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基于TT-Tucker分解的无预训练LC卷积神经网络压缩方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 29-38页

作者：刘微容张志强张宁孟家豪张敏刘婕兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

张量训练(TT)分解和Tucker分解是两种有效的卷积神经网络压缩方法。然而,TT和Tucker分解分别面临空间结构信息丢失与计算复杂度高等问题。为解决上述问题,文中考虑了网络结构的信息保留率和资源占用情况,采用学习-压缩(LC)算法的约束型... 详细信息

张量训练(TT)分解和Tucker分解是两种有效的卷积神经网络压缩方法。然而,TT和Tucker分解分别面临空间结构信息丢失与计算复杂度高等问题。为解决上述问题,文中考虑了网络结构的信息保留率和资源占用情况,采用学习-压缩(LC)算法的约束型压缩框架,提出了一种基于TT-Tucker分解的无预训练LC卷积神经网络压缩方法(TTLC)。TT-LC方法包括学习步骤和压缩步骤两个部分。学习步骤不需要预训练过程,采用了指数循环学习率方法以提高训练准确率。而在压缩步骤,文中根据TT和Tucker分解的优点以及贝叶斯规则选取全局最优秩的特性,运用经验变分贝叶斯矩阵分解(EVBMF)和贝叶斯优化(BayesOpt)选出合理的秩以指导张量分解,采用TT-LC方法压缩训练后的模型。TT-LC方法既降低了空间结构信息丢失率和计算复杂度,又解决了张量的秩选取不合理导致模型准确率显著下降的问题,可实现模型的双重贝叶斯选秩和双重压缩,获得最优的压缩模型。最后,采用ResNets和VGG网络在CIFAR10与CIFAR100数据集上进行实验。结果表明:对于ResNet32网络,相比于基准方法,文中方法在准确率为92.22%的情况下,获得了69.6%的参数量压缩率和66.7%的浮点计算量压缩率。

关键词：卷积神经网络网络压缩张量分解贝叶斯优化约束型压缩

基于Transformer复杂运动辨识的机动星凸形扩展目标跟踪方法

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雷达学报（中英文） 2024年第3期13卷 629-645页

作者：陈辉边斌超连峰韩崇昭兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 西安交通大学自动化科学与工程学院西安710049

针对复杂的机动扩展目标跟踪问题,利用Transformer网络设计了一种有效的星凸不规则形状机动扩展目标跟踪方法。首先,该文研究利用alpha-shape算法建立了星凸形状的变化模型,实现了静态场景下的星凸形扩展目标的形状估计。然后,通过对目... 详细信息

针对复杂的机动扩展目标跟踪问题,利用Transformer网络设计了一种有效的星凸不规则形状机动扩展目标跟踪方法。首先,该文研究利用alpha-shape算法建立了星凸形状的变化模型,实现了静态场景下的星凸形扩展目标的形状估计。然后,通过对目标状态转移矩阵进行重新设计,结合Transformer网络对机动扩展目标运动状态转移矩阵进行实时估计,实现了对复杂机动目标运动过程的精准跟踪。进一步地,将估计得到的形状轮廓与运动状态进行融合,最终实现了对星凸形机动扩展目标的实时跟踪。最后,通过构造复杂的机动扩展目标跟踪场景,利用多重性能指标测试算法对形状和运动状态的综合估计性能,验证了算法的有效性。

关键词：扩展目标跟踪机动目标 Transformer 星凸形弗雷歇距离-面积误差

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酪蛋白-海藻酸钠基乳液凝胶性质及其在姜黄素负载中的应用

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食品科学技术学报 2024年第2期42卷 58-74页

作者：刘玫君乔蕾蕾杨敏甘肃农业大学理学院甘肃兰州730070

姜黄素(curcumin,Cur)是一种天然活性物质,具有抗氧化、抗炎、降血脂等多种生物活性;但存在稳定性差、口服生物利用度低等问题,限制了其在食品及医药行业的应用。乳液凝胶兼具乳液和凝胶结构,有良好的稳定性,常作为天然活性物质载体,在... 详细信息

