2024年, 第38卷, 第6期　刊出日期：2024-12-30

  

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机电与信息工程
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  基于PETOOL的海上蒸发波导信道的统计模型

  孟凡萍, 王浩然, 李瑞彤, 林霏

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 1-7. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.001

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  随着我国建设海洋强国战略的不断推进,以及全球范围内“蓝色经济”的高速发展,对海洋通信领域提出了更高的要求。但目前大部分对于海上通信的研究主要集中在信道的分析、测量等方面,难以直接应用于实际海上通信中。基于此,建立了蒸发波导信道的统计模型。该模型依据PETOOL工具箱生成的相关数据,建立超视距（B-LOS）场景下的蒸发波导统计信道模型,并采用最小二乘法对模型中变量的常系数进行修正,减小误差,提高统计模型的精度。最后,通过数值分析,所得的蒸发波导统计信道模型具有较好的拟合效果。
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  基于孤立森林与IDE-GPR的室内灯光照度预测模型

  刘雨婷, 段培永, 杨玉萍

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 8-16. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.002

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  针对室内光线照度分布的非线性、时变性问题，提出一种改进差分进化(improved differential evolution，IDE)和高斯过程回归(Gaussian process regression，GPR)融合的方法，结合孤立森林(isolationforest, iFroest)来建立室内灯光照度预测模型。首先，通过使用孤立森林算法剔除异常数据并对其余数据进行归一化处理。然后，为克服传统差分进化(DE)算法的早熟收敛问题，提出了一种基于进化状态的概率选择策略，并将变异因子F设定为服从正态分布，以提高算法性能。同时，利用IDE算法对具备不确定量化特性的GPR模型的超参数进行寻优，从而建立最优的室内灯光照度预测模型。最后将所提出的基于孤立森林与IDE-GPR的模型与其它模型进行比较，实验结果表明该模型的R2、δMAE、δRMSE分别为0.999、0.245 lux、0.324 lux优于其他模型，能够更准确的预测室内光环境的照明状态。
  
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  基于自适应K近邻和深度学习的D2D资源分配算法

  龙源, 何小利, 叶杨, 张博

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 17-23. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.003

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  针对小区边缘用户（cell-edge user，CEU）在高密度场景中存在通信服务质量较差的问题，通过引入D2D中继技术，提出基于自适应K近邻和深度学习的资源分配算法，使得CEU的和速率最大。该算法首先基于自适应K近邻算法对CEU的通信模式进行选择，结合受干扰条件提出了一种缓存内容交付方案；然后采用深度神经网络构建资源分配型神经网络进行训练和测试，其中将网络输入重构为信道增益矩阵，发射功率与网络输出进行映射以实现资源分配；最后，仿真结果表明，在保证CEU服务质量的前提下，所提出的算法相比于随机算法和Q学习算法使下行总和速率分别平均提升了13.6%和7.3%，有效提高了CEU的通信质量，实现了更高的数据速率。
食品与生物工程
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  酿酒酵母工业菌株中Ⅱ型启动子介导sgRNA表达的CRISPR/Cas9基因编辑系统的优化

  徐康, 侯运华, 赵建志

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 24-32. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.004

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  CRISPR(clustered regulatory interspersed short palindromic repeat)系统因其高效、无痕、简便等特点已被广泛应用于生物基因编辑研究领域。就微生物基因编辑而言，该系统的研究主要集中于单倍体细胞的基因编辑操作。然而，对于遗传背景更为复杂的多倍体细胞来说，高效基因编辑系统的匮乏是制约工业菌株遗传改造及应用的关键因素。因此，以酿酒酵母二倍体工业菌株为研究对象，构建并系统优化了RNA Pol Ⅱ(Pol Ⅱ)和RNA Pol Ⅲ(Pol Ⅲ)两种启动子驱动sgRNA表达的CRISPR/Cas9基因编辑体系，同时对转化条件进行优化提高多位点基因编辑效率。研究结果表明，Pol Ⅱ启动子可实现3对等位基因(即6个基因)一次性敲除，效率高达68%。随后也对目标基因多位点敲入进行了初步探索。该研究建立的酿酒酵母工业菌株CRISPR/Cas9基因编辑系统为菌株快速遗传改造提供强有力的技术支撑。
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  乳酸菌发酵中药活性成分在护肤品中的应用及作用机制研究进展

