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结合Transformer与Kolmogorov Arnold网络的分子扩增时序预测研究 被引量:5
1
作者 刘灿锋 孙浩 东辉 《图学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1256-1265,共10页
随着医辽诊断和治疗干预技术的不断进步,医学时间序列数据呈现指数级增长。人工智能(AI),尤其是深度学习在挖掘医学时间序列数据潜在信息方面展现出巨大潜力。为此,首次提出将Transformer与Kolmogorov arnold网络(KAN)相结合的方法,用... 随着医辽诊断和治疗干预技术的不断进步,医学时间序列数据呈现指数级增长。人工智能(AI),尤其是深度学习在挖掘医学时间序列数据潜在信息方面展现出巨大潜力。为此,首次提出将Transformer与Kolmogorov arnold网络(KAN)相结合的方法,用于核酸扩增实验数据的预测分析。通过实验数据分析,证实模型在准确预测扩增趋势和终点值方面的有效性,终点值误差仅为1.87,R-square系数为0.98,且模型能准确识别不同样本类型的实验数据。进一步地,通过消融实验和超参数调优,深入探究模型各组成部分及其参数对预测性能的影响。最后,在911条临床数据上对10种深度学习模型进行泛化能力测试的结果表明,Transformer-KAN模型在预测准确性和泛化能力上均优于其他模型,不仅为改进大流行病常规诊断技术提供了新视角,还为进一步研究KAN模型及相应基础理论提供了实验佐证。 展开更多
关键词 深度学习 时间序列预测 核酸扩增检测技术 Kolmogorov-arnold网络 transformER
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基于Arnold变换的数字图像置乱技术 被引量:367
2
作者 丁玮 闫伟齐 齐东旭 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期338-341,共4页
针对近年来兴起的数字图像信息安全问题 ,从 Arnold变换出发 ,给出了在位置空间和色彩空间上对数字图像进行置乱的方法 .这些方法简便易行 。
关键词 arnold变换 数字图像置乱 数字图像隐藏 预处理 计算机
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二维Arnold变换及非等长图像置乱变换 被引量:22
3
作者 李永逵 冯乔生 +1 位作者 周粉 李强 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第13期3133-3135,共3页
二维Arnold变换因对于等长数字图像都存在变换周期,而常常应用于等长数字图像加密过程中的置乱变换过程。但对于非等长数字图像其变换周期一般不存在而不应用于图像加密过程。给出并证明了采用二维Arnold变换对数字图像进行置乱变换时,... 二维Arnold变换因对于等长数字图像都存在变换周期,而常常应用于等长数字图像加密过程中的置乱变换过程。但对于非等长数字图像其变换周期一般不存在而不应用于图像加密过程。给出并证明了采用二维Arnold变换对数字图像进行置乱变换时,使变换周期存在图像高和宽需满足的充分必要条件,找到并证明了一个对任意高宽的数字图像都存在置乱变换周期的变换矩阵。该变换矩阵可广泛应用于对任意尺寸数字图像的置乱变换过程。 展开更多
关键词 图像置乱 arnold变换 普适变换 变换周期 图像加密
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Arnold反变换的一种新算法 被引量:83
4
作者 孔涛 张亶 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期1558-1564,共7页
Arnold变换因其具有周期性,在图像加密方面得到了广泛的应用.但在解密过程中,若要利用其周期性,则显得很费时,因此提出了一种新的Arnold反变换算法.该算法通过求解方程组来求得反变换.在此基础上,把二维Arnold变换用在正方形图像的情形... Arnold变换因其具有周期性,在图像加密方面得到了广泛的应用.但在解密过程中,若要利用其周期性,则显得很费时,因此提出了一种新的Arnold反变换算法.该算法通过求解方程组来求得反变换.在此基础上,把二维Arnold变换用在正方形图像的情形推广到一般的矩形图像,即图像矩阵不是方阵的情况,扩大了其在图像加密中的应用.同时,从理论上又把二维Arnold反变换推广到了m维Arnold反变换. 展开更多
关键词 数字图像 图像加密 图像置乱 AMOLD变换 数字水印
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基于频谱切割和二维Arnold变换的彩色图像加密算法 被引量:16
5
作者 龚黎华 曾绍阳 周南润 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第9期2599-2602,共4页
