2025年, 第61卷, 第4期 
刊出日期:2025-07-30
  

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  • 李涛
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 539-549. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.001
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    聚焦长江中游的凤凰咀与走马岭史前城址,结合两处遗址的考古发现、制陶工艺观察和陶器化学成分分析,重点考察器形、原料(陶土与羼和料)、成型技术、装饰与功能的异同点.研究结果显示,两处遗址陶器的生产技术高度相似,均采用轮制与手制结合的方式,成型技术和表面纹饰一致.但原料使用和器形创新差异显著:凤凰咀陶工更具灵活性,生产的器形更加多样化;走马岭则遵循长江中游史前文化核心区的制陶和用陶传统,文化保守性强.两处遗址均为本地化生产,家庭获取陶器不受地位差异影响.研究表明,核心区通过共同意识形态和仪式活动来增强社群凝聚力,推动文化扩张.在社会复杂化进程中,陶器不仅满足日常功能需求,还通过特定器形、纹饰或使用场景服务于社会政治目的(如仪式活动或权力象征),但陶器的生产和流通没有受到区域层面的人为控制.这一发现为理解长江中游史前社会复杂化的动力机制提供了新视角,揭示了陶器生产与社会结构之间的独特关系.

  • 杜星雨, 李灶新, 陈以琴, 崔剑锋
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 550-561. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.002
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    广东省广州市南越国宫署遗址发掘出土了一批五代十国时期的陶瓷器,包含青瓷、白瓷以及琉璃建筑构件.以该遗址出土的五代十国时期的青瓷为研究对象,使用能量色散型X射线荧光光谱仪(ED⁃XRF)、手持式便携X射线荧光光谱仪(pXRF)进行胎釉成分的科技分析.结果表明,这一批青瓷至少有四处窑口来源:釉中钛含量较低、釉色晶莹温润且有细碎冰裂纹开片的来自梅县水车窑;钛含量较高的青瓷来源较多,分别有高明大岗山窑、长沙窑以及越窑;低钛型青瓷与南汉二陵出土青瓷来源一致.这一结果为广东地区古陶瓷的科技研究提供了重要的数据支持.

  • 徐思雯, 任冠, 杜梦, Aarab Ali, 杨益民
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 562-569. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.003
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    唐朝墩遗址位于新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州奇台县,处于陆上丝绸之路的交通要道上.为了明确该遗址出土公元12至14世纪低温釉制品的制作工艺及来源,采用X射线荧光光谱、显微拉曼光谱等方法对低温釉制品的化学成分及微观物相进行研究.结果表明,这批低温釉制品可分为釉陶和砂玻器,釉类型包括铅釉、铅碱釉和碱釉.铅釉陶颜色主要为绿色、黄色,分别为铜、铁元素致色,其中釉为低铝类型的器物上施有含叶蜡石的化妆土,可能来源于西亚,釉为高铝类型的器物则来自我国北方地区.孔雀蓝铅碱釉器物具有典型的西亚风格,以铜着色,未使用锡基乳浊剂和化妆土,通过釉中的透辉石、石英及气泡形成米氏散射,达成乳浊效果.碱釉砂玻器表面为蓝地黑花装饰,釉下黑彩中含有铬铁矿,低锰特征指示黑彩矿料来源于伊朗东北部.本研究为公元12至14世纪陆上丝绸之路上低温釉制品贸易网络和文化交流提供重要实证.

  • 隋鲁青, 王晓琪, 陈璟, 程义, 强琚莉
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 570-582. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.004
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    苏州陆慕宋泾桥南遗址出土了从宋元至明清的大量陶器.选取陶器与土壤样品,通过陶瓷密度计、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪和热机械分析结合文献资料对其基本性能、胎体成分、物相组成和烧成温度等进行科学研究分析.可知该批陶器由较高铁含量普通易熔黏土烧成,宋元时期陶器多就地取材;明清时期陶器以冲湖积相粉砂质黏土为主;物理性能明清时期陶器优于宋元时期;烧成温度为1025~1125 ℃ (±10 ℃),属于高温陶器;宋元时期陶器烧制气氛为氧化气氛,明清时期金砖烧制气氛为还原气氛,蟋蟀盆烧制气氛先氧化后还原,渗碳工艺均应用熟练.

