检索结果-内蒙古大学图书馆

基于噪声初始化、Adam-Nesterov方法和准双曲动量方法的对抗样本生成方法

电子学报 2022年第1期50卷 207-216页

作者：邹军华段晔鑫任传伦邱俊洋周星宇潘志松陆军工程大学指挥控制工程学院江苏南京210007 陆军军事交通学院镇江校区江苏镇江212003 华北计算技术研究所北京100083 江南计算所数字工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214083

深度神经网络在多种模式识别任务上都取得了巨大突破,但相关研究表明深度神经网络存在脆弱性,容易被精心设计的对抗样本攻击.本文以分类任务为着手点,研究对抗样本的迁移性,提出基于噪声初始化、Adam-Nesterov方法和准双曲动量方法的对... 详细信息

深度神经网络在多种模式识别任务上都取得了巨大突破,但相关研究表明深度神经网络存在脆弱性,容易被精心设计的对抗样本攻击.本文以分类任务为着手点,研究对抗样本的迁移性,提出基于噪声初始化、Adam-Nesterov方法和准双曲动量方法的对抗样本生成方法.本文提出一种对抗噪声的初始化方法,通过像素偏移方法来预先增强干净样本的攻击性能.同时,本文使用Adam-Nesterov方法和准双曲动量方法来改进现有方法中的Nesterov方法和动量方法,实现更高的黑盒攻击成功率.在不需要额外运行时间和运算资源的情况下,本文方法可以和其他的攻击方法组合,并显著提高了对抗样本的黑盒攻击成功率.实验表明,本文的最强攻击组合为ANI-TI-DIQHM*(其中*代表噪声初始化),其对经典防御方法的平均黑盒攻击成功率达到88.68%,对较为先进的防御方法的平均黑盒攻击成功率达到82.77%,均超过现有最高水平.

关键词：对抗样本 Adam-Nesterov方法准双曲动量方法噪声初始化迁移性能

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面向申威架构的KNN并行算法实现与优化

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计算机工程 2023年第5期49卷 286-294页

作者：王其涵庞建民岳峰祝迪沈莉肖谦信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450000 中国科学技术大学合肥230000 江南计算技术研究所江苏无锡214000

K近邻(KNN)是人工智能中最常用的分类算法,其性能提升对于海量数据的整理分析、大数据分类等任务具有重要意义。目前新一代神威超级计算机正处于应用发展的初始阶段,结合新一代申威异构众核处理器的结构特性,充分利用庞大的计算资源实... 详细信息

K近邻(KNN)是人工智能中最常用的分类算法,其性能提升对于海量数据的整理分析、大数据分类等任务具有重要意义。目前新一代神威超级计算机正处于应用发展的初始阶段,结合新一代申威异构众核处理器的结构特性,充分利用庞大的计算资源实现高效的KNN算法是海量数据分析整理的现实需求。根据SW26010pro处理器的结构特性,采用主从加速编程模型实现一种基础版本的KNN并行算法,其将计算核心传输到从核上,实现了线程级并行。分析影响基础并行算法性能的关键因素并提出优化算法SWKNN,不同于基础并行KNN算法的任务划分方式,SWKNN采用任务重划分策略,以避免冗余计算开销。通过数据流水优化、从核间通信优化、二次负载均衡优化等步骤减少不必要的通信开销,从而有效缓解访存压力并进一步提升算法性能。实验结果表明,与串行KNN算法相比,面向申威架构的基础并行KNN算法在SW26010pro处理器的单核组上可以获得最高48倍的加速效果,在同等数据规模下,SWKNN算法较基础并行KNN算法又可以获得最高399倍的加速效果。

关键词：异构众核处理器 K近邻算法并行计算算法优化分类性能

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面向神威高性能多核处理器的并行编译优化方法

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计算机工程 2022年第9期48卷 130-138页

作者：周雍浩徐金龙李斌钱宏聂凯郑州大学信息工程学院郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 江南计算技术研究所江苏无锡214083

在神威高性能多核服务器上,自动并行化编译系统为识别和申明程序中的并行性,产生的OpenMP程序没有经过充分的优化,其采用简单的fork-join模型,存在大量的并行循环嵌套,导致运行效率低。为提升自动并行化编译系统产生的OpenMP程序的运行... 详细信息

