DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)是茄科枸杞属双子叶植物。在世界范围内分布约有80种 [ 1 ]，在欧洲和中亚地带均有种植，在我国分布范围很广，主要分布在我国的西北地区 [ 2 ]。在形态方面，黑果枸杞株高20~150 cm，多分枝；叶片对生在短枝上，无柄，一般为条形，平均长约15 mm，顶端钝而圆；花2裂着生在短枝的基部；种子呈肾状，显深褐色 [ 3 ]。在适应性方面，黑果枸杞具有明显的优势，在海拔400~3000 m的高寒、丘陵、盐池、盐湖、盐沼和荒漠等地带性区域均有分布 [ 4 ][ 5 ][ 6 ]。 黑果枸杞果实呈黑紫色，含有丰富的蛋白质、多糖和原花青素。现有研究表明，原花青素具有抗氧化能力，黑果枸杞原花青素对过氧化基团具有较好的清除作用，具有抗衰老能力 [ 7 ][ 8 ][ 9 ]。田磊等研究表明，在以衰老小鼠为实验对象的研究中，原花青素能够升高超氧化物歧化酶的含量，从而能够增强衰老小鼠的记忆能力，为原花青素能够延缓衰老提供依据，黑果枸杞原花青素具有预防动脉硬化和降低血脂的功能 [ 10 ][ 11 ][ 12 ]。黑果枸杞在多糖含量，铁、镁和钙等金属元素含量以及部分人体所必须的氨基酸含量上均超过红枸杞 [ 13 ]。长期食用黑果枸杞泡水可以预防眼睛疲劳，防止心脑血管疾病的发生，促进血液流动，预防口腔疾病，改善睡眠 [ 14 ]。枸杞多糖不仅可以调节机体的免疫力，抑制肿瘤细胞的生长及突变 [ 15 ][ 16 ][ 17 ][ 18 ]，延缓细胞衰老，而且也具有提神、降低“三高”、预防脂肪肝等功效 [ 19 ][ 20 ]。 本试验选取来自青海省格尔木牧场、青海省柴达木盆地、青海省诺木洪农场、内蒙古阿拉善右旗、青海省玉树、宁夏海原和甘肃玉门等代表性干旱地区的黑果枸杞材料，通过对其果实多糖含量和原花青素含量的测定分析，拟解决两个关键科学问题：1) 不同生境下黑果枸杞原花青素和多糖含量变异程度如何？2) 从原花青素和多糖含量角度而言，来自不同生境的供试材料是否存在一定的关联性，类群划分如何？旨为黑果枸杞今后引种繁育与栽培及其示范推广，特别是选育兼有抗性生理特性和医用特性优良品种，提高黑果枸杞利用价值提供理论依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 供试材料收集 本试验于2016年6~8月至2017年6~8月间不定期地进行野外资源采集，供试材料采集自7个不同地区，其中青海省共计4个区域(采集地)，主要来自青海省格尔木牧场(1号)、青海省柴达木盆地(2号)、青海省诺木洪农场(3号)和青海省玉树(5号)；内蒙古地区1个，为内蒙古阿拉善右旗(4号)；宁夏自治区1个，为宁夏海原市周边(6号)；甘肃省1个，为甘肃玉门(7号)。上述所有供试材料均为野生资源，待黑果枸杞成熟后进行野外采集，采集后装入牛皮纸袋并做好标记，带回实验室后置于4℃恒温环境下保存，其具体采集地基本信息概况详见表1。 2.2. 测定方法 2.2.1. 黑果枸杞果实原花青素测定原理与方法 根据柳福智提取黑果枸杞花青素的原理与方法，采用分光光度法对供试材料果实中原花青素进行测定 [ 21 ]。首先配制5%盐酸溶液，取138.9 ml 36%的盐酸溶液用蒸馏水稀释至1 L。再配制80%乙醇溶液，用400 ml的无水乙醇溶液加入100 ml的蒸馏水配置80%的乙醇溶液。2种溶液配置完毕后，静置备用。 Table 1 The general situation on habitat conditions of Lycium ruthenium experimental material 序号 采集地 地理坐标 (N/E) 年降雨量 (mm) 年蒸发量 (mm) 年均气温 (℃) 1号 青海省格尔木市周边 36.42˚/94.89˚ 41.5 3000 −4.2 2号 青海省柴达木盆地 37.04˚/92.03˚ 100.0~300.0 2000~3000 <5.0 3号 青海省格尔木诺木洪农场 36.03˚/96.05˚ 58.5 2849.7 4.3 4号 内蒙古阿拉善右旗境内 39.02˚/100.06˚ 89.0 3100.0 8.8 5号 青海省玉树市周边 32.03˚/90.05˚ 463.7 1698.1 −5.6~3.9 6号 宁夏海原市周边 36.06˚/105.02˚ 300.0 2000.0 7.0 7号 甘肃玉门市周边 40.05˚/97.04˚ 66.7 2653.2 7.1 表1. 黑果枸杞供试供试料采集地及其生境概况 将黑果枸杞种子在烘干箱中80℃下干燥7 h，烘干后的种子在粉碎机中粉碎，得到粉末。平行称取3份0.5 g黑果枸杞粉末，以1:20的比值加入5 ml 5%盐酸溶液和5 ml 80%的醇溶液，添加溶液完毕后置于70℃恒温水浴锅中提取4 h。待冷却后过滤。取其中1 ml滤液置于比色杯中，以蒸馏水作为对照，在545 nm下测定提取液的吸光度。 需要指出的是，在具体野外采集供试材料时，7号材料采集浆果后随即进行了浆果中种子的清选与分离，仅收集保存了种子资源，故在分析测定时未进行其中的原花青素的测定。 2.2.2. 葡萄糖标准曲线绘制 精确称取0.1000 g无水葡萄糖(分析纯)，溶解于蒸馏水定容于1 L容量瓶。 精确称取苯酚5.0 g，加蒸馏水溶解，转移至100 ml容量瓶中定容，最后在棕色瓶中保存，备用。 使用2 ml的移液管分别精确吸取葡萄糖标准溶液0.1 ml、0.2 ml、0.4 ml、0.6 ml、0.8 ml与1.0 ml，移至预先转备好的带塞盖试管中，并加水2.0 ml，再分别加入苯酚溶液1.0 ml，搅拌均匀后，滴入浓硫酸5.0 ml，摇匀后静置5 min，置于沸水浴中加热15 min，取出冷却至室温；同时单独吸取蒸馏水2 ml，并加入1.0 ml的苯酚溶液和5.0 ml的浓硫酸，作为空白对照。所有溶液植被完毕后，分别在490 nm处测定吸光度，绘制葡萄糖标准曲线(图1)。 所得回归方程为Y = 0.0428X + 0.1447 (R 2 = 0.9955)，表明葡萄糖在此范围内线性关系优良，完全符合实验标准。 2.2.3. 黑果枸杞多糖含量测定 称取0.2 g供试材料黑果枸杞果实，置于110℃恒温烘箱中烘干1 h，磨碎后分放入纸包中，做好标记。用150 ml 80%的乙醇溶液在90℃下回流2 h，得到的残渣用80%的乙醇溶液洗至无色。最后用150 ml的蒸馏水在100℃下回流2 h，得到的溶液在250 ml容量瓶中定容。精确吸取1 ml在490 nm的波长下测定吸光度，重复测定3次。利用上述回归方程，将所得吸光度计算其多糖含量(mg/L)。采用下列公式进行多糖含量百分比的换算： 多 糖 百 分 比 ( % ) = 多 糖 含 量 ( mg / L ) ∗ 250   ml / 0.2 g ∗ 100 % 2.3. 数据统计与分析 首先用Microsoft Excel 2010对所有的原始数据进行初步整理分析与处理。