基于超混沌数学理论的图像加密方法研究

界定了混沌的概念,依据Lypunov指数构建了混沌系统判别方法.深入剖析了Lorenz混沌系统数学模型、吸引子特征,进而构建了四维Lorenz混沌系统,即Lorenz超混沌系统.相比于Lorenz混沌系统,Lorenz超混沌系统非线性更强、运行轨迹更加随机,适用于图像加密.实验结果表明,基于Lorenz超混沌系统构建的图像加密方法,加密结果中像素均匀置乱,三向相关性低.     

基于Lorenz系统的自适应数字图像加密算法

提出了一种基于Lorenz混沌系统的自适应图像加密算法.首先利用Lorenz混沌系统对原始图像进行自适应置乱加密,然后利用改进的Lorenz系统混沌序列对图像进行替换加密.实验表明该算法安全性较高,具有较强的抵御穷举攻击、统计攻击能力.     

Lorenz混沌系统的微控制器数字电路实现

基于STC89C52微控制器设计了一个Lorenz混沌系统的数字实现电路.采用四阶Runge-Kutta法对Lorenz系统的状态方程进行离散化处理,得到相应的离散化迭代算法,通过软件编程获得了预期的模拟混沌输出信号.电路实验结果与数值仿真结果一致,验证了基于微控制器数字电路实现Lorenz混沌系统的可行性.该实现电路通用性较强,可推广到一般的混沌或超混沌系统的数字电路实现.     

三维类Lorenz混沌系统的变形与超混沌实现

在三维类Lorenz混沌系统的基础上增加一维状态和两个参数,构建了一个新的四维超混沌系统。利用非线性动力学分析方法简要分析了该系统平衡点的稳定性、超混沌吸引子的相图、分岔图、Lyapunov指数谱和Lyapunov维数等基本动力学特性。结果发现新的四维系统随着新引入的两个参数(p和m,pu为非线性控制器,u的变化率u=mx)变化分别呈现周期、拟周期、混沌及超沌混动力学行为,动力学行为相同,但随m的变化范围较大。     

基于Lorenz系统的混沌调制保密通信的电路实现

对基本的Lorenz混沌系统进行标度变换和优化设计,用优化设计的Lorenz混沌电路组成混沌调制保密通信电路,并用模拟电子电路实现了保密通信.理论分析和实验结果证明了该通信方案的有效性.     

一个新的具有指数项的混沌系统分析

构造了一个与Lorenz混沌系统、Chen混沌系统和Lü混沌系统等经典混沌系统不同的新混沌系统。该系统含有3个参数、1个乘积形式和1个指数形式的非线性项。利用数值仿真、平衡点分析、Lyapunov指数谱和分岔图、Poincaré映射图等对系统的复杂动力学特性进行了分析。     

Lorenz混沌系统的追踪控制

基于Lyapunov稳定性定理,设计了一个控制器,对Lorenz混沌系统进行控制,使之能追踪任意的输入信号.利用Lyapunov函数和Barbalat定理,证明了该控制器的有效性.同时,以正弦信号、Lorenz混沌驱动系统和Rossler混沌驱动系统为例进行了数值仿真,其结果与理论推导相一致.     

Lorenz系统的混沌同步

利用相互耦合同步法实现了Lorenz系统的混沌同步,该方法在参数不匹配的情况下失去了同步.用相互耦合法和自适应控制同步法在Lorenz混沌系统中实现了参数不匹配情况下的混沌同步.在一个参数不匹配,甚至参数相差很大的情况下,均能使Lorenz系统达到同步.     

基于SHA-256和DNA序列的彩色二维码混沌加密方法

为解决彩色二维码易伪造、易携带病毒、抗攻击能力弱等问题,提出一种彩色二维码混沌加密方法.该方法利用Lorenz混沌系统产生索引置乱二维码像素值,采用SHA-256生成加密密钥及Lorenz混沌系统初始值.用DNA序列置换像素值矩阵,将RGB灰度矩阵合成为加密彩色二维码.对该方法的密钥空间、密钥灵敏度、信息熵、抗差分攻击、抗统计攻击和相关性进行了实验验证和分析.实验结果表明,该方法具有较好的伪随机性、防伪造性和抗攻击性.     

基于CPSO和SVM的混沌时间序列预测

提出了一种改进的支持向量机(SVM)混沌时间序列预测精度的方法.对于模型参数估计,引入混沌粒子群优化算法(CPSO)实现全局寻优,利用支持向量回归实现非线性系统的建模和预测.对Mackey-Glass混沌时间序列进行了预测实验的结果表明,本文方法能对Mackey-Glass混沌时间序列进行准确预测.     

二维模式复杂度

从二维图像的空间结构出发,定义了一种新的二维模式复杂度,用以区分不同性质的二维图像,克服了MIG复杂度的缺陷．     

元胞自动机的复杂度

研究元胞自动机（ＣＡ）演化过程的暂态和周期，主要讨论复杂度，方法可由基于原子组成的模式离散分布函数决定．提出了“三色”暂态，三角结构，可控参数ＣＡ等一些特别的问题。     

二次熵和复杂性

本文通过引入由马柯夫熵构成的二次熵定义复杂性,将作者在以前工作中定义的复杂性推广至高维情形,并论证了这个定义的合理性.     

生态系统动态的复杂性分析

复杂性体现于生态系统的各个层面,运用复杂科学理论.阐述了生态系统动态的复杂性特征,结合种群、群落、生态系统等经典生态学分支领域的相关理论,分别从种群一生境系统的动态(微尺度)、群落与环境的演替(中尺度)、生态系统的进化(宏尺度)三个尺度对生态系统动态的复杂性进行分析.并且进一步分析生态系统动态复杂性的案例,同时探讨了生态系统动态复杂性在实践领域应用的意义.     

关于函数的验证复杂性、求值复杂性和输出值个数

定义与研究两族函数类C·V和FC。定义这些类的方法是限制C·V的验证复杂性和FC 的求值复杂性在C∈{P, UP, FewP, NP｝之内,并且限制C·V的输出值个数在V ∈{SV, PV, MV｝之内。这些类之间的包含与相等关系以及在函数复合运算下的封闭性质被完全确定。这些类不仅统一了过去已知的函数类而且定义了新的函数类,例如FewP·PV. FewP·PV是自然对应于FewP的函数类,因为FewP·PV的定义域与验证复杂性和求值复杂性恰好都是FewP。     

全息生物学与复杂性

全息生物学的复杂性探索，应该是研究全息胚和全息腔以及生命迭代反映现象的科学。     

递归程序的复杂性问题

递归是一种程序设计方法。递归算法能将很复杂的问题用十分简洁的形式加以表达。然而递归程序的复杂性很高,所以通常光用递归程序描述问题,然后设法变换为效率较高的程序。本文给出计算递归程序复杂性的公式,并讨论了降低递归程序复杂性的几种方法。     

程序设计中的复杂性问题

本文介绍复杂性理论在程序设计中的应用。程序设计不仅需要分析其空间复杂性,还应分析其时间复杂性。在一定的条件下,时间复杂性可换取空间复杂性,而空间复杂性也可换取时间复杂性,这就是时空互换原理。文中以具体例子论证了上述概念,并给出了程序设计中复杂性的计算公式和方法。     

复杂性与各态遍历假说

进入21世纪,自然科学站在一个新的研究支点上:复杂性(Complexity)。越来越多的科学家认识到,把研究对象尽可能简约后建模研究的路线,常常不能准确地刻划研究对象的属性及其相互作用过程。实际上,