渤海大学学报（自然科学版）

 

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本期目次

化学化工与食品科学

  • 明胶、聚乙二醇对大豆蛋白/多糖高内相乳液稳定性的影响

    王胜男;刘秀琳;李阳阳;刘贺;何余堂;

    为探讨明胶(GE)和聚乙二醇(PEG)对大豆可溶性多糖-大豆分离蛋白杂化粒子(SSHPs)制备的高内相乳液(HIPEs)特性的影响，通过粒径分析、显微镜观察、流变学测试及荧光光谱等技术进行表征.结果表明GE和PEG的添加HIPEs的性质影响显著.平均粒径与显微结果显示加入GE后的HIPEs的乳滴更小且分布更均匀紧密，扫描电镜图像也进一步证实了这一结果.此外，流变学测量结果表现出剪切稀化行为以及良好的黏弹性，并且样品的弹性模量(>500 Pa)始终大于黏性模量(<500 Pa).另外，内源性荧光光谱显示GE-SSHPs较PEG-SSHPs吸收强度降低并发生蓝移，说明GE与SSHPs产生较强结合.上述结果表明，相较于PEG,GE的加入使SSHPs稳定的HIPEs更加均一稳定，更利于加强稳固多糖蛋白稳定的HIPEs.这为制备更加稳固的生源性HIPEs提供了一定的理论依据.

    2025年03期 v.46;No.145 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K]

  • 基于改进YOLOv11n算法的草莓成熟度检测模型构建

    郑再飞;吕长鑫;徐秀义;

    准确且高效的草莓成熟度评估对于提高现代农业中的果实品质和收割标准化至关重要.然而，传统的手工检查方法存在主观性强和效率低下的问题.本研究旨在针对复杂环境下的草莓成熟度实时分类任务，提出了一种基于YOLOv11n的增强型轻量级目标检测模型.该模型整合了LightGhostConv模块、LightCA注意力机制和优化的C2f模块，以改善小物体特征提取、降低计算复杂度并增强对遮挡和光照变化的鲁棒性.在我国锦州收集了一个包含“红颜”草莓不同成熟度等级的定制数据集，数据集在各种光照和遮挡条件下进行采集.实验结果表明，改进后的模型实现了92.6%的平均精度，推理速度为49 fps,参数数量仅为2.24 M,优于原始的YOLOv11n以及其他主流模型，如YOLOv5n、YOLOv8n和YOLOv10n.基于此模型，进一步开发了一个基于网络的检测系统，该系统支持图像上传、分类和可视化操作，从而为智能收获应用提供了实用的支持.这项工作为移动终端的轻量级部署提供了一种可行的解决方案，并在智能农业和精准水果收获领域具有广阔的应用前景.

    2025年03期 v.46;No.145 170-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]

  • 基于Franck-Condon因子的液相分子光谱模拟方法

    苏杭;李麦宁;刘宇辉;

    作为最常见的光化学反应之一，激发态质子转移(ESPT)反应在许多光化学以及光生物过程中起着关键作用，并且在荧光探针、有机发光二极管(OLED)等领域具有良好的应用价值，受到了越来越多的关注.双荧光是ESPT反应在发射光谱中的典型现象，其中包含“正常”和“异常”发射，它们分别对应于溶液中未发生质子转移的激发态溶质分子和发生了质子转移反应的激发态产物.迄今为止，学者们已经通过各种实验和理论方法对激发态质子转移反应进行了广泛研究，然而，量子化学程序中通常简单地通过垂直激发能来模拟实验光谱的手段，越来越无法满足人们对复杂光化学反应机理研究的需求.目前，基于Franck-Condon因子的振动分辨电子光谱模拟方法已被广泛应用于复杂光化学反应机理以及新型发光材料发光机制的研究中.但由于溶液相Franck-Condon模拟存在困难，关于模拟振动分辨电子光谱的报道很少.最近，引入了在质量加权笛卡儿坐标系中的阻尼Franck-Condon因子来模拟溶质-溶剂相互作用，解释溶剂增强吸收和荧光现象，并通过溶液相的Franck-Condon模拟深入了解激发态质子转移反应，从电子光谱模拟的独特视角出发，对几种激发态质子转移反应机制提出了新的观点.

    2025年03期 v.46;No.145 180-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1234K]

数学与物理研究

  • 一类带Neumann边界条件的弱退化抛物方程的数值解法

    杜润梅;潘迪;那杨;

    研究一类带Neumann边界条件的弱退化抛物方程的数值解法.针对退化边界导致的奇异性问题，构造适配退化特性的自定义基函数{x~(1-α),1,x,x~2,…,x~n}的Galerkin方法.该方法通过基函数首项x~(1-α)的引入，大幅提升了数值解在退化边界处的计算精度.数值实验表明：相比基于守恒原理的有限差分法(最大误差1.998 8)和传统多项式Galerkin方法(最大误差0.205 01),该方法仅用4个基函数即将最大绝对误差降至10~(-14)量级，计算耗时也大幅度降低，在精度与效率上均显著优于对比方法，为复杂退化方程的求解提供了高效高精度工具.

