网络环境下的信息对抗理论与技术

信息对抗是信息安全界最近才发展起来的一个研究领域其研究内容和内容和内涵人们还比较模糊，本文的主要目的是进一步明确这些问题。首先给出了研究信息对抗的背景和意义；其次，其于作者这对一研究领域的认识给出了信息对抗的定义，阐述了信息对抗的研究内容，并指出了每项研究中所解决的关键问题。     

信息融合非线性控制理论初探

将信息融合思想引入控制领域，提出信息融合非线性控制理论．基于信息融合最优估计理论，研究非线性离散控制系统的最优控制问题．信息融合控制是把对控制系统的所有性能要求以及系统动力学转化为可融合信息，然后从信息融合估计的角度，使原问题转化为求控制量的“融合估计”问题．首先，给出了非线性信息融合估计定理；然后，推导了非线性系统信息融合控制的算法；最后，通过对机械手的转移控制问题的仿真研究说明了信息融合非线性控制算法的有效性．     

基于中间件的软件系统特征交互问题在线检测与消除

作为主流的Intemet软件系统运行支撑平台，中间件必须支持越来越丰富的交互模式．交互的多样和复杂以及Intemet开放、动态、多变等特点导致非预期交互产生的几率逐渐增加．这些非预期的交互可能导致服务降级，功能损失，甚至系统崩溃等严重后果．文中从电信领域特征交互问题的角度研究Intemet软件中的非预期交互问题，并提出了一个基于中间件的在线检测与消除方法．首先，对中间件使能的系统交互进行分类，与电信系统进行多角度的比较，并分析了4个实例，从而论证了Intemet软件特征交互问题的存在并考察其与电信系统特征交互问题的异同．随后，提出了以运行时软件体系结构为核心的在线检测和消除方法．该方法在J2EE环境中得以实现并成功解决了4个实例．     

Vicsek模型的连通与同步

多个体系统的集体行为是复杂系统研究的重要切入点，而Vicsek模型是研究多个体系统的一个基本模型，它具备了复杂系统的一些关键特征，如动态行为、局部相互作用和变化的邻居关系等．该模型看起来简单，但模型中的非线性耦合关系使得问题的完整理论分析非常困难．Jadbabaie等人对模型中的线性化的角度更新方程进行了分析，并证明了如果由所有个体的位置形成的邻居图满足某种连通性条件时，系统最终会同步．该文引起了大量相关问题的后续研究，但一个未解决的关键问题是：系统究竟在什么条件下才具有这种连通性？文中将给出一个保证Vicsek模型同步的充分条件，该条件完全加在系统参数上．进一步，将通过反例说明当初始角度的范围为[0，2π）时，邻居图的连通性不再是动态Vicsek模型同步的充分条件，从而揭示了Vicsek模型与其线性化模型之间的根本差别．     

腐蚀科学通用数据模型及接口界面I——可行性及若干问题

针对材料腐蚀科学中数据源众多的特点及腐蚀信息挖掘的需要，提出了腐蚀科学通用数据模型及整合腐蚀信息系统的构想。根据各种数据源特征的分析，提出了统一腐蚀数据模型和接口界面的解决方案。分析单元腐蚀数据应具有完整，自备和相对独立等特征的原因；剖析了整合腐蚀信息系统中若干关键问题；勾画了腐蚀信息交换系统的基本架构和信息流动模式；分析了系统中各种角色及相互作用关系，数据和信息的生成和流向。最后从计算机科学的角度，探讨了实现整合腐蚀信息系统的途径。     

水信息获取与处理技术及发展

在对水信息系统模型内涵与外延分析的基础上，综述了水信息获取与处理技术的研究与应用的内容：①水信息获取的基本理论框架；②水信息获取技术及发展；③多源信息融合处理技术。探讨了水信息系统的信息获取技术互补、信息融合算法选择和系统评估3个关键问题。     

基于质谱技术的计算蛋白质组学研究

蛋白质组是继人类基因组计划完成之后又一新兴的生命科学研究对象，蛋白质组学研究细胞或组织内所有表达的蛋白质．生物质谱技术已为蛋白质组学研究产生了大规模的质谱数据；而如何从这些数据中提取和发现有关蛋白质组的重要生物学知识为计算蛋白质组学的研究提出了重大需求，如蛋白质鉴定、翻译后修饰、定量分析，以及疾病模式的发现等．本文研究了如何应用计算技术来解决蛋白质组学研究中质谱信息处理的这几个关键问题．     

关于Crypto＇05上的广播加密方案的一种盗版解码器

在Crypto’05上，Boneh等人提出了两个广播加密方案．他们的工作具有令人振奋的结果：用户的私钥以及广播的密文均为固定长度，与接收者的数目无关．在他们的文章中给出了一个开放性问题，也就是希望能够为他们的广播加密方案设计一个叛逆者追踪算法，并通过对该追踪算法和他们的广播加密方案进行结合，得到一个有效的追踪及撤销系统．文中对该开放性问题给予了否定的回答．具体地说，给出了一种方法，使得3个或3个以上的叛逆者可以合谋出一个针对他们的广播加密方案的盗版解密器，并且还证明了不可能存在追踪算法来找出这些叛逆者．我们的盗版解密器可以类似地应用于Lee等人在ISPEC’06上提出的广播加密方案．     

