会计电算系统数据接口设计思想与方法论文

时间:2022-08-05 07:29:41 论文 收藏本文 下载本文

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会计电算系统数据接口设计思想与方法论文

篇1:会计电算系统数据接口设计思想与方法论文

会计电算系统数据接口设计思想与方法论文

会计电算系统通常可划分为会计核算系统、财务管理系统和决策支持系统,各系统之间以及系统内部都存在着数据传递关系。核算系统要完成会计数据采集和加工处理,同时要向管理系统和决策支持系统提供有关的数据和资料,管理系统在对数据进行进一步加工处理的同时,也要向决策支持系统提供有关的分析资料和管理信息,以便决策支持系统作出相应的分析预测并且给出各决策方案。很明显,任何系统都不可能完全独立,总是与其它系统存在着这样或那样的直接或间接联系,这种联系更多地表现在系统间的数据传递(数据共享)。系统之间的数据传递是通过数据接口完成的,有时,甚至系统内部数据传递也需要由数据接口完成,而不是简单的采集。在网络环境下,会计软件开发与应用就更应该注意系统间的数据传递,明确系统间在业务上的合理分工,这些都需要我们对会计软件系统的数据接口技术进行研究和探讨。

一、数据接口

数据接口是指用于完成各系统间和系统内部的数据传递的接口,在系统中通常设计成一个数据库文件,传出数据的系统通常对数据事先进行必要的加工处理,需要接收数据的系统按照用户的'要求(用户事先定义的数据模式),到对方系统中采集耗年成传递的数据,然后送往数据接口,两系统之间或系统内部通过数据接口完成了数据传递的任务。

对示意图解释如下:

1、数据模式数据接口的核心是数据模式,所谓数据模式是指应用系统对要传递的数据应在数据的来源、内容、公式定义、分类、汇总、数据格式、数据去向等方面的处理上作出相应的规定,此规定即为数据模式。数据模式是在软件系统启用的初期(通常是在系统初始化阶段)由用户设定的,正式应用时无需人工干预,大量的数据采集完全自动化。当然需要时用户也可以对数据模式进行修改和维护,甚至重新定义。

2、传递数据的形成要传递的数据的形成,不同的软件系统可采用不同的策略,可以由接收数据系统采取主动按照数据模式到对方系统去采集,也可以由要传出数据的系统先对数据进行加工,然后按照数据模式将数据传递过去,多数软件系统采用的是前者。

二、数据接口的应用及适用范围

总结我们长期软件开发的经验及教学实践表明,会计软件系统间的接口通常有以下三种形式。

第一种数据接口:第一种接口可以定义为:系统间要传递的数据须在数据模式的基础上,依据数据模式的定义,对数据进行一定的汇总、加工等处理才能在系统间进行传递。

这种数据接口普遍适合电算化会计核算信息系统内各子系统间的数据传递,也适合电算化会计核算系统、财务管理系统与决策支持系统之间的数据传递。这种数据接口在实际应用中较为普遍。比如,从材料核算系统与账务处理系统的分工来看,材料核算系统负责与本系统相关业务的明细分类核算,而材料的总分类核算在账务处理系统完成,因此材料核算系统应定期将汇总结果传递给账务处理系统,这需要事先确定数据模式,即数据的来源、公式定义、数据格式等,然后经过分类、汇总,按照指定的数据格式送人数据接口;账务处理系统从数据接口读取数据,并进行核对检查,然后登账使用。

第二种数据接口:第二种数据接口只适合于电算化会计核算系统内各子系统之间的数据传递,要传递的数据的格式、内容基本上相同,无需再加工处理,只要传递过去就可以了,如材料核算系统若用银行存款购买材料(实际成本)时,在本系统处理完毕后还应做成会计分录;借:原材料,贷:银行存款,传送给账务处理系统,这是因为账务处理系统要对银行存款账进行处理,以便及时反映银行存款的增减变动情况。

这种数据接口从设计到实现就简单多了。

第三种数据接口:前两种数据接口适用于系统间数据传递,第三种数据接口不是系统之间的数据传递,而是系统内部数据自动结转,比如账务处理系统内的数据结转。账务处理系统在期未结账之前要进行账项调整,某些账户的余额(或发生额)要结转到另外一些账户上,就属于这类数据接口。

这种系统内部数据自动结转与第一类数据接口设计方式基本类似,即需要事先确定数据传递的模式,并根据数据模式自动采集数据,自动生成机制转账凭证,送入系统内提供的数据接口,从而自动完成数据在系统内部的传递。但是要注意的是,机制转账凭证必须按规定顺序形成,登账时也按此顺序,否则必然造成混乱,这是使用者应该特别注意的。

第三种数据接口的设计与第一种接口相似。

三、数据接口设计

上面叙述的第一、第三种数据接口设计相似且比较复杂,我们以第三种接口设计说明其设计方法和过程。

在账务处理系统中,期末结账之前,应对有关的收入、费用做账项调整,在此基础上,还需对一些账户的余额减发生额)在有关账户之间进行结转,这些会计业务是相对固定的、每个期未结账前都需重复进行。由系统自动完成转账业务,可以极大地提高系统的效率。

1、系统处理自动转账流程要使系统自动完成转账业务,系统必须具备根据某种条件自动编制机制转账凭证,然后登记有关账簿的功能,这一过程请参看下图。

2、数据模式定义下面是一个一贷多借的例子。

期未结账前,应该把“产品销售收入”、“投资收益”、“营业外收入”等账户的贷方余额,从其借方转入“本年利润”的贷方,其会计分录如下:借:产品销售收入投资收益营业外收入贷:本年利润上面给出一个会计分录的格式,当然。只有上面分录的格式是不够的,作为一个完整的数据模式还应该指明该会计科目是转入方(接收数据),还是转出方(输出数据),涉及哪笔金额除额或发生额),若是发生额,还需指明借贷方式。这些我们可以统称为数据取得的方式,由此我们还可以进一步把数据模式定义为:数据模式一数据格式十数据取得方式。

上面涉及到的数据可分为两类:重复的和不重复的,据此我们把这些数据分别存放在两个库文件中,在这两库中存放了该转账凭证的格式和所有涉及到的数据的采集方式。

3、数据采集与生成转账凭证使用某种计算机语言编程,利用上面两库,就要以完成数据采集,日期、制单、金额字段是在数据采集时填入的。有了数据和分录格式,利用程序就可以按序生成转账凭证并送入数据接口,整个过程全部由系统自动完成,不需要人工干预。选用哪种语言编程并不重要,关键是掌握上面的分析设计思想。

篇2:计算机数据接口加密系统设计与应用论文

摘 要 计算机的广泛使用带来了移动存储载体的广泛应用,大量的敏感数据被存储于移动载体上,而由此带来的对移动存储载体上数据安全的要求也日益强烈。

本文设计并实现了一款基于USB协议的计算机接口加密系统,通过USB接口与计算机连接,系统很好地满足了在普遍使用的优盘上实现敏感数据的加密 【关键词】计算机 数据接口 加密系统 设计

随着数字技术的发展,大量敏感数据被存储于移动载体上,由此带来的安全隐患日益严重,于是移动存储设备所带来的信息安全问题也越来越被用户重视。

因此,为确保信息的完整性、实用性、保密性和可靠性,确保用户使用方便的加密技术呼之欲出。

在不断发展的计算机技术下,研制一款无需安装、操作简便、灵活、实用、识别简单、加密强度高,能够充分利用现有资源、且小巧美观、携带方便的加密设备具有重要的现实意义和使用价值。

