DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 结果 3.1. CLP术后观察 在CLP后2~3小时大鼠可自由饮水，6~8小时出现精神倦怠、躁动、寒战、腹胀、眼角分泌物增多、竖毛等表现，各组动物处死后剖腹见腹腔积有血性渗出液，盲肠肿胀变黑、发生粘连，空肠肠管胀气等表现，依据William [ 9 ] 的研究符合脓毒症早期表现，制模成功。 3.2. 各组大鼠血浆中CORT水平及肾上腺组织GR mRNA水平检测结果(表2) 与Normal和Sham组相比，Sepsis组血浆中CORT水平明显升高(P < 0.01)；与Sepsis组相比，XBJ组血浆中CORT水平明显下降(P < 0.05)。与Normal和Sham组相比，Sepsis组肾上腺组织GRmRNA水平明显降低(P < 0.01)；而与Sepsis组相比，XBJ组肾上腺组织GRmRNA水平明显升高(P < 0.05) (电泳图见图1)。
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user: 4. 讨论 脓毒症是严重创伤、烧伤、休克、大手术和感染后常见并发症，其本质为不同感染因素所致失控性炎性反应，如细菌、真菌、病毒及其毒性产物等均可诱发脓毒症。脓毒症是ICU患者的主要死亡原因之一，对其发病机制的探讨一直是重症医学领域的研究热点。然而迄今为止，我们对于脓毒症时机体的炎症反应机制还没有充分阐明，而神经-内分泌-免疫网络调节理论的形成与出现为脓毒症发病机制的进一步认识提供了契机，神经-内分泌-免疫网络可能在脓毒症的发生发展中起着重要的调控作用[ 10 ] 。在神经内分泌免疫网络研究中，下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴备受关注。 HPA轴是机体主要的应激管理系统。HPA轴在脓毒症早期活化并引起CRH的释放，CRH进一步促进ACTH分泌，血中肾上腺皮质激素升高，儿茶酚胺、血浆催乳素、胰高血糖素水平上升，甲状腺素、胰岛素、生长激素、血管加压素水平下降。本研究中也证明脓毒症大鼠血浆中CORT水平是升高的，以 Table 1 The GR and B-actin gene sequence of rat β-actin产物长度为270bp 上游引物序列 5’-AGC CAT GTA CGT AGC CAT CC-3’ 下游引物序列 5’-TCT GAG CTG TGG TGG TGA AG-3’ 大鼠GR引物605bp 上游引物序列 5’ TTC AAC GTC TGC AAC TGG GTG 3’ 下游引物序列 5’ TGC TGA GAA AGG GAT GCT GTA TT 3’ 表1. 大鼠GR及B-actin的基因序列 Table 2 The level changes of CORT n plasma and GR mRNA of adrenal of rats in each group (， n = 40 Group CORT (ng/ml) GRmRNA Normal group 7.56 ± 0.89 1.44 ± 0.07 Sham group 13.27 ± 1.31 1.15 ± 0.11 Sepsis group 29.74 ± 1.65 0.80 ± 0.11 XBJ group 19.27 ± 1.85 1.08 ± 0.10 表2. 各组大鼠血浆CORT及肾上腺组织GR mRNA水平的变化( ， n = 40) 注：XBJ group compare to Sepsis group: p < 0.05; Sham group compare to Sepsis group: P < 0.01; Sham group compare to Normal group: P > 0.05。 图1. 肾上腺组织GRmRNA表达图 此表明脓毒症时HPA轴处于过度激活的状态。糖皮质激素是脓毒症时最重要的应激激素之一，有研究表明糖皮质激素可抑制脓毒症时机体的细胞免疫状态[ 11 ] ，其通过靶细胞GR的介导发挥重要生物学效应。GR广泛存在于哺乳动物的有核细胞中，其在肝细胞中的表达最为丰富。GR的激活能显著抑制机体炎症介质的大量释放，保护器官功能[ 12 ] 。大量糖皮质激素与糖皮质激素受体结合形成的糖皮质激素-受体复合物可有效抑制糖皮质激素受体基因的转录，从而使糖皮质激素受体mRNA减少，糖皮质激素受体水平下降[ 13 ] 。本研究中我们也观察到脓毒症早期大鼠肾上腺组织GRmRNA水平较正常时有明显的降低。 血必净注射液的主要有效成分包括红花黄色素A、川芎嗪、丹参素、阿魏酸、芍药苷、原儿茶醛。文献报道，血必净注射液能在体内外有效拮抗内毒素，抑制体内多种炎性介质的病理生理作用，恢复受到抑制的免疫反应，对应激性脏器损伤具有良好的保护作用[ 2 ] 。本研究以经典的盲肠结扎穿孔法(CLP)来复制脓毒症的模型，CLP6小时后测得血浆中CORT水平明显升高而肾上腺组织GRmRNA水平明显降低。这些改变都说明此时HPA轴处于过度激活的状态。而应用血必净治疗后血浆中CORT水平较模型组有明显的降低，肾上腺组织GRmRNA水平升高，这说明血必净能够改善脓毒症大鼠HPA轴过度激活的状态，减轻脓毒症大鼠的感染中毒症状，为临床治疗早期脓毒症提供了理论依据。其具体机制还有待我们在今后的研究中去探讨。
