水利专家系统研究进展及发展趋势

水利专家系统作为一种基于人工智能技术的决策支持系统,在提高水利工程决策的准确性和时效性方面发挥着重要作用。通过归纳水利专家系统关键技术,梳理水利专家系统研究成果,旨在分析水利专家系统存在的问题,指出解决问题的方法,分析水利专家系统的发展趋势,深化人们对水利专家系统的全面认识,推动水利专家系统理论研究,促进人工智能技术在水利领域中的应用推广。

锥栗半同胞家系栗疫病抗性与生长性状的遗传分析

为筛选出生长良好且栗疫病抗性强的优良家系和优良单株,对12个锥栗半同胞家系的栗疫病抗性相关性状及生长性状进行变异分析、方差分析、相关性分析和遗传参数估算。结果表明,12个锥栗半同胞家系各性状的平均变异系数为20.19%,病斑面积的变异系数最大,为39.76%,叶形指数的变异系数最小,为11.14%。病斑宽、叶面积、叶周长、叶长、叶脉数在家系间具有显著差异(P<0.05),感病率、感病指数、叶宽在家系间具有极显著差异(P<0.01)。苗高与感病率呈显著负相关(P<0.05),与感病指数呈极显著负相关(P<0.01);叶长与感病率、感病指数呈极显著负相关(P<0.01)。筛选出JO14('白露仔’)、JO8('油桐仔’)、JO_(2)('大苞榛’)3个优良家系;筛选出9株(JO_(2)-25、JO13-29、JO14-32、JO_(2)-12、JO8-17、JO_(3)-4、JO5-26、JO_(2)-19、JO12-20)栗疫病抗性强的优良单株,4株(JO_(2)-5、JO7-16、JO8-17、JO14-3)生长良好的优良单株,其中JO8-17抗性强且生长良好。

13个柚木种源/家系生长表现研究

[目的]了解国内柚木种源/家系的遗传变异特征,选育更多适应性强的优良种质。[方法]对采集自海南尖峰岭等地的13个种源/家系进行造林试验,在5、10、37 a时测定树高、胸径,应用方差分析方法进行差异性分析和重复力估算,运用偏相关分析揭示生长因子与地理及气候因子的相关性,进而筛选优良种质。[结果](1)不同种源/家系间37 a生时保存率、树高、胸径、单株材积差异显著,其变化范围分别为68.81%~94.29%、11.72~16.03 m、11.33~17.92 cm、0.0844~0.3291 m^(3)。(2)树高、胸径、材积重复力分别为0.6077、0.5131、0.6344。(3)保存率、树高与地理坐标、气候因子相关不显著;胸径和单株材积与海拔(r=0.938^(**),r=0.868^(**))、年均温(r=0.914^(**),r=0.844^(**))显著正相关,与经度(r=-0.913^(**),r=-0.735^(*))、距离(r=-0.923^(**),r=-0.832^(**))显著负相关。(4)聚类分析结果表明,37 a生时,种源/家系7514的保存率、树高、胸径和单株材积表现最好,8440表现最差,其次是75129。[结论]不同种源/家系间保存率、树高、胸径、单株材积差异显著,树高、单株材积有较高的重复力。柚木引种宜选择年均气温相近且距离较近的种源/家系以获得较好的遗传表现,对于凭祥当地而言,种源/家系7514适宜广泛推广种植。

