最新刊期
      2023 年 第 22 卷 8 期

        人工智能

      • 刘勘,於陆,徐勤亚
        2023, 22(8): 1-9. DOI: 10.11907/rjdk.221984
        摘要：挖掘政府政策中的事件及其关联，以充分解读政策内涵，将有利于政策的准确宣传与贯彻执行。基于政府政策文本构建事理图谱，设计政策标题感知注意力神经网络并用于政策事件抽取与分类，通过对结果进行数据增强，制定抽取规则实现组成政策事件对的识别与抽取，结合自底向上思想评估政策事件的相对重要性，形成以政策事件为节点、相对重要性为边的政策事理图谱，自动化抽取核心政策事件及关系，为政策宣传和解读提供新的途径。在构建政策事理图谱的实验中，该事件抽取模型结合数据增强方法比最优基线模型在召回率和F-score指标上分别提高了0.79%和0.16%。最后，以营商环境政策为例展示了政策事理图谱的构建及应用过程。  
        关键词：事理图谱;政策文本;知识图谱;数据增强;政策解读   
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        发布时间：2023-08-25
      • 汪梦欣,耿秀丽,白玛吉姆,季芃橙
        2023, 22(8): 10-16. DOI: 10.11907/rjdk.221905
        摘要：顾客满意度是指顾客对产品或服务满意程度的感知评价。情感分析技术可以分析顾客的观点、情感和态度，可以客观、深入地对顾客满意度进行评价。以在线产品评论为数据来源，采用基于机器学习的情感分析技术训练学习产品各个属性评论的情感极性，得到正面、负面、中性的评论数量，并采用直觉模糊集方法对其进行处理。采用基于直觉模糊MARCOS的多属性决策方法进行顾客满意度评价，将产品属性作为评价指标，直觉模糊数形式的评论信息作为评价值。最后以新能源汽车为例进行顾客满意度评价研究，验证该方法的可行性和有效性。  
        关键词：顾客满意度评价;在线评论;情感分析;MARCOS   
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        发布时间：2023-08-25
      • 高洪美,李保东
        2023, 22(8): 17-23. DOI: 10.11907/rjdk.231384
        摘要：精准预测涉恐人员身份对公安机关反恐工作意义重大。为此，针对涉恐情报挖掘时的数据处理和预测效率，综合考虑公安信息五要素，建立涉恐人员标签体系，利用标签精确描述涉恐人员的数据特征。同时，引入证据权重和信息价值筛选强相关指标变量，建立证据权重逻辑回归模型预测涉恐人员身份，以解决虚拟变量陷阱和过拟合问题。实验表明，所提模型对涉恐人员的预测效果优于逻辑回归等预测模型。  
        关键词：涉恐人员;身份预测;标签体系;逻辑回归;证据权重;信息价值   
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      • 纪绘,李玥,王开翔
        2023, 22(8): 24-32. DOI: 10.11907/rjdk.221881
        摘要：PM2.5对空气质量影响较大，相较于较粗的大气颗粒物对人体健康危害更大。为了便于准确预测PM2.5浓度等级，提出一种基于多算法融合与人文特征的PM2.5浓度等级预测方法。首先，选取兰州市2018-2021年的气象数据、预测站点PM2.5浓度随时间变化的规律、周围站点的时空关联性作为特征因子；然后分别通过灰色关联度分析法和皮尔逊系数分析气象指标的强关联度与各气象因子与污染物的关联度，并利用时间维度将其扩充为多个特征（人文特征）；接下来基于多层感知机、随机森林、LSTM等算法建立模型预测PM2.5等级；最后基于多特征融合算法利用各模型的预测结果构建最终预测模型。实验表明，所提方法预测PM2.5等级的精确度达到89%，准确率与F值达到88%，对预测空气质量与制定相关预防措施具有重要意义。  
        关键词：PM2.5;多算法融合;气象因子;人文特征   
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      • 徐华,邓在辉,姚冲,叶彩瑞
        2023, 22(8): 33-41. DOI: 10.11907/rjdk.221885
        摘要：近年来，安全帽佩戴检测在深度学习领域得到广泛研究，为解决现有安全帽检测算法精度低、抗干扰能力弱、移植性较差等问题，提出一种基于改进YOLOv5的目标检测算法。首先，引入残差模块将深层特征信息与浅层特征信息相连，加强网络间的信息交流；然后结合坐标注意力机制（CA），在不增加计算量的前提下提升模型特征提取能力；最后优化损失函数曲线，以提升模型回归效果。实验表明，所提模型相较于传统YOLOv5方法检测精度提升3.6%，能快速准确地检测安全帽，更适合解决实际工程问题。  
        关键词：安全帽检测;YOLOv5;坐标注意力机制;残差网络   
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      • 张文卓,申艳光,李焰
