基于采样的数据流差分隐私快速发布算法

基于云原生数据库的许多应用场景需要处理海量的数据流.为了实时分析数据流中的群体趋势信息而又不泄露单个用户的隐私,这些应用需要在每个时刻都可以为数据流中的最近数据集快速创建可以安全发布的差分隐私直方图.然而,现有的直方图发布方法因缺乏高效数据结构,导致无法快速提取关键信息以确保数据的实时可用性.为解决此问题,深入分析数据采样与隐私保护之间的关系,提出基于采样的数据流差分隐私快速发布算法SPF(sampling based fast publishing algorithm with differential privacy for data stream).SPF首创高效数据流采样草图结构(efficient data stream sampling sketch structure,EDS),EDS对滑动窗口内数据进行采样统计估计,并过滤不合理数据,实现了对关键信息的快速提取.然后,证明EDS结构输出的近似值理论上等效于对真实值添加差分隐私噪声.最后,为了满足用户所提供的隐私保护强度,并且避免正确反映原始数据流的真实情况,提出了一种基于高效数据流采样的自适应加噪算法.根据用户的隐私保护强度和EDS结构所提供的隐私保护强度之间的关系,通过隐私分配的方式自适应生成最终可发布直方图.实验证明,相较于现有算法,SPF在保持相同数据可用性的前提下显著降低了时间和空间开销.

江户时代文士与朝鲜通信使的中国诗学讨论——以丈山、林家、木门与通信使的笔谈交流为中心

江户时代文士与朝鲜通信使交流时留下了很多笔谈集,这些笔谈集大多以写本或刊本的形式被保存了下来。其内容大半是诗文的唱和应酬,其中也有涉及中国诗文论的讨论。这些讨论往往是散见于各笔谈集中的片言只语,还没有做过系统的整理和研究。虽然如此,但它们是江户文士与朝鲜通信使面对面交流的直接记录,是原始的、当事者的、第一手的珍贵资料。把这些一鳞半爪的诗文论钩沉出来,进行比较系统的整理和研究,相信无论是对于我们演绎日本文士与朝鲜通信使的交流史,描述日朝两国汉文学的发展史,还是对于我们研究汉文学之本源的中国诗文论对其周边国家汉文学发展的影响史,或者日朝汉文学对中国文学的接受史,都是有所补益的。

江户时代汉诗人与朝鲜通信使笔谈中的诗学讨论——以荻生徂徕古文辞派与通信使的交流为中心

日本江户时代诗坛上以荻生徂徕古文辞派为代表的日本文士与朝鲜通信使笔谈交流时所使用的通用语言是汉语,唱酬时使用的文体是文言文和汉诗,谈论儒学时自然追溯到孔孟程朱之儒学源头,说诗论文时又往往搬出明清诗学或唐宋八大家,具有明确的思想宗旨和诗学倾向。检视徂徕弟子们与通信使的笔谈集《问槎畸赏》《韩馆唱和稿》《客馆璀璨集》《来庭集》《松庵笔语》等,可以发现徂徕古文辞学说的形成过程,可以具体了解中国诗学对朝鲜和日本汉文学发展的影响,还能看到随着日本汉文学的发展和繁荣,日本文士内心深处"华而变夷""夷而变华"的意识变化。

多电机耦合驱动式仿人机械臂设计与传动特性分析

针对传统仿人机械臂载荷与自重比低的问题,提出一种多电机耦合驱动式仿人机械臂。根据人臂的运动特性,确定串联结构下的仿人机械臂构型,并将机械臂划分为肩关节模块、肘关节模块和腕关节模块。分析单电机驱动单关节的绳索传动特性,推导该模型下电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。研究各模块中多电机耦合驱动多关节的电机布局和绳索绕线方式,解释各模块中多电机耦合后的工作原理,推导各模块中电机与关节的扭矩映射关系和转角映射关系。并通过实验验证各模块中映射关系的正确性,以及各模块关节的承载能力。结果表明:多电机耦合驱动方式在保证质量的前提下,可以有效提高各关节的承载力,为仿人机械臂的设计提供理论依据。

