光电子技术科学范文

导语：如何才能写好一篇光电子技术科学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1 光电子技术科学的概述

 

1.1 光电子技术科学的概念

 

光电子技术自从在20世纪60年代诞生开始之后，在各个领域中得到了广泛的应用。具体来说，光电子技术科学是一项将光子、电子两项技术进行有效结合的高新技术科学，与微电子技术相对，光电子技术具有一定的优点。而光电子技术科学包括了光电子学、电子学、光学和计算机技术等众多学科，其将各学科进行相互的融合、渗透，是光电信息产业的基本和核心。

 

1.2 我国光电子技术科学的发展现状

 

随着我国信息技术产业的不断发展和规模的扩大，在各地中大量的兴建产业园区，为国家经济结构的调整起到了保障的作用，尤其是在我国加入了 WTO之后，对于光电信息产业的发展和规模提出了更加严峻的考验。目前在我国的各个地域中都建立了具有合理性的光电子产业园区，使我国的光电子产业格局得到初步的确定，但是对于光电子产业园区来说，其仍然处在发展阶段中。在时代和社会不断发展的环境下，尤其是信息时代的来临，光电子技术在众多领域中起到了重要的作用，并且对我国的科技水平和综合国力具有非常重要的意义。

 

2 光电子技术科学的实际应用(见图1)

 

图1 光电子技术科学的应用

 

2.1 光电子技术科学应用于民用领域

 

(1)液晶显示器。利用光电子技术对有源阵列液晶显示器进行制造，其主要是利用光刻技术，对薄膜晶体管着、色滤波器的阵列进行制作，并且通过对光学检测技术的利用，对显示器产品进行最后的监视。在显示器的制作中，光电子技术一直贯穿着整个过程，尤其是在诊断工艺的时候，对微粒的控制和检测则利用光学之后，还利用紫外光解决液晶在密封上的问题，最后，在对加工中存在的缺陷问题上利用了激光对其进行查找定位、处理。(2)信息储存。在进行信息储存的时候，主要采用的是DVD、CD等方式，其主要采用的技术就是利用光储存信号来进行储存的，而储存的容量大小则需要由写入的光源来进行决定，光盘储存量则和光斑之间具有反比的关系。从刚开始的时候，对于光电子激光器来说，主要采取的是气体激光器，随着社会的发展，逐渐发展成为半导体激光器。此时，当写入的光源产生的光斑则会与激光波的平方产生反比例的关系，使VCD、CD的储存量得到有效扩大。(3)通信技术。在通信技术领域中，应用光电子技术具有保密性高、信号容量大、结构轻便、通信距离远等优点，主要是利用激光技术，将信息都加载于激光束之上，利用激光束快速传播的方式来进行通信，与无线电技术相比，激光通信多了光电和光电转换过程，经由信号的转变其，将已有的影像、声音等进行转换，使其转成为电信号之后，将信号利用调制器进行调制成为一束激光，由于此调制成的激光参数会受到信号控制的影响，从而使信号在激光上得到加载。此时将激光利用发射端进行发射，在接收端进行接收，利用光检测器对电信号检测，最终使用调节器对信号进行还原。

 

2.2 光电子技术科学应用于军事领域

 

(1)激光测距仪。在飞机、坦克、火炮和舰艇中，激光测距仪是这些武器装备的重要组成技术装备，使各战术武器装备在系统上具有更强的攻击力，并且具有更高的准确性。通常情况下，能够使其首发的命中率高于80%，使各武器装备能够充分发挥自身的作用。(2)热摄像仪。在目前的热摄像仪中，GaAlAs/GaAa QW IRFPA是热摄像仪应用最为广泛的技术，而非制冷IRFPA的热摄像技术，不仅使在极度低温冷却的工作问题得到解决，而且还使热像仪在密度和成本上更具优势。在目前，非制冷热像仪主要应用在低中挡的传感器中，其所采用的阵列主要分为640×480、320×240，其可以进行探测的温差为0.05K。(3)预警和干扰设备。利用飞机对目标进行一系列的侦测，其主要利用的是加载在飞机上的光电子预警设备，其可以对空间坐标、技术参数等进行确定和侦测，经过相关判断之后，对存在的危险目标进行预警。其主要是利用在不同的物质上、背景上所产生的光电子电磁波存在不一致的反射，将四周反射出来的电磁波与目标进行差异性的比较，以此来得以识别和发现目标之后对其进行跟踪、预警。目前在火箭、导弹中的红外预警器得到应用。

