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关键词： 结构健康监测   建筑表观损伤映射建模   神经辐射场   计算机视觉   光照嵌入  

摘要： 建筑结构在我国国民经济发展过程中发挥着不可替代的重要作用。随着新型城镇化建设进程加快,建筑结构服役安全与运行稳定性日益受到关注。建筑结构在长期服役过程中不可避免地出现混凝土裂缝、剥落等表观损伤,并具有典型的时空演化特性,直接影响结构整体性能与服役安全。传统基于静态三维模型的评估方法难以及时反映建筑结构的真实健康状态,当前三维建模与损伤映射方法大多依赖专业建模与点云编辑软件,操作过程高度依赖人工干预,难以实现精准、高效、智能更新,尤其在面对复杂损伤模式与时空变异数据时的通用能力缺失。针对上述难题,本研究建立了建筑表观结构损伤自主映射的神经辐射场方法,为面向实际复杂使役场景的建筑结构三维建模与数字孪生、表观损伤智能映射及场景渲染提供了先进算法与适用模型。主要研究内容如下: (1)提出了建筑结构表观损伤自主映射的时序神经辐射场方法。建立了基于相机成像模型的坐标系转换方法,完成了从相机坐标系至世界坐标系的精确映射,设计了相机光线生成与分层采样策略,优化了关键区域的图像细节表达。在此基础上,构建了嵌入时间变量的时序神经辐射场网络,结合体渲染机制与像素颜色损失优化策略,实现了在长期观测条件下的新视角图像合成与结构表观损伤的自主映射,为建筑结构表观损伤状态的精准表征与动态更新提供了基础模型。 (2)建立了建筑结构表观损伤自主映射的光照嵌入时序神经辐射场方法。构建了基于注意力机制的光照嵌入网络,以Conv Ne Xt作为主干特征提取模块,融合卷积块注意力机制,增强对关键区域的光照建模能力;通过设计嵌入光照信息的颜色预测解码器,实现了环境光照的显式表示与解耦;提出了时间序列光照嵌入间隔约束与基于光照外观的像素颜色的损失函数优化策略,在有效抑制光照干扰的同时提升了神经辐射场对于复杂光照多时序图像的渲染效果。 (3)构建了涵盖表面开裂、表观剥落等多种建筑结构和表观损伤类型的建筑结构表观损伤映射高质量数据集,搭建了基于几何位姿优化的虚拟仿真建筑场景与测试平台,完成了多时段、多视角、多光照条件下的对比试验,结果表明,本研究所提方法在新视图合成质量及表观损伤映射精度方面均显著优于传统神经辐射场方法。PSNR提升约10.76%;SSIM提升约8.03%;LPIPS下降约11.87%。并对多光照条件、多表观结构损伤等具备良好的泛化性能与鲁棒性。

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摘要： 将一条直线进行平移变换后,得到的仍然是一条直线,所以将一个一次函数的图象进行平移变换后,得到的应该是另一个一次函数的图象.那么,平移前后函数的解析式如何变化呢?让我们一起来探究吧!从课本上我们已经知道,将直线y=kx向上平移b个单位长度,可以得到直线y=kx+b;将直线y=kx向下平移b个单位长度,可以得到直线y=kx-b.下面我们来探究一下,一般的一次函数y=kx+b的图象经过平移后,函数解析式将如何变化.

关键词： 抽象函数   单调性   参数   最值   范围  

摘要： 作为数学抽象与应用的一个基本类型，抽象函数及其综合应用是其中最为典型的一类基本问题.而涉及抽象函数中的基本性质问题，更是应用的关键，基于抽象函数的单调性，从一些常见的基本应用类型入手，结合实例进行剖析，归纳总结解题技巧与规律，提升学生数学思维品质，培养学生数学核心素养.

