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IRCGN:用于高效多视图离群点检测的生成式网络

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软件学报 2024年

作者：郑啸王权鑫黄俊安徽工业大学计算机科学与技术学院合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心

由于多视图数据特征复杂,多视图离群检测已经成为离群点检测中一个极具挑战性的研究课题.多视图数据中存在3种类型的离群点,分别为类离群点、属性离群点和类-属性离群点.早期多视图离群点检测方法大多基于聚类假设,当数据中没有聚类结... 详细信息

由于多视图数据特征复杂,多视图离群检测已经成为离群点检测中一个极具挑战性的研究课题.多视图数据中存在3种类型的离群点,分别为类离群点、属性离群点和类-属性离群点.早期多视图离群点检测方法大多基于聚类假设,当数据中没有聚类结构时很难检测出离群点.近年来,许多多视图离群点检测方法使用多视图一致的近邻假设来代替聚类假设,但仍存在新增数据检测效率低的问题.此外,大多数现有的多视图离群点检测方法都是无监督的,在模型学习过程中会受到离群点的影响,处理高离群率的数据集时效果不佳.为了解决这些问题,提出一种用于高效多视图离群点检测的视图内重建和跨视图生成网络来检测3种类型的离群点,所提方法包含视图内重建和跨视图生成两个模块.通过使用正常数据训练,所提出方法可以充分捕捉正常数据中每个视图的特征,并较好地重建和生成相应的视图.此外,还提出一个新的离群值计算方法,为每一个样本计算相应的离群值得分,从而高效地检测新增数据.大量的实验结果表明,所提出的方法明显优于现有的方法.这是第1项将基于生成对抗网络的深度模型应用于多视图离群点检测的工作.

关键词：离群点检测多视图数据半监督视图内重建跨视图生成

以患者为中心基于IPFS和区块链的医疗信息共享方案

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计算机应用 2024年

作者：杜晓玉刘帅起韩志杰霍振祥王玉璟河南大学计算机与信息工程学院河南省工业互联网工程技术研究中心河南大学软件学院

医疗机构之间的电子病历(EMR)存储与共享，对实现跨院诊断和分级诊疗至关重要，可以有效减轻患者的负担和避免重复检查。针对EMR难以安全存储和共享的问题，提出一种以患者为中心基于星际文件系统(IPFS)和区块链的EMR安全存储与高效共享... 详细信息

医疗机构之间的电子病历(EMR)存储与共享，对实现跨院诊断和分级诊疗至关重要，可以有效减轻患者的负担和避免重复检查。针对EMR难以安全存储和共享的问题，提出一种以患者为中心基于星际文件系统(IPFS)和区块链的EMR安全存储与高效共享(PCIB-MIS)方案。首先，应用混合加密策略，以安全存储与共享EMR，缩减加解密时间；其次，通过区块链存储EMR的密文索引；再次，结合联盟链与私有链以降低存储压力，EMR索引存于医院私有链；最后，EMR密文存放于IPFS，确保数据安全和不可篡改。当需要跨院调取EMR时，进行以联盟链为中心的跨链调用与代理重加密。安全性分析与实验结果表明，仅被授权医生可获取患者病历；与公钥加密算法RSA(Rivest-Shamir-Adleman)相比，将加解密时间降低至毫秒级别；与将EMR单一存放在区块链上的方案相比，节省98.8%的区块存储空间。可见所提方案可以实现病历安全存储与共享，大幅压缩EMR加解密时间和减轻区块链存储压力。

关键词：区块链星际文件系统混合加密医疗信息共享可搜索加密

基于图像增强及改进霍夫检测算法的球团粒度检测

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中国冶金 2024年第8期 59-68页

作者：张学锋秦继洋黄刘松龙红明余正伟安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心马鞍山师范高等专科学校计算机与信息工程学院安徽工业大学冶金工程学院

