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基于全局局部协同的非均匀图像去雾方法

自动化学报 2024年第7期50卷 1333-1344页

作者：罗小同杨汶锦曲延云谢源厦门大学信息学院计算机科学与技术系厦门361005 华东师范大学计算机科学与技术学院上海200063

近年来,基于卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的图像去雾方法在合成数据集上取得了显著的进展,但由于真实场景中存在雾分布不均的问题,卷积运算的局部感受野难以有效捕获到上下文指导信息,从而导致全局结构信息丢失.因此... 详细信息

近年来,基于卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的图像去雾方法在合成数据集上取得了显著的进展,但由于真实场景中存在雾分布不均的问题,卷积运算的局部感受野难以有效捕获到上下文指导信息,从而导致全局结构信息丢失.因此,真实场景下的图像去雾任务面临着巨大的挑战.考虑到Transformer具有捕获长距离语义信息依赖关系的优势,有利于引导全局结构信息重建.然而,标准Transformer结构的高计算复杂度阻碍了其在图像恢复中的应用.针对上述提到的问题,提出一个由Transformer和卷积神经网络组成的双分支协同非均匀图像去雾网络***分支用于提取全局结构信息,同时设计稀疏自注意力模块(Sparse self-attention modules,SSM)以降低计算复杂度.卷积神经网络分支用于获取局部信息,从而恢复纹理细节.在真实非均匀有雾场景下的实验结果表明,该方法不管是在客观评价还是在主观视觉效果方面均达到优异的性能.

关键词：图像去雾卷积神经网络 Transformer 特征融合稀疏自注意力

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融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1728-1737页

作者：李灿林王新玥马利庄邵志文张文娇郑州轻工业大学计算机与通信工程学院河南郑州450000 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图... 详细信息

为了解决图像卡通化没有突出表达图像中的重要特征信息及边缘处理不足的问题,提出融合注意力机制和结构线提取的图像卡通化方法.构建融合注意力机制的生成器网络,通过空间和通道融合特征间的联系,从不同的特征中提取更加重要和丰富的图像信息.为了更好地实现对卡通纹理的学习,设计与全局并行的线提取区域处理模块(LERM),以便对卡通纹理的边缘区域进行对抗性训练.该方法不仅在重要区域和细节方面生成了高感知质量的卡通化图像,而且避免了内容和颜色的损失.大量的实验结果表明,利用该方法取得了更好的卡通风格化效果,验证了该方法的有效性,.

关键词：生成式对抗网络图像卡通化注意力机制结构线提取边缘检测

基于特征约束和自适应损失平衡的机器遗忘方法

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计算机研究与发展 2024年第10期61卷 2649-2661页

作者：殷昱煜吴广强李尤慧子王鑫雨高洪皓杭州电子科技大学计算机学院复杂系统建模与仿真教育部重点实验室(杭州电子科技大学) 上海大学计算机工程与科学学院嘉泉大学计算机工程系

随着数字化进程的加速推进，数据要素已成为现代社会运转的核心驱动力.由于深度学习模型训练需要大量数据作为输入，其数据隐私保护问题也愈发重要.机器遗忘技术使模型能够删除特定数据的影响，同时保持对剩余数据的泛化性能，为深度学... 详细信息

随着数字化进程的加速推进，数据要素已成为现代社会运转的核心驱动力.由于深度学习模型训练需要大量数据作为输入，其数据隐私保护问题也愈发重要.机器遗忘技术使模型能够删除特定数据的影响，同时保持对剩余数据的泛化性能，为深度学习模型中的数据要素安全保护提供了有效的解决方案.现有的机器遗忘方法主要分为精确遗忘和近似遗忘2类，但前者需要干预模型原始训练流程，后者则在遗忘效果和模型泛化能力之间难以找到平衡点.为此，提出了一种基于特征约束和自适应损失平衡的近似遗忘框架.首先，对于“遗忘”过程，使用同样未经过遗忘样本训练的随机模型作为教师来引导遗忘模型的特征输出，实现模型对数据要素在特征层面的遗忘.然后，采用少量剩余数据进行微调训练，来“恢复”模型对于其他数据的泛化性能.将上述机器遗忘框架视为一个多任务优化问题，在“遗忘”和“恢复”2个任务中引入自适应损失平衡，实现任务的稳步训练.以卷积神经网络模型为例，在3个公开数据集上对比了UNSIR等多种基线方法，实验结果表明，该方法构建的遗忘模型不仅保障了机器遗忘效果，在剩余数据的准确率、时间开销、预测结果分布等指标上优于同类方法，更加有效地保护了模型的泛化性能.

