基于改进 U-Net 的金具图像小样本识别算法研究

电力金具巡检是保证电网安全运行的关键任务。针对因金具样本类别不平衡、金具图像背景复杂而导致的误检、漏检问题,提出了一种改进U型网络(U-shaped network, U-Net)的检测方法。首先,通过生成对抗网络生成虚拟金具样本扩充数据集,解决数据集中样本类别不平衡的问题;然后,提出一种前景增强方法,在网络输出的特征图中加入背景掩膜,并优化损失函数;最后,将注意力机制嵌入U-Net,以提高模型在复杂背景下提取金具特征的能力。经实验证明,改进算法对电力金具目标的检测效果良好,其金具检测准确率达到98.82%,平均交并比达到83.94%,精确率达到91.01%,召回率达到86.18%,平均精度均值达到89.73%。改进算法不仅可应用于正常金具的检测,还有效适用于生锈金具的检测,为电力金具智能化检测提供了一种新思路。     

联合多重对抗与通道注意力的高安全性图像隐写

目的 现有基于对抗图像的隐写算法大多只能针对一种隐写分析器设计对抗图像,且无法抵御隐写分析残差网络(steganalysis residual network,SRNet)、Zhu-Net等最新基于卷积神经网络隐写分析器的检测。针对这一现状,提出了一种联合多重对抗与通道注意力的高安全性图像隐写方法。方法 采用基于U-Net结构的生成对抗网络生成对抗样本图像,利用对抗网络的自学习特性实现多重对抗隐写网络参数迭代优化,并通过针对多种隐写分析算法的对抗训练,生成更适合内容隐写的载体图像。同时,通过在生成器中添加多个轻量级通道注意力模块,自适应调整对抗噪声在原始图像中的分布,提高生成对抗图像的抗隐写分析能力。其次,设计基于多重判别损失和均方误差损失相结合的动态加权组合方案,进一步增强对抗图像质量,并保障网络快速稳定收敛。结果 实验在BOSS Base 1.01数据集上与当前主流的4种方法进行比较,在使用原始隐写图像训练后,相比于基于U-Net结构的生成式多重对抗隐写算法等其他4种方法,使得当前性能优异的5种隐写分析器平均判别准确率降低了1.6%;在使用对抗图像和增强隐写图像再训练后,相比其他4种方法,仍使得当前性能优异的5种隐写分析器平均判别准确率降低了6.8%。同时也对对抗图像质量进行分析,基于测试集生成的2 000幅对抗图像的平均峰值信噪比(peak signal-tonoise ratio,PSNR)可达到39.925 1 dB,实验结果表明本文提出的隐写网络极大提升了隐写算法的安全性。结论 本文方法在隐写算法安全性领域取得了较优秀的性能,且生成的对抗图像具有很高的视觉质量。     

基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法

可再生能源发电具有较强的随机性和波动性,为实现高效可靠的场景建模,提出一种基于改进条件生成对抗网络的可控场景生成方法。提出基于条件生成对抗网络的场景生成框架,结合Transformer的全局注意力机制以及常规卷积和深度可分离卷积的局部泛化机制,设计适用于提取可再生能源发电不同维度特征的网络结构;利用条件生成对抗网络模型建立低维气象特征隐空间和高维可再生能源发电数据之间的映射关系,提出一种可控场景生成方法,并建立随机场景生成、场景约减、极端场景生成和连续日场景生成4种生成策略。基于实际光伏、风电数据和气象数据的仿真结果表明,所提模型与方法能够有效学习可再生能源发电的随机性、时序性、波动性及空间相关性,实现对不同策略下场景的可控生成。     