南洋楹半同胞家系苗期变异及选择

【目的】探究南洋楹Falcataria falcata苗期生长及固氮等性状遗传变异规律,选择速生且固氮能力强的优良家系。【方法】以南洋楹1代无性系种子园中37个半同胞家系1~6月生幼苗为材料,调查测定苗高、地径、叶绿素相对含量、生物量、根瘤数量等指标,通过遗传变异分析、性状间相关分析、聚类分析等方法,进行苗期生长比较及选择。【结果】南洋楹37个半同胞家系1~2月生时生长性状未表现出明显差异。4月生时超过16个家系的苗高或地径显著优于饶平县南洋楹母树林混合种(ck,P<0.05),苗高和地径的家系遗传力分别为0.89~0.90和0.84~0.86,在入选率为30%时,遗传进展分别为0.1189~0.2214和0.0962~0.1543。不同性状间均存在极显著或显著正相关关系(P<0.01或P<0.05)。选择出13个家系,占群体的34%,与群体平均值比较,苗高和地径的现实增益分别为27.99%和12.73%、遗传增益分别为24.91%和10.69%;与ck比较,现实增益分别为62.47%和41.65%,遗传增益分别为55.59%和34.98%。【结论】南洋楹半同胞家系从苗龄4月生起,苗高和地径等生长性状发生显著遗传变异,且具有较高水平的家系遗传力和较好的选择潜力。在生长和固氮等性状协同分析基础上,选择了13个同时具有苗期生长优势和高效固氮能力的优良家系。

红松全同胞家系子代早期生长评价及选择

为了对红松早期生长进行初步评价并选择优良家系,以长白山森林工业集团汪清林业分公司亲和种子园控制授粉获得的117个全同胞家系苗木为研究对象,在亲和种子园91林班4小班营建子代测定林后连续3 a观察其生长情况,并进行综合评价。6~8 a的红松全同胞家系子代苗的苗高、地径在家系间差异达极显著水平,且家系与区组间的交互作用达极显著水平(P<0.01);6 a平均苗高为39.79 cm,到8 a时年平均增长率为25%,6 a平均地径为11.11 mm,到8 a时平均年增长率为34%,各性状表型变异系数变化范围为15.84%~25.43%;各性状的遗传力较高,有利于家系的进一步选择评价。利用布雷金多性状综合分析法进行优良家系选择,以20%的基准在117个家系中选择24个优势家系。利用生长性状初选出的优良家系,可以为更新种子园世代、促进红松优育扩繁提供基础。

露水河沙松优良家系与优良单株初选

以吉林省露水河清水河林场17 a生沙松半同胞子代测定林为研究对象,测定81个参试家系(含1个对照)树高、胸径,调查成活率,估算遗传力,计算各指标变异系数、家系遗传力、遗传增益;采用综合评定法筛选优良家系与优良单株。结果表明:17 a生沙松平均树高为3.42 m,平均胸径为4.82 cm,平均材积为0.00533 m^(3)。参试家系各测定指标差异均达到极显著水平(P<0.01),家系间树高、胸径、材积和保存率平均变异系数分别为31.39%、51.75%、58.77%、24.02%;树高、胸径、材积家系遗传力和单株遗传力分别为0.545、0.593、0.572和0.232、0.284、0.260。经综合评分排序,按10%入选率筛选出77#、46#、103#、54#、5#、90#、7#、32#等8个优良家系,平均树高、胸径、材积分别为3.85 m、5.93 cm、0.00764 m^(3),分别比对照家系高0.39 m、0.95 cm、0.00184 m^(3),比总平均值高0.43 m、1.11 cm、0.00231 m^(3);优良家系树高、胸径、材积平均遗传增益分别为14.06%、35.33%、49.79%。在优良家系中按10%入选率选择优良单株18株,平均树高、胸径、材积分别为5.15 m、9.69 cm、0.02007 m^(3),分别比对照家系高1.69 m、4.71 cm、0.01427 m^(3),比总平均值高1.73 m、4.87 cm、0.0147 m^(3);优良单株树高、胸径、材积平均遗传增益分别为13.48%、24.69%、33.03%。选出的优良家系与优良单株可为吉林省沙松人工林培育提供育种资源。

