Human control model in teleoperation rendezvous

This paper proposes a human control model in teleoperation rendezvous on the basis of human information processing （perception, judgment, inference, decision and response）. A predictive display model is introduced to provide the human operator with predictive information of relative motion. By use of this information, the longitudinal and lateral control models for the operator are presented based on phase plane control method and fuzzy control method, and human handling qualities are analyzed. The integration of these two models represents the human control model. Such a model can be used to simulate the control process of the human operator, which teleoperates the rendezvous with the aid of predictive display. Experiments with human in the loop are carried out based on the semi-Physical simulation system to verify this human control model. The results show that this human control model can emulate human operators＇ performance effectively, and provides an excellent way for the analysis, evaluation and design of the teleoperation rendezvous system.     

HTTP-SoLDiER: An HTTP-flooding attack detection scheme with the large deviation principle

HTTP-flooding attack is a much stealthier distributed denial of service （DDoS） attack, challenging the survivability of the web services seriously. Observing the web access behavior, we find that the surfing preference of normal users is much more consistent with the webpage popularity than that of malicious users. Based on this observation, this paper proposes a novel detection scheme for HTTP-flooding （HTTP-SoLDiER）. Specifically, HTTP-SoLDiER first quantifies the consistency between web users surfing preference and the web- page popularity with large-deviation principle. Then HTTP-SoLDiER distinguishes the malicious users from normal ones according to the large-deviation probability. In practice, the webpage popularity plays a key role in attack detection of HTTP-SoLDiER. Due to the never-ending updating of the webpage content and the disturbance induced by attackers, the webpage popularity often varies over time. Thus, it is critical for HTTP-SoLDiER to dynamically update the webpage popularity. We design a reversible exponentially weighted moving average （EWMA） algorithm to solve the problem. Finally, we evaluate the effectiveness of this scheme in terms of true positive （TF） and false positive （FP） probabilities with NS-3 simulations. The simulation results show that HTTP-SoLDiER can detect all random HTTP-flooding attackers and most of the perfect-knowledge HTTP-flooding attackers at little false positive.     

蚁群算法的随机Petri网分析与路径寻优

为解决Petri网的最优路径寻找问题,在分析了随机Petri网(Stochastic Petri Net,SPN)中各个变迁实施时刻的分布规律之后,提出了一种计算任意网型变迁时间概率分布的方法.在对SPN分析的基础上,基于蚁群算法设计了一种在SPN中使用的各个网元素数据结构,提出了一种在SPN中更有效率的路径寻优方法.仿真结果表明,此路径寻优方法对时间延迟具有更高的灵敏度,对路径选择具有更高的准确性.     

神经网络在特征价格模型中的应用

为解决函数形式多样性而导致的结果不确定性问题,将神经网络应用于特征价格模型中.基于所采集的西安市房地产信息,利用神经网络理论,在Matlab软件中输入特征变量信息,选用带有动量法和自适用学习率的改进算法对神经网络进行训练,直接输出有效的预测价格结果.与特征价格模型常用的四种函数形式所得出的结果进行比较,验证了神经网络在预测能力上具有相对的稳定性和精确性.     

广东阳春石菉—鹦鹉岭—锡山铜锡多金属矿集区综合地球物理特征与成矿预测

石菉—鹦鹉岭—锡山一带是粤西地区的一个铜锡钨（铅锌）多金属矿密集区,矿床（点）众多,区内矿床勘查工作多开展于20世纪90年代前,勘查深度浅,且各矿床之间均为大面积第四系覆盖区,研究程度低,各矿床深部和外围均有良好的找矿前景。本文通过对该区开展的1∶5万重力测量、1∶1万地面磁法测量以及典型矿床电磁法剖面测量等工作成果的综合研究,认为本区主要为北西和北东向的区域构造控岩、控矿,综合物探成果反映空白区内隐伏构造发育,成矿地质条件有利,具备寻找新的中大型隐伏矿床的条件。通过进一步工作,该区有望成为粤西地区重要的铜锡多金属矿田。     

