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进化深度学习的研究现状与进展

信息与控制 2024年第2期53卷 129-153页

作者：李楠贺美蕊马连博东北大学软件学院辽宁沈阳110167

近些年,深度学习在工业界和学术界取得了令人瞩目的发展。然而,深度模型的超参数配置通常需要巨大的计算开销和专家知识。进化计算作为一种高效的启发式搜索方式,在深度模型的自动化配置中已经展现出显著的优势,能够有效缓解上述问题,... 详细信息

近些年,深度学习在工业界和学术界取得了令人瞩目的发展。然而,深度模型的超参数配置通常需要巨大的计算开销和专家知识。进化计算作为一种高效的启发式搜索方式,在深度模型的自动化配置中已经展现出显著的优势,能够有效缓解上述问题,这种方法也被称为进化深度学习。本文从自动机器学习的视角分析进化深度学习。具体来讲,首先结合进化计算和深度学习的特点,阐述进化深度学习的概念和优化模型。在此基础上,从深度学习的生命周期出发,系统地介绍了数据准备、模型生成和模型部署三个阶段的进化深度学习方法。此外,分析并讨论了不同的解表示和搜索范式。最后,本文提供了进化深度学习的相关应用,开放问题及潜在研究方向。本文综述了进化深度学习的最新进展,并为其未来的发展提出了一些指导性的建议。

关键词：进化计算进化深度学习数据准备模型生成模型部署

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基于原型网络的小样本学习及其鲁棒性研究

基于原型网络的小样本学习及其鲁棒性研究

作者：李思蕊广州大学

学位级别：硕士

近年来,小样本学习受到越来越多的关注并取得了重大进展。与大规模监督的深度学习不同,小样本学习旨在从少数带有标记的样本中学习样本特征,通过假设每个类别只包含一些标记样本,来构建准确的机器学习模型。显然,小样本学习更符合人脑... 详细信息

近年来,小样本学习受到越来越多的关注并取得了重大进展。与大规模监督的深度学习不同,小样本学习旨在从少数带有标记的样本中学习样本特征,通过假设每个类别只包含一些标记样本,来构建准确的机器学习模型。显然,小样本学习更符合人脑的视觉认知机制。原型网络是一种简单、易懂、高效的小样本学习网络,基于嵌入的思想,首先通过将样本映射到一个空间并计算每个类别样本的中心,在进行分类时,通过对比目标到中心的距离以推断结果。由于原型网络仅从每个类的少数标记样本中学习原型表征,因此它对于小样本分类是有效的,并且已广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等许多领域。然而,原型网络仍存在以下缺陷:（1）当数据集的视觉外观复杂,支持集和查询集的分布差异很大时,原型网络都难以建立支持集和查询集之间的关系,而使得其性能下降。（2）如果某些标记样本不幸被损坏或是被噪声污染,则某个类的原型表征将严重偏移,原型网络也难以保持其鲁棒性。为了克服这些缺陷,本文提出两种改进原型网络的方法,通过应用余弦注意力机制有效处理视觉外观复杂的样本,使其能更好地完成小样本学习任务,以及通过搭建自适应重加权鲁棒框架,来抵抗噪声样本的干扰使其有较高的鲁棒性。具体工作如下:（1）提出了基于余弦注意力机制的小样本学习原型网络（CPNet）。当数据集样本的视觉外观复杂,并且支持集和查询集的分布也存在极大差异时,传统的原型网络的训练过程往往只关注困难任务,无法将支持集上学到的知识准确的应用于查询集上。为解决这一问题,本文设计了针对小样本任务特有的余弦注意力机制,来替代传统的缩放点积机制。首先,在计算原型表征阶段引入了可学习的参数以解决原型网络只关注困难任务的问题,然后,通过计算余弦相似度来提高支持集和查询集特征在Transformer层映射的准确性,使其能产生更稳定和有效的映射关系,以增强支持集与查询集中具有相同特征样本之间的相关性。通过在1-shot和5-shot的不同小样本学习任务实验设置下,证明了提出的CPNet在mini Image Net,CUB-200以及CIFAR-FS数据集上的优势。特别的是,在视觉外观复杂的瑜伽姿势识别数据集上,进行了对比试验,展示了CPNet在数据分布差异极大的场景下,仍能保持优秀的学习能力。（2）提出了基于自适应重加权的对抗鲁棒原型网络（20）)。鲁棒重加权原型网络（RRPNet）是一种提高原型网络（Proto Net）鲁棒性十分有效的方法。然而,当自然样本极少并且噪声难以分辨时,RRPNet的性能就会受到限制。为了解决这一问题,并没有采用RRPNet中直接计算naive representations之间相似度的方法,而是计算prototype representations之间的相似性以获得最终的原型表征,这一方法强调了类间样本之间的关系,大大减少了计算成本并有效的提高了模型预测精度。同时,为了使模型拥有抵抗对抗样本干扰的能力,将损失函数表述为一个极小极大问题,其灵感来自于AT。在CIFAR-FS和Mini Image Net数据集上进行了不同小样本学习设置下的实验,并且实验结果证明了该模型在应对对抗攻击时的鲁棒能力。此外,还进行了消融实验以进一步解释本文方法。在不同的小样本学习设置中,其方法在准确性、鲁棒性和计算开销都优于RRPNet。

