最新刊期

    2024 23 5

      人工智能

    • 在农业识别领域,研究者提出了一种基于改进Resnet34的小麦开花期品种识别模型,通过优化网络结构和引入注意力机制,显著提升了识别准确率,为小麦品种识别提供了有效解决方案。
      冯永强,刘成忠,韩俊英,邢雪,杨红强
      2024, 23(5): 1-8. DOI: 10.11907/rjdk.231465
      摘要:为解决传统识别方法效率低、准确率不佳、相关研究不足等问题,提出一种基于改进Resnet34的小麦开花期品种识别模型。首先,针对现有农业识别模型参数量较多,不利于在移动端部署的问题,使用改进Inceptionv1模块替代Resnet34网络基本残差块的第2个卷积块,使模型参数量降低了一半左右;其次,针对模型参数量减少后识别准确率下降的问题,在模型中加入ECA与simAM注意力机制,以期通过对小麦特征的有效提取提升小麦开花期品种识别准确率。实验结果表明,所提模型在小麦开花期数据集上的平均识别准确率达95.7%,相较原始Resnet34模型提高了2.1%,相较efficientnetv2_s、MobileNet-v2、GoogLeNet模型准确率分别提高了2.4%、3.2%、5.0%。所提模型具有更好的特征提取能力,为小麦开花期品种识别提供了一种有效方法。  
      关键词:Resnet34;小麦开花期;品种识别;ECA;simAM   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在深度学习领域,针对点云分类问题,提出了轻量级网络GridPoint,通过栅格化模块和表面特征编码,实现高精度分类,同时显著降低参数量和计算量,具有实用价值。
      杨官学,周昊,刘慧,沈跃,徐婕
      2024, 23(5): 9-16. DOI: 10.11907/rjdk.241137
      摘要:点云携带着丰富的三维特征,其分类问题一直是深度学习领域的热点。现有点云分类网络的精度已经较为理想,但参数量与计算量过于庞大,不利于实际场景下的部署。针对该问题,提出一种轻量级点云分类网络GridPoint。首先设计点云栅格化模块Gridding,根据点的坐标位置进行栅格区域划分;然后扩展坐标的高次项函数,对原始点云进行表面特征编码,增强对轮廓特征的表达;最后使用两次全局池化完成局部特征的提取与全局特征的聚合。使用经典点云数据集ModelNet40、ShapeNetCore与真实数据集ScanObjectNN进行分类与消融实验。实验结果表明,GridPoint的分类精度接近PointNet++等主流网络,差距在0.3%~2.3%之间;网络参数量与计算量分别为0.11 M与0.05 G,相较主流网络分别减少了81.7%和88.9%以上,在轻量化方面优势显著,具有良好的实用价值。  
      关键词:深度学习;点云分类;轻量级网络;点云栅格化;表面特征编码   
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      发布时间:2024-06-17
    • 霍奕
      2024, 23(5): 17-23. DOI: 10.11907/rjdk.241260
      摘要:研究设计一个多任务情感识别模型,通过结合Valence、Arousal、Dominance(VAD)三维连续情感分析与离散情感分类,为智能情感交互提供更全面、细致的情感测量工具。首先利用两个识别任务间的相关约束(类别标签为VAD三维情感空间中的点)提升模型的识别准确性;其次提供一种在VAD三维空间中识别多维连续情感的方法与数据集,利用他们之间的相关性进行多任务联合学习,并在情感类别和VAD多维情感空间之间建立约束,相较于传统固定情感类别标签能更全面、细致地描述情感状态,特别是在目前较少研究的维度D上;最后使用情感类别数据集FER2013中可用的情感标签与手动添加的VAD注释测量VAD情感。实验表明,V和类别、A和类别、D和类别的多任务学习能明显改善模型的识别性能。  
