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Thesis-Toolkit — 博士论文自动化工具链

适用项目:海南大学·生物医学工程·医疗数据安全合规方向 最后更新:2026-06-29 跨设备兼容:所有脚本使用相对路径/命令行参数,拷贝到任意目录即可运行


快速开始(给AI Agent / 新用户的入口指令)

以下指令假设你(AI Agent 或用户)在当前目录下,章节.md文件在 chapters/ 子目录中:

# 1. 查看目录结构
ls -la

# 2. Markdown → LaTeX 转换(输入: chapters/ 输出: chapters_tex/)
python toolchain/md2tex.py chapters chapters_tex

# 3. 修复残留Markdown粗体
python toolchain/fix_md_bold.py chapters_tex

# 4. 检测写作质量(所有章节)
python toolchain/validate_thesis.py style all

# 5. 编译PDF
xelatex --enable-installer thesis_main.tex

# 6. 检测编译后的Overfull问题
python toolchain/validate_thesis.py fix

所有脚本均可在目录内通过相对路径调用。拷贝文件夹到新设备后无需修改任何路径。


目录结构

Thesis-Toolkit/
├── README.md              ← 本文件(使用说明)
├── toolchain/             ← 核心工具链脚本
│   ├── md2tex.py          #  Markdown → LaTeX 转换
│   ├── md_to_word_v2.py   #  Markdown → Word 转换
│   ├── validate_thesis.py #  论文质量三合一检测(format + style + fix)
│   ├── fix_md_bold.py     #  修复残留Markdown粗体 **xxx** → \textbf{xxx}
│   ├── fix_tex_bold.py    #  TeX粗体修复辅助
│   ├── format_thesis.py   #  论文格式化辅助
│   ├── generate_figures.py#  论文图表(matplotlib)生成
│   └── emr_crif_v2_model.py # 行为合规性评估模型 v2.0
└── skills/
    └── thesis-formatter/  #  WorkBuddy Skill:论文格式编排规范
        └── SKILL.md

一、工作流程(建议执行顺序)

[1] 写稿阶段               →  章节文件(.md)
[2] md2tex.py              →  .tex 文件
[3] fix_md_bold.py         →  清除残留Markdown
[4] validate_thesis.py     →  检测报告
[5] 手动修复(根据报告)    →  调表格、补引用
[6] xelatex 编译            →  PDF

二、工具说明

1. md2tex.py — Markdown → LaTeX 转换 ⭐核心工具

用途: 将博士论文章节Markdown文件转为LaTeX格式
用法: python toolchain/md2tex.py [输入目录] [输出目录]
示例: python toolchain/md2tex.py chapters chapters_tex
输入: chapters/01-第一章_绪论.md 等6章
输出: chapters_tex/chapter_01.tex 等

转换规则:
  # 第一章 绪论        → \chapter{绪论}          (一级标题)
  ## 1.1 研究背景      → \section{研究背景}      (二级标题)
  ### 1.1.1 内容       → \subsection{内容}       (三级标题)
  **粗体**             → \textbf{粗体}            (加粗)
  *斜体*               → \textit{斜体}            (斜体)
  > 引用              → \begin{quote}...\end{quote}
  |表格|              → \begin{table}...\end{table}(tabular)

已验证: 175个标题全部正确映射(6章)
依赖: Python 3,无第三方包

2. fix_md_bold.py — 残留Markdown修复 ⭐零人工

用途: 将转换后残留的 **xxx** 全部替换为 \textbf{xxx}
用法: python toolchain/fix_md_bold.py [tex目录]
示例: python toolchain/fix_md_bold.py chapters_tex
效果: 修复18处,成功率100%
依赖: Python 3

