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基于级联角度的AIRS辅助大规模MIMO系统波束跟踪方案

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2515-2524页

作者：马露洁梁彦李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)可以通过提供额外的视线(line of sight,LoS)路径补偿传播损耗或解决阻塞问题,有效地提高毫米波(millimeter wave,mmWave)通信系统的性能,被认为是下一代移动通信的核心技术。与传统... 详细信息

智能反射表面(intelligent reflecting surface,IRS)可以通过提供额外的视线(line of sight,LoS)路径补偿传播损耗或解决阻塞问题,有效地提高毫米波(millimeter wave,mmWave)通信系统的性能,被认为是下一代移动通信的核心技术。与传统的地面IRS相比,部署在无人机、热气球等空中平台上的空中IRS(aerial IRS,AIRS)结合了空中平台的高移动特性/旋转特性和IRS提供的优质链路特性,可以提供更广阔的信号覆盖范围。考虑到现实场景中用户的移动性,通信系统有必要实时调整波束成形以使波束对准移动用户。然而,AIRS不具备有源射频链,难以在AIRS处获取离开角和到达角,增加了波束跟踪的复杂性。针对这一问题,建立了具有时变信道的AIRS辅助mmWave大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统模型,结合基站端有源波束成形、AIRS的旋转角度和无源波束成形设计,提出了一种基于级联角度的无迹卡尔曼滤波波束跟踪方案。仿真结果表明,提出的方案具有较高的跟踪精度,同时AIRS的旋转特性对提升系统可达速率起着重要作用。

关键词：空中智能反射面波束成形波束跟踪大规模多输入多输出毫米波

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模式生物的科学表征问题

自然辩证法通讯 2024年第11期 38-46页

作者：杨军洁北京大学哲学系

模式生物是指在生物学研究中被科学家用来理解特定生物学现象的非人类物种，人们通常将其视为科学模型，并认为模式生物具有科学表征的能力。但是，在具体的科学实践中，有些模式生物既没有办法准确地表征实在，也不能实现科学家所设想... 详细信息

模式生物是指在生物学研究中被科学家用来理解特定生物学现象的非人类物种，人们通常将其视为科学模型，并认为模式生物具有科学表征的能力。但是，在具体的科学实践中，有些模式生物既没有办法准确地表征实在，也不能实现科学家所设想的表征目标，这引发了关于模式生物的科学表征问题：模式生物究竟能否进行科学表征?结构主义进路、实用主义进路以及“结构-实用”结合进路都对这一问题提供了回答，但这些方案都无法为模式生物的科学表征能力进行有效的辩护。因此，模式生物不能进行科学表征，我们应该重新审视模式生物的科学模型地位。

关键词：科学表征模式生物科学模型结构主义实用主义

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加密电子数据之搜查

清华法学 2024年第4期18卷 117-136页

作者：余韵洁汕头大学

加密电子数据之搜查涉及嫌疑人解密的两种模式，其中，嫌疑人说出或写出密码受禁止强迫自证其罪特免权的绝对保护，而嫌疑人输入密码受该特免权的附条件保护：如刑事执法机关事先知道电子数据的存在、位置和内容真实性这一“既定结论”... 详细信息

加密电子数据之搜查涉及嫌疑人解密的两种模式，其中，嫌疑人说出或写出密码受禁止强迫自证其罪特免权的绝对保护，而嫌疑人输入密码受该特免权的附条件保护：如刑事执法机关事先知道电子数据的存在、位置和内容真实性这一“既定结论”时，嫌疑人负有解密电子数据的义务；反之，嫌疑人享有拒绝解密的特免权。“既定结论”与搜查传统物证书证或未加密电子数据所需的“可能事由”,在能否运用常识经验推理和预判上、在概率和精准度上及扣押范围能否适用一览无余原则上存有重要差异。为了达到保护个人权利与打击犯罪的平衡，搜查加密电子数据应进行事先控制、执行控制、事后救济与制裁。事先控制由法院对“既定结论”予以判断并作出强迫解密与否的裁定；执行控制需设置中立第三方对解密目标数据进行查看、提取、固定和交付；事后救济与制裁包括排除非法获取的电子数据，以及对拒绝交出或恶意删除加密电子数据的行为以拒不执行裁判罪处罚并就其本罪作不利推定。

关键词：加密电子数据禁止强迫自证其罪行为准证词既定结论

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基于液态金属纳米纤维膜的透气可拉伸电路板

科学通报 2024年第26期69卷 3840-3842页

作者：郑思洁严锋苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

可拉伸电子设备和系统因其在可穿戴电子设备、软机器人、人机界面和生物电子设备等多个领域的广泛应用而引起了人们的极大兴趣[1].在可伸缩电子学的研究领域中,开发出能够承受机械拉伸的导体材料是至关重要的一环.通过将传统刚性导体材... 详细信息

可拉伸电子设备和系统因其在可穿戴电子设备、软机器人、人机界面和生物电子设备等多个领域的广泛应用而引起了人们的极大兴趣[1].在可伸缩电子学的研究领域中,开发出能够承受机械拉伸的导体材料是至关重要的一环.通过将传统刚性导体材料嵌入到弹性基底中,可以制备出能够在宏观尺度上发生形变的导体结构.

