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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測?? ? ??雷達通信?? ? ?無線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)

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?? 內(nèi)容介紹

在當(dāng)今數(shù)字化時代，圖像的安全性和保密性變得越來越重要。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像加密成為了保護圖像內(nèi)容的一種重要手段。本文將介紹一種基于超混沌系統(tǒng)結(jié)合SHA-256算法的圖像加密算法，以提供一種安全可靠的圖像加密方案。

超混沌系統(tǒng)是一種非線性、非周期的動力系統(tǒng)，具有高度的混沌性和隨機性。它可以產(chǎn)生復(fù)雜且不可預(yù)測的序列，用于加密過程中的密鑰生成。SHA-256算法是一種廣泛應(yīng)用的哈希算法，具有較高的安全性和抗攻擊性。將超混沌系統(tǒng)和SHA-256算法結(jié)合起來，可以有效地提高圖像加密的安全性。

以下是基于超混沌系統(tǒng)結(jié)合SHA-256算法的圖像加密算法的步驟：

步驟1：密鑰生成 首先，使用超混沌系統(tǒng)生成一個長序列的隨機數(shù)作為密鑰。超混沌系統(tǒng)的初始條件和參數(shù)設(shè)置會影響到密鑰的隨機性和復(fù)雜性，因此需要仔細選擇。生成的密鑰序列將用于后續(xù)的圖像加密和解密過程。

步驟2：圖像預(yù)處理 在進行圖像加密之前，需要對原始圖像進行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是增加圖像的復(fù)雜性和隨機性，從而增加加密算法的安全性。常見的預(yù)處理方法包括圖像變換、像素置換和像素擴散等。

步驟3：圖像加密 利用生成的密鑰序列對預(yù)處理后的圖像進行加密。加密過程可以采用像素置亂、像素擴散、像素混淆等操作，以增加圖像的隨機性和復(fù)雜性。同時，利用SHA-256算法對加密后的圖像進行哈希運算，以確保加密結(jié)果的完整性和安全性。

步驟4：圖像解密 對加密后的圖像進行解密操作，恢復(fù)原始圖像。解密過程與加密過程相反，需要使用相同的密鑰序列和操作步驟。通過反向操作，可以還原出原始圖像，并確保解密結(jié)果的正確性和完整性。

步驟5：圖像后處理 在圖像解密完成后，可以進行圖像的后處理操作。后處理的目的是對解密后的圖像進行修復(fù)和優(yōu)化，使其恢復(fù)到原始的視覺效果。常見的后處理方法包括圖像濾波、圖像增強和圖像壓縮等。

通過以上步驟，基于超混沌系統(tǒng)結(jié)合SHA-256算法的圖像加密算法可以實現(xiàn)對圖像的安全加密和解密。該算法利用超混沌系統(tǒng)的隨機性和復(fù)雜性生成密鑰，結(jié)合SHA-256算法保證加密結(jié)果的安全性和完整性。同時，預(yù)處理和后處理操作增加了加密算法的復(fù)雜性和隨機性，提高了加密的安全性。這種圖像加密算法可以在保護圖像內(nèi)容的同時，確保圖像的可視性和可用性。

總結(jié)起來，基于超混沌系統(tǒng)結(jié)合SHA-256算法的圖像加密算法在圖像安全性和保密性方面具有重要的應(yīng)用價值。通過合理的密鑰生成、圖像預(yù)處理、圖像加密、圖像解密和圖像后處理等步驟，可以實現(xiàn)對圖像的安全加密和解密。這種圖像加密算法在信息安全領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，對于保護個人隱私和商業(yè)機密具有重要意義。

?? 部分代碼

%% ?清空環(huán)境變量warning off ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉報警信息close all ? ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉開啟的圖窗clear ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空變量clc ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空命令行%% ?導(dǎo)入數(shù)據(jù)res = xlsread('數(shù)據(jù)集.xlsx');%% ?劃分訓(xùn)練集和測試集temp = randperm(357);P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';T_train = res(temp(1: 240), 13)';M = size(P_train, 2);P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';T_test = res(temp(241: end), 13)';N = size(P_test, 2);%% ?數(shù)據(jù)歸一化[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);p_test ?= mapminmax('apply', P_test, ps_input);t_train = ind2vec(T_train);t_test ?= ind2vec(T_test );

?? 運行結(jié)果

?? 參考文獻

[1] 程東升譚旭許志良陳寶文張運生.結(jié)合四維超混沌系統(tǒng)和位分解的圖像加密算法研究[J].電子科技大學(xué)學(xué)報, 2018, 047(006):906-912.