      关键词:多维情感识别;多任务学习;VAD面部表情识别数据集;离散情感类别;智能情感交互   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在睡眠分期研究领域取得新进展,专家提出基于自注意力机制与双向长短时记忆网络的模型,有效提升分期准确性,为睡眠研究提供技术参考。
      曹科研,王莹莹,陶杭波
      2024, 23(5): 24-32. DOI: 10.11907/rjdk.232271
      摘要:针对现有模型无法充分捕捉样本中短暂、随机的波形及无法聚焦典型、重要波形,从而影响分期结果的问题,提出一种基于自注意力机制与双向长短时记忆网络的睡眠分期模型。首先,构建单流时频信息学习模块自动表达PSG信号的低级表征,挖掘EEG数据的时不变信息、频率特征。然后,设计自适应特征重新校准学习模块,对30 s样本中出现的瞬时和重点波形特征进行校准训练,给予此类特征更多关注并分配更大权重。最后,将特征送至关联样本间的序列依赖学习模块,以学习各睡眠样本间的上下文关系,充分利用前后相邻样本判断当前样本类别。结果表明,该方法性能优于其他主流模型,在Sleep-edf-2013和Sleep-edf-2018两个公共睡眠数据集上的准确率分别为85.5%、84.3%,MF1值分别为82.1%、79.6%,可为睡眠分期任务提供技术参考。  
      关键词:睡眠分期;Transformer;双向LSTM;脑电信号;单通道   
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      发布时间:2024-06-17
    • 朱治军,付磊
      2024, 23(5): 33-37. DOI: 10.11907/rjdk.241136
      摘要:为解决高性能自动语音识别模型训练集采集成本高和训练成本高的问题,提出一种基于词覆盖率的语音训练集最小化方法,尽可能减少训练集所需的数据规模。该方法引入向量空间模型的概念,将所有语料文本映射到高维空间,通过计算向量之间的余弦距离来筛选相似度最低的文本数据。然后,根据选择的文本数据收集音频,实现使用尽可能少的音频数据达到最佳的识别效果。最后,使用汉明重叠方式计算新增词汇量以评估贡献度,从而优化余弦距离的筛选方式。实验表明,所提方法相较于随机的语音训练集筛选方法,在节省21.31%训练数据量的情况下可达到相同词覆盖率,并且训练集的词覆盖率与训练集所得模型的推理性能存在极强的正相关性,证明了在保持推理性能接近的前提下,可有效节省语音训练集的采集和训练成本,进而促进自动语音识别技术的进一步发展。  
      关键词:自动语音识别;向量空间模型;余弦距离;汉明重量;训练集最小化   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在多项选择研究领域,专家提出了三重匹配策略,通过对比正则方法强化正确与错误答案的差异,为提高识别准确率提供新思路。
      马俊龙,姚迅,杨捷
      2024, 23(5): 38-43. DOI: 10.11907/rjdk.231432
      摘要:多项选择由文章、问题和选项三部分组成,主要任务是根据文章和问题在多个选项中找出正确选项。已有一些算法对文章、问题和选项之间的匹配策略进行了一定程度的研究,但一般使用成对处理或双向匹配方法,无法充分融合文章、问题和选项。为此,提出一种三重匹配策略(TM),使用对比正则(CR)方法对答案进行区分处理,将文章、问题和答案三者中任意一个元素与其它元素进行匹配,以吸收其他两者的语义信息。实验表明,通过CR捕捉并强化正确答案和错误答案之间的差异,能让模型更好地识别正确与错误答案,以期为该领域的研究人员提供参考与借鉴。  
      关键词:三重匹配;对比正则;注意力;深度学习;特征融合   
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      发布时间:2024-06-17

