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PRIDE轻量级密码的不可能统计故障分析

通信学报 2024年第1期45卷 141-151页

作者：李玮孙文倩谷大武张爱琳温云华东华大学计算机科学与技术学院上海201620 上海交通大学计算机科学与工程系上海200240 上海市可扩展计算与系统重点实验室上海200240 上海市信息安全综合管理技术研究重点实验室上海200240

针对2014年美密会上提出的PRIDE轻量级密码的实现安全,提出了面向唯密文攻击假设的新型不可能统计故障分析方法,设计了卡方拟合优度-汉明重量区分器、卡方拟合优度-极大似然估计区分器等新型区分器。所提方法基于随机半字节故障模型,结... 详细信息

针对2014年美密会上提出的PRIDE轻量级密码的实现安全,提出了面向唯密文攻击假设的新型不可能统计故障分析方法,设计了卡方拟合优度-汉明重量区分器、卡方拟合优度-极大似然估计区分器等新型区分器。所提方法基于随机半字节故障模型,结合统计分布状态和不可能关系分析,围绕导入故障前后中间状态的变化,最少仅需432个故障即可恢复出PRIDE算法的128 bit原始密钥,且成功率达99%及以上。实验分析表明,所提方法不仅能减少故障数和耗时,而且进一步提升了准确率。该结果对轻量级密码的实现安全性提供了重要参考。

关键词：侧信道分析不可能统计故障分析轻量级密码 PRIDE 智能无人系统

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基于深度学习的视网膜血管分割方法综述

重庆师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吕佳王泽宇重庆师范大学重庆国家应用数学中心重庆师范大学计算机与信息科学学院

通过总结基于深度学习的视网膜血管分割方法并梳理现有方法存在的问题，为视网膜血管分割任务的进一步研究提供参考。检索2016年至2022年来基于深度学习的视网膜血管分割方法相关文献并总结归纳。首先，本文介绍了视网膜血管分割的背景... 详细信息

通过总结基于深度学习的视网膜血管分割方法并梳理现有方法存在的问题，为视网膜血管分割任务的进一步研究提供参考。检索2016年至2022年来基于深度学习的视网膜血管分割方法相关文献并总结归纳。首先，本文介绍了视网膜血管分割的背景。然后，从相关文献中总结了视网膜血管分割方法的数据集及数据预处理、评价指标、分割方法等。在数据集及数据预处理部分，介绍了视网膜图像数据集，总结了常用的特征增强技术、数据增强技术；在评价指标部分，介绍了视网膜血管分割方法常用的评价指标；在分割方法部分，本文将其归类为考虑网络特征提取能力的方法、考虑血管特性的方法及考虑实际应用的方法，其中考虑网络特征提取能力的方法可分为感受野受限的方法、感受野扩展的方法以及特征细化的方法，考虑血管特性的方法常利用多标签、损失函数等来改善粗细血管差异或类别不平衡的问题，考虑实际应用的方法更关注网络的轻量化和泛化能力。最后，整理归纳了视网膜血管分割方法存在的问题及未来可能的研究方向。基于深度学习的视网膜血管分割方法在未来一段时间仍是医学图像处理研究的重点和热点之一，本文对于了解视网膜血管分割任务的现状和解决实际应用问题都具有一定价值。

关键词：医学图像处理视网膜血管分割深度学习

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基于辅助信息与长短期偏好的序列推荐

计算机应用研究 2024年第9期41卷 2628-2634页

作者：刘超任梦瑶冯禄华重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆400054

为了解决序列推荐中的用户偏好漂移问题,以及更精确地捕捉用户动态偏好,提出了一种新型的序列推荐模型SILSSRec(side information and long-short term preferences based sequence recommendation)。该模型首先利用项目的类别和频次作... 详细信息

