時間:2023-06-08 11:18:30
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇反向工程的概念,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
所謂擴展對比教學法,就是在教學中,將相關知識點向所在專業的其他專業課的相關內容進行擴展,這種擴展可能是同向對比,也可能是反向對比,從而讓學生在專業課的學習中,將各門專業課之間的重點知識點有效地串聯起來,形成對這個專業方向更加全面的認識。擴展對比教學法有如下幾個重要特點。
1.擴展是所在專業方向內的定向擴展
相對于聯想教學法,擴展對比教學法的最大區別是:該方法強調所授知識點是在學生所學專業方向內的擴展教學,而非全面的或者生活化場景的擴展對比。聯想教學法關注的是某個知識點的理解,因此,常常會用生活別容易理解的物品或者現象來與所授知識點建立一種聯系,可能是形態上的相似,或者發音上的相仿,從而加深學生的理解和記憶。這種聯想往往是在很大范圍內的聯想,多數都脫離所在的專業背景。擴展對比教學法更注重的是專業內部專業課之間的聯系,其可供聯想的范圍有限,且強調是整體的認識和理解。
2.對比有平行對比、同向對比和反向對比
所謂平行對比,就是對比的知識點之間是平行的,比如講述深度的時候,選擇海拔、高度等來進行對比,就屬于平行對比。同向對比,即一個現象本質上是一致的,但在不同的學科中,其作用是不一樣的。反向對比,即知識點之間是一個反向關系,比如一個闡述流體的流出機制,一個闡述流體的流入機制,但二者之間本質上是相通的。
3.強調各門專業課之間的關系
由于教學中的擴展是限定在學生所在專業的定向擴展。因此,需要教師對各個專業課都能有較好的認識,以便實現科學的教學。擴展對比教學法提供了一個手段,就是將各門專業課之間的聯系挖掘出來,增強學生學習的興趣和融會貫通的能力。
4.形成對所學專業的整體全面認知
擴展對比教學法的目的是讓學生在一個個知識點的串聯下,形成對所學專業的全面認識。因此,該方法的落腳點并不在某個概念的闡述,而在整體的認知?;谶@種認知,讓學生更能發現在某門專業課的缺陷和不足,同時也為其后續攻讀研究生或者就業選擇更細的專業方法提供一個全局認識。
二、擴展對比教學法在石油工程中的應用
1.平行對比的應用
筆者在教授“鉆井與完井工程”課程時發現,關于深度的概念極度容易混淆。在這門專業課中,深度是指從轉臺面開始計量的井眼軌跡的長度,實際上也是鉆井中所有下井的鉆柱的長度之和。特別需要強調的是,深度的起始點不是地面,而是轉臺面。因此補心距(地面與轉臺面的高度)的大小將直接影響深度的大小。擴展一:在采油工程中,我們說的射孔的深度;在測井中,所說的儲層的深度都是鉆井與完井工程中所說的深度,即基于轉臺面的井眼軌跡的長度,這個深度作為這口井的重要標示,伴隨這口井一生。深度將永遠是一個大于零的正值。擴展二:由于深度是一個相對量,在工程中廣泛應用。但在地質中,用得相對較少。對地質工程師來說,他們不關注相對的位置,他們關注的是儲層的絕對位置,即儲層位置在大地坐標系中的坐標,x,y和z。此處的z指的是海拔,它是指地面某個地點或者地理事物高出或者低于海平面的垂直距離,是海拔高度的簡稱。這個z值可能是正值也可能是負值。它表征的是一個絕對位置,不會因不同的鉆井設備或者井眼軌跡而發生變化。建立聯系:用一個圖形來說明,深度與海拔的關系。當一個目標靶點確定后,地質工程師給出其對應的坐標,鉆井工程師需要根據地面條件及地下條件設計相應的井眼軌跡,以期實現準確中靶。到達這個目標點(絕對位置,海拔概念)的軌跡千差萬別(相對長度,深度概念),對應的深度也可能有巨大的差異。通過闡述、對比聯系讓學生加深對這兩個概念的認識,掌握其用法和區別。
2.同向對比的應用
“鉆井與完井工程”課程中講授壓力控制一章時,會講到發生溢流進行關井作業后氣侵及其對鉆井的影響。其中會講到一個圖,即關井后由于地層流體不斷進入井筒,井筒中壓力分布不斷發生變化,表現在地面的立管壓力和套管壓力逐漸升高,且變化的程度不一樣。對于高滲連通性好的儲層,壓力上升的速度較快。因此,可以采用氣侵關井后立管壓力和套管壓力變化曲線粗略判斷井控的難易程度,地層壓力大小和地層滲透率大小。同向對比:在“試井分析”專業課程中,會講到壓力恢復試井。即油井生產一段時間后,突然關井,采用壓力計測量井底壓力的變化情況。進而繪制壓力曲線,采用試井分析的方法求取地層壓力、儲層參數、表皮系數等參數。試井中,關井后有一段井筒儲集效應,即地層流體還會繼續進入到井筒。其流動的原理與鉆井中因為氣侵而關井的原理是一致的。建立聯系:展示兩張圖,一是“鉆井與完井工程”中的壓力變化曲線,二是“試井分析”中的一條典型的壓力恢復曲線。通過圖形闡述其相同之處,結合試井中能計算的參數,反過來講述鉆井中壓力變化所包含的意義。
3.反向對比的應用
在“鉆井與完井工程”這門專業課程中,會反復講授一個知識點:壓力及其應用。鉆井中,為了實現安全鉆井,往往采取衡或者過平衡鉆井,即保證鉆井液產生的液柱壓力大于地層壓力。在這種情況下,鉆井液將會在壓差的作用下進入到地層,從而形成對儲層的傷害。壓差越大,儲層越疏松,濾失進入地層的鉆井液越多,同時鉆井液自身的性能也會影響濾失量的大小。反向擴展對比:鉆井過程中鉆井液向地層濾失,與采油過程中,地層中的原油向井筒流動具有相似性(“采油工程”課程的內容),只是流體流動的方向不一致,但其流動的機理是一致的。而在“滲流力學”一門專業課講授過一個重要的知識點,徑向流動產能方程(“滲流力學”課程的內容)。建立聯系:在黑板上手寫徑向流動產能方程,讓學生回顧其推導過程。從方程中,解釋影響產能的正向因素:儲層厚度、儲層滲透率、生產壓差。影響產能的負向因素:流體粘度、儲層傷害及泄流面積。同樣的類比也可用于鉆井中的泥漿濾失,其濾失量的影響因素與生產中徑向流動的影響因素是類似的。通過回顧一個知識點,建立起兩門學科的聯系,同時加深對專業知識點的認識。
三、結論和認識
關鍵詞: 聚類;ε-鄰域;核心對象;聚類邊界;夾角和
中圖分類號 TP301 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)30-6714-03
數據挖掘(Data Mining)是人工智能和數據庫領域研究的熱點問題。簡單地說,數據挖掘是從大量的數據中提取或“挖掘”知識。數據挖掘要應用一系列技術從大型數據庫或數據倉庫中提取人們感興趣的信息和知識,這些知識或信息是隱含的,事先未知而潛在有用的,提取的知識表示為概念、規則、規律、模式等形式。數據挖掘常用的方法有:關聯分析、預測建模、聚類分析、異常檢測等。
1 數據挖掘中的聚類分析
所謂聚類,就是將數據對象分組成多個類或簇,在同一個簇中的對象之間具有較高的相似度,而不同簇中的對象差別較大[1]。作為數據挖掘的重要方法,聚類分析旨在發現緊密相關的觀測值組群,使得與屬于不同簇的觀測值相比,屬于同一簇的觀測值相互之間盡可能類似。聚類與分類的不同在于,聚類所要求劃分的類是未知的。也就是說,在開始聚類之前不知道要把數據分成幾組,也不知道怎么分。因此在聚類之后要有一個對業務很熟悉的人來解釋這樣分群的意義。很多情況下一次聚集得到的分群對業務來說可能并不好,這時需要刪除或增加變量以影響分群的方式,經過幾次反復之后才能最終得到一個理想的結果。
為了有效聚類,人們提出了許多聚類分析算法,并在許多領域得到了廣泛的應用[2]。聚類分析的算法可以分為基于劃分的方法、基于層次的方法、基于密度的方法、基于網格的方法和基于模型的方法等等。不同的聚類方法將產生不同的聚類結果。
2 傳統的密度聚類算法
基于密度的聚類方法將數據空間的高密度對象區域看成是簇,這一個個簇是被低密度區域分割開來的,該方法能夠識別出各種形狀的聚類。
2.1 基本概念
基于密度聚類算法的核心思想是:對于構成簇的每個對象,其ε-鄰域包含的對象個數必須不小于一個給定值(MinPts),也就是說其鄰域的密度必須不小于某個閾值。下面給出基于密度聚類算法分析中的一些定義[3]。
定義5 密度相連. 如果對象集合D 中存在一個對象o ,使得對象p 和q 是從o 關于ε和MinPts 密度可達的,那么對象p 和q 關于ε和MinPts 密度相連(對稱) 。
定義6 簇和噪聲. 基于密度可達性的最大的密度相連對象的集合稱為簇;不在任何簇中的對象被認為是“噪聲”。
2.2 DBSCAN算法
基于密度的聚類算法主要有DBSCAN、OPTICS、DENCLUE等,其中DBSCAN算法最具代表性。DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法[3]通過檢查數據集中每個點的ε-鄰域來尋找聚類。該算法的基本步驟是:
1) 任意選擇沒有加簇標簽的點p;
2) 找到從p關于ε和MinPts密度可達的所有點;
3) 如果p是核心對象,則將p和從p關于ε和MinPts密度可達的所有點組成一個新的簇,并給簇內所有的點加簇標簽;如果p是邊界點,則處理數據集中的下一點;
4) 重復上述過程,直到所有的點處理完畢。
DBSCAN算法的時間復雜度為O(n2),如果采用R樹等空間索引可以提高時間效率。但是,DBSCAN 算法只能發現密度相近的簇且對參數非常敏感。為此,研究人員提出了許多改進算法。如基于數據取樣的方法[4] 、基于網格的方法[5]、基于劃分(分區)的方法[6]等等。這些改進算法都在不同層次上解決了DBSCAN算法在時間或在應用上存在的局限性,但大多改進算法較為抽象。下面提出一種接近人工分類方法的新的聚類思路。
3 一種基于邊界的密度聚類算法
聚類邊界是一種有用的模式,有效的提取聚類邊界不但可以提高聚類的精度,還可以進一步研究聚類邊緣的特性。因此,聚類邊界已成為數據挖掘新興的研究領域之一。
3.1 聚類邊界基礎
所謂聚類的邊界,是指位于聚類高密度數據區域邊緣的數據對象集合。邊界對象通常具有兩個或兩個以上聚類的特征,其歸屬并不明確[7]。較早的邊界檢測算法是BORDER算法[8],該算法首次提出利用對象的反向k-近鄰來檢測邊界點。BORDER算法首先計算每個對象的反向k-近鄰個數,然后根據它們的反向k-近鄰個數按從小到大的順序排列整個數據集,把前n個對象作為邊界點。但是,由于噪聲點的反向k-近鄰個數往往比邊界點的反向k-近鄰個數更少,排列整個數據集時噪聲點也在前n個數據對象之中,因此BORDER算法不能識別噪聲,它的顯著不足之處在于不能在含有噪聲的數據集中有效提取邊界。
針對BORDER算法的缺陷,很多學者提出了相應的改進算法。例如,BPGG算法[8]利用網格技術識別邊界、BDKD算法[9]根據定義數據對象k-離群度來確定為邊界點等等。目前已經有許多成功的聚類邊界檢測算法,但這些邊界檢測算法只能識別出邊界對象,對其余的數據并沒有進一步處理,從而導致聚類分析不夠完整。
3.2基于邊界的聚類算法
4 結束語
聚類分析作為無監督學習的一種重要形式,具有廣泛的應用前景。該文介紹了基于密度聚類分析的基本概念、經典的DBSCAN算法,并對聚類分析的一個新的研究領域—聚類邊界檢測的相關算法進行了分析,進而提出了一種基于邊界對象的聚類算法?;谶吔绲木垲愃惴仁蔷垲惙治鏊惴ǖ膭撔?,同時作為聚類邊界檢測算法的一個后續算法,保證了邊界檢測算法數據處理的完整性。
參考文獻:
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[8] 邱保志,余田.基于網格梯度的邊界點檢測算法的研究[J].微電子學與計算機,2008,25(3): 77-80.