然后采用SAS 9.0软件(SAS Institute， Cary， North Carolina， USA)中One-Way ANOVA程序对不同供试材料原花青素和多糖含量间进行方差分析，并用Duncan法进行显著性检验(P < 0.05)；采用Pearson相关分析原花青素和多糖含量间相关性分析，并用Duncan法进行显著性检验(P < 0.05)；采用类平均距离法进行系统聚类与类群划分，生成聚类树状图。 所有作图均在Sigmaplot 11.0 (Systat Software Inc.)软件环境下完成。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 黑果枸杞原花青素吸光度比较分析 不同采集地的供试材料原花青素含量存在明显的差异，不同的供试材料其原花青素吸光值不同(图2)。原花青素含量依次顺序为4号 > 1号 > 5号 > 6号 > 3号 > 2号，其中，4号野生黑果枸杞品种花青素吸光度最高，为2.43，显著地高于其他品种(P < 0.05)，其次为1号，值为2.16；1号与4号的原花青素吸光值均大于2.0，其余2号、3号、5号与6号，其吸光值则均小于2.0，分别为1.35、1.64、1.81与1.71；2号原花青素吸光值最低。方差分析结果表明，原花青素吸光值仅在3号与6号间差异不显著(P > 图1. 葡萄糖液标准曲线 图2. 6种不同供试材料原花青素吸光度的比较 0.05)，其余彼此间均存在显著差异(P < 0.05)，最高值(4号)原花青素吸光度是最低值(2号)的1.8倍，其差异明显(P < 0.05)。 3.2. 黑果枸杞果实多糖含量差异性分析 供试材料果实中多糖含量亦表现出一定的差异性，3号果实品种多糖含量最高，为6.2%；其次为7号，为6.19%，二者差异不显著，含量均高于6.0% (图3)；其他供试材料多糖含量依次表现为：2号 > 4号 > 5号 > 6号 > 1号，分别为5.59%、5.43%、5.09%、5.04%和3.5%，其中2号、4号、5号和6号多糖含量均高于5.0%，1号供试材料多糖含量则最低(3.5%)，显著低于其他材料(P < 0.05)。 3.3. 供试材料聚类分析 黑果枸杞原花青素具有一定保健作用，其含量常被作为评价黑果枸杞优劣性状的常用指标之一。采用系统聚类的方法，对供试材料黑果枸杞原花青素与多糖含量指标进行聚类分析(图4)，根据聚类分析树状图分析可见，当遗传距离为25时，6个供试材料分为2个类群，其中第一类群为5号品种、6号品种、2号品种和3号品种。第二类为1号与4号，该聚类分析结果与原花青素方差分析结果完全相一致，1号 图3. 6种不同供试材料多糖含量的比较 图4. 供试材料聚类分析树状图 与4号的原花青素吸光值均大于2.0，可划归为一个类群；其余2号、3号、5号与6号，其吸光值则均小于2.0，可归为一个类群。 3.4. 黑果枸杞果实多糖含量与原花青素吸光度间相关性分析 通过对6种不同产地黑果枸杞供试材的分析表明，1号和4号多糖含量与花青素吸光度呈显著负相关(P < 0.05)；2号、3号和6号的多糖含量与花青素吸光度则呈显著正相关(P < 0.05)；5号则二者间相关性不显著(R 2 = 0.52， P > 0.05) (表2)。可见，黑果枸杞果实内多糖含量与花青素含量之间的相关性尚不明确，没有明显的一致规律性，今后需要进一步深入完善与研究。
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user: 4. 讨论 4.1. 不同地区黑果枸杞原花青素含量差异性分析 目前，一些相关研究发现当在不同的生长环境下，黑果枸杞果实中原花青素含量会产生一定的差异。丁悦等相关研究表明，在恶劣的生存环境下，黑果枸杞会有利于原花青素的积累 [ 22 ]，在一定的自然地理 Table 2 Correlation analysis of anthocyanins and polysaccharides on Lycium ruthenium experimental material 供试材料 1号 2号 3号 4号 5号 6号 R 2 −0.999 ** 0.995 ** 0.997 ** −0.972 ** 0.52 0.998 ** 表2. 不同地区黑果枸杞供试材料中花青素与多糖含量间的相关性分析 注： ** 表示相关性显著；−表示负相关关系。Note： ** Represented a significant correlation. − Represented negative correlation， not a minus sign. 区域里，植物(植物群落)主要受气候、土壤、地形和动物等因素控制，相应地可以形成许多相应顶极群落(如气候顶极等)，也形成了具有与气候等条件相适应的功能性状，这是植物长期适应的综合结果。环境养分环境也是植物赖以生存与发展的基础条件，在各种不同的生境中，聚生着特定的植物种类。植物长期生活在各种特定环境中，获得(或进化)了一些适应环境相对稳定的特性，其中包括形态结构和生理生化方面的适应特征。同时，随着环境因子的改变，植物在生理生化方面上也出现某些变化，其中植物营养成分(生理生化指标)的变化是受影响比较大方面之一。本研究中，供试材料所表现出来的一系列的差异性(变异性)，有利于今后对不同地区的黑果枸杞进行遗传育种种质资源选择，同时也为不同条件下生长的黑果枸杞资源利用提供基础依据。 此外，室内所采用的实验方法也会对供试材料中原花青素测定结果产生一定的影响。在本研究初期中，用加热方法对黑果枸杞花青素提取时会产生一些呈褐色降解物，会对花青素的含量测定造成干扰 [ 23 ]。因此，在后续实验中，需进一步改进实验方法，达到预期测定花青素的含量的正确值，也有利于今后黑果枸杞食用性的开发和利用大有裨益。其中，孙奎等确定了提取黑果枸杞花青素的较优条件 [ 23 ][ 24 ]：使用50%的乙醇在50℃下提取60 min，所取的黑果枸杞重量与50%的乙醇溶液的体积比为1:12。柳福智等也确定了提取黑果枸杞原花青素的较优方法 [ 21 ]，即将5%的盐酸与85%的乙醇溶液混合液作为提取液，其中5%的盐酸与85%的乙醇溶液以1:1的体积比混合，所取的黑果枸杞重量与混合液的体积比为1:20，在70℃下提取4 h。韩彬等研究结果表明 [ 24 ][ 25 ]，首先使用石油醚进行脱脂，再利用45倍pH = 1.5的盐酸水溶液在30℃条件下浸提0.5 h，随后经过抽滤、接着浓缩、最后干燥等程序，得到所需红色的色素粗成品，获得色素产品的提取率为76.51%。需要指出的是，上述黑果枸杞果实中原花青素提取方法均为水浴提取，用时均相对较长。现在也有相关研究分析表明，利用微波辅助技术提取黑果枸杞果实中的原花青素，所得到的含量优于利用常规方法水浴提取黑果枸杞果实中花青素含量，该方法今后有待进一步学习和探索。在本研究中，所采用的提取方法是在柳福智 [ 21 ]测定黑果枸杞果实中花青素含量的方法上稍作了改进(详见材料与方法部分)，该方法具有可操作性。 4.2. 不同地区黑果枸杞多糖含量差异性分析 黑果枸杞中的多糖具有抗氧化、抗衰老、调节免疫力、抗辐射以及抗癌作用等功效 [ 16 ][ 26 ]，随着科技的发展，生活水平的提高和健康意识的增强，黑果枸杞已受到越来越多人的青睐，市场上由原来单一的干果逐渐向现在的保健食品、饮品、美容化妆品等领域迅速扩展 [ 1 ][ 6 ][ 14 ]。