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抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

作者：朱留浩景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的... 详细信息

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的物理世界攻击,例如典型的屏幕拍摄攻击和纸张打印攻击,传统鲁棒水印技术的鲁棒性非常差。当前,基于深度学习的鲁棒水印算法不断涌现。这些算法通常设计噪声层来模拟现实世界噪声攻击,并将其加入水印网络中训练,以此增强抵抗现实世界对应的噪声攻击。同时,它们也能够较好地抵抗打印和屏摄等物理攻击,具有稳健的鲁棒性。然而,大多数基于卷积神经网络鲁棒水印算法都采用U-Net网络编码器进行嵌入水印信息,其网络存在一定局限性。这导致视觉质量和鲁棒性之间并未取得最佳平衡,即无法同时保持高视觉质量与高鲁棒性。此外,当前流行的鲁棒水印算法框架主要都由编码器、噪声层和解码器组成。但这种框架对于如何从实际拍摄的图像中区分出背景,准确定位水印图像的过程考虑并不充分。如一般使用可见标记来定位水印图像,但这会影响水印图像的整体视觉效果。因此,本文分别提出了基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法和基于LiteHRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。具体内容如下:(1)基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法。该算法提出了一种Attention UNet++的新型编码器,它融合了U-Net++和Attention U-Net的优点。通过将注意力机制嵌入进U-Net++网络架构中,可以有效地提取图像特征,并搜寻到待嵌入水印信息的最佳像素空间,从而提高视觉质量。此外,还设计了一种基于WGAN判别器的二次非线性增长的损失权重模式,以进一步提升性能。实验结果证明,与现有先进的Stega Stamp和RIHOOP算法等相比,所提出算法具有良好的视觉质量和鲁棒性。同时,针对物理攻击中的屏摄攻击与打印攻击,其解码正确率也有98%左右。(2)基于Lite-HRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。该算法提出了一种基于Lite-HRNet轻量型定位网络,其实现了不可见标记点的水印图像快速定位。为了生成高视觉质量的水印图像,设计了双层U-Net编码器DUE,它能更好的将水印信息与图像相融合并隐藏在人眼不可察觉的像素中。同时,在噪声层中加入了设计的重构噪声攻击,以增加抵抗噪声类型并提高鲁棒性。此外,为进一步提高水印算法性能,设计了基于判别器的WGAN-GP损失函数来监督优化模型训练。大量的实验证明,此算法实现了不可见标记的水印图像快速定位,同时其视觉质量和鲁棒性都具有良好性能。与最先进的几种水印算法相比,所提出算法对于抗物理攻击有更好的鲁棒性。

关键词：鲁棒水印卷积神经网络 Attention U-Net++网络 Lite-HRNet网络 WGAN-GP判别器

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含碳三原子分子结构与电子亲和能的计算

物理学报 2024年第10期73卷 88-95页

作者：单石敏连艺徐海峰闫冰中北大学半导体与物理学院太原030051 吉林大学原子与分子物理研究所长春130012

本文分别采用单、双和微扰处理三激发耦合簇方法与自旋非限制的开壳层耦合簇方法对CO_(2),OCS,CS_(2)及其对应阴离子CO_(2)^(-),OCS^(-),CS_(2)^(-)进行高精度的从头算研究.我们计算了这些分子在一系列相关一致基组aug-cc-pV(X+d)Z (X=T... 详细信息

本文分别采用单、双和微扰处理三激发耦合簇方法与自旋非限制的开壳层耦合簇方法对CO_(2),OCS,CS_(2)及其对应阴离子CO_(2)^(-),OCS^(-),CS_(2)^(-)进行高精度的从头算研究.我们计算了这些分子在一系列相关一致基组aug-cc-pV(X+d)Z (X=T,Q,5)以及完全基组极限下的基态平衡几何结构,并研究了芯-价电子相关与标量相对论效应的影响,计算结果与已有文献报道结果吻合较好.基于计算的几何结构,获得了中性分子CO_(2),OCS,CS_(2)的绝热电子亲和能,系统考察了不同基组以及零点能修正对这些分子电子亲和能的影响,给出了考虑各种修正下3种分子准确的电子亲和能.本文将丰富含碳三原子分子的光谱常数和电子亲和能等分子参数的信息,可为实验光谱研究提供重要参考.

