基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现

这是一篇关于智能家居,虚拟建模技术,语义模型,场景生成的论文, 主要内容为随着时代的进步,科学技术的发展,人们对生活质量的追求也在不断提高,对自己所生活的空间提出了更高的需求,并希望能够使用智能家居产品来满足这些需求。智能家居是前沿科学和日常生活的一种有效的结合点,引起了更广泛的重视和探讨。目前,国内外智能家居设计平台以及软件层出不穷,但是传统的智能家居系统局限于二维的人机交互界面,无法给用户带来良好的智能家居体验。近年来,虚拟建模技术已经成为一种重要的科学工具,它不仅被广泛应用于实验室,而且也被推广到了各个领域。本课题基于和某智能家居公司的合作将虚拟建模技术与智能家居相结合,通过构建三维室内场景模型使用户可以在虚拟场景中对智能家居进行控制,同时将虚拟场景中的智能家居与现实中的设备进行绑定,实现虚拟与现实的映射。就此,本次研究的核心就是基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现。首先分析了目前智能家居控制系统的发展现状,经过深入调研,确定了利用虚拟建模技术构建智能家居控制系统的研究方案。其次,本文调研了近年来室内场景生成的相关文献,结合系统的实际情况提出了一种基于自注意力机制的室内场景生成模型(ISGSA)用于室内场景模型的生成。为了实现对智能家居的精确控制,本课题提出了室内空间的多层语义模型,根据智能家居服务的类型和特点分为视频层、音频层、温度层和天气层四个层次,并对四个层次的智能家居设备进行分层次的虚拟建模,实现用户在虚拟场景中对智能家居进行控制,用户可以在虚拟场景中随意调整智能家居的位置,而不用提供真实的信息,从而很好地保护了用户的隐私安全。最后,系统利用先进的红外无线控制技术,将虚拟环境和真实世界的智能家居设备连接起来,从而实现远程操作和协同管理,用户可以在虚拟场景中实现对现实中智能家居设备的控制。本系统使用了 B/S架构,three.js是其中的核心模块,它能够在浏览器上实现三维的室内环境的交互与展示,而Django、node.js则是其中的Web开发框架,它们共同组成了一个完整的后台管理系统。使用MySQL数据库进行存储数据,Redis数据库负责数据缓存。经过精心设计,最终实现了智能家居控制模块、虚拟人物控制模块、室内场景生成模块和后台管理模块的开发,从而达到了设计的初衷,并且取得了令人满意的开发结果。经过系统的功能性和非功能性测试,系统表现出色,没有出现任何明显的功能缺陷,这说明它已经完全达到了预期的开发要求。

基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现

这是一篇关于智能家居,虚拟建模技术,语义模型,场景生成的论文, 主要内容为随着时代的进步,科学技术的发展,人们对生活质量的追求也在不断提高,对自己所生活的空间提出了更高的需求,并希望能够使用智能家居产品来满足这些需求。智能家居是前沿科学和日常生活的一种有效的结合点,引起了更广泛的重视和探讨。目前,国内外智能家居设计平台以及软件层出不穷,但是传统的智能家居系统局限于二维的人机交互界面,无法给用户带来良好的智能家居体验。近年来,虚拟建模技术已经成为一种重要的科学工具,它不仅被广泛应用于实验室,而且也被推广到了各个领域。本课题基于和某智能家居公司的合作将虚拟建模技术与智能家居相结合,通过构建三维室内场景模型使用户可以在虚拟场景中对智能家居进行控制,同时将虚拟场景中的智能家居与现实中的设备进行绑定,实现虚拟与现实的映射。就此,本次研究的核心就是基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现。首先分析了目前智能家居控制系统的发展现状,经过深入调研,确定了利用虚拟建模技术构建智能家居控制系统的研究方案。其次,本文调研了近年来室内场景生成的相关文献,结合系统的实际情况提出了一种基于自注意力机制的室内场景生成模型(ISGSA)用于室内场景模型的生成。为了实现对智能家居的精确控制,本课题提出了室内空间的多层语义模型,根据智能家居服务的类型和特点分为视频层、音频层、温度层和天气层四个层次,并对四个层次的智能家居设备进行分层次的虚拟建模,实现用户在虚拟场景中对智能家居进行控制,用户可以在虚拟场景中随意调整智能家居的位置,而不用提供真实的信息,从而很好地保护了用户的隐私安全。最后,系统利用先进的红外无线控制技术,将虚拟环境和真实世界的智能家居设备连接起来,从而实现远程操作和协同管理,用户可以在虚拟场景中实现对现实中智能家居设备的控制。本系统使用了 B/S架构,three.js是其中的核心模块,它能够在浏览器上实现三维的室内环境的交互与展示,而Django、node.js则是其中的Web开发框架,它们共同组成了一个完整的后台管理系统。使用MySQL数据库进行存储数据,Redis数据库负责数据缓存。经过精心设计,最终实现了智能家居控制模块、虚拟人物控制模块、室内场景生成模块和后台管理模块的开发,从而达到了设计的初衷,并且取得了令人满意的开发结果。经过系统的功能性和非功能性测试,系统表现出色,没有出现任何明显的功能缺陷,这说明它已经完全达到了预期的开发要求。