基于多演化阶段插值方法的滑坡预测研究

使用位移-时间曲线分析及预测滑坡形变趋势时,监测误差和数据录入会影响精度,而恰当的插值方法能提高滑坡位移预测值的准确性。从传统全局分段插值法和滑坡预测经典模型的研究背景出发,充分考虑典型滑坡不同演化阶段对插值效果的影响,将实际位移曲线按实际演化阶段划分为插值算法参数各异的敏感区间,利用多级别阶数的拉格朗日插值法完善滑坡多演化阶段的位移数值填充过程,然后对白家包滑坡的累积位移-时间曲线进行基于实际运动学变化情况的插值,最后通过指数平滑短期预测方法对比验证了该算法对于阶跃型滑坡的预测精度。结果表明,分段插值的方法误差更低,形成的位移预测值更精确,相较于传统方法更具有优势。     

西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应

采用标准化降水蒸散指数和标准化土壤水指数分别表征气象干旱和农业干旱,基于干旱事件三维识别和气象干旱与农业干旱事件对的匹配结果,利用Copula函数条件概率分布和贝叶斯网络概率模型分析了西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应关系。结果表明：基于线性、非线性关系模型及Copula函数条件概率分布确立了西北地区农业干旱对气象干旱的干旱历时、干旱烈度、干旱面积及干旱迁移距离间最优响应关系分别为二次多项式模型、基于Frank Copula函数的非线性关系模型、指数模型和线性模型;建立的气象、农业干旱变量间的响应概率特征曲线可定量预测西北地区不同程度的气象干旱发展为农业干旱的概率;已知气象干旱特征条件下,根据最优响应关系及响应概率特征曲线可对农业干旱特征及其发生概率进行可靠预测。     

LSTM变体模型在径流预测中的性能及其可解释性

基于湘江流域1999—2013年实测水文气象数据,采用LSTM模型和其变体模型研究多个预见期下不同输入变量和不同模型结构对径流预测结果的影响,评估LSTM模型及其变体模型在短期径流预测中的性能,基于排列重要性法和积分梯度法探究了LSTM模型对流域径流预测的可解释性。结果表明：在历史径流输入数据的基础上增加有效的水文气象变量输入,可以明显改善模型的预测效果,输入变量的改变比模型结构的差异对预测结果的影响更大;随着预见期的增大,降水数据的加入对预测效果表现出不同程度的提升,预见期为1 d时,预测结果的纳什效率系数(NSE)提升2.0%,预见期为2～4 d时,NSE提升可达13.6%;降水和历史径流在预测中起着重要的作用,而前期湿润条件与降水事件的共同作用是湘江流域洪水的主要诱发因素;LSTM模型可反映两种不同的输入输出关系,这两种关系对应于近期降雨和历史降雨两种洪水诱发机制。     

基于PLS-GWO-SVR水质预测模型在水污染事件中的应用研究

针对水源地水污染事件应急的难题,采用先进计算方法和技术,开展水质预测模型技术研究,为水源地水污染事件处理方法的建立提供技术支撑,有效防止水污染事件的发生,减少事故发生造成的危害。通过对秦皇岛地表水饮用水源地桃林口水库的统计数据分析,针对桃林口水库水体环境内源影响因子设计了PLS-GWO-SVR水质预测模型,实现对总氮的短期预测。     

气候变化背景下流域生态需水预估−以好溪流域为例

为探究未来气候变化对流域生态需水量的影响,保障河流生态需水量,针对好溪流域进行生态需水量计算 及预测。基于好溪流域气象数据及下垫面条件建立流域生态需水模型,并根据 GF1-WFV 遥感影像数据订正后的 地表反射率和作物种植结构提升模型模拟精度。选择 CanESM2气候模式下的 RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5 这 3 种 排放情景,建立气候变化背景下流域生态需水预测方法,计算现状年并预测未来年份的生态需水量及生态需水保 障程度。结果表明,基于光学遥感影像进行数据订正后,模型模拟精度有所提升,率定期的模型精度 R2从 0.80 提 升为 0.85,验证期的 R2从 0.75 提升至 0.78。应用提升精度后的模型进行生态需水预测,在 RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5 情景下,2025—2100 年的年均生态需水分别增加了 0.27 亿、0.21 亿和 0.29 亿 m3,其中 RCP8.5 情景下生态 需水保障程度最高,RCP4.5 情景下生态需水保障程度最低。