DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. MD5模型动画原理及文件格式 MD5三维动画模型格式是由ID SOFTWARE公司推出的世界上首款真正意义上的蒙皮动画格式，在海拔2004年随着DOOM3一起面世，经过几个版本的更新，现在在蒙皮动画格式中依然有着其重要地位。MD5是在骨骼动画基础上发展来的，其中骨骼的概念与人体骨骼类似，可以把人体看作一堆骨骼，然后外面蒙上一层肌肉、皮肤，在骨骼运动的过程中这些肌肉、皮肤就跟随骨骼的运动而变化。在三维动画中，骨骼与骨骼之间通过关节连接，一根骨骼的一端或两端连着两个关节，而一个关节可能连着数条骨骼，骨骼模型的描述也分以骨骼为主和以关节为主，其中MD5格式属于后者。在MD5格式中，关节的集合可以用一个树型的数据结构描述，首先定义一个总的关节根节点，其下连着一个或者多个子关节，这些子关节本身也作为父关节连着一个或多个子关节。在骨骼变化时，父关节的移动首先传递到子关节上，再叠加上子关节本身的移动，于是就可以建立一个前向的驱动模式，每个关节的运动信息可以抽象成一个三维变换矩阵M，这样这个驱动模型可以看作是每个时刻给予每个节点一个变换矩阵，变换节点的位置和旋转以驱动整个骨骼模型的运转。 MD5蒙皮动画模型由两个文件组成：MD5MESH文件和MD5ANIM文件，前者描述了关节(即骨骼)和拓扑，组成网格的顶点的权重、纹理等信息，后者描述了关节变化的关键帧信息 [ 5 ] [ 6 ] 。 3.1. MD5MESH文件结构分析 其中，MD5MESH文件的结构和格式如图1所示。 图1. MD5MESH文件的结构 MD5MESH文件由基本信息块、关节信息块和多个网格信息块三部分组成，它是一个文本文件，其中每一行都有特定的格式。 1) 基本信息块中描述了三维动画模型文件的版本号、命令行、关节数量、网格数量等信息； 2) 关节信息块以joints关键字开头，在一个封闭的大括号中描述了组成骨骼系统的各个关节信息，其中的每一行数据都描述一个关节，典型的关节信息示例如下； “origin” −1(0.480.00.0)(0.70.00.0) “bip01” 0(9.520.00.35)(0.00.00.0) … 其中“bip01”是关节名称，其后的数字是父关节的索引序号，−1表示没有父关节，0指向名称为“origin”的关节，紧跟的一个小括号中的三个值是bindpose状态(即骨骼的初始姿态)下关节的位置(p x ， p y ， p z )，最后一个小括号中的三个值是bindpose状态下关节的旋转，用四元数表示，文件中给出了四元数三个分量(q x ， q y ， q z )，需要按公式1自行计算第四个分量q w 。 获取关节的位置和旋转信息后，可以构造表示关节位置和旋转的局部矩阵M L ，然后叠加父关节的位置和旋转，即可以得到关节的全局矩阵M G ，对应的计算公式如公式2所示。 t = 1 − q x 2 − q y 2 − q z 2 q w = { 0 | t ≤ 0 − t | t > 0 (公式1) M L = [ 1 − 2 q y 2 − 2 q z 2 2 q x q y + 2 q w q z 2 q x q z − 2 q w q y 0 2 q x q y − 2 q w q z 1 − 2 q x 2 − 2 q z 2 2 q y q z + 2 q w q x 0 2 q x q z + 2 q w q y 2 q y q z − 2 q w q x 1 − 2 q x 2 − 2 q y 2 0 p x p y p z 1 ] M G = M L × M G − Parent (公式3) 公式2中M G- Parent 是父关节的全局矩阵，如果父关节仍然存在父节点，则可以继续通过上述公式迭代计算。 3) 网格信息块以mesh关键字开头，其中包含四类数据：纹理信息、顶点信息、图元信息和权重信息。其中，shader后的字符串表示网格对应的纹理图片路径；numverts表示此网格包含的顶点数量；vert表示顶点，顶点并不是直接通过坐标的形式给出，而是给出了顶点对应权重信息的索引起始序号和权重数量，此外为了实现纹理贴图还给出了顶点对应的纹理坐标；numtris表示网格所包含的三角面片的数量；tri开头的行表示三角面片，其后的四个数字分别表示面片序号和组成三角面片的三个顶点的索引；numweights表示权重信息的数量；weight开头的行表示权重信息，每个权重信息都给出了序号、对应的关节序号、比率值(即权重值)和位置等信息。 上述信息读取完毕后，就可以进行蒙皮计算，也就是计算顶点的实际位置，计算公式如下： V = ∑ i = s s + n ( P i × M G i ) • b i (公式3) 其中，s是指顶点对应的权重信息的索引起始序号，n表示顶点对应的权重数据的数量，P i 指的是第i条权重数据对应的位置，M Gi 表示第i条权重数据对应的关节的全局矩阵，用行向量形式的齐次坐标[p x ， p y ， p z ， 1]表示，b i 指的是第i条权重数据对应的比率值(即权重值)，计算结果V就是顶点的坐标。 3.2. MD5ANIM文件格式分析 MD5ANIM文件也是一个文本文件，如图2所示，它由基本信息块、节点集成信息块、包围盒信息块、基础帧信息块和多个关键帧信息块组成。 1) 基本信息块中描述了三维动画模型文件版本号、命令行、关键帧数量、关节数量、播放帧率和骨骼动画变化数据数量等信息。 2) 节点继承信息块以hierarchy关键字开头，大括号中的每一行都包括了关节名称，父关节序号，关节信息更新掩码FLAG和关节信息更新起始位置，其中关节名称和父关节序号等内容与MD5MESH文件中关节信息块的对应内容完全一致。 3) 包围盒信息块以bounds关键字开头，每一行对应一个关键帧，描述了在对应的关键帧下模型对象的最小轴对齐包围盒，由一个最小点的坐标和最大点坐标组成。 图2. MD5ANIM文件的结构 4) 基础帧信息块由baseframe关键字开头，每一行都表示对应关节位置和旋转，其中前一个括号中的三个值是关节的默认位置，后一个括号中的三个值是关节的默认旋转(四元数表示，需自行计算q w )。 5) 关键帧信息块由frame关键字+帧序号开头，大括号中包含描述骨骼位置和姿态的数值，其中每一行对应一个关节，一行数据最多包含六个值，至少包含一个值，这些数据构成一个Animated Components数组，其长度等于基本信息块中定义的num Animated Components的值，关节的实际的位置和姿态需要根据关节的更新掩码FLAG和更新起始位置，使用关键帧数据替换对应的基础帧数据得到，其替换规则如图3所示。 图3. 替换基础帧数据的规则 更新掩码FLAG的值从低到高六个比特分别表示基础帧数据中位置的三个值(p x ， p y ， p z )和旋转(q x ， q y ， q z )是否应该被替换，执行替换时首先得到关节对应的基础帧数据和关节的更新起始位置，然后从Animated Components数组的关节更新起始位置开始，从低到高依次检查更新掩码FLAG，如果对应比特位为1则使用关键帧数据替换对应的基础帧数据，如对应图中的更新掩码值，则p x 、p y 、q x 、q y 、q z 将被Animated Components数组中由关节信息更新起始位置开始标记的5个数据依次替换。替换完成后即可得到关键帧状态下此关节的实际位置和旋转，然后就可以根据公式1、2、3计算对应的骨骼和蒙皮。
