网络物理系统安全体系架构及关键技术的研究

通过对网络物理系统安全挑战和威胁模型的分析,提出了一种新型安全架构,探讨了网络物理系统的隐私保护技术、安全控制技术和安全脆弱性评估技术。在总结现有成果的基础上,对网络物理系统安全研究的趋势作出了预测。

网络物理系统的隐私保护技术、安全控制技术和安全脆弱性评估技术

随着网络物理系统的应用及发展,其涉及使用者商业机密及隐私信息的安全性也逐渐成为国内外研究学关注的话题。介于现阶段信息技术及研究在网络物理系统的安全架构方面还不健全,学者们普遍认为可以通过隐私保护、安全控制及安全脆弱性评估技术来架构网络物理系统的信息安全和保护体系。据此,本文结合国内外最新的相关信息技术来分析这三项技术的构建细节及其功效。

网络物理系统描述模型

"工业4.0"是德国人首先提出的新概念,在其框架内,网络物理系统(CPS)的重要性与日俱增。一个时期以来,IEC TC 65 WG16推出了一种模型,可以用它来描述基于面向属性方法的这类系统。IEC TR62794[1]的出台,是以面向数据方法为主要视角的一项成果。本文讨论该模型产生的背景,针对面向数据的程序系统提出的主要问题,以及根据属性从面向程序到面向信息的范式转换。阐述方法论在将实物的信息图像存入所谓数据档案库(Data Repositories)中的应用及其在任何与设备相关过程中的使用。讨论一个装置组建的连接,并指明国际标准的现状。此外,还陈述如何应用这一方法将一个工具链中的语义网关(semantische Gateways)的数量降至为零。

网络物理系统大数据分析和计算智能应用

本文讨论了大数据分析和计算智能技术应用于由提供嵌入式和分布式信息处理能力的无数普遍连接的机器和个性化设备产生的数据的重要性。我们提供了一个全面的调查计算智能技术适合有效处理和分析大数据。在大数据、网络物理系统(CPS)和计算智能(CI)的背景下,介绍并讨论了医疗保健、智能交通和社会网络情感分析方面的最新研究和新应用。提出了一种数据建模方法,它引入了一种新的生物启发的通用生成建模方法,称为分层时空状态机(HSTSM)。HSTSM建模方法结合了许多软计算技术,如:深信度网络、自动编码器、凝聚层次聚类和时间序列处理,为了解决分析和处理大量不同数据所带来的计算挑战,为不同应用领域提供有效的大数据分析工具。进一步提出了一个概念性的网络物理体系结构,它能适应和受益于所提出的方法。

谈《大学物理网络教学系统》的可扩充性

大学物理网络教学系统充分利用多媒体资源，教学素材形式多样，将不同性质的信息媒体集 中为一个整体，实现了基于ＷＷＷ进行交互处理的过程，使信息理解更加方便、及时、容易， 增加了信息利用的时效性．整个系统具有良好的积件功能和内容的可扩充性．可以方便地增 加新的软件模块和扩展多种教学信息，因而为系统的不断完善提供了广阔空间．

物理诊断网络考评系统的研发与应用

目的:提高医学生的心电图分析及影像阅片综合能力以实现诊断学教学培养高素质实用型医学人才的目标。方法:构建心电图及影像图片资源库并制定考评系统模块从而开发出网络考评系统软件。结果:物理诊断网络考评系统研发成功,对我校医学生非常实用。结论:该系统值得全国高等医学院校应用及推广。

基于物理诊断网络考评系统的混合式教学法在诊断学心电图教学中的应用效果

目的探讨基于物理诊断网络考评系统的混合式教学法在诊断学心电图教学中的应用效果。方法将湖南医药学院医学院2015级本科临床医学专业两个教学班232名学生随机分为对照组(120人)和研究组(112人),对照组和研究组分别采用传统教学法、基于物理诊断网络考评系统的混合式教学法进行心电图教学。教学结束后,比较两组学生心电图考核成绩,并通过问卷调查、教学满意度调查和学生访谈评价教学效果。结果研究组学生心电图考核成绩高于对照组(P <0. 05);研究组在问卷调查、教学满意度调查和学生访谈等方面对心电图教学效果的评价均优于对照组(均P <0. 05)。结论基于物理诊断网络考评系统的混合式教学法能显著提高诊断学心电图教学效果,值得推广应用。

