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基于超混沌系统和DCT的图像压缩—加密算法

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基于超混沌系统和DCT的图像压缩—加密算法

作者：潘书敏南昌大学

学位级别：硕士

本文将超混沌系统与压缩感知和离散分数随机变换等相结合,设计了两种图像压缩加密算法,并对这两种图像压缩加密算法进行了仿真测试与分析。大量仿真实验验证了这两种算法的安全性和良好的压缩性能。本文主要研究结果如下:提出了基于超... 详细信息

本文将超混沌系统与压缩感知和离散分数随机变换等相结合,设计了两种图像压缩加密算法,并对这两种图像压缩加密算法进行了仿真测试与分析。大量仿真实验验证了这两种算法的安全性和良好的压缩性能。本文主要研究结果如下:提出了基于超混沌系统和二维压缩感知的图像压缩加密算法。该算法利用离散余弦基对原始灰度图像进行稀疏表示,将Logistic混沌映射控制的部分Hadamard矩阵作为压缩感知中的测量矩阵对图像进行二维投影测量,以同时实现图像的压缩和加密。利用Chen氏超混沌系统控制循环移位操作,这一非线性操作可以有效地改变图像的像素值,实现对压缩后的图像的二次加密。该算法的解密过程为先对压缩加密的密文图像进行逆循环移位操作,利用ANSL0算法从逆循环移位操作结果中重构出解密图像。该图像压缩加密算法有效地减少了传输过程中的数据量和密钥消耗量。仿真结果表明:该图像压缩加密算法计算复杂度低,且能够抵抗统计分析、暴力攻击和噪声攻击等。设计了基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像压缩加密算法。该算法先对图像执行离散余弦变换得到频谱图,再按照频谱切割的方法对图像进行压缩。利用高维超混沌系统产生的混沌序列控制离散分数随机变换中的随机矩阵,在离散分数随机变换域中对原始图像进行加密。超混沌系统的初始参数和离散分数随机变换的分数阶次同时作为该算法的密钥,增大了密钥空间。该算法既适用于单幅图像的压缩加密,又适用于多幅图像的并行压缩加密。对多幅图像而言,在加密之前对每幅明文图像执行离散余弦变换以得到多幅频谱图,分别对每幅频谱图进行Zigzag扫描,将每幅明文图像的直流分量和低频部分切割出来并拼接成新的二维矩阵,即混合频谱图,从而实现多幅图像的压缩。仿真结果表明:该算法安全性高,压缩性能好,并且能够抵抗常见攻击。

关键词：超混沌系统压缩感知离散分数随机变换离散余弦变换图像压缩加密算法

基于用户相似度和特征分化的广告点击率预测研究

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计算机科学 2017年第2期44卷 283-289页

作者：潘书敏颜娜谢瑾奎华东师范大学计算机科学技术系上海200241

大数据环境下如何对互联网广告进行精准投放一直是计算广告学领域高度关注的问题。作为在线广告投放效果的一个重要指标,点击率的精确预测关系到媒体、用户和广告主三方的利益。目前的主流方法是通过抽取特征建立单一点击率预测模型,其... 详细信息

大数据环境下如何对互联网广告进行精准投放一直是计算广告学领域高度关注的问题。作为在线广告投放效果的一个重要指标,点击率的精确预测关系到媒体、用户和广告主三方的利益。目前的主流方法是通过抽取特征建立单一点击率预测模型,其不足之处在于使用单个权重来度量特征对点击率的影响过于片面。该研究基于分而治之的思想,提出了基于用户相似度和特征分化的混成模型。该模型首先根据混合高斯分布来评估用户相似度,将其划分为多个群体。针对不同群体,分别构建子模型并进行有效组合,从而挖掘同一特征对不同群体的差异化影响,进而准确地预测广告点击行为。通过使用真实互联网公司的广告数据集进行实验,并与主流方法做了详细的对比分析,检验了该方法的有效性。

关键词：计算广告学点击率预测用户相似度特征分化混成模型

在线广告中改进数据分层的动态点击率评估算法

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小型微型计算机系统 2015年第7期36卷 1492-1497页

作者：朱丽辉谢瑾奎潘书敏杨宗源华东师范大学计算机科学技术系上海200241

在线广告作为广告主向用户传达信息的载体,在这个信息过载的时代具有重要的意义.点击率是在线广告中的一个重要的指标,能够帮助广告主进行广告性能优化和广告预算投放.然而,由于其数据稀疏性的特征,使得点击率的评估难以达到很高的准确... 详细信息

在线广告作为广告主向用户传达信息的载体,在这个信息过载的时代具有重要的意义.点击率是在线广告中的一个重要的指标,能够帮助广告主进行广告性能优化和广告预算投放.然而,由于其数据稀疏性的特征,使得点击率的评估难以达到很高的准确度.为了准确地评估点击率,本文不仅从机器学习中基于决策树分类器的角度加以改进,而且从广告数据本身的角度出发,充分考虑数据本身的层次关系,增加了对点击与展现随时间的演化建模,提出了一种动态点击率模型算法.在真实互联网广告数据中对所设计的算法进行实现,并与传统机器学习的算法做实验对比,AUC值提升幅度达到17%,验证了本文提出的算法是对数据稀疏问题的有效解决方案.

