文化具备的特征范文

时间:2023-10-01 08:48:56

文化具备的特征

文化具备的特征篇1

关键词:信号可视化;机载电子设备;计算机仿真

随着无线电装备的大量应用,民航飞机上装备了各种仪表和仪器。如何理解这些仪器仪表的工作原理,是航空电子工程师的重要任务。在航空电子设备的维护过程中,电子信号始终贯穿于各项工作中。而电子信号的样式有成千上万,理解这些信号成为电子工程师的难点,抓住信号的特征是掌握信号处理原理的根本。通过大量教学内容,我们归纳出信号具有的基本特征可以从四个方面描述:时域、频域、时频域和统计域。本文给出从这四个方面表现信号的方法,并以计算机仿真的形式,给出进行信号可视化的基本方法。

一、信号四个方面的特征

信号的种类有很多,导致信号具有不同特征。根据教学发现,信号的特征可以从时域、频域、时频域和统计域四个方面进行描述,下面分别介绍这四个方面特征。

1.时域特征

时域就是信号的幅度或者功率随着时间的变化情况。有的信号变化快,如各种电子噪声,有的信号变化慢,如电子传感器测量到的气温等。时域特征是信号的基本特征。时域特征的表现形式就是我们常说的波形。

2.频域特征

自从出现了傅里叶变换后,信号的频域特征更为人们所关注。信号的频域特征就是信号在频率域的分布情况。由于时域与频域是完全对应的,因此时域的变化情况会反映在频域。如在时域变化快的信号,就会在频域出现高频率成分的信号;在时域变化慢的信号,在频域就会出现频率成分低的信号。虽然频域特征与时域特征是一一对应的,但是频域特征有时更直观。如通过频域特征可以发现信号包含的不同频率成分。在实际工作中,尤其是对高频信号,只能获得信号的频域特征,时域特征很难直接获得。因此,可以说频域特征是信号最重要的特征之一。

3.时频域特征

时频分析是信号处理发展到高级阶段产生的新的信号分析工具。信号的时频域特征就是信号的频率随时间的变化情况。传统的信号分析一般假设信号是平稳的,也就是说信号的频率成分不随时间的变化而变化。而在实际环境中,信号往往是非平稳的。信号的频率随时间而变化的。如果仅从时域或者频域方面描述信号,往往不能反映出这种变化。时频域的分析能给出很好的解决方法。

二、信号特征的可视化方法

信号可视化的方法有很多种。针对教学而言,一般是采用计算机仿真的方法产生各种信号。然后通过对信号进行处理,将信号在不同特征域表现出来。因此,信号可视化包含的内容有:开发环境、信号的产生、信号的处理和信号的表现。

1.信号可视化的开发环境

常规的信号仿真工具包括MATLAB、C++、Python等。对于高校教师而言,MATLAB无疑是最合适的开发工具,它不仅语法简单,而且可以工作于多个平台之上。C++是偏向于工业化或者说是产品化的开发工具,信号处理的开源库比较多,但其开发难度要大于MATLAB。Python是跨平台的开发工具,目前有很多信号处理库,开发难度介于MATLAB与C++之间。

2.信号的产生

信号的产生既可以产生模拟的信号,又可以是用传感器采集来的信号,如采用温度传感器、压力传感器、AD数据采集器等。实际中也可以采用仿真的方法产生各种信号,在产生信号时,要注意的方面包括:信号的样点数和采样频率等。

3.信号的处理

信号的处理在计算机仿真方面一般采用数字处理的方式模拟实际中的处理。信号处理的范畴很宽,包括滤波、调制、同步、检测和跟踪等。信号的处理过程模拟是进行信号可视化的关键和难点。这是因为信号处理是一切电子系统的核心,是一切电子系统功能的支撑。

4.信号的表现

信号的表现就是信号特征的表现,包括各种波形、频域特征、时频域特征、统计域特征等的表现。时域波形的表现主要是波形的绘制,在绘制波形时可以采用线、柱、散点的形式。在进行频域特征表现时,一般采用FFT变换后,给出其频谱,由于FFT是分段处理的。因此,可以采用分段读入数据计算FFT的方式,显示每段数据的频谱,这样形成的频谱具有动画效应。信号的时频域特征一般采用时频变换、小波变换等方法。由于时频变换的计算量巨大,因此对信号进行时频变换时需要分段读入。统计域的特征一般采用直方图的方式进行表示。

三、信号可视化实例

1.信号的时域特征信号的时域特征我们这里采用两种方法进行表现,一种是模拟产生的正弦波信号。

2.信号的频域特征信号的频域特征有时能够给出更精确的信号特征描述。频域的特征具有更直接的特征描述力。

3.信号的时频域特征信号的时频域特征反应的是信号的频率随着时间的变化情况。线性调频信号的频率随着时间不断增大。

4.信号的统计域特征

信号的统计域特征反应的是信号幅度的变化频率情况。该随机信号的幅度分布服从正态分布。

四、结语

将信号的特征在不同的域中表现出来,更直观地掌握信号的特性,是航电设备原理教学中的难点。本文从信号的产生、处理、变换和表现方面出发给出了信号在时域、频域、时频域和统计域的特征表现方式,在实际教学中有很好的效果。

参考文献:

[1]郭宝龙,朱娟娟,吴宪祥,闰允一.“信号与系统”课程可视化教学的实践探索[J].电气电子教学学报,2010.10,32卷(5):62-64.

[2]王旭,薛丽芳,杨丹,韩志艳.基于小波变换的语音信号可视化研究[J].计算及应用研究,2009.1,第26卷(1):94-96.

[3]高旭.电子系统多信号建模可视化技术的研究与实现[D].电子科技大学,2011.5.

文化具备的特征篇2

作者简介:王成语(1984-),女,重庆人,硕士研究生,主要研究方向:图像处理、模式识别; 李伟红(1962-),女,四川自贡人,副教授,博士,主要研究方向:机器学习、模式识别。

文章编号:1001-9081(2011)08-02115-04doi:10.3724/SP.J.1087.2011.02115

(重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆400030)

()

摘 要:基于超完备字典的人脸稀疏表示方法的难点是其字典构成。针对此问题,首先采用双密度双树复小波变换(DD-DT CWT)提取人脸图像不同尺度的高频子带,然后根据能量平均分布最大原则选择能量较大的部分子带构成对应尺度的超完备字典。同时,将测试样本相应的人脸DD-DT CWT子带特征看成超完备字典中原子的线性组合,并组合多字典上的稀疏表示进行识别。在AR人脸图像库上进行了实验,结果表明该方法是一种有效的人脸特征表示及分类方法。

关键词:超完备字典;稀疏表示;双密度双树复小波变换;特征提取;多尺度

中图分类号: TP391.413文献标志码:A

Sparse representation of face feature recognition based on

multiple dictionaries of double-density dual-tree complex wavelet transform

WANG Cheng-yu, LI Wei-hong

(Key Laboratory for Opto-electronic Technology and System of Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400030, China)

Abstract: The difficulty in sparse representation of facial images based on over-complete dictionary is the dictionary generation. This paper first introduced the Double-Density Dual-Tree Complex Wavelet Transform (DD-DT CWT) for filtering the high-frequency sub-bands and the principle of energy distribution for selecting some sub-bands as the feature of a facial image to form multi-scale dictionaries, then viewed the similar feature of a test sample as the linear combination of some atoms in the overcomplete dictionary, finally got the recognition results via ensembling sparse representations on these dictionaries. The experimental results on AR face database demonstrate the efficiency of the proposed algorithm.

