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IPCC AR6的“产生影响的气候因子”评估框架

IPCC AR6的“产生影响的气候因子”评估框架

 

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气候变化研究进展 ›› 2021, Vol. 17 ›› Issue (6): 719-725.doi: 10.12006/j.issn.1673-1719.2021.190

• IPCC第六次评估报告WGI专栏 •

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IPCC AR6的“产生影响的气候因子”评估框架

王文(), 傅文睿

  

河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京 210098

收稿日期:2021-08-25

修回日期:2021-09-14

出版日期:2021-11-30

发布日期:2021-10-18

作者简介:王文,男,教授, wangwen@hhu.edu.cn

基金资助:国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目“人类活动与气候变化对干旱时空动态及干旱脆弱性的影响”(41961134003)

The Climatic Impact-Driver framework

WANG Wen(), FU Wen-Rui

  

State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering Sciences, Hohai University, Nanjing 210098, China

Received:2021-08-25

Revised:2021-09-14

Online:2021-11-30

Published:2021-10-18

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摘要/Abstract

摘要: IPCC第六次评估报告(AR6)第一工作组报告提出了基于“产生影响的气候因子”(CID)的气候变化评估框架,以一组影响社会或生态系统的气候状态为基础进行气候变化评估。这个CID评估框架有7个类型,33个气候因子,每个因子可以针对被影响对象采用不同的评估指标。CID变化具有时间尺度差异性与不可逆性、突变性与临界点、凸现时间、复合性以及受影响主体依赖性等重要特征。基于CID的气候变化评估框架有助于更客观、中立、全面地评估气候变化给不同部门带来的影响和风险。

关键词:

IPCC,

气候变化,

气候变化评估框架,

产生影响的气候因子(CID)

Abstract: The Climatic Impact-Driver (CID) framework is developed in the IPCC Sixth Assessment Report (AR6). CIDs are physical climate system conditions (e.g., means, events, extremes) that affect an element of society or ecosystems. The CID framework includes seven categories, thirty-three climate factors, and each factor can be assessed using different evaluation indices for diffeent affected sectors. The major features of CIDs include their time scale variety and irreversibility, mutation and tipping points, the time of emergence, compoundness, and their dependence on affected system elements. The CID framework is helpful for making more objective, neutral and comprehensive assessments on the impacts and risks of climate change.

Key words:

IPCC,

Climate change,

Climate change assessment framework,

Climatic Impact-Driver (CID)

引用本文

王文, 傅文睿. IPCC AR6的“产生影响的气候因子”评估框架[J]. 气候变化研究进展, 2021, 17(6): 719-725.

WANG Wen, FU Wen-Rui. The Climatic Impact-Driver framework[J]. Climate Change Research, 2021, 17(6): 719-725.

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http://www.climatechange.cn/CN/Y2021/V17/I6/719

图/表 2

表1 CID的分类与基本含义[3]

Table 1 Overview of CID categories and their brief descriptions [3]

表1 CID的分类与基本含义[3]

Table 1 Overview of CID categories and their brief descriptions [3]

表2 亚洲地区气候因子的共同性变化

Table 2 Common changes of climatic factors in Asia

表2 亚洲地区气候因子的共同性变化

Table 2 Common changes of climatic factors in Asia

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a320飞机计算机总线,空客A320飞机CIDS系统总结

最新推荐文章于 2021-12-31 13:27:54 发布

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a320飞机计算机总线

郑皓峰

摘 要:空客A320飞机CIDS(CABIN INTERCOMMUNICATION DATA SYSTEM)客舱集中通信数据系统是一个基于微处理器的系统,它监控飞机客舱功能,并能对客舱功能进行操作控制和测试。文章详细介绍了空客A320飞机CIDS系统的组成和共用,并分析了该系统日常维护的要点。

关键词:CIDS;DEU;FAP;DIRECTOR

1 CIDS系统概述

CIDS(CABIN INTERCOMMUNICATION DATA SYSTEM)客舱集中通信数据系统是一个基于微处理器的系统,它监控飞机客舱功能,并能对客舱功能进行操作控制和测试。空客将客舱的灯光、娱乐广播、指示、厕所烟雾探测、水系统等功能全部集成在CIDS中,主要目的是:在不改变硬件的前提下,可通过更改软件从而实现客舱的布局更改及功能优化。

1.1 CIDS的功能

CIDS的功能主要有:旅客功能、机组功能、客舱系统功能、飞机系统功能和驾驶舱控制和指示。系统组成图如下:

1.2 CIDS的主要组成部件

(1)DIRECTOR:核心部件,有2部,分别属于两个CIDS系统,正常情况下CIDS 1工作,CIDS 2热备份。

(2)DEU A:提供DIRECTOR 与旅客系统的接口。每个DEU A 控制3 个PSU(Passenger Service Unit)、4 个灯和2个喇叭。

(3)DEU B:提供DIRECTOR与机组、客舱系统的接口,每个DEU控制的东西都不一样,一个DEU失效,相应的系统失效。

(4)FAP:对CIDS进行控制、监控以及测试(其中在FAP 上面只能对当前工作的CIDS系统进行测试。正常情况只有CIDS 1工作,CIDS 2热备份,所以只能对CIDS 1测试。要对CIDS 2进行测试需在MCDU 上进行)。