  • 樊子靖, 郭银章
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 583-598. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.005
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    针对智能制造环境下基于任务调度的多智能体结构化协作通信存在跨组通信受限、个性化目标缺失以及无意识通信的问题,提出一种基于深度强化学习与目标导向的可学习多智能体结构化动态协作通信模型及策略,通过结合深度Q学习(Deep Q⁃Network,DQN)与迪杰斯特拉算法,在多智能体结构化通信(Learning Structural Communication,LSC)中引入目标导向通信(Goal⁃Oriented Communication,GO),弥补了当前多智能体结构化通信领域智能体缺乏自主通信意识的缺陷.基于提出的协作通信模型,给出一种基于深度强化学习的多智能体动态作业调度模型,在该模型中,将每个加工机器分别与一个智能体配对,通过一个工件管理智能体来记录全部工件的状态信息并监测与工件有关的动态事件的到来.通过在任务调度模型中加入GOLSC (Goal⁃Oriented LSC)算法,研究作业实例的总拖延率、平均拖延时间的变化,设计静态分配规则和动态调度规则用于机器智能体选择未完成的工件,进一步实现智能体协作效率与生产响应能力的协同优化.随着智能体规模不断增加,和传统的无通信或带有结构通信的多智能体生产调度模型相比,平均拖延时间分别减少20%~70%和10%~40%,平均带宽占用减小10%~15%,有效解决了传统智能制造车间中对于不同类动态事件缺乏针对性和智能体之间缺乏交互性而导致的生产效率下降问题.

  • 王坤, 陈良银, 吕光宏, 胥林
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 599-612. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.006
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    可编程性恢复是软件定义广域网(Software Defined Wide Area Network, SD⁃WAN)中节点失效后保障网络服务质量的有效方法.针对可编程性恢复中失效节点形式单一的问题,提出一种基于启发式算法的主备份控制器部署方法来确保交换机和控制器失效时网络的可编程性.在主控制器部署时,利用控制路径密度和强度衡量域内控制路径的可靠性,提升交换机故障情况下的路径可编程性;在备份控制器部署时,将一定数量的、相邻的主控制域划分为多个备份区域,在备份区域中部署一个备份控制器,建立它与交换机的映射策略,使脱机交换机以及离线流的恢复能力最大化,以提升控制器故障情况下的离线流的可编程性.此外,重新定义狼群算法的智能行为,提出一种离散狼群算法解决主备控制器的部署问题.在四种真实网络拓扑上进行实验,结果表明提出的方法在交换机故障的情况下能降低失效控制路径的影响,在控制器故障时能最大程度上恢复离线流.

  • 苏兆辉, 尚领, 刘志中, 皇浩
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 613-623. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.007
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    由于股价序列存在非线性、多噪声的特点,股票价格预测一直是一项具有挑战性的任务,许多研究采用分解算法来提高预测精度,但仅仅关注了克服股价非线性的问题,没有考虑其他价格因素.为了解决上述问题,提出一种基于改进经验模态分解与A⁃LSTM (Long Short⁃Term Memory)混合神经网络的股价预测方法,在引入多个数据指标的基础上,结合互补集合经验模态分解算法与注意力增强的LSTM来预测股价.首先,利用互补集合经验模态分解方法来分解股票原始收盘价,得到多个本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMFs)和一个趋势项,可以在降低股价非线性的同时,提取IMF的多尺度特征;其次,将得到的IMF、趋势项及最高价、最低价和收盘价一同输入注意力增强的LSTM,学习多个股票影响因子并挖掘其特征信息;最后,利用注意力增强的LSTM来学习特征中的长期依赖关系和动态调整输入特征的权重,突出关键信息,输出预测结果.在两个股市的四只股票数据集上的实验结果显示,该方法的效果优于基准模型,具有良好的准确性与稳定性,可以为金融市场分析和投资决策提供一定的支持.

  • 白天旭, 翟岩慧, 李德玉
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 624-634. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.008
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    针对高维数据因果发现中存在的计算复杂度高、马尔可夫等价类区分模糊及合并冲突消解机制粗糙等问题,提出一种基于显著性加权的分治因果发现方法.该方法通过三层次设计实现效率与准确性的协同优化:在分解阶段,定义路径显著性值与路径重要性得分来动态量化因果路径的统计可靠性,结合拓扑特征自适应选择分割路径,优先保留高置信度因果链以保护关键结构;在求解阶段,采用基于残差的条件独立性检验改进PC算法(Peter⁃Clark Algorithm),通过回归残差独立性检验来区分马尔可夫等价类;在合并阶段,设计基于置信度分数的冲突消解机制,量化因果方向可靠性以解决边冲突.实验表明,提出的方法在高维数据集上的性能显著优于CPBG (Causal Partition Based Graph)等基准方法,为高维因果发现提供高效、鲁棒且可解释的解决方案.

