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零知识证明下可审计追溯区块链隐私保护模型

应用科学学报 2024年第4期42卷 598-612页

作者：吴勐戚湧南京理工大学计算机科学与工程学院江苏南京210094 南京理工大学知识产权学院江苏南京210094

为解决区块链网络中各节点共享账本导致敏感数据暴露,以及隐私数据加密导致无法审计追溯的问题,提出一种基于有向图和零知识证明的可审计追溯的区块链隐私保护模型。该模型基于Hyperledger Fabric开源框架进行扩展,有效继承Fabric的特性... 详细信息

为解决区块链网络中各节点共享账本导致敏感数据暴露,以及隐私数据加密导致无法审计追溯的问题,提出一种基于有向图和零知识证明的可审计追溯的区块链隐私保护模型。该模型基于Hyperledger Fabric开源框架进行扩展,有效继承Fabric的特性,通过对链上交易信息加密,利用Pedersen承诺和Schnorr类型的零知识证明生成平衡证明、追溯证明、资产证明和一致性证明,以提供快速的、可证明正确的隐私数据审计;利用有向图结构账本构建交易图,实现对区块链上交易信息的可追溯性,并对前向交易生成证明验证追溯的正确性。实验结果表明,所提出的模型以不到10%的吞吐量为代价在Fabric上实现了完整的审计和可追溯,其性能更优于现有的相关模型。

关键词：区块链隐私保护零知识证明有向图账本审计追溯

SARS⁃CoV⁃2免疫逃逸NTD中和抗体的分子机制

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电子显微学报 2024年第3期43卷 329-338页

作者：洪琴徐诗奇王艳兴张超黄忠丛尧中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所) 上海200031 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海免疫与感染研究所上海200031

针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)中和抗体的开发,主要针对SARS-CoV-2表面的刺突(Spike,S)蛋白。大多数中和SARS-CoV-2的单克隆抗体(MAbs)可结合S蛋白的受体结合结构域(receptor-binding domain,RBD),从而阻断病毒与血管紧张素转化酶2(Angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)的相互作用。作者早期通过SARS-CoV-2原型株S蛋白免疫小鼠,筛选得到S2G4,S2H5,S4D4,S5B84株与S蛋白氮末端结构域(N-terminal domain,NTD)不同表位结合的单克隆抗体,其中S2H5活病毒中和能力最强。本研究利用冷冻电镜技术解析了S2H5的抗原结合片段(Fab)结合SARS-CoV-2原型株S蛋白复合体的结构,共获得六种构象,其中S2H5 Fab结合在S蛋白的NTD上,结构模拟完整S2H5抗体结合S蛋白可以空间上阻碍S蛋白与ACE2相互作用,揭示了S2H5中和SARS-CoV-2原型株的结构基础。此外,作者应用假病毒中和实验,分析了上述四种抗体对SARS-CoV-2多种突变株的中和能力,显示了其突变株对NTD抗体的免疫逃逸,并从结构生物学角度对各突变株表现出的免疫逃逸提供了可能的解释。

关键词：新型冠状病毒刺突蛋白中和抗体冷冻电镜

煤岩的纳微力学特性研究:以Pocahontas煤岩为例

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煤炭科学技术 2020年第2期48卷 220-229页

作者：唐旭克兰菲尔德大学水能源与环境学院

煤岩的力学特性是煤炭开采设计及安全开发过程中要考虑的重要因素。尽管目前对煤岩的宏观力学性质已经有深入的研究,但是对煤岩纳微尺度力学性能测试及相应的力学参数测试却少有涉及。笔者采用原子力显微镜峰值力轻敲模式(AFM PeakForce... 详细信息