 

3 结语

 

综上所述，光电子技术科学作为一项新兴的高新技术，其是在微电子技术之后进行发展的，可以说，光电子技术科学主要的重心点和中心点是光子学的研究，而为其进行支撑的则是电子学的研究。由于光电子技术科学的产生能够促进产业结构和技术的调整和改造，因此在民用领域和军用领域中得到普遍的应用，对社会经济发展、军事现代化作战中起到了促进作用。

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[关键词]光电子技术；电能；光能

光电子技术主要由光子技术和电子技术两者结合组成，同时，技术中包含的技术理论十分广阔。光电子技术主要涉及光学、电子学、计算机学、光电子学等多个学科领域的专业知识理论，是一种典型的多学科交叉渗透的现代技术，对世界科学技术的发展，对社会经济进步，起着重要的推动作用。光电子技术的研究核心是众多学科中的光子学，支撑技术主要是电子学，这电子学是一种近年来兴起的新型研究学科。因此来说，光电子技术具有很强的兼容性，其中的电子技术相对于微电子技术来说，有着更多的发展空间，优势更加明显，能够在更加广泛的领域得以应用。

1光电子技术相关概述

所谓光电子技术，其全称是光电子信息技术，该技术的核心内容是进行电能和光能的转换，是科学技术中的一种全新的技术，其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等，是多个领域的综合体。光电子技术的诞生是在20世纪60年代，并在当时开始光电子技术相关设备的生产，从一开始的单一的领域应用，迅速发展至今，已经广泛应用在各个领域和各个行业，比如在军事武器的制造业、医疗行业、电子信息行业以及其他高新制造业等领域，应用十分广泛。而最初的光电子技术的发展，主要得益于无线激光器设备的出现，为光电子技术的发展提供了重要的光频波段支持，随着发展和研究的深入，光电子技术逐渐实现了信息的处理、存储、传输等功能。光电子技术能够通过对光子以及电子的利用，来促使产生一种全新的光子物理现象。随着科学技术的发展，由光电子技术原理构造成的相关硬件设备，组成信息技术中重要的应用成分，也为信息技术的发展提供了无限的可能和广阔的发展空间。比如，可以通过光电子技术将全球所有范围内的电子计算机进行联机，这是通过光电子技术能够简单实现的。当然，也可以利用光电子技术实现卫星和地球的联系，从而组成宇宙性质的联系网络，通过光电子技术，这在未来也是有希望得以实现的。当前，光电子技术可以说是互联网当中最重要的支撑性技术，主要应用在高新技术领域。而在我国来说，光电子技术的起步较晚，但是发展的速度是极快的，已经在我国国内诸多领域得以应用和推广。在光电子技术的应用中，体现出诸多方面的应用优势，具有极高的速度和极大的容量，对于日益增长的信息量处理要求和信息化发展时代要求来说，无疑是至关重要的技术，这也是传统的电子学以及微电子学难以实现的。光电子技术能够实现对信息的高速度和高频率处理，能够将信息从探测到最终处理整个流程融为一体，一气呵成，从而在信息技术领域占据着不可动摇的地位。