        2023, 22(8): 42-47. DOI: 10.11907/rjdk.222069
        摘要：针对传统药品推荐算法忽略药品自身语义信息而导致推荐精度不高的问题，通过构建药品知识图谱，引入药品间的语义信息并将其作为重要推荐依据，进而提出一种融合知识图谱与协同过滤的TransR-CF药品推荐算法。通过使用知识表示学习翻译模型TransR将药品知识图谱映射到低维连续的向量空间中以获取药品实体及其关系，从而计算得出药品间的语义相似度，将语义相似度与通过协同过滤推荐算法得出的行为相似度线性融合进行推荐。算法在基于传统协同过滤药品推荐算法的基础上，又考虑药品间的语义信息，一定程度上降低了数据稀疏性和冷启动对推荐结果造成的影响，使得推荐结果更加合理可信。在和鲸社区线上药店销售数据公开数据集上的实验结果表明，该算法准确率、召回率和F值与基准算法相比均有一定程度的提升。  
        关键词：药品推荐;协同过滤;知识图谱;知识表示学习   
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        发布时间：2023-08-25
      • 程庆贺,张振寰,胡燕,钟珞
        2023, 22(8): 48-53. DOI: 10.11907/rjdk.222033
        摘要：采用深度学习技术处理语义分割中像素损失问题的难点在于上采样过程不能完全还原像素，且现有多数网络模型为追求过高的预测精度导致结构复杂，预测效率降低，难以满足实时需求。针对以上问题，提出一种实时多层融合注意力机制的语义分割网络模型。该模型从两个方面精确还原像素，在保证较高处理精度的情况下达到更好的实时性。首先在U型网络横向连接中采用注意力机制与深浅层特征融合的方式构建高效的横向连接模块，其优势在于通过注意力机制关注更全面的上下文特征，以便为后续上采样过程提供尽可能多的像素信息；然后考虑到深层网络产生的特征点定位性更强，模型在上采样过程中采用深层特征进行像素定位修正，使得像素还原更加精确，并且可以更好地解决预测结果边缘平滑问题；最后采用轻量级模型作为基础模型，在融合过程中多处采用1×1卷积进行降维。实验结果表明，在VOC和Cityscapes数据集输入图像大小为512×1 024时，该模型可保持64帧/s的处理速度，平均交并比最高可达75.3%。  
        关键词：计算机视觉;多层融合;像素还原;边缘平滑   
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        发布时间：2023-08-25
      • 武壮,晁荣志,陈湘国,魏忠诚,赵继军
        2023, 22(8): 54-58. DOI: 10.11907/rjdk.221955
        摘要：为分析同行评议文本的情感极性，有效避免人工评分存在的主观性问题，提出一种多尺度卷积神经网络与通道注意力机制相结合的BERT-MSCNN情感分类模型。首先，利用爬虫从OpenReview平台上爬取ICLR会议的公开论文评审数据并翻译为中文，构建同行评议数据集；其次，采用BERT预训练完成输入语句的词向量化，通过多尺度卷积神经网络提取局部语义特征；最后，引入挤压—激励网络SENet对特征通道进行权值标定，从而加强对特征的提取，提高模型分类效果。实验结果表明，该文提出的模型能够有效对论文同行评议数据进行情感分类，其准确度可达78.12%，与现有多种基于CNN和LSTM的文本分类方法相比，均具有更高的识别率。  
        关键词：同行评议;情感分类;深度学习;卷积网络;通道注意力   
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      • 张鹏,董宇轩
        2023, 22(8): 59-65. DOI: 10.11907/rjdk.221806
        摘要：针对现有多目标跟踪算法大多只考虑特征本身，很少考虑帧内其他特征以及帧间特征交互的问题，提出两种方法使特征更具有分辨性，以实现特征间的交互，增强特征表达，获得更加可靠的相似度矩阵，提高目标关联的准确度。方法一为在特征处理时引入图神经网络，分别构建外观图神经网络和运动图神经网络，两个网络模型中的特征相互融合、互为补充，增强目标特征的表达，提高特征分辨性；方法二为在图神经网络中引入更新机制。以往图神经网络多为静态图，不能随着应用而动态更新，为此提出一种使图神经网络中的边模块、点模块以及全局变量模块动态更新的策略，其中全局变量可捕获图网络中特征的全局关系，以更好地完成目标匹配。理论分析和跟踪算法仿真结果表明，在MOT16和MOT17两个基准测试集中，所提多目标跟踪算法的准确度指标（MOTA）分别为49.5%和53.9%。同时通过消融实验对图神经网络的3种更新模块进行性能比较，发现拥有完整结构模块的图神经网络比不包含点特征聚合模块和不包含全局变量模块在MOTA指标上分别提高1.9%和0.2%，说明基于图神经网络的多目标跟踪算法在实际跟踪任务中具有较好表现。  
        关键词：计算机视觉;图卷积神经网络;多目标跟踪;数据关联;外观模型;运动模型   
