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车联网中基于容错机制的共识算法研究

车联网中基于容错机制的共识算法研究

作者：王渭秦西安电子科技大学

学位级别：硕士

车联网是汽车、电子、信息通信和交通管理等行业深度融合的新型产业形态,作为当今汽车电子的主流,成为未来智慧城市的重要标志。然而,随着愈来愈多的智能设备接入到车联网系统,车联网的数据安全问题引起全社会的高度重视。恶意车辆可能... 详细信息

车联网是汽车、电子、信息通信和交通管理等行业深度融合的新型产业形态,作为当今汽车电子的主流,成为未来智慧城市的重要标志。然而,随着愈来愈多的智能设备接入到车联网系统,车联网的数据安全问题引起全社会的高度重视。恶意车辆可能为了自己的利益而在网络中传播虚假信息,误导车辆做出错误反应,对系统可靠性和交通安全造成严重威胁。分布式共识算法可以实现车辆数据的快速更新和车联网系统共识的快速达成,有助于协调车辆的行动,以便做出一致的决策。本文结合拜占庭容错机制,针对以上问题设计了两种不同的车联网数据共识算法,具体研究内容及贡献如下:车联网环境多变,恶意车辆节点可能在任意时间点表现出错误行为并广播虚假数据信息,考虑到拜占庭容错共识算法不仅可以支持容错故障节点,还支持容错恶意节点,将其与车联网结合,设计了一种基于资格证明的拜占庭容错共识算法,可以保证车辆节点对数据消息达成一致性。其次,为了确保车辆与数据消息具有真实的关联性,通过资格证明,只有正确回答问题的车辆才有资格参与共识过程,防止事件区域外的恶意车辆和不相关车辆加入共识群体,保证了共识群体的安全性。同时,通过认证和评估阶段,对小组成员列表和评估意见列表分别进行共识,保证了数据信息的正确性。仿真实验证明,本共识算法可以在恶意车辆节点占比低于1/3时,保证正确的共识结果,说明了该算法的有效性和准确性。其次,对于车联网大规模网络,考虑到拜占庭容错共识算法的通信复杂度达到O(n ),导致可扩展性不佳。提出基于门限签名的拜占庭容错改进共识算法,将通信复杂度降为O(n)。首先,将信誉值最高的车辆节点设置为主节点并广播事件消息,各个车辆节点利用可信性检测对消息进行验证,并使用基于RSA的(k,n)门限签名,允许k个车辆节点生成签名份额,主节点进行签名份额的组合验证。同时,通过多权重信誉更新方案对主节点执行信誉更新操作,评估其诚实程度,用于区分正常车辆节点和恶意车辆节点。仿真实验证明,该算法以牺牲少量共识结果的准确性为代价,大幅度换取通信复杂度性能的提升,有效地缩短了共识时间,具有较好的可扩展性。

关键词：车联网虚假信息共识算法拜占庭容错

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自动化行政中算法决策的风险与规制研究

自动化行政中算法决策的风险与规制研究

作者：王渭博安徽大学

学位级别：硕士

相较于传统行政行为,政府治理模式与行权方式已经来到数智化的算法决策时代。自动化行政中的算法决策是指行政机关为达到公共管理或服务的目的,在算法运行逻辑和目标下,通过自动化设备,由算法进行自主或辅助决策的行政行为。自动化行政... 详细信息