不同红椿家系苗期及幼林期在江汉平原的生长表现分析

【目的】红椿是湖北的重要乡土树种,但在江汉平原未有天然分布及人工栽培。选择出适宜于江汉平原地区发展的优良红椿家系,为该地区提供珍贵用材树种造林资源。【方法】以湖北恩施地区的17个红椿优树半同胞家系为研究材料,采用随机区组设计,在江汉平原石首市开展平茬后2 a苗期及2 a幼林期对比试验,对不同家系连续4 a胸径(1年生时为地径)、树高和材积性状进行分析比较,开展红椿优良家系早期选择。【结果】不同家系间胸径(地径)和树高性状在所有龄期都存在极显著差异。平茬后自苗期第2年起,后续3 a的所有胸径和树高性状相互间都呈显著或极显著相关。苗期第2年起后续3 a(2020—2022年),红椿家系的胸径、树高及材积性状遗传力皆超过0.85。根据不同家系不同性状的遗传增益大小,以材积增益为主,从17个家系中筛选出3个早期表现优良的家系,即鄂13家系、鄂15家系及鄂06家系,选择强度为17.65%。【结论】3个早期优良家系材积遗传增益均超过群体平均20%,选择强度大,早期生长优势明显,年均胸径生长量2.09 cm,年均树高生长量1.78 m,这些家系将成为湖北江汉平原地区红椿良种选育的重要种质资源。

1例MECP2重复综合征的家系报道

1病例资料患儿,男,1个月25 d,2020年10月25日因“发热1 d”于我院住院治疗。1天前患儿无明显诱因出现发热,最高体温39.5℃,伴有呛奶,吐奶,精神差,易激惹,无惊厥及腹泻,院外口服头孢克洛,仍有反复发热。

滇西南29年生柚木种源/家系多性状综合选择

[目的]通过对滇西南柚木种源/家系试验林早期与29年生的适应性、生长和形质性状进行综合评价,旨在为当地选出适应性强、速生、形质优良的柚木种源/家系。[方法]从国内外收集了34个柚木种源和家系,采用完全随机区组设计,(2×2)株小区,8次重复,调查、分析和比较试验林早期2~8年生与29年生的保存率和生长差异,对29年生种源/家系的保存率和优势木生长与形质性状采用主分量分析,综合评价出优良种源/家系。[结果]早期2~8年生柚木种源/家系间的保存率差异均不显著,而29年生保存率种源/家系间差异呈极显著;但2~8年生和29年生种源/家系间生长和形质性状的差异均达到极显著,2~8年生最好种源/家系的平均树高、平均胸径和平均单株材积分别是生长最差的1.38~1.91倍、1.63~2.18倍和3.82~5.17倍,而29年生最好种源优势木的平均树高、平均胸径、平均单株材积、树干通直度和主干材高分别是最差种源的1.81倍、1.87倍、4.84倍、2.18倍和12.89倍,通过优良种源/家系选择可获得较大的增产效益。29年生种源/家系的保存率和优势木生长性状与4~8年生优势木的生长性状均呈显著至极显著相关;29年生种源/家系的优势木树干通直度与优势木各生长性状、优势木主干材高与优势木的平均树高和单株材积生长相关显著至极显著。29年生种源/家系保存率、生长和形质性状主成分分析的前三个主分量累积贡献率达97.63%,根据种源/家系在前三个主分量的综合得分,按20%的入选率评选出7个优良种源/家系:种源8410、8603、8407、8602、85131、1007和家系7564#。[结论]29年生入选的7个种源/家系的优势木树高、胸径、单株材积、树干通直度和主干材高的遗传增益分别为7.92%、9.39%、14.74%、7.06%和12.29%,其中来自云南陇川林场种源8410和海南尖峰岭种源8603更适宜当地生长。

海带病害诊断防治专家系统研究

海带病害诊断和防治是保障海带健康养殖的关键。为了提高海带养殖用户的病害诊断和防治水平,对海带病害诊断专家系统进行了研究。研究了知识获取,以学术期刊发表的文献为主,同时辅以专家调研,收集整理31种海带病害;选择产生式规则描述知识,并构造了规则库;采用正向推理进行病害诊断。该系统采用JSP+Sevlet+JavaBean实现,可以满足海带养殖用户对病害诊断防治的需求,并指出了未来研究方向和内容。