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user: 4. VEGA PRIME动画插件的设计 按照VEGA PRIME的插件开发规范，一个完整的VEGA PRIME插件包含三部分内容：GCF文件、XML SCHEMA文件、可执行文件和库(包括头文件、动态库和链接库) [ 7 ] (图4)。 图4. VEGA PRIME三维动画插件组成 GCF文件用于描述在LYNX PRIME环境下插件的图形交互配置界面，它通过一组LYNX PRIME内置控件将插件位置、姿态、缩放等配置参数以页面的形式显示在LYNX PRIME程序中；XML SCHEMA文件用于连接GCF文件和插件可执行程序和库，将图形界面下的参数调整行为转化成对应的插件API调用，以便在预览时可以直观的观察到调整的效果；插件的可执行程序和库采用编程实现插件的功能并提供API接口，其功能实现主要分成两部分。 4.1. 模型的加载和绘制 模型的加载和绘制在AnimMD5类中实现，为实现模型文件读取、解析加载、骨骼计算、蒙皮计算的相关功能，需要首先与MD5蒙皮动画中的概念相对应，分别定义Vertex、Triangle、Weight、Joint、Frame、Hierarchy等结构体，分别用于描述顶点、三角面片、权重、关节、帧(包含基础帧和关键帧)，节点继承关系等，然后定义Mesh类和Anim类分别表示MD5MESH文件和MD5ANIM文件的内容，最后在loadMesh和loadAnim函数中实现文件的加载功能，其过程为：逐行读取文件，根据文件格式解析内容并构造Mesh对象或者Anim对象，过程中出现错误则加载失败。成功则依次进行关节全局矩阵的计算和蒙皮计算。 蒙皮动画的更新、渲染在updateAndDraw中实现，其流程如图5所示。 图5. 动画的更新和渲染流程 1) 在播放开始时记录动画开始播放的时刻，然后在每一帧的更新渲染时获取当前时刻，并且计算动画的播放时长。 2) 比较播放时长和动画时长(即帧率x帧数−1)判断动画是否结束，如果已经结束则获取最后一个关键帧。 3) 如果没有结束，则根据帧率、播放时长找到两个相邻的关键帧，然后依次对关键帧各个关节的位置进行线性插值，选择进行球面线性插值，得到当前帧。 4) 利用步骤2或3获取的帧信息进行蒙皮计算各个网格的顶点，然后逐顶点计算法线。 5) 绑定纹理，构造顶点数组，使用OpenGL渲染当前时刻的模型网格。 4.2. 集成插件设计实现 按照VEGA PRIME插件规范，首先必须从vpModule派生一个类vpGearModule负责插件的初始化、关闭清理等；然后从vpTransform派生子类vpAnimMD5，其实例将作为节点加入到场景图中，并具备调整模型位置、姿态、缩放等功能；vpAnimMD5Geom (从vsGeometryBase派生)表示几何体，其实例将作为子节点插入到vpAnimMD5中，同时模型的视景裁切在其cull函数中实现，过程为：首先获取模型当前时刻的包围盒，然后根据包围盒进行视景裁切计算，如果模型处于当前摄像机的可见范围内，则将对应的vpAnimMD5GCR实例加入到筛选结果。动画的更新和渲染在vpAnimMD5GCR的processDraw函数中完成，在其中调用AnimMD5: updateAndDraw即可，代码如下： 图6. 在VEGA PRIME中使用插件渲染的动画模型
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user: 5. 结束语 在深入理解MD5三维动画模型文件格式和动画原理的前提下，通过C++编程基于VEGA PRIME设计实现了MD5三维动画插件，基于该插件的三维动画如图6所示，其中图6(a)是插件GCF文件对应的配置界面，图6(b)是bindpose状态下飞行员的模型，图6(c)~(e)分别是行走状态下飞行员各个时刻的渲染效果。插件具备在仿真程序中控制动画的加载、播放，以及位置、姿态和缩放调整等功能，并且渲染效率能够稳定维持在60赫兹以上。实践证明能够满足虚拟角色运动展示的要求。
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user: 摘 要 地学科普工作的目的是提高民众的地学素养，培养保护地质遗迹和地质环境意识。本文主要论述目前地质公园科普现状，以奉节小寨天坑为例，利用地表三维模型和地质三维模型，运用VR技术进行虚拟还原小寨天坑的形成，认为VR技术在地质公园科普应用中，符合目前新媒体时代发展的，有效的拉近了普通百姓对地学知识的了解和掌握，还可以推动地质公园的旅游经济。 关键词 :地质公园，科普，VR技术 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 地质公园科普现状 地质公园具有特殊性、稀缺性和美学观赏价值，地质公园是作为地学科普的主要方式和载体之一，在地学科普中占据中重要的位置 [ 1 ] 。 地质公园建设的目的就是普及地球科学知识，利用地质公园作为载体提供科普知识导览服务和讲解，使游览者获得地质科学知识。它可以提高民众地质素养，培养保护地质遗迹和地质环境的意识，也可以促进地方经济的发展。 1.1. 地质公园的科普现状 主要通过以下方式进行地学科学普及： ① 旅游观光 打造旅游景区，设计旅游路线，设置科普导览标识牌，利用导游进行园区地学知识讲解，为游客提供地学知识科普。 ② 科普实习基地 作为科考实习基地，为青少年科技教育提供服务，开展科普教育；与大学和科研院所共建教育实习基地，开展教育实习和科研考察，充分地质遗迹的科学价值。 ③ 制作科普宣传资料 编制图文并茂、通俗易懂、生动有趣的科普宣传手册，免费发放给广大游览者和中小学生。 ④ 网站建设 很多地质公园都建立了网站，利用网站介绍地质公园景区的概况，旅游考察路线，宣传解释各类重要地质遗迹现象等。 ⑤ 举办主题活动 开展各类交流活动，把地学知识带到校园、街道，把中小学生请进园区进行科普教育交流，通过不同的主题活动达到地学科普和宣传，充分发挥地质公园的科学价值。 1.2. 存在的问题与不足 从2001年至今，我国地质公园的发展速度越来越快，重庆市也取得了较好的成绩，全市共获批8个国家地质公园。大部分地质公园都建设完成开放，在地学科普和旅游上充分发挥了地质公园的价值，但是地质公园在地学科普价值发挥上还是存在一些问题和不足，没有充分发挥地质公园的价值。主要问题有一下几点： ① 地学科普方式单一 目前地质公园的地学科普工作主要靠导游解说或标识牌进行地学科学知识普及，少部分地质公园推出一些科普读物丛书。科普方式还是比较单一。 ② 创新意识不强 地质公园科普现在主要是通过导游讲解、解说牌、网站宣传和科普读物进行地学知识科普，科普宣传方式相对比较传统，在新媒体时代的背景下，缺乏创新，缺乏对地学文化的挖掘。 ③ 地学科普经费投入不足 大部分地质公园都建立了门户网站，但是对网站的更新维护不及时，内容少。对地学科普投入不够，重视程度不高。
