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新发重大传染病的数学建模及多干预控制策略研究

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新发重大传染病的数学建模及多干预控制策略研究

作者：余樾重庆交通大学

学位级别：硕士

新发重大传染病不仅威胁着人类的身心健康,也严重地阻碍着社会的发展.研究传染病的发病机理、传播规律以及防控策略变得刻不容缓.本文针对新发传染病的多干预协同防控方案进行了深入研究.考虑人口年龄异质性、环境中的随机干扰等因素对... 详细信息

新发重大传染病不仅威胁着人类的身心健康,也严重地阻碍着社会的发展.研究传染病的发病机理、传播规律以及防控策略变得刻不容缓.本文针对新发传染病的多干预协同防控方案进行了深入研究.考虑人口年龄异质性、环境中的随机干扰等因素对疾病传播的影响,引入年龄结构、白噪声扰动,建立相应的传染病模型.基于线性算子半群理论、随机系统分析方法,研究系统平衡点的稳定性、疾病的灭绝性、持续生存性和遍历平稳分布等性质,并讨论媒体、疫苗衰退率、心理情绪对新发传染病传播的影响.本文的主要分为以下三个部分:第一部分探究公共干预对疫情传播的作用,使用负指数函数来刻画媒体报道对疾病传播的影响.考虑人群的年龄组成对疾病传播的影响,使用偏微分方程来表示人口年龄异质性,建立具有媒体效应和年龄结构的COVID-19传播模型.基于线性算子半群理论,将研究模型转化为非稠定的柯西问题,研究系统解的存在唯一性.运用Volterra公式和系统线性化方法,得到无病平衡点、地方性平衡点和基本再生数的表达式,证明系统平衡点的稳定性,分析人口年龄异质性和媒体效应对疾病传播的综合影响.研究结果表明,适当增加媒体广播的强度不仅有效地降低疾病感染风险,还缩短了疫情持续的时间.此外,感染人群中成年人的比例较高,他们应更加重视自我保护.第二部分研究多干预防控措施对新发传染病传播的综合影响,包括疫苗接种、媒体报道以及环境中的随机扰动,引入白噪声、年龄结构和饱和效应函数,建立一个具有饱和媒体效应和疫苗接种年龄的随机传染病模型.应用It?公式、随机微分方程比较定理以及不等式分析技巧,证明系统全局正解的存在唯一性和解的期望有界性.利用强大数定律、随机比较定理等随机系统理论,分析疾病的灭绝性和系统遍历平稳分布的存在性.结果表明疾病潜伏期越短,控制难度越大.此外,媒体报道对疾病传播的影响存在一定的滞后性,单纯依靠媒体效应来消除疾病是不现实的.高强度的噪声干扰和提升疫苗效力是至关重要的防控手段.第三部分基于公共卫生应急管理,并考虑抗疫情绪的影响,建立具有媒体预警和媒体恐慌的随机流行病模型.利用It?公式和随机微分方程的比较定理,证明系统全局正解的存在唯一性.通过构造恰当的Lyapunov函数,分析疾病的灭绝和持久生存的阈值条件.研究结果表明早发现早治疗有利于控制疾病,但媒体播报率的选取需要根据每种流行病的特点来选择,否则会造成疾病的大面积传播.

关键词：传染病控制年龄异质性媒体预警噪声干扰动力学行为

中国城市建设用地错配对产业结构升级的影响研究

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中国城市建设用地错配对产业结构升级的影响研究

作者：余乔乔吉林大学

学位级别：硕士

西南典型岩溶山区坡耕地时空演变及其驱动机制研究

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西南典型岩溶山区坡耕地时空演变及其驱动机制研究

作者：余李敏贵州师范大学

学位级别：硕士

坡耕地是中国西南喀斯特山区粮食安全和生态保护的重要保障。然而随着社会经济发展与喀斯特山区生态恢复政策的大力实施,导致坡耕地撂荒现象频发;同时由于喀斯特山区脆弱的生态环境与其特殊的地质基底导致坡耕地质量低,农户生计受到外... 详细信息

