最新刊期

    2024 23 4

      人工智能

    • 在隐式篇章关系识别领域,研究者发现当前方法忽略了词语的关键信息和层级间的关联。因此,他们提出了融合词语语义和标签依赖的新方法,利用序列生成技术提升识别准确率。该研究通过实验验证了其有效性,准确率及F1值均显著提升。这一创新方法为篇章关系识别研究开辟了新的方向。
      吕国英,郭校金,贾荣荣
      2024, 23(4): 1-7. DOI: 10.11907/rjdk.222489
      摘要:中文隐式篇章关系识别旨在推断出两个论元间的篇章关系类型。然而,现有的方法往往忽略了论元中词语所蕴含的关键信息,并且仅考虑单个层级内的篇章关系类型,忽略了各层级间篇章关系的依赖关联。鉴于此,提出融合词语语义和标签依赖的方法,以序列生成的方式实现篇章关系识别,先根据相似度权重将词向量嵌入到字编码表示中,应用字词对齐注意力机制强调关键字、词信息,再采用标签注意力编码从蕴含词语语义的论元表示和篇章关系表示中获取篇章关系依赖性的上下文表示,以自下而上的方式预测顶层的篇章关系类型。此外,构建面向阅读理解篇章的篇章关系数据集,并在该数据集上展开实验,结果显示隐式篇章关系识别准确率和F1值分别达到74.19%和73.81%,最终验证了该方法的有效性。  
      关键词:隐式篇章关系;词语语义;标签依赖;序列生成   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在大气污染物浓度预测领域,研究者提出了一种基于变分模态分解与组合模型的预测方法。该方法通过重构历史数据并构建时空序列,输入LSTM与ConvLSTM组合模型,有效提取时间与空间特征,显著提高预测精度。实验结果表明,该方法在多个评价指标上均优于其他模型,为大气污染物浓度的准确预测提供了一种可行途径。
      邵玉祥,冯春生,程俊杰,刘秋梦,蒲思涵
      2024, 23(4): 8-13. DOI: 10.11907/rjdk.232277
      摘要:为提高大气污染物浓度的预测准确性,提出一种基于变分模态分解与组合模型的预测方法。首先通过变分模态分解将目标监测点的历史污染物浓度数据重构为多变量时序数据,根据区域内监测点之间的地理关系构建时空序列数据;然后将处理好的数据输入LSTM与ConvLSTM的组合模型中,同时提取时间与空间特征并输出预测结果。针对武汉市PM2.5、SO2、NO2 3种污染物历史浓度数据进行实验,所提预测方法在MAE、RMSE和MAPE 3个指标上均表现最佳,明显优于其他模型。此外,在时间尺度增加的情况下,该方法相较其他模型仍保持最高的预测精度。该方法能够充分捕捉局部特征,在综合考虑时间与空间特征方面具备显著优势,为大气污染物浓度的准确预测提供了一种可行途径。  
      关键词:大气污染物;浓度预测;变分模态分解;组合模型;LSTM;ConvLSTM   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在深度学习领域,针对未知领域模型性能下降问题,提出了一种基于注意力掩码的正则化方法,通过屏蔽权重高的特征提升模型泛化性能。实验显示,该方法在3个基准数据集上测试的精度较基线模型分别提升2.6%、2.0%、4.2%,证明了其在领域泛化数据集上的普适性。
      路京,沈洋,许浩,包艳霞,应震
      2024, 23(4): 14-20. DOI: 10.11907/rjdk.231372
      摘要:深度学习在区分特征方面表现较好,但将其应用于未知领域时,已训练好的模型往往会因领域移位而导致模型性能下降。针对该情况,领域泛化(DG)从多个源领域学习可迁移特征,将其泛化到未知的目标领域。由于不同领域训练的模型更偏向其中最显著的特征,往往会忽略与任务相关的一般性特征,而可迁移特征通常并不是该领域最显著的特征。因此,从这个角度提出一种基于注意力掩码来屏蔽特征的正则化方法,通过注意力掩码模块生成注意力掩码,对权重高的特征进行屏蔽,以提升模型泛化性能。实验表明,在3个基准数据集上测试的精度相较于基线模型分别提升2.6%、2.0%、4.2%,证明该方法既能提升模型在未知领域上的性能,也体现了其在领域泛化数据集上的普适性。  
      关键词:领域泛化;迁移学习;注意力机制;深度学习;正则化   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻记者报道,网约车领域迎来新突破。研究团队提出基于需求密度预测的集约化调度方法,通过深度时空残差感知网络准确预测需求密度,并结合经济效益设计调度模型。实验验证,预测模型精度高达97%,调度算法质量接近最优解,有望显著提升网约车接单率和利润率,实现全局供需平衡,为交通系统稳定提供有力支持。
      郭羽含,丁文婧
      2024, 23(4): 21-30. DOI: 10.11907/rjdk.231463
