知识共生产框架下科技伦理治理主体的基础性功能与其对应的实现方式

发达的经济不仅为科技创新带来了肥沃的土壤,同时也带来了科技伦理方面的隐患。在面对越来越严峻的科技伦理治理挑战时,政府、专家和公众等主体如何达成合作来共同打开科技伦理治理的“黑箱”,是学界关注的重点。选择科技伦理治理中政府、专家和公众这3类具有代表性的重要主体,基于科技伦理治理的内容,对“知识共生产”的概念进行总结,在此基础上,进一步建构科技伦理治理主体的知识共生产研究框架,分析科技伦理治理主体的基础性功能与其对应的实现方式。研究认为,政府(治理知识型生产者)、专家(专业知识型生产者)和公众(助力知识型生产者)共同参与到科技伦理风险问题的治理过程,分别具有政策架构支持、知识储备运用和外在助力推动的基础性功能,并分别通过政策支持实现方式与宏观架构治理方式、知识储备作用方式与知识实践运用方式、现实动因推动方式与外在助力参与方式来发挥政府知识的治理作用、专家知识的专业作用和公众知识的辅助作用,从而实现知识共生产,进而推动科技伦理风险问题的有效解决。进一步提出,未来相关研究可以从框架、视角和理念三方面深入展开。

集对模糊联系数构建与因素影响重要性分析

为研究系统及其在因素影响下的安全性特征,必须考虑各方面的数据模糊性和不确定性。因此需要一种能同时表示系统及数据模糊性和不确定性的方法,为此提出了一种结合模糊数学隶属函数和集对分析联系数的方法。首先,论述了两者的等效关系;然后,通过将各模糊语义分级中隶属函数的积分与总积分的比值作为该语义对应集对联系数的系数,建立单因素集对模糊联系数;使用同、异、反三状态逻辑真值表将单因素集对模糊联系数耦合形成多因素集对模糊联系数;最后,提出使用单因素集对模糊联系数的系统安全因素影响分析方法。通过两因素五级语义划分以系统安全为目标构建了集对模糊类联系数,并分析了两因素对系统安全影响的程度和排序。研究表明,将模糊数学隶属函数与集对分析联系数关联起来能同时描述数据的模糊性和不确定性,具有较好的研究性质和前景。

系统故障演化过程中故障事件发生概率的修正方法研究

为修正系统故障演化过程中故障事件发生概率,提出了一种故障事件发生概率修正方法。基于多专家经验融合,对专家给出的不同因素条件下故障事件发生概率的评估值进行修正。方法涉及DS证据论、皮尔逊相关性、信息熵等方法。讨论了系统故障演化过程与故障事件发生概率的关系;研究了故障事件发生概率不准确的原因;构建了故障事件发生概率修正方法的数学模型。通过实例演示了分析流程。研究表明:故障事件发生概率是实现系统故障演化过程定量描述的基础;概率不准确的原因在于方法论、系统及因素、技术限制三方面;修正过程中也可得到评估数据重要度、概率波动重要度、专家重要度和因素重要度等相关系数。研究可对故障事件发生概率进行修正。

系统故障演化过程中关键事件的确定方法研究

为研究系统故障演化过程中关键事件的确定方法,提出了一种基于核局部保持投影(Kernel Locality Preserving Projections,KLPP)的关键事件确定方法。首先论述了系统故障演化过程、关键事件和因素空间,随后提出了关键事件确定方法,最后进行了实例分析。研究认为系统故障演化过程具有复杂的结构和层次,经历事件是演化测量得到的对象,其中具有决定作用的就是关键事件。关键事件是描述演化过程的基础,可通过因素空间中的对象分布进行确定。通过KLPP方法对对象分布特征进行研究,实现近邻对象分析,得到特征对象。这些特征对象对应的经历事件即为关键事件。按照测量时刻升序排列特征对象即为所求,最终作为描述演化过程的空间故障网络的节点。实例分析得到了预期结果,并说明了方法的特点和研究意义。

基于三支决策和联系数的SFEP传递概率计算方法研究

为研究系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中原因事件导致结果事件的传递概率,提出了一种基于三支决策和联系数的传递概率计算方法。根据三支决策思想将原因事件和结果事件划分为发生、不确定和不发生3种状态,将措施方案的作用划分为发生、不确定和不发生3种倾向;以联系数同异反分项系数分别代表上述3种状态和倾向,最终定量计算了传递概率范围。研究认为传递概率取决于原因事件的3种状态比例和措施方案的3种倾向比例。利用联系数的同异反分项系数分别描述了状态和倾向比例。总结了原因事件到结果事件状态的演化关系,形成了演化关系表。得到了导致结果事件3种状态的传递概率。以事件发生为目标,传递概率的最小值为导致结果事件发生的概率,最大值为前者加上不确定的概率。方法克服了原有传递概率计算面临的问题,其结果与实际情况相符。