煤岩的力学特性是煤炭开采设计及安全开发过程中要考虑的重要因素。尽管目前对煤岩的宏观力学性质已经有深入的研究,但是对煤岩纳微尺度力学性能测试及相应的力学参数测试却少有涉及。笔者采用原子力显微镜峰值力轻敲模式(AFM PeakForce Tapping mode)对美国阿帕拉契亚山脉地区Pocahontas煤岩进行试验,定量分析其纳微尺度形貌,纳微尺度的力学参数及相应的纳微尺度力学特性。研究表明:原子力显微镜峰值力轻敲模式可以定量测定纳微尺度煤岩的形貌、折减杨氏弹性模量(DMT)、黏附力、变形量和耗散能,并将测试结果以二维和三维的形式进行展示。该测试煤岩的DMT模量为10~14 GPa,黏附力约20 nN,最大变形量约12 nm,耗散能约3 keV。该结果表明:原子力显微镜峰值力轻敲模式可以用来测定煤岩纳微尺度力学参数,为研究煤岩的纳微力学特性及相应的煤岩力学数值模拟试验奠定基础。该试验方法不仅对研究纳微尺度煤岩破裂机理和解释煤岩瓦斯耦合作用(吸附等)而产生的力学现象有一定的指导作用,同时也为探索煤岩纳微力学特性提供一种新的研究方法和视角。

关键词：煤岩力学特性原子力显微镜峰值力轻敲模式

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基于梯度提升树算法的夏玉米叶面积指数反演

农业机械学报 2019年第5期50卷 251-259页

作者：张宏鸣刘雯韩文霆刘全中宋荣杰侯贵河西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

为了快速、准确、大范围获取大田夏玉米的叶面积指数(Leaf area index,LAI),基于实地采集的夏玉米LAI和株高,结合同时期的无人机多光谱影像,选择与夏玉米LAI相关性较强的8种植被指数以及株高作为反演LAI的输入变量,采用梯度提升树(Gradi... 详细信息

为了快速、准确、大范围获取大田夏玉米的叶面积指数(Leaf area index,LAI),基于实地采集的夏玉米LAI和株高,结合同时期的无人机多光谱影像,选择与夏玉米LAI相关性较强的8种植被指数以及株高作为反演LAI的输入变量,采用梯度提升树(Gradient boosting decision tree,GBDT)算法建立植被指数及株高与叶面积指数之间的预测模型,并与支持向量机(Support vector machine,SVM)和随机森林(Random forest,RF)算法建立的模型进行预测精度对比。结果表明,GBDT算法在3个样本组中的LAI预测值与实测值R^2分别为0. 571 0、0. 755 8、0. 644 1,均高于SVM算法(0. 547 2、0. 679 1、0. 616 8)和RF算法(0. 550 5、0. 697 3、0. 629 5);对应的RMSE分别为0. 002 7、0. 001 5、0. 001 6,均低于SVM算法(0. 211 7、0. 152 3、0. 159 7)和RF算法(0. 244 7、0. 214 7、0. 208 0)。该研究为快速准确的大田夏玉米LAI遥感监测提供了技术和方法。

关键词：夏玉米叶面积指数多光谱梯度提升树植被指数

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基于影像与坡度数据融合的梯田田块分割方法

农业机械学报 2018年第4期49卷 249-256页

作者：张宏鸣胡勇杨勤科杨江涛王美丽张炯西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 西北大学城市与环境学院西安710069 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 南加州大学神经影像学和信息学研究所洛杉矶ca90033

梯田在很大程度上开发了坡耕地的农业生长潜力,具有蓄水、保土作用。由于梯田数量、面积等分布信息较难准确获得,使其定量研究难以深入展开。随着无人机技术的不断发展,高精度梯田地形信息的获取成为可能。本文基于无人机正射影像并结... 详细信息

梯田在很大程度上开发了坡耕地的农业生长潜力,具有蓄水、保土作用。由于梯田数量、面积等分布信息较难准确获得,使其定量研究难以深入展开。随着无人机技术的不断发展,高精度梯田地形信息的获取成为可能。本文基于无人机正射影像并结合坡度数据,通过Canny边缘检测算子对梯田的粗轮廓进行提取,结合梯田的结构特性,对梯田中的伪边缘进行剔除;再通过对梯田边缘强度叠加和边缘连接;最后利用区域生长算法对梯田进行分割。该方法有效解决了梯田形状不规则、田面堆积物干扰、图像光谱特征复杂等问题。与手工标注的梯田样区田块数据的对比结果表明,本文算法对梯田区的提取总精度可达84.9%,可为梯田区的快速制图提供解决方案。