与黑果枸杞原花青素含量差异相似，不同地区黑果枸杞的多糖含量亦存在明显的地域差异，这些差异也可能与所采集的地区气候特征差异引起，这与许研究结果相一致，陈丽丽等红枸杞多糖含量研究表明 [ 27 ]，采自浙江、宁夏和四川地区红枸杞多糖含量分别为0.830%，0.769%与0.590%；刘万仓等对宁夏中宁、宁夏银川和青海地区的红枸杞进行研究 [ 28 ]，结果表明三个产地的红枸杞多糖含量分别为5.79%、3.96%和4.11%；相对于红枸杞内枸杞多糖的研究，目前针对黑果枸杞内枸杞多糖的研究相对较少，马玲等对同一产地内不同采收期的黑果枸杞果实中多糖含量亦具有一定的差异 [ 29 ]。当采收期在6~9月时，间隔一个月采收一次，其枸杞多糖含量呈递增趋势，分别为8.63%，10.76%和12.29%。可见，供试材料地域的差异或者果实采集时期均会引起多糖含量的差异。 目前，黑果枸杞内枸杞多糖的研究方法有热水浸提法、碱液浸提法、酶解浸提法等，诸多方法各有优缺点。许多研究结果表明，当使用不同的提取方法时，黑果枸杞内的枸杞多糖含量具有差异。其中采用水浸提法在试验所需的试剂上价钱比较低廉，且多采用回流的方法提取，实验器材比较容易获得，但所需的时间相对较长，大约需要至少3 h，若使用多个试剂进行回流时总耗费时间会更长 [ 30 ]；碱液浸提法提取多糖的所得率较高，在提取过程中碱液会导致多糖中糖苷键的断裂，导致多糖含量的损失，但回流化学试剂可以进行回收，所以花费成本相对较低；酶解浸提法则通过裂解细胞壁的方法使其中的多糖成分释放，在提取过程中环境温度多控制在60℃下，pH值多呈偏酸性，反应条件相较于其他方法比较温和，但提取过程中需涉及酶试剂的使用，因此成本较高 [ 26 ]。本研究中采用水浸提法所测得黑果枸杞果实中多糖含量最高为6.2% (3号，采自青海省格尔木诺木洪农场)，马玲等使用常规的水浴提取法，黑果枸杞多糖含量为9.64% [ 29 ]，上述产生的差异来源可能有两方面：一方面，由于产地的生境不同日照时长有所差异，多糖积累过程受到差异影响 [ 31 ][ 32 ]，导致多糖含量有所差异；另一方面，根据前人的研究方法可知，由于实验技术或实验方法的不同也会导致提取的多糖含量会有所差异。这些实验所得出的经验总结为今后在黑果枸杞多糖含量的测定提供依据，进而改进后期提取多糖工艺，优化提取条件。
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user: 5. 结论 不同地区供试材料黑果枸杞果实原花青素和多糖含量变化不同，其中原花青素吸光度表现为4号 > 1号 > 5号 > 6号 > 3号 > 2号，其中，4号吸光度(2.43)显著地高于其他材料(P < 0.05)，2号原花青素吸光值最低，仅为1.35，仅3号与6号间差异不显著(P > 0.05)，其余彼此间均存在显著性差异(P < 0.05)；还原糖含量依次为：3号 > 7号 > 2号 > 4号 > 5号 > 6号 > 1号，3号与7号间差异不显著(P > 0.05)，且均显著高于其他材料(P < 0.05)。同时，供试材料中原花青素与多糖含量二者变异性均比较明显，但彼此间相关性无一致性规律。从原花青素吸光值角度进行系统聚类，供试材料1号与4号可划归为一个类群；其余2号、3号、5号与6号，可归为一个类群，可为今后引种繁育优良品种提供理论依据。
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user: 摘 要 自四大职业拳击组织纷纷在中国设立办事机构，并与国内的拳击推广公司合作，中国职业拳击在组织机构、办赛思路、竞赛体系方面逐渐步入正轨，但是依然还存在些许不足，具体体现在哪些方面将是本文研究的重点。本文将采用文献资料法、数理统计法对我国职业拳击发展的现状进行分析，对其赛事、选手的发展现状进行了总结，并得出了我国职业拳击发展思路，不足及建议。 关键词 :职业拳击，拳击组织，拳击推广公司 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 我国职业拳击发展历史 拳击在我国的开展可谓是命运多舛，开始于20世纪20年代后期，新中国成立后，由于经常出现伤亡事故，1959年拳击运动被迫暂停，直到1986年3月，拳击运动才正式恢复！而职业拳击的开展相对更晚。1993年，星华公司在北京举办了一场“长城国际职业拳击冠军赛”，这是建国以来举办的首次原汁原味的职业拳赛 [ 1 ] 。这也标志着职业拳击在中国正式开展。但这些都是零散的办赛模式，直到四大组织中国区机构纷纷成立，走出了系统的办赛思路，中国职业拳击才逐渐步入正规。因此，按照有无国外职业拳击组织中国区结构可以将中国职业拳击分为两个阶段：一是零散的中国职业拳击推广公司在国内举办的四大职业拳击组织认证赛事。1993年，星华公司在北京办的WBO次中量级拳王争霸战；2004年在昆明举行的WBA泛亚太拳王争霸战；2005年在广州举办的WBA职业拳王赛洲际拳王争霸赛……这些国内的一批推广人零星办的一些国际职业拳赛，缺乏资金和系统的办赛思路。二是世界职业拳击组织进驻中国，成立中国区机构，形成系统的办赛思路。随着中国体育市场的不断壮大，四大职业拳击组织纷纷瞄准巨大的中国市场。WBO于2006年成立中国区组织，IBF、WBC、WBA紧随其后分别于2013、2014、2016年成立中国区组织。并与国内公司合作，共同在国内推广拳击运动，逐渐形成了基础性排位赛事、中国区拳王争霸赛、洲际及世界拳王争霸赛的办赛思路与模式。
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user: 2. 我国职业拳击发展现状分析 目前，四大职业拳击组织纷纷在中国设立中国区机构，并与中国拳击推广公司合作，已经形成稳定的办赛思路与体系。 2.1. 我国职业拳击中国区组织及推广公司分析 四大职业拳击组织中的四大组织成立中国区机构：WBA中国区，由国内的拳威四海运营；IBF中国区，瑞怡文化运营；WBO中国区，主要由盛力世家运营；WBC中国区，由东野体育运营。值得一提的是，WBA中国区、IBF中国区、WBC中国区的运营公司掌握在中国公司手里，二WBO的中国区组织实际掌控在以WBO副主席、WBO亚太/东方洲际主席里昂为首的外国人手中，该公司在香港注册了名为PBC (中国职业拳击)的组织，依靠TOP RANK搭线，主要借助盛力世家进入中国职业拳击市场。除了盛力世家的比赛之外，还向吴石牛-陈家树翁婿、苏州定园刘定伟以及拳击网主办的比赛提供WBO系统的国家头衔和洲际头衔、乃至WBO世界头衔认证。 2.2. 我国职业拳击赛事体系分析 由于四大职业拳击组织纷纷进驻中国，成立中国区机构，并与国内拳击推广公司合作，已经基本形成了成熟的办赛思路和完整的赛事体系(如表1)。 通过表1可以看出，三大中国区组织的办赛思路逐渐达成一致：基础性排位赛事(角逐出各个级别中国区拳王)——洲际性赛事(中国区拳王挑战洲际拳王)——世界性赛事(中国洲际拳王挑战世界拳王)。其中，WBO中国区旗下举办的拳力联盟自2014年开始分赛季举办，三个赛季展开17个级别的对决，角逐出各级别冠军，是四大组织中国区赛事体系最为完善的职业赛事。WBA赛事体系是零散的排位性赛事，并未形成稳定赛事体系，主要依靠旗下知名拳手打一些世界、洲际头衔战。