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基于语音节奏差异的情感识别方法

计算机科学 2024年第4期51卷 262-269页

作者：张家豪章昭辉严琦王鹏伟东华大学计算机科学与技术学院上海201620

语音情感识别在金融反欺诈等领域有着重要的应用前景,但是语音情感识别的准确率提升变得越来越困难。现有基于语谱图的语音情感识别等方法难以捕捉节奏差异特征,从而影响识别效果。文中基于语音节奏特征的差异性,提出了能量帧时频融合... 详细信息

语音情感识别在金融反欺诈等领域有着重要的应用前景,但是语音情感识别的准确率提升变得越来越困难。现有基于语谱图的语音情感识别等方法难以捕捉节奏差异特征,从而影响识别效果。文中基于语音节奏特征的差异性,提出了能量帧时频融合的语音情感识别方法。其关键是,针对语音中高能量区域进行频谱筛选,以高能语音帧的分布和时频变化来体现个体的语音节奏差异。在此基础上建立基于卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)的情感识别模型,实现对频谱的时域和频域变化特征的提取与融合。在公开数据集IEMOCAP上进行实验,结果表明,该基于语音节奏差异的语音情感识别与基于语谱图的方法相比,在加权准确率WA和非加权准确率UA指标上分别平均提升了1.05%和1.9%;同时也表明个体的语音节奏差异对提升语音情感识别效果具有重要作用。

关键词：语音情感识别能量帧频域谱线时频融合语音节奏差异

万物网中轻量级可调分组密码QARMA的统计故障分析

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第2期41卷 172-183页

作者：李嘉耀李玮高建宁秦梦洋孙文倩东华大学计算机科学与技术学院上海201620

基于唯密文攻击(ciphertext-only attack,COA)假设,提出了能够破译万物网(Internet of Everything,IoE)中QARMA密码算法所有版本的统计故障分析(statistical fault analysis,SFA)。针对调柄的不确定性,利用多种分析策略有助于将故障注入更深的轮数。为了提高分析效率,提出了两种新型区分器:克米试验—汉明重量区分器(Cramér-von Mises test-Hamming weight,CM-HW)和柯伊伯检验—极大似然估计(Kuiper’s test-maximum likelihood estimation,KT-MLE)区分器。试验结果表明,攻击者仅需将374个或者726个随机故障分别注入到两个版本的QARMA密码的倒数第三轮,即可以99%的可靠度恢复其128比特或者256比特子密钥。综上所述,在万物网的应用环境中,QARMA容易受到统计故障分析的影响。研究结果可为具有反射结构的轻量级可调分组密码和密码设备的保护提供参考。

关键词：万物网(IoE) 侧信道分析轻量级可调分组密码统计故障分析(SFA) QARMA

OFP-VTON:基于感受野模块的原有特征保持虚拟试衣网络

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第1期41卷 28-36页

作者：王昭阳陶然卢海伦东华大学计算机科学与技术学院上海201620

基于计算机视觉的虚拟试衣(virtual try-on,VITON)技术是指将试穿服装按照模特图像特征进行扭曲并合成到模特图像中,以替换原有服装部分。当前的虚拟试衣技术主要存在两个问题:保留模特图像头部、下装和背景等原有特征不足;扭曲后的试... 详细信息

基于计算机视觉的虚拟试衣(virtual try-on,VITON)技术是指将试穿服装按照模特图像特征进行扭曲并合成到模特图像中,以替换原有服装部分。当前的虚拟试衣技术主要存在两个问题:保留模特图像头部、下装和背景等原有特征不足;扭曲后的试穿服装与模特图像匹配度不高。针对这两个问题,提出一种原有特征保持虚拟试衣网络(original feature preserving virtual try-on network,OFP-VTON),由语义分割图生成、试穿服装扭曲和试穿图像合成三部分组成。在试穿服装扭曲阶段通过使网络学习模特图像中所穿服装的扭曲映射,以更好地约束试穿服装扭曲;在试穿图像合成阶段提取并保留模特图像原有特征,并引入感受野模块(receptive field block,RFB)以尽可能保留试穿服装特征。在公开的VITON数据集上的定性与定量实验表明,OFP-VTON能更好地保留原有特征,扭曲后的试穿服装与模特图像匹配度高。

关键词：虚拟试衣(VITON) 深度学习感受野模块(RFB) 原有特征保留

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基于细粒度特征的面料图像检索

Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第2期41卷 115-129页

作者：罗辛夏冬梅陶然史有群东华大学计算机科学与技术学院上海201620

面料图像检索对于纺织工厂面料库存和样品管理意义重大,但面料外观的多样性以及织物纹理的精细性,使得在面料检索时面料的特征提取较困难。该研究提出一种基于细粒度特征的面料图像检索算法。该算法使用坐标注意(coordinate attention,... 详细信息

