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用于抵抗机器学习攻击的双态混合PUF(Physical Unclonable Function)
摘要物理不可克隆函数(PUF)是一种轻量级的硬件安全机制,在物联网(IoT)安全领域具有广泛的应用。然而,机器学习(ML)技术的不断进步对PUF的安全性产生了显著影响。本文介绍了一种双状态混合PUF(DH PUF),该PUF能够根据来自非线性前端电路的实时反馈,动态地在环形振荡器(RO)阵列和路径选择器阵列之间切换后端电路。与传统的由静态挑战控制的双模式PUF不同,我们的设计引入了一种逆序混淆机制,这种机制能够在最小的硬件开销下破坏挑战与响应之间的线性相关性。该64级DH PUF被实现在了Xilinx Artix-7 FPGA上,实验结果表明该设计能够有效抵御机器学习攻击。对于逻辑回归(LR)
来源:ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems
时间:2025-11-08
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通过情境建模和鲁棒优化实现具有变异感知能力的模拟电路设计
摘要由于先进技术节点下的工艺、电压和温度(PVT)变化,稳健的模拟电路设计变得越来越具有挑战性。在本文中,我们将模拟电路综合问题表述为一个稳健优化问题,并提出了一种基于上下文的稳健优化(CROZA)方法,用于考虑各种变化的模拟电路设计。该方法利用上下文高斯过程对设计参数和扰动参数进行建模,并结合对抗性稳健优化与随机扰动稳健优化的混合策略来寻找稳健的解决方案。与现有的最先进方法相比,我们提出的方法在显著提高仿真速度和运行时间的同时,还能获得更优的优化结果。
来源:ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems
时间:2025-11-08
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高效且有效的基于E图的逻辑优化
摘要最近在逻辑综合中应用电子图(e-graph)的努力取得了令人鼓舞的结果。然而,基于电子图的门级逻辑优化存在效率低下和提取质量有限的问题。在本文中,我们提出了一种快速的并行电子图匹配算法,用于加速电子图的重写过程,并构建了一个高效的网表提取框架,该框架在面积和延迟方面都能获得高质量的结果。实验表明,使用高性能的电子图库,电子图重写的速度可以提高8.3倍;与现有的最佳网表提取方法相比,我们的提取框架在面积和层次结构方面的改进幅度分别达到了11.0%和1.0%。
来源:ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems
时间:2025-11-08
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参与式人体工程学干预在急性护理医院中的应用:一项初步研究
摘要简而言之研究目的本研究的目的是评估一种短期的参与式人体工程学干预措施,通过行为模型来提高急性护理医院老年病科中患者使用升降机的频率。方法这项前瞻性干预措施涉及90名来自老年病科(干预组)和内科病房(对照组)的护理人员,基于保护动机理论进行,包括员工培训、焦点小组讨论以及管理层的支持,以解决员工对使用升降机的认知障碍、应对效能、自我效能等方面的问题。通过记录升降机使用情况和问卷调查,评估了员工的肌肉骨骼问题、使用感受以及使用频率。结果干预组的升降机使用频率有所增加(每月2至76次),而对照组则保持稳定(每月19至20次)。干预组员工的认知态度发生了积极变化。对使用障碍的认知、升降机的可用性以
来源:Journal of Occupational and Environmental Medicine
时间:2025-11-08
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从具身认知的角度来看,实物在计算教学中的意义与作用
摘要背景:具身认知理论认为,人类的感知、行动以及身体运动与思维和推理之间存在本质性的关联。将具身认知理论应用于教学干预措施(通常称为“具身学习设计”)有助于计算机教育的研究者和实践者,在教学中融入更多感官体验和动手实践活动。目的:本文旨在描述一种方法,并通过模型展示计算机设计师和教师如何分析教学活动中所蕴含的具身特性。分析方法:我们分析了六种教学活动中存在的12种具身特性。为了保持分析的一致性,我们选择了与Java数组相关的六种教学活动作为研究对象。意义:具身学习为研究计算机教育中视觉和物理资源的特性提供了理论依据和方法论支持。与任何设计过程一样,迭代和评估是确保具身学习效果的关键;现有研究表
