密文域可逆信息隐藏技术融合了加密技术和信息隐藏技术的双重优势,旨在实现公开信道上数据内容的隐私保护和信息的可逆嵌入功能,以应对云环境下日益复杂的用户应用需求。本文从密态数据管理、情报隐蔽通信、军事协同作战、技术融合创新4个应用场景分析密文域可逆信息隐藏的研究价值,根据信息嵌入与数据加密的操作关系对密文域可逆信息隐藏分类,对不同嵌入框架下的技术发展进行阐述和总结。同时,从嵌入性能提升、可分离性实现、图像的加密安全性、满足云环境下的应用需求4个方面对密文域可逆信息隐藏的技术难点进行剖析,并对后续研究方向进行分析和展望。

污水处理过程中会产生大量剩余污泥,对剩余污泥进行厌氧消化处理既能减少环境污染,又能回收能源。本文基于文献计量学方法和可视化工具,对中国知网(CNKI)数据库和Web of Science核心数据库2003—2023年间收录的相关文章进行梳理,对当前剩余污泥厌氧消化处理的研究热点领域进行比较分析,并对剩余污泥成分、理化特性和厌氧消化预处理方法进行文献综述。研究表明,剩余污泥厌氧消化产生甲烷是该处理技术的重要目的,预处理技术与剩余污泥处理存在重要关联性;物理、化学和生物酶等不同预处理技术对产沼气量有较大影响,针对污泥本身的理化性质而采用更加合适的预处理技术,能够在节约成本的同时进一步提高剩余污泥资源化利用程度。

针对智能交通系统数据采集过程中发生的数据缺失问题,本文提出一种基于动态生成对抗网络(dynamic generative adversarial network, D-GAN)的路网交通数据修复方法。该方法首先依据交通数据的时空特性与设定的缺失类型和缺失比例来构造各种缺失交通数据矩阵,然后基于博弈思想迭代训练由2个全连接神经网络构成的生成对抗网络。引入一种新颖的动态自适应机制,研究能在模型计算过程中自动识别生成器与判别器的最佳迭代次数,最终生成完整的交通数据矩阵并修复缺失值。采用加州PeMS和广州交通速度数据集来完成D-GAN模型的构建,并使用多种评价指标评估D-GAN的修复性能。实验结果表明:相对于非随机缺失模式,D-GAN对随机缺失模式的修复精度更高;随着缺失率增加,D-GAN的修复精度加速下降。但在各种缺失条件下,D-GAN模型的修复性能要优于现有模型(例如BGCP、prophet-RF和GAIN)。

由于5G集中在人群密集区域配置,需要的基站数量多且能耗大,因此,运营商需要支付的购电成本很多。为了降低运营商的购电成本,本文提出一种基于Floyd算法的5G基站区域储能分配策略。首先,将供电网络中的5G基站区域储电站等效为一系列节点,并根据节点之间的距离信息计算出传输损失率矩阵;其次,对各节点的储能情况进行分析,并根据其储能情况将节点分为供能节点与需求节点;最后,基于Floyd算法来合理调配该储能网络中的能量。仿真结果表明,在不引入外部供电和引入外部供电两种情况下,本文所提出的系统在运行2 a或150 d后分别达到稳定状态,系统不再需要额外从公用电网购电,减轻了电网供电压力的同时,降低了运营商的购电成本。

“双碳”目标背景下,为解决热电联产机组“以热定电”模式导致的大规模弃风问题,本文提出基于先进绝热压缩空气储能电站(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)和综合需求响应的综合能源系统(integrated energy system,IES)供暖期弃风消纳策略。首先,在“源-储”两侧建立热电联产机组与AA-CAES电站耦合运行模型,分析耦合运行实现热电解耦机理;其次,在“荷”侧引入价格型和替代型需求响应机制来探寻负荷侧优化系统调度潜力;然后,在IES中引入碳捕集系统和阶梯型碳交易机制来约束碳排放,并在碳排放量最少、综合成本最低为目标构建IES运行基础上,引入模糊机会规划约束模型来分析风、光不确定性对系统调度影响;最后,利用西北某地区实际数据进行算例验证。结果表明:热电机组与AA-CAES电站耦合运行相较于未耦合运行可提高风电消纳率84.55%、降低总成本11.42%、减少碳排放20.28%;综合需求响应机制的引入可进一步提高风电消纳率35.00%、降低总成本20.93%、减少碳排放24.43%;风光不确定性的上升会提高与外部电网的交互成本。

