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北航研究生论文开题报告

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北航研究生论文开题报告

非常难。博士答辩优秀非常难北航,北京航空航天大学研究生学位论文开题报告管理规定第八条原则上,学位论文开题报告至申请学位论文答辩的时间,博士研究生不少于10个月,90分达到优秀。

北航材料学院工程硕士培养方案

一、培养目标与要求

材料工程领域全日制工程硕士专业学位是与材料工程领域任职资格相联系的专业性学位,侧重于工程应用,主要为国民经济和国防建设等领域培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。材料工程领域全日制工程硕士培养的基本要求是:

1.拥护党的基本路线和方针政策,热爱祖国,遵纪守法,具有良好的职业道德和敬业精神,具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风,身心健康。

2.掌握材料工程领域的基础理论、先进技术方法和手段,在本领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施,工程研究、工程开发、工程管理等能力。

3.掌握一门外国语。

二、培养方式及学习年限

1.材料工程领域全日制工程硕士研究生采用课程学习、实践教学和学位论文相结合的培养方式。

2.课程设置应体现工程知识和实际应用,突出专业实践类课程和工程实践类课程。课程学习时间一般为1年。课程学习实行学分制,具体学习、考核及管理工作严格执行《北京航空航天大学研究生院关于研究生课程学习管理规定》。

3.实践教学是全日制工程硕士研究生培养中的重要环节,鼓励工程硕士研究生到企业实习,可采用实验室工程实践或企业工程实践的方式。工程硕士研究生在学期间,应保证不少于半年的工程实践。

4.学位论文选题应来源于材料工程实际或具有明确的`材料工程技术背景。鼓励实行双导师制,其中第一导师为校内导师,另一位导师为校外与本领域相关的专家。也可以根据学生的论文研究方向,成立指导小组。

5.采用全日制学习方式,学制一般为年。

三、课程设置与学分要求

1. 课程设置特点及要求

(1)材料工程领域全日制工程硕士研究生课程设置可结合校内工学硕士和在职工程硕士课程要求并根据全日制工程硕士的特点来设置。必修1-2门面向工程实际的专业课程(可含一定学时的工程实践训练),以达到工程硕士所应具备的知识结构和能力要求。

(2)全日制工程硕士研究生应获得总学分不少于27学分。其中课程学分不少于23学分,培养环节4学分。可以适度放宽选课范围,以满足学生潜在的就业需求。

2. 课程设置框架及学分要求(见附表) ● 学位必修课(至少21学分) (1)公共必修课(共7学分) 政治理论(

3学分) 外语(2学分)

人文与管理专题课(2学分)

人文类专题课(1学分,必选) 管理类专题课(1学分,必选) (2)学科必修课(至少14学分)

校级基础课(必选一门) 专业课(至少3学分) 专业技术课(至少选一门) 实验课(至少3学分)

选修课(至少2学分) 培养环节(4学分)

文献综述与开题报告(1学分) 工程实践(3学分)

四、工程实践和必修环节

1.学生须在实验室或企业,由导师指导、针对选定的工程项目或工程背景需求,开展工程实践,培养必要的工程实际技能。工程实践实践一般不少于6个月,学生应在导师指导下完成“工程实践报告”,并有学分和成绩要求。

2.其他必修环节 (1)文献综述与开题报告在论文阶段初期,每位学生应按要求提交“文献综述”和“开题报告”。 (a)文献综述每位学生应按照本工程领域培养方案的规定,阅读一定数量与本领域相关的中外文文献,写出综述报告,由导师进行评阅。本领域规定工程硕士研究生应阅读的科技文献不少于25篇,其中外文文献不少于10篇。

