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空间耦合低密度奇偶校验码残差滑窗译码算法

电子与信息学报 2024年第3期46卷 867-874页

作者：周华李子杰南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低... 详细信息

针对空间耦合低密度奇偶校验(SC-LDPC)码滑窗译码(SWD)算法中错误传播导致的高误码率问题,该文提出基于动态残差的滑窗译码(RSWD)算法。通过在窗口内计算边信息更新前后的残差值,动态选择可靠度最低(残差值最大)的边信息优先更新,降低边信息无效更新的频率,提高窗内译码收敛速度。仿真结果表明:相比于传统SWD算法,RSWD算法在窗口中各位置的误比特数明显降低,抑制错误传播效果明显;在高信噪比(SNR)区域或者低迭代次数的情况下,RSWD算法的误码率性能优于SWD算法;此外,将动态残差应用到消息复用(MR)和窗口扩展(WE)两种窗译码算法中,亦能得到类似结论,提升窗译码性能。

关键词：空间耦合低密度奇偶校验码错误传播滑窗译码残差算法

基于网络流量时空特征和自适应加权系数的异常流量检测方法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2647-2654页

作者：顾伟行鸿彦侯天浩南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖... 详细信息

针对传统异常流量检测模型对流量数据时空特性利用率较低从而导致检测模型性能较差的问题,该文提出一种基于融合卷积神经网络(CNN)、多头挤压激励机制(MSE)和双向长短期记忆(BiLSTM)网络的异常流量检测方法MSECNN-BiLSTM。利用1维CNN挖掘空间尺度下的异常流量特征,并引入MSE,多角度自适应特征加权,强化模型全局特征的关联能力。将网络流量的特征输入BiLSTM,捕捉流量数据的时序依赖性,进一步建立网络流量在时间尺度上的关系模型。利用softmax分类器进行预测分类,实验结果验证了所提模型在异常流量检测领域的有效性。

关键词：异常流量检测卷积神经网络长短期记忆网络挤压激励机制

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基于区域掩码对比蒸馏的遥感图像目标检测

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 761-771页

作者：周杰周子龙罗岩刘瑞赵满艳南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征... 详细信息

为解决遥感图像中存在背景干扰以及目标密集分布的问题,采用了一种以区域掩码对比蒸馏为基础的目标检测方法,旨在提高遥感图像目标检测性能.首先,通过对目标特征区域进行掩码操作,以区分前景和背景并捕捉目标的细节纹理,生成细致的特征掩码.其次,结合对比蒸馏算法,通过对教师网络和学生网络的区域掩码进行对比学习,使学生网络更加充分地吸收教师网络在目标特征纹理检测方面的知识.同时,在检测阶段引入了一种旋转定位损失算法,该算法通过量化真实边界框和预测边界框之间的格点向量差来进行损失估计,从而减小了预测边界框与真实边界框之间的旋转损失.结果表明,改进算法的均值平均精度在DOTA和HRSC2016数据集上分别较传统算法提高了3.57%和5.22%.

关键词：遥感图像目标检测区域掩码对比蒸馏旋转定位损失函数

一种基于SHVE的连接查询动态对称可搜索加密方案

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1545-1558页

作者：黄一才郁滨信息工程大学郑州450001

对称可搜索加密(searchable symmetric encryption,SSE)因其较高的搜索效率得到了人们的广泛关注.支持连接查询的对称可搜索加密方案可以提高方案的功能性.然而现有大部分连接查询方案不支持对加密数据库的动态更新操作,结合静态对称隐... 详细信息

对称可搜索加密(searchable symmetric encryption,SSE)因其较高的搜索效率得到了人们的广泛关注.支持连接查询的对称可搜索加密方案可以提高方案的功能性.然而现有大部分连接查询方案不支持对加密数据库的动态更新操作,结合静态对称隐藏向量加密(symmetric hidden vectors encryption,SHVE)的定义,提出支持动态数据更新的动态对称隐藏向量加密(dynamic SHVE,DSHVE)的定义,并在此定义下构造了一种适用于可搜索加密应用场景的DSHVE方案.在此基础上,通过引入基于盲指数计算的不经意动态交叉标签,设计具有前向和后向隐私的向量数据存取结构,构造了支持连接查询的动态对称可搜索加密方案,给出了方案的详细工作过程和正式的安全性分析.理论分析和实验结果表明,连接查询时,该方案能够在不明显增加存储和计算开销的前提下,有效避免泄露匹配文档索引之外的结果特征.同时该方案能够仅通过单轮通信实现连接查询,具有较低的通信开销和较高的搜索效率.