面料图像检索对于纺织工厂面料库存和样品管理意义重大,但面料外观的多样性以及织物纹理的精细性,使得在面料检索时面料的特征提取较困难。该研究提出一种基于细粒度特征的面料图像检索算法。该算法使用坐标注意(coordinate attention,CA)模块来提取图像的精准位置信息,并将缩放系数法用于在宽度和高度方面整体缩放MobileNetV3的网络结构以减少模型参数数量,达到减少网络训练时间的目的。据此筛选出提取面料图像细粒度特征的最佳模型,在面料图像数据集(fabric image dataset,FID)上进行面料检索实验。结果表明,该算法有效提高了面料图像细粒度特征提取的准确性,检索精度达到91.82%,浮点运算数达到175.34 MB。检索精度比MobileNetV3原模型提高了13.49个百分点,同时减少了网络训练时间,速度提高了25.14%。该算法具有实际应用价值。

关键词：面料图像检索 MobileNetV3 细粒度特征注意力机制缩放系数

去中心化移动群智感知系统中可靠和高效的数据交易

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第1期41卷 89-101页

作者：许林俞思佳冯珍妮尹枫东华大学计算机科学与技术学院上海201620

移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)系统提供了充分利用人群智慧的机会,具有部署成本低、空间覆盖范围广等优点。由于中央服务器可能存在的故障或风险问题,该研究以分散的方式构建具有不可信参与者的高效MCS系统。基于分布式拍卖... 详细信息

移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)系统提供了充分利用人群智慧的机会,具有部署成本低、空间覆盖范围广等优点。由于中央服务器可能存在的故障或风险问题,该研究以分散的方式构建具有不可信参与者的高效MCS系统。基于分布式拍卖过程和区块链系统,提出一种高效实用的去中心化MCS系统。该方法通过一个中立、公开和可信的平台,实现了满足个人理性和保护个人隐私的最优社会利益。理论分析和数值实验均证实该方法的有效性。

关键词：移动群智感知(MCS) 数据交易拍卖区块链

PRPS:用于移动群智感知的隐私保护和信誉感知的参与者选择方案

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第2期41卷 195-205页

作者： AZHAR Shanila 刘国华东华大学计算机科学与技术学院上海201620

作为一种新兴的感知范式,移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)包括一组移动用户,这些用户利用他们的传感设备有效地执行和发送数据贡献。然而,隐私和信誉机制(可靠性评估)的集成是构建安全可靠的MCS应用程序的关键。首先,即使参与... 详细信息

作为一种新兴的感知范式,移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)包括一组移动用户,这些用户利用他们的传感设备有效地执行和发送数据贡献。然而,隐私和信誉机制(可靠性评估)的集成是构建安全可靠的MCS应用程序的关键。首先,即使参与者提供敏感的个人数据,也能确保他们的隐私得到保护。其次,由于有偏见或不准确的贡献可能会降低系统质量,信誉机制允许服务器监控参与者的行为和可靠性,服务器必须对参与者进行验证。将信誉机制与隐私相结合具有挑战性和矛盾性。信誉机制衡量参与者在整个感知活动期间的行为,而隐私旨在保护参与者的身份。因此,提出了一种针对MCS的新型隐私保护和信誉感知的参与者选择(privacy-preserving and reputation-aware participant selection,PRPS)方案。PRPS方案将隐私与信誉机制相结合,使用假名和隐身技术来分别保护参与者身份和信誉值隐私,并保护位置和数据隐私。通过仿真模拟和性能评估,分别比较了PRPS方案、隐私保护和效用感知的参与者选择(privacy-preserving and utility-aware participant selection,PUPS)方案及效用感知的参与者选择(utilityaware participant selection,UPS)方案,证明了PRPS方案的精度、有效性和可扩展性,并证明了隐私和信誉机制对数据贡献的影响。再次,评估了PRPS方案的结果。最后,估计了PRPS方案在评估参与者可靠性和行为方面的效率和准确性。

关键词：移动群智感知(MCS) 信誉隐私假名隐身

SIHC:一种高效的时态图上k-core查询算法

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计算机学报 2024年第5期47卷 1045-1064页

作者：周军锋王春花杜明陈子阳东华大学计算机科学与技术学院上海201620 上海立信会计金融学院信息管理学院上海201620

许多实体之间的关系可以建模为时态图,其中每条边都与表示其发生的时间相关联,k-core是捕获密集子图的基本模型,在近些年得到了广泛研究.给定时间区间I=[s,e]和k值,时态图G上的k-core子图查询从区间I对应的快照图GI中返回相应的k-core子... 详细信息

