2023年, 第40卷, 第02期　
刊出日期：2025-06-30

  

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  强化学习求解组合优化问题的研究综述

  张宏立, 朱家政, 董颖超

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 129-141. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2023.02.02.0001

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  组合优化问题广泛的存在于生产实践的各个领域，解决组合优化问题的主要手段通常包括使用由领域专家人工设计的启发式算法以及设计成熟的求解器，按照一定顺序构建一个解决方案．而随着实际问题复杂度逐渐的增加，这类方法无法于在线求解方面取得很好的效果，得到的结果可能往往是次优的．而强化学习给出了一个很好的替代方案，通过对智能体模型的良好训练，迅速地对此类问题进行求解．故回顾了近年来将强化学习框架应用于组合优化问题的研究，对其基本原理、相关方法、应用研究进行总结和综述，并指出未来该方向亟待解决的若干问题．
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  Runge-Kutta型多尺度神经网络求解非定常偏微分方程（英文）

  陈泽斌, 冯新龙

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 142-149. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.06.25.0001

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  提出了基于Runge-Kutta的多尺度神经网络方法求解非定常偏微分方程.利用q阶Runge-Kutta构造时间迭代格式,通过建立多时间步的总损失函数,实现多时间步的神经网络参数共享,并预测时域内任意时刻的函数值.同时采用m-缩放因子加快损失函数收敛,提高数值解精度.最后,给出了若干数值实验验证所提方法的有效性．
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  非定常微极流体方程的速度校正投影方法

  阿妮柯孜·奥斯曼, 冯新龙, 刘德民

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 150-159. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.03.22.0002

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  研究了二维和三维非定常微极流体方程的速度校正投影方法．采用一阶和二阶后向差分格式进行时间离散及协调有限元进行空间离散，给出了一阶和二阶时间半离散速度校正投影方法的无条件稳定性和一阶时间半离散格式的误差估计以及相应的全离散格式，证明了一阶全离散格式的无条件稳定性．最后，通过数值算例验证了该方法的有效性．
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  具有高危易感年龄和潜伏期年龄的HIV传播模型研究

  王雅萍, 王生福, 聂麟飞

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 160-168+174. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.04.06.0001

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  基于HIV的传播特点，将易感人群分为普通易感人群和高危易感人群，提出一类具有高危易感年龄和潜伏期年龄的HIV传播模型．利用下一代算子方法给出基本再生数R₀的精确表达式．讨论无病平衡态和地方病平衡态的存在性与稳定性，即：当R₀<1时无病平衡态全局渐近稳定，当R₀>1时地方病平衡态全局渐近稳定．
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  全Fock空间中生成子的谱研究

  耿德文, 闫成

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 169-174. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.05.14.0002

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  借助hyponormal算子的谱的性质，对全Fock空间中生成子的谱的相关性质进行研究，得出生成子的近似点谱包含在复平面中以原点为心半径1的方体内．
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  二水平正规设计中主效应的混杂性质

  米乃瓦尔·亚森, 李智明

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 175-183. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.03.18.0001

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  研究了二水平正规设计中主效应与其它各阶因子之间混杂指标集的计算公式，讨论它与别名矩阵、别名效应数型之间的关系，根据别名效应数型得到混杂指标集中重要元素的计算公式．通过表格列出在不同条件下的最优设计并进行比较．
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  双圈图补图的距离谱半径

  李远菁, 李丹, 刘康

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 184-190+221. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.05.19.0003

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  设图G是一个简单连通图，点v_i和v_j之间最短路径的长度称为点v_i和v_j在图G中的距离，记作d_G（v_i,v_j）.图G的距离矩阵为D（G）=(d_G（v_i,v_j）)_n×n.距离矩阵D（G）特征值的模的最大值称为图G的距离谱半径.在n阶双圈图补图中刻画了距离谱半径最大的极图.
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  棉纤维在气敏传感领域的应用研究

  吴钊峰, 沈超, 张炜钰, 王龙, 张宇智, 段海明

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 191-195. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.06.14.0002

