多模态融合的遥感图像语义分割网络

多模态语义分割网络可以利用不同模态中的互补数据提升分割精度,但现有的多模语义分割模型多为将两种模态数据简单拼接起来,忽略了不同模态数据在高低频中的特征特性,导致跨模态特征提取不充分,融合不理想。针对上述问题,提出了将IRRG图像与DSM图像融合的遥感图像语义分割网络LHFNet(low feature and high feature fusion network)。针对各模态图像低频相关的结构特征,设计了低级特征提取加强模块,以加强不同模态特征的提取;基于各模态图像高频相互独立的细节特征,设计了高级特征融合模块,以指导不同模态的特征融合;针对高低频图像特征之间的语义鸿沟,设计了全局空洞空间金字塔池化模块跳跃连接高低频信息,以增强高低频图像特征之间的信息交互。通过基于ISPRS提供的Vaihingen和Potsdam数据集上的实验表明,LHFNet分别取得了88.17%和90.53%的全局精确度,相较于SegNet、DeepLabv3+等单模分割网络和RedNet、TSNet等多模RGB-D分割网络都具有更高的分割精确度。

基于DFECANet的遥感图像飞机目标检测方法

针对现有的遥感图像目标检测方法中对小尺寸飞机目标的检测精度不高、特征信息传递不准确、信息交互不充分等问题,提出了一种基于可辨别特征提取和上下文感知的遥感图像飞机目标检测方法。设计了以可辨别特征提取模块为主体的主干网络,用以加强对多尺度飞机目标的特征提取;引入自适应特征增强模块,选择性关注小目标、优化特征信息的传递与信息交互;并设计了特征融合上采样模块对特征图进行上采样操作,用以提升高层语义信息的准确性。在DOTAv1数据集上的检测精度达到了95.2%,相较于YOLOv5s、SCRDet、ASSD等主流算法,飞机目标的检测精度提高了3.7%~18%。此外,该方法的检测速度以及模型参数量分别为147 fps和13.4 M,相较于当前主流算法具备较强的竞争力,满足在遥感背景下对飞机目标的实时检测需求。

水库滑坡涌浪演进与最大爬高影响规律试验研究

为了研究水库滑坡涌浪造成的灾害程度,考虑以高山峡谷岩质滑坡涌浪沿河道上下游传播及其与挡水建筑物撞击形成爬高的影响,建立水槽物理试验模型,研究滑坡体下滑高度、滑坡体体积、涌浪传播距离等不同工况下的滑坡涌浪爬高规律,提出滑坡涌浪沿着河道向下游传播时与垂直挡水建筑物撞击形成的最大爬高估算公式,并对滑坡体体积、下滑高度、涌浪传播距离进行无量纲处理和敏感性分析。结果表明:滑坡体入水弗劳德数对涌浪爬高的影响最为显著,其次为涌浪相对传播距离、滑坡体形状系数、滑坡体相对体积。在试验的基础上,提出了有关滑坡体入水弗劳德数、涌浪相对传播距离、滑坡体形状系数的涌浪最大爬高公式,可为高山峡谷地区岩质滑坡涌浪的爬高估算提供依据。

支持增量式编程的多模态网络环境

当前,多模态网络编程模型与底层硬件紧耦合、强相关,导致网络程序呈现扁平化和单片化特征.因此,持续开发模态程序效率低下且极易出错,制约了网元设备的可用性和可靠性.为此,本文提出面向多模态网络的编程环境(PINet’s Programming Environment,PPE),支持增量式开发网络协议与功能.基于“巨型交换机”思想,PPE提出了一种平台无关的编程模型及语言,支持模块化编程和跨平台移植,通过模块单元的灵活组合提高网络程序的开发效率.同时,针对上述模型设计了前后端分离的编译系统框架.该系统自动化解析并组合分布式的模态程序,通过优化报文处理逻辑自动适配硬件资源约束.实验结果表明,在不影响硬件性能的基础上,PPE能够降低20%的程序开发量,同时引入编译时延和资源开销在合理范围内.

