深度学习:开启大数据时代的钥匙

随着大数据时代的到来,基于深度学习技术的机器学习方法被用于有效地分析和处理这些数据。本文首先概述了深度学习技术的由来,对比了浅层结构与深度结构模型的差异,分析了深度结构模型在大数据应用中的优势;认为深度学习取得成功的条件是,大规模训练数据集的支撑、先进的硬件平台支持、新的优化技术的提出;基于计算机视觉应用,从有监督特征学习和无监督特征学习两个方面分别介绍了当前深度学习研究的现状和典型的深度结构模型的基本原理和主要应用;针对当前深度学习的发展现状,总结了深度学习研究存在的挑战和未来的研究方向。     

大数据时代航天遥感系统的挑战和机遇

大数据在诸多热点领域开展了大量的研究工作,如信息通信领域的压缩感知理论、LDPC码、Turbo码、频分复用等调制技术及大气激光通信技术,海量数据存储领域的云存储技术和NoSQL数据库技术,高性能计算领域的MapReduce、FPGA和GPU计算技术,数据挖掘领域的关联规则法、分类法、聚类法及第四范式的科学思维,可视化展示领域的科学计算可视化、信息可视化和知识可视化。本文从星地数据传输、数据存储管理、数据预处理、数据分析应用、结果展示可视化等航天遥感系统的关键环节出发,分析了航天遥感系统的技术现状,探讨如何利用大数据研究方法解决航天遥感系统所面临的数据规模庞大、类型复杂、增长速度快等大数据难题,满足海量遥感数据的获取、存储、应用等需求,促进航天遥感科学技术的发展。     

科研大数据平台关键技术与实践

首先,以高能物理领域数据处理为例,分析了支撑科学研究的大数据平台在存储和处理能力、传输和共享等方面的挑战,说明现有技术已经难以满足日益快速增长的数据处理需求。然后,给出了科研大数据平台的典型架构,并讨论科研大数据平台的关键技术,包括数据采集与清洗、数据存储、数据处理、数据传输、数据共享与安全等技术,同时介绍了各种关键技术的研究现状或者主流系统。最后,介绍了中国科学院高能物理研究所科研大数据开放平台的建设思路和实现框架,该平台试图解决目前大数据发展过程中面临的一些问题,如数据开放和跨领域融合不够、跨地域数据传输性能低等,从而激活数据价值,降低应用门槛。     

新一代智能交通系统的技术特点和发展建议

智能交通系统(即ITS)是现代交通技术的前沿之一,在国内外已有大量应用。随着新一代信息技术的发展和出行者需求的变化,ITS领域出现了与以往不同的、特色鲜明的技术方向和服务应用。本文首先对近期国内外ITS技术发展的最新动态和应用案例进行了分析,特别强调了新一代信息技术带来的技术跨越和关注领域的变化,提出新一代智能交通系统已初步形成。然后对新一代智能交通系统的技术特征进行了分析:各交通参与单元之间的互联、车辆对周边复杂环境的识别、新型的交通信息采集和服务、交通大数据、自动驾驶等。最后就新一代智能交通系统发展提出了建议:加快市场化,建立智能交通系统标准化的新模式,加强前沿技术开发等。     

遥感大数据的智能处理:现状与挑战

随着遥感技术的发展,遥感数据空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率越来越高,数据类型越来越丰富,与此同时,数据量也越来越大。遥感大数据向传统的遥感数据智能处理提出了新的挑战。本文从信息处理的角度论述了遥感大数据的海量、异构、多源的外部特征与高维度、多尺度、非平稳的内部特征,阐述了遥感大数据智能处理在算法方面所涉及的关键技术,分析了遥感大数据稀疏表征字典训练与稀疏求解方面的研究现状与存在的问题,讨论了遥感大数据数据挖掘面临的挑战,阐述了遥感大数据知识发现数据降维方面现有的解决方法与难题,并对相应的问题进行了概括性讨论。最后,总结了遥感大数据智能处理目前的研究阶段与研究意义。     

