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关键词： 数据治理   多智能体系统   数据治理框架   体系结构  

摘要： 随着互联网技术的发展和应用,数据量呈指数级增长,企业需要收集、存储和管理海量的数据。同时,随着数据分析和人工智能技术的应用,数据的价值也越来越被重视。为了确保企业或组织数据资产的质量、安全和可靠性,最大程度地实现数据的价值,人们开始不断的研究并完善数据治理流程,并提出数据治理框架以帮助企业或组织设计并实现数据治理系统。然而数据治理的需求将会随着数据不断地新增而变化,一方面数据的内容和形式日新月异,数据治理系统必须能灵活地适应新型数据的接入。另一方面,企业和组织需要进行数据治理目标不再是单一领域,面对不同领域数据的治理,需要数据治理系统有良好的可扩展性和伸缩性。如何提高数据治理系统的扩展性这一问题成为了数据治理研究的新挑战。 首先,本文分析了目前数据治理框架的相关研究内容,发现目前的数据治理框架研究往往都着眼于更好地为企业和组织提供数据治理规范,保证数据治理的最终有效性,而少有学者对提高数据治理系统的扩展性进行了研究。本文通过对多智能体系统在提高系统扩展性上的研究发现,其系统特性正好可以解决数据治理系统重复开发、领域适应性差、扩展性低的问题。然后,又通过分析目前权威机构提出的数据治理框架设计思路以及关键问题,提出了一个覆盖数据治理完整生命周期的高模块化数据治理框架,并以此高模块化的数据治理框架为基础设计了一个基于多智能体的数据治理体系结构(MAS-DGSA)。该结构以Holonic多智能体系统设计原理为指导,对数据治理框架中的数据源、数据接入、数据处理、数据服务四大模块进行了详细设计。并以数据处理中的数据质量模块为例,通过描述智能体之间的互相感知和通信过程,详细地说明了MAS-DGSA体系结构的扩展方式。 本文基于MAS-DGSA体系结构设计并实现了一个政务大数据治理系统。通过对政务数据治理需求的详细分析,得出了政务大数据治理系统数据源、数据接入、数据处理、数据服务四大模块的详细设计,并对其进行了开发与实现。以该政务大数据治理系统的详细类图和治理结果验证了MAS-DGSA体系结构的有效性。

关键词： 预应力筋   腐蚀防护   电隔离   锚固体系   密封性能  

摘要： 自预应力技术发展至今,由于预应力筋的腐蚀问题造成了巨大的经济损失并严重危害人民安全,国外提出的电隔离防护技术,通过将预应力筋完全封装达到隔离外部腐蚀介质,实现有效的腐蚀防护,同时兼具腐蚀监测。为了提升现有预应力锚固体系的防腐能力,本论文基于电隔离防护方法,改进和优化常规锚固体系的结构,设计了一种电隔离预应力防腐体系结构,并通过试验测试电隔离防腐体系的密封性能和电隔离性能,主要开展的工作如下:(1)对预应力筋腐蚀机理进行研究。分析预应力筋腐蚀的类型和原因,归纳造成预应力筋腐蚀的关键腐蚀介质以及预应力混凝土结构内部需要重点防护的区域,为电隔离预应力防腐体系结构设计提供理论依据。(2)设计研究电隔离预应力防腐体系结构。从防腐、绝缘、密封和力学性能等需求出发,提出设计要求并制定了设计方案,在常规锚固体系的结构基础上,针对腐蚀介质经常入侵的区域分别设计了防护构件,构件包括:保护罩、隔离垫、塑料内衬套、管道密封连接头,基于Solidworks软件建立所有构件的三维模型,并使用ANSYS Workbench软件对关键构件进行有限元分析,根据仿真结果对构件结构进行优化,最后完成电隔离防腐体系三维模型装配和样品试装检验。(3)针对关键构件和整体组装件开展了性能测试试验。其中对单个保护罩构件进行了抗压试验,试验表明保护罩能抵抗的油压超过1.5MPa,满足工程使用要求,验证了前期有限元分析结果的合理性;对体系中的关键密封组装件进行了正压试验和负压试验,在维持30分钟的0.5bar和-0.5bar的气压下,组装件未发生泄露或渗透的情况,验证了设计的体系结构密封性能满足要求;对体系整体组装件进行了28天的电隔离监测试验,监测周期内预应力筋和钢筋间的电阻值均大于15 kΩ,满足fib bulletin75的要求,验证了设计的体系电隔离性能满足要求,最终表明本文设计的结构达到了电隔离防护技术的要求。

