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1. 融合协同过滤信息的知识图注意力网络
顾军华, 王锐, 李宁宁, 张素琪
《计算机应用》唯一官方网站    2022, 42 (4): 1087-1092.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021071269
摘要344)   HTML13)    PDF (558KB)(146)    收藏

知识图谱(KG)能够缓解协同过滤算法存在的数据稀疏和冷启动问题,在推荐领域被广泛地研究和应用。现有的很多基于KG的推荐模型混淆了用户物品二部图中的协同过滤信息和KG中实体间的关联信息,导致学习到的用户向量和物品向量无法准确表达其特征,甚至引入与用户、物品无关的信息从而干扰推荐。针对上述问题提出一种融合协同信息的知识图注意力网络(KGANCF)。首先,为了避免KG实体信息的干扰,网络的协同过滤层从用户物品二部图中挖掘出用户和物品的协同过滤信息;然后,在知识图注意力嵌入层中应用图注意力机制,从KG中继续提取与用户和物品密切相关的属性信息;最后,在预测层将用户物品的协同过滤信息和KG中的属性信息融合,得到用户和物品最终向量表示,进而预测用户对物品的评分。在MovieLens-20M和Last.FM数据集上进行了实验,与协同知识感知注意力网络(CKAN)相比,KGANCF在MovieLens-20M数据集上的F1分数提升了1.1个百分点,曲线下面积(AUC)提升了0.6个百分点;而在KG相对稀疏的Last.FM数据集上,模型的F1分数提升了3.3个百分点,AUC提升了8.5个百分点。实验结果表明,KGANCF能够有效提高推荐结果的准确度,在KG稀疏的数据集上显著优于协同知识嵌入(CKE)、知识图谱卷积网络(KGCN)、知识图注意网络(KGAT)和CKAN模型。

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2. 基于知识图偏好注意力网络的长短期推荐模型及其更新方法
顾军华, 樊帅, 李宁宁, 张素琪
《计算机应用》唯一官方网站    2022, 42 (4): 1079-1086.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021071242
摘要459)   HTML27)    PDF (785KB)(174)    收藏

目前,知识图谱推荐的研究主要集中在模型建立和训练上。然而在实际应用中,需要使用增量更新方法定期更新模型来适应新用户和老用户偏好的改变。针对大部分该类模型仅利用用户的长期兴趣表示做推荐,而没有考虑用户的短期兴趣且聚合邻域实体得到项目向量表示时聚合方式的可解释性不足,以及更新模型的过程中存在灾难性遗忘的问题,提出基于知识图偏好注意力网络的长短期推荐(KGPATLS)模型及其更新方法。首先,通过KGPATLS模型提出偏好注意力网络的聚合方式以及结合用户长期兴趣和短期兴趣的用户表示方法;然后,为了缓解更新模型存在的灾难性遗忘问题,提出融合预测采样和知识蒸馏的增量更新方法(FPSKD)。将提出的KGPATLS模型和FPSKD方法在MovieLens-1M和Last.FM两个数据集上进行实验。相较于最优基线模型知识图谱卷积网络(KGCN),KGPATLS模型的曲线下面积(AUC)指标在两个数据集上分别有2.2%和1.4%的提升,准确率(Acc)指标分别有2.5%和2.9%的提升。在两个数据集上对比FPSKD与三个基线增量更新方法Fine Tune、Random Sampling、Full Batch,FPSKD在AUC和Acc指标上优于Fine Tune、Random Sampling,在训练时间指标上FPSKD分别降低到Full Batch的大约1/8和1/4。实验结果验证了KGPATLS模型的性能,而FPSKD在保持模型性能的同时可以高效地更新模型。

