数学与应用数学

• ρ^*混合随机变量加权和的完全f矩收敛

  潘舒廷;阮景;胡学平;

  随机变量序列的完全f矩收敛是一个比完全矩收敛更强的概念，自2019年首次被提出以来，已取得了一些研究成果。文章利用ρ~*混合随机变量序列的相关矩不等式和截尾技术，研究了ρ~*混合随机变量序列加权和的完全f矩收敛性，并给出了其完全f矩收敛的一个充分条件，进一步推广了已有研究结果。针对NA序列、NSD序列等其他相依序列，也可以得到类似于本研究的相应结论。

  2025年03期 v.31;No.139 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K]
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• 时滞不确定差分方程的指数稳定性

  李雅;卢琴云;

  在现实世界的系统建模中，不确定性是一个不可忽视的因素。不确定差分方程作为描述离散不确定系统的有效工具，被广泛应用于控制系统建模中。时滞现象也广泛存在于实际系统中，其往往是导致系统性能下降甚至失稳的关键因素。文章针对一类带有时滞的不确定差分方程，提出了其p阶矩指数稳定性的定义，并基于Lyapunov直接法和Halanay不等式，建立了相应的稳定性判别准则。为了进一步提升理论结果的实用性，文章结合方程的α-路以及不确定变量的广义期望，对稳定性条件进行了简化处理。最后，通过数值仿真验证了所提方法的有效性，为时滞不确定系统的稳定性分析提供了一种新的理论支持。

  2025年03期 v.31;No.139 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]
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• 给定直径的毛虫树Steiner k-Wiener指数研究

  孙旻昊;邢抱花;周鹏;

  在化学图论中，分子拓扑指数对于刻画分子结构的特征与性质具有重要作用，可用于研究化合物的物理化学性质及生物活性等。其中，基于距离的拓扑指数的极值及其对应的极图是一类重要的研究课题。对于图G及其顶点子集S而言，Steiner距离d(S)定义为包含S的最小连通子图的边数，图G的Steiner k-Wiener指数SW_k(G)定义为所有k元顶点子集的Steiner距离之和。文章通过边扰动与作差法，研究了在给定直径的毛虫树中，具有最小、次小，以及最大、次大Steiner k-Wiener指数的极图问题。所得结论拓展了毛虫树类在该方向上的已有研究成果。作为一类重要的图不变量，Steiner k-Wiener指数从理论与应用两个层面扩展了经典Wiener指数的功能。

  2025年03期 v.31;No.139 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1128K]
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• 章鱼图和日冕图的识别染色数

  蔡改香;肖凤茹;

  章鱼图和日冕图是两类特殊的单圈图。章鱼图是指将一个圈C_n上某个顶点与一个星图的中心顶点粘合而成的图；日冕图则是将一个圈上的每一个顶点分别与一个星图K_(1, 2)的中心顶点粘合所得到的图。图的识别染色是一种结合了距离与染色的方法，通过为每个顶点分配一个由颜色组成的代码，使得图中任意两个顶点的代码互不相同，从而实现对每个顶点的唯一识别。在该染色方式中，能够保证所有顶点代码唯一的最小颜色数，称为图的识别染色数。文章通过具体构造章鱼图和日冕图的顶点染色方案，研究了它们的识别染色数。

  2025年03期 v.31;No.139 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K]
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• 带有阻尼项的三维Navier-Stokes方程解的收敛性

  江洁;张辉;

  带阻尼的Navier-Stokes方程组是描述流体流动规律的一类典型的非线性方程组。从数学结构上来看，当方程组出现阻尼项，其会对解的整体适定性产生调节作用。探讨阻尼项和方程组解之间的各种关系是当前相关领域研究热点。文章探讨了在三维情形下带阻尼项的不可压缩Navier-Stokes方程强解的收敛性问题。通过分析该方程的整体结构和优势，并采用能量估计的方法，描述了当阻尼指标满足2≤β≤4，且阻尼系数α→0时，方程的强解在L~2范数下会一致收敛到Navier-Stokes方程的弱解。

  2025年03期 v.31;No.139 30-32+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K]
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物理与电子技术

• 基于深度学习的声音事件检测综述

  刘鹏;张振亚;王萍;程红梅;

  声音事件检测具有高隐私保护性、高环境适应性和低成本等优点，可有效应用于室内活动识别与安全防范。文章综述了基于深度学习的声音事件检测方法，并在声音数据集的研究中重点阐述了弱标签训练和小样本学习的方法。对于声音信号特征提取，本研究介绍了常用的方法及其改进，并展示了组合特征与多尺度特征融合的最新成果；还介绍了声音事件识别模型的评估标准，归纳和分析了基于深度学习的模型，并讨论了当前面临的挑战和未来研究的方向。

