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基于频域与空间协同增强的水下目标检测方法 AI导读
摘要：海洋牧场水下环境复杂，视觉监测设备采集的图像存在纹理模糊与对比度低下等退化现象，导致目标检测准确性低、伪装小目标易漏检等问题，严重制约了目标检测性能。针对上述问题，本文提出一种基于频域与空间协同增强的水下目标检测方法FSSE-Net。首先，提出基于小波频率交互的特征提取方法WFIM，在频域显式地恢复被水体散射衰减的高频纹理细节，提升网络对模糊水下目标的特征表达能力；其次，设计GW-SimAM注意力机制，利用结构化梯度先验增强模型对伪装目标的边界感知能力，有效抑制复杂背景对目标检测的干扰；最后，构建频域与空间协同路径聚合特征金字塔网络FSS-PAFPN，在特征融合路径中集成自适应频空双流增强模块ADS-Block，协同融合频域纹理特征与空间边界特征，并纳入高分辨率特征层，以保留小目标的细节信息。实验结果表明，FSSE-Net 在URPC 2020数据集上的mAP50和召回率分别达到84.9%和78.4%，较基线模型分别提升2.4和2.8个百分点；在UDD数据集上的mAP50和mAP50-95分别达到70.5%和31.2%，模型参数量为12.0×106，经TensorRT与FP16半精度推理优化后，在NVIDIA Jetson Xavier NX平台上的推理速度达到24.9 FPS，表明该方法在不同真实水下场景中具有较好的检测性能和边缘部署能力。关键词：海洋牧场;水下目标检测;小波频域增强;注意力机制;特征金字塔网络0|0|0更新时间：2026-11-09 - 摘要：随着智慧城市管理系统中市民上传案件图像数量的激增，传统人工处理模式面临成本骤增且错分频发等问题，严重影响了城市管理效率。本文以省级城市运行管理服务平台中的城市管理案件图像为研究对象，针对此类图像细粒度类别易混淆、背景复杂和样本分布不均衡的问题，构建了基于Qwen3-VL模型的图像数据增强大模型，实现对图像关键区域的精准识别。通过计算强、弱两类图像增强分支预测概率分布间KL散度改进了一致性约束损失函数。实验结果表明，该方法在不依赖特定模型和数据集的情况下，可剔除背景噪声的干扰，有效地提取图像的本质特征，精准分类细粒度图像类别且计算成本更低。对比实验显示，相较于卷积神经网络基线模型的最高宏观F1值，该方法在“道路路面平整干净”“绿化管护到位”“无道路垃圾积存”类别上分别提升了14.05、13.76和4.90个百分点。关键词：智慧城市;城市管理图像分类;视觉理解大模型;一致性约束4|0|0更新时间：2026-11-09
- 摘要：真菌毒素是由真菌侵染食品、饲料及农产品产生的有毒次生代谢产物。粮食中常发生多种真菌毒素混合污染并易产生累积毒性。电化学发光（ECL）技术与纸芯片联用，可克服传统试纸条快检中的交叉反应和灵敏度不足等问题。本研究通过在涂覆碳油墨的色谱纸表面构建环状碳电极，研制了具有9个独立检测单元的阵列纸芯片。将Ru@SiO2与氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）复合制备的Ru@SiO2/N-GQDs材料，分别与黄曲霉毒素B1（AFB1）、赭曲霉毒素A（OTA）、伏马毒素B1（FB1）的抗体偶联，得到3种真菌毒素抗体的Ru@SiO2/N-GQDs探针，将其修饰于阵列纸芯片的不同检测单元，通过智能手机采集ECL成像信号，实现了对AFB1、OTA、FB1的同时检测，检出限分别为0.31、0.32、0.49 ng/mL。将该阵列纸芯片应用于玉米样品分析，加标回收率为96.0%~104.0%。该方法适用于多种真菌毒素的现场快速分析。关键词：电化学发光成像;阵列纸芯片;真菌毒素;生物传感;快速检测10|12|0更新时间：2026-11-02