基于锥切割理论的系统故障状态优化调整方法研究

为了在系统故障演化过程中控制系统故障状态,提出了一种系统故障状态优化调整方法。其主要根据锥切割理论,以及非优理论和Hat投影建立方法的数学模型,设置了分析系统并给出了分析步骤。首先论述了相关理论的基本思想;其次研究了系统故障状态优化调整的基础和关键,描述了需要研究的问题;再次建立了系统故障状态优化调整方法模型及分析步骤;最后通过实例展示了方法流程,得到了定量结果和优化调整最优方案。结果表明:系统故障状态的优化调整可通过影响因素实现;通过比较原系统故障状态和新系统故障状态与目标系统故障状态的内积,基于非优理论选择需要实施的优化调整措施。当措施是优化调整措施时计算继续;是非优化调整措施时计算停止,这时得到的按照实施顺序组成的措施集合即为优化调整最优方案。最后论述了方法的先进性和有待研究的问题。

基于升温速率的生物质三组分热解特性研究及动力学比较

为了研究升温速率对生物质三组分的热解特性影响,利用同步热分析-质谱联用仪(Thermogravimetry/Differential Scanning Calorimetry-Mass Spectrum,TG/DSC-MS)对不同升温速率(μ=1℃/min、5℃/min、10℃/min、20℃/min)下的热解试验进行分析,并采用Coats-Redfern法、Doyle法和分布活化能模型(Distribution of Activation Energy Model,DAEM)法对热解动力学参数进行计算与比较。结果显示:1)随升温速率增大,三组分生物炭产率减小,热解气和热解油产率增大。2)随升温速率增大,气体产物最大析出速率增大。其中,当升温速率为1℃/min时,气体产物析出速率变化不大。3)随升温速率增大,三组分热解失重率变化不大。4)随升温速率增大,DTG(Derivative Thermogravimetry)曲线最大失重峰右移,最大热解失重速率减小。5)随升温速率增大,纤维素DSC曲线最大吸热峰右移,峰值增大,吸热峰面积增大。此外,半纤维素和木质素最大放热峰右移,峰值增大,放热峰面积增大。利用不同的动力学方法计算得到的动力学参数结果不同。其中,Coats-Redfern法计算得到的纤维素活化能最大,为194.84 kJ/mol;Doyle法和DAEM法得到的活化能分别为177.32 kJ/mol和160.71 kJ/mol。半纤维素和木质素动力学参数计算结果与纤维素相反,Coats-Redfern法计算的活化能最大值分别为42.61 kJ/mol和22.11 kJ/mol;Doyle法计算得到的活化能分别为164.05 kJ/mol和129.05 kJ/mol;DAEM法计算得到的活化能分别为147.30 kJ/mol和117.36 kJ/mol。通过Doyle法和DAEM法可得到三组分在热解过程中活化能与转化率的变化关系,且2者变化趋势基本相同。

谢苗诺夫热爆炸开创性论文的知识扩散研究

为了解谢苗诺夫热爆炸开创性研究论文在科学领域的知识扩散情况,从Web of Science数据库中采集了317篇引用谢苗诺夫(1928)的论文,并分别对该论文的时间和空间扩散、作者层面的扩散、主题层面的扩散及与关联文献的协同扩散进行了分析。结果表明,在过去90多年中,谢苗诺夫的热爆炸开创性论文受到了持续的引用扩散,并扩散到了美国、以色列、英国、中国及德国等37个国家或地区和以色列内盖夫本-古里安大学、英国利兹大学、中国台湾云林科技大学、俄罗斯科学院及北京理工大学等187个研究机构。该论文的主要引用者包含Gol'dshtein Vladimir、Gray P、Boddington T、Goldfarb I及Zinoviev A等一批热爆炸研究学者。谢苗诺夫(1928)扩散到论文的主题与热爆炸关系密切,包含积分流形、燃烧、差示扫描量热法、失控反应及自热等热爆炸研究主题及研究方法。其中,近期主要扩散到的主题有热失控、锂电池及差示扫描量热法等。谢苗诺夫(1928)与关联文献的协同扩散展示了知识扩散的知识基础及其各个时期的演化情况,揭示了热爆炸从早期理论探索到近期实践研究的历程。