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user: 摘 要 本文以重返文化为研究背景，以海归知识员工为研究对象，探讨了组织支持和主动性人格对归国适应的影响和作用边界。本研究从生活环境、工作环境和沟通环境这三方面分别考察了组织支持和主动型人格对归国适应的直接影响。特别地，本文以特质激活理论为理论基础考察了组织支持和主动型人格的交互作用对归国适应的影响。对229名海归知识员工的调查数据显示，经济支持能够帮助他们适应生活环境；职业支持对工作环境有显著的积极作用；而适应支持有利于海归知识员工更加适应沟通环境。本研究还发现主动性人格对归国适应有促进作用，特别是当职业支持和适应支持高时，主动性人格对工作适应和互动适应的促进作用更显著。 关键词 :海归，组织支持感，主动性人格，归国适应，特质激活理论
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user: 1. 引言 随着全球化步伐加快、世界一体化以及知识经济的到来，国际竞争的焦点发生重大转变：从以往的对资源和市场的抢占转向对人才的争夺。十八大报告指出，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。然而，创新离不开人才，特别是海外人才。统计数据显示， 从1978年到2013年底，我国留学回国人员总数达到144.5万人。海归知识员工作为组织的新鲜血液，在知识转移和知识传递的过程中发挥着重要的作用。由于我国近几年经济的快速发展和社会文化环境的变化，海归回国后都面临着逆向文化冲击，难以适应国内的软环境。因此，本文从组织因素和人格因素两方面出发，通过问卷调查，了解海归知识员工的组织支持感和主动性人格是否以及如何影响他们对国内环境的适应，为组织制定有效的人力资源政策提供借鉴。
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user: 2. 文献回顾 归国适应属于重返文化研究的相关范畴，这类研究于上世纪90年代引起国外学者重视，并以外派回任员工为研究对象展开研究。重返文化是指在跨文化旅居结束后，重新进入原先家乡文化语境的过程。其中，跨文化旅居是指对于自己已经熟悉的文化语境有差异的其他文化语境的一段密集并有延续性的探访  (丹兰迪斯等，2009) 。在国外重返文化研究中，组织因素对归国适应的影响主要集中在人力资源管理政策对归国适应的影响方面  (Caligiuri等，2010) ，其中人力资源管理政策主要分为职能性人力资源管理和战略性人力资源管理政策。这两类人力资源管理政策主要通过对外派回任员工的心理预期、沟通能力和工作内容的培训帮助他们了解并适应组织环境。研究结果显示，培训对外派回任员工的归国适应有显著的促进作用。但是，这些研究将组织支持作为一个单一维度进行研究，笼统地考察其对归国适应的影响，从而使组织支持对归国适应的影响路径模糊不清。 人格特质对归国适应的影响始于本世纪之初，  O’Sullivan (2002) 认为人格特质会影响人的行为，他将大五人格特质运用到重返文化研究中，并提出五种个性(外倾性、宜人性、尽责性、神经质和开放性)都高的人会有良好的工作表现，但他的这一观点并未经过实证数据的验证。在此基础上，  Martin (2004) 通过实证研究发现，外倾性、开放性和宜人性与归国适应有正相关关系，而神经质对心理健康有负面影响。通过以上研究，我们可以发现，具有前摄行为(proactive behavior)的人格特质有利于归国适应，比如外倾性、宜人性、尽责性和开放性，具有这类人格特质的人倾向于表现出积极主动寻找信息并寻求帮助，他们获取的信息能够降低环境中的不确定性，有利于归国适应。学者们把具有前摄行为的人格特质称之为主动型人格  (Bateman & Crant， 1993) 。国内外学者针对主动型人格的研究重点主要集中在主动型人格对个体行为的影响方面，但是这些研究忽略了主动型人格与环境的相互作用，即主动型人格特质在某些环境中被激发从而表现得更加明显。 通过以上文献回顾，我们发现，现有的文献存在以下不足：第一，以往的重返文化研究将组织支持作为单一维度考量，然而员工获得的组织支持是多元的、多方面的，这种单一维度的衡量不足以理清组织支持与归国适应的之间关系。第二，以往的研究将主动型人格对个体行为的影响看做是独立的，而忽视了两者之间的交互作用，从而使得主动型人格对个体行为的作用边界模糊不清。 综上所述，本研究以高校海归教师为研究对象，从组织因素和人格因素出发，在重返文化环境下探讨组织支持和主动性人格对归国适应的直接效应以及交互效应。特别地，根据以往研究结果，本研究将组织支持分为三个维度，并分别从生活环境、工作环境和沟通环境三个方面考察组织支持对归国适应的影响。与此同时，本研究以特质激活理论为研究基础，考察了高校海归教师的主动型人格和组织支持之间的交互作用，从而弥补目前的研究空白---主动型人格与环境的相互作用对个体行为的影响。
