化正整数方幂和为多项式的新方法

研究了正整数方幂和化为多项式,对其存在性进行了分析,提出了解决此问题的2种方法,即待定系数法和系数递推公式。待定系数法将多项式系数的求解问题转化为对方程组求根,得到了多项式表达式。递推法着重于对系数表达式的研究,所得系数递推公式揭示了方幂和对应的多项式表达式的系数之间的内在关系,为化正整数方幂和为多项式提供了一种便捷,有效的方法。     

GloMoSim中DSR协议实现分析

利用FischerBurmeister函数将混合互补问题转化为非线性方程组，由光滑函数逼近FB函数来求解非线性方程组.文中将信赖域方法和梯度法相结合，提出了Jacobian光滑化方法.算法在一定条件下的全局收敛性得到了证明，数值试验表明算法切实有效，有一定的优越性.     

林业机械设备控制芯片设计的模型检验方法

为解决林业机械设备控制芯片设计中模型检验问题,提出基于多项式理论的定界模型检验方法.首先,给出基于多项式形式的电路功能的统一描述.为了能够采用多项式形式描述电路功能,在传统的电路控制逻辑描述方法的基础上,将其进一步扩展,将传统方法中的原子命题转化为多项式形式,将布尔特征函数转化为多项式集合的形式.这样,可以与电路数据通路部分建立统一的多项式描述形式.其次,通过建立高级语言的关系模型,给出了电路在高层次描述中目标性质的抽取方法,通过该方法形成待验证性质的多项式形式描述,从而形成了待验证性质与电路功能统一的多项式形式.基于以上两点,将定界模型检验问题转化为基于多项式理论的定理证明问题.并采用计算多项式集合良好三角列的方法解决定理证明问题.与传统方法相比,该方法可在电路高级别抽象上直接进行定界模型检验.     

一种改进的PageRank算法

PageRank算法通过离线对网络链接图的邻接矩阵进行幂迭代,计算出各个网页的权威值。幂迭代法计算简单,特别适用于高阶稀疏矩阵,但是收敛速度不能令人满意。为了减少PageRank算法的迭代次数,将其转化为大型稀疏矩阵线性方程组问题,即视为求解方程组(P-E)X=0。采用MapReduce并行编程方法和Gauss-Seidel迭代法相结合求解方程组,使迭代次数更少,并行效率更高。     

农药降解规律的数学方法探讨

在用多项式回归来研究农药残留的降解规律时,多项式的次数取得过低,精度难以保征,次数取的过高,不但计算量增大,而且正规方程组还会出现病态。对此本文提出了一种定量预测农药残留的新方法——正交多项式的最小平方逼近,从而避免了解正规方程组。这种方法还具有计算量较小,使用灵活方便、误差可以控制等优点。     

求解Hermite方程组的GPU并行算法

在工程计算中,广泛涉及Hermite方程组的求解,而且该方程组的求解往往是整个计算的瓶颈所在。首先对Hermite方程组的LU直接分解算法进行GPU并行化的可行性分析,然后利用CUDAt技术设计了一种求解Hermite方程组的加速并行算法,该并行算法可明显缩短求解时间。     

求解对称非线性方程组的 MPRP型Derivative-Free算法

通过将对称非线性方程组转化为等价的无约束优化问题,并借助求解无约束优化问题的共轭梯度法的思想, 提出了一种用于求解对称非线性方程组的MPRP型Derivative-Free算法.该算法保留了共轭梯度法存储量少的优 点,适用于求解大规模的对称非线性方程组.同时,该算法始终能产生下降方向,并且在适当的条件下具有全局收 敛性.数值试验结果表明该算法是求解对称非线性方程组的一种有效算法.     

