检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：袁承昊北京交通大学

学位级别：硕士

云存储技术为众多企业、组织及个人提供了海量的存储资源,网络用户可将数据外包存储至云服务器以节省本地的存储资源。然而,云存储数据脱离了用户的物理控制范围,可造成隐私数据被窃取或泄露。动态可搜索加密技术在保证云存储数据机密... 详细信息

云存储技术为众多企业、组织及个人提供了海量的存储资源,网络用户可将数据外包存储至云服务器以节省本地的存储资源。然而,云存储数据脱离了用户的物理控制范围,可造成隐私数据被窃取或泄露。动态可搜索加密技术在保证云存储数据机密性的前提下,具备对加密数据的动态更新和关键词检索功能。然而,已有的动态可搜索加密方案以对称可搜索加密为主,需要预先建立安全的密钥共享信道,难以直接应用于云存储数据共享场景中。此外,部分动态可搜索加密方案仅支持文档及索引的添加,对于删除功能仍存在局限。针对上述问题,本文主要工作如下:(1)针对云存储中多方数据的安全共享场景,以混合加密思想提出了一种支持动态更新的多关键词可搜索加密方案。在方案中,通过引入布谷鸟过滤器构建正向索引,实现数据拥有者对文档及索引的动态添加和删除。同时结合双线性对与拉格朗日插值多项式,让方案支持多关键词的联合搜索。为降低密文检索阶段的计算开销,采用倒排索引与正向索引结合的构造方式,以提高云服务器的检索效率。通过判定线性Diffie-Hellman问题证明本方案可有效抵抗适应性选择关键词攻击。进行仿真实验,分析方案在不同数据集中进行关键词搜索及索引更新的执行效率。结果表明本方案有效避免了检索时间与密文数量的线性相关,降低了数据量较多的更新操作中的计算开销。(2)设计并实现了一个云存储环境密文检索系统。以支持文档及索引的添加和删除为出发点,使用伪随机函数和布谷鸟过滤器设计了一个动态对称可搜索加密方案。方案以链表结构设计倒排索引,用户在更新时只需上传链表中的加密节点,无需重新构建关键词对应的完整索引链表,降低了更新阶段的计算开销。使用Flask开发框架和腾讯云对象存储服务COS对密文检索系统进行功能实现,并编写测试用例对系统各功能模块进行测试,结果表明本系统在加密文档外包存储、加密文档搜索及更新等核心功能具备良好的可用性。

关键词：云存储动态可搜索加密倒排索引布谷鸟过滤器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

面向高铁运维领域的知识图谱补全算法研究

面向高铁运维领域的知识图谱补全算法研究

引用

作者：王骜涵北京交通大学

学位级别：硕士

目前通用领域的知识图谱(Knowledge Graph,KG)较为普及,但特定领域的知识图谱还需要不断发展,如高铁运维领域知识图谱能够为预防、应急、事后处理工作提供丰富的信息和技术支撑,前景广阔。知识图谱补全(Knowledge Graph Completion,KGC... 详细信息

目前通用领域的知识图谱(Knowledge Graph,KG)较为普及,但特定领域的知识图谱还需要不断发展,如高铁运维领域知识图谱能够为预防、应急、事后处理工作提供丰富的信息和技术支撑,前景广阔。知识图谱补全(Knowledge Graph Completion,KGC)技术对于高铁运维领域知识图谱的自动构建和验证是必要的,它是发现新知识的重要手段,广泛应用于知识图谱的高级任务。但目前针对高铁运维领域知识图谱补全的研究内容较少,将现有模型用于中文领域图谱补全工作还存在许多问题:(1)基于翻译的平移距离模型虽具有较强的可解释性,操作简单并且参数较少等优点,但会导致低质量的学习嵌入向量;(2)基于CNN的模型在一定程度上提升了翻译模型的性能,但其参数过多使得模型复杂性增加,对于大规模知识图谱来说可用性较差;(3)基于图神经网络结构的GNN模型虽从实体和实体附近的关系中聚合有效信息更新迭代中心实体的嵌入向量,但其具有显著缺点,即不区分关系的贡献重要程度,以固定参数学习不同关系信息。基于以上分析,本文针对现有模型的缺点提出一种基于实体关系交叉聚合的广义注意力补全模型,以高铁动车组关键部件牵引电机为例,研究中文领域下高铁运维中的知识补全问题,做出以下几个方面的改进和创新:(1)针对高铁运维领域数据信息较少问题,本文通过收集牵引电机故障信息构建了一个新的知识图谱数据集TMFD(具有牵引电机故障关系类型和修复策略的数据库),该数据集适用于高铁运维领域知识图谱相关研究。(2)本文提出新型关系消息传递机制,在知识图谱上轮流传递实体节点和关系边之间的关系聚合信息,以实现在与沿实体节点传播信息相同的计算复杂度情况下,减少存储实体嵌入的数量,提高存储效率,更符合知识流动的自然性,可解释性加强。(3)本文提出一种基于实体关系交叉聚合的广义注意力补全模型(Generalized attention entity relation cross aggregation completion model,GERCA),对给定中心实体增加了两种邻域拓扑:1)以实体的局部关系子图来表示实体本身,捕获实体更多邻域信息形成关系上下文信息;2)通过关系路径信息确定预测实体在知识图谱中的相对位置,解决关系类型在图谱上分布不均匀,而在空间上彼此相关的问题。经实验验证了GERCA在公开数据集与领域数据集上的先进性。