- 摘要：海洋牧场水下环境中常存在废弃网片、绳索、塑料和金属件等异物，这些异物不仅可能干扰养殖设施运行，还会影响水生生物活动空间和局部生态环境。针对不同类型目标需采取清除、避让或不处理等不同处置策略的需求，现有水下目标检测和语义分割方法主要学习目标的语义类别，相应动作通常在预测后通过预定义规则获得。由于动作类别依赖语义类别预测结果，模型训练主要关注目标类别识别准确性，难以对可能导致错误动作决策的预测结果进行针对性约束。针对这一问题，本文提出一种基于语义动作一致性的水下异物动作图生成方法，将动作预测直接纳入模型训练。模型通过语义分支和动作分支分别学习目标类别和动作类别，并利用语义与动作之间的对应关系约束两种预测结果保持一致，使目标识别同时受到动作预测结果的约束。在此基础上，引入风险惩罚损失，重点抑制需避让区域和无需处理区域被误判为可清除区域的高风险错误。实验结果表明，本文方法在SeaClear和SUIM数据集上的Decision Accuracy分别达到89.8%和91.3%，Critical Error分别降低至4.3%和3.9%，验证了该方法在水下异物动作图生成和高风险误判控制方面的有效性。关键词：海洋牧场;水下异物识别;动作图生成;水下图像19|13|0更新时间：2026-10-28
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基于多任务学习模型的鱼群精准投喂方法 AI导读
摘要：为提高鱼群智能投喂精度并降低欠投喂、过量投喂风险，本文构建了一种融合摄食状态与残饵计数的多任务学习模型。该模型以共享特征网络提取鱼群摄食图像特征，利用分类分支识别摄食状态，利用回归分支预测残饵密度图，并通过对密度图求和估计残饵数量；采用基于任务不确定性的损失加权方法自适应平衡两项任务。在自建的750张鱼群摄食行为图像数据集上进行实验，结果表明，所提模型在测试集上的摄食状态准确率、精确率和召回率分别为94.67%、97.96%和94.12%，残饵计数平均绝对误差和均方根误差分别为14.85和22.19，整体优于单任务模型及常用对比模型。基于模型输出构建投喂策略映射规则，可为循环水养殖场景下的鱼群精准投喂决策提供方法参考。关键词：鱼群精准投喂;多任务学习模型;摄食状态;残饵计数44|18|0更新时间：2026-10-22 -
基于改进蚁群算法的多投料无人船任务规划 AI导读
摘要：为提高海洋牧场环境中多投料水面无人船（Unmanned Surface Vehicles，USV）任务的执行效率，提出了一种模块化分层的任务规划方法。该方法将复杂的任务规划问题分解为任务分配与路径规划两个单独决策的子问题。在任务分配过程中，针对常规蚁群算法难以同时兼顾多个优化目标的局限，通过设计多约束目标函数改进蚁群算法的寻优机制，使系统能够在任务、航程等多目标约束下获得全局最优分配方案。在路径规划阶段，引入利用Dubins方法优化后的快速探索随机树算法，为多投料USV生成能够适应海洋牧场环境的可行运动路径。仿真实验结果表明，所提方法有效解决了海洋牧场中多投料USV任务规划的核心挑战，显著提高了任务规划效率。关键词：多投料无人船;任务规划;蚁群算法44|23|0更新时间：2026-10-14 - 摘要：头部姿态估计作为计算机视觉领域的关键研究任务，在人机交互、安防监控等场景中具有广泛应用前景。然而，实际的头部姿态应用面临诸多挑战，例如严重的遮挡、光照不足和极端的姿态角度。为此，本文提出一种基于五官旋转位移关系表征的头部姿态估计方法，该方法主要包含两个模块：五官关系挖掘模块和隐秘位移特征表示模块。五官关系挖掘模块通过精细建模左眼、右眼、双耳等五官区域的空间分布及相互依赖关系，显著提升模型对头部姿态关键信息的感知与理解能力；隐秘位移特征表示模块以五官旋转过程中的相对位移为核心，构建适配遮挡场景的稳健特征结构，有效突破遮挡干扰。在BIWI、AFLW2000数据集及其遮挡版本上的实验结果表明，本文方法在遮挡条件下的头部姿态估计性能优于多种现有方法，同时在无遮挡场景中准确率较高，充分验证了方法的有效性与鲁棒性。关键词：头部姿态估计;五官关系挖掘;隐秘位移特征;Transformer;图像理解39|96|0更新时间：2026-10-13
