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基于再聚类和离散优化的k路划分算法

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第3期36卷 473-484页

作者：潘萍梅刘欣恬李兴权朱文兴福州大学离散数学与理论计算机科学研究中心福州350116 福州大学数学与统计学院福州350116 鹏城实验室深圳518073 闽南师范大学数学与统计学院漳州363000

为了寻得集成电路更优的k路划分,提出将再聚类和离散优化应用于k路划分算法.首先利用再聚类缩小超图规模,即根据给定划分计算顶点间的评级函数值,依据取值大小进行顶点聚类;然后将超图转换为星型图,并将k路划分问题转换为无约束的离散... 详细信息

为了寻得集成电路更优的k路划分,提出将再聚类和离散优化应用于k路划分算法.首先利用再聚类缩小超图规模,即根据给定划分计算顶点间的评级函数值,依据取值大小进行顶点聚类;然后将超图转换为星型图,并将k路划分问题转换为无约束的离散优化问题;进而设计一个算法迭代移动增益值最大的顶点,在算法求解过程中放宽平衡约束,允许暂时处于不可行域的解,扩大问题的求解空间.在同一平台上使用ISPD98电路测试基准对所提算法、hMETIS-Kway和KaHyPar-K进行测试,并比较最小割值和运行时间.实验结果表明该算法优于hMETIS-Kway,特别是在k=2时,最小割值减少了0.173,速度提升了0.706.此外,该算法对KaHyPar-K也有相应的改进效果.

关键词： k路划分最小割超图聚类离散优化

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格上基于身份的变色龙签名方案

电子与信息学报 2024年第2期46卷 757-764页

作者：张彦华陈岩刘西蒙尹毅峰胡予濮郑州轻工业大学计算机与通信工程学院郑州450001 福州大学数学与计算机科学学院福州350108 西安电子科技大学通信工程学院西安710071

变色龙签名(CS)是一种比较理想的指定验证者签名,其采用变色龙哈希函数来实现签名的不可传递性,使得任意第三方不信任指定验证者所披露的内容,且避免了不可否认签名必须在线交互验证的缺陷。在满足不可传递性的同时,变色龙签名还要求满... 详细信息

变色龙签名(CS)是一种比较理想的指定验证者签名,其采用变色龙哈希函数来实现签名的不可传递性,使得任意第三方不信任指定验证者所披露的内容,且避免了不可否认签名必须在线交互验证的缺陷。在满足不可传递性的同时,变色龙签名还要求满足不可伪造性以及签名者可拒绝性和不可抵赖性等。针对基于大整数分解或离散对数等数论难题的变色龙签名无法抵御量子计算机攻击,以及用户对公钥数字证书依赖的问题,该文给出了格上基于身份的变色龙签名(IBCS),新方案避免了已有方案存在的签名者无法拒绝指定验证者伪造的签名的安全性漏洞,并将最终签名的传输开销由平方级降为线性级;进一步地,针对变色龙签名在仲裁阶段不可传递性失效的问题,给出了格上抗消息暴露的基于身份的变色龙签名,新方案使得签名者能够在不暴露消息内容的条件下拒绝任意敌手伪造的变色龙签名。特别地,基于格上经典的小整数解问题,两个方案在随机预言机模型下是可证明安全的。

关键词：变色龙签名格基于身份的密码不可传递性抗消息暴露

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《水浒传》人物关系网络分析

计算机应用与软件 2024年第5期41卷 340-344页

作者：张紫芸王文发何进荣马乐荣延安大学数学与计算机科学学院陕西延安716000

复杂网络作为复杂系统的一种抽象描述,可用于文学作品中人物关系网络的建模工具。以《水浒传》中的108将为研究对象,采用复杂网络分析方法对该作品中的人物关系进行构建与分析,小说中的人物对应于网络中的节点,人物之间的关系对应于网... 详细信息

复杂网络作为复杂系统的一种抽象描述,可用于文学作品中人物关系网络的建模工具。以《水浒传》中的108将为研究对象,采用复杂网络分析方法对该作品中的人物关系进行构建与分析,小说中的人物对应于网络中的节点,人物之间的关系对应于网络中的边。人工搜索标记人物名称,以任意两个人物在同一章回的共现关系为前提,构建人物关系网络,并计算度、介数、集聚系数、稀疏性、相关性等网络指标。结果表明《水浒传》人物关系网络是异配网络,并且具有小世界特性和社区特性。

关键词：水浒传复杂网络人物关系小世界网络

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面向无人机图像场景的小目标检测模型

计算机工程与应用 2024年第15期60卷 243-251页

作者：朱堃煌孙博毛国君福建理工大学计算机科学与数学学院福州350000

无人机因其飞行高度和拍摄角度的独特性,采集的遥感图像中存在大量小目标。小目标物体像素小、语义信息少,容易受背景信息干扰和出现聚集遮挡,是当前检测模型性能不佳的主要原因之一。提出一种面向小目标的无人机图像目标检测模型UAIDet... 详细信息