      摘要:为提升网约车接单率和利润率、实现全局供需平衡,提出一种基于需求密度预测的网约车集约化调度方法。首先,根据历史数据设计基于多层混合感知野的深度时空残差感知网络结构,该网络基于需求频度划分历史时空数据,并通过卷积指数线性网络及残差单元对不同时空数据进行差异化处理。结合基于门控机制的融合及求和融合方法动态聚合时间、空间和外部特征,实现了对需求密度的准确预测,从而预估网约车需求密度集群效益。其次,基于网约车经济效益和需求密度集群效益,建立调度数学模型,设计传感邻域限制调度范围,提升搜索效率。将遗传算法与匈牙利算法相结合,提高算法寻优能力,避免基因缺失,通过改进选择和变异算子,增强遗传算法的局部随机搜索能力,规避早熟风险,从而得到网约车与乘客的最佳匹配结果,保证了全局供需平衡和总体盈利能力。最后,基于大规模真实数据集对预测模型的性能和调度算法的有效性进行验证,实验结果表明,预测模型精度可达到97%,调度算法的求解质量可达最优解的99%,可为网约车平台提供调度策略,保障交通系统稳定。  
      关键词:智能交通系统;车辆调度;网约车需求密度预测;遗传算法;匈牙利算法;深度神经网络   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技媒体记者报道,苗语语音合成研究在民族文化传承中扮演重要角色。针对苗语文字缺失、电子资源匮乏等问题,专家提出基于混合密度网络的苗语语音合成方法。该方法通过学习时间与语音的对齐,有效解决了漏词、重复等问题,并简化了模型训练过程。实验结果显示,该方法得分高于先进方法,合成语音清晰准确,为苗语语音合成研究提供了新的方向。
      蔡姗,郭胜,王林
      2024, 23(4): 31-37. DOI: 10.11907/rjdk.231900
      摘要:苗语语音合成研究对民族文化的传承、保护和发展具有重要意义。针对苗语存在文字缺失、电子资源匮乏及数据难以获取导致其语音合成研究滞后的问题,提出一种基于混合密度网络的苗语语音合成方法。该方法根据持续时间来学习文本与语音间的对齐,解决了根据注意力机制学习对齐时容易出现的漏词、重复等问题。利用混合密度网络提取文本真实的持续时间,并与持续时间预测器联合训练,不需要额外的外部对齐器或自回归模型来指导模型进行对齐学习,简化了模型训练过程。以自建苗语语音合成语料库Hmong_data为基准数据,与先进方法进行对比实验。实验结果显示,该方法的平均意见得分为3.89,较Tacotron2方法提升了0.41,且产生的对齐图更清晰、平滑,合成的语音是可理解和正确的。  
      关键词:苗语;语音合成;混合密度网络;语料库   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻快报,自然语言推理领域迎来新突破。专家成功提出了一种融入多层语言信息的推理方法,通过学习不同层神经网络对结果的贡献权重,实现语言信息的有效结合与预测。实验结果显示,多层神经网络能够捕获不同语言信息,各层擅长不同推理任务。这一成果为提升自然语言推理性能提供了新的思路和方法。
      张振寰,李琳,张梦静,钟珞,陈云,程庆贺
      2024, 23(4): 38-45. DOI: 10.11907/rjdk.222034
      摘要:随着网络深度逐层加深,提取特征时表层信息和浅层特征或多或少被遗失,而一些推理场景需要浅层特征来作出推理判断。为此,提出一种融入多层语言信息的自然语言推理方法,通过学习多层深度神经网络的不同层对结果的贡献权重,有效结合不同层学习到的语言信息对结果进行预测。在SNLI数据集上的实验结果和对多个样例的分析表明,多层神经网络的不同层捕获到了不同的语言信息,不同的网络层擅长不同的推理任务,合理融入不同层次的语言信息有助于方法性能的提升。  
      关键词:自然语言处理;多层语言信息;自然语言推理;注意力机制   
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      发布时间:2024-05-16
    • 最新科技研究表明,针对智能可穿戴设备在体脂率预测方面的局限性,科研人员提出了一种创新的体脂率预测方法。通过测量人体体型和肢体数据,结合基本信息和局部阻抗信息,构建了预测模型输入矩阵。同时,引入改进灰狼算法优化神经网络模型,实现了高准确率的体脂率预测。实验显示,该模型与八电极体脂测量仪结果高度一致,为智能可穿戴设备在体脂率预测领域的应用提供了有力支持。
      陈运,孙斌,赖源海
      2024, 23(4): 46-51. DOI: 10.11907/rjdk.231345
      摘要:为解决生物电阻抗分析法智能可穿戴设备只能测量人体局部电阻抗,在阻抗信息缺失时无法准确预测全身体脂率的问题,提出一种体特征补偿因子和改进参数优化聚合因子的体脂率预测方法。首先,根据人体体积与阻抗的强相关性,测量反映人体体型的三围数据和肢体数据,计算出一组体特征补偿因子,将其与人体基本信息和局部阻抗信息结合,组成预测模型输入矩阵。然后,引入参数聚合因子对灰狼算法进行改进,以提升算法搜索能力。最后,利用改进的灰狼算法优化传统BP神经网络模型,建立一种新的体脂率预测模型,并与其他体脂率预测模型进行比较。实验表明,双因子改进模型平均绝对误差(MAE)为0.659、相关系数R2为0.967、预测准确率AR为90%,与八电极体脂测量仪测量结果高度一致性。该研究对于使用智能可穿戴设备进行全身体脂率的预测具有一定的理论和实践价值。  
      关键词:局部阻抗;全身体脂;人体特征;补偿因子;聚合因子;改进灰狼算法;可穿戴设备   
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      发布时间:2024-05-16

