检索结果-南通市图书馆

作者：张子越东北财经大学

学位级别：硕士

基于机器学习的数据分析方法,用于解决经济社会发展中的问题,已被广泛应用于经济、金融和工业等各个领域。机器学习模型有着良好的泛化性和鲁棒性,比较适合工业经济水平预测。工业经济水平就是指工业发展水平,内在可以在工业企业资产、... 详细信息

基于机器学习的数据分析方法,用于解决经济社会发展中的问题,已被广泛应用于经济、金融和工业等各个领域。机器学习模型有着良好的泛化性和鲁棒性,比较适合工业经济水平预测。工业经济水平就是指工业发展水平,内在可以在工业企业资产、企业从业人员工资和工业企业用电规模等因素上体现,外在表现为经济增长,也就是工业生产总值上。本文研究建立在内在因素和外在体现(经济增长)的关系上,通过对安徽省工业各指标数据的分析处理,进行机器学习方法的建模,使用支持向量机回归、BP神经网络两种建模方法对工业经济进行预测,并将建模结果进行对比分析,从而对地区工业发展提出可实行的优化策略,助力地区经济高质量发展。对地区工业经济发展具有重要的现实意义。本文在研究过程中,采用描述分析的方法对与工业经济水平发展有关联的一些因素进行了介绍,并在考虑了数据样本量的基础上选取了一些因素进入后续的建模过程。本文主要使用支持向量机和BP神经网络模型进行数学建模,对地区工业经济水平的预测分析问题进行了探讨。立足于工业企业管理者角度,给工业企业日后的发展方向起到一定的理论参考作用,通过这两个模型能够对现有的体现工业企业经济水平的数据进行预测。本文的主要研究工作如下:1.通过数据收集,对影响地区(安徽省)工业企业经济水平的有关因素的数据进行了收集,数据的主要来源为安徽省统计局官网中的统计年鉴,少量数据来源于国家统计局统计年鉴。2.对上述收集到的数据进行了简单的描述分析,对地区工业经济水平的现状进行了介绍,对工业企业的一些指标进行了分析,针对“工业经济增长水平”进行了说明。3.对使用的两个模型——支持向量机以及BP神经网络的理论基础进行了阐释,详细说明了其基本思想、数学基础等理论方面的问题,并对实践时可能要注意的问题进行了解答,以期提高模型预测的精准度。4.通过实证分析,考虑到样本量问题选用了一些指标进行模型的建立,在建模过程中划分数据为训练集和测试集,验证模型结果的精确性和有效性,并对模型进行了调优选参等工作,以得到更好的预测结果。本文主要通过支持向量机和BP神经网络两种模型对工业经济水平进行分析预测,能够在合适的条件下较为精确地对工业经济水平进行预测,为地区工业发展提供可行的理论依据和一些参考价值。

关键词：地区工业经济水平支持向量机 BP神经网络经济预测

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基于RTOP量表的化学课堂教学诊断研究

基于RTOP量表的化学课堂教学诊断研究

作者：张子越福建师范大学

学位级别：硕士

在中华人民共和国教育部颁布的《普通高中化学课程标准(2017年版)》中提出了有关于教学、评价的新理念,化学课堂是化学教师实施教学的主要场地,如何对化学课堂教学进行诊断与评价是一个值得研究的课题。本文梳理了国内外化学课堂教学诊... 详细信息

在中华人民共和国教育部颁布的《普通高中化学课程标准(2017年版)》中提出了有关于教学、评价的新理念,化学课堂是化学教师实施教学的主要场地,如何对化学课堂教学进行诊断与评价是一个值得研究的课题。本文梳理了国内外化学课堂教学诊断的研究现状,利用问卷与访谈相结合的方法对我国化学课堂诊断现状进行调查,发现化学教师具有一定的教学诊断意识,但对教学诊断概念了解不足,且在教学诊断活动中因为学校等客观原因教师主观能动性得不到体现。笔者通过对外文文献的阅读以及翻译,发现一种能较好进行教学诊断的工具—RTOP量表。在教育实习期间,选取自身的一堂公开课利用RTOP量表进行诊断。实践发现RTOP量表虽然带有参与教师强烈的主观意识,诊断项目过多,但为师范生以及新手教师提供了一定的课堂教学规范。本文案例可以为RTOP诊断量表引入我国提供一个初步的案例。

