ChatGPT的工作原理、关键技术及未来发展趋势

ChatGPT是自然语言处理领域的一项重要技术突破,专注于对话生成任务,在多种任务中表现出卓越的性能。主要探讨ChatGPT的演变历程、关键技术,并分析了其未来可能的发展方向。首先,介绍了ChatGPT的模型架构和技术演进过程。随后,重点讨论了ChatGPT的关键技术,包括提示学习与指令微调、思维链、人类反馈强化学习。然后,分析了由于基于概率生成原理所造成的固有局限,包括事实性错误、垂直领域深度性弱、潜在的恶意应用风险、可解释性及模型实时性差等。最后,探讨了其在典型应用中存在的问题和相应的解决途径,包括在训练评估过程中考虑道德和安全性因素,以降低潜在风险;结合外部专家知识和迁移学习,以提高模型对特定领域的理解能力,更好地适应特定任务场景;引入多模态数据,以提高模型信息理解能力,增强模型通用性和泛化性。通过对ChatGPT模型框架、技术演变与关键技术的分析,为深入理解ChatGPT提供帮助;结合原理分析其固有缺陷,并结合实际应用中存在的问题,挖掘未来可能的研究方向,为自然语言处理领域的深入研究提供有益参考。

基于二级时空分桶的伴随轨迹查询

随着移动传感器设备的普及,人们能够采集到的位置数据越来越多,轨迹数据的规模也越来越庞大.从大规模时空数据中查找与指定轨迹最相似的前k条轨迹一直是时空大数据挖掘的重要挑战之一.现有的相似轨迹查询方法大都包括三个阶段:(1)对海量的离线轨迹数据建立索引;(2)基于索引结构从已知轨迹集中查询与指定轨迹相似的候选轨迹;(3)计算指定轨迹与候选轨迹之间的精确相似度并返回相似度最大的前k条轨迹.但大多数现有方法对轨迹进行聚类索引时不能有效利用时间和空间信息,导致时间相似度不高的轨迹也会被划分到相同的索引项上,最终影响查询的准确性和效率.此外,现有的时空轨迹相似度计算方法存在大量的无效运算,使得相似轨迹的查询效率整体较低.针对当前伴随轨迹查询方法对时间与空间信息利用不充分的问题,本文提出一种新的二级时空分桶索引结构,首先将每条轨迹数据按照时间滑动窗口划分为若干带有时间槽信息的子轨迹,在时间上对轨迹进行一级索引聚类;在此基础上对在相同时间槽内的子轨迹进行二级空间索引聚类,利用哈希算法将具有连续相同位置点的子轨迹映射到同一时空分桶中.与已有索引方法相比,该方法对不同轨迹在索引时具有更好的区分度,查询时的筛选条件更为严格,有效降低了候选轨迹集的规模.针对现有轨迹相似度计算方法效率低下的问题,提出一种基于时差约束的轨迹相似度计算方法.利用轨迹之间的时差排除大量不必要的位置比较运算,将轨迹相似度的计算复杂度控制在线性级别,大大提高了计算效率,同时为过滤伴随轨迹查询过程中的无效计算,对基于时差约束的轨迹相似度计算方法进行变体得到一种上下界过滤方法,最大限度地避免了无效计算.最后,在4个真实的大规模轨迹数据集上对所提方法进行实验验证,实验结果表明所提方法的轨迹查找效率是已知最好方法的9~20倍,证明了算法的有效性.

