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通信工程的定义精选(九篇)

通信工程的定义

第1篇:通信工程的定义范文

关键词 数字信息群 知识组织 技术框架 信息机构

分类号 G250.73

1 引言

从信息技术和图书情报学两个方向来看当前的文献型数字信息群的知识组织,其技术大致可以分为两种研究路线,前者注重于依靠人工智能,通过自然语言处理技术对数字信息内容进行文本分析和知识组织;后者则强调通过元数据对数字对象内容进行揭示和组织。由于研究背景的不同,这两个方向的研究侧重点有所不同,单纯从计算机技术进行知识组织研究,势必使对知识的揭示和组织停留在表面,很难对深层次的知识进行揭示和组织;图书情报学方面更多的停留在理论的探讨,还缺少从知识的角度进行信息组织方法的实践与应用。特别是对于长期积累下来的各类元数据信息,例如图书馆中的书目数据,一方面承认其编制过程中包含着广大知识工作者的辛勤劳动。另一方面由于对数字对象的内容中蕴含的知识挖掘不够,对知识之间的关系难得到充分表示,往往是换一种实现方式用传统书目数据来对文献本身进行组织。

本文研究多文献多类型数字信息群的知识组织框架,提出该知识组织框架的一种构建技术(multi-documents Knowl-edge Organization Framework Technique,mdKOFT)。这个知识组织框架在整个知识工程中处于核心地位,为上层的知识应用提供服务,具有对知识的发现、整序、组织等功能。整个知识组织框架分为知识表示层、知识发现层和知识存储层三个层面,每一层分工负责知识组织中的某一方面的工作。其目的是试图在上述两个方向之间进行平衡,为多领域信息系统协同发展和文献信息知识集成提供重要基础。

2 知识组织框架的功能需求

在信息机构实施多文献数字信息群知识工程中,知识组织的核心作用是起到承上启下的作用,从数字资源中发现知识,提供知识的表示模式和知识库,为提供知识服务奠定基础。目前的信息技术还很难进行包罗万象的知识组织,更多的是对特定学科领域的知识进行组织。因此,应从整个知识工程划定涉及的领域范围,确定一个上下文语境,以便按统一的知识表示视图进行。知识组织的实现形式可以是虚拟的或者实体的组织,虚拟的组织侧重于提供统一的知识表示视图和对资源的定位,实体的组织则将分散的信息资源按照统一的形式重新进行组织。其中,元数据的地位非常重要。根据元数据的功能的不同,可以在知识工程的不同层次使用不同的元数据。如描述数字对象的书目型元数据MARC仍然有用并将长期存在,但对各类描述性元数据的功能的发掘不应该只停留在数字馆藏的保存上,还应该重视其揭示内容方面的功能的发掘。在知识组织的层面上,还需要定义知识表示相关的元数据。这类元数据对知识的表述应该提供一定的灵活性,在大的框架下允许适当进行扩充或者变换,以满足不同领域的需要。

知识组织框架的功能需求是指实现对数字信息群的知识组织工具要求的功能。先给出文中一些概念的定义:

定义1:元-元数据(m-metadata)是关于元数据的数据,记作Super(M)。

元数据多用作对数字对象的描述,但对于元数据自身的描述却存在缺位的现象。各种元数据规范的定义缺乏对元数据自身包含元素的语义的计算机可理解的表示形式,导致计算机对于元数据的元素语义很难进行理解,更不能进行推理等高级应用,这大大影响了元数据互操作的可用性。元-元数据也采用结构化的数据组织模式,但其重点是对元数据本身进行描述,尤其是揭示元数据内部的组织关系和元素的语义含义。

定义2:对于领域知识Kd,如果可以采用某种形式对其内容进行表现,则称这种表现形式为领域知识Kd的一种知识表示,记作Kd。

知识是一个抽象的概念,要使其能够被人和计算机理解,就需要采取必要的形式将其从抽象到具象。知识表示就是要完成这个过程。对知识的表示的方法很多,有一阶逻辑、Rough集、神经网络、语义网等,每一种知识的组织工具其实都是通过一系列的规则来对知识的内容进行定义。本文使用基于规则的表示方法。

知识组织框架的功能需求直接来源于知识组织框架的总体需求,在功能上包括以下基本内容:

知识定义。知识定义是整个知识工程的基石,也是进行知识组织的核心。知识定义功能包括对知识表示框架定义、规则库管理等功能。知识表示框架定义是使用XML、RDF等技术,根据特定领域对知识的定义,将其形式化的过程,主要是对知识包括的属性、方面以及如何呈现进行定义。对知识定义有多种方法,但都离不开一定的规则,通过对规则库的管理,可以对知识的表示、组织、利用等功能产生直接影响,并反映到整个系统上。

元数据管理。由于用于描述馆藏数字对象的元数据方案多种多样,对这些元数据方案的管理就特别重要。元数据管理包括元-元数据管理、元数据注册、元数据抽取和元数据映射等功能。元-元数据管理就是要为元数据标准的制定提供一个管理的接口;元数据注册是将元数据方案纳入到系统框架中的第一步,通过注册告知系统元数据方案的结构定义、资源的位置等信息,为元数据抽取提供信息;元数据抽取要根据元数据注册信息,自动地从信息源中抽取符合知识组织需要的元数据元素的相关信息,如在数据库中的字段名称、长度、依赖关系等,元数据映射是一个半自动化的过程,将抽取回来的元数据元素信息进行语义分析后,按照一定的映射模板,与知识表示框架中的具体属性建立关系。

知识挖掘。知识挖掘是知识组织的关键步骤。根据系统对知识的定义和信息资源元数据抽取映射的结果,定时地按照系统和用户的需求,从信息机构的馆藏信息资源中挖掘知识。这样的挖掘是一种增量的挖掘,不但能够满足用户不断变化的知识需求,还能够及时反映信息资源变化导致的影响。知识挖掘的过程是可控的,如果不采用实体的知识组织方式,还要考虑知识挖掘过程中的效率要求。

知识存储。知识存储包括两个方面的要求,一个是对于抽取回来的元数据信息的存储,它不但能够存储元数据的当前信息,也能够保留元数据方案演化产生的历史信息,以保证知识挖掘的一致性,另外一个方面是对知识挖掘结果的存储。不管是采用虚拟还是实体的知识组织方式,对知识挖掘过程中产生的信息都需要采用恰当的存储方式,从而方便

发现知识之间存在的关系,为产生新的知识提供条件,也便于提高整个知识组织的运行效率。

3 知识组织框架mdKOFT的分层结构

知识组织框架mdKOFT,利用长期积累的信息学科的数字信息群相关元数据信息,通过构建基于规则的知识表示框架和以元-元数据为基础的元数据互操作协议,以对元数据的注册、抽取、映射、存储为核心,从而搭建信息资源与知识组织之间的桥梁,按照灵活、可扩展、可定制的思路,解决知识组织的问题。以知识工程的分层结构观点,多文献数字信息群的知识组织包括知识应用层、知识组织层和数字信息资源层,由系统管理层统一管理。数字信息群知识工程中知识组织起着粘合剂的作用,承上启下,向上为知识应用提供服务,向下整合信息资源,因此其架构的可扩展性和灵活性直接决定着知识工程的生命力。

知识组织框架的可扩展性:表现在对新的信息资源的接纳能力和对知识表示层的变化的应对能力。信息机构的信息资源是时常更新的,新的资源的加入,对原有知识组织肯定会产生影响,比如对知识之间关系的补充和扩展、知识层次结构的调整和补充以及可能出现和加入新的知识等。因为用户需求变化而带来的知识表示层的变化,会导致知识组织内容上的变化,而且必须认识到这些变化都是不可避免的。知识组织架构的可扩展性为知识工程应对这种变化,及时有效地满足用户的需求提供了可能。

知识组织框架的灵活性:表现在其提供的应用接口对知识服务要求的满足能力上。根据不同用户的需求,信息机构需要向用户提供的各种类型的知识服务和知识获取工具。不同的知识服务和工具对知识组织在知识内容、表现形式、响应速度、检索条件、检索质量等方面都提出了不同的要求。各种应用都要通过知识组织层提供的接口来访问和操作经过组织的知识。灵活的知识组织框架的含义就是要能够为上层应用提供足够灵活的功能接口,通过适当的配置和调整、组合来满足这些上层应用的不同要求。

现代的计算机软件系统大多采用分层的结构组织形式。分层就是按照需要实现的功能,将系统水平地分为多个层次,每个层次负责完成一项或多项功能,下面的层次为上面的层次提供数据和服务,上面的层次通过调用下面层次提供的功能和数据来完成本层的功能。每一层的功能划分应该清楚,按照“高内聚,低耦合”的原则,层与层之间通过接口进行调用,一般不允许跨层的功能调用。依据分层设计的思想,知识组织框架mdKOFT按照功能分为知识表示层、知识发现层和知识存储层三层,如图2所示:

知识表示层。提供对知识框架中知识表示的定义,实际上这一层不仅仅用于知识组织,还对知识应用层有所约束,只是知识的表示是对知识进行组织或其他操作的前提,因此也一并归于在知识组织框架中。在整个知识工程中,必须要对知识达成一个共同的理解,才有可能实现对知识的加工处理和应用。

知识发现层。根据知识表示层提供的知识定义,从信息机构的馆藏信息源中去发现知识。在知识发现层中,首先使用元-元数据定义知识发现的协议,再从各个注册信息源中抽取出元数据,通过元数据互操作定义,形成信息源的全局视图,然后再根据系统给定的规则,按照知识定义中对信息的需求,定期或不定期地从信息源中获取所需信息。

知识存储层。由数据仓库组成,负责将知识发现层从信息资源中抽取的知识按照主题进行组织。还要负责对系统中引入或用到的各类Ontology、叙词表、分类词表等知识组织工具的存储。对上要提供进行知识应用的接口,上层的知识应用都是在知识存储层上进行的。

4 mdKOFT构建技术:组件结构

基于上述知识组织框架的分层结构,研究知识组织框架mdKOFT的组件结构。与整个架构采用的分层的组织思想相似,框架每一层内部也按照功能进行了划分,不同的功能由各自相对独立的模块完成,模块间通过接口调用来实现数据通信。每个模块之间尽量减少相互的依赖关系,做到功能单一,“高内聚、低耦合”,这样既可以为整个架构带来扩展的空间,合理的模块划分也使各个功能的实现和测试变得更加容易,大大增强了架构的鲁棒性和灵活性。层与层之间通过公开定义的接口进行调用。