1 软件加密

1.1 软件加密方案

1.1.1 PrivateZone软加密方案。

我的地盘(PrivateZone)磁盘加密软件,该软件运行后,会自动生成一个可以加密的分区,保存到该分区的数据将自动的被加密。

用户凭访问密码才能访问该分区的数据。

至于如何在移动硬盘中使用,用户还必须通过自己手动设置的方式来实现加密。

将此加密工具复制到用户的U盘或移动硬盘根目录中则可以加密隐藏U盘或移动硬盘上的所有文件。

将此加密工具放到文件夹中则只加密当前文件夹。

需加密多个文件夹则每个文件夹中都得安放本工具、不同的文件夹可用不同的密码,但密码你必须记牢。

1.1.2金盾卫士软加密方案

从官方数据可以知道KDS金盾卫士加密软件采用内核技术、手工加密。

该软件加密强度很高,密钥的长度达到128位。

通其他加密软件相比,该软件是真正意义上的文件内容加密,不是所谓的某些文件夹加密软件,通过隐藏文件来实现“伪加密”。

1.2现有软件加密缺点

(1)需要在电脑或U盘中安装软件,一但系统不稳定或软件损坏可能造成数据永远丢失。

(2)需要记忆较长的密码,用户一旦忘记密码,数据也将永久丢失。

(3)需要用户手动完成相关操作,如加密、复制加密工具等。

(4)很难防止别人通过其他软件进行暴力破解,或者利用软件本身的漏洞进行破解。

软件加密最大的缺点是密码问题,如果用户长时间不使用,一旦忘记密码,连自己都无法进入,相当于把自己关在了防盗门之外。

数据安全也就完全失去了意义。

另外这些产品的应用都需要借助计算机的帮助,如果用户想在没有安装这类软件的机器上或者U盘上使用数据就必须要下载软件并且安装后才能读取。

非常的不方便。

此时硬件加密就显现出了其无可比拟的优越性。

2 硬件加密

2.1 硬件加密方案

现在我们常使用的移动硬盘,也存在很多的常见的加密方案,为了防止在存取数据的环节上的数据被非法获取,必须采用对移动硬盘全盘硬件加密。

这涉及到一系列的加密法转换、附加密钥、加密模块等过程。

解密部分还对硬盘的数据进行完整性校验。

通过采用这些措施保证数据的安全。

2.1.1 朗科U661闪存盘

朗科推出的硬件加密产品U661闪存盘采用朗科特有的256位专业级AES硬件数据加密的防范功能,该款闪存盘拥有硬件加密、磁盘分区加密、普通操作人员加密等功能,是一款具有很高的安全性的硬件加密产品。

2.1.2 K301

朗科公司推出的另外一款优盘的型号为K301。

K301由设备端硬件实现数据加密功能,在该优盘的加密区,数据被加密后存储在优盘,就是更换连接设备,读出的数据是经过加密的信息,没有任何实际意义,保证了数据的安全。

2.2 现有硬件加密缺点

(1)对于很多硬件加密的设备,加密芯片都是内嵌的,使得这些加密设备只能对自身进行加解密操作,既只能完成一对一的加密;

(2)由于加密需要对传输的数据进行数字化处理,从而导致进行数据传输时速度变慢,并且对所有传输到加密设备内的数据都进行无选择性的加密,使得这些加密设备的使用带有较大的局限性,使用较为不便。

(3)价格昂贵,性能一般的加密设备价格是普通U盘的3-4倍,而性能稍好的价格远高于此,导致很多用户对加密设备望而却步,市场占有率很低。

3 功能分析

本文提供的加密技术,只要U盘等移动存储载体通过它连接电脑,就可以对电脑传输到移动存储载体内的数据进行加密或者对存储载体内的加密数据进行解密读取并进行处理。

对于初次使用的用户,无需在电脑上安装任何软件或者驱动,转接系统连接电脑后,电脑将自动运行mass-storage协议,从而系统成为了一个假U盘。

对于比较关心的密码,用户只需使用一个小小的SD卡写入一个八位数的密码即可,而无需记忆,这就相当于用户花钱买了房子之后,只需买一把保险的锁将大门锁起来,只要有效地保管好钥匙,就无需担心房子内的财产安全。

当存储有加密文件的移动存储载体直接连接电脑后,在现行的文件系统下是无法看到经过加密系统加密的文件的,即使客户使用。

3.1 系统功能

这是一款真正实现了数据加密的小巧易用的加密设备。

既秉承了传统软硬件加密的优点,又具有自己独特的功能:

3.1.1 真正的文件加密

通过解析SCSI指令将PC写入U盘的数据用DES加密算法处理后再写入移动存储载体内,从而确保了对所有的传输的数据进行了加密操作,保证数据安全。

3.1.2 真正的文件隐藏

利用独特的算法对U盘的FAT文件结构进行处理,将加密后的数据再做隐藏,使得在移动存储的载体直接连接电脑时无法看到经过了加密的文件,即使使用了专门的数据恢复软件,也无法将加密的文件再现,进一步保证数据安全。

3.1.3 真正的一盘多用

经转接口加密的优盘同时还可以当做普通优盘在计算机上正常使用,同时,加密后的数据与非加密数据在存储时是物理隔离的,以保证数据安全。

所以,对于一个普通的非加密U盘,既可以把它当做一个安全的加密U盘进行文件的存储管理,同时也可以将其当做正常的存储介质使用。

3.1.4 真正的即插即用

无需安装任何驱动软件和应用软件,直接用转接口连接U盘和PC,就可以进行加密存取。

在接口第一次连接电脑时,计算机操作系统调用masstorage协议,识别之后就可以真正实现即插即用。

3.1.5 真正的一口多用

加密设备独立于存储介质,即使用本转接口可以对目前市面上的几乎所有主流优盘进行加密处理而不必购买专门的加密优盘。

拥有一个转接口就相当于拥有了无数个加密优盘。

3.1.6 安全的密钥管理

用户只有将存储有密钥的SD卡插入卡槽才能进行加密数据的存取。

而SD卡的管理和携带就像我们平时使用家里的钥匙一样。

加密算法的难于破解和密码的低泄露风险,保证了数据的安全。

3.1.7 透明的用户操作

用户通过转接口对优盘数据进行存储和在电脑上直接操作优盘没有任何区别。

符合用户的操作使用习惯。

3.1.8 小巧的结构设计

整个加密转接口封装完成后只比烟盒略大,携带使用非常方便。

3.1.9 人性化的操作使用

无需花费精力去记忆繁琐的密码,无需花费时间安装专门的驱动或者使用软件,无需花费多余的钱去购买两个加密U盘。

3.2 系统特点

该加密系统对除控制信号外的所有数据进行硬件加密,防止存储环节上的数据失密,这一点和目前的加密硬盘相似。

但与目前的加密硬盘相比,该加密转接口具有无可比拟的优势,突出的特点是:

3.2.1 使普通U盘具有双重模式。

U盘并非只有一种加密模式可以使用,当U盘没有通过转接口连接电脑时,U盘可以当做普通U盘来使用,并且已经加密的.数据与非加密数据在存储空间上是物理隔离而且不连接转接口时加密数据是不可见的,任何人无法找到这些已经加密的数据,除非连接加密器。

而当连接加密器时,普通的文件也是无法显示的。

这样一来,就给用户带来了很大的方便,一盘两用。

当然数据是绝对安全的,这是因为我们通过相应的逻辑操作来达到物理隔离的效果,使不同的数据存储于不同的扇区中。

3.2.2 基于SD卡的密钥管理和数据加密。

DES加密算法所使用的密钥存储在SD卡中,与存储介质和加密设备分离。

这样做的好处,首先是对用户来说再也不用记忆冗长的密码。

当然最重要的是提高数据存储的安全性,没有存储于SD卡中的密钥,就无法对优盘中的加密数据进行操作。

没有密钥更无法将存储在优盘中的经DES算法加密的数据还原。

3.2.3 加密转接口性价比很高,应用前景非常可观

和同类的硬件加密相比较,市面上一般的加密优盘价格在200元左右;而本加密转接口如果能量产,则其成本不会高于60元,但是他却可以完成对现有普通U盘的加密,如果有多个U盘,节省的开销将非常可观。

同时用加密转接口管理现有普通U盘也非常方便,无需安装软件,无需记忆密码,无需多余的“加密”操作,对于用户来说,一切工作都是由硬件来完成的,用户的操作无异于普通文件的读写操作。

篇3:计算机数据接口加密系统设计与应用论文

采用protel99进行系统硬件的设计,硬件设计主要包括芯片的选型、接口设计、电源设计等几个方面的内容。

根据功能需求以及基于性价比的考虑,最终选取STC单片机作为系统的控制核心,飞利浦公司的D12作为USB DEVICE接口和CH375芯片USB HOST接口,SD卡进行密钥的存取,USB电源进行供电。

