Detecting criminal organizations in mobile phone networks

The study of criminal networks using traces from heterogeneous communication media is acquiring increasing importance in nowadays society. The usage of communication media such as mobile phones and online social networks leaves digital traces in the form of metadata that can be used for this type of analysis. The goal of this work is twofold: first we provide a theoretical framework for the problem of detecting and characterizing criminal organizations in networks reconstructed from phone call records. Then, we introduce an expert system to support law enforcement agencies in the task of unveiling the underlying structure of criminal networks hidden in communication data. This platform allows for statistical network analysis, community detection and visual exploration of mobile phone network data. It enables forensic investigators to deeply understand hierarchies within criminal organizations, discovering members who play central role and provide connection among sub-groups. Our work concludes illustrating the adoption of our computational framework for a real-word criminal investigation.     

蓝色荧光碳点的制备及检测、防伪应用

以柠檬酸钠为碳源、氨水为氮源,采用一步水热法制备了氮掺杂碳点(NCDs),对其制备条件进行了优化.采用荧光光谱仪、TEM、AFM、XPS及FTIR对制备的NCDs进行了表征,并探索了NCDs在Fe3+检测及荧光防伪中的应用.结果表明,NCDs的最优制备条件为柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L、氨水浓度为1.8 mol/L、反应温度为200℃、反应时间6 h、装载体积25 mL.在最优条件下制备的NCDs的荧光为典型的非激发波长依赖型,最佳激发波长为343 nm,最佳发射波长为443 nm,荧光量子产率可达54.9％.NCDs为球形结构,平均粒径为4.96 nm,碳核为类石墨烯结构且其表面含有—NH2、—OH及—COOH.NCDs的荧光可被Fe3+选择性猝灭,且荧光猝灭程度与Fe3+浓度在0.1～87.5μmol/L范围内线性关系良好,检测限为50 nmol/L.此外,将NCDs配制成荧光墨水,利用喷墨打印机打印出的图案整体饱满、边缘细节清晰具有很强的可识别性.     

Particle filtering for sensor fault diagnosis and identification in nonlinear plants

We propose a novel method for sensor monitoring and fault-tolerant estimation in systems described by general stochastic nonlinear and/or non-Gaussian state-space models. Faults are defined as abruptly occurring calibration errors, causing the sensor readings to be biased or scaled. Actuators and the process itself are assumed to be fault free. The main novelty of the work is an adaptive particle filter, whose configuration changes in order to diagnose sensor faults and to compensate for their effects. The presence, type and magnitude of sensor faults are determined through hypothesis testing and maximum likelihood estimation, based on the difference between the measurements and the particle filter estimates. The validity of the proposed approach was demonstrated through simulations on a drum-boiler model, although its effectiveness is not conditioned on any particular feature of the considered example.     

加权条件熵在异常检测中的应用

通过分析信息熵在异常检测中的应用和条件熵的固有特性, 提出了一种基于条件熵和加权熵理论的异常检测方法。分析网络流量特征, 选取具有内在相关性的网络特征属性, 给出了加权系数矩阵的公式和异常检测的具体实现方法。通过实验验证了该方法的有效性和实用性, 根据不同属性特征在加权条件熵理论中的应用效果, 分析了不同特征属性选择造成检测效果差异的原因。     

基于多决策树的RFID入侵检测模型

为了能够有效对RFID系统的已知攻击和未知攻击进行检测和预警,在分析大量RFID安全协议的基础上,提出了利用构建多决策树的方法对RFID系统的入侵行为进行检测。通过分析,得到所构造出的多决策树能够发现针对RFID系统的攻击之间的关系,并且具有可扩展性和高效性,使之能够适用于各种实际的RFID系统的应用。     

基于聚类粒化的社团发现算法

为了实现复杂网络社团发现算法的复杂度和精确度间的均衡,提出一种基于聚类粒化的社团发现算法(CGCDA),将网络粒化获得的粒子视为一个社团,粒化结果即为对网络的社团划分。首先,将网络中的每个节点视为基本粒,通过初始粒化操作实现对网络的粒化;然后,针对获得的粒化集合中满足粒化系数的粒子进行聚类粒化操作,分层粒化直到不存在满足要求的粒子对;最后,将粒子对中的重叠节点视为孤立点,用邻居节点投票法把孤立节点归并到相应的粒子中,实现对复杂网络的社团划分。实验实现了Newman快速算法（NFA）、标号传播算法（LPA）和CGCDA。实验结果表明,CGCDA在四个基准数据集上可获得平均高于LPA 7.6%的模块度和低于NFA 96%的时间。CGCDA时间复杂度较低,获取的社团模块度较高,实现了社团发现时间和精确度的均衡,相比NFA、LPA总体性能更优。     

基于偏最小二乘法的咳嗽信号检測

咳嗽中包含丰富的病理信息,可以为临床诊断提供重要支持。自动咳嗽检测方法有助于提高检测结果的可靠性,并减少人为工作量。但在自然记录的语音信号中,非咳嗽信号的数量远多于咳嗽,语音流中咳嗽信号的自动检测是个典型的类别不均衡问题。针对该问题,提出一种基于偏最小二乘分类法的咳嗽信号检测模型APLSCX。利用非对称偏最小二乘分类器处理类别不均衡数据的能力,对归一化的特征向量进行特征抽取,同时基于低维数据的方差调整分类平面。实验结果显示,与LCM、SVM等主流模型相比,APLSCX兼顾了小类的召回率和精度指标,具有较高的检出率和较低的误警率,更适用于自然语流中咳嗽信号的检测。     

基于边缘信息车流量检测方法的研究

针对边缘检测中阈值很难确定导致不能准确提取背景边缘信息的问题,提出一种改进的基于边缘信息车流量检测方法。该方法预先对路况边缘图像作削顶处理获取一个恰当的阈值,从而可以准确地提取背景边缘信息;且在车辆计数过程中,结合固定窗法和浮动窗法二者的优点,设计一种新的浮动窗法进行车辆计数。实验结果表明,该方法在实时性、检测速度、正确率等方面得到很大的改进,能够在不同环境下进行正确有效地车流量检测。     

基于Hough圆卷积变换的孔组检测

为降低孔组测量的成本,提高测量的精确度,提出一种基于Hough国卷积的孔组检测方法.对孔组图像进行中值滤波、拉普拉斯锐化增强和边缘检测;根据孔组半径大小的变化范围,对Hough圆锥进行改进;在此基础上,利用改进的Hough圆锥与边缘检测后的图像进行三维卷积,得到Hough参数空间,计算出孔组的坐标和半径值;采用快速傅立叶变换法代替三维卷积,减少算法的计算时间.实验结果表明,该方法的检测精度高、实时性强,可以用于孔组的自动化检测.     

云数据中心心跳检测与故障评估

为提高云数据中心的抗毁能力,针对软硬件日趋复杂化带来的诸多故障问题,以传统的服务器心跳检测机制为基础,结合云计算的特点,提出一种保证云数据中心有效运行的心跳检测与故障评估方案。在实验室搭建仿真平台进行实验,实验结果表明,该方案能够及时检测到节点故障,依据预先制定的故障等级评估标准,采用模糊综合法进行评估,为云数据中心的管理与运作提供参考依据与保障。