检索结果-南通市图书馆

作者：刘俊良重庆邮电大学

学位级别：硕士

第四代光源LED具有光效高、寿命长以及零污染等特点,在照明领域内受到越来越多的关注。高效、高品质的驱动电源对LED照明技术发展与普及至关重要,近年来,对LED驱动电源的研究已成为热点内容。传统的交流供电LED驱动电源通常由两级构成,... 详细信息

第四代光源LED具有光效高、寿命长以及零污染等特点,在照明领域内受到越来越多的关注。高效、高品质的驱动电源对LED照明技术发展与普及至关重要,近年来,对LED驱动电源的研究已成为热点内容。传统的交流供电LED驱动电源通常由两级构成,前级实现功率因数校正,后级实现稳压恒流输出;而单级式LED驱动电源具有结构简洁、控制简单、成本低以及效率高等优点而受到广泛关注。为此,本文主要针对单级式LED驱动电源展开研究。首先,在经典反激变换器的基础上,结合有源嵌位结构和准倍压单元,对一种新型的软开关DC/DC变换器进行了分析研究。在分析了其工作原理和性能特点的基础上推导了其稳态电压增益、软开关条件及功率开关器件的电流、电压应力等,根据上述分析结论进行了实验样机设计的设计与研制工作,实验结论验证理论分析的正确性。其次,在上述分析的基础上,将软开关DC/DC变换器与Boost变换器以及恒流单元结合,提出一种新颖的单级式LED驱动电路。该变换器不仅具有软开关的特性,同时还具备功率因数校正和多路恒流输出的特点。论文详细分析了各个模态的工作原理,研究了谐振软开关的形成条件,推导出了输出/输入电压增益与占空比之间的关系,对主电路参数进行优化设计,并进行了仿真验证。最后,在理论的分析基础上对上述的单级式LED驱动电源进行了实验研究:设计了该驱动电源的辅助供电、输出保护、采样和驱动电路,另外并对数字PID进行了详细的阐述和设计,完成了拟搭建的实验样机各个模块设计。搭建了基于工频交流输入条件下的三路恒流输出的实验样机,相关实验结果验证了理论分析和设计的正确性和有效性。

关键词： LED驱动单级式软开关功率因数校正多路恒流

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免疫缺陷肝损伤小鼠模型的建立

免疫缺陷肝损伤小鼠模型的建立

作者：刘亚宸南方医科大学

学位级别：硕士

目的建立免疫缺陷肝损伤小鼠模型,为移植研究提供平台并促进开展后续的人体生理和疾病研究。内容和方法1.通过应用CRISPR/Cas9系统建立Prkdc和IL2ry基因敲除小鼠(1)通过对小鼠的超排、取卵获得足够的受精卵为后续显微注射提供基础;(2)... 详细信息

目的建立免疫缺陷肝损伤小鼠模型,为移植研究提供平台并促进开展后续的人体生理和疾病研究。内容和方法1.通过应用CRISPR/Cas9系统建立Prkdc和IL2ry基因敲除小鼠(1)通过对小鼠的超排、取卵获得足够的受精卵为后续显微注射提供基础;(2)通过设计敲除目的基因的gRNA并通过体外转录的方法制备用于显微注射的 mRNA;(3)显微注射后将改造后受精卵移植入代孕母鼠,等待基因敲除小鼠出生;(4)对新生鼠进行基因型鉴定以及测序,确定目的基因敲除的正确性。2.通过与NOD/Scid以及Fah背景小鼠杂交获得NSG、FNSG小鼠(1)通过与NOD/Scid背景小鼠杂交获得NSG小鼠,通过基因型鉴定以及测序验证其正确性;(2)通过与Fah背景小鼠杂交获得FNSG小鼠,通过基因型鉴定以及测序验证其正确性。3.鉴定所获得转基因小鼠表型正确(1)通过流式细胞术对基因型正确的转基因小鼠的外周血,脾脏,骨髓以及胸腺进行检测;(2)通过断药(NTBC)的方式检测Fah背景小鼠以及转基因FNSG小鼠表型,通过观测记录其断药后体重变化,以及断药一定时间后的肝脏切片组织学变化。结果1.通过CRISPR/Cas9系统可以实现多基因的快速高效敲除以建立模式动物;2.通过杂交获得的Sirpa、Fah基因可稳定遗传;3.通过流式细胞术表型鉴定可以发现,Prkdc基因敲除小鼠外周血以及组织单细胞检测T、B细胞显著减少;IL2rγ基因敲除小鼠外周血以及组织单细胞检测NK细胞显著减少;Prkdc基因、IL2rγ基因均敲除的小鼠(SG)小鼠以及其与NOD/Scid背景杂交后的纯合型(NSG)小鼠外周血以及组织单细胞检测T、B、NK细胞均显著减少;***背景小鼠以及转基因FNSG小鼠在断药后于野生型小鼠相比,体重逐渐减轻;其肝脏组织的病理切片显示与正常小鼠相比,Fah背景小鼠肝组织损伤,肝小叶变形,肝细胞索紊乱并有大量炎性细胞浸润;Fah背景小鼠具有且单基因免疫缺陷时,肝脏损伤更为严重,肝小叶消失,肝细胞索严重紊乱;FNSG小鼠,切片已完全失去正常结构,损伤坏死严重。结论免疫缺陷肝损伤小鼠模型是非常有实用价值的模式动物,可以通过移植人类免疫细胞和肝脏细胞实现人类免疫系统以及肝脏系统的双重建,对免疫学、再生医学、肿瘤学研究具有重要指导意义。

