信息科学

  • 面向HDF5格式预训练模型的模糊测试方法

    严飞;瞿铸枫;张立强;

    使用模糊测试对HDF5文件格式的相关程序与工具集进行漏洞检测,并对模糊测试在HDF5输入上的性能优化方案进行研究。通过轻量级文件结构分析,精简模糊测试的确定性变异阶段,从而将模糊测试的注意力集中在更有价值的区域,减少无意义的变异与执行尝试次数;提出一系列HDF5文件格式敏感的变异策略,在模糊测试的随机变异阶段,使变异生成的输入更可能被程序的解析逻辑所接受,从而探索更深层代码。相比传统模糊测试框架,实现的原型框架HDFL可以保证极小的覆盖率与崩溃数量损耗,提高模糊测试的效率。

    2023年01期 v.55 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 基于多源数据的中文产科知识图谱构建

    张坤丽;胡晨馨;宋玉;昝红英;赵悦淑;储文艳;

    以产科专业叙词表、临床路径和诊疗规范等为数据来源构建了中文产科知识图谱(Chinese obstetric knowledge graph, COKG)。以产科疾病为核心,依据术语标准及已有主题词表,确立了概念分类体系及关系描述体系,形成了COKG模式层;在Bi-LSTM-CRF和PCNN模型的基础上,通过医学专家的指导对多来源的200余万字非结构化文本进行人工校对,并对多源数据进行知识融合,形成了COKG数据层。所构建的COKG包括2 343种疾病、15 249个实体关系,可以为医疗问答系统和智能辅助诊疗等应用提供结构化的知识支持。

    2023年01期 v.55 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 5430K]
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  • 基于改进TextRank的关键句提取方法

    陈梦彤;谷晓燕;刘甜甜;

    在进行文本挖掘时,通常根据关键词分析文本,这种方式容易忽略词语之间的关联性,影响文本挖掘的准确性。TextRank算法是提取关键词或者摘要的主要方法,该算法基于网络图考虑了句子间相似性,但是忽略了词语的特征。基于此,提出了一种改进TextRank算法,将相似语句合并后,考虑多种词特征进行关键句选取。首先,计算语句相似度,并且去除文中相似性较高的语句;然后,根据词频、词义、词位置对词语打分,构建有向图;最后,计算语句平均得分进行排序,选出关键句。实验结果表明,改进后的算法准确性优于其他算法,算法的时间复杂度降低,并且解决了关键词对文本描述片面和摘要烦琐的问题。

    2023年01期 v.55 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2062K]
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  • F-CAD一种基于CAD的快速持久化协议

    刘靖宇;李浩鹏;牛秋霞;武优西;

    一致性协议中的持久化模型是实现跨客户端单调读的一个主要前提条件,传统的同步持久化和异步持久化无法同时兼顾高性能和一致性,CAD一致性协议通过修改异步持久化给出了一个高效的解决方案,但是CAD在应对热读时需要频繁地等待数据持久化,从而导致读取效率低甚至系统阻塞。提出的F-CAD(fast-CAD)通过结合纠删码的方式将CAD中的全条目复制改为片段复制,针对F-CAD结合纠删码后单个节点负载过高的问题给出一个负载均衡方案,在保证和CAD相同Liveness的前提下,通过减少单个节点单次写入的数据量来加快持久化速度,可以减少90%单个节点数据的写入量,减少80%全部节点的数据写入量,降低约38%的写入延迟,提高约120%的写吞吐量。

    2023年01期 v.55 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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  • 基于Hyperledger Fabric与星际文件系统相结合的数据存储框架

    刘文选;赵金东;

    利用Hyperledger Fabric和星际文件系统设计了一种新的数据存储框架,使用Hyperledger Fabric的Level DB保存规模较小的状态数据,利用星际文件系统保存账本中大规模的交易数据,并改造了原来的数据存储和数据查询模块。新框架有效扩展了Hyperledger Fabric的存储能力,缓解了记账节点的数据膨胀问题。实验结果表明,新框架在保证安全性的前提下,增加了部分网络延迟,但相对于区块链存储的可扩展性而言,这个代价是可以接受的。

    2023年01期 v.55 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 基于Seq2Seq模型的工作流动态调度多目标进化算法

    严佳豪;张明珠;杨中国;高晶;王桂玲;赵卓峰;

