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2016年, 第33卷, 第5期 上一期    下一期
数学与物理学
S2上一类HCMU度量的存在性
魏志强, 吴英毅, 国金宇
2016, 33 (5): 577-583.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.001
摘要 ( 297 ) HTML ( ) PDF (650KB) ( 967 )

HCMU度量是紧黎曼面上带奇点的extremal度量.研究它的存在性十分重要.通过研究Chen和Wu(Pacific J Math,2009,240(2):267-288)给出的S2上HCMU度量存在的充分必要条件,证明当S2上至少有(N-1)个鞍点时,一定存在non-CSC HCMU度量,其中N是所有锥奇点的个数.

一个联系特殊函数的多参数Hilbert型积分不等式
黄琳, 刘琼
2016, 33 (5): 584-589.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.002
摘要 ( 275 ) HTML ( ) PDF (556KB) ( 682 )

利用权函数方法和实分析及泛函技巧,引入一些特殊函数联合刻划常数因子,建立一个多参数Hilbert型积分不等式,考虑它的等价式,证明它们的常数因子是最佳的.作为应用,通过选取特殊的参数值,得到一些有意义的结果.

二重随机变量序列的P-收敛性
张志洋, 胡晓予
2016, 33 (5): 590-595.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.003
摘要 ( 356 ) HTML ( ) PDF (666KB) ( 681 )

研究两种情形下二重随机变量序列{Xn,in≥1,i≥1}的随机和的P-收敛性.一种情形是求和个数(随机变量ξn)与{Xn,in≥1,i≥1}相互独立,另一种情形是{ξnn≥1}与{Xn,in≥1,i≥1}不一定独立.这其中包括变化环境中分枝过程的P-收敛性.

有去噪和尺度放大的单幅图像超分辨率重建
刘晓, 郭田德, 韩丛英, 李明强
2016, 33 (5): 596-603.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.004
摘要 ( 265 ) HTML ( ) PDF (1948KB) ( 657 )

采用非局部均值,全变差正则化和稀疏编码,提出一种新的单幅图像超分辨率重建方法.首先,用非局部均值方法对低分辨率图像进行去噪处理,可保证几何结构的一致性.然后,将去噪后的低分辨率图像代入重建模型得到高分辨率图像的低频分量,而高分辨率图像的高频分量则通过学习的方法在数据库中查找得到.将得到的低频分量与高频分量相加得到初始的高分辨率图像的恢复结果.最后对初始的恢复图像进行一些全局优化即可得到最终恢复的高分辨率图像结果.实验结果证明该方法得到的高分辨率图像结果具有鲁棒性且更自然.

双随机相位加密系统的无约束最优化攻击
王国华, 李拓, 张三国, 史祎诗
2016, 33 (5): 604-611.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.005
摘要 ( 289 ) HTML ( ) PDF (2015KB) ( 730 )

提出一种针对双随机光学相位加密系统的无约束最优化攻击算法.在已知明文条件下,首次将双随机相位加密系统的攻击问题转化为一个单目标无约束最优化模型.基于该模型,在相应的攻击算法设计中,采用拟牛顿矩阵代替Hessian矩阵以准确获取系统的密钥,避免传统牛顿法需要计算Hessian矩阵的逆等严重缺陷.同时,因有效利用拟牛顿矩阵的正定、对称、可迭代求逆的特点,新的攻击算法具有恢复效果好、收敛速度快、初值依赖弱、鲁棒性较强等优势.此外,本算法所需约束条件较少,可方便地移植到其他光学加密系统的攻击中.

基于傅里叶叠层成像的光学图像加密
许文慧, 李拓, 史祎诗
2016, 33 (5): 612-617.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.006
摘要 ( 532 ) HTML ( ) PDF (2336KB) ( 1445 )

提出一种基于傅里叶叠层成像的光学图像加密技术.基于传统的4f双随机相位编码系统,将滤波孔径(探针)紧贴着随机相位掩模板放置在傅里叶频谱面上,在频域限制不同成分的空间频率信息通过.该技术采用低数值孔径的透镜和平行光多角度照明,使装置更加简单.计算机模拟结果表明,该技术收敛速度快,可行性较强,并具有高鲁棒性、高安全性和高解密质量等优点.