BLUP中混合模型方程组的间接解法

混合模型方程组间接迭代法可以省去建立混合模型方程组的繁杂过程，而直接根据观察值数据文件和系谱文件进行迭代求解，因而计算速度很快，编程方法也非常简单。本文用直观的事例详述了混合模型方程组的Gauss-Seidel间接解法，使该方法更容易被领会。     

求解Hermite方程组的GPU并行算法

在工程计算中,广泛涉及Hermite方程组的求解,而且该方程组的求解往往是整个计算的瓶颈所在。首先对Hermite方程组的LU直接分解算法进行GPU并行化的可行性分析,然后利用CUDA技术设计了一种求解Hermite方程组的加速并行算法,该并行算法可明显缩短求解时间。     

带形状参数的双三次三角多项式Coons曲面片

给出一类含参数的三角多项式混合函数,在此基础上构造一类三角多项式混合Coons曲面片,提出带形状参数的双三次三角多项式Coons曲面片的表达式.所构造的曲面不仅具有双三次Coons曲面片的相似的结构,可以通过改变参数,得到不同的曲面片,而且还能精确地表示圆环面、球面、椭球面等二次曲面.     

一类五次多项式系统无穷远点的中心条件与赤道极限环分支

研究一类五次多项式系统无穷远点的中心条件与赤道极限环分支.用一同胚变换将无穷远点转变成原点(初等奇点).用计算机代数系统Mathematica计算了这个多项式系统无穷远点的前55个奇点量,并由此得到了无穷远点的中心条件.通过参数的微小扰动,首次给出了一个在无穷远点有9个极限环的五次多项式系统的实例.     

A nonlinear feedback technique for greenhouse environmental control

Climate control for protected crops brings the added dimension of a biological system into a physical system control situation. The plants in a greenhouse impose their own needs, significantly affect their ambient conditions in a nonlinear way, and add long-time constants to the system response. Moreover, the thermally dynamic nature of a greenhouse suggests that disturbance attenuation (load control of external temperature, humidity, and sunlight) is far more important than is the case for controlling other types of buildings. This paper presents a feedback–feedforward approach to system linearization and decoupling for climate control of greenhouses and more specifically for the operation of ventilation/cooling and moisturizing. The proposed method consists of three parts: (a) a model-based feedback–feedforward compensation of external disturbances (loads) on the basis of input–output linearization and decoupling; (b) the transformation of user-defined desired settings for temperature and humidity into feasible controller setpoints, taking into account the constraints imposed by the capacities of the actuators and the psychrometric laws; and (c) additional PI outer loops to compensate for model uncertainties and deviations from expected disturbances (weather). Moreover, some tuning tests lump together several physical system parameters to be easily identified, and the method guarantees accuracy in setpoint tracking while simplifying stability issues. The proposed method is applicable to any air-conditioning system and is expected to gain wide acceptance in modern climate control systems.     

风载荷作用下圆柱形罐的有限元分析

储罐除了受自重、液体内压作用外,还受到风荷载的作用,从而在储罐中产生应力,应力过大会引起储罐的损坏。提出风载荷作用下圆柱形储罐分析的位移有限元法,根据圆柱形储罐属于轴对称壳体这一结构特点,用圆柱壳单元和圆环壳单元将其离散化,单元之间以结点圆相连接,风载荷和位移沿环向展开成三角级数,降低了计算维数,减少了计算工作量。用编制的有限元分析程序对一个算例的计算表明,该方法能方便有效地计算风载荷工作下圆柱形     

基于可展变换下周期曲线的等距变换及其应用

以圆柱面转角为参数,证明了椭圆参数与斜截圆柱体的几何关系,通过可展变换给出圆柱截线的侧面展开式,建立了周期函数曲线与圆柱面交线的相互展开关系,结合实例给出求解斜截圆柱体内蕴量的有效方法。     

工程化视角下“智库”型情报服务体系构建研究

[目的/意义]在中国智库战略发展背景下,国家需求和情报体系自身发展需求共同助推科技情报机构向“智库”转型。而工程化视角为建立适应“智库”服务需求的情报体系提供了新思路,开创了新范式。[方法/过程]文章在工程化视角下,基于霍尔模型,以知识维资源保障体系、技术支撑体系、情报服务体系建设为主线,在时间维和逻辑维,建立基于霍尔模型矩阵的管理体制与机制,探索构建了基于霍尔模型的“智库”型情报服务体系。通过“能力建设+制度约束”,形成了反应迅速、运行高效的“智库”型情报服务体系。[结果/结论]本文构建的基于霍尔情报服务模型的“智库”型情报服务体系,能够不断强化情报研究与服务的能力,为“智库”情报工作开展提供保障。     

