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基于图注意力网络的门级网表功能识别研究

计算机工程 2024年

作者：秦永旺张洋胡星刘胜李少青国防科技大学计算机学院先进微处理器芯片与系统重点实验室

随着集成电路设计复杂度的急剧攀升，其呈现出全球化和分工化的发展趋势，需要越来越多的第三方知识产权核（IP）提供者的参与。而第三方IP的广泛使用会引入硬件木马，为了检测和评估第三方IP核是否存在硬件木马以及硬件木马的功能，迫... 详细信息

随着集成电路设计复杂度的急剧攀升，其呈现出全球化和分工化的发展趋势，需要越来越多的第三方知识产权核（IP）提供者的参与。而第三方IP的广泛使用会引入硬件木马，为了检测和评估第三方IP核是否存在硬件木马以及硬件木马的功能，迫切需要探索出一种可行的IP核硬件安全评估方法，数字电路模块的功能识别作为硬件木马分析的基础研究引起了人们的广泛关注。本文将电路功能检测任务转换为多分类任务，结合电路结构和图数据结构的特点，提出了一种基于图注意力网络的门级电路功能分类和检测方法。首先，针对门级网表缺乏功能识别数据集的问题，本文通过搜集具有代表性的RTL代码并综合生成门级网表，构建了一个规模适当、种类多样的门级电路数据集。随后，为了提取和处理电路特征信息，本文开发了一种基于文本识别的软件工具，将复杂的电路互连结构映射为结构简洁的JSON（JavaScript Object Notation）格式，便于神经网络处理。最后，本文采用图注意力神经网络，利用构建的门级网表数据集对多分类器进行训练，经过训练后的多分类器能够对未知门级电路进行分类和识别。实验结果表明，此分类器通过对自建数据集中6种类型，共计3千余条网表数据进行学习后，最终对6种共645个网表能够达到90%以上的分类正确率。

关键词：集成电路电路网表功能识别深度学习图神经网络

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基于GMR生物传感器的病原体检测研究进展

微纳电子技术 2024年第2期61卷 13-24页

作者：杨真柳梦雨孙逊孙学成王振宝李丹青徐军广西师范大学电子与信息工程学院广西桂林541004 广西师范大学集成电路学院广西桂林541004 广西师范大学广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004 广西师范大学类脑计算与智能芯片重点实验室广西桂林541004 贵州航天计量测试技术研究所贵阳550009 上海大学机电工程与自动化学院微电子研究与开发中心上海200444 贵州医科大学附属医院贵阳550004

对当前病原体检测方法和磁性生物传感器的优势进行了简单阐述,分别介绍了巨磁阻(GMR)传感器在生物医学检测领域的应用优势、GMR效应的来源及常见的GMR传感器的结构类型,重点关注了GMR生物传感的基本原理,包括传感器在免疫分析领域的应... 详细信息

对当前病原体检测方法和磁性生物传感器的优势进行了简单阐述,分别介绍了巨磁阻(GMR)传感器在生物医学检测领域的应用优势、GMR效应的来源及常见的GMR传感器的结构类型,重点关注了GMR生物传感的基本原理,包括传感器在免疫分析领域的应用策略和传感器表面功能化的方法。总结了GMR生物传感器在病原体检测中的发展现状,重点阐述了GMR生物传感器在靶向标签、致病菌和病毒检测方面的实际应用。最后对当前GMR生物传感器在病原体检测领域面临的问题进行简要分析,对GMR生物传感器未来的应用前景进行了展望,为新一代可用于临床检测的GMR生物检测系统的开发奠定坚实的基础。

关键词：巨磁阻(GMR)生物传感器磁性生物传感器生物医学检测病原体检测靶向标签免疫分析

CR 200J用树脂基摩擦材料的正交试验及多指标加权优选

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润滑与密封 2024年第3期49卷 175-182页

作者：孙辉王秀飞陈少华尹彩流蒙洁丽广西民族大学材料与环境学院广西先进结构材料与碳中和重点实验室广西南宁530105 广西民族大学材料与环境学院广西高校环境友好材料及碳中和新技术重点实验室广西南宁530105 北京优材百慕航空器材有限公司北京100095

为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3300、4200、5400... 详细信息

为制备CR 200J用高耐磨树脂基摩擦材料,采用正交试验法设计不同含量的减摩组分(鳞片石墨、石油焦)与增摩组分(NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉)的树脂基摩擦材料配方。通过热压成型法制备出样品,在制动压力0.8 MPa和转速3300、4200、5400 r/min下测试试样的平均摩擦因数,并计算试样的体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损。对试样的平均摩擦因数、体积磨损率、热衰退性能及对偶质量磨损进行极差分析及均一化处理,使用多指标权重优选了综合性能优异的配方。结果表明:鳞片石墨在高转速下对材料的平均摩擦因数起稳定作用及降低材料的热衰退性能,而石油焦在低速制动过程中可稳定材料的平均摩擦因数;NFJ高温黏结剂对材料的各项性能影响不显著,而腰果壳油摩擦粉在高转速下表现出优异的黏弹性,有利于提高材料的平均摩擦因数,降低材料的体积磨损率及对偶质量磨损。使用多指标权重优选得到较好的配方,其中鳞片石墨、石油焦、NFJ高温黏结剂、腰果壳油摩擦粉的质量分数分别为1%、4%、3%、6%。