  • 许崇彩, 卞聪超, 王国富
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 635-644. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.009
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    MRI (Magnetic Resonance Imaging)脑肿瘤的精准分割对临床诊疗至关重要.然而,现有方法主要集中在从MR图像(图像域)中进行特征提取与融合,缺乏对不同特征提取的针对性研究.因此,提出一种融合图像域与K空间域特征的MRI脑肿瘤分割方法.该方法利用MRI的K空间域全局特性实现全局特征的独立提取,包括图像域特征提取模块、K空间域特征提取模块、自适应仿射融合模块和解码器模块.首先,MR图像和K空间域数据分别输入两路特征提取模块,以提取局部和全局特征.随后,自适应仿射融合模块通过建立仿射机制,实现两路特征的有效融合.最后,基于深度监督的解码器模块通过利用融合后的特征信息生成最终的分割掩码.在BraTS脑肿瘤公开数据集上进行评估,与其他方法相比,提出的方法的Dice分数和HD95指标分别提升1.12%~2.47%和17.5%~52.8%,其复杂度也表现优异,适用于临床诊疗的应用需求.

  • 蔡林晟, 何卓新, 毛煜, 林耀进
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 645-659. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.010
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    多标签学习旨在将给定的数据实例与一个或多个类别标签进行关联,然而,现实场景中的多标签数据常常面临标签缺失问题,这不仅增加了模型的复杂性,还可能造成预测结果的偏差.多数现有多标签学习算法侧重于使用预学习的标签相关性来恢复缺失的标签,但在重构标签空间时没有考虑原始标签空间与标签相关矩阵的契合度,因此可能引入数据噪声和虚假特征标签依赖关系,影响模型的泛化能力.为了解决这一问题,提出一种基于数据依赖的动态标签相关性多标签学习方法(Data⁃Dependent Dynamic Label Correlation Learning,DDLC).具体地,模型通过正则项约束保持标签相关性的同时,设计动态映射函数,使分类模型在恢复缺失标签的同时抑制噪声对输出空间的干扰,自适应调整不同场景下的标签关联程度.在多个基准数据集上的实验证明了提出的方法的优越性能与良好的实际应用前景.

  • 李雅静, 卢香葵, 刘林, 邬俊
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 660-671. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.011
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    隐因子模型旨在从历史行为数据中学习用户和商品的“隐式”嵌入,是构建现代推荐系统的核心技术.然而,“隐式”嵌入缺乏可解释性,极大地限制了推荐系统的可信度.鉴于此,提出一种基于提示集成的嵌入可解释评论感知评分回归方法(Prompt Ensemble⁃based Explainable Embedding for Review⁃aware Rating Regression,PE3R3).该方法联合利用文本评论和数值评分数据,旨在学习具有明确语义的“显式”嵌入,从而增强推荐结果的可解释性.首先,PE3R3借助预训练语言模型及多样化提示模板,从评论文本中提炼出具有显式语义的元码本;然后,以数值评分为监督信号,通过残差量化机制将用户和商品表征为多个元码的线性组合,从而获得富有语义的“显式”嵌入,使推荐结果具备可解释性.PE3R3具有“即插即用”的特点,可以与现有评分回归模型无缝集成.实验结果表明,结合PE3R3模型的预测精度实现了5%的平均性能提升和16%的最大性能提升;在可解释性方面,定量分析和定性分析均表明,PE3R3的引入显著提升了推荐结果的可解释性.

  • 徐俊康, 仲兆满, 李梦晗, 陈柯含
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 672-684. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.012
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    随着社交媒体的飞速发展,虚假新闻的传播对公众舆论和社会稳定构成严重威胁.传统的虚假新闻检测方法多聚焦于文本信息与单一尺度图像特征的融合方法,而且这些方法也大多仅关注新闻的真伪二元分类,缺乏对虚假新闻进行更细致和精准的分类.因此,提出一种融合多尺度与多任务学习的多模态假新闻检测方法(Multi⁃Scale and Multi⁃Task Learning for Multimodal Fake News Detection,MML⁃MFD).该方法在图像特征提取阶段引入多尺度技术,能捕捉图像在不同分辨率下的丰富语义信息,克服单一尺度特征提取在处理复杂场景时的局限性.同时,模型引入图文匹配和图文相似性判断任务,不仅可精准识别虚假新闻的具体类型,还能提升模型的鲁棒性和泛化能力.此外,通过细粒度的图文匹配和相似性判断子任务,模型能为检测结果提供直观的解释依据,增强用户对检测模型的信任,并为后续辟谣工作提供更具针对性的指导.实验结果表明,MML⁃MFD模型在Twitter和Weibo数据集上均展现出优异的性能,验证了该方法在多模态虚假新闻检测中的有效性.

