为了提高安全关键实时嵌入式软件系统的质量，降低开发成本与周期，并使得软件系统具有可重用、可移植和互操作等特性，基于目前国际标准体系结构描述语言AADL（ Architecture Analysis and Design Language）和同步语言Signal，研发了辅助配套软件工具集，可进行系统的可靠性、可调度性、安全性分析，以及自动代码生成，从全生命周期的角度保证系统的可信性质。 本项目主要特点如下。 1．可以插件的形式集成在AADL开发平台OSATE上，支持高可靠性实时系统的软件设计建模； 2．可以提供集成开发环境，将AADL模型转换为TASM模型和UPPAL模型，然后采用相关的模型分析和检测工具进行验证分析，包括可靠性、可调度性、时间属性等分析； 3．可以支持基本的AADL到C，Signal到OpenMP的自动代码生成技术。 目前该成果已指导多个关键实时系统的建模和验证应用，获得国家专利1项。

由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高；同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术，保证热源影响大的区域使用精细的网格，热源影响小的区域使用较粗的网格，从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如《大型复材工装焊接工艺研究》项目，针对大型复合材料结构件Invar合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展 Invar 合金试板件手工焊接工艺参数探索。 三、创新点及主要技术指标 创新点：参数化建模，缩短建模周期；采用非均匀过渡性网格以控制计算量，在保证计算精度的前 提下压缩计算量，采用多 CPU 并行计算以提高计算效率。 技术指标：建模效率提高 30%，计算效率提高 30%。 四、知识产权及获奖 论文10余篇，其中典型示例如下： Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting  deposition of Invar alloy Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy 专利： 基于精准能量分配的激光-电弧复合加工的能量分配系数模型的构建方法 一种焊接过程气孔形成与演变的二维计算机模拟方法

以肉类加工、流通、贮藏等下游生产链为切入点，以工厂加工生产、超市卖场销售、冷链运输流通、厨房贮藏烹饪等为主要场景设计，对气单胞菌、单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌等的交叉污染建模理论进行了完善，定量观测并模拟了食源性致病菌在不同传递介质和操作方式影响下的交叉污染情况，并与消费者摄入 后的定量暴露评估、风险管理预警、限量标准制定、软件参数设置等相结合，特别是提出了采用矩阵的形式对气单胞菌在不同场景下和不同介质之间的转移过程进行量化的直观方法（，模拟了厨房环境下消费者食用不同材质案板处理过的污染

北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室徐海潭研究员和耶鲁大学Jack Harris教授研究组、芝加哥大学Aashish Clerk教授合作，在光力学研究中取得重要进展。成果以“Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system”为题发表在《自然》（Nature）上（https://www.nature.com/articles/s41586-019-1061-2）。该工作提出了基于光力相互作用的非互易声子耦合新原理，实现了非互易的声子传递和新型光力制冷方法。 学谐振子在现代科技和生活中具有广泛的应用，大到引力波探测装置，小到我们身边的手机，涉及传感、变频、滤波等重要器件。一般的谐振子器件是互易的，即器件内部或者两个器件之间的声子传递和方向无关。而非互易的谐振子器件对于全双工声子信号收发、声子隔离等有着非常关键的作用，甚至还可以用来对热能进行单向传递，使冷的物体更冷，热的物体更热。图a，基于光力相互作用的非互易声子耦合机制。b，通过控制激光相位，声子隔离度±30分贝连续可调。 光力学是光学和力学相结合的新兴科研领域。光力相互作用可以用于光学和力学模式的精密调控和测量，有着重要的物理意义和实际应用。这个工作中的光力学系统由超高品质因子的氮化硅纳米薄膜和高精细度光学腔构成。激光将声子从纳米薄膜的一个谐振模式转化为光子，再变回另一个谐振模式中的声子。多束激光的物理效应互相干涉，使声子传递增强或者减弱。通过控制激光相位，实现了声子隔离度在±30分贝范围内连续可调（如图所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他们通过拓扑操作实现了瞬态的非互易声子传递，而在最新的工作中，他们通过光力相互作用产生了声子模式间静态的非互易耦合，从而实现了稳定的非互易声子传递。 进一步地，徐海潭等人实现了用非互易相互作用来调控并观测谐振子的热力学涨落。当声子传递是双向的时候，两个谐振模式通过交换热声子，对应的温度会互相接近。而当声子传递是单向的时候，被隔离的谐振模式把热声子传递给另一个谐振模式，这使得被隔离模式的热声子数减少，因此降低温度，而另一个模式则升高温度。从而通过非互易声子传递实现了一种新型的光力制冷技术。该研究中所包含的创新方法也可以推广应用于其他电子、力学和光学等系统。 研究工作得到北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、教育部纳光电子前沿科学中心和量子材料协同中心的支持。