关键词：树脂基摩擦材料摩擦磨损性能正交试验法多指标权重优选热衰退性能

融合时空信息的Transformer单目标跟踪算法

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计算机工程与应用 2023年

作者：江进宝宣士斌付杰广西民族大学人工智能学院广西民族大学广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室

目前，主流的基于孪生网络的单目标跟踪方法，通过计算模板与搜索区域之间的相似度来匹配目标，缺乏对目标时空状态信息的利用。特别是当场景中存在多个相似目标时，孪生网络跟踪器往往无法精确区分目标，从而导致跟踪错误。针对上述问... 详细信息

目前，主流的基于孪生网络的单目标跟踪方法，通过计算模板与搜索区域之间的相似度来匹配目标，缺乏对目标时空状态信息的利用。特别是当场景中存在多个相似目标时，孪生网络跟踪器往往无法精确区分目标，从而导致跟踪错误。针对上述问题，提出一种融合时空信息的Transformer单目标跟踪算法(SIFTransT)。该算法首先通过MixFormer(End-to-End Tracking with Iterative Mixed Attention)跟踪器获取初步的跟踪结果，其次设计了一个目标状态计算模块，用于计算并存储目标的状态信息，包括目标位置、边界框、速度、加速度、运动方向等，以此深入挖掘目标状态信息。最后，构建了一个基于Transformer的时空信息融合模块，利用编码器的自注意力和解码器的交叉注意力，深入融合目标最近一段时间的状态信息，从而更加准确地对目标状态进行建模，提高目标跟踪的准确性。在LaSOT数据集上的实验结果表明，相比基准算法MixFormer，SIFTransT算法在AUC指标提高了2.8%，PNorm指标提升了2.6%，P指标提升了2.1%，在搭载RTX8000显卡的服务器上平均每秒处理帧数达28帧。

关键词：单目标跟踪目标状态计算注意力机制时空信息融合

TFLS-BiGRU-ATT:一种简单有效的中文短文本关系抽取模型

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中文信息学报 2023年第6期37卷 115-127页

作者：刘成星张超群代林林张龙昊广西民族大学人工智能学院广西南宁530006 广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室广西南宁530006

关系抽取是信息抽取的核心任务,如何从海量的中文短文本中快速准确地抽取出重要的关系特征,成为中文短文本关系抽取任务的难点。针对这一问题,该文提出一种基于注意力机制的双向门控循环(Bidirectional Gated Recurrent Units,BiGRU)神... 详细信息

关系抽取是信息抽取的核心任务,如何从海量的中文短文本中快速准确地抽取出重要的关系特征,成为中文短文本关系抽取任务的难点。针对这一问题,该文提出一种基于注意力机制的双向门控循环(Bidirectional Gated Recurrent Units,BiGRU)神经网络模型TFLS-BiGRU-ATT来对中文短文本中的关系特征进行抽取。首先,该模型使用所提出的文本定长选择(Text Fixed Length Selection,TFLS)策略对关系文本进行定长处理,然后利用双层BiGRU网络对定长文本进行关系特征提取,再通过所提出的注意力机制对关系特征进行权重的相应分配,最终对不同权重的特征信息进行实体间关系的抽取。基准实验的结果表明,TFLS-BiGRU-ATT模型在DuIE、COAE-2016-Task3、FinRE、SanWen四个具有不同特征的中文短文本数据集上获得的F1值分别达到93.62%、91.38%、49.35%、62.98%,显著优于对比模型。此外,还通过消融实验和定长选择实验进一步验证TFLS-BiGRUATT模型能够有效地提高中文短文本关系抽取的效果,说明该方法的可行性和有效性。

关键词：中文短文本关系抽取文本定长选择双向门控循环神经网络注意力机制

基于深度学习与数据增强技术的小样本岩石分类

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科学技术与工程 2022年第33期22卷 14786-14794页

作者：张超群易云恒周文娟秦唯栋刘文武广西民族大学人工智能学院南宁530006 广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006

在油气勘探中,利用深度学习技术对岩石进行识别与分类能极大提高工作效率。岩石采样并制作样本图像费时费力,因此岩石样本通常较少。有鉴于此,基于深度学习技术设计一个新的神经网络模型MyNet,该模型能对小样本进行学习并完成岩石样本... 详细信息