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user: 2. VR技术的国内外发展应用现状 2.1. VR技术的特点与优势 虚拟现实(Virtual Reality， VR)技术产生于20世纪60年代，该技术涉及计算机图形学、传感器技术学、动力学、光学、人工智能及社会心理学等研究领域，是多媒体和三维技术发展的更高境界。虚拟现实技术是一种基于计算信息的沉浸式交互环境，是一种新的人机交互接口。是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用，相互影响，从而产生身临其境的感受和体验 [ 2 ] 。VR技术具有以下三个主要特点。 1) 多感知性 能够实现多维感知。计算机除了提供视觉感知和听觉感知外，还有力觉感知、触觉感知、动绝感知等。通过模拟环境得到各种各样的感觉，使我们沉浸于和真实世界一样的环境中。 2) 存在感 由计算机创建的一个模拟环境，让用户通过设备作为主角存在于模拟环境中，通过优化模拟环境的真实度，让用户有身临其境的感觉，是得用户感觉自己在模拟环境中，感觉很真实。 3) 交互性 用户对模拟环境内物体的可操作成都和环境得到反馈得自然成都，用户不仅可以VR设备进行交互，感受到对物体的触动和物体的移动。 2.2. 国内外发展与应用现状 随着VR技术的广泛应用，得到了许多国家的重视，在国外从政府部门、企业、高校、科研院所都积极在进行VR技术研发和应用。Facebook、Google、微软、三星、HTC等科技巨头都纷纷进入VR领域。在游戏、军事、国防、航空等领域的到了广泛的应用。 VR技术在国内也得到飞速的发展和应用，VR技术已被列入到“十三五”信息化规划、互联网+等多项国家重大文件中，各省市地方政府积极推进产业布局和落实产业政策，加强和支持VR产业的发展。在文化娱乐、教育培训、工业生产、医疗健康、房地产销售等领域得到了广泛的应用和发展。在终端硬件上华为、小米等企业陆续进入，开展产品的研发。在人才培养上，高校已陆续开设虚拟现实研究生专业 [ 3 ] 。
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user: 3. VR技术在地质公园科普中的应用 随着互联网技术的成熟和移动终端的普及，传统的媒介逐步被电子媒介取代。在新时期如何利用新媒体做好地学科普工作，为公众提供更多的地学文化知识普及服务，就要充分利用和发挥新媒体技术的优势，实现快速分享和传播，增强体验感，同时要兼顾不同群体，达到不同目的，真正的让地学科普走进千家万户，提高我们的地学文化素养的同时，还能在对自然资源的保护，减灾防治能力上得到提升，充分体现地学科普的价值。 地质公园也是地学科普的载体，VR技术也属于一种新媒体技术，VR技术与地质公园的结合就是一种创新，在地学科普应用中，将实体科普基地与VR技术相结合，利用VR系统中的视、听、触、动觉模拟达到身临其境的感觉。 3.1. 奉节小寨天坑 小寨天坑位于奉节县兴隆镇，北距奉节县城约70 km，距重庆主城区约440 km。是地球第四纪演化史的重要例证，被誉为“天下第一坑” [ 4 ] ，属当今世界洞穴奇观之一。天坑最大深度达662 m，深居世界第一，坑口直径最大626 m，誉为世界第一坑。具有极高的观赏价值和科学研究价值。是长江三峡(重庆)国家地质公园奉节园区的核心地质遗迹景观 [ 5 ] 。 3.2. 三维建模 ① 地表三维建模 利用无人机倾斜摄影系统进行数据采集，共采集3000多张照片，照片质量合格，均能满足高分辨模型构建要求。 采用Bentley Context Capture软件进行影像处理。该软件是一款快速批量建模软件，通过多视影像联合平差、多视影像密集匹配、数字表面模型生成和真正射影像纠正，然后进行三维建模(见图1所示)，生成真实纹理的高分辨率实景三维模型(见图2所示)。 图1. 实景三维建模流程图 图2. 实景三维模型示意图 ② 地质三维建模 为了使三维地质模型能够与虚拟现实技术完美融合，项目中使用3D MAX与Multi Gen Creator多源融合建模方式进行三维地质建模。 多边形建模：用小平面来模拟曲面，从而制作出各种形状的三维物体，小平面可以是三角形、矩形或其他多边形但实际中多是三角形或矩形。 NURBS建模：NURBS建模技术是最近4年来三维动画最主要的建模方法之一，特别适合于创建光滑的、复杂的模型，而且在应用的广泛性和模型的细节逼真性方面具有其他技术无可比拟的优势 细分曲面技术：它使用任意多面体作为控制网格，然后自动根据控制网格来生成平滑的曲面。 采用了三种融合建模技术讲小寨天坑的原始形态剖面地质模型每层岩石形态，纹理做了分割和整合。 3.3. 系统设计与开发 ① 系统总体框架 在系统中主要设计实现虚拟场景的实时显示、场景模型的动态加载与卸载、小寨天坑形成动态演化、虚拟交互操作仿真四个模块。其中场景模型的动态加载与卸载、小寨天坑形成动态演化和虚拟交互操作仿真模块是系统实现的核心功能(见图3所示)。 ② 系统平台 平台开发软件选用Unity3D，Unity3D是丹麦Unity Technologies公司开发的多平台的游戏开发引擎，是一个全面整合的专业VR交互制作工具。Unity3D引擎的功能非常强大。Unity3D是一款独具特色的三维引擎。虚拟场景的渲染、调度管理和仿真驱动，采用Unity3D引擎环境能够灵活的操作的图形用户界面完成配置、驱动图形；利用Mono Behavior类库以及C#语言应用程序接口API，灵活实现系统功能。 ③ 场景加载 项目中共用了4个场景，山体形成前的场景、天坑的地质剖面场景、地下大厅形成的与大厅坍塌的场景、小寨天坑漫游场景。 ④ 模型导入 将3d地表和地质模型通过Unity3D导入场景里，由于数据量无人机航飞建模实景三维模型数据量巨大，采用LOD技术进行优化导入处理。 ⑤ 地质演化模拟 图3. 系统架构图 碳酸盐岩形成：洋环境下，经海洋动力将来自陆上的碎石、泥沙等碎屑物或海洋生物骨骼和残骸，植物遗体等带到湖泊、海洋低洼或者平缓的地方沉积下来。经过漫长的时间和无数次的沉积，沉积物越堆越厚。沉积物逐渐固结形成岩石。从海里和侧面不同的视野进行模拟体验。 然后(印支运动地质构造中)地质构造开始，地面抬升，海水褪去，岩石裸露出来形成陆地。从空中体验模拟海退，陆抬的地质构造运动。 天坑演化：系统将场景切换到洞体内，洞体不断扩大后，体验洞体无法承受洞顶的重量，会产生山洞坍塌。洞内钟乳石、岩石、碎石等掉落至用户附近的水里，持续一段时间后，山洞坍塌，洞顶压向用户。山洞动态演化是根据多个时间段的数据以三维形式模拟其演变过程。
