Personal Tacit Knowledge and Global Learning Professional Competencies—Multi-Dimensional Relationships

Global learning professional competencies (GLPCs) are essential for college students to be able to address the impact of globalization in the 21st century. Organizations and society-at-large look to higher education to prepare college students with GLPCs. In addition, there is a body of literature that suggest personal tacit knowledge enhance GLPCs. However, researchers have done little from an empirical perspective to determine the relationship between the use of P-T K and enhancement of GLPCs, hence the purpose of this study. The statistical results revealed significant correlations, p st century knowledge society through use of P-T K.

新型查尔酮衍生物抗乳腺癌活性的3D-QSAR模型构建及分子设计

为了获得较高抗乳腺癌活性的新型化合物,对18个新型查尔酮衍生物抗乳腺癌活性(pIC_(50))进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)研究。其中14个化合物作为训练集用于构建3D-QSAR模型,其余化合物(含模板分子)作为测试集对所建模型进行验证。所建3D-QSAR模型的交叉验证系数R^(2)_(CV)为0.569,非交叉验证系数R^(2)为0.974,说明所建模型具有良好的稳定性和预测能力。该模型中立体场、静电场对pIC_(50)的贡献分别为58.8%和41.2%,表明影响该类化合物抗肿瘤活性的主要因素是取代基的疏水性、空间位阻和电荷分布。通过对模型的分析,设计了5个具有较高pIC_(50)的新化合物,有待通过后续医学实验加以验证。

基于CoMFA方法对氟喹啉-4-酮衍生物的分子建模与设计

基于比较分子力场分析法(CoMFA),建立了16个已知活性的氟喹啉-4-酮衍生物抗肝癌活性(K_(S))的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,并研究该类结构与生物活性之间的关系.CoMFA模型的交叉验证系数(Q^(2))为0.338,拟合验证系数(R^(2))是0.987.此3D-QSAR模型的预测值与实验值基本一致,表明该模型具有显著的统计学可靠性和预测能力.该模型中立体场、静电场贡献率依次为41.9%、58.1%.根据3D-QSAR模型分析结果进行分子设计并完成活性预测,预测结果印证了分析的合理性,为该系列化合物的结构优化提供了合理建议.

基于多维间注意力机制的水稻病害识别模型

水稻病害的快速、准确识别是水稻病害防治的前提,也是提高水稻产量和品质的有效途径之一。为了提高水稻病害识别的准确率,本研究提出一种多维间的三维注意力水稻病害识别模型Inter_3DRiceNet网络模型,通过3个不同维度(通道维度、高度维度以及宽度维度)提取水稻病害特征信息。通道维度主要构建基于通道关系的三维立体注意力机制,通过建立一维的通道间关系注意力机制再结合二维空间关系,最终获得基于通道关系的三维注意力特征信息。高度维度建立的是基于高度维度关系的三维注意力机制,而宽度维度建立的是基于宽度维度关系的立体注意力机制。然后将以上3个不同维度的注意力信息进行简单的相加再取平均值作为最终的病害提取特征。通过这种方式,不仅可以获取输入图像更丰富的特征,而且可以获得不同维度的立体空间关系。试验结果表明,在自建的6种真实自然环境水稻病害数据集中,本研究提出的Inter_3DRiceNet网络模型在测试集取得了98.32%的最高准确率,高于经典网络模型ResNet34、ResNet50、MobileNetV2、DenseNet、EfficientNet_B0和通道注意力机制模型SENet和GCT。可见本研究方法有效提高了水稻病害的识别准确率,获得了优于经典网络模型和通道注意力模型的识别准确率,有助于提升自然环境下对常见水稻病害的识别性能。

黄花植株三维动态生长及产量模拟模型

[目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形态数据和叶片光合生理参数,利用功能-结构植物模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM)平台的三维建模技术,建立基于云量的室外地表太阳辐射模型及适配黄花的光合作用模型,同时基于黄花源库关系建立黄花光合产物碳分配模型,利用β生长函数构建黄花各器官生长模拟模型,计算黄花生长期内逐日形态数据,最终实现黄花植株三维动态生长及产量模拟。[结果和讨论]采用实测数据对模型进行检验。结果显示,室外地表太阳辐射实测值和模拟值R2为0.87;剩余标准差(Root Mean Squared Error,RMSE)为28.52 W/m^(2),黄花各器官模拟模型实测值和预测值R^(2)为0.896~0.984,RMSE为1.4~17.7 cm;平均花蕾产量模拟R^(2)为0.880,RMSE为0.5 g;整体F值为82.244~1168.533,Sig.值均小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性较好。[结论]模型能够准确地表现黄花植株在3个主要生长时期的生长规律和形态特征,模拟结果与实际情况相符合,表现出较高的可信度。因此,本模型具有理想的模拟效果,足以满足精细农业领域的研究需求。