关键词：原型网络小样本学习余弦注意力机制自适应重加权对抗训练

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燕麦萌动对膳食纤维结构和功能的影响

食品与发酵工业 2024年

作者：赵习爱傅婧任娟蕊宁夏大学食品科学与工程学院

燕麦萌动是籽粒从静态休眠到动态活跃的生理变化和物质转化过程，是将大分子物质变成易于人体吸收的小分子物质的最好方式。该研究拟优化燕麦萌动条件，测定优化条件下萌动4～8 d燕麦膳食纤维（oat dietary fiber， ODF）的含量，探究... 详细信息

燕麦萌动是籽粒从静态休眠到动态活跃的生理变化和物质转化过程，是将大分子物质变成易于人体吸收的小分子物质的最好方式。该研究拟优化燕麦萌动条件，测定优化条件下萌动4～8 d燕麦膳食纤维（oat dietary fiber， ODF）的含量，探究萌动前后ODF结构及功能变化。结果表明，燕麦在25 ℃，浸泡60 min、每8 h洒水量3:2 (g:mL)时萌动率最高，ODF的含量呈先增加后降低的趋势，萌动7 d时含量达到最高，为7.41%。扫描电镜观察萌动后的ODF呈螺旋疏松结构；X-衍射结果显示，萌动处理后ODF的衍射峰强度减弱，结晶度降低；红外光谱证实萌动前后ODF的特征吸收峰强度有所改变，整体峰型、位置未发生显著改变。萌动后比萌动前ODF的持水性、持油性和胆固醇吸附能力分别增加了3.6、10.4、1.6倍，溶解性、胆酸盐吸附能力则分别降低了2.1、1.3倍，葡萄糖、亚硝酸根的吸附性变化较小，证明萌动能改变ODF的结构功能性质。该论文能够为ODF辅助减肥、吸附胆固醇等生理功效提供一定理论依据。

关键词：燕麦萌动膳食纤维结构功能特性

财政分权对地方财政韧性的影响及空间溢出效应研究

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财政分权对地方财政韧性的影响及空间溢出效应研究

作者：胡欣蕊河北大学

学位级别：硕士

近年来,一系列重大突发风险事件给中国经济社会安全带来了严峻挑战。作为应对风险冲突的重要理念,“韧性”引起广泛关注。财政是国家治理的基础与重要支柱,具有防范化解重大风险、保持经济持续健康发展和社会大局稳定的职能,是构建经济... 详细信息