(5)数据卡:在FAP上安装了三张数据存储卡:OBRM卡,CAM卡,PRAM卡。

OBRM卡:是存储了DIRECTOR 的操作软件,也用于软件升级以及硬件加装升级。

CAM卡:用于客舱的布局定义以及设置,它包含3个固定布局和一个可更改布局(M布局)。在FAP 可以选择固定布局或者自己定义新的布局。

PRAM卡:存储的是预录广播。

2 DEU A简介

DEU A位于客舱窗户天花板两侧。

DEU A 通過4 根TOP LINE 连接到DIRECTOR,每侧各有2条。DEU A 安装在DEU支架上,通过连接盒连接在一起;在连接盒上面有两个CODING SWITCH,用于地址编码。如果单独更换DEU,那么不需要调整编码;如果更换整个DEU支架,就需要设置成之前的编码。每条总线最后一个DEU A连接盒上都安装了一个终端电阻:RTB(用于匹配阻抗,所以对调或者安装的时候要注意这个电阻的存在)。

3 DEU B简介

DEU B一般位于进出口门的顶板上。

DEU B通过2条MIDDLE LINE连接到DIRECTOR上面,分别位于客舱的两侧。在DEU支架上面也有CODING SWITCH;用于定义DEU的唯一地址,如果单独更换DEU,那么不需要调整编码;如果更换整个DEU支架,就需要设置成之前的编码。每条总线最后一个DEU B的连接盒上同样安装了一个终端电阻:RTB。

4 CIDS系统的相关维护

在MCDU上面可以对CIDS进行系统测试,测试连接的所有DEU和设备,其中大部分的故障信息是可以被自动探测出来的。

4.1 DIRECTOR拆装注意事项

安装DIRECTOR 1和2的区别:

DIRECTOR 1的安装:

断开跳开关,将完好LRU固定在电子架上即可。

DIRECTOR 2的安装:

首先需要拆除DIRECTOR 1;

装好DIRECTOR 2以后,闭合DIRECTOR 2的跳开关,让DIRECTOR 2从CAM卡中获取相关数据(通电时间至少3分钟);然后断开DIRECTOR 2跳开关,装上DIRECTOR 1;最后闭合所有的跳开关。

所以在我们同时安装两部DIRECTOR的时候需要注意:我们要先安装DIRECTOR 2,等DIRECTOR 2获取数据成功后再安装1。(原因说明:正常的情况下是CIDS 1工作,CIDS 2热备份。如果不先安装2 而是先安装1,那么系统默认CIDS 1工作,只有CIDS 1从CAM卡中能获取到数据,CIDS 2是热备份,就不能获取一些必要的数据,这样会使CIDS 2不能初始化,从而产生警告信息)

安装完成后需要进行OBRM 软件下载,在FAP进行,进入密码是“813”。最后做系统测试、厕所烟雾测试和货舱烟雾测试。

4.2 DEU安装注意事项

DEU A和B基本上相同,但是不可以互换(它们连接盒的定位孔刚好相反)。

终端接线盒和普通接线盒不能互换(RTB的存在)。

同时CODING SWITCH需要设置。

4.3 测试注意事项

测试的时候需要打开一个客舱门,同时视频娱乐系统要上电。测试的时间为6分钟,测试期间不能开关门和操作CIDS相关部件。

4.4 CIDS系统常见信息及处理方法:(详见SIL00-028和SIL23-039)

(1)240000 POWER SUPPLY INTERRUPT机组不反应,测试无代码,无需维护工作。

(2)262715 SMK DET LAV X 或SMK DET LAV X COMTAMINATION这个信息经常伴随着“260000 SMK LAV DET FAULT”的警告信息,进行一次CIDS复位对厕所烟雾探测重置即可。

(3)230000 CIDS1(OR 2)维护信息,通常由于短时电源不稳定出现且无任何相关的失效信息出现,进行CIDS上电测试,无失效信息,无需任何维护工作。

(4)237300 DIR1(101RH)/OBRM,由于软件异常引起,需要确认软件全部装载正确(FAP上确认),做一次CIDS上电测试,测试正常则无需其他工作,若有代码就参考TSM进行排故。

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现代战斗机的航空电子系统是航空电子技术经历了半个多世纪的漫长演变和不断进步的结果。航空电子系统结构的每次变化,其核心的机载总线网络技术也不断跨上新台阶,而且每次变革都能使飞机性能得到大幅提升。现代飞机的飞行与作战任务包括起飞、巡航、飞行控制、目标搜索、识别跟踪、火控计算、武器投射、制导、电子战、通信等,都需要航空电子系统承担,航空电子系统是现代战斗机的“大脑”和“神经中枢”,机载总线网络则是其关键的“神经网络”。在机载通讯领域发展过程中,具有代表性的典型总线有ARINC429、1553