在神威高性能多核服务器上,自动并行化编译系统为识别和申明程序中的并行性,产生的OpenMP程序没有经过充分的优化,其采用简单的fork-join模型,存在大量的并行循环嵌套,导致运行效率低。为提升自动并行化编译系统产生的OpenMP程序的运行效率,提出一种并行域重构优化技术。并行域重构技术通过合并程序中的并行域和扩展嵌套循环中的并行域范围,减少OpenMP程序的并行域数目,降低线程组频繁创建和合并等控制开销,将简单fork-join模型的OpenMP程序转换为性能更为高效的单程序多数据模型的OpenMP程序。实验结果表明,在新一代神威高性能多核服务器SW1621平台上,并行域重构技术在NPB3.3-OMP测试集和SPEC OMP2012测试集上的运行效率分别提高了10.77%和7.94%的,可有效提升自动并行化编译系统OpenMP程序的执行效率。

关键词：神威高性能多核处理器 OpenMP编程并行域重构 fork-join模型单程序多数据模型

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一种基于协议格式智能推断的灰盒测试技术

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计算机工程 2023年第12期49卷 129-135,145页

作者：刘华玉甘水滔尹小康柳晓龙刘胜利李宏亮战略支援部队信息工程大学网络空间安全学院郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214215 清华大学网络研究院北京100084 江南计算技术研究所江苏无锡214083

通信协议可保障网络应用和物联网设备之间的通信,但其在设计或实现中存在的脆弱性会带来严重的安全威胁和隐患。模糊测试技术作为一种软件安全分析的有效方法,在针对网络协议的脆弱性分析中表现出高效的性能和无可比拟的优势。现有的针... 详细信息

通信协议可保障网络应用和物联网设备之间的通信,但其在设计或实现中存在的脆弱性会带来严重的安全威胁和隐患。模糊测试技术作为一种软件安全分析的有效方法,在针对网络协议的脆弱性分析中表现出高效的性能和无可比拟的优势。现有的针对网络协议的灰盒测试技术仍依赖于人工识别协议格式来辅助测试,并且变异策略的设计更偏向于位和字节的变异,忽略了协议消息本身的格式信息,导致在测试时性能不佳。针对上述问题,提出一种基于对齐聚类的智能化协议格式推断模型ProCluster,用于指导灰盒测试中协议状态机构建和种子的变异。该模型通过自动提取协议关键字和推断相应类型,辅助协议灰盒测试模型构建更精准的种子变异策略,从而生成更符合协议规范的测试用例,以此加速提升模糊测试的代码覆盖能力和脆弱路径发现能力。实验结果表明,在对TinyDTLS、OpenSSL等程序的模糊测试中,与典型协议灰盒测试工具AFLNet相比,ProCluster的边覆盖率能够提升75%~182%,并且在TinyDTLS中发现一个缓冲区溢出漏洞样本。

关键词：灰盒测试协议逆向变异策略网络协议漏洞挖掘

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子树类型敏感的JavaScript引擎灰盒测试技术

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信息安全学报 2021年第4期6卷 119-131页

作者：王聪冲甘水滔王晓锋江南大学人工智能与计算机学院无锡214122 数字工程与先进计算国家重点实验室无锡214083

JavaScript引擎是浏览器的重要组成部分,很多攻击都针对Java Script引擎发起,业界对面向JavaScript引擎的漏洞挖掘技术一直展现出强烈的需求。本文提出一种面向JavaScript引擎的子树类型敏感灰盒测试技术,并且实现了系统ILS,在路径反馈... 详细信息

JavaScript引擎是浏览器的重要组成部分,很多攻击都针对Java Script引擎发起,业界对面向JavaScript引擎的漏洞挖掘技术一直展现出强烈的需求。本文提出一种面向JavaScript引擎的子树类型敏感灰盒测试技术,并且实现了系统ILS,在路径反馈的模糊测试框架上,通过对JavaScript代码的语法分析,构建子树类型敏感的变异策略,能够大幅提升测试种子的有效率,从而驱动更高的代码覆盖能力和漏洞发现能力。通过将ILS和多个主流JavaScript引擎漏洞挖掘工具Superion、CodeAlchemist进行性能对比,在Jerryscript、Chakra Core和JavaScriptCore等典型JavaScript引擎对象上的测试实验表明:ILS在24 h内,其种子测试有效率上提升36%,代码行覆盖率上能提升72%,代码函数覆盖率上能提升80%,漏洞发现效率上提升100%。最后,ILS在这3个JavaScript引擎总共发现26个未知Bug,并得到厂商的确认和修复。