4.1 知识表示层

知识表示层由规则库管理模块、知识定义模块和规则库等三部分组成。

规则库管理模块是对系统中用于知识组织工具和知识定义的规则进行管理的模块。所谓规则,在系统中表示为对知识属性的产生方法的定义,例如:“知识应至少由创建者、知识的类别、知识的描述三部分组成”就是-条规则,该规则规定了知识的结构。系统中的规则不但影响到知识的表示,也会影响到知识的采集策略。规则使用XML/RDF表示,存储在规则库中。

规则库是一个关系数据库,根据规则的定义对规则进行存储,对规则库的访问只能通过存储过程进行。

知识定义模块提供用户和系统管理员通过一定的规则对知识进行定义的功能,系统中对知识的定义是通过规则来实现的,其规则来源于规则库。

4.2 知识发现层

知识发现层需要实现的功能比较多,但从大的方面分可以分为对元数据的管理和对知识的抽取,核心是对元-元数据的定义和管理。系统就是通过元-元数据将知识的抽取和知识组织工具、数据信息资源联系起来。元数据的管理包括元数据注册、元数据抽取、元数据映射、元-元数据存储等几个模块。

元数据注册模块公布了要加入系统的数据信息资源的注册接口,通过该模块可以通过元一元数据的形式,向系统登记数字信息资源使用的元数据标准、资源位置、学科领域、使用的数据库管理系统等有关数据信息资源本身的信息。

元数据抽取模块可以在数据信息资源注册以后,根据其注册的元一元数据,自动地抽取其元数据信息,还提供侦听数据信息源元数据改变情况的功能,通过定期数据信息源的定期访问,比较其元数据变化情况,及时地反映数据信息源的变化,并提供历史变化情况的比较和回顾。

元数据映射模块根据定义的元一元数据和抽取来的数据信息源的元数据,采用自动映射与人工干预相结合的方式,通过数据转换模板,实现从元-元数据中的元素与数据源元数据的元素的映射。映射结果使用XML/RDF的形式进行表示并存储在元一元数据库中。

元-元数据库是存储元-元数据定义,元-元数据与数据源的元数据映射信息,以及其他与知识发现相关的信息的地方。

知识抽取模块提供根据元-元数据的定义和系统对知识的需求,以及知识组织工具的组织规则,从数据信息资源中抽取、清理、转换信息,以构建、补充知识组织工具内容的功能。

4.3 知识存储层

知识存储层实际是一个数据仓库,提供按照不同的主题对知识进行存储的功能。在具体的实现时应考虑如下几个方面的因素。

知识组织工具(指叙词表、主题词表、ontology等)一般具有自己的结构,不同的知识组织工具应该按照其自身的要求进行存储,提供不同的学科领域的使用入口;

对于系统采纳使用的知识组织工具,也应该通过元数据注册、抽取的形式获取其信息,并统一加以管理,为实现知识工具与元一元数据之间的映射提供信息;

可以通过规则管理模块对知识组织工具的内容组织规则进行管理,为知识抽取提供依据;

第2篇:通信工程的定义范文

1工作流技术简介

1.1工作流参考模型

工作流管理联盟(WorkflowManagementCoali-tion,简称WfMC)提出的工作流参考模型如图1所示。在该工作流参考模型中有3种数据:

1)工作流控制数据。用来辨别状态,辨别具体的过程或活动的状态。

2)工作流相关数据。工作流管理系统进行过程实例状态转换的条件。

3)工作流应用数据。针对应用程序,由应用程序操作的数据。

1.2BPEL4WS工作流模型描述语言

BPEL4WS(BusinessProcessExecutionLan-guageforWebServices)[1]是基于Web服务的商业流程执行语言。BPEL4WS基于XML语言,它整合了Web服务标准,Web服务的使用者可以基于BPEL4WS规范,将Web服务调用、操作数据、异常处理、终止流程等不同的活动连接起来,形成更加复杂的流程。

1.3工作流建模

工作流模型包括工作流执行过程中所有的信息。工作流执行过程中的信息包括:过程开始条件、活动、活动和活动之间的关联、任务、相关数据、角色、组织结构、过程结束条件等。

工作流管理联盟关于工作流建模提出了2个定义:

1)定义了一个元模型。元模型是单位最小的模型,不能进行分解,元模型是用来描述模型的模型。

2)定义了一套API,这套API可以实现在工作流管理系统之间的交互,可以实现管理系统和建模工作间的交互。

2工作流管理系统总体设计

2.1工作流管理系统体系架构

WfMC提出的工作流参考模型体系架构为工作流产品之间的交互提供了规范,它给出了工作流管理系统的功能模块和相关接口。参考WfMC提出的工作流管理系统的体系结构,本文将某银行信贷系统分为3类组成构件。它们分别是[2]:

1)软件构件。这个构件负责整个信贷系统的功能实现,是整个系统的基本构件。该信贷工作流管理系统的软件构件完成系统各个模块功能(如贷款业务申请审批业务流程的定义、业务流程的发起、审查、审批、监控、终止等)的实现。软件构件由工作流模型建立、客户应用管理、工作流执行服务3个部分组成。

2)系统控制数据。该部分数据为信贷系统中的一个或多个软件构件所使用,包括逻辑处理数据、贷款业务控制数据、贷款业务流程约束条件、贷款业务流程各阶段的状态、贷款业务规则、贷款业务流程结果等数据。

3)其他应用与应用数据。这部分数据属于信贷工作流管理系统的外部系统应用和数据,并不是信贷管理系统的组成部分,但信贷系统需要通过调用这部分数据来完成与外部其他应用系统的交互。

2.2基于BPEL4WS的信贷工作流管理系统

本文介绍的某银行信贷业务工作流系统将采用标准的J2EE三层软件架构体系,以组件化、对象化的开发模式为总的设计开发原则,是一个采用C/S和B/S两种方式相结合的系统平台。该工作流系统分为3个子系统:工作流可视化建模子系统、工作流引擎子系统、扩展管理子系统。本文介绍信贷工作流管理系统的核心子系统之一,即工作流可视化建模子系统的设计与实现。

3可视化建模工具的设计与实现

3.1可视化建模工具的设计方案

3.1.1模型的组成

银行是一个非常复杂的物理、社会、经济系统,贷款业务流程作为银行的主要经营过程之一,涉及到的银行相关资源、信息也是错综复杂的。为了将贷款业务流程模型细化、简单化,将其分成了4个视图:资源视图、信息视图、组织视图和过程视图。

(1)资源视图。描述资源的类型以及资源实体的属性。本文描述的资源包括人力资源和银行客户相关数据文件资源等。

(2)信息视图。描述贷款业务流程中涉及到的各种数据以及这些数据之间的关系。

(3)组织视图。描述银行机构设置以及各机构人员的设置。各机构或各机构人员之间都存在从属或协作的关系,文中可视化建模工具的实现,采用一种面向对象的关系模型。

(4)过程视图。描述贷款业务的流程。各个视图之间存在着非常密切的关系,它们从不同的角度描述贷款业务流程的信息。

3.1.2系统功能设计

工作流可视化建模子系统具有流程定义文件的新建、打开、保存,流程定义相关管理文件的编辑、流程的显示、项目资源树的展示、流程定义树的显示等功能。在贷款业务流程模型的设计方面,可视化建模工具提供了各种流程活动的图标以及操作这些图标的工具。系统功能主要分为5个部分:流程编辑器、文件管理、视图管理、流程仿真器、WSDL/PDD编辑。

(1)流程编辑器。完成贷款业务流程的编辑。编辑业务流程需要关注的是,如何提供完备的约束限制、提供健壮的差错处理机制,以减少生成的流程定义不符合BPEL4WS规范的几率。

(2)视图管理。提供便捷的视图模式,方便用户对工作流流程进行设计,包括项目资源管理视图、流程编辑视图、流程属性视图、流程导航视图等。

(3)文件管理。可根据用户的需求进行设置,对与贷款业务流程相关的文件进行良好的支持和管理。

(4)WSDL/PDD编辑。提供WSDL和PDD文件的编辑和管理功能。

(5)流程仿真器。贷款业务流程编辑完成之后,通过配置相关运行环境,可模拟执行该业务流程,并将流程的运行过程、执行状况和运行结果及时地呈现给用户。

流程编辑器是可视化建模工具的核心功能,下面对流程编辑器的设计进行分析和介绍。流程编辑器的功能层次结构设计如图2所示。

3.2.1全局设计

由于JGraph图形库为模型的可视化提供了工具,因此可以根据BPEL4WS规范针对各个不同的图元提供相应的属性处理,采用JGraph对流程编辑器中的图元进行设计,通过图形编辑器编辑实现工作流流程。在系统中,定义DefineManager类,负责全局的初始化以及整个系统内部的调度。定义AppMain系统入口类,负责系统图形框架的可视化布局。

实现图元编辑器的一个重要类AbsGraph继承于JGraph,其中,由它派生出的子类有Work-flowProcessGraph、CompensationGraph、FaultHand-lerGraph、EventHandlcrGraph,它们分别对应于“工作流流程图元”、“补偿处理图元”、“故障处理图元“、“事件处理图元”4个图元。通过AbsGraph,可以设置图元的编辑环境,例如控制能否进行选中操作、是否能够编辑图元等全局属性、获取当前选中的图元、获取当前图元的下一层图元等。

属性编辑器是为整个流程定义树所设计的,实现了公共的接口分类,具体如下:

(1)PropertySave。该属性存储类负责存储贷款业务流程的节点属性。

(2)PropertyCloneable。属性的克隆接口,用于图元的复制操作。

(3)PropertyShow。属性显示接口,负责当一个节点被选中时或光标移到该节点上方时,显示其所有属性。

(4)PropertyFetch。属性获取类,负责定义属性的获取方法,该类通过其子类来处理自己不同的属性。通过属性编辑器,不仅可以对所有图元的属性进行修改,还可以对流程定义树上的非图元节点的属性进行管理。

3.2.4流程定义树的设计

图3为贷款业务流程定义树,图中的每个节点都是自定义节点类WorkflowNode的对象,图元的属性对象为WorkflowNode类的userObject。这样,通过流程定义树的自定义树节点WorkflowN-ode,可以获取图元对象,通过图元对象(Work-flowNode类的userObject),可以获得图元的属性对象和属性值。