关键词：化学课堂教学诊断 RTOP

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永磁同步电机高性能鲁棒性控制研究

永磁同步电机高性能鲁棒性控制研究

作者：张子越东南大学

学位级别：硕士

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有高效率、高功率密度、高可靠性的特点,是现代电气化伺服系统的核心组成部分。相比传统的液压、气动伺服系统,永磁同步电机伺服系统具有更高的定位精度、更快的动态响应以... 详细信息

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具有高效率、高功率密度、高可靠性的特点,是现代电气化伺服系统的核心组成部分。相比传统的液压、气动伺服系统,永磁同步电机伺服系统具有更高的定位精度、更快的动态响应以及更高效的节能性能,被普遍应用于注塑、切割、冲压、传送等伺服专用产品中,其应用领域实现了从小功率到大功率、从国民经济到国防力量的全方位覆盖,在人民的生产生活中具有举足轻重的地位及广泛的应用前景。永磁同步电机是一个高阶非线性系统,多个变量互相耦合,存在着很多不确定因素。受参数摄动、未建模动态的影响,常规的控制策略无法满足对伺服系统进行高性能控制的需求。同时实际工况中内外扰动的存在对伺服系统的鲁棒性提出了新的要求。本文确立提升伺服系统运行性能为目标,围绕高性能以及鲁棒性两个方面,采用H∞控制策略和无差拍控制策略对永磁同步电机位置伺服系统的速度环以及电流环进行控制器设计和扰动观测器设计,使系统具有快速且高精度的位置跟踪性能和强鲁棒性扰动抑制性能。首先,本文建立了永磁同步电机数学模型,对系统中存在的不确定性因素进行了归类分析,确立了以矢量控制为基础的电流环、速度环、位置环三闭环嵌套控制结构,为后续设计工作提供了理论基础。针对永磁同步电机伺服系统速度环存在的扰动,本文采用H∞控制策略进行速度控制器设计,提升伺服系统的扰动抑制性能和参数鲁棒性。通过分析闭环系统的性能指标,讨论并引入了价值函数对性能指标进行约束,建立了次优H∞问题下的广义被控系统模型,并对价值函数参数作用规律及整定方法进行了研究。根据推导获得的广义模型,采用非线性矩阵不等式方法进行控制器求解,与PI控制策略进行比较验证了其有效性。其次,对H∞控制中固有的保守性问题进行分析,发现单一输入的H∞控制器无法同时满足系统的信号跟踪性能及扰动抑制性能,需要在控制器的结构上进行优化。本文设计了一种双输入H∞速度控制器,将速度误差及速度环集中扰动作为控制器输入并进行加权输出。为了获取速度环集中扰动的准确信息,首先基于H∞控制理论设计了H∞扰动观测器对速度环集中扰动进行观测;考虑到观测速度仍有提升空间,提出了一种增强型滑模扰动观测器,在滑模趋近律方面采用激活函数代替饱和函数进行了优化,同时引入滤波器实现了观测速度和稳态观测精度的解耦设计。为了将速度环集中扰动信息在控制中进行补偿,重建了次优H∞问题下的永磁同步电机广义被控系统的双输入控制器模型,同样采用非线性矩阵不等式方法进行了双输入H∞速度控制器的求解。由于结构的改变,系统对指令信号和负载扰动具有不同的增益,实现了信号跟踪性能和扰动抑制性能的解耦控制,一方面解决了传统H∞控制存在的保守性问题,另一方面大幅提升了系统性能。再次,针对电流环存在的不确定性问题,本文提出一种无磁链增量模型下基于串联扩张状态观测器的无差拍控制策略进行电流控制。相比PI控制策略,无差拍控制策略具有快速的动态响应,但其性能依赖准确的电机数学模型,因此通常需要采取辨识或补偿的方法对控制策略进行修正。本文在无差拍电流控制策略的基础上,建立了线性扩张状态观测器模型对电流环集中扰动进行观测。通过对非线性函数进行分析,对比了线性以及非线性扩张状态观测器的特点并总结了各自适用的场合;为了综合两者的优势,本文提出了一种串联型扩张状态观测器结构,采用线性观测器对集中扰动进行第一次观测,将观测结果补偿到电压方程中再采用非线性观测器对该模型的集中扰动进行二次观测,将两次观测的结果求和后作为集中扰动的最终输出,在无差拍策略的控制输出中进行补偿,使电流环在具有快速动态性能的同时具有较强的抗干扰能力。最后根据一种无磁链增量方法对串联观测模型进行简化,消除了永磁磁链参数的干扰,进一步提高了所提出策略的鲁棒性。本文针对信号跟踪性能、扰动抑制性能、参数鲁棒性能三个指标,通过仿真及实验对所设计的控制器和观测器进行了验证。通过分析比较,证明本文所设计的增强型滑模扰动观测器可以实现对机械扰动的快速跟踪,且稳态波动小;所设计的双输入H∞控制器可以快速跟踪速度给定信号,对机械参数不匹配及负载突变均具有较强的抑制能力;所设计的串联式扩张状态观测器相比线性扩张状态观测器具有更高的观测精度和观测速度,有效减小了电气参数不匹配对传统无差拍策略的影响。

