分类： 数学 >> 统计和概率 分类： 统计学 >> 数理统计学 分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-11-29
摘要：统计独立性是统计学和机器学习领域的基础性概念，如何表示和度量统计独立性是该领域的基本问题。Copula理论提供了统计相关关系表示的理论工具，而Copula熵理论则给出了度量统计独立性的概念工具。本文综述了Copula熵的理论和应用，概述了其基本概念定义、定理和性质，以及估计方法。介绍了Copula熵研究的最新进展，包括其在统计学的九个基本问题（结构学习、关联发现、变量选择、因果发现、系统辨识、时延估计、域自适应、正态性检验和双样本检验等）上的理论应用。讨论了前四个理论应用之间的关系，以及其对应的深层次的相关性和因果性概念之间的联系，并将Copula熵的（条件）独立性度量框架与基于核函数和距离相关的同类框架进行了理论对比，又通过仿真和实际数据实验评估验证了Copula熵的实际优越性。简述了Copula熵在理论物理学、天体物理学、理论化学、化学信息学、材料学、水文学、气候学、气象学、环境学、生态学、动物形态学、农学、认知神经学、运动神经学、计算神经学、心理学、系统生物学、生物信息学、临床诊断学、老年医学、精神病学、公共卫生学、经济学、管理学、社会学、教育学、计算语言学、新闻传播学、法学、政治学、军事学、情报学，以及能源工程、食品工程、土木建筑、交通运输、制造工程、可靠性工程、化学工程、航空航天、车辆工程、电子工程、通信工程、高性能计算、测绘遥感和金融工程等领域的实际应用。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息安全技术 提交时间： 2023-11-23
摘要：网约车平台中，订单分配算法作为其提供服务的基础设施撮合司机与乘客，直接影响司机与乘客的权益与出行体验，如何检验和确保订单分配算法的公平性对网约车平台良序运营、保障司乘两方权益是一个至关重要的话题。本研究提出一个非侵入式的网约车订单分配算法的公平性检验方法，无需深入算法细节，只需利用订单分配的场景信息和分配结果便能进行算法公平性检验，大幅降低计算成本，并能保护企业机密及用户隐私。本研究提出的方法首先通过统计建模随机性以刻画算法公平性，并利用假设检验方法验证算法公平性，最后利用零知识证明技术构建非接触式的信任。研究中利用滴滴出行数据就接驾距离验证了算法公平性，该实验验证了本方法的可行性及有效性，并展示了此框架用于更大规模、更完整的算法公平性检验的潜力。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 分类： 生物学 >> 生物进化论 分类： 生物学 >> 生物数学 分类： 物理学 >> 交叉学科物理及相关领域的科学与技术 分类： 生物学 >> 遗传学 提交时间： 2023-10-15
Zhang, Zecheng
Liu, Chunxiuzi
Zhu, Yingjun
Peng, Lu
Qiu, Weiyi
Tang, Qianyuan
Liu, He
Zhang, Ke
Di, Zengru
Liu, Yu
摘要：Background: In bioinformatics, tools like multiple sequence alignment and entropy methods probe sequence information and evolutionary relationships between species. Although powerful, they might miss crucial hierarchical relationships formed by the reuse of repetitive subsequences like duplicons and transposable elements. Such relationships are governed by “evolutionary tinkering'', as described by Fran c{c}ois Jacob. The newly developed Ladderpath theory provides a quantitative framework to describe these hierarchical relationships.
Results: Based on this theory, we introduce two indicators: order-rate $ eta$, characterizing sequence pattern repetitions and regularities, and ladderpath-complexity $ kappa$, characterizing hierarchical richness within sequences, considering sequence length. Statistical analyses on real amino acid sequences showed: (1) Among the typical species analyzed, humans possess relatively more sequences with large $ kappa$ values. (2) Proteins with a significant proportion of intrinsically disordered regions exhibit increased $ eta$ values. (3) There are almost no super long sequences with low $ eta$. We hypothesize that this arises from varied duplication and mutation frequencies across different evolutionary stages, which in turn suggests a zigzag pattern for the evolution of protein complexity. This is supported by our simulations and examples from protein families such as Ubiquitin and NBPF.
Conclusions: Our method emphasizes “how objects are generated'', capturing the essence of evolutionary tinkering and reuse. The findings hint at a connection between sequence orderliness and structural uncertainty, and suggest that different species or those in varied environments might adopt distinct protein elongation strategies. These insights highlight our method's value for further in-depth evolutionary biology applications.