    将数据处理类工作流在云计算环境下的调度问题建模为动态多目标优化问题,同时为了解决静态多目标优化算法在环境参数动态变化下可能出现的种群多样性缺失问题,在NSGA-II算法的基础上结合Seq2Seq深度学习模型,提出了DNSGA-II-Seq2Seq算法,算法通过Seq2Seq模型学习连续历史环境下局部最优解的变化规律,在环境变化时预测新的解并将其加入NSGA-II算法的种群中,以解决多样性缺失问题,同时加速算法收敛。在改进的WorkflowSim上进行的实验表明,与其他经典的算法相比,DNSGA-II-Seq2Seq算法预测的解和最终结果在多项指标上均优于其他算法,验证了算法的有效性。

    2023年01期 v.55 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
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  • 云中支持抗合谋攻击的批验证方案

    袁文勇;易铮阁;李瑞峰;杨晓元;

    存储数据的完整性问题是云计算安全的重要问题。针对撤销用户与云服务器或者第三方审计机构可能存在的合谋问题,提出一种能够抵抗合谋攻击并且满足数据批验证的方案,可提高存储数据的安全性和验证完整性的效率。方案结合虚拟用户思想和代理重签名技术,把撤销用户的签名转化为虚拟用户的签名,以此抵抗撤销用户与CSP的合谋攻击。在审计阶段利用随机掩码技术盲化证据,使得TPA即使有撤销用户的合谋,也无法获得当前用户的隐私。方案不仅支持单个数据块的完整性验证,也支持多个数据的批验证,可同时检验多个群用户的审计请求。安全分析表明,该方案能够有效抵抗合谋攻击,保护用户数据隐私。

    2023年01期 v.55 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 9597K]
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  • 基于UV位置图的视频三维人脸表情克隆

    崔时雨;申冲;齐畅;刘川;张满囤;

    为了解决三维人脸表情克隆时的准确性与实时性问题,提出了一种基于UV位置图的视频三维人脸表情克隆方法。首先逐帧读取视频进行人脸检测,然后裁剪出人脸区域,输入到位置图回归网络中得到UV位置图,最后根据UV位置图获得人脸关键点三维信息,驱动三维人脸模型产生变形,完成人脸表情克隆。为了提高克隆效果,构建了基于Ghost瓶颈的轻量级网络,并根据人脸肌肉运动规律与表情变化特征设计了一种新的人脸分区方式及权重,结合Wing Loss损失函数,对卷积神经网络模型进行训练。使用所提算法与其他算法在AFLW2000-3D、COFW-68数据集上进行对比实验,结果表明,所提算法提高了人脸关键点检测的准确率,能够有效解决视频三维人脸表情克隆的准确性与实时性问题。

    2023年01期 v.55 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 3240K]
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  • 基于多视图和注意力推荐网络的三维物体识别方法

    张满囤;权子洋;师子奇;刘川;申冲;吴清;田琪;

    传统物体识别方法是从单一图像中通过人工提取图像特征,存在成本高、质量低等问题。针对上述问题,提出一种基于多视图和注意力推荐网络的三维物体识别方法,多视图很好地保留了物体在局部和全局上的特征;注意力模块可以有效地对视图上关键的特征聚焦,忽略无关或干扰特征。该方法利用一组多视图作为输入数据,通过卷积神经网络端到端提取物体特征,在卷积层加入注意力模块,实现视图关键区域的定位和剪裁,将处理后的视图送入另外一个卷积层,两个相同卷积操作提取的特征在池化层聚合,利用稀疏表示分类器对特征描述子进行分类识别。通过两个公开数据集的实验表明,所提算法对物体图像的识别准确度优于传统算法。

    2023年01期 v.55 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 3222K]
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  • 基于尺度融合的机场跑道地下病害检测算法

    李海丰;潘梦梦;王怀超;李南莎;雒宇飞;桂仲成;