关键词：永磁同步电机伺服系统 H_∞控制无差拍预测控制滑模观测器扩张状态观测器增量模型

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琵琶曲《飞花点翠》的音乐分析与演奏探讨

琵琶曲《飞花点翠》的音乐分析与演奏探讨

作者：张子越贵州大学

学位级别：硕士

《飞花点翠》是极具代表性的琵琶传统曲目,其位于《瀛洲古调》中第一首乐曲,同时位于其中慢板曲的首位,此曲不仅是《瀛洲古调》的冰山一角,更是崇明文化、江南琵琶文化的代表。《飞花点翠》经过时间洗礼在当今演奏中脱离《瀛洲古调》套... 详细信息

《飞花点翠》是极具代表性的琵琶传统曲目,其位于《瀛洲古调》中第一首乐曲,同时位于其中慢板曲的首位,此曲不仅是《瀛洲古调》的冰山一角,更是崇明文化、江南琵琶文化的代表。《飞花点翠》经过时间洗礼在当今演奏中脱离《瀛洲古调》套曲形式并独立成曲,而这种演奏上的独立并未能阻断传统乐曲与历史的联系,乐曲的传承其实也就是文化的传承,而文化的传承不仅仅是音乐本身,还关乎其相关的地理、社会、历史、人等因素。本文试将《飞花点翠》放置相关的自然环境、时代背景中去进行介绍,打破流派内固有的师承界限,结合传承人和相关文本、著作,将流派内外的传承情况视为流传整体。从结构元素、音乐元素两方面对音乐的探源问题进行探讨,并对《飞花点翠》历史与现代的两个简谱版本的对比进行音乐上的分析。对于演奏者的演奏而言,首先应该具备对题意正确理解的能力,其次才是技术技法的掌握。文中尝试规避双题意的选择取舍问题,将两个题意进行共性与联系的解读。并结合技术技法探讨《飞花点翠》的演奏问题。我们应该通过一定的历史视域对传统乐曲进行解读,而关注传统乐曲的结构变化能让我们更深入了解乐曲本身,本文尝试通过对最早出版的简谱版本与当今演奏常用版本进行结构分析,最后结合自身演奏对演奏技法进行举例解读。

关键词：飞花点翠流传关系音乐分析演奏技法

湖北省开发区上市公司创新效率及其影响因素研究

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湖北省开发区上市公司创新效率及其影响因素研究

作者：张子越武汉理工大学

学位级别：硕士

开发区从成立以来,就是国家和地区创新体系的领导和引擎,也是当地经济的重要支撑。30多年来,我国开发区的发展取得重大成就,开发区的地位日益提升,在城市发展中扮演着越来越重要的角色。湖北省作为国家中部崛起战略的重要支点,各类开发... 详细信息

