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全波形发射电流激发下地面瞬变电磁法磁场特征

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2472-2486页

作者：李建慧易淯凯卢绪山王垚章帆中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉430074 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室河北廊坊065000 加拿大纽芬兰纪念大学地球科学系纽芬兰与拉布拉多省圣约翰斯A1B 3X5

在过去四十年,大部分关于瞬变电磁法的三维建模和反演研究都聚焦于磁场时间导数,而对于磁场数据研究并不多见.如今,随着超导量子干涉仪(SQUID)技术日益成熟,基于磁场数据的瞬变电磁法探测案例逐渐增多.基于矢量有限单元法,采用频谱法和... 详细信息

在过去四十年,大部分关于瞬变电磁法的三维建模和反演研究都聚焦于磁场时间导数,而对于磁场数据研究并不多见.如今,随着超导量子干涉仪(SQUID)技术日益成熟,基于磁场数据的瞬变电磁法探测案例逐渐增多.基于矢量有限单元法,采用频谱法和时步法分别实现了适用于瞬变电磁法磁场数据的三维正演.以低阻覆盖层下的良导体和均匀半空间中板状良导体模型为例,研究了全波形发射电流激发的瞬变电磁法磁场及其时间导数特征,并探讨了二者对深部良导体的探测能力.正演计算结果表明:由于受发射电流全波形效应影响,晚延时磁场随目标体电导率增大而先增强、后减弱,然而即使不考虑全波形效应,磁场时间导数也呈现上述规律;在高阻和低阻围岩情形中,磁场比其时间导数对深部良导体反映更加灵敏,并且晚延时磁场比其时间导数更不易受地磁场背景噪声干扰,说明磁场比其时间导数更适合于深部良导体探测.需要注意的是,发射电流全波形效应降低了瞬变电磁法对深部良导体的识别能力,建议在瞬变电磁法对块状或脉状金属硫化物矿床探测时,尽量采用低基频发射电流波形.

关键词：瞬变电磁法磁场三维正演发射电流全波形

我国现役优秀女子20公里竞走运动员不同速度区间关键技术特征研究

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我国现役优秀女子20公里竞走运动员不同速度区间关键技术特征研究

作者：卢巧配国家体育总局体育科学研究所

学位级别：硕士

研究目的本研究旨在揭示不同技术指标与速度之间的关系;探究我国优秀女子20公里竞走运动员在不同速度区间下的关键技术特征;比较我国优秀女子20公里在不同速度区间下的技术差异。研究对象与方法以我国现役优秀女子20公里运动员不同速度... 详细信息

研究目的本研究旨在揭示不同技术指标与速度之间的关系;探究我国优秀女子20公里竞走运动员在不同速度区间下的关键技术特征;比较我国优秀女子20公里在不同速度区间下的技术差异。研究对象与方法以我国现役优秀女子20公里运动员不同速度区间关键技术特征作为研究对象。通过文献资料法为本文提供理论基础,运用访谈法对涉及本研究的关键问题进行征询,采用4台高速100fps和1080p画质的拍摄方式对竞走技术样本进行采集,快门速度为1/1000s。使用Dartfish 10.0和Kinovea 9.2视频图像解析软件进行解析,后采用数理统计法、逻辑分析法和对比分析法进行深入探究。研究结果(1)竞走速度分别与步长(r=0.763)、相对步长(r=0.713)、步频(r=0.463)、后蹬距离(r=0.519)、相对后蹬距离(r=0.497)、两大腿夹角(r=0.548)、腾空时长(r=0.543)和腾空距离(r=0.404)之间,均有显著正相关关系(p0.05)。(3)不同速度竞走关键技术指标特征:随着速度的提升,着地脚掌仰角与前支撑距离减小;垂直时刻膝角和着地瞬间膝角,总体波动范围在179～184°之间;着地躯干倾角在0～3°范围内波动,躯干较为稳定且具有向前性;两大腿夹角增大,离地前摆动腿膝角较小,离地前摆肘关节,摆动范围在50～70°之间;腾空时长、腾空距离、头顶垂直起伏高度增加。相较于低速区间,中速和高速区间后蹬角更倾向于水平蹬伸,速度损失较少,后蹬距离随着速度的增加而增加。研究结论(1)竞走速度分别与步长、相对步长和单支撑时长,具有强相关关系;速度分别与步频、后蹬角、后蹬距离、相对后蹬距离、两大腿夹角、腾空时长、腾空距离,具有中等程度相关关系,着重优化后蹬支撑技术和腾空技术,有利于提高我国现役优秀女子20公里竞走运动员竞走效率。(2)我国优秀女子20公里竞走运动员在步长优化方面展现出了显著进步,特别是在中速和高速区间,表现出“大步幅、步长利用率高,直腿技术强,躯干稳定,趋于水平蹬伸,腾空时长合理”的特征,但也存在低速区间相对步长利用率较低问题。(3)高速区间的支撑技术上,相较于国外运动员存在着地脚掌仰角较小且不稳定的问题;摆动技术上,存在下肢摆动紧张问题,使得髋关节和膝关节损伤风险增加;在腾空技术上,在高速区间腾空时长虽然仍在合理时限,但腾空判罚风险显著增加。

