計算機系統(tǒng)知識范文

時間:2023-12-25 17:51:21

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計算機系統(tǒng)知識

篇1

兩年以上工作經(jīng)驗|女|26歲(1990年10月24日)&nbsp

居住地:廣東&nbsp

電 話:139*******(手機)&nbsp

E-mail:&nbsp

最近工作[9個月]&nbsp

公 司:XX有限公司&nbsp

行 業(yè):計算機服務(wù)(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)、維修)&nbsp

職 位:計算機系統(tǒng)工程師&nbsp

最高學歷&nbsp

學 歷:本科&nbsp

?!I(yè):計算機應(yīng)用&nbsp

學 校:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院&nbsp

自我評價

X年工作經(jīng)驗,學習新知識能力強,中級職稱,性格開朗大方,有組織管理能力,熟練掌握辦公軟件,C語言編程,數(shù)據(jù)庫,EDA電路設(shè)計,ps等相關(guān)軟件的使用,有團隊合作精神。

求職意向

到崗時間:可隨時到崗

工作性質(zhì):全職

希望行業(yè):計算機服務(wù)(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)、維修)

目標地點:廣東

期望月薪:面議/月

目標職能:計算機系統(tǒng)工程師

工作經(jīng)驗

2014/9 – 2015/6:XX有限公司[9個月]

所屬行業(yè):計算機服務(wù)(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)、維修)

研究部

計算機系統(tǒng)工程師

1.負責某政府內(nèi)網(wǎng)辦公系統(tǒng)運維項目,負責各子系統(tǒng)的日常維護,包括應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、目錄、郵箱、即時通訊、備份服務(wù)器等,涉及Linux、Oracle等應(yīng)用系統(tǒng)

2.負責對內(nèi)網(wǎng)辦公系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)遷移;定期分析Oracle數(shù)據(jù)庫警報日志、跟蹤文件;

3.利用shell腳本編寫RMAN數(shù)據(jù)庫備份腳本,并定期恢復(fù)到測試環(huán)境;

2013/5 – 2014/8:XX有限公司[1年3個月]

所屬行業(yè):計算機服務(wù)(系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)、維修)

研究部

計算機系統(tǒng)工程師

1.負責為客戶解答內(nèi)網(wǎng)辦公系統(tǒng)業(yè)務(wù)相關(guān)問題,并處理各類工作單,編寫數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告;

2.編寫內(nèi)網(wǎng)辦公系統(tǒng)部署、現(xiàn)狀、調(diào)整、故障解決文檔;

3.將日常收集到的問題,包括從客戶反饋的問題,提交給開發(fā)部。

教育經(jīng)歷

2009/8— 2013/6 廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院 計算機應(yīng)用 本科

證書

2010/12 大學英語四級

篇2

關(guān)鍵詞: 中職計算機硬件教學 系統(tǒng)性 實踐性

一、當前中職學校計算機硬件教學存在的問題

中職學校計算機原理與數(shù)字電路課程作為計算機課程的重要組成部分,對于學生素質(zhì)的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。但是從當前的教學課程設(shè)置來看,對于這個部分的關(guān)注度顯然是不夠的,特別是硬件相關(guān)課程是難點,其大概的原因不外乎以下三點。

1.計算機硬件的技術(shù)和設(shè)備水平發(fā)展異常迅速,導(dǎo)致當前的課程和教材及實驗設(shè)施都無法跟上其速度。處理器的技術(shù)、存貯的技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展都是迅速而日新月異的。因而這種快速的發(fā)展便造成了期間的關(guān)聯(lián)程度降低。

2.計算機的體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)強系統(tǒng)性,但是相關(guān)教學活動卻沒有與之對應(yīng),缺乏足夠的實踐性和操作性。目前,中職學校的計算機硬件課程大多是以課程大綱要求為標準,而不是以計算機的整個體系結(jié)構(gòu)為主線,因而這種現(xiàn)象亟待改革。

3.計算機科學的教育所針對的對象是需要具備軟件和硬件的設(shè)計能力的學生,對于軟件的掌握,是較容易實現(xiàn)的,但是對于硬件的掌握則是較難的,因而在教學中這個部分的效果很差。并且當前的實驗設(shè)備大多是由實驗箱組成,無法體現(xiàn)出硬件的設(shè)計思想。因而對于計算機硬件的充分學習,對于其原理進行掌握,并且結(jié)合計算機的硬件技術(shù)的發(fā)展,學習計算機技術(shù)的系統(tǒng)性和實踐性,是我們需要著重突破的問題。

二、計算機硬件教學的系統(tǒng)性與實踐性

1.推動科學的教材體系建設(shè)。當前情況來看,計算機及應(yīng)用專業(yè)的硬件課程面臨兩個問題。一方面是教材的內(nèi)容劃分混亂,內(nèi)容嚴重重復(fù),形成學生重疊學習的情況,一個簡單的例子在于微型計算機基本原理的內(nèi)容幾乎頻繁出現(xiàn)。另一方面,教材的內(nèi)容的邏輯性的依據(jù)在于依照計算機科學的邏輯來發(fā)展,但是沒有依照計算機的硬件技術(shù)的系統(tǒng)性。應(yīng)當依據(jù)發(fā)展的觀點分析整個計算機的硬件體系。在計算機的技術(shù)發(fā)展的階段里,其計算機的原理和工作過程是變化較小的,但是其硬件設(shè)置的性能有巨大變化。一方面是電子元件性能的發(fā)展,所謂計算機的發(fā)展階段就是依照電子元件的發(fā)展階段來區(qū)分的。另一方面的性能就在于,流水線及各種處理系統(tǒng)的不斷完善和完備。計算機的指令系統(tǒng)是計算機硬件技術(shù)中不變性,所以其變化性比較微小。

從前文的分析可以知道,有必要按照這個邏輯重新進行計算機硬件課程體系的設(shè)置,將課程的開展分為三個層次,前兩個層次以基本原理的教學為主,到第三個層次則體現(xiàn)對計算機計算的發(fā)展。具體操作來看,可以這樣理解:(1)數(shù)字邏輯,對于數(shù)字邏輯的理解,應(yīng)當更加突出對于電路設(shè)計邏輯的講解而不是當前的重點關(guān)注器件的理解。除了之前的教學內(nèi)容里有關(guān)數(shù)字電路的內(nèi)容之外,還應(yīng)當增加對于EDA的理解。(2)計算機的基本原理和編程語言的理解?;驹淼膬?nèi)容本身是作為一個先導(dǎo)性的內(nèi)容,因而其內(nèi)容的設(shè)置以語言的需要為依據(jù),不要過于冗雜,否則便會喪失其簡潔性。(3)計算機系統(tǒng)的組成與運作原理。計算機的硬件管理課程主要包括對于計算機的組成部分,比如各個硬件設(shè)施的原理,更要突出強調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計。(4)微機的接口和外設(shè),從應(yīng)用層面,可以給予擴展,并在安排教學計劃的時候,可以預(yù)留相關(guān)的課時。(5)高性能的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這個部分與計算機的組成與設(shè)計是一脈相承的,主要在于計算機的基本組成在性能上的提升,與計算機技術(shù)發(fā)展的前沿緊密相關(guān),因而要體現(xiàn)在課程教學上。

2.注重課程的內(nèi)容設(shè)計,追求連續(xù)性。對計算機的硬件和軟件進行設(shè)計,是計算機專業(yè)的學生所必須具備的能力,中職學校較注重對軟件的設(shè)計能力的培養(yǎng),在學校的課程當中較多涉及此部分內(nèi)容。但是對于硬件部分的教學卻顯得較為稀少,因而在課程設(shè)計部分的改進路徑在于,加強對硬件教學的發(fā)揮,使得學生真正理解計算機的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性,并保證相關(guān)的設(shè)計能力。在教學過程中要較多地針對能力的培養(yǎng),教導(dǎo)學生對于關(guān)鍵因素的關(guān)注,比如時序、頻率、干擾等。

根據(jù)傳統(tǒng)的數(shù)字電路一般都是根據(jù)集成電路進行裝聯(lián)的,但是根據(jù)布線和連線等問題的影響,對于其效果也是千差萬別。但是不斷發(fā)展的EDA實際上解決了上述問題。因而在課程的設(shè)計上要適當?shù)丶尤隕DA的內(nèi)容,特別是ISP的技術(shù)大大提高了設(shè)計效率。另外,還要傳授學生明白軟件編程與硬件編程之間的相通之處。所以課程的內(nèi)容不僅要包括對于單一的軟件或者硬件的知識的傳授,還要包括軟件和硬件互相轉(zhuǎn)化的機制。很多硬件的功能可以通過軟件的發(fā)展給予替代。因而對于指令和語言及相關(guān)的傳輸系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤其重要。良好的系統(tǒng)不僅會使得設(shè)計的效率大幅度提高,更會使得整個計算機的硬件和軟件及輔助系統(tǒng)體現(xiàn)更多的系統(tǒng)性。高度的系統(tǒng)性和實踐性正是高性能計算機的固定追求。合理的課程和教學會大大增強學生的創(chuàng)造能力。