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中低速航空航天电子总线概述

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6195

中低速航天电子总线概述:

1.MIL-STD-1553B

1)1553B总线全称:飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线;

2)国内对应标准:GJB289A-97;

3)传输速率:1Mb/S;

4)传输方式:半双工,BC->RT;字长度20bit,数据有效长度16bit;冗余总线型拓扑结构,双冗余故障容错方式;

5)设备数量:BC总线上允许RT设备最多31个;

6)应用:美用军用战斗机,导弹控制,船舶控制;国内近十年来应用到武器系统;

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2.ARINC429

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7931

一、 IP地址概念

  www.2cto.com  

IP地址是一个32位的二进制数,它由网络ID和主机ID两部份组成,用来在网络中唯一的标识的一台计算机。网络ID用来标识计算机所处的网段;主 机ID用来标识计算机在网段中的位置。IP地址通常用4组3位十进制数表示,中间用“.”分隔。比如,192.168.0.1。

 

补充(IPv6):前面所讲的32位IP地址称之为IPv4

关于ping以及TTL的分析

花月阁

06-23

2万+

首先介绍一下ping这个工具

ping [目标]

的意思就是向目标发送几个数据包,之后如果目标接受到一个数据包,那么目标就会向发送ping的主机返回一个数据包

比如上图,我ping了百度的服务器(windows下默认ping 4次)

字节代表数据包的大小,时间顾名思义就是返回时间,TTL这里稍微说一下:

TTL的意思就是数据包的生存时间,当然你得到的这个就是剩余的生存时间。

T

[转,讲的非常精彩]CIDR地址块及其子网划分(内含原始IP地址分类及其子网划分的介绍)...

weixin_33743880的博客

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http://blog.csdn.net/dan15188387481/article/details/49873923

 

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nested exception is org.apache.ibatis.binding.BindingException: Parameter cIds not found.

05-26

这个错误通常发生在使用 Mybatis 进行 SQL 查询时,查询语句中使用了参数 cIds,但是在执行查询时没有传递该参数。

你可以检查一下以下几个问题:

1. 确认查询语句中使用的参数名是否和传入的参数名一致。

2. 检查查询语句是否正确,可能存在语法错误或者查询语句中不存在该参数。

3. 确认传入的参数中是否包含 cIds 参数,或者该参数是否为 null。

如果以上问题都已经排除,还是出现该错误,你可以考虑打开 Mybatis 的日志输出,查看具体的 SQL 语句和参数,以便更好地定位问题所在。

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CIDS 客舱内话数据系统---自己总结的

 

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huoleiguolei

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huoleiguolei

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电梯直达

发表于 2013-7-1 14:25:57

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来自: 中国广东深圳

CIDS 客舱内话数据系统

CIDS系统功能:可以完成飞行内话、呼叫系统、PA、旅客灯光系统、服务内话、厕所烟雾检测、货舱烟雾探测、水及废水指示系统、应急滑梯气瓶压力监控、厕所真空泵、空调、紧急撤离(EVAC)、预录音乐及客舱娱乐。              

空调:如FAP的温度调节功能

通信:如客舱内话,旅客广播,客舱与驾驶舱通话

火警:如货舱及厕所烟雾探测

应急逃生:如PISA内的氧气面罩

灯光:如客舱内的各种灯光及指示灯

CIDS系统在客舱布局有改变时不需要拆装任何硬件,只要重新装载软件即可。

CIDS系统部件:

驾驶舱:面板有呼叫面板,应急灯及安全带灯面板,两个MCDU,中央控制台的两个ACP面板及话筒

电子舱:两个DIR计算机一个主用一个备用如果一个故障另一个自己转换

客舱:FAP,PISA,乘务员话筒,区域呼叫灯光显示,扬声器及各种指示灯光,客舱天花板关于旅客的DEUA及乘务员处的DEUB,AAP,AIP

CIDS DIRECTOR:是CIDS系统的核心计算机包括两部分DIR部分与SDF部分与DEUA,DEUB,FAP,CFDS等联系,有两个在主电子舱工作时一个在用另一个备用(热启动状态)。DIRECTOR存储和发现故障并且发送到MCDU或者到FAP或者是ECAM的状态页面或者是ECAM的警告页面

DEU A:分布在客舱天花板上与DIR相连有多个,主要功能是针对旅客服务(通过 PISA与PSU相连)如:旅客阅读灯,扬声器,座椅上方的标示,呼叫按钮及灯光,以及乘务员工作灯。

DEU B:分部在天花板,连接的部件主要针对的是乘务员服务功能,如:AAP, AIP, ACP, EPSU, 厕所烟雾探测,清污水传感器,厕所真空泵,排水控制,手持话筒等。