這家公司推出了一款名為博睿(Brivo)的CT機,在投放市場最初的6個月里,首次購買這款產品的醫院和診所中有60%是第一次購買CT機。
這是GE希望看到的。這些原本因為高昂售價而對CT機卻步的一級醫院、私人診所等機構,現在成了它們的新客戶。
博睿是GE醫療為了中國市場而開發,并且完全自主研發設計。它有著更小的工作體積、簡化了機架、剔除了那些多余的設計,因此它的售價為同類型進口產品的70%以下。這款CT機也同時銷往其他新興市場,甚至還進入了歐美發達國家。
GE將這種新興市場上成功研發出的產品反哺發達國家的做法稱為“反向創新”。在2009年9月,GE董事長兼CEO杰夫·伊梅爾特(Jeffrey R. Immelt)第一次在公司內部提出了這樣的概念。
對此GE全球研發中心總裁Mark Little對《第一財經周刊》解釋說,過去簡單的“本土化”研發是指將團隊部署在本土市場,在全球團隊開發基礎上做的小調整,本土團隊的地位是完全被動的;但在“反向創新”中,本土團隊人員與本土市場有著密切溝通,獨立完成開發,最后推向包括發達國家在內的全球市場 。
“反向創新”意味著GE需要在產品成本和性能上做出新的權衡。如果以醫療業務為例,創新技術必須聚焦在降低醫療成本、讓更多人享受醫療服務等方面,更低成本、更環保、能覆蓋更多患者的醫療產品,成為GE中國在醫療業務上的重點研發方向。
在CT機市場,這種機器的售價昂貴使得它只有在大城市或者在設備比較完善的三級醫院中出現(醫院在中國評級三級為最高)。行業媒體《中國醫藥報》2011年刊載的一份報告統計,國內僅有38%的二級醫院配備了CT機,數量更多的一級醫院(尤其是鄉鎮衛生院),由于經費制約通常較少配置CT機。在很多中小城市的醫院,醫生普遍使用二手CT機,甚至因為沒有CT機不得不通過X光來進行診斷。
醫生對于CT機的需求,還來源于中國正在推行的醫療改革。中國逐步完善的基層醫院建設計劃,涵蓋了鄉鎮衛生院、縣級醫院,同時開始鼓勵民間資本進入這一領域,市場上的私營醫院數量在快速增加。
GE醫療看到了這個市場?!拔覀冊谧咴L醫院和自己的渠道里發現了需求。”CT部產品總經理陳金雷說。他們發現一直有中小醫院詢問CT機的價格,希望雙排CT機的價格控制在200萬元,單排控制在160萬元。但市場的現實是,無論是單排還是雙排,產品的價格多在300萬元以上。
不過要真正摘下“果子”可沒這么簡單。作為一種高精密的醫療產品,要實現更低的產品價格,對CT機技術和成本控制能力的要求也隨之提高。因此盡管這的確是一個有著廣泛需求的市場,但此前卻鮮有公司真正進入,它需要的是一整套能夠順利運行的不同以往的研發體系。
在伊梅爾特提出“反向創新”之前,GE更早開始了嘗試。但2000年,在美國紐約州GE全球研究中心工作了6年的陳向力向總部申請回國,創辦GE中國研究中心,他只拿到了10個員工名額和20萬美元啟動資金來到上海?!熬褪且粋€草根組織?!标愊蛄φf。
最初,這個“草根組織”因為研發能力有限,主要配合公司國際項目的生產以及采購支持。醫療一直是GE的明星業務,陳向力將醫療業務作為了“反向創新”的突破口。2003年,他開始負責GE醫療中國的研發,鼓勵團隊進行本土創新。
陳向力碰到了那么一點點好運。對于整個GE公司而言,在中國的這場試驗是被鼓勵的,它也意味著“反向創新”會不會真正成為一個體系。
作為新興市場的研發團隊,GE中國的醫療團隊經歷了從單純的零部件本地化或本地生產,到自主研發設計的改變。這一點,與大多數本土研發團隊都如出一轍。從1998年至2002年,GE醫療將日本、美國的一些產品換到中國生產,一方面部分降低成本,另一方面也提高了研發人員對于產品的熟悉程度。
2003年到2005年的兩年時間里,GE中國研發團隊開始對CT機做一些局部改動,并從2005年起,開始將能力提升到研發全新產品的程度。在此期間,獲得的總部支持逐漸增多,現在專為醫療服務的工程師達到了1000名。
相比傳統的CT機產品,在較低價格內實現合理利潤,給經濟型CT機的研發帶來了不小的麻煩。穩定性是研發過程中遇到的最大挑戰。二手機的高故障率,使得一些醫生明確地告訴陳金雷,自己想要的是一款兩年不壞的CT機。但要知道,這是個人口眾多、看病強度高的市場,一天一臺CT機供超過80名患者檢查并不鮮見。
很多時候成功與否是一些微小的細節決定的。比如為了不讓病人口袋的硬幣掉進機器的縫隙,研發團隊重新設計了CT床。
為了獲得穩定的圖像質量,CT機必須每半年進行一次X線校準,但很多醫院所在地區卻沒有可以提供技術支持的工程師。最后研發團隊開發出了光譜校準技術,即使完全沒有校準經驗的維修工程師甚至醫院員工,也可以通過按鍵配合一套固定流程來完成校準。
“設計本地化最大挑戰在于經驗。博睿的設計成功體現了團隊從CT機組裝,到部件國產化,然后進行CT子系統設計和CT系統設計,到今天創新開發這樣一個逐步成熟的過程?!盙E醫療CT&AW全球研發(中國)總經理孫旭光總結說。
目前在GE中國“反向創新”概念下開發的本土產品約有100個,其中20多個產品已成功推向市場,其中醫療產品10個。
為了加快“反向創新”的響應速度,2011年,GE選定了西安、成都和沈陽建立內陸地區的第一批“中國創新中心”,這3家創新中心將在農村醫療、LED照明技術、水處理、能源、制造業等領域提供更貼近本地的解決方案。GE中國正在根據不同城市的特點分配自己的研發資源。
GE總部對于“反向創新”的支持開始逐漸增多。陳向力領導的GE中國研發團隊已經擴張到了近2800人的規模。除了上海的中國研發中心總部,還包括北京和無錫的GE醫療研發團隊;2008年,GE“在中國為中國”項目啟動,截至2011年年底,超過1億美元以上的研發資金投入了中國研發中心。
博睿系列CT機的一些產品,有70%來自日本、美國等發達國家和其他發展中國家,如東歐;一種售價約1.5萬美元的微型超聲波設備,不僅受到中國農村醫院的熱烈歡迎,還開辟出了這種產品在發達國家的用途,包括用于事故現場、急診室、手術室等特殊場合,同樣推動了GE在發達國家的業務增長。
如果按照傳統方式,產品在歐美市場研發,此后進入中國,情形可能大不一樣。新興市場的客戶,往往要為一些不實用的設計埋單或是無法承擔。比如一款磁共振產品的升降床,成本高達幾千美元,但在中國它只需要一種類似于小板凳的裝置就能解決升降問題。
GE醫療集團全球技術研發中國總經理戴鷹對《第一財經周刊》說,在醫療領域,北美成熟市場越來越在意成本,歐洲成熟市場越來越關注診斷治療的質量,中國、印度、巴西這樣的新興市場,則試圖把更多患者納入診斷治療的覆蓋范圍之內。這些趨勢,都與GE提出的“反向創新”相契合。
這種研發體系打破了以集權管理、歐美成熟市場產品為中心的“全球本土化”戰略,加快了在新興市場上的反應速度。對本土團隊而言,他們的能力獲得了認可,甚至可以直接向公司高層主管匯報并根據當地需求從零開始研發相關產品。
對于GE而言,最初只是作為“試驗”的“反向創新”研發模式,如今已經具備了重大意義:它們可以以更有效率的研發方式,向全球推出產品。這樣做既是出于開拓市場、增加利潤的考慮,又是為了防止新興國家的潛在巨頭開發出類似產品,顛覆自己在發達國家的市場地位。
這并非只是兩種模式的簡單共存或相互取代,而是一種制度上的相互配合。如同博睿CT機的研發一樣,將權力轉移到利潤增長所在地、充分放權、從零開始開發新產品、從零開始建設本土增長團隊,都是“反向創新”在其他業務領域順利實施的關鍵。
至少在醫療業務領域,當GE中國的博睿CT機、微型超聲波儀等業務啟動之后,GE允許它們與多個全球的其他同類項目共存,各自負擔盈虧責任,并在最后的內部競爭中勝出。
關鍵詞:CDMA;網絡優化;呼叫失敗
1 網絡優化的概念
網絡優化是對正在正常運行的網絡進行系統數據檢查、參數采集、數據分析,找出影響網絡運行質量的原因,采取技術手段,對網絡進行優化調整,優化資源配置,合理地調整網絡的參數,使網絡達到最佳的運行狀態,使現有的網絡資源達到效益最大化。
2 CDMA網絡問題呼叫失敗所引起的現象
CDMA網絡優化過程中常見問題有呼叫失敗問題、掉話問題、切換問題、干擾問題、覆蓋問題、尋呼和登記問題、負荷及準入控制問題等;下邊就網絡優化過程中幾種最常發生的問題引起的現象進行展開說明。
移動臺的呼叫包括起呼和被呼,都是屬于接入過程。當一個用戶撥打另一個號碼時,稱為一次接入,不能在指定的時間內完成起呼者到被呼者之間呼叫連接的呼叫建立過程就稱為一次接入失敗。網絡呼叫情況的整體評估用呼叫成功率來衡量,提高呼叫成功率,會使用戶增加對網絡的信心,提高設備的利用率。呼叫成功率包括起呼成功率和被呼成功率。呼叫失敗的現象有以下幾種:(1)設備故障引起呼叫失敗的現象。(2)覆蓋不足引起呼叫失敗的現象。(3)無線信道衰落引起呼叫失敗的現象。(4)前反向不平衡引起呼叫失?。ㄇ跋蚝糜诜聪颍┑默F象。(5)接入/切換沖突引起呼叫失敗。(6)資源不足引起呼叫失敗。(7)移動臺激活集搜索窗設置過小引起呼叫失敗。(8)尋呼信道增益設置過小引起呼叫失敗。(9)接入參數設置不當引起呼叫失敗。
