基于快速神经网络架构搜索的鲁棒图像水印网络算法

为解决深度学习在图像水印算法中计算量大且模型冗余的问题，提高图像水印算法在抵抗噪声、旋转和剪裁等攻击时的鲁棒性，提出基于快速神经网络架构搜索（neural architecture search，NAS）的鲁棒图像水印网络算法。通过多项式分布学习快速神经网络架构搜索算法，在预设的搜索空间中搜索最优网络结构，进行图像水印的高效嵌入与鲁棒提取。首先，将子网络中线性连接的全卷积层设置为独立的神经单元结构，并参数化表示结构单元内节点的连接，预先设定结构单元内每个神经元操作的搜索空间；其次，在完成一个批次的数据集训练后，依据神经元操作中的被采样次数和平均损失函数值动态更新概率；最后，重新训练搜索完成的网络。水印网络模型的参数量较原始网络模型缩减了92%以上，大大缩短了模型训练时间。由于搜索得到的网络结构更为紧凑，本文算法具有较高的时间性能和较好的实验效果，在隐藏图像时，对空域信息的依赖比原始网络更少。对改进前后的2个网络进行了大量鲁棒性实验，对比发现，本文算法在CIFAR-10数据集上对抵抗椒盐噪声和旋转、移除像素行（列）等攻击优势显著；在ImageNet数据集上对抵抗椒盐高斯噪声、旋转、中值滤波、高斯滤波、JPEG压缩、裁剪等攻击优势显著，特别是对随机移除行（列）和椒盐噪声有较强的鲁棒性。     

基于NICE-OHMS技术进行大气压气样直接检测的理论分析

噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术(NICE-OHMS)是目前世界上最灵敏的激光吸收光谱技术,其在低压环境中具有极高的探测灵敏度。然而当测量样品处于大气压时,NICE-OHMS系统的探测灵敏度会大幅下降。主要原因之一是大气压下获取最大NICE-OHMS信号幅度的条件与低气压下不同。通过对大气压NICE-OHMS理论进行分析,分析了影响信号幅度的参数,并通过数值模拟来寻找最佳的实验条件。本文着重讨论影响信号的主要参数包括光学腔腔长L,调制系数β,探测相位θ。其中,由于在NICE-OHMS中使用DeVoe-Brewer技术将调制频率ν_m锁定到Fabry-Parot(FP)腔的自由光谱区(FSR)。因此FP腔的腔长决定了ν_m,同时还作用于信号幅度S■。模拟结果显示,当腔长增大时,由于ν_m随之减小,载波和边带的光谱成分相互重叠部分增大,因此线型函数的幅度逐渐减小。而吸收信号幅度随着腔长的增加而逐渐增加,色散信号幅度先增大后减小,并且在腔长等于8 cm时达到最大值。调制系数β会影响频率调制后激光载波和边带的幅度大小,并且影响信号线型。随着腔长的增加,最大信号幅度对应的β值也随之增加。在相同腔长下,色散信号的最佳β值小于吸收信号,更容易使用电光调制器实现。最后分析了参数的可实现性,分析了不同种类激光器的频率调谐能力,压电陶瓷的扫描宽度等。以乙炔气体为例,大气压下NICE-OHMS的谱线半宽达到~3 GHz,而光谱覆盖范围大于10 GHz。分布反馈式半导体激光器(DFB)与外腔二极管激光器(ECDL)的频率调谐范围可以达到30 GHz以上,但是由于激光线宽宽,得到的PDH锁定性能欠佳。回音壁模式激光器(WGM)和掺饵光纤激光器(EDFL)线宽为百Hz量级,是目前高灵敏NICE-OHMS系统中常用的光源。但是WGM目前可以实现了5 GHz的激光频率调谐范围,而EDFL的外部电压可控制的调谐范围仅为3 GHz。使用精细度为55000的腔进行模拟,调制系数β=1,腔长大于8 cm时,可使用WGM激光器实现,腔长大于25 cm时,可以使用EDFL激光器实现。而对于在设计光学腔中常用的伸缩长度为25μm的PZT,随着腔长的增加,对应的腔模频移范围逐渐减小,在腔长为典型的40 cm时,扫描范围大于12 GHz。     

