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基于深度学习的提升模型鲁棒性的算法研究

基于深度学习的提升模型鲁棒性的算法研究

作者：王奥烟台大学

学位级别：硕士

深度学习在众多领域取得了巨大成功。然而,其强大的数据拟合能力隐藏着不可解释的“捷径学习”现象,从而引发深度模型脆弱、易受攻击的安全隐患。众多研究表明,攻击者向正常数据中添加人类无法察觉的微小扰动,便可能造成模型产生灾难性... 详细信息

深度学习在众多领域取得了巨大成功。然而,其强大的数据拟合能力隐藏着不可解释的“捷径学习”现象,从而引发深度模型脆弱、易受攻击的安全隐患。众多研究表明,攻击者向正常数据中添加人类无法察觉的微小扰动,便可能造成模型产生灾难性的错误输出,这严重限制了深度学习在安全敏感领域的应用。对此,研究者提出了各种对抗性防御方法。其中,最有效的方法可以概括为对抗训练方法与对抗性净化方法。基于此,本文的主要研究内容和创新点如下:1.提出了图像-特征双重对抗训练方法（ISDAT）,用于提升图像分类模型的鲁棒性。针对标准对抗训练生成的对抗样本多样性不足的问题,该方法首先在对抗训练的内部循环中设计了图像与特征两条路径,并分别使用了不同的损失函数来计算梯度,最终得到相应的对抗性扰动;其次,该方法在对抗训练的外部循环中提出了图像-特征双重引导的防御算法,并设计了图像-特征感知损失,建立了端到端的优化过程。最后,该方法在三种数据集上与多种对比方法进行了一系列的白盒和黑盒攻击的对比实验,证明了该方法的有效性,并通过四种消融实验证明了该方法的合理性。2.提出了基于扩散模型的对抗性净化方法（DRSOD）,用于提升显著性目标检测模型的鲁棒性,并弥补ISDAT中存在的某些不足。具体来说,针对ISDAT训练时间过长、对于大型数据集或复杂任务效果不好的问题,该方法基于预训练的扩散模型,在模型测试阶段去噪,因此不需要重新训练目标模型,且可以无视数据集或下游任务的复杂程度。此外,该方法与对抗训练内部攻击结合,将受到强攻击后的原始样本作为扩散模型的输入。在这种强扰动的驱使下,可以使扩散模型正向加噪的扰动忽略不计,有利于反向净化恢复更纯净的图像,从而能够抵挡基于梯度的更强攻击。最后,该方法在四种数据集和六种评估指标下进行的对比实验证明了其有效性,净化后的样本与对抗样本的可视化对比图证明了DRSOD的合理性。3.提出了基于双对抗训练的遥感图像鲁棒性分类方法（RS2AT）,旨在缓解遥感图像的低质量问题,并提升遥感场景分类模型的鲁棒性。DRSOD虽然能弥补ISDAT的部分不足,但是依然存在保留原始语义与净化去噪之间的权衡问题。此外,由于不需要重新训练模型,DRSOD无法精准贴合我们的具体需求。基于此,该方法对ISDAT继续改进,将其能够应用于大型数据集和复杂的场景分类任务,并且更具现实意义。具体来说,为了缓解遥感图像中存在的非人为扰动导致其质量低的问题,该方法基于ISDAT的内部双重攻击,将其进一步扩展到l的半径范围,通过模拟上述非人为扰动对遥感图像进行数据扩充。然后,使用ISDAT设计的图像-特征感知损失来更新模型。最后,RS2AT在两种数据集上的数据扩充可视化图和对比实验证明了其合理性与有效性。

关键词：对抗攻击与防御对抗训练扩散模型显著性目标检测遥感场景分类

钢管桁架预应力混凝土叠合板受力性能试验研究与数值模拟分析

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钢管桁架预应力混凝土叠合板受力性能试验研究与数值模拟分析

作者：王奥安徽建筑大学

学位级别：硕士

装配式建筑,作为一种现代建筑工业化的表现形式,以其施工效率高、资源可循环利用、环境污染低等优点,成为新型城镇化建设进程中的关键推动力。装配式楼板作为构成装配式建筑体系的重要组成部件,其结构性能的优劣直接影响整个建筑的质量... 详细信息