面向多模态网络环境的网络模态增量式部署机制研究

多模态网络支持各种用网需求以网络模态的形式在统一物理与逻辑基础设施上共存、演进与变革发展,可最大限度释放新型应用驱动的网络技术体制创新活力。模态的演进与变革发展要求实现模态的增量式部署,从而满足多用户部署过程中的便捷性、隐私保护等需求。然而,当前网络功能的部署仍采用全部替换的部署方式,导致新模态部署复杂度高,不同用户间处理逻辑相互暴露。针对以上问题,提出了面向多模态网络环境的网络模态增量式部署机制。首先,设计了网络模态增量式部署机制;然后,基于该机制将模态的增量式部署抽象为图合并问题,并设计了基于邻接表的合并解析图算法。仿真结果表明,所提机制可实现网络模态的快速正确合并,从而支撑模态增量式部署,极大降低新型网络体制的应用部署与服务提供门槛。

支持多个网络功能共存的可编程数据平面虚拟化

网络虚拟化允许多个虚拟网络在同一物理基础设施上共存,有利于未来网络技术的增量部署。然而,当前可编程数据平面提供独占的数据平面抽象难以同时支持多个网络功能,该文提出一种支持并行流水线的虚拟化可编程数据平面结构(Virtualized P4-based Programmable Data Plane architecture with Parallel Pipeline,VirtP6),允许在单个物理设备上运行多个相互隔离的网络功能。VirtP6改变了可编程数据平面的单一流水线结构,引入并行的多个数据包处理流水线,实现了可编程数据平面的虚拟化,并保证了不同虚拟网络功能之间的资源隔离、流量隔离和访问隔离。最后,针对VirtP6的虚拟化开销、隔离性、可扩展性、网络适用性能进行实验评估。实验结果显示,与HyperP4相比,VirtP6大大降低了虚拟化开销,将延迟减少了68%,吞吐量提高了75%,具有良好的隔离性和扩展性。

全维可定义的多模态智慧网络体系研究

针对现有网络架构存在结构僵化、IP单一承载、难以抑制未知威胁等问题,从网络构造的角度来提升网络的功能、性能、效能、安全等性质,将“结构可定义”贯穿网络的各个层面,提出了一种网络各层功能多模态呈现的网络架构——全维可定义的多模态智慧网络,支持寻址路由、交换模式、互连方式、网元形态、传输协议等的全维度定义和多模态呈现,并讨论了多模态智慧网络的愿景和目标、体系架构和模型、关键技术等。所提架构可为新型网络技术发展提供一种可能的解决思路。

面向多样化服务定制的多态路由机制研究

如何基于有限且确定的路由结构来支持多样化服务是当前研究面临的问题,采用路由结构的自组织和自调节来实现路由与业务的"自适配",提出一种面向多样化服务定制的多态路由机制。该机制通过自适配网络路由结构的基本"微内核",实现到个性化定制寻址路由结构的派生与重载,使网络具有动态适应多样化业务的路由服务功能,并且支持多样网络寻址与路由的多模多态共存。

基于地理位置的网络技术综述

随着网络技术的不断发展和新型业务的不断涌现,人类活动的物理空间和信息空间的融合日益深化,传统面向主机的网络通信模式难以有效满足各类新兴业务对位置的需求,地理位置成为网络的重要标签。为有效地满足各类新兴业务对位置的需求,基于地理位置的网络通信技术应运而生。首先,阐述了面向地理位置的各类新型网络,通过在网络编址方面的创新引入地理位置属性;其次,从面向地理位置新型网络编址和面向不同场景的定制化路由协议两个方面,详细介绍了实现网络空间与地理空间的融合方法;最后,对面向地理位置的新型网络技术存在的问题进行总结,展望了面向地理位置的下一步研究方向,提出了一些挑战。