PROTEL是PROTEL公司推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。

该接口加密系统的主要功能是把PC发给U盘的数据进行加密存储,并将U盘中的加密数据进行解密处理发给PC。

为了使用方便,不在计算机上安装任何软件,在加密转接口与PC通信时将转接口配置为U盘,这样在计算机看来加密转接口就是一个“假U盘”,与转接口通信时就会自动加载读写U盘的驱动程序,而不用安装任何驱动程序,同时转接口也能根据PC发出的读写U盘命令对真实的U盘进行控制,当PC发出 “写U盘”命令后,转接口把发来的数据进行加密处理后存储在U盘中,当PC发出“读U盘”命令后,转接口把U盘中相应加密数据解密后发给PC。

转接口要正确读写U盘中的数据,相对于U盘就是一个“主机”。

为了实现以上功能转接口必须同时具备USB DEVICE接口和USB HOST接口,USB DEVICE接口用来与PC通信,实现转接口的“假U盘”功能,USB HOST接口用来读写“U盘”,实现转接口的“主机”功能。

PC机直接连接U盘时是用SCSI/UFI命令读写U盘,读写过程中是以扇区为基本单位,根据命令中给出的扇区地址读出指定数量的扇区数据。

转接口在USB DEVICE 接口中得到SCSI/UFI的读写命令read10和writ10,HOST接口只需根据read10和writ10命令中的读写扇区地址和读写扇区长度对U盘进行读写,将读取出的数据保存在MCU的RAM中,对数据做相应的加密或解密处理后把数据反馈给计算机,这样计算机就能正确地得到U盘中的数据,同时U盘中的数据也能保密存储。

加密密钥保存在可插拔的SD卡中,用户使用时只需插入SD卡,将自己需加密的数据通过此转接口发送到存储介质即可完成数据加密。

5 结束语

本文设计并实现了一款基于USB协议的计算机接口加密系统,通过USB接口与计算机连接,系统很好地满足了在普遍使用的优盘上实现敏感数据的加密的需求。

系统完成了硬件电路的印制、安装与调试,在此基础上,将编写的控制程序烧写到处理器上,进行了系统的功能验证和性能检测。

通过科学的方法,对系统稳定性、传输速度和功能等各项指标进行测试,得出系统很好地满足了设计要求,各项功能指标均达到预期设计。

同时,系统较好地实现了外观小型、使用简单、适用范围广、加密强度大的设计要求。

随着用户对移动存储载体中敏感数据的安全需求越来越高,相信计算机接口加密系统将拥有较为广阔的市场。

参考文献

[1]张宁.浅谈计算机软件中数据接口的应用与设计[J].计算机工程设计与应用,(30):90-91.

[2]刘兵.计算机软件数据接口的应用分析[J].计算机光盘软件与应用,(01):72-73.

[3]许艳玲.浅谈计算机软件数据接口的分析和应用[J].数字技术与应用,2012(08):87.

篇4:FPGA数据采集与回放系统设计论文

FPGA数据采集与回放系统设计论文

1系统及其原理

基于通用信号处理开发板,利用FPGA技术控制AD9233芯片对目标模拟信号采样,再将采样量化后的数据写入USB接口芯片CY7C68013的FIFO中,FIFO写满后采用自动触发工作方式将数据传输到PC机。利用VC++6.0软件编写上位机实现友好的人机交互界面,将传输到PC机上的数据进行储存和实时回放。本系统主要实现以下两大功能:1)ADC模块对目标模拟信号进行采样,利用FPGA技术将采样后的数据传输到USB接口芯片CY7C68013的FIFO中存储。2)运用USB2.0总线数据传输技术,将雷达回波信号数据传输到PC机实时回放。分为应用层、内核层和物理层3部分。应用层和内核层主要由软件实现。应用层采用VC++6.0开发用户界面程序,为用户提供可视化操作界面。内核层基于DriverWorks和DDK开发系统驱动程序,主要起应用软件与硬件之间的桥梁作用,把客户端的控制命令或数据流传到硬件中,同时把硬件传输过来的数据进行缓存。物理层主要以FPGA为核心,对USB接口芯片CY7C68013进行控制,通过USB2.0总线实现对中频信号采集。系统设计采用自底向上的方法,从硬件设计开始逐步到最终的应用软件的设计。

2硬件设计

FPGA在触发信号下,控制ADC采样输入信号,并存入FIFO中。当存满时,将数据写入USB接口芯片CY7C68013,同时切换另一块FIFO接收ADC转换的数据,实现乒乓存储,以提高效率。FPGA模块的一个重要作用是控制USB接口芯片CY7C68013。当ADC采样后,数据进入FPGA模块,FPGA控制数据流将其写入CY7C68013的FIFO中,以便于USB向PC机传输。CY7C68013的数据传输模式采用异步slaveFIFO和同步slaveFIFO切换模式。通过实测,前者传输速度约为5~10Mbit/s,后者传输速度最高可达20Mbit/s,传输速度的提高可通过更改驱动程序的读取方式实现。

3软件设计

3.1USB驱动程序设计

USB2.0总线传输技术最高速率可达480Mbit/s。本系统采用批量传输的slaveFIFO模式。CY7C68013芯片内部提供了多个FIFO缓冲区,外部逻辑可对这些端点FIFO缓冲区直接进行读写操作。在该种传输模式下,USB数据在USB主机与外部逻辑通信时无需CPU的干预,可大大提高数据传输速度。Cypress公司为CY7C68013芯片提供了通用的驱动程序,用户可根据需求开发相应的固件程序。

3.2FPGA模块程序设计

系统中FPGA模块的'核心作用是控制AD9233芯片进行采样。AD9233作为高速采样芯片,其最高采样速率达125Mbit/s,最大模拟带宽为650MHz。通过改变采样速率可使该系统采集不同速率需求的信号,扩展了该系统的应用范围。描述FPGA控制USB数据写入接口芯片FIFO的状态机如图6所示。状态1表示指向INFIFO,触发FIFOADR[1:0],转向状态2;状态2表示若FIFO未满则转向状态3,否则停留在状态2;状态3表示驱动数据到总线上,通过触发SLWR写数据到FIFO并增加FIFO的指针,然后转向状态4;状态4表示若还有数据写则转向状态2,否则转向完成。

3.3上位机设计

为实现人机交互,利用VC++MFC在PC机上编写了可视化操作界面,即上位机。上位机既用于数据采集的控制,同时也用于采集数据的实时回放。上位机界面如图7所示。上位机主要功能:

1)按下“检测USB”按钮,可检测USB是否连接正常,并显示USB基本信息。

2)按下“开始采集”按钮,可将采集的数据传输到PC机并实时回放数据波形;再次按下“开始采集”按钮,可暂停数据波形回放。

3)按下“保存数据”按钮,可将采集的数据以*.dat文件的形式存储到PC机硬盘。

4)按下“结束采集”按钮,可关闭采集系统并退出界面;或按下“确定”和“取消”按钮,也可直接退出界面。

4系统实测

为了测试数据采集与回放系统,利用通用信号处理开发板设计了DDS模块。该DDS模块产生一个正弦波作为测试信号,通过AD9744芯片转换后变为模拟信号输出,并将此输出信号接至示波器以便验证系统。数据采集与回放系统的实物图及系统实测波形与回放波形。

5结束语

通过实际测试,基于FPGA的数据采集与回放系统达到了预期设计的要求。此系统能够对目标模拟数据进行采集,并能对采集的数据实时回放,且可将数据以*.dat文件的形式存入PC机硬盘;系统具有高速的采集传输功能,上位机能够实时、动态地回放数据;信号采集板和处理板共用一套硬件,避免了重复制板,在实际调试时可方便地在信号采集与信号处理的工作模式间来回切换,提高了工作效率。原驱动程序官方版本为了满足通用性和稳定性的要求,限制了传输速率,本设计开发了相应的USB驱动程序,提高了传输速率。

篇5:《系统思想与统筹方法》 学案设计(九年级)

年级:九年级       课型:研讨课   课时:一课时  执笔:韩云生

审核:语文备课组   时间:.12  班级:        姓名

教学目标:

1. 了解系统思想和统筹方法的大致内容,认识科学的思考方法在推动社会生产力发展以及日常生活方面所起的作用,养成关注和不断改进自己思想方法的习惯。

2. 能借助注释和工具书看懂浅显的文言文。

3. 学习用简洁的语言说明事理的方法。

4. 让学生在独立钻研,合作学习和制订方案的过程中,运用系统思想和统筹方法帮助自己更好地解决问题,激发其研究兴趣,提高思维能力。

教学重点:

在阅读中了解系统思想和统筹方法的大致内容,同时通过阅读,学习培养自己借助注释和工具书看懂浅显的文言文,学习用简洁的语言说明事理的方法。

一 自主学习《统筹方法》和《田忌赛马》

(1)了解统筹方法:思考什么是统筹方法?文中的图表有合作用?