      计算机软件与理论

    • 侯平静,刘姜,倪枫,陆劲宇
      2024, 23(5): 44-51. DOI: 10.11907/rjdk.232065
      摘要:无人机三维路径规划目标为在避开障碍物和满足约束条件的情况下规划出高效且可行的飞行路径。为此,针对无人机路径规划应用的广泛性和计算的复杂性提出一种改进海鸥优化算法(TP-SOA),求解多场景多障碍下无人机的三维路径规划问题。首先引入非线性收敛因子调整海鸥优化算法的迭代进程,使个体能够在算法前期保持较大的随机性,在后期快速收敛;其次在搜索方式上采用莱维飞行机制,扩大局部搜索的有效区域,提高个体跳出局部最优的能力;最后引入个体最优策略,增加个体对历史最优个体位置的学习过程,提高算法的优化性能。仿真实验结果表明,TP-SOA能在复杂的多障碍场景中规划出高质量路径,收敛精度和稳定性相较对照算法更高,表现出较明显的优势。  
      关键词:海鸥优化算法;莱维飞行机制;个体最优策略;三维路径规划   
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      发布时间:2024-06-17
    • 王承先
      2024, 23(5): 52-59. DOI: 10.11907/rjdk.241152
      摘要:针对社会蜘蛛优化算法求解最小属性约简时收敛速度慢和约简结果差的问题,提出一种基于三重约束的社会蜘蛛优化最小属性约简算法(TRSSOAR),分别对初始化阶段、迭代过程中以及迭代结束后种群中的个体进行约束。首先,提出一种适应度投票策略优化种群初始状态,使种群中的多数个体处于良好的位置;然后,在迭代过程中引入对立学习,设计局部对立学习策略提升种群个体质量,扩大搜索空间;接下来为了获得较少的约简结果,采用冗余检测策略去除约简结果中的冗余属性;最后,在9个UCI数据集上进行实验,并与4种代表性算法进行比较。结果表明,该算法在约简能力、运行时间和收敛速度上均表现良好,在求解最小属性约简问题上具有一定的优越性。  
      关键词:粗糙集;最小属性约简;社会蜘蛛优化;对立学习;冗余检测   
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      发布时间:2024-06-17
    • 最新研究改进人工大猩猩部队优化算法,有效提升移动机器人路径规划效率。通过Logistic混沌映射、控制参数W改进、鱼鹰优化策略融合及莱维飞行策略应用,显著优化路径长度,为机器人导航提供高效解决方案。
      李春青
      2024, 23(5): 60-67. DOI: 10.11907/rjdk.241255
      摘要:针对传统人工大猩猩部队优化算法在移动机器人路径规划问题中存在前期全局寻优能力较弱、后期收敛能力不强、容易陷入局部最优等问题,提出一种改进的人工大猩猩部队优化算法。在改进算法中,为提高初始种群质量,采用Logistic混沌映射生成种群;引入新的计算公式改进控制参数W的值,使其随着迭代次数增加而线性增大;融合鱼鹰优化算法的位置更新策略,以增强算法中个体之间交流信息;在算法开发阶段后期,应用莱维飞行策略更新个体位置,以保证算法后期的种群多样性。仿真实验结果表明,与SSA算法、GTO算法和GWO算法相比,改进算法在M1地图环境中得到的平均路径分别缩短了9.72%、6.07%和7.99%;在M2地图环境中得到的平均路径分别缩短了22.04%、44.16%和50.3%,具有明显优势。  
      关键词:人工大猩猩部队优化算法;路径规划;Logistic混沌映射;鱼鹰优化算法;莱维飞行策略   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在直播行业视频流量激增背景下,专家设计了一种移动边缘计算任务卸载联合资源分配方案,有效降低视频上传运输成本,提高用户体验质量,为解决视频传输问题提供新方案。
      徐奥,王磊,王俊,崔景伍,郑宝玉
      2024, 23(5): 68-74. DOI: 10.11907/rjdk.231425
      摘要:随着直播行业的兴起,基站视频流量激增问题日趋严重。为此,设计一种面向视频传输的移动边缘计算任务卸载联合资源分配方案,将原问题可分解为实时视频任务卸载决策问题和移动边缘计算资源分配问题。该方案利用可伸缩视频编码技术的分层特性,通过编码将视频流转换为基础层和增强层,以适应用户信道间的差异性,降低视频上传运输成本,提高用户体验质量。考虑到移动边缘计算就近服务用户的特点,该方案将视频任务卸载至边缘端进行解析,用于解决视频层数选择、卸载基站选择以及联合资源优化问题。仿真实验表明,与传统方案相比,所提方案的卸载可行性明显更高,且有效减少了传输时延和能源消耗,提高了移动用户的视频传输性能。  
      关键词:视频流量;移动边缘计算;可伸缩视频编码;卸载决策;资源分配   
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      发布时间:2024-06-17

      软件设计、开发与应用

    • 西安交通大学通过“一张物联网”整合校园智能设备资源,实现智慧校园应用开发从“烟囱式”向“平台式”转变,提升建设速度,降低成本。
      吴飞龙,朱晓芒,张哲,张心,王芳
      2024, 23(5): 75-82. DOI: 10.11907/rjdk.231597
      摘要:随着智慧后勤与智慧资产管理业务的发展,高校普遍上线了大量智能传感设备,如何有效管理并高效利用这些资源为智慧校园建设带来挑战。西安交通大学利用“一张物联网”将创新港校区中大量不同接入方式、协议各异的物联设备资源统一汇聚起来,在平台内通过协议适配与转换的方式消除了设备数据的差异,并通过标准化接口支撑上层智慧校园业务应用功能的实现。物联网平台的应用使得智慧校园应用开发从传统“烟囱式”逐步转换为“平台式”,实现了应用建设速度的提升与成本的降低。西安交通大学校园物联网平台的设计、建设及上线运行情况具有一定的借鉴价值。  
      关键词:智慧校园;物联网;协议适配;标准化接口;平台式   
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      发布时间:2024-06-17
    • 刘文虹,何建佳
      2024, 23(5): 83-88. DOI: 10.11907/rjdk.232056
      摘要:随着数字技术的迭代升级与实践应用,场景驱动成为新经济时代科技型产业创新的新引擎,并赋能产业互联向数字化、智能化的方向革新。然而,场景驱动下产业供应链合作成员不断增加而引发的资源信息堵塞壁垒、业务繁多交叉以及协同关系错综复杂等问题往往会影响组织间的协同效率及服务质量。为此,提出一种场景驱动下的产业联盟业务智能协同解决方案。该方案首先分析了场景驱动产业互联下多联盟成员之间新的协同需求,提出面向云平台的产业供应链业务协同模型,并构建支撑多源异构业务数据交互的云平台服务架构体系。最后,以应急防疫物资供需产业库存协同为例,验证了云平台智能协同模型的可行性,以期为该领域研究提供参考借鉴。  
      关键词:场景驱动;产业互联;智能协同;云平台;产业供应链   
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      发布时间:2024-06-17