为了解决序列推荐中的用户偏好漂移问题,以及更精确地捕捉用户动态偏好,提出了一种新型的序列推荐模型SILSSRec(side information and long-short term preferences based sequence recommendation)。该模型首先利用项目的类别和频次作为辅助信息,基于用户的历史交互序列,生成个性化用户嵌入表示。然后,通过历史交互和当前交互之间的时间间隔生成个性化时间间隔嵌入,并将此嵌入与项目特征嵌入融合,形成个性化时间嵌入表示。模型采用注意力机制和门控循环网络,从嵌入表示中提取用户的长期和短期偏好。此外,通过对比学习强化偏好的特征表达,并使用自适应聚合网络动态融合这两种偏好,形成用户的最终偏好表示。在8个公开数据集上的实验结果表明,SILSSRec在评估指标上优于现有的基线模型,其中AUC(area under curve)平均提高了3.82%、召回率平均提高了7.2%、精确率平均提高了0.3%。实验证明SILSSRec在不同场景下均有较好表现,有效缓解了偏好漂移问题,提升了推荐效果。

关键词：序列推荐辅助信息注意力机制长短期偏好对比学习

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联合结构重参数和YOLOv5的航拍红外目标检测

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 382-389页

作者：邵延华张兴平张晓强楚红雨吴亚东西南科技大学信息工程学院绵阳621010 四川轻化工大学计算机科学与工程学院宜宾644000

无人机进行红外航拍目标检测在交通、农业和军事等方面有着广泛应用。该领域的主要挑战有目标较小、相互遮挡、非刚体形变大以及红外成像纹理信息少、边缘特征弱等。针对以上问题,基于YOLOv5和结构重参数化优化思想,提出了一种针对航拍... 详细信息

无人机进行红外航拍目标检测在交通、农业和军事等方面有着广泛应用。该领域的主要挑战有目标较小、相互遮挡、非刚体形变大以及红外成像纹理信息少、边缘特征弱等。针对以上问题,基于YOLOv5和结构重参数化优化思想,提出了一种针对航拍场景的目标检测模型Rep-YOLO。首先,在主干网络中引入RepVGG模块,提升模型特征提取能力;在模型推理时对RepVGG模块的多分支进行结构重参数化,减少网络分支和结构复杂度。其次,结合数据特征,改进检测网络颈部的路径聚合网络,提升检测算法在机载平台的精度-速度均衡能力。最后,在两个公开红外数据集进行对比实验,表明该算法的有效性。以南航ComNet航拍数据集为例,统计结果显示主要检测指标各类平均精度(mean Average Precision,mAP)提升5.9%,同时参数量和模型大小分别减少约29.7%和23.2%。另外,对Rep-YOLO在典型机载平台Jetson Nano上进行了模型部署验证,为航拍场景的检测算法改进和实际应用提供了可靠的技术支撑。

关键词：深度学习红外图像航拍目标检测 YOLOv5 结构重参数化

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基于轻量化YOLOv8s交通标志的检测

图学学报 2024年第3期45卷 422-432页

作者：朱强军胡斌汪慧兰王杨安徽师范大学皖江学院大数据与人工智能系安徽芜湖241000 安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 安徽师范大学计算机与信息学院安徽芜湖241000

为了提高交通标志检测的实时性和可行性,提出了一种基于YOLOv8s的轻量化交通标志检测模型。首先,用FasterNet中的残差模块FasterNetBlock替换C2f模块中的BottleNeck,降低模型参数量和计算量;其次,用一种小目标检测层去替换大目标检测层... 详细信息

为了提高交通标志检测的实时性和可行性,提出了一种基于YOLOv8s的轻量化交通标志检测模型。首先,用FasterNet中的残差模块FasterNetBlock替换C2f模块中的BottleNeck,降低模型参数量和计算量;其次,用一种小目标检测层去替换大目标检测层,降低Backbone中网络层数,实现大幅度提高检测速度和降低参数量;最后,用Wise-IOU替换原CIOU损失函数,提高速度和精度。在TT100K交通标志数据集上验证,其与YOLOv8s模型比较,mAP50提高了5.16%,参数量降低了76.48%,计算量降低了13.33%,FPS快了35.83%。与其他模型相比,mAP50平均提高了15.11%,参数量平均降低了85.74%,计算量平均下降了46.23%,FPS平均提高了31.49%。该模型具有检测精度高、参数量少、计算量低、速度快等优点,较原算法有很大地提升,且与其他先进的交通标志检测模型比较时表现出了很强的竞争力,在交通标志检测中具有较大优势。

