最新刊期
      2024 年 第 70 卷 4 期

        综述

      • “在自然语言处理领域，大模型与知识图谱的融合成为研究热点。本文系统性地介绍两者融合的方法，为提高大模型解释和推理能力提供解决方案。”
        黄勃,吴申奥,王文广,杨勇,刘进,张振华,陈南希,杨洪山
        2024, 70(4): 397-412. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2024.0040
        摘要：大模型（LLM）的兴起在自然语言处理领域引起了广泛关注，其涌现能力在各个垂直领域（如金融、医疗、教育等）也取得一定进展。然而，大模型自身面临解释性不足、知识实时性差、生成结果存在虚假信息等诸多挑战。为了应对这些问题，知识图谱与大模型的融合逐渐成为了研究热点。知识图谱作为一种结构化的知识模型，其真实性和可靠性，成为提高大模型解释和推理能力的有力工具。同时大模型具备语义理解能力，为知识图谱的构建和更新提供了有力支持。因此，知识图谱和大模型是互补的（本文称为图模互补）。本文系统性地介绍知识图谱与大模型融合的方法，分别从1）大模型增强知识图谱，2）知识图谱增强大模型两个角度进行全面回顾和分析。最后，本文从医学诊断预测和时间知识图谱出发，介绍图模互补的领域应用，并讨论图模互补未来发展的方向，为知识图谱与大模型的进一步研究提供帮助。  
        关键词：大模型;知识图谱;自然语言处理   
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        发布时间：2024-08-20

