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结合对象属性识别的图像场景图生成方法研究

计算机科学 2024年

作者：周浩罗廷金崔国恒国防科技大学理学院应用数学研究中心海军工程大学作战运筹与规划系

场景图生成在视觉场景深度理解任务中发挥着重要的作用。现有的场景图生成方法主要关注场景中对象的位置、类别以及对象之间的关系，而忽略了对象属性蕴含的丰富场景语义信息。为了将图像属性语义融入场景图，本文提出了一种结合对象属... 详细信息

场景图生成在视觉场景深度理解任务中发挥着重要的作用。现有的场景图生成方法主要关注场景中对象的位置、类别以及对象之间的关系，而忽略了对象属性蕴含的丰富场景语义信息。为了将图像属性语义融入场景图，本文提出了一种结合对象属性识别的图像场景图生成方法。首先针对属性识别的多标签分类问题，本文提出了一种基于混合分类器的属性分类损失函数来进行属性识别，通过结合二值交叉熵函数训练的二分类器和改进的团组交叉熵函数训练的多分类器以实现单个属性分类的查准率和多个属性预测的查全率全面提升。其次，通过将属性识别分支与原有场景图框架进行融合，将提取的属性信息作为额外的上下文语义与对象特征进行融合后辅助对象之间关系的识别。最后，模型在VG150数据集上与多个基准模型相比，对象属性预测和关系识别均取得了更优的结果。

关键词：场景图生成对象属性识别属性融合关系预测多标签分类团组交叉熵函数

基于CBBA的多域作战无人系统任务规划方法研究

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火力与指挥控制 2024年第2期49卷 87-94页

作者：刘奇辉刘海颖黄魁华程光权南京航空航天大学航天学院南京211106 南京应用数学中心南京211135 国防科技大学系统工程学院长沙410073

针对多域作战任务中异构无人系统的分布式任务规划问题,建立考虑时间窗约束、路径受限等情况下的多域作战任务分配模型;基于一致性束算法求解异构无人系统的任务分配问题;采用Bezier曲线和粒子群算法对一致性束算法进行了扩展,将路径规... 详细信息

针对多域作战任务中异构无人系统的分布式任务规划问题,建立考虑时间窗约束、路径受限等情况下的多域作战任务分配模型;基于一致性束算法求解异构无人系统的任务分配问题;采用Bezier曲线和粒子群算法对一致性束算法进行了扩展,将路径规划耦合到任务分配过程中。仿真结果表明,扩展后的一致性束算法可以同步得到无冲突的多域作战无人系统任务分配解和路径规划结果,验证了其在多域作战无人系统任务规划方面的适用性。

关键词：多域作战任务分配一致性束算法分布式路径规划

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针对视频分类模型的共轭梯度攻击

工程科学学报 2024年第9期46卷 1630-1637页

作者：戴扬冯旸赫黄金才国防科技大学系统工程学院长沙410073

基于深度神经网络的视频分类模型目前应用广泛,然而最近的研究表明,深度神经网络极易受到对抗样本的欺骗.这类对抗样本含有对人类来说难以察觉的噪声,而其存在对深度神经网络的安全性构成严重威胁.尽管目前已经针对图像的对抗样本产生... 详细信息

基于深度神经网络的视频分类模型目前应用广泛,然而最近的研究表明,深度神经网络极易受到对抗样本的欺骗.这类对抗样本含有对人类来说难以察觉的噪声,而其存在对深度神经网络的安全性构成严重威胁.尽管目前已经针对图像的对抗样本产生了相当多的研究,针对视频的对抗攻击仍存在复杂性.通常的对抗攻击采用快速梯度符号方法(FGSM),然而该方法生成的对抗样本攻击成功率低,以及易被察觉,隐蔽性不足.为解决这两个问题,本文受非线性共轭梯度下降法(FR–CG)启发,提出一种针对视频模型的非线性共轭梯度攻击方法.该方法通过松弛约束条件,令搜索步长满足强Wolfe条件,保证了每次迭代的搜索方向与目标函数损失值上升的方向一致.针对UCF-101的实验结果表明,在扰动上界设置为3/255时,本文攻击方法具有91%的攻击成功率.同时本文方法在各个扰动上界下的攻击成功率均比FGSM方法高,且具有更强的隐蔽性,在攻击成功率与运行时间之间实现了良好的平衡.