相较于传统行政行为,政府治理模式与行权方式已经来到数智化的算法决策时代。自动化行政中的算法决策是指行政机关为达到公共管理或服务的目的,在算法运行逻辑和目标下,通过自动化设备,由算法进行自主或辅助决策的行政行为。自动化行政中的算法决策不同于传统的行政行为,其在各领域广泛适用,以嵌入的方式影响着行政行为,具有隐蔽性、攀附性和形式正当性的特性。算法决策根据对自动化行政的贡献度不同,可以分为自主型算法决策和辅助型算法决策,两类算法广泛适用于交通执法自动化、环保行政处罚、信用监管、舆情治理和其他公共领域。在前述特性的影响下,广泛适用于公共管理和服务领域的算法决策可能弱化平等原则,具体表现为:筛选与分类程序侵蚀平等原则,行政机关和相对人对算法决策的依赖导致自主性的削弱,算法运行偏差将导致数字歧视以及滥用算法工具会侵害相对人的合法权益。另外,算法决策对行政机关的执法方式形成挑战,算法黑箱阻碍行政公开,严重冲击着正当程序。最后,算法决策可能因代码与法律互译不精准、架空人工裁量权的问题削弱行政裁量权的合法性。除上述原因外,行政机关责任难认定、相对人权利和救济手段衔接性差以及司法审查标准不明也是诱发甚至加剧上述风险的原因。因此首先要强化行政机关的主体意识和最终决定权,厘清行政机关在算法决策中的责任承担方式。其次应完善相对人的算法决策退出权、保障相对人的程序性权利并提高监管与救济手段之间的衔接性。最后可以通过法律保留原则和算法清单制度明定自动化行政中算法决策的应用场景,并以技术的法律性审查标准和其他法律性审查标准明确司法审查标准。

关键词：自动化行政算法决策数字政府风险规制

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永乐朝大功与累功封爵并行机制的形成

历史教学（下半月） 2023年第2期 8-16页

作者：秦博中国历史研究院古代史研究所北京100101

朱棣正式登极后,遵照“开拓疆土”与“削平僭乱”的大功标准册封了征安南、平辽东倭寇的将领数人。至永乐十八年(1420)与二十年(1422),朱棣创设了新的累功册封模式,加封在“靖难”之役中大功不足但又长期征战积有较高功资的将帅。至此,... 详细信息

朱棣正式登极后,遵照“开拓疆土”与“削平僭乱”的大功标准册封了征安南、平辽东倭寇的将领数人。至永乐十八年(1420)与二十年(1422),朱棣创设了新的累功册封模式,加封在“靖难”之役中大功不足但又长期征战积有较高功资的将帅。至此,明代形成了大功与累功两种并立的军功封爵标准,大功勋臣多封世爵,累功勋臣多封流爵,明代军功封爵制度的基本框架进一步完善。

关键词：封爵制度大功、累功封爵模式明成祖永乐北征

不同繁殖力绵羊BMPR-IB基因多态性及其与胎产羔数相关性研究

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不同繁殖力绵羊BMPR-IB基因多态性及其与胎产羔数相关性研究

作者：孙渭博甘肃农业大学

学位级别：硕士

为探索研究骨形态发生蛋白受体-IB（Bone Morphogenetic Protein Receptor IB,BMPR-IB）基因编码区和非编码区多态性对绵羊繁殖性能的遗传效应,本研究以96只产多羔湖羊（Multiple Hu Sheep,HM）、65只产多羔小尾寒羊（Multiple Small Ta... 详细信息

