湖南大学网络空间安全学院建设探索与实践

湖南大学网络空间安全学院致力于培养高素质网络安全人才,以响应国家网络安全战略需求。学院依托国家超算长沙中心等资源,强化教学与科研结合,推动课程体系和实践教学创新。与企业合作建立产学研基地,加速科研成果转化,服务国家网络安全发展。重视国际人才引进和培养,与海外高校合作,提升师资国际化水平,促进学术研究与产业发展融合。响应国家网络强国战略,学院致力于基础理论研究和应用开发,培养高层次网络空间安全自主创新人才,推动中国自主可控及信息安全产业链发展。目标是建设成为国内一流、世界知名的网络空间安全学院,为国家网络安全战略贡献力量。

粗骨料形态特征表征参数及其与混凝土性能关系的研究进展

粗骨料在混凝土中起骨架作用,是制备混凝土的重要原材料。粗骨料的形态特征直接影响混凝土中骨料间的堆积状态、排列方式、接触形式以及粗骨料与水泥砂浆的粘结性能,从而对混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能造成显著影响。近年来,随着天然砂石资源逐渐稀缺,再生粗骨料和珊瑚粗骨料等绿色环保骨料逐渐用于混凝土中,但不同种类粗骨料之间的形态特征往往差异较大。因此建立粗骨料的形态特征表征体系以及明确其与混凝土性能之间的关系,有助于实现粗骨料的高品质利用以及混凝土配合比的优化及性能提升。本文基于粗骨料的形状、棱角和表面质地等形态特征,系统总结了粗骨料形态特征的表征参数及参数测量方法,对目前所采用的粗骨料形态特征的数值分析、重构方法及其适用范围进行了分析,最后讨论了粗骨料形态特征参数与混凝土性能之间的定量关系,并基于以上分析,提出了需要进一步研究的内容。

蒸养条件下机制砂混凝土的力学性能及干缩性能

为推动机制砂在预制混凝土构件中的应用,实现机制砂在建筑行业的更广阔应用,进而有效减缓天然砂资源短缺的问题,通过混凝土抗压强度、动弹性模量和干燥收缩试验等宏观性能测试和扫描电镜测试、压汞测试及显微硬度测试等微观测试方法,探讨养护条件和砂型对混凝土力学性能及干缩性能的影响规律及相应机理。试验结果表明:无论采用河砂还是机制砂,蒸养混凝土相较标养混凝土具有更高的早期力学性能和更低的干燥收缩,但高温导致水化产物分布不均,阻碍了后续的水化反应,使其后期力学性能出现不同程度的劣化。结合微观测试结果可知,孔径粗化、界面过渡区间隙增大和水化产物结构疏松是造成蒸养混凝土后期性能劣化的主要原因,但采用机制砂替代河砂能有效减弱蒸养热伤损效应产生的劣化影响。此外,蒸养机制砂混凝土相较蒸养河砂混凝土具有更高的力学性能和更优的微观结构,具体表现为:蒸养机制砂混凝土孔结构更加细化,界面过渡区间隙更小,同时基体显微硬度均值更高,整体密实度更高。但小于50 nm毛细孔增加将导致蒸养机制砂混凝土干缩变形增大。基于GL 2000收缩模型,通过引入考虑机制砂的影响因子,建立了蒸养机制砂混凝土干燥收缩预测模型,可较准确且有效地进行蒸养机制砂混凝土的干燥收缩预测。

陶粒对SC-SCC黏结界面劈裂破坏特性的影响

基于劈裂试验,研究了陶粒对蒸养混凝土(SC)-自密实混凝土(SCC)黏结界面力学特性的影响.结果表明:陶粒能提高SC-SCC黏结界面的劈裂抗拉强度,增加黏结界面的张开位移值,提升黏结界面的延性;黏结界面应力-应变曲线可分为线性发展阶段、塑性发展阶段和失效破坏阶段;双参数Weibull分布模型可较好地模拟黏结界面应力-应变曲线的上升段,当黏结界面的陶粒引入量低于4 kg/m2时,黏结界面损伤变量的演化进程被有效减缓.

基于深度学习建表的宽域发动机火焰面燃烧模型构建与验证

以新型宽域发动机为动力的未来新一代飞行器的研发迫切需要CFD方法来进行高效高精度的辅助设计.文章把传统的火焰面/进度变量燃烧模型与深度学习和神经网络方法相结合,构建了新的智能化改进的燃烧模型并进行了算例测试与验证,在保证计算效率的同时提高了预测精度.首先,给出了人工神经网络的构建方法,包括数据库划分、数据归一化以及模型的训练等;然后,测试分析了不同函数结构对新建模型的影响,并讨论了基于CPU和GPU的求解器框架下内存占用优化问题;最后,把智能化模型耦合到GPU求解器上对飞行马赫数4~12的3个发动机算例进行了数值模拟.结果表明,智能化改进的模型可代替传统火焰面/进度变量数据库从而实现高维参数建模及模型改进,并可以成功运行在GPU上;智能化改进的模型比传统的模型平均误差减小量均超过了50%,算例误差最大减小值可达57.2%.

