一种基于拓扑势的网络社区发现方法

从数据场思想出发,提出了一种基于拓扑势的社区发现算法.该方法引入拓扑势描述网络节点间的相互作用,将每个社区视为拓扑势场的局部高势区,通过寻找被低势区域所分割的连通高势区域实现网络的社区划分.理论分析与实验结果表明,该方法无须用户指定社区个数等算法参数,能够揭示网络内在的社区结构及社区间具有不确定性的重叠节点现象.算法的时间复杂度为O(m+n^3/γ)～O(n²),n为网络节点数,m为边数,2<γ<3为一个常数.     

3维空间线与体对象间的拓扑关系完备性研究

线与体是3维空间中两类重要的空间对象,对其之间的拓扑关系进行研究在地矿开采、交通运输等很多领域都有非常重要的应用价值。为了准确高效地对3维空间线与体,特别是复杂对象间的拓扑关系进行分析,首先定义了一类基本空间对象,同时用9交模型来表达空间对象之间的拓扑关系;然后利用线与体之间的9条否定规则推导出基本线与体之间可能存在的11种拓扑关系,再利用复合推导的方法来得到复合线对象与体之间的19种拓扑关系;最后得出了用于推导分析复杂线与体之间拓扑关系的算法。经过详细分析与讨论,证明了这些拓扑关系具有完备性。实践表明,利用完备拓扑关系,不仅可以保证推导分析算法的正确性,也能极大简化复杂线对象与体对象间拓扑关系的分析。     

基团立体屏蔽效应对取代咪唑离子液体酸性的影响

影响取代咪唑阳离子C2-H酸性(pKa)的重要因素有二:H原子所带的部分正电荷和取代基的立体屏蔽效应,前者可用C2-H的1H NMR化学位移δC2-H度量,后者用基团拓扑立体效应指数TSEI衡量.咪唑阳离子C2-H的pKa可由以下方程估算:pKa=58.10-4.208δC2-H+1.659TSEI该式的标准偏差只有0.28 pKa单位,估算结果与文献报导的pKa值相吻合.表明如要精确估算pKa,必须考虑取代基立体屏蔽效应;当希望用碱性较低的亲核试剂脱除取代咪唑阳离子的C2-H形成卡宾时,应采用芳香基取代的咪唑离子;若使用取代咪唑离子液体作溶剂,并且在碱性较强的条件下进行有机反应,则最好选择立体屏蔽效应大的非芳香基取代的咪唑离子.     

拓扑指数X用于脂肪醇的QSPR研究

为了更好地揭示脂肪醇的各种物理化学性质与结构的关系,通过对100余种饱和脂肪醇分子的拓扑结构特点的研究,提出1种新的拓扑指数X,并运用回归分析方法研究了饱和脂肪醇的沸点(BP)、空腔表面积(CSA)、折光指数(n_D)、光离子化灵敏度(SM),半数致死浓度(LC_(50)),疏水性参数(lgP)和味阀值(poL)等多种物理化学性质与拓扑指数X的相关性,建立了定量结构-性质相关(QSPR)模型。结果表明所建立的QSPR模型方程具有良好的稳定性和预测能力,较好地揭示了这些物理化学性质的变化规律。     

拓扑距离特征指数对多氯联苯的QSPR研究

根据分子拓扑理论,提出1种新的多氯联苯(PCBs)化合物分子中,顶点原子(基团)点价值δ_i的计算方法,据以构建分子的结构参数——拓扑距离特征指数(TDEI);同时考虑分子体积以及氯原子在苯环上的位置和数目对PCBs性质的影响,引入分子体积参数(V_R)和基团定位指数(D),然后,采用多元线性回归法,分别建立了PCBs的正辛醇-水分配系数(lgK_(OW))和水溶解度(-lgS_w)的定量结构-性质相关模型,其相关系数分别达到0.9972和0.9730,均优于前人的工作。利用模型预测另外7个PCBs分子的lgK_(OW)和-lgS_W,预测值与实验值的一致性令人满意。     

Topological entropy and data rate for practical stability: a scalar case

A special class of nonlinear systems, i.e. expanding piecewise affine discrete‐time scalar systems with limited data rate, is used to investigate the role of topological entropy and date rate in a practical stability problem. This special class of nonlinear system as an abstract model is an extension of discrete‐time unstable scalar systems, a well‐known model for quantized feedback design. For such systems with finite quantization levels, how to design a quantized feedback controller to achieve practical stability is considered as a boundability problem. Unlike the existing results about topological entropy for nonlinear stabilization and optimal control for linear systems, for the boundability problem under consideration, the feedback topological entropy defined in this paper is not equal to the minimum number of the quantization interval (i.e. the minimal information rate) and only provides a necessary condition for the boundability of our system under some condition. A necessary and sufficient condition for the boundability is also presented in terms of an inequality related to data rate and the minimum number of quantization intervals. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

三维距离矩阵及预测烷烃的临界温度

本文从有机化合物分子三维空间结构出发,用其原子间的空间距离以替代二维距离矩阵,传统表示方法中的拓扑距离(键的数目),首次提出并建立表示分子空间结构的三维距离矩阵计算模型,并基于三维距离矩阵提出三维结构拓扑指数3- DM(W),将分子所含原子个数和支化度组合作为BP人工神经网络(BPANN)的输入参数,利用BPANN预测烷烃化合物的临界温度(T_c),结果精度符合化工计算的要求。可以预料三维距离矩阵计算模型极可能在定量结构-性能关系研究中起重要作用。     

手性指数的研究及其应用

该工作对手性化合物的构效关系进行了研究,其内容包括:(1)对二维拓扑指数Ami进行了扩展,即在指数的衍生中加入手性碳原子的因素,使之成功地应用于14个手性化合物活性的预测;(2)描述了构象独立的手性指数(CICC法)和构象依赖的手性指数(CDCC法),采用CDCC和CICC预测了80个二级醇的1H NMR化学位移差的符号,并由此可以确定该类化合物的绝对构型;(3)描述了原子构象依赖的手性指数(aCDCC),并将这种方法用于手性仲醇的α-碳原子的13C NMR在不同手性溶剂中的化学位移差的预测,获得了满意的结果.     

CT导航微创外科混联机器人拓扑结构分析

分析了CT导航微创外科手术环境对机器人的特殊要求,提出了一种新型串并混联机器人构型 .详细讨论了机器人的串、并联拓扑结构的设计依据,比较了多种串联微创外科机械臂的结 构类型,明确了串联部分的构型.针对传统并联机构灵活性较小的不足,提出并分析了并联 机构的结构框架,确定了并联部分的结构.基于螺旋理论重点求解了并联机构的位移输出特 征方程及其自由度,同时给出了串联部分的位移输出特征矩阵.通过灵活性仿真,验证了该 机器人可用于CT受限空间的微创外科定位手术.本文对于新型医疗机器人的构型设计提供了 一种理论参考.