关键词：梯田无人机数字高程模型坡度边缘检测

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基于SVM的灌区无人机影像渠系提取

农业机械学报 2018年第2期49卷 141-148页

作者：张宏鸣任强韩文霆杨江涛杨勤科张炯西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北大学城市与环境学院西安710069 南加州大学神经影像学和信息学研究所洛杉矶ca90033

灌区渠系制图配合现代节水灌溉技术,对合理配水、安全输水有着重大影响。但目前普遍使用的灌区遥感影像分辨率不高,给渠系提取与制图带来一定的困难。本文将无人机采集的高精度正射影像、高程、坡度数据相结合作为数据源,提取出具有显... 详细信息

灌区渠系制图配合现代节水灌溉技术,对合理配水、安全输水有着重大影响。但目前普遍使用的灌区遥感影像分辨率不高,给渠系提取与制图带来一定的困难。本文将无人机采集的高精度正射影像、高程、坡度数据相结合作为数据源,提取出具有显著描述能力的渠系特征来构建训练样本集,基于支持向量机的分类方法对目标渠系进行分割提取,再通过后处理对提取结果进行去噪、连接和优化,实现了无人机高分辨率多数据源的渠系提取。结果表明,该渠系提取方法可以识别提取灌区中的支渠、斗渠和部分农渠,渠系连续性良好,与手绘渠系对比,精度最高可达89.35%。其中提取误差主要由级别较低的渠系中渠床淤泥沉积导致影像、地形特征不明显造成。

关键词：渠系提取支持向量机断线连接多源数据超像素分割

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北方夏玉米叶面积指数估算方法对比研究

北方夏玉米叶面积指数估算方法对比研究

作者：刘雯西北农林科技大学

学位级别：硕士

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是衡量作物生长状况和产量的一个重要指标,传统获取叶面积指数多采用人工测量方法,会造成人力物力浪费,且对作物叶片有一定破坏性,影响作物生长,在大尺度田间管理方面不易推广。针对叶面积指数难以快速... 详细信息

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是衡量作物生长状况和产量的一个重要指标,传统获取叶面积指数多采用人工测量方法,会造成人力物力浪费,且对作物叶片有一定破坏性,影响作物生长,在大尺度田间管理方面不易推广。针对叶面积指数难以快速,准确和大范围获取的问题,利用2018年内蒙古自治区鄂尔多斯市昭君镇实地采集的玉米叶面积指数和株高,结合同时期的无人机多光谱影像,选择与玉米LAI相关性较强的8种植被指数以及株高作为反演叶面积指数的输入变量,采用梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)算法建立植被指数及株高与叶面积指数之间的预测模型,并与支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)算法和随机森林(Random Forest,RF)算法建立的模型进行预测精度对比。论文的主要研究内容及成果如下:(1)估算变量提取与样本分组。构建机器学习算法模型前,通过分析叶面积指数相关属性特征,发现红光波段和近红外波段的反射率与作物叶片的特征最为密切相关且有别于其他地物,株高同样表现出与LAI的强相关性,因此可提取波段信息组合成多种植被指数,融合株高信息作为LAI估算的常用变量;为保证模型的适用性和科学性,将总训练样本重复分为3组,每个样本组利用保留交叉验证的方法划分为65%的训练集和35%的验证集;基于皮尔逊相关系数分析样本组1、2、3中8种植被指数、株高与叶面积指数的相关性,结果表明,所选取的8种植被指数与LAI相关性系数均在0.66以上(P(27)0.01),株高与LAI相关指数平均大于0.71(P(27)0.01)。因而可选择NDVI、RVI、SAVI、OSAVI、EVI2、RDVI、MASVI、TVI和株高作为模型的输入变量。(2)叶面积指数估算方法。利用支持向量回归、随机森林和梯度提升树算法进行叶面积指数估算研究。三个算法分别进行每一算法有株高和无株高(仅8种植被指数)的横向算法精度对比,以及三个算法间的纵向精度对比。实验证明:在每一算法构建模型的横向对比分析可知,添加株高的三个算法模型叶面积指数估算精度分别高于对应的仅多光谱8种植被指数的估算精度。在添加株高的三个算法精度纵向对比分析可知,梯度提升树算法玉米叶面积指数估算方法体现出优于支持向量回归算法和随机森林算法的性能,是三个方法中估算玉米LAI精度最高的算法,该算法通过每次增加问题样本的权值,以上一次计算结果残差作为新一轮的训练数据,可较准确反演玉米LAI。因此挑选出梯度提升树算法中决定系数为0.7558性能最佳的样本组2模型,利用此训练模型针对第九次(8月23日)实验数据,对研究区域玉米LAI进行反演验证。通过分析每一研究分区反演值与实际值的平均值、最大值和最小值,来确定梯度提升树算法模型的准确性,研究表明反演结果与实测结果基本一致。