Key words: overcomplete dictionary; sparse representation; Double-Density Dual-Tree Complex Wavelet Transform (DD-DT CWT); feature extraction; multi-scale

0 引言

由于人脸识别在国家安全、军事安全和公共安全领域的重要地位[1-3],使人脸识别技术研究受到各国研究人员的高度重视,近年来提出的各种研究方法各具特色,最典型的有主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)[4]2、线性鉴别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)[4]3以及局部保持投影(Locality Preserving Projection, LPP)[4]3、局部二元模式(Local Binary Pattern, LBP)[5]等方法。研究表明,人脸识别的核心是人脸特征的表示(提取)问题。基于超完备字典的图像稀疏表示是去除图像冗余的一种有效方法[6],适于描述人脸这种具有非高斯(non-Gaussian)分布的图像集合。与传统的基于子空间的方法相比,提取得到的人脸稀疏特征更能体现人脸的分类特性。

基于调和分析的图像表示的基本思想[7]8,图像可以表示成有限(或无限)项基函数gm的加权和。即:

S∑M-1i1cmgm(1)

其中:S表示离散化的图像信号;cm为表示系数;gm为基函数也称为调和函数,常用的有傅里叶变换、余弦变换和小波变换等。但以上的正交基函数没有考虑到实际信号时频变化范围大或者图像的各种几何正则性,造成表示的不稀疏性。

基于超完备字典的图像稀疏表示方法采用超完备的冗余函数代替传统的正交基函数,组合成超完备字典,也称为冗余字典,或简称字典。对于每个输入的图像,只有少数几个基函数具有较大的响应输出,而其他基函数的输出近于零。和PCA不同的是,图像稀疏表示的基函数没有主次之分,要使输入图像得到最稀疏的表示,即有效地提取出足以描述图像特征的信息,超完备字典的选择很重要,需要尽可能地符合被逼近的图像的结构[7]10。字典中的基函数被称作原子。一般可以利用贪婪算法或者自适应追踪算法,从字典中找到具有最佳线性组合的很少的几项原子来表示这个图像。字典可以由任意函数集或者其变化构成,但应根据实际应用选取。目前常用的超完备字典构成方法有各种多尺度几何分析方法如脊波(Ridgelet)变换[8]、曲线波(Curvelet)变换[9]、轮廓波(Contourlet)变换[10]等。此类方法均是采用基波函数及其变化作为原子,用于表示具有不同几何特征的信号或图像,适用于重构、去噪等。

由于上述方法在对图像进行表示时,自适应地根据图像结构信息选取基函数,不同图像由不同的基函数及其变化线性组合得到,不能体现图像之间的关系,不适用于分类。本文提出基于样本双密度双树复小波变换(Double-Density Dual-Tree Complex Wavelet Transform, DD-DT CWT)特征的超完备字典,将待识别图像相应的特征描述为这些图像特征的稀疏线性组合,并组合多组稀疏表示(ensemble of sparse-representation)进行决策,得到识别结果。

1 基于稀疏表示的人脸识别方法

基于稀疏表示的人脸识别方法基本思想[11]是,将给定的第i类的ni个灰度人脸图像(训练样本)或者其特征作为稀疏表示模型中过完备字典中的列向量,由这些列向量构成过完备字典。对一个属于训练样本中的某一类的测试样本,经过与训练样本相同的预处理后,计算其在字典上的稀疏表示,理想情况下,稀疏表示中只有其所属类别上的系数非0,从而可以很容易将它归为该类。但实际情况中,由于噪声和模型误差等原因,在其他类别上也有数值较小的非0系数,此时可以将其归为最大系数所属类或者系数中最能线性表示测试样本的那一类。这即是基于稀疏表示的分类(Sparse-Representation Classifier, SRC)方法的思想,其实现流程如下所示。

1)输入:k类训练样本或者其特征的集合A[A1,A2,…,Ak]∈Rm×n,形成冗余字典,测试样本或其特征y∈Rm。

2)对A的每一列以及y同时进行归一化,使其2范数为1。

3)通过解如下问题求出测试样本的稀疏表示:

1arg minxx1

s.t. Axy

4)计算残差:ri(y)y-Aδi(1)2; i1,2,…,k。

5)输出:识别结果y所属类别。

identityarg mini ri(y)

可以看到,SRC方法中,针对不同的分类识别对象,其冗余字典的构成十分重要。SRC方法的提出者Wright等人[11]认为当字典中原子维数较大时,各种字典构成方法如传统子空间、下采样、随机映射方法下的识别率趋于一致,但文献[11]中的方法没有考虑到人脸图像的结构特性,造成表示的稀疏性不够。为此,本文采用双密度双树复小波,它具有类似人眼视觉特性的局部性、方向性、带通性,是一种类Gabor的小波,在本文的实验部分与Gabor也进行了比较。

2 基于双密度双树复小波变换的人脸特征字典

2.1 双密度双树复小波变换

2004年Selesnick提出的双密度双树复小波变换[12]综合了双密度小波和双树小波的优点,即具有平移不变性和抗混叠特性、基2冗余且不随尺度变化、更加近似连续小波变换和良好的方向性等特点,在图像去噪、图像增强、图像分割和运动目标估计中具有较大优势。

双密度小波变换[13]基于一个尺度函数和两个不同的小波函数,其中一个小波是另一个小波的偏移(偏移量为0.5),在实现过程中用过采样代替临界采样,由于双密度小波有两个小波函数,这样在同一个尺度内相邻小波间的频带间隔更小,因此与传统小波变换相比,具有近似的平移不变性。把满足希尔伯特变换关系的两个离散小波变换(Discrete Wavelet Transform, DWT)并联组成双树复小波变换。双密度小波变换和双树复小波变换组合到一起便得到DD-DT CWT。其迭代滤波器组如图1所示。

双密度双树复小波是类似于Gabor的方向性小波基。具有近似的平移不变性、有限冗余(4∶1)、优良的方向性(16个)等,满足作为一种好的图像表示方法应该具有的五个特征:多尺度、局域性、临界采样、方向性、各向异性。对人脸图像进行双密度双树复小波多层(多尺度)分解变换,多层分解是对低频部分不断分解以完成特定层数的分解,每层都得到4个低频子带和32个方向的高频子带。由于多层分解后低频子带信息已经丢失很多,得到的特征各个人脸图像趋于相似,对识别意义不大,而且图的边缘以及眼睛、鼻子、嘴、耳朵等细节信息被分配到各个高频子带图像中,所以该文选取高频子带作为人脸特征。

图1 双密度双树复小波的迭代滤波器组

2.2 基于DD-DT CWT的人脸特征构成策略

过完备字典对于原子维数与原子个数的大小要求:设A{gr,r∈Γ}为用于进行图像稀疏分解的过完备原子库即字典,gr为原子。由库的过完备性可知,原子个数r应远远大于原子的大小,即若用LA表示过完备库A中原子的个数,则LA应远远大于原子大小(维数)N。

双密度双树复小波高频子带在每个方向上有两个子带,取模变换得到16个小波系数幅值特征。为了满足过完备库对于原子维数的要求,本文提出按照子带平均能量的大小排列,选择平均能量较大的几个子带向量合成为人脸特征向量,作为原子组成稀疏表示中的冗余字典。

