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1.
牛肝菌作为一种著名的野生食用菌,具有较高的食用价值和经济价值。牛肝菌种类繁多,不易区分,建立一种有效、快速、可信的种类鉴别技术,可为牛肝菌提高品质提供一种方法。本研究采集云南不同地区7种野生牛肝菌共计683株,获取样品中红外光谱和紫外光谱,分析不同种类牛肝菌平均光谱图特征。基于多种预处理组合(SNV+SG,2D+MSC+SNV,1D+MSC+SNV+SG,MSC+2D)的单一光谱数据结合两种特征值提取法(PCA,LVs)构建了偏最小二乘法判别分析与随机森林算法并结合数据融合策略对牛肝菌进行种类鉴别,有一定的创新性。结果表明:(1)中红外光谱和紫外光谱的不同种类牛肝菌平均光谱吸收峰差异较小,吸光度具有细微差异。(2)合适的预处理可提高光谱数据信息,偏最小二乘法判别分析和随机森林算法模型的中红外光谱数据和紫外光谱数据最佳预处理组合为2D+MSC+SNV,SNV+SG,2D+MSC+SNV,1D+MSC+SNV+SG。(3)单一光谱模型中,中红外光谱模型优于紫外光谱模型,中红外光谱最佳预处理组合2D+MSC+SNV的偏最小二乘法判别分析模型正确率训练集99.78%,验证集99.12%;随机森林模型正确率训练集93.20%,验证集99%。(4)数据融合策略提高了分类正确率,低级融合的偏最小二乘法判别分析模型训练集和验证集正确率为100%,99.12%。随机森林模型训练集和验证集正确率为92.32%,99.14%。(5)随机森林算法中级数据融合Latent variable(LVs)正确率为训练集92.76%,验证集96.04%;中级数据融合Principal components analysis(CPA)正确率为训练集97.15%,验证集100%。(6)偏最小二乘法判别分析中级数据融合(LVs)正确率为训练集100%,验证集99.56%;中级数据融合(CPA)训练集和验证集正确率均能达到100%。基于偏最小二乘法判别分析和随机森林算法结合数据融合策略对牛肝菌进行种类鉴别,鉴别效果理想。偏最小二乘法判别分析中级数据融合(CPA)可作为一种低成本高效率的牛肝菌种类鉴别技术。  相似文献   
2.
为加快张量积型 Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的收敛速度,探讨了张量积型Said-Ball曲面渐近迭代逼近法的预处理技术。首先利用对角补偿约化技术构造了预处理子,然后结合矩阵Kronecker积性质,采取预处理渐近迭代逼近法求解张量积型Said-Ball曲面。为进一步降低计算量并提高算法的稳定性,利用广义极小残差法求解预处理方程,得到预处理渐近迭代逼近法的非精确求解方法。分析了预处理渐近迭代逼近法及非精确求解方法的收敛性。最后用数值实例说明预处理子能大大减小迭代矩阵的谱半径,令预处理技术及其非精确求解方法的计算效率明显提高。此外,由于对角补偿预处理子能改善配置矩阵的谱分布,因此也可用于对广义极小残差法的预处理,以改善其收敛性。  相似文献   
3.
Ion-selective water treatment is needed to address emerging problems in an energy- and cost-efficient manner. Capacitive deionization (CDI) is a membraneless water treatment technology, which relies on storing ions in charged electric double layers (EDLs) of micropores. CDI has shown remarkable selectivity, with local density approximations (LDAs) showing some success in guiding selective separations. However, many underlying processes are represented by lumped fitting parameters in LDA models, hindering further progress. Atomistic models help unravel selectivity mechanisms, but are difficult to integrate with cell-level CDI theory. Here, we review and extend LDA models for CDI, highlight a knowledge gap in connecting between LDA and atomistic models for CDI, and emphasize and build upon analogies between micropore EDLs and nanofiltration membranes.  相似文献   
4.
As a representative of traditionally fermented Chinese medicine, Massa Medicata Fermentata (MMF) shows the functions of invigorating the spleen and stomach and promoting digestion, which plays an important role in the treatment of gastrointestinal diseases. The fermentation mechanism and the key factors that affect the quality of MMF have not been revealed yet, which has become an urgent issue that limits its clinical application. This article aims to systematically and comprehensively reveal the transformation of physical properties and the dynamic trend of chemical components including substrate components, volatile components, and lactic acid as anaerobic fermentation product during MMF fermentation. Along with obvious hyphae growth observed for MMF, the weight of MMF decreased, and the moisture and temperature increased. Through the quantified 14 components from substrate, ferulic acid increased from 45.53 ± 6.94 to 141.89 ± 78.40 μg/g, while glycosides and phenolic acids declined except caffeic acid. Also, within the 66 volatile components analyzed, alcohols and acids increased, while aldehydes and ketones decreased. Lactic acid was not detected in the fermentation substrate, but an apparent increase in lactic acid content was observed along with the increased fermentation days, resulting in 2.54 ± 0.15 mg/g on day 8. Based on the tested components, the fermentation process of MMF was discriminated into three distinct stages by principal component analysis, and an optimal fermentation time of four days was proposed. The results of this study will be of great significance to clarify the characteristics of fermentation and conduce to improving quality standards of MMF.  相似文献   
5.
