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迁移表征的知识追踪模型

智能系统学报 2024年第4期19卷 974-982页

作者：张凯刘月覃正楚秦心怡长江大学计算机科学学院湖北荆州434023

针对多数知识追踪研究在表征题目时仅利用了题目包含的概念等显性特征,未能考虑到题目中概念的考察侧重程度这一隐性特征,也未表征迁移过程中题目的迁移程度的问题,本文提出题目迁移表征的知识追踪模型。在题目侧重表征方面,采用加性注... 详细信息

针对多数知识追踪研究在表征题目时仅利用了题目包含的概念等显性特征,未能考虑到题目中概念的考察侧重程度这一隐性特征,也未表征迁移过程中题目的迁移程度的问题,本文提出题目迁移表征的知识追踪模型。在题目侧重表征方面,采用加性注意力机制提取题目中各个概念的考察侧重程度;在题目迁移方面,利用相似性和通道注意力机制融合建模历史题目多角度的迁移程度;在迁移遗忘方面,使用门限机制建模学习迁移的遗忘过程。最终得到题目迁移表征,以此来预测学习者未来的答题表现。在实验阶段,与6种相关模型在3个真实数据集上进行对比实验,结果表明提出模型的曲线下面积(area under the curve,AUC)和准确率(accuracy,ACC)均有更好表现,尤其在ASSISTments2012数据集上表现最佳,相较于其他对比模型分别提升了3.5%~20.1%和2.3%~18.5%;在可解释性方面,使用图表可视化描述了题目迁移表征生成路径。本研究建模的学习迁移内在机制可为知识追踪模型的设计提供参考。

关键词：知识追踪学习迁移机制题目表征题目迁移序列模型答题预测注意力机制门限机制

基于多尺度空洞U-Net的多聚焦图像融合算法

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 437-446页

作者：聂丰镐李梦霞周孟香董雨雪李志良李龙长江大学计算机科学学院湖北荆州434023

针对目前多聚焦融合算法仅采用单一的图像特征提取尺度,从而导致成像中细节边缘丢失和局部模糊等的问题,提出一种基于多尺度空洞U-Net的多聚焦图像融合算法。首先,在U-Net的编码器部分,引入多尺度空洞模块替代传统的卷积模块,充分利用... 详细信息

针对目前多聚焦融合算法仅采用单一的图像特征提取尺度,从而导致成像中细节边缘丢失和局部模糊等的问题,提出一种基于多尺度空洞U-Net的多聚焦图像融合算法。首先,在U-Net的编码器部分,引入多尺度空洞模块替代传统的卷积模块,充分利用不同尺度的感受野,更全面地捕捉局部和全局信息。此外,为了进一步增强图像特征的表征能力,在U-Net的中间层采用了RFB-s模块,以优化多尺度特征的定位能力。所提融合算法采用深度学习中端到端的有监督学习方法,分为特征提取、特征融合和图像重建3个模块,其中特征提取部分使用了包含多尺度空洞模块的U-Net。实验结果表明,所提算法得到的融合图像细节纹理清晰,且无重叠伪影。在所有用于对比的多聚焦图像融合算法中,所提算法的平均梯度、视觉信息保真度和互信息评价指标均最优,并且边缘信息保持度指标取得了接近最优结果的次优结果。同时,消融实验的结果进一步验证了所提多尺度空洞模块能显著增强网络的特征提取能力,从而提高图像融合质量。

关键词：图像处理多聚焦图像图像融合多尺度空洞卷积

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网络协议软件漏洞挖掘技术综述

软件学报 2024年第2期35卷 872-898页

作者：喻波苏金树杨强黄见欣盛周石刘润昊卢建君梁晨陈晨赵磊国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 武汉大学国家网络安全学院湖北武汉430072

网络协议软件部署和应用非常广泛,在网络空间提供了诸如通信、传输、控制、管理等多样化的功能.近年来,其安全性逐渐受到学术界和工业界的重视,及时发现和修补网络协议软件漏洞,成为一项重要的课题.网络协议软件由于部署形态多样、协议... 详细信息

网络协议软件部署和应用非常广泛,在网络空间提供了诸如通信、传输、控制、管理等多样化的功能.近年来,其安全性逐渐受到学术界和工业界的重视,及时发现和修补网络协议软件漏洞,成为一项重要的课题.网络协议软件由于部署形态多样、协议交互过程复杂、相同协议规范的多个协议实现存在功能差异等特点,使得其漏洞挖掘技术面临诸多挑战.首先对网络协议软件漏洞挖掘技术进行分类,对已有关键技术的内涵进行界定.其次,进一步综述网络协议软件漏洞挖掘4个方面的技术进展,包括网络协议描述方法、挖掘对象适配技术、模糊测试技术和基于程序分析的漏洞挖掘方法,通过对比分析归纳不同方法的技术优势及评价维度.最后,总结网络协议软件漏洞挖掘的技术现状和挑战,并提炼5个潜在研究方向.