基于置信规则库气象站故障检测专家系统

针对气象站故障检测的需求,研制了基于置信规则库的气象站故障检测专家系统。专家系统利用前期建立起来的气象站的气象数据库,根据当前实时气象数据,通过改进的置信规则库模型结合专家经验知识自动完成数据分析和处理、是否有故障判断并对故障程度进行等级划分。工作人员在进行现场故障检测之前,只需通过气象站传感器故障专家系统对异常传感器进行辅助诊断,确定故障等级后依据故障等级携带相应检修设备或需更换的零部件进入现场实施检查和维修。实验测试表明系统对各个设备的总体平均检测准确率从69.8%提高到85.7%,极大提升了检测的效率和准确性。

中国MFRP基因相关真性小眼球一家系临床特征及遗传学分析

目的探索中国回族一真性小眼球家系的临床表型特征及其遗传学病因。方法采用家系调查研究方法,收集2005年10月初诊于北京同仁眼科中心并持续随访至2023年10月的中国回族一真性小眼球家系4代共25名成员,其中患者3例。对家系中患者进行病史采集,并进行全面眼科检查,包括视力、眼压、裂隙灯显微镜、IOLMaster、超声生物显微镜、彩色眼底照相、眼部B型超声及视野检查等。采集该家系中3例患者及3名眼部表型正常的家系成员外周静脉血标本并提取DNA,应用全外显子测序筛选致病基因,针对候选变异位点进行生物信息学分析及致病性预测,并进行Sanger测序验证和家系共分离分析。结果该家系符合常染色体隐性遗传方式。先证者及其2位胞姐均呈现真性小眼球特征性表型,包括视力低下、高度远视、眼轴短、前房浅、房角窄、眼压高、视盘拥挤、视网膜血管扩张迂曲等,并伴有闭角型青光眼、渗出性视网膜脱离、葡萄膜渗漏等并发症。在3例患者MFRP基因检测到复合杂合变异c.1010_1021del(p.His337_Glu340del)和c.1486G>A(p.Glu496Lys),其中位点c.1010_1021del为首次报道。这2个变异位点在健康人群中频率低,在本家系中符合家系共分离,经生物信息学蛋白功能预测软件评估该变异为有害性变异。经美国医学遗传及基因组学会的致病性分级指南分析,认为该复合杂合变异具有较强的致病性,是本研究中真性小眼球家系表型的分子病因。结论本研究发现真性小眼球新的致病性变异位点c.1010_1021del。

突发公共卫生事件中民众对专家系统的信任研究

风险社会充满不确定性,社会风险因素不断增加,突发公共卫生事件中民众与专家系统的信任关系存在“有限”信任取代完全依赖、盲从式跟风、信任缺失等问题。从风险传播视角出发,分析民众与专家系统信任关系存在问题的原因主要包括:专家与普通民众之间的认知落差、媒体不当报道消解专家公信力、对话机制缺失影响专家观点传播效果,并在此基础上提出落实公众参与交流机制、规范新闻媒体报道、优化专家风险话语表达等修复和调整民众对专家系统信任关系的有效策略。

构建高校思政课教学专家系统的可能、原则、运用及意义

高校思政课教学专家系统不仅能够集合马克思主义经典作家的“专家”智慧,还能够统一马克思主义理论研究专家和高校思政课教师的“专家”知识,服务于高校思政课教学。高校思政课教学真正运用好专家系统,对于高校思政课教学的改革创新,尤其是对于智慧思政建设具有重要的理论意义和实践价值。

