检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2024年第6期73卷 241-249页

作者：冯乃星王欢朱子贤董纯志李宏杨张玉贤杨利霞黄志祥安徽大学电子信息工程学院合肥230601 安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室合肥230601

对于航空瞬变电磁的低频探地问题,除了精度和效率需要考虑,深地探测问题的复杂度也不容忽视,特别是对于低频复杂问题存在异常体与背景间的多尺度效应.为了模拟开域问题,有限厚度区域的完全匹配层被用于截断计算域,然而这也无形中增大了... 详细信息

对于航空瞬变电磁的低频探地问题,除了精度和效率需要考虑,深地探测问题的复杂度也不容忽视,特别是对于低频复杂问题存在异常体与背景间的多尺度效应.为了模拟开域问题,有限厚度区域的完全匹配层被用于截断计算域,然而这也无形中增大了整个模型,造成计算复杂度增加.鉴于此,提出了一种新的基于极限梯度提升(extreme gradient boosting,XGB)的完美匹配单层模型,并将该模型集成到时域有限差分求解器中,以进一步提高时域有限差分仿真的性能.所提出的基于XGB的完美匹配单层模型通过特征注意力集成学习方法可以获得更高的精度,同时占用更少的内存、消耗更少的时间.此外,由于该模型依托于传统机器学习模型,因此它在模型训练的稳定性和轻量级方面具有显著的优势.最后,通过对航空瞬变电磁应用进行三维数值模拟,验证了该方法的有效性和稳定性.该模型不仅在精度、效率和问题复杂性方面具有优势,而且还可以成功地集成到时域有限差分求解器中,解决低频航空瞬变电磁问题.

关键词：极限梯度提升完美匹配单层机器学习时域有限差分

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一种基于区块链和联邦学习融合的交通流预测方法

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电子与信息学报 2024年第9期46卷 3777-3787页

作者：智慧段苗苗杨利霞黄彧费洁王雅宁安徽大学电子信息工程学院合肥230601 安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室合肥230601

智能交通领域中实时准确地交通流预测一直是城市发展中的重中之重,这对提高路网运行效率起着至关重要的作用。现有的交通流预测方法大多是基于机器学习的,忽略了客户端不愿意参与预测任务或者为获得高奖励而撒谎的情况,从而在模型聚合... 详细信息

智能交通领域中实时准确地交通流预测一直是城市发展中的重中之重,这对提高路网运行效率起着至关重要的作用。现有的交通流预测方法大多是基于机器学习的,忽略了客户端不愿意参与预测任务或者为获得高奖励而撒谎的情况,从而在模型聚合时导致交通流预测的准确率下降。该文提出一种基于区块链和联邦学习融合的交通流预测方法(TFPM-BFL)来解决这一问题。在该方法中,利用加入了注意机制的长短期记忆网络(LSTM)模型进行本地预测,提高预测准确率;设计了基于信誉评定的激励机制,通过评估客户端上传的模型质量得到本地和局部信誉值,根据信誉值评定结果进行奖励分配,从而激励客户端参与联邦学习(FL);边缘服务器(ES)采用基于信誉值和压缩率的模型聚合方法来提高模型聚合质量。仿真结果表明,TFPM-BFL能够实现准确、及时地交通流预测,在保证底层数据私密的同时可以有效地激励客户端参与联邦学习任务,而且可以实现高质量的模型聚合。

关键词：交通流预测联邦学习区块链激励机制

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高阶SF-SFDTD方法在含时薛定谔方程求解中的应用研究

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物理学报 2024年第3期73卷 72-81页

作者：谢国大潘攀任信钢冯乃星方明李迎松黄志祥安徽大学电子信息工程学院合肥230601 安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室合肥230601

时域有限差分方法(finite-difference time-domain,FDTD(2,2))被广泛用于量子力学中薛定谔方程的求解,然而受Courant-Friedrichs-Lewy(CFL)条件的影响,计算空间中的网格尺寸会限制时间步长的取值范围,极大降低了FDTD(2,2)方法的数值计... 详细信息