为探索研究骨形态发生蛋白受体-IB（Bone Morphogenetic Protein Receptor IB,BMPR-IB）基因编码区和非编码区多态性对绵羊繁殖性能的遗传效应,本研究以96只产多羔湖羊（Multiple Hu Sheep,HM）、65只产多羔小尾寒羊（Multiple Small Tail Han Sheep,SM）、71只产双羔蒙古羊（Twins Mongolian Sheep,MT）,70只产单羔蒙古羊（Singletons Mongolian Sheep,MS）、52只产双羔欧拉羊（Twins Oula Sheep,ZT）,51只产单羔欧拉羊（Singletons Oula Sheep,ZS）、63只产双羔甘肃高山细毛羊（Twins Gansu Alpine Fine-wool Sheep,GT）,75只产单羔甘肃高山细毛羊（Singletons Gansu Alpine Fine-wool Sheep,GS）、74只产单羔杜泊羊（Singletons Duper Sheep,DS）和51只产单羔澳洲白绵羊（Singletons Australian White Sheep,AS）7个绵羊品种母羊为研究对象,采用PCR结合DNA直接测序法对不同繁殖力母羊BMPR-IB基因编码区和3’端部分非编码区进行SNPs检测,并与其胎产羔数（后简称产羔数）进行相关性分析,为找寻绵羊双羔性状分子遗传标记提供理论资料。主要研究结果如下:1、对7个绵羊品种BMPR-IB基因编码区进行多态性检测,结果发现:（1）BMPR-IB基因编码区597位点检测到G→A,HM中检测到GA、AA两种基因型,其余试验组绵羊中检测到GG、GA、AA三种基因型,HM和SM中优势基因型为AA,优势等位基因为A,MT、MS、ZT、ZS、GT和GS中优势基因型为GA,优势等位基因为G,DS和AS中优势基因型为GG,优势等位基因为G;HM处于低度多态（PIC＜0.25）,其余试验组绵羊处于中度多态（0.25＜PIC＜0.5）;欧拉羊试验群体中,产羔数纯合突变AA型显著高于野生GG型和杂合突变GA型（P＜0.05）,蒙古羊和甘肃高山细毛羊试验群体中,不同基因型对其产羔数无显著影响（P＞0.05）。（2）BMPR-IB基因编码区746位点检测到A→G,HM中检测到B+、BB两种基因型,SM、MT和MS中检测到++、B+、BB三种基因型,GT、DS和AS中检测到++、B+两种基因型,ZT、ZS和GS中检测到++一种基因型,HM中优势基因型为BB,SM中优势基因型为B+,优势等位基因均为B,其余试验组绵羊中优势基因型均为++,优势等位基因均为+;SM处于中度多态（0.25＜PIC＜0.5）,其余试验组绵羊处于低度多态（PIC＜0.25）;蒙古羊和甘肃高山细毛羊试验群体中,不同基因型对其产羔数无显著影响（P＞0.05）。（3）BMPR-IB基因编码区864位点检测到T→C,HM、ZT和ZS中检测到TT、TC两种基因型,其余试验组绵羊中检测到TT、TC、CC三种基因型,HM、SM、MT、MS、ZT、ZS和DS中优势基因型为TT,优势等位基因为T,GT、GS和AS中优势基因型为TC,优势等位基因为T;HM、MT、ZT和ZS处于低度多态（PIC＜0.25）,SM、MS、GT、GS、DS和AS处于中度多态（0.25＜PIC＜0.5）;蒙古羊、欧拉羊和甘肃高山细毛羊试验群体中,不同基因型对其产羔数无显著影响（P＞0.05）。（4）BMPR-IB基因编码区1113位点检测到C→A,HM中检测到CA、AA两种基因型,其余试验组绵羊中检测到CC、CA、AA三种基因型,HM和ZT中优势基因型为AA,优势等位基因为A,SM、MT、MS、ZS、GT、GS和AS中优势基因型为CA,DS中优势基因型为CC,SM、ZS、GT、GS和AS中优势等位基因为A,MT、MS和DS中优势等位基因为C;HM处于低度多态（PIC＜0.25）,其余试验组绵羊处于中度多态（0.25＜PIC＜0.5）;蒙古羊、欧拉羊和甘肃高山细毛羊试验群体中,不同基因型对其产羔数无显著影响（P＞0.05）。2、对7个绵羊品种BMPR-IB基因3’端非编码区第1 bp-1425 bp区域进行多态性检测,结果检测到15个多态位点,其中BMPR-IB基因3’端非编码区1354位点处A→G,并与FecB基因间存在紧密连锁不平衡关系;该位点的单一突变对其mRNA的二级结构有一定的影响;HM中检测到AG、GG两种基因型,SM、MT、ZT和GT中检测到AA、AG、GG三种基因型,在MS、ZS、GS、DS和AS中检测到AA、AG两种基因型,HM和SM中优势基因型为GG,优势等位基因为G,MT、MS、ZS、GT、GS、DS和AS中优势基因型为AA,优势等位基因为A;HM、MT、MS、ZS、GT、GS、DS和AS处于低度多态（PIC