国际大数据研究热点及前沿演化可视化分析

以WoS数据库为数据源,全面采集国际核心期刊数据库中"大数据"相关文献,以共词分析为基础,综合使用社会网络分析、聚类分析、战略坐标图等方法和工具,以期对当前大数据研究热点及演进趋势进行分析。研究发现,当前国际大数据研究可分为算法设计与开发、平台与框架实践、数据统计分析方法及实践、语义与本体研究和大数据的应用五个方面,且具有范围不断扩大、内容持续纵深、继承性逐渐体现等特点,但是整体而言仍处于起步阶段,各领域研究尚不成体系。之后,给出了下一阶段大数据研究前沿演进方向的预测:1)大数据环境下数据处理技术及方法研究,包括计算机数据处理的相关技术及统计方法在大数据环境下的应用研究;2)语义分析及本体研究;3)大数据商业价值的挖掘。     

国家水资源监控工程的大数据平台建设

随着国家信息化水平的提升,大数据方法被应用到越来越多的行业和领域,而传统水利行业此前较少运用大数据的技术和思路解决问题。国家水资源监控能力建设项目是我国为实施最严格水资源管理制度而建立的重大工程项目,该工程特别强调数据的整合共享以及大数据技术的应用并建设了水资源大数据平台,该平台构建了水资源行业主题数据库,并运用大数据的分析方法对水资源总量控制、水资源利用效率等问题进行了分析和预测。实践表明,该平台为国家水利部提供决策支持的同时也提升了水利部门的应急管理能力。     

中国西南野生生物种质资源库建设的工程史考察

中国西南野生生物种质资源库是世界上最先进的生物种质资源保藏设施之一,是我国生命科学领域的第一个大科学工程项目。基于一手档案材料与访谈,同时参考为数不多的传记材料及公开报道,就该大科学工程项目的发展历程进行了详细的历史描述。首先,回顾了立项背景并还原了立项过程和关于选址争论。第二,从管理、设计、施工与验收等方面描述了项目建设过程。第三,介绍了项目运行框架,并从种质保藏、资源共享、科学研究和科学普及四个方面揭示了项目运行状况。最后,从选址决策、建筑设计、组织管理、国际合作、资源共享等方面尝试总结了若干历史经验。     

ICT植入物研究和应用的伦理问题及应对

人类信息与通信技术植入物(ICT植入物)可与体外系统相连,用于治疗或监测健康状况,恢复身体功能,这扩大了数据收集、监控和分析的可能性,也更容易发生数据外泄甚至是受到攻击,从而出现可能的安全和伤害、隐私保护、数据所有权等方面问题,此外还存在生命终结决定、人类增强以及可能的依赖问题。这是ICT植入物区别于其他药物、医疗技术或医疗设备研究和应用的特殊的伦理问题和风险。ICT植入物伦理监管需要专业人员、医疗企业、管理部门等承担特别的责任,尽早地发现问题,使安全措施始终与其发展相伴,并更多地考虑包括人类尊严和权利、自主性、收益与损害、同意、隐私和秘密、尊重文化多样性和多元化等的生物伦理基本原则的场景化应用。     

以互联网深化应用推进政府治理现代化

通过研究分析认为,互联网的深化应用,可以有效提高政府决策科学化和智能化水平,可以实时地对海量数据进行分布式数据挖掘,极大地缩短应急决策的时间,快速部署有关措施;加快推进政府简政放权和实现阳光执政,打通了政府和企业、个人间的信息壁垒,通过公众的广泛参与,汇集更多智慧,帮助政府提高阳光决策、民主决策和公众参与水平;可以更好地提供公共服务和保障民生,有利于企业和公众更大程度地利用政府数据价值,有效地实现自我服务和开展创新应用;可以改善基础设施,提供更多更好的便民服务,有效保障公共安全。最后,对以互联网深化应用推进政府治理现代化,从加强顶层统筹、大力推进政府数据开放、推进立法执法工作、保障隐私安全、加大人才培养力度等方面提出了有关建议。     

