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2020年, 第19卷, 第4期 刊出日期:2020-08-01
  

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    论文
  • 王兴宾,侯锐,孟丹
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 1-10.
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    近年来,以深度神经网络为代表的人工智能技术已经在很多应用领域取得了巨大的成功,并且逐渐改变了人们的生产和生活方式,但是其安全性和鲁棒性问题也引起了人们的广泛关注.而对抗样本的攻击与防御已经成为了该领域里最重要的一个研究方向,两者之间的军事对抗一直在不断的演进.文章首先为对抗样本攻击进行整理和归纳;然后,从硬件部署计算的角度对现有的对抗样本防御方法进行了梳理;最后,指出了未来若干个值得关注的研究方向.
  • 周旭华,丛悦,李鉴明,仇计清
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 11-20.
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    信息技术给人们生活带来便利的同时也会泄露个人隐私.联邦学习是一种可以保护数据隐私的机器学习技术,不同于现有的机器学习方法,联邦学习中数据不出参与方本地,通常面临着数据非独立同分布的问题(non-identicallyIndependentlyDistributions,non-IID),因而现有的机器学习方法在联邦学习non-IID问题上效果大大降低.文章针对联邦学习中的non-IID问题,在联邦平均算法的基础上进行改进,对MNIST数据集进行non-IID划分并分发到各参与方,计算各参与方数据的EMD(EarthMoversDistance,EMD)距离,以四分位距为上界,主动去掉EMD距离过大的参与方以保证联邦整体的效果.实验结果表明,文章采用的方法比联邦平均算法提高了约5%的准确率,减少了联邦学习训练过程的通信开销,提高了整体效率,引入EMD距离还可以为衡量各参与方的贡献值提供度量依据.
  • 刘轩宇,杜小江,伏晓
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 21-27.
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    信息技术的发展推动了社会的进步,也给信息安全领域带来了更多的挑战.信息安全场景越来越复杂,安全工具开发的难度越来越高,安全分析的难度也越来越大.当下的很多信息安全任务已经无法靠个人独立完成,往往需要很多人的合作.要实现这种多人合作的信息安全方案,就需要一个成熟可靠的合作机制.在软件工程领域,众包是一种成熟的分布式问题解决方案,可以将复杂任务划分为简单任务外包给他人执行,从而降低复杂度.近年来,一些研究者提出了在信息安全领域中引入众包机制来帮助解决一些难以处理的安全问题,体现出了将信息安全和众包机制结合的可行性.文章将探讨众包机制在信息安全中的应用现状,并在此基础上提出了未来的发展方向.
  • JordanWylie,谭志远,AhmedAl-Dubai,王建珍
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 28-41.
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    同一类别的Android恶意软件族,在操作和特征集上都极为相似.有效识别Android恶意软件类别,有利于解决恶意软件造成的破坏.集成学习通过策略性地组合多个机器学习模型的决策来解决智能计算问题,是一种被广泛推荐使用的智能决策方法.鉴于此,文章将集成学习方法应用于Android恶意软件族识别问题中,开发了一套基于集成学习的Android恶意软件分类原型系统,旨在改善和优化恶意软件识别系统的泛化能力,提高识别准确率.该原型使用了加权多数投票方法来确定各个学习模型(例如,支持向量机,K最近邻算法,Extra-Tress,多层感知器和Logistic回归)在最终决策过程中的权重.进一步使用公共恶意软件数据集Drebin、UpDroid以及从GitHub存储库中获取的最新样本对该原型系统进行评估.研究结果表明,集成学习方法并不总是比单一学习模型方法更好.其原因是基于集成学习的恶意软件族识别器的性能受多个因素影响,特别是特征、参数值和分配给各个模型的权重因素,这些对识别器的性能影响尤其重要,这也是文章今后的研究方向.
  • 李玲,潘贤真,张通
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 42-49.
