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    2022,14(2):0-0, DOI:
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    2022,14(2):0-0, DOI:
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    2022,14(2):0-0, DOI:
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    2022,14(2):0-0, DOI:
    摘要:
    2022,14(2):127-136, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.001
    摘要:
    联邦学习这一类分布式机器学习技术旨在保证使用大数据进行机器学习训练时保护本地数据不泄露.然而一系列机器学习隐私攻击表明,即使不直接暴露本地数据,仅仅通过获取机器学习模型的参数就可以进行数据隐私的窃取.从训练时参与者和聚合端之间传递的中间模型到最后发布的聚合模型,联邦学习的模型发布过程存在诸多隐私威胁.由此出现了大量相关的保护技术,包括基于差分隐私以及基于密码学的联邦学习隐私保护技术.本文针对联邦学习本地模型和聚合模型发布过程中可能出现的各种隐私威胁和敌手模型进行了简要介绍,并且对相关的防御技术和研究成果进行系统性综述.同时也对相关技术在联邦学习隐私保护中的发展趋势进行了展望.
    2022,14(2):137-147, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.002
    摘要:
    基于2017年12月25日至2018年1月16日1 h时间分辨率的在线监测数据,对华南沿海城市——阳江市的大气PM2.5质量浓度、化学组分和来源进行了分析.结果表明,采样时段阳江市PM2.5中主要化学组分为OM、NO-3、SO2-4、NH+4和EC,质量浓度占比分别为32.75%、25.59%、16.41%、12.37%和4.82%.相比清洁过程,两次污染过程期间NO-3质量浓度均为清洁过程时段的6倍以上,增量明显高于其他组分,占比则均为清洁过程时段的2倍以上,分别占29.38%和30.81%.PMF解析结果表明,二次转化源是最主要的源,其分担率高达51.41%,其中NOx二次转化源分担27.18%,是阳江市PM2.5分担率最大的二次转化源.首要的一次排放源是机动车源(15.11%).污染过程期间NOx二次转化源的分担率显著提升,从11.85%分别增至33.15%和36.96%,是阳江市大气PM2.5污染形成的主要原因.本研究表明阳江市冬季PM2.5污染特征已类似于大型和特大城市,即面临严峻的二次污染,应着重加强对硝酸盐的防治,同时注重机动车管控.
    2022,14(2):148-155, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.003
    摘要:
    在综合分析降水统计预测模型特点的基础上,提出一种基于Attention机制、卷积神经网络(CNN)和BP神经网络的CNN-Attention-BP组合模型,并对1961—2020年不同气候类型的长春站、白城站、延吉站夏季降水进行实证分析.首先,运用卷积神经网络对6—8月20—次日20时降水量、平均气压、平均风速、平均气温和平均相对湿度进行特征学习,利用Attention机制来确定气象影响因素对降水预测的权重;然后,使用BP神经网络进行降水发生预测,选用准确率、交叉熵损失函数和F1-score来综合评价CNN-Attention-BP组合模型的性能.最后,将单一的支持向量机、多层感知机和卷积神经网络模型与组合模型进行比较分析.结果表明,CNN-Attention-BP组合模型具有自主学习和关注更重要信息的特征,能够有效提高吉林省夏季降水发生模型的预测能力,在样本越均衡、降水频率越接近于0.5的站点,预测精度越高,准确率最高可达88.4%.CNN-Attention-BP组合模型的准确率相较于其他单一模型最高可以提高近17个百分点.
    2022,14(2):156-166, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.004
    摘要:
    本研究选取14辆中国目前常用的在用轻型和重型机动车,利用底盘测功机,分别在WLTC (世界轻型车测试程序)和C-WTVC (中国重型商用车辆瞬态循环)工况的冷启动程序下,测试CO2排放因子,同时研究了相应的油耗,并比较不同的影响因素.结果表明:机动车CO2排放因子受到排量、冷热启动、燃料和驾驶路段的影响;机动车在城市路段冷启动条件下油耗最高,导致CO2排放因子更高,比全工况冷启动和城市路段热启动条件下分别高出了26.6%~199.7%和8.3%~35.5%;高排量重型柴油货车在市区油耗更高,导致CO2排放因子大幅增加,因此禁止大排量重型柴油货车进入市区能有效控制CO2排放;使用液化石油气替代燃油会降低机动车CO2的排放,液化石油气公交车和出租车在城市路段的CO2排放分别降低37.2%和12.1%,而高速路段则分别降低51.8%和20.3%;当前更为符合道路实际的WLTC工况依旧会对中国实际道路轻型机动车CO2排放因子和油耗分别产生31%~46%和17.7%~26.8%的低估.为了得到更为准确的排放因子数据,我国须加快工况的本土化改良.
