基于Transformer和GAN的对抗样本生成算法

对抗攻击与防御是计算机安全领域的一个热门研究方向。针对现有基于梯度的对抗样本生成方法可视质量差、基于优化的方法生成效率低的问题,提出基于Transformer和生成对抗网络(GAN)的对抗样本生成算法Trans-GAN。首先利用Transformer强大的视觉表征能力,将其作为重构网络,用于接收干净图像并生成攻击噪声;其次将Transformer重构网络作为生成器,与基于深度卷积网络的鉴别器相结合组成GAN网络架构,提高生成图像的真实性并保证训练的稳定性,同时提出改进的注意力机制Targeted Self-Attention,在训练网络时引入目标标签作为先验知识,指导网络模型学习生成具有特定攻击目标的对抗扰动;最后利用跳转连接将对抗噪声施加在干净样本上,形成对抗样本,攻击目标分类网络。实验结果表明:Trans-GAN算法针对MNIST数据集中2种模型的攻击成功率都达到99.9%以上,针对CIFAR10数据集中2种模型的攻击成功率分别达到96.36%和98.47%,优于目前先进的基于生成式的对抗样本生成方法;相比快速梯度符号法和投影梯度下降法,Trans-GAN算法生成的对抗噪声扰动量更小,形成的对抗样本更加自然,满足人类视觉不易分辨的要求。

用于篡改图像检测和定位的双通道渐进式特征过滤网络

针对现有基于深度学习的篡改图像检测网络通常存在检测精度不高、算法可迁移性弱等问题,提出一种双通道渐进式特征过滤网络。利用两个通道并行提取图像的双域特征,一个通道提取图像空间域的浅层和深层特征,另一个通道提取图像噪声域的特征分布;同时,使用渐进式细微特征筛选机制过滤冗余特征,逐步定位篡改区域;为了更准确地提取篡改掩码,提出一个双输入细微特征提取模块,结合空间域和噪声域的细微特征,生成更准确的篡改掩码;在解码过程中,通过融合不同尺度的过滤特征和网络的上下文信息,提高网络对篡改区域的定位能力。实验结果表明,在检测和定位方面,与现有先进的篡改检测网络ObjectFormer、MVSS-Net(Multi-View multi-Scale Supervision Network)和PSCC-Net(Progressive Spatio-Channel Correlation Network)相比,所提网络的F1分数在CASIA V2.0数据集上分别提高10.4、5.9和12.9个百分点;面对高斯低通滤波、高斯噪声和JPEG压缩攻击时,相较于ManTra-Net(Manipulation Tracing Network)、SPAN(Spatial Pyramid Attention Network),所提网络的曲线下面积(AUC)分别至少提高了10.0、5.4个百分点。验证了所提网络可以有效解决篡改检测算法存在的检测精度不高、迁移性差等问题。

胎母输血综合征检测方法与相关疾病的研究进展

胎母输血综合征(fetomaternal hemorrhage,FMH)是指分娩前或分娩过程中,胎儿红细胞进入母体循环,母亲产生针对胎儿红细胞表面抗原的抗体,结合红细胞表面抗原使胎儿红细胞发生不同程度溶血的一系列反应。准确定量胎母出血的量对预防包括新生儿溶血病在内的新生儿出生缺陷至关重要。本文基于国内外最新相关文献,分析了FMH的新型和传统检测方法,阐明了各种检测方法的优势及不足之处,同时对FMH和各种围产期胎儿临床疾病的相关性作出了简要概述,为胎母输血综合征检测技术的标准规范化以及进一步预防诊治相关疾病提供依据。

重载铁路隧道基底动力响应数值仿真分析

研究目的:重载列车作用下,隧道基底易出现开裂、破损等病害,严重影响行车安全。因此,研究重载列车荷载作用下隧道基底动力响应特征进而为隧道基底病害治理提供依据具有重要理论意义和实践价值。研究结论:(1)以山西中南部铁路某隧道为研究背景,采用ANSYS软件建立了重载铁路隧道基底动力响应分析模型,采用人工激励的方式模拟列车振动荷载,选用静力+动力叠加进行计算,得到了重载列车作用下隧道基底结构的荷载时程曲线;(2)分析了隧道基底竖向位移、加速度和最大主应力的时程曲线,得到了重载列车荷载作用下隧道基底结构动力响应特征;(3)选取隧道基底主要参数如矢跨比、填充层厚度、仰拱厚度和铺底厚度,通过模拟分析得到了不同参数条件下隧道基底动应力响应特征;(4)本研究成果可为重载铁路隧道基底设计和病害治理提供参考。