内含子是基因中不具有编码作用的片段，它会被转录到前体RNA中，但在mRNA加工过程中被剪切掉，而内含子剪切是真核生物mRNA成熟的关键步骤。在酵母中，当RNA聚合酶II(Pol-II)转录到内含子下游45nt时已经有一半的内含子完成了剪切。但高等真核生物，尤其植物中RNA共转录剪切速率，剪切状态和其他RNA加工过程之间的关系又是什么样的呢？为解答这一疑惑，翟继先课题组开展了系列研究分析。

1.环境工程、研究生以上；技术顾问。2.机械力学、热力学；研究生以上；技术顾问。

物理力学实验室成套设备（56座）   货物名称 数量 规格型号 详细技术参数说明 教师演示台 1张 2800*700*850mm （详见附图） ※ 台  面：采用25mm厚符合环保要求的耐磨、耐烟酌、防静电、防火、防腐蚀、抗污染的贴面防火板经后成型机器制作加工而成，边沿顺滑呈半圆形。配制ABS专用连接件组装，整体造型豪华大方、美观实用。 ※ 台  身：采用 铝木结构，背板及吊板采用16mm厚三聚氰胺脂刨花板，其截面由PVC 封边带利用日本进口机械高温热熔胶封边，粘力强，密封性好，经久耐用，外型美观。 ※ 结  构：演示台左侧为附属柜；中间抽屉装有教师演示电源及分组控制装置，右侧为投影仪摆放台面。 ※ 脚  垫：采用特制ABS模具注塑脚垫，高度为20mm，可有效防止桌身受潮，延长设备的使用寿命或塑钢桌脚:外形采用注塑成型，具备防潮、防酸，造型美观大方，安装方便。桌脚主架采用日本冷轧板轧弯成型，经化学防锈处理后采用静电喷塑，具备防锈、防酸防腐的技术要求，坚固耐用，永不变型。 教师主控台 1台 中国教育 行业标准 ※ T-K型教师演示台装置在教师桌中间抽屉内，参数如下： 1、低压交流电源：0-24V/3A输出，3V/挡。 2、直流大电流40A±10A，8S±2S秒输出。 3、稳压直流可调电源0-24V/3A输出。稳压精度≥99%，纹波≤5mv。 4、交流高压220V/2A插座输出。 5、分A，B，C，D四组控制学生220V电压。 6、过载保护功能。 7、控制学生低压交流电压。 8、精确控制学生低压直流电压，学生在教师控制范围内微调。 学生实验桌 28张 1200*600*780mm （详见附图） ※ 台  面：采用25mm厚符合环保要求的耐磨、耐烟酌、防静电、防火、防腐蚀、抗污染的贴面防火板经后成型机器制作加工而成，边沿顺滑呈半圆形。配制ABS专用连接件组装，整体造型豪华大方、美观实用。 ※ 材  质：采用全木/铝木/塑钢结构,背板及吊板采用16mm厚三聚氰胺脂刨花板,其截面由PVC 封边带利用日本进口机械高温热熔胶封边,粘力强,密封性好,经久耐用,外型美观。 ※ 结  构：每桌为2座，桌身装有抽屉，学生实验桌台面前部装有交直流电源及豪华多用插座。 ※ 脚  垫：采用特制ABS模具注塑脚垫，高度为20mm，可有效防止桌身受潮，延长设备的使用寿命或塑钢桌脚:外形采用注塑成型，具备防潮、防酸，造型美观大方，安装方便。桌脚主架采用日本冷轧板轧弯成型，经化学防锈处理后采用静电喷塑，具备防锈、防酸防腐的技术要求，坚固耐用，永不变型。 学生实验台 28套 中国教育 行业标准 ※ X-K0学生电源参数： 1、低压交流电源：0-24V/2A输出，2V/挡，受教师控制。 2、低压直流可调稳压电源0-24V/２A输出，稳压精度≥99%，纹波小于5mv。在教师控制范围内微调。 3、交流高压220V/2A插座输出。 4、过载保护功能。 教师实验椅 1张   ※ 豪华五轮升降转椅、仿皮海绵、钢木塑料 学生实验凳 56张   ※ 升降式、ABS塑料、钢架塑面 全室供电 系统 1套 铜芯，耐压500V ※ 采用符合标准的品牌铜芯线，过线管为PVC材料，系统按市电、低压线路分管全封闭敷设安装，线路接头紧实，免维护，有过载保护功能、漏电保护开关，附合安全标准。

综合流体力学实验装置 装置功能特点介绍： 本实验装置将流体阻力实验、离心泵性能实验、流量计性能实验有机结合在一起，是一套多功能实验装置。可用于化工教学实验。通过实验，可以练习光滑直管、粗糙直管的阻力系数与雷诺准数的测量方法，并能绘制关系曲线；学习几种压差测量方法，加深对流体流动阻力概念的理解；同时可以让学生了解离心泵的结构、操作方法，掌握离心泵特性曲线测定方法，掌握离心泵管路特性曲线测定方法，并能绘制相应曲线，加深对离心泵性能的理解；了解各种流量计（孔板、文丘里、转子）的结构、性能及特点，掌握其使用方法；掌握节流式流量计标定方法，会测定并绘制文丘里流量计流量标定曲线（流量-压差关系）与流量系数和雷诺数之间的关系（关系）。