装配式建筑,作为一种现代建筑工业化的表现形式,以其施工效率高、资源可循环利用、环境污染低等优点,成为新型城镇化建设进程中的关键推动力。装配式楼板作为构成装配式建筑体系的重要组成部件,其结构性能的优劣直接影响整个建筑的质量和功能,而当前实际工程中广泛应用的钢筋桁架叠合板存在厚度大、刚度差等问题。为此,本文结合试验研究和有限元模拟分析方法,对一种克服了现有装配式楼板的不足,且显著提升了其抗裂及抗弯性能的装配整体式楼板——钢管桁架预应力混凝土叠合板进行了详细的受力性能研究,为该楼板在建设项目中更广泛的应用提供了数据支撑。主要研究内容及成果如下:(1)进行了五块钢管桁架预应力混凝土叠合单板的静载试验,根据试验加载过程中各叠合板试件的裂缝开展情况、板底位移变化、钢筋及混凝土应变等试验结果,研究各叠合板试件的整体受力性能,并分别对板宽和叠合层钢筋配置两个因素的影响进行深入分析。结果表明:各叠合板试件的叠合面粘结性能良好,且一致呈现出明显的双向受力特征,预应力的引入显著增强了叠合板的抗裂性能,有效延缓板底混凝土裂缝的开展;减小叠合板的宽度,可以减少裂缝数量,提升楼板的开裂荷载和整体受力性能;配置叠合层下部横向钢筋能够延缓横向裂缝开展,改善破坏状态时板底裂缝的分布形态,同时增强叠合板的刚度、抗裂性能及极限承载力。(2)以同尺寸现浇板为对照试件,进行了由两块钢管桁架预应力混凝土叠合单板拼接而成的拼缝叠合楼板静载试验,根据拼缝叠合板与现浇板在受力全过程中的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及板底裂缝分布等试验结果进行对比,分析了拼缝叠合板的破坏形态、位移变化规律、承载力及双向受力性能等。结果表明:拼缝叠合板的板底位移变化规律及裂缝分布情况与现浇板基本相同,表现出与现浇板相似的双向受力特征,同时还具备较高的刚度和承载能力,因此该拼缝叠合板可当作双向受力板来使用;受板底预应力的影响,当出现垂直拼缝方向的横向裂缝时,叠合板整体刚度才出现明显下降,进而导致位移显著增长;应变变化规律揭示了试验加载过程中拼缝板的主要受荷方向发生了转变,从非预应力方向逐步转为预应力方向。(3)通过运用ABAQUS有限元软件,构建了拼缝叠合板试件的有限元模型,并进行了全面的数值模拟分析,将模拟结果与试验实测数据对比,验证模型的准确性与合理性;基于有限元结果,对拼缝板进行补充分析和进一步的参数化分析。结果表明:叠合板拼缝处钢筋能够实现拼缝处应力的有效传递,同时各特征状态下两方向的变形分布曲线进一步验证了拼缝叠合板主要受荷方向的转变;对于拼缝叠合板受力性能,混凝土强度等级、叠合层厚度的增加及预制底板厚度的减小可显著提升拼缝叠合板的开裂荷载及极限荷载;布置拼缝附加钢筋可有效提高开裂荷载,但对承载力的提高没有明显作用,钢管桁架间距的减小可以一定程度上增强叠合板的承载能力但对于开裂前板的刚度及开裂荷载几乎没有影响。对于拼缝处钢筋受力性能,布置拼缝附加钢筋可帮助受力钢筋分担部分应力,明显改善拼缝处钢筋的受力,在楼板破坏状态下,拼缝处钢筋均未屈服;叠合层厚度及桁架间距也对拼缝处钢筋受力产生了较大影响,可通过增加叠合层厚度,减小桁架间距来推迟拼缝处钢筋的屈服,改善拼缝处的受力性能。图[73]表[13]参[75]

关键词：钢管桁架预应力混凝土叠合板双向受力分布静力加载试验数值模拟参数分析

氮掺杂污泥生物炭活化过氧单硫酸盐降解水中双酚A性能与机理研究

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氮掺杂污泥生物炭活化过氧单硫酸盐降解水中双酚A性能与机理研究

作者：王奥达内蒙古师范大学

学位级别：硕士

明清北京官式建筑雀替形制分期研究——兼论故宫午门及慈宁门外檐雀替形制年代

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故宫博物院院刊 2024年第10期 17-34+146页

作者：王藏博王奥怡中国建筑设计研究院有限公司建筑历史研究所

本文运用文物建筑形制类型学研究方法，从北京地区的明清官式建筑雀替做法上提炼出六组计21个形制类型，并结合文献史料，系统梳理出42处标尺建筑，划分出明清北京官式建筑雀替所经历的五个演变历程：即宋元雀替结合期、明式雀替微变期... 详细信息