工科物理网络教学系统的开发

工科物理网络教学系统主要使用ASP开发工具Interdev进行设计 ,并利用Photoshop6 .0 ,Flash5 .0 ,FrontPage2 0 0 0等工具进行图片及界面的处理。本课件分为 :教学系统、物理论坛、留言簿、信息发布、在线答疑、管理系统六大模块 ,各模块实现了数据库集中管理 ,为本课件今后的持续发展、逐步完善奠定了基础。

基于嵌入式多智能系统的工业无线传感器网络性能分析

随着网络物理系统的出现,人们对网络连接设备智能化要求越来越高。无线传感器网络设置灵活,设备位置可以随时更改,还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接,成为一种广泛接受的解决方案。提出了一种嵌入式多智能体系统管理的无线传感器网络,探讨了一种新的体系结构,以及一种新的无线传感器网络体系结构,并给出了具体应用示例,通过相关实验来评估嵌入式多智能系统的工业无线传感器网络性能。

多媒体结合物理诊断网络考评系统在诊断学实践教学中的效果分析

目的探讨多媒体结合物理诊断网络考评系统在提高诊断学实践教学质量中的作用。方法随机选择我院临床医学专业学生为研究对象,将其分为对照组和实验组,对照组采用传统多媒体实训教学法,实验组使用多媒体结合物理诊断网络考评系统进行实践教学;教学结束后,比较两组期末考试成绩、物理诊断考核成绩和及格率、优秀率,并通过问卷调查学生对实践教学效果的评价。结果实验组期末考试成绩、物理诊断考核成绩和及格率明显高于对照组,且对诊断学实践教学效果的评价优于对照组。但两组学生物理诊断成绩优秀率相比较,差异无显著性(P>0.05)。结论多媒体结合物理诊断网络考评系统可明显提高诊断学实践教学效果和医学生物理诊断能力,是一种有效的实践教学方法。

绿色第4次工业革命-工业4.0-互联网工业-人工智能及其共同物理层全球数字通信光缆网络

2009 Nobel奖高锟发明互联网的全球物理层光缆大数据通信。它承载着2010日本绿色第四次工业革命-2011德国工业4.0-2012美国互联网工业-2016英国人工智能。这将导致"Wiener失业"与"Hawking担忧"。解决的办法得靠全民教育与技能教育。

基于UPPAAL的发电厂控制系统网络物理建模与安全验证

随着信息技术的发展,发电厂控制系统从传统的机械控制逐渐转向自动化和网络物理系统(cyber-physical systems,CPS),为电力生产和输送带来了新的机遇和挑战。CPS的引入使得系统能够实时监控和控制物理过程,但同时也引发了网络安全问题,攻击者利用系统漏洞进行攻击可能导致严重的经济损失和社会影响。本研究旨在通过UPPAAL和可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)代码对发电厂控制系统进行建模与验证,提升其安全性。具体而言,本研究建立了发电厂控制系统的形式化模型,验证其安全属性,并基于PLC代码实现了系统的实际运行环境。此外,使用Python编写代码模拟攻击场景和防御机制,评估系统在不同攻击下的表现及防御效果。本研究旨在为发电厂控制系统的安全性提升提供理论基础和实践指导。

基于CPSS的反恐预警系统体系架构设计与思考

[目的/意义]2016年出台的《中华人民共和国反恐怖主义法》对建立我国反恐预警机制的问题仍未明确,为应对国内外严峻的反恐形势,提高我国反恐预警能力。[方法/过程]以CPSS(社会物理网络系统)哲学理念为依据,结合反恐任务实际,设计了一种基于CPSS的反恐预警系统体系架构,包括反恐数据库、反恐情报预警系统和关键基础设施反恐监测预警系统三个模块,各自主要对应社会空间、网络空间、物理空间反恐实际需求。[结果/结论]反恐数据库部署在云环境中,反恐情报预警系统和关键基础设施反恐监测预警系统以反恐数据库为核心和纽带,是两个相对独立又彼此关联、可相互印证的系统。反恐情报预警系统可进行战略、战役、战术级反恐预警,分为情报采集、情报分析评估、预警决策与响应三个子系统。关键基础设施监测预警系统主要进行战术预警,由危险人员、危险车辆、危险物品监测预警三个子系统构成。

软件定义的系统与知识自动化:从牛顿到默顿的平行升华

知识自动化是智能化、人机化、自动化等的有机融合.从Cyberspace、社会信号和默顿系统等的兴起这一时代特征为出发点,讨论知识自动化的意义与相关发展问题,从智能算法到知识机器人讨论其技术基础及趋势,从软件定义的系统和流程探讨其与系统工程的内在关联,从平行系统的角度阐述其在复杂控制和管理过程中的重要作用.