钙钛矿型混合离子电子导体在能源转化中应用的研究进展

钙钛矿型离子电子导体具有良好的传导氧离子和电子性能,使其在能源转化过程中具有较好的应用前景,已成为人们研究的热点。本文综述了钙钛矿型离子电子导体的主要制备方法,并着重介绍了其在化学循环燃烧、氧气的分离、制氢、太阳能电池方面的应用。钙钛矿型混合离子电子导体可作为一种复合催化剂,应用于甲烷选择性氧化工艺,为钙钛矿离子电子导体应用新途径,同时为甲烷高效催化转化利用提供了理论支持。     

湿度对水泥生料近红外光谱检测的影响及补偿方法

近红外光谱检测已被应用于水泥生料成分的快速检测,但现场环境中的湿度等因素会对光谱产生干扰,从而降低检测精度。为了提高检测精度,在实验分析湿度对水泥生料近红外光谱检测影响的基础上研究了补偿方法。在水泥厂选取了24份水泥生料样本,其中18份作为校正集,6份作为验证集;水泥生料中的有效成分为SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaCO3,各成分含量的标准值由X射线荧光光谱分析测出。首先,将校正集的18份样本每份重复装样测5次光谱,用得到的90个光谱建立模型Ⅰ;再每份样品制作5个湿度梯度样本,其获得过程为,先将样本放置在电加热平台上,用玻璃棒将样本摊平,180℃下加热30 min,再将样本放置在散热片上进行降温,待样品恢复室温后取出进行第一次光谱扫描,得到1个光谱,将测量后的样本放入搅拌器,使用装有去离子水的喷雾器对其喷雾两次,然后搅拌30 s混合均匀,测量混合后的样本得到下一个光谱,重复该过程,得到具有湿度梯度的5个光谱。所有样本均采用烘干法进行湿度测量,样本湿度变化区间在0.6%~2%以内。对每个湿度梯度的样本测量1次,用得到的这90个光谱建立模型Ⅱ。然后,将验证集的6份样本每份制作5个湿度梯度,获取方式与校正集相同,对每个湿度梯度的样本测量1次,得到30个光谱。所有光谱均采用多元散射校正预处理,拟合波段选择4000~5000 cm^-1,建模方法采用偏最小二乘法。比较同一份样本的5个湿度梯度,可以看到在5200 cm^-1处光谱差异最大,在其他位置也有肉眼可见的明显差异,因此,湿度变化对全波段光谱有明显的影响。最后,将这30个光谱输入模型Ⅰ与模型Ⅱ进行验证,并对比模型Ⅰ与模型Ⅱ的预测均方根误差RMSEP。模型Ⅱ中SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaCO3的预测均方根误差RMSEP比模型Ⅰ分别减小了25%,31.3%,33.3%和25%。实验结果表明,水泥生料样本湿度对近红外光谱模型的预测结果具有一定的影响,采用具有湿度梯度的样本进行建模可有效降低湿度对预测结果的影响。     

具有HollingⅡ型功能反应相互干扰捕食系统的全局吸引性

研究了一类具有HollingⅡ型功能反应相互干扰捕食系统,利用比较原理和迭代法得到了系统正平衡点全局吸引的充分条件.最后,通过数值模拟阐述了所得结论的正确性.     

亚乙基桥联多取代茚-芴锆、铪配合物的合成、结构及催化丙烯选择性齐聚研究

合成并表征了一系列新型亚乙基桥联多取代茚-芴锆、铪配合物ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-（CH₂）₃]Ind}-（Flu） ZrCl₂（C1）,ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-（CH₂）₃]Ind}（2,7-^tBu₂-Flu） ZrCl₂（C2）,ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-（CH₂）₃]Ind}（3,6-^tBu₂-Flu） ZrCl₂（C3）,ansa-C₂H₄-{2-Me-3-Bn-5,6-[1,3-（CH₂）₃]Ind}（Flu） HfCl₂（C4）,并对典型配合物进行了X射线单晶衍射分析,确定了其空间结构.研究了该系列配合物在助催化剂作用下催化丙烯齐聚的行为,考察了催化剂结构及反应条件对齐聚反应的影响.配合物C1～C4与改性甲基铝氧烷（MMAO）或三异丁基铝/三苯甲基四（五氟苯基）硼酸盐（TIBA/TrB）组成的催化体系对丙烯齐聚表现出中等到高的催化活性.锆配合物C2和C3在40～100℃条件下普遍具有较高的β-甲基消除（β-Me消除）选择性（最高可达86%）,实现了分子量M_n在400到4500 g·mol^－1范围内的烯丙基封端丙烯齐聚物的高效合成.铪催化剂体系C4/TIBA/TrB的β-Me消除选择性明显高于相应的锆催化剂体系,同时所得齐聚物的分子量更低.     