分类： 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-10-12
摘要：立体视觉是根据人双眼、昆虫复眼深度视觉原理,通过多个摄像机从不同角度同时获得周围景物 的多幅数字图像,由立体匹配技术得到多幅图像上的对应点,并且由对应点的视差信息重建三维物体图像. 现有的多目视觉三维重建和立体匹配方法的生物学机制仍然未知,也不知道人双眼和昆虫复眼是如何感 知深度信息、进行快速准确立体匹配的.通过热光的近场高阶空间相干性,研究了多视图立体视觉的神经 生物学机制,给出了双视图和多视图立体视觉的三维重建公式.得到的结果与视觉神经科学的理论一致.
分类： 数学 >> 数学（综合） 分类： 信息科学与系统科学 >> 信息安全技术 提交时间： 2023-02-18
摘要：构造线性码是编码密码理论中的重要研究课题. 码的重量分布和重量谱的决定在编码理论中也有着基本的理论意义，而且在保密通信中有重要作用. 本文构造了一类3-重和一类4-重二元线性码，并完全确定了它们的重量分布和重量谱.
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对经典相关功耗分析过程中存在噪声等因素的影响,基于汉明重量与功耗轨迹之间存在线性相关的特性,提出
一种针对AES密码芯片的相关功耗分析方法。根据密码算法S盒输出中间值汉明重量分布不均匀的特性,利用区分比将
正确密钥与错误密钥进行筛选,得到与功耗轨迹相关性较强的一组明文。在密钥恢复阶段,通过观察这组明文输入找到前
2个S盒的泄漏点后,利用分别猜测法逐一找出剩余14个S盒的泄漏区间,而无需遍历所有功耗轨迹即可捕获剩余字节的
密钥信息。AT89S52芯片实验分析表明,采用此方法仅需9条明文和对应功耗轨迹即可以90%的成功率正确恢复出AES
的单个字节密钥信息,计算复杂度仅为经典相关功耗分析的4.1%,显著提升了相关功耗分析的效率。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对轻量级认证加密算法ASCON的结构,提出一种差分功耗分析方法。该方法结合算法S盒实现特点,利用汉
明重量模型作为功耗区分函数,将功耗曲线分组,并恢复出加密用的主密钥。进一步地,对于DPA攻击中出现的“魅峰”,
给出一种功耗曲线预处理方法,先将曲线根据明文分组并求均值,再对预处理后的曲线发起DPA攻击。通过采集sa 置换
泄露的1 500条功耗曲线,能快速恢复出其主密钥的44 bit。此外,直接攻击原始曲线所需时间为21 849.888 9 ms,引入预
处理技术后,攻击预处理的曲线所需时间为198.911 3 ms,约为直接攻击原始曲线所需时间的1/109。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对排序聚类定位算法类匹配精度较低,且用于位置解算的指纹点中存在异常指纹点的问题,提出一种匹配优化
与距离辅助的Wi-Fi定位算法。根据用户前后位置、距离和步长,设计了一种类匹配偏差检测模型,用来判断用户位置异
常和匹配偏差;将排序后的接收信号强度向量中相邻元素作差,并与设定阈值相比较,确定待定位点排序特征向量变化位
置,进行交换,以达到校正的目的,进而得到校正合并的类匹配结果;根据定位时前m 时间段内所确定的用户位置与匹配类
中指纹点的距离远近,剔除用于位置解算指纹点中的异常指纹点,实现更为精确的室内定位。仿真实验结果表明,该算法
类匹配精度提高了17%,平均定位精度提高了22%。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对后向投影算法(BP算法)对多目标进行成像时存在目标位置模糊以及旁瓣高的问题,在分析FDA目标回波幅
值所具有的累加特性后,提出了一种基于聚类相参叠加的频率分集阵列雷达目标成像方法。在分析及仿真BP算法成像过
程中,发现目标点具有能量集中特性且与虚像点能量存在差异性,而K均值聚类算法能充分利用目标点的这些特性,对雷
达成像区域目标点进行特征提取及分类,并只对分类后特定簇的网格点进行时延补偿,之后将回波幅值进行叠加,从而得
到成像区域中时延补偿网格点的能量值,最终实现多目标清晰二维成像。仿真实验结果表明,该方法可有效解决BP算法
对多目标进行成像时目标位置模糊及旁瓣高的问题,同时提高了成像结果的精确度。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对无人机集群截获的信号样本难以直接融合分析,以及训练样本较少且工作模式样本不平衡条件下多功能雷达
(MFR)工作模式识别精度低的问题,提出了一种基于自组织映射(SOM)聚类平滑图信号生成的MFR工作模式识别方法。
首先,利用分布式SOM算法对截获的信号样本集进行聚类,提取样本之间的相似性;然后,依据聚类结果将信号样本集以
平滑图信号的方式表征,建立同一工作模式下信号样本的关联;最后,采用图注意力网络对上述图信号进行图节点数据融
合与分类,完成MFR工作模式识别。实验结果表明,在工作模式样本不平衡度约为10∶1,每种类别训练样本数为25时,该
方法的识别准确率和F1指数相对现有方法分别提高了22.8%、22.34%,且能适用于存在一定噪声干扰的情况。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对地下目标体周围介质参数估计问题,提出一种基于图像熵的介质参数估计方法。首先推导了介质条件下频率
