关联基础设施网络的脆弱性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    60903174
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0207.计算机网络
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

基础设施网络的脆弱性研究是关系到国计民生的重大问题,近年来受到了各国政府及学术界的普遍重视。目前,相关研究主要针对单一基础设施网络展开,而对关联网络进行系统研究的还不多见;另外,复杂网络从结构的角度研究网络脆弱性,网络功能模型从功能的角度研究网络脆弱性,但将两者结合起来分析关联基础设施网络脆弱性的研究才刚起步。.  本项研究拟综合国内外基础设施网络研究成果,借鉴复杂网络理论与方法,归纳并提出关联基础设施网络脆弱性研究的相关概念体系;构建关联基础设施网络研究模型;进而从结构和功能两个角度分析关联基础设施网络的脆弱性,设计网络调整策略;并以2008年我国南方雪灾为案例进行实证研究,利用仿真检验研究成果的正确性。本项研究不仅能够丰富复杂网络、复杂系统的研究方法和内容,还能为我国基础设施网络系统的保护和改进提供理论依据,提高我国基础设施网络系统应对突发事件的能力。

结项摘要

基础设施网络的脆弱性问题是关乎国计民生的重大研究课题,倍受各国政府及学术界重视。在青年科学基金项目(60903174)资助下,本项目组已在单个基础设施网络建模、关联基础设施网络建模、以及它们在各种随机与蓄意攻击下的脆弱性分析等方面取得了一定的成绩, 发表相关学术论文13篇,其中SCI收录9篇,EI收录4篇。按照基金申请书中的研究内容,主要完成了一下四点工作:1、关联基础设施网络脆弱性研究相关概念体系的建立。 项目组对关联基础网络脆弱性研究所涉及到的相关概念进行了明确的定义,具体包括基础设施网络环境的界定、基础设施网络关联关系的定义和分类、关联基础设施网络脆弱性的定义以及攻击方式的定义和分类等。从方法论的角度给出了关联基础设施网络脆弱性分析的框架;2、关联基础设施网络的建模。 项目组对多类单个基础设施网络(如电网、供水网、天然气网、铁路网等),以及关联基础设施网络(如电网与供水网、电网与天然气网、电网与地铁网等)进行了拓扑结构建模与功能建模。建立了武汉市关联电网与供水网的功能模型,并提出了两个网络之间关联结构的设计策略;建立了虚拟的关联电网与天然气网的拓扑结构模型和功能模型,并提出了两种模型的融合框架;对自组织网络进行了研究,建立了研究自组织网络相继故障特性的网络化模型,并以美国西部电网为例,分析了其在蓄意攻击(即重要节点故障)下的脆弱性。 3、关联基础设施网络的脆弱性分析及调整策略设计。 项目组研究了关联基础设施网络脆弱性的各类评估指标,分析在随机攻击以及蓄意攻击方式下这些指标的变化情况,并设计了网络调整策略,以降低关联基础设施网络的脆弱性。对上海地铁网进行了脆弱性分析,分别从网络的连通脆弱性、运输功能脆弱性和线路脆弱性三个方面讨论了地铁网络的脆弱性;研究了关联电网与供水网在节点相继故障下的脆弱性,并分析了不同扰动策略以及不同关联结构设计策略对网络性能的影响;利用投入产出模型从经济的角度讨论了关联基础设施网络的脆弱性。4、关联基础设施网络脆弱性的实证研究及仿真。 以武汉市2008年遭遇的雪灾为背景,收集了雪灾爆发期间详细的气象信息以及基础设施网络的受损数据,以验证上述关联基础设施网络脆弱性分析方法。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Connectivity recovery of multi-agent systems based on connecting neighbor set
基于连接邻居集的多Agent系统连通性恢复
  • DOI:
    10.1016/j.physa.2011.06.061
  • 发表时间:
    2011-11
  • 期刊:
    Physica A: Statistical Mechanics and its Applications
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang, Jianhua;Wu, Zhihai;Hong, Liu;Xu, Xiaoming
  • 通讯作者:
    Xu, Xiaoming
Consensus recovery of multi-agent systems subjected to failures
遭受故障的多智能体系统的共识恢复
  • DOI:
    10.1080/00207179.2011.646313
  • 发表时间:
    2012-02
  • 期刊:
    International Journal of Control
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Zhang, Jianhua;Xu, Xiaoming;Hong, Liu;Yan, Yongze
  • 通讯作者:
    Yan, Yongze
A methodological approach to analyze vulnerability of interdependent infrastructures
分析相互依赖的基础设施脆弱性的方法论
  • DOI:
    10.1016/j.simpat.2009.02.001
  • 发表时间:
    2009-05-01
  • 期刊:
    SIMULATION MODELLING PRACTICE AND THEORY
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Ouyang, Min;Hong, Liu;Qi, Fei
  • 通讯作者:
    Qi, Fei
Networked analysis of the Shanghai subway network, in China
中国上海地铁网络的网络化分析
  • DOI:
    10.1016/j.physa.2011.06.022
  • 发表时间:
    2011-11-01
  • 期刊:
    PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zhang, Jianhua;Xu, Xiaoming;Fei, Qi
  • 通讯作者:
    Fei, Qi
STAMP-based analysis on the railway accident and accident spreading: Taking the China-Jiaoji railway accident for example
基于STAMP的铁路事故及事故扩散分析——以中胶铁路事故为例
  • DOI:
    10.1016/j.ssci.2010.01.002
  • 发表时间:
    2010-06-01
  • 期刊:
    SAFETY SCIENCE
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Ouyang, Min;Hong, Liu;Fei, Qi
  • 通讯作者:
    Fei, Qi

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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