三、根據(jù)計算機硬件的系統(tǒng)性構(gòu)建硬件實驗室

出于對于計算機硬件的實踐性的追求,硬件實驗室是必不可少的。這是計算機硬件教學的實踐性和系統(tǒng)性的要求。對于計算機硬件實驗室的建設(shè)來說,首先要考慮的因素在于對于計算機硬件技術(shù)的基本原理的不變形,其系統(tǒng)性及技術(shù)的漸變發(fā)展特性這些因素,與此同時,要兼顧相關(guān)的軟件程序的配套性。實驗室從核心到,從簡單到復(fù)雜,從單機到多機要同時構(gòu)建,并且輔助以配套的指令程序系統(tǒng)、微程序及驅(qū)動程序的設(shè)計。具體而言包括如下幾個方面:(1)運算器、微程序控制器、寄存器及指令系統(tǒng)的設(shè)計等構(gòu)造CPU。(2)存儲器和相應(yīng)的數(shù)據(jù)、地址及控制總線的設(shè)計等構(gòu)造存儲系統(tǒng)。(3)外設(shè)、接口、中斷、DMA及相應(yīng)的接口驅(qū)動程序的設(shè)計等構(gòu)造I/O系統(tǒng)。上述部分是計算機系統(tǒng)的基本組成,后面部分是從指令系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)等方面提高計算機的整體性,為計算機硬件技術(shù)的發(fā)展留下擴展的空間。在實驗室,學生一方面要完成硬件課程所要求的驗證性實驗及設(shè)計性的課題,另一方面要使學生理解計算機硬件的系統(tǒng)性及性能提升的方法,理解計算機系統(tǒng)的進化史。

四、結(jié)語

所謂計算機硬件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性在于計算機技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)性資源,對于計算機的硬件教學來講,要調(diào)整思想,堅持對系統(tǒng)性和實踐性的追求,不但要使得學生掌握好計算機硬件的基本原理,而且要學會計算機的設(shè)計理念。要讓學生主動探索計算機技術(shù)的發(fā)展和研究方法,啟發(fā)創(chuàng)造性思維并產(chǎn)生良好產(chǎn)品。

參考文獻:

[1]謝安裕.計算機硬件教學實踐性與系統(tǒng)性結(jié)合研究.中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011.2.

篇3

關(guān)鍵詞:模糊控制;嵌入式系統(tǒng);軟件流程

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)21-5205-02

Fuzzy Control Algorithms for Embedded System and Realization in Software

QIU Yun-lan

(Fujian Electric Vocational and Technical College, Quanzhou 362000, China)

Abstract: In this paper ,several algorithms of fuzzy control and their flow charts are introduced. These algorithms are applicable for embedded system and had been applied to factual process of industry successfully.

Key words: fuzzy control; embedded system; software flow charts

模糊控制符合人的基本思維方法,反映人的主觀處理事物的能力。模糊理論給出了一套系統(tǒng)而有效的方法,將以自然語言表達的知識轉(zhuǎn)換成數(shù)學形式,從而使這些知識得以有效的應(yīng)用。目前,我國在模糊控制的研究和開發(fā)著重于通用模糊控制系統(tǒng)的開發(fā)工作[1]。模糊控制與傳統(tǒng)的控制相比,具有實時性好,超調(diào)量小,抗干擾力強,自動化程度高等優(yōu)點。另一方面,隨著計算機的小型化且功能能日益強大,嵌入式系統(tǒng)有著其他中型或較大型計算系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點,容易使研究成果在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品化,在現(xiàn)場過程控制也越來越多地采用了嵌入式控制器。

隨著工業(yè)和民用計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展,控制對象的復(fù)雜程度不斷加深。尤其對于大滯后、時變的、非線性的復(fù)雜系統(tǒng),其中有的參數(shù)未知或緩慢變化,有的帶有延時或隨機干擾,有的無法獲得較精確的數(shù)學模型或模型非常粗糙。加之,人們對控制品質(zhì)的要求日益提高,常規(guī)的模糊控制已無法滿足實際需要。對于時變對象和非線性系統(tǒng),更是顯得無能為力。因此常規(guī)模糊控制的應(yīng)用受到很多限制。如何揚長避短,研究出更加完善的控制方法?

本文討論的幾種模糊控制方法,依據(jù)當前先進的模糊控制理論,結(jié)合多年嵌入式系統(tǒng)為核心的控制領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗,借助模糊控制器本身的特點,尋找出一些適用于嵌入式系統(tǒng)的模糊控制應(yīng)用之路。

1 模糊控制基本框圖

模糊自動控制是一種基于知識或經(jīng)驗的自動控制,并借助于各種計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)。比較常用的模糊推理系統(tǒng)有Mamdani型和Takagi-Sugeno型。本文以Mamdani型為研究對象,以下討論的模糊控制系統(tǒng)均以此模型為基礎(chǔ),如圖1所示。

首先是要確定模糊概念,將一些偏差等的精確量轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的模糊量,如偏差E“正大”,偏差變化率C的“負小”,控制量U的“負大”、“負中”等等。對輸入模糊量確定論域范圍,定義模糊集合。并根據(jù)不同的控制對象選擇不同的隸屬度函數(shù),如三角形、鐘形等。其次,要將操作者的經(jīng)驗總結(jié)成若干條規(guī)則表達的知識,稱為模糊控制規(guī)則。比如偏差E“正大”且偏差變化率C“負中”,則控制量U應(yīng)為“負中”。這便是“if… then…”規(guī)則,可用于構(gòu)成生產(chǎn)式規(guī)則系統(tǒng)。在這些模糊規(guī)則的基礎(chǔ)上,確定模糊推理模型,作出模糊決策。最后將模糊控制量進行解模糊化處理,給出一定程度精確的控制量。這三方面的工作,構(gòu)成了一個模糊控制器的三要素[2]。

在常規(guī)模糊控制算法的基礎(chǔ)上適當加入其它算法,如PID算法、人工智能算法等可以進一步改進和提高模糊控制器的性能指標。以下討論幾種較常用的控制算法。

2 模糊控制與PID控制復(fù)合控制

在工業(yè)過程控制中,PID控制是歷史最悠久,生命力最強的一種控制方式。它是迄今為止最通用的控制方法。大多數(shù)反饋回路用該方法或其較小的變形來控制。同時,因為PID控制器由于其結(jié)構(gòu)簡單,較好的魯棒性而得到應(yīng)用廣泛,并為控制工程師所熟悉。

圖2所示的控制系統(tǒng)框圖是一種通用工業(yè)控制器的標準結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)結(jié)合了PID算法和模糊控制的優(yōu)點,同時解決了模糊控制與PID控制之間復(fù)合控制問題。常用的模糊控制器因為輸入輸出離散控制量等原因有著自身的缺點,如穩(wěn)態(tài)精度較低。而在穩(wěn)態(tài)較小的變化范圍內(nèi),經(jīng)典的線性PID控制技術(shù)能夠較好地解決這一問題[3]。其軟件實現(xiàn)方法見圖3。

3 Fuzzy+Smith方案控制器

對于大慣性純滯后對象,更多采用純滯后補償模型模糊控制算法,即史密斯預(yù)估算法,并得到普遍應(yīng)用。采用PID+ Fuzzy控制策略,控制器必須基于對象的精確模型,如果僅采用模糊控制器又無法對控制器的規(guī)則和參數(shù)做實時修改。Fuzzy+Smith方案,克服了以上兩種方案的不足[4]。但Smith預(yù)估器的精度控制對系統(tǒng)有很大影響,如何在線整定Smith預(yù)估器的參數(shù),以獲得較好的控制性能,是需要進一步解決的問題。其控制框圖見圖5,軟件控制框圖見圖4。

4 模糊控制器在線整定PID參數(shù)控制方法

以工業(yè)鍋爐為代表的溫度控制系統(tǒng)具有時變、非線性、不確定等因數(shù),針對該類型的溫度控制系統(tǒng)可以采用另一種Fuzzy-PID算法,利用模糊控制器在線整定PID參數(shù)。即利用模糊控制器計算PID參數(shù)的偏差量Kp、Ki、Kd對PID參數(shù)進行修正[5]。這種方法的需要考慮的是Kp、Ki、Kd的影響因素,可以先根據(jù)實際控制的操作經(jīng)驗初步確定參數(shù)范圍,然后再精確調(diào)整。該方法的特點是應(yīng)用針對性較強,通用性一般。其控制框圖見圖6和圖7。

5 帶修正因子的模糊控制

我們知道模糊控制器的一個缺點是,一旦控制表形成就難以在過程中修正、調(diào)整,至少是很麻煩的事。事實上上述的幾種控制類型或多或少都有在這方面進行改進。這里,引入帶修正因子α的模糊控制器也可以解決這一問題。其控制規(guī)則為一解析式:u=[αe+(1-α) e]。α具有深刻的物理意義,當α值取大,表示對偏差e的加權(quán)程度大于對偏差變化率e的加權(quán)程度,反之亦然。所以,在被控對象階次較高時,為突出e的作用,α應(yīng)取小些。在被控對象階次較低時,為突出e的作用,α應(yīng)取大些[6]。但是,可想而知修正因子α的選擇對控制效果有極大的影響,它的選擇要依賴于豐富的實踐經(jīng)驗,并要經(jīng)過反復(fù)多次測試才行。所以,這種控制方法也難以推廣應(yīng)用。其控制框圖見圖9,其軟件流程圖見圖8。

6 結(jié)束語

除了以上的幾種控制方法外,人們在變結(jié)構(gòu)模糊控制器、自校正模糊控制器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學習模糊控制器、遺傳算法尋優(yōu)模糊控制器等方面也做了不少研究,并取得了一定成果。

本文討論的幾種模糊控制器從輸入量化、模糊推理、模糊決策等方面進行改進設(shè)計,構(gòu)成新型的嵌入式模糊控制器,使之滿足線性和非線性的應(yīng)用場合。并考慮到嵌入式模糊控制器的可操作性、穩(wěn)定性、抗干擾能力等實用功能,使之象常規(guī)PID控制器一樣,能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場控制要求?;谶@些算法的新一代嵌入式模糊控制器適用于線性和非線性領(lǐng)域,并且在工業(yè)領(lǐng)域尤其是溫度控制上獲得了成功的應(yīng)用。

參考文獻:

[1] 曹謝東.模糊信息處理及應(yīng)用[M].北京:科學出版社,2003.