平均能量定义在某一尺度下,所有样本对应的子带上的小波系数的平方和取平均:

Ej∑ni1Eji∑ni1aji2; j1,2,…,16(2)

其中n为样本的总数。式(2)描述了各个人脸样本在进行多尺度分解后,在某一尺度上的各个子带上的能量分布。基于双密度双树复小波变换的子带平均能量体现了人脸的频带方向特征的分布。

基于DD-DT CWT的人脸特征向量构成框架如图2所示。

图2 基于DD-DT CWT的人脸特征向量构成框架

3 基于DD-DT CWT多字典人脸特征稀疏分类

根据DD-DT CWT高频子带的特性,不同尺度的子带分别包含人脸图像的不同特征,它反映了人脸图像不同的细节信息或整体信息。从人脸识别的角度,人脸的局部信息和整体信息对于人脸分类起着不同的作用,将这些具有不同鉴别信息的特征组合起来作为人脸特征的稀疏表示,从理论上将优于用单一尺度的子带表征人脸特征。

图3为该文提出的基于DD-DT CWT的多字典人脸稀疏特征构成及识别方法的构成框架。该文实验采用AR图像库子集,尺寸预处理为128×128像素,为此,DD-DT CWT分解需要进行3层以上分解实现降维,以满足库的过完备要求。而3层以上分解后,图像的能量大部分集中在3层和4层子带图像上,5层以上鉴别信息很少,该层分解得到的系数能量约为4层的1/4,约为3层的1/20,分析结果如图4所示。为此,该文分别采用DD-DT CWT的3层和4层分解得到的高频子带生成多字典(1,2),然后组合测试样本在字典1,2上的稀疏表示用于识别。

图3 DD-DT CWT多字典构成人脸特征稀疏表示及识别框架

图4 DD-DT CWT不同尺度分解得到的子带及其能量分布

图4中,图(b)、(d)、(f)的横坐标表示分解得到的16个高频子带,纵坐标表示双密度双树复小波的子带平均能量值,由式(2)计算得到。

4 实验与分析

实验采用AR人脸图像库,该库包含126人,每人26幅在不同光照,不同表情和不同遮挡的条件下采集的正面人脸图像。该文采用AR库的无遮挡图像子集进行实验。该子集包括119人,每人14幅正面无遮挡的图像,具有不同光照、表情变化。实验图像均以人眼中心点为基准对齐,裁剪到大小为128×128像素。随机选择7幅作为训练样本,其余7幅作为测试样本。图5给出该子集中一个人的所有样本。

图5 实验所用AR库子集中训练样本示例

实验1 与几种常见的典型的人脸特征表示方法比较。

实验包括PCA、LDA、LBP、LPP、单尺度Gabor(S-Gabor)(此处的Gabor[14]采用的类视皮层的HMAX模型,取其单尺度,最佳参数设置见参考文献)。

表1给出在AR库上进行的11组随机实验的平均结果,除LDA、LPP(样本种类数-1维)外,其他方法取与DD-DT CWT4层分解相近的维数(约为512维)下进行对比。SRC方法与最近邻(Nearest Neighbor, NN)分类相似,均以度量距离最近作为分类依据。不同的是SRC将待识别样本归类到与其最相近的类所属的类别,NN将待识别样本归类到与其最相近的样本所属的类别。表1也同时给出SRC与NN分类的实验比较结果。

表1 AR库上不同方法的识别率对比

%

图6为11组随机实验结果。从图6可以看出该文提出的基于DD-DT CWT多字典人脸特征稀疏表示方法明显优于传统的几种方法,且具有很好的稳定性。

图6 本文方法与典型的人脸特征提取方法的识别率比较

实验2 与DD-DT CWT单字典人脸特征稀疏表示方法比较。

SRC方法求取的系数向量中,最大分量代表与测试样本最相近的训练样本。本文中所有训练样本和测试样本均是经过中心化和归一化操作,系数最大分量越大,说明测试样本与训练样本的某一个更相似,理想情况为1,即测试样本可以由一个训练样本表示,这时各个原子之间差异最大,同时在其他样本上的系数越小,说明生成字典的方法最好。图7、8随机选取两个样本的系数向量进行对比。

图7、8中,横坐标表示字典中原子的序号,对应训练样本的序号。图7、8显示了单尺度双密度双树复小波特征构成字典用于基于稀疏表示的识别时,与Gabor类似,能较好地提取每个人脸样本的特征,从而使得分解得到的系数向量中最大值比其他方法更接近1,且系数向量的其他分量更接近0。

图7 第15人各种方法的字典对应的系数图

图8 第72人各种方法的字典对应的系数图

实验3 在具有平移的训练样本和测试样本下,与其他几种方法的比较。

SRC用于识别在应用中本身有两个制约条件:一是为满足过完备条件需样本较多;二是要求训练样本和测试样本较好地对齐。双密度双树复小波方法相对于传统的子空间方法在样本发生小像素平移时受到的影响相对较小,图9给出在AR库上的平移效果。

图9 各种方法在AR库上的图像平移像素数与识别结果关系

图9中,横坐标表示图像发生平移时,平移的像素数,纵坐标表示各种字典生成方法在图像发生平移时的识别率。从图中可以看出图像未对齐(发生平移变化)时,图像发生不同方向的平移变化对于识别的影响是不一致的,各个方向上双密度双树复小波方法的识别率均高于其他几种方法。

5 结语

相比于传统方法生成的字典,在基于人脸图像双密度双树复小波特征的单尺度字典上能得到对人脸图像的更为简洁的表示,其效果与模拟视觉机制的Gabor滤波器类似,同时多字典上进行分解挖掘图像的各个频率带的细节特征,对其进行组合识别,改善了识别效果。实验结果显示该方法在图像有平移时优于其他几种对比方法。

参考文献:

[1] 辜小花,龚卫国,杨利平,等.核保局鉴别分析人脸识别算法[J].仪器仪表学报,2010,31(9):2016-2021.

[2] 李伟红,陈伟民,龚卫国.一种人脸特征选择新方法的研究[J].电子测量与仪器学报,2006,20(2):16-20.

[3] 龚卫国.《人脸识别技术》专题文章导读[J].光学精密工程,2008,16(8):1452-1452.

[4] CAI D, HE X F, HU Y X, et al. Learning a spatially smooth subspace for face recognition [C]// 2007 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2007: 1-7.

[5] OJALA T, PIETIKAINEN M, HARWOOD D. A comparative study of texture measures with classification based on feature distributions [J]. Pattern Recognition, 1996, 29(1): 51-59.

[6] OLSHAUSEN B A, FIELD D J. Sparse coding with an overcomplete basis set: A strategy employed by V1? [J]. Vision Research, 1997, 37(23): 3311-3325.

[7] 邓承志.图像稀疏表示理论及其应用研究[D].武汉:华中科技大学,2008.

[8] CANDES E J. Ridgelets: Theory and applications [D]. Stanford, CA: Stanford University, 1998.

[9] CANDES E J, DONOHO D L. Curvelets: A surprisingly effective nonadaptive representation for objects with edges [R]. Stanford, CA: Stanford University, 1999.

[10] DO M N, VETTERLI M. The contourlet transform: An efficient directional multiresolution image representation [J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2005, 14(12): 2091-2106.

