DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 6. 研究结果 6.1. 访谈对象 研究以该高校旅游学院的15名学生干部为访谈对象，分别为7名绩优组和8名绩平组。通常情况下，绩效优秀者得分在40分以上，绩效平平者得分在20分左右。30分左右的结合具体时间判断其为绩优组或绩平组。访谈对象基本信息见表2。 由表2可知，研究中共有15名访谈对象(9名女生，6名男生)，13名院级级干部和2名校级干部。根据绩效分数的划分原则把15名访谈对象分为绩优组和绩平组。40分以上的即为绩优组，30分及以上的根据具体事件把第六、第七个访谈对象纳入绩优组，则前七名为绩优组，后八名为绩平组。绩优组的平均绩效分数为40.43 (SD = 5.381)，绩平组的平均绩效分数为21.50 (SD = 5.782)，后进行独立样本T检验，结果发现绩优组和绩平组存在显著差异(T = 6.531 ** ， N = 13)。在第二次效度分析时，将前六名划分为绩优组，后9名划分为绩平组。 Table 2 List of basic information of interviewee 性别 年级 职级 任期 绩效分数 1 男 大三 院级干部 三年 44 2 女 大一 院级干部 一年 44 3 女 大三 院级干部 三年 43 4 女 大二 院级干部 两年 43 5 女 大二 校级干部 两年 43 6 男 大一 院级干部 一年 36 7 女 大一 院级干部 一年 30 8 女 大一 院级干部 一年 30 9 男 大一 院级干部 一年 30 10 男 大一 院级干部 一年 21 11 男 大一 院级干部 一年 21 12 女 大二 校级干部 两年 20 13 男 大一 院级干部 一年 20 14 女 大一 院级干部 一年 15 15 女 大一 院级干部 一年 15 表2. 访谈对象基本信息一览表 6.2. 访谈字数和长度 运用spss20.0对访谈字数和长度进行独立样本T检验。结果发现，绩优组的访谈字数为12，983字(SD = 62.18)，绩平组的访谈字数为11，724字(SD = 69.21)，在访谈字数上有显著差异(T = 4.650 ** ， N = 88)。 6.3. 第一次编码分析信度和效度 6.3.1. 皮尔逊相关系数 本次研究以某高校旅游学院的15名编码人员(女生9名，男生6名)为访谈对象。编码时，记录了每个被试在各个胜任力特征等级上出现的次数。运用具有64个胜任力特征的胜任力词典，5名编码人员对旅游学院的15名访谈者的90件成功或失败的关键事件进行编码。为了检验5名编码人员编码的内部一致性，运用spss20.0版对5名编码人员对90件事情的平均等级分数进行皮尔逊相关检验。结果发现5名编码员的皮尔逊相关系数介于0.404~0.624且均显著。编码员2和编码员5之间的皮尔逊相关系数最高，达到0.624 ** 。 6.3.2. 差异检验 为了检验研究中所采用的胜任力特征是否在学生干部的绩优组和绩平组存在差异，运用spss20.0对绩优组和绩平组胜任力特征的平均等级分数进行差异检验，胜任力特征结果如表3 (表3只给出了差异显著的胜任力特征)。 Table 3 The difference test of the average grade score between the high-performance group and the average-performance grou 胜任力 特征 绩优组 绩平组 均值 标准差 均值 标准差 df t 组织认同 0.14 0.378 1.31 1.193 8.566 −2.477 * 公平公正 1.29 0.994 0.13 0.354 7.325 3.100 * 统率 1.21 0.906 0.22 0.619 13 2.514 * 压力应对 0.29 0.706 1.81 1.462 13 −2.480 * 表3. 绩优组与绩平组的平均等级分数的差异检验 注： * p < 0.05 (双尾检验)。 由表3可知，绩优组和绩平组在组织认同、公平公正、统率和压力应对这四个胜任力特征上存在显著差异，即这四个胜任力特征可用来区分绩优组和绩平组。 6.4. 第二次编码信度和效度分析 6.4.1. 皮尔逊相关系数 由于第一次相关分析中编码员2和编码5的相关性最高，达到0.624。但是在实际计算编码分数却发现编码员2和编码员5对90件事件的胜任力特征编码的相似性低。第一次对64个特征的效度分析只出现了4个特征，推测在编码过程中可能有些事件无法用词典里的胜任力特征进行编码。研究中对90件事件重新进行编码，对五名编码人员的胜任力特征编码进行皮尔逊相关系数相关，结果发现5名编码员的皮尔逊相关系数介于0.444~0.613且均显著。编码员2和编码员4之间的皮尔逊相关系数最高，达到0.613 ** 。 6.4.2. 归类一致性 归类一致性(Category Agreement， CA)指对编码归类相同数占归类总数的百分比，即CA = 2 × S/(T1 + T2)。式中S表示两名编码者归类一致数，T1、T2表示每人的编码总数。 Table 4 Coding consistency coefficient of competency characteristics of five coder 编码员1 编码员2 编码员3 编码员4 编码员5 编码员1 1.00 编码员2 0.34 1.00 编码员3 0.32 0.28 1.00 编码员4 0.29 0.51 0.3 1.00 编码员5 0.27 0.26 0.23 0.213 1.00 表4. 五名编码人员胜任力特征编码一致性系数 由表4可知，编码员2和编码员1的CA系数为最高0.51，5名编码员的CA系数分别从0.21~0.51。 6.4.3. 差异检验 为了检验研究中运用的胜任力特征是否在学生干部的绩优组和绩平组存在差异，在实际编码过程中发现编码员对第7位访谈对象的编码普遍较低，所以把第7位访谈对象置于绩平组。运用spss20.0版对绩优组和绩平组胜任力特征的平均等级分数进行差异检验，胜任力特征结果如表5 (表5只给出了差异显著的胜任力特征)。 Table 5 The difference test of the average grade score between the high-performance group and the average-performance grou 胜任力 特征 绩优组 绩平组 均值 标准差 均值 标准差 df t 自律 1.75 0.880 0.33 0.500 13 3.998 ** 情绪控制 1.28 1.125 0.11 0.333 5.591 0.05 * 语言表达 0.00 0.000 1.00 1.000 8 −3.00 * 分析判断力 0.00 0.000 1.00 1.000 8 −2.530 * 主动性 0.96 1.054 1.67 1.323 10.349 −2.316 * 成就导向 0.45 1.090 1.89 0.782 13 −3.002 * 表5. 绩优组与绩平组的平均等级分数的差异检验 注： * p < 0.05， ** p < 0.01 (双尾检验)。 由表5可知，绩优组和绩平组在自律、情绪控制、语言表达、分析判断力、主动性、成就导向这六个胜任力特征上存在显著差异即四个胜任力特征可区分绩优组和绩平组。
