面向小样本抽取式问答的多标签语义校准方法

小样本抽取式问答任务旨在利用文章给定的上下文片段,抽取出真实的答案片段。其基线模型采用的方法只针对跨度进行学习,缺乏对全局语义信息的利用,在含有多组不同重复跨度的实例中存在着理解偏差等问题。为了解决上述问题,该文利用不同层级的语义提出了一种面向小样本抽取式问答任务的多标签语义校准方法。采用包含全局语义信息的头标签和基线模型中的特殊字符构成多标签进行语义融合,并利用语义融合门来控制全局信息流的引入,将全局语义信息融合到特殊字符的语义信息中。然后,利用语义筛选门对新融入的全局语义信息和该特殊字符的原有语义信息进行保留与更替,实现对标签偏差语义的校准。在8个小样本抽取式问答数据集中的56组实验结果表明:该方法在评价指标F1值上均明显优于基线模型,证明了所提方法的有效性和先进性。

利用邻近度与内容特征的用户识别方法

社交网络对用户拓扑结构进行了获取限制,使得利用结构特征进行识别的方法准确率大大下降。利用邻近度与内容特征的用户识别方法构建了一个融合属性特征、结构特征与内容特征的基于XGboost的半监督网络模型,将跨社交网络用户识别问题转换为二分类问题。针对无法获得完整用户拓扑结构与种子用户不足的问题,提出显式好友与隐式好友的提取方法,根据待匹配用户对好友网络中的显式匹配用户对、隐式匹配用户对与其他好友将好友网络融合,结合用户重要度改进LINE算法二阶邻近度的经验概率,获取待匹配用户对的结构特征;将用户发文时间序列特征、生成内容关键词重叠度特征与关注用户标签特征作为生成内容特征;最后将属性特征、结构特征与内容特征进行融合完成用户识别。在真实数据集上的实验证明了本方法的有效性。

基于稳态集-射极饱和电压的IGBT功率模块疲劳失效模型的研究

随着绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)功率模块在民用和军用领域应用的不断深入,IGBT功率模块在长时间电-热应力下的疲劳老化问题越来越突出。本文基于半导体物理和器件可靠性理论,研究IGBT功率模块封装失效的产生原因,分析焊料层和键丝失效的作用机理和表现特征。在研究IGBT通态电压模型的基础上,提出了一种基于稳态集-射极饱和电压的IGBT功率模块疲劳老化模型,实现对焊料层疲劳和键丝疲劳等封装老化问题的综合表征。搭建IGBT功率模块的电-热老化实验测试平台,进行了功率循环老化实验验证,结果表明本文模型可以较为准确地评估IGBT功率模块封装的疲劳老化程度。

基于CRTNet的低照度图像增强方法

针对低照度环境下获取的图像与颜色失真问题,该文结合了通道注意力和空间注意力的机制,提出了一种基于颜色还原Transformer网络(color restoraration Transformer networks, CRTNet)的低照度图像增强方法。CRTNet由颜色注意力模块(color attention module, CAM)、颜色映射模块(color map module, CMM)和顺序增强结构组成。首先,CAM分为颜色通道注意力模块和颜色空间注意力模块两部分,利用Transformer的全局信息捕捉能力,颜色通道注意力模块关注有意义的颜色通道并赋予更高权重,生成通道注意力向量,颜色空间注意力模块使用三层卷积结构,关注高维空间中的空间细节信息,生成空间注意力权重图;其次,CMM通过线性拟合过程提取图像高维特征,对64D空间中的特征进行通道和空间两个维度的缩放和平移获得图像全局信息和细节信息,并与原始图像特征相结合,补充原始图像特征中颜色、亮度、对比度和细节等信息,实现颜色增强;最后,采用顺序增强结构,将CMM的输出作为输入重复进行3次CAM和CMM操作,以拟合更高阶的函数映射,实现低照度图像的有效增强。对公共数据集的实验和用户研究表明,所提方法在定量测量、细节与颜色复原方面取得了最好的结果。

关键路径预搜索的符号执行智能合约漏洞检测

针对传统符号执行在不必要、不相关的路径上消耗大量时间与资源,效率低等问题,提出了利用静态检测预扫描智能合约关键路径优化符号执行验证,避免非必要路径搜索增加的资源消耗,实现基于关键路径预搜索的符号执行。该方法与现有主流检测工具进行对比实验,结果显示:Gas耗尽拒绝服务漏洞覆盖率达98%,检测准确度为84.3%,远高于均值37.2%;对存储覆盖漏洞合约的全覆盖,检测准确率为86.1%,验证了该方法的高效性与稳定性。