坡耕地是中国西南喀斯特山区粮食安全和生态保护的重要保障。然而随着社会经济发展与喀斯特山区生态恢复政策的大力实施,导致坡耕地撂荒现象频发;同时由于喀斯特山区脆弱的生态环境与其特殊的地质基底导致坡耕地质量低,农户生计受到外来产业的冲击发生转型,从而使坡耕地大量被废弃。因此,在国家粮食安全战略背景下,关注坡耕地演变过程对合理利用耕地资源及促进山区发展具有重要意义。尤其是社会经济发展缓慢、生态环境脆弱的中国西南岩溶山区,探究其坡耕地的发展演变过程及其驱动机制对全面揭示该区域人地关系演变和可持续土地利用具有重要意义。本文选取中国西南典型岩溶山区普定县作为案例研究区,试图通过分析坡耕地的时空演变情况,明晰坡耕地的整体发展特征,并从景观格局和生态安全等视角探究当前喀斯特山区坡耕地的发展现状及区域特征,通过全面剖析坡耕地为主的传统农业的发展趋势,定量揭示影响坡耕地时空演变的驱动机制,以寻求未来坡耕地可持续利用的优化方式,推动喀斯特山区土地利用合理发展,本文可为类似山区坡耕地利用、功能转型及生态可持续发展提供思路。本文以集农村、山区及生态移民区为一体的喀斯特生态脆弱区贵州省普定县为研究区,基于2004-2020年高清遥感影像数据源,利用空间分析、景观格局指数、数理统计、景观生态风险评估模型和地理探测器模型等方法,探究喀斯特山区坡耕地发展与利用情况,揭示影响喀斯特山区坡耕地时空变化的驱动机制。研究结果表明:(1)2004年岩溶山区坡耕地空间上分布较为集中连片,随社会经济发展至2020年坡耕地收缩显著,其分布集聚变化逐渐朝破碎化方向发展,坡耕地利用重心在全域尺度整体发生迁移。不同地形梯度坡耕地分布特征表明坡耕地主要集中分布在高程1150m-1450m、坡度2°-25°范围,坡耕地收缩主要集中于高程1150m-1600m、坡度25°以上区域,整体而言海拔越高坡耕地撂荒程度越明显,坡度越陡坡耕地退耕程度越显著。(2)岩溶山区坡耕地演变方向在不同地形位上呈现出独特性和多样性,高地形位区域坡耕地主要向林地、草地转移,转移方向生态性导向显著;中地形位区域坡耕地主要向经果林和建设用地转移,转移方向生态经济性显著;低地形位区域坡耕地主要转为现代化农业和山地特色经果林地,经济导向性显著。此外坡耕地演变在不同时期演变速度和方向不同,传统农业时期(2004年以前)坡耕地以扩张为主;2004年是岩溶山区坡耕地收缩变化的拐点,过渡农业时期(2004-2015年)坡耕地以退耕和撂荒为主,生态修复效果显著;现代集约农业时期(2015-至今)坡耕地以集约化转型为主,现代农业兴起,农业结构大规模调整,岩溶山区坡耕地演变方向具有多元性、生态性及经济性特征。(3)景观格局指数分析结果表明岩溶山区全域范围内景观格局朝多样化和复杂化发展,优势斑块减少且朝破碎化演变,景观集聚性下降,缓坡低海拔区域景观格局多样性显著,陡坡高海拔区域景观结构单一。坡耕地景观分布集中度和优势度下降,斑块面积收缩显著,在社会经济发展过程中坡耕地景观斑块密度和边缘密度呈增长态势,坡耕地景观破碎化,随高程和坡度的增加坡耕地各景观格局指数呈现先增后减的趋势。不同岩溶地貌坡耕地演变主导方向不同,峰丛浅洼地貌坡耕地主导模式位生态经济型,峰林谷地坡耕地主导模式为粮食供给型,喀斯特中山和侵蚀-溶蚀山地主导模式属于生态保育型,溶丘谷地主要为生活服务型模式。(4)微观系统内坡耕地演变在不同社会经济发展区域演变方向不同,在区位条件较差、社会经济发展缓慢的区域坡耕地整体利用率较高,传统粮食作物持续种植,整体景观结构较为单一;在区位条件较好、社会经济发展较为优越的区域坡耕地朝生态化演变趋势显著,以现代化农业为主导,景观结构多样。整体而言微观人地空间以坡耕地为主的传统粮食作物系统正在向经果林生态系统转型,人类活动重心向低海拔区域迁移,微观人地系统生态活力显著增强。人类活动对景观生态风险影响显著,岩溶山区景观生态风险呈现先增后减趋势,生态风险由相邻高低等级相互转换,坡耕地可持续演变有利于降低区域生态风险水平。(5)社会经济因素是影响岩溶山区坡耕地时空演变的主导因素,2004年坡耕地演变主要因素是常住人口,2020年主导因素是城镇化率,区域自然地理环境是坡耕地演变的基础支撑,同时岩溶山区积极的生态政策及农业战略是坡耕地转型的重要保障。岩溶山区高地形位区域坡耕地演变产生了显著的生态效益,而低地形位坡耕地转型产生了显著的生态经济效益,促进西南岩溶山区生态恢复、土地退化(石漠化)消退,为世界绿化做出了极大贡献。与平原区耕地资源相比,岩溶山区坡耕地演变方向多样性显著,并且具有山地立体演变的独特性,此外岩溶山区坡耕地演变带来的优势效益更为显著,山区坡耕地建设对于促进生态恢复和坡耕地可持续发展具有重要意义。