FAP: 安装在前乘务员座椅上方,可以用来对客舱进行不同的操作和控制,如对客舱灯光调节,并且可以查看各个门的状态及清污水指示,而且能够在地面进行故障报告。在FAP上有三个CF卡槽分别装COM,OBRM,PRAM其中COM是用来进行客舱布局,

OBRM是CIDS系统软件装载,PRAM是预录广播及登机音乐。

PISA:连接DEU A与PSU的部件(航后报告经常有关于XX排PISA的故障信息)

MCDU:在MCDU系统页面可以进入CIDS页面进行测试,及打印故障报告。

CIDS常见故障:

1、        ECAM页面有维护信息CIDS1+2或CIDS1或CIDS2

首先读航后报告看有没有相应的故障报告照手册排故,如果没有那就在MCDU做测试读代码排故,一般情况下为DIR故障。

2、        有时航后报告有故障信息CAM NOT LOADED或OBRM/CIDS(101RH)-SDF1之类故障一般就要重新安装CAM或OBRM卡然后进行测试。

3、        有时航后报告有PSU或PISA故障信息根据信息更换相应的PSU或PISA,DEU A可靠性比较高一般不会有问题但也要考虑到。

4、        FAP故障,更换FAP要记得重新安装CAM及OBRM。FAP黑屏、触摸屏不好用

5、        FAP左上角CAUT琥珀色闪亮,首先点击会跳到相应的界面一般情况为污水箱满或超过30%。

6、        清/污水指示不准,可能是相应的水量传感器也可能是    DEU B

7、        乘务员手持话筒故障

8、        旅客服务相应灯光不亮,如阅读灯,窗灯,呼唤铃,安全带指示,禁止吸烟灯等灯不亮一般是灯泡故障,如果是整个区域不亮就要考虑PISA.

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wade

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沙发

发表于 2013-7-1 21:49:20

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来自: 中国辽宁大连

谢谢楼主分享,总结的很好!

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guoleilei

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板凳

发表于 2013-7-1 22:11:22

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来自: 中国广东深圳

获益匪浅!

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ColVincent

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ColVincent

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地板

发表于 2013-7-2 09:43:18

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来自: 中国云南昆明

涨姿势了哦 谢谢

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安徽机务

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安徽机务

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发表于 2013-7-2 15:24:41

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来自: 中国安徽合肥

不错的资料

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太有才了

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太有才了

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元老

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6#

发表于 2013-7-2 19:27:01

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来自: 德国

有点建议你参考一下

飞行内话和CIDS没有关系应该为客舱内话

氧气面罩组件和CIDS没有关系,也不在PISA里,PISA只是个电路板而已

客舱布局有改变时不需要拆装任何硬件只是在不调整舱位和座位的前提下

A320的DEUA不在天花板上

DIRECTOR存储和发现故障并且发送到MCDU,MCDU上的信息是来自CFDIU不是DIRECTOR

CAM,OBRM,PRAM其中CAM是用来进行客舱布局

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1176859894

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发表于 2013-7-2 22:56:49

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来自: 中国广东深圳

总结的很强大,收藏

路遥知马力,日久见人心

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xzhzl

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xzhzl

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8#

发表于 2013-7-2 23:53:40

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specialone

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发表于 2013-7-3 14:13:59

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来自: 中国上海

总结的很好 很受用  谢谢楼主

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扬萍

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扬萍

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发表于 2013-7-3 15:03:28

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来自: 中国福建厦门

总结的很强大,收藏

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北方龙君

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发表于 2013-7-4 13:43:07

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楼主很用心,东西很全面不错,有心人

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hong1929

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hong1929

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发表于 2013-7-7 15:54:54

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来自: 中国吉林长春

总结的很简单把复杂的系统

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longwei

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发表于 2013-7-11 22:54:22

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来自: 中国四川成都

不错,一目了然了

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muzym

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muzym

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14#

发表于 2013-7-12 17:33:45

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来自: 中国上海

仔细看过了,经验很使用,谢谢

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diebruise

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diebruise

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协同网络入侵检测CIDS

1、概念2、CIDS的分类3、解决办法4、CIDS模型5、挑战与不足

⚠申明: 未经许可,禁止以任何形式转载,若要引用,请标注链接地址。 全文共计2598字,阅读大概需要3分钟 更多学习内容, 欢迎关注【文末】我的个人微信公众号:不懂开发的程序猿 个人网站:https://jerry-jy.co/

1、概念

协同入侵检测技术( collaborative intrusion detection system,CIDS) 以分布式入侵检测系统 DIDS ( distributed intrusion detection system,DIDS) 结构为基础,能够结合其他技术,通过多种协同方式检测出大规模协同攻击,是一种能够提高检测精度、可以部署在大规模网络的入侵检测技术。 协同概念引入到 IDS 中,旨在通过多源数据采集、多方协同处理来提高整体 IDS 的检测率。目前研究人员普遍将 CIDS 定义为: 两个及以上具备一定独立检测能力的个体,通过数据收集、检测分析、告警响应三个方面的协同工作,共同达到入侵检测目的的综合入侵检测系统。