1. 高压IGBT器件封装绝缘测试系统 针对高压IGBT器件内部承受的正极性重复方波电压以及高温工况，研制了针对高压IGBT器件、芯片及封装绝缘材料绝缘特性的测试系统（如图1所示），可实现电压波形参数、温度和气压的灵活调控，用于研究电压类型（交、直流、重复方波电压）、波形参数、气体种类、气体压力等因素对绝缘特性，具备放电脉冲电流测量、局部放电测量、放电光信号测量、漏电流测量及紫外光子测量等功能（如图2所示），平台相关参数：频率：DC~20kHz，电压：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可调，占空比：1%~99%，温度：25℃~150℃，气压：真空~3个大气压。  2.压接型IGBT器件并联均流实验系统 针对高压大功率压接型IGBT器件内部的芯片间电流均衡问题，研制了针对压接型IGBT器件的多芯片并联均流实验系统（如图3所示），平台具有灵活调节IGBT芯片布局，栅极布线，温度和压力分布的能力，可开展芯片参数、寄生参数以及压力和温度等多物理量对压接型IGBT器件在开通/关断过程芯片-封装支路瞬态电流分布影响规律的研究，以及瞬态电流不均衡调控方法的研究；平台相关参数：电压：0~6.5kV，电流：0~3kA，温度：25℃~150℃，压力：0~50kN。   图3 压接型IGBT多芯片并联均流实验 3.高压大功率IGBT器件可靠性实验系统 随着高压大功率 IGBT 器件容量的进一步提升，对其可靠性考核装备在测量精度、测试效率等方面提出了挑战。针对柔性直流输电用高压大功率 IGBT 器件的测试需求，自主研制了 90 kW /3 000 A 功率循环测试装备和100V/200°C高温栅偏测试装备（如图4所示）。功率循环测试装备可针对柔性直流输电中压接型和焊接式两种不同封装形式的IGBT开展功率循环测试，最多可实现12个IGBT器件的同时测试。电流等级、波形参数、压力均独立可调，功率循环周期为秒级，极限测试能力可达 300 ms，最高压力达220 kN，虚拟结温测量精度达±1°C，导通压降测量精度达±2mV。高温栅偏测试装备可实现漏电流和阈值电压的实时在线监测，最多可实现32个IGBT器件的同时测试。 4. 压接器件内部并联多芯片电流及结温测量方法及实现 高压大功率压接型IGBT器件内部芯片瞬态电流及结温测量是器件多物理量均衡调控及状态监测的基本手段，针对器件内部密闭封装以及密集分布邻近支路引起的干扰问题，提出了PCB罗氏线圈互电感的等效计算方法，实现了任意形状PCB罗氏线圈绕线结构设计，设计了针对器件电流测量的方形PCB罗氏线圈（如图5所示），实现临近芯片电流造成的测量误差小于1%；针对器件内部多芯片并联芯片结温测量，提出了压接型IGBT器件结温分布测量的时序温敏电参数法，通过各芯片栅极的时序单独控制（如图6所示），在各周期分别进行单颗IGBT芯片结温的测量，进而等效获得一个周期内各IGBT芯片的结温分布。在此基础上，完成了集成于高压大功率器件内部的多芯片并联电流测试PCB罗氏线圈以及时序温敏电参数测量驱动板的设计（如图7所示）。 5. 自主研制高压大功率电力电子器件 面向电力系统用高压大功率电力电子器件自主研制的需求，开展了芯片建模与筛选、芯片并联电流均衡调控、封装绝缘特性及电场建模以及器件多物理场调控等方面工作，相关成果支撑了国家电网公司全球能源互联网研究院有限公司3.3kV/1500A、3.3kV/3000A以及4.5kV/3000A硅基IGBT器件的自主研制，并通过柔直换流阀用器件的应用验证实验，同时也支撑了世界首个18kV 压接型SiC IGBT器件的自主研制。

主要研究APT 网络攻击全链条的通用表征和威胁模型， 实现攻击的全链条威胁分析；研究跨平台内核数据实时可信 采集方法，探索基于去噪和去冗技术的高效数据解析、基于 语义恢复技术的关键字段填充；研究多源异构内核数据的重 构方法；研究保持全局依赖的数据压缩方法，实现实时、高 效、普适的数据压缩；研究面向APT网络攻击全链条的智能 检测框架，实现对攻击的全链条高效检测；研究APT网络攻 击的演化模式，实现APT网络攻击的可解释溯源分析。