酸腐蚀条件下石膏岩分数阶蠕变本构模型研究

为探究地下水对岩石的侵蚀损伤,通过开展酸腐蚀条件下的石膏岩单轴压缩蠕变试验和扫描电镜试验,研究了不同pH条件下石膏岩单轴压缩蠕变特性以及酸腐蚀前后试样的微观变化。结果表明：酸腐蚀加快了试样的蠕变速度,酸性越强,蠕变速率越快;试样主要以劈裂和剪切破坏形式为主,端部出现损伤破坏的现象,酸性越强,损伤破坏越明显。微观上,干燥试样结构完整;而酸腐蚀后的试样,随着酸性增强,孔隙增多、增大,结构疏松。为描述酸腐蚀条件下石膏岩蠕变过程,通过引入酸腐蚀劣化衰减系数β对变系数Abel黏壶进行改造,用改造后的变系数Abel黏壶元件代替西原体中黏塑性体部分的牛顿黏壶,建立了考虑酸腐蚀条件下的分数阶蠕变本构模型。通过试验数据与所建立的模型进行参数拟合,确定了模型中的参数,并对引入的参数β进行了敏感性分析。研究表明,所提出的模型能够很好地反映酸腐蚀条件下石膏岩的蠕变三个阶段,尤其是加速蠕变阶段。     

液相色谱法测定中药材中的富马酸单甲酯与富马酸二甲酯

建立了同时测定中药材中富马酸单甲酯(MMF)和富马酸二甲酯(DMF)的高效液相色谱方法。样品经乙酸乙酯提取、氨基复合石墨碳固相萃取柱净化后,C18柱分离,二极管阵列检测器检测。在0.025~5.0 μg/mL浓度范围内,色谱峰面积与分析物浓度呈良好线性关系,MMF和DMF的检出限(S/N=3)分别为0.015、0.020 mg/kg,定量下限(S/N=10)分别为0.05、0.06 mg/kg。当加标浓度水平为0.1、0.2、0.5 mg/kg时,MMF和DMF的回收率为78.9%~97.3%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.7%~6.0%。方法灵敏、可靠,能够满足中药材中MMF和DMF残留检测的要求。     

邻氨基酚与邻苯二胺共聚的原位紫外-可见光谱电化学研究

运用循环伏安法(CV)和原位紫外-可见光谱电化学法分别研究了邻氨基酚(OAP)和邻苯二胺(OPD)在1 mol/L HCl溶液中单独聚合及二者共聚的电化学过程。OAP和OPD单独聚合及二者共聚时呈现出的不同电化学行为表明OAP和OPD发生了共聚反应。原位紫外-可见光谱研究表明,在共聚过程中,OAP和OPD首先分别被氧化生成其相应的阳离子自由基,然后,OAP和OPD的阳离子自由基与溶液中的OPD和OAP单体或其阳离子自由基发生交互反应生成类苯胺和类吩嗪结构的二聚物/低聚物中间体,生成的中间体继续发生耦合反应生成OAP和OPD的共聚物,呈现出两个波长分别位于477 nm和419 nm处的吸收峰。并用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)表征了共聚物的生成。进一步研究发现,OAP和OPD的共聚过程与溶液中OAP和OPD单体的浓度比有关。     

苯胺在邻-氨基苯磺酸功能化的玻碳电极上聚合及其对抗坏血酸的电催化氧化

通过电氧化法将ABS分子以CN键共价键合在玻碳电极(GCE)表面,形成ABS分子单层膜修饰的GCE(ABS/GCE),在此电极上对AN进行电聚合,从而制备了聚苯胺/邻氨基苯磺酸复合膜修饰电极(PAN-ABS/GCE/CME).由于ABS中磺酸基功能团对PAN的掺杂作用使PAN在中性或碱性介质中都能呈现出较好的电化学活性.研究表明,PAN-ABS/GCE/CME在PBS(pH 6.8)中对AA的电氧化具有催化作用,其氧化峰电位为0.17 V,比在裸GCE上(0.39 V)负移了0.22 V,峰电流明显升高.AA在修饰电极上的氧化峰电流与其浓度在0.5～16.5 mmol/L范围内呈良好的线性关系,其线性回归方程为ipa(μA)=20.2+6.20CAA,r=0.9973; 检出限(3δ)为7.2 μmol/L,电极具有较好的稳定性和重现性.并采用计时电流法对AA催化氧化的扩散系数和催化速率常数进行了研究.