    2022,14(2):167-177, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.005
    摘要:
    伴随中国的快速城市化进程,面向城市可持续发展与更新的生态效益评价研究正获得越来越多的关注.本文立足于中国城市更新实践,旨在优化城市更新生态效益评价方法,构建市民满意度结构方程模型,制定了包含空气质量、热岛效应、植被绿化、资源节约、城市交通、城市空间在内的6个评价指标,并选取西安市幸福林带城市更新项目为研究对象,开展问卷调查,并使用调查结果对评价模型进行拟合修正,综合评价了市民对西安幸福林带城市更新项目生态效益的满意度.研究发现:市民的生态期望与整体期望达成率分别为94.3%和97.4%,市民预期得到较好满足;市民期望对生态效益市民感知具有正向影响,路径系数为0.381;生态效益市民感知对市民满意度有显著正向影响,路径系数为0.903;市民满意度对市民信任有显著正向影响,路径系数为0.955.本研究验证了市民满意度结构方程模型在城市更新生态效益评价中的量化作用,并证明了城市更新应着重提升生态服务质量以改善居民生态环境体验,应推动建立城市更新的生态、经济、社会、人文效益协同的发展机制以及政府、居民、开发商多元主体协同的建设治理机制.
    2022,14(2):178-185, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.006
    摘要:
    为了提高政府事务管理水平和处理效率,打造"智慧政务"平台,针对政务服务中群众留言的答复内容进行客观评价,提出了一种结合多算法的群众留言回复评价模型.首先,根据答复文本内容定义答复长度、相似性、完整性、可解释性和及时性5个评价特征指标,分别从内容、格式、合理程度和时间4个角度对文本进行评价;其次,采用回归分析方法对答复意见类型进行分析;接着,分别采用K-means聚类、DBSCAN聚类算法、Meanshift聚类算法、HC聚类算法对答复意见等级进行分析,根据4种聚类算法效果对比结果,选用K-means聚类算法,再将聚类算法和回归分析的结果结合,对答复意见进行评价,并将评价等级分为6类.本文模型将机器学习中的数据挖掘和数据分析算法与"智慧政务"相结合,为政府事务管理的研究提供了一个量化分析的工具.
    2022,14(2):186-196, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2022.02.007
    摘要:
    基于15个CMIP6全球模式在4个共享社会经济路径及典型浓度路径的组合情景(SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0,SSP5-8.5)下的模拟结果,对全球升温1.5和2℃目标下中国连片特困区干旱频次、强度和持续时间的变化特征进行了分析.结果表明:1)在全球升温1.5和2℃时,特困区年均温较基准期分别平均增加约1.1和1.8℃,快于全球升温速率,年降水增幅明显,在特困区西北部尤为显著;2)升温1.5℃时,特困区平均干旱强度由基准期的轻微干旱转变为中等干旱,面积占比74%地区的干旱频次减少,面积占比61%地区的干旱持续时间缩短;3)升温2℃时,特困区干旱强度仍以中等干旱为主,干旱频次整体上保持减少,部分地区减少最多可达0.6次/a,但极端干旱事件发生概率增加,干旱持续时间有南部增加和北部减少两极化的发展趋势,面积占比约55%地区的干旱持续时间预计减少1.3个月;4)全球升温从1.5℃增加到2℃时,特困区干旱变化特征在空间上存在相似性,干旱频次和持续时间在南部区域均表现为增长、北部区域为减少,干旱强度则在特困区大部分地区均有增强.相较于升温1.5℃,升温2℃时,特困区很可能将面临更大的干旱风险,将全球升温控制在1.5℃以内能有效减少干旱事件对特困区的打击.
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    2014,6(5):405-419, DOI:
    [摘要] (1651) [HTML] (0) [PDF 1.98 M] (20732)
    摘要:
    随着物联网、云计算、移动互联网的迅猛发展,大数据(Big Data)吸引了越来越多的关注,正成为信息社会的重要财富,同时也给数据的处理与管理带来了巨大挑战.首先从大数据概念入手,阐述了大数据的来源、主要挑战、关键技术、大数据处理工具和应用实例等,并对比了大数据与云计算、物联网、移动互联网等技术之间关系,然后剖析了大数据核心技术、大数据企业解决方案,讨论了目前大数据应用实例,最后归纳总结了大数据发展趋势.旨在为了解大数据当前发展状况、关键技术以及科学地进行大数据分析与处理提供参考.
