面向SIMD指令集的SM4算法比特切片优化

SM4算法是中国自主设计的商用分组密码算法,其加解密计算性能成为影响信息系统数据机密性保障的重要因素之一.现有SM4算法优化主要面向硬件设计和软件查表等方向展开研究,分别存在依赖特定硬件环境、效率低下且易遭受侧信道攻击等问题.比特切片技术通过对输入数据重组实现了并行化高效分组密码处理,可以抵御针对缓存的侧信道攻击.然而现有切片分组密码研究对硬件平台相关性强、处理器架构支持单一,并且并行化处理流水启动较慢,面向小规模数据的加解密操作难以充分发挥单指令多数据(single instruction multiple data,SIMD)等先进指令集的优势.针对上述问题,首先提出了一种跨平台的通用切片分组密码算法模型,支持面向不同的处理器指令字长提供一致化的通用数据切片方法.在此基础上,提出了一种面向SIMD指令集的细粒度切片并行处理SM4优化算法,通过细粒度明文切片重组与线性处理优化有效缩短算法启动时间.实验结果表明,相比通用SM4算法,优化的SM4比特切片算法加密速率最高可达438.0 MBps,加密每字节所需的时钟周期最快高达7.0 CPB(cycle/B),加密性能平均提升80.4%~430.3%.

依托饲料实训基地培养大学生创新创业能力的研究

随着经济的发展,饲料企业提高了对创新创业人才质和量的需求。而依托饲料实训基地,能通过校企合作的方式实现高校与饲料企业的资源共享,并以人才供求的无缝衔接为大学生创新创业能力培养提供支持。本文从创新创业视角出发,分析了饲料实训基地的建设原则和建设模式,并依托饲料实训基地,提出培养大学生创新创业能力的路径,一方面,培养出符合饲料企业实际需求的创新创业人才,另一方面,为大学生的职业发展奠定基础。

基于贝叶斯单源域领域泛化算法的天然气管道故障智能诊断

基于深度学习算法的故障智能诊断模型已被广泛应用于天然气管道运输安全领域,然而管道通常处于准稳态,使得训练集中的故障样本量受限。为此,针对天然气管道故障诊断中因训练集故障样本量有限,导致难以准确诊断的问题,提出了一种基于贝叶斯单源域领域泛化(BSDG)算法,部署了一种攻击防御策略,通过在攻击阶段明确伪目标域增强路径,并在防御阶段引导模型参数的后验分布向伪域样本得分更高的方向调整,增强模型在面对不同域扰动时的适应性和鲁棒性。研究结果表明:(1)基于贝叶斯网络建立的非定向攻击模型确保伪域样本既保留了与源域的相关性,又引入了足够的域差异来模拟潜在的目标域,由此提升了多源域和单源域设置下的领域泛化诊断准确率;(2)测试结果显示,BSDG算法在多源域泛化任务及两项单源域泛化任务中,相较于性能最优的对比算法,其准确率分别提高了9.79%、5.09%和27.98%;(3)裕度差异损失通过在学习决策边界的过程中引入不确定性,令分类器可以灵活且有效应对频繁的分布变化,显著性测试结果表明BSDG算法在多数场景下显著优于先进对比算法;(4)贝叶斯神经网络通过在权重上引入不确定性,有效提升了BSDG算法的泛化稳定性。结论认为,BSDG算法通过使用基于贝叶斯推理的攻击防御策略,有效扩展了源域模型的决策边界,解决了实际场景数据匮乏导致的深度神经网络泛化能力差的问题,为样本受限情形下的天然气管道故障诊断模型设计提供了理论支撑。