适用于水声通信的联合多分支均衡与极化码译码算法

在跨介质飞行器进行水下信息交互的诸多场景中,为了进一步提高复杂多变水声环境下水声通信链路的可靠性,提出了一种基于极化码的联合多分支均衡与译码算法(Joint Multi-Branch Equalization and Decoding Algorithm based on Polarization Code,JMED-PC)。与已有均衡与极化码译码间相互独立的方法不同,所提出的算法中多分支均衡与软列表(Soft SC-List,SSCL)译码模块间并非相互独立,而是构成了环路,通过不断地在两个模块间迭代交换软信息,可显著改善均衡和译码的联合性能。仿真结果验证了迭代的有效性,也表明所提算法比已有算法有更好的性能。

微博消息传播中意见领袖影响力建模研究

在微博网络中,消息的传播与意见领袖的影响力密切相关.然而,意见领袖在消息动态传播过程中所表现出的影响力难以量化衡量,这对意见领袖影响力的评估和消息传播趋势的预测带来了巨大挑战.针对这一问题,提出一种基于消息传播的微博意见领袖影响力建模与测量分析方法.在分析消息传播模式的基础上,采用动态有向图描述消息在微博网络中的传播过程;发现该过程可近似分解为由各个意见领袖所驱动的子过程,根据对意见领袖影响力属性特征的分析发现,该子过程可以由指数截断的幂律衰减函数来描述.对模型中各个参数进行估计,可以定量地衡量意见领袖在消息传播过程中的初始影响力、影响力衰减指数及其影响力持续时间等指标.结合新浪微博数据的分析结果显示:消息的传播范围与传播过程中参与传播的意见领袖的数量呈弱相关;虽然意见领袖的初始影响力与其粉丝数量的大小正相关,但影响力衰减指数的大小以及影响力持续时间的长短与粉丝数量几乎无关.最后,采用所建模型对真实微博消息的传播趋势进行预测,结果表明,所提模型能够较好地对热门消息的传播趋势进行预测,这对微博中公众舆论的控制及广告定点投放具有重要意义.

卵巢癌、成熟型畸胎瘤与正常血液样本中挥发性组分的研究

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,对12例卵巢癌、17例成熟型畸胎瘤与16例正常血液样本的挥发性组分进行研究,对影响提取效果的实验因素进行了优化。在最优条件下共检出28种挥发性组分,以各组分峰面积为变量,用SIMCA-P软件进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA),3组样本被明显区分。同时,依据PLS-DA载荷图得到8种具有显著性差异的标志物,其中己醛、蘑菇醇的变化与其在肝癌、肺癌患者血液中的变化一致,可作为诊断卵巢癌和成熟型畸胎瘤的挥发性生物标志物。

Piccolo相关性功耗分析攻击技术研究

为了评测轻量级密码算法Piccolo抗功耗分析攻击的能力,提出一种针对首轮的功耗分析攻击模型,搭建了功耗模拟采集平台,对该算法进行了相关性功耗分析攻击.针对Piccolo算法首轮运算中包含白化密钥和轮置换操作的特点,将首轮相关攻击密钥(包括轮密钥RK0L、RK0R、WK0、WK1)分成6段子密钥,逐个完成各段子密钥的攻击,将80位种子密钥的搜索空间从280降低到(2×220+2×24+2×28+216),使种子密钥的恢复成为可能.攻击结果表明,只需500条功耗曲线即可恢复首轮攻击密钥,由此可见,未加任何防护措施的Piccolo硬件实现极易遭受相关性功耗分析攻击,研究并采取切实有效的防护措施势在必行.据现有资料,这是首次评估Piccolo密码算法在相关性功耗分析攻击方面的安全性.

多种提取方法分析蛇莓挥发性组分

采用顶空固相微萃取(HS-SPME)、索氏提取(SE)、超声辅助提取(UAE)、水蒸汽蒸馏法(SD)结合气相-质谱(GC-MS)联用技术分析蛇莓的挥发性组分。实验对HS-SPME各影响因素进行了优化,最终确定采用65μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS-DVB)萃取头在90℃水浴50 min后插入250℃GC进样口解吸5 min,得到最佳提取效果。HS-SPME,SD,SE和UAE方法分别得到47,32,16和16种挥发性组分,总数为66种,其中47种化合物为首次报道。实验结果表明,HS-SPME与SD得到多为萜类化合物,而SE与UAE得到的化合物中酸类分别占总成分61.44%与69.54%。

