分类: 计算机科学 >> 计算机应用技术 提交时间: 2020-09-30
摘要: This paper puts forward the concept of Small Private Online Judge (SPOJ). Compared with Massive Open Online Judge (MOOJ), SPOJ has advantages in structured data acquisition of students' virtual behavior for its specific function and tight coupling with the classroom. SPOJ-based empirical education research can be conducted within "Acquisition-Analysis-Application" (3A) Framework. The case study of a SPOJ program clarifies the standard pattern of SPOJ-based 3A research and highlights the emergence of education-intelligence concept. The challenges of SPOJ-based empirical education research and implications of SPOJ are also discussed.
分类: 心理学 >> 认知心理学 提交时间: 2020-09-29
摘要: 研究通过分析视觉搜索任务的首次注视点和行为反应时,探讨无关工作记忆表征的负性情绪信息对视觉注意选择的影响。实验1发现在反映早期注意选择的首次注视点百分率指标上,不管工作记忆表征的情绪效价如何,均出现了显著的注意捕获效应;实验2发现当采用中性情绪靶子刺激时,首次注视点百分率指标上仍表现出了稳健的注意捕获效应;在首次注视点持续时间指标上,实验1和实验2均发现记忆匹配条件的干扰刺激显著小于控制条件的干扰刺激,表现出注意的快速脱离;而在行为反应时指标上,早期的注意捕获效应消失(实验1),甚至被反转为注意抑制效应(实验2)。这些结果表明在早期注意选择阶段,记忆驱动的注意捕获效应不受工作记忆表征情绪效价的影响,但认知控制会在早期注意捕获之后促使注意快速脱离记忆匹配的干扰刺激,其作用效果受靶子刺激情绪效价的调节。
分类: 心理学 >> 社会心理学 提交时间: 2020-09-29
摘要: 本研究基于经典相对剥夺理论和发展情境理论,采用纵向设计,以湖北省某地区273名单亲家庭儿童为被试,进行连续3次的追踪测查,考察单亲家庭儿童相对剥夺感与心理适应的特点及其循环作用关系。结果发现:(1)单亲家庭男生的抑郁和孤独感水平比女生高;贫困单亲家庭儿童的相对剥夺感、抑郁和孤独感水平比非贫困单亲家庭儿童高,自尊水平比非贫困单亲家庭儿童低;(2)控制了性别、学段和家庭经济状况后,在个体内水平上T1时的相对剥夺感显著负向预测T2时的心理适应,进而显著负向预测T3时的相对剥夺感,同时T2时的相对剥夺感也能显著负向预测T3时的心理适应;(3)相对剥夺感与心理适应的循环作用在不同家庭经济状况单亲儿童中存在显著差异,贫困单亲家庭儿童的心理适应对其相对剥夺感的作用比非贫困单亲家庭儿童更大。可见,单亲家庭儿童的相对剥夺感与心理适应存在循环作用关系,即前测(Tn)的相对剥夺感会导致后测(Tn+1)的心理适应不良,进而影响后测(Tn+2)的相对剥夺感,研究结果对于单亲家庭儿童心理适应的干预具有一定启示意义。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为了解决全卷积孪生网络目标跟踪算法(SiamFC)在复杂环境下容易出现跟踪漂移甚至跟踪失败的问题,提出了一种基于难样本挖掘的孪生网络目标跟踪方法。该方法在SiamFC算法的基础上,首先利用特征融合模块进行特征融合,以提高特征表征的鲁棒性,然后引入一个新的损失函数,加强网络对难样本的学习能力并缓解正负样本不平衡的问题。为验证该方法的有效性,在OTB2015和GOT10k数据集上对算法进行测试实验。实验结果表明,在OTB2015数据集上该方法比SiamFC算法在成功率上提高2.6%,精度上提高2%在GOT10k数据集上该方法的mAO为0.429,相比SiamFC算法提高了3.7%,在光照变化、目标形变、相似背景干扰情况下具有更好的表现。