在油气勘探中,利用深度学习技术对岩石进行识别与分类能极大提高工作效率。岩石采样并制作样本图像费时费力,因此岩石样本通常较少。有鉴于此,基于深度学习技术设计一个新的神经网络模型MyNet,该模型能对小样本进行学习并完成岩石样本的分类。使用数据增强技术通过Python编程将314张岩石样本扩充成28272张图像,为了充分利用现有数据,取其中的27384张作为训练集,剩余888张作为测试集。将数据分别导入MyNet、ResNet50、Vgg16进行训练和测试。实验结果表明,加载、不加载预训练参数的ResNet50、Vgg16的岩石分类结果因受有无迁移学习影响会有所不同;MyNet的总体分类准确率为75.6%,均优于有无迁移学习的ResNet50、Vgg16,且MyNet、ResNet50、Vgg16所需训练的参数量分别为919278、25503912、138357544,显然,MyNet模型的复杂度与训练代价明显低于其他对比模型,但性能最优,说明新模型应用于小样本的岩石分类可行有效且经济安全,更容易推广应用。

关键词：深度学习数据增强迁移学习小样本岩石分类

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采用混合搜索策略的阿奎拉优化算法

计算机应用研究 2022年第10期39卷 3026-3032页

作者：付小朋王勇冯爱武广西民族大学人工智能学院南宁530006 广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006

针对阿奎拉优化算法(AO)存在的不足,提出一种采用混合搜索策略的阿奎拉优化算法(HAO)。首先,利用动态调整函数平衡算法的全局探索与局部开发;其次,利用混沌自适应权重来增强算法的全局搜索能力、加快算法的收敛速度;最后,设计新的个体... 详细信息

针对阿奎拉优化算法(AO)存在的不足,提出一种采用混合搜索策略的阿奎拉优化算法(HAO)。首先,利用动态调整函数平衡算法的全局探索与局部开发;其次,利用混沌自适应权重来增强算法的全局搜索能力、加快算法的收敛速度;最后,设计新的个体变异概率系数,采用改进型差分变异策略,利用适应度值较优个体引领群体中其他个体开展搜索活动,保持了种群的多样性,增强了算法跳出局部最优的能力。通过八个基准测试函数和10个CEC2019测试函数,以及一个工程应用问题的数值实验仿真对所提算法进行实验验证。实验结果表明,所提算法的全局收敛速度和优化精度均得到了明显地改善,跳出局部最优的能力得到了增强。

关键词：阿奎拉优化算法动态调整混沌自适应权重改进型差分变异

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线弹性迭代的等肢角钢输电塔极限承载力研究

机械设计与制造 2024年

作者：韩晶晶杨绿峰广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室

为了规避现有的构件截面广义屈服函数表达形式繁琐的缺点，同时弥补函数不等比例加载的不足，以逐步回归分析为基础，建立了等肢角钢简化的齐次广义屈服函数，提出了一种高效线弹性迭代方法，用以分析输电塔在构件强度方面的极限承载力... 详细信息

为了规避现有的构件截面广义屈服函数表达形式繁琐的缺点，同时弥补函数不等比例加载的不足，以逐步回归分析为基础，建立了等肢角钢简化的齐次广义屈服函数，提出了一种高效线弹性迭代方法，用以分析输电塔在构件强度方面的极限承载力。首先，利用最小二乘法建立等肢角钢齐次广义屈服函数；然后通过逐步回归分析，逐个剔除函数中影响不显著的各项，简化上述齐次广义屈服函数，同时保证其较高的拟合精度；最后，基于弹性模量调整策略，提出了一种高效线弹性迭代方法，用以等肢角钢输电塔的极限承载力分析。结果表明：所建立的简化形式的齐次广义屈服函数，不仅精度高，而且项数少，克服了现有传统的广义屈服函数表达形式繁琐、不等比例加载、以及由此带来的计算结果不稳定等问题。通过对比传统方法，验证了所述方法在分析输电塔构件强度方面的极限承载力具有高精度和高计算效率的特点。

关键词：输电塔等肢角钢截面齐次广义屈服函数逐步回归极限承载力线弹性迭代法

基于广义子结式和模运算的多项式组最大公因式计算方法

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系统科学与数学 2023年第6期43卷 1647-1662页

作者：蓝翔杨静广西民族大学数学与物理学院广西应用数学中心南宁530006 广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006

求解多项式的最大公因式是计算机代数中的一个基本问题,同时也是结式理论的一个重要应用领域.经典的欧几里得算法在求解一组多项式最大公因式问题时,易发生系数膨胀问题.而模方法可以有效地将整系数多项式的系数规模控制在一定范围内,... 详细信息

求解多项式的最大公因式是计算机代数中的一个基本问题,同时也是结式理论的一个重要应用领域.经典的欧几里得算法在求解一组多项式最大公因式问题时,易发生系数膨胀问题.而模方法可以有效地将整系数多项式的系数规模控制在一定范围内,进而提高计算效率.文章将模方法应用于一组多项式最大公因式的求解问题中,通过建立同态映射下广义子结式和公因式的关系,给出模方法中良好素数的选取准则,利用Landau-Mignotte不等式给出多个多项式公因式系数的上界,从而将两个多项式的模方法理论推广到多个多项式的情形.与基于两个多项式最大公因式递归计算的方法相比,新方法可以一次计算模运算后的多项式的最大公因式,使得求解过程大大简化,计算效率得到有效提高.

关键词：最大公因式结式子结式模方法