基于UVE变量筛选偏最小二乘的LIBS磷精矿浆定量分析

利用激光诱导击穿光谱(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)技术采集得到磷精矿浆的光谱,基于无信息变量消除(Uniformative Variables Elimination, UVE)方法筛选出与磷元素相关的波长变量,将选择后的波长作为自变量建立偏最小二乘(Partial Least Squares, PLS)回归模型,并与传统全谱PLS和GA-PLS(Genetic Algorithm-Partial Least Squares, GA-PLS)定标模型进行比较。相比全谱PLS,UVE-PLS定标模型的性能更优,其预测均方根误差(Root-mean-square Error of Prediction, RMSEP)由0.38%下降到0.26%,决定系数(R²)从0.59提高到0.72。相比GA-PLS定标模型,UVE方法可以克服GA(Genetic Algorithm, GA)在参量选择上存在随机性的弊端,筛选出的变量仅为全谱的8.76%,而且计算速度更快,分析精度也优于GA-PLS模型。     

Inactivation of PTEN and ZFHX3 in Mammary Epithelial Cells Alters Patterns of Collective Cell Migration

Whole exome sequencing of invasive mammary carcinomas revealed the association of mutations in PTEN and ZFHX3 tumor suppressor genes (TSGs). We generated single and combined PTEN and ZFHX3 knock-outs (KOs) in the immortalized mammary epithelial cell line MCF10A to study the role of these genes and their potential synergy in migration regulation. Inactivation of PTEN, but not ZFHX3, induced the formation of large colonies in soft agar. ZFHX3 inactivation in PTEN KO, however, increased colony numbers and normalized their size. Cell migration was affected in different ways upon PTEN and ZFHX3 KO. Inactivation of PTEN enhanced coordinated cell motility and thus, the collective migration of epithelial islets and wound healing. In contrast, ZFHX3 knockout resulted in the acquisition of uncoordinated cell movement associated with the appearance of immature adhesive junctions (AJs) and the increased expression of the mesenchymal marker vimentin. Inactivation of the two TSGs thus induces different stages of partial epithelial-to-mesenchymal transitions (EMT). Upon double KO (DKO), cells displayed still another motile state, characterized by a decreased coordination in collective migration and high levels of vimentin but a restoration of mature linear AJs. This study illustrates the plasticity of migration modes of mammary cells transformed by a combination of cancer-associated genes.     

NIR高光谱成像技术检测冷鲜羊肉嫩度

利用900¹700 nm近红外高光谱成像系统对冷鲜羊肉嫩度进行快速无损检测研究。采集冷鲜羊肉（1⁸ d）表面的高光谱散射图像,提取样本感兴趣区域反射光谱曲线并用剪切力值表征冷鲜羊肉的标准嫩度。以原始光谱、特征区域光谱和Savitzky-Golay卷积平滑预处理光谱建立冷鲜羊肉嫩度的偏最小二乘回归（PLSR）模型,预处理的特征区域光谱建立的模型效果更优。结果表明:特征区域光谱可有效替代全波段光谱,经过S-G卷积平滑预处理后,模型预测效果最佳,预测相关系数（Rp）和均方根误差（RMSEP）分别为0.773和1.060。研究表明:利用近红外高光谱成像技术结合偏最小二乘回归法对冷鲜羊肉嫩度的快速无损检测是可行的。      

准饱和粘弹性土-隧道衬砌系统的动力特性

将衬砌和土骨架分别视为多孔弹性材料和具有分数阶导数本构关系的粘弹性体,在频率域内研究了饱和度对分数导数型准饱和粘弹性土-半封闭圆形隧洞弹性衬砌系统动力特性的影响。将水-气混合物视为一种均匀流体,基于Biot两相动力固结理论和弹性理论,分别得到了简谐轴对称荷载和流体压力作用下分数导数型准饱和粘弹性土的位移、应力和孔压以及衬砌的位移和应力解析表达式。利用衬砌内边界上的边界条件及土体和衬砌界面处的连续性条件,得到了待定系数的具体表达式。通过算例分析,发现：衬砌和土体相对渗透系数对孔压幅值的影响与饱和度有关;流体压力作用下,随着饱和度的减小,位移幅值逐渐增大。另外,分数导数模型参数对系统动力响应有较大影响。     

冷鲜羊肉品质的高光谱成像无损检测

利用400¹000 nm可见近红外高光谱成像系统对冷鲜羊肉蛋白质含量、嫩度、p H进行无损检测研究。采集冷鲜羊肉表面的高光谱散射图像,提取样本感兴趣区域的反射光谱曲线获得原始数据。先对原始光谱预处理并建立偏最小二乘回归（PLSR）模型,优选最佳预处理方法,后采用正自适应加权算法（CARS）和连续投影算法（SPA）提取特征波长,建立不同特征波长下各品质参数的PLSR预测模型。结果表明:利用原始光谱建立的冷鲜羊肉蛋白质、嫩度和p H的PLSR模型均优于经过光谱预处理所建PLSR模型;在不同波长下建立预测模型,OS-PLSR光谱模型对冷鲜羊肉蛋白质含量预测效果最佳,Rp=0.869,RMSEP=0.097;建立的SPA-PLSR光谱预测模型对p H预测效果理想,Rp=0.958,RMSEP=0.067;CARS-PLSR光谱预测模型对嫩度的预测能力较高,Rp=0.862,RMSEP=0.706。研究表明:利用可见近红外高光谱技术对冷鲜羊肉品质进行快速无损检测是可行的。      