(2)结合页下注释,了解《田忌赛马》全文大意。

二、合作交流

(1)运用统筹方法:假设某个星期天一群同学到你家里来,大家自己动手包饺子吃。请你安排好从准备到煮熟各个环节的工作,并仿照《统筹方法》一文,用几个关键词和图形,描绘整个过程。

(2)思考孙膑协助田忌赛马,打破常规思路,重新设定目标,调整布局,凭借统筹的智慧,以弱胜强。请你以图形表示出常规的比赛思路和改变顺序后的比赛格局,并写一段话说明孙膑的策略。

二、课堂研讨

1、都江堰水利工程由“鱼嘴”“飞沙堰”“宝瓶口”三个主体工程120个附属渠堰相互连结而成为一个有机整体。“参考资料一”中说,都江堰工程是“我国古代水利工程中充分发挥整体优势的千古绝唱”。请你先用几个关键词概括这三个主体工程的`作用,再用简明准确的语言分析这几个工程之间的联系,说说都江堰工程的整体优势是什么。

2、请你阅读“参考资料二”,从中提炼出表示决策过程词,用若干个方框表示决策的步骤,用箭头把这些框框连接起来,画出决策系统程序图。然后,试借助这个图拟写一份“阿婆罗登月计划”,并用简明、清晰、准确、有序的语言,向家人或小学生介绍这个计划。

教(学)后反思U

韩云生

篇6:校园VI系统要素与设计方法论文

校园VI系统要素与设计方法论文

摘要:随着市场的演变, 企业和其文化的兴起, 以VI为主的设计之风逐渐兴起, 并开始占据了设计的重要地位。因此, 许多高校开始重视校园VI设计的建设。高校引入标准化规范化的VI, 不仅能提高学校师生的归属感, 还能对外更快更好的塑造学校形象。而成功的VI设计, 必定与校园文化的构建息息相关。校园VI作为校园形象的直观体现, 代表着高校的形象, 因此, 校园VI的设计必须以校园文化的构建为基础。

关键词:VI设计; 校园文化; 长江大学;

一、校园文化的提炼与概括

文化承载精神, 精神体现文化。校园文化, 就是校园的“环境”, 是校园的“氛围”, 是校园的“生态”, 是校园中弥漫着的文化精神, 乃至可以说是学校的灵魂[1]。既然是一所学校, 那么能够使校园充满生机的自然是生活在其中的师生, 而能够使师生充满活力的则是丰富多彩的校园文化。一所校园的校园文化则需要明确的办学理念, 这是学校发展的根本与依据。没有人希望在一所枯燥的校园里度过学习生涯, 所以学校就需要用校园文化来调动学生的热情。

以长江大学为例, 长江大学坐落于古城荆州, 其校园文化带有楚文化的气息, 这也是长江大学校园文化的一大特色。长江大学的办学理念即为“长大长新”, 对于这一理念, 我的理解是:“长大”代表的即是长江大学, “长新”代表的则是长江大学在以后的日子里能够不断创新, 不断发展, 成为一所特色鲜明的大学。学校为了使校园文化有利于学生发展, 在校园内设有怡人的环境, 更有剪纸、制作风筝、摄影等比赛提升学生的精神修养。所以, 长江大学的校园文化还是比较丰富的。

二、校园VI系统要素分析

什么是VI?VI (Visual Identity) , 即视觉识别系统, VI全称Visual Identity, 即企业VI视觉设计, VI又是CI的组成部分, CI是英文Corporate Identity的英文缩写, 直译为“企业形象规范体系”[2]。而校园VI, 即校园视觉识别系统, 是校园形象最直观的传播途径。好的校园VI系统, 对内可以提高学校师生的归属感, 对外可以更快更好的塑造学校形象。

校园VI系统涉及面广泛, 校园的各方各面均会涉及到VI系统。就目前而言, 校园VI系统要素就有学校标志、标准字体、标准色、学校象征图形、办公用品、包装用品、旗帜设计、服装设计、视觉应用系统等, 几乎学校的每一项内容都离不开VI系统设计。学校和企业就应该根据自身的情况, 设计出符合校园特色与企业规划的东西, 以便于给人们焕然一新的感觉, 更利于人们对校园和企业的识别。美观性即是指只要是丑陋的东西, 都会影响其在人们心中的'印象。VI设计是通过视觉将信息传递给众人的, 而好的VI设计能够将原本枯燥的文字通过简单易懂、生动活泼的图形表现出来, 吸引人们的注意力, 使受众拥有美的感受, 使人印象深刻。严肃性即是说VI系统总类繁多, 复杂多样, 为了使每一项都有条不紊地进行, 需要严格保证实施过程中的严肃与认真。

以长江大学校园要素为例分析:长江大学LOGO如下图图1所示, 校徽以主教学楼为主体图案, 作为长江大学的标志, 象征长江大学以教学为中心, 校徽的主体色彩上方为蓝色象征蓝天, 下面绿色象征草地, 天、地、楼三者合在一起, 象征天地人的和谐统一。校徽外观由四个同心圆组成, 象征长江大学由四个学院组成, 四校同心。上方英文字体, 下方中文字体, 两者相结合, 既能让国内人看懂, 又能让国外人看懂, 解决了国内外字体差异的矛盾。

长江大学书签盒封面如下图图2所示, 校徽与下方主教相呼应, 揭示长江大学以教学为中心。中间的“长大长新”是长江大学的办学理念, 象征长江大学将会不断创新, 不断向前发展。上方的花也是一处寓意, 代表着长江大学要桃李满天下的愿望。

图1 长江大学

图2 长江大学书签盒封面

VI设计要素分布于校园之中, 几乎所有的设计要素都隐含着一层意思, 这些图形能够更生动的表达校园文化, 使校园文化更加生动活泼, 也更能让人接受与理解。

三、VI设计中的文化语意传达

VI设计虽然内容繁杂, 但是其对校园文化的彰显与表达很明显, 其中就包括四个方面。第一, 创造良好的校园环境。VI设计使校园的形象良好, 为师生提供了好的生活学习环境, 这种文化氛围可以陶冶学生的情操, 激发学生的灵感, 提高学生的素质。同时也可以缓解压力与疲劳, 使师生身心健康发展。第二, 创造校园个性。不同学校的VI设计也是不同的, 一款好的VI设计使校园具有独特的魅力, 使校园受到师生和其它人的认可。第三, 提升学校的品牌价值和知名度。一个具有良好形象的大学, 可以为学校吸引合作伙伴和人才, 让学校保持活力, 拥有更好的发展前景。当外在形象和内在理念结合时, 学校就可以为人们所熟识, 从而提高校园的知名度。第四, 满足学生的需求。丰富的校园文化活动可以提高学生的文学素养, 满足学生的精神需求, 培养学生的创新思维能力和合作能力, 优秀的学生走向社会也会被大家夸赞。

虽然VI设计对校园文化的影响很大, 但是, 构建和谐校园文化还需要我们自己着手。对于构建校园文化, 应从四方面入手, 即环境文化、物质文化、制度文化和精神文化。在环境文化方面, 应创建富有生命气息和文化氛围的校园环境, 这是良好校风的体现。在物质文化方面, 应设有后勤部和百货商店。学习生活中, 师生需要的物质很多, 出校购买费时费力, 如果在校内有各种师生需要的物品, 那么师生就可以有更多的时间投入到学业中, 以提高总体的素养。在制度文化方面, 应建立一套严格的管理制度。校园中难免会有矛盾, 在这种情况下, 管理制度就可以发挥作用, 在给学生教训的同时也可以震慑其他同学, 以维持学院的秩序与安全。在精神文化方面, 应多开展一些有益于身心健康的活动, 学生在积极参加的同时, 既得到了欢乐, 又从中有所得。

结束语

校园VI设计是树立校园良好形象, 提高校园知名度的一大助手。但是, 现在的很多校园VI设计良莠不齐, 使校园形象大打折扣, 校园文化也难以建成。校园的形象与校园文化与在校园内求学的学生息息相关, 良好的校园形象与校园文化是学生在学校内能够有所成的保障。所以, 作为学校的一员, 学生们应该好好利用自己的特长, 尽自己的努力, 为校园VI设计, 为校园文化构建做出贡献。当校园变得更美好了, 学生拥有了更好的学习生活环境, 学生才会有更大的发展。

参考文献

[1]杨叔子.校园文化与时代精神[J].中国高教研究, , (03) :3-7.