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对水底环境存在着可见度低、光照条件差、物种间特征差异不明显等问题,基于卷积神经网络,提出了一种新的非对称双分支水下生物分类模型。模型中交互分支利用不同的卷积神经网络中间层提取局部特征并通过交互模块对局部特征进行交互,增强分类模型的局部特征学习能力;卷积神经网络分支可以有效地学习到目标的全局特征,弥补交互分支中忽略的全局信息。在Fish4-Knowledge(F4K)、EILAT、RAMAS三个数据集上取得了98.9%、98.3%、97.9%的准确率,较前人方法有显著提高;视觉解释也验证了该模型可以有效地捕捉到局部特征并消除背景影响。最终显示,该模型在水下环境具有良好的分类性能。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 画作的图像合成旨在将两个不同来源的图像分别作为前景和背景融合在一起,这通常需要局部风格迁移。现有的算法过程繁琐且耗时,不能做到实时的图像合成。针对这一缺点,提出了基于生成式对抗网络(GAN)的前向生成模型(PainterGAN)。PainterGAN的自注意力机制和U-net结构控制合成过程中前景的语义内容不变。同时,对抗学习保证逼真的风格迁移。在实验中,使用预训练模型作为PainterGAN的生成器,极大地节省了计算时间和成本。实验结果表明,比起已有的方法,PainterGAN生成了质量相近甚至更好的图像,生成速度也提升了400倍,在解决局部风格迁移问题上是高质量、高效率的。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对多数单帧图像超分辨率(single image super-resolution,SISR)重建方法存在的特征信息发掘不充分、特征图各通道之间的相互依赖关系难以确定以及重建高分辨率(high resolution,HR)图像时存在重构误差等问题,提出了基于深度残差反投影注意力网络的图像超分辨率(SR)算法。即利用残差学习的思想缓解训练难度和充分发掘图像的特征信息,并使用反投影学习机制学习高低分辨图像之间的相互依赖关系,此外引入了注意力机制动态分配各特征图以不同的注意力资源从而发掘更多的高频信息和学习特征图各通道之间的依赖关系。实验结果表明了所提方法相比于多数单帧图像超分辨率方法,不仅在客观指标方面得到了显著的提升,而且重建的预测图像也具有更加丰富的纹理信息。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 提出一种可预测判别K-SVD网络模型(DKSVDN)并用于人脸识别问题。该模型构造了一种新颖的字典结构,包含类别标签字典和描述字典,以兼顾判别和重构性能。相应的稀疏编码向量由标签编码向量和描述编码向量组成。针对样本稀疏编码时间效率低的问题,利用预测神经网络与判别字典学习模型协同训练的方法来加速预测稀疏编码。此外,针对DKSVDN还特别引入一种拟梦境的训练方法用于提升模型在训练集多样性不足时的鲁棒性。通过在主流人脸数据集上的对比实验证明了该模型的优良性能。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 目前深度神经网络模型需要部署在资源受限的环境中,故需要设计高效紧凑的网络结构。本文针对设计紧凑的神经网络提出一种基于改进注意力迁移的模型压缩方法(KE),主要使用一个宽残差教师网络(WRN)指导一个紧凑的学生网络(KENet),将空间和通道的注意力迁移到学生网络来提升性能,并将该方法应用于实时目标检测。在CIFAR上的图像分类实验验证了经过改进注意力迁移的知识蒸馏方法能够提升紧凑模型的性能,在VOC上的目标检测实验验证了模型KEDet具有很好的精度(72.7mAP)和速度(86FPS)。实验结果充分说明基于改进注意力迁移的目标检测模型具有很好的准确性和实时性。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 行人再识别主要是判断不同摄像机捕捉到的行人图像是否属于同一个人。现实生活中,由于人的姿势变化,摄像头的视角变化和背景干扰等因素,导致相同的行人在不同的摄像头产生巨大的差别,这是一项艰巨的任务。近几年,基于深度学习的方法在解决行人再识别问题都取得了显著的效果。然而目前多数方法仅将行人的局部或全局特征分开考虑,从而忽略了行人整体之间的关系,即行人全局特征和局部特征之间的联系。