基于复杂度的心率变异性分析研究进展

心率变异性（HRV）是当前心电图分析的一个前沿热点,它反映了交感神经和副交感神经对心血管系统的综合调节作用,是评价心血管系统功能的重要指标。随着非线性动力学和复杂性科学的发展,HRV信号被普遍认为是混沌或含有混沌成分的信号。复杂度是用来表征一个心率非线性动力学系统复杂程度的量度,以其简单快速的优点引起了众多研究者的兴趣,并广泛应用于心率变异性分析。本文综述了国内外复杂度算法的研究进展及基于复杂度的心率变异性分析的临床应用及前景。     

Tup1突变对转录抑制局部网络中基因表达的非线性影响

研究基因网络的非线性行为特征是研制基因网络技术的基础。Tup1基因是酵母中作用最为广泛的转录抑制因子之一,利用酵母生物信息学数据库中蛋白相互作用关系,构建一个以Tup1为中心,4个层次741个基因的局部基因网络。统计分析六张Tup1不同突变的基因表达芯片数据,将局部基因网络中的全部基因按照3个网络特征进行统计分析：必需、非必需基因、网络层次和网络节点,并研究这些特征与基因表达之间的关系。初步发现基因表达变化的强度与节点数目成一定的反比关系,必需基因的平均变化程度较非必需基因为低,且由Tup1突变引发的其他基因的表达变化在以Tup1为中心的局部基因网络中近层次网络变化程度较大,远层次网络变化程度较低。     

基于独立元分析和非线性指数分析的脑电信号中伪迹分量的自动去除

脑电(electroencephalography,EEG)信号中不可避免地存在着眼动、心跳、肌电信号以及线性噪声等伪迹干扰,这些伪迹的存在极大地影响了脑电信号分析的准确性,因此在进行脑电信号分析前需要去除伪迹干扰。为了有效地去除伪迹,结合独立元分析和非线性指数分析,提出一种自动识别并去除脑电信号中伪迹分量的方法。该方法还可同时用于提取脑电信号中的基本节律如!波等。相应的模拟与实际脑电数据的实验结果表明所提议的方法具有很好的识别和去除脑电信号伪迹分量的性能。     

二阶Volterra型积分微分差分方程非线性边值问题的存在性与唯一性

本文利用微分不等式技巧研究了某一类Volterra型二阶积分微分差分方程非线性边值问题,在上下解存在的条件下,得到了解的存在性和唯一性定理.结果表明:这种技巧为其它边值问题的研究提出了崭新的思路.     

雄性凹耳蛙不同合唱期鸣声特征的变化

声音通讯在凹耳蛙(Odorrana tormota)的繁殖过程中起到关键作用,雄性凹耳蛙个体处于不同性选择压力下会采取不同的发声策略,然而相关研究仍缺乏。本实验采用个体标记法,基于2021年3-5月的野外实验,对雄性凹耳蛙个体(n=12)处于合唱高潮期和低潮期鸣声中的非线性发声现象(nonlinear vocal phenomena,以下简称NLP)总含量及其各组分(混音、半谐波、频率跳跃)含量、鸣声时长以及鸣叫频次之间的差异进行Wilcoxon符号秩检验。结果显示,雄蛙处于合唱高潮期和低潮期鸣声中的部分NLP组分(混音、半谐波)含量以及鸣声时长均没有显著性差异,合唱低潮期的NLP总含量、部分NLP组分(频率跳跃频次)显著大于高潮期,合唱高潮期的发声率显著大于低潮期。实验结果表明,雄性凹耳蛙不同合唱期会采取不同的发声策略,即性选择压力较小的低潮期通过提高鸣声中的NLP含量、扩大声音传播距离、增大声音的不可预测性来更好吸引雌性;高潮期性选择压力大时,雄蛙通过提高鸣叫频次使得个体鸣声更加突出,从而提高抱对成功率。     

一种新的小样本建模方法──非线性映象降维建模方法

本文应用多元统计分析中的距离概念,降低变量空间的维数,以解决建立预测模型时遇到的小样本多变量问题。     

非线性模型参数估计的一种新方法

本文以正交试验为工具,利用序贯思想,提出了非线性模型参数估计的正交试验法。该法简单易行,便于推广,且与Gauss-Newton法的结果相当。     

ＧＭ（１，Ｎ）模型对生物系统应用的研究

灰色系统理论的GM(1,N)模型已被广泛地用于生态,农业、林业等与生命现象有关的系统的分析和处理。但GM(1,N)本质上是一线性系统,在生态系统中,由于个体和种群的发展均受个体和种群间对有限资源竞争的限制,一般地说线性假设不能成立。本文对GM(1、N)在生态系统的适应性进行了探讨,提出丁系统线性度,系统非线性显著度的概念、定义和具体计算方法,并在此基础上建立了GM(1,N)模型的适用标准。将这一标准施用于计算机模拟的非线性程度不同的生态系统,结果说明本文所提出的系统表征的度量标准基本准确。另外,本文对GM(1,N)中的参数拟合略有改进,新方法在计算上有合理。省时等特点。     

一类带有非线性感染率传染病模型的动力学性质（英文）

主要介绍了一类带有非线性感染率的传染病模型.并且证明了当基本再生数Ro≤1时,无病平衡点是全局稳定的,当基本再生数R_0〉1时,疾病持续.     

生物间高阶相互作用研究进展

生物间的相互作用是物种共存和生物多样性维持的关键。传统的物种共存研究主要关注配对物种之间的直接相互作用, 而忽略了更为复杂的间接相互作用。本文首先介绍了两种间接相互作用: 链式相互作用(本质上仍是两两物种之间的相互作用)和高阶相互作用。在此基础上, 我们回顾了高阶相互作用定义的演变历史(包括狭义的高阶相互作用和广义的高阶相互作用)及其检验方法, 并介绍了高阶相互作用在多营养级之间和同一营养级内的研究概况。目前, 生态学家主要对多营养级之间(如食物网)的高阶相互作用的特征、发生机制、作用途径及实验证据等方面进行了详尽的研究。近年来, 同一营养级内的高阶相互作用也开始受到关注, 因此我们进一步介绍了同一营养级内个体水平高阶相互作用的重要意义和度量方法。从个体水平上研究高阶相互作用, 既能统一狭义和广义高阶相互作用在定义上的争议, 又可以将个体间的差异(如个体大小、个体的空间分布等信息)考虑进来。最后, 本文对高阶相互作用一些可能的重要研究方向进行了展望: 在自然群落中(尤其同一营养级内)检验高阶相互作用的普遍性与相对重要性, 探讨高阶相互作用的发生机制以及如何将高阶相互作用整合到现有的理论体系中等。高阶相互作用的研究有助于我们全面深刻地理解物种共存和生物多样性的维持机制, 丰富和完善群落生态学的理论框架, 为人类世背景下的生物多样性保护和生态系统功能维持与提升提供基础。