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基于多尺度卷积注意力机制的输电线路防振锤缺陷检测

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3522-3537页

作者：张烨李博涛尚景浩黄新波翟鹏超西安工程大学电子信息学院西安710048 西安微电子技术研究所西安710000

作为输电线路中的重要金具部件,防振锤的缺陷将对输电线路构成严重威胁。针对由于防振锤缺陷样本数量稀少、背景复杂、区域形状尺寸不一造成的防振锤缺陷识别能力不足的问题,提出一种基于多尺度卷积注意力机制的防振锤缺陷检测方法。首... 详细信息

作为输电线路中的重要金具部件,防振锤的缺陷将对输电线路构成严重威胁。针对由于防振锤缺陷样本数量稀少、背景复杂、区域形状尺寸不一造成的防振锤缺陷识别能力不足的问题,提出一种基于多尺度卷积注意力机制的防振锤缺陷检测方法。首先,通过统计不同缺陷的防振锤尺寸,设计适应不同类别的多尺度卷积注意力机制,使网络重点关注图像中的防振锤区域;其次,引入结构重参数化方法,以将网络中的多分支结构无损失地转换为单分支结构,在提高网络检测性能的同时维持检测速度在较高水平;最后,以渐进式特征金字塔网络结构(AFPN)为基础,融合更多的浅层网络,提高了网络检测防振锤小目标的能力。实际收集的防振锤缺陷数据集实验结果表明,设计的检测方法可显著提升防振锤缺陷检测的性能,检测精度mAP0.5达到了91.9%,在TITAN XP平台下检测速度达60.88帧/s,可为输电线路防振锤智能化巡检提供参考。

关键词：防振锤深度学习注意力机制实时缺陷检测

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分布式光纤传感器的编码技术研究

光学学报 2024年第1期44卷 255-270页

作者：林全聪程凌浩吕杰张天放梁浩关柏鸥暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

基于光纤中的瑞利、布里渊、拉曼等散射效应以及弱反射阵列的分布式光纤传感(DOFS)能够对光纤损耗、温度、应变、振动、声音等多种参量实现长距离、高空间分辨率的实时监测,受到了越来越多的关注,具有非常广阔的应用。在DOFS中使用编码... 详细信息

基于光纤中的瑞利、布里渊、拉曼等散射效应以及弱反射阵列的分布式光纤传感(DOFS)能够对光纤损耗、温度、应变、振动、声音等多种参量实现长距离、高空间分辨率的实时监测,受到了越来越多的关注,具有非常广阔的应用。在DOFS中使用编码脉冲序列增加DOFS的信号能量,是提高传感性能的一个重要技术途径。因此,编码技术的应用一直是DOFS研究的一个重要领域。综述了DOFS中编码技术的研究进展,阐述了编码技术提高传感性能的技术原理,归纳了不同编码方案的设计和实现方法,分析了不同类型DOFS的技术特征及其相应的编码技术应用方法。最后,对DOFS中的编码技术的发展进行了展望。

关键词：传感器分布式光纤传感器编码技术光纤瑞利传感器光纤布里渊传感器光纤拉曼传感器光纤弱光栅阵列传感器

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SM4算法S盒的高效量子电路实现

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第4期54卷 118-126页

作者：刘嘉宏谭晓青李明包戴鹏伟暨南大学信息科学技术学院广州510632

近年来,对称密码的量子实现受到了广泛关注.SM4分组密码算法是我国首个商用密码标准,在2021年成为ISO/IEC国际标准.S盒作为SM4算法中最复杂的组件,其量子电路实现对整个SM4算法的量子电路有重大影响.本文依据SM4算法S盒的代数结构,使用... 详细信息

近年来,对称密码的量子实现受到了广泛关注.SM4分组密码算法是我国首个商用密码标准,在2021年成为ISO/IEC国际标准.S盒作为SM4算法中最复杂的组件,其量子电路实现对整个SM4算法的量子电路有重大影响.本文依据SM4算法S盒的代数结构,使用塔域分解技术实现其量子电路.本文提出的SM4算法S盒的量子电路,基于NCT门集分析,需要的量子资源为20个量子比特、52个Toffoli门、196个CNOT门、13个X门,Toffoli深度为36;基于Clifford+T门集分析,需要量子资源为20个量子比特、334个T门、548个CNOT门、129个1qCliff门,T深度为108.与已有文献相比,本文提出的量子电路需要的量子资源更少.