为解决现有综合能源系统运行灵活性差及风、光消纳难的问题,同时充分利用氢能实现碳减排目标,本文提出一种考虑光热电站和柔性负荷的电氢热综合能源系统联合优化运行方法。首先,基于光热电站和含电转氢余热利用的氢能系统模型构建电氢热综合能源系统。其次,考虑需求侧电氢热柔性负荷的特征和调节价值,构建含可平移、可转移、可削减负荷的电氢热柔性负荷模型。然后,进一步构建考虑电氢热柔性负荷调节特性的电氢热综合能源系统联合优化运行模型。最后,通过算例仿真验证所提方法能够兼顾经济运行与低碳效果,不仅可以提高光热电站与氢能系统的联合运行能力,而且能够有效提升系统运行的经济性和低碳性,电、氢、热负荷峰谷差分别降低6.68%、11.95%、8.35%,系统运行总成本降低24.4%。

挖掘不同模态内信息和模态间信息有助于提升多模态情感分析的性能,本文为此提出一种基于跨模态交叉注意力网络的多模态情感分析方法。首先,利用VGG-16网络将多模态数据映射到全局特征空间;同时,利用Swin Transformer网络将多模态数据映射到局部特征空间;其次,构造模态内自注意力和模态间交叉注意力特征;然后,设计一种跨模态交叉注意力融合模块实现不同模态内和模态间特征的深度融合,提升多模态特征表达的可靠性;最后,通过Softmax获得最终预测结果。在2个开源数据集CMU-MOSI和CMU-MSOEI上进行测试,本文模型在七分类任务上获得45.9%和54.1%的准确率,相比当前MCGMF模型,提升了0.66%和2.46%,综合性能提升显著。

针对求解难度为NP完全的基础设施即服务(IaaS)模式云资源调度问题,本文提出一种基于回答集程序(ASP)的描述性优化求解方法,并对其正确性进行分析。首先,把满足虚拟机CPU使用的情况下关闭尽可能多的主机做为减少云平台能耗的方法,将云资源调度问题形式化表述;其次,结合形式化描述以及减少云平台能耗的策略,将云资源调度问题用ASP编码为描述性(优化)问题,并分析其正确性;最后,在公开的PlanetLab数据集上进行实验,结果显示,ASP方法可在保障服务质量的同时减少集群能耗,最高可节能13%以上。这表明ASP方法在云资源调度问题上是有效的,从而提供一种易理解、易修改并能充分利用ASP最新工具成果的有效云资源调度新方法。

社区发现算法是复杂网络领域的重要研究工具,然而传统的社区发现遗传算法在大规模网络下存在初始种群质量不佳和运行效率低下的问题。为此,本文提出一种基于矩阵运算加速的改进社区发现遗传算法。针对初始种群质量不佳的问题,提出一种新的初始化算子,采用闭包系数有偏向地选择节点构建高质量初始社区;针对计算效率低下的问题,基于矩阵运算重构了传统社区发现遗传算法各个算子,使得算法能使用GPU加速,提升计算效率。仿真实验结果表明,在不同规模的真实网络和LFR合成网络下,本文算法既能保证良好的划分精度,又展现出较其他主流同类算法更高的计算效率。

基于逐步Ⅱ型混合截尾样本,研究Lomax分布多部件应力强度模型的可靠性分析问题。假设应力和强度具有不同形状参数和共同尺度参数,利用极大似然理论及迭代方法获得可靠度函数的极大似然估计(MLE),并给出渐近置信区间;然后,运用贝叶斯理论,借助Tierney-Kadane(TK)近似方法、MCMC算法,讨论平方误差损失函数下未知参数及可靠度的贝叶斯估计,给出其最大后验密度可信区间(HPD);最后,利用Monte-Carlo模拟方法对估计结果进行对比分析。模拟结果显示:贝叶斯估计整体上优于极大似然估计,并且随样本量的增大,2种估计的均方误差(MSE)均逐渐减小,HPD可信区间的效果优于渐近置信区间。