水库滑坡灾害致灾机理及防控技术研究与展望

随着中国高坝大库水利水电工程的相继运行,水库滑坡灾害已成为影响工程运行稳定和威胁沿岸人民生命财产安全的重大隐患,提升其综合防控能力是国家重大需求。水库滑坡是一个复杂的地质综合体,其变形破坏过程不仅与滑坡所在区域的地质条件特性相关,更取决于诱发因素如降雨、库水位变动等动态作用的影响,从开始孕育变形到最终失稳破坏一般需经历较长的历时,是一个不断累积发展的过程,不仅涉及降雨入渗与库水影响的时空叠加作用,更涉及多因素耦合下的渐进破坏机制,其致灾机理与防控难度极高。本文结合大量现场调查、室内外试验和数值模拟,总结了库区地质、水文等条件对于滑坡易感性及空间分布的影响规律,揭示了强降雨、库水位变动及多因素叠加作用下水库滑坡的累积灾变失稳机理;建立了离散元模型与流体力学模型(DEM–SPH)耦合的滑坡–涌浪模拟技术,能够较好地揭示高速滑坡体入河与水流的强碰撞及涌浪的非线性传播过程,可为滑坡致灾影响范围及应急避险方案制定提供科学依据;构建了无人机–3维激光扫描空地数据融合的大范围水库滑坡3维变形演化监测技术,并归纳总结了水库滑坡的综合治理技术。此外,针对多因素驱动下水库滑坡复杂致灾机理及防控技术方面的研究不足和局限性,展望了水库滑坡在灾变累积失稳与稳定评价、多源融合监测与智能预警、滑坡–涌浪流固耦合模拟与致灾影响评估、生态措施–支护结构联合治理技术方面的未来发展方向,期望为水库滑坡灾害防控减灾研究提供借鉴。

实习护生患者安全态度和职业素养的调查

目的:调查实习护生患者安全态度和职业素养现状,并分析其影响因素。方法:采用便利抽样法,抽取北京、天津等6个省份二级及以上医院实习的护生1402名为研究对象,采用不记名自填问卷的方法通过网络进行调查。结果:临床实习护生患者安全态度和职业素养总分为(137.12±20.18)分,多元逐步回归分析显示,培养层次、已实习时间、实习过程中是否发生过护理不良事件、是否参加过护理安全培训、是否具有接触患者安全知识的相关途径、是否接触过多元文化相关课程是安全态度和职业素养的影响因素(P<0.05),共解释变异的12.0%。结论:实习护生患者安全态度和职业素养现状有待提高,教学相关因素是其主要影响因素,建议护理教育者制订措施,提高学生在校期间的患者安全态度和职业素养。

基于P4的转发与加密一体化技术

针对当前互联网中加密传输机制普遍存在协议相关性,无法同时满足多种私有协议跨互联网安全传输需求的问题,提出了一种基于可编程协议无关报文处理(Programming Protocol-Independent Packet Processors,P4)的加密与转发一体化技术与系统模型。首先,基于可编程数据平面,设计了一种数据包缓存方法,实现了不同网络协议数据包的解析和包头存储。其次,提出了基于国密算法的加密传输机制,并在数据平面中实现了加密与转发的一体化设计。最后,在可编程交换设备上实现该系统模型,同时将加解密操作卸载到专用加密卡上,进一步弥补了软交换的性能缺陷。实验证明,该系统实现了多协议的加密和转发,通过硬件加速,系统性能得到了显著优化。

基于区块链下装配式建筑全过程质量管理研究

当前装配式建筑规划、施工与追责的过程存在诸多不合理因素,文章针对装配式建筑产品供应链、施工安全管理与产品质量方面所存在的问题,引入区块链技术,结合其可追溯性、不可篡改性、信息共享性等特性,建立工厂预制构件产品质量追溯体系及大数据质量管理系统,有效提升装配式建筑质量管理水平,促使传统质量管理模式升级,实现装配式建筑数据信息透明化+数据共享化管理,改变建筑规划、预制构件生产、施工、追责等各阶段质量追溯方式,增强工程质量预警,保证装配式构件质量的合格率,为装配式建筑提供借鉴。