  2025年03期 v.31;No.139 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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• 类雪花分形晶格上高斯模型的相变

  尹训昌;马业万;

  相变是自然界中一种普遍存在的现象，长期以来一直是统计物理学研究的核心问题之一。高斯模型作为一种典型的连续自旋模型，其自旋变量可取连续实数值，且能够更有效地模拟许多实际体系，因此研究该模型的相变行为具有重要的物理意义。文章从自然界真实雪花的形态特征出发，引入一类雪花状分形结构来作为近似模型，并采用重整化群方法来研究了该分形表面上高斯模型的相变行为，推导出了系统参数的重整化递推关系。根据现代相变理论，该系统存在有限温度下的连续相变，并精确求得临界温度K~*=0.337b。进一步地，分析得到了表征临界涨落行为关联长度的临界指数ν=0.388。与同类分形结构上Ising模型的临界特性相比，本研究显示高斯模型的临界点发生了显著变化，这一结果表明二者分属不同的普适类，揭示了自旋变量连续性与离散性对系统临界行为的本质影响。

  2025年03期 v.31;No.139 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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• 不同射孔直径下清管器流场模拟及其结构优化

  李斌;刘云梯;吴磊;王钰滔;查申龙;

  为了减少原油管道运输过程中出现的堵塞或堵死现象，清管技术得到了广泛应用。文章通过对圆盘射孔型射流清管器进行了结构简化，建立了清管器流场计算区域模型。该研究在保证清管器后端射孔直径不变的前提下，通过改变清管器前端射孔直径，再利用计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）方法来对清管器在原油管道中流场变化情况进行分析。结果表明，当后端射孔直径一定时，随着前端射孔直径增大，清管器流场流速呈下降趋势，同时前后端压力差逐渐缩小，流场湍流动能呈下降趋势，且前端出口处射流流速呈先上升后下降趋势。当后端射孔直径为4.0 mm，前端射孔直径为3.5 mm时，清管器前端射孔出口处射流流速达到峰值，从而使得射流清管器的吹散能力最优。

  2025年03期 v.31;No.139 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
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计算机与信息技术

• 一种采用虚拟点的深度强化学习方法求解多旅行商问题

  左烔菲;陈逢林;芮康旭;

  多旅行商问题（multiple traveling salesman problem, MTSP）是旅行商问题的延伸。随着城市数量的增加，传统精确算法的求解速度缓慢，而启发式算法不具有泛化性，因此研究快速且有效的求解算法具有重要意义。文章提出了一种采用虚拟点的单智能体深度强化学习来求解MTSP的模型，其将加入一定数量虚拟点的城市节点坐标输入到编码器中，并通过解码器配合注意力机制来进行解码以输出一条完整路径。再采用Actor-Critic框架计算差值并进行训练，达到收敛后获得一种快速求解的模型，该模型将每一个虚拟点的路径作为每一个代理商人的路径。将传统方法和多智能体深度强化学习求解MTSP结果对比可知，采用虚拟点的深度强化学习所取得的计算效果均有一定程度的提高。

  2025年03期 v.31;No.139 50-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1576K]
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• 基于改进YOLOv7-tiny的火灾检测算法

  王远志;吴迪;

  针对现有目标检测算法对发生火灾时小目标火焰漏检、烟雾误检和检测精度低等问题，文章提出了一种基于改进YOLOv7-tiny的火灾检测算法。该算法首先在颈部网络引入聚集和分发机制（gather and distribute mechanism,GD）来改进特征融合模块，从而增强了多尺度特征融合能力。其次采用智慧交并比损失函数（Wise Intersection over Union Loss, WIoU Loss）来作为框回归损失函数，以改善正负样本不平衡问题，进而增强模型对小目标的检测能力。最后在主干网络嵌入协调注意力机制（coordinate attention, CA），使网络能够获得特征图中更多的注意力信息，从而帮助模型更精确地定位火焰烟雾特征。结果表明，对比原始的YOLOv7-tiny算法，改进的算法精确率提高了3.6%，召回率提高了2.0%，平均精度提高了2.7%，这将有助于在复杂场景和小目标火焰中更好地进行火灾检测。

  2025年03期 v.31;No.139 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
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• 基于特征增强和自适应区域掩码的医学图像分割模型

  黄汇磊;刘全金;嵇文;杨一昊;凌雅棋;吴磊;谭镇坤;

