智能算法的亚群优化策略综述

群智能算法的优化是提升群智能算法性能的一个主要途径,随着群智能算法越来越广泛地运用到各类模型优化、生产调度、路径规划等问题中,对智能算法性能的要求也越来越高。亚群策略作为一种优化群智能算法的重要手段,能够灵活地平衡算法的全局勘探能力和局部开发能力,已经成为群智能算法的研究热点之一。为了促进亚群优化策略的发展和应用,对动态亚群策略、基于主从范式的亚群策略和基于网络结构的亚群策略进行了详细调查,阐述了各类亚群策略的结构特点、改进方式和应用场景。最后,总结了亚群策略目前存在的问题以及未来的研究趋势和发展方向。

基于SACPS算法的住宅小区电动汽车集群有序充电

针对传统电动汽车有序充电存在的充电影响因素考虑不全、优化目标过于单一、充电体验不友好等问题,以住宅小区电动汽车集群充电为研究对象,构建集群有序充电模型,提出模拟退火的混沌粒子群(simulated annealing chaotic particle swarm,简称SACPS)算法,且使用该文算法对集群有序充电模型进行优化,最后对优化结果进行仿真实验.仿真实验结果表明:相对于其他2种算法,该文算法能使电动汽车集群有序充电模型取得更低的最佳适应度;与集群无序充电相比,SACPS算法的集群有序充电的负荷峰值、负荷峰谷比、充电费用分别降低了42.62%,96.81%,15.61%;SACPS算法的集群有序充电在一定程度上实现了与其他负荷的错峰用电.因此,SACPS算法具有优越性.

抗菌肽对鱼类肠道菌群及免疫功能影响的研究进展

抗菌肽是先天免疫的组成部分,构成许多生物体抵御入侵病原体的第一道防线。抗菌肽是基因编码的(小于100个氨基酸),具有空间排列的疏水性和阳离子氨基酸特性的两性分子,具有多种生物学功能。抗菌肽(作为饲料添加剂)能够改善水产动物的生长性能,增强水产动物机体的抗病能力。鱼类肠道承担着营养物质消化吸收的功能,同时鱼类肠道内的微生物也参与机体的免疫反应。文章对抗菌肽的来源、分类、生物学功能、抗菌机制以及抗菌肽对鱼类肠道菌群和机体免疫功能的影响进行了系统的阐述,进而分析了抗菌肽、肠道菌群、机体免疫三者的关系。为抗菌肽替代抗生素在鱼类健康养殖中的应用提供了技术指导,为揭示抗菌肽在鱼体的相关作用机制奠定基础。

高职院校专业群课程思政教学体系重构及实施策略

随着高职院校专业群内涵建设和课程思政建设的深入推进,本着立德树人、德技兼修、全面发展的价值理念,亟需重构高职院校专业群课程思政教学体系,为专业课程教师开展课程思政建设提供实践遵循,弥补专业群内涵建设的不足。针对目前高职院校专业群课程思政教学体系构建存在教学目标缺乏系统设计、教学内容不契合人才培养目标、教学方法不贴近高职学生实际、教学评价缺少指标体系及脱离人才培养效果等现实困境,从二级学院中观层面提出设计专业群“系统分层”的课程思政目标体系、构建专业群“师史事势”的课程思政教学内容、创新专业群“价值引领”的课程思政教学方法、实施专业群“增值赋能”的课程思政教学评价等构建进路及实施策略。

