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基于情景构建与深度学习的斜拉桥损伤识别研究

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基于情景构建与深度学习的斜拉桥损伤识别研究

作者：王佳瑀安徽建筑大学

学位级别：硕士

现有的桥梁健康监测方法一般着手于直接从结构响应中评估桥梁健康状况,但传统方法在面对初始残余应力、内在缺陷和复杂荷载作用下的结构反应时表现不佳。本研究尝试整合“情景-应对”理论体系和结构健康监测技术,研究了斜拉桥大桥不同... 详细信息

现有的桥梁健康监测方法一般着手于直接从结构响应中评估桥梁健康状况,但传统方法在面对初始残余应力、内在缺陷和复杂荷载作用下的结构反应时表现不佳。本研究尝试整合“情景-应对”理论体系和结构健康监测技术,研究了斜拉桥大桥不同构件在不同损伤情况下的情景构建,将各种损伤情况视作特定“情景”,并将实时监测数据与这些预设情景进行对比分析,以实现对桥梁损伤的快速和准确识别,从而在发生损伤时能迅速采取相应措施。以繁华大道南淝河大桥作为案例研究对象,开发一种基于实际监测数据的损伤识别方法,以实现对桥梁关键构件损伤的早期预警和精确评估,从而为桥梁维护管理和紧急处置决策提供科学依据,确保公共安全和基础设施的可靠性。本文主要完成了以下工作:1.利用实桥监测数据建立了健康斜拉桥情景。由于监测数据中存在一定量的缺失值和离群值,对监测数据中的离群值进行了剔除,并将缺失值过多的传感器数据和大量传感器数据缺失的时间段从数据库中剔除,整合成健康斜拉桥监测数据库,将原本的8760组监测数据删减至3214组。2.建立了繁华大道南淝河大桥有限元模型。利用有限元仿真软件Midas civil对繁华大道南淝河大桥进行有限元建模,并参考实测索力对模型进行修正,修正后的模型索力与实测索力误差均在5%以内。利用该模型对西南侧索面24根斜拉索进行损伤模拟,每根索模拟1%、2%、5%、8%、10%五种损伤情景,得到各个损伤情景下的索力、挠度等数据。并利用这些数据建立斜拉桥损伤情景库。3.模拟不在情景库中的斜拉索损伤情景,分别计算该情景下特征数据和情景库中情景的特征数据的欧氏距离和相关系数,结果表明相关系数更能体现情景间的相似关系。并模拟了更多不在情景库中的损伤情况,计算表明对于已存在于情景库中的损伤情景,该方法能准确识别;对于不在情景库中的损伤情景,可以匹配到与其最为接近的情景,匹配概率均在90%以上。4.利用深度学习方法模拟损伤的发展。由于上述情景识别方法在面对极小的损伤时效果不佳,本文引入了RNN、LSTM、GRU三种深度学习方法,对比了三种方法的性能,与RNN相比,LSTM和GRU的RMSE分别降低了2.42%和6.45%,MAE分别降低了9.22%和5.67%,R2分别提高了1.08%和1.84%。预测效果方面,LSTM和GRU的RMSE分别降低了4.09%和1.97%,MAE分别降低了1.26%和0.47%,R2分别提高了8.27%和13.34%。图 [37] 表 [21] 参 [65]

关键词：情景构建桥梁损伤深度学习斜拉桥

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基于重建模型的深度伪造检测算法研究

基于重建模型的深度伪造检测算法研究

作者：刘文瑀吉林大学

学位级别：硕士

近些年来,随着机器学习技术的出现,深度伪造技术也在不断地更新,对人类的信息安全造成了更加严重的威胁。那么,这就出现了多种多样基于深度学习的深度伪造检测方法。然而,这些方法对领域外的检测性能较低,也就是泛化性较差。并且对于神... 详细信息