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user: 3. 研究假设 海归知识员工回国后通常会遇到“逆向文化冲击”  (王耀辉，2008) 。也就是说，海归知识员工在外求学期间，国内的经济、社会和文化发生了变化，然而，当他们学成归来带着国外的价值观和行为模式回到熟悉的国内环境时，却发现国内环境已经不同以往，所以海归知识员工在回国后会面临环境压力  (Black等，1992) 。压力理论提出，人们在工作调动后面对陌生的环境会产生压力。海归知识员工需要从外部获取信息，来应对环境压力。在重返文化环境中，社会支持就是能够帮助个体获取信息的支持。  Kahn和Quinn (1976) 将社会支持分为三个维度，分别是肯定性支持、情感性支持和辅助性支持。当海归知识员工进入工作环境中，社会支持由组织提供并转化为组织支持。组织支持作为社会支持的最重要方式能够帮助员工有效地应对压力，降低环境中的不确定性。因此，组织支持是帮助员工工作调动后快速适应环境的决定性因素[ 9 ]。 归国适应是个体回国后对国内文化的心理感受和认同感，它体现出个体回国后对国内环境的心理舒适程度  (Black & Gregersen， 1991) 。  Black和Gregersen (1991) 提出归国适应包含生活适应、工作适应和互动适应。其中，生活适应是个体对日常生活环境的心理舒适程度，比如饮食条件、居住条件、交通条件等。工作适应是指海归知识员工回国就业后对工作环境的心理舒适程度。互动适应是员工指对工作中和生活中沟通环境的心理舒适程度。这一划分在重返文化研究中得到广泛的认可和应用。 肯定性支持是指对支持接收者应对压力能力的肯定。在重返文化环境中，组织为海归知识员工提供经济支持属于肯定性支持。组织为海归知识员工提供的经济支持能够保障他们的生活水平和福利  (Florkowski & Fogel， 1999) ，是他们适应国内的生活环境的物质基础。同时，经济支持水平的高低体现出了组织对海归知识员工应对环境压力能够的肯定。实际上，在生活环境方面，经济支持作为最直接有效的方式，能够快速地帮助海归知识员工满足生活需求。较高的经济收入、住房补贴、交通补贴等能够帮助他们解决回国后面临的生活问题，比如安家置业、出行困难、医疗保障等  (Guzzo等，1994) 。由此可见，海归知识员工所获得的经济支持有助于帮助他们适应国内的生活环境。因此，我们提出： H1a：经济支持对生活适应有显著的正向影响。 情感性支持是基于支持给予者和接受者之间情感联系的支持关系。在重返文化环境中，职业支持属于情感性支持。  Zweig (2004) 对183名中国海外博士和145名中国海外研究人员的调查发现海归回国的主要目的是为了更好的职业发展。因此，在工作环境中，如果组织提供的职业支持恰恰能够满足海归对职业发展的需求，比如有效的培训、清晰的工作任务、明确的职业规划和良好的晋升空间等。这些支持都能够帮助海归学习如何完成工作任务、如何与同事协作、如何满足上级预期、如何利用自身的技能和知识等，从而更加适应组织的工作环境。适应组织环境的海归知识员工会更加努力工作，表现出更高的工作绩效。因此，职业支持有助于实现海归和组织双方的共同利益，并在此基础上建立两者相互依赖的情感关系，它属于社会支持中的情感性支持，这类支持有利于海归知识员工对工作环境的适应。因此，我们提出： H1b：职业支持对工作适应有显著的正向影响。 辅助性支持指的是组织为员工提供信息，帮助他们熟悉环境，减小压力。组织为海归提供的适应支持恰恰满足了他们对信息的渴求。这些信息涉及国内的生活环境和组织环境等各个方面，比如国内社会规范的变化、国内经济环境的改善、组织运营过程和竞争环境等。海归在国外期间难以接触国内的沟通环境，因此回国后他们需要重新熟悉国内的沟通习惯、社会规范、行为准则。因此，在沟通环境中，组织提供的适应支持，如沟通培训、社团活动、例会等都为海归提供了沟通的机会，帮助他们学习如何与国内人交流、沟通与合作，更加适应国内的沟通环境。因此，我们提出： H1c：适应支持对互动适应有显著的正向影响。 主动性人格是指不受环境所限并且能够影响环境的人格特质  (Bateman & Crant， 1993) 。具有主动性人格特质的个体倾向于采取主动性行为，即个体表现出有意识地直接改变周围的社会环境以及非社会环境的行为，积极寻找信息和构建社会关系网络  (O’Sullivan， 2002) 。具有主动性人格的海归会积极搜寻各种信息，包括工作信息和非工作信息。在工作环境中，他们通过与同事建立关系网络来获得与工作内容相关的信息，加深他们对工作内容的了解；与上级领导建立起的关系网络有利于获得与上级预期相关的信息，更加了解上级领导对工作角色和工作结果的预期。