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基于智能凝胶标签的鲜切网纹瓜新鲜度无损监测

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食品科学 2024年第1期45卷 239-246页

作者：荣丽岩蒋东华李丽汪艳群张爽马艺超杨舒涵李月新吴朝霞沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866 辽宁省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所辽宁沈阳110866

以卡拉胶、羧甲基纤维素钠和黄原胶为基质材料,溴百里香酚蓝(bromothymol blue,BTB)作为显色指示剂,复配一种新型凝胶状智能标签,用于鲜切网纹瓜新鲜度的实时监测。智能凝胶标签颜色随包装内CO_(2)浓度变化,由蓝色逐渐转变为黄绿色、黄... 详细信息

以卡拉胶、羧甲基纤维素钠和黄原胶为基质材料,溴百里香酚蓝(bromothymol blue,BTB)作为显色指示剂,复配一种新型凝胶状智能标签,用于鲜切网纹瓜新鲜度的实时监测。智能凝胶标签颜色随包装内CO_(2)浓度变化,由蓝色逐渐转变为黄绿色、黄褐色和橙黄色,从而反映鲜切网纹瓜的新鲜度。使用扫描电子显微镜、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪和热重分析仪对凝胶标签的形态和结构进行表征。结果表明,加入羧甲基纤维素钠和黄原胶未改变凝胶标签的微观结构,三者具有良好的相容性,同时凝胶标签的热稳定性随着BTB的加入得到提高。凝胶标签在4℃和25℃贮藏时,凝胶标签保持出色的颜色稳定性,将其用于鲜切网纹瓜4℃贮藏时,凝胶标签的颜色显示出明显的颜色变化。相关性分析表明凝胶标签色差值与包装中的CO_(2)浓度、鲜切网纹瓜的pH值和菌落总数均有显著相关性。该标签具有出色的pH值敏感性,可以作为监测鲜切网纹瓜新鲜度的有效方法。

关键词：智能凝胶标签鲜切网纹瓜新鲜度无损监测

“食品营养学”线上线下混合式教学模式探索与实践

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食品工业 2024年第6期 334-336页

作者：汪艳群史琳蒋东华吴朝霞谭慧李冬男沈阳农业大学食品学院

“食品营养学”课程知识点多而学时有限,围绕教材开展的传统教学很难实现有效和足够的扩展和深化,为了提升教学效果,有必要进行教学模式改革。而随着信息技术在高校教学体系中的融入,这为探索新教学模式提供了便利条件。因此,文章探索... 详细信息

“食品营养学”课程知识点多而学时有限,围绕教材开展的传统教学很难实现有效和足够的扩展和深化,为了提升教学效果,有必要进行教学模式改革。而随着信息技术在高校教学体系中的融入,这为探索新教学模式提供了便利条件。因此,文章探索了在“食品营养学”课程中线上课堂与线下课堂如何相融合,实践了线上线下混合式教学模式。结果表明:线上线下混合式教学模式在提升“食品营养学”课程学习效果和教学质量方面表现出不可忽视的优势。文章也为线上课堂与线下课堂的有效融合及教学模式的改革提供参考与借鉴。

关键词：线上线下混合式教学食品营养学

Dynamics analysis and cryptographic implementation of a fractional-order memristive cellular neural network model

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Chinese Physics B 2024年第4期33卷 418-433页

作者：周新卫蒋东华 Jean De Dieu Nkapkop Musheer Ahmad Jules Tagne Fossi Nestor Tsafack 吴建华 Department of Information Engineering Gongqing CollegeNanchang UniversityJiujiang 332020China School of Computer Science and Engineering Sun Yat-Sen UniversityGuangzhou 511400China Department of Electrical Engineering and Industrial Computing University Institute of TechnologyDoualaCameroon Department of Computer Engineering Jamia Millia IslamiaNew Delhi 110025India Department of Physics Faculty of ScienceUniversity of YaoundeCameroon Electrical Engineering Department and Industrial Computing of ISTAMA University of DoualaDoualaCameroon

