基于ARIMA-LSTM的矿区地表沉降预测方法 被引量：4

1

作者 王磊 马驰骋 +1 位作者 齐俊艳 袁瑞甫 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期98-105,共8页

煤矿开采安全问题尤其是采空区地表沉降现象会对人员安全及工程安全造成威胁,研究合适的矿区地表沉降预测方法具有很大意义。矿区地表沉降影响因素复杂,单一的深度学习模型对矿区地表沉降数据拟合效果差且现有的地表沉降预测研究多是单... 煤矿开采安全问题尤其是采空区地表沉降现象会对人员安全及工程安全造成威胁,研究合适的矿区地表沉降预测方法具有很大意义。矿区地表沉降影响因素复杂,单一的深度学习模型对矿区地表沉降数据拟合效果差且现有的地表沉降预测研究多是单独进行概率预测或考虑时序特性进行点预测,难以在考虑数据的时序特征的同时对其随机性进行定量描述。针对此问题,在对数据本身性质进行观察分析后选择差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型进行时序特征的概率预测,结合长短时记忆(LSTM)网络模型来学习复杂的且具有长期依赖性的非线性时序特征。提出基于ARIMA-LSTM的地表沉降预测模型,利用ARIMA模型对数据的时序线性部分进行预测,并将ARIMA模型预测的残差数据辅助LSTM模型训练,在考虑时序特征的同时对数据的随机性进行描述。研究结果表明,相较于单独采用ARIMA或LSTM模型,该方法具有更高的预测精度(MSE为0.262 87,MAE为0.408 15,RMSE为0.512 71)。进一步的对比结果显示,预测结果与雷达卫星影像数据(经SBAS-INSAR处理后)趋势一致,证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 煤矿采空区 地表沉降预测 时序概率预测 差分整合移动平均自回归 长短时记忆网络

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基于EtherCAT的液压支架智能控制系统研究 被引量：1

2

作者 王磊 孙凯 +1 位作者 袁瑞甫 齐俊艳 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期53-63,共11页

目的液压支架是煤矿开采的关键设备之一,为了解决液压支架通信网络通信速率低与同步性差的问题,方法以支撑掩护式液压支架为对象,设计一套完整的智能控制系统,深入探讨液压支架的数据传输与控制问题。EtherCAT通信基于标准的以太网数据... 目的液压支架是煤矿开采的关键设备之一,为了解决液压支架通信网络通信速率低与同步性差的问题,方法以支撑掩护式液压支架为对象,设计一套完整的智能控制系统,深入探讨液压支架的数据传输与控制问题。EtherCAT通信基于标准的以太网数据帧,优化了协议栈的应用层和数据链路层。将EtherCAT总线应用于整个液压支架通信网络,完成液压支架智能控制系统的软硬件设计。将液压支架的单架控制、邻架控制和成组控制等命令结合EtherCAT报文嵌入以太网数据帧中,实现直达I/O的以太网控制。基于建立的液压支架运动模型,利用EtherCAT总线的高精度分布式时钟(DC)同步机制,实现对采煤机位姿及液压支架升降、推进、移动等动作的精确控制。结果采用EtherCAT总线替代传统的CAN总线后,通信速率从1 MB/s提升至100 MB/s,显著增强了数据传输的速度和效率。同时,网络拓扑结构从单一的总线型扩展为更加灵活的混合拓扑结构,适应范围更广。主站对液压支架的统一管理和控制,有效简化了网络管理的复杂性。利用EtherCAT的分布时钟(DC)同步机制,实现了微秒级的运动控制更新周期,确保了液压支架从站与主站之间的快速数据交换。结论通过引入EtherCAT总线技术,显著提升了液压支架的控制效率和通信速率。研究结果不仅完善了智能无人采煤开采技术体系,为后续研究及现场应用提供了重要参考,还对促进煤矿工作面的安全高效生产具有重要意义。 展开更多