奥美拉唑联合不同益生菌调节肠道菌群减轻小儿功能性消化不良

目的 探讨奥美拉唑联合不同益生菌调节肠道菌群减轻小儿功能性消化不良(FD)的作用。方法 选取佛山市妇幼保健院儿科2022年1月至2023年2月收治的200例FD患儿为研究对象,随机分为奥美拉唑组,奥美拉唑分别联合布拉氏酵母菌散组、酪酸梭菌二联活菌组和双歧杆菌四联活菌片组。治疗2周,对比各组患儿血清炎性因子、胃肠激素、肠道菌群、症状评分等指标变化。统计各组临床疗效及治疗期间不良反应发生率。结果 治疗后各组血清IL-6、TNF-α、IL-1β、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血管活性肠肽(VIP)、生长抑素(SS)水平、肠杆菌、肠球菌较治疗前显著下降(P<0.05),3个联合治疗组显著低于奥美拉唑组(P<0.05);治疗后各组血清胃动素(MOT)水平、双歧杆菌、乳杆菌显著升高(P<0.05),3个联合治疗组显著高于奥美拉唑组(P<0.05);治疗后各组症状评分较治疗前显著降低(P<0.05),3个联合治疗组显著低于奥美拉唑组(P<0.05);各组治疗期间不良反应发生率比较差异无统计学意义。结论 奥美拉唑联合不同益生菌在治疗小儿FD中均取得良好效果。

中国四大城市群碳排放驱动因素时空分解研究

城市群是中国经济发展和能源消耗的集聚区域,也是碳排放的主要来源。研究中国典型城市群碳排放的时空演变特征及其影响因素对实现“双碳”目标具有重要意义。文中应用ST-IDA模型(时空指数分解分析法)和LMDI(对数平均迪氏指数法)分解法,分析2000—2019年京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群的碳排放驱动因素(人口规模、经济水平、产业结构、能源强度和能源结构)。研究发现:2000—2019年间,四大城市群能源活动碳排放总体趋势均由高速增长阶段步入平稳增长阶段,其中成渝城市群已基本实现碳达峰;能源强度效应是影响碳排放空间差异的主要因素;人口规模扩张、经济发展水平提高和能源强度上升是促进碳排放增长的主要因素,产业结构和能源消费结构优化起到抑制作用;四大城市群碳排放的时空演变主要取决于工业部门。鉴于四大城市群呈现出不同的碳排放特征,未来应探索差异化、多元化的城市群减排路径,促进城市群碳减排。

肠道菌群与心力衰竭关系的研究进展

慢性心力衰竭患者肠道菌群的构成、功能及代谢产物发生了明显的变化。心力衰竭患者肠道菌群中大肠杆菌/志贺菌属、韦荣球菌属、肠杆菌属丰度升高。色胺酸代谢、脂质代谢和脂多糖合成等微生物功能增加,且与生成有益代谢产物丁酸盐相关的细菌基因减少,有害代谢产物氧化三甲胺相关的细菌基因明显增加。肠道菌群的代谢产物,如氧化三甲胺、短链脂肪酸、氨基酸衍生物、胆汁酸,是肠道菌群与宿主相互作用的主要途径之一。这些代谢产物可以直接吸收进入宿主循环系统,然后迁移至不同的器官;或者被宿主酶代谢,产生信号分子,从而发挥作用。

京津冀城市群城市韧性时空演变特征及空间差异研究——基于改进的PSR框架

基于改进的“压力—状态—响应”研究框架、组合权重模型、Dagum基尼系数对京津冀城市群2001—2020年的城市韧性时序演变特征及其空间差异进行实证研究。结果表明:(1)时序演变上,京津冀城市群城市韧性水平在研究区间内总体呈波动式上升的趋势,存在明显的阶梯式失衡现象;(2)空间分布上,京津冀城市群高韧性区域由点到面、由中部至南北部进行蔓延,总体呈现“北京—天津双核驱动,中北强南弱”的韧性格局;(3)区域差异来源上,京津冀城市群城市韧性区域间不均衡现象突出而区域内发展较为均衡,区域间差异是京津冀城市群城市韧性总体差异的主要来源。