关键词：知识图谱知识图谱补全实体预测关系预测深度学习

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于复杂霍克斯过程的异步事件序列的建模和分析

基于复杂霍克斯过程的异步事件序列的建模和分析

引用

作者：张鲁宁中国石油大学(北京)

学位级别：博士

随着信息技术的发展,过去的大多数纸质记录数据目前已改用电子形式存储在计算机中,例如地震记录,医疗记录,公共安全记录,故障记录等等。同时,随着互联网应用的增加,这些应用也创建了大量的数据记录,如电子购物记录和社交网络记录等。通... 详细信息

随着信息技术的发展,过去的大多数纸质记录数据目前已改用电子形式存储在计算机中,例如地震记录,医疗记录,公共安全记录,故障记录等等。同时,随着互联网应用的增加,这些应用也创建了大量的数据记录,如电子购物记录和社交网络记录等。通常来说,这些数据都符合异步事件序列的数据形式,包含了所发生事件的类型,以及对应事件的发生时间。如何从这些数据中提取有用的知识,并为相关领域服务,是研究人员一直以来所关注的研究方向与课题,在众多方法中,点过程模型是最为常用的方法之一,而点过程模型中,霍克斯过程模型的应用又最为广泛,但已有的霍克斯过程在模型精度和预测性能方面存在一定的局限性。本文研究了如何提高复杂霍克斯过程的模型精度和预测性能,并服务于异步事件序列的建模与分析,具有很高的理论意义和应用价值。首先,针对大多数传统的霍克斯过程模型中背景强度(又称基强度)函数都被假设为常数,不随时间变化,传统霍克斯过程模型不能反映事件发生的背景强度随着时间变化的趋势,也不能准确识别事件之间的触发模式等问题,本文首次提出了一种威布尔时间依赖背景强度下的霍克斯过程以及对应的学习算法。这一模型不仅可以更准确地建模事件发生的背景强度随着时间的变化趋势,也可以同时更准确地建模事件之间的触发模式。本文在人工数据集和压气站故障事件序列实际数据集上对所提出的这一模型进行了实验验证,实验结果证明了本文所提出的这一模型能够更有效地对实际数据和人工数据进行学习。此外,本文利用实际数据集中的学习结果,为压气站的实际生产维护提供了建议。其次,基于上述研究以及Xu和***所提出的时变霍克斯过程,本文对时间依赖背景强度霍克斯过程模型进行了改进,并提出了双时间依赖的霍克斯过程。在这一模型中,不仅背景强度依赖于时间,影响函数也随着时间变化而变化,即影响函数的函数值不仅与两个事件之间的时间差有关,也与事件所发生的时刻有关。时间依赖影响函数由两部分组成,一部分为固定的衰减函数,另一部分为非参数方法组成的系数函数。本文提出基于交替方向乘子法和基于极大期望法的两种参数学习算法,并应用于学习双时间依赖霍克斯过程模型。在人工数据集、领英就职记录数据集和压气站故障事件序列数据集中验证了双时间依赖霍克斯过程在这两种算法下的模型预测性能。实验证明这一模型与时变霍克斯过程模型相比能够更好的对异步事件序列数据进行建模。最后,对在领英就职记录数据集与压气站故障序列数据集中所得到的结果进行了分析。然后,为了更好地利用异步事件序列数据中的时间信息,在上述的研究基础上,本文修改了传统的点积自注意力机制,将时间编码增广注意力引入变送器霍克斯过程,提出了一种时间注意力增广变送器霍克斯过程模型,并在位置前馈部分中加入了卷积模块,以增强模型的局部感知能力。在人工数据集以及多个实际异步事件序列数据集中的实验结果都表明这一模型可以有效地建模异步事件序列,并准确地预测未来可能发生的事件类型以及事件发生时间,在最后的消融研究中,探讨了引入时间注意力机制所带来的具体影响。最后,基于上述研究,本文提出了一种通用变送器霍克斯过程模型,首次将通用变送器模型引入异步事件序列分析。所提出的模型既包含了递归学习机制,也包含了自注意力机制。而且,为了更好地决定异步事件序列的隐表示的变换次数,这一模型中引入了自适应计算次数机制,用以对模型学习隐表示的循环次数进行约束。同样,为了提高模型的局部感知能力,位置前馈部分同样也引入了卷积神经网络模块。本文在多个数据集上进行了实验,验证这一模型的有效性,在这些数据集上进行的实验结果表明,与以前的模型相比,本文提出的这一新模型的性能有了一定的提高。本文进一步探讨了引入后处理部分、卷积神经网络模块和适应性计算次数机制后的模型预测性能的变化,验证了所提出的网络结构的有效性。

