DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 植物源蛋白概述 2.1. 植物源蛋白的营养功能 从营养学的角度来看，蛋白质可以分为完全蛋白质、半完全蛋白质和不完全蛋白质两三类。完全蛋白质是指所含的必需氨基酸种类齐全，数量和比例都很合适的蛋白质，动物蛋白多为完全蛋白质，而植物中的完全蛋白质较少，代表性的有大豆蛋白。植物源蛋白多为半完全蛋白质和不完全蛋白质，如大米蛋白、小麦蛋白、土豆、干果中的蛋白质为半完全蛋白质，这类蛋白质中所含的必需氨基酸种类不够齐全，数量多少不均，比例不太合适，不能完全满足人体的营养需要。而不完全蛋白质是指那些所含有的必需氨基酸种类不全，既不能维持生命也不能促进生长发育的一类蛋白质，如玉米蛋白主要是色氨酸和赖氨酸不足，花生蛋白主要是缺乏蛋氨酸 [ 4 ]。 植物源蛋白不仅作为重要的营养来源，还能起到一些保健药用的功效，如抗高血压、降胆固醇，抗肿瘤、抗微生物，预防慢性疾病 [ 5 ]。如研究发现，许多植物蛋白的酶解产物都可显著降低血清胆固醇含量，饲料中添加大豆分离蛋白配合高钙饮食可显著降低大鼠的血脂和胆固醇水平 [ 6 ]。其他蛋白的一些特性功效在表1中展示。 Table 1 Common plant protei 植物蛋白质种类 蛋白含量 功能特性 谷类蛋白 小麦蛋白 12%左右 小麦的胚芽中还含有一些蛋白，其蛋白质含量高达30%左右，小麦胚芽蛋白是一种完全蛋白，含有人体必需8种氨基酸和2种半必需氨基酸，占总氨基酸34.7% [ 7 ] ，且易于被人体吸收。 大米蛋白 7%~8% 大米分离蛋白对遗传性高胆固醇小鼠模型动脉粥样硬化有一定抑制作用，可降低动脉粥样硬化对动脉破坏的程度 [ 8 ] 。 玉米蛋白 8.5%左右 玉米蛋白粉中玉米黄素具有抗白内障的作用，并且具有抗癌、增强免疫等生物功能，玉米黄素还可显著降低心血管疾病如冠心病和心肌梗塞的发病率 [ 9 ] 。 燕麦蛋白 15%左右 燕麦富含优质蛋白质，优质蛋白的含量在11.3%~19.9%，大都在16%左右，在粮食作物中居首位，赖氨酸和精氨酸含量较高，其中必需氨基酸组成与每日摄取量的标准基本相同，是所有谷物中氨基酸最平衡的食品，可有效地促进人体生长发育 [ 10 ] 。 豆类蛋白 大豆蛋白 40%左右 大豆肽是由大豆蛋白酶解制得，具有低抗原性、能抑制膳食中胆固醇的吸收，降低血清胆固醇浓度、促进脂质代谢、抗疲劳、抗氧化及抑制血小板聚集等功能 [ 11 ] 。 芸豆蛋白 20%~30% 任海伟研究了超滤条件对芸豆蛋白酶解产物抗氧化活性的影响，研究结果表明，超滤后的酶解组分的DPPH自由基清除率在各浓度梯度下，抗氧化活性均得到了提高 [ 12 ] 。 蚕豆蛋白 30%左右 与大豆高蛋白、富脂肪的特点相比，蚕豆则是一种富淀粉、低脂肪、高蛋白的作物。蚕豆蛋白中氨基酸种类齐全，8种必需氨基酸中，除蛋氨酸和色氨酸含量稍低外，其余6种含量均高，尤以赖氨酸含量丰富，是小麦的3倍 [ 13 ] 。 黑豆蛋白 36%左右 黑豆蛋白质中的赖氨酸、蛋氨酸等含量均高于其他色泽大豆，被认为是一种潜在的优质蛋白，常食黑豆能软化血管、滋润皮肤、延缓衰老，具有丰富的营养价值及药用价值。Patrick [ 14 ] 等用层析法从黑豆中分离到一种具有明显的抗真菌活性的蛋白质，称为glysojanin，该物质对尖孢镰刀菌和花生球腔菌等多种真菌都有抑制作用，其活性高于常见的抗真菌物质如壳多糖酶、植物血凝素。 油料种子蛋白 花生蛋白 26%~29% 花生中的蛋白质与动物蛋白质差异不大，胆固醇含量低，比牛奶、猪肉、鸡蛋的蛋白质含量都高，在植物蛋白质中仅次于大豆蛋白。与大豆蛋白质相比，花生蛋白质有着较高的可消化率，达到90%，极易被人体吸收，所含的胰蛋白酶抑制因子的量仅为大豆的20% [ 15 ] 。 核桃蛋白 15%左右 核桃仁粗蛋白含量一般在15%左右，主要由谷蛋白、球蛋白、清蛋白和醇溶谷蛋白4类蛋白质构成 [ 16 ] 。核桃蛋白质中含有18种氨基酸成分，包含人体不能自身合成的8种必需氨基酸，其中谷氨酸和精氨酸含量高，大多数是疏水性氨基酸和酸性氨基酸 [ 17 ] 。 油菜籽蛋白 25%左右 在植物蛋白质中，油菜籽蛋白的营养价值最高，没有限制性氨基酸，特别是含有许多在大豆中含量不足的含硫氨基酸 [ 3 ] 。 瓜果类蛋白 南瓜叶蛋白 30%左右 南瓜叶蛋白的第一限制氨基酸为异亮氨酸，其他氨基酸的含量均高于同种氨基酸的理想含量。其化学评分为91，低于鸡蛋蛋白，但是都高于大米、马铃薯这些常见食用资源 [ 18 ] 。 椰子蛋白 4%～8% Mepba等 [ 19 ] 的研究表明，椰子贮藏蛋白可有效降低小鼠血液中的胆固醇和血脂。Huang等 [ 20 ] 研究了椰子贮藏蛋白对小鼠脂质代谢平衡的影响，发现椰子蛋白具有降血脂的功能。 藻类蛋白 螺旋藻蛋白 22%左右 螺旋藻中主要的蛋白是藻蓝蛋白(phycocyanin， PC)，在螺旋藻中主要以藻胆蛋白体的形式存在，其蛋白质含量高达70%，藻胆蛋白体由多种藻胆蛋白及连接蛋白或多肽组成 [ 21 ] ，含有人体所必需的苏氨酸、赖氨酸等，同时螺旋藻蛋白极易被人体吸收利用，具有很高的营养价值。 表1. 常见植物蛋白质 2.2. 植物源蛋白的提取方法 目前植物源蛋白质提取方法主要有酶解法、酸提法和碱提法、醇提法和水提法、等电点沉淀法、超声波提取法等。其中碱提法是国内外提取植物蛋白的主要方法。有学者提出响应面法可以优化超声波提取法 [ 22 ]。蛋白质的浓缩方法有酸沉法、醇沉法及超滤法。在实际的生产应用中这些提取方法会混合使用以提高提取率。 在蚕豆蛋白的提取中，赵东海 [ 23 ] 等进行了酸提法和碱提法的实验，并作出了对比。他们发现，在相同的条件下，碱提取比酸提取好，且并不是碱性越强越好。王艳萍 [ 24 ] 等进行了超声波提取法的实验。发现在料液比为1:12 (g/ml)、pH 6.0、超声提取功率660 W、超声提取处理时间20 min时，蛋白的提取率最好，可达89.17%。李雪琴 [ 25 ] 等利用优化后的缓冲溶液提取蚕豆蛋白，可得到纯度达99%的蚕豆球蛋白和75%的清蛋白。黄威 [ 26 ] 等对南瓜叶蛋白提取上，对水洗脱法、酸洗脱法、醇洗脱法、水–醇洗脱法、酸–醇洗脱法的蛋白质提取效率进行了比较。结果显示浓缩效果大小为：酸–醇洗脱法 > 水–醇洗脱法 > 醇洗脱法 > 酸洗脱法 > 水洗脱法，而利用酸–醇洗脱法在4‰浓度的乙酸100℃侵提3 min。再用95%乙醇提5 h的条件下所得到的蛋白质得率综合效果最好。
