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    华东师范大学2022—2023学年获得理工科博士学位人员名单
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 0-x.  
    摘要96)   HTML13)    PDF (365KB)(1133)   
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    城市尺度上植被分类体系方案及其在上海市的运用
    达良俊, 高志文, 杨永川, 宋坤, 郭雪艳, 梁红, 夏体渊, 王华锋, 周婷, 张代贵, 田志慧, 胡远东, 贾博
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 1-8.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.001
    摘要261)   HTML241)    PDF (574KB)(266)   

    以城市为对象编制植被志或植被图有助于城市尺度上的植被管理与保护. 我国的植被分类体系主要是以自然植被为主体构建的, 且大多集中在全国尺度上或省域尺度上, 不适用于城市尺度上的植被分类. 并且, 强人为干预下形成的植被一直未出现学界公认的分类体系, 给城市植被的研究带来了诸多不便. 本文基于“起源-干扰-功能”为基本原则的综合型城市植被分类体系, 按照植被起源和受人为干扰程度将城市植被分为自然植被、次生植被和栽培植被. 栽培植被依据其功能类型进一步划分为人工林地植被、景观绿地植被及农业植被三大类型. 下级单位参照1980年《中国植被》的分类系统, 并结合新近《中国植被志》编研提出的3个初步纲领性文件, 进而构建城市植被分类系统, 并对城市植被分类的原则和标准在上海地区进行了应用尝试, 以期进一步构建一个兼具学术科学性和应用操作性的城市植被分类体系, 为后续城市植被志的编撰, 以及城市植被的认知、保护、建设和管理提供理论依据和技术支撑.

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    基于多模态的急性肾衰竭预测模型
    邓未, 周昉
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (4): 52-64.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.04.006
    摘要184)   HTML12)    PDF (1179KB)(239)   

    急性肾衰竭是一种发病率较高的临床疾病, 尽早识别潜在患者有助于医生对其进行医疗干预, 降低发病率和死亡率. 近年来, 依靠电子健康病历去预测患者潜在的健康风险逐渐受到关注. 大多数模型通过聚合数据或者填充缺失值的方式处理人体生理指标数据中存在的稀疏性和不规则性问题, 忽视了缺失信息隐含的患者健康状态. 此外, 现有的急性肾衰竭预测模型并没有考虑各种模态的数据特点和模态之间的相关性. 为了解决以上问题, 提出了基于多模态的急性肾衰竭预测模型. 该模型考虑了人体生理指标数据、疾病数据和人口统计学数据. 设计了新的基于掩码和时间差的LSTM (long short term memory)网络去学习各个生理指标的时间间隔和缺失信息, 捕获指标的数值变化和检测频率变化, 引入了多头自注意力机制促进各模态表征的相互学习. 在真实的数据集上进行了急性肾衰竭预测问题和死亡风险预测问题的实验, 证明了所提出模型的有效性和合理性.

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    一类由α-稳定过程驱动的随机时滞微分方程的LaSalle不变原理
    张振中, 陈旭, 童金英
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (4): 11-23.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.04.002
    摘要152)   HTML6)    PDF (696KB)(198)   

    LaSalle 不变原理是研究随机系统稳定性的重要工具. 考虑到时滞与样本轨道跳跃对系统稳定性的影响, 本文通过特殊半鞅的收敛性, 建立了一类由 $\alpha$ -稳定过程驱动的随机时滞微分方程的 LaSalle 不变原理. 利用 LaSalle 不变原理给出了一类延迟方程解渐进稳定的充分条件.

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    三角洲海岸土地利用侵蚀暴露度分析及其空间规划意义——以上海浦东新区为例
    王晓婷, 栾华龙, 张卫国, LAMNina Siu-Ngan
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 181-193.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.018
    摘要142)   HTML16)    PDF (2164KB)(186)   

    受全球变暖背景下的海平面上升及流域减沙的影响, 全球三角洲海岸侵蚀灾害风险加大. 评估三角洲地貌未来变化及其侵蚀脆弱性, 并分析海岸土地利用的暴露度, 对海岸带国土空间规划、防灾减灾和社会经济可持续发展具有重要意义. 本研究以位于长江三角洲海岸的上海浦东新区为例, 以2016年河口地形、2019年海岸土地利用为基础, 结合2035年河流来沙1.25 亿t/a、海平面累计上升16.5 cm情景下的河口地貌模拟以及浦东新区2035年规划, 评估了当前和2035年海岸侵蚀脆弱性及土地利用价值的暴露度, 进而提出国土空间规划的建议. 研究结果表明, 近千年以来的地貌演变格局决定了海岸侵蚀脆弱性的基本空间格局, 以土地利用暴露度与海岸侵蚀脆弱性等级为指标, 两者具有高和极高等级的岸段目前长度为32.3 km, 占浦东新区海岸长度的31.1%; 随着未来流域减沙以及浦东新区的发展, 2035年其长度增加至47.5 km, 比例升高为45.8%. 2035年, 浦东机场及杭州湾北岸芦潮港区域侵蚀脆弱性等级增加, 根据现有规划, 这两个区域是航空枢纽和南汇新城建设的核心区域, 其土地利用暴露度等级也将增加, 在规划的实施过程中需要加强上述区域监测和侵蚀防护. 本研究所提出的方法, 可为其他海岸地区的侵蚀灾害暴露度评估和国土空间规划制定提供参考.

