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基于改进多因子优化蝙蝠算法的网络入侵检测方法

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郑州大学学报（工学版） 2024年第5期45卷 52-60,94页

作者：张震张思源田鸿朋郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

针对高维网络数据存在大量冗余和不相关的特征导致入侵检测准确率低的问题,提出了一种改进的多因子优化蝙蝠算法(IMFBA)用于数据特征选择,筛选出具有最大信息量的特征子集,提高网络入侵检测精度。首先,在多因子优化框架下设计全局特征... 详细信息

针对高维网络数据存在大量冗余和不相关的特征导致入侵检测准确率低的问题,提出了一种改进的多因子优化蝙蝠算法(IMFBA)用于数据特征选择,筛选出具有最大信息量的特征子集,提高网络入侵检测精度。首先,在多因子优化框架下设计全局特征选择任务和局部特征选择任务,并通过基于蝙蝠算法所设计的选型交配和垂直文化传播算子实现不同任务间的信息共享,从而帮助全局特征选择任务更快锁定最优解空间,提高算法收敛速度和稳定性。其次,通过将反向学习策略和差分进化引入蝙蝠算法,重新设计算法初始解选择阶段及个体更新过程,弥补其缺少突变机制的不足,增强解的多样性,帮助算法摆脱局部最优。最后,提出一种自适应参数调整策略,根据潜在最优解质量决定其指导个体更新的权重,避免在多任务特征选择过程中出现知识负迁移现象,实现全局搜索与局部开发之间的平衡。实验结果表明:IMFBA所选特征子集对网络入侵数据集KDD CUP 99和NSL-KDD分类结果的准确率分别为95.37%和85.14%,相较于完整特征集提升了3.01百分点和9.78百分点。IMFBA算法能选择更高质量特征子集并提升网络入侵检测准确率。

关键词：入侵检测网络安全特征选择蝙蝠算法多因子优化

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考虑富氧燃烧碳捕集技术和源荷双侧响应的综合能源系统优化调度

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中国电力 2024年第8期57卷 227-240页

作者：杨海柱白亚楠张鹏李忠文河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

为降低燃气轮机的碳排放水平和提高灵活性,提出了计及富氧燃烧碳捕集技术和源荷双侧响应的综合能源系统低碳经济优化策略。首先,研究了富氧燃烧技术的运行原理及其能流特性,并构建空分制氧设备和碳捕集设备的耦合模型;其次,引入可调的... 详细信息

为降低燃气轮机的碳排放水平和提高灵活性,提出了计及富氧燃烧碳捕集技术和源荷双侧响应的综合能源系统低碳经济优化策略。首先,研究了富氧燃烧技术的运行原理及其能流特性,并构建空分制氧设备和碳捕集设备的耦合模型;其次,引入可调的热电比作为供给侧响应策略,需求侧对于电力、热能以及气负荷的特性进行综合权衡,借助能源价格的引导,并考虑其相互之间的可替代属性形成需求侧响应机制;最后,通过计及气负荷碳排放的阶梯式碳交易约束碳排放,以系统运行成本为目标优化各时段机组出力。设置多场景进行仿真分析,结果表明富氧燃烧碳捕集技术能够有效减少系统的碳排放量,源荷双侧响应能够灵活调节供给侧与需求侧的供能关系,并有效减少系统运行成本。

关键词：富氧燃烧碳捕集可变热电比 P2G两阶段源荷双侧响应

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基于混沌系统和动态约瑟夫环的语音加密算法

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：梁万用赵凯辉江泳侯龙洁郑州轻工业大学电气信息工程学院

针对一种基于混沌序列和动态约瑟夫环的语音加密算法，使用数字化处理后的语音数据作为SHA-256算法的输入生成Hash值，并通过异或运算得到动态密钥。将动态密钥和外部输入密钥相结合，生成混沌系统的初始值，利用系统迭代生成混沌序列... 详细信息

针对一种基于混沌序列和动态约瑟夫环的语音加密算法，使用数字化处理后的语音数据作为SHA-256算法的输入生成Hash值，并通过异或运算得到动态密钥。将动态密钥和外部输入密钥相结合，生成混沌系统的初始值，利用系统迭代生成混沌序列密钥流。利用混沌序列密钥流替换约瑟夫环的步长参数，生成变步长的动态约瑟夫环置乱矩阵。将置乱后的数据与混沌序列密钥流进行异或运算实现语音信息的扩散加密。数值仿真实验及算法安全性分析验证了该语音加密算法的可行性和安全性。

