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面向工控系统异常检测方法的可解释性技术研究

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面向工控系统异常检测方法的可解释性技术研究

作者：韩梓昱齐鲁工业大学

学位级别：硕士

传统的工业控制系统在封闭的环境中运行,其安全性主要基于系统的封闭性得以保障。随着工业控制系统的开放化和互联化,其远程管理能力得到提升,这使得安全漏洞和事故风险也相应增加。基于深度学习的异常检测算法在工业控制系统安全领域... 详细信息

传统的工业控制系统在封闭的环境中运行,其安全性主要基于系统的封闭性得以保障。随着工业控制系统的开放化和互联化,其远程管理能力得到提升,这使得安全漏洞和事故风险也相应增加。基于深度学习的异常检测算法在工业控制系统安全领域展现出了巨大的应用潜力,但其可解释性仍是一个亟待解决的问题。现有的解释方法存在多个不足之处:其无法满足工控领域的特殊需求、对执行器数据的解释能力不足以及对工控系统异常检测概念漂移发生原因的解释不足等。针对上述问题,本文基于工业控制系统中执行器状态数据与传感器数据,开展了针对被攻击组件的识别与解释工作。本研究的具体内容及创新点如下:(1)现有的可解释方法主要适用于图像分析、自然语言处理等非安全领域,难以满足工控安全领域对稳定性、准确性和效率的特殊需求。其次,现有的解释方法对执行器数据的解释能力有限,工控系统中设备类型繁多,数据类型多样,传感器和执行器之间的潜在交互关系尚未得到深入探索。为了克服这些挑战,本文提出了用于异常解释和设备组件交互关系挖掘的通用框架——Deep INT,旨在为基于深度学习的异常检测模型提供解释,以帮助安全专家理解异常发生的原因。该方法利用搜索优化算法找到适当的参考点,准确识别异常中最有效的特征差异,并提供高度可靠的解释。其次,该方法引入了基于有限差分的交互检测方法,以探索执行器和传感器之间的潜在关系。Deep INT借助参考搜索方法,筛选出异常度较高的特征维度,减少了交互检测的运算量,从而提高了交互检测的效率,并在维持性能和时间效率之间达到了平衡。(2)随着时间的推移,工业控制系统可能会发生工艺流程、系统参数配置、传感器部署等变化,这可能导致概念漂移的发生。现有的解释方法对工控系统异常检测中概念漂移发生的原因解释不足。为了应对异常检测概念漂移的问题,并弥补当前概念漂移技术在解释性方面存在的不足,本文提出了一个概念漂移检测、解释和适应的综合框架——CDDIA,旨在解决无监督异常检测中正常数据的概念漂移问题,并为漂移样本提供可解释性。首先,CDDIA通过捕捉正常数据分布的动态变化,实现了对概念漂移的准确识别。其次,为解决当前概念漂移技术中普遍缺乏可解释性的问题,CDDIA利用搜索优化算法寻找概念漂移的新旧样本,并结合SHAP方法实现样本级别和特征级别的全面解释。CDDIA能够筛选出发生概念漂移的新旧样本,并通过重新训练异常检测模型来减轻概念漂移的影响,保障模型的稳定性和可靠性。

关键词：工业控制系统可解释性深度学习概念漂移

柳琴组曲《仲冬夜歌》创作特征与演奏技巧探析 ——以其中六个乐章为例

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柳琴组曲《仲冬夜歌》创作特征与演奏技巧探析 ——以其中六个乐...

作者：冷昱瑾上海音乐学院

学位级别：硕士

柳琴组曲《仲冬夜歌》由上海音乐学院作曲指挥系教师孙畅于2010年创作完成,作品含十二首无词歌,以仲冬夜晚的十二个情景为题。全曲以物拟人、借景抒情、无词而唱,有如十二幅散发着绵绵诗意的音响画卷组成的一首浪漫、凄美的爱情长诗。... 详细信息

柳琴组曲《仲冬夜歌》由上海音乐学院作曲指挥系教师孙畅于2010年创作完成,作品含十二首无词歌,以仲冬夜晚的十二个情景为题。全曲以物拟人、借景抒情、无词而唱,有如十二幅散发着绵绵诗意的音响画卷组成的一首浪漫、凄美的爱情长诗。乐曲有两个版本:一为柳琴独奏,弦乐四重奏伴奏;二为柳琴独奏,钢琴伴奏。笔者将参考柳琴与弦乐四重奏版本,以本人毕业音乐会中上演的其中六个乐章(《炉光》《思恋》《朔风》《远行》《雾凇》《篝火》)为主要研究对象,探析作品的创作特征与演奏技巧。论文分成四个章节。第一章对作品创作背景及基本结构进行阐述。第二章从“乐章关系”“五声音阶运用”“多声部音乐创作”“节奏节拍”四个方面分别论述作品创作特征。第三章对作品演奏技法、演奏重难点以及柳琴与弦乐四重奏这一合作形式的创新性与协调配合进行研究。第四章探析作品的音乐情感彰显。《仲冬夜歌》这部作品在体裁、伴奏形式、作品结构、演奏技法等方面都具有创新性,对柳琴体裁、演奏技法都有突破性的发展推动作用。笔者期望通过本文,让这部兼具音乐性和技术性的作品能够得到更为广泛的传播,由此抛砖引玉,吸引更多优秀的创作者为柳琴音乐作品添砖加瓦,融入新时代多元化的音乐思想,推动柳琴艺术未来可持续发展。

