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掩码语言增强表示的对比学习微调和应用

计算机工程与应用 2024年第17期60卷 129-138页

作者：张德驰万卫兵上海工程技术大学电子电气工程学院上海200000

在基于Transformer的语言模型中自注意力网络扮演了重要的角色,其中的全连接结构能够以并行方式捕捉序列中非连续的依赖关系。但是,全连接的自注意力网络很容易过拟合到虚假关联信息上,比如词与词、词与预测目标之间的虚假关联。这种过... 详细信息

在基于Transformer的语言模型中自注意力网络扮演了重要的角色,其中的全连接结构能够以并行方式捕捉序列中非连续的依赖关系。但是,全连接的自注意力网络很容易过拟合到虚假关联信息上,比如词与词、词与预测目标之间的虚假关联。这种过拟合问题限制了语言模型对领域外或分布外数据的泛化能力。为了提高Transformer语言模型对虚假关联的鲁棒性以及泛化能力,提出掩码语言增强表示的对比学习微调框架(fine-tuning framework via mask language model enhanced representations based contrastive learning,MCL-FT)。具体而言,文本序列和其随机掩码后的序列送入到一个孪生网络,结合对比学习目标和下游任务目标对模型进行参数学习。其中,每一个孪生网络由预训练语言模型和任务分类器组成。所以,该微调框架更加符合掩码语言模型预训练学习方式,能够在下游任务中保持预训练知识的泛化能力。在MNLI、FEVER和QQP数据集以及它们的挑战数据集上与最新的基线模型进行了对比,包括大语言模型ChatGPT、GPT4、LLaMA,实验结果验证了提出模型在保证分布内性能的同时有效提高了分布外的性能。在ATIS和Snips数据集上的实验结果证明,该模型在常见自然语言处理任务中也有显著的效果。

关键词： Transformer 掩码语言模型对比学习微调虚假关联泛化能力

梯级水电短期调度模型及其求解的蝗虫视觉进化神经网络

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水力发电学报 2024年第4期43卷 81-96页

作者：王宇驰张洪贵州大学大数据与信息工程学院贵州省系统优化与科学计算特色重点实验室贵阳550025

融合梯级水电站短期调度中电网调峰与发电量相互制约的因素,探讨水电调度模型的设计及求解的改进型蝗虫视觉进化神经网络。调度模型设计中,依据水量平衡方程,在充分考虑机组出力限制、不规则震动区等与水头相关的复杂约束及尾水顶托影响... 详细信息

融合梯级水电站短期调度中电网调峰与发电量相互制约的因素,探讨水电调度模型的设计及求解的改进型蝗虫视觉进化神经网络。调度模型设计中,依据水量平衡方程,在充分考虑机组出力限制、不规则震动区等与水头相关的复杂约束及尾水顶托影响下,构建以调峰效果与发电效益为性能指标的厂网协调短期调度模型。神经网络设计中,在已有蝗虫视觉神经网络基础上引入视觉残留机制、半波整流机制,以及在兴奋层引入局部均值滤波,获得能输出全局和局部学习率的改进型蝗虫视觉神经网络,进而借助混沌映射及山瞪羚优化算法设计状态更新策略,随后顺次连接此视觉神经网络及更新策略,获得能自适应调节参数的改进型蝗虫视觉进化神经网络。比较性的数值实验显示,该神经网络求解13个基准事例中7~13个事例及应用于贵州北盘江梯级电站的3种场景中至少2种场景下具有显著优势。

关键词：梯级水电厂网协调蝗虫视觉进化神经网络山瞪羚优化以水定电

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郴州烟稻轮作植烟土壤特征与健康评价

郴州烟稻轮作植烟土壤特征与健康评价

作者：郝汉驰中南林业科技大学

学位级别：硕士

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针对可搜索加密的查询恢复攻击方案研究

针对可搜索加密的查询恢复攻击方案研究

作者：邰宇驰河北大学

学位级别：硕士

用户数据量激增使得本地存储跟不上需求,云存储因低成本而流行,但也带来数据安全担忧。可搜索加密方案应运而生,允许用户在云端搜索加密数据,是安全研究的焦点。然而,为提升搜索效率,方案可能会泄露自认为无关隐私的信息,例如访问与搜... 详细信息