关键词：基因编辑显微注射严重免疫缺陷信号调节蛋白α 肝损伤

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说话人识别对抗样本的攻击与防御研究

说话人识别对抗样本的攻击与防御研究

作者：张鑫宇贵州师范大学

学位级别：硕士

根据人类声纹的唯一性特点,说话人识别被广泛用于生物识别场景,用户使用率和接受度普遍较高,又加上深度学习的崛起,两者技术的有机结合,推动了说话人识别技术的发展,各方面的性能得到了显著的提升。然而,最初在图像领域对抗样本的发现,... 详细信息

根据人类声纹的唯一性特点,说话人识别被广泛用于生物识别场景,用户使用率和接受度普遍较高,又加上深度学习的崛起,两者技术的有机结合,推动了说话人识别技术的发展,各方面的性能得到了显著的提升。然而,最初在图像领域对抗样本的发现,其特点为不被人类轻易察觉,且严重威胁到深度学习模型的安全,这类特殊的攻击也逐渐出现在了说话人识别的任务中,导致说话人识别系统大大增加了错误识别的概率,影响了用户的正常使用。为此,深入了解说话人识别下的对抗样本,有助于我们保障说话人识别系统的安全。说话人识别下对抗样本的生成方法同其他应用场景一样,主要基于两种攻击模式:白盒攻击和黑盒攻击。在白盒攻击中,有基于梯度的攻击如FGSM(Fast Gradient Sign Method),PGD(Projected Gradient Descent),和MI-FGSM(Momentum Iteration-FGSM),这种类型的攻击方法产生的对抗样本隐蔽性较低,容易被人耳所感知;还有基于优化的攻击如CW(Carlini&-Wagner),这类攻击的隐蔽性极高,但是需要非常巨大的计算时间。在黑盒攻击中,对抗样本的迁移性并未在说话人识别任务里得到广泛的研究,因此我们讨论了现有的几种攻击方法的迁移能力。在防御方法中,本文仅讨论对抗训练这个方法,现有的分别基于FGSM和PGD的对抗训练方法提高的鲁棒性比较有限。为了解决以上说话人下对抗样本存在的问题,本文从以下几个方面展开研究和讨论:(1)针对白盒攻击,设计了一种基于梯度的高隐蔽性的自适应衰减攻击方法称为Adaptive Decay Attack(ADA),保持了基于梯度方法生成时间上的优势,保证了攻击的成功率,在隐蔽性上与CW的方法非常接近,实现了对抗样本的高隐蔽性。实验结果表明,在x-vector和i-vector说话人识别模型的无目标任务中,隐蔽性指标如SNR、PESQ相较于攻击性能最好的PGD方法分别至少提高了30%、39%。在说话人识别的有目标任务中,S NR、PESQ分别至少提高了20%、25%。在说话人确认任务中,SNR、PE SQ分别至少提高了29.5%、33.4%。(2)对于黑盒攻击,我们探究了针对x-vector和i-vector两者模型之间的对抗样本的迁移能力,比较现有几种攻击算法在迁移性的优劣,发现在无目标下的闭集说话人辨认中NI-FGSM产生对抗样本的迁移攻击成功率最高为75.5%,然而在有目标攻击的闭集说话人识别和说话人确认任务中,现有的方法的迁移能力无法对这两种模型造成非常致命的攻击。在防御方法上,设计了一种基于ADA的对抗训练方法,该方法提高的鲁棒性高于目前对抗训练中效果最好的基于PGD的方法,所需的训练时间也少于后者。实验结果表明,基于ADA的对抗训练比基于PGD的对抗训练少花28.31%的时间,PGD和ADA的攻击成功率分别从50.88%下降到36.47%,64.74%下降为45.82%。