- 摘要：为了在支持加密数据动态更新的同时，实现大范围查询场景下的高效搜索与低存储开销，提出了一种支持大范围查询的前后向隐私高效动态可搜索对称加密方案DRSSE。该方案设计了一种新的范围索引结构，构建以位切片范围编码位图为基础的组件框架，从而优化搜索和更新性能，显著减少客户端和服务端的存储开销；结合改进的单关键字前后向隐私动态可搜索对称加密框架，采用累积密钥降低计算开销，进一步减少搜索时间。在大范围数据集上的实验结果表明，本文方案与现有动态方案相比，搜索时间显著降低，缩短至1 ms以内，与最近的静态方案性能相当。关键词：动态可搜索对称加密;大范围查询;前后向隐私11|39|0更新时间：2026-10-09
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基于超短基线的水下定位技术研究进展 AI导读
摘要：超短基线系统作为重要的声学定位方式，具有结构紧凑、安装便捷和短距离定位精度高等优势，已广泛应用于水下目标跟踪与定位。本文概述了超短基线的系统组成和工作原理，重点分析了影响定位精度的关键误差因素，主要包括声速剖面波动导致的传播路径误差、时延测量偏差以及换能器阵列安装角偏差等。针对上述误差来源，进一步总结了声速修正、时延估计优化和安装角标定等改进方法，并分析其对定位性能提升的作用。介绍了该技术在海洋牧场水下作业定位、深水工程勘测等领域的应用。随着复杂海洋环境下定位需求不断提高，单一声学定位方式在连续性、鲁棒性和环境适应性等方面仍存在一定局限，当前研究已逐步向超短基线与惯性导航、多传感器信息融合等方向发展，以提高复杂工况下的定位精度和稳定性。未来，随着惯性导航、人工智能和多传感器融合技术的发展，超短基线定位系统有望实现更高精度与更强环境适应性。本文对超短基线定位系统技术原理、误差来源及应用进展进行系统性梳理，可为相关研究和工程实践提供系统性的技术参考。关键词：水下声学定位;超短基线;误差分析;海洋牧场;海洋探测40|43|0更新时间：2026-10-09 - 摘要：图神经网络（Graph Neural Networks,GNNs）凭借其卓越的源代码语义结构捕获能力，已成为软件漏洞检测中重要的代码特征学习工具。然而，GNNs的黑箱特性严重制约了其在漏洞检测领域的应用。为解决这一难题，现有研究提出了基于反事实推理的解释器，通过寻找能改变模型预测的最小代码图扰动，提供漏洞检测的因果解释。这类方法普遍缺乏全局信息的引导，且扰动范围仅限于代码图的边。针对此问题，本文提出了GlobalGCE，一种新型的基于反事实推理的解释器，旨在提升基于GNNs漏洞检测模型的预测解释性。GlobalGCE通过识别代码图中最小的边和节点扰动来生成反事实解释，并融合全局漏洞代码程序图的先验知识，加速反事实解释子图的搜索。在4个主流基于GNNs漏洞检测模型上的实验结果表明，GlobalGCE在性能上显著超越了当前最先进的事实和反事实推理解释器。关键词：图神经网络（GNNs）;漏洞检测;反事实解释;全局解释;模型可解释性;代码图;图扰动31|43|0更新时间：2026-10-09
- 摘要：在外包计算中，客户端通常将计算任务委托给多个服务器执行。在客户端与服务器互不信任的安全模型中，针对多服务器计算中计算完整性、输入隐私性与输入有效性的问题，提出了一种基于批量多项式承诺的多服务器双向验证计算协议BatchProofs。为满足协议中客户端与服务器的验证需求，分别设计了一对一和一对多两种多项式承诺验证方案。其中，一对一验证方案实现了双变量多项式的证明局部聚合，用于客户端验证计算结果的正确性；一对多验证方案在高效批量生成证明的同时，通过随机线性组合实现了证明的聚合，用于服务器端验证输入秘密份额的有效性。实验结果表明，一对一验证方案中证明的验证时间比Kate-Zaverucha-Goldberg（KZG）方案快了10倍左右；当批量生成的证明数量
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生命健康分析技术研究进展与应用挑战 AI导读
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基于时序动态图神经网络的链上女巫地址检测 AI导读