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3. 基于NTRU的多密钥同态加密方案解密结构
车小亮, 周昊楠, 周潭平, 李宁波, 杨晓元
计算机应用    2020, 40 (7): 1959-1964.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020010051
摘要600)      PDF (830KB)(576)    收藏
为了进一步提升NTRU型多密钥全同态加密(MKFHE)方案的安全性和效率,基于素数幂次分圆多项式环,研究了NTRU型多密钥同态加密的原始解密结构特点,并提出了两种多密钥同态解密结构改进优化方法。首先通过降低多项式系数,设计了“Regev-Style”多密钥解密结构;其次通过扩展密文维度,设计了“Ciphertext-Expansion”多密钥解密结构。通过与NTRU型多密钥同态加密方案的原始解密结构进行对比分析,结果表明“Regev-Style”多密钥解密结构降低了产生噪声的量级,用于NTRU型多密钥全同态加密方案设计时能减少密钥交换次数和模交换次数;“Ciphertext-Expansion”多密钥解密结构消除了密钥交换过程,降低了产生噪声的量级,且能更有效地处理重复用户的密文乘积。改进优化的多密钥解密结构的安全性均基于素数幂次分圆多项式环上的误差学习(LWE)问题和判定小多项式比(DSPR)假设,这些结构能较好地抵御子域攻击。通过选取合适的参数,它们可用于设计更加安全高效的NTRU型多密钥全同态加密方案。
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4. 多跳多策略属性基全同态加密方案
余卿斐, 涂广升, 李宁波, 周潭平
计算机应用    2019, 39 (8): 2326-2332.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019010188
摘要462)      PDF (989KB)(245)    收藏
为解决单策略属性基全同态加密方案无法对不同策略函数对应的属性向量下的密文进行同态运算和访问控制,并且新的参与方密文无法动态地加入同态运算的问题,提出了一个基于误差学习(LWE)问题的高效的多跳多策略属性基全同态加密方案。首先,对单策略属性基全同态加密方案适当变形;其次,将方案对应到多用户场景;最后,利用多跳多密钥全同态转化机制来实现新的参与方密文加入后的同态运算。结果表明,该方案在功能上兼具属性基加密和多跳多密钥全同态加密的优势,并被证明为选择属性下的选择明文攻击不可区分性(IND-CPA)安全。与利用目标策略函数集合构造的多策略属性基全同态加密方案相比,该方案在不改变单个参与方私钥尺寸的情况下,密文/明文比明显降低,效率更高。
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5. 多特征量对数回归的火焰快速识别算法
席廷宇, 邱选兵, 孙冬远, 李宁, 李传亮, 王高, 鄢玉
计算机应用    2017, 37 (7): 1989-1993.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.07.1989
摘要564)      PDF (819KB)(449)    收藏
为了提高实时视频监控中火焰识别率和降低误识率,提出了一种基于多特征量对数回归模型的火焰快速识别算法。首先,根据火焰的色度特征进行图像分割,通过运动目标与参考图像差分运算获取火焰候选区域(CFR);然后提取候选区域的面积变化率、圆形度、尖角个数以及质心位移等特征量,建立火焰的对数回归快速识别模型;其次采用美国国家标准与技术研究院(NIST)、仁荷大学计算机视觉实验室(ICV)和基于计算机视觉的火灾探测(VisiFire)实验库以及自制蜡烛、纸燃烧火焰中的火焰和非火焰图像中的300幅进行参数学习;最后选取实验数据库中8段视频共11071幅图像进行识别算法检验。测试结果表明,所提算法的真正率(TPR)达到93%、真负率(TNR)达到98%,识别平均用时0.058 s/帧。所提算法识别速度快且识别率高,可以应用于嵌入式实时图像火焰识别。
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6. 改进灰狼算法在土壤墒情监测预测系统中的应用
李宁, 李刚, 邓中亮
计算机应用    2017, 37 (4): 1202-1206.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.04.1202
摘要391)      PDF (783KB)(491)    收藏
针对现有的固定端传感器土壤墒情监测预测系统架设成本高、传感器易损坏、预测精度较低等问题,设计并实现了基于非固定无线传感器组网与改进灰狼算法优化神经网络的土壤墒情监测预测系统。系统使用非固定即插即用式传感器蓝牙组网收集墒情数据,使用高精度多源定位接入融合方法进行广域室外高精度定位。在算法方面,针对灰狼算法在迭代中后期易陷入局部最优等问题,提出一种基于末尾探索者策略的改进灰狼算法。首先,根据种群个体适应度值排名,在原有算法个体类型中增加探索者类型。然后,将种群搜索分为三个时期:活跃探索期、周期探索期和种群回归期。最后,在每个时期使用特有的位置更新策略进行探索者位置调整,使得算法在探索初期更具随机性,在探索中后期依然保持一定的解空间搜索能力,从而增强算法的局部最优回避能力。使用标准函数进行算法性能测试,并将该算法应用于优化土壤墒情神经网络预测模型问题,使用某市2号试验田的数据进行实验。实验结果表明,所提算法与直接神经网络预测模型相比,相对误差下降约4个百分点;与传统灰狼算法、粒子群优化(PSO)算法优化模型比较,相对误差下降约1至2个百分点。所提算法拥有更小的误差,更好的局部最优回避能力,能有效提高墒情的预测质量。
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7. 多路并行传输中数据调度算法的优化
余东平 张剑峰 王聪 李宁
计算机应用    2014, 34 (5): 1227-1231.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.05.1227
摘要531)      PDF (752KB)(400)    收藏