关键词：绵羊 BMPR-IB基因多态性产羔数

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正统、景泰北京保卫战前后军功封爵史事新论

史林 2022年第5期 44-56,219页

作者：秦博中国社会科学院古代史研究所 100101

在正统、景泰两朝交替之际与景泰朝初期,明代大功封爵制度受到战争局势的影响而出现调整,这主要表现在对杨洪、石亨北京保卫战前的战时封爵,大同、宣府守将不再以斩获数量为主要标准的大功封爵,以及功臣封号、勋阶、铁券等待遇的暂缓颁... 详细信息

在正统、景泰两朝交替之际与景泰朝初期,明代大功封爵制度受到战争局势的影响而出现调整,这主要表现在对杨洪、石亨北京保卫战前的战时封爵,大同、宣府守将不再以斩获数量为主要标准的大功封爵,以及功臣封号、勋阶、铁券等待遇的暂缓颁授。这些封爵制度的变化具有一定的合理性,对“土木之变”后明廷成功抵抗瓦剌进犯,重新稳定政治局面具有一定的积极作用。通过探析这一时期计功标准、待遇颁授等封爵制度的调整,还可澄清史籍中有关石亨、杨洪等人记载的某些舛误。

关键词： “土木之变” 北京保卫战明代封爵石亨杨洪

计及光热机组特性和系统安全约束的电-热综合能源系统调度研究

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计及光热机组特性和系统安全约束的电-热综合能源系统调度研究

作者：秦博西安理工大学

学位级别：硕士

在我国“三北”等区域,由于供热周期较长,同时受“以热定电”等因素的制约,新能源发展空间受到了极大的压缩。而光热发电具有灵活可控、热电联供的优点,因此可有效提高新能源的利用效率。本文旨在保证电-热综合能源系统安全稳定运行的... 详细信息

在我国“三北”等区域,由于供热周期较长,同时受“以热定电”等因素的制约,新能源发展空间受到了极大的压缩。而光热发电具有灵活可控、热电联供的优点,因此可有效提高新能源的利用效率。本文旨在保证电-热综合能源系统安全稳定运行的前提下,突破热-电耦合制约,并提出科学合理的方法,以缓解热电供需矛盾,从而实现高效率、低能耗以及新能源消纳。因此本文对计及光热机组特性和系统安全约束的电-热综合能源系统调度展开了研究。本文首先分析了光热电站的运行特性和电-热综合能源系统调度结构,并建立了光热机组的运行方式和电-热综合能源系统各子系统的数学模型。其次,基于热电联供的光热机组和热电联产机组共同供热、发电的特性,以最小化综合运行成本和最大化新能源消纳量为目标,构建了计及光热机组特性的电-热综合能源系统调度模型。通过对6节点电力-6节点热力系统算例和“三北”地区冬季实际供暖系统算例进行仿真,验证了所提优化调度模型的有效性,能够显著提升新能源的消纳量、系统经济性。最后,采用N-1校验-添加法对计及N-1安全约束和光热机组特性的电-热综合能源系统调度问题进行求解,以最小化综合运行成本和最小化线路越限总量为目标,从功率越限、备用容量、经济成本三个角度进行分析,证明了所提出模型的正确性和有效性,并提高了系统的安全性。合理利用光热机组运行特性,将电能与热能放在相同构架中,实现电-热综合能源系统调度,可以有效地降低弃光并减少运行成本,且提高了耦合系统的安全性。该研究将为我国“三北”区域热电供需冲突、能源浪费严重等问题提出新的解决方案,对我国节能减排工作有着一定的借鉴作用和推广前景。

关键词：光热机组运行特性电-热综合能源 N-1安全约束新能源消纳

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磁液双悬浮轴承诊断系统设计与实现

磁液双悬浮轴承诊断系统设计与实现

作者：秦博燕山大学

学位级别：硕士

磁液双悬浮轴承通过电磁悬浮技术与静压支承技术相结合,提高了轴承的承载能力,从而使得其能够稳定运行于中速重载和大支承刚度等工况下。复合调控方式增加了调控难度,同时也使调控系统结构更加复杂化致使系统故障点增多,一旦调控系统发... 详细信息

