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一种支持内嵌数据处理的合约漏洞修复方案

西安电子科技大学学报 2024年第1期51卷 178-186页

作者：彭泳翔刘志全王立波吴永东马建峰陈宁暨南大学信息科学技术学院广东广州510632 广东省网络与信息安全漏洞研究重点实验室广东广州510643 西安电子科技大学网络与信息安全学院陕西西安710071

智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性及部署后不可改变的特性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对漏洞合约进行修复。然而,现有合约漏洞修复方案存在修复... 详细信息

智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性及部署后不可改变的特性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对漏洞合约进行修复。然而,现有合约漏洞修复方案存在修复成功率低、无法处理复杂合约等问题,为此提出一种支持内嵌数据处理的合约漏洞修复方案。该方案首先研究并形式化以太坊虚拟机动态装载机制,并基于内存拷贝指令构建内嵌数据定位算法,解析并反编译智能合约字节码结构;接着基于蹦床机制对智能合约字节码进行重写,并修正因重写而产生的内嵌数据地址偏移;最终实现智能合约的漏洞修复。基于所提方案实现原型工具SCRepair,部署于本地测试网络Ganache以对其进行性能测试,并与现有漏洞修复工具EVMPatch和Smartshield进行比较。实验结果表明,相比于EVMPatch,SCRepair的合约字节码重写成功率提升了约26.9%,并有着更好的执行重写稳定性,受编译器版本的较影响小;相比于Smartshield,SCRepair能够更好地处理复杂合约。

关键词：区块链智能合约字节码重写反编译蹦床

基于领域自适应的城市污水处理运行过程多工况优化控制

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中国科学：技术科学 2024年第9期54卷 1652-1664页

作者：韩红桂白星侯莹北京工业大学信息科学技术学院北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124

城市污水处理运行过程的优化控制方法是提高其运行效率和改善其运行效果的关键.然而,由于城市污水处理过程进水负荷多变,运行过程存在多种工况且变化频繁,导致城市污水处理过程难以实现优化运行.因此,如何设计优化控制策略应对多种工况... 详细信息

城市污水处理运行过程的优化控制方法是提高其运行效率和改善其运行效果的关键.然而,由于城市污水处理过程进水负荷多变,运行过程存在多种工况且变化频繁,导致城市污水处理过程难以实现优化运行.因此,如何设计优化控制策略应对多种工况变化,保证出水总氮和出水总磷等水质指标达标,是城市污水处理过程亟需解决的挑战性问题.本文设计了基于领域自适应的城市污水处理运行过程多工况优化控制方法(multi-operating optimization control with domain adaptive,MOOC-DA).首先,建立城市污水处理运行过程多工况优化目标模型,捕获运行能耗以及出水水质的时间序列特性,实现运行指标的精确预测.其次,设计基于多任务领域自适应粒子群的多工况优化设定方法,保证多工况运行出水水质达标.最后,设计基于多任务模糊神经网络的优化设定跟踪控制方法,实现城市污水处理过程多工况优化运行.为了验证所提出方法的有效性,基于活性污泥模型仿真平台将提出的MOOC-DA与其他优化控制方法进行对比实验.结果表明,该方法能够实现污水处理过程多工况的优化运行,保证出水总氮和出水总磷等水质指标达标.

关键词：城市污水处理过程多工况优化控制多任务优化领域自适应

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轻量级SpaceFibre节点高速传输系统的优化设计

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 104-114页

作者：郑静雅安军社中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

为满足卫星有效载荷间SpaceFibre链路的高带宽、高可靠性和轻量化的应用需求,提出一种SpaceFibre节点传输系统的优化设计。该设计采用基于帧累计的增量化计算方法减少了计算电路的冗余;通过四级流水架构满足了错误检测操作的时序要求,... 详细信息

为满足卫星有效载荷间SpaceFibre链路的高带宽、高可靠性和轻量化的应用需求,提出一种SpaceFibre节点传输系统的优化设计。该设计采用基于帧累计的增量化计算方法减少了计算电路的冗余;通过四级流水架构满足了错误检测操作的时序要求,使用循环冗余校验共享机制平衡了硬件资源的使用;采取基于完整应答的双层控制策略提升了系统的可靠性,通过构建面向资源优化的控制状态机和存储架构简化了确认重传算法的实现逻辑。使用型号为XC7Z100FFG900-2的FPGA搭建双节点系统,板级验证表明:该设计满足协议规范,与同类设计方案相比,最高工作频率提高1.5倍,支持最高6.25 Gbit/s的传输速率,查找表资源和存储资源降低,寄存器资源相近,为开发具有自主知识产权的高速可靠SpaceFibre编解码器提供了参考。