锑矿周边土-蔬金属元素富集特征与风险评估

为揭示不同锑矿废渣堆放区周围土壤-蔬菜系统中潜在有害重金属元素(PTEs)的富集特征及健康风险,该文以不同种类废渣堆场(锑矿废石、锑矿冶炼渣、锑矿尾砂)周围3处村落及在废渣共同影响下的琏溪河下游的1处村落为采样区,并以采样区域内的土壤-蔬菜系统为研究对象。运用统计学、迁移系数法和体外消化模拟法等方法对土壤和蔬菜样品中的Sb、As、Hg、Pb、Cd和Zn等6种PTE的富集特征及健康风险评估进行讨论。结果表明,6种PTEs在土壤中的平均含量均超过湖南省土壤背景值及风险筛选值。所有蔬菜样品对土壤PTEs的吸收能力弱,生物累积系数平均值低于0.12。蔬菜样品的PTEs中Pb、Cd、Zn的生物转移系数数值均超过1.0,易被蔬菜富集。4个采样区中,锑的暴露风险指数均大于1.0,对人体存在明显的健康风险。用于评价复合污染危害的指数HI在4个采样区均大于2.0,主要PTEs污染因子为Sb和Pb,复合污染已对人体存在健康风险。研究表明,4个采样区的土壤已受到多种PTEs的污染与富集,蔬菜对当地居民均存在健康风险,需要特别关注。

外源褪黑素对葡萄产量、品质及根区微生态的影响

以阳光玫瑰鲜食葡萄为试材,根施不同浓度外源褪黑素,研究葡萄产量及果品品质,根区土壤理化性状、微生物数量和酶活性变化,以期为探索设施葡萄可持续化高品质栽培技术提供参考依据。结果表明,相比对照处理(根施等量去离子水),不同浓度外源褪黑素处理下阳光玫瑰产量均较高,150、50μmol/L褪黑素处理下百粒质量、单穗质量、产量分别提高8.28%、8.20%、8.54%和4.41%、4.09%、3.09%。外源褪黑素处理葡萄果品可溶性固形物含量较高、可滴定酸含量较低,固酸比和维生素C含量显著提升。外源褪黑素的配施,降低了阳光玫瑰根区土壤容重和EC值,提升了根区土壤pH值。外源褪黑素的配施增加了葡萄根区土壤的细菌、真菌和放线菌数量,提高了根区土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性,且在50~200μmol/L浓度范围内,随处理浓度的增加呈先上升后降低的趋势。在本试验条件下,150μmol/L外源褪黑素处理阳光玫瑰产量较高,果品品质及根区微生态环境较好,缓控土质恶化效果较显著。

氨甲环酸在跟骨骨折术中的应用疗效

目的:通过回顾分析行跟骨骨折外侧扩大入路切开复位内固定的住院患者术中静脉滴注和外用氨甲环酸(TXA)的相关数据,探讨其有效性及安全性。方法:将2016年9月~2021年4月北京市昌平区沙河医院收治的跟骨骨折患者46例,依据Sanders分型行跟骨外侧扩大入路切开复位内固定术,按照术中是否运用TXA分为治疗组和对照组,其中治疗组术中予以静脉滴注TXA(1 g),局部稀释的TXA(3 g)灌注,观察两组在术后引流量、隐性失血量、围手术期总失血量、术后切口干燥时间、凝血酶原时间、D-二聚体、术后切口并发症及血管不良事件等数据。结果:治疗组在隐性失血量[(65.78±15.68)ml比(78.12±12.69)ml]、总失血量[(160.46±12.37)ml比(227.48±11.29)ml]低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);治疗组在术后切口干燥时间[(4.76±2.71)d比(6.87±2.96)d]低于对照组,差异有统计学意义(t=2.522,P<0.05);两组在凝血酶原时间、D-二聚体比较,差异无统计学意义(t=0.398、0.819,P>0.05);两组在切口并发症发生率的比较差异具有统计学意义(χ^(2)=-2.111,P<0.05)。结论:行跟骨外侧扩大入路复位内固定术中静滴联合局部用药TXA,可有效减少术后引流量及围手术期出血量,降低切口不良事件发生率,无凝血异常及DVT等不良事件。

加速康复外科在老年转子间骨折围手术期运用的临床疗效

目的观察老年转子间骨折患者围手术期运用加速康复外科(ERAS)理念的临床疗效。方法选取2020年8月至2023年5月于我院手术的股骨转子间骨折患者79例。按照实施ERAS前后分为对照组和观察组,观察组39例围手术期行ERAS,对照组40例行传统创伤骨科治疗康复。对比两组的疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale VAS)、早期并发症发生率、术后首次下地时间、住院时间、髋关节Harris评分差异。结果观察组术后1、3、7 d的VAS评分低于对照组(P<0.05)。观察组术后早期并发症发生率低于对照组(P<0.05)。观察组术后首次下地时间和住院天数短于对照组(P<0.05)。观察组术后7 d、1个月、3个月的Harris评分高于对照组(P<0.05)。结论在老年转子间骨折围手术期运用ERAS能减轻患者疼痛程度,并且能更早下地活动,更快改善髋关节功能,减少住院时间及术后早期并发症,值得临床应用。