兼具安全性与柔顺性的步行康复训练机器人交互方法

提高弱机能群体使用助行机器人的柔顺性和安全性是人机交互领域重要的研究内容。本文提出一种能够兼顾柔顺性、安全性与便捷性的步行康复训练机器人非接触式柔顺控制方法。首先,分析自主研制的步行康复训练机器人结构、功能及工作模式。为准确识别使用者步态意图,研发了一种多通道近距离传感器,并结合机器人的机械结构,搭建了机载内嵌式双腿动态意图识别系统,实现了对双腿步态的实时检测。然后,为提高交互柔顺性,提出一种改进粒子滤波算法,解决了传统粒子滤波算法多次迭代过程中粒子退化问题。最后,通过引入步态速度补偿,设计了具有紧密跟踪人体步态功能的柔顺化控制方法并进行综合性实验。实验表明,本文提出的方法在确保人机交互安全性的基础上,可精确且柔顺地控制机器人的运动状态,从而紧密地跟随人体步态。该非接触式控制方法可以应用于具有类似结构的助行机器人,以及弱机能群体的日常助行与步行康复训练。

7自由度仿人机械臂工作空间求解的降密蒙特卡洛法

针对蒙特卡洛法和改进蒙特卡洛法在求解机械臂工作空间时存在精度不够准确和加密点云浪费的问题,提出一种降密蒙特卡洛法.首先,基于蒙特卡洛法中随机点分布不均的特性,对机械臂初始工作空间进行均匀加密,使空间的内部与边界区域分明;然后,采用扩展关节角度和循环加密随机点的方式,只对边界区域进行加密,达到降低工作空间随机点云密度的目的;同时,还研究了该方法中初始点云数量、各轴向分割体素数量、精度阈值、扩展关节角度和循环次数等参数对工作空间精度的影响;最后,通过仿真分析对降密蒙特卡洛法的有效性进行验证.结果表明:相比于蒙特卡洛法,降密蒙特卡洛法在工作空间平均误差率为0.022 42%时,总随机点云数量降幅为93.89%;相比于改进蒙特卡洛法,在循环次数为2次和4次时,降密蒙特卡洛法工作空间的平均误差率分别降低0.138 53%和0.113 29%,总随机点云数量降幅分别为44.83%和64.52%.

以GeSe为光吸收层的薄膜太阳电池模拟优化研究

针对GeSe薄膜作为吸收层的薄膜太阳电池,利用Scaps-1D太阳电池模拟软件研究电池的吸收层参数对光电性能的影响,以最大光电转化效率(PCE)为优化目标,确定吸收层厚度、缺陷态密度、掺杂浓度以及电子亲和势等参数,获得0.77 V的开路电压,38.55 mA/cm^(2)的短路电流,85.21%的填充因子以及25.3%的光电转化效率。

欠驱动机器人的最优轨道生成与实现

提出了一种基于学习的动力学前馈方法 ,解决了欠驱动系统由于系统不完全可控造成的反馈控制失效、运动轨道难以实现的问题 .在此基础上提出了学习 -优化交替式最优运动轨道生成方法 ,该方法将轨道优化与学习控制相结合 ,所生成轨道可以在欠驱动机器人上实际操作 .对一台实际的欠驱动机器人实现了最优轨道生成 ,并进行了动作实验 。

含有非驱动关节机器人的学习控制

含有非驱动关节的机器人的运动控制比一般的机器人要困难得多 .因为非驱动关节不能直接控制 ,系统属于非完全可控系统 ,一般的光滑反馈控制方法对这样的系统是无效的 .本文提出了一种学习控制的方法 ,通过学习获得高精度的前馈控制 ,实现欠驱动机器人的高精度运动控制 ,并在一台实际的欠驱动机器人上进行了实验 。

新疆乌伦古富碱侵入岩成因探讨

对沿乌伦古深断裂分布的钠闪石花岗岩、钾长花岗岩、闪长岩、碱性正长岩等富碱侵入体进行了较系统的岩石化学、微量元素、稀土元素地球化学及Ｏ、Ｐｂ、Ｓｒ、Ｎｄ同位素组成研究，确认它们为一类幔源重熔分异型富碱侵入岩类。在分析其物质来源、形成构造环境和成岩条件等特征基础上，用部分熔融、多阶段分离结晶和分离结晶一地壳混染等模型探讨了其成岩机理。