关键词 液压支架 ETHERCAT 监控分站 煤矿开采 故障报警

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基于多目标优化策略的最佳无线传感器布置 被引量：1

3

作者 安葳鹏 刘镕飞 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第3期751-758,共8页

无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性... 无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性被指定为模态保证准则,网络性能通过能量效率与网络连接性相结合来衡量.针对此问题,提出了一种多种群自动学习的鲸鱼优化算法,用整数编码代替二进制编码对解进行编码;采用多种群策略搜索最优解;最后通过自动学习机制加快寻找帕累托最优解集.数值实验表明,优化准则可以在信息有效性和网络性能之间进行权衡,算法能够有效解决最佳无线传感器布置问题,并且优于常用的非支配排序遗传算法. 展开更多

关键词 无线传感网络 结构健康监测 鲸鱼优化算法 最佳传感器布置 多目标优化

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考虑时变参数的自适应LQR智能车辆路径跟踪控制方法

4

作者 张亚娟 冯灵霞 李国斌 《计算机科学》 北大核心 2025年第10期308-316,共9页

为解决智能车辆循迹过程中,轮胎侧偏刚度摄动引发模型不确定导致的车辆循迹精度及稳定性下降的问题,提出了一种考虑轮胎侧偏刚度时变特性的智能车辆循迹控制方法。首先,基于改进的集员滤波算法及双轨动力学模型建立轮胎侧向力估计器,利... 为解决智能车辆循迹过程中,轮胎侧偏刚度摄动引发模型不确定导致的车辆循迹精度及稳定性下降的问题,提出了一种考虑轮胎侧偏刚度时变特性的智能车辆循迹控制方法。首先,基于改进的集员滤波算法及双轨动力学模型建立轮胎侧向力估计器,利用轮胎侧向力模型计算值与估计值之差设计轮胎侧偏刚度自适应更新规则;其次,将实时更新的轮胎侧偏刚度用于求解实时最优前轮转角,进而提出一种轮胎侧偏刚度自适应的ALQR智能车辆循迹控制器。CarSim与Simulink联合仿真和硬件在环仿真实验结果表明:ALQR控制器在高、低路面附着系数条件下较LQR(Linear Quadratic Regulator)跟踪精度平均提高65.867%,尤其在低附路面,LQR控制器忽略了轮胎刚度变化引发的循迹性能显著下降的问题,而ALQR控制器可通过实时更新的轮胎侧偏刚度实时求解最优前轮转角,保证了车辆循迹精度与稳定性。提出的考虑轮胎实时侧偏刚度的智能车辆循迹ALQR控制方法具有良好的适用性与实时性,对智能车辆控制系统设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 智能车辆 路径跟踪控制 侧向力估计 轮胎侧偏刚度 LQR 硬件在环

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改进黏菌算法优化TCN−LSTM−MHSA的巷道锚杆(索)应力预测模型

5

作者 齐俊艳 车玉浩 +1 位作者 王磊 袁瑞甫 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期129-139,共11页

锚杆(索)应力的变化过程呈现明显的短期突变与长期时序依赖特征,而传统单一预测模型对长期趋势建模能力有限且对局部突变敏感性不足,往往难以全面捕捉上述复杂特征。针对该问题,提出一种基于改进黏菌算法(ISMA)优化时间卷积网络(TCN)−... 锚杆(索)应力的变化过程呈现明显的短期突变与长期时序依赖特征,而传统单一预测模型对长期趋势建模能力有限且对局部突变敏感性不足,往往难以全面捕捉上述复杂特征。针对该问题,提出一种基于改进黏菌算法(ISMA)优化时间卷积网络(TCN)−长短期记忆网络(LSTM)−多头自注意力机制(MHSA)的锚杆(索)应力预测模型。在煤矿巷道锚杆(索)应力预测问题中,模型训练过程通常涉及超参数调整、学习率选择等复杂优化任务,为提升模型的训练效率与预测精度,提出ISMA,引入邻域搜索与动态步长因子增强局部搜索能力,融合人工蜂群搜索机制提升全局搜索效率,有效增强模型跳出局部最优解的能力。TCN−LSTM−MHSA模型采用TCN提取局部时序特征,利用LSTM学习数据的长期依赖关系,通过MHSA强化对全局时序依赖的建模,从而提高模型对锚杆(索)应力的预测能力。在TCN−LSTM−MHSA模型的训练中利用ISMA对学习率进行迭代寻优,以提高模型的预测精度和速度。实验结果表明:①与黏菌算法(SMA)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)、麻雀搜索算法(SSA)相比,ISMA优化策略在多个基准函数测试中表现出更优的收敛速度与寻优能力。②在应力预测实验中,通过消融实验验证了TCN,LSTM,MHSA模块的必要性。③ISMA优化TCN−LSTM−MHSA模型在MAE,RMSE及R 2等指标上均优于BP,GRU等主流预测模型,具有更高的预测精度和稳定性。 展开更多