system: [SYSTEM]

user: 7. 结论 通过本次调研访谈和数据分析得出以下结论： 1) 学生干部绩优组和绩平组的绩效分数有显著差异，绩优组显著高于绩平组；而且二者在访谈长度上也存在显著差异。 2) 通过行为实践访谈法及编码分析后构建了大学生学生干部胜任力模型，根据本次调研结果，其中最能够区分优秀学生干部的核心胜任力有：自律、情绪控制、语言表达、分析判断力、主动性和成就导向。基于此六大核心胜任力，还编制了在面试过程中主要考察核心胜任力的面试题目，有助于学生干部管理人员更好的了解该学生是否具有良好的学生干部胜任能力。题目如下表所示：
system: [SYSTEM]

user: 摘要 目前施工现场隐患排查主要以安全检查人员依据法律、法规、规范及标准进行排查，缺少能够量化预测安全事故的方法。本文基于突变理论，分析并建立了建筑工程安全事故模型，用实际案例测试其效果，并与安全专家意见相对比。为建筑工程安全管理提供了新的方法和管理手段。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 目前施工现场隐患排查主要以安全检查人员依据法律、法规、规范及标准进行排查，缺少一个能够具体量化施工现场安全管理状态的方法。本文基于突变理论，分析并建立了建筑工程安全事故模型，用实际案例测试其效果，将规范检查表格的评分作为参数建模并得出结论，且其结论与安全专家意见相一致。为建筑工程安全管理提供了新的方法和管理手段。 安全事故是指生产经营单位在生产经营活动(包括与生产经营有关的活动)中突然发生的，伤害人身安全和健康，或者损坏设备设施，或者造成经济损失的，导致原生产经营活动(包括与生产经营活动有关的活动)暂时中止或永远终止的意外事件。事故是人们进行某种活动过程中突然发生的，违背人们意愿的随机事件。其系统状态变化过程是一个连续变化过程，事故是系统状态连续变化过程中出现的突变，运用突变理论建立系统危险源发生变化的动态模型，能够阐明事故发生前系统某些参数的连续变化是如何导致系统状态突变的。 本文重点内容是对建设工程实施过程中的安全绩效进行评估。评估基于突变理论分析安全生产事故，并建立建设工程安全生产状态突变模型，利用势函数量化指标，以现行检查规范作为评价标准，最终应用于实际施工现场安全隐患排查评估当中。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究方法 本文基于突变理论分析安全生产事故，并建立建设工程安全生产状态突变模型，利用势函数量化指标，以现行检查规范作为评价标准，应用到实际施工现场安全隐患分析当中，并结合安全专业专家的结论辅助现场安全管理。
system: [SYSTEM]

user: 3. 安全生产事故状态突变模型 3.1. 安全事故原理的突变分析 从本质上看，安全事故就是一种“随即事件”，其位于“人”与“物”轨迹意外交叉的“时空”，安全事故的起因可划分为“人的不安全行为”和“物的不安全状态”。 轨迹交叉理论是一种研究伤亡事故致因的理论。轨迹交叉理论可以概括为：设备故障(或物的不安全状态)与人失误，两事件链的轨迹交叉就会构成事故。在多数情况下，由于企业管理不善，工人缺乏教育和训练，或者机械设备缺乏维护、检修以及安全装置不完备，导致人的不安全行为或物的不安全状态。人的行为和物的状态又是受多种因素影响的，但大多数情况下，造成事故的本质原因是安全管理上的缺陷。 安全管理中人的不安全行为和物的不安全状态可以通过安全管理手段来控制，从而减少甚至消除事故隐患。将人的不安全行为和物的不安全状态转化为控制参量，并以函数的形式连接与安全事故的关系，而两者交叉的“时空”正是尖点突变的流形(图1)。 图1. 尖点突变的一般形态 [ 1 ] 系统安全分析中，突变理论流形常见的形式为： p ( t − t 0 ) 3 + q ( u − u 0 ) ( t − t 0 ) + ( v − v 0 ) = 0 ，t——系统的安全状态值；u，v——系统安全状态的控制量；p，q——系数；u 0 ，v 0 ，t 0 ——系统固有的特征量。流形在u，o，v 平面上的投影为： a ( u − u 0 ) 3 + b ( v − v 0 ) 3 = 0 ，a，b——常数 [ 2 ]。 尖点突变的一般形态中，流形的上叶和下叶表示系统处于安全状态，中叶表示系统处于不安全状态(濒临发生事故或已发生事故)。中叶的水平投影为系统不安全状态的分叉集，若系统运行不经过分叉集，则控制参量的变化不能引起系统状态的恶化；若系统控制参量的变化使系统状态处于分叉集中时，则所描述系统(建设工程)必然会发生事故。当控制参量u，v值使分叉集面积越大时，∆x越大，故∆x表示系统安全状态。 3.2. 安全事故致因分析模型 由Heinrich提出的安全第一定理：事故是由人的不安全的行为和物的不安全状态所造成的。人的不安全行为的出现除去人本身的因素(疲劳、生理状态差)外，更多的是由于安全管理上的不合理。故将人的不安全行为设为因素u，物的不安全状态设为因素v，x作为系统功能状态参数，则可建立安全事故致因的尖点突变模型 [ 4 ]。 尖点突变的势函数为 V ( x ) = x 4 + u x 2 + v x ，由状态参量x及控制参量u和v构成的三维空间，经计算可得到分叉集： 8 u 3 + 27 v 2 = 0 [ 6 ]。尖点突变的突变流形和分叉集形态如图2所示，上部为突变流形，其在下部平面上的投影为分叉集，分叉集表示系统安全功能丧失，生产中断，人员受到伤害，机械设备材料等物质受损，模型中从上叶到下叶或从下叶到上叶功能的突变流形表示事故的发生。 根据上述模型中所示的曲线abcd，其中，中叶处状态b到c是系统功能的突跳，函数 Δ x = x ( u b − v b ) + x ( u c − v c ) 表示在b到c的过程中会发生安全事故。曲线 a 1 b 1 c 1 d 1 和 a 2 b 2 c 2 d 2 ， b 1 到 c 1 的函数 Δ x 1 = x ( u b 1 ， v b 1 ) − x ( u c 1 ， v c 1 ) ， b 2 到 c 2 的函数 Δ x 2 = x ( u b 2 ， v b 2 ) − x ( u c 2 ， v c 2 ) [ 2 ]。 Δ x 2 > Δ x 1 ，后者系统的安全状况比前者更为恶劣，即后者所描述的建设工程状态比前者更容易出现安全事故。若突变流形的曲线由上叶向下叶或下叶向上叶发展时不经折叠线，则不会有安全事故发生，如图2中的曲线 a 3 d 3 所示。 图2. 事故致因突变模型 [ 3 ] 分叉集方程中的控制参量可对应人的因素和物的因素，其最终结果可反映所描述的建设工程在某个时段下事故发生概率值，值的大小可反映其危险程度。