针对多通道彩色图像加密算法传输负担大的缺陷,提出了基于频谱切割和二维Arnold变换的单通道彩色图像加密算法。该算法对原彩色图像的RGB分量分别进行不同分数阶次的分数傅里叶变换(FrFT),将各分量所得频谱信息进行切割,组合成一幅新的... 针对多通道彩色图像加密算法传输负担大的缺陷,提出了基于频谱切割和二维Arnold变换的单通道彩色图像加密算法。该算法对原彩色图像的RGB分量分别进行不同分数阶次的分数傅里叶变换(FrFT),将各分量所得频谱信息进行切割,组合成一幅新的频谱;再用二维Arnold变换对组合频谱进行置乱,使三个分量的频谱信息充分混淆和扩散。密文为一幅灰度图像,在保留原彩色图像主要信息的同时,减小了传输负担。仿真结果与性能分析验证了该算法的加密效果和安全性。 展开更多
关键词 分数傅里叶变换 频谱切割 二维arnold变换 图像加密
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基于分层Arnold变换的置乱算法 被引量:7
6
作者 张海涛 姚雪 +1 位作者 陈虹宇 张晔 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第8期2240-2243,共4页
针对数字图像信息隐藏存在的安全问题,提出一种基于按位分层Arnold变换的置乱算法。算法将秘密图像按位平面分层,同时考虑图像的位置迁移和像素的灰度变换,对每个位平面进行不同次数的Arnold变换,经像素交叉换位,相邻像素间按位异或得... 针对数字图像信息隐藏存在的安全问题,提出一种基于按位分层Arnold变换的置乱算法。算法将秘密图像按位平面分层,同时考虑图像的位置迁移和像素的灰度变换,对每个位平面进行不同次数的Arnold变换,经像素交叉换位,相邻像素间按位异或得出置乱图像。实验结果表明,秘密图像分层置乱后直方图分布更加均匀,与白噪声相似度在0.962左右,置乱图像可近无损地还原和提取,提高了信息隐藏的鲁棒性。与其他置乱算法相比,置乱图像具有更高的置乱度、更强的抵御攻击能力,提高了空域信息隐藏的安全性。 展开更多
关键词 位平面 arnold变换 图像置乱 置乱度 空域信息隐藏
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基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法 被引量:12
7
作者 江帆 吴小天 孙伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期726-731,745,共7页
针对原有Arnold数字图像加密算法中常见的密钥空间不足的问题,提出了一种基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法——SMA;同时为了进一步提高该基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法的安全性,利用图像分层及三层加密结构的思想来加以改... 针对原有Arnold数字图像加密算法中常见的密钥空间不足的问题,提出了一种基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法——SMA;同时为了进一步提高该基于稀疏矩阵的Arnold数字图像加密算法的安全性,利用图像分层及三层加密结构的思想来加以改进,提出了安全性提升算法——3SMA(3 round SMA)。SMA算法的加密流程首先利用Arnold变换将明文图片扩散到一个较大的稀疏矩阵中,再去除稀疏矩阵中的无效元素得到密文;解密时输入密文图片,依照预先计算好的对换表将密文中的像素调整回原来的位置得到明文。3SMA算法使用三个不同的轮密钥,每一轮都处理明文图像中的两个颜色分量以达到加密的目的。实验表明,与已有的Arnold数字图像加密算法进行对比时,SMA与3SMA算法具有更高的安全性。 展开更多
关键词 数字图像加密 arnold变换 对称加密算法 稀疏矩阵 图像置乱
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基于Arnold变换的图像信息伪装算法 被引量:19
8
作者 陈铭 平西建 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第1期235-238,共4页
在对图像以二维Arnold变换置乱的基础上,根据八邻域内像素之间的相关性来确定LSB(最低有效位)的替换方式,提取时只需提取置乱图像的LSB即可。该算法结合了图像置乱技术和改进的LSB嵌入方案,使嵌入的数据获得了抗检测和抗提取的双层安全... 在对图像以二维Arnold变换置乱的基础上,根据八邻域内像素之间的相关性来确定LSB(最低有效位)的替换方式,提取时只需提取置乱图像的LSB即可。该算法结合了图像置乱技术和改进的LSB嵌入方案,使嵌入的数据获得了抗检测和抗提取的双层安全保障。实验结果表明,该算法能够有效地抵抗RS(Regular Singular)和SPA(Sample PairAnalysis)隐写分析,并保持了图像的直方图统计特征,此外,适用于灰度图像和彩色图像,易于实现。 展开更多
关键词 信息伪装 隐写分析 图像置乱 AMOLD变换 LSB嵌入
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Arnold变换的周期及其应用 被引量:16
9
作者 李兵 徐家伟 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第A02期139-142,共4页