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      • 刘斐瑜,俞卫琴
        2023, 22(8): 66-71. DOI: 10.11907/rjdk.221972
        摘要：消费者评论的文本情感分析对研究用户需求具有重要意义。当前，消费者评论情感分析通常采用word2vec或Glove模型生成静态词向量，未能较好地结合上下文语境、解决一词多义问题，并且单一神经网络模型结构较为简单，面对复杂的评论文本时无法较好地提取重要特征。为此，提出一种基于BERT与注意力机制的模型。首先，利用BERT进行词向量化，生成包含上下文语义信息的动态词向量；然后，通过注意力机制捕捉全局与局部之间的关系，将提取的向量输入Fasttext模块中进行最终的情感分类。实验结果表明，所提模型在谭松波酒店评论数据集上准确率达到95.16%，在IMDB数据集上准确率达到93.65%，相较于单一模型性能提升明显，具有一定的实际意义。  
        关键词：情感分析;BERT;注意力机制;FastText   
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        计算机软件与理论

      • 孔祥晔,周锋,郭乃宏,王如刚
        2023, 22(8): 72-78. DOI: 10.11907/rjdk.222063
        摘要：针对传统查表法和卷积法在加减速控制中存在运行时间长、加速度以及加加速度不连续的缺点，在分析梯形、S形加减速算法原理的基础上提出基于现场可编程门阵列的4次S形加减速连续积分控制算法。该算法采用Verilog硬件描述语言编写电机控制程序，并利用Modelsim软件进行加减速功能仿真。实验结果表明，与查表法和卷积法加减速控制算法相比，该算法对步进电机进行加减速控制能够缩短加工时间、减少电机失步、提高工作效率，对于优化运动控制系统具有重要意义。  
        关键词：运动控制;4次S形加减速;连续积分;现场可编程门阵列   
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      • 王怀志,施伟斌,余俊男,荣佳乐
        2023, 22(8): 79-85. DOI: 10.11907/rjdk.222017
        摘要：针对无线传感器网络中LEACH协议存在的分簇数量波动过大、簇头分布不均以及能耗不均衡等问题，提出一种基于GA-KFCM聚类算法和LEACH协议的WSN分簇路由算法GAKFCM-LEACH。在分簇阶段，基站使用GA-KFCM算法对工作区域内的节点进行分簇，以保证分簇数量稳定且簇的大小相对均等；在簇头选举阶段，考虑节点的剩余能量、基站的距离等因素，并动态配置权重因子；在数据传输阶段，估算不同传输路径的当前簇头能耗，并作为确定下一跳簇头的重要指标，使得多跳传输路径得到优化。仿真实验结果表明，与LEACH协议及其改进算法相比，该算法使得分簇更加稳定，网络的生存时间较LEACH延长108%，较KMEANS-LEACH、FCM-LEACH算法分别延长20%和15%。  
        关键词：GA-KFCM聚类;无线传感器网络;LEACH;路由;多跳   
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      • 魏语轩,李昕闻,陈兴国
        2023, 22(8): 86-92. DOI: 10.11907/rjdk.231361
        摘要：强化学习已在各行业得到广泛应用，强化学习所需的大量探索在很多语境下均可能带来严重后果。为此，业界提出安全强化学习。从经济学中借鉴的效用函数是其中的一种常用技巧，但其在搜索算法中还未得到充分研究。当智能体在风险中立的语境下进行训练后，如何利用搜索算法将其迁移至风险敏感语境中仍是一个需要解决的问题。因此，提出向期望最大搜索算法中加入安全强化学习常用的效用函数技巧进行改进。以2048游戏为例，基于2022年最新的NTuple方法及在风险中立语境下所训练的权重，实验了不同的超参数。实验结果表明，将sigmoid函数作为效用函数应用于搜索算法中，可以显著提升算法性能。其中，在2层搜索中，改进后的算法相较于原始算法提升了14 053.35分，在3层搜索中，提升了6 522.9分。  
        关键词：随机性游戏;2048游戏;期望最大搜索;安全强化学习;效用函数   
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      • 刘俊成,董东
        2023, 22(8): 93-98. DOI: 10.11907/rjdk.221940
        摘要：基于随机划分的隔离森林算法并没有考虑子样本中含有离群点的概率大小，针对此问题提出基于极差的隔离森林算法，在随机子采样过程中应用极差筛选样本子集，使样本子集中存在较多离群点的概率较大。同时，在隔离树构建过程中通过子节点与其直接父节点的样本量比重控制树的生长形态，以避免生成性能较差的隔离树。在离群值检测数据库（ODDS）中的7个公开数据集以及KDD CUP 99数据集上与8种离群点检测算法比较结果显示，r-iForest算法的准确率高出其他算法2%~40%，且比iForest算法的时间消耗减少约15%。  