一种面向车联网的区块链模型

目前业界正尝试使用区块链增强车联网应用的可靠性、信任和安全性,但区块链在性能上的不足使其难以适应车联网的移动性和实时性要求。针对上述问题,提出了一种基于虚拟分片和有向无环图(directed acyclicgraph,DAG)的树状快速区块共识(tree-blockchain consensus,TBC),通过固定可信节点进行共识,以减少对移动车辆节点的依赖性,基于DAG构建树形结构区块链,实现了区块的并行验证和上链。针对构建的树形结构区块链,提出了一种基于匹配码的虚拟分片验证机制,通过VRF函数和简单的哈希运算将验证节点和交易进行逻辑分组配对,确保了交易分片的随机性,减轻了验证过程的计算开销,提高了共识效率。安全性分析表明,TBC可以较好地应对网络中常见的恶意信息攻击、女巫攻击和中间人攻击。仿真实验表明,TBC的共识性能优于传统共识算法,可以满足车联网的应用需求。

基于锁模激光器的FBG电流传感器高速解调系统

智能电网可靠、安全、经济、高效的发展目标,对电流参数的检测速率提出了更高的需求。本文开展了锁模激光器对基于磁致伸缩效应的光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)电流传感器复用实现高速解调的实验研究,首次将时间拉伸-色散傅里叶变换(time-stretch dispersive Fourier transformation, TS-DFT)技术与光纤电流传感技术进行了结合。固定于磁致伸缩材料表面的FBG能够感知通电螺线管产生的磁场所引发的材料应变。TS-DFT技术可将应力引起的FBG波长偏移映射为时域上反射脉冲的时延偏移实现高速解调。在0~4.5 A电流范围内对2个传感FBG的波长复用进行监测,系统的解调速率高达69.6 MHz,该技术在电流或磁场传感领域有广阔的应用前景。

基于光纤光栅的多点拉锥光纤柔性曲率传感器

针对现有曲率传感器存在制造工艺繁琐、成本较高的问题,提出了一种基于光纤光栅的反射式拉锥光纤柔性曲率传感器,通过将单模拉锥光纤植入聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)材料中实现对曲率的柔性传感,同时,利用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的波分复用特性,将其与多个拉锥光纤曲率传感器级联,实现了多点拉锥光纤柔性曲率传感,可同时感知多点的曲率信息。实验结果表明,薄膜状的PDMS柔弹性良好,拉锥光纤与PDMS膜能同步弯曲,弯曲灵敏度约为0.59348-0.60696 dB/m^(-1)。基于FBG的多点拉锥光纤柔性曲率传感还具有较好的抗串扰能力。进一步地,使用该柔性传感器对喉咙处及手腕处的人体活动监测进行了应用研究,结果表明该传感器不但能检测到人体微小的肌肉变化,也能检测到幅度较大的动作,在人体活动监测领域具有良好的发展前景。

小波包分解支持下的高光谱混合像元盲分解

提出将小波包辅助下子带分解的独立成分分析用于高光谱混合像元盲分解.利用小波包分解改进独立成分分析技术,并考虑到高光谱数据的特点提出了高光谱混合像元盲分解方法,该方法能克服独立成分分析方法要求端元光谱统计独立带来的问题.利用两组合成数据和三组室内实测数据对本算法进行测试,证明了本算法能较为准确的提取端元光谱波形和端元丰度,其准确度明显优于独立成分分析方法.该方法为高光谱遥感影像的盲分解提供了一条新的途径.

面向应用的光纤氢气传感技术

光纤类氢气传感器因基于光学原理,具有本质安全和无电磁干扰的特性,成为氢气传感器研究的热点,在电力设备健康监控、氢能源应用、地震监测等领域均有迫切需求.依照光纤类氢气传感器的类型,分别综述了微镜型、干涉型、消逝场型、光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)型等4种不同光纤类氢气传感器的原理和研究进展.详述了近几年在光纤类氢气传感领域的工作,包括应用于高浓度氢气监测的钯合金型光纤氢气传感器、应用于中低浓度氢气报警的掺铂三氧化钨型光纤氢气传感器、应用于超低浓度痕量监测的三氧化钨-钯-铂纳米复合薄膜型光纤氢气传感器.对比3种技术方案的研究现状,分析需要解决的问题并对应用前景进行了展望.