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user: 3. 几种新型植物源蛋白 3.1. 谷物类——藜麦蛋白 藜麦，又称南美藜、印第安麦、奎藜及奎奴亚藜等，属苋科，原产于南美洲安第斯山区，是印加土著居民的传统植物 [ 27 ]。联合国粮农组织认为藜麦是一种单体植物即可基本满足人体基本营养需求的食物，正式推荐藜麦为最适宜人类的全营养食品，它曾一度被誉为“超级谷物” [ 28 ]。 藜麦蛋白质的含量为15%，高于大麦、水稻、玉米等一些常规作物，与小麦蛋白质含量相当 [ 29 ] ，它的品质在一定程度上能与一些动物蛋白相比，如脱脂奶粉和肉类，是素食者的良好选择。藜麦蛋白主要是由清蛋白和球蛋白组成(占总蛋白质的44%~77%)，醇溶蛋白和谷蛋白含量较低 [ 30 ] ，所以藜麦蛋白溶解性好，容易被人吸收利用 [ 31 ]。而且藜麦蛋白的氨基酸含量比较均衡，它含有人体所需的8种氨基酸，并且好含有婴幼儿所需的组氨酸，可以说是一种全蛋白食品 [ 32 ]。 3.2. 豆类——芸豆蛋白 芸豆籽粒富含蛋白质20%~30% [ 33 ] ，含量比较高。芸豆蛋白含有9种人体必需氨基酸和组氨酸，属于全价蛋白质，常服可以降低心脏病、癌症和肥胖症的风险，在减肥方面有着很好的潜力 [ 34 ] [ 35 ]。 不同品种的芸豆的蛋白氨基酸的比例相似，胱氨酸和蛋氨酸是限制性氨基酸，谷氨酸和天冬氨酸的含量最多。必需氨基酸占总氨基酸的比例大小为：白芸豆(62%) > 红芸豆(60%) > 黑芸豆 = 黄芸豆(57%) > 大豆蛋白(47%) > 饮食摄取量(35%)。并且芸豆的很多氨基酸含量都高于大豆 [ 36 ]。 目前关于芸豆蛋白的研究主要集中在白芸豆和花芸豆上，如周大寨 [ 37 ] 等关于芸豆蛋白的提取及超滤分离研究，张丙云 [ 38 ] 等也研究了以碱溶酸沉法提取的白芸豆蛋白的分子组成、营养价值和功能特性，马文鹏 [ 39 ] 等的关于甘肃平凉的泾川白芸豆蛋白的提取及其营养价值评价，马雯 [ 40 ] 等的酰化对芸豆分离蛋白热学特性的影响。目前芸豆蛋白的应用主要是在减肥食品和保健食品上面。芸豆是一种高镁、高钾、低钠食品，果壳、籽、根都可入药。陈晓萌 [ 42 ] 等研究了红芸豆表明芸豆清蛋白具有降低血糖、血脂的作用，可以很好的预防富贵病。 3.3. 油料种子类——核桃蛋白 核桃中含有70%的油脂和15%的核桃蛋白质，可消化率达到84% [ 43 ]。核桃蛋白含有18种氨基酸，其中包括所有的必需氨基酸，谷氨酸和精氨酸的含量较为突出 [ 16 ]。对核桃蛋白质进行组分分离得到了清蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白和球蛋白，它们的含量分别为7.54%，72.06%，4.73%，15.67% [ 44 ]。但是核桃蛋白相比其他的植物蛋白，核桃蛋白的热稳定性不强。研究表明核桃谷蛋白在10 min内就能被胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。和胃蛋白酶在体外水解成相对分子质量较小的多肽，因此易消化。因为其消化率高和净蛋白比值较高被人们评为优质的植物蛋白质 [ 16 ]。 我国核桃种植产量居世界第一。除了少量进口和当做鲜果销售以外，我国的核桃大部分都被用来制作核桃油、核桃粉等产品。核桃油在生产时会产生大量的核桃脱脂粕，但由于加工的方式不同，这些脱脂粕加工质量不好，蛋白质功能性差，导致了核桃蛋白的严重浪费。核桃蛋白的加工利用是一个有待解决的问题 [ 44 ]。 3.4. 瓜果类——椰子蛋白 椰子蛋白质是来源丰富、营养价值较高、保健功能较好的优质蛋白质，开发潜力巨大 [ 45 ]。椰子蛋白含有18种氨基酸，必需氨基酸配比合理，L-精氨酸含量较高(14.8 g/100g蛋白) [ 46 ] ，前期的研究表明椰子蛋白具有降血脂、降低胆固醇、抑制高血脂症等保健功能 [ 19 ] [ 20 ] [ 47 ]。 椰子蛋白的理化特性使其在食品工业中可以得到很好的利用，刘磊等 [ 48 ] 的研究表明，椰子分离蛋白的氨基酸含量丰富、配比合理，营养价值较高，而且有良好的溶解性、乳化性、起泡性和吸油性，可作为食品工业中的营养强化剂、乳化剂、起泡剂，并可添加到肉汤、香肠、冰激凌等食品中改善其质构。 3.5. 瓜果类——南瓜叶蛋白 南瓜的具有良好的栽培性，对环境的适应能力很强，且抗旱耐酸碱，在沙漠的酸碱地也适宜种植，具有防风固沙、改良土壤的环境的作用。南瓜的分布地区很广，品种众多、抗病虫性强、产量高生产成本低使其在我国被广泛栽培 [ 49 ]。 南瓜叶是一种高蛋白资源，其粗蛋白含量可占全叶干基的35.68%，比全牛奶、精面粉、蚕豆蛋白含量都高，并与大豆蛋白相近，高于现在广泛用于生产叶蛋白制品的紫花苜蓿叶 [ 18 ]。南瓜叶蛋白的氨基酸组成，与鸡蛋相比亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸的含量较高；与大豆蛋白相比亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、缬氨酸含量较高；与马铃薯蛋白相比赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸、缬氨酸含量较高。可以看出，南瓜叶蛋白具有某些优势氨基酸，这些氨基酸含量高于大多数农作物蛋白中的含量。 南瓜叶蛋白的开发利用具有很好的前景，其原料成本低廉，加工方法简单，产品不仅可作为饲料，还可作为优质蛋白质添加到人类的食品中，它的研究和开发对于扩大食用蛋白质资源研究，进而改善我国居民营养缺乏有重要的作用 [ 18 ]。
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user: 4. 新型植物源蛋白的应用展望 植物蛋白来源广泛、廉价、营养价值高、供应稳定，它所具有的优良特点也已经被逐渐应用于食品医药领域的各个方面。上述的几种新型植物源蛋白，以及正在开发的其他植物源蛋白，因其特殊的理化特性和营养功效，可作为食用膜、生物活性肽、食品添加剂、营养补充剂等，具有广阔的发展前景，势必在以后的食品工业及营养保健方面得到很好的应用。如何将这些植物源蛋白充分开发并利用起来是一个亟待解决的问题，一些植物源蛋白虽然有极高的价值，但因为提取工艺复杂且效率较低，且产量不如常见的经济作物，从而限制了其大规模的生产应用。其次，如何优化蛋白质提取工艺以达到更安全，提取产物对人体无害，以及如何利用新技术探索植物源蛋白制品的风味，这些都是现在发展需要解决的问题。 植物源蛋白以其优良的特性，弥补了动物蛋白的一些不足，深入了解其营养价值和功能特性，提高植物源蛋白的利用率，对于人类健康发展有着重要的意义。随着我国“双蛋白工程”的推进，将植物源蛋白和动物源蛋白结合起来发挥最好的营养功效将是以后的持久主题，也是提高我国国民营养健康水平的关键所在。
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user: 摘 要 小波分析是傅里叶变换发展史上的突破性的发展，其基础理论涉及到数字信号处理、泛函分析、傅里叶变换等多个方面。框架理论是小波分析的一个重要内容，随着小波分析的快速发展，框架理论逐渐成为研究的热点。本文对近年来的框架理论在信号与图像处理中的应用的文献进行了分类与总结，对框架概念、基本性质、框架边界、偶框架的计算以及应用进行了概述，最后做出了总结。 关键词 :框架理论，图像处理，紧框架，信号重构 Copyright © 2019 by author(s) 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 小波分析已用于多个领域，如信号处理，图像分析等方面，而框架理论是小波分析的一个重要工具。框架理论最初是由Duffin和Schaffcf在1952年研究非调和Fourier级数时提出来的，在最开始提出的时候，框架并没有广泛地引起其他学者的研究兴趣。