山西大学学报(自然科学版)

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2025年中国粒计算与知识发现学术会议(CGCKD2025)论文选登

  • 基于全局局部交互模型的多模态情感分析

    李梦晗;仲兆满;徐俊康;陈柯含;

    多模态方面级情感分析(Multimodal Aspect-Based Sentiment Analysis, MABSA)作为情感计算领域的关键研究方向,致力于融合文本、图像、音频等多种模态信息,用以实现对特定方面情感的精细化分析。在当前的多模态方面级情感分析研究中,存在着图像噪声干扰以及过度依赖局部特征等问题,进而影响了分析的准确性和全面性。针对这些局限,本文提出了一种创新的全局局部交互情感分析模型(Global-Local Interactive Emotion Analysis Model, GLIEAM)。一方面,采用视觉Transformer(Vision Transformer, ViT)模型与生成式预训练Transformer(Generative Pre-trained Transformer, GPT)模型串联生成图像描述并将其与原始文本特征进行拼接,有效强化了信息融合效果,从而更全面地捕捉多模态数据中的情感线索。另一方面,为解决图像噪声问题,结合小波变换和非局部均值方法对图像进行去噪处理;同时,利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和T2T视觉Transformer(Tokens-to-Token Vision Transformer, T2T-ViT)分别提取局部和全局图像特征,避免了对局部特征的过度依赖,实现了对图像特征的全面、均衡提取。通过在基准数据集上进行实验,结果表明该方法显著优于现有方法,在Twitter-15上准确率达到78.46%,Twitter-17数据集上准确率达到75.21%,尤其在低资源场景下展现出卓越的性能。

    2026年01期 v.49;No.201 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K]
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  • 基于方面词感知的多模态细粒度情感分析

    郝雅卉;谢珺;郝戍峰;孙颖;连浩毅;杨文秀;

    针对现有多模态细粒度情感分析模型存在的文本和视觉特征提取不充分、在模态融合过程中忽略方面词引导作用的问题。提出了一种基于方面词感知的多模态细粒度情感分析模型。首先,设计语义对齐模块获取图像中方面词线索,增强方面词感知能力;其次,构建面向方面词的句法依赖图和情感句法图注意力网络,多角度挖掘文本内部与方面词有关的复杂依赖关系;再次,设计多特征编码模块,获取丰富的视觉特征线索;最后,设计对偶交叉注意力机制获取图文模态双向交互信息,基于门控语义图卷积网络和方面掩码机制进一步提高方面词特征质量,引入注意力机制进行方面词感知的模态融合。研究结果表明,在Twitter-2015和Twitter-2017公开数据集上的准确率相比基线模型分别平均提高3.00和2.78个百分点,Macro-F1值分别平均提高3.50和2.53个百分点,有效提升了多模态细粒度情感分析性能。

    2026年01期 v.49;No.201 15-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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  • 基于抗噪加权模糊粒度量的样本和特征双选择

    李嘉豪;折延宏;贺晓丽;钱婷;郑文利;

    尽管现有基于相对模糊粗糙集的特征选择方法在相似关系计算中已尝试刻画样本的离群分布来增强鲁棒性,但仍未能有效抑制潜在噪声的干扰,且未能进一步压缩数据规模。鉴于此,本文提出基于抗噪加权模糊粒的双选择方法:首先设计基于抗噪离散因子的相对距离度量,实现依据局部样本密度分布的自适应调整。其次构建抗噪加权模糊粒,完成双选择框架下的模型粒化。最终设计基于该粒结构的双选择算法BS-RFRS,在最大化数据约简的同时提升分类性能。通过在12个基准数据集上的实验验证,该算法在分类准确率与有效性方面显著优于其他5种所比较的双选择算法,其中在医疗诊断数据集和工业控制数据集上取得非常显著的准确率提升,且有效性较传统双选择模型有所提高。在标签噪声影响下,BS-RFRS的分类准确率相比于BSNID(bi-selection approach based on neighborhood importance degree)模型和BSFRS(bi-selection method based on fuzzy rough sets)模型分别平均提升19.9%和42.7%。

    2026年01期 v.49;No.201 29-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
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  • 基于信息熵的灰色-可拓决策模型