为了研究上斜坡双足机器人行走周期步态稳定性,采用拉格朗日方法建立双足机器人行走脉冲混杂系统,构造庞加莱映射,再通过对映射不动点的分析得到机器人行走周期步态的存在性及稳定性条件。研究结果表明:在斜坡角为0.1 rad的条件下,当线性脉冲推力各项系数选取合适参数时,双足机器人上斜坡行走系统存在稳定的周期-1步态;当脉冲推力的常数项系数取值不同时,其对应产生不同类型的周期-1步态;当行走系统状态参数改变时,其产生不同运动状态的周期-1步态。

超图同步是网络科学目前的热点研究问题。然而,含不确定耦合机制的超图同步研究还未见报道。为此,本文首先提出牵制控制下含不确定耦合超图的一般框架,并通过矩阵的同时块对角化技术降低误差系统的维数,为计算李雅普诺夫指数提供便利,导出含不确定耦合超图实现同步的必要条件;其次,借助李雅普诺夫稳定性理论,给出含不确定耦合超图实现同步的充分条件; 最后,利用数值模拟验证理论结果的正确性。

Beckmann重排反应在有机合成反应中具有十分重要的价值,但由于苛刻的反应条件、催化剂的难制备和毒性等,严重制约该反应的应用。本文提供一种催化酮肟Beckmann重排反应的新型催化体系,以Ph₃P/NBS(N-溴代丁二酰亚胺,NBS)协同催化酮肟发生Beckmann重排合成一系列酰胺,对制备得到的化合物进行表征和测试,并给出可能的反应机理。实验结果表明,本文方法能高效、高收率地合成一系列酰胺(产率76%～99%),制备得到的4-苯基二苯甲酮类酰胺和4-硝基二苯甲酮类酰胺有较大的Stoke’s位移(分别是118和151 nm),说明通过调节芳基上的取代基,可以有效地调整该类化合物分子极性方向,有利于荧光增大分子内的电荷转移效应,增大Stoke’s位移,为该类化合物在荧光探针方面的应用奠定了理论基础。本文方法具有腐蚀性低、反应产率高、可以放大、反应时间短以及后处理简单等优点,为Beckmann重排反应的推广应用提供了理论依据。

为探究团簇MnPS₃的电子性质,设计出团簇MnPS₃模型,运用密度泛函理论,在B3LYP/def2-tzvp水平下对其进行优化处理,最终得到9种优化构型;利用原子电荷量、布居数以及电子自旋密度对团簇MnPS₃的电子性质进行综合分析。实验结果表明,由团簇MnPS₃布居数可知,电子主要由Mn原子的3d轨道、P原子的3s和3p轨道以及S原子的3s轨道流向剩余轨道;由团簇各原子的电荷量可知,Mn和P是电子的主要提供者,且Mn的失电子能力强于P,S则是电子的主要接受者;由团簇MnPS₃电子自旋密度可知,若原子间电子均匀分布以及原子间存在更多自旋向下的电子,则可能使团簇MnPS₃具有更良好的稳定性。

光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径,然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co₃ZnC纳米颗粒(Co₃ZnC@C),将其作为助催化剂,与光催化剂g-C₃N₄耦合构建新颖的不含贵金属的复合光催化剂Co₃ZnC@C/g-C₃N₄,并对其结构和形貌进行表征,对其光催化产氢性能进行研究。实验结果表明:Co₃ZnC@C/g-C₃N₄的光催化产氢速率是纯g-C₃N₄的109倍,催化产氢速率大幅提高是因为Co₃ZnC@C作为助催化剂负载在g-C₃N₄的表面,能够促进g-C₃N₄的电荷分离,加快其表面析氢反应速率。该研究拓宽了金属碳化物材料的应用范围,为设计先进的太阳能转换光催化剂提供了新的途径。