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    应力导致的Fe2CrGe从反铁磁基态到铁磁半金属相变的计算研究
    郭锦, 胡啸, 谢文辉
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (4): 65-73.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.04.007
    摘要131)   HTML7)    PDF (1097KB)(163)   

    运用第一性原理计算研究了惠斯勒(Heusler)合金Fe2CrGe的电子结构和磁性质, 发现其基态是Fe离子处于低自旋态 $(S=0),$ 而Cr离子处于高自旋态 $(S=1)$ 的反铁磁金属相, 反铁磁态能量比铁磁态能量约低0.103 eV. 此外还发现, 如果施加 +1.7%和 –1.7%的应变, Fe2CrGe会从反铁磁有序变成铁磁有序, 并出现半金属特性; 当应变达到±5%时, 出现了大约0.2 eV的半金属能隙. 通过平均场理论估算了Fe2CrGe的居里(Curie)温度, 发现其对应的居里温度为393 K, 远高于室温. 这表明Fe2CrGe是有潜力的自旋电子材料.

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    中国道教宫观植物多样性及道教树种分布格局
    昌维, 杨永川, 靳程, 王新阳, 黄力, 周礼华, 胡四维
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 9-19.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.002
    摘要291)   HTML246)    PDF (1768KB)(141)   

    共获取到全国72座道教宫观的树木名录, 揭示了不同地区道观的树种组成特征、分布格局及其影响因素, 探讨了道教宫观在生物多样性保护方面的作用. 结果表明: ① 在全国72座道教宫观中, 共计树木354种, 隶属85科208属; ② 道观树种以乡土树种为主, 各道观中乡土树种的比例均值为62.5%±19.8% (比例均值±标准偏差), 且大多数道观 (77.8%) 中保存有受威胁树种; ③ 道教树种多起源于亚热带地区, 并以长江流域为热点区域, 尤其是少数民族聚集的西南与中南地区; ④ 影响道教树种分布的主要因素是地理和气候因子, 但其组成在气候带上却难以区分, 且随着气候带的北移, 并未表现出宗教树种替代 (以形态或文化含义相似的乡土树种替代原始宗教树种) 现象. 以上结果表明, 道教宫观中植物资源丰富, 是潜在的生物多样性宝库, 在保护和维持生物多样性方面具有重要作用, 并能为区域生态修复和城市绿地建设提供参考.

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    关于加权Coxeter群的胞腔理论的综述
    时俭益, 黄谦
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 1-13.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.06.001
    摘要133)   HTML20)    PDF (1429KB)(136)   

    介绍了在加权Coxeter群的胞腔理论方面所取得的成果, 详细描述了拟分裂情形下仿射Weyl群 $ \widetilde{C}_n $ 的胞腔分解, 简要描述了拟分裂情形下仿射Weyl群 $ \widetilde{B}_n $ 和一般情形下加权泛Coxeter群的胞腔分解1.

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    持续强北风天气下长江口盐水入侵对径流量的响应
    仇威, 朱建荣
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 132-146.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.013
    摘要130)   HTML18)    PDF (6717KB)(125)   

