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大数据背景下两阶段Leverage重要性抽样方法研究

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统计研究 2024年第10期 149-160页

作者：贺建风何韩吉华南理工大学经济与金融学院数量经济学系

大数据背景下，需要对传统的抽样调查技术进行改进，以应对数据结构变化。以杠杆得分为入样概率的Leverage重要性抽样能够增加高杠杆值样本点被抽中的概率，但也增加了异常值选入抽样子集的风险，使得抽样估计偏离真实值。为降低大数据... 详细信息

大数据背景下，需要对传统的抽样调查技术进行改进，以应对数据结构变化。以杠杆得分为入样概率的Leverage重要性抽样能够增加高杠杆值样本点被抽中的概率，但也增加了异常值选入抽样子集的风险，使得抽样估计偏离真实值。为降低大数据异常值影响，提高大数据抽样子集估计的稳健性，本文提出基于阈值自选择的两阶段Leverage重要性抽样方法。该方法第一阶段以样本距离的有序聚类识别稳健子集，使得用于二阶段抽样的样本更具代表性，第二阶段则是在稳健子集的基础上获得稳健抽样估计。模拟分析结果表明，本文所提方法能够提升线性回归系数估计的精度，在漂移型、波动型和混合型离群值中均适用。实证分析中本文所提方法在三个案例数据中拥有较小的预测值均方误差，有效降低了异常值的影响。

关键词：大规模数据线性模型有序聚类 Leverage重要性抽样

基于CUDA的国密算法SM3和SM4的设计与实现

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基于CUDA的国密算法SM3和SM4的设计与实现

作者：韩吉昌吉林大学

学位级别：硕士

哈希算法和对称加密算法都是密码学中最重要的算法,其中,SM3算法作为我国哈希密码标准,具有强抗碰撞性和不可逆性,被广泛应用于数字签名和随机数的生成等任务中;而SM4算法作为我国对称加密算法标准,也同样被广泛应用于金融、电子政务、... 详细信息

哈希算法和对称加密算法都是密码学中最重要的算法,其中,SM3算法作为我国哈希密码标准,具有强抗碰撞性和不可逆性,被广泛应用于数字签名和随机数的生成等任务中;而SM4算法作为我国对称加密算法标准,也同样被广泛应用于金融、电子政务、云计算和物联网等多个领域的加密任务中。这两种国密算法主要基于CPU串行实现,但随着其在金融、电子商务等领域的大批量实时应用,对数据处理速度提出了更高的约束,这种实现形式在很多应用场景下已经不能满足效率需求。另一方面,尽管相继出现了多个平台上的SM3和SM4算法加速优化,例如FPGA,ASIC和量子电路等,但是对于其在GPU平台上的优化研究还处于起步阶段,已有的方法还存在着GPU的优势利用不足的问题,生成摘要和执行加密的速度还有很大的提升空间。针对上述的问题,本文设计并实现了基于CUDA的国密算法SM3和SM4,并对其中一些关键步骤做了进一步优化:针对SM3哈希算法,本文实现了四种不同的技术路线,包括单数据流单线程、多数据流单线程、单数据流多线程和多数据流多线程模式。采用了多种优化策略,包括内存合并访问、流水线技术、以及在摘要生成过程中使用多路线程并行的方法完成数据扩展压缩的逻辑计算等。实验结果表明,多数据流多线程模式表现最为出色。在考虑CPU和GPU之间传输时间的情况下,多数据流多线程优化方法的峰值吞吐量达到了166.42 Gb/s,是当前已知最佳GPU实现SM3算法性能的1.96倍;不计传输时间的条件下,SM3并行优化算法的峰值吞吐量达到了8,543.43 Gb/s。因此,相对于其他SM3算法的优化实现,本文提出的基于CUDA的SM3算法并行优化方法能够显著提高摘要生成速率,以满足不断增长的海量并行数据处理需求。对于SM4对称加密算法,根据SM3的优化方法的实际表现,本文提出了一种多数据流多线程的并行优化方法,以解决算法加解密速度过慢的问题。该方法将输入的明文数据分组,生成多段分组数据,并将每个分组数据作为一个数据流执行加解密运算。数据流与单一线程进行捆绑,使用单一线程完成对应数据流的轮密钥生成和加密运算的完整流程。实验结果显示,在考虑CPU和GPU之间传输时间的情况下,SM4并行优化算法的峰值吞吐量达到26.85 Gb/s,是目前已知GPU实现SM4算法峰值吞吐量19.72 Gb/s的1.36倍;不考虑传输时间的情况下,优化算法获得了1,342.64 Gb/s的吞吐量,是目前已知算法峰值吞吐量74.85 Gb/s的17.93倍。综上所述,本文提出的基于CUDA的SM3和SM4并行优化算法在摘要生成和加解密方面取得了显著效能提升,相较于现有优化算法,表现更为出色,具有较强的实际应用价值。

关键词： CUDA SM3国密算法 SM4国密算法内存合并访问并行优化

中国基本公共服务发展水平的统计测度与时空效应

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统计与信息论坛 2024年第4期39卷 112-128页