    赵聪;万仁霞;苗夺谦;

    为解决物元可拓决策模型在处理关联度差异较小时决策结果模糊的问题,本文提出了一种基于信息熵的灰色-可拓决策模型,该模型通过信息熵评估物元可拓决策模型和灰色关联分析模型对分类结果的不确定性贡献,从而实现更科学的决策分析。模型结合了可拓关联函数和灰色关联函数,分别从单指标、多指标角度刻画样本与各等级之间的关联程度,并据此计算信息熵,最后,通过信息熵权重策略构建综合关联度评价模型。在布伦口-公格尔水电站地下洞室4个典型标段围岩质量分类评价的实证研究中,该模型实现了分类准确率100%,优于其他对比模型和方法。此外,该模型在健身俱乐部服务能力评价等4个跨领域应用中,其分类结果与实际情况的一致率也均达到100%,且关联度具有更好的稳定性,展现了所提出模型具有的良好鲁棒性。

    2026年01期 v.49;No.201 42-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K]
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基础数学与应用数学

  • 一类分数阶脉冲微分方程边值问题解的存在性

    黎文博;周文学;张敏;

    本文基于对一类带p-Laplacian算子的分数阶微分方程的研究,讨论了同时具有瞬时脉冲和非瞬时脉冲时该类分数阶微分方程在Dirichlet边值条件下解的存在性问题。利用Ricceri提出的临界点理论,证明了该类边值问题至少存在三个解,且得到了该类边值问题解的多重性依赖于两个参数的结论。最后举例说明了结果的适用性。

    2026年01期 v.49;No.201 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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  • 全局意大利控制数较大的图的刻画

    郝国亮;吴愉琪;谢智红;姜海宁;

    研究了图的全局意大利控制问题。通过对图的结构分析,利用分类讨论法刻画了全局意大利控制数等于顶点数的所有连通图。在此基础上,进一步刻画了全局意大利控制数等于顶点数减一且直径不小于3的所有连通图。

    2026年01期 v.49;No.201 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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  • 完备Witt李代数的1/2-导子及转置泊松结构

    张雯婷;吴鹤楠;

    完备Witt李代数L是由形式幂级数代数的导子构成的李代数。我们确定了L的所有1/2-导子,证明了L有非平凡的转置泊松结构,并且给出了L的转置泊松结构的乘法的一般形式为■,其中,a_1,a_2,…∈C。对广义的完备Witt李代数也得到了类似的结果。

    2026年01期 v.49;No.201 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
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  • 混合网络攻击下基于边的动态事件触发多智能体系统一致性

    贾新春;谢云飞;李宏鹏;范晓宇;

    本文研究无向拓扑和混合网络攻击下线性多智能体系统的安全一致性问题。首先,建立一种新的数学模型,来表征由拒绝服务(Denial-of-Service, DoS)攻击和虚假数据注入(False Data Injection, FDI)攻击组成且发生在每条边上的混合网络攻击。为了减少网络带宽的占用并节省通信资源,开发一种基于边的动态事件触发机制。其次,为每个智能体设计其邻居的预测估计器,来匹配由基于边的动态事件触发机制生成的异步信息。然后,结合所提出的预测估计器和基于边的动态事件触发机制,为混合网络攻击下的多智能体系统提出一种分布式的一致性控制协议。进一步,利用李雅普诺夫稳定性理论,得到保证多智能体系统实现均方一致性的充分条件。最后,通过仿真验证理论结果的有效性。

    2026年01期 v.49;No.201 78-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
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信息科学

  • 缓解多维缩放方法中的随机一致性

    钱宇华;杨瑜;王婕婷;

