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基于多参数优化的多机器人图案构成的分配算法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1104-1112页

作者：张方方赵鹏博曹家晖辛健斌刘艳红郑州大学电气与信息工程学院郑州450000

在不同应用场景下多机器人系统的图案构成受到越来越多的关注,然而现有方法不能有效地优化在障碍物环境中的图案在线自主构成.为解决这一问题,提出一种新的基于目标匹配和路径优化的实时在线的优化算法.首先,以机器人与虚拟期望图案的... 详细信息

在不同应用场景下多机器人系统的图案构成受到越来越多的关注,然而现有方法不能有效地优化在障碍物环境中的图案在线自主构成.为解决这一问题,提出一种新的基于目标匹配和路径优化的实时在线的优化算法.首先,以机器人与虚拟期望图案的距离为目标函数,建立一个多参数的图案构成模型,进而在一定的约束条件下求解得到最优的期望图案参数;其次,建立迭代控制器,使机器人在向目标点移动的过程中,可以实时在线地进行机器人与目标点的分配;然后,采用最佳避碰速度算法使机器人无碰撞地到达期望图案的目标点,完成图案构成;最后,通过在MATLAB和V-REP中的仿真实验,验证所提出方法的正确性和有效性.

关键词：多机器人系统图案构成避障路径优化

基于四阶相关的时分多址调制数据独特码盲识别

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2803-2811页

作者：江桦宋凯飞邹坤衡孙鹏巩克现张玲王玮郑州大学电气与信息工程学院郑州450001

针对非合作通信中时分多址(TDMA)信号的独特码(UW)盲识别问题,该文首次提出分布式独特码的盲识别算法。区别于比特层的独特码识别算法,该文分别针对集中式独特码和分布式独特码,提出面向调制数据不同窗口之间相关性的波形层独特码识别... 详细信息

针对非合作通信中时分多址(TDMA)信号的独特码(UW)盲识别问题,该文首次提出分布式独特码的盲识别算法。区别于比特层的独特码识别算法,该文分别针对集中式独特码和分布式独特码,提出面向调制数据不同窗口之间相关性的波形层独特码识别算法。算法利用独特码的一致性与相关性,分两步进行,首先通过差分累积消除不同突发信号间频偏与相偏的影响,来纵向对齐各个突发信号的独特码,然后通过多层差分共轭4阶相关算法识别出独特码的位置和长度。仿真分析了不同突发个数、信噪比和有无频偏相偏情况下算法的性能,验证了波形层识别独特码的有效性,针对集中式独特码和分布式独特码,所提算法在信噪比为5 dB时均达到了95%以上的识别率,具有一定的工程应用价值。

关键词：调制数据时分多址信号差分累积 4阶相关独特码盲识别

基于数字孪生的工业互联网安全检测与响应研究

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通信学报 2024年第6期45卷 87-100页

作者：马佳利郭渊博方晨陈庆礼张琦信息工程大学密码工程学院河南郑州450001

考虑传统网络安全防御方法不能够满足工业互联网对可靠性和稳定性的严格要求,基于数字孪生的思想研究了一种在数字空间中通过采集现场数据和使用孪生模型安全认知进行异常检测和响应的方法。首先,通过对数字孪生建模方案进行分析,总结出... 详细信息

考虑传统网络安全防御方法不能够满足工业互联网对可靠性和稳定性的严格要求,基于数字孪生的思想研究了一种在数字空间中通过采集现场数据和使用孪生模型安全认知进行异常检测和响应的方法。首先,通过对数字孪生建模方案进行分析,总结出4类建模方法并集成到多模块数字孪生(DT)架构中;然后,通过引入信号时序逻辑技术将不同孪生模型认知转化为标准的信号时序逻辑(STL)规范集,根据规范集对系统行为的监测实现异常检测,多源认知增加了检测结果的可靠性;最后,通过对违反STL规范集情况的分析实现异常定位,并通过对已知设备故障的分析设计相应STL弱规范实现异常分类,对异常的两方面响应有利于帮助系统恢复正常运行。案例研究表明,所提方法在异常检测和响应方面非常有效。将所提方法与基于深度学习的入侵检测系统进行对比,实验结果表明,所提方法在对异常情况的检测时检出率提高了25%~40.9%。