作者：贺建风何韩吉华南理工大学经济与金融学院广东广州510006

基本公共服务均等化是实现共同富裕的着力点,对基本公共服务发展水平进行精准测度,把握好各地区基本公共服务发展的差异性,对扎实推进共同富裕具有重要意义。依据“七有”“两保障”标准构建基本公共服务发展水平评价指标体系,采用熵权... 详细信息

基本公共服务均等化是实现共同富裕的着力点,对基本公共服务发展水平进行精准测度,把握好各地区基本公共服务发展的差异性,对扎实推进共同富裕具有重要意义。依据“七有”“两保障”标准构建基本公共服务发展水平评价指标体系,采用熵权法测算2011—2020年各省份基本公共服务发展指数的时空变化。继而利用空间Kernel密度估计方法刻画空间影响下各地区发展水平的分布形态和演进规律。最后通过空间Markov转移概率矩阵进一步量化空间影响下的状态转移概率和内部动态性。研究发现:2011—2019年各省份基本公共服务发展水平稳步提升,中西部地区增速高于东部地区。2011—2020年各省份基本公共服务发展水平主要集中在较低水平,总体上呈现右移趋势;东部地区聚集趋势最弱,两极分化态势较为严重;中部地区极化特征不明显,但内部结构的稳定性较差;西部地区的基本公共服务发展水平存在下降的风险。空间因素对各地区发展水平存在显著影响,不同水平的地区具有俱乐部收敛特征。各省份基本公共服务发展水平主要向中低水平和中高水平转移,低水平和高水平地区的状态转移流动性最差;高水平地区影响下各地区均无状态转移,固化现象凸显。因此,当前阶段中国在推进共同富裕的进程中需要扩大东西联动交流,提高中西部公共服务的持续造血能力;增强区域协作机制,实施区域协调发展;关注虹吸效应,切实弱化两极分化态势。

关键词：基本公共服务空间效应空间Kernel密度估计空间状态转移

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量化历史与社会网络分析:原理与应用

装饰 2024年第3期 40-47页

作者：林展何睿伊韩吉予中国人民大学清史研究所

社会网络分析是目前被广泛应用的研究方法,特别是在一些交叉学科之中。本文以量化历史研究中的社会网络分析为例,基于政治、军事、思想文化、经济等领域的案例,介绍其原理与应用,说明其在帮助理解社会结构中的人,建立微观个体与宏观社... 详细信息

社会网络分析是目前被广泛应用的研究方法,特别是在一些交叉学科之中。本文以量化历史研究中的社会网络分析为例,基于政治、军事、思想文化、经济等领域的案例,介绍其原理与应用,说明其在帮助理解社会结构中的人,建立微观个体与宏观社会现象之间的联系,揭示社会复杂特征等方面的价值。

关键词：社会网络社会网络分析量化历史

不同展向位置非连续鼓包对跨声速压气机转子性能的影响

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 77-84页

作者：杨嗣涵杨旭东韩吉昂郭重佳大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116026

为提高跨声速压气机气动性能,本文针对NASA Rotor 37,采用数值模拟方法研究了吸力面不同展向位置非连续鼓包对其气动性能的影响。结果表明,随着非连续鼓包逐渐靠近叶顶,鼓包能更有效地对激波前气体进行预压缩,降低逆压梯度,从而减小激... 详细信息

为提高跨声速压气机气动性能,本文针对NASA Rotor 37,采用数值模拟方法研究了吸力面不同展向位置非连续鼓包对其气动性能的影响。结果表明,随着非连续鼓包逐渐靠近叶顶,鼓包能更有效地对激波前气体进行预压缩,降低逆压梯度,从而减小激波强度。同时对于激波与附面层的相互作用的抑制效果也逐渐增强,能有效地使激波干扰所产生的附面层分离延后,改善流动情况,降低损失。相比原型转子,在60%~90%叶高范围布置非连续鼓包时,压气机转子效率在整个流量范围内均有提升,最高效率增加了0.25%,总压比提升了0.13%。

关键词：跨声速压气机转子非连续鼓包展向位置气动性能数值模拟

基于人工势能场的破冰船护航下船舶航行风险场建模

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哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 119-128页

作者：张笛韩吉如吴达曹伟张明阳毛文刚水路交通控制全国重点实验室(武汉理工大学) 湖北武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心湖北武汉430063 广东省内河港航产业研究有限公司广东韶关512000 阿尔托大学工程学院芬兰赫尔辛基02150 查尔姆斯理工大学机械与海洋科技学院瑞典哥德堡SE-41296

针对破冰船护航下船舶碰撞与冰困事故风险评估问题,本文根据破冰船与跟驰船之间、跟驰船与海冰之间的相互关系,并基于人工势能场理论提出破冰船护航下船舶航行风险场的概念和模型,其中包括破冰船风险场和海冰风险场。破冰船风险场量化... 详细信息

