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改进差分进化算法求解带容量约束车辆路径问题

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现代计算机 2024年第15期30卷 10-17,56页

作者：冉敏潘大志西华师范大学数学与信息学院南充637009 西华师范大学计算方法与应用研究所南充637009

针对带容量约束车辆路径问题(CVRP),提出了一种改进差分进化算法(IDE)。首先,在变异、交叉操作过程中提出一种新的扰动策略,同时设计两类不同的邻域搜索算子,加快算法收敛速度;其次,设计一种多样性保护策略,以防止算法后期种群单一化;最... 详细信息

针对带容量约束车辆路径问题(CVRP),提出了一种改进差分进化算法(IDE)。首先,在变异、交叉操作过程中提出一种新的扰动策略,同时设计两类不同的邻域搜索算子,加快算法收敛速度;其次,设计一种多样性保护策略,以防止算法后期种群单一化;最后,基于个体、整体收敛性设计两种惩罚因子,对不可行解作出有效的惩罚。通过对三组CVRP问题实例进行仿真实验分析,并将求解结果与其他算法相比较,验证了所提算法的有效性。

关键词：车辆路径问题扰动策略多样性保护机制自适应罚函数差分进化算法

基于改进连续时间动态系统的模拟SAT求解器

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计算机应用研究 2024年第1期41卷 200-205页

作者：赵海军陈华月崔梦天西华师范大学计算机学院四川南充637009 西南民族大学计算机科学与工程学院成都610041

针对布尔可满足性问题的高效求解进行了研究。首先,通过对k-SAT问题和基于耦合常微分方程形式的确定性连续时间动态系统的分析,提出了一种基于时延信息形式的改进连续时间动态系统方程,以保持集中搜索特性;然后,提出了实现该系统方程的... 详细信息

针对布尔可满足性问题的高效求解进行了研究。首先,通过对k-SAT问题和基于耦合常微分方程形式的确定性连续时间动态系统的分析,提出了一种基于时延信息形式的改进连续时间动态系统方程,以保持集中搜索特性;然后,提出了实现该系统方程的三个主要组件即信号动态电路、辅助变量电路和数字验证电路的模拟设计。在信号动态电路的设计中,设计了一种获得更高性能、更小面积和更低功耗的模拟硬件形式;在提出的辅助变量电路和数字验证电路的模拟硬件设计中,实现了避免梯度下降搜索陷入无解和确定给定问题的解是否已经找到的目标;同时提出了降低面积和功耗的可替代辅助变量电路的两种设计方案。仿真实验结果表明,提出的新的模拟SAT求解器不仅是有效的,而且相比于单一软件算法实现的SAT求解器和其他硬件类SAT求解器具有更高的加速性能和更低的功耗。

关键词：布尔可满足性问题连续时间动态系统模拟设计辅助变量数字验证加速性能

基于灰色DEMATEL-ANP的杀伤链效能评估模型研究

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系统仿真学报 2024年

作者：赵泽靖尚军亮秦焰培曲阜师范大学计算机学院山东米捷软件有限公司

杀伤链在现代战争作战中具有重要地位，是以系统思维理解、调度和执行作战行动的一种重要工具。合理评估杀伤链效能对于准确把握战局发展，合理调配作战资源具有关键作用。然而，现有的杀伤链效能评估依赖的指标体系相对孤立和分散，且... 详细信息

杀伤链在现代战争作战中具有重要地位，是以系统思维理解、调度和执行作战行动的一种重要工具。合理评估杀伤链效能对于准确把握战局发展，合理调配作战资源具有关键作用。然而，现有的杀伤链效能评估依赖的指标体系相对孤立和分散，且评估中往往忽视了杀伤链各环节间的关联性和影响。针对以上问题，结合杀伤链各阶段特点和OODA理论，提出了一套新型效能评估指标体系；此外，将灰色理论融入DEMATEL-ANP方法中，建立了一种效能评估方法。将作战仿真实验采集的数据应用到效能评估中表明，所设计的杀伤链效能评估指标和方法合理有效，提高了杀伤链效能评估的科学性和可靠性，对于军事领域决策者在战略规划、战术分析和作战资源调配等方面具有重要参考意义。

关键词：杀伤链体系效能评估作战仿真灰色理论决策实验室法网络分析法

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基于上下文增强的多级注意力会话推荐模型

中国科学：信息科学 2024年第9期54卷 2116-2135页

作者：曾碧卿池俊龙陈嘉涛谢梁琦华南师范大学软件学院佛山528225

会话推荐的目标是仅根据用户在匿名会话中有限的交互行为,来预测用户的下一次点击行为.最近几年,许多基于图神经网络的会话推荐方法取得了可喜的结果.然而,这些方法仍然存在不足之处.一方面,基于图神经网络的方法只考虑物品之间的转换模... 详细信息