        关键词：随机子采样;离群点检测;隔离森林算法;极差   
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        发布时间：2023-08-25
      • 孙长春,黄晓凡,苏令印,徐金陵,汤效平,王兹尧,林泽东
        2023, 22(8): 99-103. DOI: 10.11907/rjdk.222049
        摘要：煤矿安全生产一直备受关注，如何确保矿工人身安全、确定隐藏险情模糊位置，一直是煤矿安全生产领域的研究重点。针对如何在井下复杂的环境中确定险情位置，提出一种井下险情模糊位置辨析方法。将收集到的矿工语音数据在移动端转化为文本数据，并对该数据进行模糊数据补全，通过优先级的策略补全数据集。最后，结合矿工的状态，通过质心算法确定险情位置。  
        关键词：煤矿安全;隐藏险情;位置辨析;文本数据;数据处理   
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      • 叶梓萌,张大斌
        2023, 22(8): 104-110. DOI: 10.11907/rjdk.231452
        摘要：针对传统遗传算法（GA）在求解巡回旅行商（TSP）问题时，因种群多样性、后期局部搜索寻优能力不足所导致全局搜索范围受限、易陷入早熟现象与收敛速度较慢的问题，基于种群逆转遗传算法（EROGA）融合反向学习（OBL）思想，模拟退火算法（SA）的Metropolis准则与现实精英学习理念，提出一种改进的遗传算法OBLGSAA。首先在生成初始种群环节采用反向学习方式，以提升最优解的精度与收敛速度；然后采用Metropolis准则改进交叉、变异算子，以提升算法的局部搜索能力；最后引入现实精英学习理念，通过贪心轮转学习机制进一步提升GA的局部搜索能力。在多种巡回旅行商数据集的仿真实验结果表明，OBLGSAA能有效改善GA种群的多样性，使算法不易陷入早熟收敛，并在收敛性能与求解精度上相较于原始EROGA更优，验证了算法的有效性与优越性。  
        关键词：反向学习;Metropolis准则;遗传算法;旅行商问题   
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      • 李卿,罗佳
        2023, 22(8): 111-116. DOI: 10.11907/rjdk.231305
        摘要：随着经济的高速发展，地域性枢纽机场飞行流量日益增大，若短时流量过大则易产生拥塞，管制部门为解决拥塞问题会采取飞行流量管制措施，从而造成大量航班延误并增加了管制员工作负荷。针对以上问题，提出一种基于Prophet的高精度进出场流量预测模型。该模型在时间序列上充分考虑到季节性、趋势性和假期性，分别采取不同的拟合函数，在周期性较强的数据集上具有良好的预测效果。选择双流机场2019-07-27至2019-09-25之间的高精度起飞降落报文统计数据，对其进行数据清洗和Z-SCORE标准化处理后构建进出场流量数据集。依照实际流量曲线特点，选择每日固定时间段作为变点调整Prophet预测模型，再结合图像进行可视化调参，将得到的结果与基于ARIMA和LSTM的模型结果进行比较，发现所提模型相较性能最为接近的LSTM算法在MAE上有17.9%的提升，在RMSE上有52.0%的提升，在MAPE上有50.82%的提升。同时，为了解决单一特征在流量预测中的局限性，引入多种气象特征数据，并根据实际飞行情况进行特征转换，再结合LightGBM算法对Prophet预测结果进行优化修正，最终结果较原始Prophet得到进一步提升，且正确反映了气候变化对飞行流量的影响。  
        关键词：Prophet;LighGBM;METAR;短时机场飞行流量预测;时间序列   
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      • 魏雄,李莉
        2023, 22(8): 117-123. DOI: 10.11907/rjdk.221915
        摘要：在软件测试自动化领域关于路径覆盖的测试用例生成方法一直是研究热点，传统通过构造新适应度函数的遗传算法要求每次迭代过程重新计算适应度函数，增加了计算量，因此提出一种基于分支进化理论的路径测试用例生成方法。首先计算基本路径集中所有节点的节点复杂度，考虑节点到分支的分支复杂度并改进适应度函数，同时根据节点复杂度对目标路径进行排序；使用遗传算法生成覆盖目标路径的测试用例时，当子种群覆盖当前目标路径后，根据目标路径距离继续覆盖其他路径。实验结果证明，该方法相比于现有的其他算法，在评价次数和运行时间方面有显著改善。  
        关键词：测试用例生成;路径覆盖;遗传算法;分支进化;目标路径距离   
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      • 易先颖,林绍福,贾晓丰,高嵩
        2023, 22(8): 124-129. DOI: 10.11907/rjdk.221912