工作信息的获得帮助他们更加了解工作内容和工作环境，从而更加适应工作环境。不仅如此，具有主动性人格的海归他们还会频繁地与家人和朋友沟通，获得与生活习惯、行为规范、日常沟通技能等相关的非工作信息。这些信息的获取能够帮助他们更加了解国内环境和组织环境，从而帮助他们适应国内的生活环境和沟通环境。 综上所述，我们提出： H2a：主动性人格对生活适应有显著的正向影响； H2b：主动性人格对工作适应有显著的正向影响； H2c：主动性人格对互动适应有显著的正向影响。 根据特质激活理论(Trait Activation Theory)，人格特质是否能被激活取决于情境中是否提供与特质相关的线索。换句话说，个体只有在与人格特质相关的情境中才会受到该人格特质的影响，表现出与该人格特质相关的行为  (Tett & Burnett， 2003) 。当海归知识员工从组织中获得更多的经济支持时，那些具有高主动性人格的海归就会更加频繁地与亲戚、朋友等进行沟通互动，比如聚会、参加俱乐部活动、与朋友一同旅游出行等，从这些活动中获得更多有关国内的生活习惯、行为规范、沟通习惯等非工作信息。这些工作信息的获取能够帮助他们更加快速了解国内的生活环境和社会准则，从而促进具有主动性人格的海归知识员工更加迅速地适应国内的生活环境。因此，我们提出： H3a：经济支持和主动性人格所产生的交互作用对生活适应有正向的影响。即当高经济支持时，海归知识员工的主动性人格对生活适应的促进作用更显著。 在工作环境中，组织为海归提供的职业支持恰恰满足了他们的职业需求时，主动性人格的员工会表现出更多的尽责性行为  (Bateman & Crant， 1993) ，他们感到自己应该对工作任务和组织负责。并且，从同事和上级那里得到的职业支持能够帮助他们克服工作中的困难，对于具有主动性人格特质的员工来说，组织提供的职业支持降低了他们获得工作信息的成本，使他们更容易了解工作内容和上级预期，从而更快地适应工作环境。因此，我们提出： H3b：职业支持和主动性人格所产生的交互作用对工作适应有正向的影响。即当高职业支持时，海归的主动性人格对工作适应的促进作用更显著。 在沟通环境中，当组织为海归知识员工提供较多的适应支持时，即有效的入职培训、一对一导师辅导机制、鼓励海归知识员工参加海外同学会等，那么具有主动型人格的海归知识员工会获取更多有关于组织内部的非正式信息，这些信息有助于海归知识员工了解组织内部的行为准则和沟通习惯，从而更快适应组织的沟通环境。与此同时，组织提供较多的适应支持也能够帮助海归知识员工拓宽朋友圈，从而获取更多非工作信息，这些信息有助于他们了解国内人的沟通习惯和行为方式，从而更加适应沟通环境。因此，我们提出： H3c：适应支持和主动性人格所产生的交互作用对互动适应有正向的影响。即当高适应支持时，海归的主动性人格对互动适应的促进作用更显著。
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user: 4. 研究方法 4.1. 研究对象 本研究以海归知识员工研究对象。他们在中国出生，以学习和进修为主要目的，到境外正规高等院校、科研机构求学、攻读学位、进修业务或者从事科学研究及进行学术交流，连续居留十二个月以上，回国后在工作过程中能够参与知识转移和知识创造过程，并能够产出创造性劳动成果。 本次研究主要通过在线填写的方式进行，从2013年12月1日开始至2014年1月31日结束，为期两个月。共发放问卷919份，其中由于邮箱邮件已满或邮箱地址有误等原因发送失败的邮件有48封，成功发送的邮件为871封，回收254份，回复率为29.2%。在回复的问卷中，无效问卷为25份，包括空白问卷、数据缺失、数据循环、数据极端化和数据矛盾等。最终，有效问卷为229份，有效率为90.16%。 4.2. 问卷来源 4.2.1. 组织支持 问卷参考  Kraimer等(2004) 的组织支持量表。量表中共有12个题项，其中包含经济支持题项4个，如“单位会努力提高我的经济待遇”；职业支持有题项4个，其中第5个题项“单位很关心我的职业发展”和第8个题项“我认为单位很关心我的职业发展”有极高的相似度，故而删去第8个题项以避免重复。最终，职业支持有3个题项，如“单位在为我的职业发展做决定时会考虑我的职业目标”；适应支持题项4个，如“单位为我和我的家人提供帮助来适应国内环境”。量表采用Likert五点量表法进行评价，从“1——非常不符合”到“5——非常符合”。 4.2.2. 主动性人格 问卷参考  Seibert等(1999) 的主动性人格量表。该量表包含10个题项，如“无论我在哪里，我都能主动地改变周围环境”、“当我遇到自己不喜欢的事情，我就会想方设法改变它”、“我总是在寻找更好的解决问题的方法”等。量表采用Likert五点量表法进行评价，从“1——非常不符合”到“5——非常符合”。 4.2.3. 归国适应 问卷参考  Black等(1991) 的归国适应量表。