无线网络化控制系统:简要介绍及最新进展

无线网络化控制系统(WNCS)将无线通信技术与控制系统深度融合,成为物联网(IoT)、工业物联网(IIoT)及触觉互联网(TI)的重要组成部分。系统性地讨论了WNCS的基本架构、关键组成和主要性能指标,并深入分析了应对延迟、数据包丢失和能耗等挑战的先进控制算法,包括模型预测控制(MPC)、鲁棒控制、自适应控制及基于事件触发的控制(ETC)。总结了WNCS最新研究进展,如延迟、数据速率和可靠性之间的权衡,带有可变数据包长度的无线反馈控制,无编码数据传输,最优下行-上行调度,实时远程估计与混合自动重传请求(HARQ),空中计算与优化,远程状态估计的稳定性条件,深度学习联合估计-控制-调度。展望了WNCS未来发展方向,如5G、边缘计算和人工智能(AI)技术在WNCS中的应用,包括跨层设计、资源优化和安全性增强。研究旨在提供系统全面的技术指导和设计理念,以推动WNCS在工业自动化、智能基础设施等领域的广泛应用。

基于保证集的多智能体系统自触发控制

为了解决网络化信息物理系统中分布式控制器的实时执行问题,在智能体状态可达集的基础上,提出了一种基于保证集的新的分布式自触发控制策略。在这一策略下,智能体向彼此发送关于它们自身可达状态的信息,即状态的保证集。这些保证集提供的信息使得每个智能体可以在未来自治地安排需要请求新信息的时刻,也为在较低的执行代价下仍能保证较好的性能水平奠定了基础。理论上证明了,在所提出的分布式策略下的李雅普诺夫函数是单调不增的。一个多智能体系统运动控制问题的仿真结果验证了所提方法正确性。

混成时空Petri网的CPS实时事件模型

在分析网络物理系统(CPS)特点的基础上,提出了一种新的CPS体系结构,并对事件进行形式化定义。提出了一种新的CPS物理实体的形式化建模方法。在Petri网的基础上引入时空因素和连续变量,构造了混成时空Petri网(HSPN)模型,使其不仅能够描述物理实体逻辑和时间层次的行为,而且能够描述物理实体位置变迁所引起的状态变化。将其应用于实时事件CPS模型设计,以医疗控制系统为例,分析建模方法的可行性。

物联网的体系结构与相关技术研究

物联网技术已经引起国内学术界、工业界和新闻媒体的高度重视,当前物联网的定义、内在原理、体系结构和系统模型等方面还存在许多值得探讨的问题,通过对现有物联网技术文献和应用实例的分析,探讨了物联网与下一代网、网络化物理系统和无线传感器网络的关系;提出了物联网的服务类型和结点分类,设计了基于无源、有源和互联网结点的物联网的体系结构和系统模型;在总结物联网特征基础上,对物联网的研究提出了建议。

“互联网+”融合经济社会发展的路径及机制研究

重塑生活方式、推动传统产业变革,是"互联网+"融合经济社会发展的重要表现。互联网战略的推行促进网络和信息基础设施的完善,使互联网日益泛在化、移动化和智能化,为"互联网+"融合经济社会发展,从而重塑生活方式、推动传统产业变革提供物质基础。基于生活方式及传统产业变革视角,探索"互联网+"融合经济社会发展的路径及机制。"互联网+"不断催生互联网新媒体,革新社交方式、重塑衣食住行等的活动模式,对人们的生活方式带来全面变革,并依托物联网、虚拟网络-实体物理融合系统以及互联网平台和工具,颠覆传统农业生产经营方式,推动服务业商业模式转型,变革工业制造业产业结构和生产方式,提高生产效率和竞争力。

物联网体系结构的分析与研究

在对现有物联网技术进行分析的基础上,讨论了物联网与互联网、网络化物流系统、无线传感网络等相关技术之间的关系。根据对物联网系统组成结构的分析和讨论,提出了物联网体系结构的层次概念模型,分析了每一层的功能和作用,同时阐明了物联网与传统互联网的关系与区别。