采用五折交叉验证评估模型性能,在苔藓数据集上与单一深度学习模型和简单融合深度学习模型相比,取得较好的分类效果。另外,采用拟南芥、大豆两个物种的数据集进行独立测试,验证了模型具有良好的泛化能力。

    2022年01期 v.54 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K]
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  • 16S rRNA基因可变区与全长序列进化关系相似性分析

    刘爽爽;帖云;齐林;刘峰辉;王磊;

    为了分析细菌16S rRNA基因可变区与其全长序列之间进化关系的相似性,对核糖体数据库项目(RDP)所提供的细菌16S rRNA基因进行了研究。在对可变区进行截取、筛选等数据预处理后,对可变区实际碱基数目和操作分类单元数目进行了统计分析。结果显示,V2、V3、V4可变区,特别是V2、V4可变区,不仅在序列长度上较长,实际碱基数目也大大超过其他可变区,较其他可变区包含更多的序列信息;建立了层次距离矩阵算法,计算出V2、V3、V4可变区与全长序列所构建的进化树之间的距离差异值分别为59 052、87 154、45 848,可见V4可变区在进化关系上更接近全长序列,使用V4可变区构建进化树的可信度要优于V2、V3可变区,且层次距离矩阵算法比一些传统的距离与相似度算法具有更好的性能。

    2022年01期 v.54 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
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  • 基于城市区域多模态融合的人群流量预测

    刘玉强;顾晶晶;孙明;凌超;

    提出了一种基于多模态融合的人群流量预测算法(multimodal fusion for crowd flow prediction, MFCFP)。首先使用图卷积算子来探索区域之间的相关性以建立多模态,不同的模态可以捕捉不同的影响因素。然后进行多模态融合,并将带有注意力机制的基于图卷积神经网络应用于本文模型,以更好地建立相关区域关联。在真实数据集的实验证明了所提模型可以准确地预测人群活动流量。

    2022年01期 v.54 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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  • 基于在线评论情感分析和模糊认知图的产品差异性研究

    段恒鑫;刘盾;叶晓庆;

    产品差异化问题是电子商务研究的重要方向之一。企业通过产品差异化分析,能够使其产品或服务脱颖而出,从而增强品牌忠诚度和竞争力。从品牌和品牌层级两个维度出发,提出了一种基于在线评论情感分析和模糊认知图的产品差异性分析模型。首先,利用LDA模型提取用户关注属性;其次,通过LSTM和概率语言术语集捕获用户对商品及其属性的情感倾向;然后,利用模糊认知图,进一步探索属性间的关系;最后,根据扩展Bonferroni平均算子对决策信息进行汇总,获得对不同品牌与层级的综合评价,提出相应的改进意见。实验结果表明,提出的模型可以有效地挖掘用户关注属性以及属性关联关系,并能提升产品差异性的分析效果。

    2022年01期 v.54 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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  • 面向社交网络数据的等差数列聚类匿名算法

    刘振鹏;董姝慧;李泽园;张庆文;刘嘉航;李小菲;

    针对社交网络隐私保护如何减少信息损失,实现数据可用性的问题,提出一种个性化等差数列聚类匿名分配算法(PAS-CAA)。首先对选取的初始节点进行优化,基于综合相似度进行聚类,使每个超点至少包含k个节点;区分非敏感超点集和敏感超点集,对敏感超点集采用递减等差数列进行聚类,灵活地调节保护力度,对非敏感超点集实现基本的k保护力度;最后对超点进行匿名化处理。仿真实验结果表明算法在保护社交网络用户隐私的同时可以减少信息的损失,保留统计属性,实现了社交网络的个性化隐私保护。

    2022年01期 v.54 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K]
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  • 一种基于产品方面的神经网络推荐模型

    王素格;刘宇飞;李旸;符玉杰;郑建兴;

    提出一种端到端的基于产品方面的神经网络推荐模型。该模型利用产品方面标签注意力机制,建模了用户偏好和项目特性之间的联系,并对用户和项目采用方面级别的表示,模拟用户与项目间的细粒度交互过程,从而获得更精确和更具解释性的推荐结果。在COAE中文汽车领域数据集和Yelp基准数据集上分别进行实验,结果表明,所提模型的性能明显优于ANR和NARRE模型。

    2022年01期 v.54 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K]
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  • 深度加权子域自适应网络

    吴兰;李崇阳;

    部分领域自适应作为领域自适应一种特殊且重要的场景,由于其存在的异常源类经常导致负迁移,从而造成训练和建模效果不理想,为此提出了一种深度加权子域自适应网络。该网络针对深度网络提取的类别特征中存在异常源类造成的负迁移,设置重要性加权自适应权重调节机制,解决异常源类造成的分类精度较低的问题;并提出局部加权最大均值差异策略,对齐相关子域的分布,获取更多的细粒度信息,解决全局对齐中迁移性能不高的问题。在Office-31、Office-Home数据集上与PADA、SAN、IWAN等方法的仿真对比实验结果表明,该方法可以获得比现有主流方法更高的分类准确率,有效地解决迁移过程中异常源类造成的负迁移问题,并且水下数据集用于域适应的平均准确率达到90.55%。