      计算机软件与理论

    • 针对超可靠低延迟通信(uRLLC)和增强型移动宽带(eMBB)资源切片问题,专家提出了创新方案。他们构建了一套联合资源分配优化体系,旨在平衡eMBB的高数据速率与uRLLC的严格延迟和可靠性要求。通过风险敏感公式,成功降低eMBB传输风险,确保uRLLC传输可靠性。该方案经仿真验证,在资源分配中表现出色,为未来的通信技术发展提供了坚实支撑。
      王磊,顾重庆,崔景伍,郑宝玉
      2024, 23(4): 52-58. DOI: 10.11907/rjdk.231395
      摘要:针对超可靠低延迟通信(uRLLC)和增强型移动宽带(eMBB)动态复用场景中的资源切片问题,eMBB服务专注于高数据速率,而uRLLC在延迟和可靠性方面具有严格要求。鉴于此,资源切片问题被表述为一个eMBB/uRLLC联合资源分配优化问题,其目的是考虑eMBB数据速率的方差以减少立即调度的uRLLC流量对eMBB可靠性的影响。提出一种基于风险敏感的公式为传入的uRLLC流量分配资源,同时最大限度地降低eMBB传输风险,确保uRLLC的传输可靠性,并将优化问题分解为3个子问题,然后将非凸的子问题转换为凸优化问题以获得资源分配的近似解。仿真结果表明,该传输方案在为传入的uRLLC流量分配资源的同时,保证了eMBB和uRLLC业务的传输可靠性。  
      关键词:5G;风险敏感;动态资源调度;资源分配;eMBB;uRLLC;穿孔;复用   
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      发布时间:2024-05-16
    • 新能源汽车装配产线零部件模块管理取得新突破。针对替换出错率高的挑战,专家提出了一种零部件模块化管理方法。该方法运用大批量定制设计和产品数据管理技术,实现零部件模块的线上化管理。通过某新能源车企的实际数据验证,该方法有效减少替换错误,为后续车型设计提供了便捷的部件模块资源库。
      卢贤林,鲁玉军
      2024, 23(4): 59-66. DOI: 10.11907/rjdk.231187
      摘要:针对新能源汽车装配产线零部件模块线下替换出错率高的问题,提出一种零部件模块化管理方法。通过阐述模块化中采用大批量定制设计技术和产品数据管理技术的原理,结合某新能源车企的实际数据,实现了零部件模块的线上化管理,解决了新能源汽车装配产线零部件模块替换容易出错的问题,为后续车型的设计与开发提供了可便捷使用的部件模块资源库。  
      关键词:新能源汽车;模块化;装配产线;大批量定制;产品数据管理   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在睡眠分期研究领域,专家提出了一种创新的PPG信号噪声处理方法。通过AMPD改良算法和三次样条插值,有效去除了基线漂移;结合软硬阈值的小波变换,成功滤除肌电噪声;利用偏度、峰度等特征,准确检测运动伪差。验证试验显示,该方法在保留信号特性的同时,显著提升了睡眠分期特征的准确性,为PPG在睡眠研究中的应用提供了有力支持。
      石胜源,何康,罗铁清
      2024, 23(4): 67-73. DOI: 10.11907/rjdk.231300
      摘要:在研究睡眠分期时,不少学者会使用光电容积脉搏波(PPG)信号作为研究对象,但在PPG采集过程中容易引入各种频率的噪声,影响后续睡眠分期特征的提取。为去除PPG信号噪声,提高生理参数特征计算的准确性,提出一种新的信号噪声处理方法。采用AMPD改良算法识别波峰波谷,通过三次样条插值进行基线拟合,完成基线漂移的去除;以软硬阈值结合的小波变换完成肌电噪声的去除;以偏度、峰度及均值等特征配合n-sigma法则完成运动伪差的检测,得以在睡眠特征提取过程中筛除噪声。验证试验证明,该方法在有效去除PPG信号噪声的同时保留了信号特性,确保了使用PPG进行睡眠分期特征的表征能力。  
      关键词:PPG信号;噪声处理;睡眠分期   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻讯,无人机辅助的移动边缘计算在有限基础设施和紧急救援场景中展现出显著潜力。某团队针对空地协作场景,提出联合优化用户关联、子信道分配及计算资源的方法,以最小化长期平均时延。该团队基于混合深度强化学习算法,实现了任务卸载和资源分配的高效协同。仿真显示,该算法在减少平均时延方面性能卓越,为相关领域提供了重要解决方案。
      沈乐
      2024, 23(4): 74-81. DOI: 10.11907/rjdk.231389
      摘要:在基础设施有限的地区或紧急救援场景中,无人机辅助的移动边缘计算被认为是一种有效的解决方案,可处理资源受限的智能设备的计算密集型任务和时延敏感性计算任务。考虑到地面基站和多无人机辅助的多用户空地协作移动边缘计算场景,提出一种联合优化用户关联、子信道分配及边缘服务器计算资源的分配方法,以最小化长期平均时延的任务卸载和资源分配方案。首先,根据用户的随机任务生成无人机移动方案,基于不同的卸载决策建立卸载计算模型和本地计算模型。然后,以最小化长期平均时延为优化目标优化问题。最后,结合DQN与DDPG提出一种基于混合深度强化学习DQN-DDPG的任务卸载和资源分配算法(HDCR),解决离散和连续变量之间的问题和混合决策问题。仿真表明,所提算法相较于基于离散决策的DDCR等算法,在减少平均时延方面性能更优。  
      关键词:移动边缘计算;空地协作;无人机;混合决策;深度强化学习;任务卸载;资源分配   
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      发布时间:2024-05-16