因此,该算法提出了一种增强特征融合网络(Enhanced Feature Convergent Network,EFCN)。在全局分支中,提出适用于获取全局特征的注意力网络作为嵌入特征,嵌入在基础网络模型中以提取行人的全局特征;在局部分支中,提出循环门单元变换网络(Gated Recurrent Unit Change Network,GRU-CN)得到代表性的局部特征,再使用特征融合方法将全局特征和局部特征融合成最终的行人特征,最后借助损失函数训练网络。通过大量的对比实验,该算法网络模型在标准的Re-ID数据集上可以获得较好的实验结果。提出的增强特征融合网络能提取辨别性较强的行人特征,该模型能够应用于大场景非重叠多摄像机下的行人再识别问题,具有较高的识别能力和识别精度,且对背景变化的行人图像能提取具有较强的鲁棒性特征。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对双流法进行视频动作识别时忽略特征通道间的相互联系、特征存在大量冗余的时空信息等问题,提出一种基于双流时空注意力机制的端到端的动作识别模型T-STAM,实现了对视频关键时空信息的充分利用。首先,将通道注意力机制引入到双流基础网络中,通过对特征通道间的依赖关系进行建模来校准通道信息,提高特征的表达能力。其次,提出一种基于CNN的时间注意力模型,使用较少的参数学习每帧的注意力得分,重点关注运动幅度明显的帧。同时,提出一种多空间注意力模型,从不同角度计算每帧中各个位置的注意力得分,提取多个运动显著区域。接着,对时空特征进行融合进一步增强视频的特征表示。最后,将融合后的特征输入到分类网络,按不同权重融合两流输出得到动作识别结果。在数据集HMDB51和UCF101上的实验结果表明T-STAM能有效的识别视频中的动作。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 为解决公共场所中人群分布不均以及目标尺度不一而影响人数估计的问题,提出了基于图像视野划分的公共场所人群计数模型。该模型首先将图像场景划分为远近视野两个区域:对近视野区域,使用基于YOLO的网络进行行人检测并通过添加场景约束避免在远近视野区域内重复计数;对远视野区域,使用改进的MobileNets提取人群密度分布特征,并引入超分辨率重建模块提升人群密度图质量,最终通过计算两者之和得到整幅图像中的人群数量。在Shanghai Tech和Mall数据集上进行测试,结果表明该模型在准确性和鲁棒性上有显著的提高。实验证明,模型切实可行。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对图像重建过程中产生的边缘结构被破坏和纹理细节丢失问题,提出一种纹理细节和边缘结构保持的图像插值算法。首先,采用自适应阈值的八方向边缘检测划分图像区域;其次,构造双变量有理函数模型,它可在有理模型和多项式模型之间转换;最后提出基于边缘数据的局部不对称性和梯度特征调整待插值点空间距离的方法,调整边缘部分待插值点坐标并代入有理模型实现插值,而非边缘部分采用多项式模型插值。实验表明,该算法的峰值信噪比平均提升了0.48dB-2.17dB,结构相似性平均提升了0.004-0.028,获得了较高的客观评价数据。该算法将原空间距离不变的插值修正为空间距离变化的插值,有效地保持了图像的边缘结构和纹理细节,使得重建结果具有较好的视觉效果。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对安防监控场景中获取的人脸图像质量不佳、细节信息丢失导致的人脸识别准确率低下的问题,提出一种基于超分辨率重建的低分辨率人脸识别算法。该算法包括超分辨率重建和人脸识别两个子网络,分别实现低分辨率人脸图像的超分辨率重建和人脸特征的提取。算法首先通过增加超分辨率重建子网络激活函数前的特征图数量实现广泛激活,保证信息流的有效传递,重建出包含更多细节信息的高分辨率人脸图像;然后在训练时结合图像内容损失和身份损失,在重建图像的同时保留更多身份信息,使得提取到的人脸特征具有更强的辨别性。实验结果表明,算法提升了低分辨率人脸识别的准确率,在监控人脸数据集QMUL-SurFace上的性能优于传统算法。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对语义分割中残差网络并不能完好地提取图像信息和分割效果差的问题,提出一种联合特征金字塔模型(JFP)用来融合残差网络的输出特征,并结合暗黑空间金字塔池化模型(ASPP)进一步提取特征,在解码部分,应用简单的解码结构,恢复图像尺寸完成语义分割,同时引入注意力模型作为辅助语义分割网络,辅助神经网络进行训练。