关键词：异步事件序列点过程霍克斯过程威布尔分布变送器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

改进型XFEM进展

引用

计算力学学报 2016年第4期33卷 469-477页

作者：田荣文龙飞北京应用物理与计算数学研究所中物院高性能数值模拟软件中心北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190

扩展有限元法(XFEM)在诞生后的十几年时间里,引起学术界和工业界的广泛关注,并已经成为目前裂纹分析的主流数值方法。然而,在实际应用中该法一直受到两方面的困扰,(1)总体方程高度病态;刚度阵条件数随网格尺寸呈h-6变化(普通有限元为h-2... 详细信息

扩展有限元法(XFEM)在诞生后的十几年时间里,引起学术界和工业界的广泛关注,并已经成为目前裂纹分析的主流数值方法。然而,在实际应用中该法一直受到两方面的困扰,(1)总体方程高度病态;刚度阵条件数随网格尺寸呈h-6变化(普通有限元为h-2)。(2)裂尖强化插值由于能量一致性问题无法直接推广应用于动力学计算。前者表现在XFEM稳态问题的迭代求解收敛慢或难以收敛,后者长期以来导致XFEM裂纹扩展动力学计算实施困难。本文认为XFEM目前遇到的种种困难,均与单位分解引入的额外自由度相关。为此,提出了无额外自由度的单位分解插值格式,基于此格式,进一步构造出改进型扩展有限元方法。改进型XFEM具有如下特点,(1)可以消除原有XFEM的线性依赖性和总体方程病态的问题。(2)避免动力学问题中额外自由度引起的质量集中、零临界时间步长问题以及裂纹扩展过程中的能量一致性问题。本文结合静动力学测试问题综述上述改进。

关键词： XFEM 扩展有限元法广义有限元线性依赖质量集中动态裂纹扩展

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Floquet理论的并联LLC谐振变换器系统的稳定性分析与稳定性改善

基于Floquet理论的并联LLC谐振变换器系统的稳定性分析与稳定性改...

引用

作者：蒋夏珩北京交通大学

学位级别：硕士

LLC谐振变换器凭借软开关、磁集成、磁隔离等优势,成为目前高灵活性、高可靠性、高效率分布式电源系统前端DC/DC变换器中倍受青睐的拓扑;而随着现代工业要求的提高,分布式电源系统向大功率应用进一步发展,并联LLC谐振变换器系统也随之... 详细信息