关键词：路径反馈模糊测试 JavaScript引擎抽象语法树子树类型敏感

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基于双重Stackelberg博弈的链主企业工业互联平台多目标定价策略

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计算机集成制造系统 2025年

作者：任亚平连家锋郭洪飞孟磊磊张超勇北京理工大学(珠海) 暨南大学智能科学与工程学院内蒙古科学技术研究院先进制造技术研究所聊城大学计算机学院华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室

针对该链主企业工业互联平台的定价问题，考虑第三方平台竞争环境以及与链上企业价值共创的理念，区别于传统的第三方工业互联平台的定价模型，将传统双寡头竞争Hotelling定价模型与双层多目标优化模型相结合形成双重Stackelberg博弈，... 详细信息

针对该链主企业工业互联平台的定价问题，考虑第三方平台竞争环境以及与链上企业价值共创的理念，区别于传统的第三方工业互联平台的定价模型，将传统双寡头竞争Hotelling定价模型与双层多目标优化模型相结合形成双重Stackelberg博弈，并研究链主企业与链上企业通过平台所构建的价值链生态获得的价值提升，以此设立链主企业工业互联平台的多目标定价模型，并通过设计多目标麻雀优化算法（Multiple Objective Sparrow Search Algorithm，MOSSA）对本文多目标定价模型进行求解，最后与其它多目标优化算法进行对比，结果表明MOSSA算法在求解论文问题模型上具有更好的优化性能和稳定性。以此帮助链主企业更好的通过工业互联平台的方式推动大规模制造业升级整合的步伐。

关键词：链主企业制造业价值链工业互联平台 Stackelberg博弈多目标麻雀优化算法

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面向申威众核处理器的LZMA并行算法设计与优化

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计算机科学与探索 2020年第9期14卷 1501-1509页

作者：李秉政黄高阳许瑾晨数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450000 江南计算技术研究所江苏无锡214125

随着高性能计算和科学计算应用的发展,高性能计算集群系统传输、存储和处理的数据规模呈现爆炸式增长。对大规模数据进行高效的压缩,减少数据存储所需空间和传输所需的通信带宽,是提升高性能计算集群系统性能的关键之一。无损压缩算法中... 详细信息

随着高性能计算和科学计算应用的发展,高性能计算集群系统传输、存储和处理的数据规模呈现爆炸式增长。对大规模数据进行高效的压缩,减少数据存储所需空间和传输所需的通信带宽,是提升高性能计算集群系统性能的关键之一。无损压缩算法中,LZMA算法具有较高的压缩率,但串行版本的LZMA算法压缩速率很慢。采用多核架构的处理器对无损压缩算法进行并行化,是提升压缩速率的一个研究方向。设计并实现了面向申威26010异构众核处理器并行化LZMA算法。结合申威异构众核处理器的特点,对LZMA算法存储空间需求、访存特性、热点函数等进行分析,基于Athread接口实现LZMA算法从核多线程并行,并对LDM地址空间进行细粒度的布局与优化以获得更好的缓存性能,实现DMA双缓冲的循环滑动窗口算法。测试结果表明,相较主核串行版本算法,并行LZMA算法在Silesia语料库基准测试集和大规模数据集中分别获得了4.1倍和5.3倍的最大加速比,获得了较好的加速效果。

关键词：并行计算异构众核处理器 LZMA 压缩算法

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JPEG量化步长估计综述

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信息安全学报 2024年第4期9卷 150-162页

作者：程鑫王金伟王昊罗向阳李晓龙朱国普马宾南京信息工程大学数字取证教育部工程研究中心南京210044 南京信息工程大学计算机与软件学院南京210044 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 南京理工大学自动化学院南京210094 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001 北京交通大学信息科学研究所北京100044 哈尔滨工业大学网络空间安全学院哈尔滨150001 齐鲁工业大学网络空间安全学院济南250353

随着JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的图片在网络存储和传输中的广泛应用,基于JPEG格式的篡改、拼接等恶意操作也层出不穷,利用JPEG图像特性的研究受到越来越多的关注。其中,JPEG图像特性与量化步长息息相关。如果,JPEG压... 详细信息

