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基于时间仓复用的高维量子密钥分发及应用

信息网络安全 2024年第6期24卷 879-892页

作者：杨宇光刘冰心徐光宝姜东焕北京工业大学信息学部北京100124 山东科技大学计算机科学与技术学院青岛266590 山东科技大学数学与系统科学学院青岛266590

与二维量子密钥分发相比,高维量子密钥分发(High-Dimensional Quantum Key Distribution,HD-QKD)能够提供更高的密钥率并且可以容忍更多的噪声。然而,在量子通信中,对高维量子系统的操作限制了其实用性。文章基于时间仓复用提出了一种HD... 详细信息

与二维量子密钥分发相比,高维量子密钥分发(High-Dimensional Quantum Key Distribution,HD-QKD)能够提供更高的密钥率并且可以容忍更多的噪声。然而,在量子通信中,对高维量子系统的操作限制了其实用性。文章基于时间仓复用提出了一种HD-QKD协议。首先,使用高维编码的单光子在通信双方的多对二维量子存储器(Quantum Memory,QM)之间创建可预报的并行纠缠;然后,通过对多对QM进行贝尔态测量,两个通信方可以检测窃听并获取密钥,无需额外的测量来检验安全性,这使得HD-QKD协议在成本和效率上都具有优势。此外,文章获得了实现最优密钥容量的条件,并讨论了HD-QKD协议的两个重要的密码学应用,即确定性安全的量子通信和量子保密查询。与现有方法相比,两者在效率上都有显著提高。综上所述,时间仓复用方法在解决密码学问题中具有强大能力。

关键词：量子密钥分发时间仓复用高维编码

融合小波框架和低秩的动态磁共振图像重建新思路

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电子测量与仪器学报 2024年

作者：刘金华吴佳韵饶云波李永明俞智慧上饶师范学院数字技术应用产业学院电子科技大学信息与软件工程学院上饶师范学院数学与计算学院

动态磁共振成像(dynamic magnetic resonance imaging， DMRI)是一种通过连续扫描图像获取其随时间和空间变化的影像技术，将压缩感知技术应用于动态磁共振成像，容易导致磁共振图像重建后的视觉质量不够理想。因此，针对压缩感知在DMR... 详细信息

动态磁共振成像(dynamic magnetic resonance imaging， DMRI)是一种通过连续扫描图像获取其随时间和空间变化的影像技术，将压缩感知技术应用于动态磁共振成像，容易导致磁共振图像重建后的视觉质量不够理想。因此，针对压缩感知在DMRI重建上存在的不足，通过L1范数以刻画磁共振图像数据的稀疏性，以及利用低秩描述动态磁共振图像序列的内在相关性，提出了一种基于低秩和稀疏分解的重建模型，有效减少了动态磁共振成像的伪影。在建模阶段，将稀疏成分应用L1范数进行建模，对低秩成分利用核范数进行建模。在模型优化求解阶段，引入小波框架正则化方法，将重建模型转化为非光滑凸优化问题，然后使用基于动量加速的近似点优化梯度方法求解该问题。最后，通过在心脏电影、心脏灌输和phantom体膜影像数据上进行实验，验证了所提模型的有效性。结果表明，所提方法在采样率30%时，平均峰值信噪比达到33.7090dB，平均结构相似度达到0.9660，进一步提升了磁共振图像重建的精度。

关键词：动态磁共振成像低秩小波框架近似点优化梯度方法压缩感知

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技术话语权与跨国公司财务风险研究

学习与探索 2024年第4期 89-97页

作者：花秋玲韩雅多许璐吉林大学中国国有经济研究中心吉林大学经济学院吉林大学数学学院

提升技术话语权不仅是跨国公司获取竞争优势、增强核心竞争力的关键,还是我国防范核心技术“卡脖子”风险、提高全球影响力的根本途径。本文使用中国跨国公司2011—2021年专利被引数据,实证分析了技术话语权对财务风险的影响及其机理。... 详细信息

