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基于深度学习的多模态新闻数据主题发现研究

数据分析与知识发现 2024年第3期8卷 85-97页

作者：倪亮吴鹏周雪晴南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学智能制造学院南京210094 南京理工大学经济管理学院南京210094

【目的】基于多模态学习方法,对新闻中文本和图片相结合内容,构建多模态主题模型,自动挖掘新闻中的潜在主题。【方法】采用结合词嵌入的主题模型,从图片和文本两方面进行主题建模,并且使用多模态联合表征学习和协同表征学习的方法进行... 详细信息

【目的】基于多模态学习方法,对新闻中文本和图片相结合内容,构建多模态主题模型,自动挖掘新闻中的潜在主题。【方法】采用结合词嵌入的主题模型,从图片和文本两方面进行主题建模,并且使用多模态联合表征学习和协同表征学习的方法进行特征融合。最后,对发现的多模态新闻主题进行可视化分析,结合N15News数据集进行实证研究。【结果】实验结果表明,相对于仅使用文本特征的Label-ETM,多模态主题建模方法可以获得更好的主题的可解释性和多样性。这说明多模态主题建模方法具有一定的可行性与合理性。【局限】本文假设新闻中的图片和文字在语义和主题上是相关的,在弱相关和不相关领域多模态融合方法仍需要改善。【结论】多模态主题建模可以发现不同模态数据之间的联系,提高发现主题的多样性。

关键词：主题模型多模态联合表征多模态协同表征新闻主题发现

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考虑交通梗塞的合流区交通状况诊断

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 478-484页

作者：张鑫胡启洲何君吴啸宇南京理工大学自动化学院南京210094

为了从交通梗塞角度诊断合流区交通状况,以交通流breakdown概率为交通梗塞指标并提出了合流区交通状况诊断模型。基于该模型,一方面探究了模型参数的满足条件;另一方面结合控制变量法和标定后的模型探究了交通状况,同时讨论了分析结果... 详细信息

为了从交通梗塞角度诊断合流区交通状况,以交通流breakdown概率为交通梗塞指标并提出了合流区交通状况诊断模型。基于该模型,一方面探究了模型参数的满足条件;另一方面结合控制变量法和标定后的模型探究了交通状况,同时讨论了分析结果并提出了管控策略。结果表明:车流在v较小时难以及时驶离合流区,此时q或r继续增大将增大P;车流在v较大时可及时驶离合流区,P相对较小,但随着q或r继续增大而增大;在已知交通流时,适当调整v可有助于降低P。

关键词：交通工程交通状况交通梗塞合流区控制变量法

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基于DDS-PLL技术的MEMS陀螺仪闭环驱动系统设计

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中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 71-78页

作者：姜波郑雄斌周怡周同苏岩南京理工大学机械学院南京210094

为了提高科氏振动陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,设计了基于DDS-PLL技术的MEMS陀螺仪闭环驱动系统。利用基于直接数字频率合成器(DDS)算法的数字锁相环实现对陀螺谐振频率和相位的跟踪,采用数字自动增益模块(AGC)实现驱动幅值的稳... 详细信息

为了提高科氏振动陀螺仪驱动模态的控制精度与稳定性,设计了基于DDS-PLL技术的MEMS陀螺仪闭环驱动系统。利用基于直接数字频率合成器(DDS)算法的数字锁相环实现对陀螺谐振频率和相位的跟踪,采用数字自动增益模块(AGC)实现驱动幅值的稳定控制。实验结果表明,通过DDS算法实现的闭环驱动系统具有更高的控制精度,驱动幅值变化的均方差缩小到0.0011 mV,幅度稳定性为183 ppm,谐振频率变化的均方差缩减至0.07 Hz,频率稳定性为3.48 ppm,陀螺仪驱动模态的幅值和频率控制精度得到了提高。

关键词：陀螺仪锁相环均方差频率稳定性

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基于地标点匹配的高精度室内定位算法

中国惯性技术学报 2024年第2期32卷 132-138页

作者：周凌柯鲜委龚文龙李胜南京理工大学自动化学院南京210094

针对基于惯导的行人室内定位算法定位误差大的问题,提出了一种基于地标点匹配的行人高精度三维室内定位算法。该算法仅使用惯性测量单元(IMU)这一单一传感器,包含速度约束、航向角约束、水平位置约束和高度约束四个模块。水平位置约束... 详细信息