基于流量工程的软件定义网络控制资源优化机制

针对软件定义网络(SDN)分布式控制平面中由于网络分域管理所引发的控制扩张问题,该文提出了一种基于流量工程的SDN控制资源优化(TERO)机制。首先基于数据流的路径特征对流请求的控制资源消耗进行分析,指出通过调整控制器和交换机的关联关系可以降低控制资源消耗。然后将控制器关联过程分为两个阶段:先设计了最小集合覆盖算法来快速求解大规模网络中控制器关联问题;在此基础上,引入联合博弈策略来优化控制器和交换机的关联关系以减少控制资源消耗和控制流量开销。仿真结果表明,与现有的控制器和交换机就近关联机制相比,该文机制能在保证较低控制流量开销的前提下,节省约28%的控制资源消耗。

SDN中基于控制时延可靠性的控制器部署策略

现有软件定义网络中多控制器部署可靠性方面的研究均主要考虑链路故障对于交换机节点和控制器之间连通性上的影响,忽略了链路故障对控制时延的影响。针对此不足,建立了一种针对链路故障时控制时延变动的SDN控制网络可靠性模型,提出了一种控制器部署算法,以提升控制网络可靠性。仿真结果表明,该算法能够减少链路故障对控制时延产生的影响,获得更高的控制网络可靠性。

核心路由器中安全机制的分布式设计与实现

分析下一代可信网络的需求,讨论现有的几种设计方案,借鉴策略管理和数据处理相分离的思想,提出一种集中式管理的基于专用加密芯片的高性能核心路由器中安全机制的设计方案。系统测试结果表明,该方案在保障高效转发性能的基础上能够提供高性能的安全防护,基本满足下一代骨干网中的实时加解密需要。

一种支持硬件加速的虚拟网络功能部署模型

为解决以软件实现的虚拟网络功能(VNF)性能受限问题,软件定义网络和网络功能虚拟化(SDN/NFV)等新型网络架构引入了硬件加速资源。硬件加速资源的部署,使得VNF能够为日益增长的数据流量提供服务保障。该文针对已有研究未考虑具有高性能数据处理需求的服务链VNF部署问题,提出一种支持硬件加速的VNF部署模型。该模型基于硬件加速资源的承载特性,在保证未加速VNF到商用服务器的优化部署下,优先实现交换机中加速资源的复用,并根据网络业务的性能需求,灵活调整加速资源与VNF的映射约束。仿真实验表明,与其他典型部署方法相比,在引入相同硬件加速资源的情况下,该模型可以承载更多的业务流量,满足服务链高性能数据处理需求,有效提高了部署在网络中加速硬件的资源利用率。

基于固件虚拟的承载网络资源重构模型研究

结合三网融合的异构网络环境,提出了一种基于固件虚拟的承载网络资源重构模型,并对异构环境下动态可重构网络的关键技术——资源分配算法进行研究,提出了一种基于动态重构的资源分配算法。该模型基于平台化支撑、构件化处理的思想,设计基于底层承载网络中核心节点虚拟化的可重构网络,支持异构网络环境下的动态重构,从而构建更为灵活的高速率、可定制、多服务提供网络。

基于领域专用软硬件协同的多模态网络环境构造技术

信息网络与经济社会深度融合发展带来了网络模态共生共存、动态并发、演进变革融合态势。首先,从基于多模态网络环境的垂直行业应用需求出发,提出了一种基于领域专用软硬件协同的多模态网元设计方案,讨论了多模态网络环境构造关键技术;然后,针对多样化网络模态对网元内异构资源竞争的问题,提出了一种存算转一体的异构软硬件资源分配方法,根据模态业务量动态调整资源分配和置换策略,实现异构资源的高效利用。实验结果表明,所提方案可为构建技术体系与支撑环境分离的多模态网络提供基础平台支撑。

多级交换中支持包保序的交换结构及调度算法

现有单级交换结构在其规模的有效扩展方面存在瓶颈。该文提出了一种新的中间级带缓存的高可扩展多级交换结构,并建立了该结构的排队论模型。针对交换网络内部的信元乱序问题,该文基于上述结构提出一种新的包保序算法,该算法通过严格同步输入级和中间级调度指针,能够简单有效地实现信元保序。理论分析结果表明,该结构能够获得100%的吞吐量且实现代价较小。仿真实验表明,该算法不仅能够获得较为理想的高吞吐量,并且在高负载强度下的平均时延性能优势明显。