      大数据与信息处理

    • 在轨迹数据分析领域,专家构建了基于真实车辆轨迹的知识图谱,采用自下而上和自上而下的方法实现数据融合,为轨迹数据提取与应用提供解决方案。
      王菁菁,姜梦,克亚琳,潘晓
      2024, 23(5): 89-94. DOI: 10.11907/rjdk.231936
      摘要:轨迹作为时间序列数据,蕴含着轨迹点的空间和时间信息,并且路网结构与天气状况作为辅助因素也会对轨迹数据分析产生影响。为了实现多源异构数据的有效组织、融合,以及轨迹数据的分析与挖掘,基于真实的车辆轨迹构建轨迹知识图谱。构建轨迹知识图谱时分别采用自下而上和自上而下的方法,实现轨迹数据和辅助信息的融合。通过两种方法构建的轨迹知识图谱,最终存储于图数据库中,有助于未来对数据的提取与应用。自下而上构建的知识图谱显示出星型结构,自上而下构建的轨迹知识图谱基于4个空间本体,可较好地反映轨迹空间信息和行驶语义。  
      关键词:轨迹数据;知识图谱;轨迹知识图谱;图数据库   
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      发布时间:2024-06-17
    • 最新研究揭示了区块链和人工智能技术在基层医疗单位电子病历整合与共享中的应用潜力,为解决患者与医院利益协调、医疗数据安全和基层医疗数据科研价值挖掘等问题提供了新思路。
      朱畅,甘昕艳,林柳云
      2024, 23(5): 95-100. DOI: 10.11907/rjdk.231677
      摘要:针对基层医疗单位电子病历整合与共享的问题,探究区块链以及人工智能技术在电子病历系统中的应用,并提出相应对策。以基层医疗单位为研究对象,采用文献检索法、问卷调查法与网络调查法相结合的方法了解当前基层医疗单位的就诊流程及信息化情况,统计分析出基层群众对电子病历共享的顾虑点和关注点。调查结果发现目前存在患者与医院利益协调矛盾、医疗数据安全难以保障以及基层医疗数据科研价值未得到充分挖掘等问题,认为应以实行县域医共体为前提,从系统权限及功能设计等方面在电子病历系统中应用区块链及人工智能相关技术。  
      关键词:基层医疗单位;电子病历;县域医共体;共享;区块链   
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      发布时间:2024-06-17
    • 最新研究揭示智慧教育发展新趋势,专家利用CiteSpace软件分析发现,未来研究将聚焦技术支撑与智慧学习环境,推动理论与实践紧密结合。
      张萌,李鉴
      2024, 23(5): 101-107. DOI: 10.11907/rjdk.231027
      摘要:通过对智慧教育的研究热点与发展趋势进行可视化分析,旨在为智慧教育的未来研究拓宽思路。对以“智慧教育”为主题的690篇中文核心期刊和CSSCI期刊进行研究分析,运用CiteSpace软件从智慧教育的研究热点、热点迁移和研究前沿3个方面进行可视化分析,发现目前我国对于智慧教育的研究可以概括为4个方向:智慧教育的理论研究、技术支撑研究、智慧学习环境研究和实践研究。未来智慧教育领域的关注点将逐渐转向对于技术支撑和智慧学习环境的研究,使得智慧教育相关理论能够紧密联系实际,并且针对智慧教育学习资源与服务的研究将会进一步发展。  
      关键词:智慧教育;知识图谱;可视化分析   
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      发布时间:2024-06-17