3.2.5流程资源树的设计

流程资源树存放于本地磁盘的一个默认相对路径下,它在新建一个流程时被系统自动生成。流程资源树如图4所示,显示了当前系统在本地磁盘中存放的所有贷款业务流程。

3.3可视化建模工具的界面及功能

信贷工作流管理系统的可视化建模工具采用Eclipse作为开发工具,运行于Windows平台上,系统运行所需数据存储于Oracle数据库中。信贷工作流管理系统实现的可视化建模工具界面如图4所示。界面大致可以分为6个区域:菜单、工具、流程资源显示、流程导航、流程编辑、流程属性显示。总体功能描述如下:图4可视化建模工具界面

(1)可拖拉式创建贷款业务流程的活动,即流程阶段,如图2的“放贷申请”“、放贷审批”。

(2)贷款业务流程资源树显示,如图2左上部分所示。

(3)可用连接弧对2个阶段进行连线,可创建各种形式的连线,可对每个阶段以及阶段之间的连线进行选取/删除/复制/粘贴等动作。

(4)连线的位置随贷款业务流程阶段的位置改变而改变。

(5)点击工具栏的放大、缩小按钮,可更改整个贷款业务流程的显示大小。

(6)可拖动阶段、整个流程的位置。

(7)对复合图元活动的支持。

(8)每个步骤的撤销/重做。

(9)单击右键,可弹出各活动对应的属性菜单,并可对该图元的属性进行编辑、保存等操作。

(10)流程导航。如图2左下部分所示,通过流程导航区域的缩略图,用户可以很方便地知道当前流程编辑框中所示的那部分流程在整个业务流程中的相对位置,而不用频繁地点击工具栏中的放大、缩小图标。

3.4流程文件生成和流程模型检查

3.4.1流程文件的生成

设计工作流可视化建模子系统的最终目的是:即使银行用户对业务流程建模的相关规范本身一无所知,也能让他们以最直观、最简单和最快捷的方式生成他们所需要的贷款业务BPEL4WS流程描述文件。通过信贷管理系统可视化建模工具,用户可以可视化地对贷款业务流程进行编辑和操作。流程编辑完成后,通过解析贷款业务流程定义树生成业务流程定义文件,该文件为.bpel文件。本文的案例采用JDOM来生成和解析该.bpel文件,解析贷款业务流程定义树到生成业务流程定义文件,这一过程由SaveToBpel类来具体实现。

在解析贷款业务流程定义树到生成业务流程定义文件的整个过程中,需要遍历几次贷款业务流程定义树,其遍历过程如下:

(1)第一次遍历。由贷款业务流程定义树节点产生MyElement对象,此次遍历主要负责对所有大节点进行分块处理。

(2)第二次遍历。此次遍历除了重新排列MyElement对象在.bpel文件中产生的顺序,还生成了”<flow>…</flow>”的标记。

(3)第三次遍历。生成”<links>…</links>”标记,并生成最终的xml文件结构。SaveToBpel类在产生最终的xml文件结构的同时,生成一个用于存放贷款业务流程图元的哈希表,该哈希表的key对应的是贷款业务流程节点定义树活动。

3.4.2流程模型检查

本文介绍的可视化工作流建模工具提供了一种额外的流程定义检测机制,该检测机制可以对.bpel文件进行模型检查,一旦发现问题,及时将该问题反馈给用户,并指出出错位置,以便用户的修改和业务流程的正常运转。流程模型检查的核心类是ValidateTreeModel类,ValidateTreeModel类根据贷款业务流程中相关的所有.wsdl文件进行数据解析,对当前贷款业务流程.bpel文件中流程定义树各元素节点属性值进行检测。该流程模型检测包括:

(1)流程文件结构是否完整;

(2).bpel文件语法是否正确;

(3).bpel文件中涉及的WSDL信息是否有发生变化;

(4).bpel业务流程文件中的某节点属性是否发生过变化,如有变化,其他引用了该业务流程节点属性的节点是否进行了调整;

(5)引擎能否根据.bpel文件中涉及的WSDL信息准确找到相关资源。

该类的实现思想为,先获取贷款业务流程定义树根节点,从业务流程定义树的根节点开始,调用traverseTree方法对整个贷款业务流程定义树进行遍历:TreeNoderoot=AppMain.getTreeRoot().getChildA(t0);traverseTree(root);执行模型检查时,先对贷款业务流程定义树进行深度优先遍历,根据贷款业务流程定义树的活动节点类型对每个活动节点进行相应检查。模型检查结束后,若模型检查通过,则弹出一个对话框提示“该贷款业务流程检查通过”;若模型检查发现错误,则同样弹出一个对话框,显示出错信息。用户可以根据该出错信息定位到出错位置,并进行修改。通过该流程模型检查机制,用户可以大大提高修改的效率,从而保证贷款业务流程在系统中的正常运转。

第3篇:通信工程的定义范文

[关键词]多媒体学习;认知加工;三通道假说

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2012)10-0072-05

一、多媒体学习三通道的背景

多媒体学习理论的发展为现代教育注入了新的活力,已成为现代教育不可或缺的一部分。当前对多媒体学习的认识,主要包括以下三种:

1.媒介技术层面

媒介技术层面的多媒体学习又可以被称为“多媒介学习”,是在学习活动中运用多种传播媒介呈现教学信息,运用多种媒介组合的方式进行学习,例如黑板、电影、幻灯、印刷媒体等。这种认识方式在多媒体技术引入到教育领域的最初阶段占据着主要地位。

2.呈现方式层面

呈现方式层面的多媒体学习又可以被称为是“多表征学习”,是在学习活动中运用两种或两种以上的表征来呈现材料,这里的表征指的是文字、图片、音频、视频和虚拟现实等外部表征。呈现方式层面对多媒体学习的认识较为直观且具有较强的操作性和测量性,因此这种观点得到广泛的认可。

3.感觉通道层面

Mayer在双编码理论基础之上提出了“多通道学习”的概念,将多媒体学习看成学习者使用两种或两种以上的感觉系统进行学习,这种感觉系统称之为通道。在《多媒体学习》一书中,Mayer将通道划分为视觉通道和听觉通道,强调的是学习者接受外界材料时所用到的如眼睛和耳朵这样的感觉接收器。感觉通道层面的研究借助于信息加工认知心理学的相关理论,开创了对学习者内部多媒体学习认知加工方式研究的先河。

上述对多媒体学习的三种不同认识,从不同层面促进了多媒体学习理论和实践的发展(见表1),对多媒体感觉通道层面的认识,已经开始关注多媒体学习的内部认知过程,将焦点转向了对多媒体学习本质的研究,这是多媒体学习研究领域的一大突破。为人们研究多媒体学习开辟了新的道路,然而受其理论基础的制约,感觉通道的观点存在某些局限,这些局限客观上限制了多媒体学习的进一步发展,在此背景下对“通道”的内涵进行新的界定已势在必行。

二、多媒体学习三通道划分的理论依据

多媒体学习的三通道观点是在编码理论基础上提出的,认知神经科学也为多媒体学习的通道划分提供了证据支持。

1.编码理论研究——三通道划分的理论基础

编码理论是通道研究的基础,不同通道将采用小同的编码方式。当前编码理论主要有以下几种假说。

(1)Paivio的双重编码理论

Paivio的双编码理论认为,人类拥有两个认知编码系统,即言语系统和表象系统。这两个系统在功能和结构上均不相同,相互独立但又相互联系。言语系统采用序列加工的形式对言语符号进行加工;表象系统以同步的方式加工非言语信息。双重编码理论中存在三种加工类型:表征的、参照性的和联想性的。

(2)Anderson命题符号编码理论

命题代码理论主张不论言语信息还是非言语信息的存储都不依赖于其表层形式,而是以抽象的命题形式进行编码的。“命题既不是句子,也不是由单词组成的。相反,他是一个较为抽象的,由单词所指的概念组成的实体。”某概念的意象或言语描述来自于同一个抽象系统,是从命题表征中重新构造的。

上述两种编码理论都是基于认知的编码理论,认为知觉和认知是两个相互分离的串行系统,知觉系统负责从环境中提取信息并传递给认知系统,认知系统负责对信息进行编码,强调知觉系统中未经认知系统编码的信息不能够直接进入个体的知识体系中。基于认知的编码理论则主张信息在加工系统中的重构,如命题编码认为任何信息都需要经过抽象的命题加工,而双编码则认为无论是言语信息还是非言语信息都要经过表征性加工、参照性加工或联想性加工,无论是哪一种编码方式都需要对信息进行或多或少的语义性加工。双编码和命题编码实际上关注的都是高级认知学习活动,对于较为复杂和抽象的学习具有很强的解释性。然而随着研究的深入,人们逐渐发现了一些基于认知的编码理论无法解释的知觉编码现象。在此背景下,一种新的知觉编码理论应运而生。

(3)Barsalou的知觉符号编码理论

Barsalou于20世纪末提出了知觉符号理论,知觉符号理论具有六个核心特征:知觉符号是感觉运动系统的神经表征;知觉符号是图解式的;知觉符号是多模式的;知觉符号进一步组成仿真器;知觉符号系统中有多个框架;知觉符号跟言语符号密切相关。从知觉符号理论的核心特征中可以看出,Barsalou关注的编码不仅仅包括感知觉,还包括运动知觉,这-两种编码产生的知觉符号都是神经表征,而不是传统编码上的认知表征。

综上所述,编码方式呈现出百家争鸣、百花齐放的局面,各种编码都有其理论和实验支持,极大地促进了对学习者内部心理活动的研究。对上述编码理论进行分析,可以看出当前存在的编码形式大致可划分为三种:知觉性、亚符号性和符号性。知觉性编码形式保留了信息原始的知觉特征,包括视觉编码、听觉编码、触觉编码等感知觉编码,也包括运动知觉编码;符号性编码形式则对信息进行完全的抽象加工,仅保留语义信息;亚符号性的编码形式则是介于知觉性编码和符号性编码之间,忽略部分细节的知觉信息,仅对部分特征信息进行语义编码。由于符号性编码和亚符号性编码都是对信息进行语义加工,因此可以统称其为语义性编码形式。

编码理论的研究促进了多媒体学习模型与通道研究的发展,Mayer所提出的多媒体学习双通道就是在双重编码理论的基础上提出的。在编码理论的不断发展过程中,很多研究者致力于寻找这些编码理论的契合点,试图运用混合编码的观点解释学习者内部心理活动。编码理论的发展和丰富,为多媒体学习的通道研究指明了方向。

