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一种多特征融合的加密流量快速分类方法

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第6期51卷 98-107页

作者：谭阳红罗琼辉钟豪湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

网络流量识别是网络管理和安全服务的基础.随着互联网的不断扩展及其复杂性的增加,传统基于规则的识别方法或流行为特征的方法正在面临着巨大挑战.受自然语言处理(Nature Language Processing, NLP)启发,本文提出了一种多特征融合的加... 详细信息

网络流量识别是网络管理和安全服务的基础.随着互联网的不断扩展及其复杂性的增加,传统基于规则的识别方法或流行为特征的方法正在面临着巨大挑战.受自然语言处理(Nature Language Processing, NLP)启发,本文提出了一种多特征融合的加密流量快速分类方法 .该方法通过融合数据包和字节序列特征来完成网络流的特征表示,采用双元字节编码将所选特征扩展为双字节序列,增加了字节的上下文语义特征;通过与数据包特征处理相适应的池化方法来最大限度保留数据包的特征信息,从而使所提模型具有更强的抗噪能力和更精确的分类能力.本文方法分别在ISCX-2016和一个包含66个热门应用程序的私有数据集(ETD66)上进行验证,并与其他模型展开比较.结果表明:本文所提方法在ISCX-2016及ETD66上的测试精度和性能都明显优于其他流量分类模型,分别取得了98.2%和98.6%的识别准确率,从而证明了所提方法的特征提取能力和强泛化能力.

关键词：加密流量识别自然语言处理深度学习文本分类卷积神经网络

面向非独立同分布数据的车联网多阶段联邦学习机制

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计算机研究与发展 2024年第9期61卷 2170-2184页

作者：唐晓岚梁煜婷陈文龙首都师范大学信息工程学院北京100048

车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决... 详细信息

车联网在智慧城市建设中扮演着不可或缺的角色,汽车不仅仅是交通工具,更是大数据时代信息采集和传输的重要载体.随着车辆采集的数据量飞速增长和人们隐私保护意识的增强,如何在车联网环境中确保用户数据安全,防止数据泄露,成为亟待解决的难题.联邦学习采用“数据不动模型动”的方式,为保护用户隐私和实现良好性能提供了可行方案.然而,受限于采集设备、地域环境、个人习惯的差异,多台车辆采集的数据通常表现为非独立同分布(non-independent and identically distributed,non-IID)数据,而传统的联邦学习算法在non-IID数据环境中,其模型收敛速度较慢.针对这一挑战,提出了一种面向non-IID数据的车联网多阶段联邦学习机制,称为FedWO.第1阶段采用联邦平均算法,使得全局模型快速达到一个基本的模型准确度;第2阶段采用联邦加权多方计算,依据各车辆的数据特性计算其在全局模型中的权重,聚合后得到性能更优的全局模型,同时采用传输控制策略,减少模型传输带来的通信开销;第3阶段为个性化计算阶段,车辆利用各自的数据进行个性化学习,微调本地模型获得与本地数据更匹配的模型.实验采用了驾驶行为数据集进行实验评估,结果表明相较于传统方法,在non-IID数据场景下,FedWO机制保护了数据隐私,同时提高了算法的准确度.

关键词：车联网联邦学习非独立同分布数据隐私保护传输控制

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基于空间拓扑条件控制的等高线化简方法

地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1659-1671页

作者：李元復孙群温伯威周炤朱蕊中国人民解放军战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院郑州450052

等高线是地形图上的重要要素之一,其化简过程需要兼顾主要地形结构特征的保持、数据精度的控制以及相交和视觉混淆的避免等问题,现有研究大多没有同时兼顾这3个方面。针对上述问题,本文在现有方法使用的误差带的基础上,进一步引入隔离... 详细信息

等高线是地形图上的重要要素之一,其化简过程需要兼顾主要地形结构特征的保持、数据精度的控制以及相交和视觉混淆的避免等问题,现有研究大多没有同时兼顾这3个方面。针对上述问题,本文在现有方法使用的误差带的基础上,进一步引入隔离带的概念,并对它们在几何中的定义进行数学描述,提出将空间拓扑条件应用于等高线化简的策略。根据这一策略,对谷地弯曲选取(Valley Bend Selection,VBS)算法和Douglas-Peucker(DP)算法进行改进,从而得到空间拓扑条件控制下的VBS(Spatial-Topologic-Condition-Controlled VBS,STCC-VBS)算法和空间拓扑条件控制下的DP(Spatial-Topologic-Condition-Controlled DP,STCC-DP)算法。最后,将这2种方法应用于1:5万比例尺地形图等高线化简生成1:10万比例尺地形图等高线的任务中,并与现有的2种单纯以误差带控制的等高线化简方法进行对比。实验结果表明,STCC-VBS算法和STCC-DP算法都有效避免了相交问题,同时以改进前的方法为参考,在算法参数相同的情况下,分别在节点约减率降低8.33%和2.06%同时,使等高线偏移率降低了22.97%和12.65%,化简效果得到显著改善。其中,STCC-VBS算法在约减54.58%的节点的同时,仍能使地形特征线保持率达到94.73%,在有效约减数据量的前提下,较好地保持了主要地形特征。2种算法在效率方面均优于2种单纯以误差带控制的等高线化简方法。