IBF赛事体系有一定的基础性排位赛，自去年开始角逐出10个级别的中国拳王，并开办了丝绸冠军联赛，打通中国拳王通往洲际拳王的通道。WBC中国区组织的赛事体系最为稀少，未形成稳定的赛事体系。 2.3. 我国职业拳击选手人数分析 随着四大职业拳击组织在中国逐渐办赛，给中国拳手提供了职业拳击的舞台，根据国外知名的职业拳击数据网站Boxrec统计，中国共有494位职业拳手，职业拳击17个级别里都有中国拳手的身影，这些拳手80%的职业生涯都开启于2012年，主要来自于WBO中国区旗下的拳力联盟。与职业拳击发达的国家相比，我国职业拳王的数量和获得职业拳王的人数均相对较少。由表中可见，我们职业拳手在人数上排在第7位，与职业拳击发达的国家相比还有一定差距，而且职业拳王人数上呈现畸形发展，仅有2位职业拳王，究其主要原因在于我们职业拳手的数量仅是在这两年突飞猛进，但是拳手质量还有些欠缺。 通过表2可以看出，美国、墨西哥、日本、英国等为职业拳击强国，在现役职业拳手人数、获得职业拳王的人数上都远超中国。 2.4. 我国职业拳击选手成绩分析 在所有的494位职业拳手中，共有33人获得洲际职业拳王称号，仅有2人获得四大组织拳王金腰带(如表3)。其中，已有多名我国拳手到澳大利亚、泰国、菲律宾和韩国参加职业拳击赛，并且取得了优异的成绩，具备充足的人力资源 [ 2 ] 。但是从我国职业拳王的数量上来看，我国职业拳击的发展还有很大的提升空间。 Table 1 Introduction to the four major boxing organizations in Chin 拳击组织 成立时间 中国区成立时间 区域主席 中国区合作推广公司 中国区认证赛事 WBO 1988 2006 里昂(亚太区) 盛力世家 拳力联盟 IBF 1983 2013 李义东(中国区) 瑞怡国际 IBF职业拳击联赛 WBC 1963 2014 罗荣标(中国区) 东野体育 WBC基础性排位赛 WBA 1962 2016 王锐航(中国区) 拳威四海 WBA基础性排位赛 表1. 四大拳击组织中国区机构简介 Table 2 Analysis of the number of professional fighters in professional boxin 国家 现役职业拳手人数 职业拳王人数 墨西哥 3035 152 美国 2999 449 日本 1274 83 英国 1013 80 阿根廷 771 41 菲律宾 723 39 中国 498 2 南非 481 29 塔桑尼亚 470 0 德国 454 22 泰国 452 44 法国 447 26 澳大利亚 446 21 委内瑞拉 412 34 表2. 职业拳击强国职业拳手人数分析表 Table 3 China’s professional fighters performance analysis tabl 级别 各个级别人数 洲际以上拳王人数 200+ 8 3 200 8 0 175 25 2 168 15 2 160 38 2 154 30 2 147 47 2 140 53 2 135 42 3 130 37 3 126 61 4 122 37 2 118 33 1 115 19 2 112 24 1 108 13 3 105 4 1 表3. 我国职业拳手成绩分析表
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user: 3. 我国职业拳击发展制约因素 3.1. 拳迷对职业拳击比赛认知问题 随着熊朝忠、邹市明夺得世界职业拳王，中国拳击逐渐走入大众的视野中。相对于足篮等老牌体育项目而言，大多数拳迷对职业拳击比赛的关注仍然停留在初级阶段。例如，拳击、搏击、MMA的区别很少有人能够区分开。这种问题从间接层面上干扰了我国职业拳击的发展。在这样的情况下，应该从多方面角度出发，阐释职业拳击运动员的精神，并对拳击进行基本的宣传、普及。 3.2. 职业拳击经纪推广公司能力问题 相对于拳击强国的经纪推广公司而言，我国职业拳击经纪推广公司的推广能力、业务水平整体偏低。这种问题主要是由经纪推广公司经验的缺乏与其他相关机构合作的不足等因素引发的。经纪推广公司应该以更加积极的态度参与到拳手的签约、明星拳手的包装宣传以及职业拳击比赛项目的推广工作中。从这方面来看，拳威四海公司做的更好，重视旗下明星拳手的培养与宣传，如“怪物”徐灿一直被塑造成下一个世界拳王的形象，这一点比其他两大中国区组织运营公司做得要好。 3.3. 明星拳手数量问题 与庞大的职业拳手数量相比，目前我国职业拳击领域的明星拳手严重不足。相对于普通的职业拳手而言，明星拳手在增强职业拳击赛事吸引力、号召力等方面有着极为显著的优势。因此，职业拳手经纪推广公司应该将培养、包装明星拳手作为一项重要任务。在提升职业拳击发展速度的同时，增强拳迷对拳手的关注度，使得拳手的职业拳击训练、职业拳击比赛、观众观摩三个环节构成一个良性循环。发掘、培养明星拳手需要一个必经的过程：持续不断的基础性赛事的举办，发现有实力的拳手，如各大中国区组织进行的基础性赛事，决出各级别的中国拳王，然后重点打造这些拳王，让他们去挑战洲际拳王，乃至世界拳王。 3.4. 缺乏统一的职业拳击管理制度 目前，三大职业拳击组织各有优势，办赛思路、侧重点也不尽相同，三大组织中国区机构、三大运营推广公司，这样的各自霸占山头模式势必造成一定的混乱，对拳手、教练、俱乐部、经纪人、推广人等各大主体的约束、规定各不相同。这一点日本做得更好，在日本只有一个职业拳击管理机构——日本拳击委员会，是日本唯一一个合法的职业拳击管理实体协会，拳手、教练、俱乐部、经纪人、推广人都要服从它的管理，不容易造成混乱的局面，这也是中国职业拳击发展不起来的重大原因，缺乏统一的管理机构。
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user: 4. 建议 4.1. 扩大基础性赛事，增加拳手比赛机会 一个国家的职业拳手基数往往决定着其职业拳击发展水平。美国、墨西哥、日本、英国等作为职业拳击强国，离不开庞大的职业拳手基数。近两年，中国有职业拳手激增，迅速达到494人，仅次与日本，随着各大拳击组织中国区赛事逐渐打通职业拳击晋级机制，将会给更多的拳手实现职业拳击的梦想。 4.2. 打造明星拳手，从而扩大赛事的影响力 拳手与赛事是相辅相成的关系，有明星拳手参加的赛事关注度自然不低，而目前体制内的明星拳手太少，需要公司进行包装，推广公司主要的包装方式有两种，一是给拳手尽量多地安排合理的比赛，增加出场次数和曝光度，二是对拳手进行全方位的包装，根据拳手的性格、外貌、比赛风格等塑造出拳手不同的形象。这一点，拳威四海公司对明星拳手的宣传、推广包装值得学习，熊朝忠、徐灿、裘晓君的包装推广在国内首屈一指。 4.3. 普及拳击运动，吸引拳迷粉丝的关注 普及拳击运动，不仅仅要给拳迷奉上一场场精彩的比赛，还需要在保证比赛精彩程度的基础上，扩大拳击比赛的吸引力，如2017年中国拳王推出的猜比赛、得积分、赢百万房产的活动。不仅如此，还需要将拳击运动切实带到广大粉丝的生活中去，让他们体会拳击的魅力，而不是仅仅将拳击束之高阁。 4.4. 逐步建立一系列的规章制度 在逐步探索过程中，配合中国拳击协会，建立赛事规章制度，逐步透明、公开化，一系列完整的运营机制，例如针对拳手、经纪人、教练员、裁判员等行为主体的规范制度。例如四大职业拳击组织都有明确且公开的规章制度，其中积分排名体系、冠军约束条款是职业拳击赛事的重要组成部分。
