2023年, 第40卷, 第04期　
刊出日期：2025-06-30

  

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  地理学领域的人工智能应用与思考

  丁建丽, 葛翔宇, 王瑾杰, 赵爽, 丁玥, 秦少峰, 朱传梅, 马雯

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 385-397. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2023.06.14.0001

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  人工智能技术在地理学中的应用具有广阔的前景，广泛参与地理过程的观测、分析、模拟和预测．面向地理学领域的人工智能应用，以“智能感知-智慧表达”为脉络，梳理了人工智能在地理学中的表现形式和地理学各领域的应用．在此基础上归纳总结了目前应用在地理大数据智能处理、尺度效应、模型的不确定性等方面的问题，并提出未来在多源数据协调与协同、模型的集成、人工智能的可解释性和地理大模型的构建等方面的建议．强调针对人工智能地理学应用将逐步通过地理大数据的协同挖掘、学习大量地理要素数据、增强模型的集成与解释、训练大模型具备理解地理学三定律的能力．
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  Hausdorff算子的双权范数估计（英文）

  杨帅, 李宝德

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 398-404. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.11.12.0001

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  Hausdorff算子的核函数在满足一定条件时,其在加权Lebesgue空间上的双权不等式已经被建立．研究了定义在R+上的Hausdorff算子,当Hausdorff算子的核函数在更弱的条件下仍能建立相应的双权不等式,并给出了满足这种条件的具体核函数的例子．
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  相关于增长函数的非交换Orlicz空间的一致凸性（英文）

  杨永强, 闫成

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 405-413. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.11.16.0001

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  相关于增长函数的非交换Orlicz空间是拟Banach空间,研究了这类拟Banach空间的一致凸性.首先,得到了这类空间上的模和Luxemburg拟范数的控制关系.其次,给出了这类空间的一致凸性,并且估计了凸性的模.最后,给出了满足假设的具体空间的例子.
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  具有广义时滞的神经网络滞后同步分析

  裴萍, 韩思雨, 卞继承, 黄达, 薛婷婷

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 414-421+432. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.11.23.0004

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  研究了具有广义时滞的神经网络滞后同步问题.首先,提出了一类包含离散时滞和比例时滞的一阶神经网络模型.其次,通过对一阶神经网络设计反馈控制策略,利用Lyapunov泛函理论和Barbalat引理,给出了驱动-响应神经网络的滞后同步条件.最后,通过3个数值实例来验证理论结果的有效性.
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  广义Chaplygin气体Aw-Rascle交通流方程组解奇异性的形成

  辛晓庆, 郭俐辉

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 422-432. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.12.09.0002

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  研究了广义Chaplygin气体Aw-Rascle交通流方程组经典解奇异性的形成.利用特征分解方法,当初值满足一定条件时,证明了交通流模型柯西问题经典解的密度本身在有限时间内会发生爆破.此外,通过数值模拟对该物理现象进行了验证.
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  微波辅助合成非晶态钴掺杂磷酸镍电化学储能电极材料（英文）

  萧桢源, 马瑞宁, 李媛媛, 彭筱, 陈新, 柴卉

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 433-443. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.05.08.0002

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  杂原子掺杂被认为是调节电极材料电子结构以提高电容性能和循环稳定性的有效途径，采用微波辅助的方法，通过后续热处理，成功获得了具有3D花状结构的钴掺杂磷酸镍．随后，将其组装成了具有良好电化学性能的非对称超级电容器（ASC）．得益于钴和镍在煅烧过程中的协同作用和结构效应，团聚的纳米颗粒逐渐转变为粒径均匀的微观花状结构．作为电极材料在电流密度为1 A·g^-1时，由于Ni和Co之间的协同作用增加了OH^-吸附能，所制备材料的比容量达到了1 214 F·g^-1．电化学测试进一步表明，在1 A·g^-1下循环3 000次后，电极的电容保持率达到了83.9%．以钴掺杂磷酸镍为正极、还原氧化石墨烯为负极组装的超电器件在功率密度为750 W·kg^-1的情况下，能量密度为26.25Wh·kg^-1，循环稳定性良好．这也表明所设计钴掺杂磷酸镍3D花状微结构在混合超级电容器中具有一定的应用前景．
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  径向流反应器导流锥结构优化及流场特性数值模拟

  朱博韬, 张亚新, 王硕

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 444-452. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.12.25.0001

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  基于计算流体力学与离散元法耦合（CFD-DEM）的模拟方法，以实现最高流场均匀度为目标，探究了导流锥结构对流场均布的影响．在获得最优导流锥结构的基础上，进一步研究了反应器高径比（I）、开孔率（?）和内外流道截面比（S）对流场均布的影响．结果表明：导流锥形状系数a和n均取1.00时反应器内流场均匀度最高；高径比、开孔率和内外流道截面比较小有利于流场均布；正交实验表明，开孔率对流场均匀度影响最大，反应器最优结构为高径比取4、开孔率取0.055、内外流道截面比取0.2.
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  基于径向基网络的无监督亲子关系验证