用户数据量激增使得本地存储跟不上需求,云存储因低成本而流行,但也带来数据安全担忧。可搜索加密方案应运而生,允许用户在云端搜索加密数据,是安全研究的焦点。然而,为提升搜索效率,方案可能会泄露自认为无关隐私的信息,例如访问与搜索模式,而好奇的服务器可能利用这些信息猜测用户查询的关键字。现有的大多数攻击方案只有在有利条件下才能超过30%的恢复准确率。当辅助信息相关性较弱时,使用统计信息的推断攻击方案准确率较低,且其执行时间也需要很久。多关键字查询恢复攻击较单关键字的查询恢复攻击难度提升巨大,主要因为涉及的变量更多,组合空间更大,恢复过程更为复杂。攻击者需要处理的可能关键字组合数量呈指数级增长。针对上述问题,研究方案如下:(1)设计基于统计信息的迭代查询恢复攻击方法,与现有的大部分攻击方案不同,攻击者不需要掌握用户明文文档的相关知识,攻击者只需要利用关键字分布与客户文档相似的文档集,这在现实中较容易获取。攻击者还掌握极少量可以被服务器删除的已知查询,并通过被动的观测服务器与客户端的搜索行为,得到并提炼出对攻击有用的统计信息。迭代地处理并凝练统计信息,提升攻击的恢复准确率。即使不知道客户端存储的文档的确切背景知识,攻击依然可以达到约95%的准确度。实验结果表明,攻击不仅在准确度上优于其他攻击方案,执行速度也快于其他方案,最大可以达到10～3秒的差异。(2)设计基于线性求解器的多关键字查询恢复攻击方法,为了使攻击能够支持多关键字查询恢复,将上面的攻击方案进行改造。面对难度急剧提升的多关键字查询恢复攻击,利用线性求解器求解多关键字查询恢复。线性求解器用于在给定的约束条件下求解包含已知查询和辅助信息的查询恢复模型,以找到所有可能的关键字陷门对应关系。方案还利用CUDA来进行矩阵计算,进一步提升攻击的执行速度。攻击通过对搜索和访问模式的泄露数据进行分析,来成功恢复出用户查询请求的具体内容。在不同设置下进行实验,分析并展示了该攻击方案的有效性。

关键词：数据外包安全可搜索加密查询恢复攻击模式泄露多关键字查询

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基于点云的破片穿孔检测方法研究

基于点云的破片穿孔检测方法研究

作者：张艺驰西安工业大学

学位级别：硕士

静爆威力试验可以对弹药爆炸毁伤威力效果进行定量评估,是战斗部设计、改进及定型验收环节的直接依据,其中对靶板上破片穿孔进行检测与分析,测定破片空间分布,对弹药毁伤效能评估具有十分重要的理论意义和研究价值。静爆试验后,由于冲... 详细信息

静爆威力试验可以对弹药爆炸毁伤威力效果进行定量评估,是战斗部设计、改进及定型验收环节的直接依据,其中对靶板上破片穿孔进行检测与分析,测定破片空间分布,对弹药毁伤效能评估具有十分重要的理论意义和研究价值。静爆试验后,由于冲击波的作用,靶板一般会发生形变,传统人工和二维图像方法会忽略形变或者采用统一形变参数假设进行处理,导致靶板上的破片穿孔定位不准确,而三维点云方法可以获得靶板的形变量,为破片穿孔准确检测提供了新的技术思路。因此,本文基于三维点云获取静爆场景信息,对靶板进行提取,对破片穿孔进行检测和二维参数化定位,提升破片穿孔检测精确度,其主要工作如下:(1)针对点云存在背景干扰和噪声的问题,设计了一种k邻域搜索的聚类去噪方法。该方法针对点云分布不均匀而引起的k邻域搜索范围不稳定问题,结合点云密度分布策略,改进了一种基于动态网格的k邻域搜索算法,对未呈现拓扑结构信息的点云邻域建立空间索引,以利于进一步邻域处理;针对点云数据中的复杂背景干扰问题,根据目标与背景点云的密度分布,采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)去噪算法剔除了复杂背景,并提取了靶板区域;针对在点云采集时,破片穿孔边缘部分存在较大的噪声,影响后续处理的问题,结合破片穿孔部分噪声密度分布,通过自适应邻域半径选取,改进DBSCAN聚类去噪算法,聚类破片穿孔边界噪声,达到去噪的目的,为后续破片穿孔检测和二维参数化提供数据基础。(2)针对传统边界检测算法参数依赖性强、对点云密度敏感的问题,提出一种基于局部邻域微切平面的边界检测算法。该方法利用局部邻域的微切平面,考虑了局部点的分布情况,不依赖全局参数,设计了点云邻域相对质心的分布和自适应垂线夹角阈值的边界点判定策略,结合边界点的分布特点并采用单边生长排序算法来剔除伪边界。(3)针对破片穿孔的二维参数精确测量问题,设计了一种点云参数化方法。该方法针对破片穿孔内边界引起的参数化形变大的问题,基于特征平面对破片穿孔插值,基于径向基函数构建破片穿孔隐式曲面,利用插值点映射隐式曲面来修补破片穿孔;结合靶板的变形程度,确定三角网格分辨率,对修补后的靶板点云进行局部德劳内三角剖分,构建出正确的拓扑结构,提高靶板表面细节信息。针对靶板外边界引起的参数化形变大的问题,结合虚拟外边界进行ABF++(Angle Based Flattening Plus Plus)参数化,基于角度和约束项构建靶板三角网格能量,有效降低了参数化的形变。最后,对靶板点云进行破片穿孔检测和破片穿孔二维参数化分别进行实验验证,实验结果表明,本文方法检测精度达到了93.2%;参数化的角度畸变和面积畸变达到25.994°、1.260%,相较于直接ABF++参数化降低了22.01%、7.691%,在破片穿孔检测和破片穿孔二维参数化方面表现出更好的能力;检测到的三维质心坐标,与实测质心坐标的平均二维欧氏距离误差为0.058mm,参数化后的平均二维欧氏距离误差为0.206mm,表明本文所提出方法在破片穿孔检测和二维参数化精确测量中的有效性和实用性。