关键词 锚杆(索)支护 锚杆(索)应力预测 黏菌算法 时间卷积网络 长短期记忆网络 多头自注意力机制

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格上抗合谋多权威属性基加密方案

6

作者 赵宗渠 马少骅 +1 位作者 郭孟昊 王乃锋 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第4期165-179,共15页

属性基加密(ABE)提供了灵活的访问控制,但密钥完全由中央权威生成和签发,导致中央权威负荷过重且易受攻击。一旦中央密钥泄露,将会带来严重的安全后果。为解决此问题,多权威属性基加密(MA-ABE)允许多个授权机构独立、分散地分发各自所... 属性基加密(ABE)提供了灵活的访问控制,但密钥完全由中央权威生成和签发,导致中央权威负荷过重且易受攻击。一旦中央密钥泄露,将会带来严重的安全后果。为解决此问题,多权威属性基加密(MA-ABE)允许多个授权机构独立、分散地分发各自所管属性下的密钥,即使单个权威密钥泄露,整个系统的安全性仍能得到保障。与传统ABE相同,MA-ABE仍面临着任意非授权用户的合谋问题,甚至一些权威可能被破坏并与对手勾结。针对这些挑战,提出了一种新型格上MA-ABE方案,通过张量伪随机技术实现了抗任意合谋,避免了其他伪随机函数或线性秘密共享技术造成噪声的指数增长。该方案基于回避型容错学习假设(Evasive LWE),移除安全证明中对随机预言机模型的依赖,在不需要格上伪随机函数或其他非标准假设的情况下,实现了静态安全。方案具有多项式级模数,提高了系统的模运算效率,同时密文更加紧凑,降低了通信开销。 展开更多

关键词 访问控制 多权威属性基加密 抗合谋 容错学习 格理论

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基于YOLOv11_OBB的煤矿钻杆计数方法

7

作者 郑冉 张富凯 +8 位作者 袁冠 张艳梅 王少璞 张强 赵珊 王登科 霍占强 张海燕 何恒 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期72-79,95,共9页

针对煤矿井下打钻图像识别泛化能力差、钻杆计数不准确等问题,采集并标注了煤矿井下钻杆计数数据集CMDPC_OBB,提出了一种基于YOLOv11_OBB的煤矿钻杆计数方法。该方法包括打钻图像识别模型YOLOv11_OBB和场景自适应的钻杆计数算法2个部分... 针对煤矿井下打钻图像识别泛化能力差、钻杆计数不准确等问题,采集并标注了煤矿井下钻杆计数数据集CMDPC_OBB,提出了一种基于YOLOv11_OBB的煤矿钻杆计数方法。该方法包括打钻图像识别模型YOLOv11_OBB和场景自适应的钻杆计数算法2个部分。YOLOv11_OBB采用旋转边界框,精准捕获具有倾斜角度的打钻图像,通过L2正则化处理改进YOLOv11颈部网络,降低权重波动对特征融合的干扰,使模型训练更加稳定;场景自适应的钻杆计数算法通过追踪目标钻杆与钻机尾部关键点之间的运动轨迹及多条件判断峰值实现自动计数,减少了与计数无关的钻杆对计数准确率的影响;将YOLOv11_OBB学习到的图像特征作为潜在知识指导钻杆计数的推理逻辑。在CMDPC_OBB数据集上的实验结果表明,YOLOv11_OBB的图像识别精度为93.5%,与YOLOv5L_OBB,YOLOv8L_OBB相比分别提升了8.2%,3.0%;钻杆计数算法的准确率为97.96%,模型识别速度为34帧/s,计数速度为79帧/s,满足实时计数要求。 展开更多