Due to the fact that a memristor with memory properties is an ideal electronic component for implementation of the artificial neural synaptic function,a brand-new tristable locally active memristor model is first proposed in this paper.Here,a novel four-dimensional fractional-order memristive cellular neural network(FO-MCNN)model with hidden attractors is constructed to enhance the engineering feasibility of the original CNN model and its performance.Then,its hardware circuit implementation and complicated dynamic properties are investigated on multi-simulation platforms.Subsequently,it is used toward secure communication application scenarios.Taking it as the pseudo-random number generator(PRNG),a new privacy image security scheme is designed based on the adaptive sampling rate compressive sensing(ASR-CS)model.Eventually,the simulation analysis and comparative experiments manifest that the proposed data encryption scheme possesses strong immunity against various security attack models and satisfactory compression performance.

关键词： cellular neural network memristor hardware circuit compressive sensing privacy data protection

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具有视觉安全性的图像压缩加密算法研究

具有视觉安全性的图像压缩加密算法研究

作者：蒋东华长安大学

学位级别：硕士

伴随着远距离无线通信技术的快速发展,现如今不论我们身处何地都能利用无线通信设备进行实时的信息传递。同时,存储信息的实体也从黑白文字转变为能够携带更多消息内容的多媒体数据。作为新兴的信息传递介质,数字图像因其易于产生、处... 详细信息

伴随着远距离无线通信技术的快速发展,现如今不论我们身处何地都能利用无线通信设备进行实时的信息传递。同时,存储信息的实体也从黑白文字转变为能够携带更多消息内容的多媒体数据。作为新兴的信息传递介质,数字图像因其易于产生、处理和存储等优势被广泛地应用于民生、工业以及国防等领域。然而,在信息共享高效化、便捷化的当下,这些承载着隐私信息的数字图像在公用信道传输时将面临着巨大的潜在安全威胁。在这样的背景下,如何保证隐私图像的安全已然成为当今社会一个极具挑战性的课题。在资源受约束的应用场景中,对图像进行加密的同时还需要兼顾对冗余数据的压缩。被看作是对称加密的一种变体,压缩感知不仅能实现数据的同步压缩与加密,还具有高安全性和良好的健壮性。此外,为保证加密数据的隐蔽性,即隐蔽保密传输的行为事实,为不具备语义特征的加密图像添加一有意义的“视觉标签”也是必不可少的。因此,本文旨在结合混沌系统、压缩感知以及数据嵌入技术设计出安全、高效、健壮、压缩性好的数字图像加密算法。本文主要的工作如下:(1)针对现有方案不具有视觉安全性的缺陷,设计出一种结合并行压缩感知和自适应嵌入手段的视觉安全隐私图像加密方案。在该方案中,首先在离散小波域上对明文图像进行稀疏分解。其次,对经过硬阈值化处理后的明文系数矩阵执行阿诺德置乱策略和并行测量以得到秘密数据。然后,再利用噪声可见函数寻找非涉密传输介质中适合嵌入的区域子块,并通过斜变换嵌入算法将未量化的秘密数据按分块的方式嵌入其中,最终得到具有语义特征的密文图像。同时为了抵抗选择明文攻击,将明文的频域系数用于控制忆阻超混沌系统以构建相应的密码流。数值仿真结果表明:所提方案在视觉安全性和健壮性方面得到明显的提升。(2)针对现有方案传输效率低的缺陷,设计出一种高效的双隐私图像视觉安全加密方案。在该方案中,首先利用高纳德随机置乱策略和依赖明文构建的部分哈达玛矩阵对双源明文稀疏系数执行初步加密和压缩。其次,再通过分数阶傅立叶变换嵌入算法将两组秘密数据在复频域中隐藏到非涉密传输介质的像素值和其透明度通道中以获得最终有意义的密文图像。另外,在密钥的辅助下将明文特征值嵌入至密文图像的透明度通道中以减轻密钥管理的负担。数值仿真结果表明:与现有相关成果相比,在所提方案的各项安全性指标没有出现衰减的情况下,其隐写空间提升了一倍。同时,健壮性方面也得到改善。(3)针对现有方案压缩性能不稳定的缺陷,提出一个自适应阈值稀疏模型以稳定明文图像在变换域中进行稀疏表示时的稀疏性。在此基础上,将其与新忆阻混沌映射和矩阵编码相结合设计出一种新颖的视觉安全图像加密方案。首先,通过自适应阈值稀疏化压缩模型对明文图像执行压缩采样和加密。其次,再经过FAN变换置换和异或扩散操作之后,在空域上通过编码的方式将具有统计伪随机性的秘密图像嵌入到非涉密传输介质中。数值仿真结果表明:所提方案在视觉安全性、压缩性能以及执行效率方面得到显著的性能增益。