    在机器学习领域中,样本随机性及随机一致性现象广泛存在于分类、聚类等任务中。当样本有限时,由于样本随机性的存在,样本协方差矩阵的特征值分解可能会具有随机一致性,使用样本特征值与特征向量来估计总体特征值与特征向量时会存在误差。类似地,多维缩放(Multidimensional Scaling,MDS)方法中涉及内积矩阵B的特征值分解,结果也可能具有随机一致性,最后得到的样本低维坐标可能会存在误差,导致模型性能下降。为了提高模型的估计准确度和算法的稳定性,聚焦于研究MDS内积矩阵B的特征值分解中的随机一致性问题,并引入平均思想,使用平均特征向量表示总体特征向量。为了更好地拟合数据真实分布,首先对数据进行多次均匀抽样,其次分析在协方差分解过程中缓解随机一致性的意义及必要性,最后提出缓解随机一致性的多维缩放方法(Expectation-based Multiple Dimensional Scaling, EMDS)。在6个公开UCI数据集上进行分类实验验证,实验结果表明,相比于原始MDS方法,EMDS降维后的数据具有更高的分类准确率。

    2026年01期 v.49;No.201 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K]
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  • 基于局部信息编码特征金字塔的轻量多类目标计数网络

    魏祥一;张莉;

    针对现有目标计数算法抗背景杂波能力差以及对高度遮挡、尺度变化大的目标计数准确率低的问题,提出一种基于局部信息编码特征金字塔的多类目标计数网络模型。所提算法利用卷积神经网络中特征图的冗余性来搭建轻量级的骨干网络,同时添加带有局部信息编码机制的特征金字塔模块学习目标的局部特征,最后使用卷积层组成的回归头和分类头分别进行目标的数量预测和位置预测。为实现多类目标计数任务,将已有人群计数数据集ShanghaiTech和车辆计数数据集CARPK(Car Parking)的训练集混合并对之训练;为与已有方法进行对比,分别在这两类目标数据集的测试集上进行测试,并以平均绝对误差和均方误差作为计数评价指标。实验结果证明所提出算法能进行多类目标计数且在目标计数上的表现优于其他方法。

    2026年01期 v.49;No.201 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
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物理

  • 宇称-时间对称的三阱系统精确解及动力学演化

    王妞妞;郭利平;

    本文研究了一种基于一个宇称-时间(Parity-time, PT)对称的三阱系统的精确解及其动力学特征。文章具体给出了PT对称、PT对称破缺区间以及奇异点(Exceptional Points, EPs)的精确解。在此基础上,进一步分析了系统在不同区域的动力学行为。研究发现,增益/耗散强度和势能差会影响PT对称相的周期振荡特性,尤其在EPs和PT对称破缺的情况下,其振荡被破坏。另外,处于中间阱的占据概率随着增益/耗散强度的增加而增加,尤其当增益/耗散强度大于跃迁能时其增大得更快一些。

    2026年01期 v.49;No.201 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K]
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  • 双势阱中超冷原子的非定域性

    韩梦娜;李艳娜;

    本文基于原子和光的相互作用,提出了一种在双阱中实现超冷原子纠缠的方案。文章通过测量两阱中原子量子态的相关性,证明了这些态违反了CHSH(Clauser Home Shimony Holt)不等式,从而展示了双阱中超冷原子的非定域性。该系统中原子自发辐射耗散会对纠缠结果产生一定的影响,随着耗散的增加,50/50分束效果的时间逐渐增加,但布居数在特定范围内时耗散不会对CHSH不等式的违反产生影响,即此方案依然可以实现双阱中超冷原子的非定域性。此方案可以推广到多体系统中,对多体纠缠的研究具有重要意义。

    2026年01期 v.49;No.201 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]
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  • 任意子Su-Schrieffer-Heeger模型中的双粒子态

    谢家辉;陈亚江;

    任意子介于玻色子与费米子之间,遵从奇特的分数统计,因而任意子系统具有众多有趣的物理性质。本文聚焦一维Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型的双任意子态,推导了由正交基矢展开的本征离散方程组,并由此得到了SSH模型双任意子态的二维晶格映射关系。通过数值求解该本征离散方程组,研究双任意子态的能谱特性和边缘局域性规律。结果表明,调节跳跃循环参数使体系趋向拓扑平庸相或者拓扑非平庸相时,双任意子态的本征能谱呈现能级化结构,且任意子的统计参数并不改变该能级化特征。通过数值计算概率密度函数,发现在统计参数趋向赝费米子极限时体系存在边缘束缚态。本研究为在实验上模拟SSH模型的少任意子态提供了重要的理论支持。

    2026年01期 v.49;No.201 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K]
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  • 温度差下一维两分量玻色气体的输运性质