    2014年2月持续强北风下长江口发生了极端严重的盐水入侵事件, 影响水源地取水安全. 流域上游水库增加径流量是遏制严重盐水入侵的一种方法, 本文应用UnFECOM (unstructured quadrilateral grid, finite-differencing, estuarine and coastal three-dimensional ocean numerical model) 模式模拟和分析该次盐水入侵对增加不同径流量的响应. 考虑实际径流量和风况, 模式再现了该次极端严重盐水入侵事件. 数值试验结果表明, 随着径流量的增加, 在2014年2月10—13日盐水入侵最严重时段北港上段的净水体输运仍然向陆, 但量值随径流量增加趋于减小; 北港上段的净分流比、净水通量和盐通量随着径流量增加而增加; 在实际径流量试验中, 北港上段分流比为 –29% (负号表示净水通量向陆) , 净水通量为 –2300 m3/s, 净盐通量为 –68 t/s, 表明受到持续强北风产生的向陆艾克曼输运作用, 北港净水通量和盐通量向陆. 当径流量增加3000 m3/s时, 北港净分流比和水通量接近零, 净盐通量为 –34 t/s. 当径流量增加8000 m3/s时, 北港分流比为21.5%, 净水通量为3550 m3/s, 净水通量向海输运; 净盐通量为 –6 t/s, 仍向陆输运. 在青草沙水库取水口, 当径流量增加小于4000 m3/s时, 最长连续不宜取水时间下降不明显; 当径流量增加值达到5000 m3/s时, 最长不宜取水时间下降显著, 达到了10.5 d. 5000 m3/s的径流量的增加量值和适当的持续时间, 对三峡水库的实际调度是较难做到的. 预警和预报盐水入侵, 在严重盐水入侵来临之前将上游水库蓄至高水位, 保证有充足的库容进行水资源调度, 是保障水库取水安全的一种有效方法.

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    基于UI图像的Web前端代码自动生成
    葛进, 陆雪松
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (5): 100-109.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.05.009
    摘要319)   HTML15)    PDF (1748KB)(108)   

    用户界面 (user interface, UI) 在应用程序与用户的交互中扮演了至关重要的角色. 当前移动互联网的普及, 已经使得基于Web (world wide web)的应用大规模从桌面端迁移到移动端, Web前端开发在应用程序的开发中愈加广泛和深入. 传统Web前端开发首先依赖设计人员给出设计稿, 然后由程序员编写相应的UI代码. 这种方式行业壁垒高、开发速度慢, 不利于产品的快速迭代. 深度学习的发展使得基于UI图像自动生成Web前端代码成为可能. 现有方法对于UI图像特征的捕捉能力较弱, 生成代码的准确性较低. 为了改善这些问题, 提出了基于Swin Transformer的Encoder-Decoder模型image2code, 用于从UI图像生成Web前端代码. image2code将从UI图像生成Web前端代码的过程视为图像描述任务的一种形式, 将包含滑动窗口设计的Swin Transformer作为模型编码器和解码器的骨干网络. 其中滑窗操作将注意力计算限制在一个窗口内, 减少了注意力机制的计算量, 同时保证了不同窗口间仍然有特征关联. 另外, image2code生成可以直接转换为HTML (hyper text markup language)代码的Emmet代码, 利用Emmet代码的简洁性提高模型训练的效率. 实验结果表明, 在已有公开数据集和新构建的数据集上, image2code在Web前端代码生成任务上的表现要优于pix2code和image2emmet等代表性模型.

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    海岸带生态修复工程对鸟类多样性及群落动态变化的影响分析
    贺坤, 张紫菀, 宋桉楠, 沈启帆, 汪嘉怡, 陈雪初
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 158-166.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.015
    摘要181)   HTML23)    PDF (831KB)(106)   

    鹦鹉洲湿地是以提升生态系统服务为目标的人工恢复盐沼湿地, 通过综合的海岸带生态工程恢复原有的受损滨海生态系统. 为评估海岸带生态修复工程的成效以及不同湿地生境类型对鸟类多样性的影响, 2018年起在鹦鹉洲湿地内采用样线法开展鸟类调查和研究, 分析鸟类多样性、群落动态特征以及不同生境对鸟类多样性的影响. 结果表明: 湿地内共记录鸟类14目32科67种, 以雀形目鸟类种数最多, 有18科42种. 居留型主要以留鸟最多, 共35种, 冬候鸟24种, 夏候鸟10种, 旅鸟8种. 有国家一级和二级重点保护鸟类7种. 中华攀雀(Remiz consobrinus)、黑水鸡(Gallinula chloropus)、八哥(Acridotheres cristatellus)、小?? (Tachybaptus ruficollis)、灰椋鸟(Spodiopsar cineraceus)、家燕(Hirundo rustica)及麻雀(Passer montanus)等为优势种. 湿地鸟类物种数逐年增加, 鸟类活动存在明显的季节性差异, 不同季节鸟类物种数由多到少依次为秋季、冬季、春季和夏季, 鸟类个体数量由多到少依次为秋季、冬季、夏季和春季, 鸟类香农-维纳指数趋势为秋季>春季>冬季>夏季. 不同生境区域鸟类群落组成空间差异较为明显, 自然湿地复合区的鸟类物种和个体数量最高, 不同生境香农-维纳指数由大到小依次为自然湿地复合区、盐沼湿地恢复区、清水涵养区、草坪活动区和湿地净化展示区. 实施海岸带生态修复工程后, 湿地鸟类多样性日益丰富, 其中斑块类型丰富、镶嵌度高的湿地生境对鸟类多样性产生了更加积极的影响. 研究结果可为海岸带生态修复工程和海岸带湿地可持续发展提供科学依据.