大规模图神经网络研究综述

图神经网络凭借其处理非欧氏空间数据及其复杂特征方面的优越性受到了大量的关注,并且被广泛应用于推荐系统、知识图谱、交通道路分析等场景中.面对大规模数据,图结构的不规则性、节点特征的复杂性以及训练样本之间的依赖性对图神经网络模型的计算效率、内存管理以及分布式系统中的通信开销造成了巨大的压力.为应对和缓解以上问题,研究者从应用场景、算法模型、编程框架和硬件结构等多个层面对其进行了优化.本文主要回顾和总结了算法模型及编程框架方面的优化,为读者了解面向大规模数据的图神经网络采样算法以及框架优化相关工作提供帮助,为未来算法-框架协同优化奠定基础.具体来说,本文首先简要介绍图神经网络模型中的消息传递机制,分类介绍常见的图神经网络模型,并分析其在大规模数据训练中面临的困难和挑战;然后对面向大规模数据的图神经网络算法模型进行分类总结和分析,包括基于节点、边和子图的采样算法;接着介绍图神经网络编程框架加速的相关进展,主要包括主流框架的介绍以及优化技术的分类总结和分析;最后对未来面向大规模数据的图神经网络研究进行展望.

机器人操作系统ROS安全性研究综述

机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研究人员针对机器人操作系统的安全性做了许多研究工作,但遗憾的是,安全性目前还没有得到足够的重视.为了引起人们对机器人系统安全性更多的关注,同时帮助人们快速了解当前主流机器人操作系统ROS(robot operating system)的安全性解决方案,对ROS的安全性进行系统的调研和总结.一方面,深入分析ROS的安全特性,总结ROS中已知的安全问题.另一方面,对近年来ROS安全性相关的研究进行分类分析和概括总结,并从机密性、完整性和可用性这3个方面,对众多ROS的安全性解决方案进行比较.最后,对ROS安全性研究的前景进行展望.

玉米新品种福玉18的选育及栽培、制种技术

福玉18是由湖南继福种业科技有限公司与湖南省农业科学院作物研究所共同合作于2016年育成,组合为西V2×毛白11,该品种属中迟熟、中秆、大穗型单交种。2018—2020年在各级区试、示范中表现高抗灰斑病、穗腐病,抗逆性强,耐瘠薄,适应性广、高产稳产、品质优良等特点;适宜于湖南省及西南山区作为春玉米种植,种植密度一般以48000~52500株/hm^(2)为宜。2021年福玉18通过湖南省农作物品种审定委员会审定。通过介绍福玉18的选育过程、特征特性、产量表现及栽培与制种技术,以期为福玉18的推广应用提供技术支持。

以数字化红色资源赋能高校思政课高质量发展——基于算法推荐技术的思考

新时代高校思政课高质量发展的关键在于改革创新,而如何在教学过程中充分发挥新兴数字技术优势,对数字化红色资源进行有效开发和利用,增强思政课的亲和力、针对性以及趣味性至关重要。因此,借助算法推荐技术,将数字化红色资源有机融入高校思政课,切实解决数字化红色资源建设相对滞后、利用率低以及人才缺乏等问题,赋能高校思政课高质量发展,就具有非常重要的理论和现实意义。

联邦学习的隐私保护与安全防御研究综述

联邦学习作为人工智能领域的新兴技术,它兼顾处理“数据孤岛”和隐私保护问题,将分散的数据方联合起来训练全局模型同时保持每一方的数据留在本地.联邦学习在很大程度上给需要将数据融合处理的数据敏感型应用带来了希望,但它仍然存在一些潜在的隐私泄露隐患和数据安全问题.为了进一步探究基于联邦学习的隐私保护和安全防御技术研究现状,本文对联邦学习的隐私和安全问题在现有最前沿的研究成果上进行了更清晰的分类,并对威胁隐私和安全的手段进行了威胁强度的划分.本文首先介绍了涉及联邦学习隐私和安全问题的威胁根源,并从多个方面罗列了其在联邦学习中的破坏手段及威胁性.其次,本文总结了关于联邦学习隐私和安全问题所面临的挑战.对于隐私保护而言,本文同时分析了包括单个恶意参与方或中央服务器的攻击和多方恶意合谋泄露隐私的场景,并探讨了相应的最先进保护技术.对于安全问题而言,本文着重分析了影响全局模型性能的多种恶意攻击手段,并系统性地阐述了先进的安全防御方案,以帮助规避构建安全的大规模分布式联邦学习计算环境中潜在的风险.同时与其他联邦学习相关综述论文相比,本文还介绍了联邦学习的多方恶意合谋问题,对比分析了现有的联邦安全聚合算法及安全开源框架,致力于为研究人员提供该领域更清晰的视野.最后,本文讨论了联邦学习技术面临的挑战和未来研究方向,以期望进一步推进联邦学习在人工智能场景下的安全应用.

