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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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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

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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

基于高效聚合特征增强网络的合成孔径雷达船舰检测方法

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光学学报 2024年第12期44卷 317-327页

作者：单慧琳刘文星王兴涛付相为李长帅张银胜南京信息工程大学电子与信息工程学院无锡学院电子信息工程学院

合成孔径雷达（SAR）由于散射效应以及波长和天线尺寸的分辨率限制，难以获取小尺寸目标的细节和边界信息，因此，检测准确性不高。为了提高SAR船舰检测的准确率以及降低误检率，提出了一种基于高效聚合特征增强网络的SAR船舰检测方法... 详细信息

合成孔径雷达（SAR）由于散射效应以及波长和天线尺寸的分辨率限制，难以获取小尺寸目标的细节和边界信息，因此，检测准确性不高。为了提高SAR船舰检测的准确率以及降低误检率，提出了一种基于高效聚合特征增强网络的SAR船舰检测方法。首先，在主干网络中采用空间通道注意力机制，构建出高效层卷积块作为主要的特征提取模块，以增强模型的特征获取性能，提高模型对船舰目标的识别能力；其次，特征融合部分采用Inception NeXt模块来提高算法效率；最后，在主干网络以及特征提取部分之间构建出一种全局增强特征金字塔分支结构，进一步融合全局特征，避免传输过程中的低维度特征损失，以提升网络的特征融合能力，使其即使对于复杂背景下的小目标仍然能展现出可靠的检测能力。为了证明所提网络的有效性，在SSDD数据集上作了对比实验，实验结果表明，相较于YOLOv7，所提网络的准确率提升了2.5个百分点，召回率提升了9.2个百分点，交并比（IoU）阈值为0.5时的平均精度提升了6.4个百分点，IoU为0.5∶0.95时的平均精度提升了9.9个百分点。实验结果证明，所提网络在提升SAR船舰检测精度、改善误检漏检等方面有显著优势，可作为高精度的检测方法来有效应对SAR船舰检测中存在的问题。

关键词：深度学习目标检测高效聚合特征增强网络注意力机制合成孔径雷达船舰检测

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考虑风险态度的区间值非加性BWM共识模型

控制与决策 2024年第6期39卷 2097-2105页

作者：肖婧梅蔡玫高宇周坤南京信息工程大学管理工程学院南京210044

针对属性权重未知,且考虑决策成员风险态度和属性关联关系的多属性决策问题,构建一种基于非加性最优最劣方法(BWM)的群体共识模型.首先,为处理不确定环境中的属性关联问题,提出区间值非加性BWM方法,该方法采用区间值刻画专家关于属性重... 详细信息

针对属性权重未知,且考虑决策成员风险态度和属性关联关系的多属性决策问题,构建一种基于非加性最优最劣方法(BWM)的群体共识模型.首先,为处理不确定环境中的属性关联问题,提出区间值非加性BWM方法,该方法采用区间值刻画专家关于属性重要性的成对比较结果,以获取个体偏好下的属性重要性指数(权重),扩展了Shapley值的表示形式;其次,通过构建非加性BWM共识模型将个体偏好下的属性重要性指数转化为群体共识的属性重要性指数,在共识达成的过程中,利用隶属度函数度量决策成员的风险态度效用水平,并在一定预算限制下,探索决策成员的风险态度对群体共识的属性重要性指数及共识效用水平的影响;最后,通过案例分析验证模型的可行性和有效性.

关键词：非加性BWM 属性关联风险态度共识模型共识效用水平区间值偏好关系

社交网络群决策环境下基于量子干涉的信任测度

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控制与决策 2024年第5期39卷 1697-1706页

作者：蔡玫简兴莲王雅南京信息工程大学管理工程学院南京210044

针对已有的信任测度模型中信任源出现的冗余以及之间的干扰未被考虑的缺点,提出一种基于干扰效应的社会网络信任测度的决策模型.该模型在计算决策者之间的信任值时,通过简化信任源类型可避免部分信任源的重复出现,同时增加了信任源之间... 详细信息

针对已有的信任测度模型中信任源出现的冗余以及之间的干扰未被考虑的缺点,提出一种基于干扰效应的社会网络信任测度的决策模型.该模型在计算决策者之间的信任值时,通过简化信任源类型可避免部分信任源的重复出现,同时增加了信任源之间的干扰项.首先,根据社会关系与背景对信任的决定性,将决策者之间信任关系的来源划分为“决策者之间的亲近关系”和“决策者的客观背景”;其次,提出“亲疏度”和“专业度”的概念作为这两个信任源的测度,在保证信任源完整的前提下,克服信任关系冗余的缺陷;然后,进一步设计考虑干扰效应的信任值量化方法,所求的信任值能够综合体现两个信任源的个体决定程度和整体影响程度;最后,将决策者的信任值转化为权重聚集决策者偏好,以解决实际群决策问题.数值和理论结果表明,所提出考虑干扰效应的信任测度方法能够作为提高信任关系的准确性以及解决社交网络群决策问题的工具,具有广泛的应用前景.