不同粗料组成对泌乳中后期奶牛瘤胃菌群与瘤胃发酵参数的影响

本研究旨在探讨燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸添加剂替代高质量苜蓿干草对奶牛瘤胃微生物菌群和原虫构成及其丰度、瘤胃发酵参数的影响,以降低奶牛养殖对苜蓿的依赖度,实现精准饲养和精细饲喂。选择45头健康的泌乳中后期荷斯坦奶牛,按照产奶量、胎次、泌乳天数相近的原则,分为3组,每组15头牛(每组15个重复,每个重复1头牛),分别饲喂三种不同粗料组成的TMR。试验1组以燕麦干草组合过瘤胃赖氨酸、蛋氨酸添加剂部分替代高质量苜蓿干草,试验2组为苜蓿干草组,试验3组为燕麦干草组,预饲期7 d,试验期56 d。结果表明:(1)从门水平分析,三个试验组奶牛瘤胃液中主要菌门为拟杆菌门、厚壁菌门和纤维杆菌门。苜蓿组奶牛瘤胃中厚壁菌门丰度显著优于燕麦组(P<0.05),过瘤胃氨基酸组与苜蓿组无显著差异(P>0.05);与苜蓿组相比,过瘤胃氨基酸组和燕麦组有提高拟杆菌门丰度的趋势。从属水平分析,普雷沃氏菌属的丰度最高,过瘤胃氨基酸组和燕麦组较苜蓿组有提高趋势,但未达显著水平(P>0.05);丁酸弧菌属丰度苜蓿组最高,显著高于燕麦组(P<0.05),过瘤胃氨基酸组与苜蓿组并无显著差异(P>0.05)。奶牛瘤胃原虫主要是纤毛亚门,各试验组差异不显著(P>0.05)。(2)三个试验组的奶牛瘤胃pH均在正常范围内。过瘤胃氨基酸组和苜蓿组的NH3-N浓度极显著优于燕麦组(P<0.01);MCP浓度苜蓿组最低,燕麦组极显著高于苜蓿组(P<0.01),过瘤胃氨基酸组较苜蓿组有升高的趋势。在TVFA、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸产量方面,过瘤胃氨基酸组相比苜蓿组和燕麦组表现出不同程度的优势,过瘤胃氨基酸组TVFA产量极显著优于苜蓿组和燕麦组(P<0.01),较苜蓿组和燕麦组分别增加52.71%和37.05%;过瘤胃氨基酸组的乙酸产量较苜蓿组和燕麦组分别增加52.32%和41.04%,达到极显著水平(P<0.01);丙酸产量,过瘤胃氨基酸组>燕麦组>苜蓿组,过瘤胃氨基酸组和燕麦组极显著高于苜蓿组(P<0.01),过瘤胃氨基酸组显著高于燕麦组(P<0.05);过瘤胃氨基酸组的丁酸产量显著高于苜蓿组和燕麦组(P<0.05);过瘤胃氨基酸组的戊酸产量极显著高于苜蓿组(P<0.01),与燕麦组差异显著(P<0.05)。在本试验条件下,综合评定认为,以燕麦干草组合赖氨酸、蛋氨酸添加剂替代部分高质量苜蓿干草的TMR日粮饲喂泌乳中后期奶牛,稳定了瘤胃菌群,保证了良好的瘤胃发酵,适当降低了干草质量,赖氨酸、蛋氨酸补充了蛋白质的不足,此低苜蓿日粮配方可以在生产中推广应用。

基于区块链的前向安全群签名方案

针对当前群签名算法的中心化问题和依赖于可信第三方的局限性,提出一种基于区块链的前向安全群签名方案。该方案通过智能合约替代传统的可信第三方角色,旨在解决单点故障和缺乏可信第三方的问题;提出一种群管理员代理签名机制,利用哈希值将原始签名存证于区块链以增强数据的不可篡改性和安全性;通过基础方案、加方案和乘方案设计安全时间为T=2^(k)的前向安全性群签名算法。理论分析和实验验证的结果表明,该方案提高了群签名的安全性和效率。该研究为解决群签名的中心化问题提供了新思路。