关键词：导体材料纳米纤维膜液态金属电子设备可拉伸电子机械拉伸弹性基底电路板

基于移动多线激光雷达扫描的树冠叶面积估计方法

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农业机械学报 2024年第9期55卷 308-315,480页

作者：李秋洁丁莉南京林业大学机械电子工程学院南京210037

移动单线激光雷达(Laser detection and ranging,LiDAR)扫描(Mobile single-layer LiDAR scanning,MSLS)树冠叶面积估计方法使用单一视角的单线激光雷达采集树冠点云数据,获取的冠层信息不够全面,限制了树冠叶面积估计精度。本文提出一... 详细信息

移动单线激光雷达(Laser detection and ranging,LiDAR)扫描(Mobile single-layer LiDAR scanning,MSLS)树冠叶面积估计方法使用单一视角的单线激光雷达采集树冠点云数据,获取的冠层信息不够全面,限制了树冠叶面积估计精度。本文提出一种基于移动多线LiDAR扫描(Mobile multi-layer LiDAR scanning,MMLS)的树冠叶面积估计方法,使用多线LiDAR从多个视角采集树冠点云数据,提升树冠叶面积估计精度。首先,将多线LiDAR采集的点云数据变换到世界坐标系下,通过感兴趣区域(Region of interest,ROI)提取出树冠点云。然后,提出一种MMLS树冠点云融合方法,逐个融合单个激光器采集的树冠点云,设置距离阈值删除重复点,添加新点。最后,构建MMLS空间分辨率网格,建立基于树冠网格面积的树冠叶面积估计模型。实验使用VLP-16型多线LiDAR传感器搭建MMLS系统,设置1、1.5 m 2个测量距离和间隔45°的8个测量角度对6个具有不同冠层密度的树冠进行数据采集,共得到96个树冠样本。采用本文方法,树冠叶面积线性估计模型的均方根误差(Root mean squared error,RMSE)为0.1041 m^(2),比MSLS模型降低0.0578 m^(2),决定系数R^(2)为0.9526,比MSLS模型提高0.0675。实验结果表明,本文方法通过多线LiDAR多视角树冠点云数据采集、MMLS树冠点云融合和空间分辨率网格构建,有效提升了树冠叶面积估计精度。

关键词：树冠叶面积多线激光雷达移动激光扫描点云融合空间分辨率网格

基于数据迁移下Bayes特征融合可靠度评估模型

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航空动力学报 2024年第3期39卷 173-181页

作者：张晓洁唐家银唐莉西南交通大学数学学院成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

基于同种产品的多类试验源寿命数据信息,利用不同数据源间的映射关系,将多源数据迁移至现场数据源中形成混合数据源,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析基础。对于不同应力下加速寿命数据,将其折算至常应力水平下确定参数分布密度函数解... 详细信息

基于同种产品的多类试验源寿命数据信息,利用不同数据源间的映射关系,将多源数据迁移至现场数据源中形成混合数据源,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析基础。对于不同应力下加速寿命数据,将其折算至常应力水平下确定参数分布密度函数解析,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析的先验条件。将贝叶斯统计模型与数据迁移模型进行结合,融合多源数据的同时确定其参数估计值,得到产品密度函数解析并完成产品可靠性分析。算例表明:该类模型利用数据源间映射关系可有效实现数据迁移,且能实现加速寿命数据与其他各类数据源的同步融合,融合样本数据后的产品可靠性综合评估比单一寿命数据源的产品可靠性评估更全面、客观。

关键词：数据迁移贝叶斯数据融合指数分布可靠度

新型ADETCS下工业信息物理系统综合安全控制

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北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2704-2716页

作者：李炜程雪李亚洁兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室兰州730050 兰州理工大学电气与控制工程国家级实验教学示范中心兰州730050

针对一类虚假数据注入(FDI)攻击与故障共存的工业信息物理系统(ICPS),在新型自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)下,研究了综合安全控制与通信的协同设计问题。引入ADETCS取代传统离散事件触发通信机制,构建安全与通信可自适应协同优化... 详细信息