关键词：轻量化 YOLOv8s 改进小目标层交通标志检测 Wise-IOU TT100K

生猪价格的省域空间溢出效应及其动态关联分析——基于空间面板模型和DY分解

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中国农业资源与区划 2024年第2期45卷 112-123页

作者：付莲莲卢灏宇方青杨乐江西农业大学计算机与信息工程学院南昌330045

[目的]分析生猪价格的省际空间溢出效应,并通过各省域间价格联动效应探究我国生猪价格体系的传导机制,对治理我国生猪产业区域不均衡发展问题具有重要意义。[方法]文章建立空间杜宾模型探索生猪价格的空间传导特性,引入溢出效应分解分... 详细信息

[目的]分析生猪价格的省际空间溢出效应,并通过各省域间价格联动效应探究我国生猪价格体系的传导机制,对治理我国生猪产业区域不均衡发展问题具有重要意义。[方法]文章建立空间杜宾模型探索生猪价格的空间传导特性,引入溢出效应分解分析替代品价格、成本要素对省域生猪价格的冲击效应,并运用广义预测误差分解测定省际生猪价格关联水平及方向。[结果](1)我国生猪价格波动具有显著空间相关性和异质性,其空间集聚特征随时间推移愈发显著,产业布局呈现“高—高南部簇拥,低—低东向西扩”的空间演变特征。(2)省内替代品价格、成本要素对生猪价格波动的影响显著但作用力度有限,省际溢出效应是生猪价格发生空间传导的主导因素。(3)鸡肉价格与省内、省外的生猪价格存在密切正向关联;牛肉价格波动推动本省生猪价格同步波动;豆粕价格波动对本省或邻省生猪价格均起到正向推动作用;玉米价格变化引起本省或邻省生猪价格的负向变化。(4)辽宁、河北、吉林、河南等省的正向净关联度较大,属于波动“主导者”或“发动者”;上海、广西、重庆等省市的负净关联度较大,隶属价格波动的“接收者”;江苏、湖南、福建等省市的关联度和全国平均关联度持平,在价格波动传导体系中属于波动“中介者”。[结论]有关部门应针对不同省域在生猪价格传导体系中所发挥职能的不同,分级管控生猪价格,同时促进地方畜牧业经济发展,不断优化我国生猪养殖产业区域布局。

关键词：生猪价格价格传导空间杜宾模型溢出效应广义预测误差方差分解

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无信控交叉口驾驶人潜在危险感知能力评估

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 127-135页

作者：彭金栓成家佳赵刘昌罗霜袁浩徐磊重庆交通大学交通运输学院重庆400074

为量化无信控交叉口驾驶人潜在危险的感知能力,组织驾驶人实车驾驶试验,实时采集驾驶人眼动特征参数。解析熟练和非熟练驾驶人直行通过无信控交叉口模式下的扫视和注视规律,引入马尔科夫链模型,阐释驾驶人注视转移特性,揭示驾驶人视觉... 详细信息

为量化无信控交叉口驾驶人潜在危险的感知能力,组织驾驶人实车驾驶试验,实时采集驾驶人眼动特征参数。解析熟练和非熟练驾驶人直行通过无信控交叉口模式下的扫视和注视规律,引入马尔科夫链模型,阐释驾驶人注视转移特性,揭示驾驶人视觉搜索与潜在危险感知特性的内在联系。结合熟练和非熟练驾驶人各映射指标下的统计学分析,萃取驾驶人潜在危险感知能力表征参数。基于灰色近优综合评价法,构建驾驶人在无信控交叉口场景下的潜在危险感知能力评估模型。研究表明:直行条件下,无信控交叉口下非熟练驾驶人的水平搜索广度、垂直搜索深度和扫视强度显著低于熟练驾驶人;相较于熟练驾驶人,非熟练驾驶人兼顾道路两侧信息的能力较弱,且注视概率的适时调配机制不够灵活;熟练驾驶人在无信控交叉口的潜在危险感知得分比非熟练驾驶人高31.2%;熟练驾驶人中,男性潜在危险感知能力明显强于女性,而性别对非熟练驾驶人感知绩效无显著影响。研究结果可丰富防御性驾驶相关理论体系,为无信控交叉口交通设施的优化和完善,驾驶人安全教育及评估等提供重要参考。