关键词： 高中化学   深度学习   结构化教学   硫及其化合物  

摘要： 为响应国家的号召,体现素质教育的基本理念。新一轮的课程改革也将工作重点落实到培养学生的核心素养上,旨在通过课堂教学来促进学生核心素养的发展和深度学习水平的提高。深度学习是贯彻落实核心素养的必要途径,既能促进学生高阶思维的发展,又能彰显铸魂育人的核心素养目标。而结构化教学是提升学生深度学习水平的重要载体,能够帮助形成学生的知识结构,促进学生对于知识的深度理解,提高学生的知识迁移水平。本研究旨在通过分析深度学习的核心特征以及结构化教学的方式,找到二者结合的有效途径,在构建了基于深度学习的高中化学结构化教学设计模型之后,辅以相应的教学案例进行实践研究,根据实践研究的结果进行分析总结,找到研究的可行性以及可以进一步细化的目标。第一章的绪论部分阐述了理论背景、研究现状、研究目的、研究意义、研究框架以及思路等。第二章主要对深度学习以及结构化教学进行了概念界定,并阐述了研究的理论基础。第三章对目前高中生的深度学习现状以及教师运用结构化教学的程度进行了探查,旨在了解学生当前的深度学习水平,以及教师在课堂中运用结构化方式进行教学存在的问题,为后续的模型建构奠定基础,找到恰当的衔接方式。第四章是基于第三章现状调查的结果,以及对研究应用的深度思考,构建了基于深度学习的高中化学结构化教学设计模型,明确了教学设计的思路以及要求,在此基础上提出结构化教学单元设计的具体步骤:(1)凝练教学主题;(2)制定教学目标;(3)重组教学内容;(4)设计教学活动;(5)制定教学评价标准与评价方式。旨在为化学教师明确促进学生深度学习的方向。第五章是以“硫及其化合物”单元为例进行教学案例设计,将模型建构细化到教学设计之中。第六章将设计的案例用在真实的课堂教学之中,采用布鲁姆目标分类体系对编制的单元试题进行维度划分,诊断学生深度学习水平的前后变化,以期检验研究的可行性与有效性。实践数据表明,本文所构建的教学模式对于学生深度学习能力的培养有一定作用,体现在学生个人领域、人际领域以及认知领域的水平均有一定提升。深度学习与结构化教学的结合有助于提高学生高阶思维能力,提升学生学科核心素养水平,是顺应时代发展的必然趋势,也是今后教师需要努力的共同方向。

关键词： 车地协同   追踪运行   形式化方法   有色Petri网   模型验证  

摘要： 列车运行控制系统是控制列车运行速度和确保列车运行安全、高效的关键技术装备。传统列控系统以地面中心设备为主体,列车运行相关数据传输到地面控制中心进行处理,而后将处理结果返回列车。该架构列控系统存在轨旁设备过多、结构复杂、列车自主化程度低的问题。随着列车自主定位、通信和控制技术的发展,关于下一代列控系统的研究正在展开。针对城际铁路列控系统缩减轨旁设备、提高列车自主化与智能化、提升运输能力的需求,车地协同列控系统被提出。该系统将地面设备部分功能转移到车载设备,由车载和地面设备协同完成列车运行控制功能,从而精简系统结构、优化功能分配、提高列车自主化程度。作为一种新型列控系统,在投入使用前需进行严格的分析与验证,以及时发现系统中可能存在的设计缺陷,保证系统满足安全性和功能正确性的要求。论文以车地协同列控系统中完成列车运行功能的追踪运行模块为研究对象,对其具体功能实现进行设计并使用形式化方法进行验证,论文主要工作如下:(1)对车地协同列控系统中追踪运行模块功能实现进行分析并做设计。根据车地协同列控系统的结构和技术特点,明确各功能子模块之间的信息交互。针对追踪运行模块中的移动授权生成和安全防护功能,分析其功能需求,明确信息来源,设计具体的实现流程。将移动授权功能分为安全位置计算、列车路径探询和不同场景下移动授权计算;将安全防护功能分为临时限速命令处理、监控曲线生成和实时速度监控。(2)采用分层着色Petri网对追踪运行模块进行形式化建模。根据追踪运行模块功能建立顶层模型,描述整体功能需求。基于系统架构和功能划分,为移动授权计算和超速防护子模块的具体实现过程建立层次化模型,降低模型复杂度,描述各子模块功能实现过程中内部信息交互和状态变化。(3)对车地协同列控系统中追踪运行模块的移动授权生成和安全防护功能进行形式化验证。基于数据设置模型初始标识,应用建模工具执行动态仿真观测模型行为及状态变化,通过模型状态空间报告及节点信息进行模型正确性验证分析。验证结果表明:模型能够有效完成系统功能,模型行为属性的正确性符合需求,为设计阶段系统开发工作提供理论参考。