关键词：信任源信任测度干扰效应概率语言术语集量子概率论社会网络

基于双模态高效特征学习的高分辨率遥感图像分割

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遥感学报 2024年第2期28卷 481-493页

作者：张银胜吉茹童俊毅杨宇龙胡宇翔单慧琳无锡学院电子信息工程学院无锡214105 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044

遥感图像因具有丰富的语义信息和空间信息,增加了语义分割的难度。然而已有提取双模态特征的分割方法采用相同的主干网络,没有考虑互补特征的差异,存在特征提取、特征融合和上采样恢复细节信息不足等问题,无法准确高效的学习高分辨率遥... 详细信息

遥感图像因具有丰富的语义信息和空间信息,增加了语义分割的难度。然而已有提取双模态特征的分割方法采用相同的主干网络,没有考虑互补特征的差异,存在特征提取、特征融合和上采样恢复细节信息不足等问题,无法准确高效的学习高分辨率遥感图像信息。因此,本文提出基于双模态高效特征学习的高分辨率遥感图像分割算法。首先,针对不同模态的遥感图像设计合适的编码器,高效的提取双模态特征,并通过交互加强模块减少不同路径特征之间的差异。其次,提出双模态特征聚合模块和深层特征提取模块进一步融合和提取双模态特征,使网络能够充分学习互补信息。最后,提出多层特征上采样模块,利用语义信息丰富的高层特征对细节信息丰富的低层特征进行加权操作,逐步上采样实现特征高效恢复,提升分割性能。实验结果表明,所提算法在ISPRS Potsdam和Vaihingen数据集上的总体精度分别达到了94.52%、90.45%,能够高效的提取并融合高分辨率遥感图像的双模态特征,提高遥感图像分割的准确率。

关键词：遥感图像分割高效特征提取交互融合双模态特征聚合深层特征提取多层特征上采样

基于水凝胶的颜色动态可调的金属-介质-金属结构

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光学学报 2024年第9期44卷 284-292页

作者：倪海彬沈依周俊萍高绪之倪波常建华南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

提出一种基于聚乙烯醇水凝胶(PVA)的金属-介质-金属结构,用于实现颜色动态可调的结构色传感器。利用PVA薄膜对相对湿度的溶胀/收缩和折射率变化响应,并结合法布里-珀罗(F-P)共振效应,实现了F-P共振波长随相对湿度变化而发生偏移,结构色... 详细信息

提出一种基于聚乙烯醇水凝胶(PVA)的金属-介质-金属结构,用于实现颜色动态可调的结构色传感器。利用PVA薄膜对相对湿度的溶胀/收缩和折射率变化响应,并结合法布里-珀罗(F-P)共振效应,实现了F-P共振波长随相对湿度变化而发生偏移,结构色随环境相对湿度的改变而变化。实验结果表明,当环境相对湿度在3.0%~84.2%范围内变化时,结构的颜色会发生显著变化,在CIE 1931色度空间中显示为坐标顺时针旋转,平均相对湿度灵敏度可达0.998 nm/%。该传感器色彩显示丰富,颜色随相对湿度变化明显,灵敏度较高,响应迅速,在湿度传感结合色彩显示的环境检测研究领域具有良好的应用前景。

关键词：薄膜动态可调结构色金属-介质-金属结构法布里-珀罗共振湿度传感

增强小目标特征的多尺度光学遥感图像目标检测

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光学学报 2024年第6期44卷 374-386页

作者：单慧琳王硕洋童俊毅胡宇翔张雁皓张银胜南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 无锡学院电子信息工程学院江苏无锡214105

针对光学遥感图像目标分布密集、尺度变化范围较大及小目标特征信息过少等造成目标检测精度不高、泛化能力差等问题,本文提出了一种增强小目标特征的多尺度神经网络(ESF-MNet)。首先在骨干网络中引入注意力模块构建出高效层注意力聚合结... 详细信息

针对光学遥感图像目标分布密集、尺度变化范围较大及小目标特征信息过少等造成目标检测精度不高、泛化能力差等问题,本文提出了一种增强小目标特征的多尺度神经网络(ESF-MNet)。首先在骨干网络中引入注意力模块构建出高效层注意力聚合结构,以增强特征提取能力;此外,在浅层特征图与颈部网络融合之前加入感受野增强模块,以捕获不同尺度的上下文信息。其次,使用GSConv构成颈部网络,减少网络层参数量,保持网络的特征提取能力,并通过基于内容感知的特征重组模块提高识别精度。最后,采用下采样率分别为4、8和16倍的三个下采样模块作为头部网络输入,来提高小目标的检测效果。为了证明该方法的有效性,在DOTA数据集和NWPU NHR-10数据集上进行实验,平均检测精度分别达78.6%和94.3%,计算复杂度为94.7 G,整体模型大小为26.2 M。该方法具备检测精度高、计算复杂度低、模型权重小等特点,能有效提高小目标的检测精度,进一步改善光学遥感图像小目标检测性能。

关键词：光学遥感图像目标检测感受野增强特征融合注意力机制