安全科学计算论文-尹堂文

安全科学计算论文-尹堂文

导读:本文包含了安全科学计算论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:人为因素设计与验证,人机与环境智能系统,人机耦合策略模型,人机交互

安全科学计算论文文献综述

尹堂文[1](2017)在《基于飞行安全调和测度及科学计算的人为因素设计与验证》一文中研究指出飞行安全性是衡量航空系统先进程度的最重要标准,也是人为因素设计及其适航符合性验证的主要目标。人因意外是导致飞行安全事故的最主要原因之一,而人因意外无法从根源上加以杜绝的根本原因在于对人机工效状态空间的认识不够充分;人机与环境系统及飞行任务诸多方面的不确定性使人机工效状态空间极其庞大、复杂;因此,为了完成在飞行安全、飞机性能、机组绩效等方面的人为因素设计与验证,为了可持续地促进飞行系统的自动化扩展及安全性增强,需要探索一整套科学的解决方案,以获取足够的人机工效状态空间研究数据样本,推进基于人机工效状态空间的人为因素研究,促进计算人因与工效学的发展并推广其应用。人为因素设计与验证问题可以通过面向科学计算的人机与环境复杂系统建模与仿真转化为人机工效状态空间的事实与逻辑问题。对人机与环境复杂系统演变发展的模拟与仿真旨在再现飞行机组、飞机系统、飞行环境、飞行任务等方面的飞行条件、飞行状态、飞行性能的动态演进;演进的结果为人机工效状态空间中的一条高维曲线,也是人机工效状态空间的一个数据研究样本。人机工效状态空间包含交互与评估两个维度的基础信息数据;第一个维度标记飞行系统各层次的构型配置及各动态过程的交互事件;第二个维度标识飞行安全、飞机性能、机组绩效及飞行系统广义评价指标的量化测度。基于人机工效状态空间的人为因素研究包括四个层次的信息算法;第一个层次为基于人机工效大数据的统计建模;第二个层次为基于数据统计模型的因果推断;第叁个层次为基于数据统计模型的人因反演;第四个层次为基于数据统计模型的正交实验设计。具有前瞻性的航空人为因素设计与验证能为飞行系统控制及航空系统工程中的协调与决策提供科学依据。本文就上述主题展开了全面、深入的理论与计算研究,具体的工作分为四个部分:首先,我们从方法论的角度探讨基于飞行安全调和测度的人为因素设计与验证解决方案,从方法体系、理论体系、技术体系、工具体系四个方面阐述面向科学计算的人机环智能系统建模与仿真及其在人为因素设计与验证中的作用。在明确了人为因素设计与验证这一科学问题之后,我们探究了飞行系统及人因交互的异构性,探究了科学计算及虚拟工程的适用性,探究了以人为中心的样机设计与制造,探究了多粒度合成飞行域模型、多层次异构域交互、多目标评估的统一表示,探究了人因与工效学问题的研究广度、深度、跨度,并据此提出了通过面向科学计算的人机与环境复杂系统建模与仿真将人为因素设计与验证问题转化为人机工效状态空间的事实与逻辑问题的可行性解决方案。然后,我们从大数据获取的角度探讨基于人机环智能系统建模与仿真的人机工效状态空间研究样本生成方法,从基于任务的人机耦合策略模型、飞行动力学的不变张量模型及基于有限体积法的计算空气动力学、面向飞行任务描述及飞行测试规划的飞行场景、飞行安全的内禀因素及调和测度、飞机性能的无量纲约简、飞行品质及机组绩效的客观评价、航空广义评价指标的变换域测度、全数字快速计算平台的分布式部署八个方面阐述人机环智能系统的复杂人机交互及其再现。在完成任务时,人类通常会期待最好的结果,做好最坏的准备、保证正常的绩效。基于任务的人机耦合策略模型以多特征模式及其结构化实现为独特视角,以解决问题计算序列及其逻辑与算术深度为主要原则,以最优控制、鲁棒控制、自适应决策为主要方法,从复杂性、自适应性、不确定性各层面模拟人类的能力及特征。飞机模型是人机耦合策略模型的操控对象,飞行动力学的不变张量建模及矩阵编码便于飞机模型的计算机仿真,也便于人机与环境复杂系统仿真度与可信度的提高。飞行场景以参数形式表征飞行任务及飞行条件的构型配置;其中,飞行任务的航段组成及衔接描述信息主要面向人机耦合策略模型,飞行条件的数据窗口及数据项规划信息主要面向适航符合性验证。及时察觉并准确评估正在迫近的危害是安全防范的根本。飞行安全性的检测涉及各类飞行事件及评价准则,且难以客观定量分析,检测结果也难以有效利用。我们将安全要素归结为叁个内秉因素,并将其集成于统一的调和测度机制,使飞行安全性可借助于概率测度客观定量地加以测评,甚至预测。飞行性能的无量纲约简有助于将各种复杂飞行情况转化为内秉安全因素。通过性能参数的标准化及合理分组,无量纲飞行性能既便于在客观的环境中施加检测,又能准确地反映不同飞行环境及状态下的实际飞行性能。我们尝试在虚拟环境中实现对人-机系统的主观评价,并将其作为飞行品质及机组绩效的客观评价。鉴于飞行品质及机组绩效的评判是一个协同验证、多重决策与反馈控制的过程,我们从协同学习与预测控制的角度,在集成认知框架下的人机耦合策略模型中内嵌评价飞行品质及评估机组绩效的内省能力。人为因素研究涉及诸多抽象概念属性的主观评价。通过类比流体力学中的传输现象及传输属性,我们尝试将广义评价指标的相对概率测度及定量分析推而广之。基于面向服务构架的分布式计算平台在计算复杂性、分布性、并行性、开放性和可扩展性等方面全面支持了人机与环境智能系统建模与仿真,是人为因素设计与验证的科学计算及研究平台。接下来,我们从大数据计算的角度探讨基于人机工效状态空间的前瞻性航空人为因素研究方法,从人机工效大数据分层布局、人机工效大数据统计模型、人机工效大数据因果推断、人机工效大数据人因反演、人机工效正交实验设计五个方面阐述数据驱动及面向问题的人机工效大数据研究方法。混合效应及因果协变模型、Bootstrap参数随机化估计算法、拟合优度框架下的因果关系存在性判断算法、潜在结果框架下的因果效应显着性评估算法、人因反演响应核的最佳统计估计算法、人机工效状态子空间的渐进逼近算法等成果全面推进了基于人机工效状态空间的航空人为因素研究。最后,我们从系统控制与系统工程的角度探讨基于科学计算的航空人为因素设计与验证方法在飞行系统的自动化扩展及安全性增强方面的应用前景,并特别关注飞行安全调和测度在飞行器系统控制中的反馈作用、人为因素设计与验证在航空系统工程中的前馈作用。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-07-01)