    2009(1):1-15, DOI:
    [摘要] (1991) [HTML] (0) [PDF 1.11 M] (12427)
    摘要:
    根据个人学习研究稳定性的心得体会,首先介绍了前苏联伟大的数学力学家Lyapunov院士的博士论文《运动稳定性的一般问题》在全世界产生的超过1个世纪的巨大影响.叙述了由该博士论文首创的几个巨大成就何以能奠定1门学科的基础,从而开创了1个新的重要的研究方向,以及留给后人很多很多研究的课题的理由.特别地,用事实和科学断语回答了“Lyapunov稳定性已领风骚100多年,余晖还几何”的问题.明确表明1个观点:稳定性将是1个“永恒的主题”,不老的科学,定将永恒地给人启迪,洞察力,智慧和思想.
    2013,5(5):385-396, DOI:
    [摘要] (1446) [HTML] (0) [PDF 1.40 M] (7096)
    摘要:
    近年来,多智能体系统的协调控制在多机器人合作控制、交通车辆控制、无人飞机编队和网络的资源分配等领域有着广泛的应用,成为当前控制学科的一个热点问题.首先介绍了多智能体系统的研究背景、智能体的概念和相关的图论知识;然后从多智能体系统协调控制包含的几个问题入手,即群集问题、编队控制问题、一致性问题和网络优化问题等,对其国内外的发展现状进行了总结和分析;最后,给出了多智能体系统有待解决的一些问题,以促进对多智能体系统协调控制理论与应用的进一步研究.
    2010(5):410-413, DOI:
    [摘要] (2258) [HTML] (0) [PDF 960.26 K] (6846)
    摘要:
    设计了一个三维声源定位系统,提出了一个新的系统模型,并对传统的基于声波到达时间差TDOA的算法进行了优化。通过检测麦克风接收到信号的时间差,结合已知的阵列元的空间位置确定声源的位置。该系统声源采集部分由4个阵列成正四面体的麦克风组成。算法的硬件实现由TMS320C5416DSP芯片完成'整个系统实现了声源定位的功能。
    2017,9(2):159-167, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2017.02.006
    [摘要] (1056) [HTML] (0) [PDF 1.56 M] (5387)
    摘要:
    室内定位由于在工业生产和日常生活中存在重要的应用价值而成为研究的热点,传统的Wi-Fi、蓝牙等无线定位技术由于电磁干扰和多径效应等原因很难实现高精度的室内定位.经过调制的白光LED在满足照明需求的同时能够传送位置信息,实现室内的高精度定位.首先介绍了可见光定位系统中常用的几种调制方式,对不同调制方式的特点做出比较,提出了一种适用于可见光定位的调制方式;然后,介绍并讨论了可见光定位系统的两种解调方法;之后介绍了几种可见光定位的算法,并对每一种算法的性能进行详细的分析;最后对于可见光定位中存在的问题进行了讨论与展望.
    2012,4(4):351-361, DOI:
    [摘要] (1331) [HTML] (0) [PDF 1.22 M] (5199)
    摘要:
    近年来,云计算作为一种新的服务模式已成为计算机科学领域的一个研究热点.首先从定义、部署模式、特征和关键技术等方面对云计算进行了综述,然后剖析了当前主流云计算参与企业和应用实例,最后讨论了目前云计算发展存在问题与机遇,旨在为了解云计算当前发展状况、研究趋势以及科学地评估云计算的运营和使用提供参考.
    2017,9(2):174-178, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2017.02.008
    [摘要] (933) [HTML] (0) [PDF 830.02 K] (4224)
    摘要:
    随着对光纤中非线性效应研究的不断深入,光纤分布式传感器得到了广泛的研究和应用.本文介绍了光纤传感的应用领域,综述了基于布里渊散射、拉曼散射及瑞利散射3种散射光实现不同类型光纤分布式传感的原理,最后从光纤分布式传感优势方面对其未来发展方向进行了展望.