3 呼叫失敗問題解決方案
(l)由于是設備故障問題導致非正常掉話,所以不能叫做優化方法。解決問題的方法就是對癥下藥,通過上面的排查方法找出設備故障所在,解決該故障即可。設備故障引起呼叫失敗在故障排查時可以重點關注TRX(收發單元,通常也認為是載頻)、CHM、CCM、天饋系統等是否存在問題。在解決問題時應注意對軟硬件進行復位、更換、回退等操作一定要慎重,在對軟硬件進行復位、更換、回退等操作時最好在午夜進行,要有詳細的操作計劃,操作時要記錄操作步驟,如果沒有解決問題或者引起更壞后果,應及時回退。
(2)覆蓋不足引起呼叫失敗要分以下兩種情況進行分析:a.對于覆蓋不足引起的呼叫失敗最根本的解決方法就是在覆蓋盲區或者弱區增加基站,也可以使用直放站,當然新增基站要考慮到和原有網絡的拓撲結構配合問題;b.如果加站暫不可行,可以使用其他一些方法來加強覆蓋,比如增加基站天線高度、選用大增益天線調整天線方向角、下傾角等,這些方法需要在不影響網絡整體性能的前提下使用。
(3)無線信道衰落引起呼叫失敗的解決方案為優化網絡拓撲結構,盡量減少信號覆蓋衰減變化特別大的區域。
(4)前反向不平衡引起呼叫失敗(前向好于反向)的解決方案主要是找出前反向不平衡的根源,力爭使前反向鏈路達到平衡,主要方法有:a.判斷是否小區功率設置過大;b.判斷是否導頻增益設置過大;c.判斷是否存在反向干擾。
(5)接入、切換沖突引起呼叫失敗的解決方案可以分情況討論:如果系統可以實現接入過程中的切換(同時需要移動臺也支持),就不會出現由于接入、切換沖突而導致的呼叫失?。灰部梢院侠碚{整網絡結構,合理規劃軟切換區域,在出現上述問題較為嚴重的區域可以適當增大軟切換區,這樣一是可以讓移動臺在起呼前通過空閑切換先切換到另一小區;二是可以讓移動臺起呼后有足夠的時間和信號強度完成接入。
(6)資源不足引起呼叫失敗的解決方案需要找出具體是哪些方面資源不足,對癥下藥,對網絡進行調整(參數調整、拓撲結構調整)或者擴容。a.如果是物理資源不足(如信道板CE資源不足、聲碼器資源不足、中繼電路資源不足等),考慮對相應物理資源進行擴容。b.如果是前向功率資源不足(即前向功率過載),可考慮進行如下優化方法:無線參數優化檢查后臺無線參數設置,各種前向過載控制參數設定是否合理;網絡拓撲結構調整(包括天饋參數和小區功率調整),讓話務較閑的小區合理分擔話務過忙小區的話務量;小區分裂,增加基站;升級為雙載頻。
(7)移動臺激活集搜索窗設置過小引起呼叫失敗的解決方案主要是檢查后臺無線參數設置,根據實際情況合理設置各種搜索窗尺寸,以達到最佳效果。
關鍵詞:最近鄰查詢;R-tree;Voronoi圖
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)28-6913-04
Overview of Reverse Nearest Neighbor Query Research
ZHANG Gui-rong
(College of Computer and Information Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)
Abstract: Nearest Neighbor Query and Reverse Nearest Neighbor Query have received more and more attention in recent years because of the deep research on GIS, Data Mining and Pattern Recognition. Several classic algorithms about RNN are comprehensively elaborated, and some improvement and new methods achieved in recent two years are introduced.
Key words: nearest neighbor query; R-tree; Voronoi cell
最近鄰查詢(Nearest Neighbor Query)是由 Knuth 在1973年提出來的,它是地理信息系統、數據挖掘和模式識別等領域中重要的問題之一。在空間數據查詢中,最近鄰查詢即尋找距離給定點或對象最近的點或對象,而對文本型數據來說,則是查找與給定對象意義最相近的對象。
反最近鄰查詢(Reverse Nearest Neighbor Query)是在最近鄰查詢的基礎上提出來的,其含義就是在某個數據集中找出將給定查詢對象作為最近鄰的所有點的查詢 [1]。
由于最近鄰查詢技術和反最近鄰查詢技術有著重大的理論和應用價值,因此它們一直是相關領域專家們研究的重點。到目前為止,已有多種最近鄰查詢和反最近鄰查詢方法被提出,下面將對近來廣大學者對反向最近鄰查詢的研究做個簡要綜述。
1 基礎知識
1.1 最近鄰查詢
定義1 最近鄰查詢(Nearest Neighbor Query,簡記為NN查詢):給定空間數據集P和一空間對象p , dist(p, pi)定義為p和pi之間的距離,最近鄰查詢是求P中的一個子集NN(p),其中NN(p)滿足表達式[2]:
NN(p)={pi∈P|?坌pj∈P:dist(p,pi)≤dist(p,pj)}
它通常是用來找出距離一給定點最近的對象或對象集。
定義2 k最近鄰查詢(kNN查詢):給定空間數據集P和一空間對象p , dist(p, pi)定義為p和pi之間的距離,k 最近鄰查詢是求P中的一個子集kNN(p),其中kNN(p)滿足表達式[2]:
kNN(p)={pi∈P|?坌pj∈P- kNN (p):dist(p,pi)≤dist(p,pj)}
當k=1時,即為最近鄰查詢。
1.2 R樹及其變種
R-樹[3]最早是由 Guttman在1984年提出來的,其后又有了許多變體,形成了由 R-樹、R*-樹[4]、R+-樹[5]等構成的R-樹系列空間索引。近年來,針對傳統的R-樹節點交疊面積大的問題,何云斌等人又提出了可提高空間利用率,減少I/0訪問次數,使索引性能大幅提升的RO樹[6];李博涵等人也提出了一種不同于基于啟發式規則且能有效支持反向近似近鄰查詢的Rav-tree[7]的索引結構。
1.2.1 R樹
R-樹和 B-樹相似,是一個高度平衡樹,它的葉子結點中的索引數據包含指向數據的指針。非葉子結點由多個格式(I,子結點指針)的項組成,其中I是子結點指針指向的更低層結點項中所有矩形的MBR(最小外包矩形)。樹中每個結點最多有M個條目,最少有 m個(其中 m ≤ M/2),除非它是根。根結點至少有兩個子結點,除非它是葉子[8]。
圖 1 是一棵 R-樹的平面圖和結構圖。
1.2.2 R*-樹
R*-樹是R-樹的一種變體,它對 R-樹的插入算法和分裂算法分別進行了一些改進,主要體現在以下兩點:
1)在R*-樹中,當插入一個節點時溢出,此時不會立即分裂此節點,而是先看此節點所處層次節點在本次插入中有沒有做過重新插入,若有做過,就分裂此節點,若無,則從該節點刪除一些項之后再插入樹中。
2)在做插入操作時,分開考慮葉子節點和非葉子節點。
1.2.3 R+-樹
與前兩者相比,R+-樹大大提高了搜索性能,因為在執行點查詢操作時,只需走一條從根節點到葉子節點的路徑,時間復雜度為樹的深度,當深度增加的同時,卻使得插入和刪除的復雜度更高。
1.3 Voronoi 圖
定義 3(Voronoi 圖)[9] 給定一組生成點P={p1,…, pn} ?奐R2 ,其中2
定理1 若查詢點q位于以pi為中心的Voronoi多邊形內,則離pi最近的點為查詢點q。
推論1 查詢點q的反向最近鄰必包括pi,且查詢點q的反向最近鄰的候選集只有與以pi為中心的Voronoi多邊形鄰接的Voronoi多邊形的中心。
性質1 一個點集P的Voronoi圖(VC(p))具有唯一性。
性質2 生成點pi的最近鄰在pi的鄰接生成點之中。
性質3 令n和ne分別為生成點和Voronoi棱的數量,有ne≤3n-6
性質4 由性質3所得,每個Voronoi棱由兩個Voronoi多邊形所共享,而每個Voronoi多邊形的Voronoi棱的平均數目最多是6。因此,每個生成點最多有6個鄰接的生成點。
定義4 (Delaunay圖) [11]: 給定一組生成點P={p1,p2,…,pn}?奐R2(2
