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关键词： 图像加密   混沌映射   浮点数运算   PRNG   FPGA  

摘要： 针对医学图像数据在互联网传输中的高机密性需求,提出一种基于Logistic混沌浮点数运算的加密方法用于医学图像加密。在该加密方法中,结合双精度浮点运算设计了基于Logistic混沌的伪随机数序列发生器(PRNG),并采用硬件描述语言Verilog对PRNG进行了硬件描述。在Altera公司Cyclone Ⅳ系列DE2-115开发平台上实现了加密方法综合设计。从密钥敏感性测试、直方图分析、相关性检验、信息熵处理等密码学角度分析了加密算法的安全性。通过将文中提出的图像加密算法与现有的一些图像加密算法进行比较,发现经过该加密算法加密后图像具有对密钥敏感、相关系数小、信息熵高等特点。此外,基于FPGA的硬件加密系统加密稳定性高,实时性好。

摘要： “数与运算”是小学数学课程的重要模块之一。新课标重新对小学数学课程内容进行了结构化整合，将“数的认识”和“数的运算”整合成为一个主题，即“数与运算”，其中包括三种类别的数字（整数、小数、分数）以及相关的运算法则。新课标要求，教师应当积极开展数与运算一致性教学，着重培养学生的数学核心素养，引领学生开展一系列自主学习活动，使学生掌握数的运算的算法和算理。为了达成数与运算一致性教学目标，笔者通过对相关领域的教学工作展开长期研究，找到了教学的几个切入点，下面将结合具体案例展开客观分析。

关键词： 小学数学   整数加减法   教学方法   运算方法  

摘要： 对小学生而言，运算能力是数学学科的核心能力。运算能力足够扎实，学生后续的数学学习才能有源源不断的动力。因此，提升学生的运算能力是当前小学数学教师必须重点解决的问题。文章从运算分级、运算错误分析、举一反三等角度出发，就如何提高小学生的运算能力进行探讨。

摘要： 计算能力是同学们学习数学所必备的基本能力，是学好数学的基础.计算题在各类试题中都占有一定的比例，因此，计算的准确率和速度将直接影响同学们的解题质效.对此，笔者总结了初中数学计算题的运算方法与技巧，以供同学们参考.一、计算题的几种类型初中阶段同学们遇到的计算题的类型大致有如下几种：加减乘除运算、幂运算、去绝对值、求根式、求三角函数值等.下面就各种运算性质、运算法则和注意事项作简单的介绍与归纳.

关键词： 高中数学   核心素养   运算能力   培养方法  

摘要： 在核心素养课程目标要求下，针对高中生运算能力不足的问题进行分析，提出提升高中数学运算能力素养的三个举措：其一，加强数学新课程标准的内涵学习，对标新课程标准要求；其二，强化数学思想方法的训练，贯穿于运算基础知识学习和技能提升的全过程；其三，重视相关非智力因素的重要影响。

关键词： 小学数学   高年级   运算能力   提升策略  

摘要： 数学运算贯穿于小学数学教学始终，运算能力是小学生在数学学习中必须具备的基本能力。小学高段是学生数学运算能力形成的关键期，在小学高段数学教学中，教师需重视学生运算能力的培养，从激趣、培基、优习等方面入手，优化课堂教学方式，转变学生的运算态度，使学生养成良好的运算习惯，切实提高学生的运算能力。

摘要： 随着互联网技术的发展，5G具备传输速度更快、高带宽、高密度及低延迟等特性，有利大数据、人工智能、物联网等服务之商业化。这些对于智慧交通的发展与建设更是起到支撑性作用，通过交通网、信息网、能源网的“三网合一”基于智能驾驶汽车等新型载运工具，提供“车路云”相互协同的一体化智慧交通服务。其中车-路-云就是实现车与车之间（Vehicle to Vehicle,V2V）、车与路之间（Vehicle to Infrastructure,V2I）、车与人之间（Vehicle to Pedestrian,V2P）、车与网络之间（Vehicle to Network,V2N）的交互传递信息方式。

关键词： 小学数学   运算教学   全面发展  

摘要： 核心素养背景下的小学数学运算教学，应做到“运”中有智慧，“算”中有妙法。这就需要教师积极探索多种有效的教学策略，提升学生的运算素养，促使学生的数学学习水平得以全面提高。