  针对Mask2Former在医学图像分割中特征信息不足和目标定位不准的问题，文章研究了一种结合特征增强和自适应区域掩码的医学图像分割模型。该模型采用轻量化设计策略，通过精简目标区域数量、引入可变形注意力模块和区域掩码解码模块，以提升模型医学图像分割计算效率，并缓解标注样本稀缺所带来的压力。在融合像素解码器中，通过构建特征增强模块，以增强可变形注意力输出的语义特征信息，进而促进多尺度特征的充分融合。在区域掩码解码器中，设计查询特征自适应生成网络来替代原始Mask2Former中随机生成的目标查询特征，从而提升掩码生成的准确性。图像分割实验结果表明，模型在VerSe脊柱、LiTS肝脏与STS牙齿3个数据集上的Dice均值分别达到了86.93%、78.12%和89.90%，优于传统的U-Net、DeepLabV3和MaskFormer等主流算法。

  2025年03期 v.31;No.139 67-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K]
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化学与生命科学

• 苯并噻唑类荧光探针N-BPA在苦味酸检测中的应用

  张春侠;燕宇航;堵爱农;赵旭飞;陈太杰;

  文章以2-甲基苯并噻唑为母核，经硝化、催化氢化、Sonogashira偶联、Knoevenagel缩合等反应，以及烯炔双链接桥设计来合成了一种荧光探针N-BPA。光谱分析发现，该探针分子具有148 nm的较大Stokes位移，可以有效避免探针成像过程中的自猝灭现象，同时具有1.285×10~4L/mol的较高拟合结合常数，说明探针分子与苦味酸的结合程度随浓度增加明显增强，其检测限达到5.42×10~(-4) mol/L。此外，其他常见硝基化合物对探针分子无明显干扰，表明该苯并噻唑类荧光探针具有较好的苦味酸识别能力。

  2025年03期 v.31;No.139 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]
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资源与环境科学

• 藻渣生物炭表征及其去除废水中盐酸四环素研究

  邹海明;朱浩;何子阳;

  畜禽养殖业中四环素类抗生素的广泛使用容易造成周边水体环境污染。文章采用干式热解法制备了藻渣生物炭，并通过吸附法以去除水环境中的盐酸四环素。实验表明，所制备的藻渣生物炭能够有效吸附废水中的盐酸四环素。此外，热解温度会影响藻渣生物炭的比表面积、石墨化程度及表面官能团。其中500°C下制备的藻渣生物炭吸附效果最佳；pH值为4.0时，盐酸四环素的去除效果最优，且去除效率与藻渣生物炭投加量成正比。吸附动力学表明，藻渣生物炭对盐酸四环素的吸附更符合准二级动力学方程，吸附等温线符合Langmuir方程，属于单层吸附，且受多种吸附机制影响。该研究可以为废弃藻渣生物炭制备及其养殖废水抗生素去除提供理论参考。

  2025年03期 v.31;No.139 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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• 马鞍山市臭氧污染特征及其一次污染过程成因研究

  朱唯一;胡晓军;汪水兵;张红;洪星园;卫尤文;秦志勇;

  文章基于2018—2023年马鞍山市的环境空气质量与气象数据，同时结合全球资料同化系统（global data assimilation system, GDAS）气象资料，分析了该市臭氧（O_3）污染演变特征及其一次污染过程成因。结果表明：该市O_3年均浓度呈现“先增加后降低再增加”的趋势，季均浓度由大到小依次为夏季、春季、秋季、冬季，同时月均浓度呈现“双峰型”，而日浓度呈现“单峰型”；2023年6月8～17日典型O_3污染过程分为聚集（6月8日）、污染（6月9～16日）和消散（6月17日）三个阶段，期间O_3浓度与相对湿度呈现负相关，与温度和风速呈现正相关，高温（29～36°C）、低湿（相对湿度17%～21%）、小风（风速1.2～2.8 m/s）有利于O_3污染生成；O_3污染受主要前体物VOCs和NO_x二次转化影响显著，并且受到偏西和偏东南污染气团的传输影响。

  2025年03期 v.31;No.139 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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高等教育与教学研究

• 对标三级师范认证标准的“大学物理”ETA教学实践

  程王平;何媛娣;戴静;张睿博;易明芳;

