“复旦-上中导师制计划”系列讲座之“深度伪造的前世今生”

2023年11月12日晚，来自复旦大学计算机学院的钱振兴教授为同学们带来了名为“深度伪造的前世今生讲座”。

首先，钱教授以政治领域奥巴马被伪造讲话，影视领域换脸，以及广告、文化等领域的应用，引入了深度伪造，他给出了深度伪造的定义：深度伪造是采用人工智能方法（深度学习）生成逼近真实效果的虚假图像、音频和视频等。Fake（伪造）依据载体类型可分为图像伪造、音频伪造、视频伪造和多模态伪造。Deep Fake 是Deep learning（深度学习）和Fake的结合体，它可分为替换伪造、重演伪造、编程伪造和合成伪造几类。

生物神经网络的基本组成单位是神经元。人工神经网络的基本组成单位根据输入信号的加权和根据任务需求处理信息得到输出信号。传统机器学习逐渐转化为深度学习，传统机器学习依赖人工设计特征并进行特征提取。深度学习通过隐藏层自动提取特征，不再需要人工，这导致深度学习成为黑盒子。

Yann Lecun是卷积网络之父，Yoshua Bengio是语言模型之父，Geoffrey Hinton是深度学习之父，这三位科学家同时获得计算机领域最高奖项Turning Award-Nobel Prize of Computing，他们是深度学习三巨头。

深度学习包括6个部分，分别是问题描述、数据预处理、特征学习、模型选择、模型训练和模型评估。其中，问题描述需要明确问题的类型，任务的目标，需要的输出；数据预处理包括数据清洗，缺失值处理，标准化、归一化，特征工程步骤；而模型训练很常用梯度下降法训练模型。

钱教授描绘了Deep fake技术的蓬勃发展。由Gan黑白32x32的脸，到DCGAN变得较清晰，再到2016年CoGAN，2017年ProGan技术的更迭，2018年StyleGAN 进一步提升GAN控制能力。直至2019年Deep fake正式成为主流，2020年人们能利用模糊的原始图片，生成高度可信的Deep fake图像。2020年，Diffusion Model 被广泛应用于生成式AI领域。如今，2023年盘古大模型等大模型时代。GAN掀起了AI浪潮，Deep fake渗透进人民的日常生活。随后，教授又介绍了Deep fake的检测技术。

AIGC、大模型时代到来之时，Deep fake重获新生，这依靠的是算法、数据和算力的全面升级。最近炙手可热的大模型可按照模型数据的类型（语言、图像、多模态）、模型工作或模型开发的方式来分类。如果使用“好”的提示语可以帮助模型更好的理解任务，生成高质量的输出。在未来，面向不同行业场景需求，将逐渐由通用大模型逐步走向垂直大模型。

同学们通过本次讲座了解到了深度伪造技术的前世今生，也将更好地在AIGC时代，知新悟旧，纳微入精。

（钱振兴教授讲解换脸技术在电影中的应用）

（学生认真听讲）

（文：高一（10）班 程宇凝/图：实习生赵可欣/编辑：胡晨）

“复旦-上中导师制计划”化学系列讲座之“化学的未来应用”

2023年11月12日晚，本次课程张丹维教授给同学们重点介绍化学的未来应用。

张教授从有机分子小车讲起，介绍其能“行驶”的原理，即其中碳碳双键的手性构造。她还介绍，这样的小车在清理一氧化碳的环保，能源问题上有广泛应用。接下来，张教授介绍了2023年化学的几大新兴科目，其中以chatGPT在化学中的应用最为知名，而主要集中于健康、能源、环保等本世纪最为关注的问题。

接下来，张教授介绍前沿的氟化学。首先，她指出，氟元素在卤素中的特殊性质，它电负性最强，与碳成键也最强，因而有不同于典型卤素的化学性质。随后张教授回顾了取代消除反应，指出其中β消除易于发生，而α消除不易发生的原理。还补充道，α消除反应的中间产物可与卤代烃发生反应及协同机理。张教授由此介绍了氟化学中的以中国人命名的反应及其原理、研究过程，并强调了“知道前人从哪里来，后人的路更好走的道理”。