        网络空间安全

      • “在区块链技术领域，专家提出了一种去中心化且可追责的可编辑区块链方案，解决了数据不可修改和编辑权力中心化的问题，为区块链数据管理提供了新思路。”
        赖明曦,杜瑞颖,陈晶,何琨
        2024, 70(4): 413-420. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0063
        摘要：区块链具有不可修改特性，能永久保存链上数据的同时，也导致了链上的有害数据无法删除、错误数据无法更新。已有的可编辑区块链研究实现了区块链数据可编辑的功能，但是存在编辑权力中心化的问题，这与区块链去中心化的理念不符。同时，现有方案在验证编辑区块时，存在无法追责的问题。为此，提出了一种去中心化且可追责的可编辑区块链方案。该方案设计了去中心化的变色龙哈希函数，通过多个用户节点协同生成变色龙哈希陷门，以实现去中心化的方式管理陷门。增加随机选择阶段和对编辑节点的审查追责阶段，实现对编辑权力的可控监管。对本方案进行了安全性分析，分析结果表明该方案兼具可编辑性和可行性，并以各个阶段的算法运行时间为评估指标，与现有可编辑区块链方案进行了对比实验，实验结果表明该方案具有比较好的运行效率。  
        关键词：可编辑区块链;去中心化;变色龙哈希;密钥管理   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在网络安全领域，研究人员提出了一种映射策略可调的后门攻击框架，实现了基于复杂映射的后门攻击CMBA，提升了攻击灵活性并增强了隐蔽性，成功绕过主流后门防御检测。”
        李学,何琨,陈晶,杜瑞颖
        2024, 70(4): 421-430. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0008
        摘要：现有的大多数后门攻击研究仅考虑了all-to-one等简单的后门映射策略，忽视了现实攻击场景中对其他更加复杂的映射策略的需求，限制了后门攻击的灵活性。针对这一问题，提出了映射策略可调的后门攻击框架，并在此框架下实现了一类基于复杂映射的后门攻击CMBA。引入了逃逸类别和多目标类别的设置，使CMBA攻击不仅能够精准地控制后门攻击的影响范围，还可以在不同原始类别和多个目标类别之间建立复杂的对应关系，提升了攻击的灵活性。实验结果表明，CMBA攻击在3个数据集上都展示了良好的攻击效果。此外，通过引入更多逃逸类别和目标类别，CMBA攻击获得了更好的隐蔽性能，能够成功绕过目前的一些主流后门防御的检测。  
        关键词：人工智能;深度学习;后门攻击;映射策略   
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        发布时间：2024-08-20
      • “最新研究TextLeak在文本对抗攻击领域取得突破，通过多级搜索策略实现高效率与高成功率的攻击，为文本安全研究提供新思路。”
        胡晓雪,占一可
        2024, 70(4): 431-440. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0031
        摘要：现有的基于决策的黑盒文本对抗攻击方案无法兼顾攻击效果和攻击效率，因此，提出了一种简单而高效的基于决策的单词级黑盒文本对抗攻击方法TextLeak。该方法的核心思想是通过多级搜索的方式寻找最小扰动以生成对抗样本，即先通过粗粒度搜索确定目标区域，然后基于该目标区域通过细粒度搜索找到最优解作为对抗样本。以攻击成功率、扰动率以及查询次数为主要评估指标，在相同的数据集和模型下，选取了三个目前效果最好的基于决策的黑盒文本对抗攻击作为基线方法进行实验对比。实验结果表明，TextLeak在文本分类任务上平均查询次数约为368次，平均攻击成功率约为96.0%，与基于种群的方法（Population-Based Optimization Algorithm， POA）相比，在攻击成功率相当的情况下，TextLeak的平均查询次数约为POA的5.25%。这表明TextLeak具有高攻击成功率和高查询效率，是一种简单、高效且实用的文本对抗攻击方法，具有广泛的应用前景。  
        关键词：自然语言处理;对抗攻击;黑盒攻击   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在计算机安全领域，研究人员提出了一种改进的缓存感知动态分析方法，有效识别多种Spectre攻击及其变种，为解决缓存侧信道攻击问题提供解决方案。”
        刘慧敏,严飞,张立强,欧长海
        2024, 70(4): 441-452. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0043
        摘要：推测执行攻击及其变种正在不断被推出，攻击在缓存中留下痕迹，再通过缓存侧信道将敏感信息泄露出去。然而，现有的针对Spectre攻击的检测对于Spectre攻击及各类变种的代码模式和防御手段分析不足，存在误报和漏报的情况。针对这一问题，提出了一种改进的缓存感知的动态分析方法，以识别多种Spectre攻击。基于攻击原理及代码模式特征对Spectre攻击多种变体进行分析建模，并提出了一种基于最近最少使用替换策略的抽象缓存模型；基于对Spectre攻击及缓存的建模实现了一个缓存感知的Spectre漏洞动态分析检测工具。通过分析建模、缓存状态感知和追踪实现了更全面和准确的检测。在一组微基准及常用的密码库上进行了实验，准确地检测出所有微基准样本中的Spectre漏洞，并在多个加密算法中检测到缓存侧信道及Spectre漏洞。实验结果表明，本文所实现的方法具有较好的检测能力。  
        关键词：Spectre攻击;缓存侧信道;侧信道检测   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在ARM安全监视器领域，研究人员提出了一种覆盖率引导的模糊测试方法，通过自动化测试提高系统安全性。该方法在开源项目上评估，成功发现5个唯一性崩溃，为ARM安全监视器的可靠性验证提供了有效解决方案。”
        王丽娜,赵敬昌,余荣威,王泽
        2024, 70(4): 453-462. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0009
        摘要：在基于TrustZone的可信执行环境中，ARM安全监视器作为核心组件运行于最高特权级，并且在不同供应商之间通用，其可靠性是整个系统安全性的基础。然而，目前缺乏对安全监视器进行自动化测试的方法，因此提出了一种对ARM的安全监视器进行覆盖率引导的模糊测试方法。该方法首先将调用参数分为三类，针对不同参数类型采用不同的处理方法，处理后的调用信息按照预设的文件格式存储，生成初始的种子文件库。其次，结合调用信息，将种子文件分块处理，实现结构化变异。此外，在用户系统环境中添加代理和驱动程序，实现对测试用例的解析和执行。在安全监视器的开源项目上评估了该测试方法，发现了5个唯一性崩溃。该评估表明，模糊测试是测试ARM安全监视器的一种可行且有益的方法。  
        关键词：模糊测试;可信计算;可信执行环境;安全监视器;可信固件   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在恶意软件检测领域，研究人员提出了一种基于二进制重构的恶意函数异常检测方法MalMiner，通过自编码器模型学习正常软件函数数据特征，以重构误差检测恶意函数，有效提高了检测准确率和召回率。”
        田杨,彭国军,杨秀璋,刘思德
        2024, 70(4): 463-472. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0023
        摘要：近年来，恶意软件检测方面的工作不断取得进展，但缺乏深入检测恶意软件内部恶意组件的方法。传统的基于人工签名与基于机器学习的检测方法难以生效，分析人员需对恶意样本进行漫长的人工逆向分析，再定位恶意组件。为提高逆向分析人员的工作效率，以恶意软件内部具有潜在恶意行为的函数为检测目标，提出一种基于二进制重构的恶意函数异常检测方法：MalMiner。对样本生成过程间控制流程图，根据图中函数具备的统计特点、结构特点和恶意特点提取能够表征该函数的特征。利用无监督的自编码器模型压缩重构的特点，学习正常软件函数的数据特征，并以重构误差为异常分数检测恶意函数。实验结果表明，MalMiner在真实数据集上召回率为0.801 0时准确率达到了0.848 4；与DeepReflect相比，召回率相同而误报率降低了0.157 8，准确率提升了0.145 7；与CAPA相比召回率提高了0.107 1，准确率提升了0.094 2，验证了MalMiner方法的有效性。  
        关键词：恶意软件检测;恶意代码;逆向分析;深度学习;二进制重构   
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        发布时间：2024-08-20

