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智能飞行汽车关键技术及发展趋势

中国科学：技术科学 2024年第4期54卷 601-624页

作者：张新钰荣松松李骏李德毅刘华平黄元昊黄康尧罗建曦清华大学车辆与运载学院北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084 清华大学猛狮无人驾驶实验室北京100084 新加坡科技设计大学数据驱动创新实验室新加坡487372

城市立体交通是未来智慧出行发展的热点方向,近年来受到了广泛的关注.作为城市立体交通的载体,智能飞行汽车融合了飞机与汽车两种运动模态,能够灵活地在空中与地面进行切换.本文介绍了智能飞行汽车的背景、历史与现状,阐述了其与城市空... 详细信息

城市立体交通是未来智慧出行发展的热点方向,近年来受到了广泛的关注.作为城市立体交通的载体,智能飞行汽车融合了飞机与汽车两种运动模态,能够灵活地在空中与地面进行切换.本文介绍了智能飞行汽车的背景、历史与现状,阐述了其与城市空中交通载具的区别,分析与讨论了飞行汽车的系统设计,并介绍了智能飞行汽车的关键技术创新,包括动力技术和机电总体设计、多模态切换、模块复用与飞车脑认知等.重点讨论了飞行汽车的智能化技术,包括近地感知、决策与规划、智能控制与智能通信系统的关键技术与瓶颈.最后,结合现有技术,对智能飞行汽车的技术进行了剖析,并讨论了潜在的解决方案与发展趋势.

关键词：智能飞行汽车城市立体交通飞车脑认知多模态切换智能化技术

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智能数据可视分析技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 356-404页

作者：骆昱宇秦雪迪谢宇鹏李国良清华大学计算机科学与技术系北京100084 青海大学计算机技术与应用系青海西宁810016

如何从海量数据中快速有效地挖掘出有价值的信息以更好地指导决策,是大数据分析的重要目标.可视分析是一种重要的大数据分析方法,它利用人类视觉感知特性,使用可视化图表直观呈现复杂数据中蕴含的规律,并支持以人为本的交互式数据分析.... 详细信息

如何从海量数据中快速有效地挖掘出有价值的信息以更好地指导决策,是大数据分析的重要目标.可视分析是一种重要的大数据分析方法,它利用人类视觉感知特性,使用可视化图表直观呈现复杂数据中蕴含的规律,并支持以人为本的交互式数据分析.然而,可视分析仍然面临着许多挑战,例如数据准备代价高、交互响应高延迟、可视分析高门槛和交互模式效率低.为应对这些挑战,研究者从数据管理、人工智能等视角出发,提出一系列方法以优化可视分析系统的人机协作模式和提高系统的智能化程度.系统性地梳理、分析和总结这些方法,提出智能数据可视分析的基本概念和关键技术框架.然后,在该框架下,综述和分析国内外面向可视分析的数据准备、智能数据可视化、高效可视分析和智能可视分析接口的研究进展.最后,展望智能数据可视分析的未来发展趋势.

关键词：数据可视化可视分析智能数据可视分析数据管理人工智能

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轻量级链式验证的网络传输层安全性增强方法

软件学报 2024年第5期35卷 2503-2521页

作者：冯学伟徐恪李琦杨宇翔朱敏付松涛清华大学计算机科学与技术系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心(清华大学) 北京100084 清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084 中关村实验室北京100081

传输层是网络协议栈的关键组成部分,负责为不同主机间的应用程序提供端到端的服务.已有的传输层协议如TCP等为用户提供了基本的差错控制和确认应答等安全保护机制,在一定程度上保证了不同主机间应用程序收发报文的一致性.但现有的传输... 详细信息

传输层是网络协议栈的关键组成部分,负责为不同主机间的应用程序提供端到端的服务.已有的传输层协议如TCP等为用户提供了基本的差错控制和确认应答等安全保护机制,在一定程度上保证了不同主机间应用程序收发报文的一致性.但现有的传输层安全保护机制存在严重的缺陷,如TCP报文的序列号容易被猜测推理,报文校验和的计算依赖于有漏洞的补码求和算法等.这导致现有的传输层安全机制并不能保证报文的完整性和安全性,从而允许一个远程的攻击者伪造出一个报文,注入到目标网络流中,对目标网络流形成污染或攻击.针对传输层的攻击发生在网络协议栈的基础层次,可以旁路掉上层应用的安全保护机制,对网络基础设施造成严重的危害.深入研究近年来针对网络协议栈的各种攻击和相关安全漏洞,提出一种基于轻量级链式验证的传输层安全性增强方法LightCTL.所提方法基于哈希验证的方式,使TCP连接双方能够对传输层报文形成彼此可验证的共识,避免攻击者或中间人窃取和伪造敏感信息,从而解决网络协议栈面临的典型安全威胁,包括基于序列号推理的TCP连接重置攻击、TCP劫持攻击、SYN洪泛攻击、中间人攻击、报文重放攻击等.LightCTL不需要修改中间网络设备如路由器等的协议栈,只需对终端协议栈中的校验和相关部分进行修改,因此方法易于部署,同时显著提升了网络系统的安全性.