关键词：工业互联网数字孪生异常检测异常响应信号时序逻辑

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改性碳气凝胶/石蜡复合相变储热材料的研究

无机盐工业 2024年第5期56卷 58-63页

作者：户晶荣李欣聪郑州财经学院土木工程学院河南郑州450000

将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的... 详细信息

将石蜡与墙体材料复合能降低建筑人居能耗,但其易泄漏的问题严重影响了复合相变储热材料的广泛应用,采用吸附能力强的碳气凝胶为吸附载体,有望解决复合相变材料容易泄漏的弊端。为进一步提高碳气凝胶吸附石蜡的性能,采用不同质量分数的三甲基氯硅烷对碳气凝胶表面进行改性,通过XRD、SEM与FT-IR等表征手段探究了碳气凝胶表面结构的变化规律。结果表明:改性过程中三甲基氯硅烷的—Cl—Si(CH_(3))_(3)基团能与碳气凝胶表面的—OH发生枝接反应,该变化丰富了试样表面—CH_(3)数量,改善了制品的憎水性与孔结构,提高了其吸附非极性石蜡的能力;当三甲基氯硅烷的质量分数为30%时,改性碳气凝胶具有最佳的吸附性能,充分浸渍后能吸附85.87%的石蜡。经200次熔融-冷凝循环试验后,复合样品不仅未发生明显的泄漏现象,而且相变温度和相变焓均未发生显著变化。该研究制备的复合相变储热材料具有优异的稳定性与良好的隔热保温性能,为开发新型墙体隔热保温材料提供了新的思路。

关键词：石蜡碳气凝胶相变储热材料微观结构储热性能

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基于后门攻击的恶意流量逃逸方法

通信学报 2024年第4期45卷 73-83页

作者：马博文郭渊博马骏张琦方晨信息工程大学密码工程学院河南郑州450001

针对基于深度学习模型的流量分类器,提出了一种利用后门攻击实现恶意流量逃逸的方法。通过在训练过程添加毒化数据将后门植入模型,后门模型将带有后门触发器的恶意流量判定为良性,从而实现恶意流量逃逸;同时对不含触发器的干净流量正常... 详细信息

针对基于深度学习模型的流量分类器,提出了一种利用后门攻击实现恶意流量逃逸的方法。通过在训练过程添加毒化数据将后门植入模型,后门模型将带有后门触发器的恶意流量判定为良性,从而实现恶意流量逃逸;同时对不含触发器的干净流量正常判定,保证了模型后门的隐蔽性。采用多种触发器分别生成不同后门模型,比较了多种恶意流量对不同后门模型的逃逸效果,同时分析了不同后门对模型性能的影响。实验验证了所提方法的有效性,为恶意流量逃逸提供了新的思路。

关键词：后门攻击恶意流量逃逸深度学习网络流量分类

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一种交叉倍压型高增益DC/DC变换器

电机与控制学报 2024年第1期28卷 120-130页

作者：秦明冯耀星常忆雯王克文郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3... 详细信息

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3n+4)/(1-d)倍的高电压增益(1∶n为耦合电感匝数比,d为变换器占空比),且具有电路器件的低电压应力特性。对于漏感引起的开关管电压尖峰问题,引入了钳位电容构成释放漏感能量通道,同时提升了输出电压。介绍了新型交叉倍压型高增益变换器的拓扑结构,分析了变换器各模态的工作过程,推导了电压增益、输入电流纹波及各器件电压应力等稳态特性,并搭建样机进行实验研究,验证了该直流变换技术方案的可行性和先进性。