        摘要：随着商业性短信服务的广泛应用，过度商业营销为移动用户带来了困扰，也影响了行业正常监管秩序。商业性短信服务的业务过程通常会产生相应的通信记录信息（CDR），但在现有商业性短信服务模式下，业务主体身份缺乏透明度将导致CDR溯源困难，在处理用户投诉或违规行为时，行业监管部门需消耗较长时间对短信CDR进行有效性验证。为此，研究提出一种基于区块链的商业性短信监管方法，在传统监管模式中引入区块链技术，结合智能合约实现可信任自动化管理商业性短信CDR，以提升商业性短信服务业务主体身份的透明度，为CDR可溯源提供技术支撑，确保分布式账本的CDR真实可信，既降低了监管过程的时间成本，又提升了监管效率，以期为商业性短信息服务监管模式提供新的解决方案。  
        关键词：商业性短信监管;区块链;分布式账本;智能合约;溯源   
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        发布时间：2023-08-25

        软件设计、开发与应用

      • 刘广文,刘利民,刘殿君,王永生,许志伟,石强
        2023, 22(8): 130-137. DOI: 10.11907/rjdk.222162
        摘要：黄河流域生态保护和高质量发展作为国家重大发展战略，受到了广泛关注。淤地坝作为黄土高原地区重要水土保持工程措施，在控制沟道侵蚀、拦蓄泥沙方面发挥了十分重要的作用。然而运行多年后，多数淤地坝已出现泥沙沉积大、坝体老化等问题，一旦水文气象条件发生变化，将严重影响坝系和流域安全。为了解决淤地坝管理信息化水平低、防洪预警机制不健全的问题，通过实地调研现有研究成果，在比较分析和专家研讨的基础上应用层次分析、RUSLE等方法，提出一种针对内蒙古黄河流域淤地坝的简化预警模型，设计了一套可实现淤地坝管理信息和预警信息可视化的防洪预警系统。根据真实数据进行实验验证了模型的可行性，为淤地坝工程安全度汛提供了技术保障，可全面提升淤地坝管理的信息化水平。  
        关键词：淤地坝;早期防洪预警;层次分析法;RUSLE   
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        发布时间：2023-08-25
      • 郑禄,李虹均,任新颖,林卓,刘世博
        2023, 22(8): 138-143. DOI: 10.11907/rjdk.231439
        摘要：为实现设施农业的智能化精准控制，降低人工成本，减少农作物病虫害，将设施农业温室大棚场景与物联网技术相结合，设计并实现了基于物联网的设施农业精准控制平台。该平台基于物联网六域架构模式，搭建消息队列遥测传输（MQTT）云服务，利用数据传输单元（DTU）设备进行协议转换，实现了感知控制域（SCD）与服务提供域（ASD）间的数据通信。平台功能包含环境感知模块、温室大棚信息模块、病虫害识别模块、设备控制模块、用户信息模块共5个模块，实现了对温室大棚的土壤湿度温度、相关营养元素含量以及空气温度湿度、光照强度等一系列环境数据的实时采集，同时可对农作物病虫害进行识别，最终完成对温室大棚滴灌、遮光棚等设施的精准控制，可辅助农户利用移动端设备对温室大棚进行科学管理。  
        关键词：设施农业;六域模型;物联网;精准控制;温室大棚   
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        发布时间：2023-08-25
      • 李西明,梁志才,刘龙浩,祝胜林
        2023, 22(8): 144-150. DOI: 10.11907/rjdk.221973
        摘要：现有在线评判系统用于程序设计课程实践教学存在学生学习投入低、系统考核过程单一且缺乏动态扩缩性等问题。由此对现有的在线评判系统进行重新设计与实现，采用开卷训练与闭卷测试相结合的综合评价模式，应用微服务和Docker技术对系统进行重新架构。根据压力测试分析可知，新系统能够应对高并发情形，综合评价模式能够提高学生的学习投入，并实现系统设计目标。  
        关键词：程序设计;在线评判系统;闭卷测试;弹性微服务;Docker   
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        发布时间：2023-08-25

        大数据技术及应用

      • 吴福生,蒋光艳,徐军委
        2023, 22(8): 151-155. DOI: 10.11907/rjdk.222027
        摘要：为提升大数据环境下城市应急管理在预警、处置和恢复等方面的能力，以知网为检索平台，分别选择近5年有关情报、大数据、文本语义应用于城市应急管理等方面的研究文献进行述评，总结大数据技术在城市应急管理中应用的主要思路、方法模型、不足之处以及存在的挑战与机遇。利用大数据技术整合信息，完善政府职能，有利于提升城市应急管理能力，从而保障城市安全稳定发展。  
        关键词：大数据;城市应急管理;智慧城市   