2光电子技术的发展现状

21国内发展现状

我国的光电子技术发展起步较晚，但是在我国的发展十分迅速，已经达到世界先进水平，与最先发展光电子技术的发达国家之间的差距不断缩小，已经达到接近水平。光电子技术在国内取得如此大的成就，主要受益于我国政府对科学技术的重视和大力投入。在电子领域的各个方面，我国皆取得了不错的发展成绩，许多方面达到了世界的先进水平，比如在光收发模块、探测器等一些光电子器件上，水准很高，技术水平相当先进，市场份额占比不论是国内还是世界范围内，都有极大的竞争力。在我国，光电子技术的发展存在明显的地区差异性，光电子技术的先进发展主要集中在我国的几个发达地区，比如珠江三角洲地区、长江三角洲地区以及渤海湾地区，这主要是由目前我国区域经济发展现状决定的。另外，在这些发达的地区，高等院校较多，研究所也多，给光电子技术的研发和发展提供了巨大的技术力量保障。

22国外发展现状

国外的光电子技术的发展和应用参差不齐，最为先进的是美国、日本以及欧洲一些国家。尤其是美国，特别看重光电子技术在未来的发展和应用，并将光电子技术列为21世纪最为重要的战略性技术之一，并进行了大量的研究投入。日本在光电子技术方面，近些年来发展十分迅猛，在国际市场上占据着重要地位。欧洲地区的光电子技术发展和应用，以德国最为先进和典型，德国对光电子技术的投入研究较早，进行了大量的研究，因此积累了许多宝贵的研究成果和发展经验，技术基础十分强大。随着全球化的深入发展，“地球村”理念逐步形成，使全球范围内的人类更加紧密地联系在一起，信息通信十分便捷和快速，并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献，对于全球信息交流的促进有着关键的作用。另外，当今世界的互联网技术发展迅速，俨然已经成为互联网的时代。在高速发展的互联网环境下，对信息传输的需求无论是数量上还是效率上，都有着更高的要求，为了满足这个巨大的要求，发展光电子技术无疑是最佳选择。

3光电子技术的应用领域

31信息领域

当今时代，是一个信息化高速发展的时代，无论是现在还是未来，都离不开信息化的支撑。在信息化发展过程中，信息传输和处理流量正呈现质的增长，传统的电子技术已经无法满足当今时代巨大的信息传输和处理。而光子技术的应用，与电子技术进行完美的融合，并产生全新的光电子技术，能够极大扩大信息容量和信息传输速率，比起传统的电子技术优势巨大，能够有效促进信息产业的快速发展。当前在信息领域已经开始大范围开展光电子技术的应用，并取得了极好的影响效果，为信息产业的蓬勃发展带来了更多的可能和广阔空间，提升了信息领域的发展潜力。

32能源领域

能源是地球上赖以生存的重要发展来源。在过去的许多年发展中，世界对能源的需求巨大，依靠传统能源取得了良好的发展成效。但是与此同时，世界发展在能源方面也逐渐显现出诸多发展瓶颈，主要是传统能源的枯竭，以及世界对环境保护的呼声越来越大。因此，当前的主要办法就是进行清洁能源的生产和利用。如何研发出既清洁环保，又能够高效利用的新能源，成为当今世界能源研究的主要议题。而光电子技术，能够将光能转化成热能的这一伟大功能，使得其在新能源领域备受关注，具有极大的新能源产业潜力，市场前景十分广阔。目前在世界范围内，尤其是在一些发达国家中，利用光电子技术获取新能源的方式已经得到应用，在我国也已经进行了初步的应用。

33汽车领域

汽车是当今世界最主要的交通工具之一，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对汽车的市场需求不断扩大。在汽车领域，人们开始越来越注重汽车的整体功率、能耗、舒适度以及外观等因素，这就意味着需要更加先进的汽车生产技术。光电子技术在汽车领域的应用，使得汽车的功率转化大大提升，并且通过光电子技术，能够对汽车生产材料进行高精度的加工，极大提升了汽车的整体质量和舒适度，减少汽车在使用中的损耗。