LLC谐振变换器凭借软开关、磁集成、磁隔离等优势,成为目前高灵活性、高可靠性、高效率分布式电源系统前端DC/DC变换器中倍受青睐的拓扑;而随着现代工业要求的提高,分布式电源系统向大功率应用进一步发展,并联LLC谐振变换器系统也随之被广泛应用于低压直流配电网。值得注意的是,由于各模块之间的相互作用和附加共享电流控制环节导致的强耦合效应,并联系统比单个变换器更加复杂、敏感和脆弱,稳定性是系统设计时所必须关注的一项重要指标。然而,目前并联LLC谐振变换器系统的稳定性研究仍然存在巨大挑战:一方面,LLC谐振变换器是一个复杂的高阶系统,基于小信号模型的传统频域分析方法推导其所需的闭环传递函数过程复杂,难以扩展得到并联系统通用的数学表达式;另一方面,频域闭环传递函数隐去了变换器的实际物理含义,无法由数学表达式直接推导得到系统具体的稳定性改善方法,不利于对系统进行稳定性改善。因此本课题针对并联LLC谐振变换器系统,提出了一种新型的时域稳定性分析方法与稳定性改善策略,基于常微分方程Floquet理论建立系统雅可比矩阵,借助矩阵特征值对系统进行分析与改善。论文的主要工作和创新如下:首先,基于Floquet理论推导了单个LLC谐振变换器的时域模型,并根据Floquet稳定性判据一对其进行稳定性分析;基于单个变换器的时域模型,考虑并联系统各模块之间的相互作用和附加共享电流控制环节导致的强耦合效应,将其扩展为N级并联系统的通用时域模型,并提出三步矩阵算法化简解耦后的复杂运算式,根据Floquet稳定性判据二对其进行稳定性分析。其次,为了提高系统的稳定裕度,考虑将特征值静态灵敏度分析方法与Floquet理论结合,得到了N级并联LLC谐振变换器系统的通用稳定性改善策略;分别针对单个变换器和2级并联系统推导了具体的稳定性改善方法,并提出二次迭代算法修正由于反推电路方程导致的偏差;改善方法的有效性仍然可以根据所提出的稳定性分析方法进行验证。最后,设计并搭建了400V-300W-100k Hz的单模块LLC谐振变换器实验平台和400V-600W-100k Hz的2级并联LLC谐振变换器系统实验平台;进而基于PSIM仿真和所搭建的实验平台进行了验证,仿真和实验证明了所提出稳定性分析方法和稳定性改善策略的准确性和有效性。本课题研究结果表明,基于Floquet理论的时域稳定性分析与改善方法更加适用于复杂的高阶并联LLC谐振变换器系统。

关键词：并联LLC谐振变换器系统稳定性分析稳定性改善 Floquet理论特征值静态灵敏度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

单相PWM整流器网侧电流低次谐波产生机理及其抑制方法研究

单相PWM整流器网侧电流低次谐波产生机理及其抑制方法研究

引用

作者：张婕北京交通大学

学位级别：硕士

单相PWM整流器广泛应用于电力机车交流传动领域的牵引主传动系统和辅助供电系统中。为了减少对牵引电网的谐波污染,研究单相PWM整流器网侧电流中低次电流谐波产生原因及其抑制算法,具有十分重要的实际意义。分析了单相PWM整流器控制策... 详细信息

单相PWM整流器广泛应用于电力机车交流传动领域的牵引主传动系统和辅助供电系统中。为了减少对牵引电网的谐波污染,研究单相PWM整流器网侧电流中低次电流谐波产生原因及其抑制算法,具有十分重要的实际意义。分析了单相PWM整流器控制策略及直流侧电压二次脉动产生机理。在电压外环、电流内环的双闭环控制策略下,推导了网侧电流三次谐波数学模型,定量计算了直流侧电压二次脉动经控制系统产生的网侧电流三次谐波大小。研究了电压外环中利用滤波器的抑制算法,实验结果验证了其可以有效减少直流侧电压二次脉动对网侧电流中的三次谐波。研究了电流内环中利用并联谐振控制器的抑制算法,实验结果验证了其可以有效抑制网侧电流中的低次谐波。单相PWM整流器的桥臂电压谐波直接影响着网侧电流谐波,为此分析了调制环节引起网侧电流谐波的原理。通过双重傅里叶级数分析单相PWM整流器桥臂电压的理论频谱,研究了不同采样方式、直流侧电压脉动及死区效应对整流器桥臂电压谐波成分和幅值的影响。分别研究了调制补偿策略和死区补偿策略。通过实验证明了以上两种补偿策略可以抑制脉宽调制中由电压脉动和死区引入的网侧电流谐波。在开关频率较低的应用场合,控制延时的增加,导致并联谐振控制器抑制网侧低次谐波的能力下降。研究了低开关频率下的数字谐振控制器不同离散化方案的有效性。研究了直接对谐振控制器中底层积分器使用预畸双线性变换法进行分层离散化的方案,建立了准确的离散化模型。此方案在离散化后保证了谐振控制器在低开关频率下的控制性能,同时有利于应对电网频率波动的情况。在开关频率450Hz和250Hz下进行实验,并联谐振控制器能有效的抑制网侧电流低次谐波成分,验证了其在低开关频率下的控制性能。搭建了单相PWM整流器仿真和实验平台。针对低开关频率下单相PWM整流器网侧电流低次谐波的抑制策略进行了仿真和实验,验证了理论分析的正确性和抑制策略的有效性。