      软件设计、开发与应用

    • 在水下爆炸冲击波压力测试领域,基于树莓派设计的新型高速测试系统,采用模块化设计,结合OneNET云平台与4G无线通信技术,实现远程监测与控制,有效解决了实验开展繁琐、数据回收不便的问题。
      梁坤,赵后雨,刘文武,徐佳骏,方以群
      2024, 23(4): 82-87. DOI: 10.11907/rjdk.232170
      摘要:针对目前水下爆炸冲击波压力测试中存在的实验开展繁琐、数据回收不便等问题,基于树莓派设计一种具备远程控制与无线数据传输功能的新型高速冲击波压力测试系统。该系统采用模块化设计,以树莓派为核心组建服务器供用户访问,结合OneNET云平台与4G无线通信技术实现系统的远程监测与控制,同时通过信号采集模块实现冲击波压力的数据采集。模拟测试结果显示,该系统能够完整采集100 KHz的正弦波信号,1个周期内各点平均相对误差为0.115 V,10个周期内统计特征整体相对误差小于3.3%,证实了其在水下爆炸冲击波压力测试方面的可行性。  
      关键词:水下爆炸;树莓派;OneNET;无线通信;测试系统   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻播报,全自动卸砖打包机工作区安全新突破!专家研发出基于单目视觉与目标检测算法YOLOv5的非法入侵检测系统,通过摄像头获取图像并定位测距,利用算法精准检测识别闲杂人员。系统一旦发现非法入侵,即报警并紧急停机,准确度高达94%以上。相较于传统方法,该系统功能更强大、成本更低,有效保障工作区域安全。
      李晨,徐遵义,闫春相,刘康宁
      2024, 23(4): 88-93. DOI: 10.11907/rjdk.231230
      摘要:全自动卸砖打包机已成为砖瓦建材生产线的标准配置,作业期间闲杂人员非法进入工作区域极易引发安全事故。监测到非法人员进入危险区域后自动报警,并在紧急情况下自动停机处理已成为卸砖打包机升级改造的重点。现有基于红外传感器检测或超宽带技术建立虚拟电子围栏的方法存在检测精度低、预警方式单一以及事故发生后责任难以界定等问题。为此,研发一种基于单目视觉与目标检测算法YOLOv5的全自动卸砖打包机工作区非法入侵检测系统。该系统由摄像头、单片机、报警器、继电器以及控制软件等组成,采用单目摄像头进行图像获取与定位测距,利用目标检测算法YOLOv5进行目标检测与识别;检测到闲杂人员非法进入工作区时会发送相应指令给单片机,由控制传感器进行报警、停机等处理。仿真实验结果表明,该系统能有效完成拍照、定位测距、检测识别、告警、紧急停机等功能,准确度达到94%以上,与现有方法相比功能更强、成本更低,可有效解决工作区域内闲杂人员非法进入等安全问题。  
      关键词:卸砖打包机;单目视觉;目标检测;YOLOv5   
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      发布时间:2024-05-16
    • Hadoop作为大数据处理行业标杆,在肺部结节随访系统中得到广泛应用。然而,HDFS在处理海量小文件时存在性能瓶颈。为此,专家构建了HFS方案,通过迁移小文件元数据及优化数据流动算法,降低了NameNode压力。实验表明,在肺部结节随访系统中,HFS相比单一HDFS在内存占用和数据分析时间上有显著优势,为提升数据处理效率开辟新路径。
      张国华,徐建军
      2024, 23(4): 94-99. DOI: 10.11907/rjdk.231259
      摘要:Hadoop是公认的行业大数据标准开源软件,因其在分布式环境下具备海量数据处理能力,目前在肺部结节随访系统中应用广泛。然而,Hadoop分布式文件系统(HDFS)在设计之初是为了解决大文件存储与计算问题,对海量数目的小文件存储与检索存在性能低下、主节点NameNode内存占用率高等问题。为此构建一种改进的HDFS数据布局存储方案HFS,通过在NameNode中加入文件处理识别模块实现小文件元数据向SecondnameNode和DataNode集群的迁移;同时设计出DataNode间数据流动的算法,有效降低了NameNode节点的处理压力。分别基于HFS和单一HDFS对肺部结节随访系统进行测试,实验结果表明在NameNode内存占有率和整体数据分析时间等方面,基于HFS的肺部结节随访系统具备明显优势。  
      关键词:HFS;Hadoop;肺部结节随访系统;大数据   
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    • 科技媒体播报,智慧灯杆数据实时推送系统取得新突破。该系统采用微服务架构,通过图聚类算法划分为九大微服务,实现高效实时数据推送。采用双Redis数据库设计,分离实时与缓存数据,并通过Websocket实时推送到客户端。测试表明,该系统满足实时性与并发需求,为智慧城市中智慧灯杆数据可视化提供完善解决方案。
      寇柏源,王少林
      2024, 23(4): 100-106. DOI: 10.11907/rjdk.231089
      摘要:传统智慧灯杆系统实时数据的推送和获取需通过不断轮询,占用系统开销,网络带宽压力大,且高流量请求可能造成系统崩溃等问题。为解决上述问题,设计和实现了一种基于微服务架构的智慧灯杆数据实时推送系统。从业务实际需求出发,对系统技术架构与功能架构进行设计,明确4种技术模块与功能模块,并通过提取梳理模块、功能、实体以及资源结点的关系与属性,明确不同结点之间的权重,搭建图网络,采用图聚类算法将系统拆分为以实时数据推送服务为主的九大微服务。系统针对实时数据推送需求,采用双Redis数据库设计,分离实时数据与缓存数据,明确了3种实时数据存储结构以及数据点位表、转存配置表、系统三者之间的关系,启用Redis实时数据库键空间通知功能,监听特定键值变化,并通过Websocket实时推送到客户端。系统测试表明,该系统可以高效、准确地实现智慧灯杆实时数据推送以及历史数据的展示与存储,满足实时性与并发需求,其为智慧城市中的智慧灯杆数据可视化场景建设提供了完善的解决方案。  
      关键词:智慧灯杆;Redis;图聚类;实时推送;Websocket   
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      发布时间:2024-05-16