蓝宝石衍生光纤及传感器研究进展

蓝宝石衍生光纤(sapphire-derived fiber,SDF)具有机械强度良好、耐高温等性能,在高温传感、分布式应力传感等方面有广阔应用前景.该文首先简要介绍了蓝宝石衍生光纤的基本特性,然后结合该课题组近几年在该方向的研究进展,对基于蓝宝石衍生光纤的布拉格光栅、法布里-珀罗腔、长周期光栅和马赫-曾德尔干涉仪进行重点讨论,分析了基于蓝宝石衍生光纤传感器的工作原理和实现方法.

二维Log Butterworth滤波器全方向边缘检测的频域实现方法

由于人类识别图像特征涉及非线性的识别机制,提出基于改进二维Log Butterworth滤波器的全方向边缘检测方法。该方法从频域角度出发,利用正反快速傅里叶变换来实现边缘检测工作。首先,将非线性Log函数引入Butterworth滤波器,获得二维Log Butterworth滤波器,当图像行列数不一致时,中心频率分布于椭圆之上,椭圆的长短轴之比与图像长宽比相等,进而给出以角度为变量滤波器表达式。其次,为方便滤波器参数的选取,对二维Log Butterworth滤波器参数进行归一化等处理。再次,利用F-measure和PSNR(峰值信噪比)来衡量不同参数的边缘检测结果,确定最优的二维Log Butterworth滤波器参数范围。然后,乘法次数和加法次数被用来分析本文方法的理论效率,同时以不同大小的图像作为试验数据来比较两种方法的检测耗时。最后,以伯克利图像分割数据库(BSDS)图像和高空间分辨率遥感图像为试验数据,对本文方法的边缘检测结果进行评价分析。结果表明:本文方法可以有效地应用于图像边缘检测。

融合音频、文本、表情动作的多模态情感识别

针对机器识别人类情感过程中的精度不高、泛化能力不强等问题,提出了一种基于语音、文本和表情动作的3种模态情感识别融合方法。在语音模态中,设计深度波场延拓和改进波动物理模型,模拟长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的序列信息挖掘过程;在文本模态中,利用含有多头注意力机制的Transformer模型捕捉语义上潜在的情感表达;在表情动作模态中,将提取面部表情和手部动作的序列特征与双向三层含有注意力机制的LSTM模型相结合。最终提出一种多性能指标下的模态融合方案,以实现高精度的、强泛化能力的情感识别。在通用的交互式情感二元运动捕捉语料库IEMOCAP中,将所提出的方法与现有的情感识别算法进行对比,实验结果表明:所提出的算法在单个模态和多个模态中的识别精度均较高,平均精度改善达到16.4%和10.5%,有效提升了人机交互中情感识别的能力。

基于量子技术的跨域数据安全传输研究

在大数据时代下,多组织联合办公越来越普遍。数据在跨域传输时的安全共享、数据的分级分类安全管理是目前亟需解决的问题。设计一种基于量子技术的跨域数据安全传输模型,可以保证跨域传输时的数据安全共享及安全管理。将量子网关引入经典跨域传输系统,利用量子网关形成域内用户的身份证书,并完成跨域传输时的身份认证。当进行数据跨域传输时,数据发送方利用量子网关中的量子密钥保护跨域数据,并由量子网关为跨域数据形成数据签名,同时绑定跨域数据的唯一访问权限。当数据访问方的量子网关接收到跨域数据时,首先进行跨域身份的认证及数据完整性查验;然后由域控服务器进行权限的映射,只有权限相匹配的个人或部门才能解密跨域数据,最后数据访问者查看跨域数据,完成多组织的数据共享办公。理论分析表明提出的基于量子技术的跨域数据安全传输模型能够实现跨域数据的保护、用户及数据的分级分类管理、跨域身份认证,并具备更高的密钥安全性。

光纤传感中的受激布里渊散射效应

受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)作为光纤中重要的非线性效应,对光纤传感系统有重要影响.在远程干涉型传感系统中,SBS增加系统相位噪声,导致传感系统探测灵敏度降低,因此研究其抑制技术十分必要.此外,SBS也是一种重要的传感手段,可用来实现分布式温度或应变测量,因而基于SBS的分布式传感技术受到广泛关注.因为基于SBS的超窄线宽激光器具有独特的性能,所以在相干传感系统中的应用前景较好.该文阐述了SBS对干涉型传感系统的影响,分析对比几种SBS抑制技术,介绍了布里渊光时域分析计的主要指标及几种提高系统性能的技术,最后介绍了超窄线宽布里渊掺铒光纤激光器的研究现状.