提升技术话语权不仅是跨国公司获取竞争优势、增强核心竞争力的关键,还是我国防范核心技术“卡脖子”风险、提高全球影响力的根本途径。本文使用中国跨国公司2011—2021年专利被引数据,实证分析了技术话语权对财务风险的影响及其机理。研究发现:技术话语权代表了跨国公司的核心竞争力,提高技术话语权可以显著降低公司的财务风险;跨国公司提高技术话语权能增强产品的市场竞争力和外部关注度,降低公司内外的信息不对称性,从而有效抑制财务风险;改善公司内部融资约束条件和外部营商环境可以有效提升技术话语权的正向效应;相较于管理层发生变更的公司样本,管理团队较为稳定的跨国公司可以通过提升技术话语权显著降低公司财务风险。未来,跨国公司应增强自主创新能力,积极主持和参与国际标准的制定,抢占全球创新和竞争的战略制高点。政府层面,应积极营造优良的营商环境,为跨国公司的战略发展提供创新的全要素保障,重点是加强对跨国公司的技术创新政策引导,以解决市场资源配置失灵的问题。

关键词：技术话语权跨国公司财务风险技术创新技术攻关

基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1305-1314页

作者：赵杰刘锋夏灵范一峰杭州医学院医学影像学院浙江杭州310053 昆士兰大学信息技术与电气工程学院昆士兰布里斯班4072 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 详细信息

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力.

关键词：磁共振成像被动匀场遗传算法-序列二次规划(GA-SQP) 正则化方法非线性优化

利用多周期空间非均匀啁啾场产生单个短阿秒脉冲

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原子与分子物理学报 2024年第3期41卷 105-112页

作者：韩岳峰张刚台白婷婷张依琳张倩赵曦宝鸡文理学院物理与光电技术学院宝鸡721016 宝鸡文理学院数学与信息科学学院宝鸡721013 黔南民族师范学院物理与电子科学学院都匀558000

提出了一种直接生成单个短阿秒脉冲的有效方案.采用数值求解一维含时薛定谔方程,理论研究了多周期空间非均匀啁啾场驱动预激发氦离子的高次谐波辐射和阿秒脉冲的产生.结果表明:在空间非均匀啁啾场作用下,谐波截止可扩展至1050阶次,并且... 详细信息

提出了一种直接生成单个短阿秒脉冲的有效方案.采用数值求解一维含时薛定谔方程,理论研究了多周期空间非均匀啁啾场驱动预激发氦离子的高次谐波辐射和阿秒脉冲的产生.结果表明:在空间非均匀啁啾场作用下,谐波截止可扩展至1050阶次,并且高于300阶次以上的谐波是连续的.由于连续谱来自单一量子路径的贡献,滤出连续谱上880-1120阶次的谐波,直接产生了一个脉宽为11.4 as的单个脉冲.通过增加驱动脉冲的持续时间,可获得一个脉宽短至10 as的单个脉冲.

关键词：高次谐波辐射孤立阿秒脉冲量子路径控制空间非均匀啁啾场

对公钥可搜索加密中内部关键词猜测攻击的研究

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信息安全学报 2024年第4期 31-46页

作者：魏忠凯张茜刘晋璐秦静山东大学数学学院中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室

近年来,随着云计算技术的发展和数据隐私保护的要求不断提高,密码学作为保护信息安全的一种必要手段,在生活中应用得越来越广泛。其中可搜索加密技术广受青睐,因为它不仅能够保护用户数据的隐私性,而且还可以实现用户对加密数据进行关... 详细信息