[2]王菊.VI与高职校园文化建设[J].文教资料, 2007, (36) :58-60.

篇7::系统思想与统筹方法(九年级必修) 教案教学设计

专题:系统思想与统筹方法(苏教版九年级必修) 教案教学设计

教学目标:

1、 了解系统思想与统筹方法的大致内容认识科学的思考方法的作用,养成关注和不断改进自己思想方法的习惯。

2、 学习用简洁明了的语言说明事理的方法。

3、 能运用系统思想和统筹方法解决实际问题,激发研究的兴趣,提高思维能力。

教学过程:

阅读参考,讨论质疑。

一、 导入。

同学们,你觉得一天中什么时间是最不够用的?(早晨)对,我们每个同学肯定觉得早晨在被窝多睡五分钟也是幸福的,那么怎么使自己能多睡一会又不至于迟到,还能把早晨该做的事都做完呢?这也是一门学问。今天我们就要来学习这种既省时又有效的方法:系统思想与统筹方法。下面就让我们来看看什么是统筹方法。

二、 组织学生快速阅读《统筹方法》,同时思考:应用统筹方法有什么作用?怎样才能安排好工序?

全班学生交流。

三、组织学生阅读《田忌赛马》,读完后请同学们用刚才在《统筹方法》中学到的图形方法,用图形标示出常规的'比赛思路和改变顺序后的比赛格局,并写一段话说明孙膑的策略。

全班学生交流。

四、结合文章,畅谈感受。

读了这两篇文章,你受到了哪些启发?从中又学到了什么?

学生各自抒发自己想法。

全班交流。

五、阅读参考资料《都江堰工程》,先用几个关键词概括都江堰水利工程中“鱼嘴”“飞沙堰”“宝瓶口”三个主体工程的作用,再用简明准确的语言分析这几个工程之间的联系,说说都江堰工程的整体优势是什么?

学生先独立思考。

小组讨论交流。

讨论活动。

一、学生谈谈自己在日常生活中或知道的有关没有使用统筹方法和系统思想所导致严重后果的例子。

二、学生畅谈收集到的古今中外成功运用系统思维、统筹方法的例子。

三、假设某个星期天一群同学到你家里来, 大家自己动手包饺子吃。请你安排好从准备到煮熟各个环节的工作,并仿照《统筹方法》一文,用几个关键词和图形,描绘整个过程。

学生讨论交流。

四、思考并回答下列问题:

B、D两单位分别向运输公司包了一辆载重4吨的汽车,B单位要把C地粮库的8吨粮食拉回本单位,D单位要把甲地煤厂的8吨煤运回本单位。A、B、C、D四地之间,都有公路相通。运输公司设计了下面两种运输方案:一、两辆汽车分别从BD两单位出发,B单位出发的汽车跑两趟把C地的粮食运回,D单位出发的汽车跑两趟把A地的煤运回。 二、把两辆汽车先集中到D单位,由D 单位出发到C地,将8吨粮食一趟运到B单位;再由B 单位出发,开两辆空车到A地,把8吨煤一趟运到D单位。比较以后,你认为哪种方案最合理,为什么?

可分小组讨论交流,然后各小组派代表讲解答案。

选出优胜小组。

五、选择“讨论活动”中的二题完成,在小组里交流,评出最佳方案,在班中表扬。

篇8:基于HTML5的实时Web数据监测系统的设计与研究论文

基于HTML5的实时Web数据监测系统的设计与研究论文

随着人们对信息实时性需求的不断提高,实时Web技术越来越受到人们的重视。例如,实时在线版网络游戏、在线购票系统等都是实时Web的典型代表。有国外媒体称“实时Web的时代即将到来,实时Web不仅仅是一种时尚也是一种技术趋势”。客户端数据的实时性要求服务器能主动向客户端实时发送数据,将最新的消息通知用户。传统的Web应用中,服务器都是响应浏览器请求发送数据给客户端,而客户端并不知道服务器数据何时变化,因此,无法做到真正的实时性。随着HTML5技术的发展,通过HTML5的WebSocket技术和Canvas可实现真正实时Web的需求。为此,构建基于HTML5的实时Web数据监测系统,与传统实时Web技术相比,有效地减少了网络延时和吞吐量。

1 传统实时Web技术

传统实时Web技术是基于HTTP协议(超文本传输协议),HTTP协议下的服务器和客户端的信息交互方式为:客户端发送请求到服务器端,服务器端接收并处理客户端请求后返回结果给客户端,然后断开连接。由于HTTP协议是无状态协议,对于实时性要求比较高的Web应用,当客户端准备呈现服务器端的响应数据时数据可能已经过时,如果用户想要获得实时性信息需要不停地刷新页面,这显然是不明智的。目前,实时Web的实现形式主要是轮询和其他服务器推送,最常用的主要是轮询和长轮询技术。

1)轮询技术。客户端以固定频率向服务器发送HTTP请求,通过服务器端响应请求实现实时性。显然,消息传递之间如果有准确的时间间隔,轮询是一个很好的方法,但是通常实时数据之间的时间间隔是不可预知的,实时数据何时发生改变无法预测,若频率过高会加重服务器负载和网络负担,频率过低会丢失重要数据,并且每次连接需要发送HTTP报头而产生网络噪声。因此,轮询技术是一种很低效的实时通信方案。

2)长轮询技术。客户端向服务器发送请求后,在一段时间内服务器会保持打开状态,在此期间,如果服务器收到发送消息通知,会发送数据到客户端,客户端接收到数据时重新发送请求信息。然而,当数据量较大时,长轮询对于传统轮询方式并无性能改善。从以上分析可知,传统实时Web存在的缺陷是服务器端和客户端缺少全双工、稳定的长连接。

2 相关技术与开发环境

2.1 WebSocket技术HTML5为继HTML4.01后由W3C(万维网联盟)和WHATWG(Web超文本应用技术工作组)共同开发的一个全新版本的HTML。WebSocket作为HTML5的一种新的协议,它提供了一种全新的服务器-客户端的异步通信方法,弥补了传统实时Web的缺陷,成为未来实时Web应用的首选方案。

WebSocket协议和WebSocket API分别为Web-Socket的理论和实践部分。WebSocket协议由握手和数据传输2个阶段构成。TCP建立连接后首先要进行WebSocket层的握手操作,这个阶段非常简单,客户端给服务器发送HTTP请求,服务器响应客户端请求。

这个阶段的数据传输都基于文本,与现有的HTTP1.1相兼容。握手成功后进入数据传输阶段,这个阶段脱离了HTTP协议。WebSocket API由W3C制定,在WebSocket API中客户端和服务器端只需一个交互信息,客户端和服务器端就建立了一条全双工的信息传输通道,可直接相互传输数据,类似于TCP/IP。这种技术不仅为实时Web应用节省了大量的服务器带宽和资源,而且能满足实时性的'需求。

2.2 WebSocket服务器

WebSocket协议基于B/S架构,因此要实现Web-Socket协议,必须要有WebSocket服务器。目前Web-Socket服务器的开源实现有很多,例如:

1)Kaazing WebSocket Gateway(Java实现的Web-Socket服务器);

2)Netty 3.0+(Java实现的WebSocket服务器);

3)Node.js(JavaScript实现的WebSocket服务器);

4)mod_pywebsocket(Python实现的WebSocket服务器);

Node.js是由Ryan Dahl发起的开源项目,现由Joyent公司管理维护。Node.js是可以让JavaScript在服务器端运行的平台,它可以让JavaScript既可在浏览器端又可在服务器环境下运行。Node.js与其他服务器语言相比优势有以下几点:

1)Node.js采用V8引擎,大大提升了JavaScript代码的运行速度。

2)Node.js摒弃了传统平台采用多线程实现高并发的方法,采用了单线程、异步式I/O、事件驱动的方式,不仅摆脱了多线程所带来的困扰,也使性能得到了巨大的提升,提高了开发效率。

3)Node.js充分考虑了数据的实时性,是一个为实时Web而诞生的平台。通过Node.js与WebSocket的合作,可开发实时性要求较高的Web应用。

2.3 客户端图形实时呈现

如今,实时Web应用的开发者越来越注重用户的体验度,将繁杂的数据进行可视化可向用户更加简单、直观地展示数据的变化,减少用户整理和思考的时间。目前,互联网上的数据可视化工具有很多,例如Spss、Matlab、Excel、Tableau Desktop、Echarts等。其中,Spss更加注重统计分析,但图表与其他软件的兼容性较差;Matlab需要很强的编程能力,更偏向于科学方面的可视化处理;Excel输出图表无交互性,不能进行动态数据的可视化处理;Tableau Desktop需要收取较高的费用。

HTML5中的Canvas元素提供了可进行绘图的平台,采用JavaScript语言对其操作可绘制理想的图形,通过Canvas元素可对系统的实时数据进行可视化处理。Echarts(Enterprise Charts商业产品图表库)是基于Canvas使用JavaScript语言编写的可视化图表库,而且拥有动态数据接口。通过Echarts的动态数据接口,可对系统的实时数据进行可视化处理。

2.4 开发工具及开发环境

Web程序主要是在浏览器上观看运行效果,在后端服务器和浏览器中完成调试和运行Web程序,选用Editplus作为编辑器,可在编码过程中对代码进行高亮显示,提高编程效率。目前浏览器对HTML5的支持程度良莠不齐,系统选用Google Chrome浏览器(版本35.0.1916.114m)作为开发和测试环境,与其他浏览器相比,Chrome打开速度快,用户体验好。服务器端安装Node.js(版本0.10.26)及Node.js的包管理器NPM(版本1.4.3)。在Windows系统中安装Node.js非常简单,访问http://nodejs.org下载安装包后点击Next就可以自动完成安装,通过这种方式还自动安装了Node.js的包管理器NPM。另外,在命令提示符中输入node,即可测试Node.js是否安装成功。

3 构建实时数据监测系统

3.1 系统结构

实时Web数据监测系统由服务器端和客户端2部分构成,其系统结构如图2所示。服务器端主要采集和推送数据,客户端主要实现动态数据接收控制和显示等功能。

3.2 系统流程图

基于WebSocket实时数据监测系统的流程图如图3所示。从图3可看出,WebSocket服务器主要功能通过WebSocket接口来响应客户端事件,客户端通过WebSocket对象监听事件,通过触发OnMessage接收数据并动态显示数据。

3.3 基于Node.js的WebSocket服务器端实现Node.js-WebSocket是专门为WebSocket服务器开发的Node.js模块,通过直接调用Node.js-Web-Socket模块封装的方法可轻松构建属于自己的Web-Socket服务器。Node.js-WebSocket模块的使用及通过模块中的相关函数构建WebSocket服务器过程为:

1)在Node.js中通过NPM 包管理器执行程序

“NPM install Node.js-WebSocket”安装Node.js-Web-Socket模块。

2)通过Node.js提供的require函数调用Node.js-WebSocket模块,并运用其中的createServer创建服务器对象,开始监听客户端请求,客户端发出请求后,WebSocket服务器端和客户端开始建立连接。

var ws=require(“nodejs-websocket”);

//调用Node.js-WebSocket模块

var server= ws.createServer(function(conn){

}).listen(8001);

上述代码创建WebSocket服务器对象并监听8001端口。

3)注册事件并为事件指定响应的函数。本代码注册了text、error、close三个事件:

a)text,当服务器接收到客户端字符串时触发;

b)error,连接过程中发生错误时触发;

c)close,当WebSocket连接关闭时触发。

WebSocket服务器接收到客户端字符串时触发text事件,进而调用相应的函数,将Mysql数据库中实时数据发送给客户端。例如:

conn.on(“text”,function(str){console.log(“ 收到的信息为:” +str)

sendmess()//发送实时数据到客户端})

conn.on(“close”,function(code,reason){

console._浃鉥K]log(“ 关闭连接” )})

conn.on(“error”,function(code,reason){

console.log(“ 异常关闭” )})

WebSocket服务器编写完毕后保存文档为Web-Socket.js,打开终端,进入WebSocket.js所在的目录,执行node WebSocket.js命令即可运行WebSocket服务器。

3.4 WebSocket客户端与Echarts实时数据显示WebSocket客户端只需要绑定相应地址和端口并与服务器建立连接,可接收服务器推送的数据,因此,WebSocket的客户端很容易使用。具体步骤为:

1)创建连接。首先需要新建一个WebSocket对象,并传入相应的URL,WebSocket创建完成后,页面可连接服务器。

var ws=new WebSocket('ws://192.168.17.80:8001')

上述代码创建了WebSocket对象,其中URL由3部分组成,分别为通信标记(ws)、主机IP和端口号。

2)监听事件。WebSocket对象拥有4个事件:on-Open、onClose、onError和onMessage。

a)onOpen:WebSocket服务器建立完成时触发;

b)onClose:WebSocket服务器关闭时触发;

c)onError:WebSocket服务器创建过程中发生错误时触发;

d)onMessage:客户端收到服务器端数据时触发。

WebSocket服务器发送数据给客户端时触发on-Message事件,通过onMessage事件将实时数据传入Echarts图表的动态接口。例如:

ws.onopen=function(e){console.log(“ 连接服务器成功” )

ws.send(“game1”);}

ws.onclose=function(e){console.log(“ 服务器关闭” );}

ws.onerror=function(e){console.log(“ 连接出错” );}

ws.onmessage=function(e){data2=e.data;}

3)数据显示。Echarts拥有动态数据接口,将数据库动态数据传入动态数据接口就可展示实时数据,例如:

myChart.addData([//动态数据接口addData

[0//系列索引

data2,

//新增数据,data2为服务器发送给客户端实时

//数据

False//新增数据是否从队列头部插入

false//是否增加队列长度

4)主动关闭连接。若客户端认为通信已结束,可调用disconnect()函数关闭连接:ws.disconnect()。图4为采用该实时数据监测系统开发的实时温度数据显示图。其中,X 轴为动态并持续更新最新时间,Y 轴为对应时间的温度值。由此可对温度数据进行实时监测。

4 轮询与WebSocket服务器推送方式的测试

4.1 网络延时

图5为Ajax长轮询与WebSocket服务器推送方式的网络延时对比。从图5可看出,Ajax轮询方式下客户端与服务器之间的平均延时为50ms,为了保持连接,服务器与客户端需不断进行请求和响应的操作,从而造成多次延时,并且延时中服务器无法向客户端发送消息,从而造成资源浪费。WebSocket模式下,服务器和客户端只在第一次握手连接时会造成延时,握手连接成功后客户端无需向服务器发送请求,服务器主动发送消息到客户端,从而减少了网络延时,提高了系统的实时性。

4.2 网络吞吐量

本次实验中,Ajax长轮询的请求和响应的报头大小为734Byte,不包含任何数据。采用WebSocket技术,消息为一个数据帧,开销为2Byte。3种情景下连接数增加时Ajax长轮询和采用WebSocket技术的网络吞吐量对比情况如图6所示,其中1000个用户Ajax长轮询和Websocket的网络吞吐量分别为5.6、0.015Mbit/s,10 000个用户Ajax长轮询和Websocket的网络吞吐量分别为56、0.15Mbit/s,100 000个用户Ajax长轮询和Websocket_K]P_浃的网络吞吐量分别为560、1.526Mbit/s。可见,随着用户的增加,WebSocket的吞吐量明显低于Ajax长轮询。

5 结束语

构建了基于HTML5的实时Web数据监测系统,能将数据(如温度、湿度、电压、电流等)实时发送到客户端,客户端通过Echarts对数据进行直观显示。与传统实时Web技术Ajax轮询对比测试结果表明,HTML5能大大减小网络延时和吞吐量。随着HTML5协议的完善,基于HTML5的实时方案将会被大量应用。