  张鑫坤, 范永胜

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 453-460. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2023.02.22.0001

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  亲子关系验证旨在通过给定的两张图像判断其是否具有亲子关系，该问题在机器视觉领域日益受到人们的关注．现有的方法将工作重心放在学习更有效的度量、提取更有判别力的特征、选择更好的分类器上，无法较好地解决成对图像之间差异大的问题．提出了基于径向基网络（RBFN）的无监督分类方法，该方法首先将图像进行聚类，然后将聚类中心点作为径向基核函数的中心点，利用RBFN在成对图像之间建立多变量插值函数，为了使函数逼近的效果更好，将RBFN的输出与子女方图像计算损失并将损失反向传播，不断优化网络模型，最后根据阈值完成分类．算法在公共数据集KinFaceW和UB KinFace上进行了5折交叉验证，结果充分证明了所提方法的有效性及对样本间差异的适应性，为后续亲子关系验证研究提供参考．
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  HepG2细胞胰岛素抵抗模型建立及在筛选天然有效多糖中的应用

  姜慰, 史茜, 刘晓颖, 付玉兰, 李金耀, 王为兰

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 461-466. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.12.22.0001

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  探讨高糖、地塞米松、胰岛素诱导肝细胞HepG2胰岛素抵抗模型（IR-HepG2）的建立方法，检测杏鲍菇多糖、红枣多糖和枸杞多糖体外改善肝细胞胰岛素抵抗的作用，评估3种多糖的降糖效果．选择不同浓度的地塞米松、胰岛素及两者联合作用，在高糖培养条件下诱导HepG2胰岛素抵抗，MTT法检测不同诱导剂对HepG2细胞活性的影响，葡萄糖氧化酶法测定细胞葡萄糖消耗量，同时检测去除诱导剂后，IR-HepG2细胞模型的稳定性．以3种天然多糖处理IR-HepG2细胞，检测其对细胞活力及胰岛素抵抗的影响．结果表明：在高糖培养条件下，诱导剂为地塞米松（3.75μmol/L）联合胰岛素（0.001μmol/L）可成功诱导IR-HepG2细胞模型，且对细胞活性无显著影响，模型能够在72 h内保持稳定．枸杞多糖具有更好的降糖效果．
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  亚麻全生育期耐旱性评价及耐旱种质筛选

  谢芳, 郭栋良, 葛优, 张泽阳, 江海霞, 朱磊磊, 黎远东, 杨阳, 谢丽琼

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 467-475+485. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.09.07.0001

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  对来自40多个国家和地区的243份亚麻核心种质资源进行全生育期耐旱性综合评价，以期为亚麻耐旱育种的亲本提供丰富的耐旱材料．设置干旱胁迫和正常灌溉两种处理，计算各种质的相对株高（R-PH）、相对茎粗（R-SD）、相对地上重（R-GW）和相对产量（R-Y），通过综合抗旱系数（CDC）、抗旱指数（DI）、产量抗旱系数（YDC）进行耐旱性直接鉴定，根据抗旱隶属函数D值进行耐旱性综合评价．结果表明：（1）地上重和产量的耐旱权重值较高，株高和茎粗的耐旱权重值较小．（2）根据抗旱隶属函数D值可将243份亚麻种质分为5个耐旱等级：高耐6份、耐旱28份、中耐156份、敏感45份、高敏8份．（3）VNIIL-725、T. 126、DE METCHA 1-3-3 VILM在所有指标中表现最优、耐旱性最强，G 2063-5-10耐旱性最弱；共筛选出3份高耐和1份高敏亚麻种质．（4）油用亚麻亚群比纤用亚麻亚群更耐旱．
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  胚胎与输卵管互作研究前沿

  马梅香, 刘子涵, 樊小龙, 于淑雅, 布阿依先·吾加合买提, 安礼友

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 476-485. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.12.14.0002