时域有限差分方法(finite-difference time-domain,FDTD(2,2))被广泛用于量子力学中薛定谔方程的求解,然而受Courant-Friedrichs-Lewy(CFL)条件的影响,计算空间中的网格尺寸会限制时间步长的取值范围,极大降低了FDTD(2,2)方法的数值计算效率.另外,FDTD(2,2)方法在时间域和空间域只具有二阶数值精度,在计算中往往会导致较大的误差累计,影响仿真结果的正确性.为了克服这些问题,结合空间滤波方法(spatial filtering,SF)和高阶辛时域有限差分(symplectic finite-difference time-domain,SFDTD(3,4))方法(3和4分别表示时间和空间数值精度),提出了一种时间稳定性条件可扩展的SF-SFDTD(3,4)方法用于求解含时薛定谔方程.SF-SFDTD(3,4)方法无需对传统SFDTD(3,4)方法的迭代公式进行进一步的推导,只需要在每一次的数值迭代过程中加入空间滤波操作,滤除因采用不满足CFL条件的时间步长而产生的不稳定空间域高频分量,保证数值方法的稳定性,因此所提方法与传统SFDTD(3,4)方法具有较高的兼容性.同时,理论分析了SF-SFDTD(3,4)方法的数值色散误差.最后,通过数值算例验证了本文所提方法的正确性和有效性.

关键词：辛时域有限差分方法空间滤波方法时间稳定性条件薛定谔方程

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非对称边界的亚波长金光栅反射相位调制

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 170-176页

作者：王柳王庄李韵九韦穗沈川屈磊张成安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230601

以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达。在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真... 详细信息

以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达。在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真实验,通过不断优化亚波长金光栅的非对称边界条件,使得G-LCoS在可见光波段下实现多波长的近2π相位调制量。所给出的形式化表达式以及优化过程可为具有动态非对称边界条件的器件,特别是微纳尺度复调制器件的设计提供参考,并且能在一定程度上解释其物理机制。

关键词：亚波长金光栅非对称边界条件散射矩阵时域有限差分法相位调制

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适用于有耗型德拜色散媒质电磁特性仿真的RI-CDI-FDTD方法及程序实现

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物理学报 2023年第15期72卷 1-9页

作者：谢国大侯桂林牛凯坤冯乃星方明李迎松黄志祥安徽大学电子信息工程学院合肥230601 安徽大学智能计算与信号处理教育部重点实验室合肥230601

提出了一种新的处理有耗型德拜色散媒质的单步蛙跳遵从发散隐式-时域有限差分(complying divergence implicit FDTD,CDI-FDTD)方法.从频域下的Maxwell方程出发,利用傅里叶变换将电磁场分量从频域转换到时域,并采用递归积分(recursive in... 详细信息

提出了一种新的处理有耗型德拜色散媒质的单步蛙跳遵从发散隐式-时域有限差分(complying divergence implicit FDTD,CDI-FDTD)方法.从频域下的Maxwell方程出发,利用傅里叶变换将电磁场分量从频域转换到时域,并采用递归积分(recursive integration,RI)方法对频域-时域转换过程中存在的积分项进行近似处理.然后应用单步蛙跳隐式格式对时域Maxwell方程和辅助变量进行差分离散,推导出有耗型德拜色散媒质的RI-CDI-FDTD算法的迭代公式.接着利用von Neumann方法验证了基于RI方法的CDI-FDTD算法的无条件稳定特性,最后通过数值算例验证了本文所提方法的正确性和有效性.

