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基于BERT与密集复合网络的长文本语义匹配模型

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 232-239页

作者：陈岳林高铸成蔡晓东桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541000 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541000

针对长文本语义匹配中词向量前后之间联系不易捕获以及主题信息可能不唯一,通常使得语义匹配效果不佳的问题,提出了一种基于BERT与密集复合网络的长文本语义匹配方法,通过BERT嵌入与复合网络的密集连接,显著提高了长语义匹配的准确率。... 详细信息

针对长文本语义匹配中词向量前后之间联系不易捕获以及主题信息可能不唯一,通常使得语义匹配效果不佳的问题,提出了一种基于BERT与密集复合网络的长文本语义匹配方法,通过BERT嵌入与复合网络的密集连接,显著提高了长语义匹配的准确率。首先,将句子对输入BERT预训练模型,通过迭代反馈得到精准的词向量表示,进而得到高质量的句子对语义信息。其次,设计了一种密集复合网络,先由双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)获得句子对的全局语义信息,然后由TextCNN提取并整合局部语义信息得到每个句子的关键特征和句子对间的对应关系,并将BERT与Bi-LSTM的隐藏输出与TextCNN的池化输出融合。最后,汇总训练过程中网络之间的关联状态,可以有效防止网络退化和增强模型判断能力。实验结果表明,在社区问题回答(CQA)长文本数据集上,本文方法平均提升幅度达到45%。

关键词：深度学习长文本语义匹配 BERT 密集复合网络 Bi-LSTM TextCNN

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脉冲展宽分幅相机的最优空间分辨能力分析

激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 158-164页

作者：陈欢白雁力李姮高海英桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541004

短磁聚焦脉冲展宽分幅相机是一种具有长漂移区的二维超快诊断设备。通常采用轴上和离轴的点空间分辨率对其近轴空间分辨能力和工作面积进行评估,但由于像场弯曲会引起高斯像面的空间分辨不均匀,因此难以评价相机的整体空间分辨能力,所... 详细信息

短磁聚焦脉冲展宽分幅相机是一种具有长漂移区的二维超快诊断设备。通常采用轴上和离轴的点空间分辨率对其近轴空间分辨能力和工作面积进行评估,但由于像场弯曲会引起高斯像面的空间分辨不均匀,因此难以评价相机的整体空间分辨能力,所以研究一种能量化空间分辨能力的方法具有重要意义。为探讨新方法,采用COMSOL软件建立模型,基于场曲特性重建三维成像曲面,采用标准差分析成像曲面与高斯像面之间的偏离程度,通过融合点空间分辨率和整体调制度构建高斯像面空间分辨率,并运用相对误差量化高斯像面空间分辨均匀性。研究结果显示,在组合磁透镜的孔距为200 mm、漏磁缝隙为10 mm、轴向宽度为100 mm、漂移区长度为400 mm、成像半径为21 mm、阴极为-3.75 kV的情况下,随着成像磁场变化,成像曲面与高斯像面之间的偏离程度,以及高斯像面空间分辨率均呈开口向上的抛物线形状,并在成像磁场为41.97 Gs(1 Gs=10^(-4)T)时,两像面偏离程度标准差达到最小,为2.82 mm,高斯像面空间分辨率提升至最优,为292.80μm,表征空间均匀性的调制度差值降低至最小,为330%。本文研究为评估短磁聚焦脉冲展宽分幅相机的最优空间分辨性能提供了一种可量化的参考方法。

关键词：超快诊断技术脉冲展宽分幅相机短磁聚焦高斯像面空间分辨能力

基于四元数扩展的RSA算法的全息光通信系统研究(英文)

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Journal of Measurement Science and Instrumentation 2024年

作者：杨鹏韩建宁太原工业学院电子工程系中北大学信息与通信工程学院

针对目前水下光通信安全难题，提出了一种具有高速、多维、大容量等诸多优点的新型全息光学加密系统。该系统采用光学传播波长λ和傅里叶透镜焦距f为构建安全数据传输，实现加密和解密过程的关键秘钥。同时为了确保发送方和接收方数据... 详细信息

针对目前水下光通信安全难题，提出了一种具有高速、多维、大容量等诸多优点的新型全息光学加密系统。该系统采用光学传播波长λ和傅里叶透镜焦距f为构建安全数据传输，实现加密和解密过程的关键秘钥。同时为了确保发送方和接收方数据传输的安全性，针对RSA算法使用三维的四元数函数实现了扩展ERSA的加密过程。最后，采用Pollard’s Rho方法对所提ERSA算法和传统RSA算法的安全性进行了评估。结果表明，针对在不安全的声信道上传输消息的不可预测性和复杂性，采用ERSA算法加密比RSA具有更高的安全性。

关键词：全息术四元数傅里叶透镜 ERSA Pollard’s Rho

基于TDM-EfficientPhys的人脸视频HR检测方法

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光电子．激光 2024年第4期35卷 388-395页

作者：成向北张俊生王玉王明泉贺文靖商奥雪中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 太原工业学院电子工程系山西太原030051