34环境领域

地球环境是人类生存的基本条件，保护环境，是人类共同的责任。步入21世纪以来，世界范围内的工业生产已经到了一个相对成熟的水平，与此同时，工业的生产和发展对环境造成了极大的损耗，比如逐渐出现的全球变暖问题和厄尔尼诺现象等，给地球环境造成了恶劣的影响。当前，人们对生活质量的要求越来越高，环境保护意识越来越强，亟须研发出能够遏制环境逐渐恶化的先进技术。在这种情况下，光电子技术给环境保护和污染治理带来了全新的希望，其通过高精度传感器的制造，能够对环境中污染物的浓度进行准确的测量，并进行有效的治理与防护。

35军事领域

一个国家的军事基础，是一个国家安全力量的巨大保障。光电子技术在军事领域的应用，能够极大加强国防军事力量，并有着广阔的应用前景。通过光电子技术，能够制造先进的激光制导武器，目前，这方面许多发达国家正在加大力度进行研发和应用。另外，光电子技术能够形成更加有效的图像传感器，使得单兵作战更加强化，得到许多国家的重视。

36医疗领域

随着生活水平的提升，人们越来越开始注重医疗健康。光电子技术在医疗领域的应用主要是通过激光来治疗一些以传统治疗手段难以解决的疾病，比如通过激光进行角膜的切除手术和治疗，能够帮助人类矫正视力。随着光电子技术在医疗领域中的应用，以相关设备进行手术，能够使手术更加精准，治疗效果更好，提升手术的成功率和稳定程度。

4发展趋势

光电子技术的应用前景十分广阔，发展潜力十分巨大。在未来，光电子技术的发展趋势主要会从集成化、扩大化、强适应性三个方面进行优化发展。

光电子技术的发展还需要诸多辅助材料的发展来促进，比如半导体激光以及相关电气元件，这些辅助材料和技术的发展，才能够推动光电子技术更加迅速和完善发展。在导体激光以及半导体激光的迅速发展之下，通过各种辅助材料和技术与光电子技术的融合，在未来，光电子技术将会呈现集成化发展状态，并不断研发出新的设备以及材料。这些新设备和新材料与光电子技术的融合应用，将会推动光电子技术的应用效果，并且在光电子技术的应用经济性以及简便性方面得到较大提升与优化。

5结束语

综上所述，光电子技术是当今世界最重要的高新技术之一，对世界经济发展具有至关重要的推动作用。当前，光电子技术已经在众多重要领域得到了初步的应用，在未来，光电子技术的用前景相对广阔，有着无限的发展可能。

参考文献：

[1]杨娇瑜光电子技术的发展现状及应用探讨分析[J].信息通信，2014（11）：129

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基金资助： 黑龙江省新世纪教改工程项目"集成电路设计课程建设与学生创新能力培养的探索"（2011年） ；哈尔滨理工大学教育教学研究项目"光电类人才培养模式的研究"[项目编号：P201100039]

【摘要】哈尔滨理工大学光电类专业以符合社会发展需要为目标导向，通过开展统筹规划建设任务、认真开展行业需求调研等一系列工作，开展了培养方案中人才培养目标、课程体系以及实践教学的研究工作，并在此基础之上制订了光信息科学与技术专业2010版的培养方案。

【关键词】培养模式；课程体系；专业建设；实践教学

【中图分类号】G640【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2012）06-0007-01

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一、引言

人才培养模式在高等教育的现代教育体系中是相当重要的环节，是一个专业生存与发展的必然要求，也是培养什么学生、如何培养学生的前提。对光电类专业来说，高度重视专业人才培养模式的研究是新时期人才培养工作的迫切要求。只有做好专业人才培养模式，才能不断提高学生综合素质，更好地培养大学生创新能力和创业精神，保证高等教育教学质量的不断提高，为社会培养更多更好的有用人才。

在2012年颁布实施《普通高等学校本科专业目录》中，将光信息科学与技术、光电子技术科学、信息显示与光电技术、光电信息工程、光电子材料与器件五个光电类专业统一修订为光电信息科学与工程。其中这五个光电类专业中我校（哈尔滨理工大学）目前仅有光信息科学与技术专业，我校光信息科学与技术专业于2003年招收第一届本科生。经过近十年的建设，在专业建设、学科建设以及教学条件等方面都取得了一定的成绩，同时，我们开展了专业培养方案的研究与实践，探索光电类人才培养模式，思考专业定位及如何培养地方理工院校光电类专业人才，使其适应光电产业的需求等问题。