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user: 4. 总结 地质公园建设的目的就是普及地球科学知识，地质公园是与公众进行地学科普的桥梁。是普及地学知识、促进公众地质素养的重要手段。要充分发挥地质公园的地学价值和旅游价值，一是需要加大对地质公园的建设、推广和品牌的树立，二是需要加强地质公园科普方法创新的研究和应用，提升地质公园的地学科普能力 [ 6 ] 。 本次利用VR技术对奉节小寨天坑地质公园中进行科普示范研究，就是一种创新，突破了传统的地质公园科普方式和方法。与传统的影视、图书、网络等科普媒体比较，VR技术科普具有视觉立体感、带入感和参与感，使人具有身临其境的感觉，还可以在场景中进行互动，能带来真实感。地质遗迹现象相结合，一是可以很好的保护好地质遗迹，避免过度开发，二是让地质遗迹的科普宣传更加生动、逼真。通过对VR技术的应用，让地质公园科普插上了科技的翅膀，有效的拉近了大众与地学之间的距离，增强了地质公园科普的趣味性和体验感，同时也进一步带动和发展地质公园的旅游经济。 通过本次研究发现VR技术在地质公园科普应用中十分实用，通过场景、语音、文字与地学知识的结合，让地学知识更容易接受，增强了地学知识的趣味性。
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user: 摘 要 为了完善水驱动态理论，建立了一个基于流管法的五点法井网的数学模型。通过对于单流管模型中驱替过程的叠加计算，求解了该流管模型，并可以计算出油藏的水驱动态参数。通过分析计算出的产油量、产水量和采出程度的动态变化，结合驱替前缘动态，发现流管中注入水的突破会影响动态结果。该研究结果为水驱开发及调整提供了理论指导。 关键词 :流管模型，驱替前缘，突破，水驱动态 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 水驱作为油田开发中最重要的一种驱替方式，在实际田生产中广泛应用，因此水驱动态的研究也就成了重点 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。目前对于水驱动态的研究，都是计算分析产量或波及系数等指标 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ，而对于影响水驱动态的本质原因和内在的联系并未真正认识清楚。 流管法计算过程简单有效，同时克服了数值模拟的数值弥散作用和室内实验周期长、成本高的缺点 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。流管是通过追踪流场中质点的运动产生的。流体质点从注入井向生产井移动时所遵循的轨迹是流线，流线之间互相不交叉，定义以相邻两条流线为边界的区域为流管 [ 11 ] [ 12 ] 。它的生成基于这样一个假设：流管不随时间改变。应用流管法的动态计算归功于Higgins and Leighton，并发表了一系列文章来说明该方法的应用 [ 13 ] [ 14 ] 。采用流管法预测水驱动态，通常是在单管的基础上进行的。分别对每个单独的流管进行计算，然后将所有流管的结果相加，就可获得井网的总动态。 本文基于流管法的基本原理，给出了五点法井网的三角流管模型，建立了水驱动态的油藏工程计算方法。通过分析产油量、产水量、采出程度以及驱替前缘的动态变化，从机理上得出了影响水驱动态的关键因素。
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user: 2. 流管模型的建立与计算 2.1. 流管模型的建立 五点法井网由于其灵活多变的特性，在油田被广泛应用。因此，本文将在五点法井网的基础上进行一系列的计算。五点法井网示意图如图1所示。 图1. 五点法井网示意图 取其1/8单元作为一个计算单元。为了方便计算，将弯曲流管简化为三角流管，为了方便计算流管的各项几何参数，将每根三角流管拉直后都看成是由两个对称的等腰三角形拼接而成的，如图2所示。 图2. 三角流管示意图 以流管角平分线的路径来代替油水界面的运动路径，角平分线上某一位置ξ处的横截面积须分以下两种情况讨论： A ( ξ ) = { 2 tan Δ α 2 h ⋅ ξ ( r w ≤ ξ ≤ L 2 ) 2 tan Δ α 2 h ⋅ ( L − ξ ) ( L 2 < ξ ≤ L − r w ) (1) 式中，h为油层厚度，m；r w 为井径，m。 2.2. 流管模型中驱替过程的计算 在三角流管中应用两相渗流的达西公式 [ 15 ] ： p i w f − p w f = q ⋅ 1 K ∫ r w L − r w d ξ A ( ξ ) ( K r w μ w + K r o μ o ) (2) 式中，p iwf ，p wf 分别为注水井和生产井的井底压力，Pa；K为绝对渗透率，m 2 ；K ro 、K rw 分别为油相和水相的相对渗透率。 可将渗流阻力定义为： R = 1 K ∫ r w L − r w d ξ A ( ξ ) ( K r w μ w + K r o μ o ) (3) 注水过程中，还未突破时，单根流管内的流动由两部分组成：一部分是从注入井到前缘L f 的两相流动，另一部分是从L f 到生产井的油相单相流动，此时有： R = 1 K [ ∫ r w L f d ξ A ( ξ ) ( K r w μ w + K r o μ o ) + ∫ L f L − r w d ξ A ( ξ ) K r o ( S w c ) μ o ] (4) 式中，S wc 为束缚水饱和度。 2.3. 动态计算 综合所有流管，可以得到五点法井网的产油量、产水量为： (5) Q w = 8 ∑ i = 1 N q w ( i ) (6) 根据采出程度的定义 [ 16 ] ，可得： R P = ∑ j = 1 T Δ t Q o ( j ) Δ t S total h ϕ ⋅ ( 1 − S w c ) (7) 式中，Dt为时间步长，s； ϕ 为孔隙度；S total 为所有流管流动区域的总面积，m 2 。