        智能信息处理

      • “在方面级文本情感分析领域，研究者提出了一种基于知识增强与多层注意力机制的新方法，通过双向长短期记忆网络和图卷积神经网络，有效提升了模型性能，为解决现实文本缺陷问题提供了解决方案。”
        黄礼东,胡慧君,陈佳逸,刘茂福
        2024, 70(4): 473-481. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0014
        摘要：方面级文本情感分析旨在分析长句子中不同方面各自对应的情感极性。目前，较新的神经网络模型着重考虑了文本中方面词提取对情感预测的作用，但忽略了文本信息歧义和生僻等现实文本缺陷，导致外部知识和方面词信息之间的互补性还未得到充分的研究，模型性能仍有优化空间。因此，提出一种基于知识增强与多层注意力机制的方法，通过双向长短期记忆网络存储文本表示与辅助信息，利用图卷积神经网络获得句法信息并用知识增强来提取方面词的归类表示，引入多层注意力机制将融合后特征输入全局平均池化层，提高精准度。实验表明，在SemEval任务和Twitter数据集上，所提方法性能超过基线系统，获得了较好的实验结果。  
        关键词：方面级情感分析;知识增强;图卷积神经网络;多层注意力机制   
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        发布时间：2024-08-20

        物流与供应链

      • “在绿色供应链领域，专家运用博弈论方法，研究消费者环保心态、产品绿色度和价格敏感度的相互影响，以及对供应链效益的影响。研究发现，随着消费者环保心态的增强，绿色度水平、批发价格、零售价格、供应链各成员利润和整体利润均提高；而消费者对产品绿色度期望的增大则导致利润降低。成本分担契约能加强供应链协同，提升绿色企业运营绩效。”
        曹晓刚,胡美婷,闻卉
        2024, 70(4): 482-496. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2022.0289
        摘要：在制造商和零售商构成的绿色供应链中引入消费者环保心态，即消费者自身的环保心态和消费者对产品绿色度的期望等概念，运用博弈论的方法，结合产品的绿色度、消费者对价格的敏感度，研究在集中式决策和分散式决策下消费者环保心态，产品绿色度和消费者对价格的敏感度之间的相互影响以及对供应链上下游整体效益的影响，最后通过数值分析验证了结果的合理性并得出新的结论。研究发现：绿色度水平、批发价格、零售价格、供应链各成员利润和供应链整体利润随着消费者环保心态的增强而提高，却随着消费者对产品绿色度期望的增大而降低。产品的绿色度水平和批发价格均随着制造商公平关切程度的变化而变化，消费者环保心态的强弱也使零售价格随着公平关切系数的增大呈现出不同的趋势，同时还发现制造商的公平关切属性降低了产品绿色度，提高了批发价格的同时损害了供应链的整体效益。另外，成本分担契约能够加强供应链成员之间的协同合作深度，实现供应链成员的帕累托改进，提升绿色企业的运营绩效。  
        关键词：绿色度;环保心态;期望度;成本分担   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在服务企业收益管理领域，专家利用鲁棒优化方法构建报童模型，分析了超额预售决策。研究表明，在特定条件下，超额预售策略能显著提高企业利润。”
        丁雪峰,邢璧轩
        2024, 70(4): 497-506. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0068
        摘要：超额预售（简称“超售”）策略是服务企业提高自身利润，降低服务资源浪费的常用收益管理策略。针对客户到达率具体分布未知条件下企业超额预售决策问题，利用鲁棒优化方法构建了相关报童模型，对服务容量可调整的超售决策进行了分析，通过对模型的计算得出了使企业期望利润最大的超售决策组合。结果表明，当服务价格、惩罚成本及客户到达率均值方差满足一定数量关系时，采取超售策略能够使企业获得更多的利润。此外，分布未知情况下的最优决策在客户到达率波动较大时有着更好的效益。  
        关键词：超额预售;报童模型;分布未知情况   
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        发布时间：2024-08-20