直到1986年，Daubechies、Grossmann和Meyer对框架理论有了突破性的研究，至此框架理论才开始吸引了大批学者的关注。近些年来，在框架理论的研究过程中，用到了算子理论以及Banach空间理论。直到D. R. I. Arson、Deguang Han和Xingde Dai等人把算子代数理论运用到框架的研究中，框架理论研究才更上了一个层次，并从整体上把握和研究了框架和基的性质 [ 1 ] 。至此，结合了算子理论的框架理论快速发展，其性质以及应用得到更加广泛地研究与推广。 1.1. 框架与Bessel序列的关系 框架是一类特殊的Bessel序列，以下是Bessel序列的定义 [ 1 ] ： 设H是一个复的可分Hilbert空间。 { φ i } j ∈ z ⊆ H ， ∃ B ⊆ Z ，使得 ∀ f ⊆ H 都有： ∑ j ⊆ z | 〈 f ， φ j 〉 | 2 ≤ B ‖ f ‖ H 2 (1) 则称 { φ i } j ∈ z 是 H 的一个Bessel序列，将B称为 { φ i } j ∈ z 的Bessel界。 若 { φ i } j ∈ z ⊆ H ， ∃ B ， A ⊆ Z ， ∀ f ⊆ H 都有 A ‖ f ‖ H 2 ≤ ∑ j ⊆ z | 〈 f ， φ j 〉 | 2 ≤ B ‖ f ‖ H 2 (2) 则称 { φ i } j ∈ z 为H中的框架。其中A，B分别为框架的下界和上界。将最B小值和A最大值称为最优界。如果当 A = B 时， { φ i } j ∈ z 称之为紧框架。 1.2. 框架与基的关系 设 { f j } j ∈ z 是Hilbert空间的一组列元素， ∃ { c j } j ∈ z ∈ l 2 ( Z ) ，且 { c j } j ∈ z 唯一，使得 f = ∑ j ∈ z c j f j ， ∀ f ∈ H (3) 称 { f j } j ∈ z 是H的一组基，若 ‖ f j ‖ = 1 ，且 { 〈 f i ， f k 〉 = 1 ， i = k 〈 f i ， f k 〉 = 0 ， i ≠ k (4) 称 { f j } j ∈ z 是H的一组正规正交基。 当 A = B = 1 时，即 ∀ j ⊂ Z ， ∃ ‖ φ j ‖ = 1 ， { φ i } j ∈ z 构成了一组规范正交基。 若 A = B > 0 ， ∀ j ⊂ Z ， ∃ ‖ φ j ‖ = A ， { φ j A } j ∈ z 构成一组规范正交基。 所以说规范正交基是一种特殊的紧框架，而框架不一定是规范正交基。 1.3. 框架的冗余性 框架具有一个极其重要的特性，就是冗余性。在复的可分的Hibbert空间中，正交基是一定存在的，它可以用来表示在Hibbert中的任意一个信号，且表示方法是唯一的。由于正交基是一组线性无关的数据，正交基是不具有冗余性。用正交基来传输信号，假使在传输的过程中，正交基受到随机噪声的影响或其他原因丢失了其中的几组数据，那么在这种情况下，信号就无法恢复出来。因为框架是一组线性相关的向量，它具有冗余性，在数据丢失的情况下，就有可能将信号恢复出来。 设 { φ j } j ∈ z 是H中的一个框架，则 { φ j } j ∈ z 是冗余框架的充要条件是：存在 k 0 ∈ Z ，使得 φ k 0 = ∑ j ∈ Z ， j ≠ k 0 λ j φ j ，其中 λ j ∈ C 。而重构信号 f ≈ ∑ j ∈ Z < f ， φ j > φ ˜ j ， φ ˜ j 为 φ j 的对偶框架。 1.4. 对偶框架 框架算子S定义 [ 2 ] ： S f = 2 A + B ∑ j ∈ z 〈 f ， φ j 〉 φ j (5) 设 { φ j } j ∈ z ∈ F 且以A，B为界，将算子 S − 1 = ( U * U ) − 1 作用于 { φ j } j ∈ z ，称 { S − 1 φ j } j ∈ z 为 { φ j } j ∈ z 的典则对偶框架 [ 1 ] 。 设 { f j } j ∈ z ， { g j } j ∈ z 是H的两个框架，若 ∀ f ∈ H ，都有 f = ∑ j ∈ z 〈 f ， f j 〉 g j ，则也必有 f = ∑ j ∈ z 〈 f ， g j 〉 f j ， ∀ f ∈ H 。 称两个框架 { f j } j ∈ z ， { g j } j ∈ z 互为交替对偶框架。 框架的结构灵活性，冗余性以及重建稳定性，使得框架被应用到许多工程中，像如图像处理，信号重构，压缩感知，语音编码以及其他方面。目前对偶框架则主要应用于信号处理，尤其在信号重构方面。
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user: 4. 框架在语音编码中的应用 小波框架是小波分析理论的一个推广，而近年来小波分析在信号处理和应用数学方面应用十分广泛。与小波基相比，小波框架有着更好的时频定位，重构的平稳性，短支撑和对称性。 2011年Souhir Bousselmi、Kais Ouni等人主要讨论了小波紧框架在语音编码中的应用以及其性能的评估。并从归一化均方根误差NRMSE，频率加权分段信号与噪声的比率，分段信号与噪声的比率，峰值信号与噪声的比率这几个方面进行性能评估。最终通过实验结果证明，在语音编码中使用小波紧框架显著地提升了信号编码的质量 [ 26 ] 。
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user: 5. 框架在医学和通信中的应用 分割一个是在图像中识别物体轮廓的过程，现如今有很多有效的分割算法，如基于模型的分割方法、模式识别技术、等基于跟踪的方法，基于人工智能的方法，基于紧框架的分割算法应用十分广泛。 2011年XiaoHao Cai提出将紧框架方法应用于医学成像中的管状结构的自动识别，并初步应用于磁共振血管成像的血管分割，提出的方法迭代地细化了一个覆盖了容器的潜在边界的区域。在每一次迭代中，采用紧框架算法对势边界进行去噪和平滑，并对区域进行锐化。该方法每次迭代的成本与图像中的像素数成正比，并证明了迭代在有限的步骤内收敛到一幅二值图像。因此可以直接对血管进行分割，对合成和真实二维/三维图像的数值表明，与一些有代表性的分割方法相比，基于紧框架的方法具有更高的分割精度 [ 27 ] 。 2018年A. Thompson构造了一种极稀疏的、近等角的紧框架，稀疏近等角框架应用于自组织无线网络中的全双工通信。实验表明它们优于同样数量的专栏和稀疏的Steiner ETF，即它们相关联的矩阵向量积可以作为快速变换来实现 [ 28 ] 。
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user: 6. 结论 本文对框架，紧框架，对偶框架以及框架的边界作了简单的概括。并分别对框架在图像处理，信号重构，语音编码，无线通信网络，医学成像这几个方面进行了介绍，并对他们的应用方面进行了总结。并讨论了他们提出的新的框架方法在其应用领域方面的改善以及不足之处。 近些年来，框架理论的应用越来越广泛。小波框架的快速发展，使得框架理论成为研究的热点。通过总结归纳近年来关于框架理论应用的文献，不难发现，框架更多用于信号重构以及图像处理等方面。因为框架本身所具有的重要特性，即框架具有冗余性，使得框架在修复图像，重构信号等方面的效果格外明显。目前框架理论还处于一个新兴阶段，大多框架理论都是应用于图像处理方面，用于语音处理方面的就相对较少，因此框架理论还有很大的潜力值得去发掘。