关键词：超高速SpaceFibre 现场可编程门阵列性能优化错误恢复服务质量

基于Transformer的视觉分割技术进展

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计算机学报 2024年

作者：李文生张菁卓力吴鑫嘉闫伊北京工业大学信息科学技术学院北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室

视觉分割是计算机视觉领域的核心任务，旨在将图像或视频帧中的像素分类以划分成不同区域。得益于视觉分割在速度、精度方面的显著优势，该技术在自动驾驶、航空遥感和视频场景理解等多种应用领域中发挥着关键作用。近年来，基于Transfo... 详细信息

视觉分割是计算机视觉领域的核心任务，旨在将图像或视频帧中的像素分类以划分成不同区域。得益于视觉分割在速度、精度方面的显著优势，该技术在自动驾驶、航空遥感和视频场景理解等多种应用领域中发挥着关键作用。近年来，基于Transformer的视觉分割技术因具备长程依赖建模能力而备受关注，随着Transformer的模型架构的持续优化与迭代，亟需更全面的理解和认识Transformer在视觉分割领域的已有进展和发展趋势，通过发现现有研究中的不足和挑战，以更深入的探索Transformer的核心理论。为此，本文从图像/视频两个视觉脉络出发，整理、回顾、分析和探讨了近年来基于Transformer的视觉分割相关技术进展，不仅归纳了Transformer的理论框架，还给出了一些应用实例和研究热点，从而做出总结和展望。具体来说，首先梳理了Transformer的背景，包括问题定义、数据集和指标、基本结构，其中，问题定义描述了视觉分割在图像/视频任务中的预期目标和结果；数据集和指标反应了模型的具体应用场景，以及性能的衡量标准；基本结构则描述了算法的核心模块、实现流程以及各个模块之间的关系。然后，着重阐述了Transformer在图像语义分割、图像实例分割、以及视频语义分割和视频实例分割四个方法体系，并探讨了当前的研究热点。对于图像语义分割任务，分析了Transformer的代表性结构，包括纯Transformer和双分支结构，并以无人机影像非铺装道路分割和遥感图像语义分割为实际应用案例，探讨了Transformer的改进动机与应用效果，并展示了主观结果；图像实例分割总结了常见的非端对端Transformer和端对端Transformer典型结构。视频语义分割主要分为面向精度的和面向效率的Transformer结构，视频实例分割则包括逐帧和逐片段Transformer分割，并以网络直播视频实例分割为应用实例，一方面讨论了可用的数据集、实验参数和评估指标，另一方面，对网络直播视频实例分割主流方法性能进行了评价和分析，展示了一些主观可视化结果。之后，鉴于视觉分割领域的SAM大模型、开放词汇分割、指代分割受到了广泛关注，本文将这些热点问题方法进行了追溯和评述，以期碰撞出视觉分割的新思路和新灵感。最后，尽管基于Transformer在视觉分割技术受到了广泛的关注，但存在的科学问题也逐渐凸显，限制了模型性能与效率的进一步提升，对此本文总结了利用Transformer开展图像/视频语义/实例分割仍需关注的难点问题，并对未来可能的发展方向进行了展望，提供了一些启示供参考。

关键词：视觉分割 Transformer 语义分割实例分割自注意力机制

基于程序约束的细粒度JVM测试程序约简方法

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软件学报 2024年第7期35卷 3204-3226页

作者：杜义恒王赞赵英全陈俊洁陈翔侯德俊郑开天津大学智能与计算学部天津300350 南通大学信息科学技术学院江苏南通226019 信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093 天津大学信息与网络中心天津300072

为了对Java虚拟机(JVM)进行测试,开发人员通常需要手工设计或利用测试生成工具生成复杂的测试程序,从而检测JVM中潜在的缺陷.然而,复杂的测试程序给开发人员定位及修复缺陷带来了极高的成本.测试程序约简技术旨在保障测试程序缺陷检测... 详细信息