低渗透岩心速敏实验合理注入流量
张春华, 刘卫东, 苟斐斐, 罗莉涛
2016, 33 (5): 618-624.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.007
摘要 ( 290 ) HTML ( ) PDF (1546KB) ( 1021 )

为确定低渗透岩心速度敏感性实验的合理注入流量,基于喉道半径及其分布建立新的不等径毛细管数学模型,并应用有限差分方法对模型求解.模拟过程中,选取3块低渗透率岩心,模拟微粒释放、表面沉积和微粒堵塞等3种因素对岩心渗透率的影响;选取7块低渗透率岩心,模拟注入流量设置对岩心临界流量判断的影响.模拟结果表明,微粒释放和微粒沉积是低渗透岩心渗透率伤害的主要原因;渗透率越低,渗透率伤害越显著,桥堵和卡堵对渗透率伤害越大;当岩心渗透率为(0.1~1)×10-3 μm2,执行标准中注入流量时,临界流量判断结果偏大,建议在0.1 mL/min前添加1或2个流量点.

生命科学
基于一氧化氮和天然抗氧化剂的新配方的心肌保护作用
冯润, 王红云, 赵保路, 陆忠兵
2016, 33 (5): 625-631.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.008
摘要 ( 297 ) HTML ( ) PDF (1923KB) ( 773 )

研究一种以一氧化氮合酶底物L-精氨酸和山楂提取物、虾青素和知母宁等天然抗氧化剂为主要成分的配方产品ZPF1对心肌的保护作用.发现,ZPF1显著促进大鼠心肌细胞H9C2细胞增殖,减少苯肾上腺素诱导的活性氧.在异丙肾上腺素(ISO)诱导小鼠心肌肥厚的模型中,喂食100 mg/(kg·d)的ZPF1显著抑制ISO引起的心肌肥厚和功能失常,其机制与上调SERCA2a蛋白有关.这些事实说明,一氧化氮和天然抗氧化剂的组合产品ZPF1对心力衰竭有较好的防治作用.

环境科学与地理学
东北三省科技资源产出效率及经济贡献——基于34个地级城市的面板数据
盛彦文, 马延吉
2016, 33 (5): 632-640.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.009
摘要 ( 371 ) HTML ( ) PDF (1926KB) ( 866 )

利用东北三省34个地级市2004-2013年科技资源的相关数据,应用随机前沿生产函数和柯布-道格拉斯生产函数,实证研究各地市科技资源投入产出效率和对经济发展的贡献.研究结果如下:1)东北三省科技资源产出效率从2004年的0.274增长到2013年的0.341,其中辽宁省的平均产出效率最高,产出效率在0.375以上的地市占全省的35%;吉林省有3/4的地市产出效率低于0.250;黑龙江省各地市的产出效率在0.250~0.375之间.在空间分布上,高效率城市集中于辽中南和哈长城市群地区.2)科技资源的投入对沈阳、大连、长春和哈尔滨4个核心城市的经济发展有拉动作用,科技资源投入对本溪、阜新、葫芦岛等8个资源型城市的经济发展有较为显著的贡献.建议充分发挥市场机制,通过实施创新驱动和加强区域之间的合作,促进科技创新,提高科技资源的产出效率和对经济发展的贡献.

山西省煤炭消费需求影响因素的实证研究
董洁芳, 王强, 王兴民, 张小雷
2016, 33 (5): 641-650.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.010
摘要 ( 296 ) HTML ( ) PDF (1976KB) ( 996 )

利用对数均值迪氏分解法和向量自回归模型,分别从流量及存量,静态与动态的角度对1988-2013年山西煤炭消费的影响因素进行实证分析.结果如下:1)经济增长是山西煤炭消费的主要驱动因素.2)技术的进步在短期内抑制煤炭消费,但长期存在“反弹效应”.3)人口规模对煤炭消费流量增长起到微弱促进作用,但人口的城镇化对煤炭消费存量的解释贡献率高达30.91%.4)产业结构的调整对于山西煤炭消费的影响非常微弱,方差分解显示其平均解释贡献率仅为3.98%.要降低煤炭消耗总量,山西省必须加快产业结构的调整,同时积极推动煤炭资源的清洁高效利用,努力实现经济增长与煤炭消费的脱钩.