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user: 摘 要 对矩形给水箱中的成品给水箱和现场制作水箱进行了比较，现有的现场制作给水箱是直接仿照不锈钢的成品给水箱，可能存在安全隐患的问题。根据不锈钢的成品给水箱的内部拉筋形式设计现场制作水箱，对其进行三维建模，建立有限元模型，并进行静力分析。研究发现水箱四面立板中心部位变形较大，且立板连接处应力较大，有开裂的隐患，需要在设计和加工现场制作水箱时添加一圈加强筋，以增强水箱的强度刚度及安全性。 关键词 :现场制作水箱，成品给水箱，静力分析，加强筋 Copyright © 2019 by author(s) 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 随着我国城市化建设的加快和经济的迅速发展，给水箱在各行各业得到了广泛的应用，可以用作高峰调节储水设备或者工程上的水循环系统的储水设备 [ 1 ] 。现在使用的水箱一般均为矩形给水箱，根据相关国家标准，矩形给水箱包括两大类：成品给水箱与现场制作给水箱 [ 2 ] 。 以不锈钢水箱为代表的成品给水箱，以其安全卫生、造型美观、安装简单等的特点成为传统水箱的更新换代产品 [ 3 ] 。但是，不锈钢成品给水箱价格昂贵，严重制约着这种水箱的推广及应用。相比之下，现场制作水箱因为采用普通碳素钢及型钢进行制作，可以根据工程现场的实际空间大小进行现场设计、加工，并且价格低廉，在工程实际中也得到了比较广泛的应用。但是，目前在工程上，现场制作水箱还缺乏比较严格的国家标准。不少现场制作水箱设计比较随意，有些完全仿照不锈钢的成品给水箱的设计方法，有的甚至图纸都完全相同，仅仅把原来的不锈钢材料和内部拉筋的材料，换成Q235碳素钢，这种设计缺乏基本的验证。而且，这种现场制作水箱的设计是否可行，是否存在设计缺陷及安全隐患，具有比较重要的工程价值和意义，但是很少有人进行这方面的研究。 本文主要针对上述现场制作水箱的工程问题，直接根据成品给水箱的结构，进行现场制作水箱的设计。利用大型有限元分析软件ANSYS，从计算力学的角度对这种现场制作水箱结构强度进行了分析计算，并给出了分析结果，期待能够找到按照成品给水箱进行现场制作水箱设计的不足，给出相应的改进措施。
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user: 2. 成品给水箱与现场制作水箱 现有水箱一般均为矩形给水箱，包括成品给水箱和现场制作给水箱两大类。成品给水箱包括：组合式不锈钢板给水箱、组合式不锈钢肋板给水箱、组合式不锈钢波纹板给水箱、冲压式不锈钢给水箱、冲压式喷涂钢板给水箱、装配式钢板给水箱、装配式SMC给水箱。成品给水箱的主要材料是不锈钢或者其它喷涂钢板及装配式钢板，其中不锈钢成品给水箱居多。 典型的不锈钢成品给水箱，都是在在水箱内部安装有横向和纵向的拉筋，加强筋和拉筋角钢等。由于这种不锈钢水箱大多是由不同规格的小的不锈钢水箱标准板组装而成(尺寸大多是：1000*1000，1000*500，500*500，单位：mm)，而这些小的不锈钢板本身就具有较好的强度和刚度，组装在一起之后还是可以保持较好的强度和刚度，因此，外面除了底面之外，也不需要添加筋板、角钢之类的东西。 对于现场制作给水箱，水箱及附件材料均采用普通碳素钢及型钢制作，相比成品给水箱，取材方便、价格低。现场制作水箱所使用的钢板不可能使用像组成不锈钢水箱的小不锈钢板大大小及尺寸，一般都是使用较大尺寸的钢板进行焊接而成。因此，从两种水箱的构成板材上，就可以看出成品给水箱与现场制作水箱的不同，此外，两种水箱的构成材料表也肯定有所不同。因此直接根据不锈钢成品给水箱来设计现场制作水箱有可能在刚度、强度方面存在一定的问题。
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user: 3. 现场制作水箱设计与建模 本文所研究的现场制作水箱，水箱的设计容积为57.75 m 3 ，具体设计尺寸为：5.5 m × 3.5 m × 3 m完全采取水箱内部设置了不锈钢拉筋分布，根据水箱尺寸，拉筋之间的位置为1 m和0.5 m，所设计拉筋分布的图纸如图1所示。 图1. 现场制作水箱内部拉筋分布图
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user: 4. 有限元分析计算 4.1. 有限元的理论分析 根据Alembert. D原理，引入相应的惯性力，可将弹性体的动力问题简化为相应的静力问题，其动力有限元的通用运动方程为 [ 4 ] ： [ M ] { u ¨ } + [ C ] { u ˙ } + [ K ] { u } = { F ( t ) } (1) [M]、[C]和[K]分别为弹性体系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵。 { u ¨ } 、 { u ˙ } 和 分别为加速度向量、速度向量和位移向量， 为动激励向量。 4.2. 材料属性 水箱结构主要部件的材料如表1所示。 Table 1 Parameters of material for main components of water tan 部件 材质 σ 0 . 2 MPa E MPa μ ρ kg/mm 3 拉筋(5#槽钢) Q235 210 1.96E5 0.3 7.85E−6 底座(10#槽钢) Q235 210 1.97E5 0.3 7.85E−6 箱体(6 mm钢板) Q235 210 1.96E5 0.3 7.85E−6 表1. 水箱结构主要部件材料参数表 4.3. 有限元模型的建立 根据所设计的现场制作水箱，利用ANSYS Workbench软件建立有限元模型及计算分析，如图2所示。为了减小计算规模，保证计算精度的前提下可适当简化物理模型。本文中，不必建出完整的水箱全部，可把水箱看成是一个规则的长方体即可，其水箱内壁装有拉筋条；因不考虑水箱本身受力情况，故水箱简化成质量单元，通过刚性元连接于水箱支架。箱体、底座、拉筋等部件采用合适的单元模型进行建模，有限元模型共包括9，027，733个节点和1，007，695个单元。 图2. 现场制作水箱内部拉筋分布图 4.4. 受力分析 根据《NB/T47003.1-2009钢制焊接常压容器》的要求 [ 5 ] 以及《建筑给水排水设计规范2010》要求 [ 6 ] ，从而对现场制作水箱进行受力分析，其中水箱的主要目的是储存水，因此需要对水箱储存满所有水时出现的情况进行分析。水箱(5.5 m × 3.5 m × 3 m)为长方体，那么可以从六个面进行受力分析。上面所受的力仅有外界大气压，周围四个面的所受到力为水的对外的挤压所提供的压力，水箱的底面起到的支撑的效果，它整个平面都在支撑着整个水箱以及其中的所有拉筋条的重量。 4.5. 载荷工况 水箱四周壁面所受压强为： (2) 式中：P 壁 为水箱壁面的压强(Pa)；F 壁 为水箱壁面所受的力(N)；S为水箱底面积(m 2 )； (3) 式中：m为水箱壁面所受水挤压的水的质量(kg)；ρ为水的密度(1000 kg/m 3 )；V为水箱的总的体积(m 3 )；h为壁面所处位置距离水面的深度(m)；g为重力加速度(9.8 kg/m 3 )。 由(2)和(3)，水箱壁面压强为 (4) 水箱底面所受压力： (5) (6) (7) 式中：P 底 为水箱底面的压强(Pa)；F 底 为水箱底部所受的总的合力；S为水箱底面积(m 2 )；m 水 为水箱内部水的总质量(kg)；m 拉筋 为拉筋的总质量(kg)；a为水箱底面的长度(5 m)；b为水箱底面的宽度(3.5 m)。 4.6. 边界约束条件 对水箱的高度方向进行了固定约束，使其不会发生高度方向的位置偏移。
