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广义Gamma分布弱湍流环境含指向误差串行中继水下无线光通信系统误码性能分析

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光子学报 2024年第2期53卷 37-51页

作者：王懿旭李岳衡黄平居美艳河海大学计算机与信息学院南京211100

鉴于目前普遍选用的水下弱湍流模型无法准确拟合实测数据的缺陷,选取经实验测试验证的广义Gamma分布来表征海洋弱湍流,以期合理评估受湍流等因素影响的水下无线光通信系统的误码性能。提出一种包含广义Gamma分布弱湍流、零/非零视轴指... 详细信息

鉴于目前普遍选用的水下弱湍流模型无法准确拟合实测数据的缺陷,选取经实验测试验证的广义Gamma分布来表征海洋弱湍流,以期合理评估受湍流等因素影响的水下无线光通信系统的误码性能。提出一种包含广义Gamma分布弱湍流、零/非零视轴指向误差以及无衰落信道冲激响应隐路径损耗和多径效应的混合衰落信道模型,据此推导混合衰落串行中继无线光通信系统平均误码率的数学闭型表达;通过数值仿真验证所推导的误码率理论表达式的准确性,并考察不同系统核心参数对误码率的影响。研究结果表明:串行中继节点的引入可有效提高系统的误码性能,以零视轴指向误差、最终传输距离达45 m、误码率需求10-3为例,引入1至3个串行中继节点后,系统从一开始的无法工作,变为所需的发射功率分别降低至24 dBm、12 dBm和6 dBm;而光源初始发散角增大导致的无衰落信道冲激响应时延扩展,即符号间干扰,则会严重降低此性能改善。

关键词：水下无线光通信串行中继性能分析误码率广义Gamma分布

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基于骨骼的人体行为识别方法研究综述

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第2期36卷 173-194页

作者：黄倩崔静雯李畅河海大学计算机与信息学院南京211100

人体行为识别在视频理解中发挥了重要作用.近年来,基于骨骼的行为识别方法因其对复杂环境的干扰更具鲁棒性而受到广泛关注.文中共整理了102种基于骨骼的人体行为识别方法,并在9个公开数据集上对其进行了对比分析.按照特征学习方式的不同... 详细信息

人体行为识别在视频理解中发挥了重要作用.近年来,基于骨骼的行为识别方法因其对复杂环境的干扰更具鲁棒性而受到广泛关注.文中共整理了102种基于骨骼的人体行为识别方法,并在9个公开数据集上对其进行了对比分析.按照特征学习方式的不同,分别介绍了基于手工特征的方法和基于深度学习的方法.其中,基于手工特征的方法按特征描述符的不同分为几何描述符、动力学描述符、统计描述符3个子类;基于深度学习的方法按网络主体的不同分为循环神经网络、卷积神经网络、图卷积网络、Transformer和混合网络5个子类.通过以上分析,不仅阐述了基于骨骼的行为识别方法的发展历程,还剖析了现有方法存在的泛化能力不强、计算成本高等局限.最后,从网络结构设计、相似动作区分、领域数据集拓展、多人交互等方面对未来研究方向进行了展望.

关键词：计算机视觉行为识别骨骼数据手工特征深度学习神经网络

无人机辅助MEC车辆任务卸载与功率控制近端策略优化算法

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2361-2371页

作者：谭国平易文雄周思源胡鹤轩河海大学计算机与信息学院南京211100

无人机(UAVs)辅助移动边缘计算(MEC)架构是灵活处理车载计算密集、时延敏感型任务的有效模式。但是,如何在处理任务时延与能耗之间达到最佳均衡,一直是此类车联网应用中长期存在的挑战性问题。为了解决该问题,该文基于无人机辅助移动边... 详细信息

无人机(UAVs)辅助移动边缘计算(MEC)架构是灵活处理车载计算密集、时延敏感型任务的有效模式。但是,如何在处理任务时延与能耗之间达到最佳均衡,一直是此类车联网应用中长期存在的挑战性问题。为了解决该问题,该文基于无人机辅助移动边缘计算架构,考虑无线信道时变特性及车辆高移动性等动态变化特征,构建出基于非正交多址(NOMA)的车载任务卸载与功率控制优化问题模型,然后将该问题建模成马尔可夫决策过程,并提出一种基于近端策略优化(PPO)的分布式深度强化学习算法,使得车辆只需根据自身获取局部信息,自主决策任务卸载量及相关发射功率,从而达到时延与能耗的最佳均衡性能。仿真结果表明,与现有方法相比较,本文所提任务卸载与功率控制近端策略优化方案不仅能够显著获得更优的时延与能耗性能,所提方案平均系统代价性能提升至少13%以上,而且提供一种性能均衡优化方法,能够通过调节用户偏好权重因子,达到系统时延与能耗水平之间的最佳均衡。