针对异构无线网络环境中,基于流控制传输协议(SCTP)的多路并行传输协议(CMT-SCTP)存在接收缓存阻塞和路径负载失衡等问题,提出一种改进的轮询数据调度算法。该算法根据每条路径上的发送队列信息和拥塞状况对网络状况进行估计,并按照各路径上的网络状况分配相应的传输任务量,缩短数据包在接收端缓冲区的平均排队时延,减少接收端乱序数据包的数量。仿真结果表明,改进的轮询数据调度算法能有效提升CMT-SCTP在异构无线网络环境中的传输效率,有效缓解接收缓存的阻塞,且对不同的网络场景具有很好的适应性。

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8. 基于多粒度的自适应UDP流检测
李宁 殷宏 许继恒 王建民 陈红跃
计算机应用    2012, 32 (07): 1816-1819.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.01816
摘要897)      PDF (666KB)(612)    收藏
针对用户数据报协议(UDP)流检测研究不足,其准确率和效率不高等问题,提出一种基于多粒度的自适应UDP流检测方法。通过分析UDP流的特征,设计两种不同粒度的动态超时策略,对短流使用“细粒度”方法,对长流采用多粒度结合的方法。与其他超时策略比较,其准确率与固定超时相近,内存约占其他方法的75%。结果证实了方法适用于UDP流检测。
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9. 基于和声搜索算法求解组合优化问题
李宁 刘建芹 贺毅朝
计算机应用    2012, 32 (04): 1041-1044.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.01041
摘要1111)      PDF (609KB)(414)    收藏
为了能够应用和声搜索算法(HSA)求解组合优化问题,基于HAS的三种操作的离散化实现提出了一种二进制和声搜索算法(BHSA),并将BHSA用于求解著名的k-可满足性(k-SAT)问题和0-1背包问题,通过与粒子群优化(BPSO)和遗传算法(GA)的实例计算对比验证了新算法的可行性与有效性。
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10. 无线异构网络的资源分配策略
胡致远 李宁 郭建丁 许磊
计算机应用    2011, 31 (04): 893-896.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.00893
摘要1521)      PDF (815KB)(626)    收藏
无线异构网络要求实现不同工作模式通信系统间的资源合理分配。为了获得不同通信系统对无线资源的有效利用,参考XG架构定义了可承载不同通信系统业务需求的多维度资源容器,提出二级资源分配策略及相应的资源分配算法来实现多维度资源容器与各个通信系统之间各种业务承载需求的匹配。仿真与性能分析验证了该资源分配策略在实现不同通信系统共存的条件下,提高了无线网络频谱资源利用率。
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11. 基于间隔聚类合并的支持向量机反问题求解算法
朱杰 李宁 高相辉
计算机应用    2009, 29 (09): 2481-2482.  
摘要1621)      PDF (439KB)(1280)    收藏
支持向量机(SVM)反问题研究的是如何把无类标签的数据集合分成两类才能得到最大的间隔。但是,求解反问题惊人的时间复杂度使得这种算法很难应用到具有一定规模的数据集上。先聚类后枚举所有划分的方法,聚类个数的确定会很大程度影响计算结果和运行效率。根据间隔和类间最近点的关系,提出了一种基于间隔聚类合并的反问题求解算法,通过不断合并类间距小于2倍间隔的子类,减少了子类个数和枚举次数。实验比较证明此算法比单纯的利用传统聚类解决此问题的算法有更好的性能。
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