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    随着信息化进程的加快,社会已经进入了大数据时代.互联网的革新和电商的快速崛起使物流业发展到了一个全新的阶段,处于生存与发展的紧要关头.传统的物流运营模式已不适应这样高度信息化的时代.因此,如何利用大数据技术实现物流业信息化、数字化与智能化,成为物流业创新性改革和发展的重要途经.文章介绍了物流业面临的问题以及大数据技术在物流业的实际应用,为大数据时代下的物流业提供了一定的革新思路,从而实现突破性发展.
  • 郑泽鸿,张承云
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 50-56.
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    WebRTC开源降噪算法主要用于PC或移动端的实时通信,但很多应用需要在嵌入式芯片上实现.文章以高性价比的RT1052开发板作为硬件平台,分析算法处理流程,并通过硬件浮点处理单元(FPU)和信号处理库(CMSIS-DSP)优化代码,针对原代码中语音恢复时的收敛问题,通过增加语音活动检测器(VAD),在静音段不进行噪声参数更新,以保持噪声参数的准确性.测试结果表明,在RT1052芯片上成功实现了WebRTC降噪算法,代码优化后运算效率提升约45倍,语音质量感知评估(PESQ)评分提升约15%.
  • 叶婉颖,朱小渊,张崇岐
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 57-66.
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    混料试验是一种研究对象为混料成分比例的试验.在混料试验中,当响应变量受到分类变量影响时,需要建立一类含有定性因子的复合型混料模型,以对实际试验设计问题进行拟合.在一般的最优试验设计问题中,良好的预测特性对于优化至关重要,I-最优设计则是一类重要的基于预测的试验设计.文章旨在研究含定性因子混料模型的I-最优设计,给出该类混料模型的I-最优相关定理,并对三种常见混料模型在含有定性因子的情况下进行近似I-最优配置的求解,最终得到可应用于实际生产生活的结论.
  • 陈惠敏,冯永平
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 67-74.
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    文章通过运用高阶双尺度方法构造了热-力-电耦合问题解的高阶双尺度渐近展开式,从而得到该问题的均匀化解和均匀化方程.基于构造的高阶双尺度近似解,定义了二阶双尺度近似解,并分析了相应的渐近误差估计.
  • 何镇宇,宋松
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 75-87.
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    水库具有重要的自然生态与经济社会价值.近年来人类活动对水库的时空干扰愈加强烈.文章基于1990年至2015年多期高分辨率遥感影像,结合多源数据,建立全国多期水库动态数据库,对近三十年来中国水库的数量及其空间分布规律开展动态监测,揭示高强度人类活动干扰下中国水库的时空演变过程.基于水库空间分布的异质性与关联性,利用综合方法,探讨水库各类要素的时空变化及其自然与社会响应.结果表明,受高强度人类活动影响,近三十年来我国水库数量与库容量不断上升,水库空间分布趋于分散,呈现多核心聚集的现象.大量的水库与水利工程建设创造了极大的社会经济效益,但同时因大量截留水分与沉积物,干扰流域水沙平衡过程,给生态环境带来了一系列挑战.如何实现水库经济社会效益与生态环境效益的平衡,是未来水库与水利工程研究与管理工作的重点.
  • 蒋 超,龚建周,赵冠伟,孙家仁
    广州大学学报(自然科学版). 2020, 19(4): 88-95.
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    改革开放以来,广东省经济发展迅速,土地利用结构地域特色鲜明.因此,解析近四十年来广东省土地利用结构阶段特征,对丰富国土空间规划基础研究具有重要意义.基于中国土地利用现状多时相遥感监测数据库中广东省土地利用类型矢量数据,结合CA-Markov模型、洛伦茨曲线和土地利用结构指数等方法进行结构量化分析.结果表明:①宏观政策对单一地类动态度的调控作用明显,预测显示2025年工矿居民用地将成为区域用地结构中第二大地类;②草地、工矿居民与未利用土地分布趋向集中;③水域、耕地趋向分散;④土地结构多样性、优势度变化显示珠三角各市域结构阶段变化更复杂,其变化程度更剧烈,其余三个片区结构变化相对平缓.土地原始结构在社会经济活动的累积下,会形成异化的土地利用结构,从地类的阶段动态、地域间差异两个角度解析了人类活动与土地利用的耦合关系演化具有重要意义.