开发区从成立以来,就是国家和地区创新体系的领导和引擎,也是当地经济的重要支撑。30多年来,我国开发区的发展取得重大成就,开发区的地位日益提升,在城市发展中扮演着越来越重要的角色。湖北省作为国家中部崛起战略的重要支点,各类开发区的经济总量已占全省一半以上,成为经济增长最快、发展质量最好、外向度最高的区域,是全省经济重要的支撑点和火车头。但同时区内企业面临创新投入不足、资源配置不合理等问题。上市公司作为我国开发区企业中实力最强、规模最大、创新能力最突出的群体,同时也是受开发区影响最大,最具代表性的群体。因此,系统地对湖北省开发区上市公司的创新效率及其影响因素进行分析,并提出相应的对策建议,有着重要的理论意义和现实意义。本文选取了湖北省开发区24家上市公司2012-2017年的面板数据进行研究。首先,通过对大量研究成果进行梳理,并基于相关理论基础,构建了三阶段DEA模型,对湖北省开发区上市公司创新效率进行测度与分析。第一阶段利用传统DEA模型对企业创新效率进行测度;第二阶段利用SFA方法和相关公式对投入值进行调整,把所有的企业都调整到同等的运气水平和外部环境下;第三阶段再次利用DEA模型对调整后的投入产出数据进行分析,从而得到了剔除环境变量和随机误差影响的湖北省开发区上市公司创新效率的真实值。其次,选择了企业规模、企业营运能力、成立年限、劳动者素质和国家持股五个影响因素,构建了Tobit模型,对调整后的企业创新效率的影响因素进行研究。接着得出了提升湖北省开发区上市公司创新效率的对策建议。最后根据本文的研究成果,得出了相应的结论,并对未来的研究提出了展望。研究主要得出以下几点结论:第一,湖北省开发区上市公司创新效率整体较低;第二,湖北省开发区上市公司创新效率水平差异大;第三,环境变量对创新效率影响显著;第四,企业规模、企业营运能力和国家持股对创新效率呈显著正向影响,成立年限呈显著负向影响,劳动者素质影响不显著。

关键词：湖北省开发区上市公司创新效率影响因素三阶段DEA模型

马齿苋水煎液体外抑制大肠杆菌和痢疾杆菌的作用机制的研究

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马齿苋水煎液体外抑制大肠杆菌和痢疾杆菌的作用机制的研究

作者：张子越山东农业大学

学位级别：硕士

抗生素和化学合成抗菌药物在动物细菌性疫病的预治中起到了积极的作用,但由于其在畜牧业动物疫病防治中长期的大量应用,使得细菌的耐药性增加,细菌性疾病越来越难以治疗。除此之外,抗生素和化学合成抗菌药物的残留问题,成为危害食品安... 详细信息

抗生素和化学合成抗菌药物在动物细菌性疫病的预治中起到了积极的作用,但由于其在畜牧业动物疫病防治中长期的大量应用,使得细菌的耐药性增加,细菌性疾病越来越难以治疗。除此之外,抗生素和化学合成抗菌药物的残留问题,成为危害食品安全的重要因素。中药是我国传统文化的瑰宝,在动物疫病防治中具有绿色环保、副作用低、不易产生耐药性等优点,越来越受到人们的关注。马齿苋为药食同源植物,具有抗菌、抗病毒、抗溃疡、抗炎、抗氧化和促进伤口愈合等良好的药理活性,但其作用机制及相应的活性成分尚不明确。本试验基于网络药理学分析方法,系统性阐述了马齿苋的药理活性及作用靶标,并针对其有效治疗细菌性腹泻和痢疾的功效,进行了体外和细胞水平的验证。网络药理学分析共筛选获得马齿苋的标志性成分花生四稀酸、β-谷甾醇、山柰酚、木犀草素、异甜菜素、槲皮素等10个,对应靶标187个,核心靶标62个,经KEGG富集分析发现核心靶标与结肠炎、病毒感染、癌症等通路密切相关,其中与治疗结肠炎相关的通路为ABCC4、ABCG2、ACAT1、ALOX5、CYP3A4、IFNG、IKKA、MPO、NOS2、NQO1、PPARG、PTGS1、PTGS2、TNF、XDH等。鉴于以上网络药理学分析结果,本研究针对可以引起结肠炎的大肠杆菌和痢疾杆菌,进行了马齿苋对大肠杆菌和痢疾杆菌的抑菌机制的探究。体外抑菌试验结果表明,与水超声、甲醇超声和乙醇超声获得的马齿苋提取液相比,马齿苋水煎液的抑菌效果最佳,MIC为125 mg/mL。不同浓度的马齿苋水煎液可以抑制大肠杆菌和痢疾杆菌正常的生长、破坏其菌体形态;能够破坏细菌的细胞壁和细胞膜,导致培养液中AKP、核酸及可溶性蛋白含量增加;抑制大肠杆菌和痢疾杆菌的某些菌体蛋白的表达,且马齿苋水煎液对细菌的以上影响与其作用浓度和作用时间呈正相关。RT-PCR结果表明,MIC浓度作用12 h对痢疾杆菌的毒力基因IpaB和VirB转录水平抑制作用更明显,1/2 MIC浓度作用6 h时抑制作用更明显。采用痢疾杆菌侵染人正常结肠上皮细胞（NCM460）构建结肠炎症模型,发现12.5mg/mL的马齿苋水煎液可以有效抑制炎症因子TNF-a和IL-6的表达,缓解痢疾杆菌对细胞活性造成的损伤。