关键词： 适配体筛选   结构化文库设计   比色传感器   黄曲霉毒素M1   庆大霉素  

摘要： 黄曲霉毒素M1和庆大霉素是奶粉中较为常见的两种危害物。因其对人体健康的危害性,所以成为奶粉中规定的必检项目。核酸适配体作为识别分子在食品安全检测领域发挥重要作用,经过筛选获得高性能核酸适配体是其广泛应用的基础。传统的核酸适配体筛选要经过孵育结合、洗脱分离、聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction,PCR）扩增、单链制备等一系列流程多次重复,最终获得能与靶标结合且具有高亲和力和特异性的序列,但其存在筛选周期长和产率低等不足。在筛选过程中,初始文库是源头,对其进行设计可以提高文库池中结构化序列的比例;分离技术的分离效果是影响核酸适配体筛选效率的重要因素。初始文库进行结构化设计,结合高效分离技术,有利于提高核酸适配体筛选效率。本研究基于结构化文库设计、氧化石墨烯分离技术和流式细胞分选技术构建了针对黄曲霉毒素M1和庆大霉素适配体的筛选方法;基于筛选获得的适配体实现了奶粉样品中黄曲霉毒素M1和庆大霉素的比色检测。具体过程如下:首先,针对黄曲霉毒素M1构建基于结构化文库设计和氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）分离技术相结合的适配体筛选方法。在文库设计方面,本研究在三段式文库的中间随机区域不对称插入一段随机环结构序列,构成五段式初始文库。根据小分子靶标的特性,利用GO吸附游离的序列以达到分离效果。经过七轮筛选后对PCR产物进行高通量测序,利用荧光偏振法测定候选适配体的结合特性。最终得到能与黄曲霉毒素M1结合的高性能序列Seq.9,其解离常数（Dissociation constant,Kd）为109.10±6.02 nmol/L。对Seq.9进行剪裁优化得到APT3,其Kd为115.20±2.13 nmol/L。本研究还利用分子模拟对接初步预测了Seq.9与黄曲霉毒素M1的结合位点。其次,由于流式细胞分选技术相较于GO分离技术有更好的分离效果,本研究将其与结构化文库设计相结合构建针对庆大霉素的适配体筛选方法。在文库设计方面,研究在文库的引物固定区域引入一对随机茎结构序列。根据庆大霉素具备的官能团情况,研究选择流式细胞分选技术协助分离。在筛选前将靶标固定在羧基化磁珠上,利用流式细胞分选仪收集高荧光强度的磁珠。流式细胞分选仪监控显示,当筛选到第三轮时,有90%以上的磁珠都带有荧光。对第三轮筛选得到的PCR产物进行高通量测序,并利用荧光偏振法测定候选适配体的结合特性情况。本研究得到能与庆大霉素特异性结合的序列Qing 20,其Kd为53.70±3.25 nmol/L。最后,本研究基于上述筛选获得的黄曲霉毒素M1和庆大霉素适配体,构建了比色传感器以实现对黄曲霉毒素M1和庆大霉素的检测。先合成出花状氧化铜（Cu O）,并负载金纳米粒子（Gold nanoparticles,Au NPs）制备成复合催化材料Au NPs@Cu O,再对复合催化材料进行适配体功能化。将功能化的复合催化材料与互补链修饰的磁珠相偶联,最终制备成比色传感器。该方法在检测黄曲霉毒素M1和庆大霉素方面表现出良好的性能,其检测线性浓度范围分别为0.5～500 ng/m L和100～2000 ng/m L,检测限分别为0.50 ng/m L和100 ng/m L,在奶粉样品中的加标回收率分别为92.80%～105.20%和94.16%～101.21%。本研究为构建更加快速、便捷和灵敏的黄曲霉毒素M1和庆大霉素的核酸检测方法提供了一定的研究基础,具有重要的参考价值和应用前景。