关键词：单相PWM整流器网侧电流低次谐波电压二次脉动谐振控制器离散化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于FPGA的电力电子变换器实时仿真建模及优化方法研究

基于FPGA的电力电子变换器实时仿真建模及优化方法研究

引用

作者：侯永胜北京交通大学

学位级别：硕士

基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的实时仿真系统具有可靠性高、仿真步长小、并行计算能力强等特点,已广泛应用于电力电子变换器的开发设计。随着电力电子技术的快速发展,电力电子变换器呈现出模块化、高频化... 详细信息

基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的实时仿真系统具有可靠性高、仿真步长小、并行计算能力强等特点,已广泛应用于电力电子变换器的开发设计。随着电力电子技术的快速发展,电力电子变换器呈现出模块化、高频化的应用趋势,系统中大量的开关器件与过高的开关频率增加了实时仿真的应用难度。在建立系统模型时,传统的实时仿真建模方法或者模型精度达不到仿真要求,存在较大误差,或者占用过多的FPGA资源,影响电力电子系统模型扩展,难以同时兼顾仿真精度和仿真效率。因此,如何精确高效的建立电力电子变换器数学模型是实时仿真应用的关键问题。本文针对传统的电力电子变换器实时仿真建模方法——开关函数方法和R/R建模方法,分析了两种建模方法的不足,并提出相应的模型优化措施,使其满足电力电子变换器实时仿真的应用需求,本文完成的主要工作内容如下:(1)针对传统开关函数模型在变换器脉冲关断时负载电流过零点振荡问题,结合仿真波形分析振荡的根源,提出在传统方法基础上增加过零点检测优化算法,并将改善开关函数模型应用于三相逆变器和中点钳位型(Neutral Point Clamped,NPC)逆变器,仿真结果证明了所提优化方法的通用性和准确性。(2)针对传统R/R模型由于迭代运算导致的资源消耗问题,分析了迭代计算对于系统模型的影响,迭代次数越多模型计算精度越高,但是资源消耗也越大。本文提出利用开关函数模型和过零点检测算法判断开关器件状态,取消R/R建模方法中的迭代运算,仿真结果证明了本文所用方法的正确性,模型在FPGA中实现时,资源分析结果证明了优化方法可以有效改善资源消耗。(3)完成了永磁同步电机牵引传动系统的实时仿真实验验证。首先介绍了半隐式延迟解耦方法工作原理,并分析了该方法的稳定性;然后利用半隐式延迟解耦方法将牵引传动系统拆分为5个子系统,并分别建立了各子系统的数学模型,与参考波形对比结果证明了所建模型的准确性;介绍了dSPACE实时仿真系统的组成部分,并阐述了实时仿真的实验流程;完成了永磁同步电机牵引传动系统的实时仿真实验,实验波形与资源分析结果证明了本文所述优化模型对减少FPGA资源消耗的可行性,具有较好的工程应用前景。

关键词：实时仿真 FPGA 开关函数方法 RON/ROFF建模方法资源优化 dSPACE实时仿真系统

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

南堡凹陷中深层复杂孔隙结构砂岩储层测井评价方法研究

南堡凹陷中深层复杂孔隙结构砂岩储层测井评价方法研究

引用

作者：谢伟彪中国石油大学(北京)

学位级别：博士

南堡凹陷中深层碎屑岩储层孔隙度、渗透率、微观孔隙特征受沉积和成岩的影响和控制,造成储层孔隙结构复杂多样,微观孔隙结构能直接影响岩石物性、导电及渗流特性。该类型储层评价主要面临储层成因机制不清、孔隙结构表征难、含油及渗流... 详细信息