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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FairFare:一种用于众包共享出行数据的工具,旨在助力劳工组织
摘要由于共享出行平台依赖不透明的人工智能和算法系统,共享出行的从业者面临着不可预测的工作环境。为应对这些挑战,我们发现劳工组织者希望获得数据,以便他们能够推动立法,提高这些平台的透明度和责任感。为满足这一需求,我们与科罗拉多州的一个共享出行工会合作开发了FairFare工具。该工具通过众包方式收集并分析从业者的数据,以估算“抽成率”——即共享出行平台所保留的乘客费用的比例。我们与合作伙伴组织共同使用FairFare,在18个月内收集了45名司机完成的76,000多次行程的数据。在评估访谈中,组织者表示FairFare有助于他们在州一级推动相关政策的制定。最后,我们反思了将定量数据转化为政策成果
来源:ACM Transactions on Computer-Human Interaction
时间:2025-11-08
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基于设计的面部识别欺骗策略:一项实证研究
摘要本文采用以设计为导向、以人为中心的方法来研究面部识别技术(FRT)。在“通过设计进行研究”的过程中,我们首先提出了120种规避面部识别的方法,然后在实验室中对其中50种方法进行了测试和优化。最终选出的19种有效伪装方法被应用于后续实验中,共有14名白人参与者在走廊和控制门处接受了测试。这一初步测试的结果为后续更大规模的研究提供了依据(共有39名不同种族的参与者参与),该研究使用了3种不同的距离测量方式和4种后台系统,评估这些伪装方法在规避3种开源面部识别模型时的有效性。我们将基于实际测试结果得出的伪装效果与以往及当前的计算机研究成果进行了对比:虽然精心设计的数字干扰攻击方法效果显著,但它们
来源:ACM Transactions on Computer-Human Interaction
时间:2025-11-08
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多样性与影响力:对《计算机与信息》(CHI)期刊论文的科学计量学分析
摘要多元化的团队通常更具生产力和创造力,这一现象在科学领域同样适用,有证据表明,由多元作者组成的团队发表在更具影响力的期刊上的论文更多。在人机交互(HCI)领域,已经有多项研究探讨了作者团队的多样性,但目前尚不清楚更具多样性的合著者团队是否也能产出更具影响力的HCI论文,以及哪些多样性维度最为重要。我们利用所有HCI论文的数据集来研究这一关系,并估算了性别、种族、地理位置、行业背景和经验等方面的多样性指标。通过对引用次数和奖项的回归分析,我们发现合著者的多样性确实会影响论文的影响力,但仅对某些方面的影响力有影响。虽然经验、种族、行业背景和地理位置的多样性能够提升HCI论文的影响力,但性别多样性
来源:ACM Transactions on Computer-Human Interaction
时间:2025-11-08
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快速草图:通过草图绘制反思人机交互教育
摘要反思活动让学生和教师能够深入了解他们的思维方式、学习进展以及课程设计。然而,大多数人机交互(HCI)课程中的反思活动都集中在特定的技能和内容上。我们提出使用草图作为一种灵活且富有表现力的工具,来探讨更广泛的主题,从而揭示关于HCI多方面概念的隐性观点。我们开发了“Sketching Snapshots”这一活动,旨在收集学生对高层次概念的看法。为了评估这一活动的效果,我们在美国和英国的两门HCI课程中开展了学期前后的工作坊。我们分析了41名学生的68幅草图、9次学生访谈以及2次教师访谈的结果,发现草图有助于促进学生和教师的反思。随后,我们在另外两个情境中报告了案例研究,并总结了实施反思性草
来源:ACM Transactions on Computer-Human Interaction
时间:2025-11-08
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部署到设有露天焚烧坑的军事基地的美国退伍军人的心理健康状况、受伤情况以及死亡率
``` 摘要 简而言之 目的 本研究旨在探讨被部署到设有露天焚烧坑的美国军事基地的退伍军人在心理健康状况及与伤害相关的死亡率方面的关联。 方法 我们分析了439,919名被部署到“持久自由行动”或“伊拉克自由行动”(2001–2011年)的美国陆军和空军退伍军人的数据。这些退伍军人的部署记录与退伍军人健康管理局的数据进行了关联。暴露定义为在设有焚烧坑的基地累计服役的天数。 结果 在设有焚烧坑的基地服役的持续时间与战后创伤应激障碍、颅内损伤、意外伤害及相关死亡的风险增加有关。 结论 长期暴露于露天焚烧坑与退伍军人长期出现心理问题和与伤害相关的健康问题的