定義5 (VRdnn-樹):在Rdnn-樹中除了加入最近鄰的信息外,還存儲了數據集S中各點生成的 Voronoi 圖的頂點。VRdnn-樹中的葉子節點記錄形式為( p ,P, dnn) ,其中P為點 p 的 Voronoi 圖的頂點集,dnn 為 p 和它的最近鄰之間的距離值,非葉子節點的記錄形式為(CH(Si),childptr,max-dnn),其中CH(Si)是數據集中第i層凸包的頂點,childptr 是指向下一層的指針,max-dnn=max(dnn(p))。
2 反向最近鄰查詢
反向最近鄰查詢問題最早是由F.Korm和S.Muthukrishnan在2000提出的 [12],是一種在最近鄰查詢基礎上提出的新的查詢類型。它主要應用于資料庫文件搜索、生物資訊、地理信息系統(GIS)、決策支持系統、市場決策等領域。
定義6 反最近鄰查詢(Reverse Nearest Neighbor Query,簡記為 RNN查詢) [12]:假設d維數據集P和查詢點p,反向最近鄰(RNN)查詢就是找出P的子集RNN(p),即
定義7 反k最近鄰查詢(RkNN查詢)[13]:假設d維數據集P和查詢點p,反向k最近鄰(RkNN)查詢檢索所有將p作為k個最近鄰之一的數據點,即
pk為p的第k個最遠的NN。
特別地,當k=1時,即為RNN查詢。
2.1 基于R樹及其變種的反最近鄰查詢
眾多基于R樹及其變種的索引結構本質上都是一棵 R*+-樹。對任意節點p,其葉子節點都存儲以p為圓心,dnn(p)為半徑的圓的最小包圍矩形。對任意節點q,當且僅當q在以p為圓心dnn(p)為半徑的圓周內時,p是q的RNN。所以,只要找出那些覆蓋點q的圓,這些圓的圓心的集合p就是所有滿足條件的結果。查詢過程分兩步走:
首先,針對數據集中的任意點p,確定一個圓,圓心是dnn(p);
其次,針對查詢目標q,找出所有包含q的圓,并返回其圓心p,p就是所有查詢的反向最近鄰結果。
該方法將反最近鄰查詢簡化為了最近鄰查詢問題。當插入一點q時,首先對它進行反最近鄰查詢,因為 q 是其反最近鄰的新的最近鄰,所以要更新它們的最大圓,然后做最近鄰查詢,再更新點q 自己的最大圓。這只要對 q 的每個反最近鄰 p 將其圓周 C(p, dnn( p))以圓 C(p,dist( p,q))代替即可,并將 dnns( p)的值改為dist( p, q);更新 q 的最大圓要找到其最近鄰的距離 dnn(q),并將圓 C(q, dnn(q))加入樹中。
但此種基于RNN-樹的反最近鄰查詢方法有兩個主要的缺點:一是父節點對應的最小外包矩形偏大,影響最近鄰查詢的效率,原因是對每個葉子節點來說,存儲的是一個區域,重疊性太高;二是需要另一棵樹來最終實現NN查詢。
鑒于RNN-以上缺陷,Rdnn-樹在節點中存儲了最近鄰的距離值,這樣既不用存儲區域值,也不用第二棵樹來實現 NN 查詢[14]。由于Rdnn-樹本質上是一棵 R*-樹,所以也可對它進行一些基本的 NN 查詢。和RNN-樹一樣,在進行插入和刪除操作時,都要用到RNN 和 NN 查詢,不同的是Rdnn-樹只要維護一棵樹,更新時也只需要更新包含最近鄰信息的數字,而不是一個RNN-樹中的矩形。
可是,不管是基于RNN-樹還是Rdnn-樹,他們都是基于預處理的,缺點都是用來保存每個MBR的dnn的代價太高。
2.2 基于Voronoi 圖及其對偶圖的反最近鄰查詢
2008 年,李松等人提出了提出了基于 Voronoi 圖的反最近鄰查詢,該查詢算法通過Voronoi圖的特性可免去每次都計算數據集中給定查詢點的最近鄰的步驟,每次查詢可過濾出少數的幾個數據點并對其進行反向最近鄰的判斷,它較適用于平面及復雜曲面上的數據點的反向最近鄰的查詢[15]。它首先將預處理好的數據集存儲在VRdnn-樹中,做預處理是為了在反最近鄰查詢之前,縮小查詢范圍;接下來再用Voronoi 圖及進行反最近鄰查詢,從而減少該算法的時間復雜度。雖然該方法也是基于R*-樹,當它可以很大程度上縮小查詢范圍,尤其是在海量空間數據查詢中,算法的時間復雜度也減少較多,對多個查詢點的處理,更體現出明顯的優勢。
其基于Voronoi圖計算反向最近鄰的算法如下:
VRNN-SEA(P,Q)
輸入 數據點集P集,選定的查詢點集Q(Q?奐P)
輸出 具有(q1,p1,…,pk)形式的數據(k
begin
KI=?堙,S=?堙,T=?堙// Ki 為當前反向最近鄰集,S,T分別是二級和三級Voronoi生成點集//
l: if 沒有生成全局Voronoi圖then生成全局Voronoi圖;
2: else
for qi∈Q do
Spsj;Tpij;
for psj∈S do
以psj為圓心,|qipsj|為半徑生成圓Cj;
if (Cj-psj) ∩P=?堙 then
KIpsj ;//將點psj加入反向最近鄰集
else Fpsj;//將點P 加入非反向最近鄰集
return(qi,Ki);//輸出qi的反向最近鄰
end
2009年,張佳佳等人在分析利用Voronoi圖進行最近鄰查詢的基礎上,提出了基于Voronoi圖的對偶圖Delaunay圖的反最近鄰查詢,大大縮小了在海量空間數據庫中進行反最近鄰查詢的查詢范圍[16]。基本思想是將查詢點作為Delaunay圖的一個生成點,利用Delaunay圖的生成點與其鄰接生成點之間的關系,在查詢點的鄰接生成點集(元素
個數小于等于6)中計算數據集中給定點的反向最近鄰。把伴隨Delaunay圖增量生成過程產生的Delaunay樹作為查詢索引結構,該結構能存儲Delaunay圖,在數據點插入和刪除時維護Delaunay圖的拓撲結構[17]。
其基于Delaunay圖的反向最近鄰查詢的算法描述如下:
RNN-SEA(T,q)
輸入:數據點集P的Delaunay樹的根結點指針T,查詢點q
輸出:q的反向最近鄰集合
begin
lnsert(q,T) //將查詢點q插入得到DT(P ∪q)
K= ?堙,S=?堙; //K為開始時當前反向最近鄰集,S為q的鄰接生成點集
SAG(q,T); //查找點q的鄰接生成點
for P∈S do //對點q的鄰接生成點逐一檢驗,把以q為最近鄰的點存入K
RAG(q,T); //查找點P的鄰接生成點
NNFINDNN(R,p);
If(q==NN)then
Kp;
return K:
Delete(q,T); //在根結點指針為T的Delaunay樹中刪除點q
End
FINDNN(K,q) //求點q的最近鄰
輸入數據點集K,查詢點q
輸出q的最近鄰
begin
dist∞//初始化:dist記錄當前q到點集K中點的最小距離
for D∈ K do
if(|p,q |=
dist|p,q|;
nnp; //nn記錄當前q的最近鄰
return nn;
end
2.3 其它反最近鄰查詢
除以上介紹的幾種較為經典查詢方法以外,近兩年來,還呈現出很多其他類型的查詢算法。比如,李博涵等人提出的一種不同于基于啟發式規則且能有效支持反向近似近鄰查詢的Rav-tree[7]的索引結構;劉永山等人也探討了二維空間中基于約束關系的RNN查詢,該文中將約束關系的概念引入到RNN查詢中[18];董軍等人也對移動對象的動態反近鄰查詢做了大量研究,該文將TPR-tree作為算法的索引結構,并提出了基于矩形框的對角線的修剪策略,將半平面修剪策略進行改進[19]。
其實,近鄰查詢按不同的分類方法,我們可以將其分為很多類型的,反近鄰也是如此,他們主要有:單色和雙色最近鄰查詢問題、低維和高維最近鄰查詢問題、靜態和動態最近鄰查詢問題、預處理方法和空間修剪方法的最近鄰查詢問題、查詢某一給定對象的一個或多個最近鄰、查詢多個對象的一個或多個最近鄰、查詢兩個數據集間的最近鄰對等。本文僅針對單色最近鄰查詢做了簡要綜述,雙色最近鄰查詢可參看文獻[20]。
3 結束語
總的來說,在空間數據處理領域,在近鄰查詢基礎上提出的反最近鄰查詢正吸引著廣大學者對其進行各種研究與改進。經典的基于R樹及其改進樹的處理方法需要更為復雜的索引結構且不適用于處理曲面等非歐空間上的數據對象點。在此基礎上,提出了基于Voronoi 圖及其對偶圖的反最近鄰查詢,經過大量實驗證實,與其他方法相比,基于Voronoi 圖及其眾多變體的查詢除了可以處理曲面等非歐空間外,在處理多個查詢點的反最近鄰問題上也有明顯的優勢。
然而,我們目前研究的問題大部分集中在無障礙的情況下,對于有障礙的查詢還得更深一步的探討,在有障礙的查詢方面,有部分學者已經開始了相關工作,但總的來說還不夠深入,尚待大家進一步研究。
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[17] 王淼,郝忠孝.基于Delaunay圖的反向最近鄰查詢[J].計算機工程,2010,5(5).
[18] 王寶宗,劉永山,時玉.二維空間中基于約束關系的RNN查詢算法[J].計算機工程,2008(16).