二、制定培养方案的业务培养目标与要求

通过认真落实专业培养方案中的相关工作，走访了国内二十余个光电企业、高校，并分别针对"毕业学生"、"考研学生"、"就业学生"、"专业教师"等不同群体，开展了多场特色专业调研专题会议，较全面地调研了光电行业的发展趋势以及光电信息企业的人才需求情况及趋势，为人才培养目标以及培养方案的设计奠定了坚实的基础。

2.1符合社会发展需要的专业人才培养目标。

本专业培养具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能，能在光电子技术及相关的电子信息科学、计算机科学等领域（特别是光机电算一体化产业）从事科学研究、教学、产品设计与生产或管理工作的专门人才。

2.2具有地方特色的专业特点及业务培养要求。

本专业学生应具备较宽的基础理论知识，在光通信与传感、光电显示与成像领域获得专业培养，受到相关科学实验与科学思维的训练。业务培养加强信息学与光电子技术的交叉结合，使学生具有本学科及跨学科的科学研究与技术开发的基本能力。

三、优化后的培养方案课程设计

秉承夯实基础，提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念，根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要，在遵循"重基础、宽口径和强能力"教学改革原则的基础上，在构建光电类专业课程体系时，采取了强化基础理论，拓展专业口径，重视实践教学，选好专业方向，增加选修比例[1]。因此，优化后的课程体系由公共基础课、人文社科经管类素质课、学科基础课、专业平台课和专业方向课五个部分组成。详列如下：

四、调整后的培养方案实践教学模式

4.1调整、改革与优化实践教学课程体系。

为了完善实践教学体系，在培养方案中全面落实实践教学的各个环节，使其相对独立于理论教学，并使其系列化、综合化和模块化。形成了课堂理论教学与实践教学两条并行的教学主线，二者既相对独立又互为补充。教学中，凡适应在实践教学中结合实验讲授的教学内容，尽量从理论教学课堂向实验教学的实验室转移，使学生在实践过程中，通过自己的实践和体会，深刻理解和掌握理论知识，以培养他们对知识综合运用和理论联系实际的能力。为此，在实践教学课程体系中设置了多个实践环节，以分别实现特定的实践教学课程要求，从而形成一个有机整体。各个环节主要包括：课程实验、课程设计、计算机实践、社会实践、电工电子实习、金工实习、认识实习、生产实习、毕业设计、开放与创新实验等。这对学生理论学习、工程实践能力、系统分析能力、实践创新能力的培养起到了重要作用，也为他们将来的工作和研究奠定了基础。采用了专业实践课程下移的方法，适当加大专业实践课程在大一、大二的学时和学分量，同时让学生通过到企业实习对本专业有一些感性体验，尽可能将实践教学内容和实际应用相结合[2]。

4.2实行贯穿教学始终的实践教学课程。

在大学四年的八个学期中，每个学期都有相应的集中实践教学环节。如第一学期安排两周的军事训练；第二学期安排两周的计算机实践；第三学期安排两周的认识实习； 第四学期安排两周的金工实习；第五学期安排四周的课程设计；第六学期安排的两周的电工电子实习；第七学期安排三周的生产实习；第八学期安排十六周的毕业设计等。我们还在相应的假期安排了专业实习、开放与自主创新实验以及社会实践，并通过网络平台给学生指导、交流[3]。

通过光信息科学与技术专业2010 版培养方案的制定和实施，形成了高质量的光电类专业的人才培养模式，培养了高素质的创新人才，更好地为国家和地方经济服务。

参考文献

[1] 胡章芳，罗元，潘武.光信息科学与技术特色专业培养方案的研究[J]， IEEE.2010：378～382.