  随着师范类专业认证工作的不断深入，高等师范院校对教育质量的要求也日益提升。在当前师范类专业认证的宏观背景下，文章研究了ETA物理教学法在高等师范院校“大学物理”课程教学中的应用与实践。该研究聚焦于如何将ETA理念融入物理教育，以提升物理师范生的教学技能和物理学科素养，从而满足师范类专业认证对于教学质量与教师培养质量的高标准要求。同时，分析了ETA物理教学法在实验操作、理论讲授、应用等环节的具体实施情况，并以动量守恒定律为例，揭示了该方法在促进学生主动学习、深化对物理概念的理解、增强教学设计与执行能力方面的积极效果。

  2025年03期 v.31;No.139 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]
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• 振荡介质中获取螺旋波解的教学实践探析

  高见;

  针对“非线性动力学”研究生课程中螺旋波解获取的这一教学难点，文章提出了基于对称性破缺原理的螺旋波诱导方法，并成功应用于教学实践。该方法呈现了“理论推导-数值仿真-实验验证”三位一体的教学框架，开发了开源Python/Matlab双版本仿真平台，并集成了动态可视化系统与多尺度验证案例。教学实践表明，实验组较传统教学组的任务完成率提升了69.2%(88%vs 52%)且耗时降低了31.6%，有效强化了学生对非平衡态螺旋波产生机制的理解。该方法可以为心律失常模拟、化学振荡调控等跨学科研究提供标准化教学范式，未来也可以拓展至混沌系统多螺旋态调控与深度学习辅助波拓扑设计等领域。

  2025年03期 v.31;No.139 104-109+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
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• 新工科新文科背景下“化学反应工程”课程建设探索

  魏宇学;孙松;郭立升;程芹;吴明元;

  提升大学生文化软实力是国家、社会和个体发展的关键因素之一。文章以“化学反应工程”课程为例，探索新工科新文科同频共振背景下的课程建设，并从如何构建“化学反应工程+课程思政”教学实践、面向国家需求的课程体系建设、厚植人文精神与拓宽国际视野等方面进行阐述，致力于全面优化提升“化学反应工程”课程教学质量，推进新工科新文科协同育人，以期培养专业知识与综合素质双修、家国情怀与国际视野兼具的新时代理工科大学生。

  2025年03期 v.31;No.139 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1016K]
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• 带“油味”的“环境微生物学”课程思政教学改革浅谈

  朱米家;易绍金;李凡修;

  不同于其他综合性大学，长江大学“因油而生”，石油特色明显。“环境微生物学”课程作为我校环境科学与工程专业的一门专业核心课，其课程建设需要紧紧围绕石油行业人才培养开展。针对该课程现阶段存在的以“石油”为专业特色的思政教育内容薄弱的问题，文章分别从教师自身的思政教育能力提升、课程思政元素挖掘、教学方法和学习评价等方面对课程建设提出了具体的改革措施。该改革探索拟通过融入带“油味”的思政教学元素，将课程教学由单一的专业知识传授层面上升到社会责任层面，以期为国家能源行业培养合格的环保接班人创造必要条件。

  2025年03期 v.31;No.139 117-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1044K]
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• 科研思维融入微生物学探究性实验的教学探索

  宋晓贺;郑妮;李彦凯;尹立伟;黄祝;

  在大数据时代背景下，学科交叉融合日益深化，新时代对高校大学生创新能力培养提出了更高要求。针对传统微生物学实验教学模式存在的学生动手能力不足、深度思考训练欠缺等问题，文章构建了一种微生物学探究性实验教学模式及其学生能力培养路径。以植物内生真菌分离实验为例，教师通过引导学生全程参与文献研读、实验设计、数据分析等科研实践环节，将微生物学实验核心技能训练与科研思维培养有机结合，有效提升了学生的系统性逻辑思维和创新能力。这一教学模式为微生物学领域创新型人才的培养提供了一条可行路径。

  2025年03期 v.31;No.139 123-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K]
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• 安庆师范大学学科建设集锦 学校举办第二届智能感知计算与学习国际学术研讨会

  <正>7月11日,学校举办第二届智能感知计算与学习国际学术研讨会。校党委常委、副校长申传胜出席研讨会并致辞。来自英国、印度、也门等5个国家的7名外国专家和国内知名专家学者、校科研处负责人、校国际交流与合作处负责人、计算机与信息学院、电气工程与智能制造学院、数理学院等师生代表100余人参加了研讨会。申传胜在致辞中对与会专家表示热烈欢迎,并简要介绍了学校的发展历程和计算机与信息学院在学科建设、科研创新等方面取得的成就。他强调,学校正以“智能感知计算与学习”为主攻方向,积极构建多层次、跨学科的科研创新体系,并期待通过与国内外同行的合作,推动学科发展再上新台阶。

  2025年03期 v.31;No.139 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K]
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