system: [SYSTEM]

user: 4. 分叉集方程参数 4.1. 人的不安全行为 表示人的不安全行为的控制参量v由人的因素S 1 决定，按公式(4-1)计算 。 v = 38 − 0.5 S 1 ( − 12 < v < 38 ) [ 4 ] 公式(4-1) 式中，S 1 为人为影响因素，参照《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011，结合《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB 50720-2011及《天津市建设工程施工安全资料管理规程》DBT29-222-2014相关内容，从现场安全文明、大型机械设备、临时用电、消防安全等几方面的内业资料及管理行为量化工程建设安全生产状态突变控制参量v，其具体内容如表1所示。 Table 1 List of human factors S1 [5 子项目 检查的具体项目及得分 保证项目(60分) 安全生产责任制、施工组织设计、安全技术交底、安全检查、安全教育、应急预案各10分 一般项目(40分) 分包单位安全管理、特种作业持证上岗、生产安全事故处理、安全标志各10分 合计 S 1 = ∑ S 1 i 表1. 人因S 1 [ 5 ] 4.2. 物的不安全状态 表示物的不安全状态的控制参量u由物的状态S 2 决定，按公式(4-2)计算。 u = 0.4 S 2 − 30   ( − 30 < u < 10 ) [ 4 ] 公式(4-2) 式中，S 2 参照《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011，结合《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB 50720-2011内容，将建设工程现场临边围护，大型机械设备，脚手架，基坑，施工机具，消防设施，临时用电及作业人员安全劳保用品等物的状态作为量化工程建设安全生产状态突变控制参量u，各个子项的检查内容及评分方法应严格按照《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011相关条款执行。具体内容如表2所示。 Table 2 The factor of substance S2 [5 子项 文明施工 脚手架 (内、外) 基坑支护、 土方作业 “三宝” “四口” 临边防护 施工 用电 物料 提升机 施工 升降机 塔式 起重机 起重吊装 施工机具 高处作业吊篮 得分 合计 S 2 = ∑ 该 项 权 重 × 该 项 检 查 得 分 表 2. 物的因素S 2 [ 5 ] 另，建设工程施工现场实为动态管理，随着施工进度不同其所涉及的机械设备及现场状态也有所不同，如基础开挖阶段只涉及《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011检查表中的文明施工、“三宝”“四口”、基坑支护及施工用电的内容，检查者应按照现场实际情况，采用检查子项目加权平均的计算方法得出检查得分。依据历年住房和城乡建设部办公厅对房屋市政工程生产安全事故情况的通报分析，以不同安全事故类型占比来划分各个检查表中子项所占权重比例，建议权重比例如下：文明施工占0.16、脚手架(内、外)占0.16、基坑支护、土方作业占0.12、“三宝”“四口”临边防护占0.12、施工用电占0.12、物料提升机占0.08、施工升降机占0.08、塔式起重机占0.12、起重吊装占0.12、施工机具占0.08、高处作业吊篮占0.12。 4.3. 事故判定 分叉集方程 8 u 3 + 27 v 2 中，当控制参量 8 > u > 0 时，不会产生安全事故。但若u的值持续增大，危险性将增大，当 v > 8 时达到临界点，应该采取相应控制措施。当控制参量 u < 0 且同时满足控制参量 v < 0 和分叉集方程 8 u 3 + 27 v 2 > 0 ，则系统将处于安全状态；若超出此控制范围，则安全生产状态的值就会跨越折叠线发生突变，一定概率会发生安全事故 [ 4 ]。
system: [SYSTEM]

user: 5. 案例应用 以宝坻某垃圾填埋场项目的某次安全咨询服务为例，情况如下：2020年9月17日，我司检查人员对宝坻生活垃圾焚烧发电项目进行了安全检查，检查内容包括施工机械、架体、临时用电、施工机具、现场消防及文明施工。 依据《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011检查评分标准，将各项检查结果填入表3，为减小对结果的影响，未涉及的检查项目按60分计。 各项检查评分表如下，详见表3、表4： Table 3 List of human factor 子项目 检查的具体项目 得分 保证项目(60分) 安全生产责任制、施工组织设计、安全技术交底、安全检查、安全教育、应急预案各10分 40 一般项目(40分) 分包单位安全管理、特种作业持证上岗、生产安全事故处理、安全标志各10分 31 合计 S 1 = ∑ S 1 i 71 表3. 人因检查表 v = 38 − 0.5 S 1   ( − 12 < v < 38 ) v = 2.5 Table 4 The factor of substanc 子项 文明 施工 脚手架(内、外) 基坑支护、土方作业 “三宝” “四口” 临边防护 施工 用电 物料提升机 施工升降机 塔式起重机 起重 吊装 施工机具 高处作业吊篮 权重 0.16 0.16 无 0.12 0.12 无 无 0.12 0.12 0.08 0.12 检查 得分 93 × 0.16 =14.88 0 无 63 × 0.12 =7.56 0 无 无 未检 7.2 75 × 0.06 =4.5 0 0 表4. 物因检查表 S 2 = ∑ 该 项 权 重 × 该 项 检 查 得 分 S 2 = 55.74 u = 0.4 S 2 − 30     ( − 30 < u < 10 ) u = − 7.7 8 u 3 + 27 v 2 = − 365 + 169 < 0 根据模型，现场有可能出现安全事故。此计算结果与安全专家的检查结论相一致。要求现场立即停工进行整改，整改验收合格后再行复工。 后期复查结果相比较与之前有较大改观，除上月检查出的安全隐患整改完成，新排查出的安全隐患数量降至12条，经计算建设工程安全管理状态可控。