[11] WRIGHT J, YANG Y, GANESH A, et al. Robust face recognition via sparse representation [J]. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2009, 31(2): 210-227.

[12] SELESNICK I W. The double-density dual-tree DWT [J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2004, 52(5): 1304-1314.

[13] JAYAWARDENA A. Design of double density wavelet filter banks [C]// Proceedings of the 7th International Symposium on Signal Processing and Its Applications. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2003: 463-466.

文化具备的特征篇3

关键字:后备水源地、涌水量、补排条件、动态规律、水化学特征

正文:

后备水源地的确定,取水构筑物形式的选择及布局,在规划过程中主要从本地区地下水资源质和量的分布状况;区域水文地质条件的优劣;水资源开发利用现状及存在问题;地下水系统的生态保护;供水目的及其技术经济条件等方面予以考虑。基于上述条件,哈尔滨地区拟选以下几个后备水源地:

1.蜚克图镇水源地

1.1水文地质条件

①含水层特征

该拟选后备水源地第四系厚度70-110m,富含第四系孔隙潜水、微承压水,地下水位埋深4-5m;含水层厚度30-40m,岩性为中砂、中粗砂。透水性好,渗透系数一般为30-70m/d,单井推断涌水量2000-5000m3/d,水量丰富。

②地下水补给排条件

地下水补给来源为大气降水及侧向径流补给,地下水流向自南东流向北西向下游径流及人工开采为其排泄途径。

③ 地下水动态规律

区内地下水随季节变化,且与蜚克图河水具有密切联系,一般在1月份水位最低,5月份随冰雪融化地下水位小幅度回升,5月中旬至6月份地下水位又出现一次最低,此后随降雨量增加地下水位开始上升,至7、8月达到最高,8月末开始缓慢下降至翌年。

④地下水化学特征

地下水水质较好,为无色、无味透明,水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca・Na型水,矿化度为1.0g/L,为低矿化淡水。由于地处漫滩区,地下水易被污染。

1.2潜力分析

含水层厚度大,透水性好。富水程度高。地下水年或跨年度调节作用强。补给充分周转快,天然补给资源为891.95×104m3/a,开采补给量为3613.95×104m3/a,允许开采量为3303.25×104m3/a(合开采量9.05×104m3/d)。开采系数为1.1,可见该后备水源地具有充分的补给资源,潜力很大,开采过程中易形成稳定型水源地。

2.方台镇水源地

2.1水文地质条件

①含水层特征

该拟选后备水源地第四系厚度70-100m,富含第四系孔隙承压水、微承压水,地下水位埋深6-8m,含水层厚度30-45m,岩性为粗砂、中粗砂、砂砾石,透水性好,水量丰富。

②地下水补给排条件

地下水补给来源为大气降水及上游区地下侧向径流补给,向下游径流及人工开采为其主要排泄途径。

③地下水动态规律

地下水位受气象、水文因素影响,具有以年为周期,呈单峰型动态曲线变化,水位变化幅度较大,1-4月份地下水位呈缓慢下降状态,4、5月份达到全年最低水位,之后,由于地表融化雪水渗入及河水水位上涨,地下水位呈现缓慢上升,7、8月份随着降水量增大,地下水位快速上升,并达到最高水位,形成丰水期,9月份后随着降水量减少,地下水位缓慢下降至年底。

④地下水化学特征

地下水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca・Mg型水,铁锰含量较高,矿化度小于1.0g/L,属低矿化淡水。

2.2潜力分析

该拟选后备水源地,水位埋藏浅,岩性颗粒粗,含水层厚度大,分布稳定。具有很好的调节能力。天然补给资源为1782.26×104m3/a,开采补给资源量为4586.78×104m3/a ,允许开采量为4380.00×104m3/a,合日开采量13×104m3。开采系数1.05,具有充足的补给资源,水源地投入使用后易形成稳定型水源地。

3.哈西阶地水源地

3.1水文地质条件

①含水层特征

该拟选后备水源地第四系厚度60-80m,富含孔隙承压水、微承压水,含水层厚度30-40m,水位埋深8-12m,含水层岩性为中砂、中粗砂、砂砾石,透水性好,渗透系数一般为35-65m/d,是区内最主要供水目的层。

②地下水补给排条件

地下水补给来源为大气降水及侧向径流补给,地下水流向由南向北流动,向下游径流排泄至松花江。

③地下水动态规律

天然状态下,地下水水位随季节变化,一般在5-6月地下水位最低,7月初随雨季到来,地下水位缓慢上升,8月下旬至9月地下水位出现峰值,9月中旬后地下水位逐渐下降至翌年。水位变幅一般为1.5-3.0m。

④地下水化学特征

地下水为无色、无味、透明,铁、锰含量偏高,一般为0.8-1.6mg/L。矿化度小于1.0g/L,水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca・Mg型

3.2潜力分析

该水源地,含水层厚度大,导水性能好,埋藏相对较深,水质不易被污染,地下水具有承压性,侧向径流及循环交替强。天然资源量1873.29×104m3/a,开采补给资源为4080.75×104m3/a,允许开采量为1825.00×104m3/a,合日开采量5×104m3/d。开采系数为2.27,开采量的保证程度较高。投产后易成为稳定型水源地。

4.双城南水源地

4.1水文地质条件

①含水层特征

该拟选后备水源地位于高平原上,第四系厚度大,一般为70-110m,富含第四系孔隙承压水,水位埋深10-20m,可见两到三层含水层,累计厚度24-30m,岩性为中砂、中粗砂、砂砾石,透水性好,渗透系数一般为50-70m/d。

②地下水补给排条件

由于区内表层黄土状粉质粘土重点节理及大孔隙发育,有利于大气降水渗入,形成黄土状孔隙裂隙潜水,该潜水水平流动性较差,具有向下越流补给下层承压水的特点,所以该承压水含水层不断接受上层潜水越流补给,同时也接受侧向径流的补给,地下水流向自北东流向南西,排泄方式为人工开采及侧向径流方式排入拉林河。

③地下水动态规律

区内地下水含水层埋藏深,具承压性,承压水头高10-15m,所以地下水位动态变化与区内承压水水位变化与大气降水关系密切,但由于承压水含水层埋藏深,地下水重向补给时间要比孔隙潜水滞后一周左右,一般规律是,每年5、6月初,地下水位最低,6月中旬水位开始缓慢上升,至9月中下旬地下水位达到最高值,此后水位缓慢下降至翌年,地下水位变幅1.0-1.5m。

④ 地下水化学特征

区内承压水特征为弱碱性、低矿化度淡水、硬度高,水化学类型为HCO3-Ca・Na或HCO3-Na・Ca型水。

4.2潜力分析

该水源地含水层厚度大,埋藏深,水质不易被污染,水力特性具有承压性,承压水头高度12-18m,含水层透水性好。天然资源量为3391086.23m3/a,开采补给量达3019.20×104m3/a,允许开采量2920.00×104m3/a,合日开采量8×104m3。开采系数为1.03,有充足的保证资源。投产运行后易成为稳定型水源地。

参考文献:

1. 《北方城市应急供水水源地研究》戴长雷、迟宝明等,《水文地质工程地质》2008年第4期

2. 《城市地下水应急供水水源地研究》叶勇、谢新民等,《水电能源科学》2010年第1期第28卷

3. 《哈尔滨城市供水应急预案初探》付慧、高书伟等,《水利科技与经济》2007年第7期第13卷

4. 《论西泉眼水库作为哈尔滨市备用水源工程的可行性》王雪峰、商维臣等,《水利科技与经济》2006年第8期第12卷

5. 《哈尔滨市水资源可持续开发利用战略研究》杨萍,东北农业大学,2003年

文化具备的特征篇4

人员的缺少。本文利用复合型人才“木”字型通用胜任特征模型对医院信息管理人员这一复合型人才的胜任力进行了分析,为选拔复合型的医院信息管理人员和对现有人员的再培训提供参考依据。

[关键词] 医院信息管理; 复合型人才; “木”字型通用胜任特征模型

[中图分类号] R197.32 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)13-95-02

The Hospital Information Management Needs Compound Talents

YUE Haiyu1 SHANG Guangxi2

1.Shanxi Medical University,Taiyuan 030001,China;2.Taiyuan Central Hospital,Taiyuan 030001,China

[Abstract]At present,the hospital information management has become an important component of modern hospital management. As followed it,the hospital information management staffs who are excellent in information management,medical and computer is less,this article researched and analyzed the competency of hospital information management staff who is compound talents according to the “wood” font common competency model. it will provide the basis for selecting the compound hospital information management staffs and. retraining the in-service staffs.

[Key words]Hospital information management;Compound talents;”Wood”font common competency model

掌握多门学科知识的具有综合素质的技术人才称为复合型人才[1]。随着科学技术的进步,复合型人才更适合当今社会发展的需要。

目前,由于医院信息化已经成为医疗活动必不可少的支撑和手段,而医院信息管理也在不断发展,进行流程重构,逐渐规范化、标准化、制度化,它为医院的管理提供科学的决策依据,成为现代医院管理的重要组成部分。在这过程中新的思路和新的任务不断提出,为了适应新形势下的种种挑战,必须具备一支高素质、高水平的医院信息管理的队伍,才能很好地适应现代医院发展的需要。医院信息管理工作迫切需要复合型人才,人才不足将会阻碍医院信息化的发展。

冉景亮和吴绍琪曾以胜任特征的研究成果为基础,从人才的胜任素质出发,结合人力资源的实践和研究成果:一个人在事业上的成功在很大程度上决定于一个人的胜任素质,特别是一个人潜在的素质,对复合型人才进行深入研究后提出了复合型人才的“木”字型通用胜任特征模型(图1)[2]。医院信息管理人员作为复合型人才应满足这一模型并具备其自身的特点。

医院信息管理人员作为复合型人才首先应具有管理者的思维、知识和技能,这是管理工作的基础和前提,对应于复合型人才的“木”字型通用胜任特征模型中的竖(“丨”)。由于医院信息管理是对医院各项活动中产生的信息进行收集、加工和处理,是医院工作计划和决策的依据。它要求信息管理人员具备管理学的知识,能够依靠医院信息化平台,有效地捕捉和处理信息,对于医院的信息资源进行有效地管理,能够利用信息分析的定性和定量的方法,包括逻辑思维法、特尔非法等,对于医院的服务和业务进行市场信息分析和竞争分析,为提高医院经济和社会效益献计献策,使医院实现可持续发展。

医院信息管理人员还应具备相关领域的知识和技能,如医学基础知识和计算机操作技能,在复合型人才的“木”字型通用胜任特征模型中由撇和捺(“丿”和“”)代表。信息管理人员需熟悉医院的业务,搞清楚数据的来龙去脉,及时收集、整理、传递院内各种医疗业务数据信息。又因从各科室收集上来的原始资料需要具备一定的医学专业性,所以只有掌握了基础的医学知识才能更好地对数据的意义进行充分地理解,做好分析和研究工作,为院领导提供高质量的关于临床医疗质量和成本效益等方面的分析报告。

熟练的计算机技术和应用能力也是医院信息管理人员必需的知识和技能,它是计算机信息管理人员进行信息管理的工具。计算机的应用使人们对医院信息的处理和分析更加简便、高效,通过计算机还可以搜集最新的医学信息,及时地将医疗信息反馈给相关科室。对于临床数据也可以进行二次数据挖掘,提炼出有价值的信息资源,还如卫生统计报表的制定等。因此,这些工作对医院信息管理人员的计算机水平要求是很高的。

复合型人才的“木”字型通用胜任特征模型中除了以上各种知识和技能外,还包括了复合型人才的胜任特征(素质),主要是指能够让复合型人才保持绩优潜在的、稳定的素质,这是复合型人才的核心素质[2]。对应于“木”字的“一”。对于医院信息人员来讲,他的这些胜任特征(素质)可能是隐性的,比如协调沟通、开拓精神、工作热情、创造力、竞争意识、安全保密、情报意识、自信等[3]。这些特征(素质)虽不像知识和技能一样直接显现出来,但却是十分重要的。比如协调沟通能力,医院信息管理人员需要向医务人员传播计算机网络的相关知识,使他们能够正确操作计算机、打印机等设备,并要与他们随时保持联系,密切关注系统的运行情况,与其他行政科室合作,结合医院的实际情况,以便更好地、有针对性地对数据进行处理,提出符合医院自身特点的可行性建议。此外,良好的外语水平和自学能力也应是信息工作者胜任特征中需要的。当今,无论是计算机还是医学的知识更新速度都太快,不具备学习的能力,现在拥有的知识和能力再多也将显得很无力,势必会被时代淘汰。而外语的好坏,直接关系到我们能否快速地了解国外发展动态,能否较好地对前沿知识进行理解和利用,提升自己的能力。

医院信息管理是协助医疗和为经营活动提供信息支持和服务,在医院现代化管理中起着至关重要的作用,所以对于医院信息管理人员的素质要求很高,具有医院信息管理胜任素质并掌握管理、医学、计算机知识的复合型人才是医院管理工作的最佳人选。但目前,社会培养的专门从事医院信息化建设的复合型人才还比较少[4],医院现从事信息管理的人员也多是计算机专业出身或者是原来的病案统计人员,计算机出身的人员,他们既没有医学方面的知识,也不懂管理知识;而原来的病案统计人员,信息技术系统知识与能力又较弱,造成了懂技术不懂业务或者懂业务不懂技术的局面。医院信息管理工作急需要复合型的医院信息管理人员。

医院可以通过人才招聘和现有员工再培训两条途径来逐步解决这个问题。复合型人才的“木”字型通用胜任特征模型为医院招聘医院信息管理人员提供了参考依据,不仅关注应聘者现有的知识和技能,还要把胜任素质(特征)作为考核的一个方面,从人才的起点上把关,有利于后期培养。而对于现有员工再培训,采取“分类培训,缺啥补啥”的策略。对于已具备医学基础知识,精通专业知识的医务人员,医院可以组织其计算机再培训,充实辅的知识,使他们的工作更加得心应手,逐步成长为合格的医院信息管理人员;而对于那些懂得计算机系统知识的信息技术人员,通过在相关职能部门学习实践的方式,熟悉医院管理流程和工作模式,只懂计算机系统知识、不懂医院管理流程的技术人员是无法适应医院信息化建设的发展要求的。经过各方面的不断努力,复合型医院信息管理人才短缺的问题会逐渐缓解。

[参考文献]

[1] 谢玉英. 复合型人才是当代病案管理的迫切需求[J]. 中国病案,2008, 9(10):4.