关键词：语音加密混沌系统混沌序列密钥流动态约瑟夫环置乱

基于二维空间矢量脉宽调制的准Z源逆变器电感电流纹波抑制策略

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电工技术学报 2024年

作者：梁伟华穆向上申永鹏李海林郑州轻工业大学电气信息工程学院

提出了一种适用于三相准Z源逆变器的二维空间矢量调制策略，其计算简单且能够有效减小准Z源网络电感电流纹波（脉动量）。该方法将准Z逆变器的输出电压映射在二维坐标系的坐标轴上，依据三相电压的大小关系划分控制域，根据参考电压所... 详细信息

提出了一种适用于三相准Z源逆变器的二维空间矢量调制策略，其计算简单且能够有效减小准Z源网络电感电流纹波（脉动量）。该方法将准Z逆变器的输出电压映射在二维坐标系的坐标轴上，依据三相电压的大小关系划分控制域，根据参考电压所在的控制域选择电压矢量和开关状态；并根据电感电流脉动量，将一个开关周期中的直通时间分成六小段，插入在零矢量首尾位置和两个非零矢量之间；以电感电流在直通状态与相邻的非直通状态间的净变化量等于零为目标，计算每段直通作用时间，实现了一个开关周期内电感电流纹波最小。该方法计算简单，且能够有效减小电感电流的脉动量。仿真和实验验证了该方法的有效性。

关键词：准Z源逆变器空间矢量调制脉冲宽度调制电感电流纹波

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自监督学习下小样本番茄叶片病害检测

中国农机化学报 2024年第7期45卷 172-179页

作者：李显娜吴强张一丹周康南阳农业职业学院信息工程学院河南南阳473000 郑州大学信息工程学院郑州市450001 河南农业大学信息与管理科学学院郑州市450003

番茄叶片病害的快速定位与精准识别有助于合理使用杀虫剂,进而保障番茄的质量与产量。针对现有番茄叶片病害检测方法检测性能不佳的问题,提出一种自监督下的小样本番茄叶片病害检测方法。首先,利用一组共享权重的主干网络提取番茄叶片... 详细信息

番茄叶片病害的快速定位与精准识别有助于合理使用杀虫剂,进而保障番茄的质量与产量。针对现有番茄叶片病害检测方法检测性能不佳的问题,提出一种自监督下的小样本番茄叶片病害检测方法。首先,利用一组共享权重的主干网络提取番茄叶片在视觉空间中的语义特征;然后,将视觉语义特征作为深度自编码网络的输入,通过计算编码压缩后的特征与原始特征间的对比损失优化特征编码网络;最后,利用编码压缩后的特征指导番茄叶片的未知病害定位与识别。此外,为获得更鲁棒的指导特征集,设计一种双损失的优化策略。通过在自建的番茄病害叶片数据集和开源数据集上进行测试试验,所提出模型分别在自建和开源数据集上实现0.946 2和0.963 9的识别精准率,优于当前经典的目标检测方法。

关键词：番茄叶片病害检测自监督学习自编码网络双损失语义特征

室内可见光通信亮度可控混合多层OFDM调制方法

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中国激光 2024年第2期51卷 97-105页

作者：任嘉伟汪涛徐志坚曲晶中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院河南郑州450001

针对室内可见光通信的通照一体需求,为实现高效数据通信和调光控制相结合,在多层非对称裁剪光正交频分复用(LACO-OFDM)信号分时正负叠加调光方法的基础上,通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM(SLACO-... 详细信息

针对室内可见光通信的通照一体需求,为实现高效数据通信和调光控制相结合,在多层非对称裁剪光正交频分复用(LACO-OFDM)信号分时正负叠加调光方法的基础上,通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM(SLACO-OFDM)信号,可以在不引入额外干扰的情况下,降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下,层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比,充分利用了发光二极管(LED)整个动态范围。仿真结果表明,提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能,相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。

关键词：光通信可见光通信调光控制峰均功率比混合多层调制

多执行器故障条件下植保无人机的自适应鲁棒容错控制

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中国农机化学报 2024年第10期 254-261页

作者：李园园侯宝顺朱书慧郑州升达经贸管理学院信息工程学院河南大学计算机与信息工程学院

针对多执行器故障条件下难以保证植保无人机的高度与姿态的准确控制问题，提出一种多执行器故障条件下植保无人机自适应鲁棒容错控制算法。在建立植保无人机高度、姿态动力学模型和执行器故障模型的基础上，基于非线性back-stepping自... 详细信息