    王丽蓉;于海如;尹相国;

    本文研究了两个具有不同温度的一维半无限两分量玻色气体系统结合后的输运性质。通过Bethe ansatz方法和可积系统存在无穷多守恒量的性质,建立了适用于非平衡态的两分量玻色气体的广义流体力学方程。数值计算该方程得到了系统在局域温度差下的能量密度、粒子数密度、能量流和粒子流分布等物理量。其研究结果发现,对于温度差下的非平衡态,在低温弱磁场强度下,受自旋激发的影响,能量密度分布和粒子密度分布都呈现四个平台特征,能量流和粒子密度流都在结合点处出现峰值,体现了和单分量玻色气体的不同之处。当磁场强度增大到一定程度时,自旋向下的分量逐渐消失,此时两分量玻色气体和单分量玻色气体输运性质相同。

    2026年01期 v.49;No.201 129-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
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  • 可搬运锶光钟宽带调谐亚赫兹超稳钟激光系统

    孔德欢;闫俊伢;郭峰;

    针对可搬运锶光钟的应用需求,研制了一种面向可搬运锶光钟应用的698 nm窄线宽激光系统。系统基于腔长10 cm的橄榄球型超低膨胀系数(Ultra-Low Expansion, ULE)光学参考腔,采用三柱刚性支撑结构和双层控温真空室设计,在保证性能的同时显著提升可搬运性。结合GHz带宽偏频PDH(Pound-Drever-Hall)锁频技术,实现了宽带频率调谐的激光输出,并获得了线宽小于1 Hz、秒稳定度1.3×10~(-15)的钟激光。实验表明,该系统成功探测到锶原子钟跃迁简并谱,线宽6.1 Hz,满足光钟闭环锁定要求,为可搬运光钟工程化提供了关键技术支撑。

    2026年01期 v.49;No.201 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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化学

  • 基于网络药理学探讨“金银花-连翘”药对的抗炎作用机制

    弓迎宾;李玉斌;李石飞;

    研究基于网络药理学手段针对“金银花-连翘”(简称银翘)药对的抗炎活性成分、潜在靶点以及作用通路等相关作用机制展开探究。运用中药系统的药理学数据库与分析平台(TCM Systems Pharmacology Database and Analysis Platform, TCMSP)数据库筛选活性成分,TCMSP、Swiss target Prediction预测活性成分潜在靶点,在线人类孟德尔遗传(Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM)、治疗靶点数据库(Therapeutic Target Database, TTD)、GeneCard数据库筛选验证相关靶点,运用Cytoscape软件构建“银翘药对-成分-靶点-炎症”作用网络、蛋白互作(Protein-protein Interaction, PPI)网络,利用HiPlot进行基因本体(Gene Ontology, GO)功能注释分析和京都与京都基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析。根据口服生物利用度(Oral Bioavailability, OB)≥30%和类药性(Drug-likeness, DL)≥0.18的标准筛选得到32个活性成分,获得银翘药对-炎症靶点99个,作用于细胞因子产生的正向调节、白细胞迁移、对肽的反应等GO生物过程及肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)介导的信号传导通路、白细胞介素17(Interleukin-17, IL-17)介导的信号传导通路、流体剪切应力影响下的动脉粥样硬化调节通路以及血脂代谢与动脉粥样硬化的相关通路。本研究得到银翘药对抗炎作用潜在机制可能是槲皮素、木犀草素、山奈酚等多个活性成分作用于多靶点、多通路发挥抗炎作用,为后续实验和开发提供数据支持和科学依据。

    2026年01期 v.49;No.201 150-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 炼油厂废催化剂生物沥浸浸出渣建材化利用

    范红岩;褚会超;辛宝平;

    废催化剂生物沥浸浸出渣建材化利用是其进行减量化和资源化的处置方法。将废催化剂生物沥浸后的浸出渣水洗以后与水泥按照不同的质量比例掺料混合后养护,检测水泥产品的各项物理性能及浸出毒性。研究结果表明:浸出渣中含有质量分数91.5%的Al_2O_3,添加质量分数5.0%的浸出渣时,水泥基体的早期强度较高,与对照组相比,抗折和抗压强度分别提高了20.4%和40.4%;添加浸出渣后不仅促进了水化产物的生成,而且提高了水化产物基体的致密性;浸出毒性试验中浸出液的重金属Mo、Ba浓度远低于国标限值,Ni、Cu、Zn、Cr、Cd、As等金属甚至未被检测出。因此,将废催化剂生物沥浸浸出渣作为水泥掺料进行建材化利用是可行且有效的。

