基于免疫FNN算法的加热炉炉温优化控制

针对复杂钢坯加热过程,提出了一种免疫克隆进化模糊神经网络(ICE-FNN)控制算法。首先根据现场样本数据建立过程神经网络模型;然后基于该模型,采用模糊神经网络控制器(FNNC)规则优化算法,确定FNNC的最佳规则数;最后由FNNC的规则优化所得参数构造初始种群的一个解,采用免疫克隆进化(ICE)算法对FNNC参数优化。该算法具有全局寻优和局部求精能力,仿真结果证实了其有效性。     

对象边框标注数据的弱监督图像语义分割

针对图像语义分割应用中像素级标注数据费时昂贵的问题,主要研究以对象边框标注数据为代表的弱监督模型下的图像语义分割方法。使用基于金字塔的密集采样全卷积网络提取图像的像素级特征,并用GrabCut算法转化对弱监督数据进行数据标记,通过将图像特征和标记数据进行联合训练,构建了基于金字塔密集采样全卷积网络的对象边框标注弱监督图像语义分割模型,并在公开数据集上进行了验证。实验结果表明,所构建的弱监督模型与DET3-Proposed模型、全矩形转化模型以及Bbox-Seg模型相比,达到了更好的分割效果。     

OFDM系统中深度神经网络指导的IQ不平衡补偿算法

正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是现代移动通信中一项重要的物理层通信技术,并且OFDM系统要求子载波间严格正交。然而,在实际系统中,振荡器和滤波器等器件的非理想特性会导致同相正交(In-phase and Quadrature-phase,IQ)不平衡,从而破坏子载波的正交性,严重影响OFDM系统的性能。通过研究IQ不平衡对OFDM系统的影响,提出了一种并联深度神经网络架构下的IQ不平衡补偿算法。该算法利用了深度神经网络不依赖于模型的特点,直接从接收到的频域信号恢复原输入信号的二进制序列,并利用干扰信号来自镜像子载波的先验知识来初始化模型驱动的神经网络,加快其网络优化的收敛速度。仿真结果表明,该算法能有效地补偿IQ不平衡失真,并且在幅度和相位失真的补偿上,其性能都优于传统的基于导频的最小二乘补偿算法,证明了深度学习方法解决物理层问题的优越性。     

面向癫痫脑电的简化深度学习模型

针对脑电信号随机性强、动态变化迅速等特点,提出了一种简化深度学习模型研究癫痫脑电识别问题。提出的模型以一维卷积神经网络为基础,在结构方面简化了卷积层、池化层等以提高模型效率,在整体框架方面应用了Keras框架,在训练优化算法方面采用RMSProp算法作为模型优化算法,通过预定义的目标函数来进行损失估计,模型设计上加入了批标准化层和全局均值池化层。基于所提模型,从三个方面研究了癫痫脑电识别问题,即:利用经验模态分解,分别选取前三阶、前五阶、前七阶、前八阶的本征模态函数分量,在简化模型上进行对比分析;利用提出模型所具备的深度学习特点,直接识别原始脑电信号而无须特征提取环节;增加了三种不同方法分别提取7类特征,对相同的脑电数据进行对比分析。性能分析结果表明:对于五类不同的脑电信号,前三阶的本征模态函数分量的识别率达到92.1%,比其他几种处理方式识别率高;前八阶的本征模态分量识别率不及原始信号,表明人工数据处理时会给数据带来噪声; 所提出的简化深度学习模型能高效处理癫痫脑电识别问题,具备较高效率和较好性能。     

美国陆军网络装备作战评估及启示

作战试验能有效地推动装备体系的建设发展,本文通过分析美国陆军网络集成评估与联合作战评估的作战试验特点,提出军队开展装备作战试验的几个建议。首先,总结了美国陆军网络集成评估到联合作战评估的发展演变,主要包括网络集成评估的地位和作用、网络集成评估的实施流程以及13次网络集成评估和3次作战评估的有关情况;其次,分析了网络集成评估的一系列作战试验特点,诸如实际作战需求牵引、逼真场景构建、试训一体化模式、部队战斗力的直接生成以及作战能力的军民融合式发展等;最后,提出了网络集成评估带来的若干启示,从满足实战能力需求开展作战试验、突出装备体系的互操作能力评估、探索试训结合的作战试验模式、组建专门的作战试验部队及鼓励工业部门参与作战试验等方面推动军队作战试验的发展。     