2.认知神经科学理论研究——三通道划分的证据支持

认知神经科学是由众多学科整合起来的一门交叉边缘学科,因而与许多学科都有着密不可分的联系。近几年来EEG、MEG和fMRI等技术极大地促进了认知神经科学的研究,其研究成果为解释人类复杂的认知活动奠定了基础。在多媒体学习领域,认知神经科学从不同的侧面对通道划分提供证据支持。

(1)大脑皮质的功能定位

认知神经学专家通过对脑损伤病人的研究,揭示了大脑皮质具有以下功能。脑皮质主要包括四部分:一是初级感觉区,包括视觉区、听觉区和体觉区,负责感知觉活动:二是初级运动区,位于额叶中央沟正前方,是控制身体运动的区域;三是语言运用区,主要位于大脑的左半球,由较广的脑区组成;四是联合区:不接受任何感觉系统的直接输入,与感觉、运动程度无直接关系,但与皮层下中枢有联系,而且更多的是在大脑皮层各中枢间起联合与综合的作用。

由此可见,大脑皮质的不同区域负责不同的活动,如负责感知觉的初级感觉区和感觉联合区,负责动作的初级运动区和运动联合区,以及负责高级认知活动的语言运用区和前额联合区。对大脑皮质的功能定位在一定程度上说明了感知觉加工、运动加工和语义加工各有其物理基础。

(2)长时工作记忆的多重表征与其神经机制

Tulving于1972年对长时记忆进行划分,并于1995年进行补充,将记忆系统区分为五大类:程序记忆系统、知觉表征系统、语义记忆系统、初级记忆系统和情节记忆系统。1985年,Graf和Schacter根据记忆过程中意识参与的程度,将记忆分为内隐记忆和外显记忆。Anderson于1980年将记忆分为陈述性记忆和程序性记忆。Squaire于1987年结合认知神经科学的新进展对陈述性记忆和非陈述性记忆进行区分,揭示了两类记忆的功能和存储部位。2002年Gazzaniga等人在Squaire研究的基础之上,进一步归纳总结出参与各种记忆类型的神经系统。长时记忆中的表征形式与编码是对应的,因此长时记忆的多重表征间接说明学习者对外部信息加工时采用了多种编码方式,其加工的信息不仅仅局限于语义信息,还包括了动作技能和知觉信息等。在多重表征系统中,动作技能有其特殊性,即其神经基础不仅仅局限于大脑,骨骼肌、反射通路也是动作信息加工的神经结构。

(3)知觉学习

知觉学习(perceptual learning)是一个新兴领域,是当前认知神经科学研究的热点之一。Gibson于1963提出,“凡是由于训练或经验某种刺激而引起的对于这种刺激的长期而稳定的知觉改变都可以认为是知觉学习”。1991年Karni和Sagi提出,知觉学习表现为神经器质上的可塑性。在之后的研究中发现,知觉学习既可能发生在刺激特征编码较特异的信息加工初级阶段,也可能发生在信息加工的高级阶段。

认知神经科学对多媒体学习多通道的划分提供了重要的证据支持,从上述研究结果可以看出,人脑可以对知觉、语义和动作三种类型的信息进行处理,这三种信息在不同的脑区中进行编码,参与其存储的神经系统亦有所不同。

三、多媒体学习三通道的界定

本研究认为,对多媒体学习通道的划分应该依据不同的信息加工系统,而不是感觉系统。本文的第二部分通过对编码理论进行分析,总结出了两种信息加工形式——知觉性加工和语义性加工,两种加工形式对应着两种不同的加工系统。将知觉加工系统从语义加工系统中划分出来,得到了认知神经科学中知觉学习理论的支持。知觉学习理论发现知觉学习既可能发生在刺激特征编码较特异的信息加工初级阶段,也可能发生在信息加工的高级阶段,那么知觉加工系统和语义加工系统应该是一种并行结构而不是串行结构。

所以,本研究认为存在着三种不同的信息加工系统,分别是知觉加工系统、语义加工系统和动觉加工系统。多重记忆表征理论为三种信息加工系统的划分提供了证据支持,长时记忆中存在着不同类型的记忆,这些记忆的形成依赖于不同的信息加工系统。大脑皮质功能区的划分进一步为三种信息加工系统奠定了生理基础。

基于上述分析,对三种不同信息加工系统的划分,形成了三种不同的多媒体学习加工通道,即知觉加工通道(Perceptual processing channel)、语义加工通道(Semantic processing channel)和动觉加工通道(Kinesthetic processing channel)。下面将对多媒体学习三通道的内涵进行详细分析与阐述。

四、多媒体学习三通道的内涵及其相互关系

1.知觉加工通道(Perceptual processing channd)

原有多媒体学习理论认为认知系统中的知觉加工与语义加工是序列结构,知觉加工是对外界环境信息的选择,其输出是语义加工的输入,知觉信息必须进入语义加工系统中进行编码后才可以被存储。Barsalou的知觉符号编码理论和认知神经科学的研究成果则否认这种观点,提出知觉加工并不是语义加工的早期阶段,而是一种独立的加工系统,其输出的信息可以直接进入到长时记忆中进行存储,因而知觉加工和语义加工是一种并列的结构。

知觉通道的加工内容为外部环境中的感觉刺激,采用激活、联接的方式进行编码,编码后的信息以知觉模型的形式在长时记忆中表征。对客观事物的个别属性的认识是感觉,对同一事物的各种感觉的结合,就形成了这一事物的知觉。对知觉加工通道的研究需要以感觉为基础。按照刺激性质的不同,可以将感觉分为视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等。视觉、听觉、触觉的刺激属于物理刺激,味觉和嗅觉的刺激属于化学刺激。当前多媒体学习领域的技术可以很容易的实现物理刺激的模拟,但对化学刺激的呈现则较困难,因此对知觉通道的研究主要集中于视觉通道、听觉通道和触觉通道。

外界的不同感觉刺激是以并列的形式进入加工系统的,例如视觉信息通过眼睛进入视觉通道,听觉信息通过耳朵进入听觉通道,触觉信息则是通过皮肤进入触觉通道,视觉通道、听觉通道和触觉通道的刺激信号以并行的方式传输到大脑皮层的初级感觉区激活相应的细胞,在感觉联合区的作用下,三通道的感觉信息相互激活和联接,经过多次的重复则会形成稳定的神经结构,进而在头脑中形成对某一事物完整的知觉模型。由于知觉通道采用激活和联接的形式,知觉模型的形成是感觉刺激多次重复后形成的稳定的神经器质的改变,因而对意识参与的依赖性较低,只需要较少的认知负荷。

从学习类型方面看,知觉加工通道对于初级认知学习是十分重要的,它可以让学习者不需要过多的注意和加工,较为容易地产生知觉模型,进而为高级认知学习奠定基础。从学习者方面看,知觉加工通道对于低认知能力的学习者意义较大,即知觉通道这种不需要过多的意识参与的信息加工系统似乎更有优越性。虽然知觉加工通道对学习的意义较大,然而当前的多媒体学习模型往往忽略了对知觉加工通道的研究,更加关注于高级学习活动的语义加工通道。本研究在相关理论的基础上将知觉加工通道与语义加工通道相区分,希望能引起人们对多媒体学习中知觉通道研究的关注。

2.语义加工通道(Semantic processing channd)

在认知心理学的影响下,对语义加工通道的研究一直是多媒体学习关注的焦点。语义是指对于那些用来描述现实世界的符号的解释,其本身是不存在的,而是人为规定的。因此,它体现的是一种人所特有的高级认知活动的抽象学习。语义加工通道加工的内容为有意义的符号信息,这些信息不是来源于感觉器官的输入,而是来源于知觉通道和动觉通道。当外界信息进入知觉通道和动觉通道时,有意义的符号被识别出来进入到语义加工通道中,按照一定规则被解释,经过命题编码和类比编码的形式,最终形成命题和意象进行存储。从神经机制的角度分析,当外界刺激经过传输激活大脑皮层感觉区域和运动区域后,有意义的信息会进一步激活语言运用区和前额联合区,进而形成高级认知活动。

在语义通道中存在两种编码方式:命题编码和意象编码。命题指不依赖于符号和图像,以抽象的形式来表征事物的内在意义的一种深层心理表征。例如对句子而言,不保留音、形等特征,对图像而言,不保留具体的知觉形式,命题只表征其内在意义。意象是对表象的概括和总结。例如对桌子而言,意象并不保留其具体特征,只表征其大致的轮廓,这种轮廓是在对桌子这一类事物总结和概括的基础之上得出的。命题和意象的共同点在于二者都是对外部信息的重构,都需要意识的控制,因此会产生较多的认知负荷。二者的区别在于命题是完全抽象的,而意象则保留了一定的形象性。当信息在语义通道中传输时,其编码方式是由信息的特点、内容决定的。空间结构性强的语义信息会优先采用类比编码的形式形成意象,而时间逻辑性强的则会优先采用命题编码的形式形成命题。

3.动觉加工通道(Kinesthetic processing channel)

动觉是对身体各部位的位置和运动状况的感觉,也就是肌肉、骨骼和关节的感觉。动觉通道主要用于加工动作信息,同知觉加工通道和语义加工通道一样,该通道的加工也是以大脑为神经基础。但除此之外,脊髓、小脑和外周神经对该通道的学习也发挥着重要作用。

动觉通道主要是针对动作技能,动作技能指通过练习巩固下来的、自动化的动作活动方式,如写字、骑车、游泳等,是一种程序性知识的学习。对动作技能的学习需要经过两个过程:认识和操作。在认识过程中,学习者必须借助于知觉通道和语义通道的加工作用,知觉通道对输入感觉信息的加工,首先使学习者对动作技能产生一个初步的感性的认识,语义通道的加工可以使学习者从思维的角度掌握动作的技巧,使感性认识进一步深化和精确,在此基础上学习者会对动作技能产生一个较为完整的认识。在第二阶段的操作过程中,学习者只需要在认识的指导下,完成各种动作,当完成正确的动作时,在运动器官、小脑和大脑皮质运动区会形成稳定的神经结构,进而使动作自动化。但是,从认识到动作自动化的过渡并不是一个简单容易的过程,例如学习骑自行车。虽然学习者已经清楚骑车的步骤,但实际操作中还会遇到各种问题。随着科技的发展,多媒体技术为动作技能的学习注入了新的活力,当学习者进行动作技能类知识的学习时,将动觉信息编码成动觉模型,在此过程中运动器官上会留有动觉信息的记忆,进而使学习者产生一种最为直接的动作经验,帮助实现自动化,有效地促进动作技能的学习。综上所述,多媒体学习认知模型三通道加工信息类型、编码方式和编码后的表征形式可用表2表示。