    2014,6(5):426-430, DOI:
    [摘要] (1590) [HTML] (0) [PDF 1.04 M] (3734)
    摘要:
    提出了一种实验上可行的,通过光学谐振腔内多通道参量下转换过程直接产生多色连续变量对纠缠频率梳的方案,腔内增益介质为周期极化的准相位匹配的钽酸锂(LiTaO3)一维光学超晶格.通过连续变量纠缠判据证明了每个通道中产生的每对参量光之间是相互纠缠的.讨论了对纠缠频率梳的纠缠特性随系统参数的变化.此方案在量子通信网络中有着一定的应用前景.
    2013,5(6):544-547, DOI:
    [摘要] (913) [HTML] (0) [PDF 1.56 M] (3604)
    摘要:
    针对稳定状态下的电能质量信号,采用一种组合余弦窗的汉宁窗,将该窗函数与快速傅里叶变换相结合进行电能质量中的谐波分析,并利用Matlab7.0进行仿真验证,发现将窗函数与快速傅里叶变换相结合,在很大程度上能减少谐波泄漏,有效减弱谐波之间的干扰,有利于测量到较为精确的电能信号的幅值和相位.
    2014,6(3):226-230, DOI:
    [摘要] (867) [HTML] (0) [PDF 1.33 M] (3561)
    摘要:
    QPSK作为一种抑制载波的抗干扰能力较强的四相移键控调制方式,被广泛应用于无线卫星通信中.同步(载波同步和符号同步)是解调过程中最核心的问题之一.采用基于软件无线电的思想,把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现.载波同步采用数字Costas环的方式,符号同步采用模平方谱线估计法来完成,并通过Matlab仿真验证结果的可行性.将仿真获得的参数结合硬件平台,最终在工程上实现了一款基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列)的气象卫星解调器的设计.
    2009(4):309-313, DOI:
    [摘要] (1471) [HTML] (0) [PDF 1.17 M] (3458)
    摘要:
    分数阶PID控制器较传统整数阶PID控制器增加了2个可调参数,使得其控制器的设计更加灵活,控制性能更加优良.针对网络控制系统(NCS)中的时延以及数据包丢失问题,提出对系统采用分数阶PID控制方法进行补偿,利用MATLAB/TrueTime仿真工具箱对NCS进行仿真研究.仿真实验结果表明,采用分数阶PID控制方法可以对时延以及数据包丢失问题进行有效的补偿,且控制效果明显优于整数阶PID方法.
    2010(3):280-283, DOI:
    [摘要] (2627) [HTML] (0) [PDF 998.77 K] (3345)
    摘要:
    在时间序列建模时,随机扰动项经常表现出非高斯性质,造成传统的时序模型的估计和预测偏误.针对这个问题,提出一种新的时间序列混合模型———多维高斯混合转移分布模型(MGMTD模型),用来处理残差项不是白噪声的情况,并提出采用遗传算法进行参数估计.将新提出的MGMTD模型应用于对国际原油价格的预测分析中,进行模型的可行性检验.实证结果显示,MGMTD模型可以得到较好的预测结果.
    2009(1):19-26, DOI:
    [摘要] (1483) [HTML] (0) [PDF 1.81 M] (3316)
    摘要:
    介绍了北京空气质量多模式集成预报系统(EMS Beijing).系统中区域空气质量模式包括中国科学院大气物理所自主开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)模式、美国环保署(EPA)开发的Models 3/CMAQ模式及美国Envi ron公司开发的CAMx模式等,均使用SMOKE排放模型统一处理大气污染排放清单.此系统各模式采用统一的模拟区域和网格分辨率,采用中尺度气象模式MM5提供统一的气象场,并采用算术平均、权重集成等方法集成各空气质量模式结果,并投入北京空气质量业务预报,有效支持了北京奥运会空气质量数值预报.业务预报结果表明:1)采用SMOKE处理的奥运排放清单较接近实际,2008年8月各空气质量模式可吸入颗粒物(PM10)日均值预报结果相对偏差为-3% ~17%,与观测数据相关系数在07以上;2)在排放清单较接近实际的情况下,PM10日均值多模式算术平均优于单个空气质量模式;3)分析2008年4—11月业务预报表明,采用权重集成方法预报的PM10日均值优于算术平均方法,达61%.总体上,权重集成方法优于算术平均结果.
    2010(3):211-215, DOI:
    [摘要] (2623) [HTML] (0) [PDF 958.19 K] (3305)
    摘要:
    通过模拟案例对设施选址中的中值问题、中心问题、覆盖问题等建立模型并进行分析,再引入诸如气象要素、地形要素等约束条件,用层次分析等方法建立设施选址综合目标函数,并对设施选址方法提出一些建议.