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关键词：现代信息技术应用 策略 学校发展

中图分类号：G47 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）16-00-01

1 前言

伴随着现代信息技术与教育的深度结合，在学校的发展过程中，现代信息技术的应用科学合理与否，在很大程度上决定了学校的建设和发展。

现代信息技术是指借助以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段，对声音、图像、文字、数字和各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用，它的核心是信息学。现代信息技术主要包括ERP、GPS、OA等，可以从ERP知识与应用、GPS知识与应用、OA知识与应用中了解和学习。现代信息技术是一个内容十分广泛的技术群，它包括微电子技术、光电子技术、通信技术、网络技术、感测技术、控制技术、显示技术等。

2 现代信息技术在学校教育中的应用现状

事物都具有两面性，现代信息技术是一把双刃剑，它在促进学校教学管理、行政管理及学术科研发展的同时，也因其本身的一些弊端在学校教育中产生了一些负面影响。

首先，现代信息技术在学校中的应用呈现出的区域不平衡性，导致信息分布的不均匀。现代信息技术的普及及应用有一定的过程性，在一些地理位置偏僻，经济发展水平相对较低的地区，学校拥有的现代信息技术专业人才及现代技术设备的配备就很有限；而在一些经济发达，地理位置优越的地区，现代信息技术则得到了很好的应用和普及。

其次，部分学校因对现代信息技术的接受能力有限及认识不全面等，所以在工作中对现代信息技术的应用程度有限，甚至忽视现代信息技术在教育中的运用。意识上的不重视就决定了现代信息技术应用的管理、监督、工作制度等的不规范性和不科学性。投入和支持力度不够，导致最终不能充分发挥现代信息技术的优势作用，从而在信息化革命的今天落后于别的学校。

最后，现代信息技术运用方式的不科学、不合理，造成了资源的浪费。随着信息时代的到来，多数学校应用现代化的设备来改造自己学校的教育设备，但是由于缺乏一批专业的现代化信息技术师资和管理团队，致使信息技术设施应用不充分，造成了资源的浪费。

3 现代信息技术在学校发展中的应用策略分析

现代信息技术作为推动教育发展的助推器之一，学校应该给予一定的重视。

第一，超前地规划校园的现代化信息建设。伴随看云计算时代的到来，现代信息技术正以惊人的速度飞速地更新换代与发展。所以在学校发展初期就应考虑现代信息技术的应用。此外，利用现代信息技术必须考虑到学校的实际和技术的可行性，既要考虑技术的可操作性、可管理性和控制性，又要考虑学校的发展实际，确保技术的平稳、高质量升级。把现代信息技术科学合理地应用到学校管理、教育发展中，能推动学校高效发展。

第二，在学校建校初期，应努力使学校教育与最先进的现代信息技术相融合，直至普遍实行。例如，建立以“智慧教室”、“云教育”为主要内容的“智慧校园”，在“智慧校园”中改变传统的校园管理模式、人才培养模式和学生学习方式，设置以学生为中心的“云教育”教室、教材、教学设施，实现教师之间、师生之间、生生之间、学校与社会之间的随时随地无障碍的互动。同时应用新的数据平台对学生进行管理、测试和评估，形成理论知识与实践知识相结合，各类数据传输与分享无障碍的现代化的“智慧校园”。

4 结语

现代信息技术作为信息时代的产物，是科学技术和人类社会的进步。而学校教育中应充分发挥现代信息技术的积极作用，最大程度地将学校发展与现代信息技术相结合，来推动学校健康快速发展。

（渝北区南方玫瑰城实验小学，重庆401120）

参考文献：

[1]百度百科知识.现代信息技术，网址：，访问时间：2014（4）.