为解决球团图像过曝失真及球团粘连难以识别的问题，提出一种改进的对比度限制自适应直方图均衡化方法实现图像增强，并引入多尺度霍夫检测算法实现对球团的有效检测。首先，引入细节保护机制，使用对比度增强函数来调整对比度限制自适... 详细信息

为解决球团图像过曝失真及球团粘连难以识别的问题，提出一种改进的对比度限制自适应直方图均衡化方法实现图像增强，并引入多尺度霍夫检测算法实现对球团的有效检测。首先，引入细节保护机制，使用对比度增强函数来调整对比度限制自适应直方图均衡化(CLAHE)的输出结果，从而限制对比度增强的幅度，同时保留图像中更多的细节信息；其次，通过自适应中值滤波对增强图像噪声进行过滤；最后，引入多尺度的霍夫检测算法，解决粘连球团识别问题，实现对球团粒度的准确、实时、高效检测和统计。某钢厂实际应用结果表明，此方法对球团粒度识别的准确度达到94.44%,对合格球团个数的检测准确度可达96.72%,能够达到球团制备工艺的要求，对提高生产效率、降低人工成本、提高球团制备合格率等具有积极作用。

关键词：粒度检测氧化球团图像增强霍夫检测直方图均衡化

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智能网联汽车预期功能安全风险评估3σ接受准则

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机械工程学报 2024年第10期60卷 182-191页

作者：白先旭潘宇翔陈浩李维汉石琴合肥工业大学自动驾驶汽车安全技术安徽省重点实验室合肥230009 合肥工业大学安徽省智慧交通车路协同工程研究中心合肥230009 合肥工业大学车辆工程系合肥230009

预期功能安全(Safety of the Intended functionality,SOTIF)问题是智能网联汽车商业化推广的最大难题之一。在对智能网联汽车进行SOTIF分析的过程中,建立合适的风险接受准则能为危害识别和风险评估提供更准确的判别标准,有助于降低开... 详细信息

预期功能安全(Safety of the Intended functionality,SOTIF)问题是智能网联汽车商业化推广的最大难题之一。在对智能网联汽车进行SOTIF分析的过程中,建立合适的风险接受准则能为危害识别和风险评估提供更准确的判别标准,有助于降低开发成本、提高整车的SOTIF信心度和开发效率。为建立合适的风险接受准则,对自然驾驶数据中部分驾驶人交通特性关键参数进行提取以验证驾驶人行为的“极值特性”和参数的正态分布,并分析建立安全接受准则需要遵循的三类基本原则。在结合6标准差(6sigma,6σ)理论在工科领域中的实际应用的基础上,提出将6σ理论用于建立SOTIF风险评估的3σ接受准则,并基于该接受准则重新定义行车安全场(Driving safety field,DSF)中驾驶安全系数(Driving safety index,DSI)标准值的计算方法。利用TrafficNet数据库计算不同基础场景下的DSI的标准值(DSI*),量化基础场景下的SOTIF风险接受准则。研究结果完善智能网联汽车的SOTIF评价体系,有利于从源头提升智能网联汽车安全水平,对避免无止境地推高累积测试里程具有指导意义。

关键词：智能网联汽车预期功能安全风险评估驾驶安全系数接受准则

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基于大数据的智能烧结预测技术研究进展

冶金自动化 2024年第4期 64-76页

作者：张学锋唐晶晶黄刘松闻亦昕安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心马鞍山师范高等专科学校

烧结是高炉炼铁的重要工序之一，使用智能化技术准确预测烧结过程中状态、质量等参数控制烧结过程，对于降低生产成本、优化烧结过程以及提高生产安全性至关重要。首先剖析了大数据平台在烧结参数预测技术中的作用，其次从烧结终点位置... 详细信息

