动态概率卷积神经网络在雷达回波外推中的应用

雷达回波外推方法已广泛应用于短时强降水临近预报中.针对传统雷达回波外推方法未充分利用海量历史气象数据从而导致预报准确度不高的问题,提出了一个基于动态概率卷积神经网络(dynamic probability convolutional neural network,DPCNN)的雷达回波外推模型.该模型在卷积神经网络的基础上增加动态概率计算层,对不同的雷达回波输入序列计算对应的概率卷积核,并用于后续的外推计算中,使得网络在预测阶段仍然能够根据不同的输入序列作出相应的概率调整,从而增强了外推结果与已知序列的关联.经某局部地区短时强降水外推实验,从外推图像、CSI指数、FAR指数、POD指数四个方面验证了该模型的有效性.     

基于检测与跟踪相互迭代的极暗弱目标搜索算法

针对极低信噪比（LSNR）情况下暗弱运动目标和背景噪声的强度难以区分的问题,提出了一种基于检测与跟踪相互迭代的极暗弱目标搜索算法,总体上采用将时域检测与空域跟踪的过程联合、迭代进行的新型策略。首先,在检测过程中计算检测窗口内信号片段与已经提取的背景估计特征的差别;然后,在跟踪过程中运用动态规划算法保留使得轨迹能量累积最大的轨迹;最后,自适应地调整下一检测过程中被保留轨迹的检测器阈值参数,使该轨迹内的像素能以更宽容的策略被保留到下一检测跟踪阶段。实验测试结果表明,所提算法可以在1%~2%的虚警率和约70%的检测率下探测到低至0 dB的暗弱运动目标。可见该算法可有效改善对LSNR暗弱目标的检测能力。     

基于可拆分倒排索引的可搜索加密方案

为快速检索云环境下的加密数据,提出了一种高效的适用于批量数据处理场合的可搜索加密方案。首先,由客户端创建两个倒排索引,分别是存储了文件-关键词映射的文件索引和用于存储关键词-文件映射的空的搜索索引;然后,将这两个索引提交给云服务器。搜索索引是在用户检索过程中由云端根据搜索凭证和文件索引逐渐更新建立的,记录了已被检索关键词的检索结果,该方法将搜索索引的构建时间有效分摊了到了每次检索过程中并节省了存储空间。索引采用基于key-value结构的集合存储方式,支持索引的同时合并和拆分,即在添加和删除文件时,由客户端根据要添加或删除的文件集生成对应的文件索引和搜索索引,然后服务器对索引进行合并和拆分,从而实现文件的快速批量添加和删除。测试结果表明,所提方案极大提高了文件更新的效率,适用于批量数据处理。通过泄露函数证明了该方案能满足自适应动态选择关键词攻击下的不可区分性安全标准。     

基于动态注意力和多角度匹配的答案选择模型

针对当前主流神经网络在处理答案选择任务时无法同时满足句子的充分表示以及句子间信息充分交互的问题,提出了基于动态注意力和多角度匹配（DAMPM）的答案选择模型。首先,调用预训练语言模型的嵌入（ELMo）获得包含简单语义信息的词向量;接着,在注意力层采用过滤机制有效地去除句子中的噪声,从而更好地得到问句和答案句的句子表征;其次,在匹配层同时引入多种匹配策略来完成句子向量之间的信息交互;然后,利用双向长短期记忆（BiLSTM）网络对匹配层输出的句子向量进行拼接;最后,通过分类器来计算拼接向量的相似度大小,从而得到问句和答案句之间的语义关联。在文本检索会议问答（TRECQA）数据集上的实验结果表明,与基于比较聚合框架的基线模型中的动态滑动注意力网络（DCAN）方法相比,DAMPM在平均准确率均值（MAP）和平均倒数排名（MRR）两个性能指标上均提高了1.6个百分点。在维基百科问答（WikiQA）数据集上的实验结果表明,DAMPM相较DCAN在两个性能指标上分别提高了0.7个百分点和0.8个百分点。所提DAMPM相较于基线模型中的方法整体上有更好的性能表现。     

多飞行机器人吊运系统研究进展及挑战

多飞行机器人吊运系统是指由多个旋翼飞行机器人、吊绳及单个悬挂负载共同构成的具有空中操作能力的一类新型机电系统,具有灵活性强、地域可达性好、运输便捷、载荷能力强等显著优点.多飞行机器人吊运系统应用广泛,但是其建模与控制还存在诸多挑战.旋翼飞行机器人自身是一种复杂的欠驱动非线性系统,随着吊绳和负载的引入,系统的耦合性、欠驱动特性和非线性也会随之增加.为了全面对多飞行机器人吊运系统的研究进行综述,首先介绍了多飞行机器人吊运系统的常见构型,并对比分析了其优缺点;其次,从动力学建模、协调控制、实验三个方面介绍了多飞行机器人吊运系统的研究现状与挑战;最后,凝练了现存的关键科学问题,对其潜在的应用领域和未来的研究工作进行了探讨与展望.     

