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基于噪声生成模型的成员推理攻击的防御技术研究

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基于噪声生成模型的成员推理攻击的防御技术研究

作者：罗紫丹广州大学

学位级别：硕士

随着机器学习技术在各个领域的广泛应用,其安全性和隐私保护问题日益受到重视。其中成员推理攻击是一类主要的数据隐私泄露攻击方法。为了保护用户的隐私安全,针对成员推理攻击的防御研究成为了人工智能安全领域的重要问题。尽管已经有... 详细信息

随着机器学习技术在各个领域的广泛应用,其安全性和隐私保护问题日益受到重视。其中成员推理攻击是一类主要的数据隐私泄露攻击方法。为了保护用户的隐私安全,针对成员推理攻击的防御研究成为了人工智能安全领域的重要问题。尽管已经有一些研究取得了初步成果,但现有的成员推理防御方案仍存在着隐私风险与任务性能难以平衡的问题。因此,本文通过对成员推理防御技术进行了深入研究,分别基于对抗噪声生成和知识蒸馏方法,设计高效用的成员推理防御方案。本文的主要贡献概括为以下两点:(1)提出了一种基于对抗噪声生成的成员推理防御方法——Gan Noise。针对现有的成员推理防御方案无法同时实现隐私保护和模型效用的问题,该方案将对抗正则化与生成网络有效结合起来,利用攻击模型对噪声生成模型进行对抗正则化,以此来提高所生成的噪声对攻击模型的干扰程度,然后将生成的噪声叠加到私有训练数据上,通过叠加的数据增加受保护模型训练数据的随机性,以此防止模型对隐私训练数据的过度记忆。通过实验验证表明,本方案在有效防御成员推理攻击的同时,确保目标模型的性能不降低,甚至有所提升,实现了数据隐私和模型效用之间的优秀权衡。(2)提出了一种基于噪声生成模型的自知识蒸馏成员推理防御方法——自适应知识提取(DSAK)。针对现有的成员推理防御方案在不引入额外的训练数据的条件下,无法有效地处理成员推理防御性能与模型效用之间的平衡问题,该方法有效地结合了噪声生成模型和知识蒸馏技术,利用自我复制的教师模型辅助噪声生成模型训练,并通过噪声生成模型引入了一种特殊类型的数据噪声,称为自适应噪声,引入自适应噪声可以为目标模型的训练过程提供额外的数据特征,并且还能够避免其对成员数据的过多记忆。实验验证表明,本方案在不引入额外的训练数据的前提下,不仅提高了模型的性能,还降低了成员推理攻击的风险,很好地实现了成员推理防御性能与模型效用之间的平衡。

关键词：机器学习成员推理攻击成员推理防御噪声生成模型知识蒸馏

基于CDIO理念的信息科技跨学科主题学习活动设计研究

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基于CDIO理念的信息科技跨学科主题学习活动设计研究

作者：冯紫欣南昌大学

学位级别：硕士

基于时空需求预测的共享单车动态搬运与回收优化研究

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系统工程理论与实践 2024年

作者：冯紫嫣李想昌锡铭吴建军北京化工大学经济管理学院长安大学经济管理学院北京交通大学系统科学学院

共享单车采用分时计费运营模式，提供随取随停的“点对点、门对门”租赁服务，是城市交通系统的重要组成部分. 目前，共享单车平台在运营层面存在需求预测不准确、单车调度不合理、故障车回收不及时等不足，引发严重的供需匹配失衡... 详细信息

共享单车采用分时计费运营模式，提供随取随停的“点对点、门对门”租赁服务，是城市交通系统的重要组成部分. 目前，共享单车平台在运营层面存在需求预测不准确、单车调度不合理、故障车回收不及时等不足，引发严重的供需匹配失衡问题. 鉴于此，本文研究基于多任务学习的时空需求预测与考虑故障车回收的共享单车动态搬运优化方法. 首先，充分考虑站点取车需求与还车需求之间的相关性，采用基于多门混合专家结构的双向长短期记忆网络对取车与还车需求进行联合预测. 为了降低长时间序列的依赖性，引入注意力机制增强重要信息的关注度. 进一步，提出共享单车动态搬运与故障车回收协同优化模型，其中特别考虑了搬运车辆的充电决策与续航里程约束. 为了满足大规模动态搬运管理的时效性需求，设计基于模拟退火的自适应大邻域搜索算法对模型进行求解. 最后，基于纽约Citi Bike共享单车骑行数据设计案例分析，从预测性能、计算时间、运营成本等多个指标验证了所提方法的优越性.