[2] 劉金琨.先進PID控制及其MATLAB仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.

[3] 佟紹成,王濤.模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計及穩(wěn)定性分析[M].北京:科學出版社,2004.

[4] 朱衡君.MATLAB語言及實踐教程[M].北京:清華大學出版社,2005.

[5] 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心.MATLAB7輔助控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.

篇4

關(guān)鍵詞:ARM;嵌入式;Linux系統(tǒng)移植

ARMLinux是以Linux為基礎(chǔ),經(jīng)過裁減之后適用于ARM核心嵌入式設(shè)備的嵌入式Linux操作系統(tǒng),廣泛應(yīng)用在移動電話、PDA、媒體播放器、消費性電子產(chǎn)品以及航空航天等領(lǐng)域。不同的處理器需要的內(nèi)核代碼是不同的,需要為2410處理器修改Linux內(nèi)核源代碼,主要完成下面幾個丁作:指定目標平臺為2410處理器;指定交叉編譯器;設(shè)置內(nèi)核在Flash中保存的位置;設(shè)置內(nèi)核最終被解壓縮到內(nèi)存中的起始位置;修改Linux的配置菜單;修改處理器初始化文件;配置中斷;指定內(nèi)存塊的容量、數(shù)量,內(nèi)存塊的起始地址。

一、Linux內(nèi)核概述

1.進程調(diào)度(ProcessSchedule)

進程調(diào)度控制進程對CPU的訪問。當需要選擇下一個進程運行時,由調(diào)度程序選擇最值得運行的進程??蛇\行進程實際上是僅等待CPU資源的進程,如果某個進程在等待其他資源,則該進程是不可運行進程。Linux使用了比較簡單的基于優(yōu)先級的進程調(diào)度算法選擇新的進程。

2.進程間通信(Intev-ProcessCommunication,簡稱IPC)

Linux的進程間通信機制包括FIFO、管道(pipe)等機制以及SystemVIPC的共享內(nèi)存(shm)、消息隊列(msg)和信號燈(sem)。

3.內(nèi)存管理(MemoryManagement,簡稱MM)

內(nèi)存管理允許多個進程安全的共享主內(nèi)存區(qū)域。Linux的內(nèi)存管理支持虛擬內(nèi)存,即在計算機中運行的程序,它的代碼、數(shù)據(jù)和堆棧的總量可以超過實際內(nèi)存的大小,操作系統(tǒng)只是把當前使用的程序塊保留在內(nèi)存中,其余的程序塊則保留在磁盤中。當必要時候,操作系統(tǒng)負責在磁盤和內(nèi)存問交換程序塊。內(nèi)存管理從邏輯上分為硬件無關(guān)部分和硬件有關(guān)部分。硬件無關(guān)部分提供了進程的映射和邏輯內(nèi)存的對換;硬件相關(guān)的部分為內(nèi)存管理硬件提供了虛擬接口。

二、ARMLinux

ARMLinux一般專指標準Linux在ARM處理器上的應(yīng)用。ARM是標準Linux支持的主要幾種體系結(jié)構(gòu)之一。Linux是最為流行開源操作系統(tǒng),而ARM是目前嵌入式領(lǐng)域中最為流行的32位處理器,ARM與Linux的結(jié)合在嵌入式系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用空間。傳統(tǒng)的工作流系統(tǒng),節(jié)點即任務(wù),一個節(jié)點上只能有一個任務(wù)存在和執(zhí)行。對于法檢行業(yè)核心應(yīng)用系統(tǒng)來說,通常情況下,一個業(yè)務(wù)階段上會有很多的可執(zhí)行任務(wù),這些任務(wù)直接沒有明確的先后順序關(guān)系或者制約條件。如果把這些大量的任務(wù)都設(shè)計為一個節(jié)點的話,那么整個的工作流模型將會非常的復(fù)雜,這樣會對業(yè)務(wù)流程的分析、模型的制作帶來很大的麻煩,并且業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)也會復(fù)雜很多。因此單節(jié)點、多任務(wù)的特性對法檢行業(yè)來說是非常必要的,這樣的話,我們就可以設(shè)計簡單的工作流流程(即少量節(jié)點,節(jié)點下多個任務(wù)),從而降低業(yè)務(wù)流程建模復(fù)雜度,并降低軟件復(fù)雜度。同時該特性也會影響到建模工具、升級工具等相關(guān)特性。

三、計算機嵌入式開發(fā)的內(nèi)核設(shè)計

1.建立開發(fā)環(huán)境

宿主機可以采用Cygwin環(huán)境。需要準備的源碼包括vivi源碼、kernel源碼和文件系統(tǒng),需要準備的軟件包括交叉開發(fā)工具鏈和文件系統(tǒng)鏡像制作工具mkcramfs。編寫并在啟動Cygwin時執(zhí)行相關(guān)命令,可以完成一些系統(tǒng)環(huán)境配置工作。

2.系統(tǒng)交叉編譯

首先交叉編譯BootLoader。準備好vivi源碼,修改Makefile文件,指定目標體系結(jié)構(gòu)為arm,交叉編譯工具前綴為arm-linux-,注意工具鏈的路徑要設(shè)置正確;然后按照目標板的實際情況設(shè)置vivi運行的硬件地址;交叉編澤vivi。運行makeclean命令清除中間文件,然后運行makemenuconfig命令對vivi進行配置,最后執(zhí)行make命令,當出現(xiàn)提示“--Thevivibootimagefileis:…/vivi/vivi”(省略號代表用戶實際安裝vivi源碼的目錄)時,交叉編譯完成。下一步需要配置編譯內(nèi)核源碼。準備miziLinux源碼,修改Makefile文件,把內(nèi)核運行的目標平臺改為2410處理器,修改交叉編譯器前綴為arm-linux-,注意工具鏈的路徑要設(shè)置正確;按照目標板RAM、Flash的實際情況配置硬件地址;配置串口,設(shè)置正確的波特率。本階段依次運行以下命令:makemrproper、makexconfig、makedep、makeclean、makezImage,當出現(xiàn)“--Thekernelimagefileis:…/kernel/areh/arm/boot/zlmage”提示信息(省略號代表用戶實際安裝內(nèi)核源碼的目錄)時,表示內(nèi)核已經(jīng)交叉編譯完成。

四、結(jié)論

在ARM處理器上運行的標準Linux與PC的Linux使用著基本相同的內(nèi)核(包括進程調(diào)度、內(nèi)存管理、進程問通信、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)幾個部分)。在Linux操作系統(tǒng)中,無論基于ARM的Linux和基于x86PC的Linux,絕大多數(shù)使用C語言編寫的操作系統(tǒng)內(nèi)核都是相同的,只有部分與體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼使用相應(yīng)的匯編語言編寫。

參考文獻:

[1]鄭國云,王林.基于ARM9平臺的嵌入式Linux的移植與研究[J].軟件導(dǎo)刊.2010(08)

[2]張健,林海.基于嵌入式Linux的藍牙通信的實現(xiàn)[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息.2011(02)

篇5

電力系統(tǒng)的自動監(jiān)視和控制系統(tǒng)由三部分組成:以計算機系統(tǒng)為核心的中央控制(調(diào)度)中心、被控對象的控制系統(tǒng)和遠程通訊系統(tǒng)。遠程通訊系統(tǒng)將被控對象(如發(fā)電廠、變電所等)運行狀態(tài)的各種信息傳遞給計算機系統(tǒng),計算機對電力系統(tǒng)運行的實時信息進行綜合分析,作出調(diào)度決策,形成控制信息,通過遠程通訊系統(tǒng)發(fā)送到被控對象。

為了確保電力系統(tǒng)實時控制系統(tǒng)的安全、可靠,通常由兩臺以上的計算機與相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)成,一般采用體積小、價格低、可靠性高的多臺微型機。計算機系統(tǒng)配置方案大致有以下三種:

雙機系統(tǒng)。通常用于中、小型電力系統(tǒng)。平時由一臺計算機擔負在線實時控制功能,另一臺進行離線計算。當在線計算機出現(xiàn)故障時,可以手動切換(切換時間允許在十分鐘內(nèi)完成)。也可以由一臺計算機擔負主要的在線任務(wù),另一臺擔負次要的任務(wù),它們之間保持緊密的聯(lián)系。當一臺計算機發(fā)生故障時,所有的功能都轉(zhuǎn)到另一臺計算機上,可在10―15秒內(nèi)完成切換。