姜黄素(curcumin,Cur)是一种天然活性物质,具有抗氧化、抗炎、降血脂等多种生物活性;但存在稳定性差、口服生物利用度低等问题,限制了其在食品及医药行业的应用。乳液凝胶兼具乳液和凝胶结构,有良好的稳定性,常作为天然活性物质载体,在功能食品及医药领域中应用广泛。以酪蛋白(casein,CN)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)为基质,通过一步均质法制备了含油量为80%(体积分数)的O/W型乳液凝胶,用于Cur负载,以改善其稳定性和生物利用度;研究了CN与SA比例对乳液凝胶的形成及结构的影响,分析了负载Cur的乳液凝胶贮藏、冻融、稀释、热以及离心稳定性;探究了乳液凝胶负载的Cur的模拟胃肠释放特性。结果表明,单一CN(质量分数为4%)作为基质时,可形成乳液凝胶;与SA(质量分数为2%)复合后,CN与SA体积比为9∶1至7∶3时可形成乳液凝胶。负载Cur的乳液凝胶油滴平均粒径由未添加SA的(86.00±6.31)μm减至(47.00±0.97)μm;单一CN基乳液凝胶油滴平均粒径为(107.00±7.54)μm,且在贮藏15 d后出现油析,而SA的添加显著提升了乳液凝胶的贮藏稳定性,其贮藏750 d仍然保持稳定,但冻融稳定性较差。在pH值为1.5、4.5和7.5水溶液稀释下,CN与SA体积比为9∶1至7∶3的乳液凝胶未出现油析。乳液凝胶具有较高的离心稳定性,且水合性随SA添加量的增加而增大。另外,乳液凝胶具有较高的热稳定性,在65、85℃下热处理1 h仍保持结构稳定。与游离Cur相比,经C N-SA基乳液凝胶负载后,Cur的胃肠释放率和生物可给率都显著提升,其中CN与SA体积比为7∶3时最高。研究结果旨在为Cur的负载和递送提供理论依据,为高稳定性乳液凝胶体系构建提供技术参考。

关键词：酪蛋白姜黄素海藻酸钠乳液凝胶稳定性

基于CPN的车载网络无证书匿名认证和密钥协商方案研究

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通信学报 2024年第6期45卷 101-116页

作者：郑路冯涛苏春华兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州730050 日本会津大学计算机科学系福岛会津若松965-8580

为了解决现有车载网络的认证方案中普遍存在密钥托管带来的缺陷,以及没有考虑计算受限电子控制单元(ECU)轻量级部署和安全快速认证的问题,首先,针对计算不受限的ECU网络,提出了一种无双线性配对的轻量级无证书匿名认证和密钥协商方案,... 详细信息

为了解决现有车载网络的认证方案中普遍存在密钥托管带来的缺陷,以及没有考虑计算受限电子控制单元(ECU)轻量级部署和安全快速认证的问题,首先,针对计算不受限的ECU网络,提出了一种无双线性配对的轻量级无证书匿名认证和密钥协商方案,该方案通过椭圆曲线密码体制安全构建认证密钥对,通过哈希函数和异或等轻量级方法实现匿名认证和密钥协商。然后,针对计算受限的ECU网络,提出了一种无证书批量验证方案来降低认证成本。最后,提出了一种基于有色Petri网(CPN)和Dolev-Yao攻击者模型的安全验证方法,对整体方案进行形式化安全性评估。安全评估和性能分析表明,所提方案能有效抵抗重放、伪装、篡改、已知密钥、已知特定会话临时信息攻击等多种不同类型的攻击,在保证多重安全属性的同时有较小的计算与通信成本。

关键词：车载网络安全协议认证与密钥协商有色Petri网形式化验证

Taylor-Couette波状涡的周期性特征研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 113-120页