探讨了Arnold变换的周期性,主要结果包括:①通过构造一个整数序列{Gn}并研究Arnold变换的周期与该整数序列{Gn}的联系,获得了一些关于Arnold变换周期的新的性质,特别是文中得到的素数阶数字图像周期的上界比已有的结果更精确;②给出了计... 探讨了Arnold变换的周期性,主要结果包括:①通过构造一个整数序列{Gn}并研究Arnold变换的周期与该整数序列{Gn}的联系,获得了一些关于Arnold变换周期的新的性质,特别是文中得到的素数阶数字图像周期的上界比已有的结果更精确;②给出了计算Arnold变换最小周期的一种算法,实验结果说明该算法优于已有的一些算法。 展开更多
关键词 图像信息保密 数字图像 置乱变换 arnold变换 周期
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三维不等长Arnold变换及其在图像置乱中的应用 被引量:11
10
作者 吴成茂 田小平 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期1831-1840,共10页
传统的二维Arnold变换和三维Arnold变换在图像置乱过程中仅能改变图像的像素位置,导致图像置乱效果不理想.为此,利用二维等长Arnold变换构造三维等长Arnold变换的原理,将二维不等长Arnold变换及其反变换进行推广,得到了一种三维不等长Ar... 传统的二维Arnold变换和三维Arnold变换在图像置乱过程中仅能改变图像的像素位置,导致图像置乱效果不理想.为此,利用二维等长Arnold变换构造三维等长Arnold变换的原理,将二维不等长Arnold变换及其反变换进行推广,得到了一种三维不等长Arnold变换及其反变换的算法.该算法将平面图像一一映射为立体空间二值图像,对其像素位置的置乱和恢复间接地改变了平面图像的像素位置和像素值大小;并采用小波多级分解和信息论相结合的方法实现了图像置乱效果的评价.实验结果表明,采用文中算法是可行的,对于图像置乱结果的评价与人的视觉感知基本相符. 展开更多
关键词 图像置乱 arnold变换 arnold反变换 不等长变换 置乱度
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二值图像Arnold变换的最佳置乱度 被引量:23
11
作者 黄良永 肖德贵 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第2期474-476,483,共4页
以数字水印技术为背景,介绍了基于二值图像Arnold变换置乱和周期性,详细地讨论置乱度,提出了一种图像分块后像素值方差和像素点与4邻域灰度差值相结合的最佳置乱度计算方法。实验结果表明,该最佳置乱度计算方法能很好地反映二值图像的... 以数字水印技术为背景,介绍了基于二值图像Arnold变换置乱和周期性,详细地讨论置乱度,提出了一种图像分块后像素值方差和像素点与4邻域灰度差值相结合的最佳置乱度计算方法。实验结果表明,该最佳置乱度计算方法能很好地反映二值图像的置乱程度并与主观视觉效果相一致。 展开更多
关键词 置乱 arnold变换 置乱度
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基于Arnold逆变换的图像置乱恢复算法 被引量:10
12
作者 郭琳琴 张新荣 李震 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第9期265-267,共3页
针对Arnold变换图像置乱恢复,目前常用的方法有利用Arnold变换的周期性和利用反变换两种。提出一种新的基于Arnold逆变换的置乱恢复方法,该方法将Arnold变换矩阵的逆矩阵作为置乱恢复过程中的变换矩阵,同时,把二维逆变换推广到了m维的情... 针对Arnold变换图像置乱恢复,目前常用的方法有利用Arnold变换的周期性和利用反变换两种。提出一种新的基于Arnold逆变换的置乱恢复方法,该方法将Arnold变换矩阵的逆矩阵作为置乱恢复过程中的变换矩阵,同时,把二维逆变换推广到了m维的情形,并在此基础上,统一了Arnold变换和Arnold逆变换的形式。实验对三种方法的性能进行了比较,结果表明,对于已应用Arnold变换进行预处理的置乱图像,算法无须计算变换周期,无须讨论方程式即可快速实现图像的置乱恢复。 展开更多
关键词 arnold变换 图像置乱 逆变换
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一种改进的Arnold Cat变换图像置乱算法 被引量:13
13
作者 张健 于晓洋 任洪娥 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第35期14-17,共4页
Arnold Cat变换是经典的图像置乱算法,但其存在密钥量小,置乱视觉效果差的缺点。同时置乱仅仅是重新排列图像各像素点的位置,像素值并没有发生改变,这样攻击者就可以通过统计分析等手段进行破译。针对Arnold Cat变换的不足,运用混沌理论... Arnold Cat变换是经典的图像置乱算法,但其存在密钥量小,置乱视觉效果差的缺点。同时置乱仅仅是重新排列图像各像素点的位置,像素值并没有发生改变,这样攻击者就可以通过统计分析等手段进行破译。针对Arnold Cat变换的不足,运用混沌理论,提出了一种基于均匀性的改进Arnold Cat变换置乱算法。仿真实验证明改进的算法具有密钥量大、置乱视觉效果好、图像的位置和像素值均发生本质改变等优点,增加了图像加密的安全性。 展开更多