主機―前置機系統(tǒng)。將一些簡單的計算和監(jiān)控(如遠程信息的收集與處理、負荷―頻率控制、屏幕顯示等)任務(wù),用微型機來處理,作為系統(tǒng)前置機。較復(fù)雜的計算任務(wù),可集中到高速、大容量的計算機,作為系統(tǒng)主機。為了保證系統(tǒng)可靠性,主機和前置機采用雙機。

分層控制多機系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于大型電力系統(tǒng)。分層控制就是將監(jiān)視和控制任務(wù)分組管理。在每個區(qū)調(diào)內(nèi)裝設(shè)微型計算機,由它收集本地區(qū)各廠、站的遠程信息,經(jīng)過整理加工后轉(zhuǎn)發(fā)給裝在中調(diào)所的主計算機。主計算機監(jiān)視主網(wǎng)的運行情況,也控制一部分直調(diào)廠、站。主計算機的控制命令經(jīng)過高速通道發(fā)送給每臺微型機,再由它監(jiān)控本地區(qū)的每一個發(fā)電廠、變電站、集控站。采用分層控制,可減輕主機負擔。在緊急狀態(tài)下,可將電力系統(tǒng)分成幾個孤立系統(tǒng)單獨運行,提高了可靠性。

實時控制系統(tǒng)應(yīng)配備實時時鐘、完善的多級優(yōu)先權(quán)中斷系統(tǒng)和中斷服務(wù)程序,使系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi),周期性、快速地響應(yīng)被控對象所提供的信息(是隨機信息,也稱為外部事件)。若存在幾個外部事件,實時控制可以根據(jù)它們的輕重緩急(或不同的優(yōu)先級別)進行處理,主機響應(yīng)優(yōu)先級別較高的外部事件所提出的中斷請求,立即轉(zhuǎn)入該外部事件的中斷服務(wù)程序。

電力實時控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)能適應(yīng)系統(tǒng)龐大、復(fù)雜和快速的要求。程序設(shè)計的工作量是很大的,應(yīng)包括系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序的設(shè)計。系統(tǒng)軟件(包括實時操作系統(tǒng)和過程控制語言)應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)實時控制的特點,進行多道程序分時操作,便于修改和增加功能塊,能處理非標準設(shè)備的信息,硬件故障的自動診斷,多機系統(tǒng)之間信息的交換等。實時控制系統(tǒng)中,所有應(yīng)用程序需要使用一組共用的數(shù)據(jù)(包括實時數(shù)據(jù)和固定數(shù)據(jù))。通常,把這些數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行管理,便于修改、檢索、交換和保護。

近年來,電力系統(tǒng)實時控制的應(yīng)用程序發(fā)展較快,大致可分為兩大類:面向安全的應(yīng)用程序和面向經(jīng)濟的應(yīng)用程序。前者主要有安全監(jiān)視、安全分析和安全對策;后者主要有自動調(diào)頻和經(jīng)濟調(diào)度。

電力系統(tǒng)遠程通訊裝置是直接為電力監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)的,應(yīng)滿足精度高、速度快、設(shè)備可靠性高、抗干擾能力強、易維護等要求。數(shù)字式遙測裝置能滿足上述要求,現(xiàn)已逐漸取代模擬式遙測裝置。我國生產(chǎn)的WYZ型遠程裝置,采用串行編碼方式,一臺發(fā)送器可傳送32、64或128個遙測量,使每個通道能夠傳遞的信息量大大增加。每2.5―3秒就可以收集一次全系統(tǒng)信息,如電力系統(tǒng)各母線電壓、相角,各線路與變壓器的有功、無功功率狀況,各斷路器與隔離開關(guān)的實時狀態(tài)等。近年來出現(xiàn)的數(shù)字式遠程裝置與微處理機技術(shù)相結(jié)合,大大提高遠程信息處理的可靠性和精度。

篇6

從互聯(lián)網(wǎng)上獲取知識,已經(jīng)成為當今人類獲取知識的主要途徑,因此人們也獲取到了越來越多的碎片信息,同時人們對個性化、多樣化、專業(yè)化信息需求日益提升。只有傳統(tǒng)出版業(yè)也融入其中,才能為讀者提供多樣化、專業(yè)化信息。這就需要建立一個系統(tǒng)協(xié)調(diào)出版商、服務(wù)商,并為讀者提供能對個人知識進行收集、管理、再創(chuàng)造的工具。本文采用了J2EE技術(shù)提出了基于云計算的知識管理系統(tǒng)整體解決方案,對知識管理平臺的發(fā)展具有積極意義。

【關(guān)鍵詞】知識管理 知識重構(gòu) 全文檢索 云計算 非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫

隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、人們對知識獲取方式及知識用途的改變。傳統(tǒng)出版方式無法滿足讀者需求,因而相應(yīng)的讀者市場逐漸流失。解決上述問題需要對現(xiàn)有出版行業(yè)進行重新整合,并改進出版方式?;谠朴嬎愕闹R管理系統(tǒng)通過軟件系統(tǒng)將知識出版、知識服務(wù)商進行了整合,從而達到行業(yè)整合,使整個行業(yè)能緊密合作、急時響應(yīng)用戶的需求。同時通過互聯(lián)網(wǎng)及電子閱讀方式,進行低成本、快速傳播,滿足人們個性化、良好閱讀體驗、知識資產(chǎn)管理、知識再創(chuàng)造需求。

1 系統(tǒng)設(shè)計目標

通過對數(shù)字出版物管理系統(tǒng)、知識云系統(tǒng)、前臺用戶系統(tǒng)這三大系統(tǒng)的功能設(shè)計及系統(tǒng)之間信息共享設(shè)計,將知識出版、知識、知識聚集、知識管理進行了有機的整合。從而將原本信息孤立的出版商、知識服務(wù)商及終端讀者三個角色之間形成良好的信息傳遞。并通過對這些信息進行匯總,從中挖掘出有價值的信息。

為讀者提供知識管理工具,方便讀者對私有知識的搜索、管理與再創(chuàng)造的同時收集讀者的行為信息,從而發(fā)現(xiàn)終端讀者的潛在行為。通過信息推送服務(wù)為讀者推送更有價值的信息。

2 整體架構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)采用的技術(shù)簡介

本系統(tǒng)是基于J2EE技術(shù)開發(fā)的,采用了C/S模式與B/S模式相結(jié)合方案,用Struts、Spring、Hibernate實現(xiàn)MVC模式。采用Apache的CXF組件實現(xiàn)RESTFUL-SOA。用Json數(shù)據(jù)格式實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的信息傳遞。還采用了MongoDB這種NOSQL數(shù)據(jù)庫進行文本信息的存取。通過數(shù)據(jù)抽取、OLAP等技術(shù)分析讀者的閱讀行為,發(fā)現(xiàn)讀者的潛在需求。采用客戶端定時向服務(wù)端發(fā)啟HTTP輪詢請求,服務(wù)端根據(jù)數(shù)據(jù)分析與發(fā)現(xiàn)的結(jié)果向客戶端進行信息推送服務(wù)。使用Lunce對存儲在MongoDB中的文本信息進行分詞、預(yù)索引,從而實現(xiàn)對文本信息的全文檢索功能。采用BMMAnalyzer進行文本分詞,用TF-IDF算法(即:詞頻及反文檔頻率計算)進行特征提取,通過與歷史特征樣本集進行對比,最終實現(xiàn)自動文本分類。采用知識重構(gòu)拓撲圖的方式,實現(xiàn)知識重構(gòu)。

2.2 系統(tǒng)整體架構(gòu)簡介

基于云計算的知識管理系統(tǒng)主要由三大系統(tǒng)組成,每個系統(tǒng)都有獨立的存儲單元與業(yè)務(wù)邏輯模塊實現(xiàn)相應(yīng)的功能。系統(tǒng)整體架構(gòu)圖如圖1。

如上圖所示:(1)數(shù)字出版物綜合管理系統(tǒng):主要用于出版社對電子出版物的儲存、出版物的審批、出版物的等管理。(2)知識庫系統(tǒng):主要用于從其它兩個系統(tǒng)中收集各種知識定義、知識描述及相關(guān)文章,并進行自動文本分類。同時知識庫系統(tǒng)還包括了市場信息收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等市場營銷分析、決策功能。(3)用戶知識管理系統(tǒng):即前臺用戶系統(tǒng),主要用于滿足終端讀者用戶私有知識的收集、分類管理、私有知識的查詢、知識再創(chuàng)造等需求。

3 數(shù)字出版物管理系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)字出版物管理模塊包括出版資源檢索功能、出版資源管理功能、出版資源管理功能;用戶管理模塊包括有用戶添、刪、改、查、用戶權(quán)限管理等功能;

