在数学领域,多元函数极值问题是分析和研究函数在给定区域上可能达到的最小或最大值的课题。本篇论文《多元函数极值问题的分析与研究》由郭常予、徐玲、杨淑易慧三位作者撰写,发表于北京师范大学数学科学学院,并得到了本科生科研基金的资助。文章主要探讨了当Hessian判别法失效时,如何判定多元数值函数的极值问题,尤其是二元函数的情形。 在数学分析和优化理论中,Hessian矩阵是一个方阵,由多元函数的二阶偏导数组成,用于判断给定点处函数的极值性质。如果一个多元函数在其临界点处的Hessian矩阵是正定的,则该点是一个局部最小值点;如果Hessian矩阵是负定的,则为局部最大值点;若Hessian矩阵是不定的,则函数在该点没有极值。 论文首先介绍了多元函数极值问题的几何意义,并强调了Hessian判别法在某些特殊情况下失效的情形。在这些失效的情形下,论文提出了从几何角度引入的必要条件,并对二元函数的极值问题进行了详细的分析。这包括了对二元函数极值判别的几种方法的回顾,例如Fermat定理、极值判别法I和II,以及高阶判别法。 接着,作者详细讨论了Hessian判别法在二元函数情形下的应用,这涉及到Hessian矩阵正定、负定和不定的条件。通过分析,作者确定了在二元函数情形下,Hessian矩阵正定或负定时分别对应曲面位于切平面之上或之下的几何意义,以及不定性的情况。 文章也探讨了如何在Hessian判别法失效时寻找其他准则来判定极值问题,特别是介绍了一种特殊情况下通过多项式的惯性理论得到的极值判别法。这种方法通过分析多项式的正定性或负定性来判断函数的极值性质。 论文在一般多元函数的情形下推广了二元函数特殊情形下的研究结果,给出了更广泛的应用条件和结论。这部分内容涉及到了多项式的惯性理论以及Bezout矩阵的概念。Bezout矩阵是一种特殊的矩阵,与多项式方程组有密切关系,在数学和工程问题中都有广泛的应用。 通过这些理论工具,作者展示了如何分析和判定多元数值函数在复杂情况下的极值问题,为数学问题解决提供了更为丰富的工具和方法。这些研究成果不仅对数学理论研究有重要意义,也对实际应用问题的解决提供了新的思路和方法。
2025-03-27 19:32:45 360KB 首发论文
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交通数据预处理是智能交通系统(ITS)中的一项关键技术,它直接影响到交通管理和控制模型的有效性和准确性。本文探讨了在实际应用中如何有效地进行交通数据的预处理,尤其是在大量数据缺失和异常存在的条件下。以下详细阐述了交通数据预处理的关键知识点。 一、采样间隔对数据的影响 在进行交通数据预处理时,首先要考虑采样间隔的影响。交通流作为一个复杂的离散随机系统,其观测依赖于采样间隔的设置。过短的采样间隔会增加检测误差,而过长的间隔则无法准确捕捉交通流的时间变化特性。因此,确定适当的采样间隔对于保证数据质量至关重要。学者们研究了不同采样间隔下的流量变化规律,发现随着采样间隔的增加,数据的波动性减弱,离散程度降低。 二、数据筛选方法 为了从车辆检测器收集到的大量交通数据中有效筛选出错误数据,本研究提出了一个四步骤的数据筛选方法。这种方法考虑到了交通数据的特性,能够从大量数据中准确剔除掉错误信息,从而确保输入数据的完整性和有效性。 三、数据恢复方法 由于存在数据缺失和异常问题,仅靠筛选方法是不够的。因此,研究者们还提出了四种不同条件下的数据恢复方法。这些方法通过填补数据缺失的部分,纠正异常值,从而提高了数据的可用性。数据恢复的具体方法根据数据的丢失程度和可用信息的差异而有所不同。 四、多元质量控制 在交通数据预处理中,多元质量控制机制是确保数据质量的关键步骤。它综合了多种技术手段,对数据进行全方位的质量检查。本文提出了一个多元质量控制方案,这有助于进一步提高数据预处理的精度和稳定性。 五、数据平滑处理 在实际的交通数据中,由于随机噪声和不规则因素的影响,数据往往表现出一定的波动性。为了提高数据的可分析性,本文采用Tukey平滑方案对数据进行了平滑处理。这种平滑方法通过构造中位数序列来消除异常值的影响,得到更为准确的流量数据。 六、标准数据预处理流程 为了使得交通数据预处理工作能够标准化,本文建立了一个标准的数据预处理流程。这个流程考虑了实际工程应用的需求,能够使数据预处理工作更加系统化、规范化。 七、实际验证与评估 通过对北京快速路实际数据的验证,本研究提出的算法显示出高精度、实时性和稳定性。这表明该预处理方法能够满足工程实际应用的需求,为后续的交通管理和控制提供了坚实的数据支持。 总结来说,交通数据预处理是一个涉及数据筛选、恢复、平滑处理和多元质量控制等多方面技术的复杂过程。本文研究为这一领域提供了详尽的理论与实际应用方法,对于提高交通数据处理的准确性和有效性具有重要意义。通过合理的预处理方法,可以为智能交通系统提供更加准确可靠的决策支持,从而更好地服务于城市交通的管理和规划。