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user: 5. 强度计算结果及分析 通过对ANSYS水箱模型施加外载荷，然后网格进行划分，同时施加固定约束，进行静力分析，对相关结果分析如下。 图3为水箱结构的位移矢量图，水箱顶部位移很小，基本上未有任何变化，而在侧面位置中间部分的位移变化特别大。在长 × 宽的侧面中，两列拉筋之间的位移变化为黄色，量值较大，这说明在两列拉筋之间的位移变化很大，需要增加拉筋条；在宽 × 高的壁面中，可看出中心的位置处，位移变化为红色，量值非常大，这说明在中心处所受应力最大，需要在中心处布置一列拉筋条。 图3. 位移矢量图 图4为水箱结构的等效应力图，它用应力等值线来表示模型内部的应力分布情况，它可以清晰描述出一种结果在整个模型中的变化，从而快速确定模型中的最危险区域。可以看出水箱基本上等效应力基本都很小，但是还是面与面的连接处的地方存在等效应力突变的点。该位置就是水箱最危险区域，即水箱最有可能发生开裂的部位，就是长 × 宽和宽 × 高这两个水箱壁面相连接的部分，所以可以在外壁面加上一圈的拉筋条，使其水箱更加不容易开裂。 图4. 等效应力图
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user: 6. 结论 本文对仿照不锈钢水箱进行设计的制作水箱进行静力分析，得到结论如下： 1) 直接采用不锈钢成品给水箱设计的现场制作水箱，设计的确存在不足和缺陷，不能直接使用。 2) 在水箱侧面中间位置的位移较大，会引起较大的变形，且在水箱四块立板的连接处比各面所承受的应力大，因此，为了增加这种现场制作水箱的强度刚度及使用安全性，应该在四块立板的侧面位置，均匀添加一整圈加强筋，从而弥补现场制作水箱在仿照矩形给水箱进行设计存在的不足。
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user: 摘 要 目的：优化六堡茶茶多糖的提取工艺，寻找最优方案，减少提取操作的盲目性，为进一步的试验研究提供参考。方法：以响应面分析法考察热水浸提提取茶多糖试验，在单因素试验的前提下，选择液料比、提取时间、提取温度为自变量，以茶多糖的提取率为响应值，根据Box-Benhnken中心组合试验与响应面分析法，研究各个自变量的交互作用与其对茶多糖提取率的影响，模拟得出二次多项式回归方程预测模型，从而确定茶多糖提取工艺的最佳条件。结果：六堡茶茶多糖提取工艺的最佳条件为料液比1:17，提取时间83 min，提取温度93℃。在此条件下，六堡茶茶多糖的提取率达到8.0%。结论：采用响应面分析法对六堡茶茶多糖提取条件的优化是可行的。 关键词 :六堡茶，茶多糖，响应面分析法 Copyright © 2019 by author(s) 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 区别于其他茶叶品种，黑茶经过独有的后发酵工艺，风味独特，保健功效卓越。六堡茶属于黑茶家族重要成员，得名于产区广西梧州市苍梧县六堡乡，其茶外形光润黑褐，汤色浓红，味醇甘爽，以“红、浓、陈、醇”著称。历史上民间以六堡茶防治多种病疾，调理身体，解渴除腻，消积养胃，其功能渐渐为消费者熟知，神秘面纱慢慢揭开。 黑茶中茶多糖(TPS)具有一定生理活性，如降低血脂血糖、增强免疫力、抗肿瘤、抗凝血、抗动脉粥样硬化、抗血栓、增加冠脉流量、减慢心率等，是黑茶主要活性物质之一 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。 茶多糖易溶于热水，可以利用热水对茶多糖进行提取，通过对提取条件的优化，促进茶多糖从茶叶溶出。不同研究者对水浸提茶多糖的料液比、提取温度、浸提时间进行了研究，研究结果因茶叶品种和研究者不同而存在差异 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。利用正交试验法研究优化提取茶多糖条件存在实验次数过多，数值不能超过所选取范围水平等缺点，难免美中不足。本研究采用单因素试验研究六堡茶茶多糖的提取工艺，并通过二次响应面分析法优化，确定六堡茶茶多糖的提取工艺条件，克服了上述缺点。
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user: 2. 材料 六堡茶为梧州中茶茶业有限公司三年陈窖藏产品。 紫外分光光度计，日本岛津公司250IPC；电子分析天平，瑞士METTLER公司METTLER-XS205；80-2B台式离心机，上海精密仪器仪表有限公司产品。 所用试剂均为分析纯。
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user: 3. 方法 3.1. 茶多糖的制备 参考绿茶、普洱茶茶多糖提取方法 [ 5 ] [ 7 ] 略加修改，确定六堡茶茶多糖提取影响因子，利用热水浸提，过滤收集滤液，经旋转蒸发浓缩至初始体积1/5，添加3倍量无水乙醇，混合均匀静置过夜，离心(5000 r/min， 10 min)收集沉淀，用无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯先后各洗涤3次，得精制茶多糖。 茶多糖采用蒽酮–硫酸法进行含量测定 [ 8 ] ，按下式计算茶多糖提取率： 茶 多 糖 含 量 ( % ) = C × D × f / W × 100 式中C供试液中的葡萄糖浓度(mg/mL)；D多糖的稀释因素；f换算因子；W供试茶叶的重量(mg)。 3.2. 单因素试验 单因素试验设定三因素分别为料液比、提取温度、浸提时间。考察三因素对茶多糖提取率的影响。先固定提取温度为80℃，浸提时间90 min，提取1次，料液比分别为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50；然后固定料液比1:20，浸提温度80℃，提取1次，浸提时间分别为30 min、60 min、80 min、90 min、120 min、140 min；最后固定液料比1:20，浸提时间90 min，提取1次，浸提温度分别为40℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。 3.3. 试验设计 根据Box-Behnken Design试验的设计原理，综合了单因素试验的结果分析，选取料液比(X1)、浸提温度(X2)、浸提时间(X3)三因素作为试验的自变量，茶多糖提取率作为响应值，并根据单因素试验的结果选定三因素的零水平和波动区。试验因素与水平的取值如下表1。 Table 1 Factors and levers of response surface tes 因素 代码 −1 0 1 料液比(g/mL) X1 1:10 1:20 1:30 温度(℃) X2 70 80 90 时间(min) X3 80 90 100 表1. 响应面因素水平编码表 3.4. 数据分析方法 每个实验进行3次重复，以茶多糖提取率为响应值进行统计。单因素结果采用EXCEL进行统计分析，响应面实验结果采用Design-Expert软件自带系统进行分析。