烧结是高炉炼铁的重要工序之一，使用智能化技术准确预测烧结过程中状态、质量等参数控制烧结过程，对于降低生产成本、优化烧结过程以及提高生产安全性至关重要。首先剖析了大数据平台在烧结参数预测技术中的作用，其次从烧结终点位置预测、烧结料层透气性预测、烧结终点温度预测、FeO含量预测、转鼓强度预测、点火温度预测、风箱阀门开度预测以及经济技术指标预测等方面对比分析了智能化技术在烧结生产过程中的应用情况，并重点分析了FeO含量预测从人工观察法到数学模型法再到人工智能法的发展历程，揭示了基于大数据的智能烧结预测技术的发展状况以及演变规律。另外，对智能烧结预测技术在烧结生产预测上的不足以及发展趋势进行了探讨。

关键词：烧结大数据智能化预测

随机混合系统模拟物理状态的ICPS动态风险评估

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控制理论与应用 2024年

作者：刘鹏孙子文江南大学物联网工程学院物联网技术应用教育部工程研究中心

作为工业4.0的核心要素,工业信息物理系统(ICPS)被广泛运用于配水、医疗、电网等基础领域.同时,针对ICPS的网络攻击也日益增多.为评估网络攻击给ICPS造成的风险,针对网络攻击下物理状态会发生不确定演变的情况,本文给出一种从信息域到... 详细信息

作为工业4.0的核心要素,工业信息物理系统(ICPS)被广泛运用于配水、医疗、电网等基础领域.同时,针对ICPS的网络攻击也日益增多.为评估网络攻击给ICPS造成的风险,针对网络攻击下物理状态会发生不确定演变的情况,本文给出一种从信息域到物理域的动态风险评估模型.首先,该模型使用拓展贝叶斯攻击图计算物理设施被网络攻击破坏的概率;然后,依据攻击成功概率与传感器的测量新息,采用随机混合系统模拟系统物理状态演变.最后,该模型使用灰色关联度分析法实现物理状态变化到系统风险值的转化,实现对系统风险的动态评估.使用智能配水系统作为仿真对象,模拟结果验证了所提出模型的有效性.

关键词：工业信息物理系统信息域到物理域动态风险拓展贝叶斯攻击图随机混合系统灰色关联度分析

基于CAN总线的智能插秧机通信系统应用研究

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农机化研究 2024年第11期46卷 209-213页

作者：章万静江苏省工业云边协同技术工程研究中心江苏淮安223003

中国制造2025计划将智能农业装备列为关注发展领域,智能农业装备的热点研究问题就是设备的自动化。为此,针对已有插秧机作业过程中缺乏时效性评价系统、检测技术精度有待提高、通信方式不易扩展等一系列问题,提出了基于CAN总线的智能插... 详细信息

中国制造2025计划将智能农业装备列为关注发展领域,智能农业装备的热点研究问题就是设备的自动化。为此,针对已有插秧机作业过程中缺乏时效性评价系统、检测技术精度有待提高、通信方式不易扩展等一系列问题,提出了基于CAN总线的智能插秧机通信系统应用研究。通过GPS接收器检测现场情况及插秧机工作实况,通过CAN总线分布方式优化上位机和下位机之间的通讯及指令传输,基于ISO11783标准制订了智能化总线通信协议,并通过软件系统进行人机交互,实现插秧机位置实时监控、插秧机作业面积实时统计等功能。在此,分别进行了作业农田面积统计试验、直线道路路径跟踪试验及水稻农田作业试验。结果表明:基于CAN总线的智能插秧机通信系统能够保障数据实时传输,能实现插秧机精准远程操作,且安全自主完成路径跟踪、速度变换、转向及插秧作业等一系列作业,满足目前插秧作业的各种需求,具有实用性。

关键词：插秧机 CAN总线 GPRS通信远程监控

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基于攻击引导扩散的中文对抗样本生成方法

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吴厚月李现伟张顺香朱洪浩王婷蚌埠学院计算机与信息工程学院安徽工程大学安徽省工业互联网智能应用与安全工程研究中心安徽理工大学计算机科学与工程学院合肥综合性国家科学中心人工智能研究院淮南联合大学信息工程学院

