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月刊

1674-5973

informatics@scichina.org

100717

北京东黄城根北街16号

中国科学F辑/Journal Science in China(Information Sciences)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办、《中国科学》杂志社出版的学术刊物，本刊力求及时报道计算机科学与技术、控制科学与控制工程、通信与信息系统、电子科学与技术、生物信息学等领域基础及应用研究方面的原创性成果；月刊，中文版每月20日出版，英文版每月1日出版。
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    面向连续手语识别的自适应关键帧选择

    闵越聪陈熙霖
    893-910页
    查看更多>>摘要：基于视觉的连续手语识别旨在从图像序列中识别出对应的手语词序列，可以为手语使用者提供一种便利的辅助工具。现有的连续手语识别方法大多需要从图像序列中，逐帧提取视觉和时序特征，而相邻帧中存在的相似视觉信息带来了大量的冗余计算。本文通过分析帧率对连续手语识别算法的影响，发现降低帧率可以显著地提升计算效率，但也会带来一定的性能损失。为了在降低帧率的同时保留更多手语关键信息，本文提出了自适应动态池化层(adaptive dynamic temporal pooling，ADTP)，ADTP基于序列特征的自相似性对序列进行动态下采样。在此基础上，本文进一步提出了一种两阶段的训练方式，以更充分地利用原始帧率中的时空信息。具体而言，该训练方式在第一阶段只训练基于原始帧率的手语识别模型，并以此模型为教师网络，通过知识蒸馏的方式引导第二阶段含ADTP模块的模型训练。实验结果表明，本文所提的方法在损失少量性能的情况下，可以大幅度减少识别所需的计算量。此外，本文所提出的ADTP也可用于手语视频结构分析，生成简略直观的手语视频摘要。

    连续手语识别时间序列分析视觉语言知识蒸馏计算效率

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    扰动线性多智能体系统的分布式资源分配算法

    时侠圣孙长银穆朝絮
    911-926页
    查看更多>>摘要：针对一般异构线性多智能体系统的分布式资源分配问题，结合智能体动力学特性设计一类分布式优化算法，旨在实现扰动抑制的同时完成资源的最优分配。面对扰动模型已知干扰信号，本文利用智能体状态信息设计一种自适应分布式优化算法，其中拉格朗日(Lagrange)乘子对偶变量控制参数自动增加，直至拉格朗日乘子对偶变量达到一致。当智能体状态信息不可测时，本文将上述算法修改为基于输出反馈的分布式优化算法。当全局成本函数强凸时，借助拉萨尔(LaSalle)不变性引理证明上述所提算法渐近收敛到全局最优解。面对未知扰动信号，本文利用扩张状态观测器技术设计一种分布式优化算法。当未知扰动信号为常数或其微分趋于零时，利用李雅普诺夫(Lyapunov)理论证明上述算法渐近收敛至全局最优解。最后利用数值仿真验证上述算法有效。

    异构多智能体系统资源分配自适应通信权重状态反馈输出反馈未知扰动

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    隐私保护下的多智能体系统弹性一致性控制

    张冲伍益明徐明郑宁...
    927-943页
    查看更多>>摘要：针对多智能体系统通信网络遭受欺骗攻击与隐私窃取问题，本文提出了一种新的具备隐私保护能力的多智能体系统弹性一致性算法。首先考虑到多智能体系统在信息传输环节直接将真实状态信息暴露给外界的问题，设计了一种基于状态分配思想的节点状态信息处理机制，来保证系统中节点状态信息隐私的安全性。其次考虑到外部攻击者对系统收敛的影响，在状态分配机制上进一步引入了检测环节，从而保证系统安全收敛。然后通过数学理论分析证明了算法能够有效保护节点初始状态信息隐私的同时能够保证系统实现弹性一致性收敛。最后通过数值仿真实验与对比实验，进一步验证了本文算法的有效性。

    多智能体系统弹性一致性欺骗攻击隐私保护网络安全

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    基于多阶邻居传播度量和拓扑特征的高影响力节点识别

    罗余王建波李平杜占玮...
    944-959页
    查看更多>>摘要：如何定量评估复杂网络中节点的影响力是一个重要的研究课题，因为它有助于深入理解网络的结构和功能。现有的多数方法主要基于网络固有拓扑的分析建立，缺少对多阶邻居节点的传播性质和拓扑信息的综合利用，然而它们对影响力节点识别有重要影响。为此，本文提出了一种综合多阶邻居传播度量和拓扑特征(multi-order neighbor propagation metrics and topological features，MNPMTF)的算法来有效识别复杂网络中的影响力节点。首先，该算法结合传播模型和最短路径来刻画邻居节点的传播概率，从而量化节点之间信息传播的可能性。其次，考虑多阶邻居中的邻居重叠比形成邻居重叠度，进而量化信息在邻居网络中的传播路径。再次，利用节点的k壳、h指数和聚类系数构成新指标KHC系数，以此来描述节点的拓扑特征。最后，算法综合3阶邻居范围内的传播概率、邻居重叠度和拓扑特征以评估节点的影响力。在9个真实网络上的大量实验表明，所提算法在排序准确性、有效性和区分能力等多方面均优于7种具有代表性的方法，为复杂网络中节点影响力评估提供了一种新的思路。

    传播概率邻居重叠度KHC系数影响力节点复杂网络

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    数据驱动的冗余机器人双层运动规划

    刘梅尚明生
    960-975页
    查看更多>>摘要：冗余机器人在智能制造、救灾抢险与太空探索等领域扮演着重要角色。然而，对结构信息不准确或未知的冗余机器人进行运动规划是一个棘手的问题。此外，若不考虑冗余机器人末端执行器的姿态约束，可能会因姿态的不可控性导致任务失败。为解决该问题，在考虑末端姿态保持和多层关节物理限制的基础上，本文针对模型未知的冗余机器人提出了一种基于数据驱动技术的双层运动规划方案。该方案在关节角加速度层求解的同时能实现最小化关节角速度范数的要求。进而，构建一个离散神经动力学求解器以在线求解该方案。理论分析、仿真和物理实验验证了所提数据驱动的冗余机器人双层运动规划方案的可行性和有效性。

    冗余机器人姿态保持数据驱动神经动力学非线性优化

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    国家自然科学基金视角下我国光纤材料与器件领域的分析和展望

    唐华
    976-987页
    查看更多>>摘要：光纤作为开启信息时代的关键技术之一，自诞生以来引领了信息、物理等众多相关领域的飞速发展。伴随着光纤材料与器件研究的深入和多元化，其应用领域不断扩展，在多个行业中发挥了不可替代的重要作用。本文从国家自然科学基金的视角，结合2018～2022年国家自然科学基金中人才项目、重点项目、重大项目、国家重大科研仪器研制项目、面上项目和地区科学基金项目的资助情况，对各立项项目的题目和关键词进行了热词分析，梳理了我国光纤材料与器件领域的研究现状与挑战，在此基础上分析展望了需进一步深入研究和探讨的方向与内容。

    光纤材料与器件国家自然科学基金热词分析前沿热点研究展望

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    随机系统分析与控制专题简介

    张维海解学军
    988页
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    征稿简则

    封3页
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