[2] 冉景亮,吴绍琪. 复合型人才胜任特征模型研究[J]. 高等理科教育,2006,(6):24-25.

[3] 杨小东,高钰琪,李潇潇. 医院信息人才胜任力模型的构建[J]. 科技管理研究,2009,(6):509.

[4] 王华峰,吕庆文,张煜,等. 立足特色学科培养医院信息化人才[J]. 医疗卫生装备,2008,29(1):102-103.

(收稿日期:2010-03-04)

文化具备的特征篇5

关键词 故障诊断;状态检修;在线监测

中图分类号TM711 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)77-0050-02

随着人类的发展和科学的进步,能源科学不断的受到关注,带来的更新换代,电力系统也迅猛发展。特高压、超高压输、变电技术的发展,电网容量提高,覆盖面积的增加都是涌现的新科技成果,当然科技的提高,必须有硬件设施作为前提,电力系统的安全和稳定性就越来越多的受到人们的关注,故障的诊断是人们努力攻克的一面,在线监测,能够对初期故障进行解决,减少不必要的经济损失,及早解决安全隐患更是人们不断追求的技术关键。

为了保证电力系统的安全、稳定、经济的运行,在线监测与故障诊断两方面都要同时进行。在线监测通过监测故障系统的特性信号,为故障诊断、故障维修提供真实数据依据,故障诊断则对已经提取的信号进行分析和处理。二者共同服务于电力系统的安全运行。

1 状态监测分析

1.1 状态监测内容与目的

从实践来看,对电力系统设备状态进行监测,实际上就是对电力装置及其系统的具体运行状态进行记录,并在此基础上实施类别分辨与状态评估,从而为电力设备及电力系统的维修与维护提供有效的基础。电力系统状态监测由数据采集、数据分析及特征提取、状态评估或故障诊断及分类三个基本步骤组成。

状态监测的目的,为设备、系统的运行具体状况积累的数据和资料,建立电力系统运行的详细记录;对设备及系统的运行状态是否安全稳定、是否异常,做出了有效的判断,并在此基础上进行详细的记录,对电力系统的运行状态进行登记,对于现在的系统故障征兆及其特征,进行判断故障的程度与性质;并对电力设备及其系统的运行状态进行严格的评估,之后再对评估结果实施分类操作,在逐渐形成一个体系化的标准之后,即可作为电力设备和电力系统状态维修与具体操作的重要依据。此外,电力状态监测过程中的分析评估结果,也要包括对设备状态异常进行一个估计以及对系统将要发生的变化,进行一个预测,并且不断提高监测系统对系统进行评估的水平,使其无限接近真实。

1.2 状态监测的核心技术

状态监测技术,包含三方面内容:信号收集、数据传输、数据处理。

信号收集,获取设备、系统运行时的状态信息,收集电力设备、系统的电流、电压、频率和局部放电量、磁力线密度信号。这其中,由于表征系统、设备状态量的不容信号的不同特征,采用不同的对应的信号收集方法。常用的方法,包括一次性采样、定时采样、应用产生极其故障的信号突变采取自动采样,根据故障的诊断特殊需求,采取其他多样化的信号特殊采样方式。现今,通讯设备已经广泛的应用到电力领域。光纤的传输数字信号,已经可以比较好的抑制环境造成的干扰,使信号的质量更接近收集的原本信号。

数据传输,信号的处理系统,通常距离监测相对较远,所以,数据在传输的过程中,容易受到干扰,并且受到环境因素的影响较大,需要先行对数据的值进行模数转换和预处理,以及压缩打包处理,再经由通信的线路传输到了处理控制的中心。

数据处理,工控手段的数据处理的中心,在受到通信路径传输来的状态量的具体数据以后,根据不同的数学处理方法,对状态量的数据进行处理。在数据处理的过程中,数字化的信息技术以及智能技术,二者都应用到电力设备、系统监测系统进行数据处理,能够使电力设备的状态监测,变的更加真实、准确。

1.3 状态监测的发展方向

随着状态监测技术的发展,将有越来越多的设备和系统将要纳入这项技术的范畴,保证更多设备系统安全、稳定的运行。而传感器的技术发展,和计算机不断的更新换代,带来的技术发展,不断深度带动着监测技术的发展,状态监测能够监测到的状态将会越来越多设备能够允许进行处理的数据量也将增加。数据量的增加,常规的数据进行处理的方式将会遇到攻克的必要,智能状态的监测系统的进一步研究和应用是必要的,特别是在知识系统、神经网络技术、模糊逻辑等领域的应用。

另外,设备、系统的标准化的问题,也应该能够得到重视。为了加速状态监测系统的稳步发展,应该尽早的制定相关的状态监测技术标准,规范设备、系统的设计、安装、运行、调试以及维护。

2 故障诊断

2.1 电力系统、设备出现故障的种类

基于电力系统及相关设备运行故障发展中的差别,通常将电力系统中的故障分成瞬变故障型与缓变型故障两类。其中,瞬变型故障如相间短路,在电力系统运行故障诊断过程中,发展相对比较快。一般而言,继电保护设备应当在10ms~20ms范围内将这些故障问题处理好,为能够有效地避免造成巨大损失,在瞬变故障发生的时候,应当努力做好电力系统故障保护,以免事故及问题进一步扩大化,该种类型故障并非诊断与监测过程中存在的问题;对于缓变型故障而言,它主要是从电力系统、电力设备运行过程中发现故障问题征兆,并一直发展至系统故障灾害的发生,由此可见,它实际上就是一种进程相对比较缓慢的故障类型。当发现系统故障征兆时,应当对系统故障问题进行准确定位,并对故障程度及发展进程进行实时监测,并在此基础上及时采取有效的应对策略,以免系统故障进一步恶化或向不利的方向发展。由此可见,缓变型故障问题是可状态监测和故障诊断的重要对象。绝缘故障,电力设备、系统的主要故障,很多故障问题均与绝缘有着密切的关系;绝缘故障问题及电力设备中的绝缘环境、结构以及分布状况有着密切的关系。对电力设备及电力系统绝缘故障问题进行定位和诊断绝缘损坏情况时,存在着很大的困难。

2.2 故障监测特征信号的选取

一种故障,由很多故障的特征量反映出来,而一个故障的特征量,又可能产生于多种故障的状态,故障的特征量选取以及提取,是故障诊断的难点问题。识别运行的电力设备故障的状态以及正常状态的时候,通常因为特征量的选取不恰当出现误诊或者漏诊,误诊的主要原因,是正常状态及故障状态特征参量,存在着交叠的区域,就是故障的特征量存在模糊性。因此,需要选取有着代表性和有效性的故障特征参量。

2.3 故障诊断的分析技术以及信息技术

故障诊断的分析,是分析致使电力设备、系统发生故障下的物理过程以及化学过程、故障因果关系。步骤为:对大量复杂的设备、系统状态特征量进行归纳、整理和降维简化,然后用识别技术进行识别故障的特征参数,最后对故障的性质、程度、类别、部位以及原因进行判定。

参考文献

[1]刘万顺.电力系统故障分析[J].中国电力出版社,1998:39-40.

[2]陈维荣,孙锦鑫,宋永华.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].电网技术,2000,24(11):12-17.