打開后臺服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)頁后用戶要以一定的身份登錄,不同身份的用戶將賦予不同的功能操作權(quán)限。一般可以將用戶分為兩類,一類是管理員用戶,另一類是操作員用戶。管理員用戶主要負責操作員用戶的管理,包括操作員用戶的添加與刪除,并賦予操作員相應(yīng)的操作權(quán)限,并且管理員還可以對后臺服務(wù)系統(tǒng)所有功能進行操作。操作員的工作主要是對數(shù)字出版物的存儲管理、數(shù)字出版物審批、管理。

3.1 用戶管理模塊

當用戶擁有用戶管理權(quán)限后,他可以瀏覽所有用戶及其基本狀態(tài)信息。此用戶還可以根據(jù)用戶的一些相關(guān)信息進行用戶查詢。點擊要查看的用戶后可以用戶具體信息進行瀏覽。包括個人基本信息及權(quán)限信息。該用戶還可根據(jù)需要自由的創(chuàng)建用戶、修改用戶的基本信息、對用戶的密碼進行修改及控制用戶所擁有的權(quán)限。在權(quán)限管理模塊中此用戶可以通過創(chuàng)建角色的方式為用戶賦予相應(yīng)的權(quán)限,同時也可以為用戶逐個賦予權(quán)限功能。

3.2 數(shù)字出版物管理模塊

具有此模塊權(quán)限的用戶可以對數(shù)字出版資源進行添、刪、改、查的操作,并可以對數(shù)字出版資源相關(guān)版權(quán)頁信息維護。可以人工對數(shù)字出版資源進行分類歸檔。對數(shù)字出版資源能進行審批、管理。

4 知識云系統(tǒng)設(shè)計

知識云系統(tǒng)主要包括了知識云管理模塊、知識挖掘模塊及知識推送模塊。知識云管理模塊包括知識采集、知識加工、知識管理、知識功能,相應(yīng)功能會在不同頁面進行操作并顯示操作結(jié)果。知識挖掘模塊要知識倉庫管理、知識自動分類功能。知識推送模塊主要實現(xiàn)用戶偏好、用戶推送功能。

首頁是登陸頁面,知識云系統(tǒng)主要是給知識維護人員操作,因而知識維護人員登陸成功后可以直接對所有的模塊進行操作。

(1)知識云管理系統(tǒng)。能從不同途徑中獲取的知識資源(包括數(shù)字出版物資源、網(wǎng)絡(luò)知識資源)進行資源集聚、人工信息抽取、人工關(guān)鍵字抽取、人工分類、知識正式。

(2)知識挖掘模塊。系統(tǒng)可以對已經(jīng)入庫知識信息進行自動分類。對用戶閱讀的知識進行閱讀行為關(guān)聯(lián)性分析。(3)知識推送模塊:對用戶行為進行分析,根據(jù)性別、年齡、地域等用戶信息并結(jié)合用戶閱讀行為特征,分析出用戶潛在的閱讀需求。根據(jù)這些潛在的閱讀需求向用戶自動推送其可能感興趣的知識。

5 前臺用戶系統(tǒng)設(shè)計

前臺用戶系統(tǒng)由知識獲取模塊、知識維護模塊、知識編輯模塊、知識重構(gòu)模塊組成。

知識獲取模塊包括內(nèi)部檢索功能、外部檢索功能、其它知識獲取功能;知識維護模塊包括私有知識檢索功能、私有知識存儲管理功能、私有知識分類管理功能;知識編輯模塊包括知識文本簡單編輯功能、自定義標簽加入功能、知識文本展示功能;知識重構(gòu)模塊包括知識定義功能、知識關(guān)聯(lián)功能;

前臺用戶相對后臺用戶比較簡單,一般只有一種類型的用戶身份,那就是客戶端用戶??蛻舳擞脩粢部梢赃M行分級,這類分級主要用于限制可以獲得的知識資源及私有知識的存儲量,對客戶端用戶的操作權(quán)限本系統(tǒng)中不進行限制。本系統(tǒng)暫不對客戶端用戶進行任何分級。

(1)知識獲取模塊:知識獲取主要用于用戶從知識云系統(tǒng)、數(shù)字出版物管理系、互聯(lián)網(wǎng)、及其它方式搜集到的相關(guān)知識文本信息。(2)知識維護模塊:對通過各種方式搜集的知識信息進行管理,包括對知識信息進行添、刪、改、查的管理,對知識信息進行自動或人工分類管理,對私有知識進行搜索。(3)知識重構(gòu)模塊:構(gòu)建知識重構(gòu)拓撲圖,在拓撲圖中對重構(gòu)知識進行基本定義、知識細分定義、知識擴展定義、知識關(guān)聯(lián)。根據(jù)知識定義系統(tǒng)自動到私有知識庫中搜索相關(guān)知識,并形成與知識定義相關(guān)的知識集合。同時提供用戶可以手工獲取或補充知識集合。

6 結(jié)束語

綜上所述,知識管理是今后電子圖書出版的重要組成部分,只有將讀者、知識服務(wù)商、出版商之間產(chǎn)生的各種信息進行順暢流動并加以利用,才能產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益。同時通過知識再創(chuàng)造為社會生產(chǎn)技術(shù)的革新帶來源源不斷的動力。本文提出的基于云計算的知識管理的解決方案,旨在便于讀者的知識管理及系統(tǒng)中各角色之間的信息傳遞,從而為知識管理產(chǎn)業(yè)提供可持續(xù)發(fā)展的平臺。

參考文獻

[1]王樹林.知識處理論:實現(xiàn)知識處理環(huán)境的理論、方法及其應(yīng)用[M].北京:科學出版社,2009.

[2]Guus Schreiber,Hans Akkermans,Anjo Anjewierden. Knowledge Engineering and Management: The CommonKADS Methodology[M].MIT,1999.

[3]史忠植.知識發(fā)現(xiàn)[M].北京:清華大學出版社,2011.

篇7

[關(guān)鍵詞]智能種植;云計算;精準農(nóng)業(yè)

中圖分類號:TP273;S49 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)37-0239-01

引言

當前中國農(nóng)業(yè),在信息化建設(shè)上取得了一定的成績與進步,但是各地信息化建設(shè)多是各自為政,基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)和信息孤島現(xiàn)象比較嚴重,農(nóng)村信息化成本高,農(nóng)戶的信息化素質(zhì)不夠,信息化普及難等問題。同時,由于農(nóng)戶經(jīng)驗技術(shù)參差不齊,為防治病蟲害等使用農(nóng)藥化肥容易造成農(nóng)藥殘留,農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)也不易維持,甚至有為了假冒高品質(zhì)而添加有毒物質(zhì)等現(xiàn)象,直接危害到了人身安全。

為了解決以上問題,順應(yīng)當今農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢,本文通過一種基于云計算的智能種植系統(tǒng),跨越物理界限,通過較低的成本來普及精準農(nóng)業(yè),推進中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的信息化。

1 系統(tǒng)需求

精準農(nóng)業(yè)主要有3大要求:1、布局規(guī)劃精準,針對不同類型的農(nóng)田,播種適合的作物;2、生產(chǎn)投入精準,針對不同作物的不同生長時期或不同疫情,投入適量的肥料或農(nóng)藥,沒有農(nóng)藥殘留,沒有肥料偏頗導(dǎo)致土壤質(zhì)量劣化和作物產(chǎn)量下降;3、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出精準,農(nóng)產(chǎn)品種類和產(chǎn)量符合市場需求,沒有供過于求的浪費。

能夠滿足精準農(nóng)業(yè)的3大要求的智能種植系統(tǒng),必須:1、能夠感知農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境,針對影響作物的環(huán)境指標(例如高、低溫或降雨等)要能夠發(fā)出預(yù)警,促使農(nóng)戶對應(yīng);2、能夠把握不同作物的不同生長周期,以及針對不同時期需要執(zhí)行的操作,能夠進行或指導(dǎo)農(nóng)戶進行精準的農(nóng)業(yè)操作;3、能夠搜集農(nóng)產(chǎn)品市場需求,輔助決策農(nóng)產(chǎn)品的銷售方向,以及輔助決策農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)方向。

2 基于云計算的架構(gòu)設(shè)計

為實現(xiàn)以上需求,基于云計算技術(shù),對智能種植系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計如下:

2.1 傳感控制層

包括空氣溫濕度、光照度、風向風速、降雨量等一系列氣象站傳感器來感知農(nóng)田的環(huán)境天氣數(shù)據(jù),對影響到農(nóng)作物生長及產(chǎn)量的天氣情況進行預(yù)警,或者按照農(nóng)作物不同生長階段需求,調(diào)整周圍環(huán)境以利于作物生長增產(chǎn)和品質(zhì)的提高。

包括土壤溫濕度、酸堿度等一系列土壤環(huán)境傳感器來感知農(nóng)田的土壤環(huán)境數(shù)據(jù),適時并精確的對作物進行灌溉和施肥,保持土壤的可持續(xù)生產(chǎn)的潛力。

包括攝像頭等一系列遠程視頻監(jiān)控設(shè)備來監(jiān)測和記錄農(nóng)作物的生長情況,對于突發(fā)疫情等狀況,提供圖片數(shù)據(jù)以供判斷。

2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

利用Zigbee傳輸方式低功耗、自組網(wǎng)的特點,通過Zigbee節(jié)點組成由智能采集器、智能控制器、智能網(wǎng)關(guān)的無線傳感通訊網(wǎng)絡(luò)。