本文运用文物建筑形制类型学研究方法，从北京地区的明清官式建筑雀替做法上提炼出六组计21个形制类型，并结合文献史料，系统梳理出42处标尺建筑，划分出明清北京官式建筑雀替所经历的五个演变历程：即宋元雀替结合期、明式雀替微变期、关外形制传播影响期、清式雀替定型成熟期、清式雀替微变期。同时以此分期为标尺，考证了故宫午门和慈宁门外檐雀替的年代。

关键词：明清北京官式建筑雀替午门慈宁门

基于电荷转移掺杂的二硒化钨pn型调控及反相器研制

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基于电荷转移掺杂的二硒化钨pn型调控及反相器研制

作者：王奥林广西大学

学位级别：硕士

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基于集成学习算法的心肌梗塞复发风险研究

基于集成学习算法的心肌梗塞复发风险研究

作者：王奥鑫北方民族大学

学位级别：硕士

心肌梗塞作为心血管疾病中的高发病症之一,近年来其死亡率呈现逐年上升趋势,尽早筛查心肌梗塞高危人群具备现实意义。论文基于机器学习算法开展心肌梗塞疾病的预测研究工作,为做好预防、治疗及降低死亡率,提升居民健康水平有着重要价值... 详细信息

心肌梗塞作为心血管疾病中的高发病症之一,近年来其死亡率呈现逐年上升趋势,尽早筛查心肌梗塞高危人群具备现实意义。论文基于机器学习算法开展心肌梗塞疾病的预测研究工作,为做好预防、治疗及降低死亡率,提升居民健康水平有着重要价值。论文聚焦机器学习算法在心肌梗塞疾病方面的预测效果研究。首先,梳理出疾病影响因素及预测模型的相关文献。其次,通过探索性方法分析心肌梗塞疾病在不同性别、年龄上的表现,并完成特征变量的筛选工作。再次,运用传统机器学习模型、集成学习模型及融合模型对心肌梗塞患者再次复发情况进行预测。最后,采用特征重要性、部分相关图及Shapley值解释预测模型的工作原理。研究表明:(1)心肌梗塞在性别、年龄上存在明显差异。男女患者再次复发心肌梗塞的概率分别为7.887%、11.81%,表明女性群体具有高复发率特性。60岁及其以上年龄段的老年群体患者占比为61.71%,且复发率高于其他年龄段,为11.15%,说明患病群体以及复发群体更加偏向老龄化。(2)基于逻辑回归、KNN、GBDT、XGBoost、Light GBM和Voting构建心肌梗塞复发风险预测模型,得到Voting融合模型的拟合效果最佳,该模型的准确率、精准率、召回率、F1值以及AUC值均高于0.8,一致优于其他模型,提高了模型预测性能。(3)通过可解释性分析,发现白细胞计数、年龄和劳力性心绞痛病史是对模型贡献最高的三个特征,年龄越大、劳力性心绞痛病史时间越久及白细胞计数超过13(10～9/L)的患者会增加心肌梗塞复发概率。针对以上研究工作结论,提出以下建议:(1)女性、老年群体患者应更加注重日常防护工作,需定期进行体检,熟悉自身血压、血糖、血脂等指标的变化情况。(2)患者和医生需重点关注白细胞计数指标,其对心肌梗塞复发有重要影响。

关键词：心肌梗塞不平衡处理集成学习模型交叉验证模型可解释性

基于孟菲斯风格的“其妙”休闲食品品牌形象设计应用研究

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基于孟菲斯风格的“其妙”休闲食品品牌形象设计应用研究

作者：王奥翔齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着时代的发展和居民消费趋势的变化,休闲食品在人们心中的存在感越来越强,市场的总体销量也在不断攀升,行业发展形势大好。但是,同类产品之间的竞争越来越残酷,因此,想在激烈的市场竞争中持续发展,休闲食品品牌不仅要在口味上取胜—... 详细信息