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user: 3. 动态分析 应用上述理论方法，选取某油藏的基本参数，并对五点法井网计算单元的流管进行划分，参数如表1所示，从而建立了计算模型。 Table 1 Basic model parameter 参数 数值 参数 数值 油水井距l (m) 200 井筒半径r w (m) 0.15 孔隙度ϕ 0.21 水相粘度μ w (mPa∙s) 0.75 绝对渗透率K (10 −3 μm 2 ) 80 油相粘度μ o (mPa∙s) 3.5 储层厚度h (m) 2 流管划分数目N 45 表1. 模型基本参数 通过计算出的结果对比常规水驱动态法对比，此流管计算方法准确可行，同时该方法具有计算时间较短，适应性更强的优点。 为了从根本上认清井网的产量变化，首先对单根流管的产量变化进行研究。本文将最靠近注水井和采油井的连线的流管称之为主流管，以其为研究对象，主流管的产油量和产水量随注入倍数的变化曲线如图3所示。主流管注水初期以稳定产量产油，不产水。注水到0.645 PV时，流管发生突破，此时产油量明显变小，产水量明显变大。突破见水之后，产油量继续下降，产水量逐渐上升。其他流管内产量的变化情况也有相同的趋势。 图3. 主流管的产油量/产水量随注入倍数的变化 将所有流管的产油、产水数据叠加起来可以得到五点法井网的产量，同样可以得到采出程度随驱替过程的变化，如图4所示。从图中可以看出，直到主流管突破时，存在一条直线，在其他的流管驱替过程中，直线消失，伴随着逐渐变小的斜率。这可以通过在注入水突破后驱替前缘后平均含水饱和度的增加来解释。 图4. 五点法井网的产油量/产水量和采出程度随注入倍数的变化 为了了解驱替前缘的动态变化，做出每隔0.14 PV至主流管中注入水突破时刻的所有流管的驱替前缘位置图，如图5所示。由图可知，沿主流线方向出现了明显的舌进现象，造成主流管最先突破见水。流管离主流线越远，驱替前缘推进越慢，所以也就越晚突破。 图5. 水驱前缘位置动态图 通过以上分析，可推断出流管中注入水的突破会影响动态结果的变化。原因是突破时相态会发生变化，突破之前为单相和两相共存，突破时变为完全油水两相流。
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user: 4. 结论 1) 建立了计算水驱动态的计算方法，完善了油藏工程理论方法，它可以用来计算产油量、产水量以及采出程度。 2) 通过分析计算的水驱动态变化，并结合驱替前缘动态，指出流管中注入水的突破会影响动态结果。
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user: 摘 要 新时期，高校大学生的思想在许多新事物、新观念、新领域的冲击下，正在不断发生复杂多样的变化，高校辅导员工作随之也出现了许多新情况、新形势、新特点。本文从一名高校辅导员工作工作者的角度，用与时俱进、以人为本的观点去实践与思考，转变思想、强化理念、加强管理、做好榜样，为加强和改进高校辅导员工作提出新思路。 关键词 :新时期，辅导员工作，实践与思考 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 高校辅导员，是指从事大学生的思想政治教育、日常管理、就业指导、心理健康、以及学生党团建设等方面的工作的教师。新时期新形势下，如何做好高校辅导员工作，使辅导工作具有针对性、经常性、实效性、渗透性、以及主动性，形成全员、全程、全控的高校辅导员工作体系是当前摆在我们面前的新课题。 作为高校辅导员，必须坚持正确的政治方向，做到爱国守法、爱岗敬业、为人师表、管理育人、与时俱进，方能走近学生，有效把握大学生管理工作的特征，找准工作的重点和难点，才能有效提高工作效率和水平 [ 1 ] - [ 8 ] 。
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user: 2. 准确定位，尽职尽责 在工作过程中，高校辅导员需有目的、有意识地培养学生科学文化素质和思想政治素质。以高尚师德、人格魅力和学识风范教育感染学生，促进学生德、智、体、美全面发展。在工作过程中认真地研究所教学生的特点，力争做到因材施教、因势利导，并结合新情况努力提高自己的管理水平和业务能力，爱岗敬业，严格执教，勤于育人，不断探索管理育人的新方法。 首先，做好辅导员工作，要有理想信念。陶行知先生说，辅导员工作是“千教万教，教人求真”，学生是“千学万学，学做真人”。辅导员工作肩负着培养下一代的重要责任。正确理想信念是管理育人、播种未来的指路明灯。其次，做好辅导员工作，要有道德情操。辅导员工作的人格力量和人格魅力是成功教育的重要条件。“师者也，教之以事而喻诸德者也。”老师对学生的影响，离不开老师的学识和能力，更离不开老师为人处世、于国于民、于公于私所持的价值观。第三，做好辅导员工作，要有扎实学识。学生往往可以原谅老师严厉刻板，但不能原谅老师学识浅薄。知识储备不足、视野不够，辅导工作中必然捉襟见肘，更谈不上游刃有余。第四，做好辅导员工作，要有仁爱之心。“亲其师”，从而“信其道”，最终实现管理育人的根本功能。
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user: 3. 关爱关注，亦师亦友 辅导员工作需要坚持以学生为本，认真对待每一个同学，课堂内外掌握适当的时机，用简短生动的语言，关爱关注每一位学生，引导学生对世界观、人生观、价值观等问题进行思考，及时进行交流和帮助，起到了良好的管理育人的作用，同时也树立了良好的辅导员工作形象。在育人过程中，真心关爱学生，严格要求学生，既做老师又做朋友，公正对待学生，做学生良师益友，尊重学生个性，注重学思结合，知行合一，因材施教，做到德育与智育、理论与实践、言传与身教相统一。 新时期，做好辅导员工作还需及时了解学生学习、生活动态，关心学生成长，积极主动与专业教师沟通协作，注重学生的思想教育、品德养成和班风、学风建设。引导学生做贡献，指导学生长才干，提升社会实践能力。当然，工作过程中难免迷茫过、微笑过、彷徨过、感动过，但只要定位准确，尽职尽责，在不断地总结、分析、学习中，必然会逐渐找到了属于自己的宝典。辅导员工作的艺术不仅仅在于传授本领，更在于关心、激励、唤醒和鼓舞。每个学生都是不同的思想个体，有差异、有优劣。信奉每个学生都有它的闪光点，尊重爱护学生，播撒阳光，必能换来满园春色。
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user: 4. 转变思想，做好榜样 当前，正处在信息技术快速发展的信息时代。互联网+教育已经潜移默化的融入高等教育当中，改变了高校教师的教学方式、管理方法与大学生的学习方式。大学生不仅可以从传统的课堂上获取知识，还可以从网络、多媒体、慕课、微课、手机、学习软件等渠道获得知识。渠道的增多毋庸置疑可以使学生学习更高效、内容更丰富、交流更便捷，但同时，也要深刻的认识到，信息时代也带给大学生有负面作用，如视频、网聊、游戏、色情、暴力、网络诈骗等。这些坏的因素会影响大学生的心理、观念及学习精神状态。面对新形势，高校辅导员需要转变工作思想，做好学生榜样。所谓转变三种思想，一是转变随遇而安的思想。全体教师振奋精神，具有高昂的精神风貌，这是一个难题，要解决这一难题，必须上下齐心，同舟共济，全员育人。二是转变墨守成规思想。辅导员工作最忌多年因循守旧、高枕无忧。要依据学生的实际，结合教育管理环境而量体裁衣，辅导员只有不断学习提高、拥有真才实学，才能胸有成竹，做好工作。三是转变评价模式思想。合理设定辅导员工作评价模式，真正使高校辅导员从“事无巨细保姆式”模式中摆脱出来，全身心的投入到有质量的管理与服务上来。