黑木相思家系适地适树品种综合评价

[目的]为选出适宜南方山地的黑木相思家系,揭示黑木相思长势土壤养分的空间分异规律与地形变化的关系。[方法]本文以杉木采伐迹地上营造的15年生7个黑木相思家系(M1~M7)为研究对象,采用经典统计学、描述性统计、地统计学方法和GIS技术,研究了7个黑木相思家系分别在不同坡位的土壤理化性质的变化规律和土壤养分的空间分布,并通过因子分析法和模糊评价法对7个黑木相思家系进行综合评价选优。[结果]7个黑木相思家系的理化性质在不同坡位的含量大多表现为下坡位>中坡位>上坡位,下坡位显著高于其他坡位;家系间土壤结构和养分含量均表现出M7、M6和M5较好;研究区各养分含量总体呈块状或条带状分布,呈现从东北和西北方向往南方向递增的趋势。[结论]综合评价值在上下坡位黑木相思家系M7值最高,其生长对土壤理化性质的改良效果最佳,在中坡位黑木相思家系M6最佳。研究结果对南方山地适地适品种和可持续发展研究具有参考价值,可用于黑木相思人工林经营管理实践中。

红松半同胞家系生长性状变异及优良家系和单株的筛选

在辽宁省本溪满族自治县清河城实验林场国家红松良种基地,以2007年营建的15年生红松半同胞子代测定林为研究对象,选择参试家系171个(其中包括当地生产苗作为对照),造林株行距2 m×3 m,设计为10株小区,9次重复;2022年11月份,测定试验林所有存活木的树高、胸径,以树高、胸径、单株材积等生长性状为评价指标,计算各指标的变异系数、家系遗传力、遗传增益、现实增益;采用多目标决策法、隶属函数法筛选优良家系和优良单株。结果表明:参试家系各测定指标差异均达极显著水平(P<0.01),各指标变异系数变化范围为9.69%~35.01%、家系各指标遗传力变化范围为0.64~0.78、家系单株遗传力变化范围为0.14~0.45,说明参试家系具有较大的性状变异和较高的遗传力。利用隶属函数法筛选出优良家系17个,入选家系的胸径均值5.69 cm、树高均值12.92 m、单株材积均值0.04 m^(3),分别是当地生产苗(对照)胸径的1.14倍、树高的1.13倍、单株材积的1.44倍;17个优良家系的现实遗传增益,胸径为3.21%、树高为4.54%、单株材积为9.37%。在优良家系的基础上筛选出50株优良单株,入选单株胸径平均值为6.6 cm、树高平均值为15.1 m、单株材积平均值为0.0573 m^(3)。

基于故障树和产生式规则的故障诊断专家系统设计

[目的]为充分运用核动力装置的运行管理经验辅助核动力操纵人员进行故障诊断,设计一种船用核动力装置故障诊断专家系统。[方法]首先,根据故障树与产生式规则之间的逻辑一致性,提出一种将故障树知识转化为产生式规则的方法;然后,对采用正、反向混合推理方法的专家系统知识库和推理机进行优化设计,并依据故障树最小割集和重要度分析结果设计正向推理策略以简化推理流程;最后,根据人工对故障状态判断的思路设计状态监测模块,实时采集关键设备参数以转化为专家系统可识别的设备信息。[结果]结果显示,采用所提方法可解决专家系统知识获取困难的问题,能在保证推理准确度的前提下提升推理效率,实现了专家系统的在线故障诊断功能。[结论]研究表明采用所提方法可提升专家系统获取知识的能力和推理效率,对保障核动力装置的运行管理安全具有重要意义。

大兴安岭地区兴安落叶松优良家系选择

【目的】通过对早期营建的兴安落叶松多点子代测定林进行生长性状调查和统计分析,选择出生长快、适生区广的优良家系,为本地区造林生产提供优良的造林材料,同时也为兴安落叶松二代种子园的营建提供参考和依据。【方法】通过调查树高、胸径,计算材积,对各个家系进行差异性分析和方差分析,计算遗传力和遗传增益。【结果】三个地点子代测定林的树高、胸径、材积在家系间差异均显著,树高在三个地点的家系遗传力分别为0.835、0.095、0.267;,胸径在三个地点的家系遗传力分别为0.706、0.307、0.548;材积在三个地点的家系遗传力分别为0.671、0.627、0.535。【结论】以10%的入选率,选择出5个生长快、生长量大,在三个地点适应性好、变异较小的家系,分别为:22280、12001、22674、25037、9244家系;遗传增益分别超过15.75%、10.97%和19.89%。