4.三通道的相互关系

从上述分析中可以看出知觉通道、语义通道和动觉通道是三个相互独立的并行加工系统,但三通道之间并不是相互割裂的,而是一个有机整体。知觉通道为整个多媒体学习提供学习内容的特征信息和有关学习环境的背景信息,对学习内容产生感性的认识;语义通道是在知觉通道的基础上进一步升华总结,使感性认识升华成理性认识;动觉通道赋予这种认识过程主观能动性。三个通道在构成一个整体时相互依存,如语义通道意象的形成就是在知觉通道知觉表象形成的基础之上抽象概括而得的;动觉通道加工简单的动作只需要重复的操作练习,但对复杂的动作技能的学习则需要在自动化过程之前借助于知觉通道和语义通道的作用而完成。

多媒体学习三通道假设对Mayer通道理论的改进之处在于,将通道的划分标准由原来的感觉获取转向信息处理。在三通道假设中,笔者将类比和命题两种编码从原来的视觉通道和听觉通道中提取出来,合并成语义通道,用于加工抽象的语义符号。而在语义通道的基础之上增加了知觉通道和动觉通道,用于处理知觉信息和动作信息。这种新的划分方式是在整合多种编码理论的基础之上提出的,并在一定程度上得到了认知神经科学的证据支持,强调了多媒体学习的多元性,扩大了多媒体学习的研究范围,进一步拓展了多媒体学习过程中知觉特性、动觉特性和时间特性的研究。三通道假设的提出,旨在引起人们对知觉学习和动作学习的重视,为三类学习行为的整合提供理论依据。

基金项目:本文是2011年度教育部人文社会科学研究规划基金项目“三通道多媒体学习过程信息获取的眼动脑电特征与认知传播模型”(编号:11YJA880058)的阶段性研究成果。

第4篇:通信工程的定义范文

网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。

通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。

在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。

SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。

SNMP的主要优点是:

·易于实施;

·成熟的标准;

·C/S模式对资源要求较低;

·广泛适用,代价低廉。

简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如:

·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低;

·没有提供足够的安全机制,安全性很差;

·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议;

·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理;

·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。

针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为:

·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高;

·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高;

·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。

·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。

·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementbrs)中的“行”(rows)。

·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。

CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。

CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素:

·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件:

·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据;

·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换;

·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。

CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。

CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。

CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。

二、电信管理网TMN

电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。

国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。

电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。

ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。

功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。

信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。

物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。

仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示:

TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。

三、TMN开发平台和开发工具

1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性

TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。

2.DSET的TMN开发工具的基本组成

DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。

分布式系统生成器DSG

DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。

DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。

Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。

管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。

其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。

工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。

一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块:

·、MIT、MIB的实施

·被管理资源的接口代码

·后端被管理资源代码

第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。

第5篇:通信工程的定义范文

关键词:建筑工程;模型数据;转化流程;工程算量

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

近年来,各国已有一些学者对建筑工程中的模型自动转化技术进行了研究。本文中笔者面向建筑结构设计的全过程,对基于建筑结构设计信息模型的模型自动转化方法进行了系统的研究。

1建筑结构设计信息模型的构建

目前,在建筑工程设计领域,不同应用软件之间的模型数据交换大多通过软件之间的数据接口实现。出于商业因素考虑,大多软件厂商都不愿意对外公开自己的模型数据格式,造成了各专业设计软件之间的“信息孤岛”现象。解决上述问题的关键在于建立统一的工程信息模型,实现专业设计软件的信息共享和交换。建筑信息模型正是基于这一理念而提出的新的模型技术。建筑结构设计信息模型是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型[5]。

面向建筑结构设计的信息模型除了包括基本结构物理模型信息外,还包括模型属性信息、模型关联信息、模型管理信息等。结构物理模型信息包括:构件信息、节点信息、截面信息、轴网信息、约束信息等。属性信息包括:荷载信息、材料信息、内力信息、设计结果信息等。关联关系信息包括:构件关联关系、模型关联关系。管理信息包括:模型所有者信息、模型版本信息、用户权限信息等。

建筑结构设计信息模型具有信息的完备性、关联性、一致性等BIM特征,可建立起面向建筑结构设计的单一的工程数据源,可解决分布式、异构工程数据之间一致性和全局共享问题,为建筑结构设计中的模型自动转化提供了有效途径。

2基于建筑结构设计信息模型的模型自动转化

建筑结构设计是建筑工程设计的重要组成部分,设计内容主要包括结构分析、结构设计和施工图设计等。笔者提出了基于结构设计信息模型的模型转化流程,如图1所示。

建筑结构设计信息模型转化流程以结构设计信息模型为中心,具体步骤包括:①首先通过IFC标准实现建筑设计模型中结构设计信息的提取,建立结构设计构件信息模型,由于结构设计模型中不包含非结构设计信息,不能由结构设计模型反向映射出建筑设计模型,因此该转化过程具有单向性;②然后通过笔者开发的结构分析模型导出接口,自动从结构设计信息模型中提取出结构分析模型,进行结构分析与设计;③再通过结构分析模型导入接口,将结构设计的结果集成到结构设计构件模型,形成完整的结构施工图设计信息模型,进行结构施工图设计;④最后通过XML模型接口,将包含施工图设计结果的结构设计模型转化为工程算量模型,进行工程算量分析与统计。

2.1建筑设计模型向结构设计模型的转化

目前,中国建筑工程设计主要还是基于二维图纸进行的。结构设计人员基于建筑设计图纸进行结构布置、内力分析和结构图纸的绘制。在这一过程中,仅能依靠图元识别的方法获取建筑轴网和主要墙、柱 等结构构件的 定位,存在大量的重复建模工作。

IFC标准是国际通用的建筑产品数据描述标准,该标准的内容覆盖建筑全生命期,尤其在建筑设计阶段对建筑几何模型信息的描述比较完善,国际主流 的 建 筑 设 计 软 件RevitArchitecture,Archi-CAD,BentleyArchitecture等都可以将各自的建筑设计模型导出为IFC文件。基于IFC描述的建筑设计整体模型为结构设计模型的自动生成奠定了基础。从建筑设计模型生成的结构设计模型主要以几何模型为主,而在建筑设计模型中结构构件的识别是整个转化工作的关键。IFC标准定义的模型具有构件可识别性好、构件之间存在关联关系等优点,保证了结构构件的识别与转化的实现。

从建筑设计模型可以识别的结构构件主要包括柱、墙、梁、板等结构构件。图2为一段墙体从建筑设计模型到结构设计模型的映射关系。建筑设计模型中的墙体除包括结构层外,还包括结构层两侧的保温层和装饰层。此外,该墙体还包含门、窗等非结构构件。而该墙体的结构模型为仅包含单一结构层的混凝土构件,建筑墙体的门、窗构件则转换为墙体的洞口。

在IFC标准中,通过实体定义和关联关系建立了建筑构件的逻辑模型。图3中给出了基于IFC的EXPRESS-G格式描述的墙体模型定义。图3中的A部分为墙体与门、窗关联模型的定义,通过洞口关联实体和洞口填充关联实体分别建立墙体实体与门实体、窗实体的关联。对于结构设计模型,通过墙体实体和洞口实体实现结构墙体的描述。图3中的B部分为墙体材料模型的定义,通过材料关联实体和多层材料定义实体,可以定义建筑墙体多层材质模型。对于结构设计模型,可以通过对材料实体的识别来实现

除墙体实体以外,柱实体、梁实体、板实体的定义与墙实体模型的定义方法相同,在此不再赘述。在建筑设计模型向结构设计模型转化的另一个难点是IFC文件的解析。可以通过IFCEngine,IFCsvr等商业化IFC数据解析接口进行IFC文件的解析,笔者采用自主开发的IFC2x3Lib进行IFC文件的解析。

4结 语

针对建筑结构设计过程中不同软件系统的模型转化问题,提出了基于建筑结构设计信息模型的模型自动转换方法,建立了建筑结构设计信息模型与建筑设计模型、结构分析模型、工程算量模型之间自动转化的流程。最后,基于该转化流程进行了相应模型转化接口的开发和应用验证。笔者主要针对结构分析 软件和工程 算量软件 中 应 用 比 较 普 及 的ETABS软件和广联达GGJ2009软件实现了模型自动转换,后续研究将致力于支持更多的软件系统,为解决相关应用软件之间的“信息孤岛”问题提供可行的方法和途径。

参考文献:

[1]JEONGYS,EASTMANCM,SACKSR,etal.Bench-markTestsforBIMDataExchangesofPrecastCon-crete[J].AutomationinConstruction,2009,18(4):469-484.

[2] 邓雪原,张之勇,刘西拉.基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成[J].土木工程学报,2007,40(2):6-12.DENGXue-yuan,ZHANGZhi-yong,LIUXi-la.Auto-maticGenerationofStructuralModelfromIFC-basedArchitecturalModel[J].ChinaCivilEngineeringJour-nal,2007,40(2):6-12.