摘要：随着区块链空投活动的普及，女巫攻击已成为威胁Web3生态安全的重要挑战。攻击者通过控制大量虚假身份获取不当利益，严重破坏了去中心化应用的公平性。为识别和治理此类攻击，研究者提出了多种链上女巫地址检测方法，但现有方法仍普遍面临节点特征提取单一、时序建模能力不足和人工标注数据依赖性强的问题。针对这些问题，提出了一种基于时序动态图神经网络的链上女巫地址检测模型。该模型面向邀请关系构建时间感知的动态有向图，从拓扑结构、行为统计、社交活动和网络中心性4个维度提取节点特征，形成68维特征向量；设计了融合记忆机制与时序图注意力机制的时序动态图表示学习算法，其中记忆机制用于维护节点长期状态，时序图注意力机制用于聚合邻居时序信息；引入非对称对比学习框架，通过自监督学习降低对人工标注数据的依赖。在真实区块链邀请数据集上的实验表明，该模型在F1分数、AUC和平衡准确率指标上分别达到91.11%、97.69%和92.50%，与基线方法相比均取得了更好的性能。关键词：女巫地址检测;节点特征提取;时序动态图神经网络;对比学习27|94|0更新时间：2026-09-23 -
暗增强机理下的光电化学传感 AI导读
- 摘要：场效应晶体管（FET）生物传感器具有高灵敏、免标记、可实时检测、易于微型化集成等优势，在细胞外囊泡（EVs）检测领域具有重要的应用价值。本文概述了EVs的生物学特性与临床诊断价值，阐明了FET生物传感器的基本检测原理，系统总结了FET生物传感器的设计策略，并以沟道材料为主线，分类评述了基于石墨烯、碳纳米管、金属氧化物、有机电化学晶体管以及其他类型FET生物传感器在EVs检测中的最新研究进展。最后，讨论了当前在特异性提升、复杂样本抗干扰及临床转化等方面面临的关键挑战，并展望了面向集成化、标准化与即时检测等方向的发展趋势。本文旨在为FET平台应用于EVs检测的多种路径提供全景式框架，为推动该领域的基础研究与临床应用提供参考。关键词：场效应晶体管;生物传感器;生物标志物;细胞外囊泡;液体活检37|101|0更新时间：2026-09-18
- 摘要：作为反映物流配送服务水平的一项关键指标，前置时间对消费者预期效用和物流配送服务定价有重要影响，有必要对时间、效用、定价三者之间的相互作用关系进行深入量化研究。为此，构建一个由物流平台方、自营物流商和加盟物流商构成的服务供应链系统，为消费者提供物流配送服务。首先基于前置时间和物流配送服务定价的交互关系刻画消费者预期效用函数和需求函数，在此基础上，分物流配送服务市场业务的成长阶段和成熟阶段，研究前置时间一致性和差异化两种场景下的物流配送服务定价策略。研究表明：1） 综合考虑前置时间和物流配送服务定价的消费者预期效用函数，与市场或企业发展阶段、物流配送服务提供渠道相关，消费者预期效用与时间敏感型消费者市场需求紧密相关；2） 在成长阶段，物流配送服务最优定价与前置时间负相关，自营物流商和加盟物流商可在缩短前置时间与提高定价两者所带来的消费者预期效用达到均衡的情形下制定最优定价策略；3） 在成熟阶段，存在一个前置时间阈值支持自营物流商和加盟物流商制定最优定价策略，自营物流商可采取零售价格有限降低而大幅缩短前置时间的定价策略，加盟物流商则采取跟随定价策略。研究结论可为企业制定物流配送服务定价和前置时间等经营决策提供参考。关键词：前置时间;消费者预期效用;两阶段;物流配送服务;定价策略57|63|0更新时间：2026-09-15
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基于责备机制的Vigilance语义 AI导读