摘要： 随着文化创意产业的蓬勃发展，本土文化元素的挖掘与创新运用成为设计领域的重要课题。本文以江苏省南通市的六桥三塔为研究对象，探讨如何将这些具有深厚历史文化底蕴的地标性建筑转化为本土文创设计的情感映射，以增强文化认同感和传承地方特色。在文化艺术创作中，对故乡的情感始终是一个经典主题，深刻触动着人们的内心，在这一主题的探索过程中，地方与环境不仅仅是物理空间的存在，人们还将自己的情感与记忆投射到这些空间上，使它们成为情感事件的载体，承载着个人和集体的历史与情感。

摘要： 一、教材分析从教学内容层面来看，初中数学函数知识在函数知识体系中属于最基础的部分，学习函数知识，能够为学生深入掌握数学学科核心规律、建立系统的逻辑思维提供有力的支持，全面推动学生数学核心素养发展。“实际问题与二次函数”中教学内容的设置立足于二次函数基本概念与二次函数问题解题思路，将其与学生日常生活相结合，可锻炼学生的实际应用能力与解题能力，促进学生数学核心素养发展。

关键词： 核心素养   高中数学   大单元教学设计   函数  

摘要： 在基础教育改革不断深化的背景下,培育学生数学学科六大核心素养成为数学学科教学的核心目标。要求注重培养学生的数学思维,教学要从知识传授转向素养培育,由“学科知识本位”转向“学生素养本位”,要求教师教学从零散的、碎片化的知识点转向系统化、结构化的知识体系。而大多数教师尤其是年轻教师,在实际教学中,仍采用传统的课时或知识点的教学设计方式,没有真正理解新教材编写的意图,缺乏对单元整体的有效把握。不利于学生数学知识体系的构建和数学思维的培养,更难以达成核心素养的培育。 而大单元教学设计强调知识整合与能力培养,能使教师的教、学生的学更具结构化和整体性,能够较好地助力学生核心素养的培养。本研究旨在探讨如何以函数为例,设计以核心素养为导向的高中数学大单元教学设计,通过系统梳理和整合“函数”相关知识,构建结构化的教学体系,便于学生构建系统化的知识体系,提升数学思维,锻炼自主学习能力,最终达到培育学生核心素养的目的。 本文采用文献研究法、案例分析法等研究方法。查阅了大量文献资料,对数学核心素养和数学大单元教学设计的国内外研究现状进行了深入了解,对数学核心素养、大单元教学等核心概念进行了界定。在明确核心素养内涵与大单元教学理论知识的基础上,本研究提出了核心素养导向的高中数学大单元教学设计的思路与流程,构建了包含单元内容整体分析、单元目标设定、单元内容结构化、单元教学评价设计、单元教学过程等五个环节的大单元教学设计框架。 其次,采用案例分析法,通过“函数”大单元的具体设计实践,展示了如何围绕核心素养,整合单元知识,设计具有情境化、探究性、连贯性的学习任务,引导学生在解决实际问题的过程中,发展数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养。 综上所述,大单元教学设计通过系统化整合与结构化设计,为高中数学教育注入了新的活力,开辟了核心素养培育的新路径。其研究成果依据前沿教育政策方针,为一线教师提供了切实可行的具体方案。同时,该研究强调持续反思与改进,倡导教师在实际教学中不断优化设计,确保教学效果最优化,以更好地提升学生的综合学习能力和数学核心素养。研究不足之处主要在于,大单元教学设计还需结合具体学情,考虑不同地区、学校、学生个体之间的差异,在不同学情下如何更好地实施大单元教学是本研究未尽之处。大单元教学设计也应更注重多维度评价,在更多角度去检测学生学习效果,精准施策,确保教学目标良好达成。