第6篇:通信工程的定义范文

人工智能动物判别C语言

1人工智能简介

人工智能 (AI- Artificial Intelligence)作为一门包含多种学科的新型科学于1956年被提出,历经半个多世纪的研究和发展已逐渐成为一个系统的学科,并应用于各个领域。由于人们对人工和智能的理解不同,所以对其定义也有所不同;人工智能通常定义为:通过开发设计出各种计算机程序来模拟人的思考模式、推断过程和解决问题的行为。因此, 多数研究者认为人工智能应包括判别知识、读取信息、处理符号、解决问题的人工智能。即是一种具有处理大量信息能力和表达信息能力的结合体。

2人工智能的研究内容

人工智能主要涉及以下几个研究领域:编写能说和读的计算机程序,通过规划出具有听觉和视觉程序化的机器人在活动时能判别不断变换的环境,研制出灵活的机器;即专家系统;研究如何让计算机具备类似人的学习能力的机器;自动定理证明研究怎样让计算机进行推算和证明的策略、方法,是人工智能最早进行研究并成功应用的一个研究领域;最后,博弈,研究诸如动棋、打牌、战斗等一些竞争性的智能类活动。

3人工智能的研究范围

信息处理智能。该智能不仅要讨论信息的输入和输出,也要探索信息存储及信息内部分配方法等。比较人与机器对信息的处理过程,它是智能所采取的一种研究手段。对人的信息处理方法和过程进行表述和阐述,设计出一种机械化的智能模式,也就是把人设想为一台机器或计算机。这样做,就应该对信息处理内容和任务进行解析。

符号处理智能。在计算机程序中,知识和信息都是用符号来表达的,该处理注重符号在信息处理中的重要地位。计算机具备输入、输出、存储、复制和比较符号的性能。人工智能的一个基本假设是要将表达的符号操纵性能演变成显示人和机器智能的性能。

解决为题智能。人工智能是在解决问题时能够研发出各种能模拟和演示“智能”行为的计算机程序,且无需使用算法求解过程。

当前人工智能研究面临的主要困难是人可以完成的任务机器却无法完成,为解决这个难题,研究者们在不断的探索,寻找解决这一问题的方法和途径。

4动物判别系统的设计

4.1动物判别系统的设计原则

动物判别系统主要利用定义以下12条定义来判别七种动物,这些定义既少又简单,也可以改进添加新的定义来判别其它动物。动物判别系统的定义设计如下所示:

定义1:动物有毛发,且有奶,则,该动物是哺乳动物。定义2:该动物有羽毛,则,该动物是鸟。定义3:动物会飞,且会下蛋;则,该动物是鸟。定义4:假设动物吃肉;则:该动物是肉食动物。定义5:动物有犬齿,且有爪眼盯前方;则,该动物是食肉动物。定义6:动物是哺乳动物,且有蹄为反刍动物;则,该动物是有蹄动物。定义7:动物是哺乳动物,且是食肉动物,且是黄褐色的,且有暗斑点;则,该动物是豹。定义8:如果动物是黄褐色的,且是哺乳动物食肉,且有黑条纹;则,该动物是虎。定义9:动物有暗斑点,且有长腿,且有长脖子,且是有蹄类;则,该动物是长颈鹿。定义10:动物有黑条纹,且是有蹄类动物;则,该动物是斑马。定义11:动物有长腿,且有长脖子,且是黑色的,且是鸟,且不会飞;则,该动物是鸵鸟。定义12:动物是鸟,且不会飞,且会游泳,且是黑色的则,该动物是企鹅。

动物判别系统主要由上述12条定义组成,本系统可以判别七种动物。在12条定义中,共产生24个事实,并且给每个事实编号从1到24,在定义对象时该系统不存储事实,只对事实进行编号,同样定义结论也是事实编号,事实与定义的数据以常量表示,其结构如下:

char *str[]={"chew_cud反刍动物","hooves蹄类动物","mammal哺乳动物","forward_eyes眼盯前方",

"claws有爪","pointed_teeth有犬齿","eat_meat吃肉","lay_eggs会下蛋","fly会飞",

"feathers有羽毛","ungulate有蹄","carnivore食肉动物","bird鸟","give_milk能产奶",

"has_hair有毛发","fly_well善飞","black&white_color黑白色","can_swim会游泳",

"long_legs长腿","long_neck长脖子","black_stripes黑条纹","dark_spots黑斑点",

"tawny_color黄褐色","penguin企鹅","ostrich驼鸟","zebra斑马",

"giraffe长颈鹿","tiger老虎","cheetah猎豹",0};

程序用编号序列的方式表达产生式定义,如资料中定义12,如果动物是鸟,且不会飞,则该动物是鸵鸟。相应的定义数组第七条是{2,3,11,0,0,0},第三个是“bird”(鸟),如果事实成立,询问使用者下一个事实,第十一个“fly_weil”(善飞),如果也成立,则查找结论断言编号数组{30,29,28,27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七个“12”,这里12对应事实数组中的“penguin”企鹅。

上述为本系统程序的推理过程,也是程序中的重点,该部分是由定义类(类rule)中的Query方法实现。

4.2动物判别系统的相关代码如下

4.3动物判别系统的使用及其相关界面

图一所示为:动物判别系统主界面,由于第一次进入系统知识库为空,需要“追加定义”的按钮不能使用,所以用户进入系统首先选择创建知识库KnoledgeBase。用户可以通过两种方式创建知识库:一是从已有文件读入,另一种方式是手工输入,手工输入时需要先输入知识的结论部分,然后再输入知识的事实部分(原因)。输入完成后可按“保存知识库”按钮形成一个名为 rule.txt文件。查看文件中的内容可按“显示知识库”按钮。进行动物判别时,可以点击“输入已知事实”按钮,再点“进行推理”按钮推理,知识库中有完全匹配的事实,就会判别出动物为:金钱豹。如果输入的事实不够,则无法推出,如果输入的事实,多于知识库中的事实,则会提示是否将其加入知识库,若加入,将要求用户输入此事实的结论。结论得出后,一条新的知识将被加入知识库。具体推理过程可按“解释”按钮。知识库管理,是通过“追加定义”和“保存知识库”按钮实现。

5对动物判别系统的评价

该动物判别系统实现了简单的动物判别,运用可视化界面,而且交互性相对比较好。动物判别具备一定的智能性,但是因为采用精确匹配方法,所以智能性比较低,对于知识库管理也有待改进。参考文献:

[1]李锐.基于帧差能量图的步态判别算法研究.重庆师范大学,2015.

[2]张银柯,张冀,赵达,张昊.基于EI数据库的人工智能领域文献分析.河南科技大学数学与统计学院,2016.

[3]陈玲,杨天奇.基于质心和轮廓关键点的步态判别.暨南大学信息科学技术学院,2015.

第7篇:通信工程的定义范文

关键词:公开通信协议;轨道交通信号;标准化

轨道交通信号检测是保证轨道交通运输工具安全运行的重要保障之一。目前,我国轨道交通信号主要采用相位连续的频移键控调制方式。该方式虽然具有通信手段数字化等诸多优点,但也有非线性调制等因素的制约,从而使其实际检测具有很大的困难。虽然我国轨道交通信号信息标准化工作取得了一定的成就,轨道交通信号检测达到了较高的水平,在确保轨道交通行车安全便捷等方面实现了较好的应用效果,但是与我国轨道交通发展需求相比,仍存在较大差距。因此,加快机车信号信息标准化工作尤为迫切。

一、当前我国机车信号运用的主要问题

1机车信号标准化有待完善

我国机车信号标准化工作经过多年探索,充分借鉴国外先进经验,因地制宜地在不同线路的区段内依然采用不同的闭塞分区,并不断改进,但是,由于各个闭塞分区内采用先对独立的相关设备设施,并且闭塞分区之间的设备设施难以兼容,导致列车在通过多个闭塞分区时,需安装多套信号控制设备,一定程度上增加了运输成本和运营风险。

2机车提速与跨线信号引导不健全

经过多次大幅提速,我国轨道交通提速里程现已达到13000km。但路段经过的各闭塞分区速度仍未能实现统一,并且沿线相关设施设备也未能进行相应的升级改造。在现行的轨道交通信号控制标准中,半自动闭塞和三显示自动闭塞区段中的黄绿显示信号含义明显不同,因此,在轨道交通列车实际运行过程中,需要对相关信息加以区别对待。特别是在列车即将进入车站之前,信号控制提示信息相对较少,进而导致列车速度有效控制距离较短,存在一定安全隐患,因此,亟需通过制修订相关标准来予以完善。

3“黄闪黄”问题

目前的轨道交通信号控制标准中,对于“黄色闪光”及“黄色灯光”等信号含义进行了明确的定义,但是对于信号控制系统“黄闪黄”或者“两个黄灯闪烁”的相关信息含义却没有明确定义。因此,在列车实际运行过程中,驾驶人员遇到上述信号提示时,只能按照控制速度理解,对于轨道交通运行效率等造成了一定的影响,因此,建议有关部门尽快明确“黄闪黄”的确切信息含义标准。

二、亟待规范的轨道交通信号控制相关标准

1明确速差信号的含义

目前,在城市轨道交通运行实际过程中,主要采用非速差制和速差制信号两种显示方式。其中,速差信号通过不同的信号显示方式提示列车控制当前行驶速度,代表着当前轨道交通信号控制领域主流方向,在世界范围内得到了推广。随着我国轨道交通持续提速,以及四显示闭塞分区管理模式的广泛应用,其信号显示方式中的速差信息含义也正在逐步拓展。因此,建议进一步明确提出要减速到规定的速度等级,并通过接近的地面信号机传达给通行列车。

2明确码序的定义

根据现行技术规范,当轨道交通信号控制系统绿黄灯显示时,表示提示驾驶人员前方可能是黄灯要减速,要求其降低驾驶速度,但对于信号的下一个提示信息并没有明确的规定。因此,在相关技术标准的制修订过程中,应对于进站信号的两个黄灯显示上,进一步明确其码序定义,并随着主体化机车信号和超速防护系统的推广加以实施。例如,明确规定,收到黄2闪光信息时,在通过前方信号机后,下一个信号是双半黄闪光信息;收到黄2灯光信息时,在通过前方信号机后,下一个信号是双半黄灯光信息。由此,机车驾驶员就可以提前两个闭塞分区获知进站信号机提示的进侧线命令,以明显增强预告性。

3补充制定信息定义及显示方式

当前,为提高列车侧线通过速度,尽管相关标准中补充了进站信号机“一个黄色闪光和一个黄色灯光”的确切信号定义,现行轨道交通信号控制标准中,对于该信息的以及相关信号含义并没有明确加以规定,直接导致轨道列车在实际行进过程中的速度受到限制,进而影响了该条线路的通行效率。我国轨道交通经过多次提速,列车制动距离明显增加,三显示闭塞分区管理模式的进站口信号显示方式难以满足实际需求,存在一定的安全隐患。鉴于此,要解决上述问题,机车驾驶员必须在预告处就明确获知该信号是指示列车通过,还是在正线、测线、机外停车,以便司机要提前减速度,进而提高通过能力。因此,建议相关标准在三显示闭塞分区段采取四显示的处理方式,并在提速半自动闭塞分区上增加地面发码区段,以提高通过能力。

结语

综上所述,基于公开通信协议的轨道交通信号控制标准化是一项跨信号控制技术领域、应用范围广的工作,轨道交通信号控制领域相关标准的完善,既要考虑信号具体信息的兼容性,确保相关标准的制修订要结合我国轨道交通发展实际需求,并且符合我国轨道交通所有区段的需要,同时还要考虑在具体实施过程中,现有设备改造工作量的大小,以降低对轨道交通秩序的干扰程度。

参考文献

[1]金治富,翟润平.过饱和交叉口的动态最优控制策略[J].道路交通与安全,2006(03).