分集阵列探地雷达的点扩展函数,分析了点扩展函数与后向投影成像算法之间的联系,然后将频率分集探地雷达与超宽带
探地雷达成像结果做了对比分析。对于同一块包含目标的待成像区域而言,介质参数对电磁波的传播速度有较大的影响,
当采用不同的介质参数分别对该区域进行成像时,得到的成像结果亦不相同。对不同参数下的成像结果进行图像熵的计
算,成像结果的图像熵值越小,则在使用该参数时成像的聚焦度越好,所对应的介质参数越接近其真实值。实验结果表明:
在介质的电导率不为零时,频率分集探地雷达较超宽带探地雷达在目标定位成像方面具有更好的效果,且当目标为细长目
标体时,所提出的参数估计方法能够对目标体周围介质参数进行有效估计。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对频率分集阵列三维合成孔径雷达(3D-FDA-SAR)成像方法阵元数目多、阵元利用率低的问题,提出一种基于
多输入多输出阵列的3D-FDA-SAR成像方法。将3D-FDA-SAR切航迹向的频率分集阵列改为多输入多输出频率分集阵
列,多输入多输出频率分集阵列随运动平台运动,在沿航迹向形成综合孔径,结合切航迹向的实阵列,合成虚拟二维频率分
集阵列平面,获得对目标的下视三维成像能力。首先建立多输入多输出3D-FDA-SAR成像模型与信号模型,利用多输入
多输出技术,在发射端发送波形正交信号单频窄带信号,在接收端通过全频接收方式,接收所有发射阵元经目标反射后的
回波信号,经正交匹配滤波器进行信号分离,获得不同收发通道的回波数据,再利用后向投影算法对回波数据进行成像处
理,最终获得目标的三维成像结果。仿真结果表明,基于多输入多输出阵列的3D-FDA-SAR成像方法使用少量阵元,提高
了阵元利用率,获得了对下视目标的三维成像能力。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：基于宽带发射信号的相控阵三维合成孔径雷达(SAR)系统硬件设计复杂且接收信号不易分离。通过将频率分集
阵列应用到三维SAR中,线阵各阵元只需发射单频信号便可获得宽带观测性能,可大大降低系统硬件要求,但由于频率分
集阵列的回波信号具有空间-频率稀疏特性,采用基于匹配滤波思想的传统后向投影算法成像时,分辨率受限且图像旁瓣
较高。针对此问题,提出一种基于压缩感知的随机频率分集阵列SAR三维成像方法。该方法通过在切航迹向随机稀疏选
取阵元,在沿航迹向随机稀疏选取观测位置,实现对回波数据的二维稀疏采样。在成像部分,采用正交匹配追踪算法对空
间目标散射系数进行重构。仿真和实测实验结果表明,该压缩感知成像方法不仅可以减少频率分集阵列三维SAR系统的
数据处理量,还能够有效抑制雷达图像旁瓣,成像质量显著提高。利用压缩感知算法,频率分集阵列三维SAR可以在回波
稀疏的情况下准确重构目标信息,验证了所提方法的合理性和有效性。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2023-02-14 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：空时信号的在线重构问题可归结为对差分平滑的时变图信号的恢复问题。对于该凸优化问题,现有的基于梯度下
降法的分布式重构算法在优化问题的海森矩阵条件数较大时收敛速度极慢,在单个观测区间内算法最大迭代次数受限时
重构误差较大。针对该问题,提出了一种基于近似牛顿法的分布式在线重构算法。首先通过子图划分将原优化问题分解
为一系列子图上的局部优化问题,并求出该局部问题的解,然后对子图间的局部解作融合平均计算,得到近似的全局最优
解,再依据近似解与实际最优解之间的差距,证明以此方式求得的子图划分与融合矩阵具有稀疏性,且可作为原优化问题
的海森逆近似矩阵,最后将该近似矩阵替换至经典的牛顿法迭代公式,并利用该近似矩阵的结构化稀疏性实现分布式运
算。仿真结果表明,与现有算法相比,该算法收敛速度更快,重构误差更小,所需通信量更少。
分类： 管理学 >> 区域经济管理 分类： 信息科学与系统科学 >> 系统学 提交时间： 2023-01-03
摘要：生产性服务业发展是经济和社会现代化的一个重要特征，也是现代生产力发展的重要助推器。虽然服务业的概念已被广泛讨论，但是，没有形成严谨科学的概念定义。文章从马克思的思想出发，给出了服务的严格定义，然后以此为基础，讨论了生产性服务业的概念和外延；文章提出生产力发展的材料-动力-控制力三维度概念，从生产力发展的历史过程阐述了生产性服务业的形成和发展；文章最后受钱学森产业革命理论启发，基于三维度概念提出了新的七次产业革命观点，并指出生产性服务业在其中的作用。
分类： 管理学 >> 科学学与科技管理 分类： 信息科学与系统科学 >> 信息与系统科学其他学科 提交时间： 2022-12-25
摘要：钱学森提出要建立科学技术体系学学科，作为科学学的三个分支之一，并建立了包含四个层次十一个门类的科学技术体系框架。本文对钱学森科学技术体系学的基本范畴进行了深入的理论探讨，确定了各学科门类的研究对象，讨论了四个层次的内涵属性及结构特点，描述了科学技术体系的扩展特征。
分类： 信息科学与系统科学 >> 控制科学与技术 分类： 计算机科学 >> 计算机应用技术 分类： 工程与技术科学 >> 工程控制论 提交时间： 2022-12-07