        地球空间环境

      • “最新研究揭示了平流层顶高度和温度的变化特征及其与重力波活动和背景风场的相互影响，为理解平流层顶的动态变化提供了重要信息。”
        帅晶,黄开明,孙宝林,宋莺
        2024, 70(4): 507-514. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0042
        摘要：利用2002年1月25日—2012年12月31日的SABER/TIMED温度数据，统计分析了平流层顶的变化特征及其与平流层顶区域重力波和背景纬向风场的相关性。在南、北半球0°~30°的低纬区域，平流层顶高度呈现冬夏季较高的半年变化，此时重力波活动较强，而平流层顶温度呈现春秋较大的半年变化；在南北半球40°~50°的中纬区域，平流层顶的高度、温度与重力波活动都呈现年变化，其中平流层顶高度与重力波活动的极大值出现在冬季，而平流层顶温度的极大值出现在夏季。相关性分析显示，平流层顶高度与重力波活动强度主要呈正相关，而平流层顶温度与重力波活动强度主要呈反相关；低纬的背景纬向风在春分秋分较大，与平流层顶温度呈正相关，而中纬的背景纬向风则在冬季较强，与平流层顶温度呈反相关；平流层顶的高度、温度与重力波活动强度、纬向风间相关系数都具有南北半球不对称性。并且，平流层顶高度和温度的峰值都随纬度增大，同时，重力波活动和背景风场也随纬度增强，表明平流层顶与重力波活动和背景风场间的相互影响。  
        关键词：平流层顶;重力波;纬向风;SABER/TIMED   
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        发布时间：2024-08-20
      • “在核爆炸烟云运动规律研究领域，专家通过模拟实验，全面演示了烟云演化过程，为了解其运动规律提供了重要依据。”
        钱玙,周晨,王翔,乔建东,李金泽
        2024, 70(4): 515-525. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0054
        摘要：核爆炸是在有限体积内瞬时间释放出大量能量的过程，释放能量很大，杀伤力很强。核爆炸过程中和核爆炸过程后，会产生多种物理效应向远离爆炸点区域传播。核爆炸产生的烟云既会污染空气，又会造成地面大范围的沾染。因此研究核爆炸烟云的运动规律是非常必要的。本文开展了对核爆炸烟云的模拟研究，在天气研究和预报模型中加入火球初始化，模拟了不同爆炸当量、不同爆炸高度、不同气象条件的核爆炸产生的烟云的演化过程，从垂直方向和水平方向全面演示，并模拟了流场随时间的变化。模拟实验结果表明，核爆炸产生的烟云演化的过程符合相关理论知识，基本达到实验预期。本研究为了解核爆炸烟云的运动规律提供了依据。  
        关键词：中尺度天气模型;天气研究和预报模型;核爆炸;烟云演化   
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        发布时间：2024-08-20

        生物数学

      • “最新研究揭示手足口病传播机制，通过模型分析发现病毒携带者对疾病周期性变化有显著影响，为防控提供新思路。”
        白朵,贺静敏,王爱丽
        2024, 70(4): 526-538. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2023.0174
        摘要：建立了一类具有周期传染率的手足口病模型，研究病毒携带者对疾病传播的影响。定义了模型的基本再生数R0，分析了模型无病平衡态的全局稳定性和正周期解的存在性。结果表明，当R0<1时，手足口病最终从人群中消除；当R0>1时， 疾病演变为地方病并呈现周期性变化。 应用实际数据对模型参数进行了估计，并给出R0的估计值为2.328 6。关键参数的敏感性分析表明，降低病毒携带者的传染性、加强高危人群的手部消毒和日常清洁、增强公众对手足口病的重视程度、加强自我干预措施的实施，均可有效遏制手足口病的传播。  
        关键词：手足口病;病毒携带者;基本再生数;全局动力学;敏感性分析   
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        发布时间：2024-08-20
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