文化具备的特征篇6

【关键词】虚拟技术;IT;运维管理;应用

随着我国经济和社会的快速发展,以及运营商战略转型的逐步落实,增值和行业应用也已经成为了业务推广的重点,在这种背景下,许多对业务起到支撑作用的IT系统开始不断出现,而如何才能够保证系统软硬件设备的平稳运行,开始成为了运维部门必须要重点考虑的问题。而且虚拟化作为当前IT界最为流行的理念之一,很多软硬件商都在大力推广其拥有虚拟化概念的新产品。因此,在这种情况下,本文结合虚拟技术的相关理论,对其在当前IT运维管理中的具体应用进行了详细的探讨。

1虚拟化技术的相关概述

1.1虚拟化技术的涵义

IT行业的虚拟化具有着较为广泛的含义,较为通俗的一种定义为:虚拟化在对用户对于物理计算资源如内存、I/O设备以及处理器的直接访问在淡化的基础上时期直接对逻辑资源进行访问,并由虚拟化技术对后台物理连接进行管理与实现。在该定义中,较为生动的对虚拟化技术的作用进行了说明,即在对传统方式情况下,用户在进行部署时对需要考虑的硬件资源属性进行屏蔽,转而注重于真正能够应于到的逻辑资源当中,如内存大小以及处理器的主频等。虚拟化是一种分区组合,在同一个物理平台中,多个虚拟机能够在同一时间运行且相互间不会产生影响。

1.2虚拟化技术的典型特征

虚拟化技术具有如下几个典型的特征:

1.2.1封闭性对于虚拟的单元来说,其所有的环境都是放置在单独的文件之中,针对于应用来说,展现的都是具有标准化特征的虚拟硬件,在这种情况下就能够保证良好的兼容性。而整个磁盘分区将被统一存储为一个文件,更加有利于转移、备份以及拷贝等相关工作的开展。

1.2.2分区性虚拟化能够为用户提供一个相对比较理想化的物理机,而且每个虚拟机之间还能够获得相应的隔离,在数据传输的过程中也不必担心产生泄露的问题,相关应用仅仅能够在配置完成的网络连接中实现通讯。

1.2.3分区性对于类型较大、且具有较强扩展能力的硬件能够作为多台具有独立特征的服务器使用,在单独物理系统中,能够对多个应用以及操作系统进行运行。

2虚拟技术在IT运维管理中的具体应用

2.1降低运维成本

在系统运维管理成本方面,主要包括有机房空间、冷气空调、硬件设备购置以及耗电量等成本。通过虚拟化软件对系统PC服务器的整合,在对服务器资源池进行形成的同时则能够在对服务器利用率提升的基础上起到减少设备购入量以及运行量的作用,进而对整个系统的运维成本起到了降低的效果。在IT系统中,通常都按照数据库、服务器以及web这种三层架构方式对系统进行部署。在web层以及服务器层,往往具有着较多的服务器数量,且在日常运行效率方面相对较低,具有较大的整合以及提升潜力。在该方案中,将具有较低负载的应用服务、web服务进行了整合,将其中具有较好性能的服务器对VMware产品套件进行了安装,对服务器资源池进行构成之后根据整合服务之前所具有的部署环境对虚拟机单元进行建立,在逐渐对硬盘、内存、处理器以及网卡等资源进行分配之后根据系统安装文档对服务器软件、应用软件以及系统软件进行安装,以此对系统虚拟化进行实现。通过该种实施方案的应用,将在对系统服务器数量大服务精简的同时对服务器的使用效率进行提升,最终起到降低运维成本的目的。

2.2提升IT运维管理效率

在IT运维系统中,效率不高在很多方面都有体现。以数据备份为例,主要是由于系统具有较多种类,且相互间具有着独立的特征,系统备份工作由于较为复杂且在集中管理方面存在缺乏现象,如果在运行中产生了故障,则会由于硬件设备具有较长的启动周期而使系统需要较长的时间进行恢复。在该种方案中,其通过存储设备以及虚拟化软件的应用对备份资源池进行建立,则能够对备份的集中管理进行实现,在对备份操作进行简化的同时缩短恢复时延等优化工作时间。在该方案中,其对象主要为web层、服务器层以及数据库。我们还是以备份的效率提升对方案进行阐述。在该方案中,将具有独立备份特征的服务器统一对VMware套件进行安装,对备份服务器资源池进行组成后通过VMware存储设备以及软件对备份虚拟机资源的统一管理与分配进行实现。由于虚拟机对完整的备份环境进行了封装,且具有一次构建多次部署的特征,则能够在对备份操作复杂度进行降低的同时对系统的备份效率进行提升。此外,虚拟机在启动中,也不再对硬件设备初始化,也因此将对备份系统的恢复时延进行了大幅度的缩短。

3结束语

总之,随着虚拟化在全球不同规模的企业中不断实施,我国很多公司企业也开始不断引入和发展此项技术,并将其应用到IT的运维管理中,并且发挥出了巨大的作用,不过,在实践中,仍然需要结合实际情况选择合适的虚拟化技术,才能够更进一步提升IT运维效率,降低运维成本。

参考文献

[1]彭瑞.云计算虚拟化技术在电信领域的应用[D].南京:南京邮电大学,2013.

[2]李伟霄.虚拟化环境下的IT运维体系[J].山东通信技术,2012(04):22-24.

[3]戴中华.云计算应用对M公司IT运维服务管理影响的诊断分析[D].广东:华南理工大学,2012.

[4]金岳辉,吴祯.虚拟化环境下IT运维自动化管理探索[J].中国金融电脑,2013(02):38-43.

[5]范宁军.网管支撑系统云计算与虚拟化桌面的研究与应用[J].电信科学,2013(05):143-153.

[6]李芸菁.企业IT运维虚拟化研究与实现[J].质量与标准化,2014(11):43-46.

文化具备的特征篇7

关键词:故障诊断;遗传算法;神经网络;小波分析

引言

遗传算法GA(GeneticAlgorithms)模拟了达尔文的“适者生存,优胜劣汰”的自然进化论与孟德尔的遗传变异理论是由Michigan大学Holland教授1975年在他的专著AdaptationinNaturalandArtificial首次提出。其基本流程如图1。遗传算法(GA)与传统算法有很多不同之处,主要体现在GA适应性强,其使用的算子是随机的,如交叉、变异和繁殖等算子不受确定性规则的控制。但这种搜索也不是盲目的,而是向全局最优解方向前进。直接使用适值函数进行适值计算,而不需要求优化函数的导数,使一些不可求导的优化函数也可用GA优化;GA具有较强的鲁棒性,它能同时搜索解空间的多个点,从而使之收敛于全局最优解,而不至于陷入局部最优解;另外它还具有智能性和并行性,利用遗传算法的方法,可以解决那些结构尚无人能理解的复杂问题。它已广泛应用于函数优化、组合优化、模式识别和信号处理等领域,在处理复杂优化问题时遗传算法显示了巨大潜力,在实际工程应用中取得了巨大成功。由于上述特点,建立合理的模型,可以将GA用于设备的状态监测和故障诊断之中。本文把近年来的有关GA用于故障诊断的文献进行分析、归纳,总结出GA在故障诊断中的具体应用。

GA用于故障诊断从目前来看,有直接应用于故障诊断之中,主要用于提取特征向量,为诊断的后续处理作准备。有和其他的诊断方法相结合,研究得较多。

一、利用遗传算法提取、优化特征参数

机械故障诊断是一个典型的模式分类问题。在诊断实践中,由于诊断对象的复杂性,故障特征和故障类别的对应关系不甚明了,人们提出了大量的原始特征以进行故障识别。但由于特征向量之间存在一定的关联性,且特征向量对不同故障的敏感程度不同,这对设备诊断的效率和准确率有重要的影响。要对这些特征向量进行优化,使它们能够适应实际需要。

