摘要：细胞对环境变化的感知和响应是生命活动的核心。基因转录是细胞将外部信号转化为基因表达输出的关键环节,是理解细胞行为的关键。为了解析转录动力学和建立动态的输入输出关系,研究者提出多种转录模型来探究基因对动态调控信号的响应机制。本文将介绍常见的转录模型,展示其计算框架,并详细阐述对应的mRNA数量和转录事件持续时间的分布,这对于深入理解输入输出关系和探索潜在的响应机制有重要意义。本文综述不同类型的启动子、同一启动子在不同染色质环境中以及不同网络基序下的响应策略,揭示其调控输入输出关系的规律。对于信道容量接近理论值的系统,信息论的最优解可以揭示转录因子浓度的动态范围、输入输出关系以及基因表达分布的对应关系。通过这些多角度的分析,本文揭示了调控动态输入输出关系的关键因素,促进人们更好地理解基因对转录因子信号的响应机制。定量研究输入输出关系可以识别关键的调控因子、预测基因表达模式的变化,并设计干预措施以调节细胞的功能和行为。

摘要：[目的]旨在合理设计浮式风电场的共享系泊系统,探究不同材质共享缆绳对浮式风电场动力响应的影响。[方法]首先,对浮式风电场设计共享系泊和传统(无共享缆绳)系泊方案,比较两种系泊方案的动力响应和经济成本,验证设计方案的可行性。其次,探究两类共享系泊系统对浮式风电场系泊响应的影响。最后,分析环境载荷的施加方向和缆绳材质对共享缆绳平均张力的影响。[结果]采用不同材质共享系泊系统的浮式风电场,其叶片张力近乎相同;两类共享系泊系统对风机位移和系缆平均张力的影响存在差别。此外,环境载荷施加角度和系缆材质也对风机位移和共享缆绳受力产生影响。[结论]该研究可为系泊系统中共享缆绳选型提供参考。

摘要：食品安全与人民的生活息息相关,随着生活水平的提高,人们的食品安全意识也逐渐提升,提供可靠且有效的信息问答成为了社会的迫切需求。该文针对由食品添加剂使用不当引起的食品安全问题,提出一种基于知识图谱的食品安全知识问答方法,并构建了一个食品安全知识问答系统。首先,利用互联网中的开源数据构造了一个面向食品安全的知识图谱;然后,为了更好地对食品安全文本表征,该文通过收集食品安全语料库对词向量模型进行预训练;随后,设计了一种语义相似度匹配算法,通过计算问题文本的关键词向量与实体向量之间的重叠字得分和相似度得分,提取食品安全实体,实现对模糊问题语义的理解;最后,通过随机构建的食品安全知识问答库进行实验,以准确率、Hits@3和Hits@5为评价指标进行消融实验,证明了所提方法的有效性。基于知识图谱的食品安全问答方法可以有效地回答人们在食品安全和食品添加剂上的问题,在提高时间效率的同时节约了人力资源。

摘要：晚明上海露香园作为顾绣产生与发展的环境容器,园中燕集的文人画家的雅意趣味使顾绣题材趋于文人画式样,多体现云间画派推崇的淡雅风格;园内植物山石景观为顾绣将文人画绣制成映现景物真实纹理与结构的精细绣品提供了实物参照,推动女性自主地根据实景修正与改进既有绣法,又促使顾绣绣法更独特新颖;基于露香园空间营造的尚雅美学,顾绣以更新的多色绣线纯熟展现女性感知的自然景物的光影细节,将男性文人审美与女性闲雅质朴意趣糅于绣作。顾绣脱胎于晚明江南士大夫文化圈,却以展现女性自我创作意识的绣技与天然未受压抑的审美认知保有独特女性特质,成为女性实现自我价值的路径。

摘要：随着深度传感器的出现,很多研究开始利用颜色和深度信息解决语义分割问题.现有方法未能充分利用颜色特征和深度特征的互补信息,并且通常利用固定权重的卷积核提取多尺度特征,易造成参数量冗余且无法进行在线自适应.为了解决上述问题,提出了一种基于多模态自适应卷积的RGB-D图像语义分割方法,通过引入轻量级的多模态自适应卷积生成模块,动态地生成多尺度自适应卷积核,将多模态特征的上下文互补信息嵌入卷积滤波器中,在卷积过程中充分利用了图像的内在信息,实现高效融合多模态颜色特征和深度特征.相比于传统的卷积方法和多尺度特征提取方法,文中方法有着更高的计算效率和更好的分割效果.在公开数据集SUNRGB-D和NYUDepthv2上的结果表明,文中方法的像素精准度、平均像素精度和交并比分别达到了82.5%,62.0%,50.6%和77.1%,64.2%,50.8%,均优于对比的RGB-D语义分割方法.

摘要：具有特定功能的半导体材料的计算设计,是计算材料科学的一个重要研究领域.由于半导体的诸多性质取决于价带顶和导带底的电子态及其中的载流子分布,因此带隙的大小和能带极值的对称性便成为半导体材料设计最受关注的问题.为了进一步解决硅基光电子集成(OEIC)技术发展的瓶颈,设计具有直接带隙特性的硅基新材料并使其成为有效的光发射体,是一项富有挑战性的工作.本文在分析大量半导体能带结构的基础上,给出类sp系列半导体由间接带隙过渡到直接带隙的主要物理机制,并以对称性概念、芯态效应和电负性差效应为基础,提出一种新的直接带隙半导体材料设计方案.根据这个方案所表达的设计思想,我们对当前十分受关注的硅基光发射材料进行了计算设计.结果发现,用VI族元素在硅生长时进行周期性插层的、具有正交和四角点群对称性的人工微结构材料VIA/Sim/VIB/Sim/VIA具有直接带隙特性.其中当m=5或奇数时,材料有四角结构对称性,而m=6或偶数时是正交结构对称性.VIA(B)是在生长方向生长的单层VI族元素.这类材料的优点在于可自然地与硅实现晶格匹配,与微电子技术相兼容,并可较容易的用现行的MBE、MOCVD或UHV-CVD生长方法实现.预期这类新材料及其相应器件的研制开发,将大大开拓全硅OEIC和硅光子集成(PIC)技术的进一步发展.