随着JPEG(Joint Photographic Experts Group)格式的图片在网络存储和传输中的广泛应用,基于JPEG格式的篡改、拼接等恶意操作也层出不穷,利用JPEG图像特性的研究受到越来越多的关注。其中,JPEG图像特性与量化步长息息相关。如果,JPEG压缩后的图像以位图的形式进行保存,研究者无法直接获取到量化步长,从而无法有效地分析JPEG图像特性。因此,对于量化步长的估计在数字图像取证领域越来越受到关注。本文首先介绍了量化步长估计的研究背景,并将量化步长估计问题分成两类问题:单压缩图像的量化步长估计和重压缩图像的首次量化步长估计。其次,在经典的JPEG压缩模型基础上分别了给出了这两类问题的量化步长估计模型,并对每类问题的各种现有方法进行了详细介绍和梳理。随后,在相同实验环境下对经典算法进行了实验,并对经典算法进行了相应的分析与评价。实验结果表明:在单压缩图像的量化步长估计任务中,现有技术相对成熟并且部分算法估计准确率高于90%;但是,在对齐重压缩图像的首次量化步长估计任务中,现有方法仅能估计低频、中频的量化步长,并且当首次与第二次的压缩质量因子相近时,估计准确率较低;在非对齐重压缩图像的首次量化步长估计任务中,由于网格偏移会增加估计量化步长的困难,导致算法在非对齐重压缩上性能较差。最后,指出了量化步长估计中有待进一步解决的问题和发展趋势。

关键词：数字取证 JPEG压缩量化步长估计 DCT系数分析深度学习取证

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增材制造可降解金属医用植入物

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金属学报 2021年第11期57卷 1499-1520页

作者：郑玉峰夏丹丹谌雨农刘云松徐钰倩温鹏田耘赖毓霄北京大学材料科学与工程学院北京100871 北京大学口腔医(学)院修复科国家口腔疾病临床医学研究中心口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室口腔数字医学北京市重点实验室口腔材料国家药监局重点实验室卫生部口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室北京100084 北京大学第三医院骨科北京100191 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所深圳518055

增材制造技术由于其高精度、高自由度等特点,可赋予医用金属植入物定制化的宏观与微观结构,使植入物与患者待修复缺损部位实现更好的生物力学适配,满足临床治疗个性化方案的需求,并为医用金属植入物的制造提供新途径。可降解金属目前是... 详细信息

增材制造技术由于其高精度、高自由度等特点,可赋予医用金属植入物定制化的宏观与微观结构,使植入物与患者待修复缺损部位实现更好的生物力学适配,满足临床治疗个性化方案的需求,并为医用金属植入物的制造提供新途径。可降解金属目前是医用金属的研究热点,增材制造可降解金属医用植入物是个新方向,本文重点对增材制造镁基、锌基、铁基可降解金属的工艺流程及影响因素、力学性能、降解行为、生物相容性相关结果进行分析与总结,并展望了增材制造技术在医用可降解金属植入物领域的未来发展方向。

关键词：增材制造可降解金属力学性能降解行为生物相容性

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天津市大港水库东亚飞蝗生境遥感动态监测

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植物保护学报 2021年第1期48卷 122-128页

作者：耿芸董莹莹黄文江赵龙龙涂雄兵李红梅中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049 中国科学院深圳先进技术研究院先进计算与数字工程研究所广东深圳518055 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室农业农村部-CABI生物安全联合实验室北京100193 CABI东亚中心北京100081

为实现多尺度东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis生境动态监测并分析其生境变化驱动因素,本研究结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取天津市大港水库2002、2006及2013年东亚飞蝗生境空间分布信息,从整体景观尺度... 详细信息

为实现多尺度东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis生境动态监测并分析其生境变化驱动因素,本研究结合遥感与地理信息系统技术,采用多时相遥感卫星影像提取天津市大港水库2002、2006及2013年东亚飞蝗生境空间分布信息,从整体景观尺度(面积变化)、像元尺度(多时相信息二进制编码)以及斑块尺度(景观指数)定量分析东亚飞蝗生境的时空变异特征。结果显示,2002—2013年适宜东亚飞蝗孳生的区域面积呈下降趋势,由2002年的329.98 km^(2)降至2013年的146.34 km^(2);2002—2013年东亚飞蝗生境斑块数呈现降低趋势,斑块形状指数和平均斑块面积先减少后增加,而景观破碎度指数先增加后下降,说明2002—2006年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较高,2006—2013年东亚飞蝗生境景观破碎化程度较低。表明基于多时相遥感影像能快速获取东亚飞蝗生境的时空变异特征,有助于东亚飞蝗监测预警及科学防控。

关键词：东亚飞蝗遥感动态监测时空变化生境

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