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user: 5. 结束语 辅导员工作是高校管理育人中十分重要且不可或缺的一个环节，辅导员的工作能力、效率、水平直接影响高校整体管理水平。大学是学生个人走向社会的起点与基础，以科技发展为引领的经济发展最终还是要落实到人才的发展上。教育的最终目标是开启打学生的自我发展之路，是培养社会主义现代化建设合格的接班人和建设者。高校辅导员扮演着教育和管理学生的重要角色，只有在工作中准确定位，尽职尽责，切实关爱关注学生，与学生融入融合、亦师亦友，真正转变思想，做好榜样，才能在高等教育中发挥辅导员应有的作用。
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user: 摘 要 三维可视化重建技术是一项在外科实践中的一种新型计算机辅助影像技术，为精准规划手术方案提供详尽的信息支持。为了将这一应用于肝脏切除的重要辅助技术手段服务于教学，尝试将其应用于肝脏外科本科生临床教学授课中，通过讲解，操作，临床病历应用的方式指导学生学习。收集测验效果和学生反馈信息对教学效果进行调查检验。研究发现该技术有效地提高了学生的学习兴趣和阅片能力，提升了教学效果。 关键词 :三维重建，肝脏外科，教学 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 肝脏肿瘤是危害我国人民群众健康的重要疾病，外科手术治疗是肝脏肿瘤治疗的最主要手段 [ 1 ] 。在临床工作中，精细地阅读影像学图片，是获取患者肝脏解剖结构及描述病灶的重要途径，二维图像的分辨率越高，提供给术者的信息越精细。如何将需多年临床积累的二维影像信息在临床教学中向实习医生及住院医师进行展示及分析，这一直是肝脏外科临床教学的核心重点和难点。在过去的临床教学中，通过对解剖图谱和术后的手绘手术记录的方式进行讲解，仍感觉缺乏生动形象的教学方式提高教学效果。三维可视化重建技术是将二维的影像学信息(目前主要是增强CT图片)通过计算软件分析后整合重建为三维图像，精确直观地将肝脏的空间结构，解剖变异进行动态多维展现。目前在肝脏肿瘤术前评估，解剖变异分析，手术方案模拟，残肝体积计算得到非常有效地应用，有效地提高了手术的效率和安全性。新型的三维可视化重建技术结合人工智能可以进行术中视野实时投射，指引手术路径 [ 2 ] 。我们将在临床实践中该项技术的优势，尝试转化到本科实习医生外科临床教学中，结合病例为中心参与互动的教学模式，并对应用效果进行总结评估。
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user: 2. 研究对象与方法 2.1. 研究对象 2017年3月至2017年11月间在安徽医科大学第二附属医院肝胆外科实习的临床医学本科实习医生。纳入标准：研究期间在安徽医科大学第二附属医院肝胆外科实习一月，无缺勤记录，完成教学培训。纳入人数46人，年龄范围21~23岁，男性31人，女性15人，普通教学组(对照组) 23人，使用三维重建技术辅助授课教学组(三维组) 23人。 2.2. 教学方法 两组在肝胆外科实习期间均由相同教师进行四次授课。授课内容：1) 肝脏肿瘤的基本概念，分类，我国目前的使用的指南标准。2) 既往肝脏肿瘤患者，临床病例病患信息，链接至医院影像归档和通信系统(Picture Archiving and Communication Systems， PACS)的实时动态影像学资料，患者诊断分析，治疗方案，观看患者手术视频剪辑，结合病情讨论，教师进行总结。三维组在此基础上进行三维重建基本信息讲解和患者肝脏三维影像重建图像分析，学生操作软件多维展现肝脏结构及病灶情况。3) 选择现有肝脏肿瘤临床患者，进行教学查房，影像学信息展示，结合病例分组讨论患者诊断，治理方案，教师予以总结。三维组额外给予三维图像展示，并进行讲解。4) 学生分组，每组3~4人，在老师指导下，制作所在治疗组汇报病例汇报幻灯，每组选取代表一人进行汇报及展示。每组限定10分钟，指导教师进行点评。 2.3. 教学效果评估 针对临床教学的特点，以出科理论考试，二维影像学读片成绩(理论考试参照安徽医科大学外科学肝胆系统疾病章节考试题库)，学习小组病例汇报成绩和教学满意度调查问卷的方式进行评估，将成绩和调查表结果进行统计分析。 2.4. 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件，成绩分数以均数±标准差表示，均数和率的比较采用独立样本非参数检验(Mann-Whitney U)及卡方检验进行。P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 研究结果 3.1. 形成性评价 在形成性评价中，三维组和对照组在病例汇报，影像学读片和综合成绩方面的表现存在统计学差异(P < 0.05)，见表1。 Table 1 Formative evaluation and test score ( x ¯ ± x ， score 考核项目 对照组 三维组 理论考核成绩 33.7 ± 5.7 35.8 ± 7.3 影像学读片 * 11.3 ± 6.9 15.7 ± 7.3 病例汇报 * 13.2 ± 4.0 17.2 ± 0.7 综合成绩 * 58.2 ± 7.7 69.0 ± 10.3 表1. 形成性评价及出科考试评分( x ¯ ± x ，分) * P值 < 0.05。 3.2. 问卷调查 教学问卷调查分析根据安徽医科大学临床实习医生考核大纲标准进行制定，如表2所示，结论显示 Table 2 Teaching effects evaluatio 评价项目 对照组 三维组 满意 一般 较差 满意 一般 较差 理论知识 12 10 1 13 9 1 影像学读片 * 3 17 3 19 4 0 学习兴趣 * 14 7 2 20 3 0 合作表达能力 19 4 0 17 6 0 表2. 教学效果分析 * P值 < 0.05。 两组在理论知识教学(P = 0.783)，合作表达能力满意度(P = 0.480)无明显差异。在提升影像学读片水平(P = 0.034)及学习兴趣方面(P = 0.039)，存在统计学差异。