篇9:浅析基于云计算的分布式数据挖掘系统设计与实现论文

随着网络大数据信息处理技术的发展,对数据处理的规模不断增大,对数据信息处理的精度要求不断提升,采用云计算进行数据分布式网格计算,能提高数据的并行处理和调度性能,根本上提高数据的计算速度,因此,云计算成为未来大数据信息处理的主要趋势。在云计算环境下进行数据挖掘,是进行大数据信息特征提取和数据开采的基本技术,相关的算法研究受到人们的重视。文献采用云计算环境下分布式数据模糊C均值聚类的挖掘算法,在受到较强的毗连特征干扰时,数据挖掘的精度不高。针对上述问题,本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,并进行了仿真实验性能分析,得出了较好的数据挖掘效果的结论。

篇10:浅析基于云计算的分布式数据挖掘系统设计与实现论文

为了实现对基于云计算的分布式数据挖掘系统设计,其中,数据挖掘算法设计是关键,本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,假设数据信息流为,数据信息流通过噪声滤波,得到数据流聚类相似性函数表示为,其是一组准平稳随机的时间序列,对数据库中的存储信息流进行能量谱密度特征提取,得到输出数据x(t) 的第n 个宽频带分量,分布式自适应特征调度模型表示为:基于二元假设模型,构建数据库存储结构的检验统计量,通过经验模态分解执行数据库存储结构的区域的自适应筛选和更新,得到:云计算环境下分布式数据的数据挖掘的本体结构为一个五元组,其中,C 为云计算环境下分布式数据的概念集,I 是云计算环境下分布式数据的字符串实例集,通过四阶累积量切片进行数据库存储结构的特征压缩处理,降低存储的特征维数和数据冗余,结合高阶累积量后置聚焦,得到数据挖掘输出特征的四阶累积量切片:式中,表示存储空间的频谱特征伸缩尺度,可见,采用高阶累积量后置聚焦,有效提高了数据的精度。

2 嵌入式Linux的内核下数据挖掘系统设计描述

在上述进行了算法设计的基础上,进行数据挖掘系统的软件开发设计,基于云计算的分布式数据挖掘系统总体模型中,采用ST 超低功耗 ARM CortexTM-M0 微控制器,系统建立在嵌入式Linux 的内核平台上,系统包括程序加载模块、数据存储模块、数据缓存调度模块和数据通信传输模块等,通过配置CAN_IMASK 寄存器,采用LabWindows/CVI 进行数据远程控制和信息通信,基于云计算的分布式数据挖掘系统给用户提供一个简单、统一的系统调用接口,系统可配置4 路组联合Cache,基于云计算的分布式数据挖掘系统的寄存器系统时钟120 MHz。嵌入式Linux 的内核下数据挖掘系统通过VISA 软件接口发送Flash 设备上的文件系统内核到HP E1562D/ESCSI 数据硬盘进行数据存储,调用s3c2440_adc_read 函数,进行程序加载和基于云计算的分布式数据挖掘系统的嵌入式控制,使用Qt/Embedded 作为GUI,利用开源Linux 操作系统的.丰富网络资源,实现数据挖掘系统的远程通信信息传输和控制。

3 仿真实验

为了测试本文设计的基于云计算的分布式数据挖掘系统在实现数据挖掘中的优越性能,进行仿真实验,分布式数据信息采样的时宽为10 ms, 分布式数据的随机采样率为KHz,调控因子λ=0.25。根据上述仿真环境和参数设定,进行基于云计算的分布式数据挖掘系统的数据挖掘和处理性能分析,首先进行数据挖掘的输出时域波形采样,结果可见,采用本文算法进行数据挖掘的准确度较高,为了对比性能,采用本文方法和传统方法,以数据挖掘的准确配准性为测试指标,得到对比结果。实验结果表明,采用该方法进行基于云计算的分布式数据挖掘,数据挖掘的准确配准性能较好,系统的可靠性较好。

4 结束语

本文提出一种基于分布式自适应特征调度和高阶累积量后置聚焦的数据挖掘算法,并进行了实验分析。结果表明,采用该方法进行数据挖掘,数据挖掘的准确配准性能较好,系统的可靠性较好,具有较好的应用价值。

篇11:装备保障数据在线自动推送方法设计与实现论文

装备保障数据在线自动推送方法设计与实现论文

装备在保障工作中会产生大量宝贵的数据信息,合理管理和运用这些信息资源对于装备保障信息化建设至关重要。针对这一问题,通过分析装备保障数据传输与处理的需求,对装备保障数据在线传输与处理的方法进行了研究,设计了数据自动推送逻辑,实现了装备保障数据的在线实时传输与处理。

1 引言

装备保障过程中将产生大量的数据,这些数据对于分析装备质量状态有十分重要的意义。装备保障信息安全管理系统是我军装备保障信息化建设的重要组成部分。目前,我军的信息化建设已经进入一个崭新的阶段,但由于历史原因,大量装备在维护、训练过程中产生的数据信息只能以纸质或不同格式电子文件形式孤立的保存在各型保障装备终端,无法实现装备保障信息的共享,严重制约了装备信息化建设的深入开展。

针对上述问题,文献[1]提出了一种基于XML转换规则的数据集成方法,以解决数据异构问题;文献[2]通过构建装备保障数据仓库,将各类装备保障数据和信息进行汇总,以数据仓库的形式进行重新组织和存储,建设综合性的服务系统,但未充分考虑实时性要求。本文以XML格式作为数据交换和传输的标准进行软件设计,实现装备保障数据局域网内的实时在线自动传输并及时地解析存储到本地数据库,有效解决“信息孤岛”问题,从而实现数据的共享和管理。

2 装备保障数据在线传输与处理方法

2.1 数据传输形式

在军械装备数据传输中,军械装备上传的测试数据以及传输过程中的数据均采用XML文件格式,保障数据的XML格式规范按照《军械保障装备采集数据交换格式标准》的要求执行。

2.2 装备保障数据在线传输与处理流程

军械装备保障数据在线自动传输是以以太网为依托,具体步骤包括:

1)计算机终端监听军械装备报送XML测试数据文件请求;

2)数据库服务器监听计算机终端报送解析数据请求;

3)军械装备测试完成后自动生成符合规范的XML测试数据文件;

4)军械装备向计算机终端发出上报XML测试数据文件请求;

5)军械装备向计算机终端上报XML测试数据文件;

6)计算机终端接收来自军械装备的XML测试数据文件,返回接收操作结果;

7)军械装备接收来自计算机终端的接收操作返回结果;

8)计算机终端解析接收到的XML测试数据文件;

9)计算机终端向数据库服务器发出报送解析数据请求;

10)数据库服务器接收来自计算机终端的XML测试数据文件解析数据,存入后台数据库。

2.3 系统的体系结构

根据装备保障数据在线自动传输与处理流程,将数据在线传输与处理系统分为三个模块:

1)实现军械装备与计算机终端之间的XML文件的自动传输。

2)计算机终端解析接收到的XML测试数据文件。

3)计算机终端向数据库服务器报送解析数据,数据库存储收到的XML解析数据。

3 装备保障数据在线传输与处理软件设计

3.1 基于C/S模型的数据自动传输

要实现军械装备与本地服务器之间的XML文件的'自动传输,首先建立C/S数据传输模型,在此基础上实现数据传输的自动化。软件由客户端和服务器端组成,客户端主要负责实时监测指定路径下是否存在XML文件,并把监测到的文件传送给服务器端;服务器端负责实时监听客户端发出的传送文件请求,当有传送文件请求时自动接

3.2 自动传输功能设计

1)客户端工作流程

客户端进行文件自动传输的工作流程如图1所示。从图中可以看出,当客户端连接到服务器端后,二者间将开启一个数据发送的独立线程。客户端开启后,向服务器端发出连接请求,对方接受请求后连接建立,二者间开启数据传输线程。客户端开始自动监测指定目录,看是否有文件存在,当有文件存在时,把该文件自动传送给服务器端。收到服务器端发出的“接收完毕”指令后,客户端自动删除该文件。客户端循环完成上述工作。当文件传输任务完成后,点击断开连接按钮,断开当前连接,或关闭软件窗口,结束任务,终止线程。