关键词： DC/DC变换器高增益低输入电流纹波交叉倍压交错并联耦合电感

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信任环境下考虑系统公平性的边缘计算卸载策略和资源分配

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通信学报 2024年第3期45卷 142-154页

作者：杨守义李富康任瑞敏郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

在不可靠信任环境下考虑边缘计算中的公平性问题,针对多用户多服务器场景研究了边缘计算的卸载决策和资源分配问题。在所提出的实时信任模型基础上,从用户满意度的角度定义了系统公平性,建立了一种考虑信任和公平性的联合优化模型,在此... 详细信息

在不可靠信任环境下考虑边缘计算中的公平性问题,针对多用户多服务器场景研究了边缘计算的卸载决策和资源分配问题。在所提出的实时信任模型基础上,从用户满意度的角度定义了系统公平性,建立了一种考虑信任和公平性的联合优化模型,在此基础上提出了一种基于信任的任务卸载和资源分配(TOA)算法。将原NP-hard问题转换为多个确定性优化子问题,基于回溯算法确定卸载策略,并采用拉格朗日乘子法、凸优化工具箱和二分迭代搜索法完成对资源配置的优化,从而实现系统公平性,提升用户满意度。仿真实验结果表明,所提算法优于其他基准算法。

关键词：边缘计算信任模型公平性资源分配

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基于租还车需求影响的共享单车调度问题研究

系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 645-660页

作者：崔春生田志勇许洋河南财经政法大学计算机与信息工程学院郑州450046 北京物资学院信息学院北京101149

当用户前往共享单车站点租车而站点无自行车或用户还车而无空桩时,将发生未满足租车或还车服务,造成经营方收益损失.为了优化服务,以包含停运期和营运期、在停运期进行自行车静态调度的共享单车系统为研究对象,调度成本和未满足服务损... 详细信息

当用户前往共享单车站点租车而站点无自行车或用户还车而无空桩时,将发生未满足租车或还车服务,造成经营方收益损失.为了优化服务,以包含停运期和营运期、在停运期进行自行车静态调度的共享单车系统为研究对象,调度成本和未满足服务损失成本为目标函数,调度卡车启用、旅行路线及站点间车辆调度为决策变量,营运期站点在站自行车数量为状态变量,综合分析调度策略与站点间租还车需求相互作用引发状态变量变化的动态演化过程,分析调度活动的内在逻辑,构建非线性静态调度优化模型,提出一种线性化方法,将其转化为线性规划模型.然后,根据问题特性设计了一种可求解大规模问题的人工蜂群-贪婪算法.最后,应用数值算例对问题性质和算法性能进行分析,结果显示单位租还车损失成本和调度能力对调度优化效果有重要影响,人工蜂群-贪婪算法在求解大规模问题时具有一定优势.研究成果可为共享单车调度提供决策支持.

关键词：共享单车租还车需求静态调度线性化人工蜂群-贪婪算法

基于交叉注意力多源数据增强的情境感知查询建议方法

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 34-42页

作者：张乃洲曹薇河南财经政法大学计算机与信息工程学院郑州450046

当前基于神经网络模型的查询建议研究往往单独采用查询日志会话中的查询序列作为训练数据,但由于查询本身缺乏句法关系,甚至缺失语义,导致神经网络模型不能充分挖掘和推理查询序列中各种词或概念之间语义关系。针对这一问题,提出一种基... 详细信息

当前基于神经网络模型的查询建议研究往往单独采用查询日志会话中的查询序列作为训练数据,但由于查询本身缺乏句法关系,甚至缺失语义,导致神经网络模型不能充分挖掘和推理查询序列中各种词或概念之间语义关系。针对这一问题,提出一种基于交叉注意力多源数据增强(MDACA)的Transformer模型框架,用于生成情境感知的查询建议。采用基于Transformer的编码器-解码器模型,利用交叉注意力机制,融合了查询层、文档语义层以及全局查询建议信息。实验结果表明,与目前方法相比,该方法能生成具有更高相关性的情境感知查询建议。

关键词：查询建议数据增强交叉注意力情境感知 Transformer模型

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