关键词：无人机辅助计算移动边缘计算近端策略优化深度强化学习功率控制和任务卸载

车联网边缘场景下基于免疫算法的计算卸载优化

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吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 221-231页

作者：朱思峰蔡江昊柴争义孙恩林天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384 天津工业大学计算机科学与技术学院天津300387

为了解决如何在降低车载终端计算时延的同时保证服务器的低能耗和负载均衡问题,本文首先构建了基于车对车通信的系统模型、时延模型、负载均衡模型、能耗模型和目标优化模型;然后提出了一种基于多目标免疫优化算法的计算卸载方案;最后... 详细信息

为了解决如何在降低车载终端计算时延的同时保证服务器的低能耗和负载均衡问题,本文首先构建了基于车对车通信的系统模型、时延模型、负载均衡模型、能耗模型和目标优化模型;然后提出了一种基于多目标免疫优化算法的计算卸载方案;最后将本文方案与多种卸载方案进行了对比实验。实验结果表明,本文方案能够有效降低用户的平均卸载时延,优化服务器之间的工作负载并有效降低能耗,且性能较各卸载方案有所提升。

关键词：车联网边缘计算计算卸载车对车通信免疫算法

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基于区块链和可信执行环境的细粒度访问控制方案研究与应用——以物联网为例

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系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2394-2410页

作者：蒋伟进李恩罗田甜周文颖杨莹湖南工商大学计算机学院长沙410205 湖南信息学院计算机科学与工程学院长沙410151 湘江实验室长沙410205 武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430070

新型物联网技术的普及使得物联网资源的访问和共享需求不断扩大,而现有的物联网访问控制技术显现出的访问策略粗粒度、弱可审计性、缺乏访问过程控制以及过度特权等问题,使物联网设备面临着极大的安全隐患和隐私威胁.基于此,提出了一种... 详细信息

新型物联网技术的普及使得物联网资源的访问和共享需求不断扩大,而现有的物联网访问控制技术显现出的访问策略粗粒度、弱可审计性、缺乏访问过程控制以及过度特权等问题,使物联网设备面临着极大的安全隐患和隐私威胁.基于此,提出了一种以区块链技术为基础的基于加密货币的访问控制模型(cryptocurrency-based access control, CcBAC),可为物联网提供细粒度、有效的可审计性和访问过程控制,并借助可信执行环境来提供更强大的安全性.介绍了访问控制模型的技术原理、特点、研究现状,详细阐述了CcBAC模型框架,并对其进行了形式化定义;同时,对模型中的函数进行了具体的描述,给出了本模型在一般应用场景中的访问控制流程;最后通过理论分析和实验评估验证了本模型的实用性和性能,证实本模型不仅能使资源所有者完全控制对其资源的访问,同时还兼顾访问控制的细粒度和可审计性.

关键词：区块链访问控制物联网加密货币可信执行环境

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地黄叶斑病病原鉴定及室内药效检测

河南农业科学 2024年第4期53卷 92-101页

作者：李海骋王繁珍姜永成宋欣陈招荣天津农学院园艺园林学院天津300384 天津农学院计算机与工程技术学院天津300384 天津农学院工程技术学院天津300384

为明确天津市蓟州区地黄叶斑病病原种类及生物学特性,筛选防治地黄叶斑病病原菌的有效农药,通过采集病叶、菌株分离、显微观察、离体回接以及ITS、EF1-α、Tub多基因序列比对和进化树分析的方法,对地黄叶斑病致病菌进行分离纯化、形态... 详细信息

为明确天津市蓟州区地黄叶斑病病原种类及生物学特性,筛选防治地黄叶斑病病原菌的有效农药,通过采集病叶、菌株分离、显微观察、离体回接以及ITS、EF1-α、Tub多基因序列比对和进化树分析的方法,对地黄叶斑病致病菌进行分离纯化、形态学鉴定、致病性鉴定以及分子生物学鉴定,并对分离菌在3种培养基、4种碳氮源条件下的生物学特性进行研究,同时选取4种杀菌剂对其进行毒力测定。结果表明,从天津市蓟州区地黄叶斑病发病叶片部位分离出的病原菌A1为木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)。生物学特性研究表明,该菌最适培养基、氮源、碳源分别为Czapek培养基、甘氨酸、蔗糖。室内药效检测结果表明,45%咪鲜胺水乳剂对该病原菌的抑制效果最好,半效应质量浓度(EC_(50))为63.69 mg/L,对病原菌菌丝生长的抑制率最高可达83.64%;75%百菌清可湿性粉剂的抑制效果最差,EC_(50)为355.06 mg/L,对病原菌菌丝生长的抑制率最高为64.63%。综上,天津市蓟州区地黄叶斑病病原菌为木贼镰孢菌(***),45%咪鲜胺水乳剂对地黄叶斑病病原菌的防治效果最好。