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 利用突变数学模型模拟了建设工程安全生产状态，给出了控制参量的量化评价方法，但应结合安全专家的结论。经实际检验与专家判断一致，可用于施工现场的自我安全评测。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 我们正处在一个信息爆炸的时代，人们每天的生活中总是充斥着各类各样的信息，这些数据信息的呈现离不开使用图形将其可视化。可是大数据工程师和使用者之间往往存在着鸿沟，图形的使用不当，可能会造成理解和认知上的偏差。另外在信息可视化领域，一直存在要不要对信息图表进行装饰的问题。本文介绍了信息可视化领域的相关概念，以及心理学在信息可视化中的应用。选取了在信息可视化中研究最多的三个方面——心理负荷、长时记忆和用户态度进行了研究综述。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近些年来随着我国经济的突飞猛进，科技的日新月异，中国的大数据产业得到了空前的发展，同时也得到了国家很多战略上的支持。党的十八大以来，提出了很多大数据战略的重大决策。国务院和相关部门先后印发了《促进大数据发展行动纲要》、《大数据产业发展规划(2016-2020年)》等指导性文件(中文引用)。我国也非常重视对大数据人才的培养，许多国内知名高校开设了“数据科学与大数据技术”专业，这表明我国大数据时代已经到来，它已经影响到我们生活的方方面面。 信息图表作为大数据呈现的方式之一，越来越多的信息可视化专家对它进行了研究。信息可视化本身是一个跨学科的领域，它结合了统计学、计算机科学、设计学、人类工效学、认知心理学等学科的知识。心理学在可视化领域中的应用也是颇具优势，它能够更好的帮助设计师以用户为中心进行图表设计，避免制造出“图表垃圾”。一些图表设计师为了增强图表的美学外观，通常会在基础图表的基础上加入各式各样的美学修饰，包括增加图表的深度线索，将原本平面的二维图表变为三维图表，以及添加一些视觉背景的插图等。然而是否应该对图表进行美学上的装饰，至今依然存在争论。
system: [SYSTEM]

user: 4. 信息可视化中关于尝试记忆的相关研究 4.1. 长时记忆 长时记忆(Long-term memory)是指存储时间在一分钟以上的记忆，一般能保持多年甚至终身。它的信息主要来自短时记忆阶段加以复述的内容，也有由于印象深刻一次形成的。长时记忆的容量似乎是无限的，它的信息是以有组织的状态被贮存起来的。有词语和表象两种信息组织方式，即言语编码和表象编码。言语编码是通过词来加工信息，按意义、语法关系、系统分类等方法把言语材料组成组块，以帮助记忆。表象编码是利用视觉形象、声音、味觉和触觉形象组织材料来帮助记忆。 长时记忆的信息提取有两种基本形式，既再认和回忆。本研究采取的是回忆任务。回忆(recall)是人们过去经历过的事物以形象或概念的形式在头脑中重新出现的过程(普通心理学，2013)。而在信息可视化领域，回忆指的是对图表具体数值、标题和趋势等的再现(Bateman et al.， 2010; Borkin et al.， 2016; Ragan et al.， 2020; Schonlau & Peters， 2008)。 4.2. 信息可视化中关于长时记忆的相关研究 虽然一些极简主义者认为，图表设计一个避免不必要的修饰，以避免分散被试的注意力，过度关注一些无关紧要的信息，但是以下研究表明，适当增加视觉上的困难，或者增加一些装饰都有利于被试进行回忆(Hullman et al.， 2011)。Borkin等人也证实了这一点，最令人难忘的可视化类型是那些在视觉上与众不同的类型(例如树状图和网络图)，颜色、视觉复杂性和可辨认的对象等元素增加了可视化的记忆能力(Borkin et al.， 2016)。之后Ragan等人也对装饰之后的图表对被试记忆的影响进行了探究，结果表明，相关的图案修饰确实可以改善被试对标题和主题元素的记忆力，但不会影响特定数据值的记忆力。这表明选择适当的符合主题的美学设计，可以帮助被试记忆图表信息(Ragan et al.， 2020)。 除了静态的图表装饰之外，近年来兴起了一种新的可视化表达方式–叙述可视化–信息可视化与讲故事相结合。纵观历史，讲故事一直是传递信息和知识的有效方式，因为故事提供了事件之间的因果关系，使它们令人难忘(Definition， 2013)。Obie等人比较了作者驱动的叙述和缺乏作者叙述的交互式可视化，在理解能力、短期和长期记忆能力方面的影响。他们发现，在作者驱动的故事中，叙述的存在显著地促进了对信息的理解，但对从可视化的信息的长期回忆没有显著的影响(Obie et al.， 2019)。
system: [SYSTEM]

user: 5. 信息可视化中关于态度的研究 在过去，信息图表的使用人群主要是统计学家和科研工作者，于是那时候的图表设计是为了使用户能够准确的读取数据。但是随着信息可视化越来越多的普及，日常大众媒体频繁的显示这些信息，想要获得大众的青睐，除了能准确读取到信息之外，信息图表必须还得有其他的特质，比如吸引力。所以信息可视化要具有大众能欣赏的美学吸引力是非常重要的(Quispel et al.， 2016)。Cawthon和Vande Moere发现，感知美学与人们使用特定信息可视化的意愿呈正相关，这表明美学等因素确实会影响人们使用可视化的方式(Cawthon & Moere， 2007)。 Tufte认为，即使是众所周知的图表设计，比如柱状图，也包含多余的信息。于是他重新设计了一款条形图，他把条形图左侧垂线去掉了，只留下了一个“L”形的数据点指示符。然而，一些研究者建议，可以适当的添加视觉装饰，比如完全绘制出图表的元素(例如条形图用矩形表示，而不是用“L”形表示)或用少量的图表垃圾装饰，这都可以为图表提供美学上的改进(Bateman et al.， 2010)。Inbar等人发现用户更喜欢非极简的图形；尽管如此，他们认为被试对极简主义设计的不熟悉可能是研究中的一个干扰因素(Inbar et al.， 2007)。这一结论也得到了对3D图形的研究的支持:Levy等人发现，用户更喜欢使用3D图形向他人展示信息和增强记忆，而使用2D图形直接用于个人使用(Levy et al.， 1996)。Carswell的等人对3D图表的研究发现，3D图表除了对用户的绩效有影响之外，还会影响被试对图表中呈现信息的态度，被试认为与2D形式相比，用3D形式呈现的大学更现代，更独特(Melody Carswell et al.， 1991)。 以上的研究说明，在图表中进行美学上的装饰不一定会变成图表垃圾，有时候适当的装饰可以引起用户的兴趣，从而改变他对于图表的态度。
system: [SYSTEM]