关键词：柳琴组曲弦乐四重奏《仲冬夜歌》创作特征演奏技巧

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偏振敏感超材料的透射及吸收特性研究

偏振敏感超材料的透射及吸收特性研究

作者：孔昱博曲阜师范大学

学位级别：硕士

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机器人控制中灰色及模糊不确定性方法研究

机器人控制中灰色及模糊不确定性方法研究

作者：刘昊昱西安工业大学

学位级别：硕士

基于聚吡咯/MXene复合电极的柔性超级电容器的制备与性能研究

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基于聚吡咯/MXene复合电极的柔性超级电容器的制备与性能研究

作者：柏雯昱长春工业大学

学位级别：硕士

从便携式电子仪器到电动汽车等领域的快速发展,极大地促进了对新型电化学储能系统的需求。在众多储能系统中,超级电容器（SCs）由于具有使用寿命长、功率密度高和绿色环保等优点被广泛应用于汽车电源、军用武器、仪器通信等领域。电极... 详细信息

从便携式电子仪器到电动汽车等领域的快速发展,极大地促进了对新型电化学储能系统的需求。在众多储能系统中,超级电容器（SCs）由于具有使用寿命长、功率密度高和绿色环保等优点被广泛应用于汽车电源、军用武器、仪器通信等领域。电极作为决定超级电容器性能的重要组成部分之一,可由具有赝电容行为的金属氧化物、导电聚合物以及双电层电容的碳材料等制备而成。MXene因其具有二维层状结构、较高的导电性、高的电化学活性表面、优异的柔性性能和多样的表面官能团,被用于制备长循环寿命、高功率密度的理想超级电容器的电极候选材料。然而,MXene和其他二维结构材料一样会随着质量的增加,出现自堆叠的问题,从而大大影响循环稳定性能,进而影响电极甚至是超级电容器的性能。因此,如何缓解MXene自堆叠所带来的问题,是目前所面临的主要挑战。为了解决这一问题,本论文对导电聚合物聚吡咯（PPy）改性后与MXene进行复合,并通过对复合材料的结构与性能进行的设计和改进来提高电化学性能。然后,将在超级电容器的电极中使用所制备的复合材料并进行相应测试。首先通过3-氨基-4-甲基苯硼酸对PPy进行改性,生成球形改性PPy（g-PPy）,然后将其引入到MXene中,制备出MXene/g-PPy复合电极材料。g-PPy在聚合的过程中会插入到MXene层中,扩大MXene的层间距。同时,MXene作为骨架可以限制g-PPy在充放电循环中的体积膨胀和收缩,二者之间的协同作用能够改善MXene本身结构堆积所造成的性能下降问题,在经10000次充放电循环后的电容保持率可以达到98.6%。由该电极制成的对称型超级电容器在-40°C的低温条件下经10000次充放电循环后的电容保持率可达74.4%。为强化提升复合电极材料的电化学性能,通过原位聚合在磺化纤维素（SC）表面生长g-PPy,再与MXene进行复合制备MXene/g-PPy@SC复合电极材料。通过利用不同电极材料之间的协同作用来提高电化学性能,该复合电极显示出574.2 F g的质量比电容并且在10000次充放电循环后电容保持率仍达到98.4%。由该电极制成的对称型超级电容器在-40°C的低温条件下经过10000次充放电循环后,电容保持率可高达84.4%。

关键词：超级电容器高循环稳定性能 MXene 改性聚吡咯复合电极

数据要素视角下公共数据开发利用的县域治理困境与长效路径——以中部L县为例

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电子政务 2024年第5期 21-32页

作者：聂耀昱范梓腾张文泽清华大学五道口金融学院复旦大学全球公共政策研究院开封市政务大数据中心

县域层面的公共数据开发利用,是当前我国政府数据治理中实际存在但尚未引起系统关注的问题。通过对中部L县探索公共数据开发利用的案例分析,发现县级政府面临着来自政府侧和民众、企业侧的多重结构性和文化性阻碍。这些阻碍并发联动、... 详细信息