白芥子穴位给药配伍对延胡索乙素药效动力学影响的研究

目的:探讨“冬病夏治”全方配伍和无白芥子配伍延胡索乙素在模型家兔“肺俞”穴皮下药代动力学特征及药代动力学-药效动力学(PK-PD)模型的相关性。方法:支气管哮喘模型家兔随机分成延胡索单方组、缺白芥子组、全方组,微透析技术收集14 h穴位皮下透析液,液相色谱-质谱法(Liquid Chromatography Mass Spectrometry,LCMS)法检测方中君药延胡索主要成分延胡索乙素浓度,获得药代动力学参数;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测对应时间点模型动物血清中IgE水平,获得药效学参数;对药动学、药效学参数进行PK-PD模型拟合。结果:白芥子配伍后的药峰浓度(C_(max))、药时曲线下面积(AUC_(0-t))、平均滞留时间(MRT_(0-t))均显著增加(P<0.01,P<0.01,P<0.05),达峰时间(T_(max))提前(P<0.01);“浓度-时间-效应”三维曲线表明,方中有白芥子配伍时,药效出现更快、消退更慢,起效时间晚于峰浓度,具有一定滞后性。结论:动力学参数、PK-PD模型结果表明,白芥子配伍能够改变“方中君药”——延胡索的主要成分延胡索乙素穴位局部的皮下分布,促进方中君药有效成分快速吸收,延长滞留时间,在方剂中起到主药、改善其他药物分布的“双重”作用。

三种咬合关系中树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复的生物力学差异

背景:在美学区的种植修复中,二氧化锆逐渐成为最常用的上部修复体材料,并取得较好的临床效果。树脂陶瓷复合材料是一种新型的口腔修复材料,近年来开始尝试作为上部修复体材料应用于种植修复中,但目前对该材料在种植修复中应用的研究较少。目的:在3种咬合关系中,对比树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复体修复上颌中切牙的生物力学差异。方法:选取1例上颌中切牙行单冠种植修复患者的锥形束CT影像资料,运用Mimics 21.0软件提取上颌骨模型,将模型导入Solidworks 2020软件,并建立牙冠、粘接剂、基台、中央螺丝、种植体等模型,装配完成构建出上颌中切牙单冠种植修复模型;在ANSYS Workbench 2021 R1软件中赋予模型材料属性参数(上部修复体材料分别为树脂陶瓷复合材料、二氧化锆)后,分别模拟3种咬合关系(对刃牙合、正常牙合、深覆牙合)进行加载,分析树脂陶瓷冠和二氧化锆全瓷冠种植修复模型应力分布情况。结果与结论:①树脂陶瓷冠组和二氧化锆全瓷冠组种植修复模型在不同咬合关系中的应力集中区均分布于上部修复体加载点、基台与种植体连接处、种植体颈部及周围骨组织处,随着咬合关系由对刃牙合变为正常牙合、深覆牙合,两组中修复基台、中央螺丝、种植体、骨组织的等效应力峰值均逐渐减小;两组深覆牙合时上部修复体的等效应力峰值最高,二氧化锆全瓷冠对刃牙合时粘接剂层等效应力峰值最高,树脂陶瓷冠组深覆牙合时粘接剂层的等效应力峰值最高;②对刃牙合时,树脂陶瓷冠组粘接剂层、中央螺丝的等效应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组,两组上部修复体、修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别;正常牙合时,树脂陶瓷冠组上部修复体、粘接剂层、中央螺丝的应力峰值略小于二氧化锆全瓷冠组,两组修复基台、种植体、骨组织处的等效应力峰值无明显差别;深覆牙合时,树脂陶瓷冠组粘接剂、基台、中央螺丝的应力峰值大于二氧化锆全瓷冠组,两组上部修复体、种植体、骨组织的应力峰值无明显差别;③结果表明,上部修复体材料对种植体和骨组织应力分布无明显影响,对上部修复体、粘接剂、修复基台、中央螺丝应力分布有一定影响,但差别不大;咬合关系对种植修复体各结构和骨组织的应力分布均有明显影响;对刃牙合和正常牙合时,树脂陶瓷冠对应力有一定的缓冲作用。

