特约专稿

  • 人工智能算法安全研究现状与对策

    彭长根;何兴;谭伟杰;刘海;

    机器学习助推的新一代人工智能再一次成为学术界和产业界关注的焦点,已取得的进展和深度应用,正在成为世界各国新一轮战略性技术和核心驱动力。然而,数据、算法和算力作为新一代人工智能的核心要素,在支撑数字经济发展的同时,也面临技术和社会双重安全风险。以人工智能算法为主线,聚焦人工智能技术潜在的安全风险,综述分析了人工智能算法面临的不可解释性、逆向攻击、后门攻击、投毒攻击和对抗样本攻击等方面的潜在技术安全问题与挑战,从隐私保护机器学习、算法鲁棒性增强和算法安全评估等几个方面,从技术角度归纳或提出人工智能算法安全的解决对策,旨在为解决人工智能的应用和安全之间的矛盾提供一种研究思路和方向。

    2022年06期 v.40;No.166 1-16+134页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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数学科学

  • G-非扩张映射有限族的多步迭代方法及其数值实验

    高兴慧;何纪元;任欣怡;杨大庆;赵海洋;樊子秋;贾倩倩;

    在带有有向图的一致凸的Banach空间中,构造了一种关于G-非扩张映射有限族的公共不动点的多步迭代方法,并利用所构造的迭代方法证明了G-非扩张映射有限族的强、弱收敛定理,最后给出数值例子验证所提出的迭代方法的有效性。

    2022年06期 v.40;No.166 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K]
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  • 圆域上Schr?dinger方程特征值问题有效的谱Galerkin逼近及误差估计

    陈悦;安静;刘忠敏;

    提出了圆域上Schr?dinger方程特征值问题的一种有效的Legendre-Fourier谱方法。首先利用极坐标变换将笛卡尔直角坐标系下的二阶Schr?dinger方程特征值问题转化为极坐标系下的一种等价形式。其次,我们推导了极条件,克服了极坐标变换引入的极点奇性。再结合特征函数的边界条件和在θ方向的周期性,我们定义了带权的Sobolev空间及其逼近空间,建立了极坐标系下二阶Schr?dinger方程特征值问题的一种弱形式和相应的离散格式。基于紧算子的谱理论、非一致带权Sobolev空间中投影算子的逼近性质以及傅里叶基函数的逼近性质,对逼近解的误差估计给出了证明。最后,给出了一些数值实验,数值结果表明我们提出的算法是有效的和高精度的。

    2022年06期 v.40;No.166 23-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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  • 数论函数方程tφ2(n(n+1))=S(SL(n17))的可解性

    周建华;瞿云云;朱山山;黄华伟;

    利用初等数论的方法和数论函数的性质研究了数论函数方程tφ_2(n(n+1))=S(SL(n~(17)))的可解性问题,其中t∈Z~+(Z~+是正整数集),φ_2(n)为广义Euler函数,SL(n)为Smarandache LCM函数,S(n)为Smarandache函数,得到如下结果:方程tφ_2(n(n+1))=S(SL(n~(17)))只在t=1,6,9,18,20时有正整数解,并给出了相应的正整数解。该计算方法有助于解决同类型方程的可解性问题。

    2022年06期 v.40;No.166 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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地理与环境科学

  • 长江中上游土地市场化时空格局演变及其影响因素研究

    浦绍仙;金莲;魏露露;

    以长江中上游89个市(州)为研究对象,利用土地市场化测算模型测算2005—2019年各市(州)的土地市场化水平,并结合空间自相关分析、地理探测器等空间分析方法来揭示土地市场化水平的时空演变特征及其影响因素,结果表明:2005—2019年,长江中上游地区土地市场化水平呈现出“上升-下降-上升”的变化趋势,呈现出“中游高、上游低”的空间格局;长江中上游地区土地市场化水平具有明显的空间分异特征,土地市场化水平呈现明显的高-低集聚特征,高-高集聚区域由江西省的大部分地区逐渐向湖北的态势演变;低-低集聚区域沿着云南—四川、贵州—云南演变;土地市场化水平受到多因素的共同驱动,经济发展水平、外商投资、财政收入、固定资产投资、二三产业结构都是影响长江中上游土地市场化水平的重要因素,随着时间推移,各因素影响程度明显增强。