Detection and Elimination Harmonic in Power System

This paper shows the harm of harmonic in power system,compares the measures of normal digital filter and wavelet MARto afford reference to the detection and elimination in power system harmonic control.

亚慢性铝染毒对大鼠海马CPEB3及突触可塑性的影响

[背景]铝的神经毒性表现为学习记忆能力受损,突触可塑性下降是铝致学习记忆受损的主要机制,但其分子机制并不清楚。[目的]探讨亚慢性染铝对大鼠海马多聚腺苷酸化元件结合蛋白3(CPEB3)以及突触可塑性的影响。[方法]取40只2月龄健康雄性SD大鼠,随机分为4组,分别为对照组、低剂量组(10μmol·kg^(-1))、中剂量组(20μmol·kg^(-1))和高剂量组(40μmol·kg^(-1))的麦芽酚铝染毒组,每组10只。腹腔注射染铝,每100 g体重染毒剂量为0.1 m L,对照组大鼠给予等体积0.9%氯化钠溶液,隔天染铝,持续3个月。采用Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力,Western blotting法检测CPEB3、突触后致密蛋白95(PSD95)、离子型谷氨酸受体1(Glu R1)、离子型谷氨酸受体2(Glu R2)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白的表达水平,RT-PCR检测PSD95、Glu R1、Glu R2、CREB和BDNF m RNA的表达水平,免疫组化检测CPEB3蛋白的表达。[结果]Morris水迷宫结果显示:中高剂量染铝组大鼠的学习记忆能力明显受损。中、高剂量染铝组大鼠第3、4、5天的逃避潜伏期均高于同时间点对照组大鼠(分别延长了4.88、7.24、3.92 s和6.41、9.27、6.08 s,P<0.05),第6天目标象限停留时间和穿越平台次数均低于对照组(分别减少了13.21、16.46 s和0.9、1.6次,P<0.05)。Western blotting结果显示,中、高剂量染铝组大鼠海马组织中CPEB3(0.50±0.06、0.33±0.07)、PSD95(0.45±0.08、0.28±0.06)、GluR1(0.38±0.07、0.31±0.06)、GluR2(0.45±0.08、0.33±0.09)、CREB(0.58±0.11、0.41±0.07)和BDNF(0.49±0.03、0.33±0.05)蛋白表达水平均低于对照组(1.00±0.00)(P<0.05)。RT-PCR结果显示,中、高剂量染铝组大鼠海马中PSD95、GluR1、GluR2、CREB、BDNF的mRNA表达水平均低于对照组,P<0.05。免疫组化结果显示,CPEB3蛋白主要表达于大鼠的海马组织的神经元胞质中,且随着染铝浓度的增加而降低。[结论]亚慢性染铝可以导致大鼠学习记忆能力受损以及突触可塑性蛋白下调,其可能通过影响CPEB3的表达从而抑制突触可塑性相关蛋白的合成,引起学习记忆能力受损。

基于离散余弦变换金字塔分解的新型偏振光学去雾技术

偏振光学去雾技术具有细节恢复好、颜色还原度高的优点。为了进一步提高偏振光学去雾技术的去雾能力,提出了一种新型偏振光学去雾技术,该技术利用离散余弦变换构建图像金字塔,再构建图像拉普拉斯金字塔,利用传统偏振光学去雾技术对图像拉普拉斯金字塔的每一级进行去雾处理,使用去雾后的拉普拉斯金字塔重建得到去雾后图像。实验结果表明,与传统偏振光学去雾技术相比,该技术可以得到相当或更好的去雾效果,表现出良好的图像去雾能力,对于偏振光学去雾技术的进一步优化具有一定意义。