基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现

这是一篇关于智能家居,虚拟建模技术,语义模型,场景生成的论文, 主要内容为随着时代的进步,科学技术的发展,人们对生活质量的追求也在不断提高,对自己所生活的空间提出了更高的需求,并希望能够使用智能家居产品来满足这些需求。智能家居是前沿科学和日常生活的一种有效的结合点,引起了更广泛的重视和探讨。目前,国内外智能家居设计平台以及软件层出不穷,但是传统的智能家居系统局限于二维的人机交互界面,无法给用户带来良好的智能家居体验。近年来,虚拟建模技术已经成为一种重要的科学工具,它不仅被广泛应用于实验室,而且也被推广到了各个领域。本课题基于和某智能家居公司的合作将虚拟建模技术与智能家居相结合,通过构建三维室内场景模型使用户可以在虚拟场景中对智能家居进行控制,同时将虚拟场景中的智能家居与现实中的设备进行绑定,实现虚拟与现实的映射。就此,本次研究的核心就是基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现。首先分析了目前智能家居控制系统的发展现状,经过深入调研,确定了利用虚拟建模技术构建智能家居控制系统的研究方案。其次,本文调研了近年来室内场景生成的相关文献,结合系统的实际情况提出了一种基于自注意力机制的室内场景生成模型(ISGSA)用于室内场景模型的生成。为了实现对智能家居的精确控制,本课题提出了室内空间的多层语义模型,根据智能家居服务的类型和特点分为视频层、音频层、温度层和天气层四个层次,并对四个层次的智能家居设备进行分层次的虚拟建模,实现用户在虚拟场景中对智能家居进行控制,用户可以在虚拟场景中随意调整智能家居的位置,而不用提供真实的信息,从而很好地保护了用户的隐私安全。最后,系统利用先进的红外无线控制技术,将虚拟环境和真实世界的智能家居设备连接起来,从而实现远程操作和协同管理,用户可以在虚拟场景中实现对现实中智能家居设备的控制。本系统使用了 B/S架构,three.js是其中的核心模块,它能够在浏览器上实现三维的室内环境的交互与展示,而Django、node.js则是其中的Web开发框架,它们共同组成了一个完整的后台管理系统。使用MySQL数据库进行存储数据,Redis数据库负责数据缓存。经过精心设计,最终实现了智能家居控制模块、虚拟人物控制模块、室内场景生成模块和后台管理模块的开发,从而达到了设计的初衷,并且取得了令人满意的开发结果。经过系统的功能性和非功能性测试,系统表现出色,没有出现任何明显的功能缺陷,这说明它已经完全达到了预期的开发要求。