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  首先，介绍了棉花和气敏传感器的研究现状；其次，围绕棉纤维及其制品具有可再生、易降解、气体通透性好、成本低等优点，重点介绍了棉纤维作为气敏传感材料模板、传感基底和传感材料前体物在气敏传感领域的应用；最后，对棉纤维在气敏传感器领域的应用研究进行了总结和展望．
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  基于自支撑多孔硅微腔的DNA光学检测

  马仲伟, 谢洁荣, 吕长武

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 196-201. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.03.06.0001

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  用电化学蚀刻在单晶硅表面制备了多孔硅微腔（PSM），并通过大电流脉冲分离制成了一种自支撑多孔硅微腔结构．将该结构用于8个碱基对的DNA片段检测，根据折射率变化引起透射角度谱的移动量检测与探针DNA分子发生偶联反应的目标DNA分子的不同浓度．目标DNA分子在0.1～1.0μmol/L的浓度区间，透射角度谱红移量随着目标DNA分子浓度的增加而增大，并且有较好的线性关系，检测限达0.037μmol/L．自支撑多孔硅微腔检测生物分子时表现出灵敏度高、响应时间快、免标记、成本低等优点，可应用于便携式光学传感器．
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  基于无参注意力和联合损失的行人重识别

  程述立, 汪烈军, 王有丹

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 202-209. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.09.0001

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  现阶段行人重识别一般只考虑二维特征，将各个特征点统一处理，存在特征提取不足的问题，故提出基于无参注意力的行人重识别（PFNet）来解决上述问题．该模型在Res Net-50网络上进行改进，分别在第一个残差块和第三个残差块后引入无参注意力机制，该注意力机制能根据图片本身特点赋予各特征点合适的权重，可以保留更丰富的信息特征且不会引入额外参数．接着使用自适应平均池化层保留主要特征且捕捉特定域的判别特征，然后使用ID损失、三元组损失和自适应加权排序损失的联合损失函数来训练模型．算法在Market-1501、DukeMTMC-reID和CUHK03三个主流的行人重识别数据集上的首位命中率分别达到95.5%、90.9%和84.3%，平均精度均值分别达到89.6%、81.6%和82.0%．实验结果表明，使用注意力和联合损失函数的策略可以提高模型精度．
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  基于混合算法的多机器人协作任务均衡规划研究

  王喜敏, 袁杰

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 210-221. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.04.25.0002

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  针对机器人完成任务不均衡问题展开分析，提出了基于混合算法的规划算法，包括适应度值分类的K-means聚类实现任务分配、黏菌算法提高整体搜索效率、头脑风暴算法机器人内进行局部更新操作和机器人间进行全局更新操作完成重规划操作、交叉操作和大规模邻域搜索操作用以更新个体．实验结果表明：基于混合算法的任务均衡规划方法能够均衡规划多机器人任务，优化任务规划结果，提升任务的完成效率．
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  中国新疆地衣新记录

  热衣木·马木提, 范胜男, 图尔荪阿依·排祖拉

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 222-230. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.17.0001

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  为了摸清巩乃斯林场地衣物种多样性，对该地区地衣进行了分类学研究．使用形态解剖学、化学成分分析、生态特征分析等经典分类学和现代分子系统学相结合的方法，对该地区地衣进行鉴定，按照亲缘关系梳理成等级分类系统和名录．发现了一个新疆新记录属：四胞极衣属Tetramelas Norman.和五个新记录种：多变橙衣Caloplaca variabilis(Pers.) Müll. Arg、旱生野粮衣Circinaria arida Owe-Larss、祁连鸡皮衣Pertusaria qilianensis Ren Q&Zhao ZT、肉饼干衣Rinodina sarcogynoides(H. Magn.) Q. Y. Zhong&Li S. Wang和绿色四胞极衣Tetramelas chloroleucus(Korb.) A. Nordin．使用最大似然分析（ML）和贝叶斯分析（BI）构建了基于ITS位点的系统发育树，详细描述每个种的形态特征、分布及栖息地等情况，并提供了地衣体、子囊盘及子囊孢子的彩色图片．
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  残留聚乙烯地膜降解菌株的筛选及降解特性研究