该量表共包含15个题项，其中生活适应有7个题项，如“居住条件”、“生活成本”；工作适应包含4个题项，如“工作责任”；互动适应包含4个题项，如“与国内人的社交活动”。量表采用Likert五点量表法进行评价，从“1——非常不适应”到“5——非常适应”。 4.3. 量表有效性评价 本文涉及“组织支持”和“主动性人格”2个自变量、“归国适应”1个因变量以及人口统计学变量为控制变量。为了保证量表的内容效度，我们对以上变量的相关文献进行了回顾，旨在为各变量寻找合适的测量指标。由于研究所选用的量表均为英文，因此我们对量表进行背靠背翻译。通过翻译、倒译、对比修改这三个过程，最终形成的题项不仅符合原量表的内容，还符合中文表达习惯。 本文通过验证行因子分析(CFA)和Cronbach’s a系数来分析单维性(unidimensiondity)、信度(scale reliability)和收敛效度(convergent validity)这3个指标，用以评价本研究量表的有效性。由于本研究的样本量并不充足，因此参照  Hewett和Bearden(2001) 的做法在验证性因子分析中将所有变量分为内生变量和外生变量两个子集。其中组织支持感和主动性人格2个自变量构成外生变量模型，归国适应因变量构成内生变量模型。尽管这两个因子模型的卡方都是显著的(外生变量模型的 ， ；内生变量模型的 ， )。但是由于卡方对样本量过于敏感，我们应当进一步参考其他拟合优度指标。外生变量模型的GFI = 0.858， CFI = 0.935， TLI = 0.926；内生变量模型的GFI = 0.865， CFI = 0.904，TLI = 0.884。根据  Hewett和Bearden (2001) 的建议，这些指标说明两个因子模型具有较好的拟合优度。 接下来，我们对量表的信度进行检验。从表1中我们可以看出，各子量表的Cronbach’s a系数均大于0.7，这说明他们具有较好的内部一致性。基于CFA模型中的因子载荷而计算出的各子量表平均抽取方差(AVE)和组合信度(Composite Reliability)分别超过了  Fornell和Larcker (1981) 建议的阀值0.5和0.7。并且，所有因子的载荷都显著地大于  Bagazzi和Yi (1988) 建议的阀值0.5。因此。本研究的量表具有较好的单维性和收敛效度。
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user: 5. 数据分析 本文根据  Jaccard和Turrisi (2003) 的建议，采用多元回归对本研究中的直接效应和交互效应进行检验。首先构建数学模型对表1中的假设进行正式的表达： 模型1A： 模型1B： 模型1C： 模型2A： 模型2B： 模型2C： 其中，模型中变量的缩写与表1中所标示的一致，CV为控制变量，包含了性别、年龄、受教育程度、婚姻状况、出国时间、回国时间、出国前正式的工作经历和海外经历。 、 和 为常数项，( )，( )，( )以及( )为相应变量的回归系数，( )，( )和( )为相应模型中的误差项。 模型1A、1B和1C分别验证三种组织支持对归国适应的直接效应，以及主动性人格对归国适应的直接效应。对应的假设为H1a、H1b、H1c、H2a、H2b和H2c。模型2A、2B和2C分别验证的是三种组织支持和主动性人格对归国适应的交互作用。对应的假设为H3a、H3b、H3c。 Table 1 The credibility test result 变量 维度 a系数 平均抽取方差 复合信度 组织支持 经济支持感 0.916 0.734 0.917 职业支持感 0.897 0.746 0.898 归国适应 适应支持感 0.929 0.767 0.929 生活适应 0.873 0.504 0.876 互动适应 0.867 0.633 0.869 工作适应 0.826 0.554 0.832 组织承诺 0.914 0.443 0.918 表1. 量表的信度检验结果 本研究采用多元回归分析分别对以上6个模型中的参数进行估计。分析中使用的变量值为各变量所包含题项得分的均值。为了减少多重共线性并得到无偏估计，模型2A、2B和2C中涉及的交互项的自变量取值全部进行均值中心化(Mean-Centered)处理，即将各变量在每个样本上的原始观察值减去该变量的均值。6个模型中，最大的方差膨胀因子(VIF)为2.01，这说明本研究的模型中并不存在严重的多重共线性。 从表2可以看出，模型1A和2A的调节后R 2 分别为0.186和0.19，模型1B和2B调节后的R 2 为0.169和0.146，模型1C和2C调节后的R 2 为0.15和0.166。由此可见，各模型自变量对因变量的解释度都显著大于0。 从表2中模型1A、1B和1C的参数可以发现，经济支持对生活适应有显著的正向影响(T值为4.428)，职业支持对工作适应有显著的正向影响(T值为2.639)，适应支持对互动适应有显著的正向影响(T值为5.162)。因此，假设H1a、H1b和H1c成立。另外，主动性人格分别对生活适应、工作适应和互动适应有显著的正向影响(T值分别为3.098，3.063，2.526)。因此，假设H2a、H2b和H2c成立。 从表3的模型2A、2B和2C的参数可以看出，职业支持和主动性人格的交互作用对工作适应有显著的正向影响(T值为2.228)，适应支持和主动性人格的交互作用对互动适应有显著的正向影响(T值为2.286)，故假设H3b和H3c成立。但是，经济支持和主动性人格的交互作用对生活适应的影响不显著，因此假设H3a不成立。也就是说，当高经济支持时，主动性人格对生活适应的促进作用不显著。