作者：毛玉红陈超王敏兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070

采用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态数值模拟,研究了波状涡流场中不同旋转雷诺数下环隙子午面上涡流场特征随时间的变化情况,分析了波状涡流场的周期性变化规律.结果表明:Taylor-Couette波状涡流场内的涡旋大小、形... 详细信息

采用大涡模拟(LES)方法对Taylor-Couette涡流场进行瞬态数值模拟,研究了波状涡流场中不同旋转雷诺数下环隙子午面上涡流场特征随时间的变化情况,分析了波状涡流场的周期性变化规律.结果表明:Taylor-Couette波状涡流场内的涡旋大小、形态及涡心位置存在周期性变化规律,相邻涡旋的形态与特征呈现相反的变化趋势;涡旋、涡核的变化周期几乎完全相同,当转速为20 r/min时,涡旋和涡核的周期变化时间分别为6.80 s和6.83 s,当转速为40 r/min时,涡旋和涡核的周期变化时间分别为1.49 s和1.50 s,但涡核的变化趋势在周期变化过程中处于主导地位;随着旋转雷诺数的增大,波状涡的变化周期逐渐减小,说明周期的数值变化一定程度上可以反映并衡量Taylor-Couette涡流场形态的转变过程.

关键词：大涡模拟 Taylor-Couette涡流场波状涡周期性特征

紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老模型小鼠的影响

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中国药理学通报 2024年第4期40卷 730-739页

作者：彭腾腾王信李海燕尹盼盼范彬石晓峰甘肃省医学科学研究院甘肃兰州730050 甘肃中医药大学药学院甘肃兰州730030

目的探究紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆力及氧化应激损伤的影响。方法60只C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、阳性组、紫斑牡丹花粉组(750、1500、3000 mg·kg^(-1)),采用颈背部皮下注射D-半乳糖(500 mg·kg^(-1)),制备... 详细信息

目的探究紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆力及氧化应激损伤的影响。方法60只C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、阳性组、紫斑牡丹花粉组(750、1500、3000 mg·kg^(-1)),采用颈背部皮下注射D-半乳糖(500 mg·kg^(-1)),制备亚急性衰老模型。Morris水迷宫评估小鼠学习记忆力;HE、DAPI染色评估肝、脑组织细胞损伤情况;ELISA法检测小鼠血清、肝脑组织内MDA、T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT及γ-H2AX、SA-β-Gal水平。结果水迷宫实验结果表明,紫斑牡丹花粉能明显提高衰老小鼠的学习记忆力。组织染色结果表明,紫斑牡丹花粉对D-半乳糖致衰老小鼠肝脑组织细胞损伤具有保护作用,且高剂量组作用最为明显。ELISA结果显示,与模型组比较,紫斑牡丹花粉各剂量组的MDA、γ-H2AX、SA-β-Gal水平降低,T-AOC、GSH-Px、SOD、CAT水平升高。结论紫斑牡丹花粉能改善D-半乳糖致衰老模型小鼠的学习记忆力,提高衰老小鼠体内抗氧化酶活性和清除自由基、脂质过氧化物的能力,保护肝脑脏器组织细胞免受氧化损伤,提示其具有潜在的延缓衰老的作用。

关键词：紫斑牡丹花粉 D-半乳糖氧化应激抗衰老 Morris水迷宫 HE染色 DAPI染色

考虑墩-梁碰撞效应的连续刚构桥系统易损性与概率地震风险性分析

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 147-159页

作者：郑国足焦应乾石岩王文仙朱惠强兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 中建海峡建设发展有限公司福建福州350015