近年来,随着云计算技术的发展和数据隐私保护的要求不断提高,密码学作为保护信息安全的一种必要手段,在生活中应用得越来越广泛。其中可搜索加密技术广受青睐,因为它不仅能够保护用户数据的隐私性,而且还可以实现用户对加密数据进行关键词搜索的功能。后续的很多研究者丰富了可搜索加密的功能和性质,但是也还存在着关键词攻击等问题亟待解决。因为敌手一旦获得了关键词就会威胁到密文数据文件的安全,而且也可能泄露数据接收者的搜索偏好和个人身份等隐私信息,所以解决关键词猜测攻击问题是非常有意义而且十分重要的。目前对于抵抗外部敌手的离线关键词猜测攻击的研究已经日渐成熟,但是对于抵抗内部敌手的离线关键词猜测攻击还有待进一步深化完善。本文阐述了内部关键词猜测攻击的机理,指出敌手可以进行内部关键词猜测攻击的主要原因在于云服务器可以得到关键词密文和陷门信息,并且可以自由地做关键词密文和陷门信息的匹配测试。然后梳理了近年来抗内部关键词猜测攻击的常见解决方案,主要包括使用双服务器模型、认证服务器模型、见证关键词模型、指定发送者模型、模糊关键词模型等五类解决方案,并深入总结和比较了五类方案,归纳出了解决内部关键词猜测攻击的一般思路,并指出未来抵抗内部关键词猜测攻击将会成为公钥可搜索加密方案的一种基本属性,要解决内部关键词猜测攻击就必须从服务器可以生成密文、获取陷门和独立运行测试算法三个方面入手,最后提出了现阶段内部关键词猜测攻击需要解决的问题以及未来的三个研究思路,能够为进一步解决公钥可搜索加密中的内部关键词猜测攻击问题有所帮助,使得公钥可搜索协议真正为实际所用。

关键词：公钥可搜索加密内部关键词猜测攻击双服务器认证服务器见证关键词模糊关键词

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基于多项式特征生成的卷积神经网络

吉林大学学报（理学版） 2024年第1期62卷 116-121页

作者：刘铭肖志成于晓东长春工业大学数学与统计学院长春130012 上海杉达学院信息科学与技术学院上海201209

基于一维特征数据的多项式特征生成法,提出一种高维特征数据利用多项式特征生成法生成特征数据的数据增强算法,同时提出一种卷积神经网络训练时将生成的多项式特征数据与神经网络模型相融合的算法,其可将生成的多项式特征数据与卷积神... 详细信息

基于一维特征数据的多项式特征生成法,提出一种高维特征数据利用多项式特征生成法生成特征数据的数据增强算法,同时提出一种卷积神经网络训练时将生成的多项式特征数据与神经网络模型相融合的算法,其可将生成的多项式特征数据与卷积神经网络模型进行有机结合,并改善卷积神经网络模型建模时由于数据样本有限、数据样本总量固定、可使用的数据样本差异性小等数据限制所导致的模型识别准确率低、模型的泛化性能有限等问题.实验结果表明,该方法的卷积神经网络模型准确率得到了有效提升.

关键词：卷积神经网络特征生成多项式特征堆叠

一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

TS-Aug架构的半监督自训练情感分类算法

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南京师范大学学报（工程技术版） 2024年第1期24卷 45-52页

作者：郭卡王芳安徽外国语学院信息与数学学院安徽合肥231200

网络教学资源的普及使得资源评价的文本数据规模逐步增大.传统的有监督学习文本分类对标注数据的依赖度较高,需要足够的数据量和高质量数据才能得到良好的结果.在网络教学资源的评价文本工作中,由于标注数据难以获取且质量参差不齐,使... 详细信息

网络教学资源的普及使得资源评价的文本数据规模逐步增大.传统的有监督学习文本分类对标注数据的依赖度较高,需要足够的数据量和高质量数据才能得到良好的结果.在网络教学资源的评价文本工作中,由于标注数据难以获取且质量参差不齐,使得这一任务的难度越来越高.针对这一困难,提出一种TS-Aug半监督自训练方案,通过添加无标签数据并进行伪标签训练,能在强力数据增广的作用下大幅扩充样本集,解决数据增广中的过拟合风险.首先利用标注数据和弱增广策略进行初始化监督训练,然后利用无标注数据和强增广策略进行半监督训练,最后使用标注数据进行微调监督训练.在自建的在线课程评论数据中,能将分类F 1-Score从0.88提升至0.95,表明TS-Aug半监督自训练方案在文本分类任务中具有较好的应用前景.

关键词：少样本学习半监督训练数据增广情感分类