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user: 摘 要 本文选择了一种新颖的图像缩放算法进行FPGA硬件实现。该算法基于奇偶分解的思想，具有复杂度低、硬件需求小和缩放效果良好等突出优点。首先利用MATLAB对该算法进行了功能验证，然后用缩放耗时、PSNR、边缘模糊等级和脉冲噪声等指标评估基于该算法图像处理效果。与传统时域算法作对比，对比结果表明该算法在处理效果和运算速度上的优异性。基于Zedboard开发板，运用Vivado HLS高级综合工具将算法的C程序综合成硬件IP，并搭建了包含ARM处理器和VGA等模块的软硬协同验证系统。实验验证了图像缩放算法硬件设计的正确性和实用性。 关键词 :奇偶分解，WLI算法，高级综合，软硬协同验证系统
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user: 1. 引言 数字图像处理因其广泛应用于社会生活的各个领域，而成为了研究的热点。图像缩放是数字图像处理中的一项基本而又关键的操作，多数图像与视频帧都是以压缩的格式进行存储和传送，以降低存储资源的占用，提高数据传输的效率。针对不同的应用，用户通常需要不同分辨率的图像。例如，在图像数据传输过程中为节省带宽，则通常需要发送低分辨率的图像，而当接收到图像后，进行显示时又很希望看到高分辨率的图像。尽管存在各种数据压缩软件，但数据的压缩仍是有限的，而且数据的压缩很可能已经对图片造成了一定的损坏，并不能确保图片关键信息的保留。图像缩放算法有很多，总体可分为基于时域和频域两大类算法，在时域图像缩放方法中，主要有最近邻域算法、双线性插值算法和双三次线性插值等。虽然它们在改善图像缩放处理后的失真度上逐渐增强，但其不断下降的运算速度也成为了不容忽视的问题(特别在视频帧放大中，图片的切换频率限制了缩放算法的可执行时间)。 这些算法中，有的通过PC机上的MATLAB、C等高级语言实现，有的基于ARM等嵌入式处理器实现，而有的则是基于FPGA这类芯片进行硬件的实现。由于PC机和ARM属于多任务的操作系统，通过软件编程实现缩放算法是其常用的图像缩放处理手段。系统代码解析和串行执行，以及多任务的切换等因素会严重降低图像缩放效率和实时数据显示，频繁的图像缩放会给系统的正常运行造成相当大的负担。因此，本文重点研究第三种图像缩放实现方法，充分利用FPGA的并行运算、高集成度、可编程和低成本特性，编程实现缩放算法的硬件结构和IP生成，为进一步实现专用图像缩放处理芯片的开发和应用提供帮助，以释放处理器，提高图像缩放质量和效率。 在综合考虑图片处理效果、运算速度和硬件资源需求后，本文选择了由Hoon Yoo和Byong-Deok Choi共同提出的算法[ 1 ] ——基于奇偶分解的分段加权插值的图像缩放算法(简称WLI算法)进行硬件实现。 WLI算法借助于奇偶分解的理论，基于16个相关点实现了图像中新点值的确立。本课题基于Xilinx的全可编程器件Zedboard，利用vivado hls高级综合工具编写可综合的c程序，实现了WLI缩放算法的硬件IP设计，利用开发板实际缩放操作验证了硬件缩放的高效率和低时间耗用特征，并通过图像缩放的VGA对比显示实验对设计进行了验证。同时，设计实现的IP也可以为图像处理的SoC复用，降低SoC的开发难度。
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user: 2. 图像插值算法及MATLAB仿真 2.1. 传统插值算法 [ 2 ] 本文分别选取了最简单的、基于四个相关点的最近邻插值算法；有二阶线性运算参与的双线性插值算法；以及最复杂多浮点运算的双三次插值运算作为对比算法，通过多种图像质量和效率评价方法，来评估WLI算法的优劣性(具体算法实现参考 [ 2 ] 相关内容)。 2.2. WLI算法 WLI算法应用奇偶分解的思想，将一维缩放中相关的四个点进行奇偶分解(奇部和偶部的相关点值分解后的关系示例见图1)。从定义上分析，奇部向量在频域图像数据处理中是一个高通滤波结构，相比于偶部向量，它具有更强的噪声。而噪声和高频信号对该部分的影响往往会掩盖该部分对正确缩放的像素点取值的贡献，所以为尽量避免奇部向量中携带的噪声等参量对缩放质量造成损害，对它进行简单的线性化操作，得出公式(1)的处理方案。 (1) 因为偶部向量对称的特性，其对缩放点的最终取值具有很大的影响度。直接的线性拟合虽然具有运算简单的特点，但正如图2所示，这会使得图片点值的变化太快，影响视觉效果。为使该部分的取值具有缓慢变化的特征，基于平滑曲线的原型方程是一个很好的选择，但曲线的复杂运算带来的资源耗用往往使算法缩放得不偿失。因此，引文对此部分的曲线公式进行分析讨论，巧妙的引入w参数完成了运算方法的降次和近似，如图2所示，最终得出同样是一次方程的拟合曲线图像插值计算公式(2)。 (2) 最终由图3表示出了WLI算法基本单元的信号流处理流程，通过串行移位得到四个相关点，利用加/减操作和移位操作分别得到奇部向量和偶部向量。在s参量的调节下，取w = 0.5时，仅通过两个乘法器便可实现最核心的操作，最后加和奇部和偶部，便得出最终的缩放结果。该结构仅包括6次加法和6次移位操作，并伴有3次延时和两个乘法操作，总体硬件资源耗用较少，延时也较低，具备硬件化条件。 2.3. 算法的MATLAB仿真及评估 运用MATLAB语言，编写程序实现缩放算法。将常用的几种算法 [ 3 ] 进行了缩放耗时 [ 4 ] 、PSNR (Peak Signal to Noise Ratio)比较以及边沿模糊度、脉冲噪声两种无参考图像评测，并对结果进行了比较分析。 PSNR [ 5 ] 也叫峰值信噪比，它是最普遍、最广泛使用的评鉴画质的客观测量方法，意指到达噪音比率的顶点信号，是衡量经过处理后的影像品质的客观方法，用MATLAB实现的计算公式如(3)所示。 (3) 其中，MSE是原图像与处理图像之间均方误差。 边缘模糊度 [ 6 ] 是指阶跃边缘点占总边缘点的个数的比例值，其值越小说明图片边缘更清晰，图像质量越好。一般边缘点的检测是利用robel算子得到的，而在图像中根据相关函数也可以判断并统计出阶跃边缘点，由此便可计算出各个图像的比例值，使用不同算法对多个图片放大两倍后计算出的边缘模糊度结果如表1。 类似的，脉冲噪声 [ 6 ] 是指图像中噪声像素点占总像素点的个数比例，图像噪声点是指根据局部图片判断出的本不该出现的点值，即该区域有一定的取值范围，当超过该范围后即认为该点是噪声点。本文采用最小二乘法的预测模型进行容限计算，同时判断和统计总的噪声点个数，进而计算出不同图片的脉冲噪声值结果变化如图4所示。 图1. 奇偶分解相关点示意图 [ 1 ] 图2. WLI算法偶部线性拟合示意图 [ 1 ] 图3. WLI算法基本结构数据流处理结构 [ 1 ] 图4. 多种算法放大2倍的图片脉冲噪声对比 Table 1 The edge fuzzy grade of magnified two times the pictures in different kind of method Images Near Biline Bcubic CCI WLI (1/2) Airplane 18.72 0.54 0.53 0.51 0.51 Girl 22.47 1.10 1.07 1.06 1.05 Goldhill 23.97 0.57 0.61 0.57 0.56 Finger 24.46 0.85 0.74 0.75 0.74 表1. 多种算法放大2倍的图片边缘模糊度 根据MATLAB的相关仿真数据，得出WLI算法不仅具有高PSNR值，低耗时等特征，从表1和图4中的对比结果亦见，其边缘模糊度和脉冲噪声也相对较低，充分体现了该算法的优异性。
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user: 3. 硬件系统平台的搭建 针对Xilinx可编程器件开发板Zedboard [ 7 ] ，进行算法的硬件实现和IP生成，同时对软硬协同验证系统平台的设计和功能进行软件和硬件划分。如图5所示，上位机中计算机(PC)负责把新的图片数据传送到开发板，或者从开发板接收缩放后的图片数据，并打印各种处理信息和状态值。显示器显示不同算法的缩放图片直观效果。而下位机(Zedboard)则主要完成控制信息编码输入，软件或硬件图像缩放算法实现，以及内部模块间的图片数据传输等功能。其中，输入检测和控制信息生成、执行，以及对比软件缩放算法的实现等部分是分配给ARM处理器通过软件完成的。 3.1. ZEDBOARD的控制输入IP 该IP设计主要完成对5个按键以及2个开关状态的检测及编码，使产生8位编码数据，用以传送给XPS构建的子系统的8位GPIO，以axi_lite相关协议映射编码数据，从而将编码输入传送到了PS (Processing System: ARM处理器)部分，用以软件编程检测和处理。 该设计的实现原理如图6所示，通过计数模块Count实现按键状态的去抖检测，两个按键用于缩放算法选择，并用三个Led的二进制实时显示，另两个按键用于选择缩放倍数，一个按键用于录入状态与完成录入状态间的切换；两个开关则分别控制放大/缩小、显示使能。 3.2. WLI算法IP 3.2.1. Axi4接口 Axi4 [ 8 ] 是由Xilinx和ARM合作提出的便于全可编程器件内部ARM和FPGA之间数据的高速通信的总线标准。