该方法分别在Pascal VOC 2012数据集和增强的Pascal VOC 2012数据集对网络进行训练,并在Pascal VOC 2012的验证集上进行测试,其平均交并集之比(mIoU)分别达到了78.55%和80.14%,表明所提方法具有良好的语义分割性能。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: Splatting是经典的基于物序的直接体绘制方法,运算数据量的多少制约着算法绘制图像的速度。为了进一步提升绘制速度,采用基于相邻层间相似性和空体素跳跃相结合的方法进行加速,在读取数据过程中对图片中的三维纹理数据进行筛选,并使用足迹表对筛选后的三维纹理数据进行二维投影,利用相邻层间相似性计算每一个点的灰度值,并根据灰度值将数据分类,算出对成像没有影响的空体素,跳过其绘制过程从而加速算法。实验结果显示:提出算法能够在保证绘制图像质量的基础上,在一定程度上解决和改善了Splatting算法数据的空间相关性和运算效率的问题。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对在搜索、救援、军事作战等环境中,恶劣的通信状况和频繁的终端移动造成传统的安全认证体制难以实现终端的安全接入的问题,提出了一种移动战术环境下的终端安全接入方案。该方案采用一种无证书的密钥管理机制,分析了终端移动后的安全认证过程,以及终端和网关受损或被入侵后的安全处理方法。仿真结果表明,该方案提高了网关与终端之间授权与认证的安全性,能够很好地抵抗已知攻击,解决了战术环境下缺少相互认证以及密钥托管的问题,并且该方案使用的无证书密钥算法较其他算法有更好的安全性和更少的计算开销,可以对终端移动过程中接入网关的安全性与能耗进行权衡。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 0-RTT(Zero Round-Trip Time)密钥交换协议,允许客户端在零往返时间发送加密保护的有效载荷和第一条密钥交换协议消息,具有非交互、可离线等优点。为了降低密钥交换往返时间,基于穿透加密思想提出一种格上0-RTT密钥交换协议,首先利用一次性签名算法和分级身份基密钥封装机制构造可穿透前向保密密钥封装方案,然后使用可穿透前向保密密钥封装方案设计0-RTT密钥交换协议。协议只需客户端对服务器进行单向认证,并且能够有效抵抗量子攻击和重放攻击。与同类协议相比,所提协议具有可穿透的完全前向安全,减少了通信轮数,提高了通信效率。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 针对当前网络环境中恶意HTTP请求攻击泛滥的问题,提出了一种多尺度特征融合的检测方法。首先从单词级和字符级两个尺度对HTTP请求进行建模,然后使用卷积神经网络提取其高阶语义特征;再借助多尺度特征融合技术,学习HTTP请求的多尺度公共向量表示;最后使用线性分类器进行分类。实验结果表明该方法性能在HTTP CSIC 2010数据集和WAF真实数据集上优于现有方法。
分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2020-09-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要: 随着嵌入式密码设备的广泛应用,侧信道分析(Side Channel Analysis,SCA)成为其安全威胁之一。通过对密码算法物理实现过程中的泄漏信息进行分析实现密钥恢复,进而对密码算法实现的安全性进行评估。多层感知器(Multi-layer perceptron,MLP)是一种人工神经网络结构,为了精简用于能量分析的MLP网络结构,减少模型的训练参数和训练时间,针对基于汉明重量(Hamming weight,HW)和基于比特的MLP神经网络的模型进行了研究,输出类别由256分类分别减少为9分类和2分类。通过采集AES密码算法运行过程中的能量曲线,对所提出的MLP神经网络进行训练和测试。实验结果表明,该模型在确保预测精度的前提下,能减少MLP神经网络84%的训练参数和28%的训练时间,并减少了密钥恢复阶段需要的能量曲线数量,最少只需要1条能量曲线,即可完成AES算法完整密钥的恢复。实验验证了模型的有效性,使用该模型可以对分组密码算法实现的安全性进行分析和评估。