中国东部新生代玄武岩的地球化学（Ⅱ）Sr、Nd、Ce同位素组成

对有代表性的中国东部新生代玄武岩的Ｓｒ、Ｎｄ和Ｃｅ同位素组成进行了系统的研究，结合系统的微量元素研究结果，进一步阐明其地幔源区同位素组成的不均一性；利用Ｃｅ、Ｎｄ同位素地球化学给出的信息，探讨富集Ⅰ型（ＥＭⅠ）地幔端元的成因。

超微量点胶方法与实验

针对微装配/密封工程对用胶量超微化（≤1 pL）的需求,提出了一种既适用于接触式点胶,也适用于非接触式点胶的超微量点胶方法.采用移液针穿过装有胶液的玻璃微管,在移液针先端吸附微小胶滴,当移液针先端靠近点胶面时,其先端吸附的微小胶滴与点胶面接触,移液针离开点胶面后,微小胶滴的一部分将残留在点胶面上,实现超微量点胶.通过匹配点胶的参数,实现点胶量的控制.该方法可以适用于任何黏度（1～3.5×105 cP）的胶液、任意空间方向的超精密点胶.实验讨论了移液针直径和点胶距离（移液针先端与点胶面的距离）对点胶性能（胶斑直径）的影响；在此基础上,匹配移液针直径、点胶距离、玻璃微管内径和点胶速度等参数,实现了胶液黏度为971 cP,点胶量为40 fL、170 fL、180 fL在3种亲水性不同的点胶面上的微量点胶；以及胶液黏度为3×104 cP,胶斑直径为243.9 μm时的超微量点胶.实验结果验证了提出方法的可行性.

固相合成AZ91D镁合金的组织和性能

利用固相合成方法在挤压比为11：1的条件下，将AZ91D镁合金屑分别在573、623、673和723K时制备成试样，对试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明：在573-673K时，AZ91D镁合金的抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而增大，高于673K时其抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而降低，在合成温度为673K时，其抗拉强度最高，达到384．4MPa在热挤出过程中氧化层被均匀弥散在组织中且发生动态再结晶，使固相合成AZ91D镁合金的力学性能与铸态和用铸锭热挤出制备的镁合金相比明显提高，在合成温度为673K时，其延伸率为5．8％，比铸态增加152％；AZ91D镁合金屑在挤出过程中不能完全结合且出现较多的微裂纹，使其延伸率与铸锭热挤出制备的AZ91D镁合金相比低44％。

一种基于词袋模型的图像优化分类方法

该文应用词袋模型对图像进行分类,并针对传统词袋模型存在的不足进行改进,提出了一种基于兴趣区域(Region Of Interest,ROI)提取以及金字塔匹配原理的优化方法。首先对训练图像进行ROI提取,对得到的ROI区域进行密集尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)特征的抽取和描述并生成视觉词典,由此产生的视觉词典更能精确的描述图像的特征,且能够抵抗多变的位置信息及背景信息的影响。其次应用金字塔匹配原理对图像进行基于视觉词典的直方图表示,代入支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器进行分类。通过对Caltech 101和Caltech 256两个数据库进行实验,结果表明该方法较传统方法提高了分类的正确率,且能够在训练图像较少的情况下达到良好的分类效果。最后通过与现有同类方法的比较验证了该方法的优越性。

一种改进的k-means聚类视觉词典构造方法

传统词袋(bag of words,BoW)模型在构造视觉词典时一般采用k-means聚类方法实现,但k-means聚类方法的性能在很大程度上依赖于初始点的选择,从而导致生成的视觉词典鲁棒性较差,此外,每次迭代都要计算数据点与中心点的距离,计算复杂度高。针对上述问题,提出了一种改进的k-means聚类视觉词典构造方法,该方法首先对初始值的选取进行了优化,克服了随机选取初始值对聚类性能的影响,其次基于三角形不等式对计算进行了简化,使生成的视觉词典更加稳定,计算复杂度更低,最后引入权值分布对图像进行基于视觉词典的表示,并将基于改进的视觉词典的词袋模型应用于图像分类,提高了分类性能。通过在Caltech 101和Caltech 256两个数据库进行实验,验证了本文方法的有效性,并分析了词典库大小对分类性能的影响。从实验结果可以看出,采用本文方法所得到的分类正确率提高了5%～8%。