生育意愿存在同群效应吗?——来自中国社区的经验证据

在人口出生率持续低迷的背景下,研究居民生育意愿的影响因素具有重要的现实意义。现有研究对生育意愿的各种影响因素展开了大量讨论并取得了丰硕的成果,但关于生育意愿的研究大多假设个体为一个“独立”的决策者,并未充分考虑周围群体的行为决策对个体产生的影响。而在“心理效应”以及“学习效应”的作用下,个体的生育意愿也可能会受到他人行为决策的影响,呈现出一定的同群效应。本文基于研究假说,使用中国家庭追踪调查(CFPS)2018年的微观数据对生育意愿的同群效应进行实证分析。实证结果显示社区平均生育水平会对个体的生育意愿产生显著的正向影响,即个体的生育意愿确实存在着明显的同群效应。在稳健性检验中,采用工具变量法、替换被解释变量、缩减样本范围以及更换模型的方式对实证结果进行重新估计后,核心解释变量的系数方向及显著性与基础模型基本一致,表明实证结论具有较强的稳健性。异质性分析结果表明生育意愿的同群效应在城乡归属、年龄阶段以及婚姻状态不同的群体之间存在显著差异。首先,从城乡差异来看,由于乡村地区的社区居住形式以及传统观念等方面的不同,使同群效应对乡村个体的生育意愿所带来的边际影响要明显高于城镇个体;其次,从年龄差异来看,受到性格特点以及所处人生阶段不同等方面的影响,年轻个体的生育意愿所表现出的同群效应要弱于年龄较大的个体;再次,从婚姻状态的差异来看,由于在婚个体考虑生育的可能性更高并且可能会面临更多的关于生育决策的社会舆论压力,因此其生育意愿所表现出来的同群效应也要明显强于未婚等其他婚姻状态的个体;最后,调节效应的分析结果表明个体的认知水平以及对信息获取渠道的倾向会对其生育意愿的同群效应产生明显的调节效应,即当个体的认知水平较高或者个体将互联网作为主要的信息获取渠道时,其生育意愿所表现出的同群效应会相对减弱。为提高居民的生育意愿,社区可以尝试建立社区内部的生育信息交流平台,同时政府也应建立关于生育的舆情追踪监测机制,及时把握和干预社会中有关婚育的舆情动态,充分发挥同群效应对生育意愿的正向影响作用。

黄河流域城市群推进区域协调发展的机制与路径研究——基于功能分工视角

区域协调发展是黄河流域生态保护和高质量发展的必然要求。中华人民共和国成立以来,黄河流域区域协调发展经历了以基础设施建设为重点的区域整合发展起始阶段、以战略叠加为重点的区域带状发展阶段和以“大保护、大治理”为内涵的区域高质量协调发展阶段。城市群作为黄河流域生态保护和高质量发展的主要载体,其功能分工深化对于促进形成分工协作、功能完善的区域协调发展格局将起到重要作用。基于此,通过对2003—2019年黄河流域城市群功能分工指数的特征事实分析,城市群功能分工能够从提升要素资源的有效配置、推动区域空间格局重塑和探索区域府际合作治理新模式三个方面推进区域协调发展。为此,要继续以功能分工深化促进黄河流域城市群在错位分工中良性发展,以网络一体化为指引构建黄河流域区域高质量发展空间格局,以制度化、多层次的合作契约机制推进黄河流域区域协同发展。

群智创新时代下社区居家养老服务交互设计研究

目的解决目前养老中因服务组织参与度不高及智能交互产品利用率低下而导致的养老服务质量欠佳的问题。方法通过对当前社区居家养老服务现状进行分析,结合群智创新的发展及特点,分析养老服务设计的群智创新过程,提出了群智创新时代下基于用户的养老服务新组织,借助KANO模型原理对养老服务需求项目进行群体用户分析,并对分析数据结果进行优先顺序排序,获得老年用户群体对养老服务设计的真实需求情况。结果构建了以用户为中心的社区居家养老服务设计框架,并结合服务设计工具进行智能交互界面设计。结论对交互设计界面的测评显示,老年人对其满意度极高,该养老服务新模式有别于传统养老模式,顺应当今群智创新时代下大数据、互联网、云平台等科技的发展需求,在提高养老服务满意度的同时,使养老服务质量达到最优的效果。

卫星互联网支撑跨域无人集群作战

跨域无人集群作为一种颠覆性的未来全新作战模式,其作战效能的发挥极大地受限于通信组网能力。近年来,卫星互联网凭借其广覆盖、低延时、高宽带及低成本等技术优势,在全球快速发展,是进一步发展跨域无人集群作战模式的关键。文中针对未来水下无人系统的发展趋势和现实需求,介绍了卫星互联网的发展、技术优势以及跨域无人集群的作战概念,深入分析了卫星互联网支撑跨域无人集群作战的优势,提出了结合卫星互联网技术与空域、海面、水下作战域无人集群相结合的空海跨域无人集群作战网络,并综合分析给出了技术架构,可为未来跨域无人集群作战研究提供参考。