钢铁冶金工程知识研究与展望

从工程集成、工程建构、工程运行和工程管理的视角,结合钢铁冶金工程讨论了工程知识。从知识论的角度看,钢铁冶金过程是物理知识、化学知识、技术知识、管理知识等诸多知识范畴的集成,包括了工程科学、工程技术、工程设计、工程管理、工程哲学等方面的知识。分析了钢铁材料对经济社会发展的重要作用,阐述了钢铁冶金工程流程运行的主要特征,解析了钢铁冶金流程动态运行的物理本质。在此基础上探讨了冶金工程知识的结构,揭示了冶金工程知识系统的复杂性、协同性、整体性、集成性等特征;论述了钢铁冶金工程知识的形成和发展过程,以及技术进步对冶金工程知识创新的推动作用;讨论了"界面技术"对冶金制造流程协同–集成的重要性,以及信息技术对钢铁冶金工程智能化的推动作用。最后,在工程哲学的视野下,探讨了宏观动态冶金学和钢铁冶金工程知识面向智能化和绿色化的发展方向和目标。     

3D打印技术在现代刑事技术领域中的应用

近年来,刑事技术工作面临着许多难题,特别是面对当前犯罪形式多样化、复杂化以及犯罪手段的智能化、专业化,传统的物证记录与提取方法的缺陷与弊端凸显,这严重阻碍了刑事技术的工作效率和物证提取的质量。随着3D热潮的迅速兴起,公安机关刑事技术人员发现3D打印以其个性化定制与数字化再现的优势使其与刑事技术可以很好结合。本文在现阶段国内外有关3D打印技术在刑事技术领域的研究背景之下,从当前刑事技术工作所存在的问题入手,通过检索近年国内外3D打印技术在刑事技术领域中应用的相关文献进行综合分析,对3D打印技术的基础原理与分类以及在刑事技术领域中的应用研究进展等多个方面进行综述,指出了当前制约3D打印技术应用于现代刑事技术领域的瓶颈,并对其今后的发展方向提出建设性意见。     

Kinetis 60芯片控制路灯的多功能化设计与实现

基于32位单片机Kinetis 60可实现的功能,运用先进自动控制技术、新型传感技术与自动检测技术等构成的无线监控系统,可快速准确地对道路照明等系统进行智能监控,实现对路灯和电源的智能优化控制。本设计提出的控制策略和方案,可实现对路灯亮度、功率、及可预知性的控制,既节约人力和物力,又明显优化了路灯的智能化控制,提高了路灯的节能性、智能性和高效性,为当下路灯的现代化设计提供了参考。     

科学计算中大数据可视化分析与应用

随着计算机软硬件的飞速发展及网络的迅速普及,科学计算中的数据量呈现爆炸式增长。大数据可视化已经成为科学计算中的重要研究内容之一。本文介绍了大数据的定义,阐述了可视化分析领域及科学计算中大数据可视化的重要意义;分析和讨论了传统的科学计算可视化研究方法,以研究数据场的类型为标准,对算法和技术进行了分类阐述;分析了大数据背景下,传统的科学计算可视化方法的不足,进而介绍了基于GPU环境的科学计算中大数据可视化的并行计算和绘制方法;最后结合本课题组在科学计算中针对大数据可视化领域取得的主要理论和应用成果,给出了大数据环境下的科学计算可视化进一步的发展及研究方向。     

大数据背景下工程投资估算指标编制方法研究

在现行估算指标逐渐不能满足市场变化需求的情况下,分析了传统估算指标编制方法目前存在的主要问题,提出一种基于大数据技术的估算指标编制方法。通过分析大数据技术在估算指标编制中的应用过程,提出了一种基于数据挖掘C4.5算法的估算指标编制方法,综合考虑时间因素对指标的影响,利用敏感性分析对估算指标做一定调整,最后通过算例验证了该方法的实用性,对理论与实践应用均有一定的指导作用。     