关键词：破片穿孔检测 k邻域搜索边界检测破片穿孔修补靶板三角网格参数化

基于微形变分析的电容式MEMS加速度计温漂误差精密估计方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2437-2445页

作者：齐兵程建华赵砚驰汪籽粒哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对传统的电容式微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)加速度计(capacitive MEMS accelerometers,CMA)温漂误差(temperature drift error,TDE)补偿方法存在非精准溯源TDE致使TDE估计精度低、反复尝试估计模型构型导致构建过程复杂繁琐的问题,提出基于微形变分析的CMA TDE精密补偿方法。首先,通过微形变分析内部结构精准溯源TDE,基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)构建改进型TDE精密估计模型;其次,基于专家经验和模糊理论提出Expert-Fuzzy辅助决策下TDE估计模型辨识方法,为改进模型提供有效的构型指导;然后,设计升温试验测试CMA,构建传统模型和改进模型并通过对比其输出偏置稳定性评估TDE估计性能。实验结果表明,改进模型构建过程大大简化,补偿后CMA偏置稳定性提升约35%。本方法能够更加精准地估计TDE,有效解耦硅基材料的温度依赖性并提升CMA的环境适应性。

关键词：微机电系统温漂误差估计微形变分析 Expert-Fuzzy辅助决策径向基函数神经网络

索杆张力结构动力响应重构与高精度非测点筛选

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索杆张力结构动力响应重构与高精度非测点筛选

作者：朱驰江西理工大学

学位级别：硕士

地肤子皂苷Ic调节巨噬细胞极化抑制肠炎相关性结直肠癌发生发展的作用机制研究

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地肤子皂苷Ic调节巨噬细胞极化抑制肠炎相关性结直肠癌发生发展的...

作者：翟驰安徽医科大学

学位级别：硕士

KrF深紫外光刻投影物镜光机热集成分析与优化

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光学学报 2024年第7期44卷 139-149页

作者：韩星江伦李延伟李骏驰长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程中心吉林长春130022 季华实验室广东佛山528200

提出了一种融合新型支撑方式与灵敏度分析的光机热集成分析与优化方法,用于设计超高精度深紫外光刻投影物镜系统。首先,采用轴向多点与周向三点胶接支撑相结合的新型支撑方式,实现了212.51 mm口径光学元件的超高精度定位要求。其次,通... 详细信息

提出了一种融合新型支撑方式与灵敏度分析的光机热集成分析与优化方法,用于设计超高精度深紫外光刻投影物镜系统。首先,采用轴向多点与周向三点胶接支撑相结合的新型支撑方式,实现了212.51 mm口径光学元件的超高精度定位要求。其次,通过对光学元件进行热力耦合分析,验证了光机系统的合理性。然后,在光机热集成分析条件下,分析了单个光学元件的灵敏度,以及全部光学元件表面变形对整体光学系统波像差均方根值和校准F-tanθ(F为焦距,θ为物方视场角)畸变的影响。最后,通过调整部分光学元件的灵敏度进行局部优化,并对整体光学系统的像质进行优化。结果表明:在热力耦合条件(参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2.5℃、重力)下,光学元件的最大表面面型均方根(RMS)值为9.86 nm,能够满足超高精度定位要求。在光机热集成分析条件下(参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2℃、重力),优化后光学系统的波像差RMS值小于10.50 nm,校准F-tanθ畸变小于6.00 nm,相较于优化前,波像差RMS提升了46.98%,校准F-tanθ畸变提升了77.69%,达到了设计要求。

关键词：光学设计结构设计光机热集成分析 Zernike多项式有限元分析