2025-03-26 15:54:14 384KB 首发论文
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脊髓小胶质细胞中酪氨酸家族激酶调控脊髓背角C纤维介导的突触传递可塑性的方向,刘先国,钟祎,大量文献证实末梢神经损伤后脊髓小胶质细胞中酪氨酸家族激酶被激活,活化的酪氨酸家族激酶可以引起病理性疼痛,但具体机制不明。
2025-01-14 13:15:39 579KB 首发论文
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尼古丁对慢性铅暴露大鼠海马CA1区NMDA受体介导的突触可塑性的修复作用,汪惠丽,阮迪云,N型胆碱能受体的活性调控LTP的诱导可能是学习的细胞机制之一。为了研究 尼古丁对慢性铅暴露大鼠突触可塑性的影响,记录了23-30天的�
2025-01-14 11:43:48 576KB 首发论文
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APOE4可以通过降低CaMKIIα和CREB的磷酸化损伤海马的突触可塑性,乔枫,高秀平,载脂蛋白E4基因是迟发性阿尔茨海默病(AD)的危险因子。然而,apoE4对长时程突触可塑性的作用及其机制还不清楚。本研究中,我们运用在�
2025-01-14 09:50:03 995KB 首发论文
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组胺通过激活突触后H2受体兴奋大鼠前庭外侧核神经元,张骏,韩小虎,在本研究中,我们利用离体脑片全细胞膜片钳技术探讨了组胺对大鼠前庭外侧核(lateral vestibular nucleus, LVN)神经元活动的影响。结果表�
2025-01-14 08:16:30 652KB 首发论文
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地尔硫唑增强戊巴比妥钠诱导的翻正反射及降体温作用与突触前5-HT1A受体相关,崔素颖,崔翔宇,地尔硫唑(2 mg/kg, p.o)和选择性5-HT1A受体激动剂8-OH-DPAT(0.5 mg/kg, i.p.)在戊巴比妥钠诱导的大鼠、小鼠睡眠中表现出拮抗作用。8-OH-DPAT可以显�
2025-01-13 23:20:49 384KB 首发论文
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在当今科学技术领域,偶氮类聚合物因其在非线性光学领域的特殊应用而备受关注。这篇论文详细描述了使用旋转甩膜法制备主客体掺杂型偶氮类聚合物薄膜的过程,并对薄膜全光极化特性进行了深入研究。以下是对文中知识点的详细说明: 旋转甩膜法是一种常见的薄膜制备技术。通过将含有聚合物及其它活性染料的溶液滴加到旋转的基底上,溶剂迅速蒸发,溶液在基底上形成均匀的薄膜。这种方法能够控制薄膜的厚度以及表面形态,是科研工作中常用的薄膜制备手段。 偶氮染料是一种具有偶氮键(-N=N-)的有机化合物,由于其结构特征,偶氮染料在光照或电场的作用下能够发生顺反异构现象,从而改变材料的物理性质,使其在光存储、光学开关、非线性光学材料等领域有着重要的应用价值。 在论文中,被选作光学活性生色团的染料包括分散红1(DR1)、分散橙25(DO25)、分散黄7(DY7)和分散红54(DR54),这些染料被掺杂到聚合物基体中。基体材料选择了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC),这是因为这两种聚合物具有良好的透明性和热稳定性,适合用于非线性光学材料的制备。 论文中提到的工艺条件对偶氮类聚合物薄膜的全光极化特性有显著影响,特别是热处理、染料浓度、吸收光谱和结构等因素。这些条件决定了薄膜中染料分子的排列状态,从而影响到材料的非线性光学响应。例如,实验发现染料浓度较高的薄膜在光照作用下能够产生更强的二阶非线性效应,这与染料分子的空间排布密度有关。 