基于语义感知图神经网络的智能合约字节码漏洞检测方法

针对传统智能合约漏洞检测方法检测精度较低、误报率较高,以及基于神经网络的方法对字节码级智能合约特征挖掘不足的问题,提出了一种基于语义感知图神经网络的智能合约字节码漏洞检测方法.首先,以智能合约字节码划分基本块作为节点,并从字节码中提取基本块间的调用关系作为边,以此生成控制流图(control flow graph,CF...     

基于多模态多粒度图卷积网络的老年人日常行为识别

随着人口老龄化问题日益严重,人们对家庭环境中老年人的安全问题越来越重视.目前,国内外一些研究机构正在试图研究通过家用摄像头对老年人的日常行为进行智能化看护,实现对一些危险行为的预警、报警与报备.为了助推这些技术的产业化,主要研究如何自动识别出老年人的日常行为,如“喝水”“洗手”“读书”“看报”等.通过对老年人的日常行为视频的调研发现,老年人的日常行为语义具有非常明显的细粒度特性,如“喝水”与“吃药”两种行为的语义高度相似,且只有少量的关键帧能准确体现出其类别语义.为了有效解决老年人行为识别问题,提出一种新的多模态多粒度图卷积网络(multimodal and multi-granularity graph convolutional networks,MM-GCN),通过利用图卷积网络分别从人体骨骼点(“点”)和人体骨架(“线”)、关键帧(“面”)和视频提名段(“段”)两种模态对老年人行为进行建模,捕捉“点-线-面-段”这4种颗粒度对象下的语义信息.最后,在目前最大规模的老年人日常行为数据集ETRI-Activity3D (11万+视频段、50+行为类别)上进行老年人行为识别性能评测,...     

利用初始残差和解耦操作的自适应深层图卷积

传统的图卷积网络(GCN)及其很多变体都是在浅层时达到最佳的效果,而没有充分利用图中节点的高阶邻居信息.随后产生的深层图卷积模型可以解决以上问题却又不可避免地产生了过平滑的问题,导致模型无法有效区分图中不同类别的节点.针对此问题,提出了一种利用初始残差和解耦操作的自适应深层图卷积模型ID-AGCN.首先,对节点的表示转...     

基于句法依存分析的图网络生物医学命名实体识别

现有的生物医学命名实体识别方法没有利用语料中的句法信息,准确率不高.针对这一问题,提出基于句法依存分析的图网络生物医学命名实体识别模型.首先利用卷积神经网络(CNN)生成字符向量并将其与词向量拼接,然后将其送入双向长短期记忆(BiLSTM)网络进行训练;其次以句子为单位对语料进行句法依存分析,并构建邻接矩阵;最后将Bi...     

面向COVID-19疫情预测的图卷积神经网络时空数据学习

目的 当前的疾病传播研究主要集中于时序数据和传染病模型,缺乏运用空间信息提升预测精度的探索和解释。在处理时空数据时需要分别提取时间特征和空间特征,再进行特征融合得到较为可靠的预测结果。本文提出一种基于图卷积神经网络（graph convolutional neural network,GCN）的时空数据学习方法,能够运用空间模型端对端地学习时空数据,代替此前由多模块单元相集成的模式。方法 依据数据可视化阶段呈现出的地理空间、高铁线路、飞机航线与感染人数之间的正相关关系,将中国各城市之间的空间分布关系和交通连接关系映射成网络图并编码成地理邻接矩阵、高铁线路直达矩阵、飞机航线直达矩阵以及飞机航线或高铁线路直达矩阵。按滑动时间窗口对疫情数据进行切片后形成张量,依次分批输入到图深度学习模型中参与卷积运算,通过信息传递、反向传播和梯度下降更新可训练参数。结果 在新型冠状病毒肺炎疫情数据集上的实验结果显示,采用GCN学习这一时空数据的分布特征相较于循环神经网络模型,在训练过程中表现出了更强的拟合能力,在训练时间层面节约75%以上的运算成本,在两类损失函数下的平均测试集损失能够下降80%左右。结论 本文所采用的时空数据学习方法具有较低的运算成本和较高的预测精度,尤其在空间特征强于时间特征的时空数据中有着更好的性能,并且为流行病传播范围和感染人数的预测提供了新的方法和思路,有助于相关部门在公共卫生事件中制定应对措施和疾病防控决策。     