关键词：数据要素安全机器遗忘特征约束多任务优化自适应损失平衡

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面向业务过程的概念漂移检测技术综述

计算机集成制造系统 2024年

作者：赵海燕戎小玉曹健陈庆奎上海交通大学计算机科学与技术系上海理工大学光电信息与计算机工程学院

业务过程随着时间的推移会发生变化，这种现象在过程挖掘领域被称为业务过程概念漂移。业务过程概念漂移的分析对于实现变更的早期检测和管理至关重要。文中对业务过程概念漂移检测的现有研究进行了系统的分析，总结了目前研究实验中常... 详细信息

业务过程随着时间的推移会发生变化，这种现象在过程挖掘领域被称为业务过程概念漂移。业务过程概念漂移的分析对于实现变更的早期检测和管理至关重要。文中对业务过程概念漂移检测的现有研究进行了系统的分析，总结了目前研究实验中常用的评估指标、数据集合成方式及真实数据集，并讨论了不同方法的优缺点及其适用场景。此外，文中也对不同方法进行了实验比较。最后，对业务过程概念漂移未来的研究方向进行了展望。

关键词：业务过程概念漂移业务过程视角业务过程模型

轻量级密码Pyjamask和SUNDAE-GIFT的不可能统计故障分析

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计算机学报 2024年第5期47卷 1010-1029页

作者：李玮高建宁谷大武秦梦洋刘源东华大学计算机科学与技术学院上海201620 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 上海交通大学上海市可扩展计算与系统重点实验室上海200240 上海交通大学上海市信息安全综合管理技术研究重点实验室上海200240

Pyjamask密码是2020年由Goudarzi等学者在国际对称密码学期刊中提出的密码算法,同时也是国际轻量级密码竞赛第二轮候选算法,旨在保护物联网中传感器、智能芯片和嵌入式设备的数据安全.本文结合Pyjamask密码的设计结构和实现特点,基于不... 详细信息

Pyjamask密码是2020年由Goudarzi等学者在国际对称密码学期刊中提出的密码算法,同时也是国际轻量级密码竞赛第二轮候选算法,旨在保护物联网中传感器、智能芯片和嵌入式设备的数据安全.本文结合Pyjamask密码的设计结构和实现特点,基于不可能关系策略和统计分析,提出适用于在唯密文环境下的不可能统计故障分析方法,并设计了 Wasserstein距离-汉明重量和Wasserstein距离-极大似然估计区分器.该分析方法分别仅需1024和1120个随机故障密文,即可在59.84ms和140.16ms内破译Pyjamask密码全部版本的128比特主密钥.并且,该方法和区分器均可用于认证加密算法SUNDAE-GIFT的分析中.不可能统计故障分析的攻击速度快,并且实现代价低,为轻量级密码的实现安全研究提供了有价值的参考.

关键词：轻量级密码 Pyjamask SUNDAE-GIFT 故障分析不可能关系密码分析

携带横向轨道角动量的时空局域波包的传输特性(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 294-300页

作者：张年佳曹前 Chong Andy 詹其文上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 釜山国立大学物理系韩国釜山46241

光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中,或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同,时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响,造成波包在时空域内的展宽,并且时空光涡旋波包携带... 详细信息

光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中,或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同,时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响,造成波包在时空域内的展宽,并且时空光涡旋波包携带的横向OAM也会在传播过程中分裂。这两点限制了横向OAM在其他研究领域的应用。本文引入并研究了携带横向OAM的三维时空局域波包,此波包可以同时克服衍射与色散效应造成的时空域三维变化。在传播过程中,该时空局域波包的时空域分布不变,且在遇到障碍物后也能快速重新恢复到原有的状态,具有传播不变以及自恢复的特性。本文对时空局域波包的传播过程以及经过障碍物后的恢复过程进行了数值模拟仿真,证实了其传播不变特性和自恢复特性。这种携带横向OAM的三维时空局域波包为横向OAM未来的利用提供了新的机遇,有望应用于光通信、量子光学、光学成像等领域。