关键词：对抗样本深度学习说话人识别对抗训练迁移攻击

基于CNN-GRU的Android恶意软件检测及实现

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基于CNN-GRU的Android恶意软件检测及实现

作者：张伟贵州师范大学

学位级别：硕士

近年来,随着物联网技术的快速发展,PC终端和移动终端的使用量上也在成指数式增长,便携式的移动终端也越来越受人们的喜爱,对人们的日常生活产生了巨大的改变和影响。在Android智能手机推广的这几年,QQ、微信、电子邮箱等通信软件也已深... 详细信息

近年来,随着物联网技术的快速发展,PC终端和移动终端的使用量上也在成指数式增长,便携式的移动终端也越来越受人们的喜爱,对人们的日常生活产生了巨大的改变和影响。在Android智能手机推广的这几年,QQ、微信、电子邮箱等通信软件也已深入人们的日常生活,用于及时的交流通信,互通友谊;现在随着电子支付的推广以及新冠疫情期间推行的健康码政策,更让每个人都离不开智能手机,与我们之前使用的传统PC端设备不同,相对于传统的PC端设备笨重和不易携带,现在的智能终端产品具有体积小和易携易带的特点,可以方便人们随时随地的进行社会交流和其他的文明活动。与传统PC终端设备做对比,人们的日常学习和生活同移动智能终端设备的联系更加紧密,其中不仅有电子身份证的重要信息,还有每个用户的聊天信息和密码等隐私的东西。正因为利益的驱动关系,越来越多的恶意软件制造商和黑客生产出大量的恶意软件和病毒,从中获得巨大的利益,每年都有非常多的用户遭受恶意软件的毒害。因此,从Android软件程序安全的角度来说,恶意软件检测技术的研究与提高是很有意义的。面对着越来越多的恶意软件威胁,研究者们提出了相应的解决方案,基于静态特征和动态特征的恶意软件检测技术应运而生。为了提高Android恶意软件的检测效率,利用一维CNN快速处理时序问题的能力和GRU模型处理上下文具有长期依赖关系问题的能力,提出了基于CNN-GRU模型的Android恶意代码检测方案。本文的主要研究内容及成果如下:(1)研究并分析了现有的恶意Android软件的检测技术和Android系统的架构组成。对现有的Android恶意软件检测研究进行了总结和梳理,对Android系统架构的硬件组件,App组件,请求权限,API调用等特征进行了全面深入的研究。(2)提出了一种Android恶意软件的检测模型,基于CNN-GRU的Android恶意软件检测模型。Android恶意代码的特征提取是通过反编译APK文件后,从反编译生成的文件中提取API调用、权限、使用的组件等相关信息来组成最终的输入特征,搭建CNN-GRU网络模型进行检测。(3)对论文中提出的基于CNN-GRU的Android恶意软件检测模型的效果进行验证,并与其他的模型进行对照实验。检测结果证明,新提出的网络模型在效率和准确率方面都要好。本文通过从APK文件提取静态特征,利用CNN-GRU的深度学习网络模型,对DREBIN数据集的Android软件进行区分,为Android恶意软件检测提出一种方案。