关键词：耦合簇方法含碳三原子分子平衡几何结构电子亲和能

人工智能在药物再利用治疗新型冠状病毒感染研究中的应用及问题分析

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中国药理学与毒理学杂志 2024年第4期38卷 294-303页

作者：单士喆文博乔天慈单光存中国中医科学院广安门医院北京100032 香港都会大学中国香港999077 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院上海200437 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院/北京大数据与精准医疗高精尖创新中心北京100191

近年来,为应对新型冠状病毒感染(COVID-19)的暴发,药物再利用成为寻找COVID-19治疗药物的有效策略。人工智能(AI)能够快速计算筛选大量药物数据库以获取候选药物,在药物再利用领域得到广泛应用。根据算法设计原理,AI应用于药物再利用治... 详细信息

近年来,为应对新型冠状病毒感染(COVID-19)的暴发,药物再利用成为寻找COVID-19治疗药物的有效策略。人工智能(AI)能够快速计算筛选大量药物数据库以获取候选药物,在药物再利用领域得到广泛应用。根据算法设计原理,AI应用于药物再利用治疗COVID-19研究的方法可分为3类:①基于网络的模型,强调药物与疾病间关联性的识别,以揭示药物的潜在治疗机制;②基于结构的方法,通过药物和靶点间结构相互作用的分析实现精确筛选;③机器学习/深度学习方法,利用复杂非线性数据的多维度处理进行候选药物预测。尽管AI在药物再利用中发挥了重要作用,但数据的质量和数量对AI计算结果影响显著;实验研究无法全面模拟人体的复杂生理环境,从而可能限制候选药物在非临床研究阶段的精确验证;而且针对原始适应证的药物优化可能影响候选药物在治疗COVID-19中的有效性,治疗时机和个体差异也可能对临床效果产生影响。本文对AI在药物再利用治疗COVID-19研究中的应用和挑战进行综述,以期为将AI技术进一步应用于治疗COVID-19药物研究提供参考。

关键词：人工智能药物再利用新型冠状病毒感染

基于MILP-TD3的用户侧储能系统优化运行

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中国电机工程学报 2024年

作者：陈景文单茜陕西科技大学电气与控制工程学院

深度强化学习（DRL）作为调控用户侧储能以消纳光伏发电和满足用户用电需求的重要算法得到广泛的应用，但应用过程中，DRL智能体难以严格执行运行约束，导致其提供不可靠的动作，威胁储能系统运行的安全性。基于此，本文提出一种基于MIL... 详细信息

深度强化学习（DRL）作为调控用户侧储能以消纳光伏发电和满足用户用电需求的重要算法得到广泛的应用，但应用过程中，DRL智能体难以严格执行运行约束，导致其提供不可靠的动作，威胁储能系统运行的安全性。基于此，本文提出一种基于MILP-TD3的用户侧储能系统优化运行策略。首先，以调度周期内运行成本最小为目标，建立考虑电池退化成本的实时运行优化模型，引入包含功率平衡约束的马尔科夫决策（MDP）过程，将储能运行问题转换为智能体的寻优问题。其次，提出将双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法的动作价值函数转化为混合整数线性规划（MILP）公式的MILP-TD3算法，使智能体严格执行储能运行的约束条件。最后，通过算例对比分析，结果表明所提模型和算法能够确定最优运行策略，可以严格执行功率平衡约束，本文算法较传统TD3算法所得平均日运行成本降低25.34%，各时段平均优化时间为0.024s，满足实时调度要求，保证用户侧储能系统安全运行。

关键词：用户侧储能深度强化学习混合整数线性规划优化运行

过渡金属及稀土掺杂氧化物玻璃的制备及性能调控

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过渡金属及稀土掺杂氧化物玻璃的制备及性能调控

作者：徐留杰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着固态照明技术的快速发展,近年来发光二极管（LED）得到了广泛的研究。与传统的荧光灯和白炽灯相比,LED具有体积小、耐用性好、环境友好、开关速度快、发光效率高等优点,在交通信号、显示、普通照明、植物光合作用补光等领域得到了... 详细信息