基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现

这是一篇关于智能家居,虚拟建模技术,语义模型,场景生成的论文, 主要内容为随着时代的进步,科学技术的发展,人们对生活质量的追求也在不断提高,对自己所生活的空间提出了更高的需求,并希望能够使用智能家居产品来满足这些需求。智能家居是前沿科学和日常生活的一种有效的结合点,引起了更广泛的重视和探讨。目前,国内外智能家居设计平台以及软件层出不穷,但是传统的智能家居系统局限于二维的人机交互界面,无法给用户带来良好的智能家居体验。近年来,虚拟建模技术已经成为一种重要的科学工具,它不仅被广泛应用于实验室,而且也被推广到了各个领域。本课题基于和某智能家居公司的合作将虚拟建模技术与智能家居相结合,通过构建三维室内场景模型使用户可以在虚拟场景中对智能家居进行控制,同时将虚拟场景中的智能家居与现实中的设备进行绑定,实现虚拟与现实的映射。就此,本次研究的核心就是基于虚拟建模技术的室内智能家居控制系统的设计及实现。首先分析了目前智能家居控制系统的发展现状,经过深入调研,确定了利用虚拟建模技术构建智能家居控制系统的研究方案。其次,本文调研了近年来室内场景生成的相关文献,结合系统的实际情况提出了一种基于自注意力机制的室内场景生成模型(ISGSA)用于室内场景模型的生成。为了实现对智能家居的精确控制,本课题提出了室内空间的多层语义模型,根据智能家居服务的类型和特点分为视频层、音频层、温度层和天气层四个层次,并对四个层次的智能家居设备进行分层次的虚拟建模,实现用户在虚拟场景中对智能家居进行控制,用户可以在虚拟场景中随意调整智能家居的位置,而不用提供真实的信息,从而很好地保护了用户的隐私安全。最后,系统利用先进的红外无线控制技术,将虚拟环境和真实世界的智能家居设备连接起来,从而实现远程操作和协同管理,用户可以在虚拟场景中实现对现实中智能家居设备的控制。本系统使用了 B/S架构,three.js是其中的核心模块,它能够在浏览器上实现三维的室内环境的交互与展示,而Django、node.js则是其中的Web开发框架,它们共同组成了一个完整的后台管理系统。使用MySQL数据库进行存储数据,Redis数据库负责数据缓存。经过精心设计,最终实现了智能家居控制模块、虚拟人物控制模块、室内场景生成模块和后台管理模块的开发,从而达到了设计的初衷,并且取得了令人满意的开发结果。经过系统的功能性和非功能性测试,系统表现出色,没有出现任何明显的功能缺陷,这说明它已经完全达到了预期的开发要求。

网络安全试验场景动态生成与演化机制研究

这是一篇关于网络安全,规范化描述,场景生成,场景演化,遗传算法,DGESS的论文, 主要内容为近年来,网络信息技术快速发展,人们越来越离不开网络环境。据2020年中国网络安全报告指出,2020年1月,中国电信有超2亿用户的信息被泄露并在网上被售卖,严重侵犯了人们的个人隐私及财产安全。与此同时,全球网络安全事件频发,2020年由勒索病毒造成的经济损失就已高达400亿美元。今天,网络安全威胁已经成为了全世界亟待解决的问题,培养网络安全人才是解决网络安全威胁的最佳方法。而网络安全人才的培养离不开网络安全试验,其中应用最多的便是网络攻防对抗演练。然而,传统的网络攻防场景尤其是网络靶标部分通常采用静态预先配置的方式实现,存在着制作耗时且无法复用的问题,无法满足现实中对训练环境多样化、实战化和重复训练的需求。针对以上问题,本文设计了用于网络试验场景编辑、验证的统一的网络安全试验场景规范化描述方法,并结合场景动态生成和演化机制的研究,设计了一种基于虚拟化和云计算的网络安全试验场景动态生成与演化系统,能够快速编辑和生成网络安全试验场景,同时可实现动态演化出训练等效的新场景,为解决网络攻防场景重复训练等需求问题提供了思路。本文完成的主要工作如下:(一)提出了统一的网络安全试验场景规范化描述方法。研究了场景配置需求以及领域特定语言的特点、优势、开发方法,设计了一套网络安全试验场景语言(Cybersecurity Training Scenario Language,CTSL),涵盖了场景要素及其声明性定义,同时在用户进行场景编辑时做实时验证,能够很好地指导网络安全试验场景的设计、验证过程,最后结合简单案例对网络安全试验场景语言做进一步的验证。(二)设计实现了支持模糊描述的场景随机生成技术。场景随机生成技术首先对场景的模糊描述进行解析,并检查要素的完整性、随机化生成缺失的场景要素,完成了离线漏洞数据库、创建自定义的系统镜像两项重要的筹备工作,然后在Open Stack云基础架构中将场景要素实例化,最后根据用户的需求,场景要素进行反序列可视化。(三)设计实现了面向多次试验的场景动态演化方法。根据场景的初始描述模板和要素完整化后的版本,我设计了场景评估模型,对后者版本进行系数评估,结合遗传算法,通过交叉、变异等遗传算子演化方法生成新场景,通过评估模型最后选出评估等价且与初始模板相差三个要素属性的新场景。(四)结合前三点研究,设计开发了一套安全、可靠、可扩展的场景动态生成与演化系统(Dynamic Generation and Evolution System of Scenarios,DGESS)。系统实现了场景规范化描述、场景随机生成和场景动态演化功能,并集成了资源管理模块,可实现对场景资源的统一管理,最后设置了要素比较齐全的实验场景,对场景主要功能进行了验证。