关键词：点击率在线广告数据分层机器学习

带相变气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的数值模拟研究

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中国科学:物理学力学天文学 2024年第10期54卷 133-150页

作者：宋家喜潘书诚西北工业大学航空学院西北工业大学极端力学研究院飞行器基础布局全国重点实验室

本文使用近期提出的一种带相变清晰界面方法,针对有无相变效应存在时的气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性问题进行了数值模拟研究,分析了单模正弦扰动界面在激波冲击下的波系结构和界面演化机制.文中首先模拟了激波冲击air/SF6界面以... 详细信息

本文使用近期提出的一种带相变清晰界面方法,针对有无相变效应存在时的气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性问题进行了数值模拟研究,分析了单模正弦扰动界面在激波冲击下的波系结构和界面演化机制.文中首先模拟了激波冲击air/SF6界面以及水柱的经典算例来检验数值方法的可行性,数值模拟和实验结果总体上相吻合,表明目前的方法能够精确捕捉气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性发展过程中的界面流动演化特征.接下来,分别研究了三种不同马赫数激波冲击下无相变、蒸发以及冷凝共十三种工况下气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的发展异同.研究表明,与air/SF6界面的情况不同,由于气液界面之间存在巨大的声阻抗差异,界面不稳定性发展过程中会形成特殊的双尖钉结构.相变过程对界面变形产生的影响表现为蒸发效应抑制界面不稳定性的发展,而冷凝效应则促进界面不稳定性的发展.最后,通过比较数值模拟结果和已有的线性模型,冲击模型能够较好地预测气液界面不稳定性发展前期的线性增长,而有关后期的非线性增长阶段还有待进一步研究.

关键词： Richtmyer-Meshkov不稳定性相变激波界面相互作用

带相变气液界面Richtmyer-Meshkov不稳定性的数值模拟研究

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中国科学:物理学力学天文学 2024年

作者：宋家喜潘书诚西北工业大学航空学院西北工业大学极端力学研究院飞行器基础布局全国重点实验室

关键词： Richtmyer-Meshkov不稳定性相变激波界面相互作用

基于超混沌系统和离散分数随机变换的图像加密算法

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广西科学 2020年第1期27卷 98-103,109页

作者：周玲周颖潘书敏蔡景素广西电力职业技术学院能源动力与发电工程系广西南宁530007 南昌大学信息工程学院电子信息工程系江西南昌330031

本文结合超混沌系统和离散分数随机变换,提出一种图像加密新方案,并给出实现该算法的光学装置原理图。在加密过程中,利用超混沌系统产生的混沌序列来构造离散分数随机变换(DFRT)的随机矩阵,再将DFRT的阶数和超混沌系统的初始值作为图像... 详细信息

本文结合超混沌系统和离散分数随机变换,提出一种图像加密新方案,并给出实现该算法的光学装置原理图。在加密过程中,利用超混沌系统产生的混沌序列来构造离散分数随机变换(DFRT)的随机矩阵,再将DFRT的阶数和超混沌系统的初始值作为图像加密算法的主密钥,与单纯的离散分数随机变换的图像加密算法相比,在不增加计算负担的情况下,本算法的明文与密文之间具有更高的复杂性,并加大了密钥空间,提高了密钥敏感性。该系统是一个非线性的密码系统,消除了传统加密系统中因为线性过程而存在的不安全因素,提高了加密系统的抗统计攻击和噪声攻击的能力。

关键词：图像加密超混沌系统随机矩阵离散分数随机变换加密算法

寄生风险下管氏肿腿蜂的寄生能力及适应性研究

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寄生风险下管氏肿腿蜂的寄生能力及适应性研究

作者：潘书梅贵州师范大学

学位级别：硕士

管氏肿腿蜂Sclerodermus guani Xiao et Wu,属膜翅目Hymenoptera,肿腿蜂科Bethylidae,硬皮肿腿蜂属Sclerodermus,是农林业蛀干类害虫幼虫和蛹的抑性寄生蜂。其具有寄生寄主种类广泛、繁殖速度快（周期短）、搜寻寄主能力强、行为可塑性... 详细信息