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        发布时间：2023-08-25
      • 洪方磊,薛萌,郭汉明
        2023, 22(8): 156-163. DOI: 10.11907/rjdk.222043
        摘要：针对激光扫描共聚焦显微镜的数据高速传输需求，设计了一种基于DDR3和千兆以太网的大数据缓存与高速传输系统。该系统以Artix-7 系列的FPGA芯片XC7A35T为主控芯片，基于Verilog语言在Xilinx FPGA的开发平台Vivado上设计了整个系统的控制方案；缓存模块采用Micron公司的DDR3芯片MT41J128M16HA，结合Xilinx提供的DDR控制器IP核与FIFO，对上游的大量数据进行高速缓存；同时采用Realtek公司的以太网芯片RTL8211实现了基于UDP、IP协议的以太网帧组包与解包，通过RJ45以太网接口以1 000 Mbps的速率从上位机接收指令或发送数据。测试结果表明，该方案能将数据高速存储到DDR3中，并实时高效地传输到上位机中，实时传输速率达到118.75 Mbyte/s。在工作过程中，该系统稳定性高、误码率低，且电路集成度高、控制时序精确，非常适合作为激光扫描共聚焦成像设备的数据传输系统。  
        关键词：共聚焦显微镜;FPGA;DDR3 SDRAM;千兆以太网;Verilog;高速缓存与传输   
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        发布时间：2023-08-25

        网络空间安全

      • 杨忠举,朱卫星,何红悦,王梅娟
        2023, 22(8): 164-171. DOI: 10.11907/rjdk.222405
        摘要：智能合约是区块链的重要组成部分，具有去中心化、可追溯、自动化执行以及不可篡改等特点，在理论和技术层面能够有效适应无人机集群安全性方面的需求。以智能合约在无人机集群中飞行数据管理、自主协同、安全维护以及安全认证4个方面的应用为例，重点分析智能合约在应用过程中潜在的整数溢出、时间戳、重入、交易顺序依赖及交易授权5种安全漏洞。在此研究基础上，针对潜在的智能合约安全漏洞提出一种基于注意力机制的混合神经网络漏洞检测模型。实验表明，与当前流行的智能合约漏洞检测技术相比，该漏洞检测模型检测效果更好，具有较高的准确率和精确率。该研究结果对于提高无人机集群建设安全系数具有一定的实际意义，也为无人化建设与发展提供了参考。  
        关键词：智能合约;无人机集群;注意力机制;混合神经网络;漏洞检测   
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        发布时间：2023-08-25
      • 巫咏辉,杨蔚林,杜中辉,郭易之,唐屹
        2023, 22(8): 172-177. DOI: 10.11907/rjdk.222018
        摘要：在访问一些特殊网页，如医院、学校、银行的网页时，网页踪迹会记录访问网页时产生的一系列请求和响应，而网络痕迹可能会泄露个人隐私。在现有技术手段下，即使传输的流量是加密的，流量分析攻击也可以轻松识别用户正在访问的页面，为网络攻击者获取用户隐私信息提供了便利。鉴于此，提出一种防御流量分析攻击的新方法，在服务器端填充Web对象的大小而不改变渲染效果，并引入等价渲染的概念，通过添加使两个页面的对象序列大小和顺序相同的空对象与填充对象的方法达到等价渲染的目的。受K-匿名思想启发，在一组具有隐私性的网页中，使用相似网站指纹识别策略以混淆分类器从而识别网页，可以取得良好效果。更重要的是，应用该策略后，相关统计数据的可用性依然支持对数据的统计分析。最后，相关实验也证实了该新方法的可行性。  
        关键词：流量分析;网站指纹;相似流量;分类器;网络安全   
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        发布时间：2023-08-25
      • 苏海,刘卫星,张淑青
        2023, 22(8): 178-186. DOI: 10.11907/rjdk.221936
        摘要：在信息隐藏领域，大多数方法使用自动编码器或生成对抗网络将图像、音频等秘密信息隐藏在载体中。隐写术在理想情况下能生成几乎与载体图像一样的载密图像，从而使他人无法识别秘密信息。然而，当前深度学习的隐写术隐写效果与传统方法相比并不理想。因此，提出基于小波变换的自动编码器隐写模型（W-AE）。该方法将经过小波变换处理后的秘密图像与载体图像进行融合，并输入到编码器网络中，最终生成视觉上不易被察觉的载密图像，解码器网络将从载密图像中近无损般恢复秘密图像。实验证明，W-AE能产生高质量的载密图像，平均PSNR和SSIM分别达到33.9与0.91。在嵌入同等容量秘密信息的前提下，该方法相较于现有方法具有更高的安全性，在未知权重下能够欺骗隐写分析器YeNet与ATS。此外，还分析了小波变换对秘密信息嵌入位置的影响，以增加模型的可解释性。  
        关键词：隐写术;小波变换;自动编码器;信息隐藏   
