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关键词： 空间洪水易发性图   可解释性人工智能   贡献因子识别   风险评估   遥感数据  

摘要： 科学准确地绘制空间洪水易发性图对于应急管理部门实施有效的防灾减灾措施至关重要.机器学习在解决洪水易发性图设计中的非线性问题、估计指标的重要性等方面具有优势,然而传统算法受到可解释性不足、对不确定性建模处理能力有限以及对大量数据的需求高等限制.本研究以涿州市23·7暴雨的卫星遥感数据为基础,综合考虑造成灾害风险的致灾因子、孕灾环境、承灾体属性及抗灾能力四个关键因素,将降雨量、地形、土地覆盖、植被等代表性因素纳入基于可解释性人工智能(Explainable Artificial Intelligence, XAI)的风险系统集成分析框架中,运用Explainable Boosting Machines (EBM)方法绘制空间洪水易发性图,进行洪水贡献因子识别及风险评估研究.研究表明,与传统的黑箱模型相比, EBM不仅具有良好的稳定性和准确性,而且对洪涝灾害风险评估具有更好的可解释性.通过挖掘累计降雨量对洪涝灾害的触发机制,模型既能够识别出海拔、坡度和归一化植被指数等关键因素对洪涝灾害的贡献,也能够准确检测洪涝灾害区域,风险评估准确率达92.8%. XAI可为支持洪涝灾害风险治理的有效工具.

关键词： 入侵检测   时空图神经网络   双向门控循环单元   图注意力网络   动态时空图   多头注意力机制  

摘要： 网络攻击形式日益多样化，传统的入侵检测方法在捕捉复杂网络流量中的时空特征方面存在一定局限性。大多数传统方法主要依赖于静态特征分析，难以适应动态网络环境下的多变入侵行为。同时，现有的深度学习方法在分析网络流量时，往往忽视了网络节点间的拓扑结构以及流量的时间动态变化。因此，提出了一种基于动态时空图神经网络的入侵检测方法DSTG-IDS。通过时间窗口对网络流量进行分段，将每个时间段内的数据包建模为图中的节点，并基于源IP和目标IP的关系建立连接，构建出时序上的动态图序列。为了更好地捕捉流量的时序特征，对图数据进行了时间位置编码，以增强不同时间段内节点的时序信息表达能力。在模型设计上，首先利用图卷积网络（GCN）提取网络流量的空间特征，并结合图注意力网络（GAT）提升对关键节点信息的关注能力。其次，通过双向门控循环单元（Bidirectional GRU）对流量的时间序列进行建模，有效捕捉数据随时间变化的动态特征。最后，利用多头注意力机制（Multi-Head Attention）融合时空特征，并进行分类。在BoT-IoT、ToN-IoT和NF-CSE-CIC-IDS2018三个广泛使用的数据集上进行了实验验证。实验结果表明，DSTG-IDS在这三个数据集上的多分类结果分别达到了99.69%、98.61%和93.26%的准确率，相较于其他入侵检测方法，DSTG-IDS在准确率、召回率、误报率和F1-Score等指标上均具有明显优势。

关键词： 电子设计自动化   印刷电路板   群组布线   带权有向图   路径规划  

摘要： 布线是印刷电路板设计中的重要一环.现有的印刷电路板设计多依赖于电子设计自动化工具的处理，而传统的自动布线研究多聚焦于总线布线，没有将布线时确定的群组作为研究对象.由于未经总线分组，可能存在群组中线网较多的情况，这将导致群组所占据的线宽与线间距比原先总线布线中各总线组分别占据的线宽与线间距更大，从而给实际布线带来了新的挑战.为此，提出一种基于带权有向图的群组布线算法.首先构建仅含有合并边以及它们之间邻接关系的Hanan网格图.接着，利用合并边信息构建带权有向图，完成对电路板上布线资源的表示.然后，使用一种具有多线避让功能的启发式搜索算法来进行布线规划.最后，通过将布线归类为数种可能的情况分别考虑，完成详细布线并得到群组布线的最终结果.实验结果表明，算法在已经测试过的工业界复杂例子上均能达到100%的布通率，并且不会违反所有工业印刷电路板基准用例的设计规则约束.

