现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展

本文首先概述现代保密通信及网络信息安全的主要概念和发展状况，对迄今发展的几种现代著名密码算法进行分析比较；然后综述国际上已经提出的一些典型的混沌保密通信方案及其应用研究的新发展。从通信角度，为了向实用化方向发展，我们将混沌通信研究中常用的混沌遮掩、混沌开关、混沌调制三种主要技术方案，按照实际应用需要，重新把它们分类为三种主要形式，即模-模通信、模-数-模通信和数-数通信，这样便于实际应用，易于借鉴已有知识分析各类通信的性能优劣。在评述性分析了当前国际上三种混沌保密通信方式的典型方案及其进展后，最后简要总结混沌保密通信的一些关键技术，指出今后值得研究的方向，并展望了混沌通信的应用前景。     

混沌系统的参数开关调制法研究

提出了参数开关调制控制混沌方法,通过对蔡氏电路中的电容参数进行开关调制,可把蔡氏电路由混沌状态控制到其平衡态和nP周期轨道.数值模拟和电路仿真的结果证实了本方法的有效性,丰富了蔡氏电路的工程应用方法     

在周期外力激励下等离子体鞘层中的演化特性

本文考虑了在周期外力激励下的等离子体鞘层物理模型,采用多种方法对该模型进行了计算机数值研究。发现该模型在参量空间中同时共存三条迄今熟知的通向混沌的道路。对计算结果与物理数学过程的联系作了分析和讨论。指出了这种内在随机性乃是导致一些等离子体装置(如等离子体离子源等)中出现等离子体不稳定性的主要根源。     

强流束晕-混沌的外部磁场自适应控制

 研究了强流质子束在周期聚焦磁场通道中束晕 混沌的外部磁场自适应控制方法,给出了磁场控制方程。将该方法应用在多粒子模型中,实现了对4种不同初始分布质子束的束晕 混沌的有效控制,得到了消除束晕及其再生现象的理想结果。在强流加速器系统中,由于外部磁场是可测和可调的物理量,因此该控制方法有利于实验研究,可为强流质子加速器中周期聚焦磁场的设计和实验提供参考。     

束晕-混沌的神经网络自适应控制

 理论分析了强流离子束在周期磁场聚焦通道中传输时产生的束晕 混沌动力学行为,给出了近似反映实际聚焦磁场的余弦函数形式。然后利用神经网络方法对非线性复杂系统控制的优越性,提出前馈反传神经网络方法对强流离子束中束晕 混沌进行自适应控制。通过适当选择的神经网络控制结构和线性反馈系数以及自适应调整神经网络的权系数,可将强流离子束的包络半径达到束匹配半径的控制目标,且束包络的抖动大小明显减少,束晕 混沌现象得到了明显的抑制。     

一门崭新的交叉科学:网络科学(下篇)

在上篇综述里,我们评述了网络科学的发展简史,基本概念和网络分类,以及国内外迄今提出的复杂网络的主要理论模型及其拓扑特性。着重总结了我们"一院二校"开展的国家自然科学基金重点项目的研究进展,上篇的研究成果主要涉及加权网络模型、和谐统一的混合模型和量子信息网络模型及其纳米网络,简单说,我们探索了从宏观网络到微观网络的不同层次的若干特点和结果。在下篇综述里,我们将系统概述5个重要课题的研究进展,从第7章到第11章,课题内容包括:复杂网络的动力学完全同步与网络的拓扑结构之间的关系;网络拓扑结构的对称性破缺导致动力学部分同步;给出判断给定网络部分同步斑图稳定性的方法和一般判据,讨论了由网络的多种拓扑对称导致的部分同步斑图的竞争和选择问题以及李指数谱的简并性质。进一步,分别以具有小世界和无标度拓扑结构的束流输运网络为典型的"混沌复杂网络",提出了实现束晕-混沌的同步和控制的若干方法,特别是实现分区网络的多目标的同步控制问题。同时,基于Vicsek模型和Boid模型,研究了生物体集群动态网络的拓扑结构和动力学方程,提出复杂多智能体网络的协调控制策略。另外,从复杂网络的不同拓扑结构对合作涌现和资源分配的作用角度,评述了三个主要的博弈模型—少数者博弈、囚徒困境和雪堆博弈,研究了复杂网络的群聚系数和网络异质性等结构特性对个体的博弈行为的重要影响。最后第12章,我们简介其它课题的进展,讨论了网络科学面临的挑战,并展望了其应用与发展前景。     

用延长信号等效关联时间的方法实现超混沌控制

采用延长信号等效关联时间的方法,实现对非线性连续系统中的超混沌行为的控制.分别研究了Rossler和CLHE超混沌系统.数值模拟结果显示：该方法能有效地控制非线性系统中的超混沌行为,得到了一系列稳定周期轨道.原则上控制参数的选择与被控制的超混沌系统无关. 关键词：     

A NEW STRATEGY OF CHAOS CONTROL AND A UNIFIED MECHANISM FOR SEVERAL KINDS OF CHAOS CONTROL METHODS

Based on a general principle of physics that a physical system is in the most stable state if it is of the lowest energy stale, a new method for chaos control is proposed. A calculable generalized energy function in a nonlinear system is suggested for measuring control process, The Henon map and Lorenz system are taken as two typical examples to demonstrate the method. A series of stabilized periodic orbits as well aa inverse sequence of chaotic bands are obtained. At the same time, a unified mechanism of physics for several kinds of current cbaos control methods is studied using the idea proposed in this paper.     

小波函数反馈法实现对强流束晕混沌的有效控制

提出小波函数反馈控制法,分别实现了在四种不同的初始质子分布情形下对强流质子束的束晕混沌的有效控制.控制后束晕强度因子变为零,束均方根半径、束横向动量平方和的平均值和相对平均发射度比控制前都减少至1/2—1/3.结果表明该方法十分有效,具有应用前景 关键词： 小波函数反馈法 束晕混沌 强流质子束     

非线性环型腔反馈激光系统的动力学特性及其混沌控制

 以环型腔反馈激光系统为主,综述了非线性激光系统的混沌动力学特性;分析了延迟反馈方法控制混沌的原理和稳定性条件,实现了对多介质非线性激光系统中的混沌控制。同时概述了近年来非线性激光系统中混沌控制的最新进展,诸如空间小微扰法、偶然正比反馈技术等,讨论了混沌控制在提高激光器功率和性能、利用混沌进行秘密通讯和信息处理等方面的应用前景。