摘要：渐进类型系统在提升程序类型灵活性的同时，也引入了运行时类型不一致与类型错误归责问题；而现有Vigilance框架虽强调类型历史一致性验证，却难以兼顾细粒度错误归责。基于此，本文提出了基于责备机制的Vigilance语义扩展（简称“责备感知Vigilance语义”）。该扩展在核心中间语言ICTL中引入带方向性的责备标签，使类型转换（cast）、类型监控（monitor）及类型断言（assert）表达式能够在类型不一致时触发指向具体来源（值或上下文）的责备信息。相应地，该扩展调整了值日志和类型历史的结构以记录责备信息，并对两种核心逻辑关系进行扩展以形式化地刻画责备信息的触发与传播。本文验证了责备感知Vigilance语义不仅能保证值始终满足历史类型约束，还能提供精确且一致的运行时错误归因，该语义显著增强了Vigilance的错误解释能力及工程实用性。实例分析表明，在典型的图像处理流水线中，本文提出的责备感知Vigilance语义能通过责备标签与类型历史精确定位错误责任方（如函数实现或调用上下文），显著优于传统Vigilance仅报告类型不匹配而无法归责的局限，从而大幅提升调试效率与工程实用性。关键词：渐进类型;责备演算;语义;逻辑关系;类型推理6|86|0更新时间：2026-09-15 - 摘要：拆分学习将深度学习模型划分为若干部分，由客户端与服务端双方协同完成训练与推理，但面临数据重构攻击等隐私威胁。差分隐私可缓解上述威胁，但目前的差分隐私拆分学习方案存在两点不足：一是没有为拆分学习的整个训练过程提供形式化的差分隐私保证；二是高维破碎数据上的差分隐私噪声过大，导致图像分类精度严重下降。为了保护整个训练过程，设计了面向拆分学习的差分隐私训练方案DPSplit，向破碎数据添加差分隐私噪声以保护整个训练过程，并设计分配算法在满足总体隐私预算下增大每轮的隐私预算。针对噪声过大的问题，提出面向高维矩阵的差分隐私机制R1SMG-E，采用单秩协方差矩阵加噪使噪声规模与维度无关。R1SMG-E作为独立的差分隐私机制，可应用于DPSplit训练方案中进一步降低噪声。实验结果表明，在基于R1SMG-E的DPSplit方案下训练的模型能保持良好的可用性，能有效抵御多种数据重构攻击。关键词：差分隐私;拆分学习;数据重构攻击43|127|0更新时间：2026-09-14
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基于私有信息检索的签名证书时间戳审计系统 AI导读
摘要：证书透明度通过公开日志机制对数字证书进行审计，其中签名证书时间戳的审计能够有效防止证书误发，是保障网络安全的重要机制。然而，现有基于匿名化的方案依赖额外信任假设，难以提供强隐私保障；基于密码学的方案则在大规模场景下受限于服务器存储开销过高或动态维护效率不足。为此，提出一种基于私有信息检索的签名证书时间戳审计（Signed Certificate Timestamp Auditing， SCTA）系统。通过设计扩展二进制融合过滤器这一全新原语，将二进制融合过滤器的高效查询与计数布隆过滤器的动态可删性相结合，实现静态数据的快速审计与动态数据的实时更新；结合私有信息检索与删除日志管理，支持在保护客户端查询隐私的同时进行高效的数据增删与持久化删除。形式化分析表明，SCTA系统在半诚实敌手模型下能够满足客户端查询隐私；实验结果表明，SCTA系统在计算开销可控的前提下，显著降低了服务器存储开销，相比对比方案在性能与安全性上具有综合优势。关键词：证书透明度;签名证书时间戳;私有信息检索;二进制融合过滤器21|103|0更新时间：2026-09-07 -
柔性场效应晶体管离子传感研究进展 AI导读
摘要：离子浓度变化与生理稳态维持及疾病发生发展密切相关，对离子浓度进行精准、连续的监测可为健康管理和疾病早筛提供重要基础信息。柔性晶体管因兼具优异电学性能与机械性能，成为构建新一代离子传感器的重要平台。本文围绕场效应晶体管（FETs）和有机电化学晶体管（OECTs）两类器件，系统概述其在柔性离子传感中的研究进展，重点分析无机、有机FETs及OECTs在材料体系、器件结构与传感性能方面的特点与差异，总结其在可穿戴与生物电子领域中的应用现状，并进一步探讨了当前面临的挑战和未来发展的方向。关键词：场效应晶体管;柔性;离子传感;电学性能;机械性能75|133|0更新时间：2026-07-29
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