近年来,一系列重大突发风险事件给中国经济社会安全带来了严峻挑战。作为应对风险冲突的重要理念,“韧性”引起广泛关注。财政是国家治理的基础与重要支柱,具有防范化解重大风险、保持经济持续健康发展和社会大局稳定的职能,是构建经济韧性和社会韧性的有力支撑,财政需要具备韧性才能在保障自身安全的同时,更好地服务经济社会发展。目前,在复杂严峻的国内外环境和多重超预期因素叠加冲击的背景下,地方财政收支矛盾加剧,部分地区财政压力较大,局部债务状况不容乐观。为保障财政治理效能并提高地方风险防范能力,有必要对地方财政韧性展开系统研究。财政分权通过对中央政府与地方政府间的财政权力进行划分,给予了地方政府一定的财政自主权,使其能够更好地基于信息优势,充分发挥调控职能、提升治理效能,对于增强地方财政韧性具有重要作用。本文以韧性理论、公共风险理论和财政分权理论等相关理论为基础,采用理论和实证相结合的方式,探究财政分权对地方财政韧性影响效果和空间溢出效应。首先,基于演变视角对地方财政韧性进行概念界定,将地方财政韧性划分为财政发展能力、财政抵御能力、财政恢复能力与财政治理能力四个维度,并从理论层面明确财政分权和地方财政韧性的内在联系。其次,基于2010-2021年中国省级面板数据,通过公式计算和熵值法分别测算财政分权和地方财政韧性,并对二者发展现状进行分析。在此基础上,综合运用面板数据回归模型、门槛模型以及空间计量模型检验财政分权对地方财政韧性的影响效应。研究结果表明:第一,财政分权能够显著促进地方财政韧性的增强。通过替换核心解释变量、引入工具变量等稳健性检验后,该结果依然成立。第二,财政分权与地方财政韧性之间存在基于经济发展水平的门槛效应,随着经济发展水平的提高,财政分权对于地方财政韧性的积极影响愈加明显。第三,财政分权对于地方财政韧性的影响具有正向空间溢出效应,本地财政分权水平的提升有助于促进邻近地区财政韧性的增强。最后,基于理论分析和实证研究结果,从合理划分政府间财政事权和支出责任、筑牢地方财政韧性财力根基、补齐地方财政韧性短板和促进地区间财政韧性协同发展四个方面提出政策建议。

关键词：财政分权地方财政韧性空间溢出效应

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基于硼酸酯键的可溶性水凝胶制备及性能研究

基于硼酸酯键的可溶性水凝胶制备及性能研究

作者：张心蕊长春工业大学

学位级别：硕士

为避免传统换药方式对新愈合伤口造成二次损伤,快速无痛换药是伤口处理过程中的一个重要需求和挑战。可溶性水凝胶可以根据特定的外部刺激实现凝胶到溶胶的转变,这一特性使其在生物医学领域有广泛应用。通过赋予可溶性水凝胶敷料可注射... 详细信息

为避免传统换药方式对新愈合伤口造成二次损伤,快速无痛换药是伤口处理过程中的一个重要需求和挑战。可溶性水凝胶可以根据特定的外部刺激实现凝胶到溶胶的转变,这一特性使其在生物医学领域有广泛应用。通过赋予可溶性水凝胶敷料可注射性、自愈能力、抗炎和抗氧化等性质,可以实现可溶性水凝胶促进各种类型伤口的愈合。在本工作中,结合适应组织工程、药物递送、伤口敷料的特定需求,制备两种基于硼酸酯键交联的快速自愈可溶性水凝胶。通过硼酸酯键的可逆共价交联构建的水凝胶表现出良好的动态力学性质。在温和条件下,可以在水溶液中发生可逆缩合反应实现生物降解的目的。基于上述思路,进行了以下研究:(1)可注射自愈PNH可溶性水凝胶的制备及其性能研究:以聚乙烯醇(PVA)作为主要基材,硼砂(Borax)和硼酸(Boric acid)做为复配交联剂,并在体系中添加烟酰胺(NAM),透明质酸(HA)制备PVA/NAM/HA(PNH)水凝胶。通过硼酸酯键的可逆交联机制,使PNH水凝胶实现了可注射快速自愈和水溶液降解的能力。PNH水凝胶的良好机械性质和粘度,使其更适合与皮肤贴合。NAM和HA作为天然亲水性材料保证了PNH水凝胶的保水性和生物相容性,通过高效的药物释放能力,赋予其良好的抗氧化效果,提高了PNH水凝胶在伤口皮肤保护、氧化应激等方面的应用潜力。(2)可塑型自愈PDN-L可溶性水凝胶的制备及性能研究:在水凝胶体系中加入木质素纳米粒子(LNPs),以PVA,双醛淀粉(DS),NAM制备PVA/DS/NAMLNPs(PDN-L)水凝胶。PDN-L水凝胶的高透明度解决了木质素颜色深、限制应用的问题。同时,这种设计增强了PDN-L水凝胶的机械性能,保留了水凝胶的柔软性和快速自愈合可塑性,提高了其生物可降解性,从而有效延长了使用寿命和使用时间,并根据其抗菌性和生物安全性的特点拓展了水凝胶的使用范围。PDN-L水凝胶表现出良好的紫外线防护能力和抗氧化性能。综合这两种可溶性水凝胶的设计和性能,本文的研究通过使用天然材料以及复配交联剂,构建了一种可溶性自愈水凝胶的多重硼酸酯键的交联网络,并综合评价其机械性质、保水能力和生物相容性以及其他功能性,为制备高性能可溶性自愈水凝胶提供了新的思路。