      网络空间安全

    • 董涵宁,张伟
      2024, 23(5): 108-113. DOI: 10.11907/rjdk.231365
      摘要:随着互联网技术的飞速发展,数据隐私安全受到了广泛关注。医疗行业与人们生活息息相关,医疗信息系统中存储着大量有价值且涉及患者隐私的数据,而属性基加密技术是解决细粒度一对多访问控制加密问题非常好的方法。但当前的属性基加密技术尚存在一些问题,如密文访问策略暴露、解密效率低下等。因此,提出一个支持访问策略隐藏和高效解密的属性基加密访问控制模型(HO-CP-ABE),基于LSSS线性秘密共享对访问策略进行隐藏,以保证密文访问策略隐私安全。同时引入外包解密技术,将大部分解密任务交给云服务器,以缓解用户端的计算压力。在性能分析中对比传统方案,该方案不仅提升了密文数据存储的安全性,而且成功使用户端的解密开销降低到恒定水平,有效提升了系统整体效率。  
      关键词:属性基加密;访问控制;隐私保护;策略隐藏;外包解密   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在金融安全领域,专家提出了一种基于投票机制的黑名单公有链解决方案,有效阻止异常资金在加密货币体系中流通,为金融安全体系建设提供了新思路。
      李虎,陈云芳,张伟
      2024, 23(5): 114-122. DOI: 10.11907/rjdk.231356
      摘要:加密货币已成为许多犯罪分子犯案的金融工具,而目前对阻止异常资金在加密货币体系中流通的研究尚不足。结合智能合约与可编辑区块链技术,提出一种基于投票机制的黑名单公有链解决方案。该方案首先利用智能合约技术从博弈论视角对是否将一笔资金加入黑名单的投票过程进行设计,通过设置奖励和惩罚的措施以促使局中人选择诚实的策略;然后对于已确认的异常资金,设计UTXO异常度这一字段,对处于不同阶段的异常资金,利用可编辑区块链的特性选择回溯或赋予异常度的处理措施。实验结果表明,在区块整体打包过程中,被赋予最高异常度的交易被选中的平均概率仅为19.5%;原本被选中的交易被赋予最高异常度后,被选中的平均概率降低到68.4%;同时,被赋予不同等级异常度的交易被选中的概率呈阶梯式递减。基于投票机制的黑名单公有链方案解决了以往黑名单方案中记录添加依据不合理、执行力度不强的问题,能够有效阻止异常资金流通。  
      关键词:黑名单;智能合约;博弈论;可编辑区块链;投票机制   
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      发布时间:2024-06-17
    • 裴浪涛,陈学斌,翟冉
      2024, 23(5): 123-129. DOI: 10.11907/rjdk.231255
      摘要:联邦学习作为一种分布式学习框架,可以在保证各客户端本地数据安全的前提下共同训练一个全局模型。但在联邦学习过程中,存在恶意的参与方会提交错误的更新来阻止模型收敛,或者通过投毒攻击使模型的拟合偏离正常方向。传统的主观逻辑防御机制考虑的是互动频率、互动时间及互相之间的影响,而忽略了多源数据对信誉评价结果的影响。针对此问题,提出一种基于多权重主观逻辑的联邦学习攻击防御机制。该机制通过Shapley值计算客户端的贡献度,并从可信度、贡献度和新鲜度3方面对联邦学习中客户端的信誉进行评价。同时,通过引入区块链技术存储参数进一步提高模型的安全性。实验结果表明,在多源数据下,该机制能够准确识别投毒攻击并进行防御,同时保留较好的模型性能。  
      关键词:联邦学习;投毒攻击;多权重主观逻辑模型;Shapley值;区块链   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在区块链技术领域,专家提出了一种基于区块链的可信溯源方案,通过去中心化存储和隐私数据查询保护,确保了溯源数据的真实性与安全性。