最后，张教授以过去对环戊二烃与烯烃反应的研究为例，强调了有机化学中确定结构的重要性和困难点。教授还说明了确定结构的几种方式：核磁氢谱、碳谱，并讲解了如何对谱图作简单分析和推断反应机理等。

（张丹维教授介绍前沿的氟化学）

（文：高二（8）班 周子涵/图：实习生赵可欣/编辑：胡晨）

“复旦-上中导师制计划”生物系列讲座之“神经递质的受体”

2023年11月12日晚，薛磊教授继上节课讨论的神经毒素与同学们探讨神经递质的受体。

首先，薛教授介绍了去甲肾上腺素的作用方式，它能激活蛋白激酶A，使钾通道关闭，对其进行抑制。钾通道关闭使钾离子无法外流，又因钾甲离子为正离子，所以钾通道关闭是兴奋而非抑制。其次，薛教授讲解了谷氨酸受体。事实上中枢神经系统兴奋性递质最为重要的受体有两种，其中一种不仅能与谷氨酸结合，还可结合甘氨酸作为催化剂。教授还分享了一个冷知识，摄入镁离子可提高记忆。

薛教授表示受体发生突变会导致疾病，可能导致脊髓和脑干不能有效抑制神经冲动。而大麻的作用正是抑制神经活动，人体内也有内源性大麻素。在体内，它负责精确传递神经信号，是一种神经递质。薛教授还告诉同学们，突触有可塑性，可长时间增强；空有突触之名而无突触之实的称为沉默突触，它也可以被激活。此外，NMDA受体的功能是LTP（long-term potentiation 长时间增强）的关键。当钙离子浓度很高时，一般为LTP，当钙离子浓度较低时，一般为LTD（long-term depression长时间抑制）。

本节微课薛教授还拓展了一些颇有意思的现象与知识，如神经节细胞的ON-OFF Center导致马赫带的视觉错觉等，课程让同学们收获颇丰。

（薛磊教授）

（文：高二（10）班 陈昱辰/图：实习生赵可欣/编辑：胡晨）

“复旦-上中导师制计划”数学系列讲座之“牛顿和微积分”

11月12日晚，复旦大学朱胜林教授在工程楼214为同学们带来了本学期数学方向的最后一次微课。

朱教授首先以开普勒第二定律的精妙证明开始了本次讲解，并由此介绍了牛顿与牛顿的前辈们在微积分与天文学方面作出的贡献。接着他讲述了sinθ/θ的值，在θ趋近于零时，极限为1的直观解释与严格证明，向同学们揭示了弧度制被引入的缘由。据此，朱教授给出了开普勒第三定律的证明，同时以太阳系、地月系统为例，验证了这一定律的适用性。最后，朱教授以刘徽“割圆术”等积分思想的体现，指出微积分是长期演变的结果。

朱教授循序渐进的讲解让同学们收获颇丰。相信通过这六节数学微课的学习，同学们都已初步领略了尺规作图，圆锥曲线的奇妙之处，为日后大学数学的学习奠定了基础。

（朱胜林教授以太阳系、地月系统为例验证开普勒第三定律）

（文：高二（8）班 李添意/图：实习生赵可欣/编辑：胡晨）

“复旦-上中导师制计划”中文系列讲座之“《呐喊》选读之《阿Q正传》（下）”

2023日11月12日晚18点，张业松教授接着上一节课给同学们带来鲁迅作品集《呐喊》之《阿Q正传》的深层内涵。

《阿Q正传》是一部结构非常完整的小说，反映的是特定年代不特定的中国人的故事。阿Q作为一个不被当时社会接受以及记忆的形象，是社会失败者的群像，其中尤其讽刺的“精神胜利法”更是体现了他对尊严的无力的自我保护，可笑但又可悲。

“革命”在《阿Q正传》中占据了很大比例。阿Q参与的辛亥革命，从他个人角度来说，是本能与尊严的召唤，但从整个社会层面而言，它映现了辛亥革命的不彻底性，也表明在当时薄弱的群众基础上，想要推行“共和”是何等艰难。

通过张教授生动详尽的讲解，同学们看到了封建势力凶残狡猾的反动本质，批理解了辛亥革命的不彻底性。

（张业松教授分析《阿Q正传》的深层内涵）

（文：高二（10）班 田宸宇/图：实习生赵可欣/编辑：胡晨）