关键词：可溶性水凝胶硼酸酯键加水降解氧化应激抗紫外线

王林的文学观与小说美学追求 ——以《腹地》创作为中心的考察

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王林的文学观与小说美学追求 ——以《腹地》创作为中心的考察

作者：张俊蕊河北大学

学位级别：硕士

王林是资历较老的革命干部,也是一生苦苦追求自己文学理想的作家,20世纪30年代至80年代,他在党的领导下做了很多革命工作,也一直在坚持创作,但是王林的知名度却相对较低,多数版本的文学史中也并未提及王林。这与其长篇小说《腹地》的特... 详细信息

王林是资历较老的革命干部,也是一生苦苦追求自己文学理想的作家,20世纪30年代至80年代,他在党的领导下做了很多革命工作,也一直在坚持创作,但是王林的知名度却相对较低,多数版本的文学史中也并未提及王林。这与其长篇小说《腹地》的特殊遭遇有关,他在中华人民共和国成立初期受到的打击严重影响了他此后的创作历程。从个体层面看,王林的艺术追求与主流文艺观念的距离是其悲剧命运的重要内因。王林的文学观与小说美学追求中,具有对西方现实主义传统的坚守。因并未及时学习到《讲话》,《腹地》最能体现王林未被改造过的文学观。他坚持现场叙写,为自己所见证的历史存一份时代记忆。王林注重对现实的记录与还原,而较少注意到主题、人物、情节背后可能关联的政治影响。他对个别黑暗现象的书写与揭露,显示出独立、自信的一面,其他文人对其小说提出不赞同的意见时,王林曾有几分骄傲地认为自己这是直面黑暗的刀笔笔法。具有强烈的存史意识是王林文学观中很鲜明的一大追求,这不仅体现在他的小说创作上,更体现在他的日记书写中。在文学创作上,王林倾注更多的心力进行长篇小说创作,尽管在战争环境中短篇创作因能满足及时宣传性的要求而更受欢迎,他依然坚持自己的小说美学追求进行长篇小说的创作。抗日战争环境中王林在场写作长篇小说,具有强烈的自觉意识,他将自我视作历史见证者从而进行历史性书写,在时代责任的鞭策下以长篇创作记录时代的光和音。因而王林非常重视历史细节,不允许小说中出现历史细节错误,这也成为他评价其他作家作品的重要尺度。他的日记时间跨度大,内容丰富,是他强烈的存史意识在生活中的淋漓体现。王林文学观中具有警惕宣传性和反对人物过于理想化的倾向。在《腹地》受到批判之前,王林一直都坚持革命的宣传性让步于初心中的文学追求。他不赞同将人物塑造成思想的号筒,并认为将人物塑造得过于理想化会使其成为木偶式人物。王林认为文艺有政治宣传功能的同时更不能忽视作品的艺术性。在创作长篇小说时,这种矛盾在王林这里又得到新的调和与自洽,他创作长篇小说并不是为了对外宣传,这区别于其话剧创作中对宣传性的自觉追求。王林文学观的形成与他在青岛大学和晋察冀革命根据地受到的双重文化资源熏陶有关。他在国立青岛大学外文系求学时,既大量接触并学习欧洲文学,又学习沈从文所教习的“纯粹的文学”、梁实秋的“人性论”等观念,这使王林对自由主义文学思想有一定程度地吸收。此后王林又长期留在家乡参加革命,受到晋察冀革命根据地的红色革命文化熏陶。晋察冀革命根据地对王林的影响时间跨度更长、影响力度更大,也最终让王林坚定对革命文学的选择。

关键词：王林文学观小说美学追求存史意识

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稚趣的表达 ——个人卡通绘画创作研究

稚趣的表达 ——个人卡通绘画创作研究

作者：张汶蕊贵州师范大学

学位级别：硕士

在卡通绘画创作中,应注重对画面“稚趣感”的营造,这样做是为了使卡通绘画的特点和优势能够得到更好的发挥。而“稚趣感”在卡通绘画作品中的画面表现形式多种多样,需要艺术家结合自身个性和特殊情感来实现画面的绘画表达。这种“稚趣... 详细信息

