Neural network model based on hybrid algorithms and its application in runoff for ecasting

为了提高径流预报的精度,采用一种基于粒子群和遗传的混合方法同时优化人工神经网络结构、连接权和偏置,在进化过程中采用训练样本和验证样本共享适应度技术,并以此建立径流预报模型。通过对柳州径流实例分析,并与离子群优化的人工神经网络模型、遗传进化的人工神经网络模型和时间序列模型方法对比,研究结果表明,该方法学习能力强、泛化性能高和有效提高系统预测的准确率,为获得更高预测精度的径流预报提供了一种有效的建模方法。In order to improve the accuracy of runoff forecasting,a hybrid algorithm combining PSO and GA algorithm with optimizing artificial neural network structure,connection weights and bias was proposed and used to establish a runoff forecasting model.This hybrid algorithm adopts training samples and validation samples to share fitness in the evolutionary process.The algorithm was compared with two forecasting models including PSO-ANN and GA-ANN through the actual examples of Liuzhou runoff forecasting.The results show that the new approach has strong learning ability and high generalization performance and can improve the accuracy of forecasting system effectively.Thus,it is an effective modeling method to get high precision of runoff forecasting.国家自然科学基金资助项目(61202143;51065002;11161029

虹鳟免疫诱导型基因Cathelicidin2启动子功能分析

本研究通过实时荧光定量PCR实验对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)Cathelicidin2(Cath2)基因的转录模式进行了分析。结果显示,该基因在鳃、头肾等与机体免疫防御功能密切相关的组织内转录,在细菌和病毒感染后,转录水平均显著升高。对基因上游调控序列进行启动子和转录因子结合位点预测,发现该启动子具有真核生物典型的TATA盒和CAAT盒结构,基因上游直至第一内含子区域内,密集存在多个免疫相关转录因子结合位点,其中,2个核因子κB(Nuclear factor kappa B,NFκB)预测结合位点均位于核心启动子正链区域。在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肾组织细胞系内,绿色荧光蛋白和萤火虫荧光素酶基因都能够在该启动子驱动下表达,表明其具有启动子活性,且启动子活性在受到免疫诱导后增强,包括细菌脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)模拟的细菌感染和聚肌胞苷酸(Polyinosinic polycytidylic acid,Poly I:C)模拟的病毒感染。双荧光素酶报告基因检测显示,启动子活性在与NFκB转录因子表达时,增强至4.39倍,证明Cath2基因受NFκB通路调控。研究表明,虹鳟Cath2基因能够在多种免疫刺激诱导下表达,其启动子可以应用为免疫诱导型的基因工程元件,驱动外源免疫基因在鱼体内适时表达,抵御外界病原感染,同时,避免非必要条件下的过度表达形成生长负担。国家科技支撑计划项目(2015BAD25B01);;中国水产科学研究院基本科研业务费专项(2015C007)共同资助~

对称域基本解函数的构造及应用

在对称区域中,构造出满足对称边界条件的基本解函数,并推广到基本解方法(MFS)中求解Poisson方程的边界值问题.利用构造出的基本解,输入数据和所需求解的线性方程组数目可减少到原来(不利用对称性的基本解函数所需的方程组数目)的1/2或1/4,具有计算时间短、精度高、编程简单、输入数据少等优点.通过数值计算可以看出,计算结果与解析解之间的误差很小,说明该方法值得推广使用

国内虹鳟代表性养殖群体的高通量SNP芯片检测及遗传分析

本研究旨在对国内虹鳟(Oncorhynchus mykiss)代表性养殖群体开展全基因组水平的遗传评估。利用57K单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,检测了来自不同地域的6个虹鳟养殖群体样本共计48尾,包括黑龙江虹鳟、黑龙江金鳟、四川虹鳟、四川金鳟、北京虹鳟和北京金鳟,共获得有效SNP位点50201个,在中国虹鳟中的多态比例达到97.7%,表明该芯片虽然基于美国和挪威虹鳟群体设计,但对中国群体同样具有良好的适用性。各群体最小等位基因频率均值为0.240~0.267,与国外主流养殖群体相近,黑龙江虹鳟、四川虹鳟和北京虹鳟群体内遗传多样性丰富,多态位点比例为83.6%~84.9%,与国外主流养殖群体相近,而黑龙江金鳟、四川金鳟和北京金鳟,多态位点比例相对较低,在60.2%~76.9%范围内。应用6个中国虹鳟群体和2个美国虹鳟群体数据开展系统发育分析、主成分分析和群体遗传结构STRUCTURE分析,结果显示8个群体可分为3个祖源类群,其中3个金鳟群体为遗传联系较紧密的一个类群,黑龙江虹鳟和北京虹鳟为一个类群,而四川虹鳟与2个美国虹鳟群体为一个类群,部分中国养殖群体中有显著离群个体存在,表明群体遗传背景不均一。本研究表明,高密度SNP芯片在我国虹鳟养殖群体遗传分析中具有广泛的应用前景,能够为种质资源评估、本土化良种培育、制种和引种工作提供基因组水平的参考信息。国家科技支撑计划项目(2015BAD25B01);;中国水产科学研究院基本科研业务费专项(2015C007