【關鍵詞】工程力學 教學方法 授課內容
一、前言
工程力學是一門理論性較強的技術基礎課,基本概念多,推理嚴密,解題不能簡單的套用公式,需要掌握分析、解決問題的概念、理論和方法。因此,在教學中,教師應采取適當的講解方法,使學生充分理解工程力學課程中的概念、理論和例題分析方法,然后讓學生做練習。學生通過練習又加深了對教師所講概念、理論的理解,提高了分析、解決問題的能力。教師的講解和學生的練習兩者相輔相成,不可偏廢。
教師的講解,是學生理解知識的基礎,它能體現教學的精巧構思和中心要旨,啟發學生的思維,發展學生的智力。講解中,教師應充分調動學生的主觀能動性,努力把教師的要求變為學生的需要,充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用。
學生的訓練,是整個教學過程中的最重要一環,是掌握好知識的基礎。做練習的目的在于開動腦筋,提高思維能力和直接運用所學的原理。在練的過程中,教師應加以引導,是教師講授的知識,轉化為學生的實際能力,使教和練達到完美的結合。
二、講解
1 注意創造一個愉快的、良好的課堂氣氛,使學生在和諧的環境中學習
這在講解基本概念和定義時尤為中重要,要使學生身心愉快、情感狀態調到最佳狀態。情感狀態總是和內心感到激動、喜悅、驚奇和許多別的情緒相聯系的,師生關系融洽,學生在注意、記憶、理解概念和定義時內心就會更加豐富,從而能有效地提高課堂教學質量。比如講作用力與反作用力公理時,舉些生動有趣的例子:舉重時,雙手向上推杠鈴,和杠鈴向下壓在手上的力,這兩個力就是作用力和反作用力;向地上擲乒乓球,乒乓球反彈,它們之間也存在著作用力和反作用力;火箭的原理是中國人首先發現的,火箭為什么會上天,這里面也存在著作用力和反作用力,這樣一來課堂氣氛活躍,教學效果很好。
2 講解要善于誘導學生思考
教師變教為誘,學生變學為思,使教與學和諧,從而誘發學生強烈的創造激情、探索欲和求知欲。比如證明三力平衡定理時,把證明內容分成三個問題:力的可傳性;二力的合成;二力平衡公理。然后對這三個問題層層設問,F1、F2和F3分別是作用于一剛體上的三個力,那么,F1和F2兩個力是否可以沿其作用線移動呢?F1和F2可以移動,它們相交于一點后,是否可以合成為一個力R呢?F1和F2的合力R是否于F3等值,反向共線呢?問題由淺入深,誘導學生積極尋找解決問題的方法和思路,最終成功證明了這條定理。
3 講解要因材施教,要根據學生的實際情況,采取適當的教學方法
教師要對學生的學習能力進行詳細的了解,熟悉學生原有的認知結構和思維方式,使教學更有針對性,以達到使學生聽懂、學會的目的。例如講解平面匯交力系合成的解析法時,學生們認為力在坐標軸的投影較難,感到無從下手。這時,我就和學生進行交流,詢問他們在機械制圖中學過的有關投影的內容,然后再講解力學中的力在坐標軸上的投影。這樣,把新知識與舊知識建立了聯系,學生們反映良好,取得了明顯的教學效果。
三、練習
在課堂上進行練習,其重點應放在學生對所學知識的理解和應用上。安排練習時,要讓學生做力所能及的練習,有時可以簡化或縮短練習內容,要做到做練結合,根據練習要達到的目的。
1 復習性練習
主要使學生溫故而知新,為聽懂新課做好準備。比如在講解考慮摩擦時的平衡問題時,可先讓學生復習以前所講的不考慮摩擦時、物體的受力分析,給學生出幾道練習題,讓學生在課堂上做,然后再考慮摩擦力的情況下,怎樣對物體進行受力分析,此時學生接受起來要容易的多。
2 教師搭臺,學生唱戲式練習
教師根據教材給學生提供必要的資料或條件,讓學生通過練習或實驗,自己發現應得的結論和規律,體驗發現的成功和喜悅,從而培養學生的總結能力和探索精神。例如,在講力矩平衡條件時,教師可給學生提供一桿秤和一盒粉筆,告訴學生秤砣的重量。怎樣使用秤稱物體的重量,然后讓學生用秤稱粉筆,達到平衡,然后讓學生根據實驗中秤的平衡,自己推導出繞定點轉動物體的平衡方式。
【關鍵詞】 余弦相似度 Android應用 版權保護 反向工程
一、引言
Android操作系統是由谷歌公司推出的基于Linux開源的嵌入式操作系統,當前它主要運用于手機等移動設備上。從2008年推出第一款基于Android的手機以來,在短短的5年里,它已超過了原有的塞班系統占領了手機市場份額第一的位置。截止2013年9月全世界采用這款系統的設備數量已經達到10億臺[1]。
Android系統之所以能這樣受到廣大用戶和開發者的青睞,主要原因在于其開放的系統和易于上手的應用開發平臺,大大降低了第三方廠商進入Android應用開發的門檻。正是由于Android平臺和應用開發技術相對透明,有些公司和個人為了其自身利益,剽竊他人應用,進行反向工程,替換小部分代碼、圖片文字,改頭換面作為自己的產品推向市場。這種行為嚴重擾亂了Android應用市場,從長遠來說將影響整個產業鏈的健康發展。尤其對于“手機應用商店”的運營方,應該擔負起平臺推廣和銷售的應用產品監督和管控的職能,避免侵權的應用在平臺運營。當前,“手機應用商店”的運營方多是以書面版權文檔審核,人工評測的方式進行版權及內容審查。這種方式費時費力,而且存在人員主觀因素。因此,需要一種由計算機輔助的應用程序包自動版權檢測工具。
二、Android應用盜版手段分析
要反Android應用盜版侵權,就要了解常用的應用盜版手段。作為Android應用盜版者最容易獲得的是已編譯好可執行的Android應用程序包。這個包里包括了已編譯的執行代碼、本地庫文件、圖片和字符串資源、相關應用的配置文件等。應用盜版者通過使用反向工程工具把APK包解開,轉化為可直接編輯修改的資源文件、配置文件、smali代碼和動態鏈接庫文件[2]。最容易的應用盜版方法,就是直接修改圖片和字符串資源,這樣可以快速地完成對外觀的修改,使其從用戶界面上完全不同于原應用。還有一些技術較高的修改者會對配置文件和smali代碼進行修改,改變應用執行的順序,跳過一些公司信息、版本信息、聯網激活等代碼,并植入一些自己的代碼,使得應用運行時的行為與原應用有較大差異。但不論何種手段,是對于一個應用盜版者,沒有源代碼,從成本考慮一般不能對程序運行邏輯進行大的調整,函數調用關系基本保持與原應用一致。如果對應用程序的片段引用,而程序的主體框架結構都是自創,則不應該歸類為抄襲和盜版的一類。
通過對盜版者的修改行為分析,被盜版的Android 應用和新應用雖然在界面,圖片,文字,甚至用戶體驗流程上可能有很大差異,但是盜版者從節約成本的經濟利益角度考慮,不會對晦澀難懂的字節碼程序作大的修改。這就為進行自動代碼分析,提取代碼特征進行比對,最終為確定Android應用相似度奠定了基礎。
三、文本余弦相似度概念和運用
文本余弦相似度,是基于一段文字中各關鍵字的詞頻乘以它的權重而組成的向量來表示一個文本的特征,而每個文本都可以通過統計獲取到它的特征向量,而兩文本的相似度就是由它們特征向量在空間中的夾角余弦值來表示的。文本的余弦相似度在0到1間變化。如果0代表兩特征向量成直角正交,兩篇文本中沒有任何相同的關鍵詞,可以認為兩篇文本沒有抄襲的嫌疑。如果1代表特征向量重合,兩篇文本具有完全相同的關鍵詞,而且出現的頻率完全相同,可以認為兩篇文本有高度抄襲的嫌疑[3]。
要完整理解文本余弦相似度算法,必須先了解詞頻和逆向文件頻率TF-IDF的概念。TF-IDF是一種用于資訊檢索與文本挖掘的常用加權技術。詞頻TF表示詞條t在文檔d中出現的頻率。逆向文件頻率IDF表示詞條t在文檔庫中的稀有程度[4]。IDF越大,則說明詞條t具有很好的類別區分能力。
四、Android應用相似度比較算法設計
正如前文分析的,作為Android應用最難以修改的部分是程序邏輯。如何從程序包中提取出程序邏輯呢?一個常用的Android程序包反向工程工具Apktool是最好的選擇。在運行帶反編譯參數的Apktool命令行后,會生成Davlik虛擬機語言(Android的Java虛擬機)表述的程序文件(smali目錄)。它是類似于匯編語言的低級語言,只要做簡單的匯編就能轉化為虛擬機可執行字節碼[5]。正是由于此種特性,也就決定了其語法和格式的嚴謹性,語義上無二義性,可以作為比較Android應用相似性的基礎文本。
首先,提取出反編譯后代碼中所有函數調用行,并通過空格把語句分成獨立的詞。可以分解為操作符、參數、被調用的函數。而其中操作符和參數都是頻繁出現在每個應用中,不能表示特定應用的特征,應該把其歸入到終止統計的詞中,避免干擾特征向量的有用關鍵詞信息。這樣就只有被調用的函數被納入關鍵詞TD-IDF向量,這個關鍵詞包括函數的類名、函數名、參數類型列表、返回值類型,是函數的最基本特征,是最不容易被篡改的內容。這樣就可以對于在一個應用中出現的所有被調用函數關鍵詞進行詞頻統計。
得到詞頻TF后,還有一個關鍵參數IDF(逆向文件頻率)。這需要對所有可以收集到的應用程序建立應用反編譯庫(必須要有足夠數量,這對于專門進行應用商城運營的機構是相對容易的),提取出每個應用中被調用的函數。并以函數為查詢索引,統計包含這個函數調用的應用個數。知道了應用反編譯庫的總應用個數和包含這個函數調用的應用個數,就能根據IDF公式計算出某個函數調用的IDF值。如果這個函數調用出現的應用越少,這個函數調就越能表現出當前應用與其他應用的區別,IDF值就越大,此函數調用在該應用中的特征向量的權重就越大。
有了一個應用中每個函數調用的TF和IDF,就能得到這個應用程序特征向量。每個應用都有這樣一個特征向量,這樣就可以把需要檢測的應用的特征向量和應用庫中的每個應用的特征向量進行組合計算余弦相似度。在得到相似度的值后,可以和設定相似度閥值比對,比如超過95%的就設為高度可疑。這樣原本無方向大范圍的人工比對過程,改進為人工對高度可疑的盜版應用的比對,提高了處理效率。對于每個被確定為正版應用的Android包,最后被添加到大的應用庫中,為未來其他應用分析提供更精確地IDF和更豐富的特征向量。
五、Android應用反盜版系統設計
Android應用相似度比較的算法只是反盜版系統設計的核心,在系統實現時必須考慮到在成本和效率。因為為應用的數量是十分龐大的,而且每個應用中的函數少則數百,多則數千。在系統設計是要考慮如何低成本的存儲這些數據非結構化的離散數據。顯然關系型數據庫對于這類數據存儲是低效和高成本的??梢钥紤]針對大數據和文本處理設計的Nosql數據庫,比如開源的HBASE,可以有效降低成本,平滑擴展。在運算能力上,由于應用庫中每個應用都要和被檢測應用進行相似度比較,而且運算涉及向量運算,運算量較大。考慮到縮短處理時間和提升用戶感知,可以使用多服務器并行算法,例如Map-reduce算法,把計算任務平攤到多臺廉價服務器上,避免采購高價的高性能、多CPU的小型機[6]。最終的相似度計算結果可以保存到關系數據庫中,用戶可以通過多種索引便捷查詢,或以圖形化報表展示。
【關鍵詞】空口質量;載干比;導頻污染;異頻鄰區
移動通信網絡是一個動態的多維系統,尤其是CDMA1X&EVDO網絡,它會隨著用戶數量、運行環境變化、技術的更新等而不斷發生變化。這些變化都會影響到網絡指標的變化和網絡性能,因此必須持之以恒地對網絡進行監測和優化。同時,為了充分利用現有的網絡設備資源,最大限度地提高網絡的平均服務質量、提高效益,也需要不斷地進行網絡優化工作。因此,網絡優化工作是非常重要的。
1 CDMA 1X&EVDO技術
1.1 CDMA技術優勢
CDMA系統采用碼分多址的技術,利用擴頻通信的原理,在系統中使用多種先進的信號處理技術,使CDMA系統具有許多優點。
(1)大容量
根據理論計算及現場試驗表明,CDMA系統的信道容量是模擬系統的10--20倍,是TDMA系統的4倍。CDMA系統的高容量很大一部分因素是因為它的頻率復用系數遠遠超過其它制式的蜂窩系統,同時CDMA使用了話音激活和扇區化,快速功率控制等技術。