关键词：地形等高线数字高程模型制图综合线化简误差带隔离带空间拓扑条件

基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场设计

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电工技术学报 2024年第17期39卷 5555-5564页

作者：葛国伟王文博程显陈辉段晓辉郑州大学电气与信息工程学院郑州450001 平高集团有限公司平顶山467001

输电等级真空灭弧室是迫切需要解决的行业级难题,为克服单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构复杂等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构,该结构采用辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙协助主间隙绝... 详细信息

输电等级真空灭弧室是迫切需要解决的行业级难题,为克服单断口真空灭弧室绝缘瓶颈和多断口串联结构复杂等问题,该文提出了一种基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构,该结构采用辅间隙与主间隙串联异步联动,辅间隙协助主间隙绝缘和灭弧,有望实现252kV及以上电压等级真空灭弧室的工程应用。建立了两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室电场仿真模型,分析了进出线方向、主辅间隙、屏蔽罩等对电场强度和电压分布关系的影响规律,并研究了屏蔽罩结构和环形陶瓷分压电容器等分压措施对电场提升的效果。研究表明:静端盖为出线端、动端盖为进线端时,主间隙开距为60 mm、辅助间隙开距为30 mm可以满足分压关系按照开距大小分布,最大电场强度相比于长间隙开距60 mm时降低27.3%。外部并联环形陶瓷分压电容器可以满足双向分断的要求,进线端在静端盖时外部并联环形陶瓷分压电容器灭弧室相较于未并联电容的灭弧室最大电场强度降低30%左右,初步说明了基于两间隙异步联动的一体化高压真空灭弧室结构的可行性和有效性,研究可为高电压等级真空灭弧室研制提供新思路和新方法。

关键词：两间隙真空灭弧室单断口真空断路器均压措施异步联动

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基于特征重要性的深度学习自动调度优化研究

计算机科学 2024年第7期51卷 22-28页

作者：杨恒刘勤让范旺裴雪魏帅王轩郑州大学网络空间安全学院郑州450003 信息工程大学信息技术研究所郑州450002

随着深度学习和硬件架构的快速发展,模型和硬件架构的多样性导致采用手工优化方式实现深度学习模型的高性能部署面临严峻的挑战,因此现有的AI编译器框架通常采用自动调度的方法来实现这一过程。但是已有的TVM自动调度优化方法中存在着... 详细信息

随着深度学习和硬件架构的快速发展,模型和硬件架构的多样性导致采用手工优化方式实现深度学习模型的高性能部署面临严峻的挑战,因此现有的AI编译器框架通常采用自动调度的方法来实现这一过程。但是已有的TVM自动调度优化方法中存在着代价模型数据集不平衡以及调度时间过长的问题,为了解决这些问题,提出了一种基于特征重要性的自动调度优化方法。首先采用xgboost算法对特征重要性进行分析,然后基于重要性系数降低特征维度并对数据标签值进行重分配,以实现提高代价模型精度和优化自动调度效率的目的。实验结果表明,应用所提优化方法,使3种深度学习模型的自动调度时间缩短了9.7%~17.2%,推理时间最多缩短了15%。

关键词： AI编译器自动调度 xgboost 特征重要性深度学习

基于SC/MRC的智能多无人机通信系统分析

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：黄海燕张鸿生梁琳琳王春丽张学军西安电子科技大学网络信息安全学院兰州交通大学电子与信息工程学院

针对通讯设备数量增多，无人机协作通信过程中存在共道干扰的问题，搭建存在多路共道干扰的多无人机协作通信系统。源节点与目的节点之间存在直接链路，目的节点采用选择合并或最大比合并技术合并源节点与最佳无人机中继传输的信号。考... 详细信息

针对通讯设备数量增多，无人机协作通信过程中存在共道干扰的问题，搭建存在多路共道干扰的多无人机协作通信系统。源节点与目的节点之间存在直接链路，目的节点采用选择合并或最大比合并技术合并源节点与最佳无人机中继传输的信号。考虑由多路共道干扰引起的信干噪比之间的相关性，分别推导Nakagami-m衰落信道下采用选择合并策略与最大比合并策略的系统中断概率精确表达式。为进一步讨论共道干扰对无人机协作通信系统性能的影响，推导出高信噪比下的系统渐近中断概率进行具体分析。结果表明：受共道干扰的影响，系统中断概率在高信噪比区域存在饱和值；Nakagami-m衰落参数m增大时，系统中断性能显著提升；无人机数量增多时系统中断概率在达到饱和值之前会获得更多的分集增益。

关键词：无人机通信共道干扰选择合并最大比合并中断概率

基于YOLO-Pose的城市街景小目标行人姿态估计算法

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计算机工程 2024年第4期50卷 177-186页

作者：马明旭马宏宋华伟郑州大学网络空间安全学院河南郑州450000 战略支援部队信息工程大学信息技术研究所河南郑州450000

现有的姿态估计算法在城市街景中对小目标行人的检测效果不佳。针对该问题,提出一种基于YOLO-Pose的小目标行人姿态估计算法YOLO-Pose-CBAM。通过引入CBAM注意力机制模块,在不增加过多计算量的前提下,增强网络聚焦小目标行人区域的能力... 详细信息