地球科学
黏性泥石流残留层减阻机理的蛋清试验
宇岩, 王钧, 乔成, 潘华利
2016, 33 (5): 651-655.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.011
摘要 ( 221 ) HTML ( ) PDF (2656KB) ( 700 )

糙率是泥石流防治工程重要设计参数之一,糙率大小直接影响残留层阻力大小.为研究残留层减阻机理,通过40组蛋清试验模拟黏性残留层,观察玻璃球在其上的运动,探讨黏性残留层减阻作用与糙率的关系.在试验数据的基础上,分析残留层糙率与残留层厚度、密度和斜坡坡度的关系,并得出结论:糙率与残留层厚度、密度成正比关系,与斜坡坡度成反比关系.

信息与电子科学
一种基于混合模型的合成孔径雷达自聚焦算法
杨洋, 王岩飞
2016, 33 (5): 656-663.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.012
摘要 ( 281 ) HTML ( ) PDF (3279KB) ( 637 )

提出一种基于混合模型的合成孔径雷达自聚焦算法.本方法用有限阶泰勒多项式估计低频相位误差,用自适应正弦多项式估计高频相位误差,解决了单一模型自聚焦算法对高频相位误差估计精度低的问题,提高了图像锐度和峰值旁瓣比,减小了主瓣宽度.在研究利用相位误差参数模型进行聚焦处理的基础上,分析基于混合模型实现最优锐度自聚焦算法的可行性,并通过仿真和实测数据处理验证了本方法的有效性.

基于低采样率数字去斜的合成孔径激光雷达成像处理
胡烜, 李道京, 周建卫
2016, 33 (5): 664-668.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.013
摘要 ( 362 ) HTML ( ) PDF (2287KB) ( 951 )

将低采样率数字去斜技术用于合成孔径激光雷达(SAL),大幅度降低了系统的AD采样率.在此基础上,分析线性调频连续波(LFMCW)体制SAL系统的信号采样和成像处理问题.为降低回波延时误差带来的影响,给出一种延时估计方法.该方法通过截取单个扫频周期信号的回波进行去斜脉压,得到场景对应的延时;针对线性调频(LFM)信号的非线性失真,使用剩余视频相位(RVP)滤波法进行信号校正,保证去斜脉压质量.仿真实验验证了将低采样率数字去斜应用于SAL的可行性.

蜂窝网络中机器类设备突发上行随机接入的优化
薛滔, 邱玲
2016, 33 (5): 669-673.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.014
摘要 ( 352 ) HTML ( ) PDF (2299KB) ( 578 )

机器与机器通信是蜂窝网络向5G演进的主要驱动力之一,而大量机器类设备(machine-type communication device,MTCD)突发上行随机接入使得蜂窝网络面临接入拥塞的问题.为提高成功接入概率,提出将前导资源进行划分以区分新到达和阻塞的MTCD,减小MTCD数目的估计误差,并结合ACB(access class barring)策略优化发起接入的MTCD数目.仿真结果表明所提优化方案有效提高MTCD成功接入概率,降低接入时延.

基于动态K均值聚类算法的SAR图像分割
邢涛, 黄友红, 胡庆荣, 李军, 王冠勇
2016, 33 (5): 674-678.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.015
摘要 ( 371 ) HTML ( ) PDF (1892KB) ( 630 )

针对SAR图像的分割问题,对K均值聚类算法进行研究.分析动态K均值聚类算法,用聚类样本数的正比函数对该聚类适应度函数进行平均,改进适应度函数的计算.毫米波SAR图像分割实验结果表明,对于城区建筑及路、桥场景的分割,改进后的动态K均值聚类算法和自适应动态K均值聚类算法的分割质量与改进前相同,但是分割时间有一定的减少,改进适应度函数后分割效率得到了提高.

计算机科学
一种有效的Web指纹识别方法
闫淑筠, 王文杰, 张玉清
2016, 33 (5): 679-685.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.016
摘要 ( 1693 ) HTML ( ) PDF (2306KB) ( 1410 )

准确获取Web服务器及其承载的应用的类型及版本对Web站点的安全测试有重要意义.针对Web服务器Banner易被修改,提出使用黑盒测试方法对主流Web服务器进行分析,进而选取可有效防止Banner欺骗的Web服务器指纹;针对Web应用关键字易被删除,提出使用源码审计方法对主流开源Web应用进行分析,进而选取与其功能相关的Web应用指纹,并构建Web指纹库.在此基础上,设计并实现Web指纹识别工具——WebEye.实验结果表明,与主流工具相比,WebEye能更快速准确地识别Web服务器及应用,并具有良好的可扩展性.