为了实现高精度的人脸视频心率(heart rate,HR)检测,本文提出了一种基于改进EfficientPhys网络的人脸视频HR检测方法:TDM-EfficientPhys。首先,引入时间导数网络(temporal derivative network,TDM-Net),有效地保留了远程光电容积脉博波... 详细信息

为了实现高精度的人脸视频心率(heart rate,HR)检测,本文提出了一种基于改进EfficientPhys网络的人脸视频HR检测方法:TDM-EfficientPhys。首先,引入时间导数网络(temporal derivative network,TDM-Net),有效地保留了远程光电容积脉博波描记术(remote photoplethysmography,rPPG)信号的时间特征。然后,调整EfficientPhys的Dropout参数,嵌入残差结构,有效地避免梯度消失和网络退化问题,并且将TDM-Net和改进后的EfficientPhys网络以跳跃连接的方式实现时序和空间信息的特征融合,提高检测精度。最后,使用两个公开的数据集PURE和UBFC-rPPG来验证本文所提出模型的有效性,实验表明,本文方法测试的均方根误差(RMSE)降低至2.387,平均绝对误差(MAE)降低至2.040,与现有的模型相比,本文方法显示了更好的网络性能和更精准的HR。

关键词：心率(HR)检测深度学习残差结构卷积神经网络

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基于MIM谐振结构的高吸收率太阳能吸波器

光学学报 2024年第9期44卷 231-239页

作者：肖功利陈康杨宏艳张家荣李苗刘兴鹏陈赞辉桂林电子科技大学信息与通信学院广西高校微电子器件与集成电路重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004

实现太阳全光谱辐射的完美吸收并尽可能少地使用光敏材料是太阳能吸波器研究的终极目标。提出了一种基于金属-电介质-金属(MIM)谐振器结构的高吸收率太阳能吸波器。该吸波器以金属钨(W)为衬底,衬底上的多层空心圆盘分别构成了金属(Ti)-... 详细信息

实现太阳全光谱辐射的完美吸收并尽可能少地使用光敏材料是太阳能吸波器研究的终极目标。提出了一种基于金属-电介质-金属(MIM)谐振器结构的高吸收率太阳能吸波器。该吸波器以金属钨(W)为衬底,衬底上的多层空心圆盘分别构成了金属(Ti)-相变材料(GST)-金属(Ti)或金属(Ti)-砷化镓(GaAs)-金属(Ti)的MIM谐振器结构。研究结果表明,GaAs和非晶体态GST材料在太阳能吸波器设计方面都有极高的应用价值。该结构在0.3~2.5μm的波长范围内的平均吸收率为97.48%,太阳能光谱加权吸收效率为98.02%;该结构在0.3~4μm的整个工作波段内的平均吸收率为96.95%,太阳能光谱加权吸收效率为97.54%。吸收率大于95%的带宽为2.37μm,吸收率大于90%的带宽为3.57μm。结构自身的对称性使其具备优良的偏振无关特性,有助于吸收太阳光。此外,在0.3~2.5μm波长范围内,该结构对入射角变化表现出稳定的响应。本研究设计的太阳能吸波器具有超宽带和高吸收率的特点,其结构简单,大大降低了制造复杂度和成本。该技术在太阳能收集与转换、光伏器件以及热发射器件等领域具有潜在的应用前景。

关键词：表面光学太阳能吸波器 MIM谐振结构高吸收率超宽带偏振无关

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偏振不敏感高选择性颜色滤波器

光学学报 2024年第8期44卷 249-255页

作者：肖功利李苗杨宏艳王博文张家荣陈康刘兴鹏桂林电子科技大学信息与通信学院广西高校微电子器件与集成电路重点实验室广西桂林541004 桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004

提出一种偏振不敏感且高选择性的新型纳米结构颜色滤波器。当平面光入射到超材料表面时,金属与介质交界处会发生表面等离子体共振和光学异常透射现象,部分频率的光被束缚在微纳结构中,而其他频率的光发生透射,从而实现滤色效果。采用时... 详细信息

提出一种偏振不敏感且高选择性的新型纳米结构颜色滤波器。当平面光入射到超材料表面时,金属与介质交界处会发生表面等离子体共振和光学异常透射现象,部分频率的光被束缚在微纳结构中,而其他频率的光发生透射,从而实现滤色效果。采用时域有限差分法,对4种不同结构的滤波器的透射光谱和颜色显示规律进行研究。同时,还研究了结构周期、圆环直径、十字架宽度和偏振角等参数对透射光谱和滤波特性的影响。结果表明:与单层表面等离子结构相比,所提双层等离子体亚表面结构模型的透射率更高;在可见光波段内,该滤波器具有偏振不敏感特性,半峰全宽的最小值为23.26 nm,并且具有90.5%的高透射率。这项研究为下一代颜色滤波器的设计提供了理论参考。