基于空间位置关系的轨迹数据高效降维和查询算法

由于新型信息技术的快速发展,社会处于数字化、信息化转型的关键时期,各行业对于以数据库技术为基础的信息系统的需求也日益凸显.基于位置的服务依赖于海量实时生成的轨迹数据,在处理亿万级随时间连续变化的轨迹数据时,降维算法和查询技术一直是研究的关键,通过降低轨迹数据的规模,减少查询操作时处理数据的时间,能有效提升查询的性能,而能否实现高质量、高效率查询对于数据库而言至关重要.提出了面向轨迹数据的均匀网格编码,并在进一步优化后提出非均匀网格降维算法,将轨迹数据的坐标转化为1维字符串存储,对不符合要求的网格进行合并处理;通过空间位置映射充分保留轨迹数据间复杂的相互关系,并采用范围查询与最近邻查询对降维后的数据进行性能测试.实验使用不同城市真实轨迹数据与模拟生成轨迹数据作为数据集,将提出的均匀网格算法、非均匀网格算法与3种基准方法进行对比.实验证明,优化后的非均匀网格算法降维后数据的空间位置关系相似度可高达82.50%,范围查询时间较其他查询时间提升了至少73.86%,最近邻查询时间提升了至少52.26%,与其他基准方法相比取得了更好的效果.

面向三维扫描仪点云与全景图像映射关系的快速建立方法

针对地面三维扫描仪获取彩色点云时传感器外参数标定过程复杂的问题,提出直接建立点云与全景图像映射关系的方法.提出基于一维最大熵的改进Zernike矩亚像素边缘提取算法,自全景图像中定位靶球,根据三维几何特点从点云中提取靶球.将提取结果作为配准基元,在空间球坐标中构建基元三角形,通过最小角距差法完成基元配对,建立点云与全景图像的初始映射关系.针对图像局部畸变导致的映射偏差,提出基于改进Levenberg-Marquardt算法和自由形变法组合的混合算法逐像素优化数据间的映射关系.利用多种场景的实验数据验证所提方法的可行性.结果表明,标靶自点云和图像中的提取率高,被点云和图像同时识别的标靶利用最小角距差法均能够成功配对.改进Zernike矩相较于传统Zernike矩提取的标靶初始映射误差降低了61.1%;经混合算法优化后,点云与全景图像的映射误差约为1 pixel,数据映射结果稳定且不受测站位置和点云密度的影响.

基于递归分解的因果结构学习算法

在高维小样本场景下,针对现有基于约束的因果结构学习方法存在因果结构学习效率低、马尔可夫等价类的问题,以非线性非高斯的高维小样本为研究对象,提出一种基于递归分解的因果结构学习算法CADR。在高维小样本的因果结构学习效率方面,结合递归分解的思想,将高维变量集递归分解为多个更小的子集,直到无法再分解或子集的大小达到阈值为止。在该过程中,变量集的减少缩减了条件独立性检验的条件候选集的搜索空间,从而提高学习效率。同时,为进一步识别马尔可夫等价类,根据非线性非高斯模型的因果方向的不可逆性,通过判断拟合噪声项与原因变量是否独立来识别马尔可夫等价类的因果方向。在仿真数据和真实因果结构数据上的实验结果表明,CADR不仅提高条件独立性检验的效率,而且能有效地区分马尔可夫等价类,学习到更精确的因果结构,其中,在真实因果结构实验中,与现有Xie_rec、PC_ANM和Notear_Sob方法相比,F1评分提高5%~12%。

SF_(6)替代绝缘气体的虚拟筛选与分子设计综述

采用新型环保绝缘气体替代SF_(6)是电力行业发展的必然趋势,也是助力碳达峰、碳中和的关键举措。该文综述了筛选与设计环保替代气体所面临的挑战及最新进展,从理论计算角度详细阐述了绝缘强度、液化温度、温室效应、安全性能(毒性、可燃性)、灭弧特性等构效关系模型,对比分析了各种理论模型的优缺点,指出现有理论模型所面临的主要问题,模型严重依赖于训练集实验数据且描述符的物理图像不明确,并提出了相应的改进方向,即开展多类型气体的系统性实验研究以及针对气体放电、液化、温室效应、致毒、燃烧、灭弧等过程的微观化学机理研究。同时探讨了多维度构效关系模型在SF_(6)替代气体的高通量虚拟筛选以及合理化分子设计方面所发挥的重要作用及其局限性。指出了各维度之间的相关性及相互制约关系仍不明确,这是导致至今仍未发现综合性能全面超越SF_(6)新气体的重要原因,提出了化学键杂化与官能团取代两种新型环保绝缘气体分子结构设计方法,获得了包含分子结构设计与性能评估、实验室合成与测试、工业制备与电气应用等关键步骤的新型环保绝缘气体创新技术路线,为加快电气设备中SF_(6)的完全替代提供理论依据。

