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计算机工程导论论文范文

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计算机工程导论论文

第1篇

申请级别:副研究员

计算机工程与科学学院

XX年7月7日

教育与工作经历

教育

夜上海论坛 1994.9-1998.7 上海大学机械自动化系 本科

1998.9-XX.3 上海大学机械自动化系 硕士

XX.3-XX.9 上海交通大学图像处理与模式 识别研究所 博士

工作

XX.9-今 上海大学计算机学院 讲师

学术活动

兼职

中国计算机学会yocsef上海分坛学术秘书委员(XX.5~今)

ieee会员,ieee计算机分会会员(XX.1~今)

上海市计算机学会会员(XX.1~今)

主持中国机器学习邮件列表(XX.1~今)

活动

夜上海论坛 机器学习及其挑战研讨会,上海,参与,XX.11

第十届中国机器学习会议,上海,口头报告,XX.10

夜上海论坛 环太平洋人工智能大会,aucland,口头报告,XX.8

夜上海论坛 国际神经网络大会,大连,展板,XX.8

夜上海论坛 神经网络及其应用研讨会,北京,大会报告,XX.3

科研经历

夜上海论坛 参与国家自然科学基金四项

夜上海论坛 基于数据挖掘和综合模型的脑磁共振图像分析和诊断(30170274)已结题

夜上海论坛 面向钢铁生产的数据挖掘和数据融合信息处理平台及应用(50174038)已结题

夜上海论坛 纳米氧化铝材料设计的支持向量机方法 (20373040)进展顺利

分布式概念格数学模型及算法研究 (60275022)进展顺利

参与上海市高校网格技术e研究院一期项目

夜上海论坛 数据挖掘在生物医学网格中的应用 (XX.7-XX.6)

主持软件新技术国家重点实验室(南京大学)开放课题一项

夜上海论坛 机器学习中冗余特征问题的研究(XX.5-XX.6)

已申请国家自然科学基金

合作者:化学系 陆文聪教授

已申请上海市教委科技发展基金

夜上海论坛 正在申请上海市高校网格技术e研究院二期项目

研究方向

特征选择

夜上海论坛 结合学习器的研究

支持向量机

集成学习

多任务学习

偏最小二乘法

化学计量学

多元校正

药物构效关系

夜上海论坛 jcics,nsfc

学术成果

夜上海论坛 论文20余篇(第一作者9篇以上)

夜上海论坛 sci 收录5篇,其中第一作者4篇

夜上海论坛 ei收录10篇,其中第一作者3篇

夜上海论坛 其它核心杂志,第一作者5篇

sci收录源杂志录用2篇,正在出版

译著一本(第一作者)

支持向量机导论夜上海论坛,电子工业出版社出版,XX.3

专著一本(算法部分,五万字以上)

support vector machine in chemistry,singapore, world scientific publishing company,XX.9

第一作者论文

夜上海论坛 ************************************

学院工作

夜上海论坛 人工智能、软件工程等专业课

学术报告(二次)

计算机学院一次

化学系一次

本科生班主任(03级10班),优秀生导师(5)

夜上海论坛 ****************

其它条件

夜上海论坛 全国大学英语等级考试cet-6

夜上海论坛 合格,1997.6

上海市职称计算机能力考试

合格,XX.4

汇总

第2篇

关键词:BLP;模型;安全

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-8107-02

1 绪论

提到安全模型,最具有代表性的形式化信息安全模型为Bell-LaPaula模型,简称BLP模型,这个模型是被David Bell和Leonard La Padula两人在1973年首次提出,而后在1976年最终修改并完善的一种安全模型。他们二人致力于研究出这样一种可以用于模拟军事完全策略的这种安全计算机操作系统的安全模型,从系统的安全性角度出发在有效地确保了保密性方面的同时细致地描述了不同秘密级别的主体和客体之间的联系,它是多级安全模型的基础,是公认的基本安全公理,也是最早的、最常使用的一种模型。

2 BLP模型

BLP 模型标明了相关主体、客体、安全等级函数、状态、系统等定义,定义了 4 个特性,定义了系统状态机状态间转换规则,并制定了一组约束系统状态间转换规则的安全理论,包括 10 个定理、 11 个规则,给出了形式化表示,并进行了证明。BLP模型元素表如表1。

BLP 模型是一个状态机模型,它形式化地定义了系统、系统状态以及状态间的转换规则,使得对于一个安全的系统,经过的一系列规则转换后,可以证明该系统仍是安全的。以下三个其代表性的安全公理。

简单安全性公理:当且仅当以下一条成立:1)x=a或x=e; 2)x=w或x=r且fs(s)=fo(o)。

夜上海论坛 *特性:当且仅当s满足下列三个条件:

夜上海论坛 1)s[∈]S [?] O[∈]b(S:a )[?](fo(O)>fc (S))