      张晓宇,沈苏彬
      2024, 23(5): 130-136. DOI: 10.11907/rjdk.231373
      摘要:现有溯源系统大多对溯源数据实行集中式存储管理,对溯源数据的获取几乎只依赖第三方信任机构。这种方式存在单点故障、信息不对称、数据被有意篡改的可能性,不能保证溯源数据的真实性。针对以上问题,首先利用区块链技术去中心化、不可篡改的技术特征,提出一种基于区块链的可信溯源方案,通过去中心化的方式存储溯源数据并设计数据上传的真实性验证方法,实现溯源数据的可信上传与可信验证;然后针对溯源应用场景下部分隐私数据的共享问题,在方案中设计隐私数据查询的真实性验证方法,引入代理重加密实现授权查询,从而有效保护隐私数据并能够安全地对其进行查询;最后基于以太坊平台并利用智能合约技术对设计方案进行测试。实验结果表明,所提方案实现了溯源数据的可信存储以及授权查询,确保了其可信度与安全性。  
      关键词:区块链;溯源;去中心化;智能合约;以太坊   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在网络安全领域,研究者提出了一种名为P4FO的抗网络指纹探测机制,利用可编程交换机技术,有效混淆网络指纹信息,为网络设备指纹保护提供了高效解决方案。
      王彬沣,邢长友,丁科,许博
      2024, 23(5): 137-145. DOI: 10.11907/rjdk.241102
      摘要:网络指纹探测是实施网络攻击之前的重要情报获取工作。但作为一种主动对抗指纹探测行为的典型方法,现有的网络指纹混淆技术仍存在部署复杂性高、对端系统不透明,以及对网络性能影响大等问题。为此,基于可编程数据平面技术,提出了一种抗网络指纹探测的分组在线混淆机制P4FO。P4FO利用可编程交换机的灵活分组处理能力,以端系统透明的方式在线混淆网络指纹信息。在分析探测流响应速率特征的基础上,实现了“识别—重构”相结合的网络指纹两阶段混淆方案,支持融主动探测流识别、虚假指纹定制,以及在线指纹混淆等能力为一体,并能够缓解高速网络环境中可编程交换机的资源约束。基于真实网络流量数据集的实验表明,P4FO在对抗网络指纹探测能力方面优于当前主流方法,为网络设备指纹保护提供了一种更为高效的解决途径。  
      关键词:网络侦察;网络指纹混淆;网络欺骗防御;可编程协议无关报文处理(P4)   
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      发布时间:2024-06-17
    • 谢杰彪
      2024, 23(5): 146-155. DOI: 10.11907/rjdk.231478
      摘要:实现医疗数据共享不仅可以避免医疗资源的大量浪费,而且能推动医疗科技创新、提高医疗服务质量。面对爆炸式增长的医疗数据,云服务器凭借其强大的性能成为医疗机构存储数据的首选。出于安全因素考虑,存储在云服务器中的数据通常是经过加密处理的,虽然这样可以保证数据的机密性,但是不利于用户进行后续的数据检索与共享。为解决以上问题,提出一种属性基可搜索加密的医疗数据共享方案。该方案结合区块链技术以及属性基可搜索加密技术,在一对多数据共享场景下实现用户搜索权限的细粒度访问控制,同时解决了因用户属性发生变化而对应的细粒度搜索权限需要及时撤销的问题。此外,该方案还实现了访问策略隐藏以及多关键字可搜索加密,进一步提高了方案的安全性以及密文检索效率。通过安全性证明以及性能分析,结果表明该方案是安全且高效的。  
      关键词:医疗数据共享;区块链;属性基可搜索加密;策略隐藏   
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      发布时间:2024-06-17