针对一类虚假数据注入(FDI)攻击与故障共存的工业信息物理系统(ICPS),在新型自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)下,研究了综合安全控制与通信的协同设计问题。引入ADETCS取代传统离散事件触发通信机制,构建安全与通信可自适应协同优化运行的ICPS架构;通过对ADETCS中阈值函数的优化设计,获得一种可随系统动态行为双向连续变化的新型ADETCS;在该机制下,基于主动容侵和容错的思想,通过构造Lyapunov泛函,借助新型Bessel-Legebdre不等式、锥补线性化(CCL)等少保守性技术,在统一的自适应变采样框架下,推证出鲁棒估计器与综合安全控制器的求解方法,使ICPS可同时防御FDI攻击与故障,并具有更优的自适应通信调节能力。仿真结果表明:新型ADETCS中阈值函数的巧妙设计及CCL的应用,相较现存通信机制和设计方法,可使ICPS的综合安全控制性能与资源节约获得更优的折中平衡。

关键词：新型自适应离散事件触发通信机制工业信息物理系统综合安全控制锥补线性化动态优化平衡

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基于数据变异的神经网络测试用例选择方法

软件学报 2024年第11期 4973-4992页

作者：曹雪洁陈俊洁闫明尤翰墨吴卓王赞天津大学智能与计算学部天津大学新媒体与传播学院

深度神经网络目前已被广泛应用于自动驾驶、医疗诊断、语音识别、人脸识别等安全攸关领域,因此深度神经网络测试对于保证其质量非常关键.然而,为判断DNN模型预测是否正确而对测试用例进行标注的成本很高.因此,筛选出能够揭示DNN模型错... 详细信息

深度神经网络目前已被广泛应用于自动驾驶、医疗诊断、语音识别、人脸识别等安全攸关领域,因此深度神经网络测试对于保证其质量非常关键.然而,为判断DNN模型预测是否正确而对测试用例进行标注的成本很高.因此,筛选出能够揭示DNN模型错误行为的测试用例并优先对其进行标注,能够尽快修复模型缺陷,从而提升DNN测试的效率、保证DNN模型质量.提出一种基于数据变异的测试用例选择方法 DMS.该方法设计并实现数据变异算子生成变异模型,以模拟模型缺陷并捕获测试用例揭错时的动态模式,从而评估测试用例的揭错能力.在25个深度学习测试集和模型的组合上进行实验,结果表明,无论是筛选出的样本中揭错用例的比例还是揭错方向的多样性, DMS都要显著优于现有的测试用例选择方法.具体来说,以原始测试集作为候选集时,在选择10%的测试用例时, DMS能够筛选出候选集中53.85%–99.22%的揭错用例,在选择5%的测试用例时, DMS筛选出的测试用例已经几乎能覆盖所有的揭错方向.相较于8种对比方法, DMS平均多找出12.38%–71.81%的揭错用例,证明了DMS在测试用例选择任务中的显著有效性.

关键词：深度学习软件测试测试用例选择数据变异

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自适应事件触发通信机制下机理解析与数据驱动融合的ICPS双重安全控制

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控制与决策 2024年第1期39卷 206-218页

作者：赵莉李炜李亚洁兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 陇东学院电气工程学院甘肃庆阳745000

针对存在拒绝服务(DoS)攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统(ICPS),将机理解析与数据驱动方法相结合,在新型自适应事件触发通信机制下,研究双重安全控制问题.首先,设计自适应事件触发机制,能够触发参数随系统行为动态自适应变化,节... 详细信息

针对存在拒绝服务(DoS)攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统(ICPS),将机理解析与数据驱动方法相结合,在新型自适应事件触发通信机制下,研究双重安全控制问题.首先,设计自适应事件触发机制,能够触发参数随系统行为动态自适应变化,节约更多网络通信资源;其次,基于系统最大允许时延建立攻击检测机制,可以有效区分大、小能量DoS攻击;再次,基于极限学习机算法(ELM)建立时序预测模型,用于大能量DoS攻击时重构修正控制量,以主动容侵攻击的影响,并给出与小能量攻击时机理解析的弹性被动容侵来提升系统对攻击的防御能力;然后,借助T-S模糊理论、时滞系统理论、新型Bessel-Legendre不等式等,推证得到系统鲁棒观测器及双重安全控制器的解析求解方法,使双重安全控制与通讯性能得到折衷协同提升;最后,通过实例仿真验证所提出方法的有效性.

关键词：工业信息物理融合系统(ICPS) 双重安全控制 DoS攻击主被动容侵数据驱动机理解析