中文对抗样本生成作为自然语言处理领域的重要研究内容,一直受到众多学者的广泛关注。先前的中文对抗样本生成方法主要有替换字词、改变词序等,生成的对抗样本攻击效果差且容易被检测模型识别。该文提出基于攻击引导扩散的中文对抗样本... 详细信息

中文对抗样本生成作为自然语言处理领域的重要研究内容,一直受到众多学者的广泛关注。先前的中文对抗样本生成方法主要有替换字词、改变词序等,生成的对抗样本攻击效果差且容易被检测模型识别。该文提出基于攻击引导扩散的中文对抗样本生成方法DiffuAdv。将扩散模型引入中文对抗样本生成中,通过模拟文本对抗样本攻击时的数据分布来增强其扩散机制,利用对抗样本与原始样本之间的变化梯度作为引导条件,在预训练阶段指导模型的逆扩散过程,进而生成更自然且攻击成功率更高的对抗样本。在多个数据集上对自然语言处理领域的不同任务与多种方法进行了对比实验验证。结果表明,本文方法所生成的对抗样本具有高攻击成功率。此外,消融实验也验证了攻击梯度引导在提高对抗样本生成质量的有效性。经过困惑度(PPL)度量实验,本文方法所生成的对抗样本平均PPL仅为0.518,验证了其具有强鲁棒性。DiffuAdv的提出丰富了文本对抗样本生成的研究视角,也拓宽了文本情感分类、因果关系抽取及情感原因对抽取等任务的研究思路。

关键词：对抗样本生成引导扩散条件扩散扩散模型文本生成

增强型群论优化算法求解折扣{0-1}背包问题

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计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1526-1542页

作者：张寒崧贺毅朝王静红孙菲李明亮河北地质大学信息工程学院石家庄050031 河北师范大学计算机与网络空间安全学院石家庄050024 智能传感物联网技术河北省工程研究中心石家庄050031

群论优化算法(GTOA)是基于群论方法提出的一个离散演化算法,非常适于求解以整型向量为可行解的组合优化问题。为了进一步提高GTOA求解折扣{0-1}背包问题(D{0-1}KP)的性能,首先指出了它的随机线性组合算子(RLCO)未能充分考虑当前个体位... 详细信息

群论优化算法(GTOA)是基于群论方法提出的一个离散演化算法,非常适于求解以整型向量为可行解的组合优化问题。为了进一步提高GTOA求解折扣{0-1}背包问题(D{0-1}KP)的性能,首先指出了它的随机线性组合算子(RLCO)未能充分考虑当前个体位置信息的不足,基于个体基因保留策略对其进行改进。然后,在随机反向变异算子(IRMO)中引入增强0分量变异策略,用于处理因个体0分量无法及时变异而导致的解的质量下降、种群多样性降低等问题。在改进上述两个算子的基础上,提出了增强型GTOA(EGTOA),并基于它给出求解D{0-1}KP的新方法。随后,将改进策略应用于二进制GTOA(GTOA-2),提出了增强型GTOA-2(EGTOA-2)及其求解D{0-1}KP的新方法。为了验证EGTOA和EGTOA-2的性能提高程度与优异性,分别利用它们求解四类大规模D{0-1}KP实例,通过与GTOA、GTOA-2以及求解D{0-1}KP的已有8个最先进算法的比较表明:EGTOA和EGTOA-2求得最优解的能力比GTOA和GTOA-2提高了至少1.14倍,比8个最先进算法提高了5%~60%,它们的平均性能比GTOA、GTOA-2以及8个最先进算法的性能更佳。因此,EGTOA和EGTOA-2是当前求解D{0-1}KP的最佳算法。

关键词：群论优化算法组合优化问题折扣{0-1}背包问题随机变异