基于漩流的细胞姿态控制方法

细胞姿态调整是生物工程显微操作中一项非常重要的工作。提出通过两微管喷射流体产生漩流,漩流带动细胞转动,进行非接触式的细胞姿态控制的方法。改变微管之间的相对位置、喷射速度和微管内径等参数,可以控制微管之间产生的漩流强度、尺寸,以适应不同尺寸、形状的细胞以及培养溶液的变化,使显微操作更为方便。建立显微操作环境下微流场漩流中细胞运动模型,模拟微观尺度下利用微流体产生漩流和细胞在漩流中的运动,仿真分析微管相对位置、喷射速度等参数对漩流及细胞运动特性的影响。通过试验进一步研究微流场中漩流的产生以及不同形状漩流作用下细胞的运动特性,得到与数值计算结果相一致的结论。

基于BIM的多专业协同建筑设计教学模式探索

近年来建筑信息模型(BIM)广泛应用于建筑工程各相关领域,使我国建筑产业的转型与技术升级又上了一个新台阶。为适应新形式下人才培养的需要,各土木建筑类高校均在积极探索教学模式及方法的改进,旨在弥补并完善传统课堂讲授式教学方法下人才培养的不足。基于BIM的集中式实验室教学,有机地融合多专业协同设计理念。通过建筑工程项目实例的递进式设计制作,提升学生们在专业技能、协调组织和设计全过程管理等方面的掌控能力;通过设计成果的技术指标比较,反映出学生们在设计理论知识和综合分析能力上的进步。为建筑设计教学模式及方法的革新积累宝贵的经验。

压电陶瓷驱动微小型机器人的运动分析与仿真

为满足桌面工厂对机器人在平面内大行程、高精度和全方位运动的要求,研制了一种压电陶瓷驱动的微小型机器人.该机器人采用stick-and-slip运动原理,通过压电陶瓷和电磁铁的配合动作,在铁磁性工作表面上实现了前进、后退、左转、右转和原地旋转运动.在假设平行配置的压电陶瓷驱动器在每一步的运动过程中保持平行基础上,分析了一步运动中机器人的4个支撑脚的坐标变化情况,进而推导出在该条件下反映机器人位姿变化的运动学差分模型.计算结果显示,机器人直线运动最大步长为0.042 0 mm,旋转运动最大偏转角度为0.185°/步.通过开环轨迹控制、点-点位姿控制和路径跟踪闭环控制实验,验证了机器人应用于桌面工厂时的可行性.

奥氏体动态再结晶组织对马氏体相变的影响

采用电阻测量和Ｘ射线衍射分析方法，研究了Ｆｅ－３２Ｎｉ合金高温变形奥氏体动态再结晶组织对马氏体相变开始温度Ｍｓ点和一定深冷处理温度下马氏体生成量的影响。与静态再结晶组织相比，动态再结晶晶粒组织不均匀，其位错亚结构也不均匀。具有位错密度梯度分布的成长中的动态再结晶晶粒晶界附近含有少量的易移动位错，促进马氏体的形核，提高Ｍｓ点及其Ｍｓ点以下较高温度区域转变初期的马氏体生成量，但是对于较低温度区域转变后期的马氏体生成量则无甚影响。

旋流驱动微粒转动的性能与实验

分析了旋流产生的机制及其驱动微粒运动的机理,建立了颗粒在旋流中的力学模型。以微米级的颗粒(几微米到几百微米)为例,分析了两支微管对向喷射所产生的旋流场的特点和颗粒在旋流场中的受力情况以及运动特点和运动规律。讨论了颗粒的尺寸、形状、位置变化对其旋转性能的影响,并通过实验验证了提出方法的可行性。分析和实验表明:两支平行微管相对喷射可以产生旋流,旋流可以驱动颗粒在其流场内稳定旋转。颗粒在旋流场内的运动性能与流场参数和微粒的形状、尺寸、偏心有关,减小颗粒的初始位置的偏心,减少公转成分,有利于颗粒姿态的捕捉和调整。即使颗粒参数变化,合理匹配流场参数,提出的方法仍然可以可以稳定地驱动颗粒转动。