2)s[∈]S [?] O[∈]b(S:w )[?](fo(O)=fc (S))

3)s[∈]S [?] O[∈]b(S:w )[?](fo(O)

夜上海论坛 兼容性:当且仅当对于每个o[∈]O,有o1[∈] h(o)且fo(o1)支配fo(o)

夜上海论坛 BLP模型的信息流向如图1。

3 BLP 模型存在的问题

夜上海论坛 由于BLP模型最早提出时适用于军事策略的安全模型而且当时提出的时候计算机网络技术发展较不成熟,所以BLP模型存在几个方面的问题。

夜上海论坛 1)BLP模型机密性差。如秘密级别的用户主体不能获取机密级别用户主体的数据信息,却可以修改机密级别主体用户数据;而*属性使得机密级用户主体信息只能流向秘密级别或者无密级别,这样虽然防止了信息泄露,但秘密级别的用户主体修改的数据信息的正确度及准确度难以衡量。

2)高密级数据的数据完整性得不到保证。比如机密级别用户可以修改绝密级别用户的文件甚至各种权限,这样的话,绝密级别的用户数据随时有可能变成没用的数据,从而难以保障数据的完整性。

3)BLP模型可用性不高。如无密级用户主体不能获取高密级的重要信息,但同时高密级用户向非敏感客体写数据这样的合理要求却也被限制,系统的可用性得不到保障;并且模型对文件共享机制未进行规定,无法解决隐蔽通道的问题。

4 BLP模型的改进方向

为解决上述三大问题,学者们加大了对BLP模型的深入研究并提出了多种对 BLP 模型的改进方案,其中影响较大的并且有所成果的主要从以下两方面着手:(一) 针对模型本身的改进。刘彦明等人提出了BLP模型的一个完整性增强模型-EIBLP模型[5]。该模型在不改变 BLP模型信息流方向(下读上写)的基础上对上行信息流增加了必要的限制,并对 BLP 模型安全公理、主客体访问控制标签、访问控制操作模式以及状态转移规则进行了改进,且对该模型的安全性进行了分析并给出了证明。结果表明,改进后的 EIBLP 模型不仅仍然满足 BLP 模型的基本安全特性,而且通过改进 BLP 模型信息上行约束条件、主客体的安全标签、扩展模型操作模式、完善模型状态转移规则等方法,有效提高了 BLP 模型的完整性,并在一定程度上提高了机密性。谷千军等人提出了一个增强的多级安全模型[6],对主体的安全等级函数重新进行定义,总的读写原则是“低一级写、高一级读”,该模型增强了信息的安全性,提高了信息的完整性。(二) 为弥补自身的不足与其他模型的相互结合。胡明等人在分析BLP模型和RBAC模型及其相关衍生模型[7]的基础上,提出一种改进的模型。其实验结果表明,这种改善模型不但有效的对安全性做了较好的完善而且也大大增加了其可用性。陈进等人根据BLP模型“向上写”的原则[8],虽然在信息上流上确保了其机密性但是不能解决普遍存在的向下读信息流的问题。而Clark-Wilson模型由于其本身的职责分离原则和良构事务原则很好的控制了数据的完整性。提出的模型以BLP模型为主, Clark-Wilson模型为辅,证明了该模型是安全的,可行的。

5 结束语

经典BLP模型是计算机各类系统模型的重要安全公理之一,对计算机系统中实现多级安全起到深远的影响,但是随着计算机网络的飞速发展以及实际商务应用系统中对安全系统的可用性需求,该模型在可用性需求上仍要作更深入的研究。该文简要分析了BLP模型原理及其存在的缺陷,然后重要分析了两大主流改进方向。BLP模型虽在信息安全性方面做得很好但其仍有待于在实际系统设计中应用完善。

参考文献:

[1] Bell D E,LaPadula L J.Secure Computer Systems:Mathematical Foundations and Model. Technical Report M74-244[J].Mitre Coporation,BelfordMA,1975.

[2] 卿斯汉,刘文清,温子红,刘海峰.操作系统安全[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3] 卿斯汉,刘文清,刘海峰.操作系统安全导论[M].北京:科学出版社,2003.

[4] 贾春福,郑鹏.操作系统安全[M].武汉:武汉大学出版社,2006.

[5] 刘彦明,董庆宽,李小平.BLP模型的完整性增强研究[J].通信学报,2010,32(2).

[6] 谷千军,王越.BLP模型的安全性分析与研究[J].计算机工程,2006,32(22).