许多实体之间的关系可以建模为时态图,其中每条边都与表示其发生的时间相关联,k-core是捕获密集子图的基本模型,在近些年得到了广泛研究.给定时间区间I=[s,e]和k值,时态图G上的k-core子图查询从区间I对应的快照图GI中返回相应的k-core子图.针对时态图中的k-core子图查询问题,现有方法是基于PHC索引(Pruned Historical Core-Index)的算法.对任意可能的k值,PHC索引维护了所有可能出现在某个时间区间的k-core子图中的顶点集Sk,且为集合中每个顶点存储了一组时间区间,用于判定该点是否属于给定时间区间的k-core子图.基于PHC索引查询k-core子图时,需要访问Sk集合中的所有顶点,并判断每个顶点的可满足性.由于Sk集合对应于最大区间快照图的k-core子图里的所有顶点,且实际中用户查询区间对应的快照图往往比最大区间快照图小得多,基于PHC索引的查询算法存在许多无效判断,需要对大量不在结果集中的顶点进行检测,且无效检测次数随着查询区间的缩短而增多,从而导致算法效率较低.针对该问题,本文提出一种新的索引,即最短区间历史核索引SIHC(Shortest Interval Historical Core Index).SIHC索引的基本思想是通过维护最短k核区间到顶点的倒排表,查询处理时,可基于用户给定的时间区间定位到SIHC索引中满足条件的区间,进而直接得到满足条件的k-core子图中的顶点,从而避免了基于PHC索引进行查询时所需的大量无效判断.我们从理论上证明了基于SIHC索引处理时态图上k-core子图查询的正确性,并设计了高效的索引构建算法.最后,基于真实世界的时态图进行了实验,实验结果表明本文提出的算法比现有算法快1~2个数量级.

关键词：图数据管理时态图密集子图 k-core 最短k核区间

基于密集连接网络的航拍绝缘子旋转目标精准定位方法

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 35-43页

作者：王道累张正刚张世恒朱瑞赵文彬上海电力大学计算机科学与技术学院上海201306

为了实现架空线路巡检时绝缘子的精准定位和检测,提出了一种基于Dense-Block密集连接块与旋转框改进YOLOv5的绝缘子检测模型。该模型针对绝缘子长宽比较大和方向多变的特点,提出利用长边定义法为检测框增加角度信息,实现目标旋转框检测... 详细信息

为了实现架空线路巡检时绝缘子的精准定位和检测,提出了一种基于Dense-Block密集连接块与旋转框改进YOLOv5的绝缘子检测模型。该模型针对绝缘子长宽比较大和方向多变的特点,提出利用长边定义法为检测框增加角度信息,实现目标旋转框检测,有效提升绝缘子检测和定位的效果。同时为了增强特征的重新利用和传播,利用Dense-Block对模型中的残差模块进行改进,构建YOLOv5-dense检测模型。最后为了使YOLOv5-dense模型能够更加关注有效的特征信息,在主干网络尾部加入SimAM注意力模块对模型进行改进。实验之前,利用Retinex算法对输入绝缘子图像进行增强。实验结果表明,相较于原始YOLOv5算法,所提算法在平均准确率和每秒处理帧数方面都有提高。除此之外,与水平框检测算法相比,所提算法去除了检测结果中大量冗余的背景信息,实现了绝缘子区域更加精准的定位。

关键词：绝缘子目标检测数据增强 YOLOv5 旋转框密集连接块

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基于强连通分量的最短环计数索引

计算机科学 2024年

作者：杨迎周军锋杜明东华大学计算机科学与技术学院

最短环计数是图分析的一个基本模式。经过某个顶点的最短环计数是指经过该顶点且长度最短的环的数目。在现实生活中，最短环计数应用十分广泛，例如欺诈交易检测、罪犯预筛选以及文件共享优化等。针对现有方法索引空间较大、查询效率较... 详细信息

最短环计数是图分析的一个基本模式。经过某个顶点的最短环计数是指经过该顶点且长度最短的环的数目。在现实生活中，最短环计数应用十分广泛，例如欺诈交易检测、罪犯预筛选以及文件共享优化等。针对现有方法索引空间较大、查询效率较低等问题，本文研究在原始图上最短环计数索引的构建问题，提出了一种针对最短环计数且不需要进行图转换操作的STC索引（Trough Shortest Cycle Counting Index）。该索引根据最短环的特征将其进行分类，针对不同类型的最短环分别构建不同的索引信息，能够针直接基于原始图构造索引，并且仍然保证索引规模，索引构造时间的前提下，进一步提升查询效率。此外，根据环与强连通分量的特殊关系，提出了基于强连通分量的索引策略，通过在强连通分量内部构造最短环计数索引，可以进一步提升索引构造效率，有效降低索引规模，提升查询效率。在10个真实数据集上进行了实验。实验结果验证了本文提出的STC索引的高效性，以及基于强连通分量策略，可以有效减小索引空间，提升索引构造以及查询效率。

关键词：图分析最短环最短环计数 2-hop索引强连通分量