县域层面的公共数据开发利用,是当前我国政府数据治理中实际存在但尚未引起系统关注的问题。通过对中部L县探索公共数据开发利用的案例分析,发现县级政府面临着来自政府侧和民众、企业侧的多重结构性和文化性阻碍。这些阻碍并发联动、相互强化,共同制约着县域公共数据的价值化利用潜力。为此,优化公共数据开发利用县域治理的长效路径,需数据治理机构围绕本地经济社会发展的中心任务,同时着眼供给侧和需求侧相关利益主体的认知驱动和能力资源,从转变认知理念、重塑制度体系、引入社会力量、构建数据底座和激活应用场景等入手,逐渐消解县级政府面临的多重阻碍,为数据要素的价值释放提供基础支撑。研究结论为理解我国公共数据治理的复杂性,打破数据价值化利用的“最后一公里”提供了理论支撑和实践启示。

关键词：数据治理公共数据数据要素县域治理数字治理

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新形势下饲料产品的国际贸易与跨境电商发展研究

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中国饲料 2024年第8期 153-156页

作者：刘晓昱郑州商学院河南郑州451200

随着全球畜牧业的快速发展,饲料行业面临着品质提升、壁垒增多、竞争激烈等挑战,同时也迎来了全球化趋势加强、交易便捷化、信息透明化等机遇。本文通过对国际贸易中饲料市场的国际融合、品质与安全标准的对接以及跨境电商中饲料交易的... 详细信息

随着全球畜牧业的快速发展,饲料行业面临着品质提升、壁垒增多、竞争激烈等挑战,同时也迎来了全球化趋势加强、交易便捷化、信息透明化等机遇。本文通过对国际贸易中饲料市场的国际融合、品质与安全标准的对接以及跨境电商中饲料交易的便捷化、信息透明化和供应链优化等方面进行分析,分析饲料行业在新形势下的发展趋势和面临的挑战;并针对这些挑战提出了加强国际合作与交流,提升饲料产品质量安全管理水平,完善跨境电商法律法规,优化物流配送体系等具体策略,对促进饲料产品的国际贸易与跨境电商发展具有重要意义。

关键词：新形势饲料产品国际贸易跨境电商发展

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“环境暴露组学与生命健康专辑”引言

色谱 2024年第2期42卷 107-108页

作者：刘心昱梅素容许国旺中国科学院大连化学物理研究所华中科技大学公共卫生学院环境医学研究所

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。...

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。暴露组学关注个体一生所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系，代谢组学（metabolomics）可从代谢水平阐明暴露对健康的影响，发现疾病风险因子和疾病标志物，二者结合促进了以组学为手段的暴露-疾病关系的研究，能很好地探讨污染暴露、生命健康和疾病发生的内在本质。色谱-质谱联用技术是复杂体系中环境污染物内外暴露测量及代谢组学等多种生命组学分析的主流技术。近年来科研人员利用色谱-质谱平台，建立了一系列暴露组学、代谢组学新技术、新方法，为环境暴露与生命健康研究提供了重要的技术支撑。为了总结当前环境暴露组学与代谢组学的相关研究进展，展望未来研究方向，受《色谱》期刊委托，我们组织了“环境暴露组学与生命健康”专辑，邀请了国内相关高等院校和科研院所等相关领域专家学者为本刊撰稿。

关键词：

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济南市中学生乐团成长模式的多案例研究

济南市中学生乐团成长模式的多案例研究

作者：邱昱阳山东师范大学

学位级别：硕士

学生乐团作为音乐教育的重要组成部分,既是学校美育工作的关键环节,也是实现校园艺术实践的主要方式。随着山东省高水平学生艺术团建设工作的开展,济南市作为山东省的省会城市,相继发布了一系列文件,大力发展中学生乐团,提升学生乐团的... 详细信息

学生乐团作为音乐教育的重要组成部分,既是学校美育工作的关键环节,也是实现校园艺术实践的主要方式。随着山东省高水平学生艺术团建设工作的开展,济南市作为山东省的省会城市,相继发布了一系列文件,大力发展中学生乐团,提升学生乐团的总体水平。基于此背景,该文以济南市五个中学生乐团作为研究对象,对济南市中学生乐团成长模式进行深度研究,共分为四个部分:第一部分对中学生乐团成长模式的相关概念和理论基础进行了界定和概述。第二部分为济南市中学生乐团的调查分析,通过访谈、观察等方法收集案例数据,并对数据资料进行编码分析后,采用问卷调查法对其进行验证,最终形成济南市中学生乐团成长要素。第三部分基于案例乐团的原始资料和观察记录,对济南市五个中学生乐团展开描述性分析,进一步聚焦济南市中学生乐团成长要素。第四部分以利维特钻石模型五要素:环境、结构、目标、参与者、技术为理论指导,完成济南市中学生乐团成长模式的构建,提出济南市中学生乐团成长模式的研究启示。

关键词：中学生乐团成长模式多案例研究