基于细粒度指纹的室内定位系统

为提高室内定位系统的精度和稳定性,提出了一种基于Wi-Fi信道状态信息(channel state information, CSI)的指纹定位技术. CSI通过子载波表征了细粒度的信道信息,能更好地对抗室内多径效应等干扰.在此基础上,借助矩阵完备理论实现了一种高效、精确的指纹库构建方案;借助贝叶斯准则实现了稳定、实时的在线指纹匹配.两个室内场景的实地测评表明,所提方案在指纹库构建精度以及定位性能方面均达到了预期目标.

基于关联网络模型的H.264/AVC运动矢量调制信息隐藏检测方法

H.264/AVC运动矢量信息隐藏方法具有较大的嵌入容量,同时对重建帧的视频质量引入的附加失真较小,是一种重要的H.264/AVC视频信息隐藏方法.针对该种信息隐藏方法提出了一种隐写分析方法.由于视频帧中物体的完整性和物体在帧间运动的连续性,H.264/AVC时域及空域中相邻编码宏块的运动矢量存在一定的相关性.据此,建立了用于运动矢量隐写分析的时空相邻宏块运动矢量关联网络模型.通过对关联网络进行剪枝得到强相关网络,并对强相关网络中顶点之间的相关性进行了量化表示,从而提取了用于隐写分析的特征向量,结合支持向量机(support vector machine,SVM)构建了隐写检测器.实验表明,与现有的隐写分析算法相比,该文方法具有更好的检测性能,检测准确率均超过90%.

长江经济带交通网络通达性监测分析

目前对长江经济带域内交通网络的连通性状态尚无准确监测和评价,该文以2015年第一次全国地理国情普查成果、2016年基础性地理国情监测成果以及相关行业专题资料为数据源,设计长江经济带交通网络通达性监测方法,并以此分析2015—2016年长江经济带的交通网络通达性变化状况,为长江经济带域内交通网络规划提供科学数据支撑.研究结果表明,长江经济带靠近核心区域的交通通达性较好,而趋于边缘区域的则较差,且核心交通网络通达性已由原来的中心城市逐渐向较边缘城市扩散.较边缘的城市借助自身的优势已发展至通达性较好的水平,每一个通达性较好的区域都可以作为一个中心点逐步变成核心区域.

基于用户相似性选择及标签距离的推荐算法

邻居选择和物品的标签信息对于推荐系统进行评分预测具有重要的影响。为了解决推荐系统中存在的预测和排序准确性低及算法可拓展性不足的问题。本文基于距离模型算法,提出了基于用户相似性选择及标签距离的推荐算法。首先,选取相似性大于阈值的用户作为待预测用户的邻居来应对算法可拓展性不足的问题。其次,利用物品的标签信息,将用户对物品的评分映射为用户对物品标签的评分以提高准确性。通过在两个电影数据集中利用十折验证预测用户对电影的评分。实验结果表明,基于用户相似性选择及标签距离的推荐算法在准确性以及可拓展性中均获得了较大提升。

多波段线性调频傅里叶域锁模光电振荡器

提出了一种基于傅里叶域锁模光电振荡器(Fourier domain mode-locked optoelectronic oscillator, FDML OEO)的多波段可重构线性调频信号产生方案.在该方案中,由扫频多波长激光器、相位调制器和光陷波滤波器等构成FDML OEO的核心单元——快速扫频的多通带微波光子滤波器.将扫频多通带微波光子滤波器的扫频周期和FDML OEO的环腔延时同步,可实现傅里叶域锁模,从而在FDML OEO腔内自激振荡产生多波段线性调频微波信号.与传统的基于高速基带线性调频微波源的微波光子多波段线性调频信号产生方案相比,该方案结构简单,成本低,不需要借助外部的高速基带线性调频微波源.此外,FDML OEO所产生的多波段线性调频信号的带宽和中心频率均宽带可调.该新型多波段线性调频微波信号源在先进多波段雷达、多业务泛在接入无线通信等系统中具有良好的应用前景.