针对基于惯导的行人室内定位算法定位误差大的问题,提出了一种基于地标点匹配的行人高精度三维室内定位算法。该算法仅使用惯性测量单元(IMU)这一单一传感器,包含速度约束、航向角约束、水平位置约束和高度约束四个模块。水平位置约束模块可根据航向角变化实时检测并建立地标点,并设计了一种地标点匹配度函数,提高了地标匹配的准确度。多楼层行走实验表明所提算法能够提升行人室内定位精度,其终点误差为0.3421 m,相较于ZUPT算法和ZUPT+HDE算法分别减小了82.6%和68.3%,具有一定的工程应用价值.

关键词：室内定位卡尔曼滤波航向角约束地标点

基于压缩感知的快速激光超声合成孔径聚焦技术

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中国激光 2024年第2期51卷 28-38页

作者：何志同应恺宁戴鹭楠倪辰荫南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 南京理工大学理学院江苏南京210094

传统激光超声合成孔径聚焦技术(LU-SAFT)通常需要在待测样品表面以小步长扫描来提高横向分辨率,但小扫描步长会导致总检测时间过长,影响检测效率。针对这一问题,笔者提出了基于压缩感知的LU-SAFT方法,以提升扫描效率。该方法首先使用压... 详细信息

传统激光超声合成孔径聚焦技术(LU-SAFT)通常需要在待测样品表面以小步长扫描来提高横向分辨率,但小扫描步长会导致总检测时间过长,影响检测效率。针对这一问题,笔者提出了基于压缩感知的LU-SAFT方法,以提升扫描效率。该方法首先使用压缩感知根据稀疏扫描点处A扫信号的最大强度恢复出全场的扫描点A扫信号最大强度,进而确定样品表面的最优扫描区域,然后在最优扫描区域内进行扫描,最后对缺陷进行SAFT图像重建。在实验中,笔者采用脉冲激光在含有缺陷的样品表面激发超声,使用激光多普勒测振仪探测超声,并利用基于压缩感知的LU-SAFT方法对样品内部缺陷进行检测,以验证所提方法的可行性。实验结果显示:针对相同的扫描区域,传统LU-SAFT需要扫查500个点,花费3.15 min;与传统LU-SAFT相比,本文所提方法在扫描点数上减少了80%,在扫描时间上缩短了80%,并且缺陷的SAFT成像信噪比提高了约42%。本文研究内容及结果可为激光超声无损检测提供更快速的检测方案。

关键词：激光光学压缩感知合成孔径聚焦技术激光超声缺陷检测

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微小型航天密封圈表面缺陷检测

光子学报 2024年第3期53卷 144-152页

作者：侯春佳何博侠胡金松俞杰陈旭洋南京理工大学机械工程学院南京210094

微小型航天密封圈表面缺陷面积占比小,目前的检测方法检测效率低、结果不稳定,检测速度和检测精度仍有提升空间。针对上述问题,提出两种基于深度学习的密封圈表面缺陷检测算法。在MobileNetv2的反向残差模块中加入多头注意力机制,构建... 详细信息

微小型航天密封圈表面缺陷面积占比小,目前的检测方法检测效率低、结果不稳定,检测速度和检测精度仍有提升空间。针对上述问题,提出两种基于深度学习的密封圈表面缺陷检测算法。在MobileNetv2的反向残差模块中加入多头注意力机制,构建出轻量级主干网络Efficient Model;使用Next Hybrid策略,融合工业级Transformer网络中的多个注意力机制模块,构建出Next Generation Vision Transformer主干网络。在上述两种主干网络中分别加入特征提取网络,设计出Efficient-FPN Model和Transformer-FPN Model检测算法。实验结果表明,Efficient-FPN Model和Transformer-FPN Model检测算法的平均准确率均高于YOLOv5s、YOLOv5x以及YOLOv5z,其中,Transformer-FPN Model模型的平均准确率最高,达到91.4%。Efficient-FPN Model的检测速度在五种模型中最快,达到110.8 frame/s,其平均准确率达到86.1%,也高于其他YOLOv5算法,是综合性能最优的检测模型。将这两种算法部署于自主研制的航天密封圈智能测量与测检设备,实现了快速、准确检测全向曲面柔性零件的目的。