管氏肿腿蜂Sclerodermus guani Xiao et Wu,属膜翅目Hymenoptera,肿腿蜂科Bethylidae,硬皮肿腿蜂属Sclerodermus,是农林业蛀干类害虫幼虫和蛹的抑性寄生蜂。其具有寄生寄主种类广泛、繁殖速度快（周期短）、搜寻寄主能力强、行为可塑性强等生物学特性,在我国已被广泛应用于农林害虫的生物防治中,如松材线虫病的传播媒介——松墨天牛。对生活在极其隐蔽的寄主体内或蛹室的农林害虫,寄生性天敌与它们长期的协同进化过程中,已形成独特的行为机制并且能有效的搜寻到寄主并成功寄生繁衍。寄生蜂成功搜寻寄主并将寄主麻痹是成功寄生的关键步骤,寄生蜂在搜寻寄主和麻痹寄生的过程中会面临来自环境和寄主自身抗性带来的寄生风险,而寄主抗性这一直接寄生风险对寄生蜂的影响是什么并没有实例验证,将影响管氏肿腿蜂在生物防治中的合理应用。“生于忧患,死于安乐”这一哲理出自孟子,揭示了人们在面对“忧患”和“安乐”环境时采取的对策和权衡。“忧患”和“安乐”环境下生物个体的表现差异,目前缺乏实验论证并且其背后的生态学机制尚不清楚。本实验以管氏肿腿蜂为研究对象,研究其在“忧患”和“安逸”环境中的寄生行为和适合度变化,以实例验证“生于忧患,死于安乐”并解析其背后的生态学机制。本研究为天敌昆虫规模化繁殖和野外防治害虫提供重要支撑,并促使人类思考如何找到平衡的方法来应对忧患和安乐的环境。获得以下主要研究结果:（1）验证了MA品系是“忧患”品系,SP品系是“安乐”品系。分别用松墨天牛Monochamus alternatus（简称:Ma天牛）和青杨天牛Saperda populnea（简称:Sp天牛）连续饲养管氏肿腿蜂,获得MA品系和SP品系管氏肿腿蜂。根据寄主行为抗性差异,以寄主口器咬合和身体扭动指标来界定Ma和Sp天牛上的寄生风险,Ma天牛上的寄生风险显著高于Sp天牛。MA和SP品系分别寄生Ma和Sp天牛时,MA品系死亡率高,是SP品系的3倍,种群增长指数显著低于SP品系,证实MA品系是“忧患”小蜂,SP品系是“安乐”小蜂。（2）证实“生于忧患,死于安乐”。利用“忧患”MA和“安乐”SP品系小蜂为研究体系,分别寄生高寄生风险寄主,结果表明与MA品系相比,SP品系寄生死亡率高、其它指标无显著变化,其种群增长综合指数显著低于MA品系,实验证实了“生于忧患,死于安乐”这一生态学现象。（3）解析了“忧患”MA和“安乐”SP品系存活和死亡的原因。通过录像分析MA和SP品系寄生过程:两个品系仅在寄主试探时间上表现差异,MA品系寄主试探时间是SP品系的5倍;寄主搜寻能力测定显示MA品系对新寄主的搜寻能力是SP品系小蜂的4倍,表明“安乐”条件下饲养的SP品系小蜂寄主搜寻能力和寄主风险评估能力衰退。（4）寄生风险“忧患”和“安乐”下管氏肿腿蜂的寄主适应性过程研究。为明确管氏肿腿蜂对忧患和安乐环境的适应进程,运用健康和失活天牛寄主进一步构建“忧患”和“安乐”环境,进而连续系统监测和评估寄生蜂对“忧患”和“安乐”寄主的适应过程。首先,以口器咬合和身体扭动为指标来界定健康和失活天牛的寄生风险。结果显示:健康天牛上的寄生风险高于失活天牛,健康天牛寄主界定为高寄生风险忧患环境,失活天牛界定为低寄生风险安乐环境。进一步以健康和失活天牛为寄主构建忧患和安乐环境研究管氏肿腿蜂对寄主的适应性进程。F0数据显示寄生蜂寄生健康天牛时的死亡率是失活天牛的3倍,其它适合度指标没有差异,并在“忧患”和“安乐”环境下,建立了H（MA）(健康品系)和VL（失活品系）管氏肿腿蜂。饲养至第5代适合度显示:H（MA）和VL品系管氏肿腿蜂分别寄生健康和失活天牛时,除寄生死亡率有差异外,其它适合度指标无差异。H（MA）(健康品系)和VL（失活品系）(F5)分别面对高寄生风险寄主时:两品系小蜂的寄生行为和子代生活史没有差异,但“忧患”环境下的H（MA）品系种群增长指数高于“安乐”环境下的VL品系;并且“忧患”环境下H（MA）品系小蜂搜寻新寄主能力显著强于“安乐”环境下的VL品系小蜂,再次验证“生于忧患,死于安乐”的生态学现象。本研究以重要天敌昆虫管氏肿腿蜂为研究对象,揭示了寄生风险是影响管氏肿腿蜂寄生行为和适合度的关键因素,为提高管氏肿腿蜂室内人工繁育效率及对特定害虫种群的防治提供了重要理论支撑和实践指导。