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  哺乳动物自然繁殖过程中，在输卵管内精子与卵母细胞结合形成受精卵，随后在输卵管中缓慢移动并进行卵裂发育，这一阶段在不同物种中需要大致相当长的时间（3～4天），随后胚胎才会进入子宫完成着床，进入妊娠后发育．输卵管为受精和胚胎早期发育提供了合适的场所，同时也是初始态生命体初次接触的环境，胚胎与输卵管完成初次对话（互作），互作对胚胎的发育产生积极的影响，也对输卵管的生理状态产生了适应性调节．体外受精等辅助生殖技术的出现，使胚胎可以在体外产生和发育，但完全缺少了与输卵管互作的机会，造成了胚胎在形态、耐低温性、发育能力、妊娠率和表观遗传特征等方面比体内产生的胚胎差．然而，输卵管的作用一直被低估，胚胎与输卵管互作未被充分研究．通过解读输卵管与胚胎互作相关的研究进展，系统阐释互作的细胞与分子基础、已开展的互作研究、已有的互作研究方法．帮助读者更好地认识胚胎是如何完整准确完成早期发育的，提示在辅助生殖实践中需要关注胚胎与输卵管的互作事件．
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  短期氮素添加对高寒草地实测蒸散及生物量的影响

  刘超, 盛超亚, 王娟, 刘俊杰, 丁晓宇

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 486-491+504. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.12.21.0002

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  为了更好地理解草地群落实际蒸散和生物量对氮沉降的响应机制，通过短期原位模拟氮沉降实验，在巴音布鲁克高寒草地进行不同水平的氮素添加实验(CK(0 g·m^-2)、LN(5 g·m^-2)、MN(10 g·m^-2)、HN(15 g·m^-2)、SN(20 g·m^-2))，研究草地群落不同时间尺度实测蒸散以及地上地下生物量对短期氮素添加的响应．结果表明：不同氮素添加没有改变草地蒸散量日变化特征峰值的出现时间，生长季初期、中期和末期草地蒸散量的峰值分别出现在15时和19时、17时、15时；不同氮素添加处理下蒸散量生长季变化特征在不同生长时期存在差异，其中生长季初期草地蒸散受到氮素添加影响较大，生长季中期和末期受到氮素添加影响较小；氮素添加显著增加了地上生物量，对地下生物量影响较小．
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  掺入钢纤维对混凝土塑性收缩开裂的影响研究

  徐蕾

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 492-497. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.10.29.0001

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  混凝土在干燥环境中会产生自然收缩，当收缩受到抑制时产生张应力，从而产生塑性收缩裂缝．为了减少混凝土塑性收缩开裂，通过在混凝土中添加3种不同体积、不同长径比的钢纤维，在56 MPa和73 MPa两种不同抗压强度水平下进行了塑性收缩实验，对纤维体积和钩型钢纤维的长径比对混凝土塑性收缩开裂及其它性能的影响进行了研究．结果表明：掺入钢纤维可以显著增强混凝土的抗塑性收缩开裂性能，总塑性收缩裂纹面积与纤维体积之间存在较好的对应关系，但掺入钢纤维在新拌和硬化状态下会对混凝土某些其它性能产生不利影响．
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  锂渣再生混凝土框架梁柱中节点抗裂计算

  王建虎, 秦拥军, 陈奇, 卢义, 孟书灵

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 498-504. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.07.22.0001

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  为研究锂渣再生混凝土梁柱节点的抗裂性能，对6个锂渣再生混凝土中节点进行抗震性能试验，分析了梁柱截面高度比、锂渣掺量、核心区配箍率等因素对节点抗裂性能的影响．结果表明：随着截面高度比的增大，梁柱节点的开裂荷载增大，在节点核心区配置箍筋可以削弱其影响，锂渣再生混凝土梁柱节点的开裂荷载随核心区的配筋率提高呈增大趋势，掺入适量锂渣可以提高试件的开裂荷载．最后基于普通混凝土节点开裂荷载计算公式，提出了锂渣再生混凝土梁柱节点抗裂承载力计算公式，试验值与理论值吻合较好．
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  考虑风电预测误差的混合储能荷电状态优化策略

  张琦, 谢丽蓉, 王威, 闫壮, 古扎拉衣·巴里, 包洪印

  新疆大学学报（自然科学版中英文）. 2023, 40(04): 505-512. https://doi.org/10.13568/j.cnki.651094.651316.2022.09.22.0002

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  风电出力的随机性会造成并网的功率波动性，传统储能方法并网时会产生储能过充过放的情况，故提出一种考虑风电预测误差的混合储能荷电状态分层优化策略．首先对风电数据进行分析，利用预测功率信息进行控制，通过充/放电切换的区间概率统计分布确定预测信息的动态区间，求解出混合储能总作用域；随后对风电出力进行频率分解，通过自适应噪声集合经验模态分解（ICEEMDAN）将总作用域分解为超级电容作用域和蓄电池作用域，然后考虑储能的充/放电能力以及避免储能的过充过放，利用双模糊控制器进行优化；最后通过储能动作辅助协作，根据不同的工作模式利用储能进行补偿，以达到优化储能荷电状态．以中国新疆某风电场为例进行仿真分析验证所提策略的有效性．