关键词：计算机网络网络传输层链式验证恶意报文注入

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基于内在奖励的强化学习推荐探索策略

计算机工程与应用 2024年

作者：庾源清马为之张敏清华大学计算机科学与技术系泉城实验室中关村实验室清华大学智能产业研究院

近年来强化学习算法被引入推荐系统以解决探索-利用问题，改善平台上用户体验并提升系统长期效益。现有研究主要从模型层面进行探索策略设计，但大部分工作很少考虑用户体验对探索策略的影响。本研究提出通过修改奖励的方式设计探索策... 详细信息

近年来强化学习算法被引入推荐系统以解决探索-利用问题，改善平台上用户体验并提升系统长期效益。现有研究主要从模型层面进行探索策略设计，但大部分工作很少考虑用户体验对探索策略的影响。本研究提出通过修改奖励的方式设计探索策略，充分考虑强化学习在推荐场景下将用户建模为环境的特殊性，将商品多样性和新颖性作为内在奖励，利用用户体验指导模型的探索方向。该文在两个不同类型的真实数据集上进行实验，实验结果表明所提出方法在推荐性能和推荐商品多样性等各项指标上实现了明显的效果提升，验证了所提出探索策略的有效性。

关键词：推荐系统强化学习探索策略

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技术标准推动网络空间治理研究

中国工程科学 2024年第3期26卷 226-238页

作者：孙若尘张蕾李林哲安达崔勇中关村实验室北京100094 清华大学计算机科学与技术系北京100084

网络强国建设是我国新发展阶段的重大战略,是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。技术标准是多方达成共识与合作的关键工具,对构建网络空间命运共同体、建立完善的治理体系意义重大。本文通过梳理以技术标准推动网络空间治理... 详细信息

网络强国建设是我国新发展阶段的重大战略,是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。技术标准是多方达成共识与合作的关键工具,对构建网络空间命运共同体、建立完善的治理体系意义重大。本文通过梳理以技术标准推动网络空间治理的国际发展现状,聚焦技术标准的范式性、多源性、法律融合性、专利性和网络效应性等关键要素,系统地总结了我国在该领域的经验、存在问题与重大挑战,提出了推动网络空间治理的思路、整体目标和战略路径。针对我国网络空间核心技术能力薄弱、技术标准国际话语权不足、技术标准内容立法不协调、标准必要专利制度亟待完善和技术标准网络效应欠佳等问题,提出以瞄准关键领域的技术标准、推动技术标准制定主体的多元化、提供技术标准相关的职业培训和人才培养、加强专利管理与知识产权保护、强化技术标准的普及和采纳以及推动国际合作与标准化工作等发展建议,以期增强标准化治理效能,提升标准化水平,推动我国网络空间治理的发展进程。

关键词：网络空间治理技术标准国际标准组织技术标准体系

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Navi:基于自然语言交互的数据分析系统

软件学报 2024年第3期35卷 1194-1206页

作者：谢宇鹏骆昱宇冯建华青海大学计算机技术与应用系青海西宁810016 香港科技大学(广州) 广东广州511400 清华大学计算机科学与技术系北京100084

随着大数据时代的到来,数据分析的作用日益显著.它能够从海量数据中发现有价值的信息,从而更有效地指导用户决策.然而,数据分析流程中存在三大挑战:分析流程高耦合、交互接口种类多和探索分析高耗时.为了应对上述挑战,提出了基于自然语... 详细信息

随着大数据时代的到来,数据分析的作用日益显著.它能够从海量数据中发现有价值的信息,从而更有效地指导用户决策.然而,数据分析流程中存在三大挑战:分析流程高耦合、交互接口种类多和探索分析高耗时.为了应对上述挑战,提出了基于自然语言交互的数据分析系统Navi.该系统采用模块化的设计原则,抽象出主流数据分析流程的3个核心功能模块:数据查询、可视化生成和可视化探索模块,从而降低系统设计的耦合度.同时,Navi以自然语言作为统一的交互接口,并通过一个任务调度器实现了各功能模块的有效协同.此外,为了解决可视化探索中搜索空间指数级和用户意图不明确的问题,提出了一种基于蒙特卡洛树搜索的可视化自动探索方法,并设计了基于可视化领域知识的剪枝算法和复合奖励函数,提高了搜索效率和结果质量.最后,通过量化实验和用户实验验证了Navi的有效性.