藏南错那拆离断层的活动时间限定及其构造意义

藏南拆离系(South Tibet Detachment System,STDS)是沿喜马拉雅造山带走向发育的一套伸展拆离系统,其形成过程与喜马拉雅造山带的隆升历史和演化过程密切相关,是研究印度-欧亚大陆碰撞造山过程中构造变形作用的重要对象。错那拆离断层(Cuona Detachment,CD)为STDS在错那地区的出露部分,其为一数千米宽的韧性剪切带,带内发育大量不同类型的淡色花岗岩,本文在野外大比例尺填图的基础上,在CD内识别出两期淡色花岗岩:早期同构造淡色花岗岩和晚期构造后淡色花岗岩,并分别对两期淡色花岗岩进行锆石LA MC-ICP-MS U-Pb分析测试。锆石U-Pb定年结果表明,CD在20Ma仍在持续活动,直到14.8~16.5Ma左右停止活动。同时结合前人研究结果,进一步探讨错那地区STDS演化过程以及其沿造山带走向上的差异性规律。沿着喜马拉雅造山带走向,不同地区的STDS的活动时间呈现出明显的差异性,本文认为STDS停止时间主要表现出由西构造结向东(如错那地区)逐渐变年轻的趋势。

自密实混凝土等效砂浆多组分协同增韧试验研究

为了改善自密实混凝土(SCC)的断裂韧性,选用橡胶颗粒、可再分散聚合物乳胶粉及聚丙烯纤维3种韧性组分,制备了一系列SCC等效砂浆。通过单边切口梁3点弯曲试验获取了试件的荷载−裂缝口张开位移曲线,对比分析了总掺量一定时,单掺、双掺与三掺上述3种韧性组分对SCC等效砂浆断裂性能的影响,采用协同效应因子定量评价了3种韧性组分的协同增韧效应。此外,通过观察微观形貌和构建物理模型,阐释了不同韧性组分间的协同增韧机理。研究结果表明:单掺聚丙烯纤维对断裂性能的提高幅度最大;任意2组分双掺对断裂性能均发挥正向协同增韧作用;3组分混掺时正向协同增韧作用更显著。乳胶粉有效增强橡胶颗粒和纤维与水泥石基体的界面黏结强度;橡胶颗粒有效缓解裂缝尖端的应力集中,促使纤维和乳胶粉发挥更好的增韧效应;纤维使基体的破坏形式主要为多缝开裂,有利于橡胶颗粒和乳胶粉在基体开裂后持续发挥阻裂作用。3种韧性组分在水泥基体中构建多层次、多尺度的增韧阻裂网络,优势互补协同增韧,从而实现SCC等效砂浆的韧性提升。研究成果可为水泥基材料的增韧减脆提供新思路,为其工程应用提供参考。

基于近红外图像的自动报靶方法研究

针对传统的自动报靶系统易受环境光照的影响,提出一种基于近红外图像的自动报靶方法。先对靶面图像进行模板匹配、几何校正、裁剪等预处理,再采用直方图均衡化对灰度图像进行增强,得到对比度较高的靶面图像,并提出了一种基于分水岭图像分割的弹孔识别方法,解决了传统自动报靶对字符和环线处理不干净的问题,利用Sober算子对弹孔边缘检测并计算出弹孔圆心坐标,最后基于线性约束的环值判定算法完成环值判定。实验结果表明:在不同的环境光照下,本文方法弹孔识别准确度可达93.7%,符合野外射击训练要求。

中部地区高铁可达性演变对区域经济的空间效应研究

为探究中部地区高铁可达性演变规律,促进地区经济高效协调发展,基于2009—2021年高铁时刻表,考虑列车通行时间、类型与数量3个影响因素构建综合可达性模型,并将其与传统最短时间可达性模型对比,明确两种可达性的差异;然后将两种可达性分别作为核心解释变量,建立空间杜宾模型,分析其对经济发展的空间效应。研究表明:综合可达性呈现“核心-边缘”演变特征,其计算值在12年间由711.480降至292.040,时空压缩效应明显;两种可达性平均差异率在12年间增加2.3倍,差异愈加显化;两种可达性对经济发展都存在正向的直接效应和间接效应,但间接效应大于直接效应,经济发展受邻近地区可达性的影响更大;最短时间可达性的间接效应小于综合可达性,可达性提升过快会强化对周边地区经济发展的虹吸效应。