关键词：网络协议软件漏洞挖掘模糊测试程序分析符号执行

K-Modes聚类数据收集和发布过程中的混洗差分隐私保护方法

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通信学报 2024年第1期45卷 201-213页

作者：蒋伟进陈艺琳韩裕清吴玉庭周为王海娟湖南工商大学计算机学院湖南长沙410205 武汉理工大学计算机与人工智能学院湖北武汉430070 湘江实验室湖南长沙410205 湖南工商大学前沿交叉学院湖南长沙410205

针对目前聚类数据收集与发布安全性不足的问题,为保护聚类数据中的用户隐私并提高数据质量,基于混洗差分隐私模型,提出一种去可信第三方的K-Modes聚类数据收集和发布的隐私保护方法。首先,使用K-Modes聚类数据收集算法对用户数据进行采... 详细信息

针对目前聚类数据收集与发布安全性不足的问题,为保护聚类数据中的用户隐私并提高数据质量,基于混洗差分隐私模型,提出一种去可信第三方的K-Modes聚类数据收集和发布的隐私保护方法。首先,使用K-Modes聚类数据收集算法对用户数据进行采样并加噪,再通过填补取值域随机排列发布算法打乱采样数据的初始顺序,使恶意攻击者不能根据用户与数据之间的关系识别出目标用户。然后,尽可能减小噪声的干扰,利用循环迭代的方式计算出新的质心完成聚类。最后,从理论层面上分析了以上3种方法的隐私性、可行性和复杂度,并利用3个真实数据集和近年来具有权威性的同类算法KM、DPLM、LDPKM等进行准确率、熵值的对比,验证所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法的隐私保护和发布数据质量均优于当前同类算法。

关键词：混洗差分隐私 K-Modes聚类隐私保护数据收集数据发布

基于LSTM–PPO算法的多机空战智能决策及目标分配

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1179-1186页

作者：丁云龙匡敏驰朱纪洪祝靖宇乔直新疆大学计算机科学与技术学院乌鲁木齐830000 清华大学精密仪器系北京100084

针对传统多机空战中智能决效率低、难以满足复杂空战环境的需求以及目标分配不合理等问题.本文提出一种基于强化学习的多机空战的智能决策及目标分配方法.使用长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)对状态进行特征提取和态势感知... 详细信息

针对传统多机空战中智能决效率低、难以满足复杂空战环境的需求以及目标分配不合理等问题.本文提出一种基于强化学习的多机空战的智能决策及目标分配方法.使用长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)对状态进行特征提取和态势感知,将归一化和特征融合后的状态信息训练残差网络和价值网络,智能体通过近端优化策略(Proximal policy optimization,PPO)针对当前态势选择最优动作.以威胁评估指标作为分配依据,计算综合威胁度,优先将威胁值最大的战机作为攻击目标.为了验证算法的有效性,在课题组搭建的数字孪生仿真环境中进行4v4多机空战实验.并在相同的实验环境下与其他强化学习主流算法进行比较.实验结果表明,使用LSTM–PPO算法在多机空战中的胜率明显优于其他主流强化学习算法,验证了算法的有效性.

关键词：多机空战智能决策近端优化策略威胁评估目标分配

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面向多模态数据的新型数据库技术专题前言

软件学报 2024年第3期35卷 1049-1050页

作者：彭智勇高云君李国良许建秋武汉大学计算机学院浙江大学计算机科学与技术学院清华大学计算机科学与技术系南京航空航天大学计算机科学与技术学院

以数字技术为标志的新一轮科技革命方兴未艾,将人类带入数字经济时代.全球各行各业数据量呈现爆炸式增长,数据类型和数据格式也呈现多种形式,例如结构化关系表、半结构化JSON/XML、非结构化文本/图像/视频,以及图数据、流数据和时序数据...

以数字技术为标志的新一轮科技革命方兴未艾,将人类带入数字经济时代.全球各行各业数据量呈现爆炸式增长,数据类型和数据格式也呈现多种形式,例如结构化关系表、半结构化JSON/XML、非结构化文本/图像/视频,以及图数据、流数据和时序数据等.这要求数据库系统能够同时高效地管理多种不同类型的数据.多模态数据管理与分析成为亟需解决的问题.目前的方法主要通过拓展现有的数据库或通过集成各种不同模态数据管理引擎来支持多模态数据管理与分析,缺少新颖的理论、方法与技术的支撑.本专题围绕多模态数据管理与分析的整个生命周期,通过结合大数据技术和人工智能方法探讨新型数据库系统理论、方法和技术,包括多模态数据统一建模、存储与索引、查询与挖掘、并发控制、多模态数据库系统构建及其典型应用等主题,赋予数据库系统新的管理能力,形成多模态数据管理与分析在各行各业的最新应用成果.