关键词：马齿苋大肠杆菌痢疾杆菌抑菌机制结肠炎

减税降费与企业数字化转型：机制路径及影响效应

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减税降费与企业数字化转型：机制路径及影响效应

作者：张子越吉林大学

学位级别：硕士

Irisin介导HPC对高原肺水肿中内皮损伤的保护作用和Gastrin促进血管新生的实验研究

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Irisin介导HPC对高原肺水肿中内皮损伤的保护作用和Gastrin促进血...

作者：张子越中国人民解放军陆军军医大学

学位级别：硕士

研究背景:血管内皮细胞是指衬于心、血管和淋巴管内表面的单层扁平上皮,在许多疾病的发生发展中发挥着重要作用,特别是与心血管疾病密切相关。缺氧是机体中常见的病理损伤因素。缺氧诱导的内皮损伤及功能紊乱促进了肺动脉高压、动脉粥... 详细信息

研究背景:血管内皮细胞是指衬于心、血管和淋巴管内表面的单层扁平上皮,在许多疾病的发生发展中发挥着重要作用,特别是与心血管疾病密切相关。缺氧是机体中常见的病理损伤因素。缺氧诱导的内皮损伤及功能紊乱促进了肺动脉高压、动脉粥样硬化、心肌梗死等疾病的进展。此外,缺氧诱导的内皮损伤和功能紊乱也是军事医学中许多常见危重症例如高原肺水肿（HAPE）、失血性休克等的共同病理基础。研究缺氧状态下内皮细胞损伤和功能改变的机制并探索可行的调控策略,对于预防和治疗与缺氧相关的心血管疾病具有重大意义。低氧预处理（HPC）是预防器官缺氧/缺血损伤的有效手段。虽然目前HPC的临床应用主要集中于预防包括高原肺水肿在内的急性高山病。但是大量研究已经显示HPC还可以对多种缺血/缺氧相关疾病发挥保护作用。同时,HPC也被证实可以对低氧诱导的内皮细胞损伤发挥持久的保护作用。但是HPC受其实施周期长、设施成本高等因素的影响,推广尚有困难,因此研究其保护机制并尝试通过药物手段复现其保护作用具有重大的临床和军事意义。HPC的保护作用被认为可能涉及内源性保护因子的释放。Irisin（鸢尾素）是近年来新发现的具有器官保护功能的多肽,可由骨骼肌分泌入血。血液循环中的Irisin可以通过激动αV整合素受体发挥多种生物学作用。Irisin被证明可以响应器官损伤释放入血并作为内源性保护因子对远隔器官损伤发挥保护作用。既往研究发现HPC可以上调促进Irisin释放的主要因子——PGC-1α的表达,而临床研究也发现高海拔低氧暴露可以引起血浆中的Irisin浓度下降并伴随炎症反应的增强,这提示我们Irisin可能参与了HPC的保护作用。此外,线粒体作为对低氧损伤敏感的细胞器,在低氧诱导的内皮细胞损伤中发挥了关键的病理作用,保护线粒体损伤也是预防一系列缺氧相关疾病的有效措施。同时,我们实验室前期的研究已经显示了Irisin对线粒体损伤具有显著的保护作用。基于以上理论和研究成果,本课题组准备通过实验来验证以下假设:1、HPC可以通过促进Irisin释放来发挥对高原肺水肿的保护作用。2、外源性予以Irisin可以对HAPE发挥保护作用。3、Irisin可以保护低氧诱导的内皮细胞损伤。