2、CIDS的分类

分层式 CIDS 即子系统协同 IDS,是集中式 CIDS 的改进。它将整个 IDS 分成若干个小的子系统,子系统能够对收集的数据进行过滤和关联,并反馈给上级的处理节点,最终交付到顶层处理中心,实现以顶层处理中心为根节点的树状层次检测模型。在分层式 CIDS 中,通过子处理器对数据的过滤和聚合缓解了中心处理器的数据处理压力,提高了系统处理性能和处理效率,但是数据在每一层都被聚合处理,存在数据损失的情况,一些隐蔽性强的攻击可能会被忽略; 此外,基于上下级的协同关系容易因为单点故障而使检测路径中断,进而影响整体检测能力; 最后,系统安全性仍然受限于根节点,对根节点的安全要求较高。 对等式 CIDS 是在分层式 CIDS 基础上的进一步改进,节点的自主性得到进一步加强。在对等式 CIDS 中,各个节点地位平等,具有完整的入侵检测能力,因此可以并行处理数据,通过节点间的数据共享和聚合检测出复杂协同攻击,提高了系统检测能力,同时可以有效避免单点故障,提高了系统的健壮性。在基于机器学习的对等式CIDS 中,各节点通过与其他节点共享学习经验,能够不断提高自己的检测能力,进而有效提高系统的检测水平。 CIDS 相较于传统 IDS 的优势在于可以检测出大规模的分布式攻击和协同攻击,如网络扫描、蠕虫病毒与分布式拒绝服务攻击(DDoS) 等,还可以通过数据的共享改善检测方法,提高入侵检测精度,这就涉及到数据聚合的问题。在 CIDS 中,数据聚合是指将各分布式节点收集的数据进行聚合处理后,再综合分析攻击行为的方法。

3、解决办法

解决协作入侵检测问题的一种有前途的方法是通过用于消息通信的基于内容的关联方案,即用于警报关联的发布-订阅模型。发布-订阅模型已广泛应用于事件通知、移动支持服务等任务的文献中以及 Java 消息服务中。在协作入侵检测的背景下,当参与者 IDS 检测到其受监控子网中可能存在攻击时,它会生成警报,并将该警报报告给 CIDS。这称为订阅,即IDS 向 CIDS 注册其兴趣,以确认警报是否是大规模协同攻击的一部分。CIDS 的作用是关联参与 IDS 订阅的警报。如果收到足够的订阅警报来确认攻击,则 CIDS会向订阅该攻击的参与 IDS 发布已确认攻击的通知。

4、CIDS模型

一般来说,CIDS中分布计算的协作模型有3种,如图所示。第一种方法是集中式协作(图(a)),其中所有关联都在集中式节点上执行。警报由参与的 IDS 订阅到集中节点。所有警报都在集中节点处关联,该节点会通知相关 IDS 任何已确认的攻击。与其他模型相比,这种集中式协作架构具有最高的整体准确性,因为所有信息都可以在单个位置获取。关键的研究问题之一是如何在这种 CIDS 中找到灵敏度和误报率之间的权衡。

第二种方法是单级分层协作,如图(b)所示。在这种方法中,一些关联可以由参与的IDS在本地执行,因此并非所有警报都需要订阅到中央关联节点。这可以减少集中式节点上的计算负载,以便支持可用于寻找更具表现力(即,计算成本昂贵)的警报模式的更复杂的算法。

第三种方法是消除对集中式关联节点的需要,从而可以以分散的方式在参与的IDS之间分配关联负载如图©。特别地,该方法支持对等(P2P)通信方案。为了以可扩展的方式工作,需要一种方法将订阅的警报自动路由到负责的对等点以进行关联,以便对等点不需要跟踪哪些对等点负责哪些攻击实例。

5、挑战与不足

CIDS 有可能解决孤立 IDS 的问题,因为它们能够识别网络范围的攻击,并通过结合来自多个网络的攻击证据来减少误报。 然而,CIDS 带来了如下新挑战。

系统架构:CIDS本质上是一个分布式入侵检测系统。因此,该架构决定了如何共享和处理来自各个检测传感器的警报。检测单元和关联单元放置在哪里将影响CIDS的可扩展性和性能。 •警报关联:CIDS的主要目标是检测网络范围的攻击并减少不相关的警报,这是通过警报关联(即数据关联单元)来实现的。来自各个传感器的警报如何关联决定了 CIDS 的检测准确性。 数据隐私:如果组织之间共享信息,数据隐私是实践中的一个重要问题。如果 CIDS 没有提供适当的隐私措施,那么个体参与者一开始就不太可能分享他们的警报。 安全和信任:与其他分布式系统一样,安全和信任是任何 CIDS 的一个重要方面。由于CIDS的整体检测准确性取决于每个参与的IDS提供的警报信息的正确性,因此验证警报的可信度非常重要。