李宾[2](2015)在《两类科学计算问题的安全外包方案研究》一文中研究指出云计算是一种基于互联网的交付模式,可以为用户提供各种按需服务.外包计算作为云计算提供的基础服务之一,可以为用户提供强大的计算能力.在外包计算模式下,用户通过将其繁重或无法完成的计算任务外包给云服务商,云服务商执行计算后返回计算结果,从而降低用户端的计算成本.尽管外包计算拥有众多好处,也不可避免地面临着一些新的安全挑战.例如外包给云服务器的数据通常包含用户的一些隐私信息(消费记录、研究数据等),而不可信的云服务器可能会试图获取这些隐私信息.因此,隐私性保护是外包计算面临的一个挑战.另一方面,云服务器可能会因为某些经济利益减少其计算量,给用户返回一个精度较低或者无效的计算结果.所以,计算结果的可验证性是外包计算面临的又一个挑战.因此,设计一个既能保护用户数据的隐私又能验证计算结果的外包计算方案是十分有意义的.作为两个重要的科学计算问题——非负矩阵分解与凸二次规划,已经广泛应用于图像处理、文本聚类及数据挖掘等领域.当计算问题的规模较大时,资源受限的用户需要花费巨大的计算开销或者无法计算.此时,将大规模计算问题外包给云服务器是一个“经济实惠”的选择.本文探讨了非负矩阵分解与凸二次规划的安全外包计算问题,主要工作如下:1.针对非负矩阵分解的安全外包问题,提出了一种可验证的高效的非负矩阵分解安全外包方案.该方案中,原始问题的输入矩阵及分解结果被视为用户的隐私信息.为了保证数据的隐私性,我们通过引入置换技术将原始问题盲化为一个随机的新问题,然后将新问题发送给云服务器进行求解,最后通过对云服务器返回的计算结果进行转换得到原始问题的解;在验证阶段,利用矩阵的诱导1-范数降低了用户的计算量.理论分析与实验结果表明,我们的外包方案可以为用户节省较大的计算开销.2.针对凸二次规划的安全外包问题,首先分析了Zhang等学者外包方案的优劣,然后提出了一个新的安全外包方案.新方案利用置换技术将原始问题盲化为一个随机的新问题,然后外包给云服务器求解,最后验证服务器返回的计算结果.安全性分析表明,在完全恶意模型下,新方案可以保证输入/输出数据的隐私性,且能以概率1(最优)检测出云服务器的不诚实行为.仿真实验表明,与Zhang等人的方案相比,新方案中用户在转换和验证阶段所需时间有所降低.(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-12-01)