关键词 钻杆计数 旋转目标检测 深度学习 场景自适应 YOLOv11_OBB

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基于显著性峰值与特征对齐的点云配准模型

8

作者 张富凯 张露露 +6 位作者 张海燕 张艳梅 袁冠 赵珊 王登科 霍占强 陈玮 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期34-43,共10页

点云配准的核心是估算变换矩阵.两个点云对之间存在部分重叠、高噪声和密度差异,现有方法无法精确解决显著点云对应关系之间特征对齐问题.因此,提出显著性峰值与特征对齐网络(significance peak and feature alignment network,SPFANet)... 点云配准的核心是估算变换矩阵.两个点云对之间存在部分重叠、高噪声和密度差异,现有方法无法精确解决显著点云对应关系之间特征对齐问题.因此,提出显著性峰值与特征对齐网络(significance peak and feature alignment network,SPFANet),实现由粗到细的点云配准.SPFANet由多显著性峰值检测器、粗配准和细配准三部分组成.首先,多显著性峰值检测器引入一种基于描述符方差和重叠分数重加权峰值损失方法,去除非歧视与非重叠的关键点云;其次,粗配准阶段通过检测互补关键点集来计算粗步的配准方案;最后,细配准阶段引入带有前向后向变换的特征度量框架细化粗配准,完成高效点云配准.在同源3DMatch数据集和跨源3DCSR数据集上的实验验证了SPFANet的有效性. 展开更多

关键词 点云配准 跨源点云 多显著性峰值检测 特征度量 重加权峰值损失

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基于深度学习的煤矿钻杆实时计数方法

9

作者 张富凯 孙一冉 +6 位作者 武旭峰 李爱军 李培洋 王登科 袁冠 赵珊 张海燕 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期493-504,共12页

煤矿井下环境特殊,钻机工作场景复杂多变,存在强光、水汽、遮挡等因素干扰钻机识别效果,易出现误检漏检现象;同时钻机工作时钻机尾部常出现卡顿和无效运动等异常行为,影响钻杆计数准确性。针对上述问题,基于深度学习技术提出了一种煤矿... 煤矿井下环境特殊,钻机工作场景复杂多变,存在强光、水汽、遮挡等因素干扰钻机识别效果,易出现误检漏检现象;同时钻机工作时钻机尾部常出现卡顿和无效运动等异常行为,影响钻杆计数准确性。针对上述问题,基于深度学习技术提出了一种煤矿钻杆实时计数方法,由基于AM-NT优化的钻机识别模型Drill-YOLOv8和基于两级判定区域的钻杆计数推理算法Pipe-Count 2部分组成。首先,从煤矿井下真实监控录像中采集钻机工作录像视频,标注并构建煤矿钻杆计数图像数据集CMDPC;然后,构建改进的钻机识别模型Drill-YOLOv8,引入Triplet注意力提升主干网络对钻机目标的特征提取能力,改进Slim-Neck网络结构平衡模型精度和复杂度,设计DDA Head模块替换检测头结构以提升模型头部对钻机目标多维度信息的关注度;最后,设计以两级判定区域统计钻机尾部有效运动次数为原理的钻杆计数推理方法Pipe-Count,依据Drill-YOLOv8检测器结果自动适应生成两级判定区域,使用ByteTrack实现钻机尾部目标追踪,通过判定区域更新钻机尾部运动状态,从而间接实现钻杆实时计数。在CMDPC数据集上的试验表明:改进的Drill-YOLOv8模型在mAP@0.5和mAP@[0.5:0.95]指标分别提升3.0%和2.7%,有效解决了强光、水汽和遮挡环境下钻机头部和钻杆目标误检漏检问题,检测速度为86帧/s;计数推理算法Pipe-Count的加权平均误计率为2%,面对多场景数据表现出良好的鲁棒性,且处理速度达到40帧/s,满足实时计数要求。 展开更多

关键词 钻杆计数 钻机识别 深度学习 区域判定 注意力机制

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基于理想格的两方隐私集合交集协议 被引量：3

10

作者 赵宗渠 王书静 +2 位作者 汤永利 霍亚超 杨丽 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2023年第12期3795-3799,共5页