关键词： SM4算法 S盒量子电路塔域分解

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多晶材料散射模型及识别实验研究

物理学报 2024年第3期73卷 134-142页

作者：刘昱贺西平贺升平陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西省超声重点实验室西安710119 泸州高新技术研究所泸州646000

超声波识别在国防、军事、航空航天、核设施等高科技领域具有重要的应用价值.利用超声波可以实现对个体金属材料的识别,但现有研究侧重于识别材料超声信号差异的算法,缺乏识别机理.本文以2A12铝合金为例,利用6个晶粒在尺寸、形状、排布... 详细信息

超声波识别在国防、军事、航空航天、核设施等高科技领域具有重要的应用价值.利用超声波可以实现对个体金属材料的识别,但现有研究侧重于识别材料超声信号差异的算法,缺乏识别机理.本文以2A12铝合金为例,利用6个晶粒在尺寸、形状、排布方向以及排列顺序不同时,建立了10个2A12铝合金微结构的初级模型,以此类比多晶金属材料的复杂微观结构.利用Comsol有限元软件仿真计算了金属材料不同微观结构中的超声波时域信号,并将回波信号中的的背向散射信号提取为超声指纹.定义了特征差异Q,量化了具有不同微结构的散射模型间的超声指纹的差异.结果表明,微观结构的细微变化也会导致超声信号出现差异,其中晶粒尺寸的变化对信号的影响更为显著.随后提出了超声识别算法,并对4块形状完全一致的2A12铝合金样品进行了识别实验.识别结果表明,利用超声指纹可以准确识别出目标样品,且各样品间的超声指纹有显著区别.最后对样品进行了扫描电子显微镜实验,所得电子显微镜图片显示了各样品真实微观结构的形貌与差异,证实了所建立的超声散射模型的有效性.

关键词：超声散射微观结构多晶材料超声识别有限元方法

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基于动态异构冗余架构的微控制器设计与实现

电子学报 2024年

作者：欧阳玲宋克兰巨龙战略支援部队信息工程大学信息技术研究所中原工学院电子信息学院

针对物联网环境下微控制器面临的功能安全与信息安全的“两安融合”问题，提出了一种动态异构冗余微控制器架构．该架构设计了一种软硬件协同的调度裁决器，将策略分发、策略裁决和策略调度一体化实现，兼顾调度裁决器自身的安全性及高... 详细信息

针对物联网环境下微控制器面临的功能安全与信息安全的“两安融合”问题，提出了一种动态异构冗余微控制器架构．该架构设计了一种软硬件协同的调度裁决器，将策略分发、策略裁决和策略调度一体化实现，兼顾调度裁决器自身的安全性及高效性要求；设计了一种基于分布式共识的异构执行体同步算法，解决多个异构微控制器运行状态同步和数据一致性问题；设计实现了适用于动态异构冗余微控制器的原型系统及测试平台，证明所提架构在保证功能正常、延迟提高约1%的情况下，白盒插桩测试下的抗攻击能力提升了2个数量级以上．

关键词：两安融合微控制器动态异构冗余调度裁决器分布式共识

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深度学习在动物行为分析中的应用研究进展

计算机科学与探索 2024年第3期18卷 612-626页

作者：申通王硕李孟秦伦明上海电力大学电子与信息工程学院上海201306 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

近年来动物行为分析已成为脑科学与人工智能等领域的重要研究手段之一,研究者基于深度学习的图像分析技术,构建了自动化、智能化的动物行为分析方法。相较于传统的动物行为分析方法,该类方法无需对动物进行特殊标记,可高效地对动物的姿... 详细信息

近年来动物行为分析已成为脑科学与人工智能等领域的重要研究手段之一,研究者基于深度学习的图像分析技术,构建了自动化、智能化的动物行为分析方法。相较于传统的动物行为分析方法,该类方法无需对动物进行特殊标记,可高效地对动物的姿态进行估计和跟踪,实验情景贴近自然情况,为复杂的动物行为实验提供了潜在可能性。对深度学习在动物行为分析中的应用研究进行综述,首先简要分析动物行为分析的任务及现状;然后重点介绍并比较现有的基于深度学习的动物行为分析工具,根据实验分析的行为维度,将该类工具分为二维的动物行为分析工具和三维的动物行为分析工具,并对工具的功能、性能以及适用范围进行论述;进而介绍了现有的动物数据集和评价指标,对现有的动物行为分析工具所利用的算法机制从优势、局限性、适用场景做出总结;最后,从数据集、实验范式和低延时性等方面对基于深度学习的动物行为分析工具做出展望。

关键词：动物行为分析方法深度学习动物姿态估计

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光学斯格明子的产生与调控(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 77-91页

作者：周志凯王思聪李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通讯重点实验室广东广州511443

传统斯格明子是一种在核物理和磁性材料中均已被证明具有拓扑稳定性的准粒子,可应用于逻辑器件、晶体管、量子计算等领域。近年来,光学斯格明子被人们所提出,并引起了拓扑光学与光场调控领域研究者们的广泛兴趣。综述了当前光学斯格明... 详细信息