    2022年01期 v.54 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K]
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  • 基于动态优先级的奖励优化模型

    赵沛尧;黄蔚;

    传统的约束马尔可夫决策过程(constrained Markov decision process, CMDP)模型用来解决多目标决策的困难,但该模型缺乏通用性并且只适用于离散环境。为了解决这一问题,提出一种基于CMDP的改进算法CRODP,与强化学习(reinforcement learning, RL)算法结合,将带约束问题建模为拉格朗日公式,其中包含着深度强化学习的策略参数。然后进一步推导出模型参数的更新公式,并将其作为深度强化学习神经网络的损失函数。模型在学习过程中动态调整约束与主要目标之间的权重以确保最终策略符合给定的约束。在若干机器人平台上与基准的深度强化学习算法进行比较,显示本算法得出的最优策略能够更好地满足相应约束。

    2022年01期 v.54 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K]
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  • 基于特征优化生成对抗网络的在线交易反欺诈方法研究

    张浩;康海燕;

    为了降低在线交易欺诈数据的不平衡性对欺诈检测效果的影响,提出了一种基于特征优化生成对抗网络的在线交易反欺诈方法。该方法建立了WGAN网络包括生成模型和判别模型,对数据进行Key特征选取,在数据生成过程中进行Gumbel-softmax技巧采样输出,优化生成数据质量和提高训练稳定性;交替训练判别模型和生成模型直至模型收敛;接着将收敛的生成模型作为样本生成器生成少数类样本对原始数据进行平衡处理;利用平衡处理后的数据训练分类模型并进行模型评估。通过实验证明,该方法生成数据的效果优于SMOTE及其变种方法。

    2022年01期 v.54 69-74+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 971K]
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  • 基于广义Jaccard系数的SWOMP语音压缩感知重建算法

    刘建生;赵茂君;李忠兵;段洪名;蒋川东;

    针对分段弱正交匹配追踪(SWOMP)算法使用内积匹配准则完成原子筛选时存在丢失原子的现象,造成重建语音信号质量差的缺点,提出了一种基于广义Jaccard系数的SWOMP算法。该算法利用广义Jaccard系数相似性的匹配准则代替内积匹配准则,在保留原子信息的同时放大了相关性,解决了以内积准则求向量相似度造成原子丢失的问题,优化了原子筛选。在相同条件下,对重建语音信号从平均帧信噪比和主观语音质量评估两个方面进行评价。仿真评价结果表明,与SWOMP算法相比,基于广义Jaccard系数的SWOMP算法能有效提高对语音信号重建的性能。

    2022年01期 v.54 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K]
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基础科学与工程技术

  • 非交换剩余格上模糊PMTL滤子的特征及其性质

    左卫兵;张一旎;

    滤子理论在多值逻辑及其相关代数的研究中起到了非常重要的作用。为进一步研究非交换剩余格上的滤子理论,基于非交换剩余格上模糊滤子的定义,在非交换剩余格上引入模糊PMTL滤子的概念,给出了这类模糊滤子的一系列刻画,并进一步提出非交换剩余格上模糊同余和模糊商代数的定义,证明了由模糊PMTL滤子生成的模糊商代数是伪MTL代数。

    2022年01期 v.54 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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  • 噬菌体随机肽库筛选HPV45亚型L1蛋白抗原表位

    彭亚允;栗宁;陈玉梅;周景明;刘红亮;祁艳华;梁超;丁培阳;朱习芳;王爱萍;

    高危型人乳头瘤病毒(human papilloma virus, HPV)可诱发女性宫颈癌,HPV45是HPV主要高危亚型之一,L1蛋白是主要的保护性蛋白。以大肠杆菌表达、纯化获得的重组蛋白SUMO-45 L1作为免疫原,通过杂交瘤技术制备抗HPV45 L1蛋白的单克隆抗体,并以单克隆抗体3C11为靶分子,使用噬菌体展示技术对随机十二肽库进行亲和淘选,三轮筛选后挑选12个与单抗3C11反应较强的克隆进行测序并分析。结果表明,噬菌体所展示的氨基酸序列与HPV45 L1蛋白序列"~(381)VPNTYD~(386)"相同,将其进行肽的合成,并通过斑点-酶联免疫吸附测定(dot enzyme-linked immunosorbent assay, Dot-ELISA)和间接竞争ELISA鉴定,最终鉴定出单克隆抗体3C11识别的L1蛋白线性表位"~(381)VPNTYD~(386)"。该表位的鉴定,为进一步分析HPV45 L1蛋白的结构和功能关系奠定了基础。

    2022年01期 v.54 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1503K]
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  • 《郑州大学学报(理学版)》征稿简则

    <正>《郑州大学学报(理学版)》(原刊名《郑州大学学报(自然科学版)》)是郑州大学主办的自然科学综合性学术刊物(双月刊,国内外公开发行),中文核心期刊,主要刊登信息与计算机科学、数学、物理学、化学、生物工程科学、材料科学、电气工程科学等自然科学的基础研究及应用研究方面的学术论文。1要求及注意事项1.1来稿应具有创新性、科学性、准确性和可读性。

    2022年01期 v.54 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
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