关键词： 信息安全   Cubic混沌映射   AES加密   FPGA硬件加速  

摘要： 在大数据和高速通信环境下,传统加密算法面临处理性能不足和抗攻击能力弱的挑战。近年来,一些研究人员尝试将混沌理论与加密算法相结合,并开发出各种加密系统。上述系统大多数在处理大规模数据时效率低下,安全性不足,不能满足现代信息系统对高吞吐量和低延迟的需求。因此,开发基于混沌映射优化的动态密钥加密系统并结合硬件加速技术具有较高的实用意义。 本文提出了一种基于混沌映射优化与AES加密技术结合的高安全性数据加密系统,并通过FPGA硬件加速技术提升系统性能。具体研究工作如下: (1)混沌映射模型的优化设计:综合考虑结构复杂度和混沌性,选取Cubic映射作为本研究使用的混沌映射,采用抖振优化模型(BCM)增强Cubic混沌序列的随机性和不可预测性。优化后的Cubic混沌映射的Lyapunov指数从0.7980增至1.1019,并通过分岔图、相图和时间序列图验证了其增强的混沌特性。 (2)混沌AES动态密钥加密系统的设计与实现:将优化后的Cubic混沌序列与AES算法结合,通过动态扰动实现动态密钥生成,避免静态密钥的安全隐患。在相同明文长度下,优化后的AES加密的平均加密时间和加密资源消耗平均耗时都略微降低,并且在NIST随机性测试、1万次暴力破解和1万次明文攻击中保持100%的通过率。 (3)硬件加速技术的应用与优化:基于FPGA设计了混沌AES加密模块的硬件加速方案,利用流水线化和循环展开等技术提升加密效率和资源利用率,并设计UART通信模块扩展加密应用场景。在FPGA端中,混沌AES加密的平均吞吐量是PC端的2.57～2.68倍,且生成的密钥均通过NIST测试、暴力破解测试和明文攻击测试。

摘要： 函数零点的个数问题侧重于考查函数零点的定义、零点存在性定理，以及函数的性质、图象.解答函数零点个数问题，需从“数”“形”两个角度入手来寻找解题的方法.下面结合实例，谈一谈解答函数零点的个数问题的两种思路，供读者参考.一、数形结合法在解答函数零点的个数问题时，我们可以将数形结合起来，首先根据函数零点的定义，令函数式为0，构造出方程；

关键词： 有限域   几乎完全非线性函数   CCZ等价   线性码  

摘要： 密码函数是密码系统的核心组成部分,是S盒设计的关键,直接影响信息的保密性、完整性以及身份认证等安全功能。为确保密码系统能够抵御各种攻击,密码函数必须具备优良的密码学性质。其中,几乎完全非线性（Almost Perfect Nonlinear,APN）函数在对称密码学领域尤为重要,因为其具备最优的差分均匀性,能够为抵抗差分密码分析攻击供最强的安全保障。 此外,APN函数在多个数学和计算机科学领域中也具有重要的理论价值,包括序列设计、组合数学、编码理论以及射影几何等。因此,APN函数的构造不仅对于设计安全且高效的S盒至关重要,还具有深远的理论研究意义。本文聚焦于特征为2的有限域中的APN函数,重点对其性质、构造以及分类方法进行研究分析,旨在丰富APN函数族的结构体系并深化其数学理论基础。本研究主要围绕以下几个方面展开: 1.探索APN函数的构造方法,尤其是偶数维上的APN函数的构造; 2.研究CCZ等价（Carlet-Charpin-Zinoviev equivalence）关系的性质及其在函数构造和分类中的应用; 3.研究维度为n=10,11时F2n上二次APN函数的构造和分类问题。 通过对上述问题的深入研究,本文取得了以下主要研究成果: 1.系统研究了CCZ等价在偶数维APN置换构造中的应用,并结合线性码理论对两个APN函数进行等价性判断; 2.重点研究了特征为2的有限域上的APN函数的构造问题,出了一种加速算法。实现了对n=10情形下系数在F2中的APN函数的完全分类,并为x3+Tr（x9）找到了一个更简洁的表达式:x513+x192+x96+x48+x33+x18+x12。 3.本文还对n=11维的情形进行了部分分类,发现其对应函数可归为6个已知的CCZ不等价类,并出了进一步分类的相关猜想。 本研究解决了现有APN函数构造的一些局限性,为密码系统的安全性优化供了理论支持,同时为密码学基础理论的进一步研究供了积极的思路。