[2] 陳嬌嬌.基于超混沌和多渦卷混沌系統(tǒng)的圖像加密算法研究[J].[2023-10-24].

[3] 徐揚黃迎久李海榮.基于一種廣義Lorenz-Stenflo超混沌系統(tǒng)的數(shù)字圖像加密算法的性能研究[J].內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報, 2017, 036(003):267-272.

[4] 鄭永愛,王瑩瑩,王詠梅.基于混沌系統(tǒng)的圖像加密算法設(shè)計與應(yīng)用[J].? 2021.DOI:10.3969/j.issn.1673-1131.2021.07.013.

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1 各類智能優(yōu)化算法改進及應(yīng)用

生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)濟調(diào)度、裝配線調(diào)度、充電優(yōu)化、車間調(diào)度、發(fā)車優(yōu)化、水庫調(diào)度、三維裝箱、物流選址、貨位優(yōu)化、公交排班優(yōu)化、充電樁布局優(yōu)化、車間布局優(yōu)化、集裝箱船配載優(yōu)化、水泵組合優(yōu)化、解醫(yī)療資源分配優(yōu)化、設(shè)施布局優(yōu)化、可視域基站和無人機選址優(yōu)化

2 機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)方面

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、LSTM、支持向量機（SVM）、最小二乘支持向量機（LSSVM）、極限學(xué)習(xí)機（ELM）、核極限學(xué)習(xí)機（KELM）、BP、RBF、寬度學(xué)習(xí)、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN實現(xiàn)風(fēng)電預(yù)測、光伏預(yù)測、電池壽命預(yù)測、輻射源識別、交通流預(yù)測、負荷預(yù)測、股價預(yù)測、PM2.5濃度預(yù)測、電池健康狀態(tài)預(yù)測、水體光學(xué)參數(shù)反演、NLOS信號識別、地鐵停車精準預(yù)測、變壓器故障診斷

2.圖像處理方面

圖像識別、圖像分割、圖像檢測、圖像隱藏、圖像配準、圖像拼接、圖像融合、圖像增強、圖像壓縮感知

3 路徑規(guī)劃方面

旅行商問題（TSP）、車輛路徑問題（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、無人機三維路徑規(guī)劃、無人機協(xié)同、無人機編隊、機器人路徑規(guī)劃、柵格地圖路徑規(guī)劃、多式聯(lián)運運輸問題、車輛協(xié)同無人機路徑規(guī)劃、天線線性陣列分布優(yōu)化、車間布局優(yōu)化

4 無人機應(yīng)用方面

無人機路徑規(guī)劃、無人機控制、無人機編隊、無人機協(xié)同、無人機任務(wù)分配、無人機安全通信軌跡在線優(yōu)化

5 無線傳感器定位及布局方面

傳感器部署優(yōu)化、通信協(xié)議優(yōu)化、路由優(yōu)化、目標定位優(yōu)化、Dv-Hop定位優(yōu)化、Leach協(xié)議優(yōu)化、WSN覆蓋優(yōu)化、組播優(yōu)化、RSSI定位優(yōu)化

6 信號處理方面

信號識別、信號加密、信號去噪、信號增強、雷達信號處理、信號水印嵌入提取、肌電信號、腦電信號、信號配時優(yōu)化

7 電力系統(tǒng)方面

微電網(wǎng)優(yōu)化、無功優(yōu)化、配電網(wǎng)重構(gòu)、儲能配置

8 元胞自動機方面

交通流 人群疏散 病毒擴散 晶體生長

9 雷達方面

卡爾曼濾波跟蹤、航跡關(guān)聯(lián)、航跡融合