知识图谱指导的场景图像生成

这是一篇关于场景生成,图像生成,深度学习,生成对抗模型的论文, 主要内容为作为计算机视觉领域的研究热点,图像生成任务具有巨大的理论研究价值与实际应用潜力,其中,场景图像生成由于需要同时考虑多个物体以及物体间复杂的交互关系,更具挑战性。然而,当前大多数方法均从复杂的文本描述、场景图、场景布局中生成场景图像,往往需要用户或是详细阐述物体属性及关系,或是构造专业性较强的结构场景图,或是固定物体间的布局关系,因而用户友好性不足。为了给用户提供便捷化的场景图像生成方式,本文基于知识图谱,设计了直接从物体标签生成场景图像的Label2im模型,旨在利用源自图谱的知识信息提升场景图像生成质量。本文围绕场景图像生成过程的各项挑战展开研究,融合知识图谱设计了场景图选择、场景图表示、布局预测、图像生成等模块,实现了“标签—场景图—布局—图像”的生成。针对知识图谱在图像生成任务中的应用进行了有效探索。具体而言:1)针对由于缺乏物体间关系信息导致的场景布局不合理等挑战,本文设计了场景图选择模块,促使模型在知识图谱中自动搜索关系并构建多样化场景图,补充常识性关系信息;2)针对标签域与图像域间存在难以学习的跨域鸿沟等挑战,本文设计了场景图表示模块,融合知识图谱的知识表示,为跨域映射学习充分的特征,加深模型对物体及关系的充分理解;3)针对如何保证生成场景图像与输入内容间的语义一致性等挑战,本文设计了三元组注意力模块,在利用级联细化网络进行图像生成的过程中,加入源自知识图谱的三元组知识特征的指导,提升生成模型对于语义信息的关注。本文设计了对比实验、消融实验与附加实验。对比实验从定量评估与定性评估两个角度验证了本文方法的优异性能;消融实验利用模块的消融设置及实验分析证明了所提出模块的有效作用;附加实验探索了本文方法在不同应用情景下的更多细节与不足之处,从而充分展示、分析并验证了本文方法能够基于给定标签生成高质量的场景图像。

网络安全试验场景动态生成与演化机制研究

这是一篇关于网络安全,规范化描述,场景生成,场景演化,遗传算法,DGESS的论文, 主要内容为近年来,网络信息技术快速发展,人们越来越离不开网络环境。据2020年中国网络安全报告指出,2020年1月,中国电信有超2亿用户的信息被泄露并在网上被售卖,严重侵犯了人们的个人隐私及财产安全。与此同时,全球网络安全事件频发,2020年由勒索病毒造成的经济损失就已高达400亿美元。今天,网络安全威胁已经成为了全世界亟待解决的问题,培养网络安全人才是解决网络安全威胁的最佳方法。而网络安全人才的培养离不开网络安全试验,其中应用最多的便是网络攻防对抗演练。然而,传统的网络攻防场景尤其是网络靶标部分通常采用静态预先配置的方式实现,存在着制作耗时且无法复用的问题,无法满足现实中对训练环境多样化、实战化和重复训练的需求。针对以上问题,本文设计了用于网络试验场景编辑、验证的统一的网络安全试验场景规范化描述方法,并结合场景动态生成和演化机制的研究,设计了一种基于虚拟化和云计算的网络安全试验场景动态生成与演化系统,能够快速编辑和生成网络安全试验场景,同时可实现动态演化出训练等效的新场景,为解决网络攻防场景重复训练等需求问题提供了思路。本文完成的主要工作如下:(一)提出了统一的网络安全试验场景规范化描述方法。研究了场景配置需求以及领域特定语言的特点、优势、开发方法,设计了一套网络安全试验场景语言(Cybersecurity Training Scenario Language,CTSL),涵盖了场景要素及其声明性定义,同时在用户进行场景编辑时做实时验证,能够很好地指导网络安全试验场景的设计、验证过程,最后结合简单案例对网络安全试验场景语言做进一步的验证。(二)设计实现了支持模糊描述的场景随机生成技术。场景随机生成技术首先对场景的模糊描述进行解析,并检查要素的完整性、随机化生成缺失的场景要素,完成了离线漏洞数据库、创建自定义的系统镜像两项重要的筹备工作,然后在Open Stack云基础架构中将场景要素实例化,最后根据用户的需求,场景要素进行反序列可视化。(三)设计实现了面向多次试验的场景动态演化方法。根据场景的初始描述模板和要素完整化后的版本,我设计了场景评估模型,对后者版本进行系数评估,结合遗传算法,通过交叉、变异等遗传算子演化方法生成新场景,通过评估模型最后选出评估等价且与初始模板相差三个要素属性的新场景。(四)结合前三点研究,设计开发了一套安全、可靠、可扩展的场景动态生成与演化系统(Dynamic Generation and Evolution System of Scenarios,DGESS)。系统实现了场景规范化描述、场景随机生成和场景动态演化功能,并集成了资源管理模块,可实现对场景资源的统一管理,最后设置了要素比较齐全的实验场景,对场景主要功能进行了验证。