南堡凹陷中深层碎屑岩储层孔隙度、渗透率、微观孔隙特征受沉积和成岩的影响和控制,造成储层孔隙结构复杂多样,微观孔隙结构能直接影响岩石物性、导电及渗流特性。该类型储层评价主要面临储层成因机制不清、孔隙结构表征难、含油及渗流规律认识不明等科学问题。针对以上科学问题本文开展了储层岩石物理相分类、微观孔隙特征及测井定量评价、储层流体性质与组分体积计算、储层渗流及产液特性预测等方面的研究,实际测井和岩心数据验证了本文方法的精度和适用性。结果表明,沉积和成岩是控制和影响复杂孔隙结构砂岩储层发育规律的首要地质因素。根据岩石物理相概念,研究了沉积微相、成岩相对孔隙结构的影响及控制,研究表明四类沉积微相的砂岩孔-渗具有集中区间分布规律,采用了渗流因子f来描述这种分布规律。建立三种成岩相来描述成岩作用对这种区间分布规律的影响。在此基础上定义了RPFI～RPFV五类岩石物理相,明确了不同岩石物理相的孔隙-喉道组合特征及核磁T2谱反应的孔隙结构变化规律。为了准确评价储层孔隙结构特征,建立毛管压力曲线与核磁共振T2谱之间的变维数分形转换方法,应用结果说明用该方法转换的毛管压力曲线与岩石物理实验的毛管压力曲线形态、趋势高度都吻合很好,并实现连续地层深度上孔隙结构表征参数（孔喉半径、均值系数、结构系数）定量评价。储层孔隙流体性质识别及其组分体积是测井评价又一个重要内容。（1）建立了基于移谱和T2谱几何均值差异法含油信息提取方法及储层含油性规律图版,实现快速直观的储层流体性质识别。（2）建立了联合电阻率的径向饱和度反演和多均值正态分布核磁测井的孔隙流体组分反演技术、结合束缚水饱和度建模和非阿尔奇岩电模型的常规测井的孔隙流体组分计算方法和岩石物理相控的含气储层的非电性测井的孔隙流体饱和度的计算方法。储层渗流参数及产液特性预测是复杂孔隙结构的关注点。（1）建立了渗流因子f的表征方法的核磁共振测井和基于岩石物理相分类的常规测井渗透率计算方法。（2）基于电渗流相似性并充分考虑孔隙结构的影响,理论建立的两相渗流的含水率与电阻增大率的函数关系,岩样验证结果表明不同孔隙结构的储层可以采用统一的产水率预测模型,该模型直接将电阻率转换为产水率,将静态含油饱和度估算推进到动态含水率估算。本文针对复杂孔隙结构碎屑砂岩储层,形成了储层孔隙结构的测井定量评价等技术序列,通过岩石物理相揭示了储层成因,提供了一套含油性、产水率等新评价思路的技术体系,为复杂孔隙结构砂岩储层甚至是非常规储层测井评价有借鉴和指导意义。

关键词：碎屑砂岩孔隙结构岩石物理相测井评价岩石导电与渗流

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于混合域注意力机制与生成对抗网络的入侵检测算法

基于混合域注意力机制与生成对抗网络的入侵检测算法

引用

作者：刘峰北京交通大学

学位级别：硕士

随着信息技术的蓬勃发展,互联网便利了生活中的方方面面,然而在这些众多的优势背后,也隐藏了很多的安全问题。尽管目前存在很多的防范措施能够解决部分问题,如防火墙、信息加密等技术,但它们的处理能力是有限的。网络入侵检测作为一种... 详细信息