关键词 图像置乱 arnold Cat变换 混沌映射 均匀置乱
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基于Arnold变换的图像分存加密方法 被引量:16
14
作者 侯文滨 吴成茂 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第10期2682-2686,共5页
为提高图像分存加密的安全性,提出一种将置乱加密、分存技术和像素扩散相结合的分存加密方法。首先,利用一维Logistic混沌映射产生Arnold变换的参数;其次,利用变参数的二维Arnold变换对图像进行像素位置置乱;最后,利用变参数的三维Arnol... 为提高图像分存加密的安全性,提出一种将置乱加密、分存技术和像素扩散相结合的分存加密方法。首先,利用一维Logistic混沌映射产生Arnold变换的参数;其次,利用变参数的二维Arnold变换对图像进行像素位置置乱;最后,利用变参数的三维Arnold变换对置乱后图像进行像素值扩散并分存为两幅图像。实验结果表明,该方法的外部密钥敏感度较强,具有良好的雪崩效应,能够有效地抵抗明文和差分等攻击,且解密密钥与明文图像紧密相关。 展开更多
关键词 图像分存 LOGISTIC映射 arnold变换 图像置乱 像素扩散
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基于Arnold变换的量子图像混沌加密方法 被引量:8
15
作者 石金晶 陈添 +2 位作者 陈淑慧 李琴 施荣华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4284-4293,共10页
在确保量子图像密码算法安全的基础上,为进一步优化解密图像质量及计算复杂度,该文提出一种基于Arnold变换的量子图像混沌加密方案。方案使用量子细胞神经网络产生的混沌信号来控制量子Arnold变换、量子交换(SWAP)和量子控制非操作(CNO... 在确保量子图像密码算法安全的基础上,为进一步优化解密图像质量及计算复杂度,该文提出一种基于Arnold变换的量子图像混沌加密方案。方案使用量子细胞神经网络产生的混沌信号来控制量子Arnold变换、量子交换(SWAP)和量子控制非操作(CNOT),然后将这些操作作用于量子明文图像中以获得相应的密文图像。研究结果表明:所提量子灰度图像加密方法具有高安全性、高解密图像质量及低计算复杂度的特点。 展开更多
关键词 量子图像密码 量子细胞神经网络 量子混沌系统 量子arnold变换
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Arnold双置乱图像加密算法 被引量:9
16
作者 张颖 杨玥 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第10期1429-1432,共4页
为提升图像的置乱效果和置乱性能,提出了一种基于Arnold变换的双置乱图像加密算法.对原始图像进行分块来削弱图像邻域像素的相关性,对每块图像进行Arnold位置置乱来消除图像块的空间相关性,对整幅图像进行Arnold像素值置乱来消除图像的... 为提升图像的置乱效果和置乱性能,提出了一种基于Arnold变换的双置乱图像加密算法.对原始图像进行分块来削弱图像邻域像素的相关性,对每块图像进行Arnold位置置乱来消除图像块的空间相关性,对整幅图像进行Arnold像素值置乱来消除图像的色彩相关性.研究结果表明:本算法不仅能取得更好的加密效果,而且能够有效地抵御局部随机裁剪攻击.该算法对图像加密的研究与应用具有一定的参考价值和指导意义. 展开更多
关键词 数字图像 图像加密 图像解密 图像置乱 图像分块 arnold变换 arnold逆变换 相关性
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小波变换和Arnold变换的数字水印技术 被引量:13
17
作者 张春森 范金健 胡平波 《西安科技大学学报》 CAS 2012年第1期95-100,共6页
讨论了离散小波变换(DWT)、Arnold变换的基础,分析了它们的特点。给出了一种基于离散小波变换的多分辨率分解的彩色数字水印方法。进行水印嵌入前,利用Arnold变换技术对水印信息进行了加密,保护水印信息,增强了保密性。随后利用一种新的... 讨论了离散小波变换(DWT)、Arnold变换的基础,分析了它们的特点。给出了一种基于离散小波变换的多分辨率分解的彩色数字水印方法。进行水印嵌入前,利用Arnold变换技术对水印信息进行了加密,保护水印信息,增强了保密性。随后利用一种新的Arnold反变换进行反置乱,无需计算Arnold变换周期,用与Arnold变换相同的迭代次数就可以快速无误地实现了水印信息的恢复,大大的减少了计算量。实验证明,经本算法嵌入的水印图像具有较高的鲁棒性和稳健性。 展开更多
关键词 离散小波变换 arnold变换 数字水印 多分辨率分解
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数字图像二维Arnold变换周期的一组必要条件 被引量:13
18
作者 吴发恩 邹建成 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第6期66-69,共4页
以图像信息安全问题为背景 ,讨论了平面上Arnold变换的周期性 ,给出了判别周期的一组必要条件 .