–end–

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协同网络入侵检测CIDS

协同入侵检测技术( collaborative intrusion detection system,CIDS) 以分布式入侵检测系统 DIDS ( distributed intrusion detection system,DIDS) 结构为基础,能够结合其他技术,通过多种协同方式检测出大规模协同攻击,是一种能够提高检测精度、可以部署在大规模网络的入侵检测技术。

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一文读懂三维基因组(图文详解) - 知乎

一文读懂三维基因组(图文详解) - 知乎首发于生信情报站切换模式写文章登录/注册一文读懂三维基因组(图文详解)白墨​​芝加哥大学 生物学系博士后目录一、细胞核 Nucleus二、染色质疆域 Chromosome Territory,CT三、染色质区室 A/B compartments四、拓扑结构域 Topologically associating Domains,TAD五、层关联域 Lamina Associating Domains,LAD六、核仁关联域 Nucleolar Associating Domains,NAD七、染色质环 Chromatin loops每个人体内都有着两米长的DNA,它是如何紧密折叠在直径 10 微米小的细胞核内。而且还要在极度压缩的情况下,精确地调度数量庞大的调控元件去表达两万多个基因。如果其中一些关键环节出现问题,随之而来的就是遗传疾病,甚至癌症。接下来,我们进入细胞核的世界,从三维空间的角度,看看它是如何组织,协调这么庞大的工程。一、细胞核 Nucleus首先看下染色质的主要存储容器——细胞核,主要看与三维基因组密切相关的三个结构:核膜 Nuclear Envelope:用来包裹染色质,控制物质进出核纤层 Nuclear Lamina:位于核膜的内表面的纤维网络,支持核膜,锚定染色质,与核骨架相连,参与细胞周期解离和重建核仁 Nucleolus: 主要存储合成 rRNA,存储装配核糖体二、染色质疆域 Chromosome Territory,CT在真核生物的基因组中,细胞核内的染色质分布并不是随机的,为了跨越较大的基因组距离去互相作用,比如增强子和启动子的互作,这些密切接触的染色质会靠的更近,这就是染色质疆域。大概就像这样:我们可以使用染色体构象捕获技术(3C,4C,Hi-C,HiChIP)来获取到3D基因组。在二维视角下的染色质疆域在三维视角下的染色质疆域目前,发现这些区域有一定的规律:染色体的位置相对不变:这种相对不变会持续到有丝分裂开始。比如大型的,基因贫乏的染色体通常位于核层附近的外围,而较小的,富含基因的染色体则更靠近核中心。染色质的位置会因细胞类型不同而改变:例如,X染色体已显示在肝细胞中比在肾细胞中更频繁地定位在外围同源染色体在细胞间期倾向于彼此分离为了更方便的研究,进一步把这些互作部分划分为:三、染色质区室 A/B compartments使用 Hi-C 发现,整个基因组被分割为两个空间区室,分布标记为 A,B 染色质区,往往区室内互作频繁,而区室间互作较少。A compartments:开放的染色质,表达活跃,基因丰富,具有较高的GC含量,包含用于主动转录的组蛋白标记,通常位于细胞核的内部。B compartments:关闭的染色质,表达不活跃,基因缺乏,结构紧凑,含有基因沉默的组蛋白标志物,位于核的外围。它们主要由LAD组成,包含晚期复制起点。在生物信息分析中,我们通过计算染色体内部互作的相关性来区分两种不同的区室。四、拓扑结构域 Topologically associating Domains,TAD在染色质区室中,我们还会发现互相作用相对频繁的基因组区域,这些就是拓扑结构域 TAD。一般这些区域在不同的哺乳动物的不同细胞中都很保守,并且高度富集 CTCF 和 粘附蛋白。通过计算基因互作矩阵,我们会得到一个类似上图的大三角形,可以看到上面有几个深红色的三角,代表内部高度互作域被定义为拓扑结构域,一般是400-800kb较稳定的复制单元。TAD 的边界:通过与上下游的互作频率趋近于0的DI值界定TAD边界边界中富含绝缘子蛋白 CTCF 结合位点、活跃转录标记,如H3K4me3及H3K36me3富含结构蛋白结合位点,与管家基因,转运RNA基因和短间隔核元素(SINEs)相关的表观遗传标记。