关键词：隐私图像加密混沌系统压缩感知斜变换分数阶傅里叶变换安全分析

结合二维压缩感知和混沌映射的双图像视觉安全加密算法

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西安交通大学学报 2022年第2期56卷 139-148页

作者：蒋东华朱礼亚沈子懿王兴元陈颖频长安大学信息工程学院西安710064 长安大学电子与控制工程学院西安710064 大连海事大学信息科学技术学院辽宁大连116026 闽南师范大学物理与信息工程学院福建漳州363000

为解决图像加密技术在安全性和效率上的均衡问题,提出了一种结合压缩感知和混沌映射的双图像视觉安全加密算法。首先,通过引入非线性反馈项对经典一维Chebyshev混沌映射进行改进,用以构造受控测量矩阵和密码流;然后利用测量矩阵分别对... 详细信息

为解决图像加密技术在安全性和效率上的均衡问题,提出了一种结合压缩感知和混沌映射的双图像视觉安全加密算法。首先,通过引入非线性反馈项对经典一维Chebyshev混沌映射进行改进,用以构造受控测量矩阵和密码流;然后利用测量矩阵分别对两幅明文图像的整数小波系数进行二维压缩感知,并在密码流的控制下通过Fan变换和双向扩散过程生成秘密图像;最后,采用最低有效位嵌入算法将秘密图像信息嵌入到载体图像的像素值通道和alpha通道中,实现了两幅明文图像的同步压缩和视觉安全加密。实验结果表明:与采用复杂超混沌系统的单图像视觉安全加密算法相比,该算法在保证安全性的前提下,秘密信息嵌入容量扩大了一倍,加密时间开销减少40%以上,解密图像的峰值信噪比提升了1~7 dB。

关键词：图像加密双向扩散混沌映射压缩感知

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"人工智能+教育"向我们走来

小学科学 2022年第23期 16-18页

作者：蒋东华绍兴市快阁苑小学浙江

人工智能逐渐走进小学课堂,有不少教师还在犹豫:人工智能是否应该走进学校,走进课堂?现实是,无论校长要不要、教师愿不愿,人工智能已经在这里.本研究从人工智能与学生的核心素养发展各个案例出发,说明人工智能与新时代的学生核心素养息... 详细信息

人工智能逐渐走进小学课堂,有不少教师还在犹豫:人工智能是否应该走进学校,走进课堂?现实是,无论校长要不要、教师愿不愿,人工智能已经在这里.本研究从人工智能与学生的核心素养发展各个案例出发,说明人工智能与新时代的学生核心素养息息相关,成为学校和教师培养学生核心素养的重要抓手.新时代的教师拥抱"人工智能+教育"的时候到了.

关键词： "人工智能+教育" 培养核心素养

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基于小波变换的遥感图像加密域可逆信息隐藏

计算机工程与设计 2022年第10期43卷 2731-2740页

作者：安婷玉蒋东华刘立东长安大学信息工程学院陕西西安710064

针对加密和信息隐藏技术相互干扰且流密码或分块置乱加密结构简单、安全性不足的问题,提出一种基于小波变换的遥感图像加密域信息隐藏算法。对遥感图像进行整数小波变换;利用基于超混沌洛伦兹系统的图像加密算法对小波变换后的低频分量... 详细信息

针对加密和信息隐藏技术相互干扰且流密码或分块置乱加密结构简单、安全性不足的问题,提出一种基于小波变换的遥感图像加密域信息隐藏算法。对遥感图像进行整数小波变换;利用基于超混沌洛伦兹系统的图像加密算法对小波变换后的低频分量加密,用直方图平移将秘密信息嵌入高频分量;经过逆小波变换得到包含秘密信息的加密图像。小波变换的正交性决定加密和信息隐藏不会相互干扰,因此加密算法可以根据用户的需要进行选择,接收者根据不同的密钥进行解密或信息提取,能无损恢复原始遥感图像。实验结果表明,该方案实现了对遥感图像传输和使用过程中的安全保护,在保证一定嵌入率的基础上解密图像的峰值信噪比更高。