(2)軟容量
在FDMA、TDMA系統中,當小區服務的用戶數達到最大信道數,已滿載的系統再無法增添一個信號,此時若有新的呼叫,該用戶只能聽到忙音。而在CDMA系統中,用戶數目和服務質量之間可以相互折中,靈活確定。例如系統運營者可以在話務量高峰期將某些參數進行調整,例如可以將目標誤幀率稍稍提高,從而增加可用信道數。同時,在相鄰小區的負荷較輕時,本小區受到的干擾較小,容量就可以適當增加。
(3)軟切換
所謂軟切換是指移動臺需要切換時,先與新的基站連通再與原基站切斷聯系,而不是先切斷與原基站的聯系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行,因此,模擬系統、TDMA系統不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性,大大減少切換造成的掉話,因為據統計,模擬系統、TDMA系統無線信道上的掉話90%發生在切換中。
1.2 CDMA EVDO網絡架構
無線接入網(Radio Access Network,RAN)主要包含接入網(Access Network,AN)、分組控制功能(Packet Ccontrol Function,PCF)和接入網鑒權/認證/計費服務器(AN-Authentication, Authorization and ccounting,AN-AAA)等功能實體。AN 完成基站收發及其控制器的功能。其中,PCF 完成A8 和A10 連接的建立以及分組數據業務節點(Packet Data Service Node,PDSN)的選擇功能。AN-AAA 存儲接入鑒權的算法和參數,執行接入鑒權功能。
2 CDMA 1X&EVDO優化研究
2.1 無線網絡優化目的
CDMA系統是一個自干擾系統,某個用戶相對于其他用戶來說就是干擾,每個小區也會對其它小區構成干擾,尤其是同載頻的鄰區。同時,小區具有呼吸功能,網絡負載越高,干擾越大,覆蓋范圍越小;反之網絡負載越小,干擾越小,覆蓋范圍越廣,網絡的覆蓋范圍與容量都是隨時變化的,每個扇區的容量是一種軟容量。因此基于CDMA技術的網規網優相比基于GSM技術的網規網優要復雜的多,不是增加幾個基站就可以提高系統性能。因此,功率控制在CDMA網絡中顯得尤為重要,也是CDMA的核心,通過功控,有效地解決“遠近效應”。因此從另外一個概念來講,CDMA系統本身就是一個功率控制的系統,鏈路性能和系統容量取決于干擾功率的控制程度。但是由于各種因素相互制約,往往牽一發而動全身。比如軟切換,它雖然能夠降低用戶切換過程中的掉話率,但是當某個用戶在進行軟切換時,同時可以與激活集中的多個基站建立業務信道,這樣也就占用了多個基站的資源,即浪費了網絡容量。
無線網絡優化分為兩個階段,一是工程優化,即建網時的優化,主要是網絡建設初期以及擴容后的初期的優化,它注重全網的整體性能;二是運維優化,是在網絡運行的過程中的優化,即日常優化,通過整合OMC、現場測試、投訴等各方面的信息,綜合分析定位影響網絡質量的各種問題和原因,著重于局部地區的故障排除和單站性能的提高。
2.2 系統相關參數設定
(1)系統參數
系統參數是指用來分析的系統的參數,例如碼片速率、尋呼速率、載頻鄰區和鄰接小區、ROT(反向符合控制門限)、DRCSupervision Timer(DRC監視定時器)、DRCChannelGain(DRC信道增益)等。
鄰區列表參數:20個
(2)移動臺參數
移動臺參數是指基于主要手機生產廠家設置的一些參數,如噪聲系數、前向鏈路Eb/No等。移動臺參數有:
最大發射功率:23dBrn(0.2 Watt)
移動臺設備噪音指標:8dB
人體損耗:3dB
Eb/No:7dB
3 CDMA EVDO優化策略設計
3.1 基礎優化
網絡基礎優化主要是評估現網存在的網絡基礎性問題,主要包括無線網絡覆蓋、信號空口質量、鄰區配置、RSSI異常、設備狀態健康檢查、全網配置參數核查,定位原因并提出解決方案,實施方案并驗證。EVDO網絡存在用戶接入失敗、掉線、速率慢、扇區吞吐效率低等性能差的問題,在做好站點優化基礎工作上從端到端進行深入分析,制定解決方案,實施方案并驗證性能提升效果。同時協助處理因工程遺留問題引起或VIP用戶投訴的EVDO性能差問題。
3.2 無線環境優化
無線環境包含前向鏈路和反向鏈路,優化重點為前向覆蓋、覆蓋區域應用層下載速率。反向鏈路是建立在前向鏈路的基礎之上,反向上傳到那個基站、上傳速率等都與基站距離(干擾和傳輸除外)有關。所以無線的優化重點為前向鏈路和覆蓋的優化。現網中主要反映現網的問題有導頻污染、弱覆蓋、越區覆蓋、路段C/I差等,根據實際的情況制定相應的網絡優化方案。
4 結語
CDMA EVDO網絡優化工作是一種持續性的工作,要不斷地對正在運行的網絡進行優化。在網絡運行初期,由于用戶數較少,需要通過路測進行優化,這種過程一般需要重復多次。隨著用戶數的增多,可以通過網絡維護中心記錄的數據對網絡進行優化。
參考文獻:
[1](美)Vijay K.Garg.第三代移動通信系統原理與工程設計―IS95 CDMA和CDMA2000[M].電子工業出版社,2002.
Ganeshan和Hardson將供應鏈定義為:“供應鏈是一個由獲取原材料,并將其轉化為成品和半成品,再將產品送到客戶手中的設施和分銷渠道組成的網絡。盡管供應鏈的復雜性隨行業、企業的不同而不同,但供應鏈在服務和制造企業均普遍存在?!?5?
供應鏈運作參考模型(SCOR模型?是目前影響最大、應用面最廣的參考模型,它能測評和改善企業內、外部業務流程,使戰略性地進行企業管理?Strategy Enterprise Management? SEM?成為可能。該模型將供應鏈分解為五個流程:計劃、物料獲取、制造、交付和反向物流,其中每一個流程又可以分解為下一層的計劃、物料獲取、制造、交付和反向物流這相同的五個流程,共有三個層次。?3?
SCOR模型的第一層描述了五個基本流程?如圖1所示?:計劃?Plan?,采購?Source?,生產?Make?,發運?Deliver?和反向物流?Return?。它定義了供應鏈運作參考模型的范圍和內容,并確定了企業競爭性能目標的基礎。?3?
SCOR模型的第二層是配置層,由26種核心流程類型組成。SCOR模型的第三層是流程分解層,它給出第二層每個流程分類中流程元素的細節,為企業提供成功計劃和設定其改進供應鏈的目標所需的信息。
2 綠色供應鏈與綠色供應鏈運作模型
綠色供應鏈是“一種在整個供應鏈中綜合考慮環境影響和資源效率的現代管理模式,它以綠色制造理論和供應鏈管理技術為基礎,涉及供應商、制造商、銷售商和用戶,其目的是使得產品從物料獲取、加工、包裝、倉儲、運輸、使用到報廢處理的整個過程中,對環境的影響?負作用?最小,資源效率最高?!?1?2?
總體來講,綠色供應鏈可以看作是將綠色制造的理念貫穿到傳統供應鏈的整個流程中,因此可以將綠色制造的思想融入到傳統供應鏈的SCOR模型里,將其改造為綠色供應鏈的運作模型,如圖2。
綠色供應鏈的運作模型,在原有SCOR模型的基礎上嵌套了綠色制造的思想。它要求供應鏈設計人員在設計一開始就充分考慮到產品整個生命周期中,從概念形成到產品報廢處理的所有因素,它包括了質量,成本,進度計劃,用戶需求,資源的優化利用,廢棄物的產生以及回收等情況。從總體上把整個供應鏈分為綠色供應鏈的采購環節、綠色供應鏈的制造環節、綠色供應鏈的支付環節和綠色供應鏈的回收環節,在每個環節內部都遵循綠色制造的要求,進而把整個供應鏈作為一個綠色系統進行管理。
3 綠色供應鏈的運作模型程序分析
3.1 綠色供應鏈的采購環節?2、6?
綠色采購是通過源頭控制,在整條供應鏈中貫徹了防止環境污染、節約能源的意識。另外,綠色采購能夠滿足公眾對環保產品的需求,同時又可以從整體上降低成本,所以綠色采購的方針和實踐可以為企業帶來經濟效益和競爭優勢。綠色供應鏈中的企業,應該從以下幾個方面進行綠色采購環節的設計:
3.1.1綠色供應商的選擇與管理。在此階段需要考慮到供應商提供的材料是否具有污染性、生產制造過程是否是清潔的,運輸過程是否能夠節省能源等因素。通過與供應商的溝通,企業對供應商的產品提出要求,目的就是降低材料使用,減少廢物產生。最大程度地關心產品的使用效率以及環境效益,盡可能地減少產品對環境帶來的損害?以實現需求方、顧客和整個環境的“三贏”。
3.1.2實行協同采購。協同采購是指企業和供應商在共享庫存、需求等方面的信息基礎上,企業根據供應鏈的供應情況實時在線地調整自己的計劃和執行交付的過程。供應商根據企業實時的庫存、計劃等信息實時調整自己的計劃,可以在不犧牲服務水平的基礎上降低庫存。
3.1.3 JIT的訂單驅動采購。在供應鏈管理的環境下,采購活動是以訂單驅動方式進行的,制造訂單的需求是在用戶的需求訂單的驅動下產生的。這種JIT(適時生產)的訂單驅動方式使得供應鏈系統得以準時響應用戶的需求,同時降低了庫存成本。
3.2綠色供應鏈制造環節
綠色供應鏈的制造環節不僅包括制造加工過程,而且是從產品設計開始,包括材料選擇,產品加工,物流設計和包裝設計以及產品拆卸等過程的大制造的概念。
3.2.1綠色設計?7?。綠色設計?green design?包含產品從概念設計到生產制造、使用乃至廢棄后的回收、重用以及處理處置的生命周期全過程,綠色設計從可持續發展的高度審視產品的整個生命周期,強調在產品開發階段按照生命周期的觀點進行系統性的分析和評價,消除對環境潛在的負面影響,并將3R?reduce,reuse,recycle?直接引入產品開發階段;綠色設計提倡無廢物設計。立足于綠色供應鏈的綠色設計應在企業自身實行綠色設計的基礎上,和供應商和分銷商等伙伴企業進行溝通?自產品概念形成階段和設計之初就從整體角度考慮產品生命周期的綠色化問題(包括供應商的原材料供應、運送;制造商的原材料選擇、產品生產;分銷商的銷售和廢棄物的回收、再利用等問題的綜合考慮)?以達到整個綠色供應鏈的共贏。
3.2.2綠色材料的選擇。綠色材料?green material?是一種相對概念,尚處于不斷發展與完善過程中。綠色材料主要包括材料本身的先進性?優質的、生產能耗低的材料?、生產過程的安全性?低噪聲、無污染?、材料使用的合理性?節省的、可回收的?以及符合現代工程學的要求等。綠色產品材料選擇要求把環保因素及材料的工程性質?可制造性、可靠性、可維修性等?共同作為選材的目標,使產品既具有優良的預定功能,又有利于環保生態環境。
3.2.3清潔生產。清潔生產本身就是一個不斷完善的過程,它要求企業應隨著經濟的發展和科技的進步,適時地提出更新的目標,要求在企業管理中時時處處考慮環保、體現綠色。這一思想可概括為″5R″原則,即?1?研究?Research?,將環保納入企業的決策要素中,重視研究企業的環境對策;?2?消減?Reduce?,采用新技術、新工藝,減少或消除有害廢棄物的排放;?3?再開發?Reuse?,變傳統產品為環保產品,積極采取“綠色標志”;?4?循環?Recycle?,對廢舊產品進行回收處理,循環利用;?5?保護?Rescue?,積極參與社區內的環境整潔活動,對員工和公眾進行綠色宣傳,樹立綠色企業形象。
3.3綠色供應鏈的支付環節
綠色供應鏈的支付環節實際上是一個交付的過程,它包括兩部分的內容:一是從核心企業(制造商)到分銷商或零售商的過程;二是從分銷商或零售商到消費者的過程。
3.3.1從核心企業(制造商)到分銷商或零售商的過程。從核心企業(制造商)到分銷商或零售商的過程由物質、商品空間移動的輸送、時間移動的保管、流通加工、包裝、裝卸以及信息等六大元素構成。根據上述非綠色因素分析,下面提出減少非綠色因素的策略。
?1?運輸策略。利用綠色汽車;通過輸送方式的轉換消減總行車量;使用綠色通道,減少車輛的排污量。