关键词：共享单车需求预测动态搬运多任务学习

“藕断丝连”的CRISPR/Cas: 基因编辑中靶点滞留的作用与挑战

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：冯依力陈若丹谢安勇浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科浙江大学转化医学研究院

成簇规律间隔短回文重复（clustered regulation interspaced short palindromic repeats，CRISPR）和CRISPR相关蛋白质（CRISPR-associated protein，Cas）系统被广泛应用于基因组编辑、转录调控以及细胞实时成像等，并已在农业、工业和医学等领域展示出巨大的应用潜力。该技术的应用取决于CRISPR/Cas的五大属性：靶向、解旋、切割、滞留和旁切。本综述将主要以化脓链球菌（Streptococcus pyogenes）的CRISPR/Cas9为例，聚焦于CRISPR/Cas的滞留属性，梳理近来的相关进展，讨论其在基因编辑技术开发中的应用与挑战。

关键词： CRISPR/Cas9 靶点滞留靶点解离 DNA双链修复途径选择基因编辑异质性

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基于超材料的电磁神经网络研究进展

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1529-1545页

作者：马骞冯紫瑞高欣欣顾泽游检卫崔铁军东南大学毫米波国家重点实验室南京210096 东南大学电磁空间研究院南京210096 香港城市大学太赫兹毫米波国家重点实验室中国香港999077

随着人工智能技术的广泛应用,面向智能计算的算力需求呈井喷式增长。目前芯片的快速发展已经逼近其工艺制程的瓶颈,同时功耗也不断增加,因此高速、高能效的智能计算硬件研究是一个重要方向。以光子电路神经网络和全光衍射神经网络为代... 详细信息

随着人工智能技术的广泛应用,面向智能计算的算力需求呈井喷式增长。目前芯片的快速发展已经逼近其工艺制程的瓶颈,同时功耗也不断增加,因此高速、高能效的智能计算硬件研究是一个重要方向。以光子电路神经网络和全光衍射神经网络为代表的计算架构因其计算快、功耗低等优势而受到广泛关注。该文回顾了光神经网络的代表性工作,通过3维衍射神经网络和光神经网络芯片化发展两条主线进行介绍,同时,针对光学衍射神经网络和光子神经网络芯片面临的瓶颈和挑战,如网络规模和集成度等,分析比较它们的特点、性能和各自的优劣势。其次,考虑到通用化的发展需求,该文进一步讨论神经形态计算硬件的可编程设计,并在各个部分中介绍了一些可编程神经网络的代表性工作。除了光波段的智能神经网络,本文还讨论了微波衍射神经网络的发展和应用,展示了其可编程能力。最后介绍智能神经形态计算的未来方向和发展趋势,及其在无线通信、信息处理和传感方面的潜在应用。

关键词：超材料全光衍射神经网络电磁神经网络智能计算

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中日两国保健食品管理和评价策略比较研究

食品与发酵工业 2024年第11期50卷 403-410页

作者：姚紫倩冯先杰徐升朱卫丰周旭江西中医药大学循证医学研究中心江西南昌330004

保健食品是一类可声称功效且具有食用级安全性的特殊食品。由于我国经济发展和人口老龄化使得保健食品需求大幅增加,但管理制度尚不完善,存在夸大功效、虚假宣传、违规销售等问题。日本作为全球保健食品行业先行者,其保健食品评价、审... 详细信息

保健食品是一类可声称功效且具有食用级安全性的特殊食品。由于我国经济发展和人口老龄化使得保健食品需求大幅增加,但管理制度尚不完善,存在夸大功效、虚假宣传、违规销售等问题。日本作为全球保健食品行业先行者,其保健食品评价、审批和管理机制多有与我国不同之处。该研究系统论述和对比了中日两国保健食品的定义、分类、审批流程、功能评价、标签管理和安全监管的差异和优势。研究结果发现,保健食品分类方面,日本分类更详细,功能及适用范围更丰富;审批流程方面,两国保健食品评价机构、结果认证、审批部门及审批模式等均存在差异,各有优势环节;功能评价方面,日本要求研究者将功效和安全性评价结果发表于高影响力期刊,有助于保障评价的科学性;安全监管方面,日本有更为完善的安全追溯系统。上述对比结果为我国保健食品管理模式改革提供了可借鉴的优势策略。