关键词：遥感图像加密可逆信息隐藏混沌小波变换直方图平移

利用电子自旋共振技术研究美拉德反应自由基变化

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农业工程学报 2013年第6期29卷 280-286页

作者：刘玲纪淑娟檀德宏蒋东华沈阳农业大学食品学院沈阳110866 丹麦哥本哈根大学科学学部食品系

为寻求简便而准确地对食品加工和贮藏过程中的美拉德反应进行鉴定的方法,该文研究加热食品中葡萄糖和乳球蛋白建立的美拉德反应体系的自由基变化,主要考察影响美拉德反应的温度和pH值变化导致的自由基改变,从而确定美拉德反应与其自由... 详细信息

为寻求简便而准确地对食品加工和贮藏过程中的美拉德反应进行鉴定的方法,该文研究加热食品中葡萄糖和乳球蛋白建立的美拉德反应体系的自由基变化,主要考察影响美拉德反应的温度和pH值变化导致的自由基改变,从而确定美拉德反应与其自由基变化之间的相互关系。在3种不同温度、有无氧气和3种不同pH值条件下,利用电子自旋共振(electron spin resonance,ESR)光谱检测美拉德反应自由基变化趋势,结果随温度升高,自由基数量增加,反应速度加快;随pH值由酸性向碱性移动,自由基数量增加;自由基数量在无氧条件时多于有氧条件。当自由基积累到一定浓度,由于聚合反应生成高分子聚合物使信号强度下降,最后消失。比较美拉德产物与2种底物产生的自由基发现,无论类型、数量还是生成速率都存在明显差异。研究结果表明,采用自旋捕集剂对不稳定的自由基进行捕集来分析信号能够有效表征加热食品中美拉德反应初中期阶段的自由基变化,从而有效表征和分析美拉德反应过程。与传统研究美拉德反应的分析方法比较,ESR光谱是一种简便灵敏的分析方法,可以作为研究加热食品美拉德反应的重要方法之一。

关键词：光谱测定法加热食品加工 ESR技术美拉德反应自由基

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基于语义引导神经网络的人体动作识别算法

图学学报 2023年

作者：郭宗洋刘立东蒋东华刘子翔朱熟康陈京华长安大学信息工程学院中山大学计算机学院

近年来，采用深度前馈神经网络对骨骼关节的三维坐标建模成为了一种趋势。但网络识别准确率低、巨大的参数量以及实时性差仍然是基于骨骼数据动作识别领域中急需解决的问题。为此，提出一种基于语义引导神经网络(Semantic-Guided Netwo... 详细信息

近年来，采用深度前馈神经网络对骨骼关节的三维坐标建模成为了一种趋势。但网络识别准确率低、巨大的参数量以及实时性差仍然是基于骨骼数据动作识别领域中急需解决的问题。为此，提出一种基于语义引导神经网络(Semantic-Guided Networks，SGN)改进的网络模型。首先，在原网络中引入了非局部特征提取模块用于增强其在高级语义指导模型训练和预测的表现，降低了其在自然语言处理任务中的计算复杂性和推理时间；其次，引入注意力机制学习每个图卷积网络层的通道权重并减少通道间的冗余信息，进一步提高模型的计算效率和识别准确率；此外，以可变形卷积模块动态学习不同图卷积网络(GCN)层通道的权重，并有效地聚合不同通道中的关节特征用于网络最后的分类识别，从而提高特征信息的利用率。最后，在NTU RGB+D和NTU RGB+D 120公开数据集上进行人体动作识别实验。实验结果表明，所提出的网络比大多数网络小一个数量级，并且在识别准确率上明显优于原网络和其他一些先进的算法。

关键词：人体动作识别图卷积网络语义引导神经网络非局部特征提取注意力机制可变形卷积