深海海底观测网络水下接驳盒原型系统设计与实现

为实现深海海底观测网络的长期连续观测,设计一套基于水下接驳技术的接驳盒原型系统.通过分析接驳盒体系结构,采用多个耐压密封腔体作为水下接驳盒的机电集成封装结构,完成耐压腔体机械结构和散热结构设计.在实验的基础上,利用MOSFET器件以输入串联和输出并联相结合的方式,把2kV高压直流电转换为400V中压直流电,实现深海远距离高压直流电能传输.针对深海观测仪器设备通信的实时性要求,采用基于TCP/IP的光以太网技术和应用层自定义协议技术来实现通信控制.实验验证了在40MPa下,水下接驳盒原型系统能够正常工作.该水下接驳盒原型系统合理且实用,为实现深海海底观测网络的长期连续观测提供了技术支撑.     

基于危险理论的自适应免疫算法

针对克隆选择算法自适应能力和多值搜索能力较弱的不足,提出了一种基于危险理论的自适应免疫算法.算法中引人种群环境和抗体危险信号引导自适应免疫应答过程,增强了种群多样性,避免了算法过早收敛.利用Markov链证明了算法的收敛性,分析了算法的复杂度.针对经典benchmark函数的仿真实验结果表明,相比克隆选择算法,本算法具有良好的全局收敛能力和多值搜索能力,且具备较快的收敛速度和求解精度.     

应用危险理论的网络安全风险感知模型

网络风险评估为积极主动的安全防御提供了可靠依据。借鉴免疫危险理论,利用抗体浓度,提出了一种网络风险实时、定量的感知（检测和评估）模型。建立了基于动态自体的自体耐受、各类抗体的数学模型及动力学演化方程、抗体浓度的定量表示方法;提出了采用随机生成和抗体基因库相结合的未成熟抗体生成机制,并采用疫苗接种和分发机制提高了网络主动检测能力;最后对模型进行了仿真和对比实验。结果表明,该模型可以高效检测出网络攻击,并能正确评估主机及网络面临每一类攻击时的风险以及整体综合风险。同时,该模型经过适当变换,还可以应用于病毒检测及垃圾邮件识别等相关领域。     

应用危险理论的网络安全风险感知模型

为了对网络安全风险进行有效感知,进而采取有效的防御措施,借鉴免疫危险理论,利用抗体浓度,提出了一种网络风险实时、定量的感知模型.首先,建立了基于动态自体的自体耐受、各类检侧器的数学模型及动力学演化方程、抗体浓度的定量表示方法;然后,设计了随机生成和检测器基因库相结合的候选检测器生成机制,并采用疫苗接种和分发机制提高了网络主动检测能力;最后,对模型进行仿真和对比.实验结果表明,该模型可高效检测出网络攻击,并能正确评估主机及网络面临每类攻击时的风险以及网络整体综合风险;同时,该模型经过适当变换,还可应用于病毒检测及垃圾邮件识别等相关领域.     

基于危险理论的APT攻击实时响应模型

针对当前破坏性极大的APT（Advanced Persistent Threat,高级持续性威胁）攻击威胁,提出了一种基于免疫危险理论的APT攻击实时响应模型。定义了网络活动中的自体、非自体、危险抗原、危险信号、抗原提呈细胞（特征提取器）、免疫细胞（特征识别器）,使用了危险信号浓度来实时定量计算抗原危险性,并在此基础上建立了抗原提呈细胞、免疫细胞和抗原基因库动态演化方程。理论分析与实验结果表明,本模型有效克服了抗原危险性难以实时定量计算的问题,且对于APT攻击抗原的检测较传统方法有更好的适应性。     

基于危险理论的网络风险评估模型

为有效评估网络信息系统的网络风险,提出了一种新的基于危险理论的风险评估模型(DTREM)。在给出网络活动中自体、非自体、免疫细胞的定义,建立由记忆检测器、成熟检测器、未成熟检测器集合构成的入侵检测子模型后,进一步给出了基于危险理论的网络风险定量计算子模型。利用该模型,可以实时定量地计算出主机和网络当前所面临攻击的各类攻击和总体网络风险强度,理论分析和实验结果均表明,该模型为实时网络安全风险评估提供了一种有效的新途径。     

基于免疫机制入侵检测中检测器生成的优化研究

机体免疫系统的许多有益特性被应用于入侵检测系统，使之能够主动地防御各种各样的网络攻击。该文在分析了将人工免疫学应用到入侵检测的过程中所遇到的诸多问题之后，提出了一种新的检测器生成算法。通过Matlab编程，对其进行了仿真实验，验证了该算法的有效性。     

基于免疫机制入侵检测中检测器生成的优化研究

机体免疫系统的许多有益特性被应用于入侵检测系统,使之能够主动地防御各种各样的网络攻击。该文在分析了将人工免疫学应用到入侵检测的过程中所遇到的诸多问题之后,提出了一种新的检测器生成算法。通过Matlab编程,对其进行了仿真实验,验证了该算法的有效性。     

危险感知的数字微分初步

信息系统中的资源是海量的,而且这些资源的状态又是不断变化的,这都大大增加了进行危险感知的难度,常规的方法难以应对.一切异常必然在系统的某些外在属性上留下痕迹,并带来系统资源的变化.变化及变化趋势是安全异常检测的基础.通过研究变化及变化趋势,来从新的角度研究危险感知.借鉴了数学中微分的概念,提出运用数字微分的方法来描述系统中信息资源的变化及变化趋势,并指出数字微分的奇异点就是危险,通过对变化及变化趋势的检测来感知系统的危险,从而产生危险信号.     