为了对Java虚拟机(JVM)进行测试,开发人员通常需要手工设计或利用测试生成工具生成复杂的测试程序,从而检测JVM中潜在的缺陷.然而,复杂的测试程序给开发人员定位及修复缺陷带来了极高的成本.测试程序约简技术旨在保障测试程序缺陷检测能力的同时,尽可能地删减测试程序中与缺陷检测无关的代码.现有研究工作基于Delta调试在C程序和XML输入上可以取得较好的约简效果,但是在JVM测试场景中,具有复杂语法和语义依赖关系的Java测试程序约简仍存在粒度较粗、约简效果较差的问题,导致约简后的程序理解成本依然很高.因此,针对具有复杂程序依赖关系的Java测试程序,提出一种基于程序约束的细粒度测试程序约简方法JavaPruner.首先,在语句块级别设计细粒度的代码度量方法;随后,在Delta调试技术上引入语句块之间的依赖约束关系来对测试程序进行约简.以Java字节码测试程序为实验对象,从现有的针对JVM测试的测试程序生成工具中筛选出具有复杂依赖关系的50个测试程序作为基准数据集,并在这些数据集上验证JavaPruner的有效性.实验结果表明,JavaPruner可以有效删减Java字节码测试程序中的冗余代码.与现有方法相比,在所有基准数据集上,约简能力平均可提升37.7%.同时,JavaPruner可以在保障程序有效性及缺陷检测能力的同时,将Java字节码测试程序最大约简至其原有大小的1.09%,有效降低了测试程序的分析和理解成本.

关键词： Java虚拟机 JVM测试测试程序约简 Delta调试

采用社会约束自适应动态窗口法的服务机器人路径规划

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 42-51页

作者：何丽宁子豪袁亮刘志强新疆大学智能制造现代产业学院乌鲁木齐830047 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单... 详细信息

针对传统动态窗口法在行人密集环境下动态路径规划存在灵活性差、效率低、安全性缺乏等问题,提出一种社会交互空间下基于社会约束自适应动态窗口法(social_DWA),并采用其解决服务机器人局部路径规划问题。首先,采用非对称高斯公式对单行人以及多人群组交互空间进行模型化描述;其次,在传统动态窗口法的基础上,采用动态行人方位角约束对动态行人进行避让;改进距离评价函数,分类决策与行人、多人群组、一般障碍物的安全距离;最后,提出速度权重自适应调整策略,优化服务机器人在途经不同密集度社会交互区域时的移动速度。为验证算法有效性,在两种模拟社会场景下,先后开展了social_DWA算法与传统DWA算法、FIDWA算法的路径规划仿真对比实验。结果表明:采用social_DWA算法所消耗的运动时间在场景1中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了1.53、0.43 s,在场景2中较传统DWA和FIDWA算法分别缩短了26.3、2.86 s;相较于传统DWA算法和FIDWA算法,social_DWA算法能保持有效的行人安全距离,并使运行轨迹更加合理。social_DWA算法在行人避让、环境适应能力等方面具有一定的优越性。

关键词：服务机器人路径规划动态窗口法参数自适应人性化

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大语言模型增强的知识图谱问答研究进展综述

计算机科学与探索 2024年

作者：冯拓宇李伟平郭庆浪王刚亮张雨松乔子剑北京大学软件与微电子学院中国电子科技集团有限公司电子科学研究院

知识图谱问答（Knowledge Graph Question Answering， KGQA）是一种通过处理用户提出的自然语言问题，从知识图谱中获取相关答案的技术。早期的知识图谱问答技术受到知识图谱规模、计算能力以及自然语言处理能力的限制，其准确率较低... 详细信息

知识图谱问答（Knowledge Graph Question Answering， KGQA）是一种通过处理用户提出的自然语言问题，从知识图谱中获取相关答案的技术。早期的知识图谱问答技术受到知识图谱规模、计算能力以及自然语言处理能力的限制，其准确率较低。近年来，随着人工智能技术的进步，特别是大语言模型（Large Language Models， LLMs）的发展，知识图谱问答技术得到显著提升。大语言模型如GPT-3等已经被广泛应用于增强知识图谱问答的性能。为了更好地研究学习增强知识图谱问答的技术，对现有的各种大语言模型增强的知识图谱问答方法进行了总结归纳。首先，总结大语言模型和知识图谱问答的相关知识，即大语言模型的技术原理、训练方法以及知识图谱、问答和知识图谱问答的基本概念。其次，从语义解析和信息检索两个维度，综述大语言模型增强知识图谱问答的现有方法，分析方法所解决的问题及其局限性。此外，收集整理大语言模型增强知识图谱问答的相关资源和评测方法并对现有方法的性能表现进行总结。最后，针对现有方法存在的局限性，分析并提出出未来的重点研究方向。