城市公共交通协调调度现状与发展趋势

从城市公共交通网络结构变化、信息化等角度分析公共交通协调调度的必要性;从多方式运营组织角度阐述城市公共交通协调调度的发展历史与现状,剖析目前我国公共交通单一交通方式下的运营组织协调调度存在的问题;从数据挖掘、协调调度模型与策略、调度决策支持等方面给出当前及今后一段时期内公共交通协调调度的发展趋势,研究针对多源公共交通数据进行多主题、多维度的数据挖掘并建立相适应的多方式运营组织调度模型与策略的主要内容和方法;提出今后一段时期内在完善公共交通数据资源库、海量数据存储和数据挖掘分析等方面的研究方向,探索基于云服务模式的公共交通智能调度模式,以实现各种资源的动态、精细化管理,提高交通运输组织效率。     

全海深载人潜水器载人球壳的选材及制造技术

本文分析了当前典型大潜深载人潜水器载人球壳的选材和制造技术特点。钛合金是目前大潜深载人球壳所普遍采用的材料,半球整体成形以及电子束焊接代表着球壳成形的先进水平。讨论了全海深载人球壳的选材要求及成形技术。对于全海深载人球壳用钛合金,要求具有更高的强度,并同时具有良好的韧性、热成形性能以及焊接性能。最后,简要介绍了在全海深载人球壳材料和制造方面的研究进展。     

大数据金融背景下商业银行客户信息保护研究

在大数据金融背景下,伴随新技术、新业务形态不断出现,客户信息保护成为商业银行面临的具有挑战性的新命题。本文结合国内的案例,首先分析了大数据金融对商业银行客户信息保护的影响机制,认为大数据技术背景下,客户信息被赋予了三大新的特点:数据量大、数据价值高、数据泄露破坏性强。客户信息数据流主要经过数据搜索、数据传输、数据存储三个环节,信息泄露主要通过信息脱敏处理、数据存储管理及内部违规三条渠道,存在黑客攻击、内部违规、管理疏漏三个主要原因。然后,结合信息泄露的环节、原因、结果进行了具体的案例分析。最后,从法律、管理和技术角度提出大数据金融背景下商业银行客户信息保护措施建议。     

基于物联网技术的交通信息采集和服务

通过分析我国智能交通系统建设现状和存在问题,结合目前道路交通管理信息采集与服务需求,设计了基于物联网技术的道路交通信息采集与服务框架,以公安交通指挥平台为核心,集成各类交通信息采集与服务系统,实现交通路况信息全天候采集和智能分析、交通信息服务和出行诱导,以及区域交通流协调组织等功能。基于该框架体系,分别从交通流信息采集、交通信息发布与诱导服务、交通信号协调控制、公交优先等方面,对比分析了基于ITS技术的传统应用与基于物联网技术的新型应用的优缺点。结论:物联网技术应用将有利于突破现有ITS应用模式的弊端,提高交通信息采集精度,提升公众出行服务水平。     

隧道及地下工程若干工程方法问题的哲学反思

将哲学指导工程实践作为出发点,运用马克思主义唯物辩证法并从工程的本质特征及工程伦理的视角对隧道及地下工程若干工程方法问题进行了哲学反思。包括:运用唯物辩证法的对立统一规律并结合工程案例对处理地下工程中围岩和地下水等问题所采用的"放"与"抗"、"排"与"堵"等工程方法进行了哲学反思;运用对立统一规律并从科学、技术、工程的关系角度探讨了钻爆法隧道修建理念的演变规律;运用矛盾分析法、否定之否定规律并从工程伦理的角度探讨了钻爆法隧道开挖方法的演变规律。通过对以上工程方法的哲学反思,将问题上升到深刻的哲学认识层面并对工程方法的选择提供了借鉴。