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑... 详细信息

为研究连续刚构桥主梁与过渡墩碰撞效应对其地震系统易损性和概率地震风险性的影响,以一座主桥跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为研究背景,通过模拟实际施工过程以获得真实成桥内力状态,基于等效荷载法建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,采用Hertz-damp接触模型考虑包括主梁与过渡墩碰撞在内的伸缩缝处碰撞效应。选取90条具有速度脉冲的脉冲型近断层地震动沿纵桥向输入,通过时程分析解释了墩梁碰撞过程和破坏机理;采用增量动力分析法,建立考虑桥墩和支座权重系数的全桥复合系统易损性曲线,并与一阶界限法串联模型下限和并联模型上限系统易损性曲线进行对比,将场地危险性函数与易损性函数卷积,建立概率地震风险曲线,考察桥梁系统易损性、概率地震风险性及墩梁碰撞效应的影响。结果表明,若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应,将会低估过渡墩的位移反应3~5倍,低估其地震风险性概率120%;当地震动强度为0.2g~0.6g时,轻微破坏和中等破坏的损伤概率被低估了35%~80%;地震动强度为0.6g~1.5g时,严重破坏和完全破坏分别被低估13%~68%和15%~59%。

关键词：连续刚构桥碰撞效应内力状态脉冲地震动系统易损性地震风险性分析

采用多尺度自适应选择卷积神经网络的轴承故障诊断研究

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 127-135页

作者：张玺君尚继洋兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对轴承故障诊断方法中传统多尺度卷积神经网络对不同尺度的特征只是简单拼接,而未考虑不同尺度的特征差异的问题,提出一种多尺度自适应选择卷积神经网络轴承故障诊断模型(MSASCNN)。通过不同大小的宽卷积筛选原始轴承振动信号中的特征... 详细信息

针对轴承故障诊断方法中传统多尺度卷积神经网络对不同尺度的特征只是简单拼接,而未考虑不同尺度的特征差异的问题,提出一种多尺度自适应选择卷积神经网络轴承故障诊断模型(MSASCNN)。通过不同大小的宽卷积筛选原始轴承振动信号中的特征,合并为初始特征;构建多尺度自适应选择卷积块,提取不同尺度的特征,利用改进的注意力机制自适应调整不同尺度的特征权重,加入残差连接,防止模型退化;通过分类器完成轴承故障诊断。在凯斯西储大学轴承数据集和XJTU-SY轴承数据集上的实验结果表明:在模型改进实验中,与没有改进注意力机制的模型相比,所提模型的轴承故障诊断准确率提升了1.98%;在不同信噪比的噪声干扰环境中,所提模型的轴承故障诊断准确率均高于93%。

关键词：轴承故障诊断卷积神经网络自适应融合注意力机制多尺度特征

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改进的减轮E2算法中间相遇攻击

电子与信息学报 2024年第6期46卷 2655-2662页

作者：杜小妮孙瑞郑亚楠梁丽芳西北师范大学数学与统计学院兰州730070 西北师范大学密码技术与数据分析重点实验室兰州730070 甘肃省数学与统计学基础学科研究中心兰州730070

E2算法是AES首轮征集的15个候选算法之一,具有优良的软硬件实现效率和较强的安全性。该文利用多重集和差分枚举技术,对E2算法进行中间相遇攻击。首先以E2-128为例,改进了已有的4轮中间相遇区分器,将5轮密钥恢复攻击预计算复杂度降低为2^... 详细信息

E2算法是AES首轮征集的15个候选算法之一,具有优良的软硬件实现效率和较强的安全性。该文利用多重集和差分枚举技术,对E2算法进行中间相遇攻击。首先以E2-128为例,改进了已有的4轮中间相遇区分器,将5轮密钥恢复攻击预计算复杂度降低为2^(31)次5轮算法加密。其次针对E2-256,将所得区分器向后增加两轮,构造了6轮中间相遇区分器,并实现了9轮中间相遇攻击,攻击所需的数据复杂度为2^(105)个选择明文,存储复杂度为2^(200)Byte,时间复杂度为2^(205)次9轮算法加密。与现有对E2算法的安全性分析结果相比,该文实现了对E2-256最长轮数的攻击。

关键词：分组密码 E2算法中间相遇攻击差分枚举技术

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