关键词： 科创50指数   结构化理财产品   蒙特卡罗模拟   股指挂钩  

摘要： 随着中国社会主义现代化的推进,经济正在进入快速增长的时代。随着可支配收入的逐渐增加,人们对寻找更多财富投资机会的需求也日益增长。理财产品能够通过有效的资金配置,实现投资者的多元化投资。在众多理财产品中,结构化理财产品因其独特的结构和相对于其他产品较高的盈利能力,受到投资者的广泛青睐。它们通过合理的资产配置策略,为投资者提供了更加稳健和多样化的投资选择。在结构化理财产品中,投资者可以享受到更高的收益,同时也能够有效降低风险。但近年来由于资管新规和监管力度的加强,导致市场上出现产品同质化严重,缺乏创新性,披露信息不细致等问题出现,我国商业银行的结构化理财业务发展受到了一定的限制。而科创板是中国证监会于2019年7月在上海证券交易所设立的板块,旨在支持和培育高科技、高成长的企业,较传统股票市场更加注重企业的成长性和创新能力。科创板的设立被认为是中国资本市场深化改革、优化股票发行和交易制度的一个重要举措,结构化理财产品市场目前缺乏与科创板相关的产品,无法满足喜欢投资科创板企业且风险偏好较低的投资者的需求。 本文在全面分析市场需求与政策环境的基础上,设计了非保本型以科创50指数为标的资产的结构化理财产品,该产品可以更好地满足投资者的多样化需求,同时也符合国家经济政策的发展方向。本文首先考虑了市场行情与资产风险特征,并通过综合分析国内外学者的研究成果,选定了适宜的标的资产,并结合实际情况制定了相应的结构和参数。其次采用现金流贴现模型和蒙特卡罗模拟定价法,分别对固定收益债券和期权部分进行定价,进而计算产品的总价值。同时运用了VaR风险测量模型,对产品的风险进行系统评估,并对产品的敏感性进行分析,以便为投资者提供更可靠的风险控制和管理方案。结果表明,该产品是一款折价发行的结构化理财产品,具有较低的风险水平,适合于谨慎型及以上风险承受能力的投资者。最后,对本文设计的结构化理财产品与国内市场上类似产品进行对比分析,明确本文产品的特点,进一步制定合理的营销推广策略,确保产品顺利发行,以实现发行者与投资者共同获益的目标。

关键词： 软件质量   软件安全性   形式化方法   模型检测  

摘要： 现代社会以软件作为基础,软件的好坏由软件质量来衡量,软件质量的高低决定了软件的抗风险能力,高质量的软件能够避免国家、企业、用户产生巨大的损失。软件质量评估是对软件质量进行客观评价和量化的过程,用于确定软件是否满足预期的质量标准和用户需求,它通过一系列技术和方法对软件进行度量,以便于开发人员和管理者在软件开发的不同阶段进行控制。目前针对软件质量评估主要有两种方法:一种是基于用户、社区角度的质量评估,还有一种是针对软件源码的质量评估。 基于用户与社区的评估主要以用户视角进行评估,将软件是否满足用户需求、提升用户的体验作为主要的评估内容,此视角缺乏对软件设计、编写层面的考虑。而软件是开发人员设计、编写的代码,若其中存在设计和逻辑问题,将直接被不法分子利用,造成严重的损失,所以代码的好坏将直接影响软件的质量。同时,现有基于软件源码的质量评估方法对安全性的考虑较少,而随着软件的深入使用,软件的安全性逐渐成为判定软件好坏的重要因素之一,直接影响软件的可靠性和企业、国家的利益。 本文针对软件质量评估中的这种缺陷,重点聚焦基于软件源代码的质量评估方法,通过梳理现有的软件质量评估指标体系的基础上,加入必要的安全性评估指标,形成一种相对全面的软件质量评估指标体系和具体的评估方法,以此支撑现代软件对安全性的需求。论文主要工作如下: (1)分析了软件质量与安全性评估背景和研究意义,并且详细阐述了国内外对软件质量与安全性评估的研究现状。 (2)本文对软件质量评估与形式化方法的发展历程进行了简要说明,并对软件质量模型、软件质量评估方法、常用形式化方法详细说明,介绍了目前常用的模型检测技术,将其作为安全性评估的一个方面,同时将软件漏洞检测技术、静态分析技术加入安全性评估中。 (3)本文总结了目前所有面向对象的指标,加入安全性评估指标,以此构建涵盖安全性的软件质量评价指标体系。采用层次分析法对指标进行权重分配,采用数据标准化的方法解决数据不一致性问题,最后建立软件质量评估标度,以此直观地评估软件质量的好坏。 (4)本文设计了一个基于软件源码的形式化模型转化算法。运用Understand工具分析出的函数之间调用关系,获取函数调用关系图,并在此基础上对整个函数调用关系图剪枝,构建软件的形式化模型,并利用TLA+形式化工具对此形式化模型进行建模,同时分析整个软件所需满足的两个安全属性,通过工具进行自动分析,最后得到安全性的两个指标——数据不变性、活性。最后通过实验分析CVS、Perl、FreeBSD三个软件,并与SQO-OSS方案进行比对分析,验证方案的可行性。