智能采集器:負責連接個傳感設(shè)備終端,并對傳感終端信號進行解析,并轉(zhuǎn)換為傳感數(shù)據(jù)。

智能控制器:負責和農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備連接,實現(xiàn)電平或脈沖控制,實現(xiàn)對設(shè)施設(shè)備運行狀態(tài)反饋。

智能網(wǎng)關(guān):負責接收智能采集器及智能控制器運行狀態(tài)數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議,打包壓縮后上傳到云端服務(wù)器;負責接收云端服務(wù)器下發(fā)的指令,并分發(fā)到對應(yīng)終端設(shè)備。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)。

2.3云服務(wù)平臺

構(gòu)建Restful Service作為開放式服務(wù)平臺,具有很好的跨平臺跨語言的集成能力,幾乎所有的語言和網(wǎng)絡(luò)平臺都支持 HTTP 請求,無需去實現(xiàn)復(fù)雜的客戶端,無需使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)通訊方式既可以公開服務(wù)給任何需求方。

監(jiān)控服務(wù):負責設(shè)備信息管理,設(shè)備狀態(tài)管理,設(shè)備控制管理,以及負責設(shè)備數(shù)據(jù)協(xié)議解析和數(shù)據(jù)封裝。是智能種植系統(tǒng)核心服務(wù)。

報表服務(wù):負責數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計,負責數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

任務(wù)服務(wù):負責標準化任務(wù)管理,負責任務(wù)分發(fā),任務(wù)執(zhí)行及任務(wù)匯報。

交流服務(wù):構(gòu)建農(nóng)業(yè)社交網(wǎng)絡(luò),有效協(xié)調(diào)農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)專家、農(nóng)資供應(yīng)商,形成高效的行業(yè)交流平臺。

溯源服務(wù):負責溯源流程管理,溯源檔案模板管理,以及溯源數(shù)據(jù)攥取。

2.4云數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)以組織進行隔離,按組織進行授權(quán),保存各客戶智能種植數(shù)據(jù),為數(shù)據(jù)挖掘和決策提供支持。

2.5 網(wǎng)頁前端

基于Jquery構(gòu)建純B/S網(wǎng)頁架構(gòu),支持IE、Safari、Firfox等主流瀏覽器,支持跨域訪問。實現(xiàn)監(jiān)控中心、報表中心、任務(wù)中心、交流中心等核心功能。

2.6 手機前端

構(gòu)建Android及iOS智能種植系統(tǒng)App應(yīng)用。實現(xiàn)監(jiān)控中心、報表中心、任務(wù)中心、交流中心等核心功能。同時實現(xiàn)了預(yù)警、信息推送、語音集成等功能。

3 基于云計算的必要性和好處

依據(jù)SaaS(軟件即為服務(wù))的思想,本文所論述的智能種植系統(tǒng)重點使用云計算技術(shù),將服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫部署在了云端。傳感器和控制器等必須直接部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備也設(shè)計為利用無線網(wǎng)絡(luò)連接直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端,并且直接從云端接收控制指令。該設(shè)計盡可能地利用了云計算的優(yōu)點,利用城市里統(tǒng)一的、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)施資源,為相比之下信息化較為落后的農(nóng)村靈活地提供不同規(guī)模、同樣優(yōu)質(zhì)的服務(wù),可以減少基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)而造成的浪費,以相對較低的成本普及農(nóng)業(yè)信息化和精準農(nóng)業(yè)。由統(tǒng)一的系統(tǒng)及專門人員來搜集匯總農(nóng)業(yè)信息,并根據(jù)各個農(nóng)田的狀況精準推送相關(guān)信息,也可以解決信息孤島的問題以及農(nóng)戶信息化素質(zhì)不高,收集、利用信息難的問題。

與流通及銷售環(huán)節(jié)集成,形成全生態(tài)鏈應(yīng)用系統(tǒng),通過大數(shù)據(jù)挖掘,發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)市場的需求和供給之間的平衡狀況,有針對性的向農(nóng)戶推送輔助決策的信息。

4 結(jié)束語

精準農(nóng)業(yè)是當今農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢,但是由于中國農(nóng)村信息化的實際狀況,精準農(nóng)業(yè)還未能得到大規(guī)模普及。本文通過論述一種基于云計算的智能種植系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),探討了以更低成本在農(nóng)村普及農(nóng)業(yè)信息化和精準農(nóng)業(yè)的方案,對農(nóng)業(yè)信息化和精準農(nóng)業(yè)的普及有參考和指導(dǎo)作用。未來,通過利用新技術(shù),普及農(nóng)業(yè)信息化和精準農(nóng)業(yè)所需的成本將會進一步降低,農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)將更容易得到控制,減少食品安全問題,造福社會。

參考文獻

[1] 黃博. 我國農(nóng)村信息化現(xiàn)狀與改進建議. 考試周刊2013,95:130-133

[2] 張軍國,賴小龍,楊睿茜,呂靜霞. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 [ M ]. 湖南農(nóng)業(yè)科學, 2011.

篇8

關(guān)鍵詞:無紙化考試系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 設(shè)計

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)12-0000-00

高校計算機基礎(chǔ)課程是大學生學習計算機的第一門課程,課程側(cè)重于培養(yǎng)學生動手操作能力,在該課程上應(yīng)用無紙化考試系統(tǒng),體現(xiàn)了教育系統(tǒng)的改革以及模式的更新,能夠體現(xiàn)課程性質(zhì)以及提高教學的工作效率和管理水平。在該系統(tǒng)中,最重要的設(shè)計是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計,數(shù)據(jù)庫中存儲了海量的試題,能夠快捷高效地進行出卷、答題、評分等工作。目前,已經(jīng)有許多考試(遠程教育、計算機等級考試、微軟辦公自動化考試)已經(jīng)采用了標準化在線答題方式,其科學性、準確性、公平性也遠遠高于傳統(tǒng)的考試形式。

1 考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫需求

對于數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟來說,需求分析是第一步也是最重要的一步,它決定了整個設(shè)計的目的和產(chǎn)品形態(tài)、在這個階段當中,主要分析使用該在線考試系統(tǒng)的用戶群體和業(yè)務(wù)活動,比如管理員的職責有錄入考試名單、查詢學生成績等;教師負責出卷、修改、評分等;學生則需要在規(guī)定時間完成答題。

2 考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在線考試系統(tǒng)中,合理地設(shè)計數(shù)據(jù)庫中的邏輯和屬性關(guān)系能夠保證系統(tǒng)中每個模塊的功能之間緊密聯(lián)系在一起。在需求分析確立以后,需要將所得到的需求抽象為信息概念,在概念設(shè)計中,一般采用自底而上的設(shè)計理念,得出教師、學生、試題庫、試卷等實體信息。每一個試題都有各自的屬性。每一個實體之間根據(jù)各自的功能都會有相應(yīng)的聯(lián)系。

本設(shè)計選用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQL Server作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺,在邏輯設(shè)計中,將上述實體關(guān)系模型(即E-R圖)轉(zhuǎn)為關(guān)系模式,并生成數(shù)據(jù)庫所支持的表結(jié)構(gòu)。詳細的表結(jié)構(gòu)如下:

Teacher表(教師):字段有編號、姓名、用戶名、密碼、任課學科,其中編號作為主鍵,任課學科作為區(qū)分教師對領(lǐng)域?qū)W科的劃分。

Student(學生表):字段有學號、姓名、用戶名、密碼。主鍵為學號。

Paperlib(題庫表):字段題庫編號、題目標題、題目類型、難易等級、參考答案、備選答案。編號作為主鍵,用來保證記錄的唯一性。

Paper(試卷表):字段有編號、試卷代碼、大標題號、作答區(qū)、題庫編號、學號、卷面分。在該表中,學號和題庫編號是外鍵,分別和學生表以及題庫表建立對應(yīng)關(guān)系。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫連接代碼

考試系統(tǒng)可以使用PHP語言開發(fā),PHP語言擁有完善數(shù)據(jù)庫集成層,使得它能夠支持絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并兼容SQL標準,能夠高效、快速、穩(wěn)定地進行數(shù)據(jù)庫的讀寫操作。在開發(fā)方面,PHP提供了許多用于數(shù)據(jù)庫操作的標準接口,對連接、讀取、寫入數(shù)據(jù)庫等操作非常方便,不論是開發(fā)web應(yīng)用還是其他應(yīng)用程序,都能夠快速地進行二次開發(fā)[2]。

在連接方式上,PHP可以建立兩種不同的方法來連接SQL Server。第一種是通過開放式的接口ODBC進行連接,它是微軟定義的一種專門用于連接數(shù)據(jù)庫的標準,目前市面上的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中都會有相應(yīng)的ODBC驅(qū)動,ODBC可以說是數(shù)據(jù)庫連接的一種業(yè)界通用標準,應(yīng)用非常廣泛。第二種是通過PHP語言直接對SQL Server進行連接,PHP語言中集成了Mssql函數(shù)庫專門用于數(shù)據(jù)庫的訪問,主要分為即時連接和永久連接方式。