随着信息技术的蓬勃发展,互联网便利了生活中的方方面面,然而在这些众多的优势背后,也隐藏了很多的安全问题。尽管目前存在很多的防范措施能够解决部分问题,如防火墙、信息加密等技术,但它们的处理能力是有限的。网络入侵检测作为一种重要的安全机制,其本身能够检测发现可疑的传输,并采取主动反应措施,使网络的安全性大大提高,有效的弥补了防火墙所存在的缺陷,使得信息安全的基础结构更加完整。目前的入侵检测任务已经采取了多种方法来完成,例如机器学习,虽然已经取得了一定的效果,但是也存在着一些缺陷,如大多数方法只关注整体的检测率,忽略了每种类别的检测率;目前研究中二分类的居多,很少研究多分类的;多数学者忽视了网络中存在的不平衡问题,该方面仍需进一步处理。为了解决当前存在的这些问题,本文提出了一种基于混合域注意力机制与生成对抗网络的入侵检测方法。通过实验表明,该方法不仅提高了整体的准确率,而且也提高了少数类攻击类型样本的检出率。主要的工作内容如下:首先,为了解决二分类中检测效果不佳问题,并提高多分类的整体准确率,将深度可分离卷积和长短记忆网络组成级联网络模型应用到入侵检测中。通过串联发挥各个网络的独特优势,之后通过并联将两者的优势结合,从而提取出数据中的空间和时序特征,提高模型的检测能力。其次,为了提高数据集中每个类别的检出率,提出了一种混合域注意力机制,从两个角度进一步的对特征进行维度更新,计算出特征的重要性,生成更加准确的特征向量,之后将其融合到本文级联模型中,对提取的特征进行深层次的补充,提高检测能力。最后,为了缓解因数据集中存在数据不平衡带来的少数类攻击类型检测率低的问题,采用了一种基于生成对抗网络的数据平衡方法。模型采用变分自编码器替代生成器,并将残差网络融合到生成器和判别器网络中;引入新的损失函数,将最优传输距离作为参数更新的方法。实验结果说明该模型能够有效的对原始数据集进行扩充,减小数据不平衡产生的负面影响,提高最终的检测效果。论文基于CIC-IDS2017、NSL-KDD和UNSW-NB15数据集完成模型的实验评价。实验表明,本文所提方法对于上述数据集的准确率最终能够达到99.80%、99.32%以及83.87%,相比其他常用方法有着更高准确率。

关键词：入侵检测深度可分离网络注意力机制生成对抗网络

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

CNN推断处理器多内存负载均衡策略研究

CNN推断处理器多内存负载均衡策略研究

引用

作者：刘元旭北京交通大学

学位级别：硕士

近年来,卷积神经网络(Convolutional Neuron Networks,CNNs)在计算机视觉、自然语言处理等领域得到了广泛的应用。参数规模的不断扩大使得CNN推断任务成为访存密集性任务,对处理器体系结构提出了新的要求。单内存处理器架构在执行CNN任... 详细信息

近年来,卷积神经网络(Convolutional Neuron Networks,CNNs)在计算机视觉、自然语言处理等领域得到了广泛的应用。参数规模的不断扩大使得CNN推断任务成为访存密集性任务,对处理器体系结构提出了新的要求。单内存处理器架构在执行CNN任务时访存性能较为不足,导致了“访存墙”问题。通过设计具有多个片外内存的片上网络架构CNN处理器可以有效增加处理器的物理内存带宽从而缓解“访存墙”问题。然而,多内存架构的CNN推断处理器存在内存之间访存负载不均衡的问题,导致处理器对多内存带宽的利用率较低。因此,有必要研究CNN推断处理器的多内存负载均衡策略来提升内存带宽利用率,进而提高处理器的访存性能。CNN推断中的访存数据按照其访存特征可分为只读的权重数据以及可读写的输入、输出神经元数据,多内存CNN推断处理器对这两种数据的访存都存在访存负载在不同内存间分配不均衡的问题。由于访存特征不同,本文针对这两种数据分别提出了两种不同的负载均衡策略:(1)为提高CNN推断中可读写神经元数据访存请求的多内存负载均衡性,本文提出一种神经元数据访存请求的“感知-动态访存策略”。该策略能够实现处理器对内存负载信息进行感知进而将神经元数据访存请求优先发送给负载较低的内存。为了验证提出的策略的有效性,分别搭建了单内存和四内存CNN推断处理器的仿真模型,并分别对Le Net5和Alex Net的推断任务进行了片上网络仿真实验。实验结果表明四内存动态访存处理器能使Le Net5和Alex Net的推断耗时比四内存静态访存处理器分别降低63.13%和35.64%;比单内存处理器分别降低72.84%和61.91%,证明本文提出的动态访存策略通过对神经元数据访存请求进行负载均衡,能够有效提高多内存CNN推断处理器的整体性能。(2)为提高CNN推断中只读权重数据访存请求的多内存负载均衡性,本文提出了一种“访存流均分”的权重数据静态布局策略。该策略通过对权重数据在多内存上的分布式布局方式进行优化,能够实现权重数据的并行访存负载在内存间较为均匀的分配。基于Le Net5和Alex Net推断任务的片上网络仿真实验表明,该策略能够使四内存静态访存处理器运行Le Net5和Alex Net推断任务的耗时分别降低11.55%和21.16%,证明本文提出的静态布局策略通过对权重数据的访存请求进行负载均衡,能够提升多内存CNN推断处理器的整体性能。

关键词：多内存 CNN推断处理器负载均衡动态访存策略静态布局策略

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：