磁液双悬浮轴承通过电磁悬浮技术与静压支承技术相结合,提高了轴承的承载能力,从而使得其能够稳定运行于中速重载和大支承刚度等工况下。复合调控方式增加了调控难度,同时也使调控系统结构更加复杂化致使系统故障点增多,一旦调控系统发生故障依赖人工检修难以正确快速的判断故障位置,从而导致时间和经济的损失。因此需要借助诊断系统实现对故障的快速定位,以便能够快速对系统故障进行维修及时止损。本文以磁液双悬浮轴承的调控系统故障为研究对象,设计和开发调控系统故障诊断模型和诊断系统,实现对系统故障的快速定位并给出合适的解决措施。本文的主要研究内容如下:(1)研究磁液双悬浮轴承的组成和工作原理,并根据轴承故障记录对轴承调控系统中的常见故障的表现进行深入分析,在此基础上对诊断系统的设计需求和思路进行研究。(2)构建轴承调控系统的T-S模糊故障树的模型,将其映射为贝叶斯网络模型,利用贝叶斯网络完成对轴承调控系统的分析,将求得的后验概率和重要度作为诊断系统知识库的基础数据。(3)基于磁液双悬浮轴承的T-S故障树模型和贝叶斯网络结果,选择合适的知识表示和存储的方法将其转化为诊断系统规则,从而完成诊断系统知识库的构建,并对诊断系统推理机制进行研究,运用正向推理完成对推理机进行设计,同时研究解释器并完成诊断系统整体功能的构建。(4)搭建磁液双悬浮轴承故障诊断系统并对系统各模块功能进行可视化展示,将诊断系统用于故障实例,实现帮助检修人员对轴承故障进行快速排查的功能,证明诊断系统的准确性和可靠性。

关键词：磁液双悬浮轴承 T-S故障树贝叶斯网络故障诊断专家系统

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造纸工厂的电压暂降治理技术研究

造纸工厂的电压暂降治理技术研究

作者：秦博陕西科技大学

学位级别：硕士

在信息化和智能化转型的过程中,随着敏感负荷的广泛使用,电压暂降已成为影响造纸工厂安全生产的主要电能质量问题。电压暂降会使纸机工作状态异常,对连续性较强的造纸过程造成严重干扰。针对造纸工厂的电压暂降问题,本文从电压暂降特性... 详细信息

在信息化和智能化转型的过程中,随着敏感负荷的广泛使用,电压暂降已成为影响造纸工厂安全生产的主要电能质量问题。电压暂降会使纸机工作状态异常,对连续性较强的造纸过程造成严重干扰。针对造纸工厂的电压暂降问题,本文从电压暂降特性出发,以动态电压恢复器为切入点,围绕基于dq变换的改进电压暂降检测算法和改进型比例谐振复合控制策略展开研究,实现对造纸工厂电压暂降的分相治理,使三相电压恢复至正常水平。论文主要研究内容如下。(1)造纸工厂的电压暂降治理方案设计结合造纸工厂的电压暂降特性,分析治理需求。基于治理装置的系统构成,从整流、逆变、滤波及耦合单元等方面展开对比研究。设计本文动态电压恢复器的拓扑结构,采用三相PWM整流作为系统的能量来源,控制分裂电容三相桥式逆变器产生补偿电压,通过耦合变压器将补偿电压注入负荷侧,同时对造纸工厂的电压暂降治理策略和治理模式进行设计,构建造纸工厂的电压暂降治理方案。(2)基于dq变换的改进电压暂降检测算法研究针对传统dq变换法在三相不平衡电压暂降检测中的局限性,将Hilbert变换嵌入传统的坐标变换理论中,研究基于Hilbert变换的改进dq检测法。改进后的检测算法在虚拟电压的构造过程中无需额外增设延时环节,可满足单相、两相及三相不平衡问题等多种电压暂降的检测需求,实现对不同类型电压暂降的分相检测。(3)改进型比例谐振复合控制策略研究以增强动态性能和负载适应能力为目标,通过改进型比例谐振控制器和比例控制器分别对负载电压外环和电容电流内环进行反馈控制,与电网侧电压的前馈控制相结合,构建动态电压恢复器复合控制方法并进行相关参数设计。通过理论研究和Bode图分析,对动态电压恢复器的控制方法进行论证。(4)仿真设计与分析针对造纸工厂中发生频次较高且危害较大的典型电压暂降成因如短路故障、感应电机启动、变压器激磁以及三相不平衡跌落问题进行仿真研究,利用Matlab/Simulink平台对电压暂降故障及其治理技术进行模型搭建。通过仿真实验,验证理论研究和治理技术的有效性与可行性。本文研究的电压暂降治理技术,可实现对造纸工厂电压暂降的有效补偿。系统经三相PWM整流从电网侧获取能量而无需额外的储能装置,通过改进型比例谐振复合控制策略,控制分裂电容三相桥式逆变器分相输出补偿电压,治理包括三相不平衡在内的多种电压暂降故障,治理精度达到99.04%,满足造纸电控设备对于工作电压的要求。为造纸工厂解决电压暂降问题带来新契机,为造纸行业电力供应的绿色发展助力。