In this paper, the authors propose a novel smoothing descent type algorithm with extrapolation for solving a class of constrained nonsmooth and nonconvex problems,where the nonconvex term is possibly nonsmooth. Their algorithm adopts the proximal gradient algorithm with extrapolation and a safe-guarding policy to minimize the smoothed objective function for better practical and theoretical performance. Moreover, the algorithm uses a easily checking rule to update the smoothing parameter to ensure that any accumulation point of the generated sequence is an (affine-scaled) Clarke stationary point of the original nonsmooth and nonconvex problem. Their experimental results indicate the effectiveness of the proposed algorithm.  相似文献   
6.
胡婧玮 《计算数学》2022,44(3):289-304
玻尔兹曼方程作为空气动理学中最基本的方程之一,是连接微观牛顿力学和宏观连续介质力学的重要桥梁.该方程描述了一个由大量粒子组成的复杂系统的非平衡态时间演化:除了基本的输运项,其最重要的特性是粒子间的相互碰撞由一个高维,非局部且非线性的积分算子来描述,从而给玻尔兹曼方程的数值求解带来非常大的挑战.在过去的二十年间,基于傅里叶级数的谱方法成为了数值求解玻尔兹曼方程的一种很受欢迎且有效的确定性算法.这主要归功于谱方法的高精度及它可以被快速傅里叶变换加速的特质.本文将回顾玻尔兹曼方程的傅里叶谱方法,具体包括方法的导出,稳定性和收敛性分析,快速算法,以及在一大类基于碰撞的空气动理学方程中的推广.  相似文献   
7.
在光电子学应用中,器件性能主要取决于半导体纳米材料中的光生载流子动力学过程. 但是,受反应速率、材料表面积、材料组成等多种因素影响,描述其中的动力学过程非常具有挑战性. 模拟光生载流子动力学过程可以通过绝热分子动力学方法实现,即求解包含非绝热耦合项的含时薛定谔方程. 在众多绝热分子动力学方法中,面跳跃方法出色地平衡了计算精度和计算成本,因而成为描述半导体纳米材料中不同非绝热过程间竞争的有力工具,已被用来模拟材料中的超快动力学过程和其他复杂效应,如Janus过渡金属二硫族化合物范德华异质结中的电荷分离. 本综述通过介绍该领域代表性的理论及实验工作,阐述了光生载流子对半导体纳米材料性能的重要影响,以及面跳跃方法在描述其动力学行为中的重要作用. 由于日趋复杂的材料体系对理论工作提出了巨大的挑战,本综述重点介绍了最近用于模拟这些复杂材料的一些开创性的新方法,包括高精度的电子结构方法和与之相结合的绝热分子动力学方法.  相似文献   
8.
The identification of emergent structures in complex dynamical systems is a formidable challenge. We propose a computationally efficient methodology to address such a challenge, based on modeling the state of the system as a set of random variables. Specifically, we present a sieving algorithm to navigate the huge space of all subsets of variables and compare them in terms of a simple index that can be computed without resorting to simulations. We obtain such a simple index by studying the asymptotic distribution of an information-theoretic measure of coordination among variables, when there is no coordination at all, which allows us to fairly compare subsets of variables having different cardinalities. We show that increasing the number of observations allows the identification of larger and larger subsets. As an example of relevant application, we make use of a paradigmatic case regarding the identification of groups in autocatalytic sets of reactions, a chemical situation related to the origin of life problem.  相似文献   
9.
In this article, a way to employ the diffusion approximation to model interplay between TCP and UDP flows is presented. In order to control traffic congestion, an environment of IP routers applying AQM (Active Queue Management) algorithms has been introduced. Furthermore, the impact of the fractional controller PIγ and its parameters on the transport protocols is investigated. The controller has been elaborated in accordance with the control theory. The TCP and UDP flows are transmitted simultaneously and are mutually independent. Only the TCP is controlled by the AQM algorithm. Our diffusion model allows a single TCP or UDP flow to start or end at any time, which distinguishes it from those previously described in the literature.  相似文献   
10.
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