多溴联苯醚生物富集因子的CoMFA模型

研究19种多溴联苯醚(PBDEs)在淡水生物正颤蚓体内生物富集因子(lg B_(CF))的三维-定量构效关系(3D-QSAR).基于比较分子力场分析(CoMFA)建立训练集的3D-QSAR模型,不仅表现出显著的统计质量,而且还表现出令人满意的预测能力,具有高相关系数值(R^(2)=0.80)和交叉验证系数值(Q^(2)=0.32).该模型中立体场、静电场贡献率依次为45.1%、54.9%.基于CoMFA等高线图,多溴联苯醚的lg B_(CF)主要取决于溴原子在苯环上的位置,其次才与溴原子数正相关.

中国式现代化进程中教育、科技、人才一体推进的理论逻辑与实施路径

党的二十大报告对教育、科技、人才的安排部署,蕴含着在中国式现代化进程中一体化推进三者发展的本质要求和深层逻辑。聚焦理论与实践结合逻辑、上位与下位兼顾逻辑、工作与事业统筹逻辑的分析阐释,揭示出三者“以教育为基础、以科技为动力、以人才为主体”的三位一体三角协调关系,是三者一体化推进的逻辑基点。在具体的实施路径上,需要针对“教育的基础性作用发挥、人才的主体性支撑、科技的动力源助推”,坚持“走教育优先发展、人才引领驱动、科技自立自强”的道路。

2022年低枯水期长江中下游水位流量关系外延研究

2022年汛期受持续高温少雨和上游来水不多等因素的影响,长江流域罕见地出现“汛期反枯”现象。针对长江中下游典型水文站,为寻找合理的低枯水期水位流量关系曲线,采用曼宁公式、一元三点插值等方法,在对比研究其合理性的基础上,结合长江中下游水文控制站历年低枯水期各站的水位流量关系变化趋势,找出了可能影响水位流量关系的因素,并建立了准确可靠的低枯水期水位流量关系。利用2022年长江“汛期反枯”时汉口站水位流量趋势进行分析预测,结果显示预测趋势与实际过程吻合。研究成果可为今后长江流域旱情防御、三峡水库向长江中下游补水调度、保障用水安全提供参考。

保健食品中添加地平类降压药急性毒性的3D-QSAR模型建立

该研究旨在通过建立三维定量构效关系(3-dimensional-quantitative structure-activity relationship,3D-QSAR)模型,探究1,4-二氢吡啶(1,4-dihydropyridines,1,4-DHPs)结构与急性毒性之间的构效关系以及引起急性毒性变化的可能机制。将11种1,4-DHPs三维结构和半数致死量(lethal dose,50%,LD_(50))值进行相应处理后,分别采用比较分子力场分析(comparative molecular field analysis,CoMFA)和比较分子相似性指数分析(comparative molecular similarity index analysis,CoMSIA)构建3D-QSAR模型;随后进行3D-QSAR模型内外部验证和应用域确定。结果显示:(1)CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数(q^(2))分别为0.509和0.521,非交叉验证系数(R^(2))分别为0.988和0.989,对急性毒性的预测与试验相符合;(2)1,4-DHPs急性毒性变化主要受立体场、静电场、疏水场和氢键受体场影响,表现为在1,4-DHPs的吡啶3号位取代基上施加4种分子场,在吡啶5号位取代基上施加立体场和氢键受体场,在苯环取代基上施加立体场、静电场和疏水场均可影响1,4-DHPs的急性毒性变化。因此,该研究建立出具有较高预测能力的1,4-DHPs急性毒性3D-QSAR模型,不仅能为预测1,4-DHPs急性毒性提供技术支持,也可为新型1,4-DHPs类钙通道阻滞剂的设计提供思路。