user: 6. 三维(3D)图形与二维(2D)图形的相关研究 在信息可视化中一直存在着到底要不要对图表进行美学装饰的争论，争论的双方分为两派，以Tufte为代表的极简主义派，强调最大数据墨水比(Tufte， 1983)；而以Holmes为代表的装饰主义则认为，应该对图表进行装饰设计，这样的图表更具有说服力(Li & Moacdieh， 2014)。2D图表与3D图表正好代表了这两个派别，2D图表属于极简主义，它没有多余的美学修饰；3D图表在原有二维平面的基础上增加了视觉透视，属于对图表进行了装饰，增强了美学上对用户的吸引力。所以本文选择3D和2D的条形图和饼图作为实验材料，既能够很好的代表争论的双方，又是人们所熟悉的图表类型。 3D图表在使用时一直都存在很大的争议，因为与2D图表相比，它增加了深度线索的装饰，违背了最大数据墨水比的原则，容易给用户造成不必要的视觉负担。在实际使用中，人们确实也很少使用3D图表，甚至连WPS这款热门办公软件都不提供三维的图表样式。那么三维图表真的就一无是处吗？然而前人的研究带给了我们一个不一样的答案。 Carswell等人对3D图表进行了一个比较全面的研究，他们分别从相对大小的比较，记忆，态度和趋势进行了四个独立的实验。他们的研究结果表明，在图表比较任务中，所有3D版本的图表(条形图，饼图和折线图)，只有折线图出现了任务绩效的下降；在记忆任务中，同样是有3D折线图的记忆精确度最低；对于全球趋势的估计，3D折线图和条形图都比2D格式使用得更快，但这种速度是以牺牲准确性为代价的。Carswell等人对条形图和饼图的3D版本的研究中，没有发现增加深度线索对图表记忆有帮助，可能是因为主试在实验前就告诉被试之后将进行回忆任务，如果在不告知被试刻意记忆的情况下，也许这种美学的装饰就能帮助被试进行回忆了。 折线图的3D版本由于其使用效果不好，现在已经销声匿迹了，之后的研究更集中与条形图与饼图的3D版本。例如Siegrist等人评估了被试3D和2D的饼状图和条形图上的表现。他们要求被试对不同的图形做出相对大小的估计。对于饼状图，2D比3D有更好的表现。对于柱状图，更复杂的情况出现了:绩效的好坏取决于柱状图的位置、高度和尺寸。然而，3D柱状图有一个缺点，即被试需要更多的时间来评估这种类型的图形(Siegrist， 1996)。读数的准确性也是人们关注的一个问题，Russell等人测试了被试在阅读二维图形和三维图形时的感知准确性。测试通过两种方式进行：纸质和电子。对结果进行分析，得出准确度受到的影响程度取决于所使用的图形风格和所呈现的介质(Russell & Bielewicz， 2005)。 以上研究表明，3D图表并没有人们想象的那么糟糕，甚至人们更偏好与3D呈现的图表。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 目的：系统评价富血小板血浆(PRP)治疗足底筋膜炎的有效性。方法：利用互联网技术来检索CNKI、Wangfang Data、Pubmed、Ebsco、Pedro和Cochrane Library，查找一些使用PRP和类固醇等激素注射治疗足底筋膜炎的相关资料，检索时间为近五年，截至2021年4月。按照制订的纳入排除标准筛选文章并进行文献质量评价，同时进行仔细甄别经筛选的各篇文章，并合理地对其内容进行了相关文献的综合质量指标评估，且应用了Rev Man5.3软件进行Meta分析。结果：本Meta分析最终纳入6项研究，共397名患者。Meta结果分析表明，3个月内，类固醇联合组缓解足部疼痛及改善脚踝等脚趾足部肌肉运动生理功能的效果优于PRP组(P < 0.05)；而在6个月后，PRP组在帮助治疗慢性疼痛和帮助增强脚踝足部肌肉活动等生理功能时的效果显著程度优于其他两种类固醇治疗组，效果的明显差别也均具有重要统计学事实意义(P < 0.05)；在3个月内和6个月后，PRP组在足底筋膜厚度的改善率上明显优于其他类固醇组，效果的差别具有统计学意义(P < 0.05)。结论：类固醇激素治疗对于短期内疼痛减轻及其功能提升优于PRP，但是对于远期疼痛减轻及其功能提升，PRP具有明显的优势。由于此次纳入研究的相关文献及实验数据资料较少且存在着较大的异质性，因此我们需要从中获取到更多高质量的临床研究证据。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 足底筋膜炎(plantar fasciitis)的主要临床表现为关节足跟疼痛，是一种慢性骨质退行性病，是影响人体下肢运动功能最常见的足踝矫形外科疾病之一 [ 1 ]。成年人的足底筋膜炎各年龄段的发病率为30~40岁(22%)、41~50岁(36%)、51~60岁(32%)、61~70岁(2%)、大于70岁(8%) [ 2 ]，尤其是运动员、女性及肥胖者更为多见，常表现在舞蹈家、网球运动员、篮球运动员以及职业上需要持久负重的运动员身上 [ 3 ]。根据美国的流行病学报告，发病率大约为0.5%左右，在经常进行体育运动的人群中会高达10%左右 [ 4 ]。主要危险影响因素有：穿不正确合适的鞋子，过度长期站立，突然性体重减轻，突然强迫运动例如大量行走或者是跑步、踝关节的背屈力受限、扁平足、过度转身旋前、足内侧翻在肌肉运动能力薄弱及下肢运动灵活性较低等 [ 5 ]。主要临床表现为晨起下床或休息后起步时足跟疼痛加重 [ 6 ]。 足底筋膜炎的保守治疗措施方法很多，如腓肠肌牵伸、非甾体类抗炎药物的注射、局部类固醇和其他激素的注射、使用脚跟垫、足弓支撑、夜间支具的固定、电疗、自体血液的注射、富血小板血浆的注射及体外冲击波的治疗等，但是目前这些治疗方法都没有得到很好的证据支持。有一些学者认为治疗方法应从拉伸足底筋膜，冰按摩和非甾体类抗炎药物治疗开始 [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]。根据目前相关研究显示，反复的皮质类固醇类的注射在多个研究中发现容易导致足底筋膜变脆弱后发生断裂 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]。 富含血小板的血浆(PRP)作为一种理想的自体生物血液衍生产品近年来得到推广，该产品可以外源性地适用于各种组织，可释放高浓度的血小板源性生长因子，从而增强伤口、骨骼和肌腱的愈合 [ 15 ] [ 16 ]。在动物中，向断裂的肌腱添加生长因子已显示出可增强肌腱的愈合效果 [ 17 ]。在人类中，已经证明将血小板注入肌腱可有效减轻疼痛 [ 12 ]。 目前，国内外关于将PRP 应用到足底筋膜炎治疗的研究工作人员总数正在逐年上升，所得到的实验数据也越来越多，但是关于PRP应用到足底筋膜炎治疗的临床仍然缺少一些可行的循证医学依据。本课题研究会系统地评价PRP在治疗足底筋膜炎中的安全性与有效率，目的是为临床上治疗足底筋膜炎的诊断提供了一个参考。