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user: 4. 讨论 肝胆系统疾病一直是外科临床教学的重点，但因其非常多的涉及到解剖变异，肝脏分段，血管胆管引流的知识，需要非常多的空间概念才能更好地理解。而这些形象概念过去只能通过二维的CT、MIR、B超和手绘图像进行讲解，因此存在不够生动形象的缺点。三维影像重建技术是一种新兴的计算机辅助成像处理技术，通过对肝脏三维结构的虚拟构建，多维度展示肝脏内部结构及空间关系。在提升外科手术的安全性方面已经获得多篇文献报道 [ 2 ] [ 3 ] 。我们将这一使临床工作变为更迅捷的工具应用于临床教学工作中，利用大量丰富的患者影像信息数据库，有效地提升了肝胆外科教学中生动性和疾病的视觉形象性，拓展了该项技术的应用领域范围。 我们在教学中始终基于病例为中心，将知识的传授建立在具体问题案例的基础上，分阶段授课，通过肝脏肿瘤基本的概念讲解、临床数据库资料案例分享、临床教学查房实际病例分析及实习医生自己参与讨论分享病例的不同教学手段，提升学生的学习的主动性和信息来源的多样性。尤其在使用三维重建技术上，通过“看一个，教一个，做一个。”的方式，让实习医生掌握该软件的特点和使用要点，通过学习过程，掌握临床思维的流程和专业知识的基本要点，更好地理解这一体系疾病。在这项研究中，三维重建的优点体现在提升学生的学习兴趣和提高影像学读片水平的提高，和对病例综合信息理解整合能力的提升。在理论知识的掌握上与对照组相比，优势没有显著性差异。这与临床应用的体验相似，技术使问题形象化，提升了对个体病患的具体问题认识深度，但技术上的优势只能作为有益的技术手段补充，不能取代对基本知识，基本理论的深入理解 [ 4 ] 。 在本项研究尝试将三维影像重建技术应用于肝脏肿瘤疾病临床教学，并显示出数方面的优势，是辅助教学的非常有效的手段。但这一教学技术应用的时间尚短，测试使用的样本人数仍较少，教学检测手段的多样性不够的缺点，这需要未来开展更多的应用性的尝试。随着对这一技术的理解，影像成像技术的发展和教学中应用经验的积累，这一技术将可能在未来的临床教学工作中更好的提升教学质量。
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user: 摘 要 本文使用两种方法对S盒的可分性质进行了分析。主要针对MISTY1，Camellia，AES，SMS4，DES，GIFT，Gost，KLEIN，LED，LBlock，MISBS，mCRYPTON，Midori64，RESENT，PRINCE，PRIDE，Piccolo，PUFFIN，RECTANGLE，SKINNY，SPONGENT，Serpent，TWINE等分组密码算法中的S盒，以及16个最优S盒。第一种方法基于代数次数，利用汉明重量与代数次数的对应关系，分析S盒的可分性质，即得实验结果。根据可分性质传播规则，可得可分性质理论推导值。将实验结果与理论推导值相比较并进行分析，发现少部分有区别。由于第一种方法中同一个汉明重量对应多种情况，猜测有些可分性质可能被隐藏，于是采取第二种方法——基于比特级即细化的可分性质，针对每一种情况分析对应的可分性质，得到了比第一种方法更好的结果。轻量级4比特S盒具有可以使用的可分性质。基于有限域逆的8比特S盒没有平衡比特，具有高安全性。这将有助于分组密码算法的安全性分析，在降低时间复杂度与数据复杂度方面均有帮助。 关键词 :S盒，可分性质，分组密码，可分迹 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 可分性质 [ 1 ] 是密码学者Todo在2015年欧密会上提出来的，它是积分性质的推广。即使分组密码算法具有非双射函数、比特导向结构和低次数函数，也可通过可分性质构造出有效的积分区分器，这弥补了积分性质的缺憾。 可分性质一经提出，引来无数学者的进一步研究。Bing SUN等人 [ 2 ] 证明输入集中差分元素至少有个。Sun L等人 [ 3 ] 对可分性质作了进一步的解释，引入了一种新的概念——奇偶性集合 [ 4 ] ，能够以简单的方式制定和表征任何秩序的可分性质。通过考虑奇偶校验集的更多属性来概括可分性质，从而在分组密码上构建区分器。还出现了另外一种新技术，即在独立考虑每个比特和整体考虑左半部和右半部之间实现折衷 [ 5 ] ，这实际上是时间存储复杂度和区分器精度之间的折衷。为了使用常量或子密钥传播AND和OR运算的基于比特的可分性质，Sun L等人 [ 6 ] 证明了由输入可分性质推导出已知区域总是包含在从输出可分性质派生的已知区域中。尤瑞英 [ 7 ] 研究了已有的积分区分器在密钥恢复过程中的表现，进一步分析了PRESENT、Serpent和Noekeon在积分分析下的安全性。 最初的积分攻击针对的是基于字节或字设计的分组密码。由于基于比特设计的分组密码在应用积分攻击时活跃字节的性质往往被线性变换毁坏，因此Z’aba等人在FSE2008上首次提出了基于比特的积分攻击方法 [ 8 ] 。可分性质也是在这样一个基础上推广来的。Todo等人应用基于比特的可分性质，对全轮MISTY1进行了积分特征的分析 [ 9 ] 。虽然基于比特的可分性质能找到更准确的积分特征，但它的时间复杂度和数据复杂度都很高。因此，不能将其应用于分组长度超过32的算法。 S盒是分组密码算法中的一个重要部件，本质上是一张替换表，对于给定的输入，通过查找该表能够得到相应的输出。S盒对于整个密码算法的安全性十分重要，对S盒的可分性质研究也有许多。尤其是对轻量级分组密码算法 [ 10 ] 中的S盒，如Simon家族、PRESENT等算法。可分性质的提出者Todo也做了对S盒性质的搜索，主要针对MISTY1算法，对其中的S盒及轮函数进行了可分性质分析，发现S7存在一种退化现象，这一现象有利于降低复杂度，因此对S盒的可分性质研究有实际意义。 本文针对现有分组密码算法中的S盒，首先使用基于代数次数的方法，得到S盒的一些可分性质；之后使用基于比特的可分性质分析方法，得到了更好的可分性质结果。最后对两种方法的实验结果进行了分析比较，轻量级4比特S盒具有可以使用的可分性质。基于有限域逆的8比特S盒没有平衡比特因而具有高安全性。S盒具有的不平衡比特越多，安全性就越高。
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user: 2. 相关知识 2.1. 符号说明 ⊕ ：表示 F 2 n 上求和运算。对于任意 a ∈ F 2 n ，第i个元素表示为 a [ i ] ，汉明重量 w a ，计算公式 w a = ∑ i = 1 n a [ i ] 。 子集 S k n ：对于任意的整数 k ∈ { 0 ， 1 ， ⋯ ， n } ，设 S k n 是 F 2 n 的一个子集，它是满足 k ≤ w a 的所有 a ∈ F 2 n 的集合，定义如下： S k n : = { a ∈ F 2 n | k ≤ w a } 。 比特产生函数 π u ： π u ( x ) : = ∏ i = 1 n x [ i ] u [ i ] ， F 2 n → F 2 。 在计算可分性质时，为了区分输入数据集与输出数据集，其比特产生函数的自变量分别用u和v表示，即输出数据集比特产生函数记为 π v 。 2.2. 可分性质定义 设X是一个多重数据集，元素取值于 F 2 n ，k取值范围是0到n。当数据集X有可分性质 D k n 时，满足如下条件：当 w u < k 时，对于所有的 x ∈ Χ ， π u ( x ) 总是偶的；当 w u ≥ k 时， π u ( x ) 的奇偶性则是未知的。 即当数据集X有可分性质 D k n 时，对于所有的 u ∈ ( F 2 n \ S k n ) ，它满足 ⊕ x ∈ Χ π u ( x ) = 0 。对任意的 u ∈ S k n ，对所有 x ∈ Χ ， π u ( x ) 奇偶性都是未知的。也就是说，在可分性质中，u的集合被划分为两个子集，一个子集 ⊕ x ∈ Χ π u ( x ) 奇偶性未知，另一个子集 ⊕ x ∈ Χ π u ( x ) 是0。 可分性质传播规则：设S是一个n比特到n比特的函数(S盒)，其代数次数为d。假设输入多重集X有可分性质 D k n ，则输出多重集Y有可分性质 D k ′ n ， 。另外，假设S盒是排列，当输入集有可分性质 D n n 时，输出集的可分性质也是 D n n 。
