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口头演示研讨会1：物理创新和...
2024年6月6日房间：芬FA研讨会：天文学，天体物理学和宇宙学（S3-1）主席助理。Siramas Komonjinda博士教授联合主席开始末持续时间代码扬声器Siramas Komonjinda博士教授联合主席开始末持续时间代码扬声器
FSLH：灵活的机械化投机载荷硬化
摘要 - 幽灵投机侧通道攻击构成了计算机系统安全的巨大威胁。研究表明，使用选择性载荷硬化（SLH）的选择性变体可以有效地保护密码恒定时间代码。slh还不够强大，无法保护非晶型代码，从而引入了Ultimate SLH，该代码为任意程序提供了保护，但对于一般使用的开销太大，因为它保守地假定所有数据都是秘密的。在本文中，我们引入了一个灵活的SLH概念，该概念通过正式概括选择性和最终的SLH来实现两全其美。我们为保护任意程序的此类转换提供了适当的安全定义：运行猜测的任何转换程序都不会泄漏源程序依次泄漏。我们正式证明使用ROCQ权METER证明两个灵活的SLH变体强制执行此相对安全保证。作为简单的推论，我们还获得了最终的SLH执行我们的相对安全性概念，还可以使Value SLH的选择性变体和地址SLH执行投机性恒定时间安全性。关键字 - 侧通道攻击，投机执行，规格，安全汇编，投机负载硬化，投机性恒定时间，相对安全性，正式验证，ROCQ，COQ
Hines, Adam D.、Stratton, Peter G.、Milford, Michael 和 Fischer, Tobias (2024) VPRTempo：一种用于视觉的快速时间编码脉冲神经网络
摘要 — 脉冲神经网络 (SNN) 凭借其潜在的节能、低延迟和持续学习能力，处于神经形态计算的前沿。虽然这些功能非常适合机器人任务，但迄今为止，SNN 在该领域的应用有限。这项工作引入了一种用于视觉位置识别 (VPR) 的 SNN，它既可以在几分钟内训练，又可以在几毫秒内查询，非常适合部署在计算受限的机器人系统上。我们提出的系统 VPRTempo 使用抽象的 SNN 克服了训练和推理时间缓慢的问题，该 SNN 以生物现实性换取效率。VPRTempo 采用时间代码，根据像素的强度确定单个脉冲的时间，而之前的 SNN 则依赖于确定脉冲数量的速率编码；将脉冲效率提高了 100% 以上。 VPRTempo 使用脉冲时间依赖性可塑性和监督增量学习规则进行训练，强制每个输出脉冲神经元只对一个位置做出反应。我们在 Nordland 和 Oxford RobotCar 基准定位数据集上评估了我们的系统，这些数据集包含多达 27,000 个位置。我们发现 VPRTempo 的准确性与之前的 SNN 和流行的 NetVLAD 位置识别算法相当，同时速度快几个数量级，适合实时部署 - CPU 上的推理速度超过 50 Hz。VPRTempo 可以作为在线 SLAM 的环路闭合组件集成到资源受限的系统（例如太空和水下机器人）上。
脑科学 - NSF-PAR
摘要：过去十年，深度神经网络在各个领域取得了巨大成功。然而，深度神经网络在能源消耗、数据要求和高计算成本方面非常耗费资源。随着现实世界中对机器自主性的需求日益增加，例如自动驾驶汽车、无人机和协作机器人，人们积极研究在这些应用中利用深度神经网络。在这些应用中，由于需要实时响应和有限的能源供应，能源和计算效率尤为重要。最近，生物学上合理的脉冲神经网络为这些以前不可行的应用提供了一个有希望的解决方案。脉冲神经网络旨在弥合神经科学和机器学习之间的差距，使用生物学上真实的神经元模型来进行计算。由于脉冲神经网络在功能上与生物神经网络相似，因此它可以包含生物学中发现的稀疏性，并且与时间代码高度兼容。我们在本项工作中的贡献是：（i）我们对生物神经元理论进行了全面回顾；（ii）我们介绍了神经科学中研究过的各种现有的基于脉冲的神经元模型；（iii）我们详细介绍了突触模型；（iv）我们对人工神经网络进行了回顾；（v）我们提供了有关如何训练基于脉冲的神经元模型的详细指导；（vi）我们修改了现有的基于脉冲的神经元框架，这些框架已被开发用于支持实现脉冲神经网络；（vii）最后，我们介绍了计算机视觉和机器人领域中现有的脉冲神经网络应用。本文最后讨论了未来的观点。
正式验证安全和无泄漏的系统
硬件和软件系统容易受到错误和定时侧通道漏洞的影响。时序泄漏尤其难以消除，因为泄漏是一种新兴的特性，可以由整个系统中硬件和软件组件之间的微妙行为或相互作用产生，并带有根本原因，例如非恒定时间代码，编译器生成的时机变化以及微构造架构侧侧通道。本论文通过使用正式验证来排除这种错误并构建正确，安全和无泄漏的系统，为新方法提供了一个新的方法。本文介绍了一种新理论，称为信息保护改进（IPR），用于捕获非泄漏和安全性，在帕法特框架中实现IPR的验证方法，并将其应用于验证硬件安全模块（HSMS）。使用帕菲特，开发人员可以验证HSM实现泄漏的信息不超过DeScice预期行为的简洁应用程序级规范所允许的信息，并提供了涵盖实现的硬件和软件的证明，以至于其自行车级别的Wire-I/O-i/O-e-Level行为。本文使用Parfait在IBEX和基于PICORV32的硬件平台的顶部实现和验证了几个HSM，包括eCDSA证书签名的HSM和密码HSM。帕菲特为这些HSM提供了强大的保证：例如，它证明了ECDSA-IBEX实现（2,300行代码和13,500行Verilog）剥夺了其行为的40线规范所允许的范围。