当前大多数现有的隐私集合交集(PSI)协议的安全性都是基于数论假设,而随着量子计算理论的发展,基于数论假设的PSI协议将变得不再安全。针对该问题,利用格上函数加密的函数策略解密特性,通过二进制分解将参与方元素设计成符合LWE加法同... 当前大多数现有的隐私集合交集(PSI)协议的安全性都是基于数论假设,而随着量子计算理论的发展,基于数论假设的PSI协议将变得不再安全。针对该问题,利用格上函数加密的函数策略解密特性,通过二进制分解将参与方元素设计成符合LWE加法同态的向量形式,提出了一种基于理想格的半诚实安全的两方PSI协议。安全性方面,使用基于环上错误学习问题(RLWE)的函数加密系统来构造PSI协议,实现了抗量子的安全性。效率方面,协议的通信复杂度为O(w+v),与参与方元素成正比,保证了较高的通信效率;并且利用理想格,减小了公钥的大小,提高了存储效率,降低了通信成本。 展开更多

关键词 隐私集合交集 量子攻击 函数加密 理想格 错误学习问题

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齿轮振动信号信赖阈反射最小二乘法调幅调频

11

作者 宋金朋 王峰 李建国 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期209-212,共4页

为了提高齿轮故障振动调制信号的特征频率调幅与调频信号分离效果,开发出了一种基于信赖阈反射最小二乘法的齿轮故障振动信号调幅调频方法,可以准确区分调幅与调频成分,获得不同齿轮故障下的调幅与调频分布结果。FN1与FN2之间存在一定... 为了提高齿轮故障振动调制信号的特征频率调幅与调频信号分离效果,开发出了一种基于信赖阈反射最小二乘法的齿轮故障振动信号调幅调频方法,可以准确区分调幅与调频成分,获得不同齿轮故障下的调幅与调频分布结果。FN1与FN2之间存在一定的耦合性,可单独分析两组调制边带的变化特征。研究结果表明:轻微不对中+断齿故障完成调幅与调频参数分离后,形成较大的测试幅值时,跟重构幅值间形成了较低的误差,当测试幅值较小的情况下跟重构幅值之间形成了58.32%的最大误差。轻微不对中故障重构调制信号的部分频率幅值和初始信号幅值,误差达到15.41%。两种故障调幅的第一阶成分达到了相近的幅值,故障存在明显一阶转速波动。该研究适用于其它的机械传动系统,具有很好的推广价值。 展开更多

关键词 故障诊断 平方幅值解调 频率解调 离散频谱校正 调制分离

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格上基于身份的可问责代理重加密方案

12

作者 孟慧 任利娜 李英 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第8期2484-2489,共6页

针对目前基于格的代理重加密方案中存在密钥滥用和数字证书管理等问题,引入问责机制,提出一种新的基于身份的可问责代理重加密方案。该方案采用用户身份ID计算生成矩阵作为公钥,并使用原像采样算法提取私钥,解决了数字证书管理的问题;... 针对目前基于格的代理重加密方案中存在密钥滥用和数字证书管理等问题,引入问责机制,提出一种新的基于身份的可问责代理重加密方案。该方案采用用户身份ID计算生成矩阵作为公钥,并使用原像采样算法提取私钥,解决了数字证书管理的问题;使用双方用户公钥计算生成重密钥,提高了加/解密时的计算效率;使用代理商公私钥参与重加密运算,完成问责算法,有效地抑制了代理商和被授权者共谋的行为。安全性分析表明方案满足选择明文攻击安全;在效率方面,方案的计算复杂度和密文开销较小。 展开更多

关键词 代理重加密 格密码 带错误学习问题 可问责性

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边缘辅助群智感知位置隐私保护多任务分配机制 被引量：3

13

作者 敖山 常现 +3 位作者 王辉 申自浩 刘琨 刘沛骞 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期1208-1213,共6页