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关键词 网络安全态势感知系统；关键；技术；研究

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0064-02

随着计算机及网络技术的普及，网络安全问题越来越突出，尤其网络攻击行为往往给企业的正常运作带来严重影响，甚至影响社会的稳定。为此，加强网络安全态势研究，采取针对性措施不断提高网络安全水平具有重要的现实意义。鉴于此，国内众多专家对网络安全态势感知系统进行研究，并取得丰硕成果，为我国网络运行营造了良好的外部环境。

1 网络安全态势感知系统结构

1.1 系统框架介绍

网络安全态势感知系统以通信系统思想为基础，依据数据处理流程可分为采集、融合、分析、预测、展示共五个环节，可实现收集、预处理、分析、评估、预测等功能。这五个环节相互独立并对应网络安全感知系统相关流程。系统框架如图1所示。

图1 网络安全态势感知系统框架

其中采集环节的主要任务为采集、传输以及存储适时数据和传输网络安全状况信息等，包括漏洞信息、拓扑信息以及IT资产信息等；融合环节的功能在于将收集、存储的数据进行解析，将一些冗余信息除去，并融合多源数据。该环节包括数据归一化和事件预处理两项内容。所谓数据归一化指将采集的数据信息进行归一、标准化，同时扩展事件相关属性。而事件预处理指对采集来的重要数据进行归一化和标准化处理。分析则指借助专家系统与相关知识库，结合存储在服务器的事件与安全数据，对网络安全态势进行分析。预测指通过分析各种信息要素，借助相关理论方法归纳与判断网络未来安全形势。展示指将业务与态势评估结果输入到响应和预警模块，不但对接预警系统，而且以人工判读为基础介入到态势的响应操作。

1.2 态势评估流程

对网络安全态势进行评估一般按照下列流程进行：首先，从监测网络数据感知元件中获得网络数据信息，进行去噪处理后进行分析。并充分结合趋势知识库以及数据挖掘成果，评估网络安全具体趋势；其次，充分掌握不同环节情况，对网络安全态势分配特定的值，并利用贝叶斯网络技术对备选态势的可信度进行评价，得出最终结果。

从网络安全形势角度出发网络安全态势的评估主要由以下步骤组成。监测：通过监测数据感知组件对监测数据进行收集、整理以保证感知安全事件工作的顺利进行。觉察：以采集到的当前网络安全态势数据为基础，评估网络安全态势情况，以判定是否有安全事件发生，一旦发现异常，就报告安全事件情况；传播：依据获得的数据安全事件情况，对不同部分的趋势进行评估；理解：依据获得的安全形势，对态势数据进行更新，构建评估局势新的演化模型；反馈：收集数据感知组件的领先在线目的地，并对网络安全态势数据情况的更新值进行评估；分析：结合确定的网络安全态势类型判断更新的确认值是否对其进行支持。如支持确定网络安全态势类型，反之，使网络数据感知元件继续对网络安全态势数据进行监测；决策：对网络安全形势的数据模型和具体特点进行评估，并对演变趋势进行预测，从而寻找积极的措施，对管理员的决策进行正确引导。

1.3 数据决策方法

目前自适应数据决策算法有很多包括：子带滤波、最小均方差算法、递推最小二乘算法等，其中后两种方法比较典型，下面对其进行介绍。

1）最小均方误差算法。该方法运用瞬时值对梯度矢量进行估计，计算依据的公式为：

结合梯度矢量估计以及自适应滤波器滤波系数矢量变化等相关知识，可推算出递归最小二乘法算法调整滤波器系数公式：

公式中μ表示步长因子，其值越大算法的收敛速度越快，稳态误差就越大，反之，算法收敛就越慢，稳态误差就越小。为确保算法稳态收敛，一般μ的取值应落在以下范围内：

2）递归最小二乘法。递归最小二乘法依据的计算公式为：

公式中K（n）表示Kalman增益向量，λ∈（0，1）为加权因子。对该算法进行初始化时通常使P（-1）=1/δ1，H（-1）=0，其中δ为最小正整数。

对比两者的收敛速度可知，算法（1）优于算法（2），不过算法（1）实际操作比算法（2）复杂。为降低该方法计算复杂度且并使算法（1）的收敛性能得到保持，部分专家优化了算法（1）延伸出了快速横向滤波器算法、渐变格子算法等。算法（2）较为突出的优点为操作简单，不过其包括的可调参数只有一个。