关键词：交通工程潜在危险感知评估马尔科夫链无信控交叉口兴趣区域驾驶行为

基于MPI+CUDA的DSMC/PIC耦合模拟异构并行及性能优化研究

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计算机科学 2024年第9期51卷 31-39页

作者：林拥真徐传福邱昊中汪青松王正华杨富翔李洁国防科技大学计算机学院量子信息研究所兼高性能计算国家重点实验室长沙410000 国防科技大学计算机学院长沙410000 国防科技大学空天科学学院长沙410000 军事交通学院安徽蚌埠233000

DSMC/PIC耦合模拟是一类重要的高性能计算应用,大规模DSMC/PIC耦合模拟计算量巨大,需要实现高效并行计算。由于粒子动态注入、迁移等操作,基于MPI并行的DSMC/PIC耦合模拟往往通信开销较大且难以实现负载均衡。针对自主研发的DSMC/PIC耦... 详细信息

DSMC/PIC耦合模拟是一类重要的高性能计算应用,大规模DSMC/PIC耦合模拟计算量巨大,需要实现高效并行计算。由于粒子动态注入、迁移等操作,基于MPI并行的DSMC/PIC耦合模拟往往通信开销较大且难以实现负载均衡。针对自主研发的DSMC/PIC耦合模拟软件,在原有MPI并行优化版本上设计实现了高效的MPI+CUDA异构并行算法,结合GPU体系结构和DSMC/PIC计算特点,开展了GPU访存优化、GPU线程工作负载优化、CPU-GPU数据传输优化及DSMC/PIC数据冲突优化等一系列性能优化。在北京北龙超级云HPC系统的NVIDIA V100和A100 GPU上,针对数亿粒子规模的脉冲真空弧等离子体羽流应用,开展了大规模DSMC/PIC耦合异构并行模拟,相比原有纯MPI并行,GPU异构并行大幅缩短了模拟时间,两块GPU卡较192核的CPU加速比达到550%,同时具有更好的强可扩展性。

关键词： DSMC/PIC耦合粒子模拟异构并行 MPI+CUDA

非完美CSI条件下IRS辅助的NOMA系统安全速率最大化算法

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中国科学：信息科学 2024年第6期54卷 1487-1501页

作者：王正强何鲁娜樊自甫万晓榆徐勇军多滨重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 成都理工大学计算机与网络安全学院成都610059

本文针对智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的非正交多址接入系统的物理层安全问题,考虑窃听信道为非完美信道状态信息,基站在IRS的辅助下给合法用户传输数据.在基站最大发射功率、IRS相移和连续干扰消除解码顺序约束... 详细信息

本文针对智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的非正交多址接入系统的物理层安全问题,考虑窃听信道为非完美信道状态信息,基站在IRS的辅助下给合法用户传输数据.在基站最大发射功率、IRS相移和连续干扰消除解码顺序约束下,建立了一个联合优化基站波束形成向量、IRS相移的系统安全速率最大化问题.首先,基于合法用户的组合信道增益来确定连续干扰消除解码顺序,然后将优化问题解耦为两个子问题交替优化,利用基于惩罚的连续凸逼近、松弛变量、一阶泰勒展开等方法将目标函数和约束进行转化,再利用S-procedure方法处理窃听信道的不确定性,将子问题转化为凸优化问题并求解.仿真结果表明,本文所提方案与集中部署IRS、随机相移、无IRS方案对比,能够有效提高系统的安全速率.

关键词：智能反射面非正交多址接入物理层安全非完美信道状态信息波束成形