恒定时间分析工具的可用性评估
密码学可以确保我们的在线互动，交易和信任。为了实现这一目标，理论上还需要确保加密原始图和协议，而且还需要由加密图书馆开发人员在实践中安全地实施。然而，即使对于熟练的专业人员来说，可以安全地实施加密算法也很具有挑战性，这可能会导致脆弱的实施，尤其是侧向通道。为了定时攻击，这是一类严重的侧向通道，存在多种工具，这些工具应帮助加密图书馆开发人员评估其代码是否容易受到时机攻击的影响。先前的工作已经确定，尽管有兴趣编写恒定时间代码，但Cryp-tographic Library开发人员由于总体上缺乏可用性而不会通常使用这些工具。然而，影响这些工具可用性的确切因素仍然不可能。尽管许多工具是在学术背景下开发的，但我们认为值得探索有助于或阻碍其有效使用的因素，而加密图书馆开发人员有效使用[61]。为了评估验证恒定访问性（CT）工具的可用性的原因和损害，我们对24个（后）研究生参与者进行了两部分可用性研究，这些工具跨越了6种工具，这些工具跨越了近似现实世界中用用案例的工具。我们发现，所有研究工具都受到不同程度的类似的US能力问题的影响，没有工具在可用性方面出色，并且可用性问题阻止了它们有效使用。根据我们的结果，我们建议有效验证CT的有效工具需要可用的文档，简单的安装，易于调整的示例，清晰的输出与CT viomelations相对应，以及最小的无创型标记。，我们通过文档，示例和安装脚本1以有限的学术资源来贡献第一步。
亚历山大·霍夫曼（Alexander Hoffmann） - 信号系统实验室 - UCLA
ahoffmann@ucla.edu叙述我是UCLA的微生物学和免疫学教授，信号系统实验室的PI，自2013年以来，自2013年以来，定量和计算生物科学研究所（QC Bio）（QC Bio）主任，该研究所的教育和培训跨越了50多个教育和培训，该计划是该教育和培训的培训，并培训了学生，并毕业于研究生，并毕业于研究生。我拥有物理学和动物学（剑桥大学）的本科学位，并归功于我的博士学位培训归功于Robert Roeder（Rockefeller University）在生物化学和分子生物学领域，以及我对免疫信号和系统免疫学的David Baltimore（MIT和Caltech）的博士后培训。我开发了计算生物学专业知识作为博士后，以及我在加州大学，UCSD和UCLA的许多计算学员和同事。我的实验室研究重点是控制先天和适应性免疫反应的分子和细胞机制。一个中心主题是这些网络的动力学决定了功能特异性。i首先阐明了“时间代码”的概念，该概念在信号传导字段中产生了广泛的影响。我的实验室揭示了如何通过大量反馈和其他调节基序“编码”免疫反应信号传导动力学。我们已经表明，在疾病环境中，动力学发生了变化，并且可能是针对药物的。我们已经阐明了如何通过基因调节网络解码信号动力学，以控制刺激特异性基因的表达，细胞命运决策，从而控制了免疫细胞种群动力学。目前，我指挥NIH-和NSF资助的基因组学（B.I.G.）我们的系统生物学研究正在产生多功能，上下文依赖性巨噬细胞和产生抗体库的B细胞的预测细胞模型。我旨在推进跨学科研究和教育，以利用技术，计算和定量科学的机会。到目前为止，我已经在几个层面的生物科学中追求了这一目标：（i）通过在实验室中开发系统生物学方法，重点关注控制免疫的信号和基因调节网络，（II）通过通过UCSD的生物学家研究所（2009年）和Sanivo Biositios for Systems Biolosios for Systems Biolosios for Systems Biolosios for Systems Biolosios for Systems Biolosios for Systems Biolosios for Systems Biogios和2010年，以及2010年，以及（2010年），以及促进系统生物学，以及（QCB）在UCLA（2014）涉及广泛的教师招聘，空间翻新，中心和计划赠款以及教育计划，例如在UCLA（III）的多轨计算生物学专业和次要的教育计划，通过建立和/或改造UCSD的研究生培训，例如UCSD的生物信息和系统生物学（2009年），诸如UCSD加州大学洛杉矶分校的生物信息学研究生计划（2014年）和生物医学大数据培训计划（2015年）。我致力于促进作为导师的多样性，公平和包容性的范围，并为外展活动促进，以及在各种行政能力中，例如部门多样性委员会主席（2009- 2012年），学术参议院多样性与公平委员会（2005-2011）以及校长的多元化委员会（2011年 - 2011年学生）（2011年至2011年至2011年），该委员会（2005- 2011年）对危机的反应。关于反种族主义工作队（2021）我共同撰写了用于机构变革的蓝图，为VC研究提供了建议，并制定了教师评估标准。夏季本科研究计划，将申请人池多样化为生物信息学，基因组学，系统生物学的研究生计划。