system: [SYSTEM]

user: 2. 资料与方法 2.1. 文献检索与策略 以电脑检索和人工检查为主，以网络检索和电子邮件为辅。电脑检索CNKI、Wangfang Data、Pubmed、Ebsco、Pedro和Cochrane Library，查找使用PRP和类固醇类激素注射治疗足底筋膜炎的相关文献。中文的检索单词分别为“足底筋膜炎”、“富血小板血浆”，英文的检索单词分别为“plantar fasciitis”，“plantar fasciopathy”，“plantlet-rich plasma”，“PRP”。检索日期为近10年，截止至2020年8月。以PubMed为例，具体检索策略如下： 1# plantar fasciitis OR plantar fasciopathy OR heel pain 2# platelet-rich plasma OR PRP 3# randomized control trail OR RCT 4#1# AND 2# AND 3# 2.2. 纳入标准 纳入临床研究的试验类型：① 内科临床随机对照诊断试验(RCTs)；纳入研究调查对象为：a) 具有明确的临床诊断试验标准；b) 临床诊断为足底筋膜炎；c) 患者的名字出生日期年龄、性别、病程、疾案和其他病例相关信息数据来源等可能数量不限；② 其他临床干预治疗措施：临床试验组患者可以通过富含性血小板注射血浆(PRP)治疗方式对其进行血液检测和注射治疗，对照组患者可以通过注射类固醇或其他神经激素治疗方式对其进行滴液静脉注射(CS)；③ 结局结果评价质量指标：至少一组应该提供包括所有的隐含疼痛的样品视觉影像仿真结果评价的质量参数表(visualanaloguescale， vas)、足底筋膜厚度和AOFAS踝-后足评分系统等其中一项。 2.3. 排除标准 非临床随机对照试验；疗效结果不完整或不明确的文献；重复的文献；无法获取全文的文献；综述、系统评价、动物实验等。 2.4. 文献筛选 由两名独立的学者根据已经制定的文件检索策略、纳入和排除的标准等对文件进行了筛选，通过仔细阅读所搜寻到的文件题目和摘要，甄别得出与之相符合的文献后，进一步对整个文献全部内容进行了通读，最终确定纳入分析的研究。 2.5. 数据提取 对其中被纳入的研究可以提取如下几个数据：病人基本情况信息、干预措施和治疗结局等指标。数据的提取工作全过程由2名研究者单独进行并且交叉审查核对，如果在工作中遇到不一致性的文献最终由第3名研究者作出判断。 2.6. 文献质量评价 最终被批准纳入的课题研究结果文献报表可以作为参考：Cochrane Handbook5.1.0版本的评估标准对该研究文献结果进行了报表质量综合评估，由2名不同专业的课题研究者共同作为一个单独成员组成调查小组，进行了研究文献报表质量的综合评估，该质量评估的调查内容主要范围包括随机分析序列的基本产生、盲法、分配法的隐蔽、结果分析资料的基本完整性、选择性分析报表以及其它的价值偏倚等，质量综合评估标准可以明确划分表现为3个基本层次：“低风险”、“不明确”和“高风险”。 2.7. 统计学方法 本文的实验研究结果主要选择的是使用Rev Man5.3软件对实验计量到的数据资料分别进行Meta的数据分析，计数到的数据资料和具体实验测量到的数据资料分别以相对值和加权值的危险度(risk ratio RR)和相对应的加权非线性平均数差(weighted mean difference， WMD)两个函数给出来分别作为区间代表，均以95%的可信度依赖度作为区间(confidence interval， CI)。所有被选择的纳入检验研究的异质性纳入检验都必须是通过通q纳入检验及通过I 2 分析方法的检验来进行组合和计算的方式才能进行，若各被选的纳入检验研究之间均不具有任何其他统计学异质性(I 2 ≤ 50%，P ≥ 0.10)，通过对所纳入采用的随机固定化学效应分析模型的所有异质性结果进行综合分析；如果各种化学原因从被纳入研究到两个相应的纳入研究之间后都具有一定的任何统计学异质性(I 2 > 50%，P < 0.10)，则我们可以通过考虑选择通过采用敏感性综合分析或者通过亚组合性分析方法组合来作为查找其异质性的主要数据分析来源，采用随机固定效应分析模型对其结果进行Meta综合分析。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结果 3.1. 文献筛选流程及结果 计算机数字检索文献数据库共累计查获收录文献94篇，经过过去再多次考核后找出剩余的收录文献59篇，再经过仔细审核阅读了每篇文献的主要研究课题、摘要和文献原文，最终将其全部纳入经过定量 图1. 文献筛选流程及结果 数据综合分析合成的收录文献共6篇 [ 18 ] - [ 23 ]，见图1。 3.2. 纳入研究的基本特征 最终6篇文献 [ 18 ] - [ 23 ] 被纳入研究，涉及397例病人的患者，纳入研究文献分别为1篇中文和5篇英文文献。所纳入研究中外国人的研究居多，受试者的年龄均超过18周岁，随访时间一般为1~12个月，试验组的干预措施分别为注射不同计量的PRP，对照组的干预措施分别为类固醇类激素注射，包括：甲泼尼龙、贝他米松、甲强龙、曲安奈德等。结局性指标主要包括VAS、足底筋膜厚度以及AOFAS评分，纳入研究基本特点见表1。 Table 1 Basic characteristics of the included studie 第一作者 国家 发表 时间 病例数 (PRP/CS) 年龄 (PRP/CS) 男/女 随访 时间 干预措施 结局指标 PRP CS Ankit Khurana [ 23 ] 印度 2020 58/60 (32.57 ± 4.98)/ (34.70 ± 5.46) 68/50 6个月 2 ml PRP 2 ml德普麦洛 ①③ Soraganvi P [ 22 ] 印度 2019 29/28 (40.27 ± 8.03)/ (39.35 ± 12.5) 26/31 6个月 3 ml PRP 2 ml甲泼尼松 ②③ 程浩 [ 18 ] 中国 2018 16/16 (54.6 ± 8.6)/ (53.3 ± 9.5) 9/23 6个月 1 ml PRP 4 ml贝他米松 ①② Sumit Kumar Jain [ 20 ] 印度 2018 40/40 (37.7 ± 10.3)/ (38.9 ± 9.5) 46/34 6个月 3 ml PRP 2 ml甲强龙 ① ②③ Mahindra P [ 19 ] 印度 2016 25/25 (30.72 ± 7.42)/ (33.92 ± 8.61) 20/30 3个月 2.5~3 ml PRP 2 ml甲泼尼松 ①③ Kowshik Jain [ 21 ] 英国 2015 30/30 55.6 16/30 12个月 3 ml PRP 3 ml泼尼松龙 ①③ 表1. 