摘要：摘要: 【目的】实践中95 %以上的工业过程控制问题都可以通过PID 控制算法解决. 本文在继承并创新地运用二自由度PID 内模控制技术的基础上, 建立了一种通用控制器优化整定新方法. 【方法】方法中引入模范系统, 离线仿真该模范系统后获得优化模板; 在信号激励实际控制系统的过程中, 用该模板引导特定算法整定PID内模控制参数. 【结果】在无精准对象参数的情况下, 经数次循环迭代后, 可同步地实现对象参数的辨识与控制性能优化. 【结论】此法整定效率高, 便于后期系统在线维护, 减少了对实施人员技术与经验的要求. 所用控制器继承内模控制大时滞控制效果好、鲁棒性强的特点, 兼顾 " 目标跟踪" 与 " 干扰抑制" 两种性能优化. 控制算法结构简单、直观, 易于在原PID 控制系统升级改造或用嵌入式系统软、硬件实现, 便于在生产中推广应用. 【局限与改进方向】受限于传统内模控制的设计要求，对于具有负响应特性的受控对象, 该方法需采用预补偿处理机制方能适用或者寻找新的模范系统模型并研究改进算法.
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息与系统科学其他学科 分类： 图书馆学、情报学 >> 情报学 提交时间： 2022-11-24
摘要：Feudal historical buildings with ritual elements are the basic scenes of many excellent games, However,researches on design methods for factual historical buildings in game are still out of demands both on precision and migration capability.Aiming at this problem,this paper deeply reflects on the semantic or ontology modeling of ritual elements and their integration model with the game engine and PCG.firstly,we comprehensively provides a ritual semantic model that can be used for automatic generation of ancient buildings in game historical scenes. Secondly,we designed the ritual semantic model to provide the loose coupling capability with the game environment and building system based on the ontology design pattern.Thirdly,through the analysis of the ritual semantic system of Style Lei, the experimental verification of the ritual semantic model is carried out, and the migration capability of the ritual semantic model is proved by comparison.The models and experiments proposed in this paper and even the analysis of the ritual elements in the Chinese style Lei building system can provide useful references for both game scene auto design and related researches.
分类： 信息科学与系统科学 >> 系统工程方法论 分类： 数学 >> 应用数学 提交时间： 2022-10-30
摘要：多因素影响分析是经济数量分析的重要内容，有多种方法，其中，结构分解分析（SDA）在投入产出技术应用中被广泛使用。本文对SDA的缺陷做了深入说明，全面阐述新提出的多因素多阶影响分析（MMIA）技术。首先，定义了多因素影响分析和多因素多阶影响分析的基本概念，其次，阐明了多因素多阶影响分析与泰勒级数展开的关系，再次，提出了正向分析和逆向分析的概念和技术，最后，对MMIA在投入产出技术框架下的几个应用做了简要说明。
分类： 信息科学与系统科学 >> 信息科学与系统科学基础学科 提交时间： 2022-10-26 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》
摘要：针对智能体在局部观测下无法有效决策的问题,提出了一种结合深度强化学习的冲突消解方法。该方法基于
DDQN算法,利用强化学习的学习模式的特性,计算智能体的累计回报,通过回报值的大小确定智能体的优先级,从而达到
冲突消解的目的。通过模拟现实生活中的堵车场景对该方法进行评估,实验结果表明,该方法能有效解决智能体的冲突。
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