单片机与CPLD技术的海底接驳盒 电能监控系统

为了实现海底观测网长期稳定运行,设计一种可靠性高、响应速度快的电能监控管理系统.该系统用于海底观测网络接驳盒,主要任务是实现电能接驳的远程设置控制,同时完成各路外接传感器电压电流及接驳盒内部各腔体的温度漏水情况的监控.系统下位机主要基于单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计实现.通过单片机采集多点温度和漏水信号,监控接驳盒腔体状态;通过CPLD控制高速采样芯片时序,检测负载电压电流参数,结合控制指令和远程阈值设定完成异常判断,实现实时负载监控和异常处理.下位机通过以太网与基站上位机通信,完成监控数据上传和控制指令接收.结果表明,该系统在美国蒙特利加速研究系统（MARS）海底观测网上已完成了为期6个月的接驳联调海试,运行稳定无故障.     

一种基于危险信号的拒绝服务入侵检测方法

针对拒绝服务(Denial of Service,DoS)攻击的特点,提出了一种基于免疫危险理论的新型入侵检测方法,设计、实现了检测算法和抗体变异、进化算法。引入血亲类方法分类抗原/抗体,定义了抗原凋亡和坏死的过程,定量计算抗原危险信号和网络危险度,并以此检测DoS攻击。仿真实验表明该方法不仅具有基于传统人工免疫理论的入侵检测自学习、自适应的优点,而且误警率降低87.5%,检测效率更高。     

基于人工免疫的故障检测及诊断模型

提出了一种基于人工免疫的故障诊断进化学习模型及其相应的算法，通过对检测对象正常工作状态下获得的自己模式串的阴性选择，随机产生初始检测器；用基于人工免疫的进化学习机制实现对检测对象异常工作状态下获得的非己模式串的学习和记忆利用进化学习结果和系统故障信息库知识区分和标记不同故障在状态空间上对应的区域，应用于机床齿轮箱故障检测和诊断问题，实验结果表明了所提出方法的有效性。     

基于人工免疫的新型入侵检测系统研究

分析研究了人工免疫原理在网络入侵检测中应用的可行性,结合人工免疫模型和数据挖掘技术建立了一个网络入侵检测系统模型。对抗体生成过程中的关键算法进行了描述。为克服在抗体生成阶段由于采用遗传算子导致时空效率不佳的缺陷,将数据流分割成字符串集合,根据数理统计原理,讨论了分割参数和检测器数目的选定,使它在通用性、鲁棒性上具有优势。     

危险区域及其在入侵检测系统中的应用研究

基于免疫危险理论,针对网络入侵检测应用,提出了一种危险区域的产生机制,给出了危险区域半径的计算方法,设计了抗原直接坏死危险信号signal_0和抗原检测危险信号signal_1的计算公式,并根据危险信号signal_0和signal_1提出了危险区域内抗原检测算法.实验表明,选取适当的危险区域半径,有助于提高入侵检测系统的检测效率,使漏检率和误检率都保持较低水平.     

基于免疫原理的业务冲突管理系统框架

在对业务冲突问题与生物免疫系统之间相似性进行分析的基础上,提出了1种基于免疫原理的业务冲突管理系统框架. 在该框架中,触发事件被看成是抗原,业务对触发事件的响应与免疫应答过程相对应,业务冲突对应为非正常的免疫应答,业务冲突解决对应为免疫调节.通过这些映射关系,关于各种业务冲突的检测和解决的研究不再孤立,而是可以结合起来构成一个有机的整体.     

基于小波奇异性检测的电力系统故障检测算法

在应用小波变换信号奇异性检测理论进行故障检测基本判据的基础上,对其进行了补充,提出了电力系统故障检测的补充判据,提高了故障检测的准确性,同时使故障检测判据更具可操作性.并给出了10 kV系统单相接地故障的MATLAB仿真实例.     

基于GIS的电信分线盒管理系统设计

将G IS技术应用于电信分线盒管理,研究开发了电信线盒管理系统,为电信行业提供了分线盒安装的系统解决方案.其主要功能有:分线盒空间、属性数据双向查询,分线盒及内部端口情况,施工任务地理位置记录,施工报表生成等.系统基于G IS技术构建,使用电子地图直观地查看分线盒的地理位置和属性信息,创造了图文并茂的工作环境.实现了电信分线盒的地图化管理,把烦琐低效的人工处理流程转化为直观简洁高效的计算机化管理,大大提高了通信企业的工作效率和服务质量.     

基于粗集理论的小电流接地系统故障选线研究

针对小电流接地系统中单相接地故障选线困难的问题，提出了一种基于粗集理论的故障选线新方法.在分析小电流接地系统线路零序电流故障特征的基础上，将基于粗集理论的信息融合技术引入故障选线系统.将利用小波分析方法、零序有功分量方法和五次谐波方法提取的故障特征作为条件属性，线路的故障状态作为决策属性.通过对信息系统的约简，得到最小决策规则，该规则即可实现故障选线.仿真结果表明，该方法正确、有效.