关键词：对抗样本深度学习安全性视频攻击白盒攻击共轭梯度算法

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深度强化学习及其在军事领域中的应用综述

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1297-1308页

作者：张梦钰豆亚杰陈子夷姜江杨克巍葛冰峰国防科技大学系统工程学院湖南长沙410003

随着大数据、云计算、物联网等一系列新兴技术的大量涌现,人工智能技术不断取得突破性进展。深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)技术作为人工智能的最新成果之一,正被逐渐引入军事领域中,促使军事领域走向信息化和智能化。... 详细信息

随着大数据、云计算、物联网等一系列新兴技术的大量涌现,人工智能技术不断取得突破性进展。深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)技术作为人工智能的最新成果之一,正被逐渐引入军事领域中,促使军事领域走向信息化和智能化。在未来战争作战模式及军队发展建设中,网络化、信息化、智能化和无人化形成重要特征,已经成为不可逆转的趋势。因此,在回顾了DRL基本原理和主要算法的基础上,对当前DRL在武器装备、网络安全、无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)编队、智能决策与博弈等方面的应用现状进行了系统的梳理与总结。最后,针对实际推进DRL技术在军事领域应用落地所面临的一系列问题和挑战,提供了未来进一步研究的思路。

关键词：深度强化学习军事应用智能决策发展趋势

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无人集群试验评估现状及技术方法综述

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 570-585页

作者：赵蕊蕊于海跃游雅倩张涛陶敏姜江国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073

试验评估是促进装备系统作战能力生成和实战化应用的重要手段。无人集群依靠自组网实现复杂交互,具备典型的智能性和涌现性,开展无人集群试验评估研究面临着指标不清、标准模糊、技术方法落后等难题。为了进一步推动无人集群试验评估理... 详细信息

试验评估是促进装备系统作战能力生成和实战化应用的重要手段。无人集群依靠自组网实现复杂交互,具备典型的智能性和涌现性,开展无人集群试验评估研究面临着指标不清、标准模糊、技术方法落后等难题。为了进一步推动无人集群试验评估理论研究,对国内外已开展的无人集群试验评估相关规划和项目实践现状进行了概述。面向评估指标设计和评估方法研究两个试验评估关键环节,首先对已有无人集群评估文献中使用的指标进行了分类梳理,并分析了现有研究在指标选取和构建方面的特点与不足;然后,结合不同无人集群关键技术研究中涉及的评价指标,提出了面向无人集群关键技术能力的评估指标设计思路。在此基础上,根据具体含义及计算方式,将已有指标划分为基础指标和综合指标2类,分类介绍了可用的评估方法,期望为后续无人集群试验评估的指标构建和评估方法选取工作提供一定借鉴。

关键词：无人集群试验评估评估指标评估方法

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定日镜场的优化设计

数学建模及其应用 2024年第1期13卷 30-43页

作者：王丹吴孟达毛紫阳国防科技大学理学院应用数学研究中心湖南长沙410073

介绍了2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛A题“定日镜场的优化设计”的命题背景和需要解决的问题,阐述了赛题的主要建模思路,给出了定日镜光学效率的计算模型,重点讨论了阴影遮挡发生和截断发生的判定条件.进一步,基于此模型,... 详细信息

介绍了2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛A题“定日镜场的优化设计”的命题背景和需要解决的问题,阐述了赛题的主要建模思路,给出了定日镜光学效率的计算模型,重点讨论了阴影遮挡发生和截断发生的判定条件.进一步,基于此模型,讨论了定日镜场的部分参数的优化设计,并给出了赛题的参考结果,最后,简要评述参赛论文评阅的总体情况.