关键词：坡耕地喀斯特山区时空演变景观格局生态风险驱动机制

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独立导演杨瑾的电影创作略论

电影文学 2024年第3期 133-135页

作者：葛厚余潍坊学院传媒学院山东潍坊261000

近年来,艺术电影融入主流电影的趋势愈发明显,不仅表现在越来越多的艺术电影主流化,符合时下大众的审美趣味,同时艺术电影也在反哺主流商业电影。独立导演杨瑾的电影创作有着强烈的乡土情怀,多部作品深度描摹了以山西为背景的乡土空间,... 详细信息

近年来,艺术电影融入主流电影的趋势愈发明显,不仅表现在越来越多的艺术电影主流化,符合时下大众的审美趣味,同时艺术电影也在反哺主流商业电影。独立导演杨瑾的电影创作有着强烈的乡土情怀,多部作品深度描摹了以山西为背景的乡土空间,多年来始终坚持着现实主义创作。由于身份的“自由性”,杨瑾导演游走于艺术电影和主流电影之间,其创作并不拘泥于独立/艺术电影,他积极地将艺术电影经验汇入主流电影创作当中,形成令人耳目一新的影像风格。

关键词：杨瑾独立电影艺术电影导演创作

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面向联邦学习的洗牌差分隐私机制研究

面向联邦学习的洗牌差分隐私机制研究

作者：余时宇广州大学

学位级别：硕士

在大数据时代,数据已成为推动人工智能技术发展的关键动力。机器学习模型的训练与优化极度依赖数据的收集与使用。然而,在实际生活中,数据通常分散存储在用户的智能终端设备和企业的数字存储引擎中。受制于隐私安全和法律法规的限制,数... 详细信息

在大数据时代,数据已成为推动人工智能技术发展的关键动力。机器学习模型的训练与优化极度依赖数据的收集与使用。然而,在实际生活中,数据通常分散存储在用户的智能终端设备和企业的数字存储引擎中。受制于隐私安全和法律法规的限制,数据的收集、整合及开发利用成为亟待解决的难题。为了应对这一挑战,联邦学习应运而生,它在保证不直接共享本地数据的前提下,使得多个参与方能够联合建模,促进了分散数据源的协同应用。洗牌差分隐私作为一种新颖的差分隐私模式,通过数据混淆策略来达到隐私保护的效果。相较于传统的本地差分隐私模式,洗牌差分隐私机制能够更有效的应对联邦学习正在面临的诸多隐私安全问题。然而,由于联邦学习场景下数量庞大且异构的特质,洗牌模型的数据效用性和鲁棒性难以保证。因此,本文围绕联邦学习场景下的洗牌差分隐私机制中的隐私预算成本、数据效用性及模型鲁棒性问题,开展了以下两个方面的研究:(1)针对洗牌差分联邦学习中异构数据收集过程的隐私预算问题,本文提出了随机分段连续子采样(RSCS)原则和分段随机连续子采样(SRCS)原则,有效解决了隐私放大理论中传统随机子采样方法的单一局限性。基于RSCS/SRCS,构建了两种虚拟信息填充策略,实现了洗牌差分隐私机制中的收集器能够获得多样化的数据组合,从而使得洗牌差分联邦学习的隐私放大效应得到提升。理论分析表明,基于RSCS/SRCS的虚拟填充策略均可为洗牌差分联邦学习提供数十倍的隐私放大保障。从实验结果可知,相较于传统子采样策略去获得隐私二次放大的方法,通过RSCS/SRCS及对应的虚拟填充操作均可使得洗牌差分联邦学习具备隐私二次放大效果的同时,能够相对提升模型性能约34.18%以上。(2)针对联邦学习场景下洗牌模型的低效用性和低鲁棒性问题,本文提出了一种过滤机制(Filter Mechanism)。该机制包含了初步过滤策略、群体优选策略及安全随机选择策略三大子模块,通过控制三个子模块的参数比例来调节洗牌模型获得不同效果的数据效用性和鲁棒性。同时,该机制能够使洗牌方平等对待所有维度,最大化增强洗牌差分联邦学习的数据效用性和鲁棒性。本文对过滤机制进行了充分的理论分析,其中涵盖了三个子模块的效用性、鲁棒性及隐式索引等多方面评估。在实验分析环节中,将过滤机制与其他现有优化机制在安全环境和动态恶意环境下进行了同等条件下的数据效用性和模型鲁棒性实验对比,并对过滤机制进行了多种参数影响评估和消融实验。通过理论分析和实验结果可得,过滤机制能够在不同联邦学习设置下,有效增强洗牌差分隐私机制的数据效用性和鲁棒性。

关键词：联邦学习隐私安全洗牌差分隐私数据安全聚合

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多孔有机聚合物对氯硝铵农药的荧光检测研究

多孔有机聚合物对氯硝铵农药的荧光检测研究

作者：余古月安徽师范大学

学位级别：硕士