为了解决群智感知中隐私泄露和多任务分配的问题,提出了一种边缘辅助群智感知位置隐私保护(EALP)多任务分配机制。首先,考虑群感知任务具有地理相近特征,利用改进的模糊聚类(FCM)算法对任务位置进行聚类组合,改进聚类数目指标,提高多任... 为了解决群智感知中隐私泄露和多任务分配的问题,提出了一种边缘辅助群智感知位置隐私保护(EALP)多任务分配机制。首先,考虑群感知任务具有地理相近特征,利用改进的模糊聚类(FCM)算法对任务位置进行聚类组合,改进聚类数目指标,提高多任务分配的合理性。接着,为了防止云平台和感知用户之间的共谋,在任务分配阶段,提出一种位置隐私保护协议,在感知用户、云服务器和边缘节点之间部署同态加密,云感知平台能够安全地计算感知用户的移动距离,而不知道感知用户的位置和任务聚类中心位置。最后,提出了一种基于蚁群算法多任务分配优化方案,兼顾平台和感知用户两者利益,优化感知用户执行任务路径。实验结果表明,与同类方法相比,所提机制在保护位置隐私的前提下提高了任务完成率,降低了系统的感知成本和用户移动成本。 展开更多

关键词 群智感知 任务分配 位置隐私保护 同态加密 模糊聚类

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基于区块链的用户自定义位置共享方案 被引量：3

14

作者 申自浩 刘梦珂 +2 位作者 王辉 刘沛骞 刘琨 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期655-663,共9页

针对移动社交网络位置共享服务存在的隐私泄漏问题,提出基于区块链的用户自定义位置共享(BUDLS)方案.基于区块链实现位置信息分布式管理,防止中央服务器收集大量用户隐私,增强用户位置信息的可控性.设计基于公钥数字签名和同态加密相结... 针对移动社交网络位置共享服务存在的隐私泄漏问题,提出基于区块链的用户自定义位置共享(BUDLS)方案.基于区块链实现位置信息分布式管理,防止中央服务器收集大量用户隐私,增强用户位置信息的可控性.设计基于公钥数字签名和同态加密相结合的加密机制,防止位置信息被攻击者非法获取.定义灵活的访问控制策略,根据用户需要提供可靠的服务.安全分析验证结果显示,BUDLS方案满足隐私安全目标.仿真实验结果表明,相比传统方案,BUDLS方案降低了时间成本,提高了位置查询的准确性,有效保护了移动社交网络平台用户的位置隐私. 展开更多

关键词 移动社交网络 区块链 位置共享 位置隐私 同态加密

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利用HiFi读数和k-mer分布特征的序列组装方法 被引量：3

15

作者 翟海霞 蔡文达 +1 位作者 刘小燕 罗军伟 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第6期1376-1383,共8页

序列组装是利用测序技术得到的读数(read/序列片段)恢复完整基因组序列的方法.当前,第三代测序技术,如单分子实时(SMRT)测序技术和牛津纳米孔技术(ONT),能够产生长度超过10kbp的读数,从而可以解决序列组装中的重复区问题.但是,其测序错... 序列组装是利用测序技术得到的读数(read/序列片段)恢复完整基因组序列的方法.当前,第三代测序技术,如单分子实时(SMRT)测序技术和牛津纳米孔技术(ONT),能够产生长度超过10kbp的读数,从而可以解决序列组装中的重复区问题.但是,其测序错误率高达10~15%,使获得完整和准确的基因组序列仍然是一项具有挑战性的工作.最近出现的PacBio HiFi测序技术可以产生长度长(> 10kbp)并且准确性高(> 99.9%)的读数,促进了序列组装领域的研究发展.但是,如何充分利用HiFi读数的优势,开发设计高效的序列组装方法是当前的研究热点.alphaHiASM是一种新的基于HiFi读数和k-mer分布特征的序列组装方法,该方法首先针对HiFi读数长度长和准确性高的优势,设计了一种基于k-mer分布特征的HiFi读数重叠区检测策略.然后,根据上一步检测到的HiFi读数之间的重叠区,以HiFi读数为节点,构建读数重叠图,并提出一种可以衡量重叠区可信程度的边权重计算方法.接着,在该读数重叠图中,抽取路径,形成初始组装结果.最后对初始组装结果进行优化纠错,形成最终结果.该方法在4组不同的真实数据集上和当前流行的组装方法Flye,HiCanu和miniasm进行了性能比较.实验结果表明,alphaHiASM在组装完整性和正确性具有一定的优势. 展开更多