近些年来,随着机器学习技术的出现,深度伪造技术也在不断地更新,对人类的信息安全造成了更加严重的威胁。那么,这就出现了多种多样基于深度学习的深度伪造检测方法。然而,这些方法对领域外的检测性能较低,也就是泛化性较差。并且对于神经纹理这一伪造手段的特征提取能力较弱。针对深度伪造检测的泛化性不足和对于细粒度的神经纹理特征提取不足这两个问题,本文提出并设计了两种网络模型:基于双注意力和通道注意力的深度伪造检测算法,和基于逆向知识蒸馏的深度伪造检测算法,本文的研究内容如下:1.针对大多数深度伪造检测方法泛化性较低这一问题,本文提出和设计了一种基于双注意力和通道注意力重建的深度伪造检测方法(Double Attention and CAB Attention Reconstruction Net,DC-Net)。DC-Net包括三个模块:利用双注意力和通道注意力的人脸重建、特征增强和利用残差outlook注意力的图像分类。重建模块准确地重建真实人脸图像,通过使用卷积注意力(Convolutional Block Attention Module,CBAM)和通道注意力(Channel Attention Block,CAB)这两种注意力,编解码网络能更加关注正常面部区域的稳定特征,而非异常面部区域的特征。特征增强模块使用outlook注意力增强编解码器的特征输出。图像分类器利用残差outlook注意力将增强后的特征与重建图像与输入图像的差值相结合,实现不同特征的融合。最后,本文的方法结合重建损失和二分类损失对输入的人脸图像进行检测。2.针对DC-Net在Face Forensics++(FF++)数据集中Neural Textures(NT)伪造方法的检测效果较低,也就是对细粒度特征提取不足这一问题,本文重点在对人脸图像的细粒度特征提取上进行了改进,提出和设计了一种基于逆向知识蒸馏重建的深度伪造检测算法(Reverse Knowledge Distillation Reconstruction Net,RKD-Net)。RKD-Net以编解码器结构和逆向知识蒸馏为主体框架,全面解决了传统知识蒸馏模型中的非判别滤波器问题,提高了学生教师模型对异常人脸图像的判别能力。同时,在编解码器中间插入了空间和通道重建卷积(Spatial and Channel Reconstruction Convolution,SCConv),以便抑制空间和信道的冗余。最后结合残差坐标注意力(Residual Coordinate Attention,RCA)分类器,增强对人脸真实特征的表示能力。在保证对其他三种伪造方法检测效果的情况下,RKD-Net使得对FF++数据集中NT这一伪造方法的检测效果达到了最佳。综上所述,本文基于重建模型提出了两个模型,使得模型不仅能关注特定差异和表面信息,而且能更深入地提取通用信息和细节信息。本文所提出的两个模型分别解决了现有方法泛化性不足和对细粒度信息提取能力不足这两方面的问题。本文主要在FF++数据集上进行领域内的训练和测试,在(Celeb-Deepfake Forensics,CDF)和(Wild Deepfake,WDF)数据集上,主要是CDF数据集上进行领域外的测试和对比实验,以及可视化结果展示,证明了本文提出的两个模型检测的有效性。

关键词：深度伪造检测人脸重建编解码器注意力机制逆向知识蒸馏

MU10再生混凝土承重砌块力学性能与抗冻性试验研究

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材料导报 2024年第11期38卷 97-103页

作者：齐云鹏王秋生秦力商效瑀北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012

为进一步提高废弃混凝土利用率,促进严寒地区应用再生混凝土承重砌块,在分析再生骨料物理性能的基础上,考虑了100%再生粗骨料取代率、水胶比、用水量及粉煤灰掺量的影响,采用正交试验设计了C30再生混凝土配合比来制备MU10再生混凝土承... 详细信息

为进一步提高废弃混凝土利用率,促进严寒地区应用再生混凝土承重砌块,在分析再生骨料物理性能的基础上,考虑了100%再生粗骨料取代率、水胶比、用水量及粉煤灰掺量的影响,采用正交试验设计了C30再生混凝土配合比来制备MU10再生混凝土承重砌块,通过分析MU10再生混凝土承重砌块的力学性能,确定了MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比,利用环境模拟箱验证了MU10再生混凝土承重砌块的抗冻性。结果表明:再生骨料与天然骨料相比表面较粗糙,附着部分旧水泥砂浆,具有低密度,高孔隙率、吸水率和含泥量,压碎指标是天然骨料的两倍左右;MU10再生混凝土承重砌块的最佳配合比为再生粗骨料1 172 kg/m^(3)、天然河砂578 kg/m^(3)、水泥400 kg/m^(3)、粉煤灰100 kg/m^(3)、水150 kg/m^(3),其抗压强度为11.4 MPa,抗折强度为2.1 MPa,可用于承重及有抗震要求的砌体结构;经过50次冻融循环后,MU10再生混凝土承重砌块的质量损失为1.2%、强度损失为18.1%,抗冻性能符合要求,可以作为严寒地区新型墙体材料使用。