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    面向骑行地图推断的轨迹数据质量提升方法
    陈杰, 沈文怡, 吴问宇, 毛嘉莉
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 14-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.06.002
    摘要107)   HTML12)    PDF (5823KB)(103)   

    由于定位设备误差、非机动车骑行习惯等因素的影响, 骑行轨迹存在数据异常与定位信息缺失等质量问题, 为骑行地图推断和骑行路径规划等基于轨迹的应用带来了极大挑战. 为解决上述问题, 提出了一个面向骑行地图推断的轨迹数据质量提升框架, 包括网格索引构建、异常轨迹点的消除、徘徊轨迹段的消除、违章轨迹段的消除、漂移轨迹段的校准以及缺失轨迹的恢复等. 在真实非机动车骑行轨迹数据集上进行了对比实验和消融实验, 实验结果验证了所提方案对于提升骑行地图推断的精度优于现有方法.

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    2023 年总目次(总第 227—232 期)
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 0-.  
    摘要71)      PDF (487KB)(102)   
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    缓释氧材料在河湖水体污染修复中的应用研究进展
    曹洋, 顾敦罡, 李光辉, 黄民生, 何文辉
    华东师范大学学报(自然科学版)    2024, 2024 (1): 9-16.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.01.002
    摘要91)   HTML14)    PDF (623KB)(98)   

    投加增氧剂作为一种提升水体溶解氧的重要手段常用于城市水环境的治理与修复, 研发具有缓释效果的增氧材料可使增氧剂在实际工程中更持久、更稳定地发挥作用. 本文梳理了近年来缓释氧材料的制备方法和释氧性能, 综述了投加缓释氧材料对河湖沉积物和上覆水中营养盐等污染物赋存形态与迁移转化的影响及作用机制, 最后对缓释氧材料在河湖水体污染修复中的应用研究提出了展望和建议.

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    基于持久化内存和共享缓存架构的高性能数据库
    王聪聪, 胡卉芪
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (5): 1-10.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.05.001
    摘要165)   HTML23)    PDF (1228KB)(90)   

    云原生数据库的崛起, 使得共享缓存架构再度受到重视. 虽然共享缓存架构能够有效地解决多个读写节点间的缓存一致性问题, 但其他问题仍然存在, 例如持久化速度缓慢、维护缓存目录的延迟高、时间戳瓶颈等. 针对上述问题, 提出了一种基于共享缓存架构, 并结合新型硬件—持久化内存的解决方案, 从而构建了一个包括内存层、持久化内存层、存储层的三层共享架构数据库—TampoDB. 基于此架构, 重新设计了事务的执行流程, 并对时间戳和目录进行了优化, 以解决上述问题. 实验结果表明, TampoDB有效地提高了事务的持久化速度.

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    上海市闵行区螽斯和蟋蟀的种类及生活史报道
    何祝清, 廖欣怡
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 119-124.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.06.011
    摘要106)   HTML5)    PDF (1055KB)(87)   

    于2020年和2021年的4—12月, 每两周对上海市闵行区浦江郊野公园内的螽斯与蟋蟀种类进行连续调查. 研究结果显示, 该地区分布有螽斯8种、蟋蟀16种、蝼蛄1种. 通过对它们生活史进行研究发现, 其成虫时间十分规律, 化性稳定, 主要通过卵滞育的方式越冬, 其次为若虫越冬. 此外, 还发现通过鸣声对物种进行鉴定, 是一种进行鸣虫物候学研究与生态学研究的简便易行的方法.

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    海岸工程及生物入侵对上海南汇东滩海岸带格局演变的影响
    张婷玉, 袁琳, 张超, 李阳, 赵志远, 史宇骁, 张利权, 顾靖华
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (3): 167-180.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.03.016
    摘要173)   HTML17)    PDF (2515KB)(86)   