4、Irisin的保护作用与其可以减轻低氧诱导的线粒体损伤相关。此外,我们还将在证实这些假设的基础上进一步探索Irisin保护线粒体损伤的新机制。研究方法:1.明确Irisin是否可以介导HPC对高原肺水肿的保护作用。对小鼠进行HPC处理并建立HAPE模型,检测不同时间的HPC处理后的小鼠血浆Irisin浓度。使用PGC-1α抑制剂SR-18292观察其是否可以消除HPC对于HAPE的保护作用。并进一步验证外源性予以Irisin是否可以对HAPE发挥保护作用。2.明确Irisin是否可以保护低氧诱导的内皮细胞损伤。使用免疫荧光染色及免疫组化染色,检测Irisin在肺组织中的含量变化及Irisin在肺血管内皮细胞中的富集。使用HPMEC进行细胞实验,检测外源Irisin对于低氧诱导的内皮细胞损伤的保护作用。3.研究Irisin对低氧诱导内皮细胞线粒体损伤的保护作用。建立HAPE模型后进行透射电镜观察,通过观察线粒体结构来验证Irisin对于低氧诱导肺血管内皮细胞线粒体损伤的保护作用。使用细胞模型,检测线粒体膜电位、线粒体DNA拷贝数等功能指标及mt ROS生成、线粒体细胞凋亡因子的释放等下游指标,进一步明确Irisin是否对低氧诱导的线粒体损伤发挥保护作用。4.以HPMEC为研究对象,研究Irisin对血管内皮细胞线粒体的保护作用和机制。构建低氧诱导内皮细胞损伤模型,而后使用钙瞬变实验检测不同组的HPMCE对于不同浓度钙离子的反应性及Irisin是否可以抑制线粒体钙超载。使用线粒体钙通道激动剂Spermine,检测其是否可以消除Irisin对低氧诱导内皮细胞损伤的保护作用。研究结果:***处理后血浆Irisin浓度增加,SR-18292可以消除HPC的保护作用。ELISA的结果显示HPC预处理可以使血清中的Irisin浓度增加。进一步的研究则证实HAPE组小鼠血清中的Irisin浓度下降而肺组织中的Irisin浓度大幅增加,HPC可以进一步上调肺组织中的Irisin含量。同时,SR-18292可以消除HPC对于HAPE的保护作用。同时,外源性予以Irisin可以对HAPE发挥保护作用。***可以富集于肺血管内皮细胞并保护其免受低氧损伤。免疫荧光染色和免疫组化的结果显示低压低氧暴露后Irisin可以富集于肺血管内皮细胞。细胞实验结果显示,外源性予以Irisin显著保护低氧诱导内皮细胞功能紊乱,HPMEC形态及屏障功能和分泌功能均得到显著改善。***可以保护低氧诱导的线粒体损伤。透射电子显微镜的结果

关键词：低氧内皮细胞损伤高原肺水肿 Irisin 低氧预适应线粒体钙超载

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针对文本分类的对抗样本生成技术研究

针对文本分类的对抗样本生成技术研究

作者：张子越内蒙古科技大学

学位级别：硕士

在当今社会的发展中,神经网络的应用场合越来越多,技术也更加成熟,在各个研究领域都取得了一定的研究成果。然而,神经网络容易受到对抗样本的影响,在原始样本中加入人类无法察觉的扰动会使目标模型作出错误的判断,进而产生一定的安全隐... 详细信息

