Editorial note for the special topic on ＂Nanopore Analysis＂

The concept of nanopore analysis, using the pore-forming protein a-hemolysin to detect individual nucleic acids at a single-molecule level, was first proposed in 1996. Over the past two decades, tremendous progress has been made in the nanopore field, and nanopore analysis has become a label-free and high-throughput method for probing bio- molecules and other analytes with single-molecule sensi- tivity, especially holds the promising for ＂third generation＂ DNA sequencing. However, challenges still remain in the experimental strategies and the design of whole nanopore-based instruments. Here, we proudly present a special topic dedicated to the topic of ＂Nanopore Analysis＂, with 8 reviews/articles providing up to date coverage of the experimental strategies, theoretical calcu- lations and simulations, and instrument design. Reviews and articles on the experimental strategies cover control of DNA partitioning into a nanopore, detection of target DNA, and the advantages of nanopore-based DNA sequencing. The theoretical calculations and simulations discuss the translocation behavior of DNA, and an inte- grated measurement system and data analysis software are presented for instrument design.     

点源激励电磁波在球空间时变媒质中的传播解

研究点源激励电磁波在高维空间时变媒质中的传播解.根据相应的边界条件,建立了球空间时变媒质点源激励的非齐次波动方程及媒质突变后的齐次波动方程.利用传统的分离变量法得到了该组方程的解,并且对一维情况下的解进行了作图验证.由解可见,媒质突变后波分裂为前向行波和后向行波,前向行波即为辐射波,后向行波向激励源传播,这就是通常的能量聚焦现象;此外,媒质突变时刻的前向行波和反向行波会发生频率改变,称为频率偏移现象.     

关于图魔幻标号的运算关系

定义图的全魔幻空间及向量空间。证明了f,g∈P(G),则两标号f与g之间相差一个常数,对任何一个向量α_i∈V_(f_i),如果f_i∈P(G),则α_i可由其余α_(i-1)线性表示。给出了快速大规模地构造魔幻树的方法,得到了奇优美标号、优美标号、魔幻全标号之间相互转换的几个结果。     

基于语义约束与Graph Cuts的稠密三维场景重建

本文提出一种新颖、有效的稠密三维场景重建算法.在城市建筑场景的重建中,为了快速恢复稠密、准确的深度信息,本文算法首先在视图中对建筑区域进行了语义分割以降低非重建区域(如天空、地面等)的干扰,在提高整体重建速度的同时也增强了采用平面模型对其进行重建的可靠性;然后,在通过基于DAISY特征的空间点扩散方法获取的初始深度图的基础上,针对传统算法难以重建的弱纹理、倾斜表面等区域,本文算法依据场景分段平滑的假设,在超像素级MRF能量优化框架中对其相应的空间平面进行了推断.由于能量函数融合了初始深度图的约束、空间平面先验及空间平面间的几何关系等信息,而且候选平面集通过平面拟合和已知平面约束下的多方向平面扫描两种方法构造,使得相应的两阶段迭代Graph Cuts对能量函数的求解更快速和精确.在标准数据集和真实数据上的实验表明,本文算法能有效克服光照变化、透视畸变、弱纹理区域等因素的影响,快速恢复建筑区域完整的深度图.     

5G-TSN系统下的高精度时间同步

第五代移动通信系统(the fifth generation communication system, 5G)与时间敏感网络(time sensitive networking, TSN)集成的5G-TSN系统需要实现高精度的时间同步。为此，提出一种多波束联合的定时同步算法提高同步信号检测成功率，实现高精度5G-TSN时间同步。首先，根据多个波束间的时域关系计算波束间同步信号块的互相关的组合，求出期望作为门限值；然后，利用超过门限值的若干波束进行互相关叠加峰值计算最大峰值对应的时域索引，并完成主同步信号定时同步；最后，利用时频域结合地方式对传播时延进行估计以减少同步误差。仿真结果表明，采用基于多波束联合的定时同步算法，相比传统算法，相关峰值更加显著，能有效地提高定时同步成功率。     

动态影响力下网络舆论传播的计算实验研究

基于以往研究较少考虑影响力的即时动态更新,对于网络舆论传播的某些现象,可以融入这一因素进行分析.借鉴Krause有界信任的思想,引入Festinger的认知不一致理论对观点交互条件进行改进,并对信任阈值的作用进行了重新认识.本文认为,信任阈值并非判定个体是否交互的分界线,而是决定影响力增大或减小的分割线.进一步,对影响力的动态性进行了深入研究,引入短记忆过程和惩罚机制,从而构建动态影响力下的网络舆论传播模型,进行了计算实验分析.结果表明:随着群体信任闽值的提高,观点分化程度降低.群体观点演化也受初始影响力分布影响,初始影响力较高,网络群体更容易形成稳定的观点,且收敛速度更快.而投入干预个体的影响作用与群体信任阈值负相关,与干预个体所占的比例正相关.     

Q345R疲劳裂纹扩展过程的声发射研究

为了建立疲劳过程与声发射参数之间的关系,对压力容器常用钢材的典型代表——Q345R的疲劳裂纹扩展过程的声发射信号进行详细研究. 结果表明:Q345R疲劳裂纹扩展的声发射过程分为三个明显的阶段,累积计数值和累积能量值可以很好地表征整个疲劳裂纹扩展过程;声发射参数在第2阶段到第3阶段的转折点比线弹性断裂力学定义下的要提前,表明声发射技术对疲劳进入失稳扩展阶段更加敏感;建立了Q345R声发射计数率和能量率与疲劳裂纹扩展速率的关系,它可以为Q345R剩余寿命的预测提供依据.     

对称非经典阻尼系统动力响应精确解算法比较

分别采用频响函数法和复频率响应法对同一个数值算例进行了稳态响应、使用条件和范围以及误差来源分析,阐述了两种算法在工程执行过程中的特点及效率。     

孤立子内波存在下的声传播仿真研究

孤立子内波会对声传播产生巨大的影响,基于有限元方法利用COMSOL软件对孤立子内波影响下的声学问题进行求解,仿真研究.首先建立了孤立子内波模型,通过仿真分析了孤立子内波对声场的影响.结果显示,孤立子内波会影响声线的传播轨迹和传播损失,可使声场能量分布更均匀.孤立子内波还会对声矢量场产生影响,使水平质点振速传播损失减小,使垂向质点振速略微增加.     

基于标签传播识别网络中的关键节点

基于标签传播动力学提出了一种识别网络关键节点的算法,主要思想是把每个节点接收到不同标签的数量作为判断节点重要性的指标。应用两种不同的传播模型,在不同网络上与其它中心性指标作比较。结果表明:基于标签传播的中心性指标比其它的中心性方法可以更好地识别网络中的关键节点。基于标签传播的中心性指标还具有以下优势:不需要利用网络的结构信息,因此可以推广到大规模网络上;揭示了一种现象——好的接收者往往也是好的传播者。