为实现客户端的自动检测功能,为客户端设置一个检测时钟,使其能够在指定的时间间隔(如间隔1秒钟)下定期进行监测功能。为不使本次文件传送过程对下一次客户端的监测产生影响,软件增加了把传送完成文件自动删除的功能。

从图中可以看出,当客户端连接到服务器后,二者间将开启一个数据接收的独立线程。服务器端启动后开启监听线程,接受客户端发出的连接请求。连接建立后,二者间开启数据接收线程,服务器端实时监听客户端发出的传送文件请求,当有传送文件请求时自动接收该文件,并把文件存储到指定的路径下。完成文件接收任务后,点击断开连接按钮,断开当前连接,或关闭软件窗口,结束任务,终止线程[4]。

3.3 XML文件解析

3.4 XML文件解析数据存储到数据库

装备保障数据在线自动传输与处理的最终目的是为了实现对这些数据方便有效地存储与管理,这就要求从XML文档中解析出来的数据必须及时的存储到当地数据库中。以SQL Server 数据库作为装备保障数据的最终存储终端,根据XML文档显示的信息,在SQL数据库中建立对应的信息表,其基本信息包括装备名称(Equipment Name)、装备数量(Equipment Number)、测试时间(Time)、测试装备状态(State)、监测出的问题(Question)等数据项,如表1所示。

在SQL数据库中建立数据表之后,通过C#语言编程与SQL数据库建立连接后,就可以将上述XML文档显示的信息存储到“装备保障数据信息表”中,从而实现对装备保障数据的管理[6]。

4 结论

本文研究设计了装备保障数据在线自动传输与处理,能够解决长期困扰装备保障信息化建设的“信息孤岛”问题,有利于部队信息化建设。另外,鉴于军械保障数据所含信息资源宝贵、内容密级性高,还可以建立一个易于查询的数据信息管理系统和用户安全登录系统。

篇12:高校碳排放量测算方法及软件系统的设计与开发论文

高校碳排放量测算方法及软件系统的设计与开发论文

本文概括地介绍我国低碳发展的必要性以及当前国内外对高校碳排放测算的相关研究成果,阐述测算高校碳排放量的重要性;根据高校的能源使用结构,编制高校二氧化碳排放清单;通过调研统计,获取高校能源使用数据,并基于物料平衡法和《北京市企业单位二氧化碳核算和报告指南》,提出具体的碳排放测算方法,开发出高校碳排放测算软件,完成高校碳排放总量及各个建筑功能区的碳排放量测算。

目前,国内外众多学者、机构在碳足迹和碳结构[1]方面做了很多研究。但是在碳排放测算方面,始终没有形成一套系统完备的方法,之前的很多研究宏观上也主要集中在国家经济建设中的碳排放政策与措施[2]等大的尺度上,不够细化;在微观方面,则主要关注于个人和家庭的碳足迹研究,很少涉及高校。然而国内高校人数多、规模大,是碳排放的“大户”,所以合理编制符合其实情的二氧化碳排放清单,统计碳排放量,对做好高校节能减排工作将起到很好的推动作用。

1 二氧化碳排放清单

1.1 清单对象的确定

二氧化碳排放清单是包括所有能够产生二氧化碳的能源消耗行为[3,4],在编制高校碳排放清单时,突出影响碳排放量的主要因素,忽略次要因素。不同于其他能耗企业,高校能源种类、消耗方式较为集中,所以在编制二氧化碳排放清单时主要考虑水、电、化石能源、食物四个方面的消耗所产生的二氧化碳排放。在高校中,化石能源的消耗主要用于燃烧、实验需要及设备驱动,所以只考虑天然气、燃煤、汽油、柴油。食物方面分为主食、肉类、果蔬类。具体计算碳排放量时,利用公式:二氧化碳排放量=消耗量×对应的碳排放因子。

1.2 二氧化碳排放清单编制方法的选择

根据IPCC清单指南和《北京市企业单位二氧化碳核算和报告》,本研究编制的原则相同,只是在编制方法、技术路线上更多地体现出高校的特色,使清单更能反映出其实际情况。二氧化碳清单编制方法基于物料平衡原理,计算出各类能源消耗量与相关排放因子乘积之和。其中化石能源的碳排放因子=燃料热值×单位热值含碳量×碳氧化率×CO2与碳原子量比。

2 二氧化碳排放量测算方法

基于《北京市企业单位二氧化碳核算和报告指南》中的.相关碳排放因子[5]的计算公式,由水、电、食物及能源的用量数据,采取物料平衡法,可以计算出相应的二氧化碳排放量。其中高校总碳排放量=用水隐含碳排放量+用电隐含碳排放量+食物消耗碳排放量+其它能源直接碳排放量。

(1)用水隐含二氧化碳排放量计算式:

Ed1=D×fg1 (TY-1)

式中,Ed1是二氧化碳排放量,单位为tCO2;D是校园用水消耗量,单位为MWh;fg1是水的间接排放系数,采用发布的最近年份排放系数0.19t/kg。

(2)用电隐含二氧化碳排放量计算式:

Ed2=D×fg2 (TY-2)

式中,Ed2是二氧化碳排放量,单位为tCO2;D是校园电力消耗量,单位为MWh;fg2是电的间接排放系数,采用发布的最近年份排放系数。

(3)食物消耗产生的二氧化碳计算式:

式中,Ai是食物的类别的重量,单位为t;Fi是对应食物的二氧化碳排放系数,单位是tCO2/t。

(4)化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量计算式:

式中,E是化石燃料燃烧二氧化碳排放量,单位为tCO2;Ai是化石燃料燃烧活动水平数据,单位为tJ;Fi是第i种燃料的排放因子,单位为tCO2/tJ;

故企业第i种化石燃料消费量的热量按公式(TY-5)计算。其中排放因子的确定:第i种燃料二氧化碳直接排放的排放因子按公式(TY-5)计算得到。

Fi=Ci (TY-5)

式中,Fi是燃料i的排放因子,单位为 tCO2/tJ;Ci是燃料i的单位热值含碳量,单位为tC/tJ;αi是燃料i的碳氧化率;是二氧化碳与碳的分子量之比,为一常数3.667。

3 软件可视化输出

高校碳排放测算软件[6]是基于“C#”与“Access”开发的、具有数据计算功能的软件,它能够根据各类能源消耗量计算出高校碳排放总量和各个建筑功能区的碳排放量,从而实现在时间、空间上对高校碳排放量的全局掌控。

计算软件包括4个模块:全校CO2总量计算、各建筑功能区CO2计算、统计分析以及个人应用。相应地CO2计算公式通过源程序编译给出,只需在对应的CO2清单中输入使用量参数,软件会自动计算出该时间段学校所产生的CO2量。同时,我们把学校分成了8个建筑功能区,各个建筑功能区的CO2清单不尽相同,输入对应的能源参数后,软件可以计算出该区域的CO2排放情况。

4 结果分析

利用上述CO2测算方法,可以得出水、电以及各类能源的测算结果。本次研究选取2010年用电、用水、能源(能源选取煤为代表)来分析结果。

由表1清单结果可以看出,2010年碳排放量中以用电消耗最大,其次是用水,煤的碳排放量最少,且碳排放总量数值巨大,存在很大的节能减排潜力。由2010年各区用电量比例进行进一步的分析,并得出各建筑功能区用电碳排放占比如图1。

由各区总量比例可以看出,宿舍用电碳排放量最大,其次是教学楼和食堂。而原因在于学生是学校用电的主体,学生活动的最主要场所为宿舍,对用电的需求最大;教学办公区是学校的重要功能区,是学生学习和教职工教学活动的主要场所,故其用电量在学校总体用电量中也占有一定比例。无论是宿舍还是教学办公区中电力消耗主要来源于照明,但是学生节约用电的意识不高,用电浪费情况比较严重,同时教学区自习室用电也缺乏规范管理,这些现象都在一定程度上导致学校用电碳排放量增加。

5 结论与讨论

通过高校碳排放测算方法,从时间上也可计算出不同年份、不同月份的连续CO2排放值;从空间上能够较为准确地得到高校的碳排放总量及校园各个建筑功能区的单一区域碳排放量。从而能够立体化地反映出高校能源使用的真实情况,做到从时间、空间的实时对比与监测,为国家实施高校节能减排政策及高校本身有针对性的出台相关能源使用规定提供数据支持。

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