关键词：大语言模型知识图谱问答语义解析信息检索

条带状铁建造消失之谜:铁-硅互层机制研究进展与展望

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地学前缘 2024年第1期31卷 111-126页

作者：王瑞敏沈冰北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

条带状铁建造(banded iron formation, BIF)是指以铁-硅韵律层结构为特征的化学沉积岩。BIF不仅是重要的铁资源,也是记录早期地球演化、早期微生物活动和大气-海洋氧化还原状态的重要载体。BIF的出现和消失与重要环境事件的演变密切相关... 详细信息

条带状铁建造(banded iron formation, BIF)是指以铁-硅韵律层结构为特征的化学沉积岩。BIF不仅是重要的铁资源,也是记录早期地球演化、早期微生物活动和大气-海洋氧化还原状态的重要载体。BIF的出现和消失与重要环境事件的演变密切相关。BIF在>3.8 Ga首次出现,并在第一次大氧化事件前大量形成,在1.8~0.8 Ga沉积中断,而在成冰纪雪球地球冰期中复现,最终消失在显生宙的氧化海洋中。传统模型认为BIF的出现与消失主要受控于海洋中Fe(Ⅱ)离子的含量。在1.8~0.8 Ga期间,构造-岩浆-热液活动减弱,海洋氧化还原剧变(氧化/硫化)导致海水中的Fe(Ⅱ)被大量耗尽,BIF消失。然而,地球化学证据表明中元古代深海区域仍处于铁化状态,即Fe(Ⅱ)可以稳定存在的氧化还原状态;沉积学证据也表明中元古代仍有大量的铁岩沉积。这些富铁沉积的大量出现,表明中元古代的海洋仍具有沉积铁岩/富铁层的条件,只是不再出现BIF这种“铁-硅互层”的韵律沉积。因此,BIF在1.8~0.8 Ga的沉积中断并不是由Fe(Ⅱ)耗尽造成的,而很可能与海水中铁-硅循环变化导致“铁-硅互层”沉积模式的改变有关。本文对BIF的地质学特征进行了概述,深入探讨了BIF中富铁-富硅层的沉积模式,并从Fe(Ⅱ)的来源差异和Fe(Ⅱ)的氧化差异及Fe(Ⅲ)的保存差异3方面全面综述了BIF “铁-硅互层”机制的研究进展。在此基础上,尝试找出解决中元古代BIF消失之谜的可能方向。最后,对BIF的成因机制所承载的前寒武纪铁-硅生物地球化学循环、早期地球演化过程和早期生命信息等方面提出展望。

关键词：条带状铁建造铁循环硅循环韵律层沉积前寒武纪

集成电路未来发展与关键问题——第347期“双清论坛(青年)”学术综述

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中国科学：信息科学 2024年第1期54卷 1-15页

作者：陈云霁蔡一茂汪玉唐华何杰刘克郝跃中国科学院计算技术研究所北京100190 北京大学集成电路学院北京100871 清华大学电子工程系北京100084 国家自然科学基金委员会信息科学部北京100085 西安电子科技大学微电子学院西安710071

集成电路是信息时代重要的技术基础,也是国家战略竞争力的重要标志.在全球范围内,集成电路技术正处于快速变革与创新的新时期.面向集成电路未来发展,需要针对先进器件及集成工艺、模拟与混合电路、电路设计方法、新型计算架构等方面开... 详细信息

集成电路是信息时代重要的技术基础,也是国家战略竞争力的重要标志.在全球范围内,集成电路技术正处于快速变革与创新的新时期.面向集成电路未来发展,需要针对先进器件及集成工艺、模拟与混合电路、电路设计方法、新型计算架构等方面开展前沿研究,加强规划布局,完善创新系统,推动我国集成电路产业在未来发展中占得先机.基于第347期“双清论坛(青年)”,本文总结了我国集成电路科学研究及产业发展面临的国家重大需求,研判分析了集成电路领域国内外的发展态势和关键问题,展望了该领域重大的前沿发展趋势,探讨了前沿研究方向和科学基金资助战略,以期助推我国集成电路技术高质量发展.

关键词：集成电路先进集成封装工艺模拟与射频电路电子设计自动化新型体系架构