基于多摇臂赌博机的产品定价算法

针对在线零售商在不完全需求信息下的单产品定价问题,提出了一种基于多摇臂赌博机的产品定价算法。为了提升多摇臂赌博机算法在定价问题中的效果,该算法利用了需求曲线的单调性,并加入了消费者偏好识别。对消费者的保留价格进行分析得到消费者购买概率,将在线零售商的定价问题建模为多摇臂赌博机模型,给出了相应的定价算法并进行了理论分析,最后通过仿真实验比较了相关算法的定价效果。仿真结果表明该算法提高了在线零售商的收益。     

双层优化A*算法与动态窗口法的动态路径规划

为满足动态环境中移动机器人既要动态避障抵到终点,又要尽可能地做到全局最优的路径规划需求,提出了一种双层优化A*算法与动态窗口法相结合的移动机器人路径规划算法。在传统A*算法求得的全局路径轨迹基础上,首先通过一层全局优化,计算路径节点间斜率,提取关键转折点,大幅度减少路径转折点数量;再通过二层全局优化,延长路径段求得路径交点,判断交点是否通过障碍物的方法,将路径转折点数降到最低;设计动态窗口法的轨迹评价函数,解决了机器人容易陷入“凹”“C”形障碍物的问题,同时保证了障碍物安全距离并选取全局最优的路径轨迹。最后分别在静态与动态的二维栅格地图中对传统A*算法、一层优化A*、二层优化A*以及融合算法进行仿真实验。实验结果表明一层优化A*算法大幅度降低了转折次数;二层优化A*算法将转折点数降到最低,但是路径长度小幅度增加;融合算法实现了机器人实时动态避障抵到终点,而且在保证安全距离的同时更加贴近全局最优规划。     

基于自适应多普勒及动态邻域的改进BA算法

蝙蝠算法（Bat Algorithm,BA）是一类新型元启发式算法,针对其在算法后期寻优精度降低、易陷入局部极值的不足,提出一种具有自适应多普勒策略及动态邻域策略的改进算法。根据蝙蝠个体在捕食过程中与猎物间存在的相对运动现象,引入自适应多普勒策略改进频率参数,增强算法全局探索的寻优能力。将动态邻域策略与BA算法有机结合,增加蝙蝠个体寻优结构的多样性,改善算法易陷入局部最优的不足。从理论上分析了改进后算法的收敛性和运算复杂性。在数值实验部分对改进后的算法进行了性能及应用测试：对10个经典标准测试函数在不同维度下进行对比实验,将其应用于求解螺旋压缩弹簧优化设计问题,并与其他算法进行了对比分析。实验结果证明了具有自适应多普勒策略及动态邻域策略的改进算法具有更优的收敛速度、收敛精度以及稳定鲁棒性。     

引入动态内存分析的微信撤回消息恢复方法

作为广受用户青睐的即时通信系统,微信在给人们生活带来极大便利的同时,也给不法分子提供了违法犯罪的新手段、新工具。微信聊天记录作为我国法律中明确列出的电子证据类型,其有效性引起广泛关注,使得微信聊天记录的恢复成为相关领域的研究热点。针对现有的聊天记录恢复研究多集中于删除消息的恢复,撤回消息的恢复尚未取得有效进展,通过研究PC版微信运行过程中的动态内存管理机制,分析撤回消息在动态内存中的特征字符及字段结构,对比文本、表情、图片等不同类型的消息在内存中的存储原理,提出一种基于动态内存分析的微信撤回消息恢复方法。利用Python语言编写的工具实现了对微信撤回消息原文、撤回状态、撤回方微信ID等内容的批量恢复,验证了该方法的有效性。     

基于泛化FPE加密的民航旅客信息动态脱敏方法研究

随着电子客票和生物特征安检的发展,民航业务系统保存了大量旅客信息,这些信息为“智慧民航”发展奠定了数字基础,但同时也给民航的数据安全保护带来了新的挑战。为解决内部人员恶意或无意泄露旅客信息的情况,文章提出在内部人员访问旅客信息时,采用泛化FPE加密方式对旅客敏感信息进行实时脱敏,在保留旅客信息原始格式特征的基础上,确保旅客信息安全。实验结果表明,该方法可以高效、安全地处理旅客信息查询请求,从而在满足内部人员查询旅客信息的同时,保证旅客信息的安全。