[2]李琳,金双泉.确定城市干道检测器最佳布设位置的仿真研究[J].湖南交通科技,2005(03).

[3]韩悦臻,曹三鹏.城市道路交通状态指标体系设计探讨[J].公路,2005(06).

[4]何宁,杨涛,李朝阳,钱林波.信号交叉口延误及排队长度的实证研究和应用[J].公路交通科技,2002(05).

第8篇:通信工程的定义范文

关键词:二元语义;层次分析法;知识管理;评价

中图分类号:F27 文献标识码:A

收录日期:2012年3月5日

一、序言

二元语义层次分析法是指运用二元语义判断矩阵与层次分析法相结合,对知识管理能力测度总体上使用层次分析法的框架结构,但在具体测度时主要采用二元语义判断这种模糊综合评价的方法。模糊综合评价是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清,不易定量的因素定量化,进行综合评价的一种方法。在多属性决策中,属性值评价一般有定量与定性两种处理方法。通常情况下,定量处理方法一般是给出一些确定的数值,而定性处理方法一般采用自然语言变量(如很好、好、差等)或其他形式来实现。由Herrera首次提出的二元语义以及相应的集结算子,能尽量降低定性指标在计算过程中信息的丢失,其最大优点是将语言短语看作在其定义域内是连续的,它能以预定的语言短语集合中的短语和一个数值的形式来表达语言评价信息集结后所获得的所有信息,因此在语言信息的集结过程中能够确保信息的完整与真实。

二、知识管理能力的评价指标体系

知识管理能力是组织通过协调各种知识管理行为,整合存在于组织内部及组织外部的各种知识,从而使组织增强竞争力的能力。企业若有效地增强其竞争优势,则必须具有良好的知识管理基础能力和流程能力。本文在前人研究的基础上,按照知识管理系统的构成,从知识链,技术工具和环境支持几个维度将知识管理能力定义为如下几个方面:

1、知识获取能力:信息检索,多途径、多模式、多方法获取知识的能力。包括:与同行进行沟通的主动程度(G1),与政府部门或科研机构沟通的主动程度(G2),与科研机构联系的主动程度(G3),员工提高自我能力的主动程度(G4),企业总结各种工作经验与方法的水平(G5)。

2、知识组织能力(O):主要指对知识进行整理、编码的能力(O1),运用数据库、知识库等技术存储知识的能力(O2),运用电子邮件、知识地图检索知识的能力(O3),知识的维护能力(O4)和知识的保护能力(O5)。

3、知识转移能力(T):知识转移是指知识被定位后被扩散吸收的过程。包括知识扩散能力(T1)和知识吸收能力(T2)。

4、知识利用能力(U):知识的应用是企业员工对获取、吸收的新知识与已有知识进行整合,应用到工作流程中解决问题或制定决策的过程。主要包括:运用新知识的能力(U1),员工利用知识处理新任务的能力(U2),员工利用知识开发新产品的能力(U3),员工利用知识提高工作效率的有效性(U4)。

5、设施性的知识管理能力:指组织建立高效的信息技术基础结构的能力。包括:对所获取知识编码化的程度(I1),外部网络资源的便利性(I2),内部企业数据库建设及应用水平(I3),寻找所需知识资源的方便度(I4),技术设备及数据库的更新速度(I5)。

6、结构性的知识管理能力:指知识管理能力在组织结构方面和其在政策、管理、激励系统及部门分工等制度方面的体现。包括:CKO职位设立及其职能行使水平(F1),组织结构扁平化水平(F2),员工胜任度的考核与激励程度(F3),组织结构具有内部市场性的程度(F4)。

7、文化性的知识管理能力:指企业良好的组织文化的培养能力。包括:员工工作环境的开放和信任程度(C1),员工之间关系的融洽程度(C2),员工之间进行非正式交流的程度(C3),有专长的员工具有的薪资水平(C4),有专长的员工受到的尊重程度(C5)。

上述评价指标的评价信息分别于专家评判或对被评价对象的自身情况统计,其中定性指标对其评价一般具有模糊性,通常需要专家以语言变量形式做出评判,定量指标一般可通过企业财务数据或统计分析得到。

三、二元语义模糊评价方法

(一)相关概念。二元语义是采用一个二元组(Si,?琢i)表示语言评价信息的方法。其中,Si表示事先定义的语言评价信息集中的语言短语,?琢i表示计算得到的语言信息与初始语言评价信息集中最贴近语言短语之间的差,该差是区间[-0.5,0.5)内的一个数值。下面给出二元语义有关的运算算子的定义。

定义1:假设语言评价集S={S0,…,Sg},?茁∈[0,g]是一个数值,表示语言符号集结运算的结果,则与?茁相应的二元语义可由函数得到:

∶[0,g]S×[-0.5,0.5)

(?茁)=(si,?琢) (2)

其中,i=round(?茁),?琢=?茁-i,?琢∈(-0.5,0.5)。这里,round表示“四舍五入”运算。

定义2:假设语言评价集S={S0,…,Sg},(Si,?琢)是一个二元语义,则存在一个逆函数-1使得二元语义可以转化为相应的数值?茁∈[0,g](这里也成为二元语义的代表值),即:

-1:S×[-0.5,0.5][0,g]

-1(si,?琢)=i+?琢=?茁

定义3:二元语义集X={(r1,?琢1),…,(rn,?琢n)},W={w1,…,wn}为相应的权重向量,则其加权平均数e的计算公式为:

4、运用模糊语言权重算法计算相应的权重。权重计算方法同(3)。

5、计算最终知识管理能力的整体评价。根据公式(3)计算最终的知识管理能力整体评价。

四、算例

某公司拟对2010年度的知识管理能力进行绩效评价,以考核公司实施知识管理后的情况。该公司聘请3位专家(即p1,p2,p3),对这一年度知识管理能力做出评价,具体指标按上述内容为准。各位专家给出的评价指标,评价结果和权重向量如表2所示。(表2)根据模型计算步骤,该企业知识管理能力业绩贡献度为(S4,0.13)。

从结果中可以看出,企业最终由三位专家进行语义评价后的综合值为4.13,结合表1中的三角模糊数集,企业的知识管理能力的价值贡献评价为中上。通过这种方法可以将专家的定性评价转换为数理分析,进行运算后,得到具体的数值,再根据数值所属的区间,得出最终的评价结果。

五、结论

本文将二元语义和层次分析法结合,为知识管理能力的测评提供了一种新的思路和方法。根据这种方法得出的结论有利于企业管理者对知识进行综合管理和运用。这种方法最大优点是,在无法定量的指标上,并且指标数众多的情况下,综合的考察到参与的所有专家的各项评价。另外,这种定性方法也可以在多个方案中进行比较,判断比较企业间知识管理能力的价值增值能力的高低。同时,企业管理者可以根据这个测评结果,更直观地看出企业目前业绩驱动的关键知识管理能力的因素所在,可以加强对此的投入和管理,以更有效地提高企业绩效。

主要参考文献:

[1]LA.Zadeh,The concept of a linguistic variable and its applications to approximate reasoning,Inform.Sci.,pt.II,1975.no.8.

[2]R.R.Yager,On ordered weighted averaging aggregation operators in multi-criteria decision making, IEEE Trans.Syst.Man,Cyber,1988.no.18.

[3]F.Herrera and L.Martínez,A 2-tuple fuzzy linguistic representation model for computing with words,IEEE Trans.Fuzzy Syst.,2000.vol.8.

第9篇:通信工程的定义范文

关键词:水利 信息化 预备知识

1 预备知识

水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,我们先来预备一些基础知识。

1.1 水利、水利工程、水利行业

水是生命之源,没有水就没有生命,也就没有丰富多彩的大千世界。然而,水多了又会成为洪水猛兽,水少了不够喝要闹水荒。村民为水打架,城市缺水惊慌,为水而战将是未来世界大战的最大诱因。

数千年人类发展史,在兴修水利与洪水作斗争中孕育了灿烂文明。古埃及人根据尼罗河水每年的汛情制定出一年365天的日历,古巴比伦人最早建立了管水的律法,中国的大禹治水(距今4000年)、2260年前兴建的都江堰水利工程等等,共同组成了世界水利文明史。

水资源 陆地上逐年可以得到天然降水补给的地面和地下淡水源。

水力资源 天然水体中所蕴藏的水能,是水利资源的一部分。

水利资源 地球上可供开发利用的天然水源。

中国是水资源紧缺的国家,可更新水资源约占全球总量的6%,但人口却为全球总量的22%,中国人均占有水资源量仅相当于世界人均占有量的1/4。中国水资源的最大特点是时间和空间分布极为不均,水质污染严重,由水而引起的灾害频繁,兴利除害任务艰巨。

水利 《现代汉语词典》:①对水力资源的开发和防止水的灾害;②水利工程的简称。定义①不准确,因为“水力”是水能的概念,即能量的概念,不能包含“水”的全部;定义②仍然不能包括“水利”的全部内容,例如“水利是农业的命脉”全称为“水利工程是农业的命脉”显然不能代表毛泽东的水利思想,因此定义②最多只能称为狭义的“水利”。根据笔者的理解,可以定义为:人类围绕水而开展的一切兴利除害事业的总称。也可以理解成“水利事业”的简称。

水利工程 人类为了对水资源进行开发、利用、控制、管理而建设的兴利除害工程的总称。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水库)、分蓄洪、灌溉、调水、供水、发电、航运、污水处理工程等等凡涉及关于水的兴利除害工程,也简称水利(狭义),例如兴修水利,就是兴建水利工程。

水库 以兴利除害为目的而拦蓄一定量河川径流并可调节水流(量)的蓄水工程。一般多指在河流上建坝抬高水位而形成的人工湖。根据需求不同水库的功能各异,例如为了防洪的需要,水库功能为拦蓄和控制洪水;为了发电,水库的功能为储能;为了灌溉和供水,水库功能是“储水仓库”;对于航运,水库则起到调节枯水期流量,淹没急流险滩,改善航运条件的作用。

水利枢纽工程 根据综合利用水资源的要求,由各种不同作用的工程建筑物构成的建筑群体。一般包括拦河坝(大坝、水坝)、泄洪建筑物(溢洪道、泄洪洞、泄洪闸)、航运建筑物、发电建筑物、放水建筑物等。