纳入研究的基本特征 PRP：试验组为富血小板血浆注射治疗CS：对照组为类固醇类激素注射治疗① VAS ②足底筋膜厚度③ AOFA (American Orthopedic Foot and Ankle Society)。 3.3. 文献质量评价 纳入这一课题的6项研究都已经明确地提到了随机分组，其中5篇 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] 通过移动互联网技术系统制造和生成随机分组，其余均没有明确地说明如何制造随机分组方法。纳入的研究中只有2个 [ 20 ] [ 22 ] 提供了较为具体的对于分配和隐藏进行实施的方法，1个研究则主要是在盲法上提供了一个具体的研究者和受试人员的对于盲法进行实施，其余部分的研究没有具体地提及他们是否已经使用过了分配和隐藏以及盲法；其中已经有2项被纳入 [ 20 ] [ 22 ] 的研究为我们提供了细致地分配和隐藏的方法，1项被纳入 [ 22 ] 则具体地详细描述了如何利用分配盲法在实际工作中的应用，其余研究没有明确地提及如何正确采用分配隐藏以及如何正确地使用分配盲法；受试者的随访中退出或遗漏等情况，只有在1项研究 [ 22 ] 中被明确提及；这种选择性的偏倚与其它的偏倚现象在所有纳入到的研究中都并不明确。纳入本次研究的偏倚性风险评价情况详见图2。 3.4. Meta分析结果 3.4.1. 疼痛的改善程度 纳入研究中，有4项研究 [ 18 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 23 ] 对患者的疼痛治疗和改善情况的影响程度进行了综合评价，Meta分析结果显示，在短期(治疗后3个月内) [WMD =1.28; 95%; CI(0.96， 1.59); P < 00001]，结合森林地理图中SMD值与95% CI值，菱形区域位于无效治疗路径右侧，类固醇激素注射治疗组在缓解疼痛症状方面明显优于PRP治疗组(参见图3)；在远期(接受治疗后6个月) [WMD = −1.66; 95%; CI (−1.66， −1.10); P < 00001]，结合森林地理图中SMD值与95% CI值，菱形区域位于治疗组无效光谱线左侧，PRP治疗组在缓解痛苦方面的疗效明显优于类固醇激素治疗组(参见图4)。 图2. 纳入研究偏倚风险评估 图3. 两组治疗后短期(3个月内)疼痛改善程度比较的Meta分析 图4. 两组治疗后远期(6个月后)疼痛改善程度比较的Meta分析 3.4.2. 足底筋膜厚度的改变 纳入的研究中，有2项研究 [ 18 ] [ 22 ] 对远期受试者足底筋膜厚度情况进行了评价，Meta分析结果显示，在远期(接受治疗后6个月) [WMD = −0.35; 95% CI (−0.53， −0.17); P = 0.0002]，结合森林地图中SMD值与95% CI的值，菱形位于无效线的左侧，PRP治疗组在缓解疼痛方面的效果优于类固醇激素治疗组(图5)。 图5. 两组治疗后远期(6个月后)足底筋膜厚度改变比较的Meta分析 3.4.3. AOFAS评分的改变 纳入的研究中，有5项研究 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] 对每一个受试者的AOFAS情况进行了综合评价，Meta分析的结果表明，在短期(治疗后3个月内) [WMD = −6.44; 95% CI (−7.71， −5.18); P < 00001]，结合森林地理图中SMD值与95% CI值，菱形区域位于无效治疗路径左侧，类固醇激素注射治疗在预防和缓解疼痛症状方面明显优于PRP治疗组(参见图6)；在远期(接受治疗后6个月) [WMD = 6.23; 95% CI (5.24， 7.21); P < 00001]，结合森林地理图中SMD值与95% CI值，菱形坐标点位于无效线的右侧，PRP治疗组在缓解疼痛方面的效果优于类固醇激素治疗组(图7)。 图6. 两组治疗后短期(3个月内)AOFAS评分比较的Meta分析
system: [SYSTEM]

user: 4. 讨论 足底筋膜炎的典型表现是足底部内侧的疼痛，尤其是清晨起床下地活动时尤为明显，其临床表现严重影响到患者的运动功能 [ 20 ]。部分学者认为，局部类固醇激素的注射和药物治疗可以在短时间内有效地 图7. 两组治疗后远期(6个月后) AOFAS评分比较的Meta分析 缓解病人的疼痛而且具有一定作用的减轻和促进心理健康 [ 8 ] [ 14 ]，但是类固醇类激素的注射治疗易导致复发并且远期结局并不乐观 [ 24 ]。近年来，越来越多的研究开始关注在替代疗法上如：富血小板血浆治疗等。也有研究表明富血小板血浆治疗足底筋膜炎能长时间的改善疼痛并提高患者功能 [ 25 ]。然而目前并没有充足的证据证明富血小板血浆在疼痛缓解和功能改善方面明显优于类固醇类激素的治疗 [ 26 ]。因此，本次研究的主要目标就是为了比较治疗患者在疼痛的缓解及其功能的改善等方面对富血小板人群的血浆治疗效果是否明显优于其他类固醇激素。 短时间(治疗后3个月内)类固醇激素注射治疗在缓解疼痛方面要优于PRP治疗组；在远期(治疗后6个月) PRP治疗组在缓解疼痛方面的效果优于类固醇激素治疗组；在足底筋膜厚度上，在远期(治疗后6个月) PRP治疗组在缓解疼痛方面的效果也优于类固醇激素治疗组；在AOFAS评分的治疗组，在短期(治疗后3个月内)类固醇激素注射治疗在缓解疼痛方面优于PRP治疗组，然而在远期(治疗后6个月) PRP治疗组在缓解疼痛方面的效果明显优于类固醇激素治疗组。 本课题研究仍然存在一定局限性，所纳入的研究仍然缺少一些质量相对较高的临床试验，虽然大多数被纳入的文献都曾经提及过随机化方法的特点和具体操作，但在对于分配方式的确定与否以及盲法的应用上并没有得到具体的说明，容易造成选择性的偏倚和执行性的偏倚问题出现。此外，本研究所要纳入的检测样本数量不够多，容易形成较低的检测效能。另外，通过本项目的研究可以发现，该领域的主要研究多数都集中在国外，大多数文献均来自国外，中国的随机临床试验甚少。因此我国学者应多致力于富血小板血浆的临床试验研究，为其提供更为可靠的临床证据。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 综上所述，类固醇类激素治疗在短期内缓解足部疼痛及改善足部功能等方面明显优于富血小板血浆治疗；然而在远期的疼痛缓解及足部功能改善方面富血小板血浆仍然具有显著的治疗优势；在足底筋膜厚度的改善方面，富血小板血浆不论在短期还是远期来看都具有显著优势。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 为了提高图像加密算法的加密性能和安全性，本文设计了一种新的基于混沌和位平面交换彩色图像加密算法。