《安全与环境学报》(1994-2020)的整体画像

为促进安全与环境的研究和《安全与环境学报》的发展,采用文献计量与数据可视化的方法与技术,对中国知网引文数据库中所收录的7223篇论文及其文献计量学指标进行了分析。结果表明,经过27 a的发展,《学报》刊载的安全与环境研究成果整体呈增长趋势,期刊论文的影响力也在稳步提升。在发展过程中,产生了一批发文的核心区域、机构及作者。在期刊维度的知识交流中,《学报》主要吸收了来自《中国安全科学学报》《环境科学》及《煤炭学报》等安全与环境相关期刊的知识,知识的流出同样集中在了安全与环境领域,主要包括《中国安全科学学报》《中国安全生产科学技术》及《消防科学与技术》等。《学报》研究主题分布在6个方面:分别为#1环境工程与环境工程学,聚焦在水污染研究方向;#2环境学,主要涉及土壤和大气污染;#3安全工程聚焦火灾与矿山安全工程研究;#4安全管理工程聚焦在工程安全与风险的评价;#5兵工安全技术以及#6安全与环境事件/事故统计。在《安全与环境学报》阶段,研究主题主要分布在#1、#2、#3、#4及#6。《学报》论文中常用的方法为数值模拟、层次分析法及BP神经网络等。在方法的演化路径上,近期新兴的方法为扎根理论、高通量测序、结构方程及D-S证据理论等。

中科大火灾科学国家重点实验室的学术画像

中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室(State Key Laboratory of Fire Science,SKLFS)历经30余年的发展,已成为国际知名的火灾安全科学研究中心。对SKLFS科研成果产出特征的全面分析,有助于为未来SKLFS科研规划或布局研究提供有效的信息参考。从Web of Science核心数据集中采集了SKLFS发表的3949篇论文(1995—2021年),对论文整体产出特征、科研合作状况、研究主题以及高影响力文献进行了分析。在过去30余年,SKLFS的产出增长显著,研究领域聚焦在工程材料领域和火灾燃烧相关领域。在科研合作中,与国际学术共同体建立了广泛的合作关系,并产生了广泛影响。研究主题分布广泛,聚焦于阻燃材料、火灾试验与模拟(池火、隧道火灾等)、火灾动力学、锂电池火灾安全以及人员疏散等领域。其中,阻燃材料包含的主题规模最大,锂电池火灾的研究是实验室新兴的高影响力主题群。在文献层面上,SKLFS发表的高被引论文群亦集中在阻燃材料和锂电池火灾安全的相关研究。SKLFS论文的文献共被引网络形成了该实验室研究的知识基础文献及结构,包括阻燃材料、池火、隧道火灾、人员疏散以及锂电池火灾安全的参考文献群。

基于改进CBAM多分支平滑空洞卷积的入侵检测算法

针对现有入侵检测算法模型存在表征能力弱、预测准确率低和漏报率高的问题,本文提出基于改进卷积注意力模块的多分支平滑空洞卷积神经网络(multi-branch smoothed dilation convolutional neural network based on improved convolutional block attention module,MSDCNN-ICBAM)算法模型。该模型首先使用加权随机采样解决数据集不平衡问题,然后设计扁平式的多分支平滑空洞卷积神经网络(MSDCNN)在多感受野下提取多尺度特征以解决网络退化问题,最后提出改进卷积注意力模块(ICBAM)在通道和空间双维度上指导特征表达以解决卷积操作无法感知特征重要性问题。与其他入侵检测模型在UNSW-NB15数据集上的对比实验表明,该模型准确率提高了3.04%,漏报率降低了5.77%,检测率可达90.98%。

层次分析法在中国安全科学研究中的应用

为了全面分析层次分析法在我国安全科学领域文献中的实际应用,通过科学计量数据可视化的方法,对获取的安全领域层次分析法的2794篇论文进行了分析。结果表明,我国安全科学领域应用层次分析法活跃的机构分别为中南大学、河海大学及武汉理工大学,活跃的作者有苏欣、吴超及袁梅等。安全领域层次分析法的研究热点是模糊综合评价法、安全评价、指标体系、模糊层次分析法及风险评估等方面。高被引论文组成了层次分析法在安全领域应用的经典案例和知识基础,为后续安全层次分析法的应用提供了研究基础。

判断矩阵法在网页恶意脚本检测中的应用

通过对网页中的恶意脚本进行分析,提出了基于统计的网页恶意脚本检测方法,并利用主观赋权法的一种——判断矩阵法对不同的统计方法设置不同的权重,最后利用加权几何平均法对网页脚本统计结果进行完善,从而得出网页脚本的检测结果。实验证明该方法可以有效地检测网页中经过encode和unescape加密处理的恶意脚本。

文件过滤驱动及应用

实现对文件系统访问的完全控制只有通过过滤驱动技术。介绍了Windows NT文件系统驱动和过滤驱动原理、过滤驱动的几种用途以及如何加载一个过滤驱动,设计并实现了一个控制USB设备的过滤驱动实例。