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user: 5. 两种分析结果对比 下面仍以SKINNY算法中的S盒为例，按第一种方法，可分性质 D 3 4 经过该S盒传播到 D 1 4 ，即4个比特都是非平衡的，应包含4个单位向量；按第二种方法，汉明重量为3的共4种情况(0， 1， 1， 1)，(1， 0， 1， 1)，(1， 1， 0， 1)，(1， 1， 1， 0)。(0， 1， 1， 1)作为初始向量，经S盒传播后得到集合(0， 0， 0， 1) (0， 1， 1， 0)(1， 1， 0， 0)，即 x 0 这1个比特、 x 1 x 2 和 x 2 x 3 这两个乘积项是非平衡的；(1， 0， 1， 1)作为初始集，结果集合为(0， 0， 1， 1)(0， 1， 1， 0)(1， 1， 0， 1)，不包含单位向量，4个比特都是平衡的，这称之为“退化”；(1， 1， 0， 1)作为初始集，结果集合为(0， 0， 1， 1) (1， 1， 1， 0)，也是“退化”；(1， 1， 1， 0)作为初始集，经S盒传播后得到集合(0， 0， 0， 1)(0， 1， 1， 0)(1， 1， 0， 0)，这种变化与第一种情况相似。又比如(0， 1， 0， 0)作为初始集，结果集是4个单位向量，这时与第一种方法相比就是没有变化的。 下表8对实验中的所有S盒进行了统计。 Table 8 Compare the results of S-boxes division propert 算法 变化率% 退化细节 MISTY1-S7 93 0001011，0010110 Camellia-S8 AES-S8 SMS4-S8 等价类14 75 1101->(0011)(0110)(1101)，1110->(0011)(1110) 最优G1 50 1011->(0101)(0110)(1011)，1110->(0011)(1001)(1010) 最优G2 62.5 1011->(0101)(0110)(1011)，1110->(0011)(1001)(1010) 最优G9 56.25 1011->(0101)(0110)(1011) DES-4 43.75 GIFT 62.5 Gost_6 43.75 1011->(0111)(1010)(1101) KLEIN 37.5 LED 62.5 1110->(0101)(1011)(1110) LBlock-10 62.5 0111->(0111)(1100)，1011->(0101)(1011) and so on MIBS 31.25 mCRYPTON 31.25 Midori64 43.75 PRESENT 75 1110->(0101)(1011)(1110) PRINCE 43.75 PRIDE 75 0111->(0011)(1101)，1011->(1001)(1110) Piccolo 75 1011->(0011)(0110)(1101)，1101->(0011)(1110) PUFFIN 37.5 RECTANGLE 62.5 1011->(0110)(1011)(1101)，1101->(0110)(1010)(1101) SKINNY 81.25 1011->(0011)(0110)(1101)，1101->(0011)(1110) SPONGENT 62.5 0111->(0111)(1001)(1010)(1100) Serpent_0 62.5 1011->(0111)(1011)(1100) Serpent_1 62.5 0111->(0101)(1011)(1110) Serpent_2 25 1110->(0101)(1001)(1110) Serpent_6 62.5 1101->(0111)(1010)(1101) TWINE 50 表8. S盒可分性质分析结果对比 从S盒整体分析，比如Camellia中的8比特S盒，除了 D 0 8 和 D 8 8 ，其余都是传播到 D 1 8 ，也就是说所有比特都是非平衡的，这样的S盒安全性是比较高的。再比如302个等价类中的第14个，理论上有一个平衡比特，但是实际上却没有，此S盒的安全性也很好。但是对于MISTY1中的S7来说， D 4 7 、 D 5 7 、 D 6 7 这三种情况都是传播到 D 2 7 ，即均有一个平衡比特，那么在攻击该S盒时便可利用此平衡比特，因此该S盒的安全性便不是最高的。
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user: 6. 结论 本文使用基于代数次数、基于比特即可分迹这两种方法，对目前轻量级分组密码算法中的S盒，进行了可分性质分析。第一种方法实验结果中，可利用的可分性质不多，考虑在分析可分性质时，是用汉明重量来区分的，但是同一种汉明重量包括多种情况，很可能存在覆盖隐藏，因此将可分性质传播细化到比特级，即将长度为n的S盒的 2 n 种情况分别计算，针对每一个值，研究可能得到的可分性质。发现了确实存在覆盖现象，挖掘出更多隐藏的可利用的S盒可分性质，在对算法做整体安全性分析时，可以降低复杂度或者拓展攻击轮数。
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user: 摘 要 本文给出了一种可调的高Q值的带通微波光子滤波器(Microwave Photonic Filters， MPFs)，它由两个级联的无限脉冲响应(Infinite Impulse Response， IIR)滤波器组成。对其进行了详细的理论分析，讨论了两个IIR滤波器的耦合系数k 1 ，k 2 ，k 3 、掺饵光纤环的增益g和光纤环的长度L 1 和L 2 对微波光子滤波器滤波性能的影响。通过理论计算和仿真分析可知，在IIR1滤波器的耦合系数为k 1 = 0.5、掺饵光纤环增益为2、IIR2滤波器的耦合系数k 2 = 0.5，k 3 = 0.9、两个光纤环长度相等时，得到的微波光子滤波器的滤波效果最佳。 关键词 :微波光子滤波器，高Q值，无限脉冲响应滤波器，可调谐 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/