网络安全试验场景动态生成与演化机制研究

这是一篇关于网络安全,规范化描述,场景生成,场景演化,遗传算法,DGESS的论文, 主要内容为近年来,网络信息技术快速发展,人们越来越离不开网络环境。据2020年中国网络安全报告指出,2020年1月,中国电信有超2亿用户的信息被泄露并在网上被售卖,严重侵犯了人们的个人隐私及财产安全。与此同时,全球网络安全事件频发,2020年由勒索病毒造成的经济损失就已高达400亿美元。今天,网络安全威胁已经成为了全世界亟待解决的问题,培养网络安全人才是解决网络安全威胁的最佳方法。而网络安全人才的培养离不开网络安全试验,其中应用最多的便是网络攻防对抗演练。然而,传统的网络攻防场景尤其是网络靶标部分通常采用静态预先配置的方式实现,存在着制作耗时且无法复用的问题,无法满足现实中对训练环境多样化、实战化和重复训练的需求。针对以上问题,本文设计了用于网络试验场景编辑、验证的统一的网络安全试验场景规范化描述方法,并结合场景动态生成和演化机制的研究,设计了一种基于虚拟化和云计算的网络安全试验场景动态生成与演化系统,能够快速编辑和生成网络安全试验场景,同时可实现动态演化出训练等效的新场景,为解决网络攻防场景重复训练等需求问题提供了思路。本文完成的主要工作如下:(一)提出了统一的网络安全试验场景规范化描述方法。研究了场景配置需求以及领域特定语言的特点、优势、开发方法,设计了一套网络安全试验场景语言(Cybersecurity Training Scenario Language,CTSL),涵盖了场景要素及其声明性定义,同时在用户进行场景编辑时做实时验证,能够很好地指导网络安全试验场景的设计、验证过程,最后结合简单案例对网络安全试验场景语言做进一步的验证。(二)设计实现了支持模糊描述的场景随机生成技术。场景随机生成技术首先对场景的模糊描述进行解析,并检查要素的完整性、随机化生成缺失的场景要素,完成了离线漏洞数据库、创建自定义的系统镜像两项重要的筹备工作,然后在Open Stack云基础架构中将场景要素实例化,最后根据用户的需求,场景要素进行反序列可视化。(三)设计实现了面向多次试验的场景动态演化方法。根据场景的初始描述模板和要素完整化后的版本,我设计了场景评估模型,对后者版本进行系数评估,结合遗传算法,通过交叉、变异等遗传算子演化方法生成新场景,通过评估模型最后选出评估等价且与初始模板相差三个要素属性的新场景。(四)结合前三点研究,设计开发了一套安全、可靠、可扩展的场景动态生成与演化系统(Dynamic Generation and Evolution System of Scenarios,DGESS)。系统实现了场景规范化描述、场景随机生成和场景动态演化功能,并集成了资源管理模块,可实现对场景资源的统一管理,最后设置了要素比较齐全的实验场景,对场景主要功能进行了验证。