关键词：再生骨料再生混凝土承重砌块配合比力学性能抗冻性

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环境民事公益诉讼制度研究

环境民事公益诉讼制度研究

作者：马瑀阳黑龙江大学

学位级别：硕士

生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。改革开放以来,我国经济迅猛发展,而我国生态环境质量却出现了逐渐恶化的趋势。因此,为更好地保护环境公共利益,环境民事公益诉讼制度应运而生。环境民事公益诉讼制度作为我国环境法制的一大创新... 详细信息

生态环境没有替代品,用之不觉,失之难存。改革开放以来,我国经济迅猛发展,而我国生态环境质量却出现了逐渐恶化的趋势。因此,为更好地保护环境公共利益,环境民事公益诉讼制度应运而生。环境民事公益诉讼制度作为我国环境法制的一大创新,在环境治理体系中发挥着不可替代的作用。相较于传统民事诉讼,环境民事公益诉讼不仅以保护“环境公益”为根本目标,还在诉讼主体范围上具有特殊性、诉讼动力驱动上具有无私性、诉讼环节运行中具有行政优先性、诉讼效果表现上具有预防性和补救性。环境民事公益诉讼制度正在快速发展,生态环境治理目标也在逐步实现。但是,随着环境民事公益诉讼案件的逐年增多,环境民事公益诉讼制度的基础性问题也逐渐显露出来。其中,包括起诉主体职能发挥不力,部分起诉主体参诉资格受限,公民个人没有环境民事公益诉讼的起诉权,有起诉权的社会组织资格认证却尤为困难,同时各起诉主体的诉权顺位划分不清,社会组织等起诉主体诉讼动力支撑不足,以及在环境民事公益诉讼具体运行的过程中产生了证明制度动态配置规则模糊,诉讼制度执行功能受限等制度性问题。对此,本文在借鉴环境民事公益诉讼制度发达国家的基础上,提出了可以从推进起诉主体资格及顺位再调整、续造社会公众诉讼动力、优化证明制度动态配置规则以及释放诉讼制度执行效能四个方面,对我国环境民事公益诉讼制度进行完善与革新,希望能够在未来对我国环境民事公益诉讼制度的立法与司法实践起到一定的参考价值。

关键词：环境民事公益诉讼环境公益原告资格证据规则

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周德清生平及《中原音韵》刊行问题补说

古汉语研究 2024年第1期 70-77页

作者：尹瑀张玉来南京大学文学院江苏南京210023

作为一代杰出的曲家,周德清的生平却一直考之未详,并有多种错误的说法误导学界。根据《中原音韵》有关序文及周德清传世作品,本文厘清了周德清的诸多生活细节:长期流滞江南,可能曾在杭州一带长居;周游乐场,以曲作谋生,但事业发展不甚理... 详细信息

作为一代杰出的曲家,周德清的生平却一直考之未详,并有多种错误的说法误导学界。根据《中原音韵》有关序文及周德清传世作品,本文厘清了周德清的诸多生活细节:长期流滞江南,可能曾在杭州一带长居;周游乐场,以曲作谋生,但事业发展不甚理想;其创作《中原音韵》时有着极强的目的性和针对性,誓要匡正当时曲作界(以杨朝英为典型)的流弊;《中原音韵》正式刊行于1341年,而非传统所说的1324年。

关键词：周德清《中原音韵》元曲

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新西兰学前儿童社会情感能力培养:指导框架与项目实践

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学前教育研究 2024年第3期 12-24页

作者：王俊民袁瑀重庆师范大学初等教育学院重庆400700 怀卡托大学教育学部新西兰汉密尔顿3240

为提高儿童幸福感和社会包容性,落实国家课程有关社会情感能力的学习结果,在国家课程倡导有意识教学的背景下,新西兰教育部于2019年发布指南文件《在早期学习中支持社会情感能力》,为学前教育提供指导框架,支持教师有目的、有计划地培... 详细信息

为提高儿童幸福感和社会包容性,落实国家课程有关社会情感能力的学习结果,在国家课程倡导有意识教学的背景下,新西兰教育部于2019年发布指南文件《在早期学习中支持社会情感能力》,为学前教育提供指导框架,支持教师有目的、有计划地培养儿童的社会情感能力。2020年,在前期项目实践的基础上,新西兰政府发起三个专门针对学前教育的社会情感学习试点项目,对教师和家长进行理论培训与实践指导,取得了良好效果。在追求高质量发展的背景下,新西兰学前教育正在寻求儿童主导学习和教师主导学习之间的一种平衡;通过提供策略和实践指导,可以提升教师有意识地开展社会情感学习的信心和实践能力,改善实践效果。我国儿童社会情感能力培养实践可借鉴国际理论成果和优秀实践经验,关注有意识教学和文化响应实践,加强对教师和家长实践能力的培训。