信息几何理论与应用研究进展

信息几何是在Riemann流形上采用现代微分几何方法来研究统计学问题的基础性、前沿性学科，被誉为是继Shannon开辟现代信息理论之后的又一新的理论变革，在信息科学与系统理论研究领域展现出了巨大的发展潜力．本文首先从参数化概率分布族的内蕴几何结构特征与信息的几何性质出发，精炼了信息几何的科学内涵，指出信息几何相比于经典统计学与信息论的理论优势与方法的革新．然后简要阐述了信息几何与微分几何的联系，综述了信息几何理论的发展历史与近20年来信息几何在神经网络、统计推断、通信编码、系统理论、物理学和医学成像等各领域应用的研究现状，归纳和总结了其中所体现的信息几何的基本原理和基本方法，并对信息几何的发展给予注记．特别地，对信息几何在信号处理领域中的应用成果进行了较全面的总结和概括，阐述了信息几何在信号检测、参数估计与滤波等方面的最新研究成果．最后，展望信息几何的发展前景，提出了信息几何在信号处理领域中的若干开放性问题．     

汽车动力学控制系统研究进展

汽车动力学控制系统(VDC)是采用电子控制技术提高汽车主动安全性能的重要研究成果，是当前汽车动力学的主要的研究领域。通过对这一核心技术的研究，系统总结了VDC研究的关键问题：系统建模、控制策略、控制算法、控制器的开发研究、故障保护等，并提出了这一领域进一步研究的方向。     

一类高速采样不确定系统的混合H2/H∞滤波

研究了含有多面体参数摄动Delta算子系统的混合H2／H∞滤波问题，目的是寻找一个稳定的线性滤波器，使得滤波误差系统在不同滤波通道具有不同性能准则．利用参数依赖型Lyapunov函数方法，提出了新的混合吼，巩性能准则．基于该准则，采用线性矩阵不等式技术推导了此类系统全阶混合H2/H∞滤波器存在的充分条件，并通过求解一个凸优化问题设计滤波器．研究结果表明该方法具有较低的保守性．数值示例验证了所提方法的可行性．     

网构软件体系结构代数模型

由于网络化软件的规模和复杂程度的不断增加，设计可伸缩的软件体系结构，开发可演化的软件系统遇到了挑战．挑战之一是很难把软件模型与原系统说明区分开来，使得软件系统的可演化性受到限制．一个有效的途径是建立可范用软件体系结构的抽象模型，指导网构软件设计，从而提高软件模型的概括能力和可伸缩能力．本文提出一种网构软件体系结构代数模型，其中一个创新思想是把网构连接子解释成网构变量的运算．结合代数学方法和软件实现技术，定义了6种网构连接运算，所有运算是对连接子的代数抽象，因此软件体系结构的抽象表达能力得到了加强．为了展示提出代数模型的建模与分析辅助作用，介绍了一个基于代数模型的网构软件设计与演化的案例研究．     

科学发现的逻辑验证

R演算是一个关于逻辑连接词符号和量词符号的演算系统．它是一个根据事实反驳对科学理论进行修正的符号演算系统．文中以狭义相对论和生物进化论为例，使用R演算，对这两个科学理论的发现过程，在数理逻辑层面进行了验证．验证的结果表明：对Einstein时代的物理学而言，狭义相对论是唯一而且正确的选择．对Darwin时代的生物学而言，在接受自然选择原理等前提下，R演算可以推导出3种不同的，但逻辑上合理的进化论方案．Darwin提出的进化论是其中一种．有趣的是三者中的另一种，现在看来它具有一定的包容性．     

约束切换非线性系统给出初始稳定区域的预测控制设计

有约束切换非线性系统的稳定控制是一个重要的研究问题．通常的预测控制方法可以很好的处理约束问题并使得系统稳定，但一般首先假设其中的优化问题初始可行，而对于初始稳定区域并没有具体的描述．本文针对一类输入变量受约束且状态不可测的非线性切换系统，提出了一种混合非线性预测控制方案．其主要思想是：利用李亚普诺夫函数和状态观测器，设计在预测控制器和有界反馈控制器之间适当切换的混杂控制器，以得到初始稳定区域的描述并使得子系统闭环稳定；对整个切换系统，基于状态估计，设计在各组件间平稳切换的切换律，以保证整个闭环系统的渐近稳定性．最后通过对一个化工过程实例进行仿真，验证了本文所提控制器的有效性．     