目前研究最多的是,TAD通过限制每个TAD的增强子-启动子相互作用来调节基因表达,但是TAD详细功能还有待发现。尽管许多蛋白质复合物,DNA 元件与TAD边界相关,但TAD形成的基础机制也很复杂,尚未完全阐明。目前认可的模式是,以CTCF蛋白为核心,在黏附蛋白的帮助下,通过loop extrusion模型挤压形成染色质环,锚定TAD边界,为TAD的形成提供了结构基础。此外,TAD 边界的刚度本身可能会导致 TAD 的形成。TAD 可细分为 sub TAD, 大约长 100kb,sub TAD之间的边界在不同细胞组织间具有差异,与细胞特异性的增强子-启动子互作有关。在细菌中,这种互作结构叫做染色质互相作用域(Chromosomal Interacting Domains,CIDs)五、层关联域 Lamina Associating Domains,LADLAD约占基因组的40%,大小介于40kb至30Mb之间,基因较少。 LAD主要由转录沉默染色质组成,富含组蛋白H3K27me3 ,这是异染色质的常见翻译后组蛋白修饰。结构性 LAD,constitutive LAD,cLAD:富含AT的异染色质区域,靠近在核纤层上,这些区域对染色体之间的结构形成至关重要。兼性 LAD, facultative LAD,fLAD:具有不同的核纤层相互作用,在不同细胞中包含不同的被激活或抑制基因,从而导致不同的细胞类型。六、核仁关联域 Nucleolar Associating Domains,NADNAD占基因组的4%,几乎具有与LAD相同的所有物理特征。通过对LAD和NAD的序列分析发现,某些区域可能在核纤层和核仁间切换。七、染色质环 Chromatin loops染色质在空间中形成环状结构,因此相距很远的染色质区域也可以在三维空间中聚集在一起。据推测大约50%的人类基因通过染色质环化过程参与长距离的染色质相互作用。我们可以基于基因互作矩阵,来查看互作频率相对周围较强的区域,在下图中用蓝色圆圈标记,这些位置就是为染色质环区域。这种结构可以使在线性距离很远的元件得以相遇,以此来调控生命活动,比如,从空间上拉近启动子和增强子的距离,促使基因的转录起始。这个过程中,接触到启动子的增强子元件可以募集大量蛋白质复合物,例如介导复合物,PIC和细胞特异性转录因子。另外,许多因素也会促进该过程,包括结构蛋白(主要是CTCF和Cohesin),共激活因子和ncRNA等。下一篇,我们来详细介绍染色体构象捕获技术(3C,4C,Hi-C,HiChIP)。参考The new cytogenetics: blurring the boundaries with molecular biologyRegulation of disease-associated gene expression in the 3D genomeChromatin Domains: The Unit of Chromosome OrganizationMinor Loops in Major Folds: Enhancer–Promoter Looping, Chromatin Restructuring, and Their Association with Transcriptional Regulation and DiseaseComprehensive Mapping of Long-Range Interactions Reveals Folding Principles of the Human GenomeA 3D map of the human genome at kilobase resolution reveals principles of chromatin loopingThe Three-Dimensional Organization of Mammalian GenomesEnhancer activation requires trans-recruitment of a mega transcription factor complexhttps://foo-lab.com/services/chromatin-architecture-epigenetics/编辑于 2020-12-22 23:29生物信息学生物学基因组学​赞同 275​​13 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录生信情报站用生物信息解决生物