      区块链技术及应用

    • 在拍卖领域,专家提出了一种基于区块链的可信密封拍卖方案,通过群签名技术和交易模型,提高了拍卖过程的透明度和可信度。
      陈天,沈苏彬
      2024, 23(4): 107-118. DOI: 10.11907/rjdk.231341
      摘要:传统密封拍卖多采用集中式的管理模式,然而中心化的拍卖方式往往会造成拍卖过程不透明、用户隐私被泄露等问题,严重影响拍卖的可信度。针对这些问题,提出一种基于区块链的可信密封拍卖方案。该方案首先将密封拍卖过程中涉及到的拍卖信息发布操作、投标操作、开标操作以及中标结果发布操作定义为交易,然后提出使用群签名技术来满足投标行为的匿名性,最后提出交易模型并设计交易的真实性验证流程。该方案使用区块链技术实现4类操作的可信管理,提高了拍卖过程的透明度以及可信度。基于FISCO BCOS区块链平台进行仿真实现,实验结果验证了该方案的有效性。  
      关键词:区块链;去中心化;密封拍卖;群签名;智能合约   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻播报:智能合约在区块链发展中地位显著,但设计门槛高。为了解决这一问题,专家提出基于状态图的智能合约描述语言SDLSD。该语言使用状态图描述逻辑结构,并生成Solidity代码,支持实时语法检查和跨平台编译。测试显示,SDLSD具有简单性、可读性和高抽象语义,为领域专家设计智能合约提供了新工具。
      张浩,吴胜,张人娄
      2024, 23(4): 119-130. DOI: 10.11907/rjdk.231830
      摘要:智能合约在区块链发展中扮演着重要角色,并广泛应用于各领域。然而,已有的智能合约语言均由专业的合约研发人员开发,使得相关应用领域的专家难以轻松地设计合约。为了便于领域专家进行智能合约设计,引入领域特定语言的概念,提出一种基于状态图的智能合约描述语言SDLSD。该语言使用状态图描述合约条款与行为之间的逻辑结构关系,并通过词法、语法及语义分析生成可执行的Solidity语言。SDLSD实时支持语法检查、合约库引用和合约模板使用,同时跨平台编译和运行。测试结果表明,该语言不仅具有自然语言的简单性与可读性,还展现出更高的抽象语义,相较于已有方法具有明显优势。  
      关键词:智能合约;状态图;词法分析;语法分析;语义分析;代码生成   
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      发布时间:2024-05-16
    • 针对互联网身份管理的问题,专家探讨了区块链技术在自主身份管理方面的应用。区块链的去中心化、公开透明和安全性成为关键优势,相比传统中心化模式更受用户信赖。专家提出基于区块链的自主身份管理方案,赋予用户对自己身份的控制权,并通过选择性披露方法增强隐私保护。在以太坊平台和智能合约技术的支持下,该方案得到验证,展现出其正确性和可行性,为身份管理领域带来新的突破。
      张慧,沈苏彬
      2024, 23(4): 131-140. DOI: 10.11907/rjdk.231334
      摘要:互联网的中心化身份管理模式存在单点故障、信任等隐私问题,没有赋予用户对自己身份的自主权,因此不再受到特定应用领域的用户信任。区块链的去中心化、公开透明、安全可靠等特性,使其成为自主身份管理的关键技术之一。讨论互联网应用身份管理发展现状,分析基于区块链的自主身份管理模式相较于传统中心化身份管理模式的优势以及区块链技术在实现自主身份管理方面的优势。然后,根据自主身份原则,提出一种基于区块链的自主身份管理方案,使用户能够对自己的身份拥有控制权;在此基础上,针对自主身份最小化原则,提出一种选择性披露方法增强方案的隐私保护能力。基于以太坊平台和智能合约技术,对提出的方案进行仿真实现,实验结果证明了该方案的正确性和可行性。  
      关键词:区块链;去中心化;身份管理;自主身份;隐私保护   
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      发布时间:2024-05-16
    • 最新科技播报,针对“端—边—云”架构的混合信任模型,专家提出RT-DPoS共识方案。该方案设计声誉机制,规范节点行为,提出基于局部信任的投票策略,并综合考虑信任关系和声誉值,选出代理节点集合,增强去中心化。同时,引入可验证随机函数优化出块顺序,增强对腐败攻击的抵抗力。实验表明,RT-DPoS提升了23.38%的安全性能,为混合信任模型的研究提供了新思路。
      叶飞,蒋凌云
      2024, 23(4): 141-149. DOI: 10.11907/rjdk.231400
      摘要:针对“端—边—云”架构中“局部可信,全局不可信”的混合信任模型,提出基于混合信任的共识方案RT-DPoS。首先,设计声誉机制规范节点的行为并增强节点的投票积极性;然后,提出基于局部信任的投票策略指导节点的投票行为,并根据投票行为建立局部信任关系,在此基础上,综合考虑节点的信任关系和声誉值,设计了两阶段的策略选出代理节点集合,增强了代理节点的去中心化;再在共识过程中引入可验证随机函数优化代理节点出块顺序,增强对腐败攻击的抵抗力。实验表明,RT-DPoS可以避免节点盲目投票,保证代理节点的可靠性和去中心化,并增强共识过程中的安全性,相较于DPoS,RT-DPoS提升了23.38%的安全性能。  
      关键词:委托权益证明;混合信任;局部信任;声誉机制;边缘区块链   
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      发布时间:2024-05-16