摘要：安全多方计算作为网络空间安全的关键技术,是密码学的一个重要研究方向,是近年来国际密码学界研究的热点.科学计算是安全多方计算的一个重要分支.集合论是现代数学最重要的基础,许多数学分支都是以集合论为基础建立的.由于许多问题都可以抽象成集合问题,集合论及其数学思想被运用到越来越多的领域.因此保密的集合计算成为安全多方计算的一个重要方向.集合相交的保密计算是集合保密计算的一个重要问题,得到了广泛的关注.该问题在隐私保护方面有许多应用,如保密的数据挖掘、保密的数据外包、医疗敏感数据分析、个人财产数据及其他隐私数据的安全共享等.现有的关于集合相交保密计算的研究可以分为两个方面.一方面是研究有两个参与者且他们的集合都取自于一个无限大集合的情况.尽管该情况下研究者较多,但是该情况下的解决方案仅是计算性安全的而且存在计算效率较低的问题.另一方面是研究有多个参与者的情况,在这种情况下现有的解决方案比较少,且效率较低.该文针对在不同适用情况下集合相交存在的问题,设计了不同的解决方案.在有多个参与者的情况下,该文首先利用将集合表示成多项式的方法,设计了一个不需要借助密码学原语的、具有信息论安全的、计算复杂性低且通信效率高的安全多方交集计算方案.通过对该方案的改进,作者给出了另一个计算复杂性更低的方案,但该方案需要牺牲少量的通信效率.接下来,对于有两个参与者且参与者的集合取自于一个无限大集合的情况,该文利用单向散列函数的性质设计了一个高效的交集计算方案.此外,对于两个参与者的集合取自于一个有限集合子集的场合,该文利用离散对数困难性假设提出了高效的解决方案.同时,作者给出的解决方案经过简单改造可以用来保密地计算集合交集和并集的势以及认证的集合保密计算问题.最后,作为方案的应用,该文用多方集合相交的方案解决了求多个数最大公约数的保密计算问题.作者使用安全多方计算普遍采用的模拟范例证明方法证明了这些方案在半诚实模型下是安全的.

摘要：为了表征上转换纳米荧光微粒的发光特性,设计了一个可以对单个纳米微粒进行荧光寿命测量的系统。该系统首先使用基于检流计振镜的双光子显微镜系统对单分散状态的上转换纳米微粒样品进行扫描成像。然后,通过单分子荧光纳米定位算法精确找出每个纳米微粒的准确位置,再依次将激光聚焦到每个纳米微粒上,在该点施加一个500μs宽度的激光脉冲,并通过光电倍增管探测随时间变化的荧光强度信号。最后对荧光衰减曲线进行拟合,计算得到该纳米微粒的荧光寿命。实验结果表明:单个上转换纳米荧光微粒的荧光发射曲线符合单指数衰减规律,其荧光寿命为195.3μs。与之相比,聚集状态的纳米微粒的荧光寿命为358.9μs。这表明聚集状态对上转换纳米微粒的发光特性有显著影响。

摘要：通过对锦屏二级辅助洞爆破开挖损伤区的检测和数值计算,比较岩体开挖动态过程(包括爆炸荷载和地应力高速释放)及静态过程(地应力重分布)所分别造成的损伤,探明地应力瞬态释放诱发岩体损伤的机制。检测结果表明,地应力的存在对深埋隧洞爆破开挖损伤区具有较大影响。隧洞轴线垂直于最大主应力时的钻爆开挖损伤明显要大于轴线平行于最大主应力时的情况;可以将开挖损伤区分为内损伤区和外损伤区,其中前者主要由爆炸荷载和地应力高速释放二者耦合作用引起,其主要特征是岩体声波速度显著降低;后者主要由应力重分布引起,特征是岩体声波速度缓慢降低。另外,辅助洞实测的岩体内损伤区深度显著大于外损伤区深度,且内损伤区在断面上的分布特性受到开挖二次应力场的影响,表明伴随爆破过程发生的地应力瞬态卸载效应是内损伤区形成的直接原因之一,声波检测检测和数值模拟计算均也证明了这一点。

摘要：随着我国人口老龄化的不断深化,老龄人口及失能人口的赡养成为亟待解决的经济社会问题。本文基于以家庭为单元的保障模式的理念,以陪护者和年长者连结投保型长期护理保险为切入点,建立了一个包含储蓄、消费、家庭护理、护理保险保额等决策变量的两阶段最优决策模型,考虑陪护者和年长者同时决策和先后决策两种决策方式,并从双方效用最大化的角度出发,得到了二者的最佳投保和护理决策。最后基于中国健康与养老追踪调查数据,测算得到了模型的实证解,并研究保费费率和风险规避程度对决策结果的影响。实证分析结果显示,结合实际数据计算出的最优决策变量具有客观性和可行性,本文考虑的连结投保式创新型长期护理保险能够促使投保人做出理性决策,促进长期护理风险的保障和长期护理保险的发展。