关键词：航天密封圈小目标检测深度学习缺陷检测轻量级模型

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反应合金材料冲击释能机理研究进展

科学通报 2024年第9期69卷 1211-1222页

作者：何勇杨岩松何源郭磊孙志超王传婷南京理工大学机械工程学院南京210094

反应合金在高速撞击目标过程中会发生破碎,产生大量可燃碎片,其极速氧化释能特性可对目标产生力热化耦合毁伤.反应合金优良的力学性能和释能特性为其在高效毁伤战斗部上的应用提供了广阔前景.本文主要介绍反应合金冲击释能过程中3个需... 详细信息

反应合金在高速撞击目标过程中会发生破碎,产生大量可燃碎片,其极速氧化释能特性可对目标产生力热化耦合毁伤.反应合金优良的力学性能和释能特性为其在高效毁伤战斗部上的应用提供了广阔前景.本文主要介绍反应合金冲击释能过程中3个需要解决的问题及相关研究进展,即材料撞击目标后,材料破碎的机理和生成的碎片尺寸分布规律;碎片尺寸与冲击和绝热剪切产生的瞬态温度之间的关系;控制碎片发生化学反应的反应温度阈值和临界尺寸.本文还对未来的发展前景进行了概述.应用反应合金将有力提升弹药战斗部的威力,实现结构功能的一体化.

关键词：反应合金冲击破碎反应毁伤

HMFuzzer:一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案

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计算机学报 2024年第3期47卷 703-716页

作者：况博裕张兆博杨善权苏铓付安民南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出... 详细信息

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案HMFuzzer,设计了基于设备固件前后端交互的设备固件关键信息提取方法,通过模拟设备固件、设备管理界面以及用户三方交互模式获取固件潜在的关键信息,并通过二进制文件定位和函数分析技术解析出固件关键函数.此外,HMFuzzer通过在模糊测试的预处理、测试和结果分析阶段引入专家经验,利用上一阶段获取的关键信息,结合强化学习算法,优化种子变异和模糊测试流程,显著提升了模糊测试的覆盖率、效率以及漏洞挖掘能力.实验结果表明,相比于现有的固件漏洞挖掘方法,HMFuzzer的漏洞识别成功率能提高10%以上,具备更强的漏洞检测能力.特别是,针对真实厂商的物联网设备测试,HMFuzzer发现了多个0-day漏洞,其中已获得4个CVE/CNVD高危漏洞.

关键词：物联网漏洞挖掘模糊测试人机协同设备固件强化学习

三色激光在充气波导管内产生孤立阿秒脉冲相位匹配条件的分析(特邀)

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光子学报 2024年第6期53卷 70-82页

作者：陈振煌李保昌张弛游家豪金成南京理工大学物理学院南京210094

对比优化与未优化的三色光组合发现,当高次谐波场在波导管内传播时,仅当单原子响应中始终保持单个发射峰,或者在合适相位匹配条件下单原子响应中的多余发射峰被抑制时,才能有效地产生孤立阿秒脉冲。比较不同三色光组合下产生的孤立阿秒... 详细信息

对比优化与未优化的三色光组合发现,当高次谐波场在波导管内传播时,仅当单原子响应中始终保持单个发射峰,或者在合适相位匹配条件下单原子响应中的多余发射峰被抑制时,才能有效地产生孤立阿秒脉冲。比较不同三色光组合下产生的孤立阿秒脉冲的性能,确定基频激光(1600 nm)与其二倍频场(800 nm)、四倍频场(400 nm)的优化组合是在波导管内产生孤立阿秒脉冲的最佳组合。

关键词：高次谐波孤立阿秒脉冲三色激光波形充气波导管相位匹配机制