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user: 4. 结果与分析 4.1. 换算因子的测定 精密称取45℃真空干燥至恒重的精制茶多糖0.022 g，置于50 mL容量瓶中，加入蒸馏水并稀释至刻度，90℃水浴加热，超声波功率420 W条件下作用10 min助溶，摇匀，得茶多糖贮备液，采用蒽酮–硫酸比色法测定其吸光度(A)。使用回归方程求出此精制茶多糖贮备液中相对葡萄糖的含量，按下式计算其换算因子。取等量的10 mL浓缩液2份，经过醇沉洗涤后，一份直接加入蒸馏水，然后定容，比色，测定其多糖含量；另一份经过真空干燥至恒重，称得精制茶多糖的干重，由二者计算出的换算因子求平均值。 换 算 因 子 f = W / ( C ∗ D ) 式中：W为称取茶多糖的重量(mg)，C为精制茶多糖贮备液中葡萄糖浓度(mg/mL)，D为多糖的稀释因素，换算因子见表2。 Table 2 Conversion facto 吸光度 换算因子 平均值 直接加蒸馏水 0.572 259.55 259.54 干燥至恒重 0.422 259.53 表2. 换算因子 4.2. 单因素试验结果 4.2.1. 料液比对茶多糖提取率的影响 图1. 料液比对茶多糖提取率的影响 从图1可知，在1:10~1:50范围内，随着料液比的增大，茶多糖的得率缓慢上升，但从1:20开始茶多糖得率增长趋于平缓。料液比增大会增加能耗和操作成本，从实际生产效益考虑，料液比1:20左右较为适宜，故选取1:20为响应面分析法中自变量液料比(X1)为零水平。 4.2.2. 提取温度对茶多糖提取率的影响 提取温度对茶多糖提取率具有较大的影响，见图2，提取温度低于80℃时，随着温度的升高茶多糖的提取率逐渐升高，大于80℃后，茶多糖的提取率渐趋平衡。故选取80℃作为响应面分析法中自变量温度(X2)的零水平。 图2. 提取温度对茶多糖提取率的影响 4.2.3. 提取时间对茶多糖提取率的影响 图3. 提取时间对茶多糖提取率的影响 提取时间对茶多糖提取率的影响见图3，提取时间在30~90 min内，茶多糖的提取率随时间增加而升高，在90~140 min内，提取率提高速率减小，渐趋平衡。说明茶多糖的提取率跟时间有着密切关系，提取时间较短茶多糖溶出不充分；提取时间过长，茶多糖溶出充分，但其他水溶性杂质也容易游离出来，同时能源耗费也越多，多糖的最佳提取时间应在90 min左右，选取90 min作为自变量时间(X3)的零水平。 4.3. 响应面试验安排及试验结果 把试验点分为零点和析因点，零点为区域中心点，重复试验3次，供评估分析试验误差用；析因点包括自变量取值为X1、X2、X3所构成的三维顶点，为实验中选取的试验点；根据Box-Behnken的中心组合设计原理，设计三因素三水平总共15个试验点的响应面分析试验。 Table 3 Test design and results of response surface analysi 试验号 编码水平 茶多糖提取率(%) X1 X2 X3 1 1 1 0 7.13 2 0 0 0 7.77 3 0 −1 −1 4.98 4 0 −1 1 6.17 5 1 0 −1 7.02 6 −1 −1 0 5.18 7 −1 1 1 6.66 8 1 0 1 7.10 9 1 1 0 7.13 10 −1 0 −1 5.33 11 0 1 1 7.26 12 1 −1 0 5.71 13 0 0 0 7.98 14 0 1 −1 6.27 15 0 0 0 7.65 表3. Box-Benhnken设计方案及试验结果 Box-Benhnken Design试验结果见表3所示，各个因素经过回归拟合后，试验因子对响应值的影响可以用回归方程表示， Y = 7 . 8 0 + 0. 39A + 0. 66B + 0. 45C − 0.0 2 0 AB − 0. 31AC − 0.0 5 0 BC − 0. 63A 2 − 0. 99B 2 − 0. 64C 2 ， 其中Y为茶多糖提取率，A是液料比，B是提取温度，C是浸提时间。 Table 4 Estimate value of partial regression coefficient of regress equatio 项目 系数 系数标准误差 P值 常量 7.8 0.15 0.0019 X1 0.39 0.091 0.0079 X2 0.66 0.091 0.0008 X3 0.45 0.091 0.0044 X1 2 −0.63 0.13 0.0052 X2 2 −0.99 0.13 0.0007 X3 2 −0.64 0.13 0.0050 X1X2 −0.020 0.13 0.8827 X1X3 −0.31 0.13 0.0596 X2X3 −0.050 0.13 0.7138 表4. 回归模型系数及显著性检验结果 依据P值判断模型的显著性(P < 0.05显著，P < 0.001非常显著)，显著性代表模型对各因素与茶多糖提取率相互关系可靠性的评价。由表4中可以看出，各因素中一次项X2与二次项X2 2 为非常显著，对茶多糖提取率影响很大，X、X3、X1 2 、X3 2 的P值为显著，说明对茶多糖提取率的影响也较大，具有统计学意义。 Table 5 Variance analysis of regression equatio 来源 自由度 平方和 均方 F值 P值 回归 9 12.55 139 21.00 0.0019 残差误差 5 0.33 0.066 失拟 3 0.28 0.092 3.30 纯误差 2 0.056 0.028 合计 14 12.87 S = 0.26 R 2 = 0.9742 R 2 (Adj) = 0.9278 表5. 回归方程方差分析表 从表5方差分析表可知，校正系数R 2 (adj) (0.9278 > 0.80)，该模型只有7.22%的变异，说明模型拟合度较好，可以用来对实验研究进行分析和预测。 图4. 茶多糖提取率残差分析图 对响应数据茶多糖提取率进行残差分析，残差值分析结果见图4，表明模型能在很大程度上解释观测数据中的变化。 根据回归方程作出响应面分析图和等高线图，见图5~7。 模型等高线和立体分析图非常直观地展现各个因子相互作用的影响，从图5~7可以看出，在所选的范围内回归模型存在最大值。浸提温度和液料比交互作用立体图曲线最陡峭，等高线的椭圆弧度最大，这说明了两者的交互作用效应最为显著。浸提时间和液料比交互作用立体图曲线较平滑，等高线趋于圆形，说明了交互最不明显。浸提温度和时间交互作用立体图曲线平滑，等高线趋于圆形，说明两者的交互不显著。运用Design-Expert软件的分析，得出最佳提取工艺为：液料比为1:17，浸提温度为83℃，浸提时间为93 min，理论预测茶多糖得率为7.77%。 图5. 响应面法(液料比、温度)等高线图及立体分析图 图6. 响应面分析法(液料比、时间)等高线图及立体分析图 图7. 响应面分析法(温度、时间)等高线及立体分析图 4.4. 验证试验 为验证模型在优化六堡茶茶多糖提取工艺的符合程度，回归方程优化提取条件下重复3次实验，比较了实验值和预测值的吻合程度，平均茶多糖的得率为7.8%，与理论值吻合程度比较好，说明回归方程和实际情况拟合较好，能够在实验中使用该模型。