针对破冰船护航下船舶碰撞与冰困事故风险评估问题,本文根据破冰船与跟驰船之间、跟驰船与海冰之间的相互关系,并基于人工势能场理论提出破冰船护航下船舶航行风险场的概念和模型,其中包括破冰船风险场和海冰风险场。破冰船风险场量化破冰船与跟驰船之间的碰撞风险水平,海冰风险场量化跟驰船与海冰之间的冰困风险水平。根据该模型提出破冰船与跟驰船之间安全跟驰距离的计算方法。最后基于Tian You轮2018年北极编队航行数据,应用破冰船护航下船舶航行风险场模型开展仿真实验,仿真结果验证了航行风险场模型的有效性,证明了本文建模方法能够为破冰船护航下船舶安全跟驰研究提供理论方法支撑。

关键词：水路运输人工势能场极地航行破冰船护航船舶碰撞船舶冰困航行风险跟驰距离

二维介孔材料的合成方法、设计与应用研究进展

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应用化学 2024年第6期41卷 767-782页

作者：李英维韩吉关卜源吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012 吉林大学未来科学与国际合作联合实验室长春130012

由于具有可调的孔道结构、可控的化学组成以及广阔的应用前景,介孔材料近年来引起了科研工作者们的广泛关注。与传统的三维介孔材料相比,二维介孔材料具有更大的比表面积,更短的扩散距离,以及更高的活性位点暴露程度。因此,二维介孔材... 详细信息

由于具有可调的孔道结构、可控的化学组成以及广阔的应用前景,介孔材料近年来引起了科研工作者们的广泛关注。与传统的三维介孔材料相比,二维介孔材料具有更大的比表面积,更短的扩散距离,以及更高的活性位点暴露程度。因此,二维介孔材料在催化、气体吸附、能源存储与转化等应用领域中展现出十分优异的性能。本文从自下而上和自上而下2种合成策略出发,系统梳理了近10年来二维介孔材料合成方法的研究进展,并全面总结了二维介孔材料在电化学储能、电催化、光催化和气体传感领域的应用。最后,本文对二维介孔材料的未来发展方向与挑战进行了展望。

关键词：介孔材料二维材料纳米材料电化学储能电催化光催化气体传感器

乡村振兴视域下乡村小规模学校教师职业认同研究——以山西省为例

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教育理论与实践 2024年第8期44卷 33-37页

作者：韩吉珍梁妍姣太原师范学院教育学院山西晋中030619 运城市垣曲县心理卫生协会山西运城043700

乡村振兴,教育要先行。乡村教育发展的关键在于乡村教师。乡村教师职业认同不仅影响教师自身素质的提高和教师队伍的稳定,而且关系到乡村教育能否实现公平而有质量地发展。通过运用问卷调查法和访谈法,研究了乡村小规模学校教师职业认... 详细信息

乡村振兴,教育要先行。乡村教育发展的关键在于乡村教师。乡村教师职业认同不仅影响教师自身素质的提高和教师队伍的稳定,而且关系到乡村教育能否实现公平而有质量地发展。通过运用问卷调查法和访谈法,研究了乡村小规模学校教师职业认同的现状。研究表明,当前,乡村小规模学校教师职业认同处于中等偏上水平,教师职业认同在性别、婚姻、学历、教龄、职称、收入等方面存在显著性差异。提升乡村小规模学校教师职业认同感,需要减轻乡村女性教师的工作压力;给予乡村未婚教师人文关怀;充分发挥本科及以上学历教师的才能;多渠道开展乡村教师培训;采取适合乡村教师职称评定的办法;切实提高乡村教师的工资福利待遇,增强乡村教师职业的吸引力,促进乡村教育良好发展,从而助力乡村振兴。

关键词：乡村振兴乡村小规模学校教师职业认同

计及电压动态特性的虚拟同步机暂态稳定性分析

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电网技术 2024年第7期48卷 2910-2918,I0078-I0079页

作者：魏凤廷张海涛王秀丽周嘉豪韩吉治沙子豪西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

针对仅考虑摇摆方程可能导致虚拟同步机暂态稳定性分析误判的问题,首先考虑公共耦合点处电压变化对系统暂态行为的影响,建立了计及电压动态特性的虚拟同步机暂态模型,实现对虚拟同步机动态特性的全面精准刻画。在此基础上提出了一种直... 详细信息

针对仅考虑摇摆方程可能导致虚拟同步机暂态稳定性分析误判的问题,首先考虑公共耦合点处电压变化对系统暂态行为的影响,建立了计及电压动态特性的虚拟同步机暂态模型,实现对虚拟同步机动态特性的全面精准刻画。在此基础上提出了一种直接求解极限切除角和极限切除时间的快速迭代求解算法,并分析了虚拟同步机核心控制参数改变对系统暂态稳定性的影响机理。最后,搭建了典型结构虚拟同步机的电磁仿真模型,验证了理论分析和关键暂态指标求解算法的正确性,结果表明相比于仅考虑摇摆方程的暂态模型,所提模型能更精准地刻画虚拟同步机暂态特性。

关键词：虚拟同步机摇摆方程暂态稳定性电压动态特性