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user: 摘 要 在水体富营养化的预防和控制的研究背景下，本论文构建了一类具有双时滞效应的氮–磷–浮游植物动力学模型，并对其相关动力学性质进行理论分析和数值仿真，解析出模型正平衡点具有局部渐近稳定性和发生Hopf分支的阈值条件，模拟出营养及浮游植物密度和Hopf分岔的动态演化过程。本论文的研究结果有利于从动力学的角度揭示营养与浮游植物之间的互作机制，有助于深入分析时滞效应对海洋生态系统的影响，为进一步预防和控制水体富营养化提供一定的理论支撑。 关键词 :营养，浮游植物，时滞，稳定性，Hopf分支 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 富营养化是指生物所需的氮、磷等无机营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭、水流缓慢的水体，在适宜的外界环境因素综合作用下，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它水生生物大量死亡的现象 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。此外，人类活动的影响可加剧这一过程，特别是在现代生产和生活中，人类对环境资源的开发利用日益频繁，工农业发展迅速，大量的营养物质进入水体并在其中积累，导致富营养化在短期内出现。目前，人类活动导致的水体富营养化已成为当今世界水污染治理的难题，是全球范围内普遍存在的环境问题 [ 4 ] 。 如今，许多实验生态学家和数学生态学家一直在关注着浮游植物生长的动态行为，以便找出如何控制富营养化，如何预测藻类爆发，以及如何模拟藻类传播趋势等等 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。他们的研究表明，光照，温度，矿物元素等都是影响浮游植物生长，生物量和群落分布的关键因素，这一工作为准确预防藻类爆发提供了良好的理论依据，对探索自然生态系统中的富营养化问题至关重要。其中有些学者也尝试着运用数学模型来研究富营养化问题 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。他们的工作表明，这些数学模型不但可以近似地刻画生物种群的动态演化进程，还可以解释种群之间的增长和相互作用等。近年来越来越多的学者开始对生物种群动态的数学模型进行研究 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 。Mei and Zhang [ 11 ] 研究了一种非局部的反应扩散–平流系统，模拟了多种竞争性浮游植物物种的生长。Wang et al. [ 12 ] 考虑到收获和毒素释放对浮游植物产生的影响，建立了一类带有时滞效应和选择性收获的产毒浮游植物–浮游动物模型。Wang et al. [ 13 ] 构建了一类具有时滞效应的营养–浮游生物模型。他们的研究成果都具有重要意义，为解决水体富营养化问题提供了不同的视角。文献 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 也详细研究了带有时滞效应的生物种群动态的数学模型，它们的研究成果为我们构建模型提供了一定的理论依据，从而保证我们所构建的模型具有一定的实际意义。 Li and Liu [ 17 ] 研究了一类具有时滞效应的浮游生物模型，解析出系统正平衡点全局稳定性和发生Hopf分岔的阈值条件，这一方法很值得我们借鉴。Martin and Ruan [ 18 ] 考虑了收获率和时间延迟的综合影响，构建了一类带有时滞效应和选择性收获的浮游植物–浮游动物模型，他们发现时滞因素可能会导致系统发生失稳，但是当收获值处于临界收获水平时，收获率对系统的平衡有稳定作用，这项工作可以为研究收获率和时间延迟之间的动态机制提供一个良好的框架。Shi et al. [ 19 ] 研究了一类具有分布时滞和Dirichlet边界条件的反应–扩散模型，他们的研究成果具有非常重要的意义，为我们研究营养循环如何影响浮游植物生长的问题提供了一套系统的研究方法。Shi and Jiang [ 20 ] 研究了一类具有双时滞效应的浮游动物–浮游植物模型，这一研究为我们以后研究多时滞模型提供了一套完整的理论和模拟方法等。他们的研究成果对预防和控制水体的富营养化具有一定的指导意义。 基于以上讨论和Deng et al. [ 21 ] 研究的相关结果，本文构建了一类具有时滞效应的氮–磷–浮游植物模型，其可以表示如下： { d x d t = I 1 − b 1 x − a 1 x z c 1 + x d y d t = I 2 − b 2 y − a 2 y z c 2 + y d z d t = e 1 a 1 x ( t − τ 1 ) z c 1 + x ( t − τ 1 ) + e 2 a 2 y ( t − τ 2 ) z c 2 + y ( t − τ 2 ) − m z ， (1) 其中x，y分别是总氮(mg/L)和总磷(mg/L)在t时刻的密度，z是浮游植物种群在t时刻的生物量(mg/L)， τ 1 是浮游植物吸收氮引起的时滞项， τ 2 是浮游植物吸收磷引起的时滞项。系统(1)中的其他参数与 [ 21 ] 中的参数相同。从生物学的角度来看，我们只关注闭合第一象限系统(1)的相关动力学行为，因此系统(1)满足以下初始条件： x ( t ) = ϕ 1 ( θ ) ≥ 0 y ( t ) = ϕ 2 ( θ ) ≥ 0 z ( t ) = ϕ 3 ( θ ) ≥ 0 }       θ ∈ [ − τ ， 0 ] ， (2) 其中 ϕ r ∈ C ( [ − τ ， 0 ] → R + 3 ) ， ( r = 1 ， 2 ， 3 ) ， R + 3 = { ( x ， y ， z ) | x > 0 ， y > 0 ， z > 0 } 。