对草珊瑚内生真菌卷曲木霉Trichoderma spirale SgG4抗植物病原真菌的活性物质进行研究。采用菌丝生长速率法对SgG4发酵产物进行抑菌活性测定,采用硅胶柱层析法并结合活性追踪对发酵产物的活性萃取物进行活性物质分离纯化,运用核磁共振谱和质谱技术对活性化合物进行结构鉴定。结果表明,抗菌活性物质主要存在于发酵产物的乙酸乙酯萃取物中,该萃取物对13种植物病原真菌均有较好的抑制活性,EC₅₀值为0.000 2~2.475 7 g/L,其中对甘蔗凤梨病菌的抑制活性最好。从发酵产物的乙酸乙酯萃取物中分离出1个抑菌活性化合物,鉴定为木霉酸(trichoderma acid)。木霉酸在0.1 g/L时,对13种植物病原真菌均有抑制作用,其中对茶轮斑病菌、烟草黑胫病菌、甘蔗凤梨病菌和白绢病菌的抑菌率为100%,对其余9种植物病原真菌的抑菌率为21.43%~85.71%。可见,木霉酸的抑菌活性较好且抗菌谱广,在微生物源杀菌剂方面具有较好的开发应用前景。

青鳉gsdf敲除导致生殖细胞异常增殖,产生XY巨大精巢或XY巨大卵巢。正常精巢、卵巢及gsdf缺失型XY巨大精巢或巨大卵巢的mRNA转录组比对分析和qPCR验证结果显示,igf2bp2表达可能受gsdf信号调控。脊椎动物igf2bp2的分子结构高度进化保守,igf2bp2 mRNA在胚胎发育各时期均有表达,在成体精巢表达量最高,提示igf2bp2可能在早期胚胎发育、性别分化及精子生成发育中起重要作用。免疫荧光检测显示XY精巢的抗Igf2bp2免疫反应信号强于XX卵巢、gsdf缺失型XY精巢和XY卵巢。不同于gsdf缺失激活igf2bp3的表达,gsdf缺失反而减弱igf2bp2表达。Gsdf对igf2bp2和igf2bp3的正负调控影响其介导的m6A甲基腺苷修饰,以及其靶向的mRNA转录后修饰和翻译,这一分子调控机制可能在脊椎动物性别分化和精子生成过程中普遍存在。

筑巢是鸟类繁殖过程的重要阶段,为繁殖成功提供重要保障。为了解新定殖种群的繁殖策略,本文以在广西沿海留居繁殖的黑翅长脚鹬作为研究对象,对其巢址选择进行研究。结果表明:1)2022年3-6月,共记录到巢37个,巢外径(18.806±3.728)cm,巢内径(9.759±1.365)cm,巢高(3.006±1.561)cm;2)主成分分析表明,影响巢址选择的生态因子为植被因子、社交因子、隐蔽度因子、巢材因子、干扰因子;3)通过巢区与对照区的对比分析发现,黑翅长脚鹬偏好于草本均高较大(14.844±1.549)cm、距大路距离更远(357.108±71.118)m、隐蔽度更高(1.622±0.206 3)的地点筑巢;4)通过成功巢与失败巢的对比分析表明,在距大路距离、觅食地明水面积以及隐蔽度等生态因子方面差异显著。

为克服室内筛选生防菌的方法往往忽略植物基础作用的弊端,本文比较双重培养法、液体介质筛选法和种苗基质筛选法的优劣,并在改进种苗基质筛选法的基础上研制新装置。该装置由耐高温(135 ℃)、高压(0.15 MPa)的500 mL PP组培瓶改装而成。组培瓶的柱状空间分为植物种植区、植物病原菌培养区和候选生防菌培养区,各区间以0.45 μm硝酸纤维滤膜隔阻。植物种植区敞口、植物病原菌培养区和候选生防菌培养区以盖子密闭。本文装置以近似自然条件的植物根系分泌物和土壤渗出物作为基质筛选候选生防菌,获得的结果更可信;以菌体密度的变化反映病原菌和候选生防菌的拮抗效果,容易检测。该装置构造简单、成本低廉、使用方便,可用于各种植物根部病原菌生防菌的批量筛选,但不适用于植物叶片、茎秆病害的生防菌筛选。