基于FPGA平台的Piccolo功耗分析安全性评估

为了评估Piccolo密码算法的功耗分析安全性,该文提出一种针对Piccolo末轮的攻击模型,基于SASEBO(Side-channel Attack Standard Evaluation BOard)实测功耗数据对该算法进行了相关性功耗分析攻击。针对Piccolo末轮运算中包含白化密钥的特点,将末轮攻击密钥(包括轮密钥RK24L,RK24R,WK2,WK3)分成4段子密钥,逐个完成各个子密钥的攻击,使80位种子密钥的搜索空间从280降低到(2×220+2×212+216),使种子密钥的恢复成为可能。攻击结果表明,在实测功耗数据情况下,3000条功耗曲线即可恢复80位种子密钥,证实了该攻击模型的有效性和Piccolo硬件面向功耗分析的脆弱性,研究并采取切实有效的防护措施势在必行。

芯片级木马检测技术研究综述

集成电路在各个领域都具有极其重要的作用,但是在当今集成电路设计、制造、测试、封装各种环节相分离的产业模式下,用户所使用的芯片可能会被别有用心者植入硬件特洛伊木马电路,这给信息安全领域带来了严重威胁,芯片级硬件木马的检测技术已经成为了芯片安全研究领域的新热点。首先介绍了硬件木马的概念、危害以及分类方式;然后对硬件木马检测技术国内外有影响的研究成果进行了详细的总结和评述,着重阐述了目前比较有效的旁路分析方法,指出基于功耗指纹分析的硬件木马检测技术是当前最有前途的一种检测方法;最后简要总结了硬件木马的主动防御机制。

浅谈医院信息安全管理

随着信息技术的发展,特别是数字化医院的逐步增多及医院业务对信息化程度的依赖加重,信息系统能否安全稳定运行,不仅直接关系到医院业务的开展,也为医院信息安全管理人员提出了严峻的挑战,本文针对医院信息系统安全稳定运行问题,结合我院实际运行情况,从技术和管理两个方面提出信息系统安全运行的对策,预防和解决信息系统运行过程中的安全问题,保障系统的稳定运行,保证医院业务的正常开展。

有向网络兴趣社区的快速挖掘算法及其在僵尸粉检测中的应用

针对传统的无向网络社区挖掘方法无法实现大规模有向网络中社区有效发现的问题,提出了一种新的有向图社区及其兴趣特征快速挖掘算法。采用贪心算法求解社区划分模块性最大化的优化问题,较好地平衡了有向图社区挖掘中准确性与有效性之间的矛盾,实现对大规模微博类有向网络社区结构的有效识别;基于发现的社区,采用tf-idf算法进一步挖掘社区用户的兴趣爱好,实现了对微博网络中兴趣小组的精确挖掘。基于新浪微博的实验结果表明:所提算法不仅可以快速有效地挖掘有向网络中的社区结构及其用户的兴趣特征,还能够准确地检测出微博网络中的僵尸粉社区,研究结果对微博系统的净化、谣言控制、网络广告的精准投放等研究具有重要的参考价值。

嵌入式处理器中分支目标缓冲器的研究与设计

针对嵌入式应用的特点,设计了一种基于RAM比较TAG的分支目标缓冲器(BTB),并通过硬件模拟方法(BTB控制逻辑用RTL实现,存储体用定制逻辑实现)研究BTB结构参数对BTB的性能、能耗以及对整个处理器系统的性能和能耗的影响,根据仿真结果选取应用于嵌入式处理器的最优BTB结构参数.根据该参数,进一步设计基于CAM比较TAG的BTB,经SPEC2000评测,相对于基于RAM比较TAG的BTB,基于CAM比较TAG的BTB可使功耗降低37.17%.