为了分析样品的特性,作者利用了扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热计(DSC)、红外光谱法(IR)、紫外-可见吸收光谱以及显微硬度仪等技术。这些分析方法能够从不同的角度对薄膜的表面形态、晶体结构、玻璃化转变温度、化学结构、光学吸收特性以及机械硬度等方面进行研究,从而全面评估材料的性能。 全光极化是指在光照下对材料进行极化的过程,通过这种处理,可以在聚合物薄膜中产生稳定的二阶非线性光学效应。这种效应通常与材料的二阶极化率有关,是一种重要的光学特性。在本研究中,作者发现通过普通热处理后的聚合物薄膜,在避光条件下保存时,能够产生明显的全光极化效果。这表明,制备工艺参数对偶氮类聚合物薄膜的全光极化特性有着直接影响。 本篇论文详细介绍了如何利用旋转甩膜法制备主客体掺杂型偶氮类聚合物薄膜,并且研究了这些薄膜在全光极化下的二阶非线性效应。这不仅丰富了非线性光学材料的研究内容,也为今后在相关领域应用提供了新的实验依据和理论指导。
2025-01-11 15:35:10 565KB 首发论文
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修正Sway-Rocking土-结构相互作用模型的试验验证,李雄彦,王国鑫,修正Sway-Rocking Model (修正S-R模型)可模拟土体与基础之间的非线性,也可反映上部结构高阶振型的影响。为考察修正S-R模型的有效性,论文
2025-01-08 11:24:42 877KB 首发论文
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矿井通风系统调节是矿井安全生产的重要组成部分。矿井通风系统复杂,其风量和风向的调节涉及到多个变量和参数的综合作用。在调整矿井风量时,需要考虑到风量在巷道中的分配、风阻的大小、风量控制设施的设置、以及整个矿井通风网络的运作效率等。矿井通风系统的调节方法有很多种,但每种方法都有其特定的适用场景和限制。本文主要探讨的是一种称为节点分流路线法的矿井风量调节方法。 节点分流路线法的核心在于对通风网络中具有分流功能的节点(分流节点)进行详细的分析和调节。分流节点是那些有多条巷道存在风流分流的节点。在调整风量时,需要首先确定这些分流节点,并按照一定的顺序对它们的分流风路进行阻力平衡。阻力平衡是指确保通过每个分流节点的各条风路的风阻是相等的,或者按照预定的比例进行分配,从而使风流按预期的路径流动。 文中提到,为了实现对矿井风量的有效调节,需要合理设置调节风窗的位置并确定它们的阻力大小。风窗是矿井通风系统中用来调节风流的装置,通过改变风窗的大小或位置来控制经过的风量。增阻调节法是一种常见的方法,即通过增加特定巷道的阻力来调节风量。但是,这种方法并不总能以最少的风窗达到最佳的调节效果。 节点分流路线法的实施步骤包括: 1. 查找分流节点:识别出通风网络中所有具有分流功能的节点。 2. 分级分流节点:根据分流的层次,将分流节点分为不同的级别。第一级分流节点是指那些风流首次分流的位置。随后的各级分流节点的风流是由上一级分流节点提供的。 3. 分流节点阻力平衡:从最后一级分流节点开始,逐级向上进行阻力平衡,最终到达第一级分流节点。在进行阻力平衡时,需要对每条分流风路进行计算,并在需要的情况下调整阻力,以达到平衡状态。 为了达到有效调节风量的目的,必须细致分析矿井通风网络,选择最合适的节点和分支进行阻力调节。文中举例说明了通过阻力平衡对某矿井通风网络进行调节的过程。这个例子演示了如何选择在特定的分流风路上增加阻力以平衡风量,并最终调整到所需的风量分布。 该调节方法要求矿井通风技术专家对通风网络有深入的理解,不仅需要掌握通风理论和流体力学知识,还需要能够利用实际测量数据来优化风量分布。通过对通风网络进行科学的调节和管理,可以有效提高矿井的通风效率,确保作业点得到所需的风量,同时也能节约能源消耗,降低运行成本。 矿井通风系统是一个动态变化的复杂系统,需要矿井通风管理工作人员不断探索新的调节方法和技术,以适应不同矿井的特点和需求。节点分流路线法提供了一种科学的调节思路,能够帮助矿井以最小的投入达到最优的通风效果,保证矿井安全生产。
2024-12-27 15:06:07 177KB 首发论文
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