无人机因其飞行高度和拍摄角度的独特性,采集的遥感图像中存在大量小目标。小目标物体像素小、语义信息少,容易受背景信息干扰和出现聚集遮挡,是当前检测模型性能不佳的主要原因之一。提出一种面向小目标的无人机图像目标检测模型UAIDet(unmanned aerial vehicles images detector),从解决信息冲突和检测框回归难入手,提升模型的检测性能。其一,构建自适应的通道融合模块,在特征融合阶段动态学习通道权重以过滤不同尺度特征之间的信息冲突,抑制特征融合时的尺度不一致性,提高小目标物体的检测能力;其二,设计误差敏感定位损失函数,在小目标物体检测框的收敛阶段提出偏移敏感损失项以解决小目标对几何误差的敏感性,提高定位损失函数的鲁棒性,优化小目标物体的检测精度。在数据集Visdrone2022上对文章方法进行实验,mAP(means average precision)和AP50(average precision at IOU threshold 50%)分别达到了22.0%和37.1%,相较于基准模型分别提高3和4.7个百分点。TinyPerson数据集上的mAP和AP50为9.9%和29.1%,分别提高了4.29和4.2个百分点,证明UAIDet模型的有效性和鲁棒性。

关键词：目标检测无人机图像小目标特征融合损失函数

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基于结构感知和全局上下文信息的小目标检测

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 292-298页

作者：李钟华林初俊朱恒亮廖诗宇白云起福建理工大学计算机科学与数学学院福州350118

在小目标检测任务中,由于小目标像素值少、特征不丰富和难提取等局限性,容易导致模型漏检、误检以及精度低等问题,提出了一种基于多尺度结构感知和全局上下文信息的小目标检测算法。针对复杂场景设计了多尺度结构感知模块,可以更好地捕... 详细信息

在小目标检测任务中,由于小目标像素值少、特征不丰富和难提取等局限性,容易导致模型漏检、误检以及精度低等问题,提出了一种基于多尺度结构感知和全局上下文信息的小目标检测算法。针对复杂场景设计了多尺度结构感知模块,可以更好地捕获小目标的细节特征,以此增强模型识别不同尺寸物体的检测能力。为了获取更多的全局特征,借助Transformer捕获长距离依赖特征的优势设计了全局上下文信息模块,有效地建立起不同区域像素点之间的联系。针对模型训练时的梯度爆炸现象,设计了一种新的带权重损失函数W-CIoU,使得训练时的收敛速度有明显改善。大量的实验结果表明,提出的方法相较于其他经典的轻量级方法取得了较好的检测效果。与基准模型相比,提出的模型在VisDrone数据集上mAP50和mAP50:95分别提高了6.4和4.6个百分点,同时在TinyPerson数据集上也有着不错的表现。

关键词：小目标检测注意力机制上下文信息损失函数

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基于逐像素强化学习的边缘保持图像复原

计算机工程 2024年

作者：江敏陈飞程航王美清福州大学数学与统计学院福州大学计算机与大数据学院

高强度的高斯噪声往往会模糊或破坏图像的细节和结构，导致边缘信息的丢失。为此，提出基于逐像素强化学习的边缘保持图像复原算法。首先，为每个像素构建一个像素层智能体并设计针对边缘处的侧窗均值滤波器到动作空间中，所有的像素层... 详细信息

高强度的高斯噪声往往会模糊或破坏图像的细节和结构，导致边缘信息的丢失。为此，提出基于逐像素强化学习的边缘保持图像复原算法。首先，为每个像素构建一个像素层智能体并设计针对边缘处的侧窗均值滤波器到动作空间中，所有的像素层智能体通过共享优势行动者-评论家算法的参数，模型可以同时输出所有位置的状态转移概率并选择合适的策略进行状态转移，从而复原图像；其次，在特征提取共享网络中结合协调注意力，从而聚焦所有像素位置在特征通道间的全局信息，并保留位置嵌入信息；然后，为了缓解稀疏奖励问题，设计一个基于图拉普拉斯正则的辅助损失，关注图像的局部平滑信息，对局部不平滑区域加以惩罚，从而促进像素层智能体更加有效地学习到正确的策略来保持边缘。实验结果表明，所提的算法在Middlebury2005年数据集和MNIST数据集上的峰值信噪比分别达到32.97dB和28.26dB，相比于Pixel-RL算法分别提升了0.23dB和0.75dB，参数量和训练总时间降低了44.9%和18.2%，在边缘保持的同时有效降低了模型的复杂度。