关键词：数据分析数据查询可视化自然语言蒙特卡洛树搜索

通用目的技术视角下新一代人工智能的作用机理与治理体系

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系统工程理论与实践 2024年第1期44卷 245-259页

作者：关乐宁徐凌验国家信息中心信息化和产业发展部北京100045 清华大学计算机科学与技术系北京100084

新一代人工智能具有更加显著的认知能力、交互能力、创造能力等,通用目的技术属性日益突出.新一代人工智能将通过三大作用机理赋能社会高质量发展:创新使能效应,促进新兴技术交叉融合;转型促进作用,推动千行百业智能化转型;体系变革潜力... 详细信息

新一代人工智能具有更加显著的认知能力、交互能力、创造能力等,通用目的技术属性日益突出.新一代人工智能将通过三大作用机理赋能社会高质量发展:创新使能效应,促进新兴技术交叉融合;转型促进作用,推动千行百业智能化转型;体系变革潜力,推动社会生产力与生产关系的全面革新.新一代人工智能呈现技术属性与社会属性高度融合统一特征,其发展还存在着基础设施不健全、开源生态不完善、技术落地不充分等技术问题,同时也存在着对社会负外部性、法律权责难界定、就业变革新挑战等社会问题,需要把握新一代人工智能发展规律,从加强系统谋划、健全伦理规约、培育创新生态、完善法律法规、创新监管手段、开展就业促进等方面推动其高质量发展.

关键词：新一代人工智能通用目的技术治理体系 ChatGPT

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微腔光梳重频调控与光谱应用

科学通报 2024年第12期69卷 1552-1564页

作者：王子皓杨昌喜鲍成英清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室北京100084

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔... 详细信息

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔光梳一般具有高重频的特点,这一特点适用于波分复用光通信、光计算、太赫兹波合成等应用.但对于精密光谱分析等应用,过大的梳齿间隔会带来光谱欠采样等问题,这一问题在中红外波段尤为明显.本文重点介绍了微腔光梳的重频调控,特别是其在光谱测量中的应用;简要分析了不同方式所产生光频梳的重频特点,以及不同应用对光梳重频的要求,特别是对双光梳测量系统;还介绍了微腔光梳与电光梳相结合的间隔光学差频(interleaved difference frequency generation,iDFG)技术,基于此技术可以实现GHz重频的中红外光梳的产生.将iDFG技术与相向传播(counter-propagating,CP)的孤子对相结合,可以实现中红外波段高相干、高分辨率的光谱测量.本文简要介绍了微腔光梳的发展,侧重于微腔光梳在光谱分析上的应用.

关键词：微腔光梳光学孤子双光梳测量重频

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可扩展的网络验证技术:研究现状与发展趋势

电子学报 2024年第4期52卷 1083-1102页

作者：黄翰林徐恪李琦李彤付松涛高翔宇清华大学计算机科学与技术系北京100084 北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 中关村实验室北京100094 清华大学网络科学与网络空间研究院北京100084 数据工程与知识工程教育部重点实验室(中国人民大学) 北京100872

互联网作为国家信息基础设施的重要组成部分,已经在各个领域发挥着巨大的作用.随着其规模不断扩大和应用持续深入,我们也面临着意图不一致的网络行为可能导致的灾难性危害.为了确保互联网的正常运行和网络行为的一致性,我们迫切需要可... 详细信息

互联网作为国家信息基础设施的重要组成部分,已经在各个领域发挥着巨大的作用.随着其规模不断扩大和应用持续深入,我们也面临着意图不一致的网络行为可能导致的灾难性危害.为了确保互联网的正常运行和网络行为的一致性,我们迫切需要可部署的网络验证技术,以确保网络运行时的行为与网络运维人员的意图一致.当前已经有许多关于网络验证技术的研究,这些研究帮助用户实现自动检测网络错误,并进一步分析错误产生的原因.然而,为了满足互联网规模不断扩大的需求,可扩展性问题成为在互联网部署网络验证技术的一项重要挑战.即如何在满足时间和空间复杂度约束的前提下,快速发现并排查网络策略的错误,真正将网络验证技术应用于实际,成为一个研究热点.本文从数据面验证和控制面验证两个方面出发,深入研究和总结了现有的网络验证研究工作,并探索了基于时空优化的可扩展性技术,对这些方案的特点进行了系统性分析.最后,本文总结和展望了网络验证可扩展技术的未来研究趋势,为该领域的研究人员提供一定的参考.

关键词：网络验证可扩展性网络配置时空优化数据面验证控制面验证