(b)开题报告

开题报告应包括论文选题的背景意义、有关方面的最新成果和发展动态、课题的研究内容、拟采取的实施方案、关键技术及难点、预期达到的目标、论文详细工作进度安排和主要参考文献等。开题报告的评审小组成员3~5人,具体工作参照《北京航空航天大学研究生院关于“文献综述”与“开题报告”的管理实施办法》执行。开题报告未通过者,评审小组应根据实际情况限期重新开题。 (2)定期汇报与中期检查为加强工程硕士论文工作的管理,在论文阶段实行“定期汇报”和“中期检查”制度。

(a)定期汇报

学生在论文工作期间,应向导师定期提交论文阶段进展报告。报告内容包括:论文工作的进展情况和取得的成果、下一阶段的论文工作安排、论文工作的评价(包括技术难点、拟采取的措施和工作成果的评价)等。指导教师要对汇报内容提出具体意见。 (b)中期检查在学位论文工作中期,学院必须组织专家组对工程硕士的论文进展及工作态度等情况进行一次集中检查。对出现问题较多的学生,应限期改正并重新进行检查。

五、学位论文

1. 材料工程领域全日制工程硕士研究生论文选题应来源于材料工程实际或具有明确的材料工程技术背景,可以是新技术、新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。

2. 论文的内容可以是:工程设计与研究、技术研究或技术改造方案研究、工程软件或应用软件开发、工程管理等。

3. 论文应具备一定的技术要求和工作量,体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程技术问题的能力,并有一定的理论基础,具有先进性、实用性。

4. 论文工作须在导师指导下独立完成。

六、论文评阅与答辩

1. 论文评阅应审核:论文作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程技术问题的能力;论文工作的技术难度和工作量;其解决工程技术问题的新思想、新方法和新进展;其新工艺、新技术和新设计的先进性和实用性;其创造的经济效益和社会效益等方面。

2. 全日制工程硕士研究生完成培养方案中规定的课程学分和必修环节,符合我校发表学术论文的相关规定,方可申请论文答辩。

3. 论文应有2位本领域或相近领域的专家评阅。答辩委员会应由3~5位与本领域相关的专家组成。

4. 论文评阅和答辩的具体工作参照《北京航空航天大学学位授予暂行实施细则》执行。

七、毕业与学位授予

材料工程领域全日制工程硕士研究生完成培养方案规定要求,通过论文答辩,准予毕业。经学位评定委员会审核通过,授予其本领域工程硕士专业学位。全日制专业学位硕士研究生发表论文要求执行《北京航空航天大学关于研究生在学期间发表论文的规定》。

附表1:学位必修课程/环节设置及学分要求

北航本科论文开题报告

1、如果论文页码不多,前置部分并不一定要有,或只加个封面即可。 2、封面、标题等不要太花哨,一般以简洁大方为好。3、如果论文很厚实,可考虑正反面排版打印。 4、页码较多的论文,可考虑用页眉标注论文标题及层次标题,如单页用文章标题,双页用层次标题。5、不管论文长短,页码均需标注。页码标注由正文的首页开始,作为第1页,可以标注在页眉或页脚的中间或右边。论文的前置部分、封三和封底不编入页码。附件部分一般单独编排页码。6、封底底色与封面一致为好,若用底图则与封面应有相关性。7、若用订书钉装订,两枚钉应分别居于上下沿四分之一处,左缩进1厘米处内容:1.本课题的目的及研究意义2.本课题的国内外的研究现状3.本课题的研究内容4.本课题的实行方案、进度及预期效果课题的研究内容5、已查阅参考文献:

开题报告框架主体部分包含的内容主要有:选题缘由、文献综述、研究的理论基础、研究的主要内容、研究的目的和意义、研究的思路和方法、研究的步骤、研究提纲。

1、题目。题目是毕业论文中心思想的高度概括,题目就是文章的眼睛,要明亮而有神,是论文研究内容的高度概括,题目就是告诉别人你要干什么或解决什么问题。要求:

①准确、规范。要将研究的问题准确地概括出来,反映出来研究的深度和广度,反映出研究的性质,用词造句要科学、规范,切记简单的罗列现象或者陈述事实。

②简洁。要用尽可能少的文字表达,一般不得超过20个汉字。

③文章题目要体现研究的侧重点,要呈现研究对象以及要解决的问题(也就是研究的对象和研究内容一定要在题目呈现),如果确因研究需要,就采用主副标题。

2、选题目的与意义,即回答为什么要研究,交代研究的价值及需要背景。一般先谈谈现实需要——由存在的问题导出研究的实际意义,然后再谈理论及学术价值,要求具体、客观,具有针对性,注重资料分析基础。

3、文献综述。开题报告的综述部分应首先提出选题,并阐述该选题的目的、相关研究进展情况、理论适用性、研究方法等。

4、提纲。开题报告包含的论文提纲可以粗线条的,是一个研究构想的基本框架,可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人明了论文的基本框架。开题报告的提纲至少应包括以下内容:

①课题的目的、意义(论证),

②国内外研究概况和有关文献资料的主要观点与结论(梳理),

③研究目的、研究对象、研究内容、有关指标、主要研究方法,

④进度安排,⑤预期研究结果。

5、参考文献。开题报告中应包括相关参考文献的目录。

东北师大研究生论文开题报告

3000字。根据查询东北师范大学相关信息得知,东北师范大学法学论文开题报告字数3000字。开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。

一、研究目的与意义1、理论意义或应用前景要着重说明你为什么要选这个题,写它有没有必要,你选这个题目有什么理论意义和实践意义 。要简洁、直观,很清楚地告诉人家你为什么要定这个,有什么意义。2、发展趋势要扣题,要说明进一步探讨这个话题的好处,从自己的条件看可以从哪些方面获得新的突破。有了这样细致的分析与估价,写作者就能确定自己的定位,顺利地进入写作阶段。总之所写的一定要围绕告诉人家你怎么想到定这个题目,为什么写,有什么意义,有没有必要,有什么作用。这样才能说服人家接受你的想法。二、研究内容选题的背景和意义,主要说明所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势。历史背景部分着重说明本课题前人研究过,研究成果如何。国内外研究现状部分说明本课题目前在国内外研究状况,介绍各种观点,比较各种观点的异同,着重说明本课题目前存在的争论焦点,同时说明自己的观点。意义一定要叙述的清晰并且是有一定新意的其次注意自己所使用的理论,是用什么理论证明你的观点,也要叙述清楚,否则难以有说服力,在做文献综述和国内外研究水平的评价等等也要有翔实的根,这样才能衬托出选题的意义所在研究的目的、意义。也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。第三,要制订设计方案或调查研究方案,即解决“怎么做”的问题。明确了“做什么”,下一步就是要确定“怎么做”。对实验类、设计类,要制订合理的实验方案、设计方案,选择实验工具、设备、仪器、材料。对社会调查类,要制订调研方案,比如去什么地方调查,调查什么人,调查什么现象等等。实验方案、设计方案、调查方案是开展毕业设计或论文必不可少的一个步骤。好的方案会非常有助于你的任务开展。如果方案不合理,可能会导致研究走向错误的方向。制订方案需要参考同行、前辈的研究,也要与老师沟通,得到老师的指导。

航运论文开题报告

论文开题报告怎么写?分享论文开题报告模板给你!直接套用!

每一个内容都有参考句式,把自己的研究内容往上套即可。

1. 论题的背景及意义

例:...研究有利于全面...的特点,可以丰富现...的研究。

这一...研究可以弥补......研究的不足,深化与之密切相关......的研究......研究。

......角度进行研究,运用相关的......理论分析...问题,突破传统的......的角度去研......的模式,使......的研究能从一个新的角度获得解决方法。

2. 国内外研究现状

例:......在国际的研究现状;......国内的研究现状。

文献评述(把上面的国内外的研究现状总结一下即可)

3. 研究目标、研究内容和拟解决的问题

A研究目标与内容

例:

本文拟......分析......分析两部分。首先对......情况重新审视,深入分析......,然后与其相关的......进行异同比较,最后归纳......的类型,并得......启示。本文的研究重点是.....情况

B拟解决的问题

例:

根据对......的现有研究成果,在全面考察的......情况下,结合......综合考虑......因素,以确定......