关键词：图像复原深度强化学习逐像素强化学习协调注意力图拉普拉斯边缘保持

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超图的局部Tura'n密度问题

中国科学:数学 2024年第11期 1795-1806页

作者：方春秋高国荣马杰宋歌东莞理工学院计算机科学与技术学院福州大学数学与统计学院中国科学技术大学数学科学学院中国科学技术大学管理学院

给定正整数■以及一个r-一致超图H,如果对于H的任意一个q-顶点子集Q?V (H),均存在一个p-顶点子集P?Q使得P在超图H中的导出子图是一个团,则称超图H具有性质(q,p).令■,H具有性质(q,p)}.称■为r-一致超图中关于性质(q,p)的局部Tur′an密度... 详细信息

给定正整数■以及一个r-一致超图H,如果对于H的任意一个q-顶点子集Q?V (H),均存在一个p-顶点子集P?Q使得P在超图H中的导出子图是一个团,则称超图H具有性质(q,p).令■,H具有性质(q,p)}.称■为r-一致超图中关于性质(q,p)的局部Tur′an密度.Frankl等(2021)证明了对于任意正整数a有■以及对于所有正整数■有■.同时他们提出了对给定实数γ>1确定极限■值的问题.基于超图Tur′an密度的研究,本文给出一些局部Tur′an密度的准确值,部分地回答了他们的问题.特别地,本文的结论表明他们的问题中关于极限具体值的论断是不成立的.

关键词：超图 Tur'an 问题局部 Tur'an 密度

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融合强化学习的三支治略选择及其有效性分析

计算机科学与探索 2024年第2期18卷 378-386页

作者：刘晓雪姜春茂哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院哈尔滨150025 福建理工大学计算机科学与数学学院福州350118

三支决策的“分、治、效”(TAO)模型包括构建三分、施加策略、结果评估三个部分。目前,关于结果评估的研究旨在衡量策略施加后结果的前后变化,还无法预测施加哪个策略能达到最大效果。为了解决这一问题,对TAO模型的“治”和“效”进行... 详细信息

三支决策的“分、治、效”(TAO)模型包括构建三分、施加策略、结果评估三个部分。目前,关于结果评估的研究旨在衡量策略施加后结果的前后变化,还无法预测施加哪个策略能达到最大效果。为了解决这一问题,对TAO模型的“治”和“效”进行了研究,提出一种基于强化学习的三支改变模型的策略选择与有效性预测的方法。首先将改变三支决策TAO模型中的改变三分状态和策略分别作为强化学习中的状态和动作,并将每次施加策略得到新的改变三分状态的过程看作一个周期,利用累积前景理论计算每个周期产生的奖励,将智能体与环境的交互过程用马尔可夫决策过程来表示;其次设置一个目标奖励,将各个周期的累计奖励达到目标奖励时的状态作为马尔可夫决策过程的终止状态;然后用Q-learning算法迭代出一个最短周期内达到目标奖励的策略序列,同时利用该策略序列预测当前改变三分状态的未来效用。最后使用一个实例体现出该方法实用性和有效性。

关键词：三支决策改变三支决策强化学习策略选择效用度量

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水产品中甲醛快速显色试纸的构筑与应用

核农学报 2024年第10期38卷 1986-1994页

作者：武斌陈宣伊洪雨蒙章双洛郑剑张宜明王东辉浙江农林大学数学与计算机科学学院浙江杭州311300 浙江农林大学食品与健康学院浙江杭州311300

为实现水产品中甲醛含量的现场快速检测,本研究基于溶胶-凝胶法将高碘酸钾、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)构筑于滤纸表面,制得纳米显色前体物;利用4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT)甲醛显色反应原理,使甲醛与AHMT在纳米显色前... 详细信息

为实现水产品中甲醛含量的现场快速检测,本研究基于溶胶-凝胶法将高碘酸钾、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)构筑于滤纸表面,制得纳米显色前体物;利用4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT)甲醛显色反应原理,使甲醛与AHMT在纳米显色前体物表面富集缩合并经高碘酸钾氧化,最终形成蓝紫色纳米显色复合物;通过自行开发的SHotPic 1.0软件分析试纸显色程度,快速得到待测水产品中的甲醛含量。结果表明,甲醛含量与试纸显色深浅呈线性关系,相关系数达0.9719;纳米显色复合物在底物富集效应及纳米限域效应共同作用下显色蓝移并加深;试纸显色后经软件半定量可快速检测样品中甲醛含量,最低检出限为0.34 mg·kg^(-1)。本研究可为新型纳米显色剂开发和食品中有害化合物的快速直读显色分析提供理论指导和实践参考。

关键词：溶胶-凝胶纳米显色剂试纸甲醛快速检测

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