关键词：女子20公里竞走技术特征支撑技术摆动技术腾空技术

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面向联邦学习和区块链的数据安全共享研究

面向联邦学习和区块链的数据安全共享研究

作者：卢之琰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

在即将到来的6G时代,物联网至关重要。联网设备产生的数据量迅速增加,为通过数据共享提高新兴应用的服务质量提供了新的可能性。跨域共享分散数据、实现数据价值传递也是目前物联网提升服务质量的必然趋势。然而,隐私保护和安全性仍然... 详细信息

在即将到来的6G时代,物联网至关重要。联网设备产生的数据量迅速增加,为通过数据共享提高新兴应用的服务质量提供了新的可能性。跨域共享分散数据、实现数据价值传递也是目前物联网提升服务质量的必然趋势。然而,隐私保护和安全性仍然是当前物联网在数据共享方面面临的重要问题。首先,随着物联网设备的普及和应用范围的扩大,个人隐私信息的泄露和数据安全风险成为了日益严重的问题。由于物联网设备数量庞大、数据来源广泛,个人敏感信息往往被大量采集和传输,但当前的数据共享机制往往缺乏有效的隐私保护措施,容易导致个人隐私信息被滥用或泄露,进而引发严重的隐私泄露事件。其次,物联网数据的安全性问题也备受关注。由于物联网设备的分布式特性和信息交换的开放性,物联网数据往往面临着来自各方的安全威胁和攻击风险,如数据篡改、网络攻击等。数据共享缺乏有效的安全机制和保护措施,容易导致数据被恶意篡改、窃取或破坏,严重影响了数据的完整性和可信度。联邦学习作为一种集智能计算和隐私保护于一体的新型数据共享技术,有着可期待的前景。联邦学习可以在隐私保护的前提下进行数据交换与数据价值变现,但在实际应用中缺乏第三方监督,也对外界的恶意攻击缺乏鲁棒性。区块链作为一种去中心化的分布式技术,可以提供可信可靠的计算环境。为了解决物联网数据共享中现存的问题,本文对相关的研究文献进行调研,结合联邦学习和区块链技术,对面向联邦学习和区块链的数据共享机制展开了研究。本文主要研究内容如下:(1)为了解决物联网数据共享过程中存在的隐私保护不完善、单点故障、投毒攻击等问题,本文提出了一种基于联邦学习和区块链的去中心化数据共享方案。首先将数据共享问题转化为共享模型参数而非原始数据的机器学习问题,并将差分隐私集成到联邦学习中,以确保分布式多方数据共享中的隐私。然后,结合区块链应用质量证明(Proof of Quality,Po Q)共识算法,构建了部分去中心化的联邦学习架构,避免了传统联邦学习中的单点故障,也实现了联邦学习过程中上传模型的可追溯性和不变性,从而保障了模型的安全性。最后,设计了一种新的声誉机制,解决了Po Q共识算法中可能被忽视的问题,有效监督和规范了参与节点在共享过程中的不诚信行为。实际实验结果表明,该数据共享方案具有良好的准确性、高效性和较高的安全性。(2)为了解决物联网数据共享过程中节点缺乏共享积极性、共享信息无安全保障、共享收益分配不均等问题,本文提出了一种基于联邦学习和区块链的数据共享激励机制。首先提出了一个联邦学习和区块链集成下的数据交易模型,并且以星际文件系统(Inter Planetary File System,IPFS)为链外存储机构,储存交易相关记录。然后,提出了一个基于属性基础访问控制(Attribute-Based Access Control,ABAC)的细粒度访问控制策略BEFL-ABAC,所有节点对交易记录的访问操作都需要在BEFL-ABAC的监督下进行。最后,设计了一个基于Shapley值的激励机制,以刺激节点积极参与共享过程,实现数据价值最大化。通过理论分析与实验表明,该数据共享方案具有良好的安全性与较低的能耗,并且能够有效激励设备提供更加优质的数据。