将彩色明文图像三颜色分量的高比特平面进行重构，并通过斜帐篷映射产生的伪随机序列，结合广义Arnold映射来进行位平面的置乱，将三颜色分量的高位平面的信息均匀分散到低位平面，有效降低高位平面之间的相关性。为了进一步提高加密算法的安全性和加密性能，算法使用实参数的广义Arnold映射生成混沌序列，对置乱图像进行扩散操作。实验和安全分析表明，该加密算法具有较高的安全性和较好的加密性能。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着网络技术的快速发展，数字图像数据成为日常生活中交流信息的主要载体，经由网络在人群中传播共享。在公众重视信息安全和个人隐私的背景下，数字图像的保密需求也日益突出，减少图像数据受到非法复制、传播等有害行为的影响，保证图像在传输过程中的安全性和保密性具有重要的意义。图像数据本身具有信息量巨大、数据冗余度高、相邻像素高度相关性等固有特性，图像数据在通信中需要很强的实时性，因此需要速度快、安全性高的加密方法。这些特点使得针对文本数据设计的传统加密系统DES、AES已经不适用于图像加密 [ 1 ]。因此有必要为图像的加密设计更有针对性的加密方法。许多学者对此作了诸多的研究，提出了许多有效算法，其中基于混沌理论的图像加密算法是被最广泛采用的方法之一。混沌现象是在非线性动力系统中出现的确定、伪随机的现象。混沌系统具有极强的初值和参数敏感性，生成的序列具有很强的伪随机性、遍历性和可重复生成等优良性质，这些属性与密码学的混淆与扩散等性质有着天然的高度相似性，因此混沌系统具有设计性能良好的图像加密系统的巨大潜力 [ 2 ] [ 3 ]。 基于混沌理论的图像加密系统一般由置换与扩散两个过程构成。置乱过程通过混沌系统的遍历性与随机性将图像的像素灰度值重新排列，破坏图像灰度值对位置的高度相关性，有效地从视觉上破坏图像像素原本的位置信息。扩散过程利用混沌系统对初始值与系统参数高度敏感等特点，设计具有优良扩散效应的扩散函数，使得任何一个像素的亮度值的改变，可以对这个像素后面的像素产生骨牌多米诺效应的效果。基于混沌系统的图像加密算法的像素置乱可以采用各种各样的变换实现，如Arnold变换，Standard变换等 [ 3 ] [ 4 ]。这些经典的变换置乱形式相对简单，单一的应用会被轻易通过选择明文、已知明文等密码分析后破解 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。为了提高加密算法抵御被黑客破解的能力，本文通过将经典的成熟混沌系统斜帐篷映射、Arnold映射组成混合的系统，设计一种新的彩色图像加密算法。混沌系统的混合应用，可以扩大密码空间的大小，增强加密系统抵御蛮力攻击的性能。另一方面，通过使用明文图像信息相关的敏感特征量来修正Arnold映射和斜帐篷映射的参数和初值，使得加密算法对明文图像的信息具有更好的敏感性，实现一次一密的加密效果。研究表明简单仅仅通过像素位置的置乱算法是脆弱的，很容易被黑客破解 [ 7 ] [ 8 ]。 灰度图像的亮度值的高比特位占据图像的主要信息，彩色图像三颜色通道的分量值的高比特位也是颜色的主要贡献部分 [ 9 ] [ 10 ]。图像相邻像素间，三颜色R、G、B分量之间均具有很强的相关性，所以设计加密算法的时候，应该考虑通过像素层次和比特层次间的置乱，达到破坏这种彩色图像的像素间和颜色分量间的强相关性。因此本文首先通过将三颜色分量的高2位比特值重组成6比特值，其他低比特值保留不变，从而可以将8比特的彩色图像重构成4个6比特的灰度图像。然后通过使用计算明文图像的信息不变量，修改斜帐篷映射的参数和初始值，使得斜帐篷映射生成的密钥流与明文高度相关。通过量化斜帐篷映射迭代生成的序列值，得到广义的离散Arnold变换的参数，并用离散Arnold变换对比特重构后的4个矩阵进行像素置乱。为了提高效率，置乱在高比特位矩阵与3个低比特位矩阵之间进行，通过斜帐篷映射的混沌序列具有均匀分布的特性，生成一个均匀分布的三值序列，来操控高比特矩阵与3个低比特矩阵之间的像素交换。通过上述比特重构和像素置乱后，达到了破坏像素值和像素位置的目的。为了进一步提高加密算法的性能和安全性，算法中还安排了一个像素层次的扩散过程，通过引入广义实数参数的Arnold变换用于生成扩散过程的密钥流。加密算法采用按位比特异或和加法模运算相结合的模式，既保证了扩散过程的可逆性也使得安全性能更好。结果表明，本文所设计的加密算法具有很好的安全性和加密性能，可以抵御蛮力攻击、统计分析攻击，差分分析攻击、选择明文和已知明文攻击等。
system: [SYSTEM]

user: 2. 相关知识 2.1. 斜帐篷混沌映射 斜帐篷混沌映射为分段的线性映射，广泛应用于混沌加密系统中，具体定义如(1)所示： t n + 1 = T ( t n ) = { t n / μ ， t n ∈ [ 0 ， μ ] ( 1 − t n ) / ( 1 − μ ) ， t n ∈ ( μ ， 1 ] (1) 其中 t n ∈ [ 0 ， 1 ] ， μ ∈ ( 0 ， 1 ) 是控制参数，控制着斜帐篷混沌映射的动力学特性。对于任意一个 μ ∈ ( 0 ， 1 ) ，系统(1)的Lyapunov特征指数为 − μ ln ( μ ) − ( 1 − μ ) ln ( 1 − μ ) > 0 ，说明该映射为混沌映射，该映射具有良好的动力学特性，生成的序列具有很好的伪随机性，分布均匀，高度依赖于初值和参数，可以用来生成加密算法的密钥流， t 0 ， μ 作为密钥。 2.2. 广义Arnold混沌映射 广义Arnold映射可以被用于置乱大小为 N × N 的图像的像素位置，其矩阵表示形式如(2)： ( x n + 1 y n + 1 ) = ( 1 a b a b + 1 ) ( x n y n )   m o d   N (2) 其中 ( x n ， y n ) 是原始像素的位置， ( x n + 1 ， y n + 1 ) 是置乱之后像素的位置，a和b是整数，在 { 1 ， 2 ， ⋯ ， N − 1 } 中 取值。对于映射(2)，容易计算得其最大Lyapunov特征指数为 λ = 1 + a b + a 2 b 2 + 4 a b 2 > 1 ，说明该映射是 混沌的 [ 3 ]。 本文将使用参数是整数和实数两种类型的广义Arnold映射。扩展(2)的整数a，b为实数，映射修改为公式(3)，其中的状态变量取值在 [ 0 ， 1 ) × [ 0 ， 1 ) 中。这样的实参数广义Arnold映射将可以产生具有优良混沌特性的序列，其中的初值和系统参数的选择范围大大扩大，从而密钥空间也得到扩大。系统所生成的两组混沌序列，将用于扩散过程的加密。 ( x n + 1 y n + 1 ) = ( 1 a b a b + 1 ) ( x n y n )   m o d   1 (3)