基于邻域互信息的高维时序数据特征选择

特征选择作为一种数据预处理方法,主要目的是消除冗余和不相关属性,保留性能显著的属性,从而提高模型精度且降低计算复杂度。传统的特征选择方法多基于截面数据,对于实际生活中大量存在的高维时序数据的研究较少。现有特征选择算法并未考虑属性间相互依赖的影响,导致分类性能下降。为此,提出基于邻域互信息的高维时序数据特征选择方法。构建时序信息系统,提出时序邻域关系,并引入该关系下的时序邻域熵、时序邻域联合熵、时序邻域互信息等信息度量。在最近最远邻特征选择算法(算法1)中引入高维时序数据,定义属性重要度,以确定分类性能较优的特征,通过引入累计重要度贡献率控制特征选择规模。设计最近最远邻邻域互信息特征选择算法(算法2),根据阈值得到分类能力强的初始特征集,进一步由时序邻域互信息定义属性冗余度,去除初始特征集中重要度最低、依赖程度最大的属性,得到最终特征子集。在UCR数据集上的实验结果表明,相比原始数据和所提算法1,所提算法2在最佳取值范围和分类精度上分别平均提升13.69%和6.70%,对于处理高维时序数据的特征选择具有一定的有效性和优越性。

基于局部最优模型的无人机位置调整策略与仿真定位

研究了无人机遂行编队飞行中的纯方位无源定位问题,首先基于发射信号无人机的位置无偏差实现了单架被动机的精确定位,得到了被动机位置的解析解;其次通过局部调整法完成了正九边形无人机遂行编队的调整,比较不同方案的全局检验误差收敛值、收敛速度与无人机调整总次数确定了最优调整方案;最后分层对无人机锥形编队队形进行调整.仿真实验证明局部最优模型具有良好的可行性与鲁棒性.该方法可应用推广至宇宙飞船、海上航行等定位问题.

环长株潭次级城市群生态足迹变化与经济脱钩研究

生态保护和经济发展是辩证统一关系,自然资源开发强度过大会限制城市群经济的可持续发展。为明晰环长株潭次级城市群的自然资源开发强度和经济之间的关系,采用三维生态足迹模型、Tapio弹性脱钩模型和ArcGIS空间分析法对2009—2018年环长株潭次级城市群的生态足迹时空特征、脱钩状态进行定量定性研究。结果表明:2009—2018年间,研究区人均生态足迹量整体经历了“上升-下降”趋势,人均生态足迹深度远远超出生态足迹广度,各城市足迹深度、广度空间分异显著,以消耗自然资本存量来促进经济发展是主要的发展模式;耕地和化石能源用地是主要的足迹来源,娄底市是人均生态足迹最高的城市;城市群人均生态足迹与经济脱钩关系主要为强脱钩和弱脱钩,各城市之间脱钩状态差异较大,城市群处于环境压力缓慢增长的状态。研究结果可为环长株潭次级城市群进行“生态足迹—经济发展”宏观调控提供有益参考。

PD-1/PD-L1抑制剂的三维定量构效关系和分子对接研究

目的探讨程序性死亡受体-1(PD-1)、程序性死亡受体配体-1(PD-L1)抑制剂的三维定量构效关系和分子对接研究。方法针对现有的小分子化合物进行合理研究,取45个新型o-(联苯-3-基甲/氧基)硝基苯抑制剂进行三维定量构效关系研究,包括使用分子力场分析法(comparative molecular field analysis,CoMFA)和比较分子相似性指数法(comparative molecular similarity indices analysis,CoMSIA),并且对分子对接,观察小分子与5J89蛋白的结合效果。结果Co MFA模型(q^(2)=0.644,r^(2)=0.950)和CoMSIA模型(q^(2)=0.622,r^(2)=0.998)具有一定预测能力。TYR:56、GLN:66氨基酸是影响这些抑制剂活性的主要氨基酸。结论该研究是计算机辅助药物方法在抗肿瘤方面的应用,可为开发PD-1/PD-L1抑制剂作为抗癌药物提供参考。

基于Petri网的自主式交通系统映射关系评价

自主式交通系统多维架构映射关系用于评价系统功能、逻辑与物理架构之间数据传输与结构构成的复杂集成关系,传统的映射关系评价方法忽视了系统的开放复杂特点。为此引入状态等级划分和状态转移的概念,以广义随机Petri网作为建模工具,将映射关系模型评价问题转化为系统可靠运行时间问题,并以自动驾驶车辆通过交叉路口场景为例,构建多维架构映射关系,验证了提出的方法的有效性。