绿色低碳发展视域下高职农业人才培育路径分析

本文对绿色低碳发展视域下现代农业人才培育的必要性进行分析,包括推动产业结构转型升级,促进乡村经济持续化发展。从新农科理念的引领力、产业技术核心支撑力2个方面入手,对农业人才培养面临的挑战进行探究。并分析了高职院校高质量农业人才的科学培育路径,包括采用学历教育、继续教育和终身教育等多样化教育形式,聚焦绿色农业发展理念;开发线上教学、线下教学和随身教学等多元化培养方式,构建绿色农业人才培养体系。目的在于促进涉农专业科技人才培养创新,为高职院校人才培养科学系统化融入绿色低碳发展理念,提高人才培养质量提供参考,助力乡村振兴。

辣椒油树脂提取工艺优化及其辣度和抗氧化活性分析

以干辣椒为原料,采用超声辅助提取辣椒油树脂,以其得率为指标,在单因素试验的基础上通过响应面法优化提取工艺,并分析辣椒油树脂的辣度和抗氧化活性。结果表明:最优提取工艺为料液比1:10(g/mL)、超声时间35min、超声温度45℃,在此条件下辣椒油树脂得率为25.76%。干辣椒中辣椒素类物质总含量为4.030g/kg,辣椒油树脂中辣椒素类物质总含量为16.623g/kg,辣度较高。抗氧化试验表明,辣椒油树脂具有较好的抗氧化活性。

基于PIV技术的非饱和膨胀土径向劈裂试验研究

非饱和膨胀土的径向劈裂强度与裂隙扩展之间存在密切联系,分析不同含水率下非饱和膨胀土的裂隙演化机制,对南水北调中线工程膨胀土渠段的工程灾害防治具有重要的理论意义和工程实用价值。联合运用WP4C仪、压力板和PIV(Particle image velocimetry,PIV)劈裂试验系统,对南水北调中线工程邓州段某高填方渠堤非饱和膨胀土进行了一系列的持水特性试验和劈裂试验,结合持水特征曲线,揭示了不同含水率膨胀土的劈裂强度、裂隙演化过程、位移矢量场的变化规律及其内在机理。试验表明:(1)膨胀土的含水率和饱和度均随吸力的增大而减小。在低吸力范围内膨胀土试样含水率和饱和度随吸力的增加而减小趋势缓慢;在高吸力范围内,含水率和饱和度与吸力基本呈线性关系,随吸力的增加,试样的含水率和饱和度显著减小。(2)含水率对膨胀土的劈裂强度具有显著影响。随含水率的增加,试样的劈裂峰值荷载呈先增加后减小的变化规律,劈裂峰值荷载在含水率为3%~12%范围内持续增加,而在12%~24%范围内持续减小;上述试验现象与不同含水率膨胀土试样具有不同的颗粒间液桥作用有密切的内在联系。(3)不同含水率下膨胀土劈裂试验荷载-位移曲线均可分为荷载接触阶段、荷载线性增加阶段、张拉破坏阶段和残余阶段。膨胀土劈裂试验不同阶段的裂隙、位移矢量场的变化规律与荷载-位移曲线变化之间存在着一一对应关系。

干湿循环作用下高压实膨胀土及改性土裂隙演化规律及机理研究

干湿循环作用下膨胀土裂隙发育是影响南水北调工程渠坡安全的主要因素之一。为研究不同干湿循环作用下高压实膨胀土及水泥改性土的裂隙演化规律及机理,分别对为20 mm和40 mm高度的渠坡膨胀土及水泥改性土的环刀试样进行了7次室内干湿循环试验。试验结果表明:(1)随着干湿循环次数的增加,高压实膨胀土试样的最终裂隙率和分形维数不断增大并趋于稳定,达到一定的循环次数后,试样高度对裂隙率的影响减弱,而对分形维数的影响增大。(2)高压实水泥改性土在经历7次干湿循环后,试样表面没有出现裂隙,表明水泥可以有效的抑制膨胀土裂隙的发育。(3)在第2~3次干湿循环过程中,试样表面裂隙出现了自愈合现象。随着干湿循环次数的增加,膨胀土试样裂隙起裂时间提前,试样出现了不可逆转的损伤,自愈合现象消失。试样高度越高,试样裂隙的起裂时间越长。(4)由于高压实膨胀土团聚体失水收缩使得其空隙空间增加,加速了水分子的逃逸,导致高压实膨胀土和改性土的失水速率可分为3个阶段:加速率阶段、常速率阶段、减速率阶段。(5)在加速率和常速率阶段,试样高度对失水速率几乎没有影响。在减速率阶段,与40 mm高度试样相比,20 mm高度试样的失水速率降低的更快,进入减速率阶段的时间更早。随着干湿循环次数的增加,试样失水速率明显降低。