即時連接是指當需要進行數(shù)據(jù)庫訪問操作是才進行的數(shù)據(jù)連接,一般通過mssql_connect函數(shù)來進行。永久連接顧名思義就是一直保持著與數(shù)據(jù)庫的連接,通過mssql_pconnect函數(shù)來實現(xiàn)。在本系統(tǒng)設(shè)計中,采用即時連接的方式可以減少數(shù)據(jù)庫的負荷。

$db_conn = @mssql_connect("Computer_exam","admin","admin");

or die("數(shù)據(jù)庫無法連接!");

mssql_select_db("Computer_exam",$db_conn);

?>

上述代碼中,第一行用于連接數(shù)據(jù)庫,其中Computer_exam為數(shù)據(jù)庫名稱,第一個admin為用戶名,第二個為密碼,同時用了@符號屏蔽錯誤顯示。第二行中的die函數(shù)用來提示數(shù)據(jù)庫連接失敗并關(guān)閉程序,然后選擇需要訪問的數(shù)據(jù)庫。在退出訪問時,使用mssql_close函數(shù)把連接關(guān)閉??梢詫iT生成兩個文件用來連接和關(guān)閉數(shù)據(jù)庫,并命名為db_conn.php和db_exit.php。

4 考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫安全性

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關(guān)系密切,因為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如果擁有強大的安全機制,那么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也會具備較好的安全性能。提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全性可以采用數(shù)據(jù)加密的方式,我們可以在操作系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)核層以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用層三個層面進行加密。

在操作系統(tǒng)層面上,由于系統(tǒng)并不能識別數(shù)據(jù)庫文件當中的一些數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系,所以不能通過產(chǎn)生合理密鑰的方式來加密,也不便于對密鑰的管理和使用,因此,對于大型的數(shù)據(jù)庫很難在操作系統(tǒng)層面上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密。

在數(shù)據(jù)庫管理的內(nèi)核層加密是指把數(shù)據(jù)在物理存取之前完成數(shù)據(jù)的加密或解密,這種加密功能強大,并且不會影響數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能,能夠?qū)烧叩倪M行無縫耦合,但是該加密方式必須在服務(wù)器中進行算法的運算工作,這樣就會使服務(wù)器的負荷增大,同時還需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)商提供接口用于數(shù)據(jù)的加密。

目前采用的比較多的加密方式是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用層的加密,通過在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中根據(jù)加密的要求生成一個外層的工具,自動完成對數(shù)據(jù)的加密解密工作,這樣就可以使加密工作不會對服務(wù)器造成負擔,同時也可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)加密,但是相應(yīng)的加密功能會收到限制,不利于與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的耦合。

5 結(jié)語

本文設(shè)計了一種計算機基礎(chǔ)無紙化考試系統(tǒng),從需求分析開始,再進行邏輯關(guān)系設(shè)計、數(shù)據(jù)表的生成以及數(shù)據(jù)庫連接方法的描述,最后對數(shù)據(jù)庫安全性進行分析,對高校計算機基礎(chǔ)課程實施無紙化考試有一定的作用。

參考文獻

篇9

當今時代,網(wǎng)絡(luò)通信工作各項技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用大幅度發(fā)展,使得人們之間的溝通交流實現(xiàn)了在更高程度上對于時空限制的突破,成為新世紀又一項創(chuàng)造性的技術(shù)成果。但是,通信技術(shù)自身所帶有的一些問題,比如,信息傳輸?shù)腻e誤、超時、丟失等,也極大地影響著其技術(shù)的工作效率的提升,使得計算機通信面臨著服務(wù)質(zhì)量低下的挑戰(zhàn)。近幾年來,通信技術(shù)的研究人員逐步加大了對這些問題的研究,并研究出了實時差錯控制的技術(shù)。本文便是從此技術(shù)的具體工作方式、控制編碼、應(yīng)用實現(xiàn)等對此項技術(shù)進行了分析,以求推動其對于網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)化。

1 應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信的實時差錯控制相關(guān)技術(shù)理論的分析

控制方式即控制技術(shù)中應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)通信所產(chǎn)生的信息差錯糾正需求以及丟失數(shù)據(jù)的恢復(fù)要求等而具體開展的控制工作技術(shù)手段,它致力于全面地提升通信的可靠性能。目前,控制方式大致可分為前向糾錯、信息反饋與本文由收集整理重傳反饋以及混合差錯控制這樣三種。

首先,就前向糾錯而言,它主要是應(yīng)用某種特定的編碼方式,在發(fā)信端通過解碼對信息的各種傳輸差錯進行糾正,并且在接信端通過接收編碼來發(fā)現(xiàn)并調(diào)整錯誤的編碼,從而達到對于信息差錯的實時控制。它的英文縮寫是fec,包括媒體相關(guān)以及媒體無關(guān)這樣兩種糾錯,工作的原理是借助于編碼對于某些冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生來對某些傳輸途中丟失的數(shù)據(jù)進行補足,不需要反饋信道作為支撐,也不會因為重復(fù)的發(fā)送而導(dǎo)致傳輸時間的延誤。

其次,就信息反饋及重傳反饋的糾錯方式而言,它也是以某種特定的能夠在發(fā)信端便發(fā)現(xiàn)傳輸錯誤的編碼作為基礎(chǔ)上,來對傳輸?shù)男畔嵤┚唧w的糾錯性編碼,并且將少量的監(jiān)督碼元加入到編碼,對信息接收端收到的各種信號實施監(jiān)督檢查,以及時發(fā)現(xiàn)錯誤的信號碼,從而將檢測到的疑問信息狀況反饋給發(fā)信端,要求發(fā)信端重新對某部分問題信息進行重復(fù)發(fā)送,一直到信息接收端顯示其接收的信息準確為止。

再者,就混合的差錯控制來講,它是對前向糾錯以及反饋式糾錯這兩種方式的混合應(yīng)用,它首先借助前向糾錯來傳遞一些具有某種程度的可靠性的信息,再由反饋式的糾錯對這些信息進行反饋及重傳處理,從而提升糾正信息,以做到對于信息的可靠性保障。具體而言,接收端會對少量的信息錯誤進行自動的糾正,而一旦差錯過多或過于嚴重而超出自動糾正的能力范圍時,反饋糾錯便會運行,從而在兩者配合狀況下達到對于傳輸信息的糾錯。

2 實時差錯控制各種編碼以及控制方式應(yīng)用的實現(xiàn)

人們對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用不僅看重其便捷性,還要求各項通信服務(wù)必須實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的應(yīng)用結(jié)果,因此,針對網(wǎng)絡(luò)通信中由于網(wǎng)絡(luò)擁擠以及寬帶信道等問題所造成的信息丟失、傳輸超時、傳送錯誤等問題進行研究分析,采用實時的差錯控制各種方式對它們加以解決,便成為技術(shù)人員當前應(yīng)當努力實現(xiàn)的問題。本文下面就對此種控制技術(shù)控制編碼、應(yīng)用實現(xiàn)進行具體的分析:

2.1 實時差錯的控制編碼

為了實現(xiàn)信息編碼對于網(wǎng)絡(luò)通信各種干擾的有效解決,目前編碼技術(shù)的研發(fā)逐步加強,而且,奇偶校驗碼、漢明碼以及循環(huán)冗余碼等已經(jīng)在各項糾錯工作中得到了廣泛的應(yīng)用。

首先,就奇偶校驗碼來講,它作為一種線性分組糾錯的監(jiān)督碼,是目前編碼應(yīng)用中最為簡單的編碼方式。其工作的原理即:對信息源進行編碼、將編碼后的信息源分為具有相同長度的編碼組、把一位監(jiān)督碼元加入到每一個小組中來規(guī)范其編碼組的奇偶位、進行具體編碼接收檢測,接收到的奇數(shù)位編碼組變成偶數(shù)位編碼組,或偶數(shù)位變成奇數(shù)位,便代表著信息傳輸出現(xiàn)了錯誤。

其次,就漢明碼來講,它也是一種線性的分組糾錯的編碼方式,通過借助于固定的公式把信息碼元與監(jiān)督碼元建立必要的線性連接,來進行具體的信息檢測及糾正。比如,將漢明碼的長度設(shè)為a,信息碼設(shè)為b,那么監(jiān)督碼就是前者減去后者所得到的c,一旦任何碼長出現(xiàn)錯誤,都代表著傳輸信息錯誤。

再者,就循環(huán)冗余碼來講,它是目前糾正網(wǎng)絡(luò)通信以及數(shù)據(jù)存儲等工作中的錯誤的最為著名的方式,能夠?qū)挝换騼晌粩?shù)的錯誤進行完全檢測,具有非常高的檢測正確率,而且,其可以利用檢測電路或者是編碼器等進行檢測,成本花費比較低,加強對于此種碼的進一步研究與應(yīng)用是極為必要的。

2.2 控制方式應(yīng)用的實現(xiàn)

以混合的控制方式應(yīng)用為例,它需要在前向糾錯控制方式的系統(tǒng)構(gòu)建基礎(chǔ)上,再構(gòu)筑出一種服務(wù)器/客戶模型的混合的控制模擬系統(tǒng),將原始數(shù)據(jù)在客戶端進行組包編碼,生成需要的冗余的數(shù)據(jù)包,然后與原有的數(shù)據(jù)包構(gòu)筑在同一個編碼塊中,形成傳輸組進行傳輸。而客戶端則對接收到的這個傳輸組進行數(shù)據(jù)的解碼分析,一旦發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)較小差錯則進行自主糾正,較大的差錯則反饋到客戶端,由客戶進行信息重傳以實施糾錯。