绘制相应的......模型后,通过实验结论证实其......的有效性和合理性。

4. 研究方法

例:

文献研究法:通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献,理解......等相关知识,理清......的发展脉络及研究现状,槐早搏学习......有关理论,获取......等相关数据信息,为设计......提供思路和参照。

实验铅祥研究法:通过设计......选取......,进行数据分析,考察.......。

统计分析法:运用......数据分析软件,采用人工操作和计算机统计向结合的方法,进行定性与定量分析。经过人工和计算机校对筛选睁戚出所有合乎要求的信息,在定量研究的基础上进行定性分析。

5. 创新之处和预期成果

例:

通过与现......技术的结合,使用......软件设计模型,......运用到......方面提供新的视角。

6. 进度计划(根据自己院校修改相应时间即可)

例:

2020年10月中旬-2020年11月底确定论文选题,完成开题报告及答辩。

2020年12月初-2021年1月底撰写论文大纲完成论文前X章

2021年2月初-2021年2月底撰写论文后X章,完成初稿。

2021年3月初-20213月底交导师审批修改,完成二稿。

2021年4月初-2021年4月底进一步修改格式,完成三稿。

2021年5月初-2021年5月中旬查重定稿,装订成册及论文答辩准备。

7. 已取得的研究工作成绩

例:

已积累了一定的相关文献,初步研读了其中的大部分文献,并将其分类以方便日后查阅参考,基本完成了本研究的准备工作。

8. 已具备的研究条件、尚缺少的研究条件和拟解决的途径

已具备的研究条件

例:

已经查阅到相关的论文和著作,并且研读了其的大部分文献,理清了论文的基本思路。

尚缺少的研究条件

例:

由......的使用权限有限,使得搜集到......不多,关......的搜集比较困难。

对......的理论知识的掌握还不够,自己......理论素养还不够深厚。

拟解决的途径

例:

利用图书馆的文献传递功能,向其他高校图书馆求助,同时向老师和前辈寻求帮助

毕业论文开题报告范文》毕业论文开题报告开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体,这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式,它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目,这样做,既便于开题报告按目填写,避免遗漏;又便于评审者一目了然,把握要点。开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面。开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题。开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法。开题报告是由选题者把自己所选的课题的概况(即"开题报告内容"),向有关专家、学者、科技人员进行陈述。然后由他们对科研课题进行评议。亦可采用"德尔菲法"评分;再由科研管理部门综合评议的意见,确定是否批准这一选题。开题报告的内容大致如下:课题名称、承担单位、课题负责人、起止年限、报名提纲。报名提纲包括:(1)课题的目的、意义、国内外研究概况和有关文献资料的主要观点与结论;(2)研究对象、研究内容、各项有关指标、主要研究方法(包括是否已进行试验性研究);(3)大致的进度安排;(4)准备工作的情况和目前已具备的条件(包括人员、仪器、设备等);(5)尚需增添的主要设备和仪器(用途、名称、规格、型号、数量、价格等);(6)经费概算;(7)预期研究结果;(8)承担单位和主要协作单位、及人员分工等。同行评议,着重是从选题的依据、意义和技术可行性上做出判断。即从科学技术本身为决策提供必要的依据。[2]如何撰写毕业论文开题报告开题报告的基本内容及其顺序:论文的目的与意义;国内外研究概况;论文拟研究解决的主要问题;论文拟撰写的主要内容(提纲);论文计划进度;其它。其中的核心内容是“论文拟研究解决的主要问题”。在撰写时可以先写这一部分,以此为基础撰写其他部分。具体要求如下:1.论文拟研究解决的问题明确提出论文所要解决的具体学术问题,也就是论文拟定的创新点。明确指出国内外文献就这一问题已经提出的观点、结论、解决方法、阶段性成果、……。评述上述文献研究成果的不足。提出你的论文准备论证的观点或解决方法,简述初步理由。你的观点或方法正是需要通过论文研究撰写所要论证的核心内容,提出和论证它是论文的目的和任务,因而并不是定论,研究中可能推翻,也可能得不出结果。开题报告的目的就是要请专家帮助判断你所提出的问题是否值得研究,你准备论证的观点方法是否能够研究出来。一般提出3或4个问题,可以是一个大问题下的几个子问题,也可以是几个并行的相关问题。2.国内外研究现状只简单评述与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献,其他相关文献评述则在文献综述中评述。基于“论文拟研究解决的问题”提出,允许有部分内容重复。3.论文研究的目的与意义简介论文所研究问题的基本概念和背景。简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题。简单阐述如果解决上述问题在学术上的推进或作用。基于“论文拟研究解决的问题”提出,允许有所重复。4.论文研究主要内容初步提出整个论文的写作大纲或内容结构。由此更能理解“论文拟研究解决的问题”不同于论文主要内容,而是论文的目的与核心。[3]毕业论文开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。1总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。3参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开题报告学生:一、选题意义1、理论意义2、现实意义二、论文综述1、理论的渊源及演进过程2、国外有关研究的综述3、国内研究的综述4、本人对以上综述的评价三、论文提纲前言、一、1、2、3、••• •••二、1、2、3、••• •••三、1、2、3、结论四、论文写作进度安排毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排[4]毕业论文毕业论文是高等学校应届毕业生总结性的独立作业,是学生运用在校学习的基本知识和基础理论,去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程,也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结,是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力,提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。

1、本课题研究的现状。

2、本课题研究的内容。

3、本课题研究的意义。

选题意义和目的一般作为开题报告里面的第一块内容,是阐述你所研究的这个选题有没有专研究价值或者说讨论价值的。

写开题报告的目的,其实就是要请导师来评判我们这个选题有没有研究价值、这个研究方法有没有可能奏效、这个论证逻辑有没有明显缺陷。

写意义的时候根据你的选题来决定形式,可以分现实意义和理论意义,也可以不细分,把目的和意义和在一起写,总之突出你观点的新颖和重要性即可。

论文种类

1、专题型

这是分析前人研究成果的基础上,以直接论述的形式发表见解,从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。

2、论辩型

这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解,凭借充分的论据,着重揭露其不足或错误之处,通过论辩形式来发表见解的一种论文。

3、综述型

这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上,加以介绍或评论,从而发表自己见解的一种论文。

4、综合型

这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。

研究生大论文开题报告

研究生毕业开题报告是什么

研究生在毕业的时候要写好毕业开题报告,但是知道怎么写吗?格式是怎么样的呢?和我一起来看看下文关于研究生毕业开题报告是什么 ,欢迎借鉴!

一、开题报告的目的

开题报告是研究生毕业论文工作的重要环节,是为阐述、审核、确定研究生毕业论文选题及内容而举行的报告会,旨在监督和保证研究生毕业论文的质量。

二、开题报告的内容

研究生毕业论文开题报告的内容包括审核和确定论文选题依据和研究方案。选题依据包括:选题的学科性质、理论意义及实践意义;国内研究现状的`分析。研究方案包括:研究内容、研究中所要突破的难题、拟采取的研究方法,有何特色与创新之处以及与选题有关的参考文献等内容。

三、开题报告的时间和步骤

脱产研究生在第2学期末,在职研究生在第3学期末进入毕业论文开题报告阶段。可先由教研部提供选题指南,在研究生提交选题意向后,由教研部批准。为确保研究生毕业论文的写作时间,开题报告会应在脱产研究生的第2学期结束前、在职研究生的第3学期结束前举行。