稀薄大气密度涨落对高空超高速飞行器气动性能的影响

地球周围的大气环境特性,随高度的上升,显著变化。对于本文关心的高度100km附近高超声速飞行器气动特性而言,稀薄大气密度涨落影响是一个重要的问题。按照大气层划分,高度100 km属于热层。热层的下界高度约86 km,上界高度与太阳活动有关,在太阳宁静期约为200 km,太阳活动期约500 km。热层下接中间层(高度50～86 km),上连电离层(高度80～1000 km),大气研究已知,中间层主要受重力波和湍流影响,电离层主要受太阳活动和地磁效应影响。高度100 km附近空域,处在热层下界,重力波、湍流、太阳活动和地磁效应等均有影响,理论上需要Navier-Stokes方程和Maxwell方程..

基因编辑的法律与伦理问题

跨域同仁聚焦公共话题,本辑围绕基因编辑的法律与伦理议题,各位学者基于不同的立场与视角做出不同的评议。为尊重言论,兹实录对话,仅做最低限度的技术处理

Coinduction-based solution for minimization of Kripke structure

状态空间爆炸问题是模型检测的最大障碍.从余归纳（特别是余代数）的角度研究了这个问题.用余归纳的方法证明：⑴对于任意给定的一类Kripke结构（记 为Kappa），在互模拟等价意义下Kappa中最小Kripke结构（记为Kappa_0）的存在唯一性。K0描述了Kappa中所有Kripke结构 的行为而且没有冗余的状态；(2)对于任意的MК（M可能包含无穷多个状态），在互模拟等价意义下的相对于（M且基于К_0）的最小Kripke结构（记 为КM）的存在唯一性.由此提出一种求解КM的算法，并用Ocaml予以简单实现.其应用之一在于可以用状态空间更小的КM代替M进行模型检测.该方法可 自然地推广到基于其他类型函子的余代数结构.State explosion problem is the main obstacle of model checking. This problem is addressed in the paper from a coalgebraic point of view. By coninduction principle, the paper proves that: (1) Given any class of Kripke Structures (denoted by Κ), there exists a unique smallest Kripke structure (denoted by K0) with respect to bisimilarity which describes all behaviors of the Kripke structures with no redundancy. (2) For any Kripke Structure M∈Κ (the state space of M may be infinite), there exists a unique concrete smallest Kripke structure KM. Base on this idea, an algorithm is established for minimization of Kripke Structures. A naive implementation of this algorithm is developed in Ocaml. One of its applications is that instead of M, KM can be used with a smaller state space to verify properties for M in the process of Model Checking. © Copyright 2014, Institute of Software, the Chinese Academy of Sciences. All rights reserved

complex covert channel detection based on chain analysis methodology

在研究隐蔽通道的检测方法时,可以将隐蔽通道分成两大类:单一隐蔽通道和复合隐蔽通道.复合隐蔽通道具有了跨越多主机的特点,简单的主机入侵检测体系结构很难对此进行检测,而数据融合技术可以有效地解决这个问题.文中提出了基于数据融合思想的链路分析法,并对复合隐蔽通道的特点、链路分析法检测复合隐蔽通道的理论以及软件的设计进行描述

covert channel based on igmpv2

目前IP组播技术应用越来越广泛,其应用的协议是IGMP,该协议不断完善,版本不断升级,安全性也得到了提高.但是,在目前应用最广的IGMPv2中,可以实现隐蔽通道,最明显的是协议包中的"路由器检测选项"字段和"最大响应时间"字段.该文主要针对如何使用这两个字段实现隐蔽通道加以讨论.介绍了隐蔽通道和IGMP的基本概念,说明了该隐蔽通道的实现原理,描述了软件设计,最后对该方法进行了分析

KINETIC ANALYSIS OF THE FLOW PAST A FLAT PLATE AT MODERATE REYNOLDS NUMBERS

郭永怀先生1953年给出的中等Reynolds数下、不可压缩流体有限长平板绕流的解析解是边界层理论中的经典工作.许多研究者对平板绕流阻力系数的郭水怀公式以及后续工作进行了评估,评估的依据是Janour与Schaaf和Sherman的实验数据.本文的动理论分析和计算表明:Schaaf和Sherman在低亚声速条件下(0.16<M<0.21)获得的实验数据,当Reynolds数(Re)介于1和10之间时,由于稀薄气体效应显著(所对应的Knudsen数约在0.03和0.3之间),不宜作为不可压缩理论解的依据,而其它满足不可压缩假设的实验数据都支持郭永怀解;计及稀薄气体效戍时,低速或亚声速情况下平板绕流的阻力系数C_D=C_(D,c)×C_(D,FM)/(C_(D,c)+C_(D,FM)),其中C_(D,c),和C_(D,FM)分别为连续介质和自由分子流极限情况下的理论解;平板绕流速度分布的郭水怀解,与基于动理论的信息保存方法(IP)的数值解定性相符,差别表现在稀薄气体效应显著的前缘;与速度分布的Blasius解相比,当Re<100时,郭永怀修正变得重要