关键词：德拜色散媒质遵从发散隐式-时域有限差分递归积分无条件稳定

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基于顶点划分和坐标标准化的密文域3维网格模型可逆信息隐藏

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1536-1544页

作者：吕皖丽唐运殷赵霞罗斌智能计算与信号处理教育部重点实验室(安徽大学) 合肥230601 华东师范大学通信与电子工程学院上海200241

密文可逆信息隐藏技术可以在加密载体中利用冗余空间额外嵌入信息,在传输过程中保障载体和信息的隐私安全,载体接收者还可以实现无损地提取信息和恢复载体.3维网格模型作为新型的数字媒体,其文件结构与传统的图像等数字媒体存在着不同,... 详细信息

密文可逆信息隐藏技术可以在加密载体中利用冗余空间额外嵌入信息,在传输过程中保障载体和信息的隐私安全,载体接收者还可以实现无损地提取信息和恢复载体.3维网格模型作为新型的数字媒体,其文件结构与传统的图像等数字媒体存在着不同,并且在该领域的研究相对较少.如何提升模型的嵌入容量是目前需要解决的问题.将图像领域多个高有效位预测算法直接迁移到3维模型中应用时,由于数据的存储格式与图像媒体不同,使得算法的预测性能受到了限制.因此,提出了将顶点坐标值标准化处理,消除符号位带来的影响,提升了预测算法的性能.为了进一步减少无用的辅助信息,嵌入集顶点的筛选被加入实验中,成功地为有效载荷腾出空间.实验表明,提出的方法与现有方法相比,在保证无损和可分离地恢复模型与所嵌入的信息的同时,获得了最高的嵌入容量.

关键词： 3维网格模型可逆信息隐藏密文域预测误差嵌入容量

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划分序乘积空间约简算法研究

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系统工程理论与实践 2025年第2期45卷 554-570页

作者：徐怡陶强安徽大学计算机科学与技术学院合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室(安徽大学) 合肥230601

多视角和多层次是粒计算(granular computing)中问题求解的两个基本原则.划分序乘积空间作为一种新的粒计算模型,遵循多视角和多层次的原则,能够从多个视角和多个层次来描述和解决问题.但是划分序乘积空间是一种格结构,在划分序乘积空... 详细信息

多视角和多层次是粒计算(granular computing)中问题求解的两个基本原则.划分序乘积空间作为一种新的粒计算模型,遵循多视角和多层次的原则,能够从多个视角和多个层次来描述和解决问题.但是划分序乘积空间是一种格结构,在划分序乘积空间中寻找合适的问题求解层通常是一个NP难问题,特别是当视角和层次存在冗余时,会导致划分序乘积空间结构庞大且复杂.因此通过对视角和层次的约简,可以有效降低划分序乘积空间的复杂性.现有的度量指标,例如决策支持度、条件熵、最大包含度和距离度量等,不能有效地对视角、层次和属性进行约简,本文在划分序乘积空间中将距离度量、最大包含度和最大决策的概念相结合,引入了一种新的基于距离度量最大包含熵的单调不确定性度量标准.在此基础上,分别定义了视角重要度、层次重要度与属性重要度,并且分别给出了视角、层次和属性的约简算法,可以对多个视角进行约简、多个视角中的多个层次进行约简和对每个层次中的属性进行约简,有效降低了划分序乘积空间下的复杂度.实验结果证明了,所提约简算法的有效性.

关键词：多视角多层次视角约简层次约简属性约简划分序乘积空间距离度量

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面向风格多样化的多对多语音情感转换

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声学学报 2024年第6期49卷 1297-1303页

作者：周健罗翔宇王华彬郑文明陶亮安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601 东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室南京210096

针对现有基于生成对抗网络的语音情感转换仍然存在情感分离不明显,且转换后的语音情感缺乏多样性问题,提出了一种面向风格多样化的多对多语音情感转换方法。该方法基于一个双生成器结构的生成对抗网络模型,通过对不同生成器的中间编码... 详细信息

针对现有基于生成对抗网络的语音情感转换仍然存在情感分离不明显,且转换后的语音情感缺乏多样性问题,提出了一种面向风格多样化的多对多语音情感转换方法。该方法基于一个双生成器结构的生成对抗网络模型,通过对不同生成器的中间编码进行一致性损失约束确保语音内容和说话人特征具有一致性,以提升转换后语音情感与目标情感的相似性。此外,该方法通过情感映射网络和情感特征编码器为生成器提供同类情感的多样化情感表征。实验结果表明,所提情感语音转换方法得到的语音情感更接近目标情感,且情感样式更加丰富。