    2022年06期 v.40;No.166 38-45+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]
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  • 基于PSR-EES模型的绥化市土地生态安全评价及影响因素分析

    赵淑娟;刘海英;江涌起;

    以2010—2019年为研究的时间尺度,采用熵值法和变异系数计算权重,运用灰色关联度法分析其影响因素,基于PSR-EES模型构建目标层、准则层、要素层和指标层4级评价体系,计算生态安全指数和确定生态安全等级,对绥化市土地生态安全状态和影响因素进行评价和分析。结果表明:2010—2016年、2019年绥化市土地生态安全为Ⅲ级,2017和2018年土地生态安全为Ⅳ级;2017年压力指数最大,2018年状态指数值最大,2018年响应指数值最大;GDP增长率、森林覆盖率、25°以上耕地百分比和万元GDP能耗等4项指标与土地生态安全关联度较大,是影响土地生态安全水平的主要因素,人口自然增长率对土地生态安全水平的影响较小。

    2022年06期 v.40;No.166 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
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  • SBAS/PS-InSAR技术在复杂山区地质灾害探测中的对比研究——以云南省福贡县为例

    易邦进;吴帆;傅涛;黄成;钟成;

    地质环境脆弱、气候条件复杂的高山峡谷区容易发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。但长期以来受到调查手段的局限,难以实现对高位、隐蔽林区的全面地质灾害调查和隐患排查。因此,高位隐蔽地质灾害的发生时间、位置、影响范围和灾害链往往难以预测,容易造成巨大的人员和财产损失。本文以位于横断山脉北段的云南省福贡县为研究区,采用对两种典型时间序列InSAR技术开展地表变形监测研究,探索适用于高山峡谷区的地质灾害隐患探测技术。研究表明,SBAS-InSAR技术的监测密度和范围远超PS-InSAR技术,检测出接近70%的地质灾害台账点存在变形迹象,可以有效弥补地面调查的不足。研究区地质灾害隐患大都分布于怒江及其支流沿岸的河谷和两侧高山,建议对这些地区进一步开展详查和监测工作。本文研究可对类似复杂山区地质灾害变形监测和调查提供参考。

    2022年06期 v.40;No.166 54-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K]
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  • 贵州省梯田区传统村落空间分布特征分析

    杨小飘;吴强;赵宇鸾;任红玉;杨智谋;冯雁云;

    梯田区传统村落及其梯田系统是我国传统农业文化遗产瑰宝,分析梯田区传统村落空间分布特征对梯田区农业文化遗产保护开发和山水林田湖草系统治理具有重要意义。以贵州省梯田区入选住房和城乡建设部公布的中国传统村落为研究对象,结合GIS核密度估算和地形梯度方法对贵州省梯田区传统村落空间分布特征进行分析。结果发现:从空间数量关系上看,贵州省梯田区传统村落在地理空间分布上具有聚集性,在地州市尺度上的空间分布呈不均匀性,并在地州市内部表现出显著的空间集聚特征;梯田区传统村落主要集中在少数民族地区,其中,黔东南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州、铜仁市和安顺市呈现显著密集的分布密度;从垂直特征上看,贵州省梯田区传统村落集中分布在缓坡和缓陡坡,其优势地形梯度等级为第2和第3等级,低地形梯度等级和高地形梯度等级上的梯田区传统村落分布较少,在地形梯度上的分布表现出“中间多两边少”的特点。

    2022年06期 v.40;No.166 62-68+94页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 惠水县中南部菜地土壤重金属污染和健康风险评价

    余欢;宁飞;崔文刚;兰雪;范艺馨;王亚琳;