关键词： Android 恶意软件检测静态分析循环神经网络

CAS9诱导人源细胞基因组DNA损伤的机制研究

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CAS9诱导人源细胞基因组DNA损伤的机制研究

作者：汤清双南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR)/CRISPR associated protein9(CAS9)是一种来自于细菌的抵御病毒的免疫防御系统,后来被开发成具有高效靶向性和特异性的基因编辑技术,目前广泛应用于基因敲除,定向突变,基因激活,疾病模型构建和基因治疗等。基于CRISPR/CAS9的人类疾病基因治疗的临床应用现已取得重大进展,其中一些也正在进入临床试验阶段。而作为外源蛋白的CAS9在应用到人类疾病治疗时的安全风险也一直倍受人关注。有研究报道在健康人体中发现了抗CAS9的抗体和抗原反应性T细胞,说明CAS9有潜在的免疫风险。此外基因编辑会导致基因组不稳定性,近几年多篇研究报道基因编辑可以引起广泛的染色体缺失,基因重排或突变,并且CRISPR技术可以激活p53介导的损伤反应,但具体机制不是十分清楚。大部分研究主要关注在外源gRNA存在条件下,DNA损伤反应的激活,而CAS9在缺乏gRNA时对基因组稳定性是否存在影响有待进一步研究。研究方法1.利用Tet-on系统和慢病毒载体分别构建可诱导过表达CAS9质粒和稳定表达CAS9质粒,通过Western Blotting检测过表达CAS9后DNA损伤通路蛋白的表达变化。2.运用彗星实验检测CAS9过表达细胞的DNA损伤情况。3.利用cell counting kit-8评估H9过表达细胞系的细胞活力。4.通过免疫荧光检测过表达CAS9后DNA损伤标志物γ H2AX的表达情况。5.构建检测HDR/NHEJ效率的Traffic Light Reporter(TLR)报告系统,利用流式细胞术评估CAS9对DNA修复效率的影响。6.用含6-TG的培养基筛选HPRT基因突变的细胞来评估CAS9对基因组稳定性的影响。7.通过邻位连接技术(PLA)检测CAS9和KU86的相互作用。8.通过免疫共沉淀检测CAS9、CAS9变异体及截断体和KU86的相互作用。9.分别用免疫荧光实验、彗星实验及WB技术检测CAS9变异体对细胞DNA损伤状态的影响。研究结果1.在H9和fibroblast细胞系中,诱导表达CAS9后p53和H2AX磷酸化水平均明显升高,且具有时间和剂量依赖性。稳定表达CAS9后也可诱导DNA损伤蛋白的激活。2.彗星实验结果显示CAS9过表达组较对照组的DNA损伤更严重。***8实验可以看出过表达CAS9后,细胞活力明显下降。4.免疫荧光染色法检测出CAS9会上调DNA损伤标志物γ H2AX表达水平。5.流式细胞术结果显示CAS9会降低NHEJ修复效率,对HDR效率无明显影响。***9过表达后基因HPRT自发突变率升高。***和免疫共沉淀技术(CO-IP)均证明CAS9和KU86存在相互作用。***-IP实验结果显示KU86与CAS9的PAM区的结合最强。***1、dCAS9和XCAS9同样可与KU86相互作用并介导DNA损伤标志物水平的增高。结论CAS9可诱导DNA损伤并导致基因组不稳定,并通过结合KU86干扰DNA-PK复合体,使非同源末端连接NHEJ修复效率降低。CAS9的变异体Cpf1、dCAS9和XCAS9同样可以与KU86相互作用造成基因组DNA损伤。

关键词： CAS9 KU86 DNA损伤非同源末端连接

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DDX60在肝癌中的表达及功能研究

DDX60在肝癌中的表达及功能研究

作者：张健南方医科大学

学位级别：硕士

肝细胞癌（HCC）是一种常见的恶性肿瘤,肝硬化是HCC发展的最重要的危险因素。尽管在诊断和治疗方面的技术取得了进展,但发病率和死亡率仍在上升。DEAD-box蛋白家族是RNA解旋酶中的最大家族,能够解旋RNA双链,参与RNA的多种代谢过程。DDX6... 详细信息

肝细胞癌（HCC）是一种常见的恶性肿瘤,肝硬化是HCC发展的最重要的危险因素。尽管在诊断和治疗方面的技术取得了进展,但发病率和死亡率仍在上升。DEAD-box蛋白家族是RNA解旋酶中的最大家族,能够解旋RNA双链,参与RNA的多种代谢过程。DDX60是是该家族的新型成员,在此我们分析了DDX60在临床上与肝癌发生的相关性,发现通过抑制基因的表达会影响细胞的增殖、侵袭等肿瘤特性,进而发挥促癌的作用。体内实验结果也表明敲低DDX60会抑制肿瘤的生长。最后为了研究DDX60是否可以作为治疗肝癌的新靶点,我们构建了肝癌人源肿瘤异种移植模型,通过向瘤体注射病毒沉默DDX60,结果显示抑制肿瘤生长。综上所述,DDX60在HCC发展过程中起着重要的作用,有望成为治疗HCC的新靶点。