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        发布时间：2023-08-25

        图形图像处理

      • 徐仵博,刘立群
        2023, 22(8): 187-195. DOI: 10.11907/rjdk.222477
        摘要：人类心理搜索算法（HMS）和脉冲耦合神经网络（PCNN）存在收敛精度低、参数太多等问题，导致融合图像质量不高，由此提出一种基于参数自适应的PCNN图像融合方法。首先，将均匀分组、局部搜索以及移动次数算子引入人类心理搜索算法，克服了HMS存在的搜索能力不强、收敛速度慢等问题；然后，通过改进后的算法对PCNN的αθ、β、αL 3个参数进行优化，增强了其特征提取性能；最后，通过参数优化后的PCNN融合ToF和RGB图像，得到完整的融合图像。选取20个测试函数对算法进行仿真实验，结果表明，算法能够有效地加快收敛速度，提高寻优精度。选取不同时间光线下的果园图像验证了该方法的有效性，平均指标相较于DWT、TIF、CNN、PCNN、DWT_PCNN分别提高19.99%、30.74%、21.14%、17.6%、8.93%，能显著提高融合图像质量。  
        关键词：人类心理搜索算法;脉冲耦合神经网络;图像融合   
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        发布时间：2023-08-25
      • 周遵富,张乾,李伟,李筱玉
        2023, 22(8): 196-202. DOI: 10.11907/rjdk.231474
        摘要：现存的人脸图像修复方法，在图像大比例缺损或分辨率高的条件下合成的图像会出现图像纹理结构不协调和上下文语义信息不一致的情况，不能准确合成清晰的图像结构，比如眼睛和眉毛等。为解决此问题，提出一种基于归一化注意力模块（NAM）的三阶段网络（RLGNet）人脸图像修复方法，能加快模型收敛速度并降低计算成本。其中，粗修复网络对残损图像进行初步修复后，局部修复网络对残损图像局部进行细致的修复，基于归一化注意力模块的全局细化修复网络对残损图像整体进行修复，以增加图像的语义连贯性和纹理结构的协调性。该方法在CelebA-HQ数据集上进行实验，结果表明在掩码比例为20%~30%时PSNR达到30.35 dB，SSIM达到0.926 9，FID为2.55，能够合成相邻像素过渡自然和纹理结构合理的人脸图像。  
        关键词：人脸图像修复;归一化注意力模块;三阶段修复网络;激活函数   
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        发布时间：2023-08-25
      • 徐微,汤俊伟,张驰
        2023, 22(8): 203-208. DOI: 10.11907/rjdk.221634
        摘要：针对肝癌图像分割中上下文信息联系匮乏及肿瘤形态差异性导致模型特征提取困难、相似系数不高等问题，提出一种基于UNet++结合残差网络与注意力机制的肝癌图像分割方法（RA-UNet++）。残差连接能为模型提供更多低层特征辅助模型精确定位肿瘤；通过注意力机制对特征图通道分配注意权重，使模型重点关注图像中的特殊区域，提取更具判别力的特征。在LiTS-ISBI2017肝肿瘤数据集的实验表明，所提模型的体积重叠误差、体积差、相似系数分别达到3.01%、0.25%、98.65%，证实了方法的有效性，可为分割肝癌图像提供参考与借鉴。  
        关键词：UNet++;残差网络;注意力机制;图像分割   
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        发布时间：2023-08-25
      • 曲小波,余粟
        2023, 22(8): 209-215. DOI: 10.11907/rjdk.221921
        摘要：为了解决现有方法在分割眼底图像时产生假阳性血管和丢失微血管的问题，提出一个适用于视网膜血管分割的生成对抗网络。网络的生成器使用U-Net结构分割生成高质量的假图像，判别器使用全连接的卷积神经网络提高辨别能力。在数据集DRIVE和STARE上进行实验，实验结果表明，该分割算法准确率和敏感性提升较为明显，比原U-Net算法分别提高2.84%和1.44%、5.89%和7.96%，比原OR-GAN算法分别提高1.91%和1.08%、4.94%和6.88%，对视网膜血管的分割也比其他现有方法有更优秀的性能。  
        关键词：医疗图像分割;视网膜血管图像;生成对抗网络;U-Net算法;全连接卷积神经网络   
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      • 窦蕾萍,吴君钦
        2023, 22(8): 216-220. DOI: 10.11907/rjdk.222062