关键词：

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区块链系统身份管理机制研究综述

计算机工程与应用 2024年第1期60卷 57-73页

作者：李馥娟马卓王群江苏警官学院计算机信息与网络安全系南京210031 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210093

区块链技术是一项集P2P网络、共识机制、密码学、博弈论、经济学等众多技术与理论于一体的应用创新,以其去中心化这一特质冲击着传统系统中心化机制带来的种种约束,通过共识机制在一个无需第三方信任机构的开放网络环境中实现交易的可... 详细信息

区块链技术是一项集P2P网络、共识机制、密码学、博弈论、经济学等众多技术与理论于一体的应用创新,以其去中心化这一特质冲击着传统系统中心化机制带来的种种约束,通过共识机制在一个无需第三方信任机构的开放网络环境中实现交易的可信性、可溯源、防篡改等功能,其所形成的新型计算范式和信任机制有助于推动管理模式的转变。同时,区块链技术具有的账本公开和多方共识机制,为以交易为最小数据单元的区块链系统身份管理提出了挑战。梳理区块链系统身份管理技术的重要研究成果,为系统掌握区块链身份标识和认证方式、加强不同应用场景中的信息发现和价值挖掘提供借鉴。在讨论传统系统与区块链系统身份管理特征,并明确区块链身份管理主要内容的基础上,阐释UTXO模型和账户模型的特点,深入分析基于公钥转换、数字证书和去中心化数字身份3类区块链系统身份标识机制,以及匿名认证、实名认证和可控匿名认证3类区块链认证方式,最后对区块链身份管理技术的未来发展进行展望。

关键词：区块链身份管理身份标识身份认证

基于自编码器和Fisher矢量编码的人脸防伪检测研究

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现代电子技术 2024年第13期47卷 1-6页

作者：周珊珊赵小超李哲湖北工程学院计算机与信息科学学院湖北孝感432000 湖北大学计算机与信息工程学院湖北武汉430062

为了应对针对人脸识别系统的欺骗攻击,设计一种基于软件的方法来检测人脸欺骗攻击。首先,从多个颜色通道中随机提取局部视频块并将其向量化,随后训练并使用自编码器将提取的向量进一步编码为局部低维特征;接着,利用这些特征拟合一个高... 详细信息

为了应对针对人脸识别系统的欺骗攻击,设计一种基于软件的方法来检测人脸欺骗攻击。首先,从多个颜色通道中随机提取局部视频块并将其向量化,随后训练并使用自编码器将提取的向量进一步编码为局部低维特征;接着,利用这些特征拟合一个高斯混合模型;然后,使用Fisher矢量编码将来自同一样本的全部局部低维特征聚合成一个全局特征向量;最后,通过支持向量机对这些全局特征进行分类。在三个标准人脸欺骗数据集上的实验结果证明了该方法的有效性。在IDIAP数据集上的半错误率为0%,在CASIA数据集和MSU数据集上的等错误率分别为3.33%和2.08%。该方法结合自编码器和Fisher矢量编码,在低维特征的情况下取得了较高的性能,可以有效地抵抗人脸识别中基于照片和视频的欺骗攻击。

关键词：人脸识别欺骗攻击人脸防伪检测局部采样自编码器 Fisher矢量编码特征提取

点云空间与反射强度融合的非结构化道路可行驶区域检测

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控制理论与应用 2024年第5期41卷 847-854页

作者：周越洋徐江钟珊龚声蓉东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163319 常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏苏州215500

可行驶区域检测旨在检测和提取智能车辆在道路上可行进的区域,目前主流的检测方法主要基于三维激光雷达的空间特征实现,难以处理路面边缘无清晰空间特征的非结构化道路.为此,本文提出了一种基于点云空间和反射强度融合的非结构化道路可... 详细信息

可行驶区域检测旨在检测和提取智能车辆在道路上可行进的区域,目前主流的检测方法主要基于三维激光雷达的空间特征实现,难以处理路面边缘无清晰空间特征的非结构化道路.为此,本文提出了一种基于点云空间和反射强度融合的非结构化道路可行驶区域检测方法.首先,通过融合反射强度因子改进了基于空间特征的柱坐标系检测模型;然后,使用强度和降维空间检测对检测精度较低的环形检测模型进行优化,并将其与柱坐标系检测模型联合使用以提高方法检测准确率;最后,在自录实际道路数据集上进行对比实验.实验结果表明本文方法显著提高了非结构化道路可行驶区域检测的成功率与精确率,在结构化道路上也具有良好效果.

关键词：智能驾驶非结构化道路三维激光雷达反射强度空间分布区域检测