关键词：定日镜余弦效率阴影遮挡效率截断效率

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基于相似寿命模型和数据的产品可靠性评估

航空动力学报 2024年

作者：贾祥国防科技大学系统工程学院

由于装备研制的继承性和模块化，新产品通常会与已研发的产品具有较大的相似性，可以利用这些相似产品的可靠性数据评估新产品的可靠性，从而扩充信息源。针对这一问题，提出了基于相似寿命模型的可靠性评估方法，首先定义相似因子表征... 详细信息

由于装备研制的继承性和模块化，新产品通常会与已研发的产品具有较大的相似性，可以利用这些相似产品的可靠性数据评估新产品的可靠性，从而扩充信息源。针对这一问题，提出了基于相似寿命模型的可靠性评估方法，首先定义相似因子表征各相似产品与新产品的相似程度，再构造相似寿命模型描述产品的相似因子与其寿命分布参数的关系，进一步综合相似产品数据确定模型参数，最终可评估得到各个产品的可靠性。以某卫星产品为例进行可靠性分析，展示了所提出方法的应用，结果表明无论是否存在失效数据，以及是否存在新产品数据，该方法都是适用的和稳健的，并消除了现有的数据融合方法需要新产品数据的要求，且运算简单，可扩展性强，易于推广。

关键词：可靠性评估相似产品相似因子相似寿命数据综合

一种新型联合训练仿真评估框架及其关键技术研究

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系统仿真学报 2024年

作者：鞠儒生陈栋栋曾云秀刘吉元邱思航周鹏国防科技大学系统工程学院

本文设计了一个“数据+服务+应用”三层解耦的评估技术框架，方便用户像搭积木一样对各层模块进行组合重用或低代码二次开发，解决了传统评估系统内在模块相互耦合、无法重复利用、难以适应多领域评估需求的难题；接着对框架中涉及的关... 详细信息

本文设计了一个“数据+服务+应用”三层解耦的评估技术框架，方便用户像搭积木一样对各层模块进行组合重用或低代码二次开发，解决了传统评估系统内在模块相互耦合、无法重复利用、难以适应多领域评估需求的难题；接着对框架中涉及的关键技术进行研究，提出基于关键事件对音视频数据进行切片并抽取高价值信息的策略，解决了海量非结构化评估数据加工问题；给出通用与专用相结合的评估模型模板设计方法，有效应对评估模型的普适性应用难题；构建了专家知识驱动的定性定量相结合的综合集成研讨评估环境，方便不同领域专家从不同维度对关键评估指标进行客观评判，提升了关键指标评估的全面性与客观性；最后基于技术框架设计开发联合训练仿真评估原型系统，验证了本文提出的理论方法，可为同类系统设计提供参考。

关键词：评估框架评估模型模板关键事件定性定量综合集成研讨评估

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近似多项式时间下的复杂系统可靠度求解算法

系统工程理论与实践 2024年

作者：刘天宇潘正强程志君褚骁庚国防科技大学系统工程学院海军大连舰艇学院

本文针对含串联、并联、表决、和联等复杂逻辑关系以及共用部件的非网络结构可靠性框图，提出一种新的复杂系统可靠度求解算法——“流式法”. 首先，在传统可靠性框图基础上引入虚拟节点，经编码实现其结构化存储; 然后，设计了构... 详细信息

本文针对含串联、并联、表决、和联等复杂逻辑关系以及共用部件的非网络结构可靠性框图，提出一种新的复杂系统可靠度求解算法——“流式法”. 首先，在传统可靠性框图基础上引入虚拟节点，经编码实现其结构化存储; 然后，设计了构成“流式法”的三类算法，即“水流”出入节点概率求解算法、分岔节点搜索算法和考虑共用部件时系统可靠度求解算法，实现了复杂系统可靠度近似多项式时间内精确求解. 数值案例和某编队任务可靠度计算实例表明，在特定应用场景下，该方法在效率、精度、适用范围等方面较传统二元决策图（Binary Decision Diagrams， BDD）、蒙特卡洛仿真等算法均具有一定优势.

关键词：复杂系统可靠性框图 NP难和联共用部件