关键词： 结构化加密   云存储   隐私集合并集协议   不经意键值存储  

摘要： 现实生活中,代理为具有特定属性的人群提供服务,云存储的发展使得代理能够从云端获取丰富的数据以提高服务效率。在社交网络图中,具有特定属性的人群的邻居节点集很可能具有相同的属性,为代理获取数据提供了潜在机会。随着社交网络图规模的持续增长,本地维护这些数据已变得愈发困难。云计算的快速发展为解决这一问题提供了有效的途径:通过将社交网络图数据上传至云服务器,可以显著节省本地资源,但与此同时也带来了数据安全问题。结构化加密(Structured Encryption,STE)技术为这一问题提供了一种可行的解决方案。STE能够对社交网络图进行加密,并通过构建关联性的加密索引,支持对加密图的复杂查询操作。然而,结构化加密在查询效率和实用性上仍然存在一定的局限性。隐私集合并集(Private Set Union, PSU)协议能够在保护两方交集不被泄露的前提下求出两方集合的并集,为了使得代理从云端获取数据的过程中返回必要的数据并确保数据的安全性,我们提出了基于结构化加密的隐私集合并集协议(Private Set Union for Structured Encryption, STE-PSU),实现了服务器与代理两方的隐私集合并集操作,降低了查询过程中的计算和通信开销。方案引入一种不经意键值存储(Oblivious Key-ValueStores,OKVS)构造,即基于三个哈希函数的混淆布谷鸟哈希表(3-HashGarbledCuckooTable,3H-GCT),在保证隐私的基础上实现了两方高效的PSU协议。同时云服务器上的社交网络图通过结构化加密技术加密后存储,保证了数据的安全性。理论分析与实验结果表明,尽管我们提出的代理与服务器两方的PSU协议需要首先搜索加密索引再进行并集操作,但仍然比已有的PSU协议效率更优。安全性分析证明,本文方案满足自适应选择查询攻击(Adaptive Chosen Query Attacks, CQA2)安全性。

摘要： 三角函数不仅与三角形紧密相关,还在波动、振动和旋转等看似与三角形无关的现象中发挥作用,成为数学和物理学领域不可或缺的重要工具.通过回顾三角函数的发展历史,我们可以深刻感受到先人的卓越智慧和三角函数本身的深邃奥妙.

关键词： 可持续发展   城市更新规划   城市建设  

摘要： 随着社会经济的不断发展,在可持续发展的大环境下,城市更新规划逐渐成为人们关注的焦点,以可持续发展为基础开展城市更新规划,能够从生态环境、城市经济等多个维度实现对传统城市布局与产业等领域的优化,进而为城市今后的长期发展奠定基础.因此,对城市更新规划进行分析,并对基于可持续发展的城市更新规划提出个人看法,希望为相关人员提供参考.

关键词： 分形轮廓   微凸体   微凸体面积分布函数   取样长度   截断高度  

摘要： 微凸体面积分布函数是对Korcak公式微分获得，其表达形式直接决定分形接触模型的准确性。根据Korcak公式建立了微凸体截面直径与数量的关系式N（Λ>l）=λ(lmax/l)B，采用数值方法分别对Weierstrass-Mandelbrot函数、傅里叶变换和机械加工生成的二维分形轮廓进行分析计算，拟合出参数λ、B和lmax与分形参数、截断高度的数学表达式，并推导出修正的微凸体面积分布函数。结果表明：参数B仅与轮廓分形维数D和截断高度有关，在任意分形轮廓平均高度附近，B的值近似等于D-1；参数λ和lmax取决于基准取样长度、取样长度、轮廓参数等因素，不同的分形轮廓对应的λ和lmax表达式互不相同；对比Weierstrass-Mandelbrot函数、机械加工生成的二维分形轮廓的实测截断面积，修正的微凸体面积分布函数能较为精确获得不同类型分形轮廓的真实截断面积，而经典微凸体面积分布函数适用于取样长度为■的WM函数模拟的分形轮廓真实截断面积的计算。

摘要： §3.1 函数的概念和图象 ●考点、易混易错点解读● 本节的考点主要有:(1)函数的概念与自变量的取值范围;(2)实际问题中函数图象的分析与判断,以及利用函数图象解决动点问题;(3)函数的三种表示方法、描点绘图、结合图象列举函数的基本性质,以及运用函数性质解决简单的实际问题.

关键词： 反热源   全变差正则化   Landweber迭代   最优控制  

摘要： 研究了瞬态热传导问题中热源的估计。由于这类反问题的病态性,采用全变差正则化方法来稳定解。该方法适用于求解非光滑或不连续的问题。通过将该问题转化为最优控制问题,建立了控制泛函极小值的存在性和必要条件。从必要条件出发,推导出了极小元的局部唯一性和稳定性。在不考虑热源函数形式的先验信息情况下,采用离散化算法对热源进行估计。数值实验表明了该方法的有效性和稳定性,并与Landweber算法进行了比较。

关键词： 多面函数拟合   欧拉矢量   基线解算   网平差   速度场  

摘要： 广东区域处于亚欧板块和太平洋板块交界处,板块间相互挤压,地壳运动活跃。本文首先推导多面函数拟合法和欧拉矢量法建立区域速度场的数学方法,使用多面函数拟合法和欧拉矢量法分别建立广东区域速度场模型,同时对模型精度进行评估。实验结果表明,使用多面函数拟合法和欧拉矢量法均可以得到广东区域高精度水平速度场模型,两种方法建立的模型结果存在高度的一致性,且运动方向均表现为SE-E方向,各水平方向分量精度均优于3mm/a;多面函数拟合法建立的模型显示,广东区域在N、E方向上平均速度分别为-30.64mm/a、5.67mm/a,且在水平方向上整体内外符合精度分别为1.93mm/a、2.52mm/a;欧拉矢量法建立的模型显示,广东区域在N、E方向上平均速度分别为-31.35mm/a、5.74mm/a,且在水平方向上整体内外符合精度分别为1.91mm/a、2.61mm/a。