关键词：管氏肿腿蜂寄生风险 “忧患”与“安乐” 寄生能力适应性适合度

循环冲击下大理岩的损伤力学行为及能量耗散特性

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 47-59页

作者：王志亮汪大为汪书敏巫绪涛合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为了研究循环冲击荷载作用下大理岩的动态力学行为和能量耗散特性,首先采用分离式霍普金森压杆,通过试冲法确定出5种代表性的入射子弹速度,据此完成了大理岩试样的等幅循环冲击试验,并对试样的应力均匀性进行了检验。接着,从应变率时程... 详细信息

为了研究循环冲击荷载作用下大理岩的动态力学行为和能量耗散特性,首先采用分离式霍普金森压杆,通过试冲法确定出5种代表性的入射子弹速度,据此完成了大理岩试样的等幅循环冲击试验,并对试样的应力均匀性进行了检验。接着,从应变率时程曲线、应力-应变关系、冲击次数和能量耗散特性等方面对测试数据进行了系统分析。最后,基于能量演化定义损伤变量,探讨了能量耗散与岩样损伤发展之间的关联机制。结果表明:试样应变率时程曲线在低弹速下会出现变化率恒定的平台段,应力-应变曲线在峰后阶段均产生一定的回弹;随着循环次数的增加,试样峰值应力总体减小,而峰值应变、平均应变率和累积比能量吸收值则变化趋势相反,且在临近破坏或开裂前其变化速率呈现突增现象;峰值应力与平均应变率存在明显的线性关系,弹性模量随平均应变率的变化整体上符合指数衰减规律;试样的耗散比能与平均应变率之间呈线性正相关,基于能量耗散定义的损伤变量可以较好地表征该大理岩试样动载下的损伤破坏过程。

关键词：大理岩循环冲击动力学特性能量耗散损伤演化

基于Web of Science探究肿腿蜂科昆虫的研究进展及趋势

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环境昆虫学报 2024年

作者：潘书梅郝好东李莉刘柱东河北大学生命科学学院贵州师范大学生命科学学院

为了解肿腿蜂科昆虫的资源价值、研究现状和发展趋势，基于Web of Science核心数据库，检索有关肿腿蜂科昆虫研究的相关文献。利用R语言文献计量分析程序包bibliometril、文献可视化分析软件CiteSpace等对获得的数据进行分析，从文献产... 详细信息

为了解肿腿蜂科昆虫的资源价值、研究现状和发展趋势，基于Web of Science核心数据库，检索有关肿腿蜂科昆虫研究的相关文献。利用R语言文献计量分析程序包bibliometril、文献可视化分析软件CiteSpace等对获得的数据进行分析，从文献产出时间趋势、国家/地区和研究机构分布、期刊分布、关键词时间动态、研究热点与发展变化等方面进行文献计量和知识图谱分析。结果表明，近20年以来，肿腿蜂科昆虫相关的研究文献呈线性增长趋势；发文量最多的国家主要是巴西、中国、美国和英国等，其中巴西的累计发文量最多，中国次之；Universidade Federal do Espirito Santo、United States Department of Agriculture、ZheJiang University等科研机构发表论文最多。检索到的317篇文献主要来源于Zootaxa、Biological Control、Entomologia Experimentalis et Applicata、Journal of Asia-Pacific Entomology等动物学和昆虫学领域的知名期刊。肿腿蜂科研究内容逐渐多样化，在生物防治、新物种鉴定、进化、行为4个主题词方面开展了较多且具有较长时间的研究。近阶段肿腿蜂科研究热点包括系统发育、膜翅目寄生蜂、分子系统学等研究内容。肿腿蜂科昆虫已在生物防治综合治理中发挥了重要的价值，将会在分子机制方面更加深入研究。上述结果从收录论文的角度描述了肿腿蜂科昆虫的研究现状和发展趋势，以期促进肿腿蜂科相关研究更加深入，为该领域的研究者提供参考。

关键词：肿腿蜂科资源价值共现网络文献计量分析趋势