尹春勇,李坚石,孙汝霞[3](2007)在《安全科学计算系统SSCS实现》一文中研究指出利用Matlab7.0提供的强大数据处理功能,在基于WWW的技术支持下,为普通用户提供科学计算的专家平台。对常用动态网络技术进行探讨,分析了基于Web的Matlab系统的基本实现原理,提出了基于数据库的改进方案。基于科学计算数据的保密性,为保证传输过程不被第叁方获取,采用SSL技术保证数据的WWW传输安全性。客户端科学计算的数据可能希望不被服务端知道,SSL技术只能保证传输过程的安全性。为实现服务端的安全,提出了秘密同态技术实现服务端的安全性,对同态的问题做了一些算术上的研究。给出了设计的安全科学计算系统(SSCS)的模型,同时用该思想开发出了一个简单完整的实验平台,用实例验证了其有效性。(本文来源于《计算机工程与设计》期刊2007年13期)

张耀南,罗立辉,宋戈,韦五周[4](2005)在《基于科学计算与数据服务的Linux安全》一文中研究指出为便于分析科学计算与数据平台的安全隐患,制定安全策略,将操作系统Linux和应用服务的安全简化为内核安全、与网络无关的系统安全、与网络有关的系统安全、与应用有关的系统安全四层分析模型,分析了不同层面Linux的安全隐患,提出了防范措施。并利用此分析模型,给出了基于互联网络环境,建立在Linux操作系统之上的科学计算与数据服务系统的安全策略。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2005年31期)

安全科学计算论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

云计算是一种基于互联网的交付模式,可以为用户提供各种按需服务.外包计算作为云计算提供的基础服务之一,可以为用户提供强大的计算能力.在外包计算模式下,用户通过将其繁重或无法完成的计算任务外包给云服务商,云服务商执行计算后返回计算结果,从而降低用户端的计算成本.尽管外包计算拥有众多好处,也不可避免地面临着一些新的安全挑战.例如外包给云服务器的数据通常包含用户的一些隐私信息(消费记录、研究数据等),而不可信的云服务器可能会试图获取这些隐私信息.因此,隐私性保护是外包计算面临的一个挑战.另一方面,云服务器可能会因为某些经济利益减少其计算量,给用户返回一个精度较低或者无效的计算结果.所以,计算结果的可验证性是外包计算面临的又一个挑战.因此,设计一个既能保护用户数据的隐私又能验证计算结果的外包计算方案是十分有意义的.作为两个重要的科学计算问题——非负矩阵分解与凸二次规划,已经广泛应用于图像处理、文本聚类及数据挖掘等领域.当计算问题的规模较大时,资源受限的用户需要花费巨大的计算开销或者无法计算.此时,将大规模计算问题外包给云服务器是一个“经济实惠”的选择.本文探讨了非负矩阵分解与凸二次规划的安全外包计算问题,主要工作如下:1.针对非负矩阵分解的安全外包问题,提出了一种可验证的高效的非负矩阵分解安全外包方案.该方案中,原始问题的输入矩阵及分解结果被视为用户的隐私信息.为了保证数据的隐私性,我们通过引入置换技术将原始问题盲化为一个随机的新问题,然后将新问题发送给云服务器进行求解,最后通过对云服务器返回的计算结果进行转换得到原始问题的解;在验证阶段,利用矩阵的诱导1-范数降低了用户的计算量.理论分析与实验结果表明,我们的外包方案可以为用户节省较大的计算开销.2.针对凸二次规划的安全外包问题,首先分析了Zhang等学者外包方案的优劣,然后提出了一个新的安全外包方案.新方案利用置换技术将原始问题盲化为一个随机的新问题,然后外包给云服务器求解,最后验证服务器返回的计算结果.安全性分析表明,在完全恶意模型下,新方案可以保证输入/输出数据的隐私性,且能以概率1(最优)检测出云服务器的不诚实行为.仿真实验表明,与Zhang等人的方案相比,新方案中用户在转换和验证阶段所需时间有所降低.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

安全科学计算论文参考文献

[1].尹堂文.基于飞行安全调和测度及科学计算的人为因素设计与验证[D].上海交通大学.2017

[2].李宾.两类科学计算问题的安全外包方案研究[D].西安电子科技大学.2015

[3].尹春勇,李坚石,孙汝霞.安全科学计算系统SSCS实现[J].计算机工程与设计.2007

[4].张耀南,罗立辉,宋戈,韦五周.基于科学计算与数据服务的Linux安全[J].计算机工程与应用.2005

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