?2?開展共同配送,減少污染,消除交錯運輸。
?3?簡化供應和配送體系,通過車輛的有效利用降低車輛運行次數,提高配送效率。
?4?建設可持續發展的倉儲系統。
?5?關注物流中間商的合理選擇。中間商的綠色能力、聲譽對企業的綠色供應鏈成功實施很重要,所以企業應嚴格選擇自己的綠色供應鏈環節,以提升企業的綠色形象。
3.3.2從分銷商或零售商到消費者的過程。從分銷商或零售商到消費者的過程中要融入綠色營銷的理念。綠色營銷?Green Marketing?系指實現企業自身利益、消費者需要和環境利益統一的,關于產品和服務的觀念、定價、促銷和分銷的策劃和實施過程。
(1)綠色營銷渠道?9?。完整的綠色營銷要在傳統渠道基礎上有所創新,形成綠色渠道。綠色渠道模式可分為:
·直接渠道。直銷方式使消費者與生產商直接接觸,最大限度地確保綠色產品的品質。
·間接渠道。間接渠道指產品經由中間商銷售給消費者。綠色中間商主要包括綠色商店,綠色專柜。
·后向渠道。企業應用逆向渠道折價回收本企業以前的舊產品和回收包裝之后,進一步進行改造工作,增加附加價值和綜合用途,挖掘產品的潛在性能,延長產品的使用壽命。
(2)綠色營銷的實施?8?。在綠色供應鏈中實施綠色營銷,總體要求是在營銷全過程和各層面中重視環境保護,貫徹綠色意識。具體來說要作好以下工作:
·樹立綠色營銷觀念。
·準確搜集綠色信息。要在分析企業自身經營特點和狀況的基礎上,搜集綠色市場和綠色技術等信息,正確選擇目標市場和進行綠色產品的市場定位。
·研發和生產綠色產品。綠色產品是綠色營銷的基礎和關鍵。綠色產品的研發和生產將綠色理念系統地融入到產品研發和產品生產過程中。
·合理制定綠色價格。由于綠色產品比同類普通產品投入大,研發困難,對生產和銷售過程要求嚴格,在“環境消費付費”和“排污者付費”原則受到政府和公眾廣泛承認的前提下,綠色產品的價格一般比同類普通產品價格要高一些。而且,綠色產品價格屬于高檔品,需求對價格的敏感度較普通同類產品小,較高的價位可獲得高利潤。
3.4綠色供應鏈的回收環節
在綠色供應鏈中的回收物流包括退貨回收物流和逆向回收物流兩部分。本文主要研究逆向回收物流。該物流主要包括以下幾個環節:?4?
?1?回收?;厥帐菍⒆罱K顧客或下游企業在生產和銷售過程中持有的廢棄物通過有償或無償的方式返回銷售方。這里的銷售方可能是供應鏈上各個節點企業,如來自顧客的廢棄物可能返回到上游的供應商、制造商,也可能是下游的分銷商、配送商、零售商。
?2?檢驗與處理決策。該環節是對回收品的功能進行測試分析,并根據產品結構特點及產品和各個零部件的性能確定可行的處理方案。包括直接再銷售、再加工后銷售、分拆后零部件再利用和產品或零部件報廢處理等。然后對方案進行成本效益分析,確定最優方案。
?3?分拆。按產品結構的特點將產品分拆成零部件。
?4?再加工。對產品回收分拆后的零部件進行加工,恢復其價值。
?5?報廢處理。對那些沒有經濟價值或嚴重危害環境的回收品或零部件,采用機械處理等對環境無污染或污染小的方式進行處理。
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是實現機器智能化發展,通過采用人工研究得出的方法與技術,從而擴大人工的生產能力,推動產業的不斷發展。人工智能的產生伴隨著人類社會的不斷發展,是人類社會進步的結晶。隨著社會的不斷發展,人工智能技術與時俱進。
1.2智能化技術的理論基礎
目前,智能化技術廣泛的應用于精密傳感器、計算機、GPS定位技術等高科技信息工具中。其理論基礎最先于20世紀50年代左右提出并隨著社會的發展逐漸應用。通過智能化技術的應用,能夠有效延伸、擴展以及模擬相關人工作業,在提高了工作效率的同時也保證了工作質量。
1.3電氣工程自動化中智能化技術的特點
智能化技術擁有完善的控制系統,能夠有效的對數據進行分析與處理,從而保證系統的有效運行;通過使用智能化技術能夠簡化電氣工程的控制系統,提高整體運行效率;實現了控制器的無人化超控,減少了人力資本的投入;實現了數據一致性的標準,能夠快速地進行評估工作。
二、智能化技術在電氣化工程中的發展現狀
隨著我國經濟技術的不斷進步,智能化技術已逐步應用到電氣工程自動化工作當中。智能化技術的不斷成熟使得其應用領域不斷延伸,目前主要應用于計算機技術中,通過智能化技術與計算機技術的巧妙結合,在信息傳遞、提高工作質量、改善工作環境以及推動我國經濟發展中都起到了巨大作用。當下的智能化技術還在不斷發展,它為世界帶來的驚喜仍需展望。
三、智能化技術在電氣工程自動化中的具體應用
1、神經網絡系統。神經網絡系統由定子電流經過電氣動態參數進行辨別控制和轉子速度辨別經過機電系統參數兩個方面構成。在神經網絡系統中,反向學習算法被作為經常使用的方法,在其前饋性的特點之下進行高效運轉,對于控速度、負載轉矩以及時間控制上都有良好的效果。
2、模糊邏輯控制系統。目前,我們所說的模糊邏輯控制系統有效的代替了之前的PID控制器,模糊邏輯控制系統通過其知識庫能夠有效的進行推理決策,實現控制目標。模糊化的形式大多由多種函數表現形式構成,是進行模糊邏輯系統的重要方法。
3、故障診斷及優化設計。智能化技術在電氣自動化中的應用大幅度提高了故障診斷的效率性,由于電氣設施故障本身具有復雜性、隱蔽性、波動大等特點,其診斷效率較低。隨著智能化技術的廣泛應用,不但提高故障診斷的準確性,同時還節省了人力物力資源,使診斷過程快速有效。對于電氣產品的設計領域來說,其內容廣、工序復雜、影響因素多等特點,導致電氣產品涉及領域存在較大困難性。智能化技術的引入,提高了電氣產品的技術含量,不僅能夠有效降低人力勞動強度,同時還縮短了產品設計的時間,推動了電氣工程的發展。
四、智能化技術在電氣工程自動化應用中的發展方向
1、智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的性能發展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在電氣工程自動化技術中這是其發展關鍵的部分。我們通常所說的智能化技術主要是指在進行自動化工作時,所采用的智能系統帶有較高的智能化功能,這種功能有效地提高了系統運行效率,從而實現系統的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表現在其群控系統和數控系統的柔性化。通過采用智能化技術,能夠有效發揮控制系統的作用,在提高其具體要求的同時,有效監控其信息流和物流的動態變化。
2、智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發展方向。智能化技術在電氣工程自動化應用中的功能發展方向主要包括用戶截面圖形化以及科學計算可視化兩個方面。具體來說,使用用戶截面圖形化方便了用戶操作,同時也實現了對三維立體圖形、模擬圖形等動態圖形的有效追蹤;科學計算的可視化實現了對數據應用的高處理,有效提高了工作效率。
五、結語
【關鍵詞】結構設計;問題;
1 關于超長結構
混凝土結構設計規范第9.1.1條中規定鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m,而7.1.2條則規定當采取后澆帶分段施工,專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據的,伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。工程實例中超過55m 就設置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應控制房屋長度多少而不至于產生裂縫等不良現象呢?筆者認為這取決于各地區的溫差及混凝土不同的收縮應力。按本人所做的工程實例的經驗,多層房屋長度超過55m在75m以內時,采取設置施工后澆帶及相應的構造加強措施后,不設置伸縮縫是可行的,這在筆者長期的工程實踐中也已得到證實,多個工程(比如有40mx72m的四層廠房,10mx72m的六層教學樓,10mx80m的四層宿舍,30mx80m的單層廠房,還有長達近100m 的三層商業建筑等)均未產生嚴重的裂縫。但在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整。首先是長向板鋼筋應雙層設置,并適當加強后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強,以抵抗溫度應力帶來的推力;另外,超長結構在角部容易產生扭轉效應,我們在設計中也必須對角部結構進行加強。當框架結構超過75m時,筆者認為必須采取特殊的措施才能不設置伸縮縫,譬如說采用預加應力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過75m 的結構,必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應施加預應力,這在許多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結構,不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應按規范要求設置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。
2 地基與基礎設計
地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面,不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行,同時,也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素,因此,在這一階段,所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。
在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣,地質條件相當復雜,作為國家標準,僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定,因此,作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確,所以,在進行地基基礎設計時,一定要對地方規范進行深入地學習,以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設置地下室?;A則采用樁筏基礎。如何對樁進行合理選型,將對整個地下室設計的經濟性產生重要影響。例如某一工程,上部十八層帶一地下室,根據勘察報告,采用Φ400預應力管樁,可選樁長有樁長25m,單樁承載力特征值Ra=900KN,樁長34m,單樁承載力特征值Ra=1300KN。采用25m樁需要290根,采用34m樁需要200根。從樁本身比較兩種方案,總的樁延米數量相當,但采用25m樁為滿樘布置,筏板厚需1200mm,而采用34m樁為墻下布置,筏板可減至900mm,經濟性明顯。因此,筆者認為基礎選型應作方案比較,才能選定經濟合理的方案。而對于筏板厚度的取值,則應考慮樁沖切,角樁沖切,墻沖切及板配筋等多方面的因素。另外,筏板長度的設置也須我們研究探討,由于考慮地下室的使用合理性,常規我們采用設置后澆帶來解決底板超長引起的收縮及溫度裂縫,后澆帶的作用是明顯的,但也給施工帶來了不少麻煩,甚至由于處理不當而引起后澆帶漏水及裂縫。而有些高層,長寬均達100m以上,中間就設置幾條后澆帶,也沒有其他措施,本人認為是不妥當的。