膨胀土高填方渠堤沉降变形特征研究

南水北调中线工程膨胀土高填方渠堤的工后稳定性是各方关注的焦点,如果渠堤工后沉降大,易导致衬砌面板结构内力变化,影响渠道的运行安全。针对南水北调中线某膨胀土高填方渠堤工后沉降明显的问题,通过该段渠堤现场表面变形、内部变形、地下水位和降雨量监测数据的分析,对其沉降变形特征进行了研究。结果表明:高填方渠堤中渠基膨胀土的垂直表面位移受降雨影响显著,其导致高填方渠堤沉降变形随时间的变化可分为缓降段、陡降段、回弹-稳定-陡降段和回弹段4个阶段;填方高度对渠堤的表面变形和内部变形均存在显著影响,渠堤沉降量随着填方高度的减小而逐渐减小,同时,渠堤内部变形主要集中在孔口以下6~7 m的深度范围内,且指向渠外方向累计水平位移量较大于指向渠内方向的累计水平位移量;结合测压管水位、垂直位移测点及降雨量的变化规律,得到了该段渠基土的表面变形与测压管水位存在较强的相关性,地下水位变化是导致区域地表变形的主要因素。研究成果对膨胀土高填方渠堤工后沉降防治具有科学的参考意义。

含水量对膨胀土高填方渠堤土体剪切特性的影响研究

通过不同含水量下南水北调中线工程高填方渠堤的改性土、膨胀土和渠基土的直剪试验,研究含水量对3种土体剪应力-剪切位移以及抗剪强度的影响规律。结果表明:3种土体的基质吸力随着含水量增加而显著减小;当含水量较低时,剪应力-剪切位移曲线呈剪切软化型;而随含水量的增加,剪应力-剪切位移曲线转化为剪切硬化型。不同土体的抗剪强度随含水量增加均呈现先增大后减小的变化规律,且含水量达到土体的塑性含水量以后,抗剪强度降低较小。含水量对改性土、回填膨胀土和渠基土的黏聚力及内摩擦角存在着显著影响,黏聚力与含水量满足二次多项式关系;土体的内摩擦角随着土体含水量的增加呈现出非线性减小的变化规律,且渠堤改性土内摩擦角随含水量的降低幅度较渠堤膨胀土和渠基土大。

不同遮阴处理对4种麦冬光合特性的影响

以山麦冬(Liriope spicata)、禾叶山麦冬(Liriope graminifolia)、金边麦冬(Liriope muscari var.variegata)、湖北麦冬(Liriope spicata var.prolifera)为试材,通过不同遮阴度处理90 d后,研究不同遮阴度对4种麦冬光合特性的影响,以期为园林中不同光照环境选择适宜的麦冬种类提供理论依据。结果表明,适度遮阴促进4种麦冬的叶绿素合成,山麦冬、禾叶山麦冬的叶绿素(a+b)含量均在25%遮阴度下达到最大值,分别为2.38、2.10 mg/g,金边麦冬、湖北麦冬的叶绿素(a+b)含量均在50%遮阴度时达到最大值,分别为1.22、1.81 mg/g;25%遮阴度时山麦冬净光合速率最大,为11.13μmol/(m^(2)·s),禾叶山麦冬、金边麦冬、湖北麦冬均在50%遮阴度时净光合速率最大,分别为6.15、6.82、8.01μmol/(m^(2)·s)。由此可知,山麦冬最适遮阴度为25%,禾叶山麦冬适宜的遮阴度在25%~50%,金边麦冬、湖北麦冬的适宜遮阴度为50%。