    受人类活动与自然因素的双重影响, 海岸带的格局易发生快速演变, 从而直接或间接地影响海岸带生态系统的结构、功能和可持续发展. 本研究以上海市南汇东滩的海岸带为典型研究区, 通过遥感解译、海图数字化、野外现场调查等方法获取海岸带格局的时空分布数据, 分析了近20年 (2000—2020年) 海岸带空间格局变化及其演变规律, 并重点分析了海岸工程 (圈围工程和促淤工程) 和外来物种互花米草 (Spartina alterniflora) 入侵两个主要影响因素对海岸带格局的影响. 结果表明: ① 自2000年以来, 受海岸人类活动的影响, 南汇东滩海岸带的土地利用类型逐渐增加, 从以近海与海岸湿地为主的简单格局逐渐转变为近海与海岸湿地、内陆湿地、人工湿地、农田和建设用地等多种土地利用类型共存的复杂格局.② 2000—2005年的海岸圈围工程导致南汇东滩海岸带近海海岸湿地面积减少11894.7 hm2, 被圈围的近海海岸湿地转变为水稻田、库塘、农田等土地利用类型; 圈围初期淤泥质海滩 (0 m以上) 和潮间盐水沼泽出现淤涨和发育 (淤涨速率分别为320.5 hm2/a和110.9 hm2/a), 但随后 (至2015年) 淤涨速率缓慢下降至286.8 hm2/a和15.7 hm2/a; 圈围工程实施后, 经过10年 (2005—2015年) 的自然恢复, 近海与海岸湿地的面积也未达到圈围前2000年的水平. ③ 南汇东滩实施了海岸硬质促淤工程和生物促淤工程两种促淤工程, 均显著促进了近海与海岸湿地的快速发育, 但硬质促淤工程对于格局演变的影响更显著, 工程后淤泥质海滩 (0 m以上) 和潮间盐水沼泽向海推进速率分别为516.9 hm2/a和915.7 hm2/a, 分别是非促淤区自然淤涨速率的5.4倍和13.9倍. 引种互花米草的生物促淤工程, 仅在海堤至促淤堤内的有限范围内促进了互花米草的快速扩散和格局演变. ④ 外来物种互花米草在2020年已成为南汇东滩盐沼植被第一大优势植物, 占盐沼植被总面积的56%, 并显著改变了近海与海岸湿地的生态结构和功能. 由此可见, 海岸工程和生物入侵对海岸带格局演变产生了明显的动态影响. 尽管海岸带生态系统对海岸人类活动表现出一定的恢复力, 但湿地类型、面积和功能的变化是未来花很大代价都很难或无法恢复的. 如何整合海岸带近海与海岸湿地和内陆湿地的生态功能, 通过实施海岸带保护修复、生态补偿等措施实现海岸带可持续健康发展, 是未来陆海统筹需要解决的重要问题.

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    融合多粒度语义特征的中文情感分析方法
    任菊香, 刘忠宝
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (6): 95-107.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.06.009
    摘要106)   HTML5)    PDF (898KB)(85)   

    中文情感分析是自然语言处理的重要研究内容, 旨在探究中文文本中蕴含的情感倾向. 近年来, 中文情感分析研究取得了长足进步, 但鲜有研究根据语言本身特征和下游任务需求进行探讨. 鉴于此, 针对中文文本的特殊性以及情感分析的实际需求, 在字、词特征的基础上, 引入部首特征和情感词性特征, 利用双向长短期记忆网络、注意力机制、循环卷积神经网络等模型, 提出了融合字、词、部首、词性等多粒度语义特征的中文文本情感分析方法. 在融合各类特征的基础上, 利用softmax函数进行情感预测. 数据集NLPECC (natural language processing and Chinese computing)上的对比实验结果表明, 所提方法的F1值均达到84.80%, 一定程度上提高了已有方法的性能, 较好地完成了中文文本情感分析任务.

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    退相干演化对Jaynes-Cummings模型影响的考察
    黄艺漫, 马雷
    华东师范大学学报(自然科学版)    2023, 2023 (4): 101-108.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2023.04.011
    摘要96)   HTML5)    PDF (985KB)(84)   

    使用混态演化的Kraus求和方法, 考虑在退极化模式下, 基于Jaynes-Cummings 模型设定初态, 对退相干时间演化后末态的保真度与von Neumann熵的变化进行了讨论分析. 结果表明, 存在退相干演化的量子态保真度会随时间发生衰减振荡至稳定, 而von Neumann熵会随时间发生振幅减小的振荡变化.

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    一类纯跳种群系统的遍历性
    张振中, 陈业勤, 刘慧媛, 李新平, 赵馨
    华东师范大学学报(自然科学版)    2024, 2024 (2): 1-13.   DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.02.001
    摘要52)   HTML10)    PDF (716KB)(84)   

    为了刻画随机环境与重大突变因素对种群的影响, 本文考虑一类由马氏链与纯跳稳定过程驱动互惠种群模型. 首先, 讨论了该种群模型具有全局正解性. 其次, 给出了该模型的遍历性的充分条件. 最后, 探究了该模型的正常返的条件.

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