3 結(jié)束語

篇10

關(guān)鍵字: 計算智能; 圖像拼接; 系統(tǒng)設(shè)計; 自動化軟件

中圖分類號: TN964?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)12?0049?04

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展,人們對圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笠苍絹碓礁撸趫D像拼接的方法逐漸獲得人們的青睞。然而由于原有的物理設(shè)備、光學成像設(shè)備獲取的圖像分辨率有限、很難實現(xiàn)全景拍攝等問題的困擾,人們便提出了基于圖形學的圖像拼接。而該技術(shù)同時也是基于圖像的繪制技術(shù)中的一項關(guān)鍵技術(shù),目前在虛擬現(xiàn)實、計算機視覺等多個領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。所謂圖像拼接簡單地講就是將兩張相鄰并具有一定重疊區(qū)域的圖像無縫拼接在一起,是生成全景圖的關(guān)鍵技術(shù),拼接算法直接影響到全景圖的真實感。

圖像拼接主要是根據(jù)兩幅圖像重疊區(qū)域的相似度來實現(xiàn)的,其難點在于如何保證生成圖像的幾何性質(zhì)和顏色協(xié)調(diào)性。常見的圖像拼接算法主要分為3大類:基于面積、基于特征和互信息測度的方法?;诿娣e的方法是指把一幅圖像中某一像素的像素值鄰域作為模板,在另一幅圖像中搜索具有相同(或相似)像素值分布的對應(yīng)點鄰域,從而確定兩幅圖像的重疊范圍。如Peleg和Herman的多重投影拼接方法就是典型的針對圖像重疊區(qū)域中的對應(yīng)相似灰度值進行計算的?;谔卣鞯姆椒ㄒ话悴恢苯永脠D像像素值,而是通過像素值導(dǎo)出符號特征(如特征點、特征線段或邊緣特征等)實施匹配,該方法比面積法執(zhí)行速度快?;诨バ畔y度是近幾年提出的一種基于圖像熵的方法,該方法也同樣不直接利用圖像的灰度特征,而是利用兩幅圖像的灰度概率分布,通過求取其聯(lián)合概率分布而獲取他們之間的聯(lián)合圖像熵,當聯(lián)合熵最小時,聯(lián)合信息量最小,互信息量最大的原理,轉(zhuǎn)而利用極大化測度函數(shù)獲取兩幅圖像的重合區(qū)域。

20世紀80年代中期,傳統(tǒng)人工智能在感知、理解、學習、聯(lián)想及形象思維等方面遇到了嚴重困難,經(jīng)典優(yōu)化算法在求解日益復(fù)雜的世紀工程問題時出現(xiàn)了很大的局限性。然而,隨著計算機容量和計算速度的不斷提高、大規(guī)模并行處理技術(shù)的產(chǎn)生和自身理論的逐步成熟,為計算智能技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了條件和機遇。計算智能是從模擬自然界生物體系和生物智能現(xiàn)象發(fā)展而來的,用計算機模擬和再現(xiàn)生物的某些智能行為,并用于改造自然的工程實踐的一種新型人工智能研究領(lǐng)域。計算智能是一個內(nèi)蘊相當豐富的概念。

本文是基于互信息測度的方法和計算智能算法構(gòu)造圖像拼接算法的,并依據(jù)該算法進行圖像拼接系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計圖像拼接系統(tǒng)的初衷在于構(gòu)建一個圖像拼接算法的測試平臺,另外也能夠為實現(xiàn)高效、適用的全景拼接軟件進行一系列思維上的探索。

1 圖像拼接系統(tǒng)的需求分析

圖像拼接系統(tǒng)的主要功能是對具有相關(guān)性的圖像或序列圖像進行拼接融合,計算相關(guān)圖像基于相關(guān)信息的拼接融合區(qū)域,并能夠輸出一幅無縫拼接的大視域、高分辨率的新圖像。而且能夠根據(jù)未來需求,預(yù)留出新的拼接算法接口。具體來講,圖像拼接系統(tǒng)應(yīng)該具有如下3類功能:

(1)圖像校正與去噪。由于待拼接圖像或圖像序列都來源于攝像頭或視頻片段,由于攝像機的曝光差異、旋轉(zhuǎn)縮放等原因會造成不同程度的噪聲。為此,必須對待拼接圖像進行校正,盡可能地將扭曲圖像還原成真實圖像的大小和形狀,然后利用中值濾波器等實現(xiàn)噪聲剔除。

(2)圖像匹配。圖像拼接的關(guān)鍵步驟之一是圖像匹配。所謂圖像匹配就是對參考圖像和待拼接圖像中的匹配信息進行提取,在提取出的信息中尋找最佳的拼接區(qū)域,然后使參考圖像和待拼接圖像間對齊。在引言中已經(jīng)詳細討論了匹配的三類方法,本文將采用基于計算智能的互信息測度的方法實現(xiàn)圖像匹配。

(3)圖像融合。圖像融合是實現(xiàn)圖像最終無縫拼接的重要步驟。在實際拼接過程中,一幅圖像的圖像區(qū)域過渡到另一幅圖像的圖像區(qū)域,由于存在光照特性、拍照時間、位置等差異,兩個區(qū)域的表現(xiàn)不會完全相同,因此會出現(xiàn)躍變。圖像融合技術(shù)即是消除這種躍變的有效工具,即讓圖像自然過渡。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 功能設(shè)計

2.2 類關(guān)系設(shè)計

(1)Form1類。這是系統(tǒng)的框架類,該系統(tǒng)是基于C#開發(fā)而成,即所有的視圖和框架都集中在類里面。其主要包括系統(tǒng)初始化Form(1)、系統(tǒng)載入Form1_Load()。另外,菜單、工具欄等功能出發(fā)函數(shù)也都集中在該類里面實現(xiàn)。

(2)Pragram類。Pragram是C#程序的程序入口,即main()函數(shù)。利用這個類實現(xiàn)體系的啟動和退出。

(3)Drawshpe類。這個類主要用于實現(xiàn)系統(tǒng)各類繪制、統(tǒng)計、蟻群算法迭代等功能。包括蟻群初始種群的初始化、圖像拼接算法到蟻群搜索的映射,以及搜索循環(huán)迭代控制等功能。

(4)HiPerTimer類。HiPerTimer這個類是對系統(tǒng)Timer的一個擴展,系統(tǒng)原有Timer時鐘計時比較粗糙,通過該類的擴展,可以實現(xiàn)精準計時。其目標在于對算法的精準控制和精確統(tǒng)計。

2.3 界面設(shè)計

基于人機交互界面友好、簡潔、實用的原則,將圖像拼接系統(tǒng)操作界面設(shè)計為如圖5所示的形式。目前,該系統(tǒng)僅支持三幅相關(guān)圖像的拼接工作,系統(tǒng)預(yù)留了接口可以擴展更多的圖像和序列圖像拼接。

3 測試及分析

3.1 測試案例設(shè)計

3.2 測試結(jié)果

4 結(jié) 語

本文通過分析常用的圖像拼接系統(tǒng)以及圖像拼接常見的3類算法,最后以計算智能的蟻群算法為基礎(chǔ),利用圖像間的互信息測度為拼接依據(jù)構(gòu)建本文給出的圖像拼接系統(tǒng)。再根據(jù)拼接的典型過程,分析了圖像拼接系統(tǒng)的系統(tǒng)需求,從而完成了拼接系統(tǒng)的功能設(shè)計和類實現(xiàn),并最終給出了界面和擴展接口設(shè)計。論文第3節(jié)利用一個拼接實例說明了本文設(shè)計的系統(tǒng)的友好界面和可用性。

參考文獻

[1] SZELISKI Richard, SHUM Heung?yeung. Creating full view panoramic image mosaics and environment maps [C]// Proceedings of 1997 SIGGRAPH. [S.l.]: SIGGRAPH, 1997: 251?258.

[2] BROWN M, LOWE D G. Recognizing panoramas [C]// Proceedings of the 9th International Conference on Computer Vision. [S.l.]: ICCV, 2003: 1218?1225.

[3] TORRE V, POGGIO T. On edge detection [J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligenee, 2003, 10(04): 147?162.

[4] RIGAU J. Medical image segmentation based on mutual in formation maximization [C]// Proceedings of 2004 MICCAI, Berlin: Springer?Verlag, 2004: 135?142.

[5] SUGISAKA M, DAI Feng?zhi. Patttern recognition and control by adaptive methods for an intelligent mobile vehiele [J]. Journal of Artificial Life and Roboties, 2004, 7(4): 164?169.

[6] 阮宗才,梁棟,吳福朝,等.一種自動全景拼圖的快速算法[J].計算機研究與發(fā)展,2009,38(5):536?539.

[7] 蜻瑜.多傳感器圖像融合方法研究及實現(xiàn)[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學,2008.

[8] ALBAHARI Joseph, ALBAHARI Ben. C# 5.0 in a nutshell [M]. fifth ed. Sebastopol, US: O’Reilly Media, Inc., 2012.