第3篇

夜上海论坛 【关键词】课程改革;计算思维;任务驱动

0 引言

夜上海论坛 1989年,ACM攻关组提交了著名的“计算作为一门学科”报告,报告认为,“计算机导论”课程要培养学生面向科学的思维能力,是学生领会学科的力量,以及从事本学科工作的价值所在[1]。2001年,CC2001将计算机学科划分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息工程、信息技术五个分支[2]。2005年,CC2005进一步指出,该课程的关键是课程的结构设计问题,ACM和IEEE-CS分别为这五个分支学科设计了相对独立的课程体系,要求“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生的大学课程打好基础[3]。2002年中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会推出了《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002),阐明了计算机科学与技术学科的教育思想,对学科的定义、学科方法论、学科知识体系和内容、教学计划制定以及课程组织方法、毕业生应具备的能力等方面做了系统全面设计,并将计算机科学与技术学科的知识体系结构组织成知识领域、知识单元和知识点三个层次,其中知识领域是知识体系结构的最高层次,共14个领域,下设132个知识单元[4]。

夜上海论坛 目前,我国国内的学科分支及课程体系一直沿用CC2005和CCC2002,“计算机导论”设计5个知识领域,涵盖12个核心知识单元,分别是信息技术史、程序设计语言概论、软件工具和环境、语言翻译简介、人机交互基础、软件演化、通信与网络、信息技术的社会环境、职业责任和道德责任、基于计算机的系统的风险和责任、知识产权、隐私权和公民自由。

夜上海论坛 “计算机导论”是一门计算机专业的引导性课程,开设在学生第一学年的第一个学期。本课程教学目标是:通过本课程学习,要求学生了解计算机科学的基本概念、计算机系统的组成、数据表示方法学和数据加工表示方法等,最终对本专业各个学科的核心内容、各个学科的关联有全面、概要的认识,为后续的专业学习奠定入门的基础。同时,“计算机导论”该课程也是一次对学生具体而详尽的专业思想教育,对学生的专业学习具有启蒙作用。因此,依托学科课程体系,对《计算机导论》课程进行改革,优化课程内容、打造精英团队、改进教学方法,培养学生计算思维和实践能力非常重要。

夜上海论坛 1 课程教学存在的问题

从计算机学科体系发展背景、计算机导论课程大纲设计、计算机专业的计算机导论实际教学效果等方面分析,计算机导论课程建设主要存在以下问题。

1.1 课程意义认识不足

随着中学阶段信息技术课程的普及,学生对网络资源获取日益增多的社会环境下,一些学生和教师对“计算机导论”课程的地位认识不足。学生将“计算机导论”课程与“计算机应用基础”课程混为一谈,在教学管理过程中,学生对大量的专业名词感觉枯燥,理解困难,学生的学习积极性不高,处于被动接受状态,缺乏自主学习和创新意识。学生学完后感觉不到这门课程的意义,没有起到为后续课程打基础的作用。

1.2 教师对计算机导论课程内容理解不够,教学内容简单化

夜上海论坛 “计算机导论”课程信息量大,教师很难做到每个章节分配合理,重难点掌握恰当,没有潜移默化的培养学生的学习思维,不能很好地帮助学生系统的认识计算机学科体系结构。教师在面临繁多的学科体系要求下,很难贯彻执行计算机学科体系的核心思想,在教学内容上只是对核心内容进行简化和压缩,生搬硬套教学大纲,完成基本的教学要求。

1.3 教学方式陈旧

在信息化高速发展的环境下,学生习惯了依赖网络、依赖手机电脑,这时,教师还采用传统的教学方法,只是简单的将黑板的“人灌”简单的改成了PPT的“电灌”,学生还是被动地接受,课堂气氛沉闷,学生没有激情,教学效果不理想。

2 课程改革的思路

2.1 依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导构建课程的教学大纲

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。基于计算思维的教学,是指通过建立一种合适的体系,以培养创新型人才为目标,激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。在课程教学是以教师为主导、学生为主体的“探究”过程,在教学过程中运用计算思维的方法获取知识、训练技能、培养能力、发展个性[5]。

夜上海论坛 2006年3月,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking)。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2008年6月,ACM在网上公布的对CS2001(CC2001)进行中期审查的报告(CS2001 Interim Review)(草案),开始将美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授倡导的“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起,并明确要求该课程讲授计算思维的本质。根据ACM和IEEE-CS的要求,“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生将来的大学课程打好基础[6]。

“计算机导论”在课程大纲设计中,依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导,力求以严密的方式将学生引入计算学科各个富有挑战性的领域之中,为学生正确认知计算学科提供方法,为学生今后深入学习计算机的课程做铺垫。下面列出“计算机导论”课程教学大纲。如表1所示。

如表1所述,“计算机导论”课程的课程大纲中包含了学科的宏大视野和学科各分支领域具有的共性的核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与问题,要求学生理解计算思维,认识学科形态,培养专业基础素质。课程大纲体现了在不断地提出问题、解决问题的过程中,加强学生运用计算思维进行问题求解能力的训练以及逻辑思维能力的培养,结合专业特色,将计算思维应用到各个专业问题的解决方法中去。