      图形图像处理

    • 在图像质量评价领域,研究者提出了一种结合颜色和纹理特征及视觉特性的改进算法,通过构建伪参考图像和多元高斯模型,有效提升了评价性能。
      陈蓉,刘本永
      2024, 23(5): 156-161. DOI: 10.11907/rjdk.231945
      摘要:针对传统无参考图像质量评价算法特征单一、需主观评价结果参与训练和对比度失真图像性能差等问题,提出一种结合颜色和纹理特征及视觉特性的改进算法。首先,为待评价图像构造一幅伪参考图像;其次,依据视觉特性将二者划分为主要与次要感兴趣区域,进一步将区域细化为更小的块并提取其中不同的颜色特征与纹理特征以建立多元高斯模型;最后,计算二者主要感兴趣区域之间、次要感兴趣区域之间的模型参数距离,作为质量分数评价图像的好坏。在公开数据集SPAQ和CSIQ上与传统算法QAC、NIQE、IL-NIQE等进行比较,计算线性皮尔森系数、斯皮尔曼秩相关系数、均方根误差等质量评价指标,实验结果表明所提算法优于传统算法。  
      关键词:无参考图像质量评价;视觉特性;伪参考图像;MVG模型;纹理特征;颜色特征   
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      发布时间:2024-06-17
    • 文小爽,徐源音,吴昊,张露
      2024, 23(5): 162-167. DOI: 10.11907/rjdk.231201
      摘要:为使图像在网络中进行安全传输,结合频域领域的图像加密相关研究,提出一种新的彩色图像加密算法。首先将明文图像划分为三基色分量,执行二维离散余弦变换(DCT)得到DC和AC置乱序列;然后对置乱矩阵执行二维离散小波变换(DWT)得到4个子带矩阵,并对置乱后的子带执行逆二维小波变换得到用于扩散的二进制矩阵;接下来将二维十进制矩阵转化为三维二进制矩阵,并对两个二进制矩阵执行异或运算,将其转化为二维十进制矩阵;最后进行扩散操作得到密文图像。实验结果表明,该算法能有效抵抗明文攻击与非法者攻击。  
      关键词:彩色图像加密;离散余弦变换;离散小波变换;三维混沌系统   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在地表水检测领域,研究人员提出了一种基于多尺度特征融合的遥感影像水体检测方法(MFWD),有效提升了不同地表环境中水体的识别精度,为动态捕捉地表水分布提供了解决方案。
      曾宝秀,董传祥
      2024, 23(5): 168-174. DOI: 10.11907/rjdk.241148
      摘要:地表水在全球生态环境中发挥着重要作用,因此动态捕捉地球上地表水的分布和范围是必要的。然而,由于地表环境的高度复杂性,现有的地表水体检测方法在适用性和精确度方面存在局限性,特别是在高异质性区域,如城镇、山地和云覆盖区域等。为了提升不同地表环境中不同类型水体的识别精度,提出一种基于多尺度特征融合的遥感影像水体检测方法(MFWD)。该方法首先基于深度残差网络模型提取水体和地表的不同级别特征;其次,设计空洞空间金字塔池化(ASPP)模块和通道—空间注意力机制(CSAM)模块充分挖掘高级语义信息,捕获水体的高级特征;最后,利用跨尺度连接融合不同尺度的低级空间细节特征和高级语义信息,获得全面的特征表示,从而有效识别水体。利用Sentinel-2数据进行水体检测实验,结果表明,MFWD方法获得了95.6%的整体识别精度,提高了不同类型水体的识别准确性,改善了对细小水体和高异质性区域水体的检测效果。  
      关键词:空洞空间金字塔池化;注意力机制;多尺度特征融合;遥感影像;水体检测   
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      发布时间:2024-06-17

      计算机人才与教育

    • 在数字化转型浪潮中,我国专家构建了公民数字素养与技能认证标准和评估体系,推出人才数字力(DCLC-DCI)认证,为提升公民数字素养提供了可借鉴的示范。
      崔濒月,洪文兴
      2024, 23(5): 175-185. DOI: 10.11907/rjdk.231342
      摘要:在数字时代,提升公民数字素养与技能已成为我国数字化转型过程中的重要国家战略之一。我国在数字素养培养与评估方面的研究主要集中在面向大学生的数字素养能力评估与对策、提升公民数字素养策略与路径等方面,关于切实可行、可推广、易落地的公民数字素养与技能评估体系、落地方法的研究与实践非常少。为此,在梳理数字素养概念、权威公民数字素养框架、我国地方数字化人才培养实践的基础上,构建公民数字素养与技能认证标准、认证评估体系,并实现研究成果落地转化,推出数字化能力水平认证—人才数字力(DCLC-DCI)数字素养认证,形成一个可持续发展的地方公民数字素养与技能培养、认证生态系统。地方试点实践表明,认证工作取得了较好效果,为我国提升公民数字素养与技能提供了一个可借鉴的典型示范。  
      关键词:数字素养与技能;评估体系;数字化能力水平认证;人才数字力   
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      发布时间:2024-06-17
    • 5G时代,线上教学成为教育改革热点。西部高校学生因设备限制难以实现线上考试。基于雨课堂和腾讯会议的大规模线上考试方案,要求不高,实施效果良好,为西部地区教育改革提供新思路。
      曹腾飞,安文浩,刘志强,王晓英
      2024, 23(5): 186-191. DOI: 10.11907/rjdk.231448
      摘要:5G时代来临,线上教学逐渐成为教学改革与考核模式探索的热点。疫情期间为保证考试顺利进行,大部分高校通过线上进行考试,积累了丰富的经验,但对西部高校大多数学生而言,由于经济条件等原因,尚且无法满足线上考试所需的设备要求。为此,以线下考试要求为原则,通过基于模板化命题为基础的雨课堂考试平台,结合腾讯会议监考平台开展大规模线上考试。该方案对硬件设备的要求并不苛刻,将考试过程分为考前、考中、考后3个阶段,各阶段衔接紧密且整体模式成熟可行。通过大规模考试检验表明,该方案实施效果良好,对开展西部地区高校大规模线上考试模式与教育多元化改革具有重要意义。  
      关键词:线上考试;防疫经验;雨课堂;腾讯会议   
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      发布时间:2024-06-17
    • 翟洁,李冬冬
      2024, 23(5): 192-197. DOI: 10.11907/rjdk.232191
      摘要:在《高等学校课程思政建设指导纲要》的引领下,针对计算机软件实验教学中思想教育和专业教育难以高效融合、学生对思政学习易浅尝辄止等问题,聚焦计算机软件测试实验项目,提出基于五星教学原理和CDIO(构思-设计-实现-运作)的思政建设方法。设计了关于基础规范型实验、综合设计型实验、研究探索型实验等不同层次的测试案例,阐述了基于五星教学原理、思政教育的实验知识学习过程以及基于CDIO的思政能力培养历程。该方法实施后,思政能力的考核评分、思政教学的学生评分均有明显提升。  
      关键词:五星教学原理;CDIO;思政教育;思政能力;计算机实验   
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      发布时间:2024-06-17