肠道菌群影响阿尔茨海默病病理机制的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种渐进性神经退行性病变,目前其发病机制尚未明晰。新近研究发现,肠道菌群可通过影响中枢神经系统功能而影响宿主的认知与行为,可能是治疗神经退行性疾病的重要靶标。肠道菌群稳态失调与肠壁生理屏障破坏可诱发外周系统炎症反应,通过介导神经递质及菌群分泌物等生理活性物质的释放而影响神经发生、神经元间的信号通讯,导致中枢神经发生炎症反应,协同作用加剧神经损伤进程,推动AD病理发展。因此,深入探究肠道菌群稳态失调影响AD发生发展的可能机制可为防治和缓解AD提供新的视角,为促进健康老龄化提供新策略。

中草药添加剂对西门塔尔肉牛血清免疫、细胞因子、抗氧化指标及直肠菌群的影响

试验旨在研究饲粮中添加中草药添加剂对西门塔尔肉牛血清免疫、细胞因子、抗氧化指标及直肠菌群的影响。采用单因素随机区组试验设计,选取20头健康的12月龄平均体重为(268.80±4.95)kg的西门塔尔肉牛,随机分为对照组(CG组)和试验组(AG组),每组10个重复,每个重复1头肉牛。CG组饲喂基础饲粮,AG组在基础饲粮中额外添加100 g/(头·d)中草药添加剂。预试期5 d,正式试验期60 d。结果表明:与CG组相比,AG组西门塔尔肉牛血清免疫球蛋白A(IgA)和白细胞介素-6(IL-6)含量提高了12.70%和7.58%(P<0.05),血清总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性提高了3.13%(P<0.05),丙二醛(MDA)含量降低了28.87%(P<0.05),总抗氧化能力(T-AOC)提高了1.39%(P>0.05)。AG组西门塔尔肉牛肠道菌群Shannon、Chao1和Ace指数比CG组分别提高了0.17%、1.51%和0.96%(P>0.05)。AG组西门塔尔肉牛肠道中拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微杆菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度比CG组提高了6.50%和2.94%(P>0.05),厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度比CG组降低了5.94%(P>0.05);未分类拟杆菌属(unclassified_Bacteroidetes)的相对丰度高于CG组(P<0.05),居海事城球杆菌属(Phocaeicola)和另枝菌属(Alistipes)的相对丰度比CG组提高了8.33%和16.45%(P>0.05)。研究表明,中草药添加剂可以提高西门塔尔肉牛的免疫水平、抗氧化能力、肠道菌群丰度,促进肠道有益菌群的生长,增强机体消化纤维的能力。

益生菌制剂对抗生素诱导腹泻模型小鼠肠道菌群的调节作用

研究了益生菌制剂对腹泻模型(Antibiotic-Associated Diarrhea,AAD)小鼠肠道菌群的调节作用。BALB/c小鼠随机分为6组,每组8只,灌胃给予氨苄青霉素(22.4 g/kg),建立小鼠腹泻模型,空白组给予等体积生理盐水。模型建立后,阳性组灌胃给予培菲康(8 g/kg)、益生菌制剂低、中、高剂量组(2.5×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7) CFU)给予复合益生菌制剂,模型组和空白组给予等体积生理盐水,连续14 d。观察益生菌制剂对小鼠体质量、稀便率、稀便级和腹泻指数的影响,测定小鼠IgA、IgG水平,肠道屏障功能相关基因表达水平以及肠道菌群组成。结果表明,与模型组相比三个剂量组在给予益生菌第14天时小鼠稀便率、稀便级和腹泻指数显著降低,IgA水平分别提高13.30%、20.25%、25.83%,IgG水平分别提高6.84%、19.81%、29.64%,TLR4基因表达水平下调16.88%、20.78%、40.91%,NF-κB基因表达水平下调24.91%、37.19%、55.79%,肠道双歧杆菌、乳杆菌数量明显增加,产气荚膜梭菌、肠球菌、肠杆菌数量明显减少。综上所述,益生菌制剂通过调节肠道菌群,调节免疫球蛋白水平,发挥改善AAD作用。