2 网络安全态势感知系统关键技术

互联网节点数量庞大网络结构复杂，网络攻击行为也呈现复杂化、规模化以及分布化态势。根据采集的感知数据信息，对网络安全态势进行准确的评估，及时检测潜在的漏洞及可能发生的安全事件，并对整个网络状态的变化情况进行预测，是网络安全态势感知系统的重要工作。为实现上述目标需要一定的技术支撑。目前网络安全态势感知系统中应用的关键技术包括网络安全态势数据融合、网络安全态势计算以及网络安全态势预测技术。下面逐一对其进行详细的介绍。

1）网络安全态势数据融合技术。互联网中不同安全系统和设备具备的功能有所差异，对网络安全事件描述的数据格式也有所不同。这些安全系统和设备共同构建了一个多传感器环境，在该环境中系统与设备之间需要进行互联，因此必须要多传感器数据融合技术做支撑，为监控网络安全态势提供更多跟多有效的数据。当前，数据融合技术应用较为广泛，例如用于估计威胁、追踪和识别目标以及感知网络安全态势等。利用该技术进行基础数据的融合、压缩以及提炼等，为评估和预警网络安全态势提供重要参考依据。

数据融合包括数据级、功能级以及决策级三个级别间的融合。其中数据级融合可使细节数据精度进一步提高，不过需要处理大量数据，受计算机内存容量、处理速度等因素限制，需进行较高层次的融合。决策级融合需要处理的数据量较小，不过较为模糊和抽象，准确度较低。功能级融合则处于数据级和决策级融合之间。

2）网络安全态势计算技术。该技术指利用相关数学方法，将大量网络安全态势信息进行处理，最终整合至处于某范围内的数值。该数值会随网络资产价值改变、网络安全事件频率、网络性能等情况改变而变动。

利用网络安全态势计算技术得出的数值，可帮助管理对网络系统的安全状况进行评估，如该数据在允许的范围之内则表示网络安全态势是相对安全的，反之则不安全。该数值大小客观的反映出网络损毁和网络威胁程度，并能实时、快速和直观的显示网络系统安全状态。系统管理员采用图表显示或回顾历史数据便能对某时间段的网络安全情况进行监视和掌握。

3）网络安全态势预测技术。网络安全态势预测技术指通过分析历史资料以及网络安全态势数据，凭借之前实践经验以及理论内容整理、归纳和判断网络未来安全形势。众所周知，网络安全态势发展具有较大不确定性，而且预测性质、范围、时间以及对象不同应用的预测方法也不同。根据属性可将网络安全态势预测方法分为定性预测方法、时间序列分析法以及因果预测方法。其中网络安全态势定性预测方法指结合网络系统之前与当前安全态势数据情况，以直觉逻辑基础人为的对网络安全态势进行预测。时间序列分析方法指依据历史数据与时间的关系，对下一次的系统变量进行预测。由于该方法仅考虑时间变化的系统性能定量，因此，比较适合应用在依据简单统计数据随时间变化的对象上。因果预测方法指依据系统变量之间存在的因果关系，确定某些因素影响造成的结果，建立其与数学模型间的关系，根据可变因素的变化情况，对结果变量的趋势和方向进行预测。

3 总结

网络安全事件时有发生，往往给社会造成较大损失。因此，对网络安全态势进行准确的评估、感知具有重要意义。为此要求网络安全相关部门，认真研究网络安全态势感知系统结构，进而采用先进的技术手段不断优化。同时加强网络安全态势感知系统关键技术研究，以提高网络安全态势感知系统的准确性、稳定性，并根据网络运行情况在合适位置部署中心检测设备、防火墙等，及时发现并定位威胁网络安全行为，从而采取针对性措施防止攻击行为的进一步发展，为网络安全的可靠运行创造良好的外部环境。

参考文献

[1]单宇锋.网络安全态势感知系统的关键技术研究与实现[D].北京邮电大学，2012.

[2]孟锦.网络安全态势评估与预测关键技术研究[D].南京理工大学，2012.

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