随着固态照明技术的快速发展,近年来发光二极管（LED）得到了广泛的研究。与传统的荧光灯和白炽灯相比,LED具有体积小、耐用性好、环境友好、开关速度快、发光效率高等优点,在交通信号、显示、普通照明、植物光合作用补光等领域得到了广泛的应用。目前商用LED器件通常是将蓝光或紫外光半导体芯片与粉末荧光粉相结合来制造的。近年来,由于发光玻璃与粉末荧光粉相比具有制备成本低、热稳定性好、组装过程不需要环氧树脂等优点,有望取代荧光粉用于LED器件的制造。在此背景下,本论文对稀土及过渡金属离子掺杂的发光玻璃进行了研究。采用高温熔融法制备了一系列Cu/Cr掺杂的硼酸盐玻璃和微晶玻璃、Cu/Eu掺杂氟氧硼铝硅酸盐玻璃和微晶玻璃、含CaF-ZrO的Eu掺杂硼铝硅酸盐玻璃。利用发射光谱、激发光谱、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱、荧光衰减曲线和色坐标对发光玻璃进行了研究。具体研究内容和研究结果如下:（1）制备了Cu/Cr单掺及共掺的硼酸盐玻璃和微晶玻璃,通过控制基质玻璃成分,在熔体冷却过程中可以自发析出ZrO晶体,并获得相应的微晶玻璃;所得材料中的Cu可在紫外（UV）激发下产生蓝光发射;Cr离子掺杂的玻璃和微晶玻璃在紫外光和绿光区域显示出两种较强的宽带吸收,也表现出锐线E→A发射和宽带T→A发射;激发波长和材料的结构会影响荧光衰减,即发光寿命会随着激发波长的增加和玻璃基质中晶体的析出而增加;这些来自于Cu和Cr的发光具有蓝色和远红色成分,在植物的光合作用补光方面很有应用前景。（2）制备了Cu/Eu单掺及共掺氟氧硼铝硅酸盐玻璃,通过控制基质玻璃成分,在熔体冷却过程中自发析出了CaF晶体,从而获得相应的微晶玻璃,且可以通过改变基质玻璃成分中AlO和BO的比例可以控制形成的CaF晶体的含量;掺杂Eu离子的玻璃和微晶玻璃同时显示出源自Eu和Eu离子的发射,表明发生了Eu→Eu的自还原过程;我们发现析出的CaF晶体还增强了Eu的D→F发射,也诱导产生了Eu离子F态的能级分裂。（3）制备了含CaF-ZrO的Eu掺杂硼铝硅酸盐玻璃,通过改变材料中ZrO和CaF之间的比例可以控制生成晶体的类型以及含量,当氧化锆与氟化钙的含量比为1:2时,样品中会同时生成CaF晶体和立方ZrO晶体;所有样品均是在空气气氛下通过熔体冷却技术制备得到的,在发射光谱中都检测到了Eu和Eu的发射,这表明Eu离子部分自发还原成Eu;在362 nm的波长激发下,样品中Eu离子的发射与CaF晶体的含量有关,随着CaF晶体含量的减少,Eu的发射强度随之降低;在330 nm激发的发射光谱中,由于单斜ZrO晶体的对称性较差,在缺陷位点上对Eu的不平衡力进一步增加,导致这些位点上Eu的D→F和D→F电子跃迁分别分裂出一个发射峰,且随着样品中单斜ZrO晶体含量的增加,Eu的发射增强。本文所制备的发光玻璃性能优良,发光性能可控,可作为LED器件的光转换材料,具有潜在的应用前景。

关键词：过渡金属离子稀土离子发光玻璃发光二极管

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小学数学“综合与实践”活动的结构化设计

教学与管理 2024年第26期 46-48页

作者：缪永留江苏省扬州市维扬实验小学

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程... 详细信息

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程、注重结构化的“综合与实践”反馈评价,充分发挥综合与实践活动的育人功能,彰显其育人价值,让综合与实践活动成为提升学生学习力、发展学生数学核心素养的重要载体。

关键词：小学数学综合与实践结构化设计

基于数据驱动的电动汽车充电安全预警方法研究

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基于数据驱动的电动汽车充电安全预警方法研究

作者：袁单东北电力大学

学位级别：硕士

近年来,随着全球对环境保护和碳排放降低的共识日益加深,电动汽车(EV)技术得到了迅速发展,并受到各国政府的高度重视。电动汽车不仅可以有效缓解传统燃油车造成的污染问题,还能在一定程度上减少对化石能源的依赖,是实现可持续发展目标... 详细信息