AHB-PCI桥的设计及其验证方法

本文首先简要介绍了 AMBA总线和 PCI总线的协议特点 ,并在此基础上详述了 AHB- PCI桥的功能及其设计思路 ,文章最后是关于 AHB- PCI桥的一种验证方案。本设计采用TSMC0 .2 5 μm CMOS工艺进行逻辑综合 ,总电路规模约为 35 2 30门。目前本设计已嵌入到 So C设计中并通过了 FPGA原型验证。

高性能双精度浮点除法器研究

以IEEE 754标准为基础,完成了双精度浮点除法器的设计。整个设计包括预处理、指数减、尾数除、规格化、舍入判断、溢出判断和异常处理六部分。在尾数除部分用了SRT基4算法和改进的全并行基4、基8、基16和基256这5种不同的除法算法来实现。并分析了仿真和逻辑综合的结果,它们各自有不同的优点,可以适用不同的场合。如果综合考虑时钟周期数、时延、面积等方面的因素,全并行基8和基16算法是比较理想的选择。

丙泊酚联合舒芬太尼麻醉对创伤性颅脑损伤患者的脑保护作用研究

目的总结丙泊酚联合舒芬太尼对创伤(TBI)性颅脑损伤患者麻醉过程中的脑保护作用。方法 60例TBI患者,随机分为对照组与研究组,各30例。两组患者均予以全身麻醉下行急诊手术治疗,对照组采用七氟烷联合舒芬太尼麻醉,研究组采用丙泊酚联合舒芬太尼麻醉。比较两组患者给药前(T0)、给药后30 min(T1)、2 h(T2)、24 h(T3)时心率、体温、血氧饱和度、呼吸频率、收缩压、舒张压、平均动脉压的变化及肿瘤坏死因子α(TNF-α)、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase-3)、超氧化物歧化酶(SOD)、白细胞介素-6(IL-6)、重组人细胞间粘附因子-1(ICAM-1)的表达、不良反应发生情况。结果两组患者各时间点心率、体温、呼吸频率及血氧饱和度比较差异无统计学意义(P>0.05)。研究组患者T1、T2时收缩压、舒张压及平均动脉压与本组T0时比较差异无统计学意义(P>0.05);对照组患者T1、T2时收缩压、舒张压及平均动脉压均明显高于本组T0时,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组患者T2、T3时血清TNF-α、Caspase-3、IL-6、ICAM-1表达显著低于对照组,SOD表达显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。研究组患者不良反应发生率为10.0%,与对照组的16.7%比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论丙泊酚联合舒芬太尼应用于TBI患者中麻醉效果确切,有助于抑制患者组织细胞凋亡,降低炎性反应的发生,具有临床实用价值。

单双精度浮点除法器的实现

通过对除法算法的研究,采用三级流水并精选SRT的冗余区域,在不减少运算精度的条件下,简化硬件设计,用硬件描述语言(Verilog)实现了单精度和双精度浮点数除法运算模块,并使用随机测试矢量对除法器进行验证,结果与参考机比较误差不超过2-64。如果采用SMIC0.18μmCMOS工艺库实现该设计,该除法单元在占用芯片面积为168173μm2的情况下工作频率可达约455MHz。

面向ASIC实现的CPA研究平台及其应用

差分功耗分析(DPA)是一种非侵入式边信道攻击技术,对各种密码芯片的安全构成了极大威胁。为了能够快速地评估密码算法ASIC实现方式的算法级抗功耗分析攻击措施的实际效果,将门级功耗分析方法应用于功耗分析攻击评估技术中,搭建了基于PrimeTimePX和MATLAB的相关性功耗分析(CPA)研究平台。该平台具有较强的通用性,只需修改算法攻击功耗模型部分,即可快速完成对不同密码算法ASIC实现中算法级防护措施的评估。作为应用,利用该平台分别对普通AES算法实现和基于Threshold技术的AES算法实现进行了相关性攻击实验,证明了该平台的有效性和便捷性。