关键词： 智能合约   公开可验证计算   跨语言   区块链  

摘要： 随着以数字资产和智能合约为特征的区块链应用的发展,智能合约应用的开发正迅速增长,拓宽了智能合约和区块链的应用领域。但基于EVM(Ethereum Virtual Machine)的传统智能合约语言存在着Gas开销限制、可读性差和严格的语法限制等问题。而目前传统智能合约语言需要迫切解决的问题是其语言难以完成复杂计算任务。因此,区块链平台尝试通过开发多语言SDK接口,以满足智能合约开发者开发复杂智能合约的需求。然而链下执行计算任务也意味着脱离了EVM的原生异常触发机制的保护,这便引入了新的安全问题,需要进一步确保用户计算结果的正确性和隐私性。针对以上问题,本文首先提出了一种智能合约复杂运算的跨语言方案系统模型,以解决智能合约无法实现复杂运算的问题。针对在计算机领域中广泛应用的矩阵乘法和多项式计算,利用双线性配对的性质,提出了两种能应用于跨语言方案的公开可验证计算方案,具体工作内容如下:1)设计实现一种跨语言智能合约系统模型,使用区块链平台的SDK接口层建立跨语言程序与智能合约之间的连接,让其他语言和SDK接口层合作完成计算任务,智能合约负责发送和接收数据,大幅度降低Gas开销,使智能合约完成原本无法完成的复杂计算任务;2)通过设计实现一种矩阵乘法公开可验证计算,结合混淆矩阵算法和本文提出的智能合约跨语言实现方案,完成适用于区块链智能合约场景的矩阵乘法公开可验证计算,保证了当通过其他编程语言代替智能合约完成计算任务时仍可以保证计算结果的正确性和用户数据的隐私性;3)通过设计实现一种多项式计算公开可验证计算,使用多方共享计算结合本文提出的智能合约跨语言实现方案,完成适用于区块链智能合约场景的多项式计算公开可验证计算,保证了当通过其他编程语言代替智能合约完成计算任务时仍可以保证计算结果的正确性和用户数据的隐私性。

关键词： 数字设计方法   城市运算模型   数字化城市设计   多源异质数据   城市形态量化  

摘要： 数字技术正不断拓展城市与建筑设计方法的内涵与外延,城市运算模型的构建是数字化设计方法研究中的基础且非常重要的环节,对城市问题认知和多维综合的设计决策制定等具有深度意义。当今城市数据洪流成为城市复杂方面和多维度问题的载体,借助机器学习算法,数据流中同时蕴含城市科学与个案经验,对城市的深度理解与对城市的多样设计得以紧密耦合,推进城市复杂多维度的研究与设计成为可能。然而,当前面向多源数据建立城市运算模型的研究非常不足,理论上对算法模型缺乏底层数理原理认知,技术上缺少应对多源数据有效且通用的信息编码与整合方法,数据导向的数字设计方法亟需进一步探索,以合理并深度利用海量数据流促进多元综合的城市设计决策及方法。 本研究关注多源数据流下的城市运算模型的建模方法,首先建立对城市运算模型的方法论认知,然后提出面向多源、异质、量大、实时更新的城市数据流的通用编码方法和建模方法,进而借助多源异质数据流实现多维度整合与多向关联城市的多方面,从而链接个案经验与城市总体特征,支持设计与技术的有益互动,促进多领域信息综合的设计决策制定。本文的具体工作内容包括: 首先,立足于城市多维度整合方法,梳理了城市运算模型的演变过程,揭示了不同运算建模方法的应用边界,以及理念和技术影响下的范式转变。其次,认知特征向量和基于概率的建模原理,梳理应对异质数据的特征提取方法,基于此提出基于SOM的再编码方法整合异质特征向量,再以整合图文的建筑案例检索系统为例,应用该方法并基于机器学习构建模型。继而,以建筑形态组合模式和城市地块形态为对象,实现了基于图像的城市形态量化研究与设计决策支持。然后,本文将模型中运算互通的数据类型扩展为地块的几何、图像、文本和模型等多源异质数据,基于多种特征提取方法和神经网络,建立了多维整合、复杂映射和灵活拓展的通用运算模型系统(以南京市为例),实现整合空间特征、视觉特征和三维模型的相似性分析、复杂映射构建、城市案例的多向检索和预测等。最后,以城市形态的量化表征研究为例,展示本文所提出建模方法的内核也能够为量形复杂映射机制研究赋能,结果表明,该系统方法具有通用性、灵活性和可拓展性。 本文刻画了数字技术应用于城市研究和设计的图景,对技术方法建立底层原理认知,以编程实践构建多源数据下的多维度运算模型系统,以海量数据增强研究和助力设计,促进城市相关规律研究和设计决策制定,拓展数据导向的感性与理性融合的数字设计方法。