关键词 序列组装 HiFi读数 三代测序技术

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面向知识结构分析的模糊概念格模型 被引量：5

16

作者 智慧来 李金海 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2466-2484,共19页

知识空间理论使用数学语言对学习者进行知识评价与学习指导,属于数学心理学的研究范畴.技能与问题是构成知识空间的两个基本要素,深入研究两者之间的关系是知识状态刻画与知识结构分析的内在要求.在当前的知识空间理论研究中,没有明确... 知识空间理论使用数学语言对学习者进行知识评价与学习指导,属于数学心理学的研究范畴.技能与问题是构成知识空间的两个基本要素,深入研究两者之间的关系是知识状态刻画与知识结构分析的内在要求.在当前的知识空间理论研究中,没有明确建立技能与问题之间的双向映射,从而难以提出直观概念意义下的知识结构分析模型,也没有明确建立知识状态之间的偏序关系,不利于刻画知识状态之间的差异,更不利于规划学习者未来的学习路径.此外,现有的成果主要集中在经典的知识空间,没有考虑实际问题中数据的不确定性.为此,将形式概念分析与模糊集引入知识空间理论,建立面向知识结构分析的模糊概念格模型.具体地,分别建立知识空间与闭包空间的模糊概念格模型.首先,建立知识空间模糊概念格,并通过任意两个概念的上确界证明所有概念的外延构成知识空间.引入粒描述的思想定义技能诱导的问题原子粒,由问题原子粒的组合判定一个问题组合是否是知识空间中的一个状态,进而提出由问题组合获取知识空间模糊概念的方法.其次,建立闭包空间模糊概念格,并通过任意两个概念的下确界证明所有概念的外延构成闭包空间.类似地,定义问题诱导的技能原子粒,由技能原子粒的组合判定一个技能组合是否是闭包空间中某一知识状态所需的技能,进而提出由技能组合获取闭包空间模糊概念的方法.最后,通过实验分析问题数量、技能数量、填充因子以及分析尺度对知识空间与闭包空间规模的影响.结论表明知识空间模糊概念不同于现有的任何概念,也不能从其他概念派生而来.闭包空间模糊概念本质上是一种面向属性单边模糊概念.在二值技能形式背景中,知识空间与闭包空间中的状态具有一一对应关系,但这种关系在模糊技能形式背景中并不成立. 展开更多

关键词 形式概念分析 知识空间理论 粒计算 粒描述 模糊概念格

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融合模糊聚类和自适应去噪的推荐遗忘学习算法 被引量：3

17

作者 王建芳 柴广文 +2 位作者 陈艺卿 梁梦豪 罗军伟 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第11期2969-2979,共11页

隐私保护在推荐系统中具有至关重要的地位,因为它有助于保护用户的敏感信息免受泄露风险。近年来,推荐遗忘学习作为一种有效的隐私保护手段引起了越来越多的关注。现有方法为了提高模型的训练效率,通常将数据划分为子分区进行训练。然而... 隐私保护在推荐系统中具有至关重要的地位,因为它有助于保护用户的敏感信息免受泄露风险。近年来,推荐遗忘学习作为一种有效的隐私保护手段引起了越来越多的关注。现有方法为了提高模型的训练效率,通常将数据划分为子分区进行训练。然而,简单划分子分区会破坏用户-项目间的完整性,降低数据的可用性。此外,子分区中隐式反馈的假阳性噪声会干扰模型的训练,使其无法准确地捕捉用户的真实偏好。为解决上述问题,提出了融合模糊聚类和自适应去噪的推荐遗忘学习算法(FDRU)。该算法使用模糊聚类来划分数据集,通过计算交互样本到各个聚类中心的余弦距离来确定隶属度,进而将训练集划分为若干个子分区。FDRU设计了一种自适应去噪方法,其能够根据阈值动态地剔除子分区中的假阳性噪声。通过动态权重聚合子模型进行预测和Top-N推荐。为了验证提出算法的性能,在三个公开数据集上进行实验验证,实验结果表明,提出的算法在召回率和归一化折损累计增益上优于其他基准算法。 展开更多