关键词： DDX60 原发性肝癌 RNAi 人源肿瘤异种移植

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面向汽车车身域的车门控制器研究与设计

面向汽车车身域的车门控制器研究与设计

作者：刘建松重庆邮电大学

学位级别：硕士

随着汽车电子技术的迅猛发展,以域为单位的汽车电子控制技术正在改变着当前传统的电子电气架构。其中,面向汽车车身域的车门控制器(Door Control Module,DCM)在整个行业中的需求量正逐年增加。DCM是一款可实现车窗电动升降、纹波防夹、... 详细信息

随着汽车电子技术的迅猛发展,以域为单位的汽车电子控制技术正在改变着当前传统的电子电气架构。其中,面向汽车车身域的车门控制器(Door Control Module,DCM)在整个行业中的需求量正逐年增加。DCM是一款可实现车窗电动升降、纹波防夹、后视镜调节、电动中控锁的汽车电子产品,其在工作过程中的通信方式主要是通过CAN网络与车身控制模块建立连接。车窗的升降及防夹是整个系统功能的关键,也是本文的研究重点。本文针对DCM系统各个功能的稳定性和可靠性等问题进行了详细的研究与设计,包括DCM系统设计、硬件设计、软件算法设计等,提出了较为完整的设计思路和方案,并对DCM的功能和性能进行了测试。首先依据车门控制系统的功能架构以及对各个模块的设计参数要求,明确所需设计模块的技术指标,明确设计方案;建立车窗纹波电机与升降系统的数学模型,提出一种基于电机电流检测的防夹方案。其次,对系统的硬件部分进行了设计,根据要实现的功能,进行了硬件原理图的绘制和设计工作。这里的硬件电路主要包括按键、电机控制、稳压模块等。在软件设计中,本文根据纹波电机的特性,通过采样电阻采集到车窗电机的电流,并根据这些电流数据,对纹波检测算法及电流防夹算法进行优化并编码实现,使得DCM的功能更加稳定可靠。还提出了电机堵转控制策略以及电机热保护和软停止的控制策略,最后了讨论了后视镜镜面调节和中控锁行车落锁的控制策略。本文最后设计并搭建系统测试平台,测试原理样机的各个功能参数,并通过CAN网络的总线通信功能模拟实现了DCM与BCM的通信,各项输入输出均满足设计定义的参数要求,特别是在车窗防夹功能及性能测试方面,结合系统要求和国家标准GB/7258-2019,在静态工况下车窗防夹力均保持在100N以内,满足设计要求。

关键词：车门控制器电流纹波车窗防夹后视镜

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基于声表面驻波技术的纳米粒子操控研究

基于声表面驻波技术的纳米粒子操控研究

作者：赵雷天津大学

学位级别：硕士

声学粒子操控技术(声镊)在生物工程、疾病检测、化学分析等方面具有重要应用,但随着粒子尺寸的减小,趋于液体混合的声流体效应逐渐主导趋于粒子有序排列的声辐射力作用,从而使面向纳米尺度的声学操控技术面临着重大挑战。本文基于这一... 详细信息

声学粒子操控技术(声镊)在生物工程、疾病检测、化学分析等方面具有重要应用,但随着粒子尺寸的减小,趋于液体混合的声流体效应逐渐主导趋于粒子有序排列的声辐射力作用,从而使面向纳米尺度的声学操控技术面临着重大挑战。本文基于这一科研难题,开发了一种借助非离子型表面活性剂(吐温20)的起昙特性的纳米粒子操控技术。这种技术仅依靠传统的声表面波微流控芯片,即可实现300 nm的聚苯乙烯小球的有序排列与分离,具有操作简易、结构简单、应用多样等优点。本文的主要研究成果如下:(1)基于标准的MEMS工艺,自主制造出用于粒子操控的声表面波微流控芯片。(2)开发了一种能有效排布300 nm聚苯乙烯小球和50 nm银纳米粒子的声学操控方法,捕捉到了纳米粒子首先移动到压力节点再转移到压力反节点的排布位置变化过程,展示了声驻波场下吐温20溶液的液液相分离现象,实现了根据粒子尺寸的聚苯乙烯粒子分离操作。(3)根据非离子表面活性剂的起昙特性和非均匀流体理论,从机理上阐述了上述方法的基本原理,为纳米尺度的声学操控技术开辟了一条新道路。