关键词 矩阵 arnold变换 周期性 数字图像 图像信息安全 图像处理 必要条件
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图像Arnold变换中的准对称性问题与半周期现象 被引量:3
19
作者 李雄军 廖日军 +4 位作者 李金龙 冼建标 徐健杰 黄培 何小雨 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期551-562,共12页
从广义Arnold变换的周期性及标准Arnold变换与Fibonacci的关系出发,推导k步Arnold变换的一次性等效变换矩阵,特别是半周期处的一次性变换矩阵,并分析其特点,证明图像经广义Arnold变换位置置乱后在置乱周期内呈现图像置乱度的准对称性,... 从广义Arnold变换的周期性及标准Arnold变换与Fibonacci的关系出发,推导k步Arnold变换的一次性等效变换矩阵,特别是半周期处的一次性变换矩阵,并分析其特点,证明图像经广义Arnold变换位置置乱后在置乱周期内呈现图像置乱度的准对称性,讨论当置乱周期为偶数时的半周期现象和置乱周期为奇数时的各种不同情况.研究结果表明,无论置乱周期为奇数还是偶数,图像乱度存在前半周期和后半周期的准对称性;对偶数周期情况,标准Arnold变换下,在置乱次数等于周期的一半时,一次性置乱变换矩阵为单位矩阵的整数倍;半周期处置乱图像更易呈现与原图相似的结构或内容信息;对于某些维数的图像,半周期处的一次性置乱变换为负的单位矩阵,此时图像为原图的水平加垂直镜像图像;广义Arnold变换下,偶数置乱周期变换的半周期处的一次性变换矩阵可能是标准Arnold变换的结果,或在此基础上叠加了一个位移量为图像维数一半的水平或垂直平移,因而仍然存在较明显的半周期现象.对于奇数周期,半周期现象虽然存在但一般不如偶数周期情况明显,更不易出现镜像或提前恢复原图的情况.该研究可用于指导图像加密预处理中置乱次数选择和置乱乱度计算方法的评价与比较. 展开更多
关键词 计算机应用 arnold变换 准对称性 置乱变换 置乱度 半周期现象 FIBONACCI变换 图像加密
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基于Arnold变换和DCT变换的图像水印算法 被引量:8
20
作者 马宁 于洪志 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第3期163-167,共5页
提出一种基于Arnold变换和DCT变换的图像水印算法。该算法使用Arnold变换对水印图像进行置乱处理,然后对载体图像进行8×8的DCT变换。实验结果表明,嵌入水印的图像在受到白噪声、低通滤波、压缩、剪切、旋转等不同方式的攻击后,仍... 提出一种基于Arnold变换和DCT变换的图像水印算法。该算法使用Arnold变换对水印图像进行置乱处理,然后对载体图像进行8×8的DCT变换。实验结果表明,嵌入水印的图像在受到白噪声、低通滤波、压缩、剪切、旋转等不同方式的攻击后,仍能从载体中提取嵌入的水印,因此本算法对水印的攻击具有比较好的鲁棒性,尤其是具有十分有效的抗击剪切的能力。此外,本算法具有较高的安全性和实时性。 展开更多
关键词 arnold变换 DCT变换 图像水印
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