来源:Journal of Occupational and Environmental Medicine
时间:2025-11-08
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探索严肃游戏对多动症(ADHD)儿童注意力、依从性和行为的影响
摘要严肃游戏是帮助患有多动症(ADHD)的儿童提高注意力和冲动控制能力的有效手段。尽管以往的研究主要集中在严肃游戏的临床益处上,但严肃游戏与儿童及其看护者之间的关系尚未得到充分探索。为填补这一知识空白,我们进行了两项研究:1)与九位在临床环境中专门从事多动症研究的教育工作者合作;2)与七对儿童及其看护者在家庭环境中进行合作。为了便于研究,我们开发并部署了NeuroWorld DTx v1.0,这是一套包含五款游戏的应用程序,旨在帮助儿童提升注意力。分析结果显示,尽管NeuroWorld不如娱乐游戏有趣,但儿童仍表现出较高的自我效能感、参与度以及依从性。此外,大多数看护者强调教育功能比娱乐功能更
来源:ACM Transactions on Computer-Human Interaction
时间:2025-11-08
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通过具身舞蹈活动培养计算思维能力
摘要目标目前尚无被广泛接受的计算思维(CT)定义,但抽象思维、算法思维、问题解决能力和模式识别通常被视为计算思维的四大核心技能,同时分解能力和空间感知能力也被认为非常重要。体育活动与算法思维、视觉处理和模式识别能力的发展有关,而舞蹈则与问题解决能力、视空间操作能力、抽象思维和模式识别能力相关。舞蹈记谱法被认为有助于分解能力的发展。本文探讨了参与结构化的舞蹈活动是否会影响计算思维测试的表现。参与者共有50名参与者(33名女孩,17名男孩),年龄在6至9岁之间,他们来自苏格兰的学校和德国的课外活动小组。研究方法本研究方法受到教育设计理论的影响,采用了混合方法设计。研究采用了解释性顺序设计,旨在通过
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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参与式设计作为一种机制,用于指导基于兴趣驱动的数据科学课程设置
摘要目标:兴趣在学习过程中起着核心作用,它决定了学习的内容、方式、时间、地点以及原因。在数据科学教育中,由于涉及复杂的概念、实际经验以及实用技能,激发和培养学生的兴趣尤为重要。本研究探讨了设计和评估基于兴趣的数据科学教学材料的方法。方法:本文采用了一种参与式设计方法,为高中生的数据科学课程开发提供了依据。为了评估学习者的兴趣和价值观在课程中的体现程度,我们使用了“计算教育中的综合兴趣发展框架”[56],该框架为兴趣提供了一个具体的操作化定义,能够全面捕捉兴趣的多元性。研究结果:研究表明,参与式设计可以用于识别学生的兴趣,并将这些兴趣作为制定课程的依据。此外,研究还发现不同类型的参与式设计活动能
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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儿童在“非电子设备到电子设备”学习过程中对编程概念的体现
摘要研究目的:本研究旨在探讨在非电子设备辅助的编程活动中形成的概念如何体现在使用电子设备辅助的编程环境中。参与者:一对四年级的小学生,他们在为期四周的课后编程俱乐部活动中参与了研究。这些参与者此前没有编程经验。研究方法:采用多模态研究方法,通过收集和分析三小时的视频以及孩子们的编程记录,观察他们在语言和非语言(如手势、身体动作)交流及与环境互动的过程中是如何构建意义的。研究结果:研究发现,“单元思维”是一个核心概念,它将环境中物体的物理属性与运动单位联系起来。孩子们利用这些单元思维更准确地规划动作序列。这种思维方式从非电子设备辅助环境中的身体感知逐渐过渡到电子设备辅助环境中的抽象表征。结论:研
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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教师对软件测试教育的看法
摘要背景:软件测试是软件开发生命周期中的一个关键环节,但在学术课程中却未得到充分重视。尽管教学实践有所改进,学术界也给予了更多关注,但在有效教授软件测试方面仍存在挑战。从教师的角度理解这些挑战对于使教育与行业需求保持一致至关重要。目标:从教育者的角度分析高等教育中软件测试课程的特点、实践、工具及面临的挑战,并评估现代教学方法在软件测试教育中的应用情况。方法:研究人员向西欧143所大学的软件测试教育工作者发放了一份包含52个问题的结构化调查问卷,共收到49份有效回复。调查内容涵盖了所教授的主题、课程组织方式、教学实践、使用的工具和材料、游戏化教学方法以及教师的满意度等方面。结果:调查发现,课程内
