【摘要】：移動群智感知是指移動用戶通過隨身攜帶的電子設備來采集數(shù)據(jù),并且協(xié)作完成復雜任務。最近數(shù)十年,隨著智能手機、車載電子設備、可穿戴式設備等大量的移動終端設備的普及,可以利用這些設備輕易地采集到大量重要的數(shù)據(jù)。移動群智感知充分利用了用戶手中移動設備的閑置資源進行采集和計算工作,解決了如城市噪聲地圖繪制、城市環(huán)境地圖繪制、交通流量地圖繪制、應急事件提醒、海量書本電子化等諸多復雜的實際問題,因此有著巨大的商用價值和研究意義。已有的理論研究大多聚焦于感知數(shù)據(jù)和位置信息的隱私保護,沒有針對任務分配過程進行隱私保護研究。另外,也少有針對非法用戶參與系統(tǒng)的用戶認證機制進行研究。因此,本文針對移動群智感知的任務分配算法以及相關(guān)的安全機制(包括隱私保護和用戶認證)進行了研究。首先,我們將用戶執(zhí)行感知任務的時間長度作為一種感知質(zhì)量的指標。我們研究了時長敏感的移動群智感知任務問題,并對相應的優(yōu)化機制進行研究;其次,我們對移動群智感知系統(tǒng)安全機制進行了研究,也就是分別對任務分配過程所涉及到的用戶數(shù)據(jù)隱私的保護機制以及移動環(huán)境下基于智能手機的用戶認證機制進行了研究。具體而言,本文的主要貢獻和創(chuàng)新點如下:1.我們提出了一個時長敏感的移動群智感知任務分配機制。我們證明了時長敏感的任務分配問題是NP難解問題,并設計一個基于貪婪策略的任務分配算法,進一步地使用禁忌搜索技術(shù)進行了優(yōu)化。實驗結(jié)果表明,與已有的基于貪婪策略的群智感知任務分配算法相比,本文所提的任務分配機制能夠降低招募用戶執(zhí)行感知任務的成本平均約10%左右。2.我們提出了一個保護隱私的移動群智感知任務分配協(xié)議。我們將感知質(zhì)量敏感的移動群智感知問題形式化為了一個加權(quán)集合覆蓋問題,并基于貪婪選擇策略設計了一個基本的任務分配算法。然后,將任務分配看作是一個多方安全計算過程,采用秘密分享技術(shù),在半誠實模型下針對該任務分配算法設計了一個隱私保護協(xié)議。最后,還證明了該協(xié)議的安全性,分析了其任務分配性能的近似比。與已有的工作相比,該協(xié)議無需可信第三方,也不需要進行加解密操作,具有較好計算性能。3.我們提出了一個基于手勢識別的移動群智感知的用戶認證的安全機制。我們分析現(xiàn)有認證機制,利用語譜圖呈現(xiàn)手勢對聲波產(chǎn)生的多普勒效應。然后我們利用目標檢測技術(shù)實現(xiàn)了用戶認證。實驗表明,該方法有著較為可靠的超聲波手勢識別精準度,并給出了可接受的認證機制。
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP309
【圖文】：

初期的人工神經(jīng)網(wǎng)絡是除了輸出層的所有的神經(jīng)元都和后面相鄰一逡逑層的每一個神經(jīng)元連接，也就是所謂的全連接，但是這種方式計算量大，模型參逡逑數(shù)存儲也是非常麻煩的，于是如圖２．２的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡就被提出了。逡逑Ｉｉ邋＾２．１！邋＇Ｔ邐ＪＷｌ邋１Ｅ＾逡逑＿邐、ｑＺ．」口邐□邋－邋ＲＫＹＣＬｇ逡逑ＣＯＮＶＯＩＵＴＩＯＮ邋？邋ＲｔｌＵ邋＾ＯＯｉＪＮＯ邋ＣＯＮＶＯｔＵＴｔＣＮ邋＊邐ＰＯＯＵＮＳ邐Ｈ＊ＴＴＥＮ邋ＦＵＵ？邋ＳＯｆＴＭＡＸ逡逑ｊ邋ｉ邐ＣＯＮＮ￡ＣＴ￡０邐？逡逑Ｙ邐邐Ｙ邐逡逑ＦＥＡＴＵＲＥ邋ＩＥＡＲＮＩＮＧ邐ＣＬＡＳＳｉｆｉＣＡＴｉＯＮ逡逑圖２．２卷積神經(jīng)網(wǎng)絡示意圖逡逑２．５．１．卷積層逡逑卷積神經(jīng)網(wǎng)絡是一類深層的前向傳播的人工神經(jīng)網(wǎng)絡，其核心是卷積層，甚逡逑至有些網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)全是卷積層組成的。卷積層由多個卷積核組成，每個卷積核同輸逡逑入數(shù)據(jù)卷積運算，形成新的特征圖。卷積核是多維算子，大小由用戶定義，深度逡逑由輸入數(shù)據(jù)定義。卷積核的矩陣值就是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)，一開始的時候是逡逑隨機生成，然后通過反向傳播更新。卷積核一般選擇奇數(shù)長度大小，這樣滿足對逡逑稱。在卷積過程中，步長是很重要的參數(shù)，步長是指對輸入特征圖掃描的間隔，逡逑會對輸出特征圖產(chǎn)生影響。在卷積計算中，為了邊界上的數(shù)據(jù)也能作為中心參與逡逑１４逡逑

入輸出相互對應，也就是說所有輸入輸出都是相互連接。如果輸入層神經(jīng)元有Ｐ逡逑個，下一層神經(jīng)元有ｑ個，那么連接參數(shù)就有ｐｑ個。但是只用一個大小是ｋ的逡逑核，其中ｋ是遠遠小于ｑ的。如圖２．３核的規(guī)模比輸入規(guī)模要小很多，而且輸入逡逑與核之間的對應的參數(shù)都是共享的。因此大大減少了對模型參數(shù)存儲的要求，提逡逑高了它的統(tǒng)計效率。同樣，我們也用更少的計算等到了最終的結(jié)果。這些效率上逡逑的提高往往是很顯著的３８］。逡逑￥［Ｔ｜邋１１邋ｉ；；｜邐？？邋？？？邋．．．．．．逡逑ＡＪＬＡＪａＪＬｉＪ］邋N！N邋１邋２邋４｜３邋３逡逑互互互上±；４邋互逡逑．］ｉ｜0ｌｉ｜邋ＴＴＴＴＴ逡逑１３１３１１１１１邋ｏ￣逡逑Ｔｔｉｌ0ｌ0ｌ0ｌ0｜（ｒ逡逑Ｉ邐Ｋ邐Ｉ邋＊邋Ｋ逡逑圖２．３卷積層示意圖逡逑２．５．２．

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 馮劍紅;李國良;馮建華;;眾包技術(shù)研究綜述[J];計算機學報;2015年09期

2 黃漫國;樊尚春;鄭德智;邢維巍;;多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究進展[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年03期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 苗敏敏;基于手機內(nèi)置加速度傳感器的動態(tài)手勢認證方法[D];江南大學;2015年

本文編號：2739762