随着时代的发展和居民消费趋势的变化,休闲食品在人们心中的存在感越来越强,市场的总体销量也在不断攀升,行业发展形势大好。但是,同类产品之间的竞争越来越残酷,因此,想在激烈的市场竞争中持续发展,休闲食品品牌不仅要在口味上取胜——“抓住消费者的胃”,同时也要创新自身的品牌形象和产品包装形式——“抓住消费者的心”。本文在阅读大量品牌形象设计文献的基础上,通过对休闲食品行业头部品牌的形象调研分析,对消费者需求调研分析以及对近年来行业流行的品牌形象设计风格分析,以此作为理论依据,将“其妙”休闲食品品牌作为实践案例对其品牌形象进行再设计。作为休闲食品品牌形象的再设计,其妙品牌的形象设计要紧紧围绕目标定位人群,通过年轻化、时尚化的设计手法,打造全新的休闲食品品牌形象,激发消费者的购买欲望,满足消费者的各类需求。本文的重点在于探讨其妙品牌形象再设计的形式风格、设计方法,在满足消费者需求的基础上,通过差异化的设计,使其妙品牌在激烈的市场竞争中处于有利地位。本文将孟菲斯风格的设计手法贯穿于其妙品牌形象设计的全过程,对今后休闲食品品牌形象设计具有一定的参考价值。

关键词：孟菲斯风格休闲食品品牌形象设计

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互联网金融背景下S银行A分行发展战略研究

互联网金融背景下S银行A分行发展战略研究

作者：王奥琨山东财经大学

学位级别：硕士

随着世界经济发展格局不断变化,互联网正在引发全球经济变革,金融领域自然也不例外,已经受到互联网的严重影响,诸如第三方支付、网络信贷等,已经让传统金融机构面临严峻的冲击,迫切需要做出改变,只有顺应互联网金融发展趋势,及时调整商... 详细信息

随着世界经济发展格局不断变化,互联网正在引发全球经济变革,金融领域自然也不例外,已经受到互联网的严重影响,诸如第三方支付、网络信贷等,已经让传统金融机构面临严峻的冲击,迫切需要做出改变,只有顺应互联网金融发展趋势,及时调整商业银行发展战略,才能立足于互联网金融时代,在市场竞争中保持优势地位。基于此,本文围绕互联网金融背景下S银行A分行发展战略开展研究,采取文献资料法、案例分析法等多种方式,以长尾效应理论、金融脱媒理论为基础,使用PEST模型、五力模型、SWOT分析等工具,通过分析互联网金融背景下S银行A分行外部环境与内部环境,了解S银行A分行的实际情况,制定S银行A分行的愿景及战略目标,确定A分行业务层发展战略及实施路径。通过本文的研究,结果表明S银行A分行可选择密集型发展战略。第一,实施市场渗透战略,运用渠道融合,以线上+线下精准获客,创建战略联盟,与第三方合作共赢。同时,保持现有竞争优势地位,加强三农领域金融服务,打造乡村振兴领军项目;第二,实施产品开发战略,构建开放银行理念,扩大移动数字化支付市场,并基于长尾营销拓展零售业务空间;第三,继续实施市场开发战略,进一步丰富产品功能,构建场景化金融服务,构建智能账户,实现金融社交空间建设。此外,互联网金融背景下S银行A分行发展战略的实施需要注重组织实施、调整内部结构和流程、加强人才培养和管理、加强市场开发和管理、加强财务管理和资金筹措等一系列措施,确保发展战略得以实施。利用发展战略的实施助力S银行A分行取得更好的发展,为社会公众提供更为优质的服务。

关键词：互联网金融 S银行A分行发展战略

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向斜构造中煤体孔隙结构发育规律研究

矿业安全与环保 2024年第2期51卷 53-58页

作者：王奥刘健孙安祥安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为探究向斜构造中煤体孔隙结构发育规律,以长城三矿1311S工作面向斜构造为研究对象,从向斜构造区域不同位置选取煤样,通过低温氮气吸附实验,对煤体孔隙结构特征进行分析。结果表明,向斜构造区域内煤体孔隙结构呈现规律性分布,比表面积... 详细信息

为探究向斜构造中煤体孔隙结构发育规律,以长城三矿1311S工作面向斜构造为研究对象,从向斜构造区域不同位置选取煤样,通过低温氮气吸附实验,对煤体孔隙结构特征进行分析。结果表明,向斜构造区域内煤体孔隙结构呈现规律性分布,比表面积与总孔体积从轴部向两翼逐渐减小,平均孔直径则逐渐增大;最可几孔径均分布在2 nm左右,向斜轴部最可几孔径小于两翼;通过对比分析分形维数得出,随着两翼距离向斜轴部越近,分形维数数值呈现线性增大趋势。通过对同一向斜不同位置煤体的孔隙结构特征进行分析,总结出向斜构造中煤体孔隙结构发育规律。

关键词：构造煤孔隙结构低温氮气吸附比表面积分形维数吸附能力