关键词：表面光学高传输效率偏振不敏感高选择性双层等离子体可见光

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基于计算重用的无人机辅助边缘计算系统能耗优化

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2740-2747页

作者：李斌蔡海晨赵传信王俊义南京信息工程大学计算机学院南京210044 安徽师范大学计算机与信息学院芜湖241002 桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004

针对复杂地形下时延敏感任务对终端用户的计算需求激增问题,该文提出一种无人机(UAV)辅助的移动边缘计算可重用任务的协同计算卸载方案。首先,通过联合优化用户卸载策略、用户传输功率、无人机上服务器分配、用户设备的计算频率和无人... 详细信息

针对复杂地形下时延敏感任务对终端用户的计算需求激增问题,该文提出一种无人机(UAV)辅助的移动边缘计算可重用任务的协同计算卸载方案。首先,通过联合优化用户卸载策略、用户传输功率、无人机上服务器分配、用户设备的计算频率和无人机服务器的计算频率以及无人机的飞行轨迹,构建满足时延约束下最小化系统平均总能耗的系统模型。其次,通过深度强化学习求解该优化问题,并提出了基于柔性动作-评价(SAC)的优化算法。该算法采用最大熵的策略来鼓励探索,以增强算法的探索能力并加快训练的收敛速度。仿真结果表明,基于SAC的算法能有效降低系统的平均总能耗,并具有较好的收敛性。

关键词：无人机移动边缘计算计算重用资源分配柔性动作-评价算法

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基于YOLOv5的轻量级雾天目标检测方法

计算机工程与应用 2024年第6期60卷 78-88页

作者：赖镜安陈紫强孙宗威裴庆祺桂林电子科技大学信息与通信学院广西桂林541000 西安电子科技大学通信工程学院西安710126

针对雾天场景下目标检测算法精度较低、模型复杂度较高,提出一种基于YOLOv5的轻量级雾天目标检测方法。采用感受野注意力模块(RFAblock)通过交互感受野特征信息,对感受野添加注意力机制,提高特征提取能力;采用轻量化网络Slimneck作为颈... 详细信息

针对雾天场景下目标检测算法精度较低、模型复杂度较高,提出一种基于YOLOv5的轻量级雾天目标检测方法。采用感受野注意力模块(RFAblock)通过交互感受野特征信息,对感受野添加注意力机制,提高特征提取能力;采用轻量化网络Slimneck作为颈部结构,在保持精度的同时降低模型参数和复杂度;在损失函数中引入真实框与预测框之间的角度向量,提高训练速度和推理的准确性;采用PNMS(precise non-maximum suppression)改进候选框选择机制,降低车辆遮挡情况下的漏检率。在真实雾天数据集RTTS和合成雾天数据集Foggy Cityscapes上进行测试,实验结果表明,与YOLOv5l相比mAP50分别提高了4.9和3.5个百分点,模型参数量仅为YOLOv5l的54.6%。

关键词：目标检测深度学习雾天场景轻量化注意力机制

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新一代Wi-Fi的新型感知信息压缩方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 12-18页

作者：赵彬徐骏张云朱翔哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150001

通信设备由于和雷达设备的工作存在重叠,也可以实现目标检测。但是传统的通信协议采用显式反馈传输信息,导致采用通信设备检测无法保留感知信息,因此可以对显式反馈的分解流程进行改进,从而在通信的间隙实现对环境目标的感知。在MIMO系... 详细信息

通信设备由于和雷达设备的工作存在重叠,也可以实现目标检测。但是传统的通信协议采用显式反馈传输信息,导致采用通信设备检测无法保留感知信息,因此可以对显式反馈的分解流程进行改进,从而在通信的间隙实现对环境目标的感知。在MIMO系统中,波束成型是发射端利用MIMO信道状态信息生成导向矩阵,从而提升接收端接收性能的一种技术。目前显式反馈波束成型是通信中波束成型的主流方式,接收端会对接收到的信道矩阵进行奇异值分解后转换成一系列角度值传回发射端。虽然采用传统的矩阵分解流程获得反馈矩阵可以有效降低反馈的冗余信息量,但是通常会丢失掉通信设备在感知过程中获得的大部分重要信息,从而导致利用Wi-Fi信号进行目标探测的功能受到限制。研究发现对于接收到的信道矩阵利用传统的分解方式获得的反馈矩阵特征向量无法保留目标的距离,速度信息。本文提出了一种新型的分解方式,基于信道矩阵的协方差矩阵,先求解左奇异矩阵,再利用左右两个酉矩阵正交向量的对应关系,进一步求解从而获得改进的右奇异矩阵,所提改进方法保留了目标的距离、速度以及角度信息,极大地提升了有效反馈信息量。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

关键词： MIMO 波束成型显式反馈奇异值分解