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user: 3. 数值仿真 前面已经对系统正平衡点的稳定性和Hopf分支做了理论分析，为了进一步探讨系统(1)的复杂的动力学行为，并核实理论结果的有效性和可行性，对系统(1)进行相关动力学模拟试验。对系统的部分参数作如下处理： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， . 从图1~图4的数值模拟可知，当时滞参数值小于临界值时，系统的正平衡点是局部渐近稳定的，当时滞参数值不断增大时，系统的稳定性会发生变化，而且当时滞参数值大于临界值时系统会出现稳定的周期解。从图5~图8的数值模拟可知，我们同样可以得到相同的结论，当固定一个时滞参数在系统稳定的区间内，当另一个时滞参数值小于临界值时，系统的正平衡点是局部渐近稳定的，而当另一个时滞参数值不断增大时，系统的稳定性会发生变化，当它大于临界值时系统仍会出现稳定的周期解。 图1. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 10)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图2. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 10)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图3. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 5)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图4. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 5)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图5. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 10)时，系统(1)的时间序列图；(b)对应系统(1)相图 图6. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 10)时，系统(1)的时间序列图；(b)对应系统(1)相图 图7. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 5)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图8. (a) 当 ， ，初始值为(3， 3， 5)时，系统(1)的时间序列图；(b) 对应系统(1)相图 图9. (a) 将 作为一个参数， ，初始值为(3， 3， 5)时，模型(1)的Hopf分支图；(b) 当 作为一个参数， ，初始值为(3， 3， 10)时，模型(1)的Hopf分支图 从图9的数值模拟可知，当固定一个时滞参数在系统的稳定区间内，改变另一个时滞参数的值时，系统的稳定性会发生改变，而且当参数值与临界值相等时系统会出现Hopf分支。
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user: 4. 结论 本文建立了一类具有双时滞效应的氮–磷–浮游植物动力学新模型，以此为基础对模型的相关动力学性质进行了数学分析与理论推导，解析出模型正平衡点具有局部渐近稳定性和发生Hopf分支的阈值条件，给出一些理论结果，同时模拟仿真出营养及浮游植物密度和Hopf分岔的动态演化过程。本论文的研究结果有助于深入理解时滞效应对海洋生态系统的影响，对预防和控制水体的富营养化具有一定的指导意义。
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user: 摘 要 本文主要研究张量的分解算法及其应用。在张量的T-SVD [ 1 ]算法的基础上提出TST-SVD算法，并且解决了T-SVD算法在分解时可能无法保留其主要信息的情况。而我们的TST-SVD则通过软阈值的方法可以很好地保留其主要信息，并且对于噪音图片也可以达到很好去噪效果。在图片的识别和重构方面也有着不错的表现。 关键词 :T-SVD算法，TST-SVD算法，软阈值，图片的识别和重构 Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 张量分解早在19世纪就被提出来了，随着计算机的发展张量活跃在各个领域。例如在神经影像，信号处理，化学统计学，计算机视觉，心理测验学，数据挖掘，图像处理等领域有着极其重要的应用。由于数据的复杂性以及我们所需要的一些特征，这就需要我们研究张量的内部结构特征。张量的经典分解有CP分解 [ 2 ]和Tucker分解 [ 2 ]，CP分解表示为由一系列秩一的向量外积之和，Tucker表示一个核张量 [ 2 ]与因子矩阵的n模积。 Tamara G. Kold和Brett W. Bader在2007发表了一篇关于张量的分解和应用的综述 [ 2 ]，文章讲解了什么是张量，如何做张量分解以及张量的一些应用。文章也提到了经典的CP分解和Tucker分解，也列举了其他的一些分解方法，并且用对比试验分析了它们的优缺点，给予研究人员很大的启发。Genevera I. Allen [ 3 ]提出了一种稀疏的CP分解算法，基于张量乘积的稀疏CP分解算法，创新性的使用软阈值操作以达到分解成分稀疏的效果。Eric C. Chi和Tamara G. Kolda [ 4 ]提出了基于泊松分布的张量分解模型，利用非线性Gauss-Seidel来构造优化函数加入一些约束条件得出KKT条件求得最优解。经过迭代到收敛得出新的稀疏非负的分解。Will Wei Sun [ 5 ]等人在Genevera I. Allen在稀疏CP分解的基础上提出了截断的张量CP分解，也取得了不错的效果。Misha E. Kilmer [ 1 ]等人提出了对张量做矩阵操作的张量T-SVD分解方法。这些算法在不同情况下已经被证实可以取得不错的效果。 这篇文章中我们提出了一个新的张量分解TST-SVD，它是在Misha E. Kilmer等人的基础上对其算法缺点做了修改并且实验结果也达到了预期的效果。针对T-SVD算法中直接对重构张量进行压缩处理而导致某些重要信息缺失的情况，我们对分解出的成分做软阈值操作以达到稀疏效果和保留重要信息的作用。 本文的组织结构如下：第2章介绍张量；第3章介绍张量的T-SVD并且详细讨论T-SVD算法及其总流程；第4章详细讲解我们新的算法(TST-SVD)；第5章为实验设置和结果分析；第6章总结全文。
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user: 2. 张量 张量是一个多维数组 [ 2 ]，一个零阶张量对应一个标量，一个一阶对应一个向量，一个二阶对应一个矩阵。一个三阶对应一个立方体 A ∈ R I × J × K 如图1，一个n阶张量表示为 X ∈ R I 1 × I 2 × ⋯ × I N 。 图1. 3阶张量 A ∈ R I × J × K 图2. 3阶张量的切片 向量的第i个元素表示为 a i ，矩阵的第 ( i ， j ) 个元素表示为 a i j ，同样三阶张量的第 ( i ， j ， k ) 个元素可以表示为 a i j k ，高阶张量以此类推。 张量的切片如图2所示。