在卡通绘画创作中,应注重对画面“稚趣感”的营造,这样做是为了使卡通绘画的特点和优势能够得到更好的发挥。而“稚趣感”在卡通绘画作品中的画面表现形式多种多样,需要艺术家结合自身个性和特殊情感来实现画面的绘画表达。这种“稚趣感”在卡通绘画作品中起到了重要的画面支撑作用,帮助艺术家们营造了卡通绘画的内在核心精神。对创作实践而言,创作者内心的思想情感对“稚趣感”的产生有非常关键的作用,注重研究卡通绘画作品中的稚趣表达,有利于拓展艺术创作手法的多样性,为艺术家的卡通实践创作提供更好的参考样本。而通过对笔者个人创作的卡通绘画进行实践研究,对笔者未来的卡通绘画的研究也具有一定的积极指导意义。本文主要探讨“稚趣感”在卡通绘画的画面表达中产生重要作用,结合笔者自身创作实践,探索“稚趣感”的更多表现形式与手法。本文对卡通绘画的“稚趣感”就产生发展、画面营造、创作实践三个角度进行论述;梳理“稚趣感”从欧美、日本等地卡通起源到中国卡通绘画发展以来的主要过程。本研究旨在分析“稚趣感”在社会人文、艺术与文化等领域的具体表现,并以此为切入点,探讨国内外具有代表性的艺术家村上隆、奈良美智、刘野、陈可的卡通绘画作品,阐明“稚趣感”在卡通绘画作品中带来的思考与启示。最后通过笔者自身的艺术实践,探寻卡通绘画充满“稚趣感”的画面表达,将笔者当下的内心情绪与情节用自己的方式呈现,以此产生更深层次的发现与反思,深入剖析稚趣的表达在卡通绘画艺术创作及发展过程中具有的积极意义与重要影响。

关键词：稚趣感卡通绘画绘画表达创作

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幼儿园教师学习共同体知识共享路径研究

幼儿园教师学习共同体知识共享路径研究

作者：徐佳蕊海南师范大学

学位级别：硕士

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澳大利亚渔业科技研发和推广体制研究

澳大利亚渔业科技研发和推广体制研究

作者：杨欣蕊大连海洋大学

学位级别：硕士

渔业健康发展离不开渔业科技研发与推广。但是,我国渔业科技研发、推广体系还存在体制不顺、效率不高、机制不活等问题,主要沿用计划经济时期的政府驱动模式,问题导向、市场驱动作用不明显。在建设社会主义市场经济的时代背景下,需要系... 详细信息

渔业健康发展离不开渔业科技研发与推广。但是,我国渔业科技研发、推广体系还存在体制不顺、效率不高、机制不活等问题,主要沿用计划经济时期的政府驱动模式,问题导向、市场驱动作用不明显。在建设社会主义市场经济的时代背景下,需要系统革新渔业科技研发与推广体制,为渔业可持续发展发挥其应有的作用。澳大利亚渔业科技研发和推广体制经过多年的实践和改革,形成了较成熟的公益公司治理机制,相关立法规定了渔业研发公司的组成、职能和权利,与渔业部门、相关高校和科研机构、渔业产业界建立了良好的合作伙伴关系,有效地保障了渔业研发资金、项目实施、技术推广,管理效率,对促进澳大利亚渔业的健康发展发挥了巨大作用。本文系统研究澳大利亚的渔业科研技术研发和推广体制,借鉴其有益经验,为我国渔业科研机构改革提出可行建议。首先阐释澳大利亚初级产业科技研发和推广体制,研究渔业科技研发公司的发展历程和组成、职能和权利。然后,从资金来源、计划制定、项目管理、绩效监督四个方面分析澳大利亚渔业科技研发公司的运行机制特点。最后,从机构职责、科研体系、经费分配、人员配备、绩效评价角度研究我国渔业科技研发和推广体制,分析存在的主要问题,借鉴澳大利亚渔业科技研发公司的发展经验,提出对策和建议。强化渔业科技创新的市场导向作用、改革现有渔业科技研发和推广机构、重视渔业科研项目的管理和计划制定、优化渔业研发资金保障和增加各部门协作与监管。

关键词：渔业渔业科技研发技术推广澳大利亚