      图形图像处理

    • 在遥感目标检测领域,研究者提出了一种基于元特征调制的小样本检测方法,通过特征加权与融合,有效提升了检测精度。实验结果表明,该方法在新类对象上的平均检测精度显著提高,为小样本遥感目标检测提供了新的解决方案。
      宋云凯,吴原顼,叶蕴瑶,肖进胜
      2024, 23(4): 150-156. DOI: 10.11907/rjdk.232293
      摘要:基于深度卷积神经网络的目标检测器需要大量标注样本展开训练,针对训练样本数量不足导致目标检测器泛化能力较差的问题,基于元特征调制提出一种特征加权与融合的小样本遥感目标检测方法。首先,在元特征提取网络中嵌入瓶颈结构式特征学习模块C3,增加网络深度和感受野;其次,利用路径聚合网络(PAN)进行元特征融合,有效提升了网络对多尺度遥感目标的感知能力;最后,使用轻量级卷积神经网络学习原型向量以加权元特征,在轻量化模型的同时,利用模型已有知识快速微调模型,以适应对新类目标的检测。实验结果显示,在NWPU VHR-10和DIOR数据集上,该方法相比于FSODM方法,在新类对象上的平均检测精度分别提高了29.40%和11.78%。可视化结果表明,该方法在小样本遥感目标检测上效果更优。  
      关键词:遥感数据集;小样本目标检测;C3-Darknet特征提取网络;多特征融合;特征加权   
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      发布时间:2024-05-16
    • 研究团队针对室内停车场景下目标停车位检测难题,提出创新算法。该算法在YOLOv5m基础上增加小目标检测层,并引入坐标注意力机制,有效减少冗余信息,提升检测精度。同时,团队建立包含8100张图像的地下车位标注数据集进行实验。该算法平均检测精度达98.214%,准确率和召回率均超96%。这一成果显著提高了模型精度和实时性,为室内停车场景下的停车位检测提供了可行方案。
      李玥,马世典,黄宇轩
      2024, 23(4): 157-163. DOI: 10.11907/rjdk.231405
      摘要:针对现有检测算法在室内停车场景下对目标停车位检测精度不足、检测效率较低的情况,在现有的YOLOv5m中增加了小目标检测层以增强对小目标样本的检测,并在此基础上引入一种坐标注意力机制来减少冗余信息输入,提升检测精度。同时建立包含8 100张地下车位图像的大型室内停车场标注数据集,并在此数据集上进行实验。该方法的平均检测精度(mAP)为98.214%,准确率为97.254%,召回率为96.548%。结果显示该算法大大提高了模型精度、停车位检测性能以及模型检测的实时性,在室内停车场景的停车位检测上具有可行性。  
      关键词:自动代客泊车;目标检测;停车位检测;端到端深度学习;单目相机   
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      发布时间:2024-05-16
    • 科技新闻记者报道,立体匹配领域取得新突破。研究团队针对Census变换算法的不足,提出改进算法。通过降序排序像素点、Hamming距离计算及加权融合亮度差异,提升了匹配精度。再根据图像梯度划分区域进行代价聚合,优化视差图。实验显示,新算法在Middlebury V3.0平台上的平均误差下降2.95%,展现高匹配精度及鲁棒性。
      胡鑫力,周锋,郭乃宏,姚凯文,李楠,王如刚
      2024, 23(4): 164-170. DOI: 10.11907/rjdk.231318
      摘要:立体匹配作为三维重建的关键步骤之一,针对基于Census变换的立体匹配算法在视差不连续区域以及弱纹理区域匹配精度较差,且易受光照不均与噪声干扰的问题,提出一种基于改进Census变换与分区域聚合的立体匹配算法。在Census变换阶段令窗口中所有像素点根据灰度值大小进行降序排序,选取灰度值为中位数的像素点替代窗口的中心像素;然后进行Hamming距离计算得到结果,再加权融合亮度或光照差的绝对值;接下来将代价聚合阶段的图像通过梯度大小划分为边缘和平滑区域,分别使用十字交叉域完成初始代价聚合;最终采用WTA找到初始视差值,经过一系列视差优化步骤获得最终视差图。在Middlebury V3.0版本的测试平台上对该算法进行评测,实验结果表明,总体像素的视差平均误差为8.26%,相较于AD-Census算法下降了2.95%,具有较高的匹配精度,且对光照及噪声有较好的鲁棒性。  
      关键词:机器视觉;立体匹配;Census变换;分区域代价聚合;离群点检测   
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      发布时间:2024-05-16
    • 最新报道,针对服装图像分类中的特征信息不足、表示能力弱及分类精度问题,科研人员提出一种基于特征融合与注意力机制的服装图像分类算法。该算法利用ResNet50网络结构,融合多阶段特征并嵌入注意力模块。在自建和DeepFashion数据集上,该算法准确率显著提升,验证了其丰富的特征提取和强大的表示能力,为服装图像分类效果的提升提供了有效方案。
      李涛,张俊杰
      2024, 23(4): 171-177. DOI: 10.11907/rjdk.231415
      摘要:针对服装图像分类特征信息丰富度低、特征表示能力弱以及分类准确度不高的问题,提出一种基于特征融合与注意力机制的服装图像分类算法。该算法采用卷积神经网络ResNet50作为基础分类网络结构,通过融合多个阶段卷积层提取到的特征以丰富模型提取的特征信息,并在模型中嵌入通道和位置注意力模块以增强特征表示。实验结果表明,所提出的算法在自建数据集和DeepFashion数据集上准确率分别为79.69%和82.22%,分别高于基准模型1.95%和1.76%。由此验证了所提出的算法能够提取到更丰富的服装特征信息,且具有更强的特征表示能力,从而提高了服装图像分类效果。  
      关键词:服装图像分类;卷积神经网络;ResNet50;特征融合;注意力机制   
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      发布时间:2024-05-16