    2011(1):1-22, DOI:
    [摘要] (1786) [HTML] (0) [PDF 1.29 M] (3303)
    摘要:
    系统辨识是研究建立系统数学模型的理论与方法.虽然数学建模有很长的研究历史,但是形成系统辨识学科的历史才几十年.在这短暂的几十年里,系统辨识得到了长足的发展,一些新的辨识方法相继问世$其理论与应用成果覆盖了自然科学和社会科学的各个领域,包括物理学、生物学、地球科学、气象学、计算机科学、经济学、心理学、政治学等。在这样的背景下,回过头来深思系统辨识的一些基本问题,对系统辨识的发展不无裨益。作为系统辨识的导引论文,简单介绍了辨识的定义,系统模型与辨识模型,辨识的基本步骤与辨识目的,包括辨识试验设计与数据预理,以及辨识方法的类别,包括最小二乘辨识方法、梯度辨识方法、辅助模型辨识方法、多新息辨识方法、递阶辨识方法等。
    2009(1):32-37, DOI:
    [摘要] (1299) [HTML] (0) [PDF 1.78 M] (3285)
    摘要:
    提出了一种量化水汽输送路径的方法,基于NCEP/NCAR再分析资料研究了南海强、弱夏季风年水汽输送路径的特征.结果表明:南海强夏季风年水汽输送路径偏东偏南;弱夏季风年水汽输送路径偏西偏北,且弱夏季风年水汽输送路径呈抛物线型.南海夏季风活动和夏季风槽的异常必然引起水汽输送的异常,而南海地区水汽输送强度与前期黑潮区域海温异常存在密切联系.
    2011(1):53-57, DOI:
    [摘要] (1311) [HTML] (0) [PDF 1002.41 K] (3176)
    摘要:
    我国钢铁产量连续11 a位居世界第一,同时也消耗了大量的化石燃料,排放出大量的温室气体.根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的通用方法计算我国钢铁工业的碳排放情况并进行研究分析.结果显示:1994—2006年内钢铁工业碳排放量平均占碳总排放的14%,煤炭类能源产生的CO2平均占钢铁工业碳排放量的97%,钢铁年产量的增长伴随着CO2排放量的增加且两者的相互依赖性有加强的趋势,但1994—2006年内吨钢CO2排放量呈降低的趋势.因此,钢铁工业是我国碳减排的重点行业,其碳减排工作应该尽快展开,而优化能源消费结构是最有效的减排路径,此外也要加强技术创新或是引进国外先进技术以提高能源利用效率.
    2017,9(6):575-582, DOI: 10.13878/j.cnki.jnuist.2017.06.002
    [摘要] (1313) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (3075)
    摘要:
    近年来知识图谱技术引起了广泛的关注和研究,本文介绍了近期知识图谱的发展、构建方法、详细的构建过程,并对知识图谱在交叉学科领域的应用和未来的研究方向做了总结.本文详细介绍了构建文本知识图谱、视觉知识图谱、多模态知识图谱的关键技术,比如信息提取、知识融合、知识表示等.作为知识工程的重要组成部分,知识图谱,尤其是多模态知识图谱的发展对大数据时代的高效知识管理、知识获取、知识共享有着重要的意义.
    2013,5(5):414-420, DOI:
    [摘要] (932) [HTML] (0) [PDF 1.04 M] (3060)
    摘要:
    随着道路车量不断增多,由交通异常事件造成的非正常拥堵情况严重影响了出行者的出行效率和路网的整体运行水平.因此,需要准确及时地检测出非正常拥堵情况,通过诱导、疏通等方式改善拥堵状况.对车流量的准确预测是检测非正常拥堵的有效方法.根据交通流量的不确定性和非线性的特点,将改进的BP神经网络模型和ARIMA模型进行组合,建立组合预测模型.实验结果表明,组合模型的预测结果比单个模型的预测结果理想,且达到较高的预测精度.
    2014,6(6):515-519, DOI:
    [摘要] (1053) [HTML] (0) [PDF 1003.25 K] (3057)
    摘要:
    针对多变量时间序列(MTS)的异常点的探测问题,提出了采用由粗到细的二次探测方案.基于滑动窗口数据的置信区间,构造了变化趋势值特征和相对变化趋势值特征分别用于二次探测,同时研究了特征的快速提取算法.通过对OPEN3000数据监测系统采集的事故发生前后某市城南变电站各设备表的数据集进行异常点探测,结果表明提出的算法能够快速准确地探测出异常点的位置.

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