关键词：联邦学习区块链数据共享数据安全

面向图像压缩的SRAM存算一体电路研究与设计

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面向图像压缩的SRAM存算一体电路研究与设计

作者：卢唯青北京化工大学

学位级别：硕士

离散余弦变换是一种图像压缩算法,在当代图像和视频压缩标准中被广泛应用。随着人们对图像压缩各方面性能要求的不断提高,受传统计算机架构限制,“内存墙”问题成为了图像压缩在硬件性能提升上的一大障碍。存算一体技术应运而生,通过直... 详细信息

离散余弦变换是一种图像压缩算法,在当代图像和视频压缩标准中被广泛应用。随着人们对图像压缩各方面性能要求的不断提高,受传统计算机架构限制,“内存墙”问题成为了图像压缩在硬件性能提升上的一大障碍。存算一体技术应运而生,通过直接在存储器中执行计算任务,有效解决了数据在计算单元与存储单元之间往返导致的消耗问题,大幅减小了计算时数据传输产生的功耗和延时。对大数据量、大规模并行的应用场景友好。由此本文使用静态随机存储器(SRAM)作为存算一体单元,设计了一种可以实现离散余弦变换的存算一体电路。主要研究内容有:1.设计了一种基于八管SRAM的64×8大小的存算一体阵列。其中八管SRAM计算单元可以执行点乘运算,由其所搭建的存算一体阵列可以执行乘累加运算。该阵列通过读写操作分离,有效提高了系统的稳定性。还设计了带权值的电流转电压电路,由此实现八位精度的乘累加运算并输出电压结果。2.提出了一种可以执行离散余弦变换的存算一体电路,将离散余弦变换的函数表达根据其正交对称性转换成矩阵形式,与本文设计的可执行乘累加运算的存算一体阵列进行了结合。并设计了存算一体阵列的外围电路。3.设计了一种基于AMS仿真器的数模混合仿真平台,搭建了数字仿真控制系统,使用Lena灰度图像数据对本文设计的可执行离散余弦变换的存算一体电路进行仿真,将结果与MATLAB中的函数返回结果对比。最后得到99.34%的匹配率,验证了电路功能的可行性。同工作频率下,存算一体电路执行离散余弦变换的速率是传统实现方法的64倍。此外,对于本文设计的64×8大小的SRAM存算一体阵列,最高可在一次时钟周期内完成512次点乘运算,经仿真得到最大365.71 GOPS的吞吐量。在1.8V的供电电压下,功耗为7.668mW,能效为47.69TOPS/W。综上所述,本文从存算一体的单元设计、权值阵列设计到外围电路设计、离散余弦变换系统设计逐个展开。由点及面、层层递进。创新地提出了可执行离散余弦变换的存算一体电路,该方案可有效减小传统计算机架构的“内存墙”限制,具备电路面积小、运算速度快、功耗较低的特点。

关键词：离散余弦变换 SRAM 存算一体电路图像压缩

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让核心素养在语文教学中落地的现实三问

中学语文教学 2024年第7期 82-84页

作者：卢耀东李兵江苏省宿迁市南师附中宿迁分校城北路校区 223800

在语文教学中,如何有效融入核心素养,促进学生全面发展,已成为广大教育工作者面临的重要课题。但观察核心素养的推进与研究,核心素养中的一些核心要素,需要我们进一步认真思考,才能使语文核心素养更好更快地落实。一、今天怎么看知识?... 详细信息

在语文教学中,如何有效融入核心素养,促进学生全面发展,已成为广大教育工作者面临的重要课题。但观察核心素养的推进与研究,核心素养中的一些核心要素,需要我们进一步认真思考,才能使语文核心素养更好更快地落实。一、今天怎么看知识?语文的核心知识包括字词、句式、修辞等语言知识,立意与选材、段落与篇章、结构与思路等文章学的知识,体裁分类、表象与意象等文学知识。