关键词：情感语音转换风格多样化生成对抗网络情感编码

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液晶调控下的亚波长金光栅反射相位

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液晶与显示 2024年第11期39卷 1445-1453页

作者：李韵九韦穗郝学锋葛博群沈川屈磊安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230061

空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)是实现光场调控的关键器件。本文研究了一种将亚波长金光栅嵌入硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)构成的SLM(G-LCoS)器件模型的反射相位特性,该器件模型以ITO透明导电层和液晶构成G-L... 详细信息

空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)是实现光场调控的关键器件。本文研究了一种将亚波长金光栅嵌入硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)构成的SLM(G-LCoS)器件模型的反射相位特性,该器件模型以ITO透明导电层和液晶构成G-LCoS中亚波长金光栅的非对称边界。首先运用散射矩阵原理给出了亚波长金光栅反射相位的计算表达式,其次给出了下表面液晶的有效折射率计算公式。在此基础上,利用TechWiz 3D软件模拟加电情况下金光栅下表面液晶指向矢的变化,给出金光栅下表面液晶有效折射率的变化值。将得到的有效折射率数据导入到FDTD Solutions软件,对该器件结构开展了相关的仿真实验和结果分析。综合考虑了上表面的ITO色散情况、金光栅高度变化以及不同电压下液晶有效折射率值,实现了可见光范围内多波长的近2π相位调制。本文研究的器件也为AR/VR显示系统以及全息视频显示的优化提供了一种新思路。

关键词：亚波长金属光栅散射矩阵液晶有效折射率相位调制空间光调制器

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基于端到端深度神经网络和图搜索的OCT图像视网膜层边界分割方法

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软件学报 2024年第6期35卷 3036-3051页

作者：胡凯蒋帅刘冬高协平智能计算与信息处理教育部重点实验室(湘潭大学) 湖南湘潭411105 智能计算与语言信息处理湖南省重点实验室(湖南师范大学) 湖南长沙410081 医学影像人工智能湖南省重点实验室(湘南学院) 湖南郴州423000

视网膜层边界的形态变化是眼部视网膜疾病出现的重要标志,光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)图像可以捕捉其细微变化,基于OCT图像的视网膜层边界分割能够辅助相关疾病的临床判断.在OCT图像中,由于视网膜层边界的形态... 详细信息

视网膜层边界的形态变化是眼部视网膜疾病出现的重要标志,光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)图像可以捕捉其细微变化,基于OCT图像的视网膜层边界分割能够辅助相关疾病的临床判断.在OCT图像中,由于视网膜层边界的形态变化多样,其中与边界相关的关键信息如上下文信息和显著性边界信息等对层边界的判断和分割至关重要.然而已有分割方法缺乏对以上信息的考虑,导致边界不完整和不连续.针对以上问题,提出一种“由粗到细”的基于端到端深度神经网络和图搜索(graph search,GS)的OCT图像视网膜层边界分割方法,避免了非端到端方法中普遍存在的“断层”现象.在粗分割阶段,提出一种端到端的深度神经网络—注意力全局残差网络(attention global residual network,AGR-Net),以更充分和有效的方式提取上述关键信息.具体地,首先设计一个全局特征模块(global feature module,GFM),通过从图像的4个方向扫描以捕获OCT图像的全局上下文信息;其次,进一步将通道注意力模块(channel attention module,CAM)与全局特征模块串行组合并嵌入到主干网络中,以实现视网膜层及其边界的上下文信息的显著性建模,有效解决OCT图像中由于视网膜层形变和信息提取不充分所导致的误分割问题.在细分割阶段,采用图搜索算法去除AGR-Net粗分割结果中的孤立区域或和孔洞等,保持边界的固定拓扑结构和连续平滑,以实现整体分割结果的进一步优化,为医学临床的诊断提供更完整的参考.最后,在两个公开数据集上从不同的角度对所提出的方法进行性能评估,并与最新方法进行比较.对比实验结果也表明所提方法在分割精度和稳定性方面均优于现有方法.

关键词： OCT图像视网膜层边界分割残差神经网络注意力图搜索

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