基于渐进增强与图卷积的方面级情感分析模型

方面级情感分析的任务目标是对评论中的特定方面词情感极性的判别,近年来的大多研究方法都采用句法依存树结合图卷积网络来构建模型,但是对句法依存结构的使用过于直接且忽略了在生成树是伴随的噪声影响,因此提出了一种渐进增强结合双向图卷积模块的情感分类模型（PCB-GCN）。首先,设计渐进增强算法来获取更加特异性的句法依存树,利用BiLSTM来提取语义,同时针对不同方向的句法图结构采用双向图卷积模块进行特征提取,最后将句法特征与上下文语义通过协同融合网络结合起来进行最终分类。模型在多组公开数据集上进行了实验,均取得了相比目前基线模型更好的效果。     

基于图卷积网络和自编码器的半监督网络表示学习模型

为了保留网络结构信息和节点特征信息,结合图卷积神经网络(GCN)和自编码器(AE),提出可扩展的半监督深度网络表示学习模型(Semi-GCNAE).利用GCN捕获节点的K阶邻域中所有节点的结构和特征信息,并将捕获的信息作为AE的输入.AE对GCN捕获的K阶邻域信息进行特征提取和非线性降维,并结合Laplacian特征映射保留节点的团簇结构信息.引入集成学习方法联合训练GCN和AE,使模型习得的节点低维向量表示能同时保留网络结构信息和节点特征信息.在5个真实数据集上的广泛评估表明,文中模型习得的节点低维向量表示可以有效保留网络的结构和节点特征信息,并在节点分类、可视化和网络重构任务上性能较优.     

基于时空特征融合的网络流量预测模型

随着网络规模的日益增大,实时准确的网络流量预测对流量调度、路由设计等工作至关重要。由于网络流量数据的非线性和不确定性,一些传统方法无法取得较好的预测精度。针对网络流量复杂的时空特征,本文提出一种基于时空特征融合的神经网络(ST-Fusion)进行流量预测。该模型采用编码器-解码器结构。首先,编码器具有时间和空间两个并行的特征通道,联合门限循环网络和自注意力机制提取流量的时序特征,采用图卷积神经网络提取流量的空间特征;然后,将编码器提取的时空特征使用双边门限机制进行特征融合;最后,将融合的结果输入到基于门限循环网络的解码器中依次生成预测结果。本文在3个公开的网络流量数据集(GEANT、ABILENE、CERNET)上进行实验,其评价指标选用MAE、RMSE、ACCURACY、VAR。实验结果表明ST-Fusion方法能够取得更好的预测效果。     

基于图卷积网络的文本分割模型

文本分割的主要任务是将文本按照主题相关的原则划分为若干个相对独立的文本块。针对现有文本分割模型提取文本段落结构信息、语义相关性及上下文交互等细粒度特征的不足,提出了一种基于图卷积网络（GCN）的文本分割模型TS-GCN。首先,基于文本段落的结构信息与语义逻辑构建出文本图;然后,引入语义相似性注意力来捕获文本段落节点间的细粒度相关性,并借助GCN实现文本段落节点高阶邻域间的信息传递,以此增强模型多粒度提取文本段落主题特征表达的能力。将所提模型与目前常用作文本分割任务基准的代表模型CATS及其基础模型TLT-TS进行对比。实验结果表明在Wikicities数据集上,TS-GCN在未增加任何辅助模块的情况下比TLT-TS的评价指标Pk值下降了0.08个百分点;在Wikielements数据集上,相较于CATS和TLT-TS,所提模型的Pk值分别下降了0.38个百分点和2.30个百分点,可见TLT-TS取得了较好的分割效果。     

基于混合图神经网络的方面级情感分类

目前在方面级情感分类研究中,图卷积网络被应用于句法依赖树上构建方面词与上下文词的依赖关系。但是由于句法依赖树的不稳定性和语句的复杂性与不规范表达,这种改进较为有限。为解决上述问题,提出了一种基于混合图神经网络模型。在该模型中,为了深度提取方面词与上下文词的依赖关系,设计了应用于句法依赖树的多层图卷积网络。同时为提取词级依赖特征,设计了具有残差连接的图注意力网络（Res-GAT）,其主要思想为以词级依赖关系特征作为补充,结合句法依赖关系进行方面级情感分类。通过在五个经典数据集上实验,证明了该模型相较于基线模型具有更优异的分类能力。