注意力与多尺度融合的图像阴影去除算法

针对图像阴影去除算法中复杂地物或与阴影区域纹理相似的暗区域阴影去除不完全的问题,提出了一种注意力与多尺度融合的图像阴影去除算法。该算法基于生成对抗网络框架构建。利用自定义的空洞残差块进行特征提取,获得精确的阴影特征信息并输入到注意力引导的编码网络;在注意力引导的编码阶段进行多尺度的特征融合,获取不同层次的感受野,使编码器能够在不同尺度上捕捉上下文信息;利用多重注意力机制引导判别网络对生成的无阴影图像进行鉴别,进而减少判别网络关键信息损失,提高判别网络的鉴别效果。分别在ISTD(dataset with image shadow triplets)与SRD(dataset for shadow removal)公开数据集上进行验证,实验结果表明：该算法视觉效果表现良好,单幅阴影去除后的图片与数据集中真实无阴影图片进行对比,SSIM(structural similarity)可达到0.978,PSNR(peak signal to noise ratio)可达到32.2 dB,RMSE(root mean squared error)可达到6.2,相比同类算法,具有显著优势,且对复杂地物...     

面向边-端协同的并行解码器图像修复方法

针对现有神经网络图像修复方法在移动终端设备上部署存在效果差、响应时间长、高能耗的问题,提出了一种面向边-端协同的并行解码器图像修复方法及计算卸载策略。结合移动边缘计算（mobile edge computing,MEC）技术边-端协同的特性,提出一种面向边-端协同的并行解码器门控卷积图像修复网络ETG-Net(edge-terminal gated convolution network)。通过边-端共享权值的方式,提升图像修复及训练效率,并保留移动终端的独立工作能力。基于计算卸载决策,将图像修复部分计算任务有选择地卸载至边缘云,进一步降低终端节点的计算时延和能耗。实验结果表明,与近年来先进的模型相比,所提模型在保证图像修复质量的同时,解决了移动终端设备上部署图像修复模型存在的问题,降低了任务的响应时延。     

基于对抗学习的强PUF安全结构研究

针对强物理不可复制函数(PUF,physical unclonable function)面临的机器学习建模威胁,基于对抗学习理论建立了强PUF的对抗机器学习模型,在模型框架下,通过对梯度下降算法训练过程的分析,明确了延迟向量权重与模型预测准确率之间的潜在联系,设计了一种基于延迟向量权重的对抗样本生成策略.该策略与传统...     

SOLAR ARCHITECTURE

Abstract

The term “solar architecture”is a very dangerous one. As we were always told, there is architecture as to create shelter for people. We have architecture for big people, small people, white people, black people, any kind of colour of people, healthy people, disabled people. And you start thinking to yourself, making these classifications. Does that help? And you probably have architecture for all of them. So there is disabled architecture or black architecture, lbelieve we should say that there isn't. It is quite simple: there is good architecture and there is bad architecture. Good architecture has to take care of all these factors, of solar energy as well. Probably there is a problem that, particularly in the later years, architects have actually not done that. But if you study history you will come to the conclusion, that the solar “factor” has always influenced good architecture? The Jama Manta Observatory in Jaipur where the Shajahan created enormous buildings to actually follow the paths of the sun, you could say are the purest form of solar architecture, but first of it is beautiful architecture. The same is true for Saint Chapel, it is very good architecture, but it is solar architecture, because it wouldn't work without the     

关于科技论文的写作

介绍了科技论文的基本特征和编写格式；阐述了科技论文的写作要求、提高科技论文写作能力的途径。对炼钢专业科技论文稿件常见的一些不规范之处进行了实例简析。     

间接论证的思想方法

在大学数学和其它学科中,逻辑论证是常用的证明方法.它可分为直接论证和间接论证,一些定理、结论和习题的证明,不是采用直接的论证,而常常需要通过证明其它的论题,来确定原论题的真实性,这种方法,称为间接论证.笔者总结数年的教学经验,从逻辑论证的角度出发,对此方法进行研究、归纳,以期在证明中做到有的放矢,灵活运用.     

实用知识获取系统PKAS的知识维护

ＰＫＡＳ是一个实用化知识获取系统，它设置了背影知识库支持知识获取。ＫＢＭ是ＰＫＡＳ的背影知识库维护子系统。在ＫＢＭ的支持下，用ＰＫＡＳ获取的规则预测油井类型精度率达到７９％。也给出ＰＫＡＳ系统中背影知识的形式。