基于多元素分析的冬枣产地鉴别方法

为了探讨利用产地间差异性元素进行产地判别的可行性,测定了不同产地冬枣样本中10种元素的含量,并对数据进行了差异性分析、聚类分析、Fisher判别分析和偏最小二乘判别分析（partial least squares discrimination analysis,PLS-DA）。结果表明,不同产地冬枣中Mg、B、Mn、Fe、Zn元素存在显著差异,是具有产地特征的指纹元素。R型系统聚类分析也证实B、Mn、Fe和Zn元素具有共同特征。基于产地特征元素和Q型聚类、Fisher判别和PLS-DA建立的冬枣产地鉴别模型正确率均高于基于全部元素的分析结果,其中利用特征元素建立的PLS-DA模型鉴别正确率最高,回代检验和交叉检验正确率均为94.0%,Q型聚类模型的判别能力最差,最高的判别正确率为84.06%。本研究证实了产地间差异性元素是有效的产地判别因子,具有监督模式的Fisher判别和PLS-DA算法准确率远高于无监督模式的系统聚类法,更适于产地鉴别分析。      

微冻和冷藏对牙鲆贮藏品质的影响

以感官、理化和微生物为指标,研究了微冻（-2℃）和冷藏（4℃）对牙鲆品质变化及货架期的影响。结果表明,随着贮藏时间的延长,牙鲆鱼的感官品质显著下降（p<0.01）,菌落总数、挥发性盐基氮（TVB-N）含量、硫代巴比妥酸（TBA）值和K值均呈显著上升趋势（p<0.01）,且微冻贮藏时各指标的变化速率都低于冷藏;质构特性中的硬度、弹性、咀嚼度和粘聚性随贮藏时间的延长而显著下降（p<0.05）,p H与贮藏时间及其他理化指标（TBA除外）相关性不显著。综合感官评分、TVB-N值及菌落总数等指标得出牙鲆在4℃和-2℃贮藏条件下的货架期分别为9 d和12 d。与冷藏相比,微冻能更有效地抑制微生物的生长,延长其货架期。      

基于SiPLS和SPA波长选择的玉米组分测量研究

研究分析80个玉米实验光谱数据,经预处理后,分别进行区间偏最小二乘(iPLS)、组合区间偏最小二乘法(SiPLS)和连续投影算法(SPA)优选玉米水分组分的最佳波长,建立校正模型。结果表明,iPLS、SiPLS和SPA将建模变量从700个分别降低到70、140和2个,各占据全光谱的10%、20%和0.29%,而其建模精度比700个全谱变量建模精度甚至更好。其中SiPLS和SPA的建模精度相当,但是SPA方法将建模变量从700个降低到2个,计算复杂度得到最大程度的降低,并保持了建模精度,表明SPA是一种有效的特征波长提取方法,且这一研究方法可推广应用到对玉米中油脂、蛋白质和淀粉的含量检测中。     

低轮MIBS 分组密码的积分分析

MIBS算法是由Izadi等人在CANS 2009上提出的一个轻量级分组密码算法,整体采用Feistel结构,轮函数使用SP结构,分组长度为64 b,包含MIBS-64和MIBS-80这2个版本,适用于资源受限的环境,例如RFID（radio frequency identification）标签. 研究MIBS算法针对积分攻击的安全性. 首先,针对该算法的密钥编排算法,利用密钥搭桥技术,分别得到了MIBS-64和MIBS-80的轮密钥的相关性质. 其次,利用基于MILP（mixed integer linear programming）的比特可分性的自动化建模搜索方法,构造了MIBS的8轮和9轮积分区分器. 然后,基于8轮积分区分器,给出了12轮MIBS-64的密钥恢复攻击,数据复杂度为$ {{\\text{2}}^{{\\text{60}}}} $,时间复杂度为$ {{\\text{2}}^{{\\text{63}}{\\text{.42}}}} $;最后,基于9轮积分区分器,给出了14轮MIBS-64的密钥恢复攻击,数据复杂度为$ {{\\text{2}}^{{\\text{63}}}} $,时间复杂度为$ {{\\text{2}}^{{\\text{66}}}} $. 这是目前对MIBS-64和MIBS-80轮数最长的积分攻击.

     

基于LS-SVM回归的频域分析法及其在局放窄带干扰抑制中应用

干扰抑制是电力设备局部放电监测中的关键技术之一,其中周期性窄带干扰在线监测时必须首先考虑滤除.提出基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归的频域分析法,先将采集到的原始时域信号变换到频域后,利用LS-SVM对信号干扰频率最大幅值点附近的数据进行拓延,再逆变换以得到真实信号.通过对频域阈值、频域分析及LS-SVM回归的频域分析3种方法的仿真数据分析和某变电站监测实际数据分析结果表明,所提出的LS-SVM回归的频域分析法有效地拓展了干扰频带的宽度,较好地抑制了窄带干扰残余.