摘要： 《普通高中体育与健康课程标准（2017年版2020年修订）》[以下简称《高中课程标准（2017年版2020年修订）》]要求，“选择性强调学生根据自身的特点和需求，在学校开设的若干运动项目中进行自主选择，较为系统地学习1～3个运动项目，培养运动爱好和专长，养成体育锻炼习惯”。体能是以人体三大供能系统的能量代谢活动为基础，通过骨骼肌系统表现出来的基本运动能力，

关键词： 实时调度   异构计算平台   线性规划   形式化方法  

摘要： 安全攸关嵌入式系统对强实时、高可靠的需求日益增长,采用异构计算平台提供高性能算力支撑成为新一代嵌入式系统发展的重要特点和趋势。其中,系统资源划分方法、任务调度算法、运行时系统管控机制直接影响系统资源利用率及实时响应能力。实时任务调度规划直接影响系统行为的正确性,高效的调度算法和可靠的验证方法对保障安全攸关系统任务安全有序执行至关重要。本文针对异构计算平台实时可靠性问题,提出时间确定性调度算法及形式化验证方法。首先,提出面向异构计算平台针的周期性分段任务调度算法;同时,针对该算法构建形式化验证框架,并进行算法正确性证明。主要研究内容如下:(1)针对异构计算平台与周期性分段任务模型,研究时间确定性调度需要满足的线性约束,分析不同优化目标下算法的性能差异,提出以最大化执行窗口为优化目标的时间确定性调度算法。(2)基于软件形式化方法构建异构时间确定性调度算法分层验证框架,形成模型层、约束层、验证层分析架构。模型层针对异构计算平台实时任务调度特点,构建异构计算平台实时调度形式化模型,将异构计算平台实时调度分解为5个基础模块,包括时间模块、处理器模块、任务模块、到达序列模块、调度模块。通过五个模块描述异构计算平台实时调度相关的核心概念,作为形式化规约与形式化验证的基础。(3)约束层建立时间确定性调度形式化规约,对线性规划约束进行建模和精化,将其作为验证层定理证明的前提假设。验证层根据异构计算平台实时任务调度算法特征,从实时性、功能正确性等方面提出本文算法需要满足的6条正确性定理,使用交互式定理证明器Coq的命题与逻辑系统描述待证定理。(4)基于Coq证明工具与SSReflect证明库,采用定理证明方法对验证层的6条定理进行形式化验证,确保本文提出的时间确定性调度算法的正确性。

关键词： 结构化理财产品   ESG100指数   障碍期权   蒙特卡洛模拟   鞅定价  

摘要： 结构化理财产品是一种创新型金融产品,它应用金融工程技术,将固定收益产品和金融衍生品进行组合重新包装,实现了对产品收益结构的自定义设计,使其符合特定的收益要求。近年来,随着我国居民收入水平提高,民众对各类投资产品的需求日益增长,尤其渴望一些收益特色鲜明、可以带来超额收益的理财产品。本文所设计的结构化理财产品,凭借其创新性和丰富的收益模式,正好满足了居民增长的理财投资需求。 ESG代表环境(Environment)、社会(Social)和公司治理(Governance)。ESG投资就是在投资分析和决策过程中综合考虑这三个方面的因素。2016年,人民银行和中国证券监督管理委员会联合发布了《构建绿色金融体系的指导意见》,提出鼓励养老基金、保险资金等长期资金开展绿色投资,并鼓励投资人发布绿色投资报告。在政策推动、监管引导和理念普及等因素影响下,我国ESG投资获得了蓬勃发展。 基于上述背景,本文选取由中证指数公司发布的中证兴业证券ESG盈利100指数(指数代码931525,下称ESG100指数)作为挂钩标的,运用固定收益证券以及金融衍生品期权,设计出一款具有特色鲜明收益结构的理财产品。可以帮助投资者在保证最低收益的前提下,根据ESG100指数的价格走势获得相应的浮动收益,同时也为投资者提供了配置ESG行业的机会。该产品浮动端收益由障碍期权提供,与固收端组合后形成一种类似鲨鱼鳍的收益结构。另外本文通过使用蒙特卡洛模拟、鞅定价、现金流贴现等定价模型对产品进行定价,力争产品价格具有充分的合理性。该产品具有“最低收益保障”、“收益浮动”等特性,测算后综合年化收益为1.5%-11%,能够在控制风险前提下提供较丰厚的收益空间。