史东锋等对回转机械故障诊断中3类由同步振动引起的故障来分析,应用遗传算法,染色体采用二进制编码方式,以样本类内、类间的距离判据为适应值函数,进行特征选择,高效地剔除原始特征集的冗余特性,提高故障的识别精度。而用常规方法对得到的23个特征量进行分类,由于起高度的冗余性,很难取得理想的分类效果。

二、遗传算法与人工神经网络(ANN)的结合应用

人工神经网络以其强有力的学习和并行处理能力为故障诊断提供了全新的理论方法和实现手段。神经网络通过对经验样本的学习,将知识以权值和阈值的形式存储在网络中。网络的输入是被诊断对象的征兆即特征值,输出则表示发生故障的可能性。神经网络是以神经元为信息处理的基本单元,以神经元间的连接弧为信息通道,多个神经元联结而成的网络结构。神经网络以其独特的联想、记忆和学习功能在机械设备故障诊断领域受到广泛关注,其中研究较多的是BP神经网络及其改进算法。

三、遗传算法与模糊集理论的结合应用

模糊集理论是一种新的数据分析和处理方法,使用模糊集理论可以对决策表进行简化,去除冗余属性。故障模糊诊断的基本原理是利用模糊变换的原理、最大隶属度和阈值原则,根据各故障的原因与征兆之间不同程度的因果关系,在综合考虑所有征兆基础上来诊断旋转机械振动故障的可能原因。将模糊集理论应用到解决旋转机械故障诊断问题时,要计算旋转机械振动故障数据库中的频域征兆,使用模糊集理论对其进行约简,根据约简的结果生成规则。利用得到的规则对故障样例进行诊断。

四、遗传算法与小波理论的结合应用

小波变换作为新的信号处理手段,具有传统傅立叶变换和加窗傅立叶变换无法比拟的优点。其特点是实现了对信号的多分辨率分析,便于对信号的总体和局部进行刻划;且能将信号准确还原。利用它对信号的分解和重构特性,可有针对性地选取有关频带的信息和剔除、降低噪声干扰,这对于机械故障诊断具有很大的实际意义。

五、结语

文化具备的特征篇8

【关键词】现当代;文学;现代性

自1990年开始,文学界有关现代性的分析逐渐深刻,也就是说其已经被当做目前文学领域所深刻探讨的最新课题。针对现代文学所包含的现代性,不但能够推动艺术的发展与审美意识的成熟,同时也对其产生了巨大的冲击,给文学领域造成了很大的影响,所以,由此能够得出现代性对我国的文学领域来说就是一把双刃剑。

一、现当代文学的现代性内涵

针对现代性的探讨,部分学术界专家认定其属于时间概念,还有一些认定其是与传统观念相区别的概念,是不断发展、变化并且逐渐自我完善的一个动态的过程。在学术界里,许多的专家认为,文学的现代性是与审美相互关联的,这是由于文学自身就具有审美的意义。总的来说,文学现代性是难以被全面解释的,它属于一个整体,具备着启蒙、审美的作用,它的核心就是审美现代性。

二、现当代文学的现代性特征

(一)审美现代性有悖论性

文学中的审美现代性和社会中的现代性具有很大的不同,文学中的审美现代性不但研究了技术现代性,同时对个体、语言、审美观念以及主题进行了全面的分析。文学现代性包含了我国人民价值观念、理想、现实生活以及情感寄托等方面。从属于文学现代性的审美现代性具备稍纵即逝的特点,它所包含的一部分轻易就会流失,而与其相对的另一部分却会永垂不朽,所以就需要利用各种方式把易逝的这部分保存下来并且将其转变成不会消失的特质。文学审美的现代性是一把双刃剑,它在推动审美意识的发展与成熟的同时,也会对传统的观念带来负面影响。在我国的现代文学的现代性中,具有经验世界具体性与当代经验片面性的特点,因此,就需要认真地研究每个国家的文学现代性,利用其他国家正确的观念来完善我国现代文学的整体性。

(二)中国现当代文学现代性发展两难性

我国现代文学所具备的现代性,不只是吸取了欧洲的研究成果,也有着本身的明显特征,这两者之间存在着很大的不同,主要表现在:第一,历史差异。欧洲的现代文学中的现代性是为了对抗古典文学,然而我国的现代文学不但要展现富有凝聚力的民族特色,同时还要在完善现代性的同时避免出现因副作用而产生的影响。第二,表达方式差异。在欧洲的现代文学中,它的现代性特征是传统艺术后所展现出来的,是利用比喻、象征等方式来表达一个非理性的世界;而我国的现代文学则是在传统与现实这两座大山中艰难生长,具备文学艺术中的先进性与探索性的特征,是用积极的方式展现我国人民具有的独特的民族精神。第三,自身体制差异。欧洲的现代文学最大的特点就是以资本制度为基础,对个体的精神异化展开研究,寻找个体最适合的定义;我国现代文学以集体为基础,社会现代化和民族解放独立就是其核心目标。欧洲的现代文学尽管给我国的文学发展产生了较好的影响,不过依然难以创造一个更好的平台,这也就造成了我国的现代文学不但质疑我国的传统艺术,同时也质疑欧洲的文学艺术,使其难以继续发展。

(三)文学现代性体现的怨恨情结

我国的现代文学在不断探索现代化的同时,也在某种程度上抵制现代性,在传承文化的基础上,又难以正确处理其落后性,中国现代文学学术界也就有必要理清我国现代文学利弊共存的局面,使其不会将审美观念总结为“怨恨”。然而我国现代文学所具备的现代性却和这种怨恨相互关联。由于我国现代文学所具备的这种现代性是在欧洲文学的启发下进一步发展而来的,所以,我国现代文学所具备的现代性不但表现在现代化和传统相互矛盾的怨恨,同时也表现在中国与欧洲文化差异的怨恨。

(四)文学现代性的转型

在触及到我国现代文学中现代性所引发的研究,我国文学的现代性产生了一定程度上的变化,在作者看来,我国现代文学中存在的现代性变化是由胡适的《文学改良刍议》引发的,从现实社会来看,鲁迅是在文学艺术以及个体精神等层次来表达文学现代性。茅盾在《蚀》中,利用知识青年的精神感觉来表达文学现代性,《子夜》就是利用渡船、炊烟、火车来表达人物的内心感受。在鲁迅、茅盾、胡适等现代作家的带头下,我国现代文学具备的这种现代性日益变化,同时将我国现代文学推向了现代性的潮流中,并且慢慢地剔除了我国现代文学中现代性的缺点。

三、结语

中国现代文学所存在的这种现代性是很难以被全面解释清楚的,我国现代文学的现代性具有两面性,而且还有些许的怨恨观念。我国现代文学的复杂程度,使其具有相当高的文学研究价值。

参考文献:

[1]王雯.对中国现当代文学现代性的问题探讨[J].才智,2015(01).

[2]王婷婷.“互联网+”时代促进微电影传播的对策[J].电影文学,2016(02).

上一篇:幼儿德育概念范文 下一篇:对青少年的法治教育范文