京津冀城市群综合承灾能力时空异质性研究

基于2010—2020年京津冀城市群13个城市的调查数据,应用Kernel密度估计方法、空间自相关模型及Dagum基尼系数,分析不同时期京津冀城市群综合承灾能力时空动态演进分布格局及地区差异。结果表明:(1)在时间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力总体呈现逐渐上升趋势,但京津冀城市群各市之间的承灾能力水平差距逐渐增大,区域整体呈现非均衡特征;(2)在空间维度,2010—2020年京津冀城市群综合承灾能力在空间分布上关联度较低,不存在显著的集聚或分散特征,但有局部地区产生聚集特点,属于“高-高”“低-低”空间聚集型城市较多,在此期间京津冀城市群综合承灾能力呈现空间集聚与空间分异并存;(3)京津冀城市群综合承灾能力的总体差异呈现上升趋势,北京-河北地区间差异最大,地区间差异是总体差异的主要来源。掌握京津冀城市群综合承灾能力的时空分布变化规律,并制订相应的防灾策略是京津冀城市群有效应对外部冲击以及实现京津冀地区协同与高质量发展国家战略的重要支撑。

群智创新设计研究现状与进展

人工智能时代下,群智创新设计是将创新设计同下一代互联网、人工智能、大数据、区块链等新兴数字技术结合,来解决社会复杂设计问题的综合创新手段。从计算机科学、设计学和社会学的角度出发,通过文献调研的方式,探讨了不同创新阶段的代表性研究、社会创新范式的衍变和群体智慧的发展;分析了群智创新设计的研究现状,系统地提出群智创新设计的体系内容,包括本体—行为—价值三层次理论模型、群智创新主体、群智创新环节、关键技术及研究范围。最后,针对群智计算与群智创新设计的融合发展路径,提出群智创新设计未来的发展趋势。研究对推动人工智能时代下创新设计的发展具有重要意义。

循环水养殖池塘中浮游动植物功能群特征及水质评价

为研究循环水养殖模式对水生态环境的中长期影响和浮游动、植物群落的演替规律及相互作用,2018和2019年3月下旬,在湖南长沙新建的12.7 hm^(2)池塘中修建24条长22 m、宽5 m、深2.7 m的两端有推水、底部有集污设施的养殖水槽中,放养2、3龄的鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、鲤(Cyprinus carpio),密度分别为1 200 kg·hm^(-2)、600 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)和480 kg·hm^(-2)。在水槽中设9个采样点:推水设施区、养殖水槽中和水槽下游区各3个,调查分析循环水养殖模式刚投入使用和养殖一年后水质理化因子变动规律及浮游动植物群落结构变化。结果显示:浮游动植物种类与功能群数量变化较小,各功能群的相对重要性指数(IRI)变化剧烈;浮游植物优势功能群由功能群E(锥囊藻)、D(针杆藻)变化为功能群TD(丝状绿藻)、J(盘星藻、栅藻),演替原因为水流频繁紊动引起水层混合的空间差异;浮游动物优势功能群由功能群PSF(浮游小型滤食者)、PMF(浮游微型滤食者)变化为功能群PMF、PLF(浮游大型滤食者)及PSP(浮游小型捕食者),表现出更具生态稳定性的浮游动物大型化趋势,滤食性鱼类放养密度低是其重要原因;小体型滤食类浮游动物主要受耐富营养、带鞭毛、较小体型浮游植物的促进作用,在此基础上,大体型滤食类浮游动物还受到附着绿藻及适应中营养生境的硅藻等促进作用;浮游植物功能群G(空球藻)、W_(1)(尖尾、梭形裸藻)和X(球粒藻、衣藻、小球藻)对捕食类浮游动物的促进作用既包括上行效应直接传导,也包括以小型滤食类浮游动物为食物链环节的间接传导;循环水养殖一年后,各点位水质的空间差异进一步加大,但该池塘仍处于轻-中污染状态,符合养殖水质标准且整体较稳定。