      研究综述

    • 跨模态检索领域取得新进展,学者们深入研究了不同模态间的语义关系,为实现高效检索提供新思路。
      侯嘉润,施水才,王洪俊
      2024, 23(5): 198-204. DOI: 10.11907/rjdk.231406
      摘要:跨模态检索是多模态学习中的一个关键领域,其主要目标是寻找不同模态之间的语义关系,使其能在不同模态之间检索到具有相似语义特征的样本。随着深度神经网络发展,跨模态检索受到许多学者的关注,输入—输出查询的模态不同,其一致性比较仍然是一个难点。为此,首先介绍跨模态检索的相关概念,对基于实值表示、二进制表示等跨模态检索的常用方法进行总结,然后重点阐述深度学习模型在跨模态检索上的应用、跨模态检索主要数据集和评价指标,最后提出该领域的未来发展方向与现存主要难点与挑战,以期为跨模态检索的研究人员提供参考与借鉴。  
      关键词:跨模态检索;深度学习;实值表示;二进制表示   
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      发布时间:2024-06-17
    • 张洪源,谢永
      2024, 23(5): 205-211. DOI: 10.11907/rjdk.241111
      摘要:5G、大数据、人工智能等新技术为物联网(IoT)带来了创新活力,物联网与个人及家庭生活、工业生产深度融合,为全社会带来深刻变革。随着物联网的迅速发展和广泛应用,物联网设备的安全也受到了严峻挑战,尤其是物联网设备固件漏洞所造成的安全问题涉及面广且造成的经济损失严重。为此,首先归纳、整理了该领域的研究现状;然后总结了物联网中固件安全问题出现的原因和漏洞类别;最后介绍了现有的固件漏洞检测技术,分析现有技术面临的挑战,并对物联网固件漏洞安全检测的发展进行展望,以期为物联网固件漏洞检测技术的研究人员提供参考与借鉴。  
      关键词:物联网固件;漏洞检测;静态检测;符号执行;模糊测试;深度学习   
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      发布时间:2024-06-17
    • 在文本处理领域,深度学习技术助力生成式摘要模型发展,专家全面调查了基于DL的ATS,概述概念,总结模型及挑战,展望研究趋势,为文本处理任务提供新思路。
      陈明轩,肖诗斌,王洪俊
      2024, 23(5): 212-220. DOI: 10.11907/rjdk.231392
      摘要:随着互联网飞速发展,文本数据呈现指数级增长,为文档管理、文本分类、信息检索等文本处理任务带来了前所未有的挑战。研究人员虽然开发了各种基于深度学习(DL)的生成式摘要(ATS)模型,但大部分最先进的ATS模型均基于DL架构,基于DL的生成式文本摘要领域仍缺乏全面的文献调查。为此,提供了一份基于DL的ATS的全面调查。首先概述了ATS的概念,然后总结了基于DL的ATS的典型模型及其面临的主要问题、处理方法,最后强调ATS任务中的一些开放性挑战,以及当下的热点、难点问题和未来研究趋势,以期帮助研究人员更好地了解该领域的最新进展。  
      关键词:自动文本摘要;深度学习;生成式摘要;自然语言处理;自然语言生成   
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      发布时间:2024-06-17
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