关键词：横向光学轨道角动量三维时空局域波包传播不变自恢复

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纯电动绿色船舶长航程航次规划与充换电策略

交通运输工程学报 2024年第3期24卷 266-278页

作者：梁民仓王胜正上海海事大学商船学院上海201306 浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022

针对纯电动船舶长航程航次规划和充换电站选址的动态规划问题,提出了一种可行的多变量、多目标优化模型,实现航速和充换电策略的同步优化;建立了能耗最低和航时最短的双目标函数,分析了影响纯电动船舶长航程航次规划的环境和操作因素,... 详细信息

针对纯电动船舶长航程航次规划和充换电站选址的动态规划问题,提出了一种可行的多变量、多目标优化模型,实现航速和充换电策略的同步优化;建立了能耗最低和航时最短的双目标函数,分析了影响纯电动船舶长航程航次规划的环境和操作因素,构建了航速、航时和能耗约束条件;研究了集装箱式电池运营管理模式,建立了能量补给按照实际耗电量计费和更换电池一次性计费2种优化模型;利用非支配排序遗传算法完成了模型求解并进行试验案例验证。研究结果表明:基于案例数据条件,优化前以保证续航到第2个充换电站进行补给的最大平均航速8.5 kn计算,需耗能96637.7 kWh、总航时62.1 h;以实际耗电量计费时,采用优化模型得到的充换电策略均是在第2个充换电站进行补给,以最短航时为优化目标时总航时仅需56.9 h,以最低能耗为优化目标时总能耗仅需65762.5 kWh;以更换电池一次性计费时,优化模型的结果存在2种策略,即全程不换电池和在第2个充换电站更换一次电池,并且满足在更换电池前累积能耗接近船载电池的总容量,可最大程度利用能量;优化模型能够给出不同电池运营管理模式和用户偏好条件下的最优航速和充换电策略,并且能够应用于充换电站选址决策,对提高纯电动绿色船舶的运营效益具有重要意义。

关键词：船舶工程纯电动绿色船舶长航程航次规划充换电策略选址动态规划多目标优化

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机构学及其在手指语合成中的应用

计算机工程 2005年第15期31卷 167-168,177页

作者：张涛王林泉张纪元上海海运学院计算机系上海200135

人的手指极为灵活,随着各个指节的运动参数的变化,其运动形式也千变万化。该文引用了机器人学中的机构学里的Denavit-Hartenberg矩阵方法来合成手指语。结果自然、可信。并推导出一个简化手指的运动学和逆运动学方程。用同样的方法还可... 详细信息

人的手指极为灵活,随着各个指节的运动参数的变化,其运动形式也千变万化。该文引用了机器人学中的机构学里的Denavit-Hartenberg矩阵方法来合成手指语。结果自然、可信。并推导出一个简化手指的运动学和逆运动学方程。用同样的方法还可以解决更为复杂的通用手指运动学和逆运动学方程。根据所得方程可以较好地实现手指语的合成。

关键词：手指语逆运动学运动学机构学

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基于形状特征的字母手势的分类及识别算法

计算机工程 2004年第18期30卷 130-132,186页

作者：郭兴伟葛元王林泉上海海运学院计算机系上海200135

提出了一种基于形状特征的字母手势的分类及识别算法。根据手势图像中手指的方向及数目进行粗分类,然后在边界图像及二值图像中提取手势的形状特征向量,进行基于类似度的模板匹配,实现对字母手势的细分类。实验证明,基于形状特征的粗分... 详细信息

提出了一种基于形状特征的字母手势的分类及识别算法。根据手势图像中手指的方向及数目进行粗分类,然后在边界图像及二值图像中提取手势的形状特征向量,进行基于类似度的模板匹配,实现对字母手势的细分类。实验证明,基于形状特征的粗分类能够排除完全不匹配的手势,减少了识别过程中的匹配搜索时间,提高了识别率。

关键词：字母手势手势识别边界跟踪模板匹配