    及时准确地检测机场跑道地下病害对保障飞行安全至关重要,由于机场道面结构层复杂,其电磁波传播环境复杂、噪声强度大,致使地下病害的探地雷达数据特征被严重干扰。为此,提出了一种基于尺度融合的机场跑道地下病害检测算法SF-SSD。首先,在VGG16主干网络上设计具有更宽感受野的RFB模块,抑制了病害周围的噪声干扰,提取更多原始雷达数据特征;然后,使用尺度融合的方式融合网络浅层特征,获取不同类型病害间的细微差异,形成高辨识度的病害细节纹理特征;最后,根据6种不同分辨率的特征图生成6种尺度先验框进行类别预测和位置回归,通过非极大值抑制的方式筛除冗余的先验框。在真实机场跑道地下病害数据集上进行了测试,并与目前5种经典目标检测算法进行对比。实验结果表明,SF-SSD算法可以较好地从辨识度低、噪声强度大的雷达数据中完成病害自动检测,并取得了最高的平均准确率,达到了82.18%。

    2023年01期 v.55 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 6821K]
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  • 一种高光谱图像加权稀疏子空间聚类算法

    樊娟;邓秀勤;火博丰;王卓薇;

    稀疏子空间在基于单稀疏表示系数构建相似矩阵的过程中,并没有充分利用高光谱图像丰富的光谱和空间信息。提出了一种基于弗雷歇距离的加权稀疏子空间聚类算法(FSSC)。该方法充分考虑了高光谱图像丰富的光谱信息以及光谱连续性,利用弗雷歇距离度量像素点光谱曲线间的相似度,并基于稀疏表示矩阵和相似度矩阵建立光谱加权稀疏子空间聚类模型,从而求解更真实的亲和力矩阵,以获得更高的地物分割精度。在两个经典的高光谱图像数据集上的实验结果表明了FSSC算法的有效性。

    2023年01期 v.55 71-76+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2253K]
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  • 模糊Kripke结构的子模型修复算法

    王辉;石铁柱;钱俊彦;潘海玉;

    在模糊模型检测时,如果模糊Kripke结构不满足性质规约,模型检测工具会给出模型中违反性质规约的反例,这往往需要设计人员手工修复,会导致效率低下,因此如何对模糊Kripke结构进行自动修复具有极大的研究意义。由此,提出一个基于模糊tableaux方法的子模型修复算法,从而将经典的模型修复算法提升到模糊系统中,使得模糊Kripke结构能够自动修复。通过一个医疗诊断的例子来阐述该算法在实际中的价值。

    2023年01期 v.55 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K]
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基础科学与工程技术

  • 基于变量重要度指数和FT-IR光谱的食用油分类研究

    申琦;李盎;张晓芋;桑泽农;王志莹;

    在对变量数远大于样本数的红外/近红外光谱数据进行分析时,经常需要对变量进行筛选或降维,为此提出了基于变量重要度指数的离散粒子群优化算法,并应用于五种食用油的偏最小二乘判别分析。变量的重要度指数为偏最小二乘回归系数和光谱纯度的乘积。在粒子群优化算法的初始化阶段引入变量重要度指数,利用轮盘赌算法增大选中重要度大的变量的概率,并且不减少种群的随机性。77个食用油样本的分类实验结果表明,与全变量偏最小二乘和经典粒子群优化算法相比,基于变量重要度指数的离散粒子群优化算法收敛速度较快,并在一定程度上避免了陷入局部最优,利用FT-IR光谱技术并结合化学计量学建立模型是一种有效的食用油分类分析方法。

    2023年01期 v.55 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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  • 非对称预应力基础系梁张拉程序研究

    梁岩;赵正豪;苑昕宇;余政;刘昌海;

    为研究非对称预应力系梁施工过程中基础的受力变化规律,结合某大型遗址保护建筑工程,采用m法模拟桩土作用,建立施工全过程精细化有限元模型。分析基础系梁预应力张拉批次、张拉顺序对桩顶位移和承台扭转的影响,并与实测值进行对比,验证有限元模型及拟定施工方案的合理性。结果表明:预应力张拉程序应以避免基桩发生剪切破坏为前提,科学设置张拉次数及张拉顺序,同时兼顾多次张拉对于锚具和预应力损失的影响;实际工程可结合预应力值大小设置合理的张拉顺序,先对称张拉预应力较小系梁,再张拉预应力较大系梁,使得承台位移及扭转变化较小;由于施工过程中土体扰动的影响,模型中采用的侧阻力比例系数等参数需要根据实际监测结果进行调整,以保证分析结果能准确指导后续施工。

    2023年01期 v.55 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2637K]
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