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user: 5. 结论 依据单因素试验的结果，液料比在1:10~1:20，浸提温度在40℃~80℃，浸提时间为30~90 min时，六堡茶茶多糖提取率与工艺参数成正相关。基于试验设计软件采用响应面分析法优化提取参数，最佳的六堡茶茶多糖提取工艺参数料液比为1:17，浸提时间为93 min，浸提温度为83℃，理论预测值的茶多糖提取率为8.0%，实际试验值是7.8%。工艺条件与文献比较，略有差异 [ 7 ] [ 9 ] ，说明不同茶叶品种，最佳提取条件、提取率都会存在差异。利用响应面分析法对六堡茶茶多糖提取工艺进行优化，可以获得最佳工艺参数，进而能有效减少提取操作的盲目性，能为进一步的试验研究提供参考。
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user: 摘 要 执行功能是指个体在自动化、本能或冲动性的反应不合时宜时表现出来的一系列自上而下的控制过程。执行功能包括抑制控制、工作记忆和认知灵活性三个核心成分，是个体心理和身体健康、学业和事业成功的必备技能。执行功能在学前阶段快速发展，并且是可以通过训练提高的。本研究在弘扬民间游戏的基础上，发掘能够促进幼儿执行功能发展的民间游戏，为发展出符合幼儿发展特点的执行功能训练提供启示。 关键词 :幼儿，执行功能，民间游戏 Copyright © 2019 by author(s) 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 执行功能是认知心理学和发展心理学研究的一个热点领域。执行功能(Executive Functions， EFs)也被称为执行控制或认知控制(Executive Control or Cognitive Control)，是个体在自动化、本能或冲动性的反应不合时宜时表现出的一系列自上而下的控制过程，包括抑制控制(Inhibition Control)、工作记忆(Working Memory)和认知灵活性(Cognitive Flexibility)三种核心成分。抑制控制是个体通过控制自己的注意、行为、想法或情绪来抵制强烈的内在反应倾向或外在诱惑的心理过程；工作记忆是个体在执行任务过程中对信息暂时保持与操作的心理过程；认知灵活性指的是认知活动的灵活转换，即从一种认知活动灵活地转换到另一种认知活动，或在同一种认知活动中能够实现不同认知角度的转换 [ 1 ]。执行功能在个体发展中起重要作用，对个体的学习、事业、婚姻、友谊以及身心健康都有积极的影响作用 [ 2 ] [ 3 ]。 幼儿的执行功能是可以通过训练提高的。丁芳(2004)研究发现卡片分类任务训练及其他抑制控制任务训练能够明显改善3~4岁幼儿的抑制控制 [ 4 ] ；Rueda等人(2005)研究发现持续2~3周为期5天的注意训练能够积极影响4岁和6岁儿童的执行网络系统 [ 5 ] ；赵蕾(2016)研究发现持续10天每天30分钟的视空工作记忆训练能够明显改善幼儿的视空工作记忆和听觉注意能力等 [ 6 ]。尽管上述研究中的训练任务对部分执行功能成分有明显的训练效果，但这些训练任务多为静坐式的认知训练任务，不符合幼儿活泼好动的年龄特点。 有研究者论证了体育活动对幼儿执行功能发展的促进作用。例如Davis等(2011)将坐惯的、超重的7到11岁的幼儿随机分配到无训练的控制组、每天20分钟有氧运动的训练组和每天40分钟有氧运动的训练组，结果发现仅高强度的有氧运动组在执行功能(仅在执行功能需求量最大的测验上)和数学成绩上得到了提高 [ 7 ]。为此，可以借鉴这类体育活动的训练设计，发展出贴合幼儿发展特点的训练任务。 民间游戏可能是促进幼儿执行功能发展的有效途径。游戏是幼儿生活中的主要活动，是获得认知发展的主要途径 [ 8 ]。民间游戏是流传于人们生活中的嬉戏娱乐活动 [ 9 ]，应成为幼儿园游戏的重要内容 [ 10 ]。一方面，民间游戏具有一定的民族特色，有利于传统文化的弘扬与传承；另一方面，民间游戏的活动材料具有普遍性和低成本性，便于随时随地对幼儿进行训练。张伟芳等人(2012)指出民间游戏可能会促进幼儿执行功能的发展，例如教师和家长可以借助捉迷藏游戏，从完整表达游戏的规则和想法、灵活运用游戏策略、运用丰富的情绪表达等方面入手，促进幼儿执行功能的发展 [ 11 ]。此外，Slot等人(2017)检验了假装游戏与幼儿执行功能的相关关系，像“过家家”这类民间游戏可能有助于幼儿执行功能的发展 [ 12 ]。但是，目前尚缺乏通过民间游戏促进幼儿执行功能的实证研究。本文将梳理有助于改善幼儿执行功能的民间游戏，为进一步的实证研究提供启示。
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user: 2. 促进幼儿执行功能发展的民间游戏分类 不同学者对民间游戏的分类各不相同，分类标准因人而异。例如张新立(2006)从教育人类学方法学的角度，将黎族民间游戏分为身体活动类、借助器物类、生活生产类以及语言计算类四类 [ 13 ] ；吕逸(2006)将民间游戏分为智力游戏、运动游戏、语言游戏、生活游戏、科技游戏，文艺游戏六大类 [ 14 ] ；智学和张建岁(2012)根据民间游戏的内容和形式，将民间游戏分为生活类、体育类、益智类和语言类四大类 [ 15 ]。在学习和借鉴上述分类的基础上，本研究将促进幼儿执行功能发展的民间游戏分为智力游戏、运动游戏、语言游戏和生活游戏四类。 2.1. 促进幼儿执行功能发展的民间智力游戏 民间智力游戏是运用逻辑关系或数学知识，按照特定规则进行的游戏，例如“1 + 1拍手”游戏、“反向剪刀石头布”游戏、“猜手指”游戏、“上课”游戏、“司马光砸缸”游戏等 [ 16 ] [ 17 ]，这些游戏能够促进幼儿认知灵活性、工作记忆等执行功能成分的发展。下面将以“1 + 1拍手”游戏和“反向剪刀石头布”游戏为例，具体介绍这类游戏对幼儿执行功能发展的作用。 在“1 + 1拍手”游戏中，需要两名幼儿用手指进行简单的加法计算，最先加到“10”者为胜者。例如，幼儿甲用伸出一根手指的手去碰幼儿乙伸出一根手指的手后，幼儿甲的这只手则变为伸两根手指；接下来，幼儿乙用伸出一根手指的手去碰幼儿甲伸出两根手指的手后，幼儿乙的这只手则变为伸三根手指；两名幼儿轮流进行。该游戏需要幼儿记忆游戏规则并灵活运用数字运算规则，力求最先完成游戏任务，这有助于锻炼幼儿的工作记忆和认知灵活性。 在“反向剪刀石头布”游戏中，幼儿需要根据对方的手势来决定自己的手势，游戏规则与幼儿熟悉的“剪刀石头布”规则相反。比如，当对方出“石头”时，幼儿需要出“剪刀”才能获胜。该游戏需要幼儿克服已有的规则习惯、灵活应对，这能够锻炼幼儿的抑制控制和认知灵活性。 “猜手指”游戏、“上课”游戏、“司马光砸缸”游戏等都是幼儿先伸出不同的手势后再依据规则来判断输赢。这些游戏的输赢带有一定的偶然性。今后的研究中可以考虑对此类游戏进行改编，一是在定局前让孩子有争取赢的思考过程，如一方先出，另一方根据对方的手势决定自己出什么；二是简化游戏过程，有些游戏手势复杂、难度较大，需要改编成符合幼儿年龄的难度水平，更好促进幼儿执行功能的发展。 2.2. 促进幼儿执行功能发展的民间运动游戏 民间运动游戏主要与幼儿的身体动作有关，是需要消耗一定体力、有一定活动强度的游戏。例如“跳飞机/跳房子”游戏、“老狼老狼几点了”游戏、“丢手绢”游戏、“盲人摸象”游戏、“猫捉老鼠”游戏、“木头人”游戏、“打纸板”游戏等 [ 16 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]，这些游戏能够促进幼儿抑制控制、认知灵活性等执行功能成分的发展。下面将以“跳飞机/跳房子”游戏和“老狼老狼几点了”游戏为例，具体介绍这类游戏对幼儿执行功能发展的作用。 在“跳飞机/跳房子”游戏中，幼儿需要控制自己的身体动作，包括扔沙包时的手部动作和起跳、落地时的身体平衡。具体来看，在游戏开始前，需要在地面画出如图1所示的9个格子；游戏中幼儿轮流扔沙包、跳格子，如果沙包未扔到指定位置或跳格子时踩线，则轮到下一名幼儿。精准控制自己的身体动作是完成游戏的关键，该游戏为幼儿抑制控制的发展提供了条件。 图1. 跳飞机/跳房子示意图 在“老狼老狼几点了”游戏中，幼儿需要根据不同的指令做出不同的反应。当幼儿问“老狼老狼几点了”时，“老狼”随意说出除“12”外的任意数字，此时幼儿可以随意活动；当“老狼”说出“12点”时，幼儿就要马上四散跑开，避免“老狼”的抓捕。这有助于幼儿控制自己行动，锻炼抑制控制能力。 2.3. 促进幼儿执行功能发展的民间语言游戏 民间语言游戏借助汉语语言文字的特点和规律编制而成 [ 14 ]，例如“王母娘娘取珍珠”游戏、“吹泡泡”游戏、“红绿灯”游戏、“你拍一我拍一”游戏、“炒黄豆”游戏等 [ 16 ] [ 18 ] [ 21 ]。这类游戏需要幼儿记住歌谣，并需要在唱到歌谣的特定部分时，做出特定的动作，这有助于幼儿工作记忆和认知灵活性的发展。下面将以“王母娘娘取珍珠”游戏和“吹泡泡”游戏为例介绍民间语言游戏对幼儿执行功能发展的作用。 “王母娘娘取珍珠”游戏需要两名幼儿手口并用，边拍手边念歌谣。例如，当念到“王母娘娘取珍珠，珍珠珍珠拜佛祖”中的“取珍珠”时，幼儿需要握起对方一只手并抬起形成拱形，另一只手在其下方进行剪刀石头布。输的一方作揖，口中还要喊着“恭喜佛祖” [ 16 ]。游戏过程中，幼儿需要合理分配在手和口上的注意资源，要记忆儿歌、规则及固定动作等，依据规则猜测对方出什么，哪个动作相克，这锻炼了幼儿的工作记忆和认知灵活性。 “吹泡泡”游戏是8~10名幼儿根据教师的指令做出相应的动作。例如，当教师喊到“吹泡泡”时，幼儿就要手拉手围成一圈；当教师喊到“泡泡变大”时，幼儿就要扩大围成的圈，等等。在游戏过程中，我们还可以利用与幼儿原本认知相反的规则来锻炼幼儿认知的灵活性以及抑制控制能力，例如当教师喊到“泡泡变大了”时，幼儿需要向中间靠拢，使围成的圈变小。幼儿需要记住规则并在游戏中灵活运用规则，这有助于锻炼幼儿的工作记忆和认知灵活性。 总结来看，民间语言游戏需要幼儿记忆歌谣并做出相对应的动作。根据维果斯基的内化理论，我们可以尝试将日常生活规则编成歌谣，让幼儿在游戏过程中将外在规则转化为内在规则，更好的促进幼儿执行功能的发展。 2.4. 促进幼儿执行功能发展的民间生活游戏 民间生活游戏是指幼儿自发地模仿社会生活内容而进行的游戏，是幼儿实现社会化过程的有效方式 [ 14 ]，例如“老鹰捉小鸡”游戏、“过家家”游戏等 [ 16 ] [ 18 ] [ 20 ]。在这类模仿游戏中，幼儿要表现出所模仿角色的典型行为并抑制与该角色不相符的行为，这有助于促进幼儿抑制控制的发展。 “过家家”游戏主要是幼儿模仿大人们的生活，例如做饭、洗衣、娶媳妇等等。游戏需要幼儿进行角色扮演，用简易道具代替角色需要的物品，模仿生活中常见的情境，这有助于锻炼幼儿的认知灵活性。 在“老鹰捉小鸡”游戏中，幼儿扮演不同的角色——老鹰、鸡妈妈和小鸡，幼儿需要根据特定角色的社会期望表现出特定的行为。并且，在追捕的过程中，扮演“小鸡”的幼儿要学会及时使用自救策略，例如抱头蹲在地上或者躲到“鸡妈妈”怀里，以使“老鹰”停止捉捕。这有助于促进幼儿抑制控制和认知灵活性的发展。
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user: 3. 总结与展望 目前幼儿执行功能的训练任务多为静坐式的认知训练任务，虽能促进幼儿执行功能的发展，但不符合幼儿的年龄特点。本研究总结并梳理了有助于幼儿执行功能发展的民间游戏，并对部分游戏提出了改进方向，能够为发展出更适合幼儿年龄特点的执行功能训练提供借鉴。但本研究的游戏分类还有待完善，文中四种分类虽已涉及了大部分相关游戏，但像“弹玻璃球”、“抓石子”、“挑香棍”、“扒沙乐”等游戏却难以归类，未来还需进一步优化分类标准，使之更加全面。 虽然要重视现有的民间传统游戏，但也不能死板的采用固定游戏，可以对传统民间游戏进行改编与创新。一方面，现有的很多民间游戏更适合高年龄儿童，难度调整是游戏改编的重要内容之一；另一方面，现有的很多民间游戏主要有助于促进某一种执行功能成分的发展，但需要多种执行功能成分协作的游戏更有助于促进执行功能的发展 [ 22 ]，未来有必要改编现有的民间游戏使其更为综合化。此外，教师培训是未来执行功能训练实施的重要环节。Walk等人(2018)对幼儿园教师进行了为期9周共8次的培训，通过提升教师对幼儿执行功能的敏感度、教授具体的训练方法来促进幼儿的执行功能发展，这为将来基于民间游戏的执行功能训练提供了借鉴 [ 23 ]。 民间游戏符合幼儿的发展特点、幼儿感兴趣，并且取材方便、成本低。未来执行功能的训练任务可以在具有民族特色的传统民间游戏模式的基础上，采用简单易得的材料，针对幼儿的实际情况，改编现有的民间传统游戏或创造新游戏，设计适合他们玩耍的游戏规则，最大限度的发掘民间游戏对执行功能的促进作用。
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user: 摘 要 WASMOD水量平衡模型，能满足流域尺度、区域尺度甚至全球尺度的水文模拟，已在全球气候变化影响研究中得到广泛的应用，但其日模型汇流算法没有考虑不同流域地形对流速影响程度的差异。本文以长江流域的湘江、汉江和雅砻江流域为研究对象，建立半分布式日尺度WASMOD模型，通过考虑流域下垫面的影响，研究和改进模型的汇流算法，并比较分析模型汇流方法改进前后的径流模拟效果。结果表明：原模型汇流算法不能适应多种地形情况下的汇流计算，在部分流域计算得到汇流时间相较实际经验值偏长；改进后的模型能合理计算流域汇流时间，从而提高径流模拟精度；汇流算法的改进提高了模型的适用性，改进后的模型能够适应多种地形情况下的径流模拟。 关键词 :WASMOD模型，日尺度，DEM，汇流算法 Copyright © 2019 by authors and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/