  邢祥祥, 伍杰毅, 赵鲁玉, 宋天赐, 黄婷婷, 岳海涛

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 231-241. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.05.14.0001

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  聚乙烯农用地膜在干旱与半干旱地区的作物种植中广泛应用，随之而来的地膜残留及其分解产生的微塑料与纳米塑料不断富集污染环境问题日益严重．为探索微生物降解聚乙烯残留地膜治理途径，以正十六烷为唯一碳源进行初筛，以聚乙烯为唯一碳源进行复筛，从3种类型共10个样品中筛选出8株聚乙烯降解菌株，分别隶属肠杆菌属（Enterobacter）、肠球菌属（Enterococcus）、寡氧单胞菌属（Stenotrophomonas）等，8株聚乙烯降解菌株的30 d降解率在0.22%～8.76%之间．为评估紫外线照射对菌株降解率的影响，接种Enterobacter sp. GF21结合紫外线照射，观测聚乙烯地膜的降解情况，紫外线照射168 h实验组与照射1 h实验组相比，降解率由1.11%增加至2.29%．通过扫描电镜观察聚乙烯地膜表面的微观形貌，采用傅里叶红外光谱观察官能团的变化，结果表明：降解后聚乙烯地膜表面出现了裂痕状破损，接菌处理实验组有羰基官能团的形成，C-O振动峰与C-H振动峰发生了消减．
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  短期氮添加对高寒草地植物高度和生产力的影响

  王娟, 刘俊杰, 刘超, 王勇

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 242-249+256. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.08.17.0001

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  研究不同氮添加梯度和频次下草地生产力、植物高度、水分含量和干鲜比的变化趋势，利用样方调查法调查巴音布鲁克草原代表性物种，分析高寒草地常见植物高度、生产力和干鲜比比值．结果表明：该地区整体植物群落高度变化不显著，蔷薇科（Rosaceae）植物高度受氮添加梯度和频次的影响较大，禾本科（Poaceae）植物高度在两种氮添加频次下影响显著．莓叶委陵菜（Potentilla fragarioides）、冰草（Agropyron cristatum）、羊茅（Festuca ovina）植物高度在两种氮添加频次下差异显著．不同氮添加梯度和频次对植物地上生产力影响显著，随氮添加梯度的提升植物地上生产力呈现出增加趋势，禾本科植物生产力受氮添加因素的影响显著，蔷薇科和豆科（Fabaceae）植物生产力变化不大．巴音布鲁克草地植物的含水量介于35.10%～45.87%，干鲜比介于54.13%～64.90%.
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  特高压输电线路连接金具磨损对腐蚀的影响分析

  张培军, 李新梅, 杨现臣, 王晓辉, 王松臣

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(02): 250-256. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.05.05.0002

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  为了揭示腐蚀与磨损环境中连接金具磨损对腐蚀行为的影响，采用金具磨损试验机、KY-YW40盐雾试验机模拟磨损与腐蚀环境，借助电子天平、扫描电镜（SEM）、金相显微镜（OM）、透射电镜（TEM）等表征磨损与腐蚀特性，研究失效机理．结果表明：预磨损试样初始腐蚀量9.09μg/cm²比未磨损试样初始腐蚀量7.29μg/cm²约高19%，预磨损试样初始腐蚀速率0.069μg/（cm²·h）比未磨损试样腐蚀速率0.041μg/（cm²·h）约高40%；预磨损试样腐蚀形貌由团簇状转为片状，其主要腐蚀产物为γ-FeOOH和α-FeOOH．磨损使表面出现剥落坑、裂纹、表层塑性变形、位错聚集等，加速了水分子吸附和腐蚀产物生成，从而加剧腐蚀损伤．