关键词：对称可搜索加密连接查询隐藏向量加密前向隐私后向隐私

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面向二进制代码的细粒度软件多样化方法

计算机工程 2024年第1期50卷 138-144页

作者：何本伟郭云飞梁浩王庆丰信息工程大学信息技术研究所河南郑州450001

现有软件多样化方法大多需要源代码,基于编译器生成变体二进制,而对二进制代码直接进行转换时由于缺乏调试信息导致难以正确逆向,且易造成高额的性能开销。为此,提出一种面向二进制代码的细粒度软件多样化方法。通过静态二进制重写技术... 详细信息

现有软件多样化方法大多需要源代码,基于编译器生成变体二进制,而对二进制代码直接进行转换时由于缺乏调试信息导致难以正确逆向,且易造成高额的性能开销。为此,提出一种面向二进制代码的细粒度软件多样化方法。通过静态二进制重写技术以函数块为单位进行重排序,随机化函数在代码段中的原始位置,同时使程序的内存片段gadgets位置发生改变,使得攻击者对程序的先验知识失效,以防御大规模代码重用攻击。为了进一步提高攻击者破解难度,对基本块内的指令进行依赖性分析,实现基本块内指令随机化,同时使得随机化后基本块的原始语义不变。性能测试结果表明,函数重排序对gadgets存活率的影响大于基本块内指令重排序,两者同时使用时程序的gadgets平均存活率为5.71%;模糊哈希算法Tlsh比较结果显示,该方法能够有效躲避同源性检测;使用工具Bindiff进行测试的结果表明,多样化后基本块内指令重排序的异构度大于函数重排序,且在基准测试集SPEC CPU2006上函数重排序和指令重排序同时使用时平均运行开销仅为3.1%,具有良好的实用性。

关键词：软件多样化代码重用攻击二进制重写代码随机化数据依赖性

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基于知识指导的零样本立场检测

计算机工程与应用 2024年

作者：韩冬晖李邵梅高超信息工程大学信息技术研究所

立场检测是从给定的文本中推测其对特定话题的看法和态度，如支持、反对、中立等。零样本立场检测则是针对未知话题的数据进行立场极性的检测。为解决零样本立场检测中由于测试数据和训练数据话题不匹配导致的检测准确率低的问题，提出... 详细信息

立场检测是从给定的文本中推测其对特定话题的看法和态度，如支持、反对、中立等。零样本立场检测则是针对未知话题的数据进行立场极性的检测。为解决零样本立场检测中由于测试数据和训练数据话题不匹配导致的检测准确率低的问题，提出基于知识指导的立场检测模型，通过引入方面级情感信息和维基百科知识来增强模型的通用检测性能。具体而言，该模型首先训练一个支持跨多领域的方面级情感分析模型，将其输出作为立场检测模型中的方面级情感信息，然后再将待检测话题在维基百科中的解释一并输入立场检测模型，进行立场检测。实验结果表明，该模型在公开的立场检测数据集VAST上的检测效果优于已有的方法，F1分数相比其他主流方法至少提升了1.7%。同时，消融实验也证明了模型中各知识模块的必要性。

关键词：零样本立场检测方面级情感分析维基百科

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从SoC到SDSoW:微电子发展的新范式

中国科学：信息科学 2024年第6期54卷 1350-1368页

作者：邬江兴刘勤让沈剑良吕平宋克张帆李沛杰陈艇刘冬培张汝云李顺斌高彦钊魏帅张文建赵博郭威虎艳宾祁晓峰董春雷于洪张丽张霞裴雪赵豪兵李智超刘文斌信息工程大学信息技术研究所郑州450002 之江实验室杭州311121