关键词：新西兰学前教育社会情感能力有意识教学文化响应实践

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基于IBEM和改进PSO的地下椭圆异质结构反演

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工程力学 2024年

作者：刘中宪朱朔焦凤瑀天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津大学土木工程系

为探明地层异质结构分布状况及其物理性质，传统局部线性优化方法被广泛应用于反演问题，但为更好解决反演问题的非线性和多解性，应用全局非线性优化算法——改进粒子群(PSO)算法进行参数寻优。该算法避免了反演对初始模型的强依赖性... 详细信息

为探明地层异质结构分布状况及其物理性质，传统局部线性优化方法被广泛应用于反演问题，但为更好解决反演问题的非线性和多解性，应用全局非线性优化算法——改进粒子群(PSO)算法进行参数寻优。该算法避免了反演对初始模型的强依赖性，通过将固定惯性权重改进为随适应度变化的自适应惯性权重，加强了粒子群的全局寻优能力与局部精细搜索能力。同时为优化正演，采用间接边界元法(IBEM)，降低计算维度，大幅提高了计算效率和精度。以半空间椭圆空洞和夹杂体为例，研究了改进PSO算法同IBEM结合反演的有效性和稳定性。在反演中，改进PSO算法可对异质结构位置进行快速反演，且各参数的反演结果均具有高精度。此外，算法较大的搜索范围一定程度上弥补了先验信息的不足，使其能有效地应用于椭圆异质结构的反演中。

关键词：地下异质结构反演反演算法间接边界元法改进PSO算法弹性波勘探

基于随机森林法的区域地下水硝酸盐污染风险评价

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吉林大学学报(地球科学版) 2024年

作者：张晟瑀申文超苏小四吉林大学新能源与环境学院吉林大学水资源与环境研究所吉林大学建设工程学院

针对区域地下水污染风险评价体系中指标权重确定主观性强的问题，以保定市平原区浅层地下水为研究对象，利用随机森林算法通过构建地下水污染风险评价指标与硝酸盐浓度之间的映射关系进而优化得到各指标权重。当决策树数量为130，决策... 详细信息

针对区域地下水污染风险评价体系中指标权重确定主观性强的问题，以保定市平原区浅层地下水为研究对象，利用随机森林算法通过构建地下水污染风险评价指标与硝酸盐浓度之间的映射关系进而优化得到各指标权重。当决策树数量为130，决策树分裂所需的最小样本数为82，决策树最大深度为2时取得最优权重，在此基础上，评价了保定平原区浅层地下水硝酸盐污染风险。研究结果表明，地下水位埋深、耕地面积比、包气带介质类型、地下水净补给量所占权重较大，基于随机森林法的地下水硝酸盐污染风险评价结果与实测地下水硝酸盐浓度之间的斯皮尔曼相关系数更高，预测准确度提升25.6%。结合地下水硝酸盐污染风险评价结果，提供了研究区地下水污染风险防控对策建议。

关键词：地下水污染风险随机森林权重优化污染风险防控

新西兰新一轮基础教育课程改革:背景、内容与特点

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比较教育研究 2024年第3期46卷 43-51页

作者：王俊民袁瑀重庆师范大学初等教育学院重庆400700 怀卡托大学教育学部新西兰汉密尔顿3240

2018年,新西兰启动21世纪第二轮基础教育课程改革,自2023年初开始分批次实施新课程。本次课程改革是基于核心素养的《新西兰课程》实施十年后,在政府倡导高质量、全纳的公共教育体系背景下展开。新课程延续了“学习者中心”的课程价值取... 详细信息

2018年,新西兰启动21世纪第二轮基础教育课程改革,自2023年初开始分批次实施新课程。本次课程改革是基于核心素养的《新西兰课程》实施十年后,在政府倡导高质量、全纳的公共教育体系背景下展开。新课程延续了“学习者中心”的课程价值取向,强调包容性和个性化学习;将毛利知识作为独立的知识体系全面融入各学习领域,强调双文化整合与身份认同,表现出明显的“本土化”趋势;重构“理解、知道、做”的内容模型和基于学习进阶的学业表现,强化学习领域与课程愿景、核心素养之间的关系,强调通过学科实践和社会情感学习促进核心素养的落实,表现出从“灵活”走向“明确”的趋势和学科实践取向。

关键词：新西兰基础教育课程改革核心素养双文化课程

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