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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K-12计算机科学课堂中的导师指导:探索导师与被指导者的经历
摘要研究目标:本研究探讨了在中学计算机科学课堂中,高等教育计算机科学导师与中学生受指导者之间的互动体验。具体而言,我们分析了导师的教学实践以及项目相关因素如何在机器人活动中为受指导者提供支持。同时,我们也研究了导师和受指导者所面临的挑战,以及这些经历所带来的相互学习和成长的机会。参与者:参与者包括来自两所不同中学计算机科学课程的高等教育计算机科学导师和中学学生受指导者。研究方法:本研究采用定性案例研究方法。数据通过与9位高等教育计算机科学导师的2次焦点小组访谈以及与15位中学生受指导者的4次焦点小组访谈收集。数据分析过程包括开放式编码和主题分析。研究结果:以自我决定理论为框架,研究发现导师和导
来源:ACM Transactions on Computing Education
时间:2025-11-08
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随机查询组合与破坏复杂性
摘要设 Rϵ 表示错误概率为 ϵ 时的随机查询复杂度,而 R:=R1/3 表示另一种随机查询复杂度。在本研究中,我们探讨了一个完美的组合定理是否成立:对于关系 R(f∘gn)=Ω(R(f)⋅R(g) 和一个总内部函数 g:{0, 1}^m → {0, 1}。Ben-David 和 Kothari(ICALP 2016, TOC 2018)证明了对于关系 和总内部函数 g,完美组合定理是否成立。他们还证明了当 f 是任意关系且 g 是任意偏函数时,破坏复杂度
来源:ACM Transactions on Computation Theory
时间:2025-11-08
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算法最优的外部测度
摘要我们研究了欧几里得空间中算法生成的分形维数与经典局部分形维数之间的关系。我们提出了下半可计算外测度的全局和局部最优性条件,并证明了全局最优外测度的存在性。我们的主要定理指出,任何局部最优外测度的经典局部分形维数与其算法生成的分形维数完全一致。我们的证明使用了一种特别方便的局部最优外测度 κ,该测度是根据柯尔莫哥洛夫复杂性来定义的。我们还讨论了这一点对点集原理的影响。
来源:ACM Transactions on Computation Theory
时间:2025-11-08
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混合k-聚类:结合k-均值和k-中心算法
摘要我们提出了一种新的聚类模型,该模型结合了两种著名的聚类方法:k-中心聚类和k-中位数聚类。在混合k-聚类问题中,给定一组点集Rd、一个整数k以及一个非负实数r,我们的目标是将半径为r的k个闭球放置到适当的位置,以最小化未被这些球覆盖的点到最近球的距离之和。等价地,我们寻求在欧几里得空间中找到一个最优的L1拟合,使得这k个半径为r的球能够最好地拟合这组点。当r = 0时,该模型对应于k-中位数聚类;当距离之和为零时,表示所有点都被完全覆盖,此时模型为k-中心聚类。 0,该算法能够生成半径为(1 + ε)r的混合k-聚类结果。该算法的代价最多为最优解的1 + ε倍,并且其运行时间复杂度为2(k
来源:ACM Transactions on Computation Theory
时间:2025-11-08
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伊马替尼在多灶性颌面部巨细胞病变治疗中的应用:病例系列研究
摘要通俗语言总结 颌面部巨细胞病变(MGCLs)可能导致畸形和功能障碍。治疗通常结合手术和非手术方法。本病例系列报告了首次使用伊马替尼治疗努南综合征患者中的多灶性MGCLs的情况,同时还提到了2例患有天使脸综合征的患者。 通俗语言总结本病例系列探讨了使用伊马替尼治疗努南综合征和天使脸综合征患者中的多灶性颌面部巨细胞病变(MGCLs)的效果。MGCLs可引起明显的畸形和功能障碍,通常通过手术和其他治疗方法进行管理。该研究强调了伊马替尼作为一种新的治疗选择的重要性,这是首次在这些疾病中报道其应用。这种方法可能为MGCLs的管理提供新的可能性,从而改善患者的预后。 文本由机器生成,可能存在不准确之处
来源:Journal of Pediatric Hematology/Oncology
时间:2025-11-08