会话推荐的目标是仅根据用户在匿名会话中有限的交互行为,来预测用户的下一次点击行为.最近几年,许多基于图神经网络的会话推荐方法取得了可喜的结果.然而,这些方法仍然存在不足之处.一方面,基于图神经网络的方法只考虑物品之间的转换模式,忽略了会话中的序列模式.另一方面,现有的大多数方法都只关注当前会话内部的信息,忽略了来自邻居会话的外部协作信息,即上下文模式.为了解决上述问题,本文提出了一种新颖的基于上下文增强的多级注意力会话推荐模型(CEMA),通过多级注意力机制分别在物品级和会话级这两个粒度上学习物品特征和建模用户偏好,以增强模型的个性化推荐能力.CEMA模型利用多层GraphSAGE来学习物品之间复杂的转换模式,以捕获用户的局部偏好.特别地,在CEMA模型中设计了一种物品级注意力机制,通过门控注意力单元计算会话中不同物品的重要性,以识别用户真正感兴趣的物品,避免噪声物品的干扰.这有助于准确地捕获会话的序列模式,以建模用户的全局偏好.此外,所提出的方法还设计了一种会话级注意力机制,通过简单的软注意力高效地计算不同会话之间的相似度,以聚焦于那些与当前会话最相似的邻居会话,并从中提取上下文模式,以帮助预测用户的下一次点击.本文在3个公开的基准数据集上进行了一系列实验,实验结果表明CEMA的推荐性能超过了现有最好的方法,充分验证了CEMA的有效性和优越性.

关键词：会话推荐多级注意力机制图神经网络序列模式上下文模式

生物序列比对DP算法的统一形式化构造与Isabelle验证

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计算机研究与发展 2024年

作者：石海鹤蓝孙文刘日明石海鹏王岚钟林辉江西师范大学计算机信息工程学院江西师范大学软件学院

序列比对是生物序列分析中的一个经典问题，旨在找出序列之间的相似性，它对于发现生物序列中的功能、结构和进化信息都具有重要的意义．该问题可分为双序列比对和多序列比对2类，现有工作多针对特定算法展开，没有设计通用的求解方法... 详细信息

序列比对是生物序列分析中的一个经典问题，旨在找出序列之间的相似性，它对于发现生物序列中的功能、结构和进化信息都具有重要的意义．该问题可分为双序列比对和多序列比对2类，现有工作多针对特定算法展开，没有设计通用的求解方法；此外，甚少涉及算法可信性的研究．从生物序列比对问题的形式化规约出发，通过深入分析问题的性质，刻画问题求解的本质特征，借助形式化方法PAR（partition and recursion）设计了序列比对动态规划算法的统一构造框架seqAlign，展示了应用该框架构造序列数为3的多序列比对算法的过程，并使用Isabelle定理证明器对构造结果进行形式化验证．最后，利用PAR平台生成了该算法的C++可执行程序，进一步分析了由seqAlign框架机械化构造其他类型序列比对算法的过程．通过严密的规约精化和形式验证，有效地保证了生成算法的可信性；开发的seqAlign框架提供了序列比对问题类的通用求解方案，显著提高了序列比对算法族生成的效率．研究结果在生物序列分析中序列比对问题上的成功应用，从方法学和实践上可为复杂生物信息学领域高可靠算法的构造提供参考．

关键词：序列比对 PAR方法形式构造 Isabelle定理证明器

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基于知识图谱的心理健康辅助诊疗模型

计算机应用与软件 2024年

作者：陈囿任李勇温明沈鑫科新疆师范大学计算机科学技术学院新疆电子研究所

基于人工智能技术的心理健康辅助诊疗可以有效解决传统人工心理健康咨询中存在的局限和挑战，为此提出了一种基于知识图谱的心理健康辅助诊疗方法。首先，利用网络爬虫构建心理知识图谱，配合心理问答库，设计了专业的心理问答架构。其... 详细信息

基于人工智能技术的心理健康辅助诊疗可以有效解决传统人工心理健康咨询中存在的局限和挑战，为此提出了一种基于知识图谱的心理健康辅助诊疗方法。首先，利用网络爬虫构建心理知识图谱，配合心理问答库，设计了专业的心理问答架构。其次，使用RoBERTa-wwm预训练模型对文本特征表示、引入知识图谱多头注意力机制（GMHK）和文本卷积神经网络（TextCNN）增强模型对关键特征关注，提出RWGT模型，实现对心理问答对的细粒度学习及精准表示。最后，构建用户心理画像，辅助分析心理疾病。实验证明，该方法在准确度、召回率等指标上优于传统方法，实际测试准确度达96%，可满足心理咨询应用需求。