关键词：核心素养核心知识文学知识教育工作者有效融入体裁分类语文教学中语言知识

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基于光纤传感的结冰监测与除冰研究

基于光纤传感的结冰监测与除冰研究

作者：卢焕朗广州大学

学位级别：硕士

中国75%的风机安装在拥有较高风力资源的高纬度和高山地区,在湿冷的冬季极易结冰,粘附力强的坚冰通常难以自动掉落而累积,导致叶片过载折断或脱落后高空坠冰,产生安全隐患。虽然许多新型风机都设计了自动的除冰系统,但野外高空中如何及... 详细信息

中国75%的风机安装在拥有较高风力资源的高纬度和高山地区,在湿冷的冬季极易结冰,粘附力强的坚冰通常难以自动掉落而累积,导致叶片过载折断或脱落后高空坠冰,产生安全隐患。虽然许多新型风机都设计了自动的除冰系统,但野外高空中如何及时准确获取结冰与否和冰的粘附性能,为优化除冰系统控制策略提供科学依据,仍是一项具有挑战性的任务。针对上述问题,本文提出一种透射式光纤结冰探测传感器,研究传感器的透射光功率与结冰工况的映射关系,对叶片用复合材料表面冰粘附力进行表征,研究结果对结冰早期预警、降低风机效率损失和风机运行风险,有着重要实际应用价值和社会经济价值。论文主要内容包括:首先,介绍结冰粘附强度表征及测试方法,综述表面结冰粘附特性和当前结冰探测技术研究现状,分析光纤传感器用于叶片结冰探测的优势与存在的问题。其次,提出了一种透射式光纤结冰探测传感器,阐述其工作原理;基于风电叶片表面气动性和材料力学性能匹配性原则设计透射式光纤结冰探测传感器,研究传感器制作工艺,并制备透射式光纤结冰探测传感器;通过透射式光纤传感器的结冰探测实验,分析其光功率特性、灵敏度及其抗干扰性能,建立传感器光功率与结冰状态的映射关系,研究空气、液态水、积冰介质对透射式光纤传感器光功率的影响。接着,研究玻璃纤维复合材料(Glass Fiber Reinforced Plastic,GFRP)基底表面结冰粘附特性。设计并搭建一套结冰粘附力测试装置,制备有疏水涂层和无涂层的GFRP基底在典型工况下的结冰样件,分别测试其粘附力,重点研究结冰时长、环境温度和基底表面浸润性三个参数对GFRP表面结冰粘附强度的影响。最后,搭建基于高分子电热膜加热的结冰-除冰实验系统,研究GFRP表面结冰粘附强度对热除冰效率、热功耗的影响;基于自行研制的透射式光纤结冰探测传感器,监测热除冰过程中不同结-融冰状态下传感器的输出光功率,分析动态光功率信号特性,验证通过传感器的光信号特征对除冰过程中粘附界面结冰状态表征的可行性和工程应用可靠性。

关键词：透射式光纤传感结冰监测粘附强度风电叶片高分子电热膜

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动态交通网络流量数据补全及连续推断研究

动态交通网络流量数据补全及连续推断研究

作者：卢家琪电子科技大学

学位级别：硕士

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水下测绘无人船自主导航控制系统研究

水下测绘无人船自主导航控制系统研究

作者：卢仕杰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着科技进步,沿海发达国家积极开发海洋资源,我国亦将海洋开发纳入国家规划。海洋测绘技术在资源探索与管理中扮演关键角色,不仅揭示了地球形态和海底结构,也为航海和渔业等领域的发展做出重要贡献。本文对水下测绘无人船进行研究,主... 详细信息