关键词：纳米声学操控声表面驻波压力节点与反节点液液相分离吐温20

基于信任的无线传感器网络安全分簇路由协议研究

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基于信任的无线传感器网络安全分簇路由协议研究

作者：韩优佳长春工业大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless sensor Networks,WSNs)由大量传感器节点组成,这些节点具有价格低、能量受限和微型化等特点,负责收集目标区域内的相关数据,并以单跳或多跳的方式将数据传输到汇聚节点(基站)。近年来,无线传感器网络已广泛应... 详细信息

无线传感器网络(Wireless sensor Networks,WSNs)由大量传感器节点组成,这些节点具有价格低、能量受限和微型化等特点,负责收集目标区域内的相关数据,并以单跳或多跳的方式将数据传输到汇聚节点(基站)。近年来,无线传感器网络已广泛应用于航空航天、工业、家庭、战场和许多其他领域。通常,它们部署在环境恶劣或无人值守区域,路由协议容易受到各种攻击。因此,安全的路由协议成为WSNs研究的热点之一。为了提高WSNs路由的安全性能,通常采用基于密码学和身份验证的安全机制。但这些机制无法抵御网络内部攻击且这些机制运行的先决条件是节点是协作的且完全可靠的。此外,它们计算和存储复杂度高,能量开销大。因此,基于信任的安全机制被提出来解决上述问题。本文从信任模型的建立和最优路径的选择两个方面对WSNs的安全路由协议展开研究,以增强网络的安全性,抵抗多种攻击以及降低网络能耗,具体内容包括:(1)提出了一种基于信任感知的无线传感器网络安全路由协议(Trust-aware secure routing protocol for wireless sensor networks,TSRP)。首先,每个节点根据直接信任值、间接信任值、挥发因子和剩余能量计算其邻居的综合信任值,以抵御黑洞、选择性转发、Hello洪泛和槽洞攻击。其次,任何需要发送数据的源节点都会以多路径模式将路由请求包转发给其邻居,一直持续到到达Sink节点。最后,Sink节点通过分析接收到的数据包,根据路径的综合信任值、传输距离和跳数找到最佳路径。仿真结果表明,与按需路由AODV协议(Ad hoc On-demand Distance Vector routing)和基于信任的安全路由协议TBSRP(Countering Node Misbehavior Attacks using Trust Based Secure Routing Protocol)相比,TSRP具有更低的网络延迟、更小的丢包率和更低的平均网络能耗。(2)为了进一步提高网路的安全性、降低网络的能耗和增强网络的扩展能力,提出了一种新的基于信任的安全节能路由协议(Trust based secure and energy efficient routing protocol for wireless sensor networks,TBSEER)。TBSEER仍然使用直接信任值、间接信任值和能量信任值三重信任结构来构造综合信任模型。为了快速识别恶意节点,在构造直接信任值时设计自适应惩罚机制和挥发因子。此外,节点只需计算直接信任值,而对邻居的间接信任值由Sink计算。最后,簇头根据综合信任值寻找最安全的多跳路由,从而主动避免虫洞攻击。仿真结果表明,与TSSRM(Research on Trust Sensing Based Secure Routing Mechanism for Wireless Sensor Network)和TESRP(A Secure Routing Protocol with Trust and Energy Awareness for Wireless Sensor Network)相比,TBSEER降低了网络能耗,加快了恶意节点的识别速度,并可以有效地抵抗常见的路由攻击。(3)为了抵抗常见路由攻击的同时可以抵抗特殊的信任攻击,并且优化安全且节能路由的选择,提出了一种基于自适应遗传算法(adaptive genetic algorithm,AGA)的能量和信任感知的无线传感器网络路由协议(Energy-aware and trust-Based secure routing protocol for wireless sensor networks using adaptive genetic algorithm,TAGA)。TAGA基于节点的直接信任值(考虑了挥发和自适应惩罚因子)和间接信任值(采用过滤机制)构造节点的综合信任值。此外,提出了一种新的阈值函数来选择最优簇头,该函数考虑了节点综合信任值和剩余能量的动态变化关系。最后,采用具有自适应交叉和变异概率的遗传算法为簇头寻找最优安全路由。仿真结果表明,TAGA可以减少发起常见路由攻击和特殊信任攻击的恶意节点丢弃的数据包数量,并有效地提高能量效率。本文通过改进的信任评估机制和路由算法相结合来寻找安全且节能的路由路径,有效抵御黑洞、选择转发以及信任等多种网络攻击,从而提高网络的安全性、降低网络的能耗,延长网络生命周期。为基于信任机制的无线传感器网络安全路由协议研究提供了借鉴,为无线传感器网络的广泛应用提供了安全保障。