近年来,随着全球对环境保护和碳排放降低的共识日益加深,电动汽车(EV)技术得到了迅速发展,并受到各国政府的高度重视。电动汽车不仅可以有效缓解传统燃油车造成的污染问题,还能在一定程度上减少对化石能源的依赖,是实现可持续发展目标的关键途径之一。然而,伴随着电动汽车的广泛应用,其充电过程中的安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。尤其是车载电池过热导致的自燃事故频发,这不仅对用户的生命财产安全构成威胁,也严重阻碍了电动汽车产业的健康发展。为此,开发一套高效、可靠的电动汽车充电安全监控与预警系统显得尤为重要。该系统能够实时监控电动汽车的充电状态,一旦发现异常情况,及时发出预警信号,并采取相应措施,有效避免事故的发生,从而保障充电过程的安全性。针对充电过程中的安全问题,通过对充电过程的分析,确立充电过程中充电安全影响因素,本文研究了不同的充电策略,充电过程中电池、充电设备以及电网安全运行特性,不同的充电方式以及分析充电过程中影响充电安全的因素,为预警方法的提出提供了理论与数据的支撑。本研究主要集中在电动汽车充电安全领域,提出了一系列创新性的监测与预警方法。首先,运用机器学习的方法,通过改进决策树算法,建立了一套电动汽车充电安全运行监控模型,该模型能够准确预测并及时识别充电过程中可能出现的故障。其次,利用深度学习的方法,采用Informer算法,基于时间序列的数据,建立充电安全短期预警模型,能够对即将发生的安全问题进行快速响应,大大降低了事故发生的风险。最后,结合灰色关联度分析和模糊综合评价方法,研究了一套长期安全风险预警机制,考虑了车、桩、网充电一体性,为电动汽车的充电安全提供了更为全面的保障。总的来说,本文针对电动汽车充电安全问题,提出了一套集监控、短期预警和长期评价于一体的综合解决方案。通过这些技术的应用,不仅可以提升电动汽车充电的安全性,也为电动汽车的推广和应用提供了强有力的支撑。未来,随着相关技术的不断发展和完善,电动汽车充电安全将得到更加有效的保障,为实现绿色出行和可持续发展目标做出更大贡献。

关键词：电动汽车充电安全数据驱动故障预测决策树深度学习综合评价

温州市三级公立医院后勤部门绩效考核指标体系优化研究 ——以W医院为例

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温州市三级公立医院后勤部门绩效考核指标体系优化研究 ——以W医...

作者：单苑丽上海师范大学

学位级别：硕士

从2019年开始,国家开始推行医疗体制改革政策,并在此后一系列政策的推动下,国内公立医院纷纷开始探索建设医院内部绩效考核指标体系,尤其是三级公立医院。然而医院往往都将注意力放在临床部门、医技人员的绩效考核指标体系建设上,而忽... 详细信息

从2019年开始,国家开始推行医疗体制改革政策,并在此后一系列政策的推动下,国内公立医院纷纷开始探索建设医院内部绩效考核指标体系,尤其是三级公立医院。然而医院往往都将注意力放在临床部门、医技人员的绩效考核指标体系建设上,而忽略了后勤部门的绩效考核指标体系建设。本文以W医院后勤部门绩效考核指标体系为例,运用文献分析法、问卷调查法、访谈法,通过W医院现行的后勤部门绩效考核指标体系建设情况,基于双因素激励理论和平衡计分卡理论模型,梳理目前该医院后勤部门考核指标体系的构成框架,借此分析目前温州市三级公立医院后勤部门绩效考核指标体系中存在的问题,并提出优化的措施。W医院是国家三级甲等眼科专科医院,在绩效管理上,W医院已经进行了长达15年的探索,该医院在国家三级公立医院绩效考核中连续4年获得最高等级A评价,并且连续两年在全国眼科排名第一。W医院后勤部门的绩效考核指标分为党建、部门管理与团队建设、常规(基础性)工作、突破(创新性)工作以及满意度五个方面。为了进行本文的研究,笔者结合了相关理论,并设计了调查问卷和访谈提纲。针对全院发放调查问卷,并对后勤部门主任和临床科室主任进行访谈,研究发现:在财务维度上,W医院的后勤部门绩效考核缺少财务执行监督的考核指标;在客户维度上,后勤部门满意度绩效考核指标评价过于单一、形式化问题较严重;在内部运营维度上,指标内容过于泛化,缺少科学的量化指标;在评估学习和成长方面,发现绩效考核指标的内容存在一些不全面的问题。针对以上问题,笔者进行了逐一分析,但追其根本原因在医院领导和中层干部对后勤工作的重视不够,由于W医院大部分院领导都是临床医师,另外管理中层干部大部分也都是从临床医生转岗过来的,缺乏管理经验的同时,对后勤工作的重视程度也不够,导致后勤部门在绩效考核指标制定中,出现一系列的问题。通过对具体案例的研究和深入分析,笔者运用双因素激励理论和平衡记分卡理论模型提出以下温州市三级公立医院后勤部门绩效考核指标体系优化对策:包括强化后勤部门财务维度考核指标、优化后勤部门满意度考核指标、合理设置后勤部门内部运营考核指标、建立健全医院行政人员学习与成长考核指标,期望能为温州市三级公立医院后勤部门绩效考核指标体系的建设提供普适性的建议。