一种均衡视频资源的分布存储方法
侯金钟, 张立波, 罗铁坚
2016, 33 (5): 686-692.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.017
摘要 ( 317 ) HTML ( ) PDF (2248KB) ( 659 )

随着互联网视频内容日益增多,视频资源的分布式存储受到关注.在分布式存储系统中,如果文件能均衡存储在各个节点会使系统更加健壮,而传统的分布式存储系统通常在失衡发生后再调整,带来了较多的IO开销.对分布式视频文件存储进行研究,提出一种利用哈希和Bloom Filter的高性能存储系统HBF,在文件存入系统时即进行存储平衡.系统具备多个节点,文件分散保存在不同的节点上,系统通过增加或删除节点使容量具备可伸缩性,而且在存储平衡方面进行了改进,使存储节点之间的存储使用量保持相对一致.实验证明,HBF使分布式视频文件存储系统具有高性能并兼顾节点存储平衡,有利于负载均衡和资源的合理利用.

中国科学院仪器共享管理系统的性能优化
张兆晨, 罗铁坚, 杨林, 张立波
2016, 33 (5): 693-702.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.018
摘要 ( 390 ) HTML ( ) PDF (2115KB) ( 543 )

中国科学院仪器设备共享管理2.0系统(简称IBBS@CAS)是一个用于仪器预约和管理的应用系统,它提升了设备利用率、降低了仪器的操作成本,实现了工程性的创新.运行6年多以来,它为用户提供了良好的功能性服务,但其性能却远远没有达到要求.为了发现系统性能瓶颈,对仿真系统进行性能测试和日志分析.通过实验分析,提出解决方案.在仿真环境下系统性能得到了很好的优化.实验数据表明,在特定场景下系统响应提升35%左右.

简报
长三角地区污染密集型产业空间演变及其对污染排放格局的影响
邹辉, 段学军, 赵海霞, 王磊
2016, 33 (5): 703-710.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.019
摘要 ( 382 ) HTML ( ) PDF (3172KB) ( 988 )

污染密集型产业是工业的重要组成部分,亦是环境污染的主要来源.对长三角地区污染密集型产业与工业污染排放的时空格局演变及相互关系进行研究.结果如下:1)污染密集型产业与污染排放在区域内整体呈现出扩散的过程与态势,总体表现为区域核心城市向非核心城市扩散的过程;行业及污染要素存在差异性,石油行业分布最为集聚,非金属行业反之;COD排放最为集中,烟尘排放最为分散.2)污染密集型产业空间分布及演变与污染排放格局基本吻合,主要分布于沪宁沿线、杭州宁波一带,产业与污染份额增加的城市为苏州、宁波、南通等.3)污染密集型产业空间演变对污染排放格局的影响一定程度上反映区域生产技术与政策规制差异.提升清洁生产和加强环境管制等政策是区域产业发展与环境保护达到协调与双赢的关键.

基于LSI的日地空间领域科学数据语义检索模型
刘春蔚, 邹自明, 佟继周
2016, 33 (5): 711-719.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2016.05.020
摘要 ( 271 ) HTML ( ) PDF (3256KB) ( 800 )

日地空间系统科学的数据具有体量大、种类多、结构复杂的特征,不同概念、不同事件之间的相互关联为该领域内的科学数据检索提出了很高的要求.然而目前该领域内依然以基于传统的关键词检索技术为主,严重影响检索结果的质量?提出一种数据语义检索模型,它是在对日地空间学科元信息提取的基础上,使用文本处理的方法将提取信息转换为词项-文档矩阵,进一步使用潜在语义索引技术对其进行分析,计算出检索条目与不同数据集的语义相关度,从而根据语义相关度向用户推荐科学数据.实验对比表明,该模型的召回率明显优于传统方法,且具有很高的准确率.该模型同时支持对科学数据进行语义标注和关键词提取,亦可用于其他领域科学数据检索.