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user: 3. 张量的T-SVD分解 它是在傅里叶域中一种基于矩阵的新的分解形式，类似与矩阵的奇异值分解他们有一些相似的性质。这对于张量是一个很实用的方法。 张量的T-SVD分解，A是一个 n 1 × n 2 × n 3 的实数张量，则A可以表示为： A = U ∗ S ∗ V T (1) 3.1. 定义1 由张量frontal切片组成的块循环矩阵： circ ( A ) = [ A ( 1 ) A ( n 3 ) A ( n 3 − 1 ) ⋯ A ( 2 ) A ( 2 ) A ( 1 ) A ( n 3 ) ⋯ A ( 3 ) ⋮ ⋱ ⋱ ⋱ ⋮ A ( n 3 ) A ( n 3 − 1 ) ⋯ A ( 2 ) A ( 1 ) ] (2) 其中 A ∈ R n 1 × n 2 × n 3 的张量， A ( i ) 是张量A的 n 1 × n 2 的frontal切片， circ ( A ) 是一个 n 1 n 3 × n 2 n 3 的块循环矩阵。 我们定义MatVec操作， MatVec ( A ) 的作用是把 n 1 × n 2 × n 3 的张量变成了一个 n 1 n 3 × n 2 n 3 的块矩阵，fold操作是对MatVec的一个还原。两个操作如下： MatVec ( A ) = [ A ( 1 ) A ( 2 ) ⋮ A ( n 3 ) ] ，     fold ( MatVec ( A ) ) = A (3) 3.2. 定义2 我们来定义一个张量的t-product： A ∗ B = fold ( circ ( A ) ⋅ MatVec ( B ) ) (4) 其中 A ∈ R n 1 × n 2 × n 3 ， B ∈ R p × n 2 × n 3 。 3.3. 傅里叶变换 前面我们对矩阵做了一些操作使其具备了某些性质：块矩阵可以通过傅里叶变换变成块对角矩阵。这就意味着，当 A ∈ R n 1 × n 2 × n 3 ，F是一个正则化的 n 3 × n 3 的DFT (Discrete Fourier Transform)矩阵，则存在 n 3 个 n 1 × n 2 的矩阵 D i 使得： ( F ⊗ I ) circ ( A ) ( F * ⊗ I ) = blockdiag ( D 1 ， D 2 ， ⋯ ， D n 3 ) (5) 3.4. 张量的T-SVD 当张量是f-diagonal (对角)时，则他的每个frontal slice都是对角的。同样地，当张量是f-upper triangular或f-lower triangular时，则张量的frontal slice是上三角或者下三角。 定理1：A是一个 n 1 × n 2 × n 3 的实数张量，则A的分解为： A = U ∗ S ∗ V T (6) 其中 U ， V 分别是 n 1 × n 2 × n 3 和 n 2 × n 2 × n 3 的正交张量，S是一个 n 1 × n 2 × n 3 的f-diagonal张量。这就是张量的T-SVD分解 [ 6 ]。 证明：首先我们把A变换成公式(2)的傅里叶域中，接着我们计算每个 D i 的SVD，则 D i = U i Σ i V i T ( i = 1 ， 2 ， ⋯ ， n 3 ) [ D i ⋱ D n 3 ] = [ U 1 ⋱ U n 3 ] [ Σ 1 ⋱ Σ n 3 ] [ V 1 T ⋱ V n 3 T ] (7) 由公式(2)可得(6)式。 3.5. 张量的T-SVD的算法 算法1： 1) 输入 n 1 × n 2 × n 3 的张量A。 2) 把A映射到傅里叶域中， D = f f t ( A ， [   ] ， 3 ) 。 3) 对张量D的每一个frontal slice做矩阵的奇异值分解，得到的每个 u ， s ， v 都分别存储在 U ( : ， : ， i ) ， S ( : ， : ， i ) ， V ( : ， : ， i ) 中。 4) 在分别对 U ， S ， V 做一个傅里叶逆变换。就可以得到张量A的奇异值分解。 3.6. 张量的T-SVD的截断定理 一个 n 1 × n 2 × n 3 张量的A，它的T-SVD分解为 A = U ∗ S ∗ V T 。 k < min ( n 1 ， n 2 ) ，则有 A k = ∑ i = 1 k U ( : ， i ， : ) ∗ S ( i ， i ， : ) ∗ V ( : ， i ， : ) T (8) 3.7. 张量的T-SVD的截断算法 算法2： 1) 输入 n 1 × n 2 × n 3 的张量A，截断k。 2) 用算法1得出 U ( : ， i ， : ) ， S ( i ， i ， : ) ， V ( : ， i ， : ) 。 3) 分别计算 U ( : ， i ， : ) 的 k 1 个奇异值分解， S ( i ， i ， : ) ∗ V ( : ， i ， : ) 的 k 2 个奇异值分解。 4) 计算 σ i μ ( j ) λ ( l ) ‖ circ ( q ( j ) ) t ( l ) ‖ ∞ > tol [ 6 ]当满足条件时，可以得出张量A的截断T-SVD。 3.8. 新视角下的张量 我们定义两个操作squeeze和twist。 1) squeeze可以把张量矩阵化， X : = squeeze ( x ) ⇒ X ( i ， j ) : = x ( i ， 1 ， j ) 。 2) twist把矩阵张量化， twist ( squeeze ( x ) ) = x 。 其中 x ∈ R n 1 × 1 × n 3 。我们可以用它们来构造图片的张量矩阵，当M为图片的平均值矩阵，则 A ( : ， j ， : ) = twist ( X j − M ) ， j = 1 ， ⋯ ， m 。其中 A ( : ， j ， : ) 是张量A的lateral slice， X j 是第j张图片。
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user: 4. 张量的TST-SVD算法 张量的TST-SVD是张量的T-SVD算法和张量的软阈值CP分解算法的基础上改进的。张量的TST-SVD在张量截断T-SVD算法的基础上合理的引入了软阈值操作。由于张量的T-SVD算法在去噪方面对于某些特征图片并没有很好地优化，因此加入了软阈值操作可以很好地平滑去噪。TST-SVD在人脸识别方面与传统的PCA和T-SVD相比有着较好的效果。 4.1. 软阈值操作 软阈值操作的公式为 S ( · ， ρ ) = sign ( · ) ( | · | − ρ ) + · [ 3 ]， U = sign ( U ) ( | U | − ρ U ∗ I U ) + U S = sign ( S ) ( | S | − ρ s ∗ I S ) + S V = sign ( V ) ( | V | − ρ V ∗ I V ) + V 其中 ρ 是软阈值参数，在这里通过多次试验当 ρ U = 0.001 时软阈值效果最好。I是元素全为1的张量并且与它们各自的规模相同。 4.2. 张量TST-SVD的算法步骤 算法3： 1) 输入 n 1 × n 2 × n 3 的张量A，截断k。 2) 用算法1得出 U ( : ， i ， : ) ， S ( i ， i ， : ) ， V ( : ， i ， : ) 。 3) 分别计算 U ( : ， i ， : ) 的 k 1 个奇异值分解， S ( i ， i ， : ) ∗ V ( : ， i ， : ) 的 k 2 个奇异值分解。 