基于事件触发的全信息粒子群优化器及其应用

针对标准粒子群优化算法存在早熟收敛和容易陷入局部最优的问题,本文提出了一种基于事件触发的全信息粒子群优化算法(Event-triggering-based full-information particle swarm optimization,EFPSO).首先,引入一类基于粒子空间特性的事件触发策略实现粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)的模态切换,更好地维持了算法搜索和收敛能力之间的动态平衡.然后,鉴于引入历史信息能够降低算法陷入局部最优的可能性,提出一种全信息策略来克服PSO算法搜索能力不足的缺陷.数值仿真实验表明,EFPSO算法在种群多样性、收敛率、成功率方面优于其他改进的PSO算法.最后,应用EFPSO算法对变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)去噪算法进行改进,并在现场管道信号去噪取得了很好的效果.

供电企业关于人的不安全行为闭环管控研究

人是生产力中最活跃的因素,在导致事故发生的种种原因中,人的不安全因素是重要的核心原因,为了搞好安全生产,防止事故发生,必须及时矫正各种不良心理,消除不安全行为。因此,以南方电网超高压输电公司为例,结合企业安全生产工作,对人的不安全行为进行研究,建立不安全行为标准,构建不安全行为闭环管控体系,并进行试点应用及总结。通过对人的不安全行为闭环管控研究,持续提升了安全生产水平,控制一切风险,消除一切隐患,预防一切事故。

机理与数据融合驱动的制冷系统节能方案

为响应“双碳”战略,加速冷冻冷藏行业的绿色、高效、智能化转型,本文提出了一套机理与数据融合驱动的系统级节能控制策略,并阐明了其开发流程。与传统的单一机理或数据方法相比,融合方法兼具复杂机理模型较强的可转移性与数据模型较快的计算速度,并可持续更新迭代。以某冷冻食品厂的NH_(3)/CO_(2)复叠制冷系统为例,从仿真模拟与部署实测两个角度进行了策略有效性验证。某典型工作日的仿真结果表明,优化后系统COP平均提升了7.2%,最高12.6%。现场部署测试结果表明,系统日节能率可达13.1%。

压缩机技术在氢能领域的应用

鉴于我国目前的能源结构形式,针对氢能的发展、压缩机在氢能领域的应用进行概述,主要介绍氢液化用氦气螺杆式压缩机、工艺流程用氢气输送压缩机、加氢站用隔膜压缩机、燃料电池空气压缩机等氢能工艺流程中的压缩装备,并分析氢燃料电池技术应用于家用和商用分布式发电的发展前景。

基于InSAR技术在特高压走廊边坡形变探测应用

人类工程活动增加及地质灾害频发,常导致输电线路杆塔基础滑坡,严重威胁线路运行,滑坡监测和识别对特高压输电线路的安全运行尤为重要。针对辖区复杂的地形和气候,利用时序InSAR技术对通道进行早期地质灾害排查与识别,同时基于Sentinel-1数据,采用不同视数比处理,得到不同分辨率的地质灾害排查结果,与多尺度时序InSAR处理的结果相互验证,实现重点区域细致化监测。结合探测结果,在辖区内识别出2处明显滑坡隐患。

双向渗流下考虑应力时空效应的组合桩复合地基固结理论研究

碎石桩和不排水桩联合使用的组合型复合地基,既可以提高地基承载力,又可以加快土体固结,对处理饱和软黏土地基有很高的应用价值。基于双向渗流的轴对称固结计算模型,考虑中心及外围碎石桩的体积压缩、桩体施工的扰动效应,建立了组合碎石桩-不排水桩复合地基固结微分方程,采用解析法推导了附加应力随时间和深度变化下的组合桩复合地基固结解析解,包括碎石桩、桩间土的平均超静孔隙水压力解和复合地基整体平均固结度解。进行退化研究,并与已有解分析对比;验证了此解的正确性,且通过参数分析研究了复合地基的固结性状。结果表明:复合地基底部附加应力越小、碎石桩与不排水桩布置越密集,固结越快;碎石桩施工的扰动效应对复合地基影响大于不排水桩;忽略碎石桩体积压缩的影响会高估复合地基固结速率,且桩径比越小,误差越大;理论解预测的复合地基固结度与实测值拟合性较好。