关键词：知识图谱问答系统语义检索心理健康心理智能应用

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非交互密钥协商综述

计算机学报 2024年第3期47卷 558-574页

作者：张明瑞张蕊张磊华东师范大学软件工程学院上海市高可信计算重点实验室上海200062 软硬件协同设计技术与应用教育部工程研究中心上海200062

非交互密钥协商作为一种重要的密码学原语是一种极具潜力的安全信道建立范式,持续受到学术界和工业界的密切关注.本文综述了非交互密钥协商协议的发展概况以及待解决的问题.有别于以往的综述,我们在对传统的非交互密钥协商协议进行全面... 详细信息

非交互密钥协商作为一种重要的密码学原语是一种极具潜力的安全信道建立范式,持续受到学术界和工业界的密切关注.本文综述了非交互密钥协商协议的发展概况以及待解决的问题.有别于以往的综述,我们在对传统的非交互密钥协商协议进行全面回顾的同时,还对由消息层安全协议衍生的一类部分非交互密钥协商协议进行了深入的探讨.这类协议的突出特点在于,它们能够(部分)非交互式地为群组建立(初次)会话密钥;且后续在群组需要动态变化时,仅需其中一个参与者发送一条请求消息,其他参与者进行监听就能完成群组会话密钥的更新.此外,本文首次讨论了一种基于非对称群密钥协商构造多方非交互密钥协商协议的潜在技术路线,以及利用区块链技术作为公钥基础设施扩充组件用于解决非交互密钥协商协议设计中潜在风险的方法.

关键词：密钥协商群密钥协商非交互密钥协商消息层安全协议

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改进YOLOv8的轻量级瓷砖表面缺陷检测

计算机工程与应用 2024年第18期60卷 88-102页

作者：余松森薛国鹏何皇赵桂文火生华南师范大学软件学院广东佛山528225

在瓷砖表面缺陷检测方面,在保证一定检测速度的前提下,对于小目标缺陷的检测较为困难,总体检测精度依然较低。提出了一种改进YOLOv8的瓷砖表面缺陷检测方法。第一,对原始的大幅面瓷砖数据集进行数据预处理,通过切片操作得到适合YOLOv8... 详细信息

在瓷砖表面缺陷检测方面,在保证一定检测速度的前提下,对于小目标缺陷的检测较为困难,总体检测精度依然较低。提出了一种改进YOLOv8的瓷砖表面缺陷检测方法。第一,对原始的大幅面瓷砖数据集进行数据预处理,通过切片操作得到适合YOLOv8输入尺寸的瓷砖数据,防止瓷砖缺陷在缩放的过程中丢失;第二,考虑到瓷砖表面存在小目标缺陷的占比较大问题,使用SPD-Conv的结构代替传统的下采样方式,能够完整地保留通道维度中的所有信息,从而提高对小目标缺陷的检测能力;第三,对YOLOv8中原有的C2f模块进行改造,加入了Efficient Channel Attention注意力机制,设计了C2f_ECA模块,并在backbone网络中进行替换,使得网络在特征提取的过程中能够更为关注缺陷信息,减少背景信息的干扰;第四,添加了微小目标检测头在第二次下采样后进行检测,提高YOLOv8对微小目标的检测能力。该方法在天池瓷砖瑕疵检测数据集上进行实验验证,改进后的模型分别在mAP50-95、mAP50和mAP75上达到57.7%、86.6%、60.6%,比基础网络YOLOv8s分别提升了9.4、5、14.3个百分点。同时,高于YOLOv8m的精度和远低于YOLOv8m的复杂度,属于轻量级模型,符合工业化的需求。

关键词：深度学习目标检测瓷砖表面缺陷检测 YOLOv8 注意力机制

结合语法增强与噪声削减的方面级情感分析模型

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计算机工程与应用 2024年第13期60卷 152-161页

作者：汪红松李嘉展叶浩贤陶然华南师范大学软件学院广东佛山528225

方面级情感分析的主要目标是判断句子中给定方面词的情感极性。最近的研究主要采用依存句法信息,隐式地关联方面词与目标词之间的情感交互信息。但结合依存句法信息方法,缺乏识别以方面词为中心的局部上下文信息。此外,对繁杂的语法信... 详细信息

方面级情感分析的主要目标是判断句子中给定方面词的情感极性。最近的研究主要采用依存句法信息,隐式地关联方面词与目标词之间的情感交互信息。但结合依存句法信息方法,缺乏识别以方面词为中心的局部上下文信息。此外,对繁杂的语法信息进行等价建模,会引入损害模型性能的噪声。针对以往研究中存在的问题,提出了结合语法增强与噪声削减的神经网络模型。该方法在依存句法信息基础上融合了成分信息,使模型不仅能关注词与词之间的全局依赖信息,同时能关注以方面词为中心的局部依赖信息。同时,为了降低语法信息的噪声干扰,模型以依存句法树的距离信息为依据,弱化了远距离的噪声干扰。最后,模型在四个基准数据集上进行了实验,并在所有数据集上的性能都优于基线模型。

关键词：方面级情感分析依存句法成分信息位置信息