关键词 隐私保护 推荐 遗忘学习 模糊聚类 自适应去噪

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面向稀疏数据的协同过滤算法相似度 被引量：7

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作者 赵文涛 冯婷婷 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第6期1728-1734,共7页

针对数据稀疏加剧导致传统相似度模型的推荐准确性低的问题,提出一种混合的协同过滤相似度模型。引入Jensen-Shannon(JS)散度作为基函数,利用全局评级概率分布衡量用户间评级偏好相似度。定义融合评级值的结构型相似度作为权重因子,针... 针对数据稀疏加剧导致传统相似度模型的推荐准确性低的问题,提出一种混合的协同过滤相似度模型。引入Jensen-Shannon(JS)散度作为基函数,利用全局评级概率分布衡量用户间评级偏好相似度。定义融合评级值的结构型相似度作为权重因子,针对用户的共同评级项目设计差异化的相似度计算方式,提高相似用户的区分度,得到基于相对区间跨度的相似度。在不同稀疏度数据集上与7种具有代表性的相似度方法进行对比实验,其结果表明了所提方法在预测和推荐准确性指标上均有良好性能。 展开更多

关键词 稀疏数据 协同过滤 相似度 散度 用户评级偏好 全局结构 相对区间跨度

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基于聚类和深度学习的车联网轨迹隐私保护机制

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作者 申自浩 唐雨雨 +2 位作者 王辉 刘沛骞 刘琨 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期20-28,共9页

针对车联网轨迹发布中用户面临的隐私泄露问题,提出基于聚类和深度学习的轨迹隐私保护机制(PPCDL).考虑轨迹中的时间因素,通过时间戳将轨迹空间划分为多个区域,获取区域中的轨迹分布点.对每个区域进行改进稳定隶属度多峰值聚类,根据区... 针对车联网轨迹发布中用户面临的隐私泄露问题,提出基于聚类和深度学习的轨迹隐私保护机制(PPCDL).考虑轨迹中的时间因素,通过时间戳将轨迹空间划分为多个区域,获取区域中的轨迹分布点.对每个区域进行改进稳定隶属度多峰值聚类,根据区域轨迹密度进行隐私预算矩阵的预分配.利用时间图卷积网络模型提取轨迹数据的时空特征,对隐私预算预分配矩阵进行训练和预测.根据预测结果添加相应的拉普拉斯噪声,在轨迹数据发布前进行扰动.理论分析和实验结果表明,PPCDL相较于对比机制,时间开销更少,能够更精确地预测隐私预算.利用PPCDL可以合理地在轨迹数据中添加拉普拉斯噪声,有效地提高了轨迹数据的可用性. 展开更多

关键词 隐私保护 密度峰值聚类 轨迹隐私 时间图卷积网络 隐私预算

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一种基于路网位置混淆的个性化位置隐私保护方案

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作者 申艳梅 雷正亚 +2 位作者 王辉 申自浩 刘沛骞 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期3016-3021,共6页

为了解决车载用户在路网中使用基于位置服务造成的位置隐私泄露问题,提出一种基于混淆的个性化位置隐私保护OPLPP方案.首先,基于差分隐私定义一个新的路网不可区分性RN-I概念,以此来衡量路网中位置的不可区分程度;其次,考虑到用户在不... 为了解决车载用户在路网中使用基于位置服务造成的位置隐私泄露问题,提出一种基于混淆的个性化位置隐私保护OPLPP方案.首先,基于差分隐私定义一个新的路网不可区分性RN-I概念,以此来衡量路网中位置的不可区分程度;其次,考虑到用户在不同位置的隐私要求,提出个性化隐私预算PPB算法,使用距离占比作为衡量指标,为不同位置分配个性化的隐私预算;最后,利用RN-I设计了连接点-区间混淆C-IO算法,该算法由连接点扰动和区间扰动组成,以此来混淆车辆在道路上的位置.实验结果表明,所提出的OPLPP方案优于现有的二维位置混淆方案,能够在保护用户位置隐私的前提下,提供更高的服务质量. 展开更多

关键词 车联网 位置隐私 混淆 路网不可区分性 个性化

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