  • 万鹏, 汪勃, 张若禹, 史蕾
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 685-693. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.013
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    随着星链系统规模的不断扩增及其联网应用效能的不断提升,卫星通信星座再次引起学界及工业界的关注,国内外涌现出一批体系架构及服务群体相近的星座系统,利用好这些星座以发挥其整体效益亟待开展相关研究.针对星座网络簇间信息非完全共享、具备智能处理能力的卫星间工作量分配不平衡等难题,面向混合星座网络互联互通的需求,设计了基于星间链路的天地一体化混合星座网络结构,构建了跨域协同混合星座网络服务模型,研究了基于历史信息的动态路由策略,并对不同路由算法进行了仿真比较分析.数学分析及仿真结果表明,跨域协同的混合星座缩短了系统中各星座用户原有的平均排队时间,提高了系统鲁棒性,降低了各卫星节点负载的不均衡性,系统整体效能提升达30%.

  • 周泽熹, 顾仁涛, 朱文武, 谷志群
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 694-702. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.014
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    随着人类太空探索和航天工程的不断发展,空间任务呈现业务种类日益繁多、数据总量持续增长、空间组网愈加复杂的趋势,OTN (Optical Transport Network)技术凭借超高带宽传输能力、强抗误码能力以及成熟的产业链优势,成为未来空天地一体化组网的可行星间激光承载方案之一.在高速运动场景下,非同轨LEO (Low⁃Earth⁃Orbit)卫星之间以及LEO卫星和GEO (Geosynchronous Orbit)卫星之间相对运动引发的多普勒频移随时间发生周期性变化,在接收侧引发链路速率波动效应,导致接收侧比特速率失调,严重影响空天地一体化网络的通信效率.围绕基于OTN技术的激光链路引发的链路速率波动劣化效应,提出一种面向链路速率波动的通用机制框架.基于该框架,提出一种基于开销信道调整的速率波动抑制机制,并给出帧结构修改的具体细节.针对框架中的关键参数,基于Walker星座链路仿真结果以及连续时间的数学模型进行求解,证明抑制机制能实现61 ppm (Parts per Million)的速率调整,同时在LEO⁃LEO和LEO⁃GEO两种场景下均足以实现调节目标.

  • 王畅, 汪曙光
    南京大学学报(自然科学版). 2025, 61(4): 703-716. https://doi.org/10.13232/j.cnki.jnju.2025.04.015
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    基于高分辨率的天气预报模式(Weather Research and Forecasting Model,WRF)与海洋环流模式(Hybrid Coordinate Oceanic Circulation Model,HYCOM)耦合数值模拟,对比观测台风最佳路径数据集和PISTON(Propagation of Intraseasonal Tropical Oscillations)项目提供的浮标观测数据,通过敏感性试验评估三种微物理参数化方案对1822号超强台风“山竹(Mangkhut)”的路径、强度演变和上层海洋响应的影响.研究表明:海⁃气耦合模式能在一定程度上模拟台风的移动路径与强度特征,但在台风初期会出现对强度的高估.还能模拟台风造成的海表面温度和盐度空间分布的不对称性.与浮标观测数据相比,海⁃气耦合模式会略高估海洋冷却与盐度的增加幅度.微物理参数化方案对Mangkhut的模拟有一定影响,Morrison方案对最低平均海平面气压和10 m高度处最大风速的模拟误差较WSM6与Thompson方案低,但该方案会高估海洋表层冷却,因而对Mangkhut成熟到衰减初期的风速模拟偏低.Morrison方案对三小时累积降水量的模拟在Mangkhut前期大于WSM6方案,中后期小于WSM6方案,而与Thompson方案相比,整体相差不大.微物理参数化方案对海洋表面对台风响应的模拟有一定影响,但敏感性有限.海洋表面的热盐变化同时与台风强度和移速有关,海表面温度和海表面盐度的变化幅度都随台风强度的增大而增大,随着台风移速的增大而减小,而台风的强度与移速对于海表响应的影响存在一定的相关性.