针对多执行器故障条件下难以保证植保无人机的高度与姿态的准确控制问题，提出一种多执行器故障条件下植保无人机自适应鲁棒容错控制算法。在建立植保无人机高度、姿态动力学模型和执行器故障模型的基础上，基于非线性back-stepping自适应控制原理，设计一种无需故障检测和隔离机制的非线性高度和姿态自适应容错控制器。通过容错控制器的自适应性保证多个执行器故障下植保无人机在高度与姿态上的跟踪控制性能，利用鲁棒控制保证系统在建模不确定性条件下的稳定性。结果表明，在单执行器故障条件下植保无人机的高度和姿态跟踪的最大误差分别为0.13m和[±3.26°±2.71°±1.16°]，在多执行器故障条件下植保无人机的高度和姿态跟踪的最大误差分别为0.21 m和[±3.11°±4.75°±3.07°]，本文方法能够有效保证植保无人机的高度和姿态跟踪的跟踪性能，且跟踪误差渐近收敛。

关键词：植保无人机执行器故障鲁棒容错控制稳定性

基于图像处理的小麦微量沉淀值自动读取方法研究

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中国农机化学报 2024年第4期45卷 149-154页

作者：王玲张晋雄田辉张驻军赵书涵河南农业大学机电工程学院郑州市450053 郑州大学电气与信息工程学院郑州市450066

为实现十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS)沉淀值读取的自动化、智能化,在SDS沉淀值自动化测定摇床上,设计一种图像自动识别沉淀值系统。通过对3种图像处理方法的可行性分析后,选定一种基于标签比对的图像识别方法。该方法包... 详细信息

为实现十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS)沉淀值读取的自动化、智能化,在SDS沉淀值自动化测定摇床上,设计一种图像自动识别沉淀值系统。通过对3种图像处理方法的可行性分析后,选定一种基于标签比对的图像识别方法。该方法包含图像前处理和体积值转换两大模块,主要步骤包括RGB转换成HSV、多通道二值化、提取标签和沉淀值前景,找标签和沉淀值轮廓等。该方法可以同时处理多个试管,并给出每个试管的体积。试验结果表明,平均识别准确率为98.945%。因图像处理光源固定,相对于人工读取示值,不仅提高试验效率,也降低每次读取示值时,因视线不同而造成的主观人为干扰,有效提高准确性,实现沉淀值读取的自动化与智能化。

关键词：小麦十二烷基硫酸钠沉淀值图像识别体积值转换标签

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基于自适应敏感区域变异的覆盖引导模糊测试

计算机应用 2024年第8期44卷 2528-2535页

作者：徐航杨智陈性元韩冰杜学绘战略支援部队信息工程大学密码工程学院郑州450004

针对覆盖引导的模糊测试(CGF)中存在大量无效变异且造成性能浪费的问题,提出一种自适应敏感区域变异算法。首先,根据变异出的测试用例是否执行新路径将对应的变异位置分为有效变异位置集合和无效变异位置集合;然后,基于有效变异位置确... 详细信息

针对覆盖引导的模糊测试(CGF)中存在大量无效变异且造成性能浪费的问题,提出一种自适应敏感区域变异算法。首先,根据变异出的测试用例是否执行新路径将对应的变异位置分为有效变异位置集合和无效变异位置集合;然后,基于有效变异位置确定敏感区域,将后续的变异集中在敏感区域内。在后续的模糊测试过程中,根据测试用例的执行结果自适应地调整对应种子的敏感区域,减少无效变异。此外,设计新的种子选择策略配合敏感区域变异。将自适应敏感区域算法集成至美国模糊循环(AFL),并将它命名为SMAFL(Sensitive-region-based Mutation American Fuzzy Lop)。在12个流行的应用程序上评估SMAFL,实验结果表明,与AFL相比,当初始种子数为1时,SMAFL发现的路径数平均提升了31.4%,模糊次数增加了3.4倍;并且在12个程序中都实现了更高的代码覆盖率。在对LAVA-M数据集的测试中,SMAFL比AFL多发现2个bug,并且发现相同bug所用时间更短。整体地,自适应敏感区域变异算法能提升模糊测试器的探索效率。

关键词：模糊测试自适应算法软件漏洞代码覆盖率变异