随着科技进步,沿海发达国家积极开发海洋资源,我国亦将海洋开发纳入国家规划。海洋测绘技术在资源探索与管理中扮演关键角色,不仅揭示了地球形态和海底结构,也为航海和渔业等领域的发展做出重要贡献。本文对水下测绘无人船进行研究,主要研究内容概述如下:(1)针对双体差速船作为水下测绘无人船的研究对象,完成相应的无人船建模,并将其简化为三自由度模型,以两个螺旋桨的力矩作为输出;研究环境地图的构建方法以及路径规划策略,为无人船路径规划和路径跟踪研究奠定了基础。(2)针对无人船在工作水域的全遍历问题,提出了混合灰狼算法。分析水下测绘无人船的约束条件,建立栅格地图,并通过BCD分解法,对建立的仿真环境依据障碍物信息进行地图分解;研究灰狼算法的原理和数学模型,对种群初始位置的位置不均进行改进,引入Tent-Logistic-Cosine序列替代原有初始化方式;针对算法的收敛效率,引入非线性收敛因子进行调节;针对最优解的更新优化,研究浣熊优化算法的初期捕食与攻击策略并进行结合,增强了算法的寻优准确性;针对陷入局部最优问题,实施局部扰动策略,增强了搜索过程中的随机性和多样性。通过全遍历仿真实验验证改进混合算法的有效性。(3)针对水下测绘无人船路径跟踪中存在的动态不确定性和未知时变干扰等问题,设计自适应神经网络固定时间路径跟踪控制方案。在该控制方案中结合和应用固定时间控制方法,保证系统能在固定时间内迅速收敛到一个较小的范围,并对系统稳定性进行证明;在直线路径和圆路径上对该算法进行仿真验证,证明算法的有效性。(4)设计双体水下测绘无人船系统,并进行器件的选型与系统的搭建;完成硬件系统软件和上位机控制软件的设计;在长清湖进行了实船实验。分别对直线和曲线进行路径跟踪实验,选取工作区域,通过在低速情况下的实船实验进行验证,验证论文算法部分的可行性,并初步完成水下测绘任务。

关键词：无人船路径规划路径跟踪自主导航

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大学生中华民族共同体意识培育研究

大学生中华民族共同体意识培育研究

作者：卢纳青南昌大学

学位级别：硕士

新时代,以习近平同志为核心的党中央多次强调党的民族工作以“铸牢中华民族共同体意识”为主线。党和国家提出这一思想战略,从国内视角看,是把握中华民族的整体性,凝聚起全中华民族共同应对国际社会各种风险和挑战,举全中华民族之力共... 详细信息

新时代,以习近平同志为核心的党中央多次强调党的民族工作以“铸牢中华民族共同体意识”为主线。党和国家提出这一思想战略,从国内视角看,是把握中华民族的整体性,凝聚起全中华民族共同应对国际社会各种风险和挑战,举全中华民族之力共建中华民族伟大复兴;从国际视野看,伴随着国际社会面临着百年未有之大变局,通过构建中华民族共同体给予国际社会以示范性作用,从而实现更高层次、更广泛的人类命运共同体。大学生是中国特色社会主义事业的继承人,是国家发展的中坚力量,培育大学生中华民族共同体意识,提升大学生的民族理念,是高校落实立德树人根本任务的迫切要求,是培养新时代大学生的使命、责任和担当。在理论研究部分,对相关概念进行了界说,从共同体到中华民族共同体再到中华民族共同体意识;对主要理论基础进行了阐释,主要包括马克思主义的民族共同体理论、中华传统民族共同体思想、中国共产党人的民族共同体论述以及西方先进民族共同体观念。通过对大学生中华民族共同体意识培育进行历史考察,划分由自在向自觉的转变(1919年-1949年)、由自觉向自信的转变(1949年-1978年)由自信向自强的转变(1978年至今)等发展历程;总结坚持以马克思主义民族理论为基础、坚持以中国特色社会主义民族理论为指导、坚持吸收中华民族优秀传统文化精髓等基本经验。在实证分析部分,设计和实施了调查问卷和访谈调查两种方式,以便了解大学生中华民族共同体意识培育的现状概况和主要成效。发现了存在的问题,涉及培育主体的能动性有待提升、培育内容的系统性有待加强、培育方式的滞后性有待改进以及培育环境的复杂性有待改善。分析相关原因,主要从主体因素、客体因素、载体因素、环体因素等层面展开。针对这些问题,提出相关对策建议。提升主体:强化社会主体的支持作用、学校主体的育人功能、学生主体的能动作用、家庭主体的基础引领。丰富内容:加强中华民族共同体意识的文化观教育、历史观教育、民族观教育、国家观教育。创新方式:构建科学的显隐性教育教学模式、合理的知行合一的教学模式、适配的线上线下的教学模式。优化环境:营造民族携手共建的社会氛围、民族思想共情的校园氛围、民族情怀深厚的家庭氛围、民族团结平等的网络氛围。

关键词：大学生中华民族共同体意识培育