四、评审小组的组成

研究生毕业论文开题报告评审小组由本学科研究生导师和秘书组成。评审小组的组长由教授或副教授担任。

五、开题报告的方式和成绩评定

开题报告评审小组的成员在听取研究生的毕业论文开题报告后,对选题依据和研究方案进行审查,提出修改或补充意见。研究生根据评审小组的意见,在对研究方案进行修正、补充和改进后,按规定程序审批备案和存档,并正式进入论文写作阶段。论文开题报告成绩按合格、不合格两级评定。不合格者不得进入毕业论文写作阶段。研究生毕业论文开题报告后,需变动论文题目和基本内容时,需本人申请,导师批准并重新填写《研究生毕业论文开题报告》表。

六、开题报告材料的备案和管理

研究生毕业论文开题报告进行后,评审小组秘书填写《研究生毕业论文开题报告》表,经评审小组组长签字后交研究生部备案。《研究生毕业论文开题报告》表必须用钢笔填写,不得打印、剪贴。研究生开题报告的有关材料归入学籍档案。

随着个人素质的提升,需要使用报告的情况越来越多,报告具有成文事后性的特点。写起报告来就毫无头绪?下面是我整理的硕士论文开题报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

课题名称:基于信任管理的WSN安全数据融合算法的研究

一、立论依据

课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值。

1、课题来源。

国家自然科学基金资助项目(60873199)。

2、选题依据。

无线传感器网络具有硬件资源(存储能力、计算能力等)有限,电源容量有限,拓扑结构动态变化,节点众多难于全面管理等特点,这些特点给理论研究人员和工程技术人员提出了大量具有挑战性的研究课题,安全数据融合即为其一。虽然目前的研究已经取得了一些成果,但仍然不能满足应用的需求。无线传感器网络是以数据为中心的网络,如何保证其数据融合的安全性还是一个有待解决的问题。基于此,提出了本课题的研究。

3、背景情况。

微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步,推动了低功耗多功能传感器的快速发展,使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给数据处理中心或基站。传感器网络被广泛的应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。

传感器网络由大量传感器节点组成,收集的信息量大,存在冗余数据。传感器节点的计算能力、存储能力、通信能量以及携带的能量都十分有限,数据融合就是针对冗余数据进行网内处理,减少数据传输量,是减少能耗地重要技术之一。传感器网络中,将路由技术与数据融合技术结合是一个重要的问题。数据融合可以减少数据量,减轻数据汇聚过程中的网络拥塞,协助路由协议延长网络的生存时间。因而可以数据为中心的路由技术中应用数据融合技术。在战场等非可信环境或对可靠性要求非常高的环境中,数据融合也带来了风险。例如,敌人可以俘获节点获取节点中的所有信息,从而完全控制节点的行为,伪造和篡改数据。传统网络中的安全技术需要大量的存储空间和计算量,不适合能量、计算能力、存储空间都十分有限的传感器网络。因此必须设计适合传感器网络具有较强安全性的数据融合技术。

4、课题研究目的。

通过对无线传感器网络安全数据融合技术的研究,消除传感器中存在的、大量冗余数据,有效节省传感器节点能量消耗,延迟节点和网络的工作寿命,在有节点被捕获成为恶意节点情况下,及时检测恶意节点,消除恶意节点发送的恶意数据对数据融合的不良影响,保障了传感器网络数据融合过程的可靠性,维护传感器网络的正常工作。

5、理论意义。

无线传感器网络安全技术的研究涵盖了非常多的研究领域,安全数据融合技术是其中一个重要研究课题。本文把信任管理机制加入到传感器网络安全数据融合过程中,研究设计一种传感器节点信任值的计算方法,有效识别节点状态,实现可靠的数据融合。