关键词：叶面积指数玉米多光谱植被指数梯度提升树

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同方学位论文库

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因果遇到推断:神经科学中的复杂性

人工智能 2022年第6期 12-27页

作者： Viktor Jirsa 艾克斯-马赛大学国家卫生和医学研究所法国马赛13005 艾克斯-马赛大学系统神经科学研究所(INS)UMR1106 法国马赛13005

神经科学的概念和理论植根于不同的领域,如信息论、动力系统理论和认知心理学。并非所有这些概念和理论都可以有机联系起来,一些概念之间无法直接进行比较,而领域内的特定术语对跨领域整合也造成了障碍。然而,概念层面的整合能够提供直... 详细信息

神经科学的概念和理论植根于不同的领域,如信息论、动力系统理论和认知心理学。并非所有这些概念和理论都可以有机联系起来,一些概念之间无法直接进行比较,而领域内的特定术语对跨领域整合也造成了障碍。然而,概念层面的整合能够提供直觉和巩固的理解形式,对神经科学的进展形成重要的指导。本文在信息理论框架内整合了确定性和随机性动力学过程,从而将信息熵和自由能与大脑网络中的涌现动力学和自组织机制联系起来。我们确定了导致网络中等变矩阵的神经元群体的基本属性,其复杂行为可以自然地通过流形上l的结构化流表示,从而建立大脑功能理论的内在模型。我们使用大脑网络模拟平台The将这些概念转化为实际应用,并通过健康老龄化和癫痫的例子说明了它的用途。

关键词：虚拟大脑脑网络连接组涌现流形上的结构化流

变自由度轮足复合机器人轨迹规划验证及步态研究

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农业工程学报 2017年第23期33卷 38-47页

作者：牛建业王洪波史洪敏李东李姗姗吴少振燕山大学河北省并联机器人及机电系统实验室秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

为了适应现代化农业对机器人的新要求,该文基于仿生学原理,提出一种可变自由度、轮足复合式、串并混联机构作为四足机器人的腿部机构。该文首先对机器人的整机和腿部机构进行了构形设计,并进行了位置分析;然后,根据农业上的一般地形和... 详细信息

为了适应现代化农业对机器人的新要求,该文基于仿生学原理,提出一种可变自由度、轮足复合式、串并混联机构作为四足机器人的腿部机构。该文首先对机器人的整机和腿部机构进行了构形设计,并进行了位置分析;然后,根据农业上的一般地形和障碍物地形,规划了机器人足端普通轨迹及越障轨迹,并利用软件进行了轨迹仿真;其次,根据机器人静态及动态稳定性判据,在保证稳定性的前提下,完成了机器人对角小跑步态规划,并进行了仿真研究;最后,对机器人单腿样机进行了足端轨迹规划验证试验。试验结果表明:该单腿样机可以按给定的轨迹运动,证明该机器人机构设计是可行的,足端运动轨迹规划是正确的。但实际轨迹和理论计算轨迹存在误差,y轴方向最大误差2.5mm,z轴方向最大误差5.3 mm,误差均小于10 mm,在允许范围内,该机器人能够满足农业现代化的使用需求。

关键词：机器人路径验证轮足复合式机器人变自由度串并混联机构步态规划