一种基于国密Ukey的云管理平台双因素身份认证方法

鉴于传统云管理平台身份认证方法的局限性,文章提出了一种基于国密Ukey的云管理平台双因素身份认证方法。该方法通过在传统云管理平台身份认证中增加基于国密Ukey的认证方法,并与平台本身的账号密码认证方法结合实现双因素身份认证。实验结果表明,利用该方法进行云管理平台身份认证,不易攻破,能满足对安全保密等级要求较高的认证场景,同时能够实现密码国产化替代,符合我国强调自主可控的大背景。

无人机技术在输电工程安全管理中的应用

无人机作为一种高效、灵活、安全的工具,在输电工程安全管理中发挥着重要作用。通过分析其在输电线路新建工程中的具体应用策略,研究表明无人机的远程监测和实时数据收集、智能分析、预警系统以及巡检与维护等方面的应用,能够提高工程的安全性和高效性,减少事故发生的可能性,为输电线路新建工程的安全管理提供了可靠的支持和保障。

重楼法定基原与其同属近缘种的多重PCR鉴别体系研究

本研究通过分析重楼法定基原(七叶一枝花和云南重楼)与其同属近缘种ITS序列的差异设计了3对特异性引物。利用多重聚合酶链反应(PCR)原理建立了一套能快速、准确鉴别重楼法定基原与其同属近缘种的方法。最终,七叶一枝花样本可扩增出片段大小为210 bp的特异性片段,云南重楼种下的两类基因型(YN-I、YN-II)样本可分别扩增出248 bp和149 bp的特异性片段。在法定基原得到阳性鉴定的同时,其他同属近缘种无任何片段,避免了干扰。该方法首次实现了,在一套多重PCR反应体系中同时鉴别重楼药典法定基原与其同属近缘种,对于提升中药重楼的质量控制技术水平具有重要意义。

北祁连玉石沟蛇绿岩形成时代的上限——来自正长岩锆石U-Pb定年的证据

北祁连地区玉石沟蛇绿岩以发育较完整和典型的蛇绿岩岩石组合而备受关注。对侵入于玉石沟蛇绿岩中的正长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得正长岩的结晶年龄为522.7±5.3Ma,属早寒武世。这是北祁连地区最早的碱性侵入岩浆活动记录。该年龄的获得限定了玉石沟蛇绿岩形成时代的上限,应不晚于522Ma,即玉石沟蛇绿岩所代表的洋盆的发育扩张过程至少在该时限前已结束。

朝阳站富水砂卵石层施工动态降水控制技术研究

以长沙地铁5号线朝阳站为工程背景,对车站工程地质和水文条件,采用理论分析、数值模拟等方法对富水砂卵地层条件下基坑动态降水控制技术进行研究。通过确定降水方法,明确降水过程中地下水位动态水文变化过程排水量的计算公式;得到3个降水阶段基坑降水进入稳定的时间、地表沉降达到稳定需要的时间以及最后的沉降值。

水鹿的舔盐活动模式呈现性别和季节差异

舔盐是部分植食性动物通过舔舐盐土或盐井补充体内盐分和矿物质的特殊行为,舔盐行为节律特征分析是有蹄类动物活动模式研究的重要组成内容,深入分析野生动物的特殊行为及活动模式,有利于了解其资源利用特征及生存规律。本研究利用远程视频监控系统对卧龙自然保护区天然盐井(臭水沟)进行24 h监测,分析了水鹿的舔盐活动模式。结果表明:(1)在天然盐井区域的出现率,雌性水鹿高于雄性,成体高于亚成体(幼体);(2)水鹿的舔盐频率在秋季最高,冬季最低,且水鹿的舔盐活动主要在夜晚进行,秋季到达盐井的时间(18:00)早于春夏季节(20:00);(3)雌性水鹿在秋季具有明显的舔盐频率高峰,而雄性水鹿春、夏、秋季的舔盐频率都较高;(4)成体水鹿的舔盐高峰出现在秋季,而亚成体(幼体)的舔盐频率从春季到冬季呈现逐步递减的趋势,且舔盐高峰时间先于成体水鹿。盐井是水鹿活动频繁的区域,在对具有舔盐习性的物种开展保护的同时应考虑对盐井等必需生境的保护。