        摘要：针对传统Canny算法对椒盐噪声敏感，在计算梯度幅值时只考虑了水平与垂直方向、在非极大值抑制过程中仅依据梯度方向的梯度幅值，从而导致梯度计算不准确、滤波后图像边缘模糊等问题，提出一种改进的Canny边缘检测算法。首先，结合自适应中值滤波与引导滤波的混合滤波器不仅能有效去除图像中的椒盐噪声，还能更好地保存图像边缘；然后，利用4个方向Sobel算子模板计算图像梯度；最后，在非极大值抑制过程中，采用自适应线性插值方法提升边缘检测精度。仿真实验表明，所提算法不仅能有效滤除椒盐噪声，并且相较于传统Canny算法能检测出更多边缘细节。  
        关键词：图像边缘检测;Canny算法;混合滤波;4个方向Sobel算子;自适应线性插值   
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        发布时间：2023-08-25

        计算机人才与教育

      • 周亮,陈明选
        2023, 22(8): 221-229. DOI: 10.11907/rjdk.222050
        摘要：项目化学习是落实立德树人，培养核心素养，回答“怎样培养人”的有效方法，但当前项目化学习与课程教学的融合较为粗浅，更多关注项目化学习的一般性研究，没有指出将项目化学习与学科教学深度融合的有效方法。鉴于此，采用系统性文献综述的方法，通过文献计量、文献研究及具体案例等方法对国际教育技术领域项目化学习相关文献进行系统分析。研究发现：项目化学习是基于建构主义、实用主义和情境学习理论的一种以问题为驱动促进学生核心素养发展的有效学习模式；项目化学习的基本要素有真实情境、驱动性问题、协作性活动、反思评价和项目成果等。此外，项目化学习研究多采用实证研究方法且主要集中在高等教育领域，研究表明项目化学习对提高学习者的成绩、表现、团队协作、自我认知、情感、行为等都具有积极作用。最后，提出我国核心素养与项目化学习深度融合建议：将培养核心素养作为项目化学习的核心目标；构建基于核心素养的项目化学习设计模式；构建基于证据导向的项目化学习评价体系；引入其他领域成果完善基于核心素养的项目化学习。  
        关键词：教育技术;项目化学习;文献综述;核心素养;学习模式   
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      • 方旭,王秀戈
        2023, 22(8): 230-238. DOI: 10.11907/rjdk.231149
        摘要：如今人工智能与教育不断深入融合，乡村振兴的基础是乡村教育振兴，人工智能由于其具有支持个性化学习等特点可以为乡村教育振兴提供支持。基于SWOT-CLPV模型分析法对人工智能支持乡村教育振兴进行分析，研究结果显示了人工智能应用于乡村教育振兴的内部优势与劣势以及外部机遇与威胁。进一步基于SWOT-CLPV模型对人工智能支持乡村教育振兴进行了杠杆效应分析、抑制性分析、脆弱性分析及问题性分析。最后在上述分析的基础上提出了人工智能支持乡村教育振兴的建议与对策。  
        关键词：人工智能;乡村教育振兴;SWOT-CLPV模型   
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        发布时间：2023-08-25
      • 曹原
        2023, 22(8): 239-245. DOI: 10.11907/rjdk.222190
        摘要：智能时代新兴信息技术不断创新突破，教育现代化的推进对高校传统“重知识传授、轻素养培养”的现代信息技术教学提出了新要求。以培养信息核心素养为目标，概述高校现代信息技术教学中信息核心素养的基本内涵，从跨学科理论知识、跨时空体验学习、跨媒体迁移技能、跨领域技术应用4个维度出发，探究以“攻防结合、虚实联通、内外衔接、德智协同”为基础的多要素信息安全意识、多环节信息计算思维、多层次信息拓展能力、多环境信息伦理责任的培养路径，并基于现代信息技术与人工智能概论课程开展信息核心素养培养路径的实践探索，以此构建现代信息技术教学中信息核心素养培养体系，以适应教育现代化的发展需要。  
        关键词：信息核心素养;现代信息技术教学;教育现代化;信息安全意识;信息计算思维;信息拓展能力;信息伦理责任   
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      • 刘宋强
        2023, 22(8): 246-252. DOI: 10.11907/rjdk.222074
        摘要：教育信息化2.0背景下，教育面临新的发展要求，数字教育资源蓬勃发展，对构建教育强国与人力资源强国具有重要意义。教育协作与对话是建构主义理论的核心，目的在于提升原本薄弱的教育教学质量，使数字教育资源利用率真正落实到每堂课中，并满足群体需求到个性需求的转型。通过对教育信息化1.0时代南疆地区农村数字教育资源发展制约因素的探究，界定教育信息化2.0阶段数字教育资源的内涵及特征，勾勒数字教育资源推动南疆地区教育资源协同共享的模式，试图提出转型路径与策略，以期对后续相关研究提供借鉴。  
        关键词：教育信息化2.0;数字教育资源;南疆地区;数字化转型   
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