微电子在智能时代正迎来新一轮技术与产业的重大变革期.本文从智能时代的科学方法论、系统集成的工程技术路线和微电子摩尔定律(Moore’s law)的维度扩展3个层面导入,提出了网络极大化节点极小化的复杂巨系统构造、异构异质芯粒的晶上... 详细信息

微电子在智能时代正迎来新一轮技术与产业的重大变革期.本文从智能时代的科学方法论、系统集成的工程技术路线和微电子摩尔定律(Moore’s law)的维度扩展3个层面导入,提出了网络极大化节点极小化的复杂巨系统构造、异构异质芯粒的晶上拼装集成、硬件资源的领域专用软硬件协同定义,形成了软件定义晶上系统的新发展范式,对微电子的设计方法、系统集成、应用开发、经济性指标等进行了内涵升级,可全面刷新信息基础设施的技术物理形态,贡献一条“晶圆级硅基直连”的系统集成工程技术路线,并有望打造出智能涌现的物理底座.

关键词：片上系统软件定义互连软件定义晶上系统异质异构热压键合软硬件协同

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高可靠信息系统非相似冗余架构中的执行体同步技术

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2122-2136页

作者：于洪刘勤让魏帅兰巨龙中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息技术研究所郑州450000

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威... 详细信息

非相似冗余架构被广泛使用到信息系统中,提高系统的安全性和可靠性。非相似冗余架构中的执行体之间存在差异,当系统正常工作时,执行体表现一致,但在面对恶意攻击行为时,执行体会表现出不一致。架构通过比较执行体的表现监控系统、感知威胁,从而提升系统安全可靠性。执行体的同步监控,是所有非相似冗余架构都需要解决的难题。目前没有针对同步技术比较系统性的描述和总结。该文首先对执行体同步问题进行了抽象建模,然后提出基于同步点的同步技术分类方法,并分别对每种技术的基本方式、流行度、优缺点进行了总结。该文还提出了影响同步效果的3个重要指标:同步点、误报率和性能,同时给出了同步技术的数学模型,可用于同步技术的设计评估。最后,结合网络弹性工程领域和软件定义晶上系统领域的发展,指出了同步技术未来的发展潜力和可能的发展方向。

关键词：非相似冗余多变体异构冗余执行体同步

基于SVM与近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2909-2915页

作者：房孝猛王华来徐晖黄孟强刘向南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光... 详细信息

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS),采用频分多路复用(FDM)方法,研究了一种基于支持向量机(SVM)分类的近红外多组分痕量气体识别与检测系统。激光光谱技术表征气体吸收谱线时,气体在近红外波段比远红外吸收能力低,单一波段激光光谱检测气体存在吸收信号弱,各气体组分相互干扰大。为提升探测精度,精准识别气体组分并同时进行多成分检测,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,采用频分复用的近红外TDLAS技术,搭配SVM分类算法进行混合气体的实时检测,有效避免了各气体的交叉干扰,实现了一氧化氮NO、硫化氢H_(2)S、氨气NH_(3)、二氧化氮NO_(2)、乙炔C_(2)H_(2)、二氧化碳CO_(2)、甲烷CH_(4)、氯化氢HCl八种气体标志物的痕量检测。当8个激光器同时工作时,系统控制带通滤波器进行分时滤波,并将差分锁相后的二次谐波数据依次传输至上位机实时显示。识别率超过96.3%,含量平均预测准确率均高于99.6%,取得了CH_(4)最低检测下限为0.01μL·L^(-1)的高精度检测效果,NO_(2)为0.05μL·L^(-1)、C_(2)H_(2)为0.03μL·L^(-1),其余气体检测下限均小于5μL·L^(-1)。对系统多通道检测进行抗干扰和检测下限分析,验证系统稳定工作时实现混合气体的高精度浓度检测。采用分布反馈激光器驱动和锁相放大器与数据处理的SVM算法模型结合,实现近红外TDLAS技术的多组分痕量气体识别与检测,可满足微量气体痕量级检测,对将来进行超低浓度混合气体探测有着非常重要的意义。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱频分多路复用支持向量机混合气体探测