Research on construction of operation architecture based on complex network

Operation architecture plays a more important role in Network Centric Warfare (NCW), which involves dynamic operation networks with complex properties. Thus, it is essential to investigate the operation architecture under the informatization condition within NCW and find a proper network construction method to efficiently coordinate various functional modules on a particular situation, i.e., the aerial combat. A new method integrating the physical level and functional level of NCW is proposed to establish the operation architecture, where the concept of network operation constraints unit and net constructing mechanisms are employed to avoid conflicts among different platforms. Meanwhile, we conduct simulations to assess the effectiveness and feasibility of the constructed operation architecture and analyze the influence of the network parameters.     

Interdiction models for delaying adversarial attacks against critical information technology infrastructure

Information technology (IT) infrastructure relies on a globalized supply chain that is vulnerable to numerous risks from adversarial attacks. It is important to protect IT infrastructure from these dynamic, persistent risks by delaying adversarial exploits. In this paper, we propose max‐min interdiction models for critical infrastructure protection that prioritizes cost‐effective security mitigations to maximally delay adversarial attacks. We consider attacks originating from multiple adversaries, each of which aims to find a “critical path” through the attack surface to complete the corresponding attack as soon as possible. Decision‐makers can deploy mitigations to delay attack exploits, however, mitigation effectiveness is sometimes uncertain. We propose a stochastic model variant to address this uncertainty by incorporating random delay times. The proposed models can be reformulated as a nested max‐max problem using dualization. We propose a Lagrangian heuristic approach that decomposes the max‐max problem into a number of smaller subproblems, and updates upper and lower bounds to the original problem via subgradient optimization. We evaluate the perfect information solution value as an alternative method for updating the upper bound. Computational results demonstrate that the Lagrangian heuristic identifies near‐optimal solutions efficiently, which outperforms a general purpose mixed‐integer programming solver on medium and large instances.     

基于大数据分析的网络管理智能化

军事通信网综合管理系统中,各专业网络运行情况的主要数据都可汇总到综合网管数据库中。这些网管数据中隐含了网络运行的几乎全部信息,但即使是最有经验的网络管理专家面对这些繁杂的数据也只能望洋兴叹。面对大数据的智能分析技术则有可能实现网络运行态势的高度可视化,充分理解和详细把握全网运行状态,像知识、经验、联想丰富的专家一样不知疲倦地对网络运行状况进行全面细致地分析,从海量的网管数据中发现网络故障的蛛丝马迹,发现隐含的问题,预知网络变化。论文介绍了利用大数据分析技术实现网络管理智能化的现实目标,基于性能的网络异常预测预报、基于性能和事件的故障分析诊断、网络运行知识的挖掘利用等方面的功能和技术途径。     

超低照度下微光图像增强神经网络损失函数设计分析

超低照度下(环境照度小于2×10~(-3)lux)微光图像具有低信噪比、低对比度等特点,使目标难以辨识,严重影响观察效果。为了提高超低照度下微光图像质量,设计了一种用于微光图像增强的卷积自编码深度神经网络,并针对传统的均方误差损失函数不符合人类视觉感知特性等问题,结合现有的全参考图像质量评价指标,研究了包括感知损失在内的几种损失函数,并提出了一种新的可微分损失函数。实验结果表明,在网络结构不发生改变的情况下,所提损失函数具有更好的性能,在提高微光图像信噪比和对比度的同时,能够有效地增强图像内部细节信息。     

携带诱骗信息的多层网络隐写方法

为了提升网络隐写方法中秘密信息隐蔽传输的安全性,研究了携带诱骗信息的多层网络隐写方法。方法分为两层,高层方法用于携带诱骗信息欺骗检测者,低层方法利用网络协议栈纵向多协议之间的关系编码秘密信息,实现隐蔽通信。实验结果表明,该方法能够在保证隐写带宽的同时,确保了秘密信息传输的安全性。