传统斯格明子是一种在核物理和磁性材料中均已被证明具有拓扑稳定性的准粒子,可应用于逻辑器件、晶体管、量子计算等领域。近年来,光学斯格明子被人们所提出,并引起了拓扑光学与光场调控领域研究者们的广泛兴趣。综述了当前光学斯格明子的研究进展,详细介绍了光学斯格明子的拓扑结构分类、不同矢量构型光学斯格明子的产生与调控,并对其潜在应用进行了展望,为本领域进一步快速发展提供了参考。

关键词：物理光学斯格明子拓扑光学结构光场调控

中成药治疗绝经后骨质疏松症的系统评价再评价

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中草药 2024年第12期55卷 4121-4131页

作者：杨子娴林青黄嘉家黄薇王纵岩欧阳欣辰张荣华暨南大学中医学院广东广州510632 广东省中医药信息化重点实验室广东广州510632 暨南大学肿瘤研究所广东广州510632 暨南大学药学院广东广州510632

目的对中成药治疗绝经后骨质疏松症的系统评价/Meta分析进行再评价,以期为中成药的临床实践和决策提供证据支持。方法运用计算机检索中国知网、中国生物医学数据库、万方、维普、Embase、PubMed、Cochrane Library数据库,检索时限均为... 详细信息

目的对中成药治疗绝经后骨质疏松症的系统评价/Meta分析进行再评价,以期为中成药的临床实践和决策提供证据支持。方法运用计算机检索中国知网、中国生物医学数据库、万方、维普、Embase、PubMed、Cochrane Library数据库,检索时限均为建库至2023年6月20日,收集中成药治疗绝经后骨质疏松症的系统评价/Meta分析。通过建立文献重叠矩阵,计算校正后重叠面积(corrected covered area,CAA)评价原始文献重复率;采用系统评价的偏倚风险工具(risk of bias in systematic reviews,ROBIS)对纳入文献的偏倚风险评估进行评价;运用,AMSTAR-2评价工具对纳入文献进行方法学质量评价,运用PRISMA 2020声明对中成药治疗绝经后骨质疏松症系统评价/Meta分析的文献报告质量进行综合评估。另外,运用GRADE对所有纳入文献的结局指标进行质量分级。结果共纳入6种中成药及其10篇系统评价/Meta分析,AMSTAR-2方法学质量评价结果显示纳入研究均为极低质量。PRISMA 2020报告质量评价结果显示纳入研究得分为18~30,其中8篇为中等质量,2篇为低质量。GRADE分析结果显示2项证据级别为中级,23项为低级,16项为极低级。ROBIS工具分析显示3项研究为低偏倚风险,7项研究为高偏倚风险。CCA为0.453,表示原始文献重复率较低。结论目前中成药治疗绝经后骨质疏松症在改善骨密度、疼痛程度等方面的有效性与安全性良好,但这一发现受到文献方法学使用和质量报告等级较低的限制,建议未来研究严格按照相关规范进行系统评价,以获得更高质量的临床证据。

关键词：中成药绝经后骨质疏松症系统评价系统评价再评价 Meta分析

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基于相似性感知的Tor网络路径选择算法

计算机科学 2024年

作者：隋嘉祺扈红超史鑫周大成陈尚煜郑州大学网络空间安全学院信息工程大学信息技术研究所

由于Tor低门槛的搭建条件和开放的参与机制，攻击者可以通过控制大量的恶意Sybil节点对Tor网络发起Sybil攻击，对用户隐私造成严重的威胁。目前，针对Sybil攻击的防御方法中，一类通过识别恶意Sybil节点来进行防御，该类方法存在对节点... 详细信息

由于Tor低门槛的搭建条件和开放的参与机制，攻击者可以通过控制大量的恶意Sybil节点对Tor网络发起Sybil攻击，对用户隐私造成严重的威胁。目前，针对Sybil攻击的防御方法中，一类通过识别恶意Sybil节点来进行防御，该类方法存在对节点之间相似性分析缺乏准确性、难以识别恶意节点针对性伪装等问题。另一类通过提升Tor路径选择算法的安全性来进行防御，该类方法存在路径选择算法难以同时满足安全性和性能的双重要求、不能抵御多种Sybil攻击等问题。为了弥补现有防御方法自身存在的脆弱性问题，提出将恶意节点识别方法和路径选择算法综合应用。首先，从多个数据源采集中继节点的信息，并对多源数据进行验证、过滤和融合，提升数据层面的安全性；然后，基于历史数据对带宽度量指标进行改进，提高了Tor链路的可靠性和稳定性，增大了对稳定、可靠节点的选择倾向，进而增加了Sybil攻击的实施难度和成本；其次，优化中继节点相似性评估方法，提出一种基于聚合相似性得分的最近邻排序算法，提高节点相似性分析的准确性；最后，将优化后的相似性评估方法融入到路径选择算法的设计中，提出一种基于相似性感知的路径选择算法。实验结果表明，该算法不仅在抵御多种Sybil攻击时表现出更好的防御效果，而且也确保了链路的性能需求得到满足。

关键词：匿名通信 Tor Sybil攻击路径选择算法