输电线路雷击过程分析的雷电通道分形模型

如何合理进行输电线路的防雷分析是线路设计的关键问题之一．本文对分形模拟应用到输电线路防雷中的三个重要问题，即上行先导起始的判据和实现、与雷电流幅值建立联系及分形维数的计算和控制，进行了讨论．分析结果表明，线路即使满足电气几何模型的完全屏蔽条件，仍然存在绕击跳闸的可能性．作为方法的进一步应用，我们还计算了超高压交流线路在不同地面倾角下的绕击跳闸率以及特高压直流线路一个档距内的雷击落点分布特征，可发现线路防雷中的薄弱环节．本文工作为优化避雷线与导线的排列方式提供了一个有潜力的方法，工程中可以适当地控制避雷线和相导线或极导线的弧垂来降低线路的绕击概率．     

二次分配问题的骨架分析与算法设计

骨架分析是近年来NP-难解问题研究的热点，对于衡量问题的相变、难度及算法设计具有重要意义．骨架的理论分析及在算法设计方面的应用还处于起步阶段，从QAP问题入手，对QAP骨架进行了理论分析，证明寻找QAP问题的骨架属于NP．难解问题，不存在多项式时间的算法可以保证得到QAP问题的骨架，为局部最优解交叉来获得近似骨架提供了合理性解释，在此基础上，利用偏移实例构造方法，提出了基于偏移实例的近似骨架算法．其基本思想是：首先为QAP实例构造偏移实例，其最优解恰是原QAP实例的一个全局最优解；然后利用现有算法求得新实例的多个局部最优解，通过对局部最优解求交得到近似骨架；将近似骨架固定以得到规模更小的搜索空间，最后在新空间上求解，拓广了骨架理论研究的范围，所提出的算法为NP-难解问题的通用算法设计提供了一种新思路。     

高等级安全操作系统的设计

众多因特网安全事件的发生表明，为了对抗现代计算环境中的安全威胁，来自安全操作系统的支持是必不可少的．基于国内外相关标准的要求，结合安胜高等级安全操作系统v4．0（以下简称为安胜OS）的设计与开发实践，讨论高等级安全操作系统设计中的3个关键问题：安全体系结构、安全模型与隐蔽通道分析．对安全体系结构与3种基本的安全策略模型：机密性模型、完整性模型和特权控制模型的设计原则分别进行了阐述，提出了新的安全体系结构与3个新的安全模型，分别介绍它们的主要特色，以及它们在安胜OS中的实现。 隐蔽通道分析是高等级安全操作系统设计中众所周知的难题，迄今缺乏坚实的理论基础与系统的分析方法．为了解决隐蔽通道分析中存在的基本问题，文中提出了隐蔽通道标识完备性的理论基础、一种通用的隐蔽通道标识框架，以及高效的回溯搜索方法．这些新方法在安胜高等级安全操作系统中的成功实现表明，它们可以简化并加快整个隐蔽通道的分析过程。     

方向EMD分解与其在纹理分割中的应用

提出了方向EMD(Directional Empirical Mode Decomposition，简写为DEMD)的定义和框架并用来进行纹理分割．EMD是由Huang等人提出的新的时频分析工具．这种工具使用筛法对信号分解，再对成分的瞬时频率进行分析．虽然已有文章讨论将一维EMD推广到二维情况，但有两个方面还没有考虑：一方面是从二维EMD中提取特征，另一方面是考虑图像固有的方向性在二维EMD分解中的作用．文中考虑到这两方面，提出了DEMD的方法．这种方法在分解框架中考虑了图像的方向性，并从分解的每个成分中对每个点提出三个特征以进行图像处理．使用DEMD分解提取的特征进行纹理分割的实验说明了这种方法对于纹理处理的有效性．此外，给出了关于DEMD区分纹理在视觉上的解释．     

多基站协作通信系统的频偏补偿策略

在多基站协作通信系统中，为了获得空间分集或复用增益，协作基站同时同频向多个终端发送数据，而终端同时同频收到多个具有不同频偏的信号．基站或终端不能通过预补偿或后补偿方法独立解决多基站多用户频偏补偿问题．针对这一难题，本文提出基于最大可容忍剩余频偏的收发联合补偿策略．仿真结果表明：该策略虽然不能完全消除多基站多用户频偏，但可将其控制在可容忍范围内．     

热激活和辐照熄灭特性及其在瓷器前剂量测定年代中的应用

前剂量技术是瓷器热释光测定年代的一个重要方法，它是建立在热激活和辐照熄灭这两个特性的基础上．根据热激活和辐照熄灭特性，得到测定瓷器古剂量的两个方法，一个是“激活法”，另一个是“熄灭法”．研究结果表明，这两个方法在测定距今100～1000年的年代时，得到的结果是相同的，但是在测定低端年龄（小于距今100年）时激活法比较准确，高端年龄（大于距今1000年）时熄灭法比较准确．另外，对少数不能用这两个方法测定年代的瓷器，提出两个特殊的处理方法．