现有的姿态估计算法在城市街景中对小目标行人的检测效果不佳。针对该问题,提出一种基于YOLO-Pose的小目标行人姿态估计算法YOLO-Pose-CBAM。通过引入CBAM注意力机制模块,在不增加过多计算量的前提下,增强网络聚焦小目标行人区域的能力,提升算法对小目标行人的敏感度,同时在主干网络中使用4个不同尺寸的检测头,丰富算法对图片中不同大小行人的检测手段;在骨干网络和颈部之间架设2条跨层级联通道,提升浅层网络与深层网络之间的特征融合能力,进一步增强信息交流,降低小目标行人漏检率;引入SIoU重新定义边界框回归的定位损失函数,加快训练的收敛速度,提高检测精度;采用k-means++算法代替k-means算法对数据集中标注的锚框进行聚类,避免聚类中心初始化时导致的局部最优解问题,从而选择出更适合检测小目标行人的锚框。对比实验结果表明,在小目标行人Wider Keypoints数据集上,所提算法相较于YOLO-Pose和YOLOv7-Pose在平均精度上分别提升了4.6和6.5个百分比。

关键词： YOLO-Pose算法姿态估计跨层级联 CBAM注意力机制 SIo U损失函数 k-means++算法

顾及时空关系的事故灾难事理图谱构建方法研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 831-843页

作者：宁慧涵眭海刚王金地胡烈云刘金硕刘俊怡武汉大学国家网络安全学院空天信息安全与可信计算教育部重点实验室湖北武汉430072 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

事故灾难事理图谱可以全面表达事故发展过程、各子事件信息及多种事件关系,为事故灾难分析提供知识服务。针对事故灾难事理图谱构建中存在的时空关系中文语料匮乏、中文词汇边界模糊导致事件抽取不准确、隐式事件关系难以识别的问题,提... 详细信息

事故灾难事理图谱可以全面表达事故发展过程、各子事件信息及多种事件关系,为事故灾难分析提供知识服务。针对事故灾难事理图谱构建中存在的时空关系中文语料匮乏、中文词汇边界模糊导致事件抽取不准确、隐式事件关系难以识别的问题,提出一种顾及时空关系的事故灾难事理图谱构建方法。该方法首先设计了基于命名规律性的词汇增强事件抽取模型,感知实体名称规律以确定事件信息边界和类型,然后采用一种融合注意力和门控空洞卷积的关系识别方法,获取多维度文本特征来挖掘潜在事件关系,并建立了含时空关系的中文事故灾难语料库(Chinese disaster corpus with spatiotemporal relationship,CDCSTR)。在CDCSTR和中文突发事件语料库上进行实验,结果表明,事件抽取模型的F1值分别达到88.59%和78.49%;与现有方法相比,关系识别模型在CDCSTR上的4个任务性能均有提升,尤其是空间关系识别优势明显,取得了3.08%以上的性能领先。以成乐高速追尾事故为例进行验证,构建的事理图谱能展示现实场景下的事故演化过程和时空变化特征,辅助事故应急工作。

关键词：事故灾难事理图谱时空关系词汇增强门控空洞卷积

缔合Legendre函数的快速插值计算及其在六边形网格模型重力异常计算中的应用

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测绘学报 2024年第9期53卷 1737-1747页

作者：李新星范昊鹏万宏发范雕冯进凯信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 智慧地球重点实验室北京100020

鉴于局部区域非等纬度分布点的超高阶次球谐综合计算效率较低,本文深入研究了缔合Legendre函数的插值算法,结合模型重力异常求解的展开式,提出了超高阶模型空间重力异常插值快速计算方法,为了验证本文方法在东西狭长分布的点集更具有应... 详细信息

鉴于局部区域非等纬度分布点的超高阶次球谐综合计算效率较低,本文深入研究了缔合Legendre函数的插值算法,结合模型重力异常求解的展开式,提出了超高阶模型空间重力异常插值快速计算方法,为了验证本文方法在东西狭长分布的点集更具有应用优势,采用球谐旋转变换技术进一步提升了计算效率。试验结果表明,利用2160阶次EGM2008模型计算日本地区同一高度的30303个非等纬度分布的六边形网格点处模型重力异常,插值快速计算方法相比逐点计算,在误差不超±0.005 mGal水平下,计算耗时从3669.41 s缩减到98.05 s,同时经过球谐旋转变换,将南北狭长的日本区域点集旋转为东西狭长分布,使得上述相应计算内容的耗时进一步由98.05 s缩减到19.06 s,计算效率相比最初方法提速比达到近200倍,有效解决了非等纬度分布点的超高阶模型重力异常快速解算的效率难题,且验证了该方法在东西狭长分布的情况下具有更高的提速比。

关键词：地球重力场模型球谐综合勒让德函数六边形网格球谐旋转变换插值方法