    为评价菜地土壤重金属污染情况及对人体健康致癌和非致癌的危害,采用“梅花形”法对惠水县中南部好花红乡菜地土壤进行采样,使用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对研究区土壤重金属污染进行评价,并利用人体健康风险评价模型对土壤重金属污染引起的人体健康危害进行风险评价。结果显示:研究区土壤重金属内梅罗综合污染指数(NIP)集中在轻度污染以下,其中Cr、Pb为轻度污染,NIP分别为1.96、1.87,Ni、Zn为尚清洁,NIP分别为0.97、0.87,Cd为清洁,NIP为0.67;人体健康风险评价模型结果表明,Zn、Pb、Cr、Cd、Ni 5种元素非致癌风险指数均小于1,对人体健康不构成非致癌危害;人体通过皮肤、呼吸、手口途径摄入致癌元素Cr、Cd和Ni时,Cr、Ni存在潜在致癌风险,总致癌风险指数分别为5.08×10~(-5)、3.76×10~(-5),而Cd不存在致癌风险,为8.47×10~(-7);单一暴露途径的总致癌风险指数为手口>皮肤>呼吸,分别为6.47×10~(-5)、2.41×10~(-5)、3.22×10~(-7)。建议在菜地进行生产活动人员,应采取相应防护,及时清理残留于身体上的土壤,减少重金属污染对人体造成危害。

    2022年06期 v.40;No.166 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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  • 环巢湖自然资源综合评价

    任春秋;董斌;许海锋;李胜;高祥;

    利用安徽省统计分析数据和土地变更调查数据,以乡镇为单位,对巢湖周边18个乡镇(街道)自然资源状况进行综合评价。采用层次分析方法从自然资源因子、景观生态因子、社会经济因子和环境因子4个方面计算27个指标计算权重,使用Min-Max归一化计算环巢湖乡镇和街道各指标归一化数据,最后通过自然资源综合评价法对研究区进行评价。研究表明:环巢湖区域自然资源状况综合评价结果全部合格,70%以上乡镇(街道)处于良好状态。从土地利用角度分析发现,不同评价等级的乡镇评价结果主要受到林地和建设用地两种土地利用类型的影响;从城镇建设角度研究发现,城镇建设开发强度越大,对自然资源负面影响越大,反之越小。

    2022年06期 v.40;No.166 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 彰武水库水质状态分析及评价

    陈利粉;陈龙;宋盈;马建茹;杨卫芳;

    运用主成分分析法(PCA)、综合营养状态指数法(TLI)和加拿大水质指数(CCME WQI)对2011—2020年彰武水库水质状态进行比较,发现3种分析方法对彰武水库水质状态分析具有较好的一致性。主成分分析结果显示:彰武水库水质变化的主要驱动因子为总氮、生化需氧量、高锰酸盐指数、叶绿素a、pH值和总磷;不同水期,主要污染物不同;生化需氧量、总氮始终是水库水质污染的重要污染指标。由于污染主要来源于工业、生活污水及农业面源,建议进一步强化水库上游工、农业污染减排,加快周边农村环境综合整治,控制农业面源污染,以确保库区水环境质量得以改善。

    2022年06期 v.40;No.166 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K]
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化学与生命科学

  • 喀斯特洞穴环境对百香果贮藏品质的影响

    罗时琴;叶仕安;高占冬;刘宇炫;

    为探索喀斯特洞穴环境对百香果贮藏品质的影响,以“紫香”百香果为试材,采用喀斯特洞穴环境和常温环境两种贮藏方法,研究“紫香”百香果在2种贮藏环境中,果实的外观形态、营养品质及其相关酶活性的变化特征,以期获得喀斯特洞穴环境对百香果贮藏保鲜的相关理论和实证。结果表明:随着贮藏时间的延长,2种环境下果皮缺陷指数均呈上升趋势,维生素C含量、可溶性固形物、超氧化物歧化酶均表现持续下降趋势。常温下,6 d后果皮开始变软,出现皱褶,30 d后完全变干变脆或腐烂,失去食用价值;洞穴低温下,20 d后果皮略有变软,60 d后果皮皱缩面积仅30%,50%果实仍保存较高的外观商品价值和食用价值。较常温环境下,喀斯特洞穴环境能有效延缓百香果维生素C及可溶性固形物含量降低速度,保持果实较好的SOD活性水平,减少果实蒸腾失水延缓果皮皱缩变干时间,更好地维持果实外观品质和食用价值,有效延长百香果的贮藏时间。研究可为百香果的贮藏保鲜和地下空间的开发利用提供参考依据。