关键词：保健食品中国日本管理制度功能评价比较研究

基于水面红外图像的深海网箱鱼群夜间智能监测方法研究

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南方水产科学 2024年第1期20卷 81-88页

作者：要紫丹黄小华李根胡昱庞国良袁太平浙江海洋大学浙江舟山316022 中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部外海渔业可持续利用重点实验室/广东省网箱工程技术研究中心广东广州510300 中国水产科学研究院南海水产研究所热带水产研究开发中心/三亚热带水产研究院海南三亚572018

获取深海网箱养殖过程鱼群活动数据,开展鱼群监测是提升深海养殖效率、降低养殖成本的有效手段。基于水面红外相机,利用深度学习前沿技术,提出了一种鱼群智能监测方法。该方法涉及鱼群识别及计数、鱼体分割和鱼体游向判断3个功能模块。... 详细信息

获取深海网箱养殖过程鱼群活动数据,开展鱼群监测是提升深海养殖效率、降低养殖成本的有效手段。基于水面红外相机,利用深度学习前沿技术,提出了一种鱼群智能监测方法。该方法涉及鱼群识别及计数、鱼体分割和鱼体游向判断3个功能模块。首先,通过红外相机采集鱼类的图像信息,并进行标注以构建数据集,然后采用改进的Faster RCNN模型,以Mobilenetv2+FPN网络作为特征提取器,实现鱼类的准确识别,并输出包围框表征鱼类个体位置。其次,从框图内选择亮度前20%的像素点作为分割提示点,利用Segment Anything Model对图像进行分割,生成鱼体分割图。最后,通过对鱼体分割图进行椭圆拟合处理,可以判定鱼类的游向信息。改进的Faster RCNN模型在进行100次迭代训练后,平均精确率达到84.5%,每张图片的检测时间为0.042 s。结果表明,在水面红外图像的鱼类数据集上,所提出的改进Faster RCNN模型和椭圆拟合等关键技术能够实现对鱼群的自动监测。

关键词：深海网箱鱼群监测红外图像目标检测实例分割

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3D视觉元素在视觉传达设计中的应用

明日风尚 2024年第12期 107-109页

作者：冯紫怡西安美术学院

一、3D视觉元素和视觉传达设计概述在平面设计发展史上，平面图像一直占主流地位，从西班牙阿尔塔米拉洞窟中受伤的野牛到中国历代的绘画大家，再到印刷术的发展，乃至今日，平面图像仍然是传播信息、传达思想的主要方式。从1889年美国...

一、3D视觉元素和视觉传达设计概述在平面设计发展史上，平面图像一直占主流地位，从西班牙阿尔塔米拉洞窟中受伤的野牛到中国历代的绘画大家，再到印刷术的发展，乃至今日，平面图像仍然是传播信息、传达思想的主要方式。从1889年美国科学家赫尔曼何乐礼研制电动制表机开始，计算机便飞速发展，时至今日，其已成为视觉传达设计的主要设计工具。随着计算机的发展，平面图像也在发生着变化，计算机3D技术的普及，使得图像从平面发展为三维的空间，原本的平面图像变得立体，极大地发展了视觉传达设计领域。

关键词：

创设问题情境,培育核心素养——以“如何为运动员编号码牌”为例

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上海课程教学研究 2024年第3期 22-26页

作者：冯紫婷上海市青浦瀚文小学 201700

义务教育信息科技学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。新课标明确要求培养学生的核心素养是教学的首要任务。从创设真实问题情境出发,探索在小学信息科技学科,如何将新课标理念落实于课堂教学以此培... 详细信息

义务教育信息科技学科核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。新课标明确要求培养学生的核心素养是教学的首要任务。从创设真实问题情境出发,探索在小学信息科技学科,如何将新课标理念落实于课堂教学以此培养学生学科核心素养。

关键词：问题情境核心素养小学信息科技