基于计算思维的任务驱动式教学模式的研究

计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念,也是当前计算机教育需要重点研究的重要课题。文章首先结合任务驱动式教学和教学模式的特点构建了基于计算思维的任务驱动式教学模型(Task-Driven Teaching Model Based on Computational Thinking,简称TDTMCT)。TDTMCT模型将教学者和学习者之间通过任务连接起来,教学过程以任务为主线,教学者主导,学习者主体。整个过程教学者运用计算思维方法准备课程,设计任务,学习者根据教学者的引导,运用计算思维方法完成教学任务。最后运用实例验证了该模型的可行性和高效性。与传统的教学模式相比较,基于计算思维的任务驱动式教学模式在培养学习者自我建构知识以及创新思维能力方面有较大的进步,不仅可以提高学习效率,而且可以培养学习者的计算思维能力。

“轻游戏”对计算思维能力的培养——教育游戏对程序设计基础课程教学的影响

"计算思维(Computational Thinking)"是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念,也是当前计算机教育需要重点研究的重要课题,它的研究对我国转型期的科学和教育具有重要的意义。"轻游戏(Light Game)"是具有主流游戏内在动机并同时辅助教学开发学习者思维能力的教育软件,用"轻游戏"的方式可培养学习者的计算思维能力。综合二者的特点,采用理论与实践相结合的方式,在分析"轻游戏"和"计算思维"的基础之上,探索并构建了程序设计课程教学中"轻游戏"对"计算思维"能力培养的教学模型和学习模型,通过实例论证,该模型不仅可以提高教学和学习效率,而且可以提升学习者的计算思维能力,同时也为广大教学者从思维层面上培养学习者提供了参考。

无尺度网络下具有双因素的僵尸网络传播模型

随着网络技术的发展,僵尸网络逐渐成为Internet上最具威胁的攻击平台。而现今的网络是随机网络、无尺度网络等构成的一个复杂网络。结合无尺度的特性,考虑僵尸网络传播过程中部分主机的免疫特性与网络阻塞特征,提出一种无尺度网络下具有双因素的僵尸网络传播模型。该模型基于Internet的实际情况,重点考虑了无尺度网络的拓扑结构,并结合了僵尸网络中部分脆弱主机由于提前从易感染的网络中移除而具有的免疫特征情况与传播过程中的网络流量阻塞情况。Matlab仿真结果表明,这种传播模型更符合真实网络中僵尸网络的传播规律。

僵尸网络传播模型分析

为了让僵尸网络传播模型是更符合Internet中的僵尸网络的传播特性,基于简单病毒传播模型深入分析僵尸程序的传播特性,考虑了僵尸程序在传播过程中存在的网络流量阻塞、提前免疫主机和感染后免疫主机等因素,提出了一个新的僵尸网络传播模型,并进行了仿真实验。实验结果表明,该模型更符合僵尸程序在复杂网络中的传播特性,有利于僵尸网络的传播行为的分析和传播趋势的预测。

无尺度网络下具有免疫特征的僵尸网络传播模型

结合无尺度的特性,考虑僵尸网络传播过程中部分主机的免疫特性,提出一种无尺度网络下具有免疫特征的僵尸网络传播模型。该模型基于Internet的实际情况,重点考虑了无尺度网络的拓扑结构,并结合了僵尸网络中部分脆弱主机由于提前从易感染的网络中被移除而具有免疫特征的情况。通过MATLAB进行仿真,仿真结果表明,这种传播模型更符合真实网络中僵尸网络的传播规律。

一个基于进程保护的可信终端模型

针对计算机终端是网络系统中安全风险的根源问题之一,提出了一种新的基于进程保护的可信终端模型。该模型通过进程静态、动态保护和进程间无干扰来判定系统的可信性。进程静态保护的主要功能是确保进程代码和辅助文件的完整性,进程动态保护的主要功能是防止进程运行的相关数据被篡改,进程间无干扰的功能是基于无干扰理论判断进程交互的合法性。理论分析结果表明,该模型的可信性与基于可信根的无干扰可信模型等价。但该模型不仅有效克服了基于可信根的无干扰可信模型中的可信传递函数check()的不合理性,而且将系统的状态、动作具体化,使得该模型更直观、具体,更容易理解,与实际的终端系统更相符。

直接匿名证言协议的性能估算新方法

性能问题是阻碍DAA推广和应用的首要问题.为了进一步优化该协议的性能,找出性能瓶颈,定量地分析和测量DAA中各个实体的性能负荷分布是一个十分重要且必须的工作.文中详细分析了DAA的协议流程,提出了以机器周期为基本性能单位的性能负荷分布测量方法——归一化统计法(Normalized Statistics,NS).该方法需要首先分析DAA协议中的各种复杂运算,针对不同的运算选用当前性能较好的算法,然后统计各个算法中大整数单精度乘法、单精度加法、读内存、写内存等基本运算的数目,最后通过汇总并转换得出DAA协议中各实体以机器周期为单位的性能负荷分布和总性能负荷.比较分析表明,该方法不仅能相对准确、精细、有效地定量计算出DAA协议中各实体的性能负荷和总的性能负荷,而且测出的性能负荷具有平台无关性.最后为了说明该方法的有效性,将NS方法应用于有关可信计算匿名证明的一个典型方案的性能负荷估算.

无尺度网络下的僵尸网络传播模型研究

僵尸网络是一种从传统恶意代码进化而来的新型攻击方式,已成为Internet安全的一个重大威胁。建立僵尸网络的传播模型已成为研究僵尸程序传播特性最有效的一种方法。当前建立的僵尸网络传播模型均是基于随机网络理论的,而实际的Internet是一个具有无尺度特性的复杂网络,因此,这些主流传播模型并不能完全准确反映僵尸程序在Internet的传播特性。提出了一种基于无尺度网络结构的僵尸网络传播模型,根据Internet的实际情况,结合网络流量阻塞这一Internet中的常态现象,重点考虑了真实Internet中节点的增长性和择优连接性。仿真结果表明,该模型不仅符合真实Internet网络中僵尸程序的传播规律和感染特性,而且能够反映出网络中出现拥塞时僵尸程序的感染特性。

基于粒子系统方法的沉淀现象模拟

液体中的沉淀现象是自然界和科学研究中的普遍现象之一,用计算机真实地再现沉淀现象对研究沉淀过程、掌握沉淀规律具有重要的现实意义。基于粒子系统方法,提出了沉淀现象的数学模型,详细描述了沉淀现象的实现过程,并讨论了沉淀现象实现过程中的实时性优化方法和真实感增强技术。实验结果表明,该方法不仅简单有效,易于理解,模拟的沉淀现象满足实时性和逼真性的要求,而且具有较好的通用性,根据需要稍做修改即可用于多种场合的沉淀模拟。

具有免疫特征的僵尸网络传播模型

僵尸网络是一种从传统恶意代码进化而来的新型攻击方式,已成为Internet安全的一个重大威胁。僵尸网络传播模型是研究僵尸程序传播特性最常用的一种方法,当前僵尸网络的主流传播模型并没有考虑到部分主机的免疫特性,因而目前的这些主流传播模型对僵尸程序在Internet上的传播特性反应得不够准确。提出了一种新的具有免疫特征的僵尸网络传播模型。该模型基于Internet的实际情况,重点考虑了Internet中部分脆弱主机由于提前从易感染的网络中移除而具有免疫特征。仿真结果表明,基于免疫特征的僵尸网络传播模型更符合真实Interne网络中僵尸程序的传播规律和感染特性。