3 結構計算與分析
在結構計算與分析階段,如何準確,高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理,是決定工程設計質量好壞的關鍵。由于新規范的推出對結構整體計算和分析部分相當多的內容進行了調整和改進,因此,結構工程師也應該相當地對這一階段比較常見的問題有一個清晰的認識。
3.1 結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異,因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以,在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件,并從不同軟件相差較大的計算結果中,判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的,哪個又是意義不大的,這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。否則,如果選擇了不合適的計算軟件,不但會浪費大量的時間和精力,而且有可能使結構有不安全的隱患存在。
3.2 是否需要地震力放大,考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及,只是,在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下建筑結構計算自振周期折減系數。
3.3 振型數目是否足夠。在新規范中增加一個振型參與系數的概念,理措施進行設計。并明確提出了該參數的限值。由于在舊規范設計中,并未提出振型參與系數的概念,或即使有該概念,該參數的限值也未必一定符合新規范的要求,因此,在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷,并決定是否要調整振型數目的取值。
3.4 多塔之間各地震周期的互相干擾,是否需要分開計算。一段時間以來,大底盤,多塔樓的建筑類型大量涌現,而在計算分析該類型建筑時,是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算,還是將結構人為地分開進行計算,是結構工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大,就有可能出現即使振型參與系數滿足要求,但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大,從而便結構出現不安全的隱患。
3.5 非結構構件的計算與設計。在建筑中,往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容,尤其是建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時,由于建筑的地震作用和風荷載均較大,因此,必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的計算處
4 關于梁筏基礎板筋位置
(江西理工大學南昌校區 江西 南昌 330013)
摘要:電氣制動是“電機及拖動基礎”課程的一個重點和難點。以他勵直流電動機為例,在教學中應用對比、解析幾何及歸納等方法,可以大大改善教學效果。
關鍵詞 :直流電動機;電氣制動;對比法;解析幾何法;歸納法
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)08-0103-03
“電機及拖動基礎”是電氣類專業一門主要的、必需的專業基礎課程,既是一門理論性很強的技術基礎課,又具有專業課的性質,對于電氣類專業的其他課程具有承上啟下的作用。
電氣制動作為電動機的主要拖動性能之一,無疑是該課程的一個重點。因為該內容涉及電路連接轉換、電磁關系變化、機械特性分析及相關計算等諸多方面,顯然又是一個典型的難點。
筆者以他勵直流電動機的電氣制動為例,結合多年的教學經驗,探討了對比法、解析幾何法及歸納法在該內容教學中的具體應用,使多變而抽象的問題變得具體而規范,大大改善了教學效果。
對比法
對比即比較,亦即抓住事物的本質、要點,增大反差,使學生在對比之中弄清一些模糊、難懂的問題,進而理解事物的本質特點,把握其基本概念和基本理論。一般認為,電動機有電動和制動兩種工作狀態,區別這兩種狀態的直接依據就是其電磁轉矩T的方向與轉速n的方向的關系:如果兩者方向相同,即工作在電動狀態;如果方向相反,即工作在制動狀態。與此同時,制動狀態往往是建立在電動狀態的基礎上。脫離電動狀態闡述制動的工作原理,往往使學生無所適從,難以理解;反之,若以電動狀態為基礎,注意兩者之間的對比,問題則迎刃而解。
下面以他勵直流電動機的能耗制動為例進行介紹。其電路圖如圖1所示。
電動狀態:開關S向上閉合,電樞繞組接通直流電源,此時電動機的外加電壓U與電樞回路感應電勢Ea的實際方向相反,但因為U>Ea,所以電樞電流Ia的方向與電壓U的方向一致,T=CTΦIa,磁通Φ的方向不變,T的方向取決于Ia的方向,T與轉速n的方向相同,電動機工作在電動狀態。
制動狀態:開關S向下閉合,電動機斷開直流電源,電樞繞組通過串加電阻RB形成回路,此時,U=0,因為慣性,轉速n不能突變,Ea=CeΦn不能突變,電樞回路只剩下感應電勢Ea,無疑電樞電流IaB的方向取決于Ea的方向,而電樞回路感應電勢Ea實際方向與電動機的外加電壓U的方向相反,故此時電樞電流IaB的方向與電動狀態時電樞電流Ia的方向相反,TB=CTΦIaB,則TB的方向與電動狀態下T的方向相反,即TB與轉速n的方向相反,電動機工作在制動狀態,此即直流電動機能耗制動的工作原理。
經過前面教學環節對他勵直流電動機的工作原理、工作特性和拖動特性的介紹,學生對電動狀態的電磁關系印象往往比較深,而對制動的電磁關系則難以把握。運用上述比較,可使學生通過對兩種工作狀態下各電磁量的鮮明對比產生一個清晰的認識。
解析幾何法
一般認為,直流電動機的電氣制動分為能耗制動、反接制動和回饋制動三種。機械特性方程及其所對應的曲線是分析和計算各類制動的基本依據,而各類制動所對應的機械特性各不相同,學生往往因為其過于抽象而難以琢磨,混淆不清。如果借助解析幾何法進行闡述,則問題可變得具體而規范。
(一)用解析幾何法區分電動與制動狀態
如圖2所示,由直角坐標系的特點可以很清晰地了解轉速n和電磁轉矩T在各象限的符號,結合判斷電動機工作狀態的直接依據,結合機械特性,可以直觀地掌握電動機在各象限的工作狀態:
第一象限:T>0,n>0,電磁轉矩T與轉速n的方向相同,電動機工作在電動狀態(正向電動);
第二象限:T<0,n>0,電磁轉矩T與轉速n的方向相反,電動機工作在制動狀態;
第三象限:T<0,n<0,電磁轉矩T與轉速n的方向相同,電動機工作在電動狀態(反向電動);
第四象限:T>0,n<0,電磁轉矩T與轉速n的方向相反,電動機工作在制動狀態。
(二)用解析幾何法把握機械特性方程
機械特性方程是求解電氣制動問題的直接依據,而各類制動所對應的方程形式各不相同,單獨理解往往單調而抽象,極容易混淆。如果利用解析幾何法與坐標中的曲線聯系起來,則問題就簡單多了。由機械特性方程的一般式:
可知:(1)能耗制動時,因為U=0,則n0=0,其機械特性曲線顯然為過原點,斜率(-β)<0的一條直線,反之,過原點斜率小于0的直線表示的是能耗制動,由一般式可以熟練地寫出該制動對應的方程,如圖3(a)。(2)電源反接制動時,斷開正向電源,外加電壓為-U,其對應直線為將過原點的曲線向左平移單位的結果,同樣,根據直線的位置結合機械特性方程的一般式可以熟練地寫出其對應的方程,如圖3(b)。(3)轉速反向的反接制動(倒拉反接制動):因其外加電壓U與電動狀態一致,其對應曲線顯然應與正向電動狀態所對應的直線一致,亦即將過原點的直線向右平移單位的結果,反之根據曲線求方程的方法亦然,如圖3(c)。(4)回饋制動(再生制動):一般地,我們利用的回饋制動發生在反接電源、電動機由反向電動狀態進入的回饋制動,以應用于高速勻速下放重物。自然其外加電壓同樣為-U,不難理解其所對應的直線方程與(2)一致,只是由回饋制動的條件n>n0,其工作曲線為該直線的第四象限段,如圖3(d)。
直線、方程與其所對應的解析幾何知識相結合,使得原本抽象、多變的理論知識變得形象而直觀,加上對各類制動工作原理的理解,學生就能很熟練地寫出各類制動所對應的機械特性方程,而方程是求解具體問題的直接依據,實際問題的解決也就變得直觀而容易把握了。
歸納法
前面關于制動的闡述雖然解決了難以理解和掌握、抽象及多變的問題,但仍然有些松散,不利于對各類制動特點及其適應場合的把握,如果再對其進行歸納、綜合,則可以給學生一個全面而具體的直觀印象,具體如圖4所示。
從圖4中,可以很直觀地得到:(1)從第二象限的特性可以看出,電源反接制動與能耗制動都能用于制動停車,并且可直觀地比較兩種制動的制動轉矩大小(橫坐標所對應的絕對值)。顯然前者的制動轉矩比后者要大,而且因為能耗制動的特性曲線經過原點,不難理解在轉速較低的時候其制動效果不理想的特點。(2)通過第四象限的特性比較可知:能耗制動和倒拉反接制動適應于低速勻速下放重物(位能性恒轉矩負載),而回饋制動適應于高速勻速下放重物;在第四象限,n<0,在利用相應方程求解時,無疑其轉速應該為負值。(3)從電源反接制動、反向電動及回饋制動位于同一條直線可知,其所對應的方程形式是一致的,并且不難理解,電源反接制動在轉速為0時如不及時斷開反向電源,電動機將工作在反向電動狀態。(4)通過正向電動與倒拉反接制動位于同一條直線可知:一是其所對應的方程形式一致;二是在電動狀態時n>0,而在倒拉反接制動時n<0。
應用舉例
例如,一臺他勵直流電動機拖動某起重機提升機構,電動機的數據為PN=30kW,UN=220V,IN=158A,nN=1000r/min,Ra=0.069 Ω。忽略空載損耗。(1)電動機以轉速600r/min提升重物時,負載轉矩TL=0.8 TN,此時電動機運行在什么狀態?求電樞回路應串入的電阻值;(2)電動機以轉速600r/min 下放重物時,負載轉矩TL=0.8TN,此時電動機可能運行在哪幾種制動狀態?求出各種制動狀態下電樞回路應串入的電阻值;(3)電動機以1200r/min下放重物時,負載轉矩TL=0.8TN,此時電動機運行在什么狀態?求電樞回路應串入的電阻值。
結合位能性恒轉矩負載的機械特性,對照圖4,可以直觀地判斷出問題(1)中的電動機運行在電動狀態;問題(2)中可能運行的制動狀態為能耗制動和倒拉反接制動(轉速反向的反接制動);問題(3)中的電動機運行在回饋制動狀態(n>n0)。
綜合直流電動機機械特性方程的一般式和前述解析幾何法,可以輕松地寫出各狀態下所對應的方程,如問題(3)中的回饋制動狀態,其方程為:
根據圖3(或圖4)中所對應的曲線,顯然n=
-1200r/min,求出TN,再將其他已知條件代入,該問題就只剩計算了。
總結
電氣制動是所有拖動性能中的一個典型難點,學生通過對該內容的把握,可以在一定程度上恢復對該課程的學習信心,激發學習興趣。事實上,對比法在“電機及拖動基礎”的教學中還可以廣泛地用于直流電機與交流電機、變壓器與交流電機的運行分析、電動機與發電機等許多方面,甚至可貫穿該課程教學的始終;解析幾何法等數學方法亦可在起動、調速等其他拖動性能的分析、交流電動機的拖動性能分析等環節中推廣。筆者多年的教學實踐表明:該類方法能幫助學生把握抽象、模糊的概念和相關理論,實現有的放矢地分析問題。
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