关键词：造纸工厂电压暂降动态电压恢复器电压检测算法复合控制方法

基于深度学习的多导联心电图分类识别算法研究

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基于深度学习的多导联心电图分类识别算法研究

作者：秦博湖北师范大学

学位级别：硕士

心脏疾病是导致人类死亡或残疾的主要原因之一,其发病时具有突发性和隐蔽性。心脏疾病主要通过心电图进行诊断,心电图中的信号波形能反映出心脏的部分病理特征,特别是心律失常发生时,心电信号的波形会发生较大的变化。随着心电监护设备... 详细信息

心脏疾病是导致人类死亡或残疾的主要原因之一,其发病时具有突发性和隐蔽性。心脏疾病主要通过心电图进行诊断,心电图中的信号波形能反映出心脏的部分病理特征,特别是心律失常发生时,心电信号的波形会发生较大的变化。随着心电监护设备的便携化和大众化,如何利用大量心电数据研究出一种识别种类多、准确率高的心律失常辅助分类算法,具有很强的实际意义。本文针对特征波定位算法和心律失常分类算法展开研究。为了进一步提高心电图特征波的定位精度,本文设计了一种结合CNN和BiLSTM的心电图波群定位算法,可以同时定位到P波、QRS波群和T波。算法首先将心电信号分割成1秒的片段,然后使用多层CNN提取信号序列的特征,接着采用双向LSTM提取序列时间特征和高维特征,最后利用全连接层根据输入的特征进行定位。算法在QT数据库中进行验证,对P波起始点、R波波峰和T波停止点定位与专家标记相比误差分别为0.2±9.10ms、0.3±4.27ms和-0.12±1.62ms,显示算法具备了较高的特征波定位精度。针对现有算法对样本较少的心律失常敏感性较低的问题,本文设计了一种残差网络与注意力机制结合的心电图分类算法。算法利用残差块提取心电信号中的重要特征,并通过注意力机制学习特征之间的关系,最后根据提取的特征采用2层全连接层对心电图进行分类。实验结果表明:在基于病人内的心律失常分类方式下算法达到了99.68%的准确率,在基于患者特异性的分类方式下达到了99.49%的准确率,并且对于样本数量较少的心律失常类别,其敏感性最高提升了10%,说明残差网络与注意力机制相结合能有效地提高分类的敏感性。针对现有算法心律失常识别种类少和分类准确性低的问题,本文设计了一种将Transformer和Res Net相结合的十二导联心电图识别算法。算法利用Res Net提取导联信号的空间特征,利用Transformer中的Encoder模块提取信号中的时间特征,并使得算法更加关注提取的特征之间的联系。算法在5个心电数据库组合成的数据集上验证性能,最终分类结果的评价分数达到了0.691,显示了算法较为优异的心律失常分类能力,具备一定的实用价值。

关键词：心电图心律失常深度学习双向长短时记忆网络 Transformer