BIPB的热分解动力学和失控反应模拟

为了评估双(叔丁过氧基)二异丙苯(BIPB)的热危害,对其热分解过程进行多速率的动态扫描C80热分析,用几种简单的热危害评估方法分析其热危害。然后应用模式法、无模式法(Friedman微分等转化率法)分别对试验结果进行处理,得到分解动力学数据,并用ASTM E 698法得到活化能数据,同时用C80、ARC和DSC的试验数据验证分解动力学数据的可靠性。最后利用无模式法的分解动力学数据进行BIPB绝热条件下和非绝热的2m3球形容器中的失控反应模拟,得到类似工艺条件下BIPB的安全控制温度。

2018-2020年我国安全科学国际论文的文献共被引聚类:知识基础与研究方向

为辨识我国学者在2018—2020年发表国际论文的知识基础和结构,从Web of Science核心数据集的23本安全科学相关期刊上检索了我国学者发表的2510篇论文,对采集的论文数据分别从期刊、作者和文献的共被引角度来进行分析,以揭示不同维度下我国安全科学的知识基础与结构。结果表明,为我国学者提供知识基础的主要期刊有Reliab Eng Syst Safe(《可靠性工程与系统安全》)、Accident Anal Prev(《事故分析与预防》)、Safety Sci(《安全科学》)、J Loss Prevent Proc(《工业过程与损失预防》)等,形成了系统安全与可靠性分析、灾害风险分析、环境风险研究、安全科学与人因工程、过程安全研究、交通安全研究领域6个主要的期刊类群。在作者分析结果中,以色列电力公司的Levitin G、加拿大瑞尔森大学的Khakzad N、加拿大纽芬兰纪念大学的Khan FI等是我国学者引用的主要学者。这些高被引学者形成了4个主要的知识基础群落。在文献层面上,Levitin G(2005)、Reason J(1990)、Leveson N(2004)等具有重要影响力的论文被我国学者广泛引用,引用主题主要分布在多米诺效应、任务终止策略及退化分析等方向。

安全人性学内涵及基础原理研究

为发展并完善安全人性学,从学科建设角度对安全人性学及基础原理进行了探究。首先,基于安全科学与人性学理论提出了安全人性学的定义与特性,规范了安全人性学学科属性,确定了安全人性学研究层次及研究内容的两大模块,并构建了安全人性学研究的多维结构体系。然后,分别从历史视角、基本规律原理、应用科学及文化区域4个层面确立了安全人性学多层次框架及学科分支,并构建了基于六维结构的安全人性学学科体系。最后,在前人研究成果的基础上,提出了安全人性与利益对立统一、安全人性淡忘原理等7条安全人性基础原理,进一步完善了安全人性学基础原理体系。

城域承灾能力评估研究及其应用

在分析城域事故灾难理论和承灾能力各类影响因素的基础上,运用层次分析法,从城域防灾、抗灾、救灾及灾后恢复等方面出发,构建了比较全面的城域突发事故灾难承灾能力综合评估指标体系。运用多因素数学建模理论,研究各因素对系统的影响方式及重要程度,选取并改进指标权重分析方法,建立了承灾能力评估方法及数学模型。在此基础上,选取某城市区域进行现场调查并获取相关参数,通过该评估指标体系和评估模型,计算出区域的综合承灾能力指数,同时以指标效果系数的形式反映承灾能力的薄弱环节。评价结果与实际情况相一致,表明该模型能够比较准确和全面地评价突发事故灾难中的城域综合承灾能力,为城域承灾能力的提升指明方向。

基于贝叶斯概率的油库池火灾多米诺效应分析

将贝叶斯理论引入油库池火灾多米诺效应分析中,建立油库池火灾多米诺效应的贝叶斯模型并给出建模的基本步骤,推理得出油库池火灾多米诺效应的事故场景,提出基于池火灾多米诺效应的贝叶斯网络推理原则,根据后验概率性质制定最有效的控制方案。结合具体案例,通过对所有多米诺事故场景后验概率的计算,得出具有最大后验概率(3.72×10-5)的事故链,进而将此条事故链中贡献率最大(6.17×10-3)的节点确定为该池火灾多米诺效应的最佳控制点,并结合该事故链的能量传递顺序提出控制措施。

基于弱点相关性的网络安全性分析方法

当前网络安全性分析不但要考虑单个弱点的利用攻击,而且还需要考虑多个弱点的组合利用攻击。其常用分析方法是攻击图方法,但是攻击图方法通常存在指数级状态爆炸问题。为此,引入了弱点相关矩阵和弱点相关图的概念,给出了弱点相关图生成算法并举例说明其在网络系统安全性分析中的应用。结果表明,弱点相关图具有网络系统弱点数的多项式状态,可以用于分析复杂网络系统,便于系统管理员使用,有助于改善网络系统的安全。