    2026年01期 v.49;No.201 160-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K]
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生命科学与环境科学

  • 运城盐湖嗜盐细菌噬菌体的分离筛选及其生物学特性研究

    于慧瑛;王传旭;王卓;杨静;刘中华;李新;

    来源于高盐环境中的噬菌体,因其独特的基因组成及生物学特性,已成为极端微生物资源研究领域的新热点。以嗜盐细菌为宿主,采用双层平板法从运城盐湖中分离筛选获得8株烈性噬盐细菌,利用聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)沉淀和SefinoseTM 4B凝胶过滤层析对其进行浓缩纯化后,采用透射电镜观察发现除噬菌体LMH-5和LMH-8呈典型的正多面体立体对称结构外,其余均呈微球状,颗粒大小分布在25~70 nm之间,均为无尾噬菌体。优选其中活性较好且具有较宽宿主域的LMH-1开展研究,发现该噬菌体为DNA病毒,颗粒直径约70nm,基因组大小约25.9 kb。LMH-1含有脂质包膜,且对低盐环境敏感,其衣壳中至少含有11种蛋白质,其中6种为主要蛋白。此外,研究发现该噬菌体具有跨属侵染能力,可裂解Halobacillus和Thalassobacillus等两个不同属菌株。该噬菌体在低于50℃、pH 7.0~11.0、NaCl质量分数为5%~30%等不同条件处理后,仍可保持相对较高活性,表现出了良好的热稳定性和耐盐碱特性。上述研究结果表明,运城盐湖中可能蕴藏着丰富多样的盐病毒资源,对其进行系统发掘和深入研究不仅将有助于深化人们对盐病毒多样性的认识,同时也可为明确盐病毒在特殊水生态系统中的功能与定位等提供理论依据。

    2026年01期 v.49;No.201 170-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 磺胺对黑水虻幼虫生长及肠道微生物群落的影响

    郭治雪;刘爽;郝建伟;

    磺胺类(Sulfonamides, SAs)抗生素是畜禽养殖中广泛使用的抗生素之一,在畜禽粪便中残留量高,可经过粪污进入环境,加速耐药微生物的形成和耐药性的传播,威胁人类健康。黑水虻幼虫(BSFL)为重要的腐食性昆虫,可高效降解禽畜粪便,研究禽畜粪便中磺胺对黑水虻幼虫生长及肠道微生物群落组成产生的影响,对黑水虻转化含有抗生素的禽畜粪便及降低抗生素污染具有重要意义。因此,本研究将黑水虻幼虫暴露于浓度为1 000μg/kg磺胺的猪粪中,基于16SrRNA高通量测序技术分析了幼虫肠道微生物群落组成,探讨了磺胺抗生素对幼虫生长、基质转化率和肠道菌群结构的影响。结果表明,添加磺胺后幼虫重量和基质转化率显著高于对照组。稀释曲线、Venn图以及多样性指数分析结果表明,磺胺添加处理后黑水虻幼虫肠道微生物的多样性显著降低。厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)是黑水虻幼虫肠道中主要的细菌类群,经磺胺处理后,对肠道微生物组成有一定的影响,其中梭状芽孢杆菌1属(Clostridium sensu stricto1)的相对丰度显著提高,而其他优势属,如土生孢杆菌属(Terrisporobacter)、营发酵单胞菌属(Dysgonomonas)、肠球菌属(Enterococcus)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)的相对丰度有所降低,而栖河菌属(Fluviicola)、沉积物杆菌属(Sedimentibacter)、八叠球菌属(Sarcina)、丛毛单胞菌属(Comamonas)仅在对照组中出现。此外,微生物共生网络图结果表明,1 000μg/kg浓度磺胺会降低黑水虻幼虫肠道微生物群的复杂性和稳定性。

    2026年01期 v.49;No.201 179-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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