    2025年03期 v.46;No.145 188-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]

  • 基于复合伪谱法的最优控制问题的研究

    叶世进;李太芳;

    本研究构建了一种复合伪谱法来求解一类具有按段光滑的常微分方程及不等式约束的最优控制问题.将待优化的系统运行区间依据函数的非光滑时刻点划分成多个间距不等的子区间；在每个子区间内，通过Legendre-Gauss-Radau节点，利用Lagrange插值法构建分段插值多项式，利用弱微分表示法，推导出与之对应的导数运算矩阵，并运用Legendre-Gauss求积公式以及获得的导数运算矩阵，将该最优控制问题转化为一类离散的非线性规划问题，其中状态函数与控制函数的非光滑点为未知参量.获得的离散化非线性规划问题可使用Matlab非线性求解器进行求解.由于导数运算矩阵中元素结构建立了相邻子区间系统状态之间的联系，去除了状态连续性条件，因此，该方法可用于处理具有按段光滑的常微分方程约束的最优控制问题.最后通过数值例子验证了所提出方法的有效性.

    2025年03期 v.46;No.145 200-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]

  • 基于经验模型探究CsPbX3(X=Cl, Br, I)的迁移率

    史力斌;吕舒涵;陈媛媛;

    正交相卤化物钙钛矿CsPbX_3(X=Cl, Br, I)因其优异的光电性能而受到广泛关注.为探究其电输运性质，利用纵向声学声子(longitudinal acoustic phonon, LAP)和极化光学声子(polar optical phonon, POP)模型预测其载流子迁移率.POP模型所得结果低于LAP模型，且与实验值相符，这说明极化光学声子是主要散射源.通过计算发现，正交相CsPbX_3的载流子迁移率表现出显著的各向异性行为，其中CsPbI_3在z方向上的迁移率最高，达到了125 cm~2·V~(-1)·s~(-1).通过进一步分析电子分波态密度，发现价带顶和导带底分别由卤素原子和Pb原子的p轨道贡献.此外，还利用第一性原理计算了CsPbX_3的声子色散曲线，验证了其动力学稳定性.

    2025年03期 v.46;No.145 207-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]

  • 快速实现两比特控制相位门并制备四粒子团簇态

    李微;赵若冰;刘雨;

    多粒子团簇态因其最大连通性、持续纠缠性和对退相干的鲁棒性，近年来受到广泛关注.如何制备多粒子团簇态成为当前量子信息领域研究的热点问题之一.提出快速实现量子相位门的超绝热捷径方案并利用其制备四粒子团簇态.传统的绝热通道方案需要分两步，并且由于演化时间过长可能会导致方案无效.本方案只需一步，这大大减少了实验实现的难度和实验过程中的各种损耗.数值模拟结果表明：超绝热捷径方案对腔系统中原子自发辐射和腔衰减引起的退相干效应具有鲁棒性，并且比传统的绝热通道方案花费的时间更短.

    2025年03期 v.46;No.145 214-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]

信息科学与工程

  • 基于LDA与社会网络分析的新能源汽车微博市场趋势及用户态度研究

    孙旭飞;方爱丽;孙晓;

    随着全球绿色低碳转型的加速，新能源汽车产业正以空前的速度迅猛发展，电动汽车和燃油汽车的发展与替代性问题成为了人们关注的焦点.基于微博数据挖掘，对热门话题“电动车能否替代燃油车”下相关微博及评论进行爬取分析，旨在详尽探讨电动车能否替代燃油车的未来发展趋势.通过运用LDA情感主题分析确定了3个主题因素为最佳，即环境影响、经济因素和技术因素.进行社会网络分析，找出了最有影响力的微博用户，即汽车之家、懂车弟-小洋哥等，这些用户通常在网络中扮演着核心角色，对于信息的传播、资源的流动或群体行为的影响具有显著作用.研究结果不仅为政府制定新能源汽车政策提供了科学依据，也有助于企业把握市场脉搏，调整产品策略和营销策略，进一步推动电动车市场的繁荣发展.

    2025年03期 v.46;No.145 222-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]

  • 基于正弦分布输入环形回声状态网络的时间序列预测

    张澳;伦淑娴;

    回声状态网络(ESN)是一种相对较新的递归神经网络，在混沌时间序列的数据预测中显示出良好的前景.然而，回声状态网络的连接和权值结构是随机生成的，这可能会使得储备池在执行任务的过程中不是最优的，同时，输入权重矩阵可能在随机初始化过程中存在较大波动.为此，设计了一种具有确定性储备池结构、输入权重矩阵具有自相关性的回声状态网络，称为正弦-环形回声状态网络(SCESN).为了保证储备池的稀疏连通性，回声状态网络对输入权重矩阵采用正弦分布，使得输入权重具有自相关性，同时，在储备池的结构上，采用NW(Newmon-Watts)小世界网络结构.通过对多个数据集的预测，并与传统的回声状态网络的预测结果进行比较，结果表明，SCESN的预测结果优于传统的回声状态网络，网络复杂度低于回声状态网络.

    2025年03期 v.46;No.145 231-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 936K]