采用混合MTJ/CMOS和SABL结构的密码算法电路设计

为了在提高轻量级密码算法(Lightweight cipher algorithm,LWCA)电路安全性的同时降低功耗,提出了一种磁隧道结(Magnetic tunnel junction,MTJ)/CMOS混合结构查找表(Look up table,LUT)电路,该结构通过与感测放大器逻辑(Sense amplifier based logic,SABL)元件配合可以实现完整的PRESENT-80加密算法电路。设计将MTJ器件引入防护电路设计中,进而提出了一种基于混合MTJ/CMOS结构的双轨查找表(Look-up table,LUT)电路结构。首先,基于40 nm CMOS工艺库和MTJ器件仿真模型,使用新提出的双轨查找表结构设计了加密算法电路工作过程中所需要的关键S-box电路并通过了仿真验证。然后,利用该电路和敏感放大器逻辑元件电路结构组合设计了PRESENT-80密码算法的完整电路。最后对所设计的电路模型进行了相关性功耗分析攻击(CPA)攻击,同时为了方便进行对比研究,还对使用传统CMOS单轨和SABL双轨结构实现的PRESENT-80加密算法电路模型进行了相同条件下的仿真和功耗分析研究。对比仿真结果表明,基于新结构实现的电路具有良好的抗功耗攻击性能,能够抵御10000条功耗迹下的CPA攻击,同时新结构的电路在工作时的平均功耗要明显低于经典的SABL电路。

纳米银/有机硅密封胶的制备及性能研究

本文采用水热合成法成功合成了纳米银颗粒,然后以聚二甲基硅氧烷为硅油基质,采用物理共混法制备了纳米银/有机硅密封胶。研究了纳米银/有机硅密封胶的微观形貌结构、耐热性能、力学性能以及抗菌性能。结果表明,在纳米银颗粒的质量分数为10%时,所制备的密封胶显示了出色的拉伸强度(4.22 MPa)和高达157.1%的断裂伸长率。同时,该密封胶还表现出卓越的抗菌性能,并且在室温下放置40 d后仍具有良好的抗菌效果,表现出优异的耐久性能。该工作为绿色、健康和清洁的密封应用提供了一种新的思路。

郑州市常绿灌木滞留颗粒物能力及季节差异

选取郑州市12种常见常绿阔叶灌木为研究材料,运用3级滤膜法测定叶片对各粒径颗粒物(TSP、PM_(>10)、PM_(10)、PM_(2.5))的滞留量,并通过超景深显微镜和扫描电镜观察比较12种灌木的叶表面微形态结构,分析灌木叶片的滞尘能力、滞尘粒度特征及季节差异。结果表明:1)不同植物的滞尘能力差异显著(P<0.05),火棘和夹竹桃滞留各粒径颗粒物的能力最强,洒金桃叶珊瑚和南天竹最弱。叶片滞留的颗粒物以PM_(>10)为主,其次为PM_(2.5),PM_(2.5~10)的占比最小,在2.52%~15.36%。2)各植物在滞尘粒度特征和滞尘量方面存在季节差异。植物对不同粒径颗粒物的滞留量总体呈现冬季大于春、夏、秋三季的规律,但对PM_(>10)、PM_(2.5)和PM_(2.5~10)的质量占比分别在冬春季、夏季和春季最高。3)叶表面微结构观察表明,叶尖和叶尾是滞留颗粒物的重要部位,而微结构如沟槽、凸起、绒毛、簇状结构等微形态结构则增强了植物的滞尘能力。电镜观察发现,有些植物叶表面具有菌丝,相关分析发现蜡质含量越多则菌丝越多,滞尘能力越强。滞尘树种的筛选应该综合考虑滞尘量、滞尘粒度及季节更替等因素,火棘和夹竹桃对各粒径颗粒物的滞留能力均较强,可以作为郑州市园林绿化中的首选树种。