6、实际应用价值。

对于工作在敌方环境中的无线传感器网络,传感器节点容易被地方捕获成为恶意节点,节点内存储的密钥等加密暴露,导致传统的基于加密和认证的无线传感器网络安全措施失效,在这种情况下,本研究可以可以及时识别恶意节点,保证传感器网络数据融合的可靠性,有效减少网络负载,延长网络工作寿命。

二、文献综述

国内外研究现状、发展动态;所阅文献的查阅范围及手段。

1、国内外研究现状、发展动态。

传感器网络与众不同的特点导致传感器网络与传统网络有极大不同。传感器网络的安全数据汇聚是要解决加密传输和数据汇聚的协调问题,实现数据的安全处理和传输。传统有线网络和无线网络的安全技术并不适用于传感器网络,这吸引了众多研究人员研究适合传感器网络的安全技术,并且提出了许多适合传感器网络的安全技术。安全数据融合算法是WSN安全性研究的重要方面,一直以来受到研究人员的重视,并取得了一定的研究成果。目前已有的研究成果如下:

(1)PerrigA等人提出了一种有效的WSN数据加密方法和广播认证方法,为WSN安全性研究作出了基础性工作。

(2)CAMH等人提出了一种基于模式码的能量有效安全数据融合算法,算法用簇头节点通过自定义的模式码的选取来组织传感器节的发送冗余数据实现数据融合,并且使用同态加密体重保证了数据在传输过程中的机密性。改方法对于每类数据类型需要保存和维护一个查找表,一旦查找表信息暴露,该安全方案将会失效。

(3)PrzydatekB等人提出的基于数据统计规律的数据融合算法,算法使用高效的`抽样和迭代的证明来保证有多个恶意节点发送错误数据的情况下,保证基站能够判定查询结果的准确性。但是该方法对于每种聚集函数都需要一个复杂的算法,为证明数据准确性,聚集节点需向基站发送大量参数,能量消耗太大。

(4)MahimkarA等人研究在WSN中使用椭圆曲线密码实现数据加密和安全数据融合。但是在传感器节的十分有限的情况下,使用公钥密码体系使节点能量消耗更加迅速,缩短网络的寿命。

WSN的信任管理是在WSN管理的基础上提出的,主要研究对节点进行信任值评估,借助信任值增强WSN的安全性。传统的基于密码体系的安全机制,主要用来抵抗外部攻击。假如节点被捕获,节点存储的密钥信息将泄漏,使密码体系失效。WSN信任管理作为密码体系的补充可以有效的抵抗这种内部攻击。将信任管理同WSN的安全构架相结合,可以全面提高WSN各项基础支撑技术的安全性和可靠性。

近年来,WSN信任管理受到了越来越多的关注,取得了一定的研究成果。

(1)Ganeriwal等人提出的RFSN是一个较为完整的WSN信任管理系统,该模型使用直接信息和坚决信息来更新节点的信誉,节点根据得到的信誉信息来选择是否和其他节点合作。可以建立仅由可信节点组成的网络环境。

(2)Garth等人中将信任管理用于簇头选举,采取冗余策略和挑战应答手段,尽可能的保证选举出的簇头节点为可信节点。

(3)Krasniewski提出了TIBFIT算法将信任用于WSN容错系统,把信任度作为一个参数融入到数据融合的过程中,提高对感知事件判断的准确率,其提出的信任度计算方法比较的简单。

无线传感器网络需要采取一定的措施来保证网络中数据传输的安全性。就目前的研究来看,对无线传感器网络安全数据融合技术和信任管理机制都取得了一些研究成果,但是如何使用信任管理机制保证安全的数据融合的研究并不多见,许多问题还有待于进一步深入研究。