  刘浩然, 冯宁, 卢帅言, 胡焱凯, 徐振上, 王婷

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 24-32. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.005

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  乳酸菌作为一类被世界公认安全的微生物，长久且广泛地应用于食品、医药等多个领域。在我国中药应用于护肤领域已有两千多年的历史。发酵作为一种独特的工艺手段，可借助微生物独特的代谢方式，在增进药效、降低毒性等方面发挥作用。近年来，经乳酸菌发酵后的中药作为原材料已逐步应用于多种护肤产品。天然护肤品原料的研发与生产，逐渐成为国内外化妆品企业的重点竞争方向。文章总结了乳酸菌发酵中药应用于化妆品中的最新的研究进展，并从护肤效果、有效活性成分、护肤作用机制等对其进行了概述，以期为该领域的进一步研究及后续生产实践提供理论依据。
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  低O₂环境保持鲜切辣椒的色泽和抗性研究

  王锦锦, 李佳, 孙斐

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 45-54. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.006

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  变红是辣椒变老的重要标志。该研究对辣椒内腔的气体成分进行了测试，并模拟了鲜切辣椒的气体成分。O₂水平与辣椒贮藏过程中颜色变化有明显的关系。在该研究中，将鲜切辣椒置于与腔内气体相同的环境中，并检测了一组对O₂响应的指标。结果发现，低O₂水平阻碍了颜色的变化，抗性相关基因表达水平升高，脂肪酸和茉莉酸(JA)含量降低。低O₂处理抑制了鲜切辣椒的颜色变化，减缓了叶绿素的降解，保持了良好的质地特征和抗性。该研究的目的是确定O₂体积分数、颜色变化和果实品质之间的关系。
化工与材料科学
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  MOFs/纤维素复合材料的制备及水处理中的应用

  顾洁, 谭丽萍, 刘同军

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 55-64. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.007

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  金属有机框架材料(metal organic frameworks，MOFs)因其粉末状态而无法广泛应用，与纤维素材料表面大量羟基位点结合弥补了这一缺陷。MOFs和纤维素相结合的复合材料(即MOFs/纤维素复合材料)目前在水处理如重金属、有机染料、制药废水、铀处理等方面有重要应用。综述了近年MOFs/纤维素复合材料水处理的应用研究进展，首先采用可视化方式对MOFs/纤维素材料近年发刊情况作图，介绍MOFs/纤维素复合材料的制备方法，分析各自优势和局限性；同时阐述MOFs/纤维素复合材料在水处理中包括吸附、催化和膜分离等方式的应用实例；最后展望其发展前景。
数理与统计科学
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  一个广义导数非线性Schrodinger方程长时间渐近解的误差分析

  隋凯鹏, 王晓丽

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 65-73. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.008

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  基于一个广义导数非线性Schrodinger(gDNLS)方程关于初值问题在直线上的Riemann-Hilbert问题，证明了时间演化下Jump矩阵产生的误差；得到时间趋于无穷时Jump矩阵和长时间渐近解的误差阶由O(t-1/2)变为O(t-1/2ln t)。
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  Merton跳扩散模型下沪深300ETF期权定价的实证研究

  王玉婵, 单亮恩

  齐鲁工业大学学报. 2024, 38(6): 74-80. https://doi.org/10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2024.06.001

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  沪深300ETF期权市场数据呈现“尖峰厚尾”的统计特征，与正态分布存在偏差，标的资产价格常常不是连续变化，在某一时间会存在“异常跳跃”，因此利用描述带“异常跳跃”现象的Merton跳扩散模型计算沪深300ETF期权价格。Merton跳扩散模型中隐含波动率参数、跳跃次数参数和跳跃幅度参数由历史数据估计，这些参数估计的质量直接影响期权价格的计算。因此首先利用异常值检验方法估计跳跃参数，然后基于Generalized Auto-regressive Conditional Heteroscedasticity(GARCH)模型估计隐含波动率，最后基于估计的模型参数和Merton跳扩散模型的定价公式计算期权价格。基于沪深300ETF期权数据的数值实验表明，结合GARCH参数估计的Merton跳扩散模型期权定价效果优于Merton跳扩散模型期权定价和结合GARCH参数估计的Black-Scholes模型期权定价。