      大数据与信息处理

    • 科技媒体最新报道,针对社交平台中多模态图文数据的情感分析难题,专家团队成功建立了基于对偶注意力机制的多模态情感分析模型。该模型融合预训练模型提取的文本与图像特征,通过跨模态特征融合和单模态自注意力模块,实现对多模态数据的高效表征。实验证实,该模型在推特图文数据集上表现优异,为情感分析领域提供了新的解决方案。
      李劲哲,吴宇贤,蔡珺恺,王成济,蒋兴鹏
      2024, 23(4): 178-185. DOI: 10.11907/rjdk.231294
      摘要:传统情感分析方法无法有效处理社交平台中的大量多模态图文数据,暴露出多模态特征融合效果不佳的问题。为此,结合注意力机制与前馈神经网络建立基于对偶注意力机制融合多模态的情感分析模型。该模型利用预训练模型提取文本与图像特征,采用跨模态特征融合模块强化属于多个模态的公有特征,采用单模态自注意力模块提取单个模态私有特征中的有效信息,最终拼接融合多模态特征,实现对多模态数据的高效表征。在推特图文数据集上进行验证实验,通过与多种方法进行比较以及对内部各模态进行消融实验,证实所提模型具有较好的情感分类效果。  
      关键词:多模态情感分析;多头注意力;特征融合;对偶融合   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在社交网络与科研合作领域,节点排序任务的重要性日益凸显。针对合作网络中的噪声、不完整信息和动态变化,研究者提出了一种基于深度主动学习的方法进行节点排序。该方法通过深度学习模型从节点的多模态特征中进行表示学习,并结合主动学习方法选择关键节点进行标注,以优化排序模型。实验结果表明,与传统排序方法相比,该方法在节点排序准确性和稳定性方面有显著提升。
      刘臣,宋雪
      2024, 23(4): 186-192. DOI: 10.11907/rjdk.231946
      摘要:节点排序任务在社交网络与科研合作等领域的应用愈加广泛,准确评估网络节点重要性的课题备受关注。然而,合作网络通常存在大量噪声、不完整信息以及动态变化,传统节点排序方法往往难以取得令人满意的结果。为此,提出一种基于深度主动学习的方法进行科研合作网络中节点的排序。该方法结合深度学习的优势以及主动学习的查询策略,能够在数据标签稀缺和噪声干扰较大的情况下自适应地根据网络中节点的重要性进行排序。具体而言,首先利用深度学习模型从节点的多模态特征中进行表示学习,将节点表示与其重要性相结合,形成一个综合排序指标;然后通过主动学习方法选择对排序结果具有较大影响的节点进行标注,从而逐步优化排序模型。在真实的科研合作网络数据集上进行验证实验,发现与传统排序方法相比,基于深度主动学习的方法在节点排序准确性和稳定性方面有显著提升。  
      关键词:科研合作网络;深度主动学习;学习排序;置信度   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在大学生行为分析领域,研究者建立了基于异常点检测的异质行为分析模型,采用多种算法对大学生异质行为模式进行深度分析,为提升学校管理水平和管理效率提供了基础依据。
      彭琳,宋珺,刘安栋,熊玲珠
      2024, 23(4): 193-198. DOI: 10.11907/rjdk.232214
      摘要:大学生异质行为指的是大学生具有个性特征、不同于他人的行为偏好。针对大学生异质个体的行为挖掘问题,提出一种基于异常点检测的异质行为分析方法。首先以某校大学生成绩数据和校园一卡通数据为基础,建立异质行为分析模型,采用主成分分析、K-Means++和DBSCAN聚类分析寻找异常点,研究关注异常点对应的异质行为人。然后,通过异常点检测辨别学习成绩中的异质个体,并进一步探究其作息规律与学习成绩异常之间是否存在强关联。接下来,运用多种算法相互印证异常点的准确性,借助对相关学生的调研来验证异常点数据的可信度。研究表明,所提方法能对大学生异质行为模式进行深度分析,为提升学校管理水平和管理效率提供了基础依据。  
      关键词:异质性;行为分析;聚类算法;主成分分析;异常点检测   
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      发布时间:2024-05-16