大豆规模化转基因技术体系的构建及其应用

大豆是最早进行转基因品种大面积商业化种植的作物,也是目前转基因品种种植面积最大的作物,在食品、营养、工业和医药领域发挥着重要作用。1996-2012年的17年间,全球共累计种植转基因大豆76 310万公顷,给种植户带来了约370亿美元的收益。2013年,共有11个国家种植了8 450万公顷转基因大豆,约占全球转基因作物种植面积的48%,大豆种植面积的79%。尽管抗除草剂转基因大豆已在全球市场占据了主导地位,但长期以来大豆的转基因技术体系一直未能实现重大突破,高效、稳定的转基因技术体系仍是开展转基因品种选育和基因功能研究的瓶颈因素。根癌农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化系统是目前最为常用的大豆转基因技术体系。自1988年采用这两种方法几乎同时获得了首批可育转基因大豆植株以来,大量的研究工作者对其开展了改良和优化研究,实现了转化效率的提升和再生方式向胚性悬浮细胞等的拓展,在大豆农艺性状改良和基因功能研究中发挥了作用。文章综述了大豆转基因技术的主要研究进展和问题,比较了大豆不定芽器官发生再生途径、体细胞胚再生途径和原生质体再生途径的特点;归纳了根癌农杆菌和基因枪介导的大豆转基因体系构建研究的典型案例,总结了其在大豆基因型选用、外植体选材、再生方式、筛选策略等技术参数和转化效率。分析认为：尽管通过多年努力,目前,可用于大豆转化的基因型、外植体类型等均有了很大拓展,转化效率也得到了显著提高,在多个报道中获得了超过10%的转化效率,甚至出现了转化效率高达30%以上的研究报道。但这些转化效率数据多数是在样本量较小的试验中获得的,而且在同一研究报道中,不同转化操作重复间的转化效率差异往往很大;在单因素对比试验中获得的高转化效率,往往在多因素整合试验中并没有得到很好的重演。这说明试验中尚有很多难以控制的未知因素对转化效率产生着影响,不同转化操作技术人员的技术熟练程度、操作习惯等人为因素,不同实验室设施设备条件的差别等环境因素,也都会对转化效率产生很大影响,这就造成了同一转化流程在不同实验室间的重演性不佳、不同操作人员间的转化效率差别较大、同一实验室的转化效率稳定性较差等问题,在很大程度上限制了大豆规模化转基因技术体系的形成。文章还概述了中国大豆转基因技术体系构建和转基因材料创制研究工作的发展历程,总结了近年来中国在农艺性状改良转基因大豆材料创制工作中取得的主要进展,并对基因组编辑技术、定点整合技术等新兴转基因技术在大豆中的应用前景进行了展望。     

Symmetrized characterization of noisy quantum processes

A major goal of developing high-precision control of many-body quantum systems is to realize their potential as quantum computers. A substantial obstacle to this is the extreme fragility of quantum systems to "decoherence" from environmental noise and other control limitations. Although quantum computation is possible if the noise affecting the quantum system satisfies certain conditions, existing methods for noise characterization are intractable for present multibody systems. We introduce a technique based on symmetrization that enables direct experimental measurement of some key properties of the decoherence affecting a quantum system. Our method reduces the number of experiments required from exponential to polynomial in the number of subsystems. The technique is demonstrated for the optimization of control over nuclear spins in the solid state.     