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清华大学科教政策研究中心

      教育部高等学校软科学研究基地:清华大学科教政策研究中心前身为教育部战略研究基地“清华大学科技—教育发展战略研究中心”。中心成立于2006年4月,在教育部和清华大学的指导下,围绕科教兴国和人才强国战略,重点在科技政策、教育政策等领域开展基础性、战略性、前瞻性研究,为国家制定相关政策提供科学依据与政策建议。中心的研究方向和特色逐步清晰,主要人员参与了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》以及《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020年)》的研究和政策咨询工作,发表了大量高水平的研究成果,学术声誉和社会影响力不断提高,为建成高水平科技教育政策研究思想库奠定了良好的基础。2012年7月,教育部通过评审将中心命名为教育部高等学校软科学研究基地清华大学科教政策研究中心。

国际交流      中心积极开展多样化、高层次的国际学术交流活动。中心定期邀请国外知名学者来华进行学术讲座,每年派出1-2名博士研究生赴国外高水平大学进行为期一年的学术交流,派出多人次参加国际学术会议。中心目前承担了欧盟第七框架等数项重大国际合作项目。 中心的主要国际合作伙伴包括: 哈佛大学肯尼迪政府学院(HARVARD Kennedy School)                    剑桥大学技术管理中心(Centre for Technology Management at Cambridge University)澳大利亚悉尼大学(University of Sydney)                          法国哥诺贝尔管理学院(Grenoble Ecole de Management)新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University)加利福尼亚大学伯克利分校(UC Berkeley)锡拉丘兹大学(Syracuse University)塔夫茨大学(Tufts University) 重要出版与发表(2009年以来)专著出版日期 题名 作者2013 企业创新战略选择——自主制造或外部购买(译著) 黄萃 许冠南 苏竣2013 如何实施开放式创新(译著) 周源 苏竣2012 投资于国家未来—大学基础研究的理论与实证研究 苏竣 何晋秋 黄萃 等2012 中国科技政策要目概览(1949-2010) 苏竣  黄萃 肖尤丹 谢祥2012 科技法律法规与政策选编(2009-2011年) 苏竣  黄萃 肖尤丹 谢祥(编辑)2012 科学专家与科技决策:863计划决策中的科技专家影响力 汝鹏2011 科技法律法规与政策选编(1985-2008年) 苏竣  黄萃 肖尤丹 谢祥(编辑)2009 大学与产业合作关系-中国大学知识创新及科技产业研究 苏竣  何晋秋 等2009  规划成功之路-技术路线图(译著) 苏竣  等期刊文章发表日期 题名 作者 刊名2012 Government funded renewable energy innovation in China(SSCI) Huang,C. Su,J. Ru,P. Energy Policy2012 Behind the Development of Technology :The Transition of Innovation Modes in China's Wind Turbine Manufacturing Industry(SSCI) Ru,P. Zhi,Q. Su,J. Energy Policyforthcoming Building global products and compete on innovation: the role of Chinese university spin-outs and required innovation capabilities(SSCI) Zhou, Y., T. Minshall, et al Int. J. of Technology Managementforthcoming A Policy Dimension Required for Technology Roadmapping: Learning from the Emergence of Wind Turbine Industry in China Zhou, Y., G. Xu, et al Int. J. of Environment and Sustainable Development2012 从R&D至 R&3D :基于全生命周期视角的新能源技术创新分析框架及政策启示 苏竣,张汉威 中国软科学2012 科学家与公众对核能技术接受度的比较分析——以日本福岛核泄露事故为例 郭跃,汝鹏,苏竣 科学学与科学技术管理2011 基于知识转移的产学关系嵌入作用机制研究 李世超 薛澜 苏竣 科学学研究2011 政策工具视角的中国风能政策文本量化研究 黄萃 苏竣 施丽萍 程啸天 科学学研究2010 中国建设高等教育强国路线图研究 苏竣 薛二勇 中国高教研究2010 Building Innovation Capabilities:An Inquiry into the Dynamic Growth of University Spin-outs in China  Zhou,Y. Minshall,T. Hampden-Turner,C. International Journal of Innovation &Technology Management2010 政府与科学家关系及科技决策机制优化—以“科技类型-政策阶段”空间为视角 汝鹏 苏竣 科学学研究      中国公共政策数据库(CIDS)      经过多年研究、开发和试运行,中心成功建设了“中国公共政策数据库(CIDS)”,并于2010年8月通过教育部组织的成果鉴定。该数据库收录了新中国建国以来中央政府机构颁发的政策文献18万余件,可以进行全文本检索和个性化定制服务。该数据库是公共政策领域研究和教学的主要基础设施,为政策演变研究和政策过程分析提供了第一手资料,在众多科研项目中得到应用,受到国内众多教学、科研和政府机构的好评。 部分科研项目(2009年以来)基于若干领域政策实践的中国公共决策模式及其现代化路径研究    国家自然科学基金重点项目   苏竣光伏系统和平衡部件现场测试与实证性示范研究                  863计划新能源技术专项子课题   苏竣基于工具架构的公共政策文本结构化理论研究与计量实证         国家自然科学基金面上项目  黄萃示范项目对产业技术轨道的作用机理研究              国家自然科学基金青年项目    周源知识与价值的理论构建和实例研究                      国家自然科学基金青年项目  汝鹏基于工具架构的公共政策数据分析系统构建研究与实证分析   国家自然科学基金青年项目  黄萃文化科技创新战略研究之-促进文化科技创新的政策措施与管理问题研究   科技工作重大专题调研工作  苏竣世界高技术发展趋势跟踪研究之2-国外高科技若干重点发展领域战略与态势分析    国家软科学研究计划项目   苏竣国内外科技立法情况分析研究   国家软科学研究计划项目  黄萃中国新能源产业创新轨道与政策分析工具研究--以洁净煤产业为例  教育部人文社科项目  周源  学术委员会主  任:顾秉林副主任:方惠坚  周远清  顾明远  谢维和  薛澜   理事会理事长:倪维斗副理事长:胡和平  何建坤    康克军  王岩  研究中心主  任:苏竣 副主任:王孙禺 黄萃 李越  周源 秘书长:何晋秋主任助理:汝鹏 兼职研究员(按首字母排序):柏杰 陈亮 董新宇 何海燕 何亚琼 黄海刚 康小明 李锋亮 李江 李曼丽 李世超  李正风 蔺楠 眭纪刚 王刊良 肖尤丹 谢祥   邢怀滨 薛二勇 于岩岩 袁本涛  袁军鹏 张华胜 赵筱媛  周劲  地址:清华大学公共管理学院  100084电话:+86 10 62795573,62797212传真:+86 10 62795573邮箱:cstep@tsinghua.edu.cn

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