SAF-CNN：面向嵌入式FPGA的卷积神经网络稀疏化加速框架

传统的卷积神经网络加速器及推理框架在资源约束的FPGA上部署模型时,往往面临设备种类繁多且资源极端受限、数据带宽利用不充分、算子操作类型复杂难以适配且调度不合理等诸多挑战.提出一种面向嵌入式FPGA的卷积神经网络稀疏化加速框架（sparse acceleration framework of convolutional neural network, SAF-CNN）,通过软硬件协同设计的方法,从硬件加速器与软件推理框架2个角度进行联合优化.首先, SAF-CNN构建并行计算阵列,并且设计并行编解码方案,实现单周期多数据的传输,有效减少通信代价.其次,设计细粒度结构化块划分剪枝算法,于输入通道维度进行块内裁剪来获得稀疏且规则的权重矩阵,借此显著降低计算规模和DSP乘法器等资源占用.然后,提出一种兼容深度可分离卷积的输入通道维度动态拓展及运行时调度策略,实现输入通道参数灵活适配与逐通道卷积和逐点卷积的资源复用.最后,提出一种计算图重构及硬件算子融合优化方法,提升硬件执行效率.实验采用2种资源受限的低端FPGA异构平台Intel CycloneV与Xilinx ZU3EG,结果表明SAF-...     

新型光伏材料Ag2ZnGeS(Se)4的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论的第一性原理对新型光伏 材料Ag₂ZnGeS(Se)₄(AZGS(Se))的结 构稳定性、电子结构、和光学性质进行了研究。计算结果表明该类型化合物与Cu₂ZnSnS(S e)₄(CZTS(Se))一样具有锌黄锡矿的晶格结构;通过计算弹性常数和声子谱发现AZGS(Se) 的结 构稳定性也与CZTS(Se)相近。杂化泛函计算表明AZGS(Se)为直接带隙半导体;通过改变S和S e原子的比例,其禁带宽度可在1.27 eV 的较宽范围内调节。进一步计算光学性质,得 到AZGS(Se)的光吸收系数具有10⁴量级。计算结果表明AZGS(Se)符合太阳电池光吸收层的 需求。     

一种适于受限资源环境的远程用户认证方案的分析与改进

该文讨论了Fang等人(2011)新近提出的一个安全高效的基于智能卡的远程用户口令认证方案,指出原方案无法实现所声称的抗离线口令猜测攻击,对平行会话攻击和已知密钥攻击是脆弱的,并且存在用户口令更新友好性差问题。给出一个改进方案,对其进行了安全性和效率分析。分析结果表明,改进方案弥补了原方案的安全缺陷,保持了较高的效率,适用于安全需求较高的资源受限应用环境。     

VMFS:一种持久性内存统一管理系统

针对当前持久性内存(PM,Persistent Memory)资源管理方案无法兼顾持久化特性和可字节寻址特性的问题,提出了一种融合Linux系统内核虚拟内存系统和文件系统的持久性内存统一管理系统VMFS(Virtual Memory File System).VMFS中的单个PM分区可同时提供内存分配和文件存储服务,并...     

新型光敏剂竹红菌甲素的强激光效应及电子激发态特性

有机功能分子在开发新型光电子材料和光动力疗法(PDT)光敏剂方面是一个重要的研究热点;竹红菌甲素(HA)分子属于激发态质子转移(ESIPT)型分子,具有丰富的激发态特性,且反应速度快,在新型激光染料和新型光电器件方面有一定的应用前景。观察了竹红菌甲素分子的激射现象,其发射激光的范围在620~800 nm;并利用激射效应的特点为强激光条件下的质子转移提供了进一步的依据。利用瞬态光栅技术研究了竹红菌甲素的电子激发态特性,把其瞬态光栅的超快过程归结为竹红菌甲素质子转移形成的过渡态TS*的衰减,并得出过渡态TS*瞬态光栅的寿命为10.5 ps。     

基于双向索引的高效连接关键字查询动态可搜索加密方案

为了解决现有动态可搜索加密方案更新过程操作复杂、信息泄露以及查询方式单一等问题,提出了一种前向安全和后向安全的高效连接关键字查询动态可搜索加密方案——BPC-DSSE方案。该方案利用位图索引构建了双向索引结构来简化动态更新过程,并通过具有加法同态性质的对称加密隐藏访问模式。同时,由于添加和删除操作均通过模加法完成,可通过隐藏更新类型减少更新过程的泄露。此外,为了解决现有方案查询方式不灵活的问题,引入内积匹配算法实现了高效的连接关键字查询。安全分析表明,BPC-DSSE方案实现了前向安全以及Type-I-的后向安全。仿真结果表明,相对于其他连接关键字查询的方案,BPC-DSSE方案具有更高的更新、查询效率。     

基于二维细胞自动机的图像加密技术

将二维细胞自动机(CA)的数学原理与图像加密技术相结合,提出了一种新的图像加密算法.研究结果表明,该算法具有简单易实现、安全性高、密钥量大、良好的雪崩效应以及扩散与混淆性质、运算简单和加密速度快等特点.     

基于端信息跳变的主动网络防护研究

从军事跳频通信中得到启发,提出端信息跳变的概念,即通过伪随机改变端到端的数据传输中通信端口、地址、时隙、加密算法甚至协议等端信息,破坏敌方攻击干扰,实现主动网络防护.建立了端信息跳变主动防护模型,采用移动代理技术实现了端信息跳变原型系统,解决了同步、数据切换等关键问题,理论分析并实验验证了模型系统的抗拒绝服务和截获攻击特性,证明了端信息跳变策略对于主动网络防护的可行性与有效性.     

一种具有隐蔽色特征物体的图像分类方法研究

针对图像中某几类物体具有相似颜色特征而导致的分类困难问题,本文提出了一种具有隐蔽色特征物体的图像分类方法.该方法针对可见光图像中具有颜色隐蔽性物体而难以区分的问题,通过将二维图像的邻域像素空间特征与高光谱图像的谱段特征相结合并使用改进的局部线性嵌入降维算法实现了空谱联合的特征降维,最终利用主动学习胶囊网络训练高光谱数据...     

面向移动边缘计算的密钥管理协议

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)将互联网服务环境和云计算技术在网络边缘相结合,为移动用户提供高带宽、低延迟的计算和存储服务.在MEC网络中,移动用户和服务器之间组成一个群组进行通信和数据传输,一旦密钥泄露,将会造成严重的安全隐患和经济损失.通过设计密钥管理协议,可以实现密钥的分发、更新和存储等功能来保护MEC网络隐私安全.然而传统的密钥管理协议不适合MEC网络.因此需要结合MEC网络的物理特性和实际需求,设计面向MEC的密钥管理协议.本文的研究分为两部分:首先构造了一个非交互透明零知识可验证多项式委托并基于该技术设计了一种支持通信秘密可验证、秘密份额可动态更新、服务器节点可动态变化的门限秘密共享协议,保护MEC服务器私钥的安全;然后,提出一种支持用户自由进出,保障网络通信安全的MEC通信密钥管理协议,保护MEC网络中移动用户的通信和数据安全.进一步通过形式化证明和混合仿真游戏对所提协议进行了严格的安全证明,结果表明本文密钥管理协议满足前向安全和后向安全,并可抵抗各类已知攻击.与相关协议的对比结果显示,新协议在提高安全性的同时,保持了较高的效率,适于ME...