4) 计算 σ i μ ( j ) λ ( l ) ‖ circ ( q ( j ) ) t ( l ) ‖ ∞ > tol [ 6 ]当满足条件时，得出 U ， S ， V 。 5) 分别对 U ， S ， V 做软阈值 S ( · ， ρ ) 操作，得出最终的张量TST-SVD分解。 4.3. 张量TST-SVD在人脸识别上的算法步骤 由于U是正交的， U st 是U的正交集合。并且 U st ∗ U st T 是一个正交投影，它把图片投影到更小的空间维度中。我们对张量A的lateralslice进行投影： A ( : ， j ， : ) ≈ U st ∗ U st T ∗ A ( : ， j ， : ) = ∑ t = 1 k U st ∗ C ( t ， j ， : ) (9) 其中 C ( : ， j ， : ) = U st T ∗ A ( : ， j ， : ) ，C就是我们图片投影的系数。当做人脸识别时，我们只需比较训练图片的投 影系数与测试图片的投影系数即可。 算法4： 1) 输入训练集图片 I i ， i = 1 ， 2 ， ⋯ ， N ；测试图片J。 2) 计算训练集图片的均值，得出均差图片 ς i 。然后把每张图片以 ς i → A ( : ， i ， : ) 的形式存储到张量A的lateral slice中。 3) 由算法3得出U的软阈值 U st ， U st T ∗ A 表示训练集的正交投影。 4) 对测试图片做均值处理，再做一个 twist ( J − M ) → T ( : ， 1 ， : ) 的变换，对 T ( : ， 1 ， : ) 做正交投影 B ← U st T ∗ T 得出测试图片的投影系数C。 5) 对测试图片的系数与训练图片的系数做2-范数，直到收敛。 6) 找出2-范数最小的那个就可以找出训练集图片的位置，从而达到识别的效果。
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user: 5. 实验设置和结果分析 为了比较张量的TST-SVD算法的性能，本文将TST-SVD算法，T-SVD算法和经典的PCA算法用于Yale faces [ 7 ]的人脸识别实验，并对实验结果进行结果对比分析。 5.1. 实验设置 我们选取10个不同的人，每个人有10种不同的表情，图片的大小是100 px × 100 px。第一组我们随机选取每个人的3个表情作为训练集的30张图片，剩下的70张图片作为测试集。第二组我们随机选取每个人的4个表情作为训练集的40张图片，剩下的60张图片作为测试集。第三组我们随机选取每个人的5个表情作为训练集的50张图片，剩下的50张图片作为测试集。第四组我们随机选取每个人的6个表情作为训练集的60张图片，剩下的40张图片作为测试集。第五组我们随机选取每个人的7个表情作为训练集的70张图片，剩下的30张图片作为测试集。分别使用上述的三种算法，针对每个组进行实验。并记录实验结果的人脸识别率和人脸重构的情况。实验平台为MATLAB R2014a。 5.2. 实验结果分析 为了使实验更加有效每组做20次实验所得的人脸识别率取平均值。其中人脸识别率等于识别正确的个数与测试集总数之比。在多次实验中TST-SVD的软阈值操作U的阈值为0.001时实验效果最好，在这里我们也取 ρ U = 0.001 (表1)。 我们再来比较TST-SVD与PCA的重构图片效果如何。重构图片的公式为： J ≈ U ∗ U T ∗ J + M [ 8 ]。 由图3可以看出在相同训练集和测试集的情况下TST-SVD的识别率更高。图4可以看出在图片重构方面TST-SVD也有着不错的表现。 Table 1 The average face recognition probability of The TST-SVD， T-SVD and PC 算法 30 40 50 60 70 TST-SVD 0.7857 0.8333 0.7600 0.9500 0.7333 T-SVD 0.7100 0.8010 0.7000 0.9000 0.6900 PCA 0.6000 0.7500 0.6777 0.8500 0.6333 表1. TST-SVD，T-SVD和PCA的平均人脸识别率 图3. TST-SVD，T-SVD和PCA的算法识别率对比图 图4. TST-SVD与PCA的重构图片对比图
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user: 6. 结语 原T-SVD算法的截断操作有可能会导致丢失重要的信息，而我们的TST-SVD算法找到了一种可以更好保留重要信息的能力，因为它加入了软阈值操作可以对重要信息进行平滑的去噪。在图像识别方面也取得了不错的效果。当重构图片时，加入软阈值之后的正交投影可以更好地重构图片的主要信息。在跟PCA算法做重构图片对比时，TST-SVD重构的图片明显比PCA更好。
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user: 摘 要 目前，人们通常依靠生活经验来判断和控制鸡蛋煮熟程度，缺乏定量检测与精确控制手段。本文提出了一种结合光学与图像分析无损检测鸡蛋煮熟程度的定量方法。鸡蛋煮熟过程中，蛋白质变性使其透光率逐渐变化。用LED光源照射鸡蛋，运用图像处理技术分析投射灰度，结合鸡蛋参数可测算鸡蛋中心温度，从而定量判断并控制煮熟程度。此方法具有精度高、操作便捷和普适性好等优点，可以推广用于非侵入式监测固液转化过程。 关键词 :光照法，鸡蛋煮熟程度，无损检测 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 煮鸡蛋是一种非常普遍的鸡蛋烹饪方式。不同熟度的鸡蛋不仅口感和营养价值迥异，部分菜式更要求较为精确地掌控鸡蛋熟度。人们通常通过控制烹煮时间来大致掌握鸡蛋熟度，存在较大偏差；常见的旋转法 [ 1 ] 、手摇法、盐水漂浮法等方法也无法做到定量检测鸡蛋熟度，只能定性判别鸡蛋是否全熟。金志强等人在2008年提出利用核磁共振测量鸡蛋自由水与结合水比例的方法来检测鸡蛋熟度，达到了较高精度；然而，此方法成本高昂，缺乏日常实用性 [ 2 ] 。2017年第30届IYPT (International Young Physicists’ Tournament)第15题则要求参赛者提出非侵入式检测鸡蛋熟度的方法，并探讨这些方法的灵敏度 [ 3 ] 。 光照分析法在食品、化学以及光学仪器分析检测中应用广泛。BJ Kemps等人研究了鸡蛋新鲜度与其对光的反射和透射特性之间的关系 [ 4 ] ，得到鸡蛋透光率与其新鲜度指标(哈夫单位)的关系，但只能将鸡蛋划分为合格与不合格两个等级，精度较低且存在约15%的误筛漏筛概率，难以满足食品工业要求。由于鸡蛋内部结构较为复杂，目前对鸡蛋在光源照射下透光性质的研究大都停留在定性分析层面。 本文采用多熟度食品熟度的一般定义方法，以鸡蛋中心温度来标定熟度，将鸡蛋熟度划分为6个等级：35℃以下为生，35℃~45℃为一成熟，46℃~55℃为三成熟，56℃~65℃为五成熟，66℃~85℃为七成熟，86℃以上为全熟。本文提出一种通过分析鸡蛋透光度与鸡蛋中心温度关系从而定量检测鸡蛋熟度的方法。根据此方法，作者设计了一种快速检测鸡蛋熟度的装置，成本低廉、操作简便，适合日常使用。