关键词：公立医院后勤部门绩效考核指标体系

人参皂苷Rg5对脂多糖诱导急性肝损伤的保护作用和机制研究

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人参皂苷Rg5对脂多糖诱导急性肝损伤的保护作用和机制研究

作者：单关月吉林大学

学位级别：硕士

背景:急性肝损伤((Acute liver injury,ALI)与氧化应激、炎症、自噬和细胞死亡途径密切相关。人参皂苷Rg5(Ginsenoside Rg5,Rg5)对肝脏有保护作用,能激活Nrf2表达,自噬功能障碍也导致Nrf2信号通路的激活。Nrf2可以通过激活下游靶基因的... 详细信息

背景:急性肝损伤((Acute liver injury,ALI)与氧化应激、炎症、自噬和细胞死亡途径密切相关。人参皂苷Rg5(Ginsenoside Rg5,Rg5)对肝脏有保护作用,能激活Nrf2表达,自噬功能障碍也导致Nrf2信号通路的激活。Nrf2可以通过激活下游靶基因的表达来缓解铁死亡。然而,关于Rg5如何在自噬、Nrf2抗氧化途径和铁死亡中发挥作用的研究很少。方法:在体外实验中,利用HepG2细胞建立急性肝损伤模型。采用CCK8法测定脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)和Rg5的工作浓度。用自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamycin,Rapa)、Nrf2抑制剂ML385、Nrf2敲低实验和铁死亡诱导剂Erastin处理HepG2细胞。DCFH-DA、JC-1和亚铁离子荧光探针检测ROS水平、线粒体膜电位变化和亚铁离子水平。通过生化分析检测HepG2细胞氧化应激相关指标水平。Western Blot分析进一步验证了Rg5在自噬、Nrf2和铁死亡信号通路中的作用。在体内实验中,C57BL/6J小鼠腹腔注射LPS建立小鼠急性肝损伤模型。腹腔注射ML385验证Nrf2的关键作用,Erastin进一步验证Rg5对铁死亡的影响。通过检测HE染色、肝体比、血清ALT和AST判定小鼠肝脏损伤程度。通过检测小鼠肝脏中的氧化应激相关指标判定小鼠脂质过氧化水平。结果:体外实验表明,1μg/m L LPS作用HepG2细胞24 h可诱导细胞损伤模型。Rg5显著抑制LPS诱导的HepG2细胞ROS生成,同时恢复线粒体膜电位。细胞生化分析显示,Rg5显著提高了SOD和GSH水平,降低MDA和铁离子水平。细胞内信号通路结果显示,Rg5可以抑制HepG2细胞自噬的表达,促进Nrf2和铁死亡负性调控蛋白的表达。这些结果表明,Rg5可能通过调节自噬和氧化应激途径,抑制铁死亡来缓解肝细胞损伤。体内实验表明,Rg5在15 mg/kg和30mg/kg的剂量下显著降低了肝体比、血清ALT和AST水平。HE染色结果显示,淋巴细胞浸润和肝小叶结构破坏明显改善,提示Rg5显著缓解LPS诱导的急性肝损伤。ML385和Erastin干预实验表明,Rg5可以通过抑制自噬促进Nrf2的表达,并最终抑制铁死亡,从而起到减轻肝损伤的作用。结论:在本研究中,我们发现Rg5通过自噬/Nrf2信号通路抑制铁死亡,对LPS诱导的急性肝损伤具有保护作用。

关键词：肝损伤人参皂苷Rg5 Nrf2 自噬铁死亡