2、所阅文献的查阅范围及手段。

充分利用校内图书馆资源、网络资源以及一些位于科技前沿的期刊学报。从对文献的学习中掌握足够的理论依据,获得启发以用于研究。

三、研究内容

1、研究构想与思路。

在本项目前期工作基础上建立WSN三级簇结构模型,节点分为普通节点,数据融合节点(免疫节点),簇头节点。在常规加密算法的基础上完成节点身份认证,通过消息认证码或数字水印技术保证传感器节点传送数据的真实性。上级节点保存下级节点的信任值,信任度的计算建立在传送数据的统计分析之上。节点加入网络后先初始化为一定的信任值,每轮数据发送时,接收节点收集数据后,量化数据的分布规律,主要包括单个节点历史数据分布规律和节点间数据差异的分析,确定数据分布模型(如正态分布、beta分布等),建立计算模型以确定节点间的信任值。信任值确定后,数据融合节点将普通节点按照不同的信任度进行分类,选取可信节点传送的数据按查询命令进行数据融合,将结果传送到簇头。簇头同样计算融合节点的信任度,保证数据融合节点的可靠性,计算最终数据查询结果,使用Josang信任模型给出结果的评价。各数据融合节点之间保持通信,通过对比数据的一致性确保簇头节点的可靠。

2、主要研究内容。

(1)设计有效的节点信任值计算方法,网络工作一段时间后,所有正常节点具有较高信任度,异常节点具有较低信任度,可初步判定为恶意节点。

(2)当融合节点或簇头节点发生异常时能及时发现异常,并上报基站。

(3)过滤异常数据和恶意数据,尽量减少因节点被捕获而对感知数据结果造成的影响。

(4)计算最终数据融合结果并且对最终数据融合结果做出评价来反映该结果的的可靠程度,供基站参考。

(5)进行算法的能量分析。

3、拟解决的关键技术。

(1)建立WSN一个簇内数据传送的三层簇结构模型,节点密集部署。

(2)模拟工作过程中节点被捕获成为恶意节点,恶意节点可能发送和真实数据差别较大的数据,也能发送和真实数据差别不大但会影响融合结果的数据。

(3)计算并更新传感器节点的信任值,分析信任值的有效性。

(4)记录各节点传送数据值,并与实际值进行比较,分析融合数据的准确性。测试当有较多节点被捕获时算法的工作效果。

4、拟采取的研究方法。

查阅国内外大量有关无线传感器网络数据融合技术和信任管理技术方面的文献,分析当前无线传感器网络安全领域的发展现状与未来。借鉴在该领域已经取得的研究成果和经验,系统而深入的研究在无线传感器网络数据融合中使用信任管理机制的主要问题。通过对已有的安全数据融合技术进行总结和分析,结合无线传感器网络自身的特点,设计出一种基于信任管理的无线传感器网络安全数据融合算法。

5、技术路线。

本课题尝试使用信任管理机制来保障在无线传感器网络中实现安全的数据融合,在现有的对无线传感器网络安全数据融合技术的研究基础上,与信任管理技术相结合,期望能够对传感器网络安全数据融合提出有效的解决方案。针对课题中的技术难点,通过查阅资料、向导师请教以及与项目组同学讨论的形式来解决。

6、实施方案。

(1)在Windows平台下使用omnet++进行仿真实验。

(2)建立无线传感器网络一个簇内数据传送的三层结构模型,节点密集部署。

(3)模拟无线传感器网络受到攻击时时的数据发送,根据数据统计规律计算和更新节点信任值。

(4)把节点按信任值分类,检测识别恶意节点。

(5)根据节点信任值选择有效数据完成数据融合。

7、可行性分析。

(1)理论知识积累:通过广泛阅读无线传感器网络数据融合技术方面的文献形成了一定量的理论知识储备,为课题的研究奠定基础。

(2)技术积累:熟悉OMNeT++网络仿真软件,具有一定的C++编程能力。

(3)技术合作:研究过程中遇到难以解决的问题时,可以向指导老师请教解决问题的基本思路。对项目相关课题有疑问时,可以向项目组同学请教。对实验平台的建立及使用有疑问时,可以和项目组同学共同讨论解决。

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