关键词：地黄叶斑病木贼镰孢菌生物学特性药剂筛选

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基于全局局部协同的非均匀图像去雾方法

自动化学报 2024年第7期50卷 1333-1344页

作者：罗小同杨汶锦曲延云谢源厦门大学信息学院计算机科学与技术系厦门361005 华东师范大学计算机科学与技术学院上海200063

近年来,基于卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的图像去雾方法在合成数据集上取得了显著的进展,但由于真实场景中存在雾分布不均的问题,卷积运算的局部感受野难以有效捕获到上下文指导信息,从而导致全局结构信息丢失.因此... 详细信息

近年来,基于卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的图像去雾方法在合成数据集上取得了显著的进展,但由于真实场景中存在雾分布不均的问题,卷积运算的局部感受野难以有效捕获到上下文指导信息,从而导致全局结构信息丢失.因此,真实场景下的图像去雾任务面临着巨大的挑战.考虑到Transformer具有捕获长距离语义信息依赖关系的优势,有利于引导全局结构信息重建.然而,标准Transformer结构的高计算复杂度阻碍了其在图像恢复中的应用.针对上述提到的问题,提出一个由Transformer和卷积神经网络组成的双分支协同非均匀图像去雾网络***分支用于提取全局结构信息,同时设计稀疏自注意力模块(Sparse self-attention modules,SSM)以降低计算复杂度.卷积神经网络分支用于获取局部信息,从而恢复纹理细节.在真实非均匀有雾场景下的实验结果表明,该方法不管是在客观评价还是在主观视觉效果方面均达到优异的性能.

关键词：图像去雾卷积神经网络 Transformer 特征融合稀疏自注意力

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基于Transformer的东巴画超分辨率重建

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：毕聪钱文华普园媛云南大学信息学院计算机科学与工程系

纳西族东巴画线条繁杂、色彩丰富，直接采用现有的方法对真实场景下的低分辨率东巴画图像进行超分辨率重建，存在线条不够清晰、局部区域过度平滑、缺少细节等问题. 为了解决上述问题，提出一种基于Transformer的东巴画超分辨率重建... 详细信息

纳西族东巴画线条繁杂、色彩丰富，直接采用现有的方法对真实场景下的低分辨率东巴画图像进行超分辨率重建，存在线条不够清晰、局部区域过度平滑、缺少细节等问题. 为了解决上述问题，提出一种基于Transformer的东巴画超分辨率重建方法. 首先，生成器采用卷积层和残差密集Swin Transformer块提取东巴画图像的浅层和深层特征，并通过重建模块融合特征，重建出高分辨率图像; 其次，判别器采用U-Net评估每个像素的真实性，增强重建图像的纹理细节; 最后，采用像素损失、感知损失和对抗损失训练生成器生成自然清晰的东巴画图像. 在自建的东巴画测试集上与其他8种方法进行对比，结果表明，所提方法的重建结果具有更好的视觉效果; 在放大2倍、4倍和8倍时，平均PIQE分别为22.749 3， 20.264 9和18.378 0，平均ENIQA分别为0.091 7， 0.063 9和0.068 4，均优于其他方法; 所提方法具有良好的扩展性，在自然图像上进行实验也能获得更清晰的结果.

关键词：东巴画超分辨率 Swin Transformer 通道注意力

陆基工厂化水产养殖池自动清洗机器人设计与试验

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中国农机化学报 2024年第7期45卷 68-74页

作者：赵晴晴田云臣崔智明李建波马国宁隋金柱天津农学院水产学院天津市300392 天津农学院计算机与信息工程学院天津市300392 天津市水产生态及养殖重点实验室天津市300392

针对现阶段陆基工厂化水产养殖池人工清洗存在劳动强度大、效率低等问题,设计基于轨道移动、具有越池清洗功能的养殖池自动清洗机器人。该机器人由移动机构、清洗机构和控制系统等组成。移动机构沿养殖池上方导轨前后、左右移动,清洗机... 详细信息

针对现阶段陆基工厂化水产养殖池人工清洗存在劳动强度大、效率低等问题,设计基于轨道移动、具有越池清洗功能的养殖池自动清洗机器人。该机器人由移动机构、清洗机构和控制系统等组成。移动机构沿养殖池上方导轨前后、左右移动,清洗机构通过旋转和上下伸缩装置完成养殖池池底和池壁清洗,控制系统通过STM32F103单片机实现对清洗机器人的精准控制。通过建立全覆盖栅格地图的方法进行路径规划,并采用最短切线、野火法等算法实现自动避障,并对机器人进行测试。结果表明:刷盘转速和驱动速度最优组合方式为刷盘转速600 r/min,驱动速度0.2 m/s。

关键词：陆基工厂化水产养殖清洗机器人自动控制路径规划