水稻规模化转基因技术体系构建与应用

水稻作为重要的粮食作物和遗传转化的模式植物,其遗传转化一直受到广泛重视。自世界首例转基因水稻于1988年获得成功以来,水稻遗传转化技术体系迅猛发展,尤其是1994年首次通过农杆菌介导实现对粳稻的高频转化,经过近20年的发展,水稻遗传转化技术体系已经比较完善。目前,应用于水稻中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,一些实验室也采用花粉管通道法、电击法、PEG转化法等。其中,农杆菌介导的转基因方法以其低成本、易操作、转化效率高、单位点插入比例高、后代表达稳定等特点已经成为水稻转化的主流方法,约占水稻转基因报道总数的80%以上。虽然国内外刊物时有转基因方法改进的报道,但是由于种种原因,水稻的转化还受一些因素的限制,例如部分粳稻品种和籼稻受基因型的限制十分明显,转基因效率普遍较低,严重制约了转基因技术在水稻生产中的应用;某些转基因程序过于繁琐,耗时长,成本高,不但导致效率低,而且长时间的组织培养诱发逆转座子转座引起无性系变异干扰了功能研究和育种工作。因此,迫切需要建立高效、安全、规模化和标准化的水稻转基因技术体系。文章综述了国内外水稻转化技术的发展历程,重点回顾了近5年中国水稻规模化转基因技术研究进展,包括围绕不同水稻基因型高效转化体系优化及建立,对影响农杆菌转化效率及植株分化频率等诸多因素如水稻基因型、外植体类型、农杆菌菌株和质粒载体、培养基组分、共培养时间、侵染方式等方面的研究和探索。整合国内外已有研究结果进行技术集成创新,分别以粳稻和籼稻成熟胚、幼胚为外植体,采用农杆菌转化方法,通过优化受体材料和愈伤状态、农杆菌侵染浓度和分化温湿度、工艺流程标准化等多种组分,突破了成熟胚分化难的技术瓶颈,整合了无选择标记等安全转基因技术,实现了粳稻和部分籼稻转化技术的标准化和工厂化,初步建立了安全、高效、规模化水稻转基因技术体系。但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为安全、高效、规模化是转基因水稻新品种培育和产业化的重大技术瓶颈。建立水稻主栽品种快速、高效、稳定的转化系统,开发安全型转化技术,开展多基因、大片段基因转化,实现转基因的定点整合和时空控制表达等是水稻转基因技术的发展趋势,针对水稻规模化转基因技术体系存在的问题,提出了相应的对策,对于促进转基因水稻新品种培育和功能基因组学研究具有一定参考价值。     

耕作制度的层次分析和模糊综合评价

耕作制度涉及的内容广泛.既有单作、复种,又有间作、套作和混作.而且耕作制度所含作物种类繁多,产品形式多种多样.应用一系列评价指标进行分析对比,或用综合评分法,都会给耕作制度的效益评价与分析带来一定的困难.本文介绍了应用层次分析法(Analytical HierachyProcess,简称 AHP),计算耕作制度的效益评价体系中各项指标的权重以及应用模糊综合评价进行耕作制度综合效益评估的方法.并将该方法应用到红壤旱地多熟方式的评价中去,取得较满意的效果.笔者认为,这是耕作制度定性与定量研究的一次新探讨。     

安太堡露天煤矿排土场景观结构及其分形研究

将平朔安太堡露天煤矿复垦区的5个排土场按照植被覆盖和地形划分为8个基本景观类型,包括耕地、草地、草灌混交、灌木混交、乔草混交、乔灌混交、新造复垦地和退化地,总计496个斑块。利用3S技术和分形理论对景观结构进行了分析,并讨论了景观特性及其变化的分形性质。结果表明:分维数的大小反映了景观斑块面积、斑块数量和平均斑块面积等因素的相互作用,反映了排土场内景观斑块的不规则程度和复杂程度;乔灌混交地和灌木混交地保持着较高的分维数,新造复垦地和草地的分维数较低,其它景观类型的分维数则差别不大;植被景观受多种因子的影响,在南排土场、西排土场受地表物质组成和地形的影响为主,其多样性指数较高,在内排土场、西排扩大区受植被类型的影响为主;草灌混交地的景观多样性远高于其它现有的复垦植被区,但其景观优势度则保持在较低水平上。南排、西排及西排扩大区的景观过程以控制水土流失、增加植被覆盖为主,内排则着重发展兼顾经济、生态和社会多种效益的生态农业和高效农业。