夜上海论坛 2.2 教学内容模块化,以培养学生实践能力为目的改变教学表现形式

依据3.1中构建的课程大纲,将“计算机导论”的所有教学内容分模块以不同的课堂形式表现。下面列出分模块的“计算机导论”教学内容及教学表现形式。如表2所示。

2.3 打造可持续发展、创新型的教学团队

“计算机导论”需要解决的主要问题是让学生了解学科发展历史,学科最新发展方向,职业基本行为规范和学科所要学习的内容,因此需要教师能够融会贯通的对“计算机导论”所设计的计算机学科知识进行系统的讲解,并能够跟踪学科的科研动态,了解目前的重大科研成果,通过对前沿科学内容的讲解,开拓学生的视野。因此,“计算机导论”教师团队的教师必须教学经验丰富,“计算机导论”中所涉及的知识映射的单门课程需要有循环教学2-3遍的教学经验,能够非常清楚后续各课程之间的衔接关系,准确地把握各类课程的引导性内容和重要性内容,在教学过程中潜移默化的培养学生的计算思维能力。

教学团队由教学经验丰富的教学型专业人员担任课程负责人,以中、青年骨干教师为主体,形成由教授、副教授、讲师、助教组成梯次合理的队伍。教学团队中有教学效果优秀、教学经验丰富的名师。

课程负责人熟悉各个教学环节教育改革趋势,能够协调和凝聚团队成员的力量,实现优势互补,指导团队成员在课程建设、教材建设、教学内容、教学方法和手段或实验、实践教学等方面的教育教学改革中取得成果。

“计算机导论”教师团队的教师要求掌握各种课堂技巧,根据不同的章节内容特色,灵活运用各种教学方法,用通俗易懂的语言描述繁杂的专业内容,调动课堂氛围,激发学生学习“计算机导论”的兴趣,让学生正确认识本门课程的重要性。

教学团队成员要求具有创新性思维,在间教学过程中进行专业学术探讨与论争、教学方法交流、教学经验沟通等,产生教学实践改革的创新思考,并在教学实践中逐渐实施,形成通过教学团队成员的创新精神来促进课程发展和培养具有创新意识教师的良性循环。

夜上海论坛 2.4 合理利用网络资源,创造交互式课堂

根据上文所描述的模块化的教学内容和教学形式,在课堂教学过程中,以学生为中心,采用理论、实践(2:1)的形式组织课堂教学。理论课堂以讲解基本理论知识为重点,帮助学生运用学科数学思想梳清整个学科脉络,建立系统化的认知模型。实践课堂以“任务驱动”的形式组织教学,以团队小组的形式进行考核。课堂教学方式是:①教师引导组长运用关注点的计算思维指导组内的分工,将一个复杂的题目演变成一系列的子模块;②各组员定期交流各自完成的情况,对于过程中遇到的问题;③教师引导学生运用计算思维的方法进行抽象、分析;④通过网络等各种途径进行自主检索、探究、思考、讨论;⑤最终形成问题的求解思路;⑥在学生完成任务后,教师引导学生进行知识的归纳和总结,并演示、讲解和答辩相结合进行总结评价,加深学生对知识体系的理解。通过这种课堂组织方式,激发学生的求知欲,改变学生由被动学习为主动获取知识,提高学生的学习主动性。

随着互联网的普及和学生对计算机技术的应用,学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。1/3的时间课程教学中,除去需要用实验验证计算机学科中的一些核心概念和学科形态外,如:计算机的体系结构在最新的计算机产品中的应用问题,第三次数学危机,职业道德,计算机未来的形态等问题均可以采用“任务驱动”的形式授课。学生需要课前根据老师布置的范围了解和学习相关的知识,形成小组总结性文字,老师需要根据学生的实际水平和课前学习效果组织课堂讨论,引导学生计算思维的方式构建学科脉络,拓展学科视野。

夜上海论坛 理论教学与任务驱动实践教学有机结合,充分调动了学生的学习积极性,促进了学对知识的理解,训练了学生的计算思维,培养了学生的创造力。

3 小结

论文通过对“计算机导论”课程的课程大纲梳理、教学团队建设、教学方法改革,在当前“计算机导论”教学中注入了新的思路,体现了以培养学生实践能力的教育思想。

【参考文献】

[1]Denning P J, et al. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989,32(1)[J].

[2]ACM/IEEE Curriculum 2001 Task Force. Computing Curricula 2001, Computer Science. IEEE Computer Society Press and ACM Press,2001[J].

[3]The Join Task Force. Computing Curricula 2005. The Overview Report. A cooperative project of ACM, AIS, and IEEE-CS. Sept 2005[J].

夜上海论坛 [4]中国计算机科学与技术学科教程2002 研究组.中国计算机科学与技术学科教程[M].北京:清华大学出版社,2012.