关键词：无线传感器网络网络安全信任机制路由协议信任攻击

基于多粒度特征融合和小样本学习的智能叶片分类系统的研究与实现

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基于多粒度特征融合和小样本学习的智能叶片分类系统的研究与实现

作者：刘松岳南京理工大学

学位级别：硕士

长期以来,植物叶片分类任务一直是计算机视觉和模式识别领域中的一个重大挑战,致力于此方面研究的工作也层出不穷。近年来,随着人工智能技术的快速发展,基于深度学习的叶片分类方法逐渐成为一种可靠且高效的手段,众多学者也提出了许多... 详细信息

长期以来,植物叶片分类任务一直是计算机视觉和模式识别领域中的一个重大挑战,致力于此方面研究的工作也层出不穷。近年来,随着人工智能技术的快速发展,基于深度学习的叶片分类方法逐渐成为一种可靠且高效的手段,众多学者也提出了许多不同架构的神经网络模型,大大提高了植物叶片的分类精度。然而,尽管这些方法在公开数据集上表现较好,但实际应用并不理想,且难以应用于更复杂的问题,如叶片分级,即在对叶片进行分类的基础上再对同一类的叶片进行更细级别(质量等级)的划分。原因在于这些网络模型缺少捕捉叶片细粒度精细特征的能力,导致高相似度叶片的分类效果并不理想。此外,部分稀缺树木的叶片采集较为困难,而不同季节,不同地域也会导致同类叶片有较大的外观差异。这些都导致叶片数据集难以构建,且样本稀少。因此,针对小样本场景下的叶片分类问题很有研究价值。然而,目前却少有针对这方面的研究工作。基于上述问题,本文对叶片分类问题进行了深入研究,主要研究内容如下:(1)提出了一种用于叶片分类和分级的多粒度特征融合网络(Multi-granularity Feature Fusion Network,MFFN),MFFN关注叶片的多粒度信息,并将粗粒度与细粒度进行有效融合。具体为:模型包含粗粒度和细粒度两个分支,由粒度混合损失将两个分支联系起来,促使模型逐步学习由粗到细的粒度表征。采用了多步骤训练方式,每一步提取不同层级的特征,实现浅层特征与深层特征的融合。此外,还提出了几何通道注意力模块,该模块由空间变换和双线性注意力池化组成,使MFFN可以关注图像中更具区分度的局部区域,提取出的特征更具区分性。MFFN在Flavia leaf和Swedish leaf两个公开的叶片数据集上分别达到99.8%和99.7%的分类准确率,且在烟叶数据集上达到71.9%的分级准确率,均超过了目前最优的方法。(2)提出一种用于小样本叶片分类的联合全局和局部多粒度特征网络(Multigranularity Feature Network Based on Global and Local Structures,MFGL)。MFGL借助特征金字塔网络FPN的结构来提取多层次粒度特征,并将大粒度层特征作为全局特征,多个小粒度层特征的融合作为局部特征,通过全局特征的高语义性和类别相关性来加强局部特征,以期让网络充分考虑全局结构信息,挖掘出隐藏在局部结构中的细微变化信息。同时设计一种局部加权损失来考虑困难样本,以让分类更为精准。实验表明MFGL可以更准确定位到叶片图像的判别性区域,在四个叶片数据集的实验表明其优于现有方法,在5-way 5-shot和5-way 1-shot设置下分别达到最高97.8%和87.6%的分类准确率。(3)基于对叶片分类任务的需求分析,结合本文提出的模型和方法,设计并实现了一套基于智能小样本叶片分类系统,并对系统的数据加载、参数设置、模型训练、模型测试以及可视化等功能模块进行了详细介绍。此外,针对叶片分类网络模型实际部署困难问题,采用一种解耦式知识蒸馏方法,有效实现了模型的压缩,并选取三种不同骨架网络进行实验。实验表明,当使用Res Net10骨架网络时,分类准确率和模型运算量可以达到较好平衡,此时模型的压缩效果也最为明显。

关键词：叶片分类细粒度图像分类小样本图像分类多粒度特征融合模型压缩