    2022年06期 v.40;No.166 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
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  • 甲醛在本征和金掺杂石墨烯表面的吸附:第一性原理研究

    唐珊;姜丽;刘佳鑫;刘珊;张仟春;

    采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了单个甲醛气体分子在本征石墨烯和金掺杂石墨烯基底上的吸附特性,探讨了单个甲醛分子吸附在本征石墨烯和金掺杂石墨烯稳定构型上的吸附能、磁矩变化、电荷转移、态密度及化学键变化。结果显示,与本征石墨烯相比,金原子掺杂石墨烯可提高石墨烯基底对甲醛分子的吸附能力,产生明显的磁矩变化,增加电荷转移能力。此外,态密度(DOS)分析结果表明,甲醛分子与金掺杂石墨烯基底之间存在轨道杂化。

    2022年06期 v.40;No.166 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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  • 联二萘酚酰基硫脲催化下吲哚衍生物的高效合成

    杨兰西;安雪婕;黄克俊;陈治明;

    研究了多种多功能氢键型手性催化剂联二萘酚酰基硫脲在吲哚与硝基烯烃的不对称Friedel-Crafts烷基化反应中的应用。结果显示:该类催化剂中联二萘酚独特的空间结构和强的氢键催化作用使合成的吲哚衍生物具有良好的化学产率(高达91%)和对映选择性(高达93%ee)。该工艺操作简单、反应条件温和、催化剂高效且用量少、底物具有很好的官能团耐受性。

    2022年06期 v.40;No.166 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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综述

  • Ti3C2Tx/MXene在电磁屏蔽领域的应用研究进展

    罗大军;唐珠艳;黄陈宇;石忠武;王浩;宋赣林;黄文旭;代松;

    电子设备领域的迅速发展和广泛应用导致电磁辐射干扰问题日趋严重,为此,开发精确度更高、安全性更好的电磁屏蔽材料成了重要的研究方向。Ti_3C_2T_x/MXene以其优异的电磁屏蔽性能被广泛应用于各领域的电磁屏蔽应用中,其薄膜、轻质多孔气凝胶的组装研究也取得了重大突破。笔者基于Ti_3C_2T_x为主体的电磁屏蔽材料,重点介绍了Ti_3C_2T_x/MXene的制备方法、应用电磁屏蔽机理、Ti_3C_2T_x/MXene薄膜及轻质气凝胶多孔结构组装技术,并根据MXene的各种性能,分析了Ti_3C_2T_x/MXene材料的发展方向。

    2022年06期 v.40;No.166 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
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  • 缺血性脑卒中病理生理机制及治疗对策研究进展

    马风伟;邓青芳;

    脑卒中(Stroke)是危害国民健康的重大脑病,已成为世界排名第二位、我国排名第一位的致死性疾病。缺血性脑卒中(Ischemic stroke, IS)是脑卒中的主要发病形式(约占85%),具有高发病率、高致残率、高死亡率和高复发率的特点。缺血性脑卒中发生后,炎症反应、兴奋性毒性、细胞凋亡及氧化应激等一系列病理生理过程可以引起脑内神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞等不同程度的形态变化和分化,同时涉及多个信号通路的改变和复杂的分子机制。近年来,针对缺血性脑卒中的分子机制研究以及相关治疗策略取得了新进展,本文通过对缺血性脑卒中病理进程中涉及的常见信号通路研究进展及治疗策略进行综述,以期为缺血性脑卒中的临床治疗及新药研发提供思路。

    2022年06期 v.40;No.166 116-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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