3. validate_thesis.py — 论文质量三合一检测

用途: 自动化论文质量检测,三种模式:

python validate_thesis.py format thesis_main.tex
  → 格式合规检测(27项)
    - 页面边距(上下2.5cm/左3cm/右2.5cm)
    - 字体配置(SimSun/SimHei/Times New Roman)
    - 宏包完整性(geometry/fontspec/xeCJK/fancyhdr等10项)
    - 文档结构(\frontmatter → \mainmatter → \backmatter)
    - 页眉页脚(fancyhead/fancyfoot/页码/页眉线)
    - 行距(1.5倍)

python validate_thesis.py style chapter_XX.tex
  → 写作质量检测
    - 机械化写作(首先/其次/列表式)
    - 过短段落(<3句话)
    - 引用密度(每节<3篇标记)
    - 残留Markdown(**粗体**)
    - 小标题统计

python validate_thesis.py fix
  → 自动修复Overfull hbox(表格加{\small}缩小)

依赖: Python 3
效果: 初始33处Overfull → 修复后15处

4. md_to_word_v2.py — Markdown → Word

用途: 将章节Markdown合并导出为Word文档
输入: 6章.md文件
输出: 博士论文_完整版.docx
功能: 标题映射/表格/引用块/加粗斜体
依赖: python-docx(pip install python-docx)

5. generate_figures.py — 论文图表生成

用途: 生成论文用5张核心图表
输出: figures/fig1~fig5(PNG,300dpi)
图表: 收敛曲线/算法对比/集中式vs联邦/隐私-效用权衡/Non-IID影响
依赖: matplotlib, numpy

6. emr_crif_v2_model.py — 行为合规性评估模型

用途: 电子病历数据使用行为合规性评估
评估对象: 人使用数据的行为(主体/权限/场景/操作)
法律依据: PIPL/DSL/CSL/伦理审查办法/GB/T 35273
风险等级: 合规→基本合规→不合规→严重违法
依赖: Python 3,无第三方包

三、环境依赖

TeX编译环境(MiKTeX)

安装: winget install MiKTeX.MiKTeX
编译命令: xelatex --enable-installer thesis_main.tex
必要宏包:
  - ctexbook(中文文档类)
  - fontspec(字体)
  - geometry(页面设置)
  - fancyhdr(页眉页脚)
  - hyperref(超链接)
  - graphicx / booktabs / caption(图表)
  - amsmath / amssymb / amsthm(数学)
  - setspace(行距)

Python依赖

Python ≥ 3.8
可选: python-docx(Word导出用)
可选: matplotlib + numpy(图表生成用)

四、Skill:thesis-formatter

位置: skills/thesis-formatter/SKILL.md
用途: 学位论文格式编排规范参考(WorkBuddy Skill)
覆盖内容:
  - 标题序号体系(h1-h5 + ctexbook配置)
  - 参考文献格式(GB/T 7714-2015 + biblatex)
  - 字体字号对齐规范
  - 内容风格规范(段落/引用/小标题)
  - 图文混排规范(浮动体/图题表题/交叉引用/图表目录)
  - 小标题规范(8种模式:目标/贡献/发现/建议/步骤/验证点/层面/四级编号)
  - 机器验证体系(format + style + fix)

五、效果数据

指标 初始 处理后 改善
Overfull hbox 33处 15处 ↓55%
Markdown残留 18处 0处 ↓100%
PDF页数 91页 83页 ↓9%
格式检测覆盖 27项全通过
自动修复成功率 100%

综合评价: 自动工具覆盖约80%格式问题,节省约90%验证时间。剩余20%(宽表格排版)需人工微调。


六、博士论文产出体系

论文6章结构:
  第1章 绪论(h2:9 + h3:10)
  第2章 理论基础与文献综述(h2:7 + h3:17)
  第3章 部署模式安全特性分析(h2:7 + h3:17)←深改版
  第4章 DS-CRIF风险识别框架(h2:9 + h3:26)
  第5章 系统实证验证与案例分析(h2:10 + h3:21)
  第6章 结论与展望(h2:11 + h3:25)
总标题数: 175个(h1:6 + h2:53 + h3:116)
总页数: 83页PDF

配套产出:
  - 联邦学习实验(19轮自动验证,准确率99.96%-99.98%)
  - EIAF审计体系(LSTM,延迟↓70%,带宽↓82.2%)
  - CVSS评估模型(ES-CRIF + DS-CRIF,ESDR 96.3%)
  - 文献计量学分析(投稿Annals of Medicine)

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学位论文格式编排工具链 - 多模板切换、TeX-Word转换、写作质量自动检测、论文级图表生成

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