在当今社会的发展中,神经网络的应用场合越来越多,技术也更加成熟,在各个研究领域都取得了一定的研究成果。然而,神经网络容易受到对抗样本的影响,在原始样本中加入人类无法察觉的扰动会使目标模型作出错误的判断,进而产生一定的安全隐患。因此,在自然语言处理(Natrual Language Processing,NLP)领域,学者们围绕文本分类对抗样本的攻击和防御进行了大量的研究。但是,现有的研究大多是基于同义词替换的策略,引入的同义词往往断章取义且攻击性不足。而文本分类对抗样本的防御技术检测对抗词的准确率有待进一步提高。文章面向文本分类的对抗样本生成过程,讨论如何生成具有高攻击性能的对抗样本和对抗样本的防御算法,进而提高文本分类模型的鲁棒性。针对文本分类对抗样本生成过程替换策略单一、搜索空间不适合、文本相似性低、替换词数量过多、对抗样本可读性差等问题,提出了对抗样本生成方法WordDeceit。该方法优化了TextFooler算法的搜索空间,提高了可读性。首先通过移除无贡献的子句和关键词筛选策略定位原始样本中的关键词。然后构建HowNet和WordNet词库搜索空间。最后利用粒子群优化算法在搜索空间中寻找替换词生成对抗样本。极大提高了算法的攻击性能和对抗样本与原始样本之间的语义相似性,使用BERT模型验证WordDeceit方法产生对抗样本的有效性。针对文本分类对抗样本的防御技术在定位样本中对抗词准确率过低的问题,提出了WordRestore防御方法。该方法首先通过检测错误字的概率和单词的位置重要性分数来确定样本中的对抗字。然后将对抗字进行掩码,输入已经训练好的BERT掩码语言模型。最后让模型对掩码后的样本进行预测,得到还原后的样本,剔除对抗字,使目标模型免受算法的攻击。最终能够实现文本分类对抗样本的防御。使用word-CNN和Bi-LSTM目标模型验证WordRestore方法的有效性。实现了文本分类对抗样本的攻防框架,为提高文本分类目标模型的鲁棒性作出了贡献。WordDeceit方法攻击目标模型后的分类准确率降低到7.8%以下,超过了基线方法。WordRestore方法防御目标模型后的分类准确率平均提高到89.2%,接近原始平均分类准确率92.7%,实现了文本分类对抗样本的生成和防御。

关键词：对抗样本文本分类粒子群优化算法 BERT掩码语言模型防御技术

面向ZNS SSD的日志结构文件系统同步机制优化

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面向ZNS SSD的日志结构文件系统同步机制优化

作者：张子越华中科技大学

学位级别：硕士

日志结构文件系统采用异地更新模式,旨在将随机写入转换为顺序写入以提升写性能,但这种方式同时也造成了高频的元数据更新,导致文件同步时元数据页写回数量的上升。过高的元数据同步开销导致了严重的写放大,降低固态硬盘寿命并影响文件... 详细信息

日志结构文件系统采用异地更新模式,旨在将随机写入转换为顺序写入以提升写性能,但这种方式同时也造成了高频的元数据更新,导致文件同步时元数据页写回数量的上升。过高的元数据同步开销导致了严重的写放大,降低固态硬盘寿命并影响文件系统性能。基于分区存储模型的分区命名空间固态硬盘(Zoned Namespaces Solid State Drive,ZNS SSD)相比于传统固态硬盘具有更高写吞吐、更大容量和性能可预测等优点,是固态硬盘重要的发展方向之一。然而ZNS SSD逻辑分区内的顺序写限制加剧了日志结构文件系统元数据同步写放大问题并使得现有的优化策略失效。针对应用ZNS SSD带来的日志结构文件系统元数据同步写放大问题,提出了面向ZNS SSD的日志结构文件系统同步机制优化方法。在文件系统层提出了文件元数据同步的增量写回方式与动态写回策略,通过量化评估文件元数据脏页的全量持久化效率,自适应地选择合适的写回方式,明显减少了元数据同步导致的闪存页写入次数。在设备端提出了使用可字节寻址的非易失性存储器存储文件节点更新数据的日志,设计基于日志结构的段分配与轻量级垃圾回收机制保证存储空间管理的灵活性,实现了对ZNS SSD的功能增强,支撑文件元数据同步的增量写回。此外,设计了二阶段崩溃恢复方法,利用增量日志的一致性结构检测并恢复设备端日志数据一致性;基于日志数据恢复文件系统元数据,保证了同步机制优化方法不会破坏文件系统原有的崩溃一致性。分别使用移动设备和服务器场景下的同步操作密集型负载对论文提出的方法进行了测试。实验结果表明,该方法能够有效减少文件元数据脏页的写回数量,避免未修改元数据的反复写入,文件系统写性能得到明显提升。与基于ZNS SSD的原生F2FS相比,文件系统写吞吐量提升7.0%～107.1%,写放大倍数减少了11.89%～36.42%。

关键词：日志结构文件系统分区命名空间固态硬盘元数据同步增量更新