      研究综述

    • 自然语言生成(NLG)作为AI领域的热点,近年来取得显著进展。研究者通过架构扩展、微调和提示学习等方法,提升了预训练语言模型(PLMs)的性能。尽管面临非结构化输入和低资源语言生成的挑战,NLG在内容创作、自动新闻报导等领域已展现潜力。随着技术进步,NLG将在自然语言处理和人工智能领域扮演更重要角色,推动行业发展。
      周强伟,施水才,王洪俊
      2024, 23(4): 199-207. DOI: 10.11907/rjdk.231393
      摘要:自然语言生成(NLG)作为人工智能的一个分支,近年来随着预训练语言模型(PLMs)的发展取得了显著进展。NLG旨在根据多种输入源(如文本、图像、表格和知识库)生成连贯、有意义的文本。研究者通过架构扩展、微调和提示学习等方法提升了PLMs的性能。然而,NLG在处理非结构化输入和低资源语言生成方面仍面临挑战,尤其是在缺乏足够训练数据的环境中。为探讨NLG的最新发展、应用前景以及所面临的挑战,通过文献分析,提出PLMs性能改进策略,并展望未来研究方向。研究表明,尽管存在诸多限制,但NLG在内容创作、自动新闻报导、对话系统等领域已展现出潜力。随着技术的不断进步,NLG在自然语言处理和人工智能领域将扮演更重要的角色。  
      关键词:人工智能;自然语言生成;受控文本生成;预训练语言模型;提示学习   
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      发布时间:2024-05-16
    • 最近,多参数磁共振成像(mpMRI)在前列腺癌(PCa)无创诊断中的重要作用备受关注。专家通过文献检索,深入研究了卷积神经网络(CNN)在前列腺mpMRI诊断中的应用。他们解释了CNN的设计原理,并总结了其在前列腺mpMRI诊断中的相关应用。尽管现有方法存在局限性,但这一研究为医学图像分割人员提供了重要参考,预示着CNN在前列腺mpMRI应用中的广阔前景。
      范晓晖,胡天驰,韩凤仙,张文辉,李晶
      2024, 23(4): 208-214. DOI: 10.11907/rjdk.231398
      摘要:多参数磁共振成像(mpMRI)在前列腺癌(PCa)的无创诊断中发挥着越来越重要的作用,为了深入研究卷积神经网络在该领域的发展。首先,通过关键词prostate cancer、neural network、deep learning、image analysis,在PubMed和Web of Science数据库中进行系统的文献检索,包括卷积神经网络(CNN)出现以来的几次重大突破和近5年CNN在mpMRI应用中已发表的文献。然后,从模型的构建块出发解释CNN的设计原理,总结CNN在前列腺mpMRI诊断中的相关应用。最后,讨论了所用方法目前的局限性和未来发展前景,为医学图像分割人员提供参考,以促进CNN在前列腺mpMRI的应用发展。  
      关键词:深度学习;卷积神经网络;前列腺癌;多参数磁共振;目标检测;图像分割   
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      发布时间:2024-05-16
    • 在自然语言处理领域,预训练语言模型的微调方法正经历变革。专家总结了基于提示学习的微调方法,为轻量化模型提供新思路,推动了自然语言处理技术的发展。
      范森,施水才,王洪俊
      2024, 23(4): 215-220. DOI: 10.11907/rjdk.231362
      摘要:预训练语言模型的出现使处理自然语言处理任务模式发生了巨大变化,对预先训练好的模型进行微调以适应下游任务成为目前自然语言处理任务的主流模式。随着预训练模型越来越大,需要找到轻量化的替代全模型的微调方法,基于提示学习的微调方法可以满足这一需求。对提示学习的研究进展进行总结,先描述了预训练语言模型与提示学习的关系,说明现在寻找替代传统微调方法的必要性,然后详细解释了基于提示学习微调模型的步骤,包括对提示模板的构建、答案搜索和答案映射,再对提示学习在自然语言处理领域的应用举例,最后对提示学习面临的挑战和未来可能的研究方向进行展望,以期对自然语言处理、预训练语言模型和提示学习相关领域的研究提供参考借鉴。  
      关键词:提示学习;自然语言处理;微调方法;预训练语言模型;深度学习   
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      发布时间:2024-05-16
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