不同种源/家系毛红椿连年生长性状变异及早期选择

【目的】对毛红椿种源家系幼林生长性状差异进行研究,筛选早期生长性状优良的毛红椿种源/家系,揭示其地理变异规律,以推进毛红椿遗传改良工作。【方法】以毛红椿5个种源11个家系为研究对象,调查树高、胸径等生长性状,对不同种源/家系生长性状进行遗传变异分析及相关性分析,并利用遗传增益进行优良种源/家系选择。【结果】毛红椿早期生长性状在种源、家系间均存在极显著差异(P<0.01);14号家系(江西宜丰)在树高、胸径、材积等方面表现最好且生长最快,1号家系(安徽泾县)和4号家系(安徽泾县)生长相对较慢,且2号、13号、14号、15号的连年生长量靠前;树高、胸径和材积的变异系数分别为25.39%~32.74%、31.94%~36.55%、80.81%~91.21%,5年生毛红椿测定林的变异系数为材积>胸径>树高,其遗传力分别为0.586~0.894、0.749~0.852、0.643~0.780;相关性分析结果表明,除生长性状与无霜期,5年生枝下高与经度、年均降水量的相关性未达显著外,各生长性状之间相关性达极显著水平(P<0.01),各生长性状与经纬度呈现极显著负相关(P<0.01),与年均气温、年均降水量呈现极显著正相关(P<0.01)。根据主成分分析结果进行综合评价,初步选出3个优良家系(12号、13号、14号),其中14号家系树高、胸径、材积的遗传增益分别为14.94%、16.59%、38.20%。【结论】毛红椿的生长性状在种源和家系间都存在着丰富的遗传变异,在地理上呈现明显的“双向渐变型”。初步筛选的14号(江西宜丰)家系不仅生长优良,且有着较高的遗传增益,可作为推广使用的首选家系,可以为毛红椿选育工作提供基础。

短期大气颗粒物暴露和MTNR1B基因多态性对甘油三酯-葡萄糖指数影响的家系研究

目的:利用北京房山家系队列研究资料,探索短期大气颗粒物(particulate matter,PM)暴露和褪黑素受体1B(melatonin receptor 1B,MTNR1B)基因多态性对甘油三酯-葡萄糖(triglyceride-glucose,TyG)指数的影响。方法:纳入来自北京市房山区9个乡镇的先证者及其亲属作为研究对象,使用混合线性模型评估短期PM暴露和MTNR1B基因rs10830963位点多态性与TyG指数的关联,进一步利用最大似然法进行基因-环境交互作用分析,探索rs10830963位点多态性在PM与TyG指数关联中的效应修饰作用。结果:共纳入来自2084个家系的4395名参与者,研究对象平均年龄(58.98±8.68)岁,女性占比53.90%。关联分析结果显示,PM 2.5浓度每升高10μg/m 3,TyG指数升高0.017(95%CI:0.007~0.027),而PM 10每升高10μg/m 3,TyG指数升高0.010(95%CI:0.003~0.017),且关联均存在滞后效应。此外,rs10830963位点与TyG指数存在阳性关联。每增加一个风险等位基因G,TyG指数升高0.040(95%CI:0.004~0.076)。与CC基因型携带者相比,GG基因型携带者的TyG指数高0.079(95%CI:0.005~0.152)。未发现该位点多态性与PM暴露的交互作用具有统计学意义。结论:PM 2.5和PM 10短期暴露与较高的TyG指数相关,MTNR1B基因的rs10830963位点G等位基因与TyG指数升高相关联。