水利工程所涉及的专业(与水利信息化有直接关系的专业):水文气象、地质(工程地质、地质灾害)、水工建筑、机电、金属结构、环评(水土保持、水质环境)、自动化等。

水利行业 从事水利工作(事业)为水利服务的行业。

水利行业的现行体制 水利主要还是公益性事业,政府为主的水行政管理体制。政府水行政管理机构(水利部,流域水利机构,地方水利厅、局、处、所,供水、水务等),技术管理机构(水利水电规划设计总院、调水局,具政府职能的事业机构等),企业化的勘测设计研究院,水利工程建设队伍,水利工程管理机构,科研高校等等。

水利工程的特点 关系到人民生命财产安危的水利工程决不允许失事。水灾害是自然现象,人类要达到控制自然灾害是永远不可能的,而设法与大自然和睦相处,最大限度地减轻自然灾害对人类的危害,则完全有可能。水灾害对人类的影响原因分析:信息不灵。

水旱灾害 中国是水旱灾害多发性国家。据历史资料,公元前206年至1949年的2155年间,中国发生过较大水灾1029次,较大旱灾1056次,平均每年发生一次较大水灾或较大旱灾。中国历史上的重大动荡,甚至改朝换代,常常是在出现严重的水旱等自然灾害,民不聊生的背景下发生的。新中国建立后,修建了大量水利工程,数量上超过了几千年来建设水利工程的总和,显著地增强了抗御水旱灾害的能力。但是由于信息不灵,建国以来的几次大水灾仍然给人民生命财产造成重大损失。1954年长江、淮河同时发生流域性大洪水,死亡人数超过4万。1963年海河流域大水,5座中型水库失事,冲毁小型水库330座,104个县受灾,死亡人数超过1万。1975年淮河出现局部大水,板桥、石漫滩两座大型水库和一些中小型水库垮坝,死亡人数近3万。

1.2 信息、信息资源、信息技术、信息文化

信息[Information]∶信息与物质不同,它没有物质那样的实体,而是一种既抽象又无所不在的东西。也有学者认为,信息是一种弱物质性的物质。其实,人们对信息并不陌生,但是要给信息下一个确切的定义则是很困难的,目前有不下100种定义。例如:信息是信号,是数据,是情报,是知识;信息是宇宙万物和生灵相互赖以生存和进化的讯息和信号的集成…;《现代汉语词典》的解释是音信、消息的意思;在“信息论”中,信息是指有目的地标记在通讯系统或计算机的输入上面的信号…(如电话号码的一个数字);在汉语中最早出现于《三侠五义》:“听说智化求见,必是丈夫有了信息,连忙请进”。“信息论”属于现代科学的范畴,将信息上升到理论科学的高度进行数量、发送、传递和接收研究,通过数学运算得出信息传递的能力和效率。

信息的内容十分广泛,信息的性质较为特殊,信息技术是发展最快的高新技术。信息正在变成一种越来越重要的日常商品。

信息获取 包括信息发现、信息采集与信息优选;

信息传递 通过各种载体将信息从一处传递至另一处;

信息分析 包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价;

信息加工 包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等;

信息利用 包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题(例如能不断地自我更新知识、能用新信息提出解决问题的新方案、能适应网络时代的新生活等)。

信息资源 信息是一种资源,即信息资源。狭义的信息资源是指信息本身,即对决策者有意义的、经过加工处理的数据;广义的信息资源包括劳动的对象━信息(数据)、信息劳动的工具━计算机与通信技术、信息生产人员、信息管理人员和信息服务人员等。

信息既然是资源,就需要进行开发和利用,否则就是资源浪费。信息资源已经被提到国家、民族、组织机构生存与发展的战略资源这样的高度。信息资源具有与材料、能源等其它资源显著不同的特征,开发和利用信息资源有其自身的特殊性。

信息资源的特殊性质 信息资源不同于材料、能源这一类物理资源。

信息资源的广泛性 政治、军事、经济、能源、交通…无所不包,组成信息的海洋。

信息资源的认知性 根据需要认识信息,分析有用信息,舍去无用信息,清除垃圾信息。

信息资源的共享性 共享是信息资源开发利用中最重要的特性。物理资源的利用过程就是消耗过程,信息资源不同于物理资源,国家和组织机构都可以通过共享信息资源、通过同一信息最大限度地重复使用来减少物的消耗,以最经济合理的方法取得信息作用的最大效果。信息时代提倡信息共享,开放公共信息。

信息资源的保密性 由于社会制度、文化背景、利益冲突、技术手段等等因素,控制了信息的传播,使得信息传递具有很强的约束条件。

信息资源的矛盾性 常常会出现获取的同一功能的信息是矛盾的,政治、军事、经济生活中都可能利用信息的矛盾性提供相反的信息。

信息资源的时效性 常常过期作废。

信息资源的不完全性 信息利用过程中的信息不完全性是普遍存在的。例如,由于时间原因而不能在决策之前获取信息,由于信息的处理和传递能力不足等等,导致信息的不完全性。因此,信息不完全性的研究就成为决策科学和信息经济学的重要分支,也成为信息资源开发利用所应遵循的规律,追求完全的信息提供是不现实的。

信息内容与载体可分又不可分性 同一信息可以由不同的载体承载,正是可分性的存在,才有了采用先进的信息处理技术在变换内容和载体关系的过程中,加速了信息资源的处理和传递,电信、计算机、复印机都是建筑在此特性之上的;信息和载体的不可分性,使信息具备了客观实在性,实现了跨越时间和空间的传递和保存,某些信息内容与载体分开之后就失去了意义。

信息技术(Information Technologe 简称IT) 关于信息技术的定义和概念,说法数以百计,可以大致概括为:计算机技术是核心;电子技术(微电子技术、光电子技术)是信息技术的关键支撑技术;信息材料技术(电子材料以及光学材料技术)是基础;通信技术(网络、传真(感)器和信号处理)是信息技术的重要的直接组成部分。通信技术与计算机技术的结合,代表着信息技术发展的方向。

笔者给出一个最简单的定义:信息技术是开发和利用信息资源的现代高科技技术。是信息的获取、存储、处理、通信、显示及应用的技术。

信息技术发展到今天,实际上经过了一个从简单到复杂的过程,这是一种进步,而从复杂再回归简单,则构成一次飞跃。对于信息技术的知识和科技含量来说,的确堪称是十分复杂的高科技技术,然而对于应用来说,当技术在用户那里体现出复杂性,应用必然陷入僵局,这也是信息技术在当今社会中显得有些尴尬的一面。

在今天稍微复杂一些的系统中,你很可能会看到三种以上的数据格式、若干不同技术架构的服务器、相异甚至对立的操作系统或应用平台。异构的设备、繁杂的操作、混乱的数据……被日益复杂化的IT基础设施所累的CIO们发现,长期以来花样繁多的采购开始令自己的数据中心越来越难以驾驭。有报告认为,数据中心的使用率一般仅为35%。除此之外,介入安装、配置、调试、调整、升级和维护工作的人员也随着信息系统的复杂而日益增多,IT支出的成本计算已经远不止采购IT厂商的产品那么简单。虽然几乎每个厂商都在大谈所谓“把TCO(总体拥有成本)降到最小”,但这种局部的努力并不能根本解决问题。

鉴于信息技术本身的复杂性,给信息技术的应用领域提出了十分艰巨的任务:打破壁垒,建立统一标准将使得技术本身的发展从无序过渡到有序,使应用回归商业的本质而不必顾虑技术的高深。而在此基础上IT产业链的重构则会令技术通向市场的鸿沟能够消除。

信息文化(Information literacy) 信息作为一种文化,是近年来信息技术飞速发展的结果。信息文化具有以下几方面的基本属性:

广泛性 既涉及全社会的每一个人、每一个家庭,又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。

传递性 具有传递信息和交流思想的功能。

教育性 能成为存储知识和获取知识的手段。

深刻性 普及应用给社会带来的影响极为深刻,即不是带来社会某一方面、某个部门、或某个领域的改良与变革,而是带来整个社会从生活方式、学习方式、工作方式到生产方式的根本性变革。

中国的信息技术综合竞争力在世界上排名第43位 由世界经济论坛、Insead和世界银行最新发表的一份名为《2002-2003全球信息技术报告》显示,在全球83个国家和地区中,芬兰的信息技术综合排名列世界第一,美国、新加坡、瑞典、冰岛四国分列第二到第五位。这份发表于正在召开的世界经济论坛年会上的报告还显示,中国的信息技术综合竞争力在世界上的排名列第43位。芬兰被排在第一的位置并不奇怪,自由软件Linux的原作者Linus(Linus Torvalds),在Linux还是芬兰赫尔辛基大学的学生。目前Linux已经成为当今发展最快最有前途的操作系统。

1.3 信息化、企业信息化、政府信息化、行业信息化

信息化 是一个外来概念,最先起源于20世纪60年代的日本,从生产力发展的角度,把信息化作为社会形态演变的综合性概念提出的。西方国家普遍使用信息概念是从20世纪70年代开始的。

信息化的定义与信息的定义一样,花样繁多,说法不一。1993年11月,中国社会科学院在北京召开了一次大规模、高层次的“信息化与经济发展国际研讨会,对信息化的概念进行了热烈讨论,会后归纳出5种观点:

①信息化是指通讯现代化、计算机化和行为合理化的总称;

②信息化不仅要求计算机化,而且要求通信现代化和网络技术的现代化;

③电子信息技术在通信、网络管理和计算机运用中的汇流;

④是在信息技术产业高度发展的基础上建立起来的信息环境;

⑤信息化是向信息社会前进的动态过程,反映了从可触摸的有形物质产品起主导作用向难以触摸的信息产品起主导作用的根本性转变。

之后还出现了多种信息化的定义,业界比较认可的定义是将信息化当成一种过程来看待,即:人们凭借现代信息技术等手段,通过提高自身开发和利用信息资源的智能,推动经济发展、社会进步及至人们自身生活方式变革的过程。

网上信息词典定义:信息化是指社会经济的发展从以物质与能量为经济结构的重心,向以信息与知识为经济结构的重心转变的过程。在这个过程中,不断地采取现代信息技术装备国民经济各部门和社会各领域,从而极大地提高社会劳动生产力。它所对应的是社会整体及各个领域的信息获取、处理、传递、存储、利用的能力和水平。

根据笔者的理解,给信息化下一个最简单明确的定义:充分应用现代信息技术开发和利用信息资源的现代化过程。

企业信息化 应用信息技术提升企业的管理水平和核心竞争力。

政府信息化 将信息技术应用于政府办公,共享信息资源,开放公用信息,建立上传下达的沟通渠道,提升政府办公效率和为人民服务的质量。