Zedboard内部使用Axi4，可细分为Axi_lite、Axi4、Axi_stream三大类，包含地址、数据和反馈通道。能实现ARM和FPGA内部的高速并行数据通信，并支持DMA (direct memory access)通信。 3.2.2. 符合Axi4接口的WLI算法IP Vivado HLS是Xilinx针对其全可编程器件而推出的高级综合组件，该软件可以实现对C语言编写的程序的直接硬件化，并能很好的综合出符合Axi标准的IP [ 9 ] - [ 12 ] 。本文的设计采用这种设计方法，借助OpenCV的MAT的相关内容、要求，编写可综合算法程序，图7是WLI算法的实现流程。 映射策略确定新图中的一行在原图的行位置，通过每次缩放一行新图数据的基本策略，用四个数组(Bram存储)缓存与映射行相关的四行原图点值，从而实现算法的二维缩放。WLI子模块实现对一维4个相关点的算法缩放，通过先行后列的策略实现 个相关点的图像缩放目的。 图5. 缩放算法硬件系统架构 图6. 控制输入IP结构框图 图7. WLI算法流程 3.3. 硬件系统搭建 HLS综合出算法的硬件IP后，通过Planahead环境完成整个硬件系统的搭建。图8为系统结构示意图，该系统包括PS子系统、内存间以HP通道(DDR内存和FPGA间的高宽带、高速数据通道)直接进行数据通信的VDMA、GPIO等IP，以及自主设计的WLI算法IP和VGA显示IP [ 13 ] 。
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user: 4. 软硬协同验证实验 4.1. 软件原理 在硬件系统搭建完成以后，借助于Xilinx的SDK集成环境进行软件设计。图9是整个软件设计运行的流程图，主要分为初始化、原始图片选择接收存储、GPIO初始化、缩放倍数检测统计、按键状态检测判断和相应算法处理及对比显示等。 软件设计中，通过接收PC的选择信号，选择使用预定义的图片，或接收从PC传来的新图片。然后进入循环检测和缩放处理过程，便于演示。同时，通过显示使能控制端，可以再次更新PC的显示数据。而缩放显示模式不仅决定缩放的算法选择(软件或硬件)，还决定显示模式(单一还是对比显示)。 当检测到GPIO为倍数录入状态时，应当进入倍数的检测和相应操作模式，由此可实现0.1精度的任意倍数图像缩放效果，并能够对基于不同缩放算法得到的图片进行对比显示。 4.2. 软硬件协同验证 通过SDK将编译好的bootloader程序、FPGA配置bit文件和裸机程序封装成boot.bin文件，以SD卡实现Zedboard的脱机演示系统。其验证实验的系统如图10所示，右图是双三次插值算法软件缩放结果，而左图则是WLI算法硬件缩放图。 各缩放算法在ARM裸机上缩放图片所耗用时间 [ 14 ] 的对比结果如图11所示。其中最近邻(Near)、双线性(Biline)、双三次(Bcubic)和CCI等为软件缩放算法，WLI算法为硬件实现算法。 尽管软件缩放算法在约667 MHz的Cortex A9处理器上运行，而通过FPGA硬件化的WLI算法的运行时钟仅为100 MHz，但图11的结果表明，其缩放耗时仍同最近邻算法相当(Near几乎被WLI覆盖了)，可见在相同时钟条件下，其计算效率将会大幅提高，体现硬件实现的并行特征。 图8. 硬件系统结构 图9. 软件处理流程图 图10. 图像缩放对比显示演示系统 图11. 各缩放算法不同倍数耗时对比
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user: 5. 结论 本文主要研究了时域图像缩放算法中比较常用的几种缩放算法，并基于一种称为WLI的图像缩放算法，在Xilinx的全可编程器件开发板Zedboard上实现了算法的硬件化，并构建了软硬协同验证系统，实现了脱机演示。 本文设计的IP实现了硬件图像缩放，并与基于软件实现的图像缩放具有相同效果，而计算效率提高了至少一个数量级，充分体现了硬件实现图像缩放的优异性和可行性。
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user: 摘 要 智能家居系统中往往会有远程控制部分，这些远程监控系统通常是基于单一C/S或B/S模式实现的，其功能和性能受到单一模式的限制，无法最大化满足用户需求。本文以家庭智能地暖控制系统为项目背景，基于现在流行的Node.js设计了一个C/S和B/S混合模式的远程监控系统，重点描述基于Node.js构架服务器的方法，并介绍其中网页与客户端部分的设计工具与方案。 关键词 :Node.js，C/S与B/S混合模式
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user: 1. 引言 一般的智能家居远程监控系统是以C/S模式(客户机/服务器模式)或B/S模式(浏览器/服务器模式)实现的，两种模式各有优缺点。 C/S模式运行速度快，能在客户机上完成更多运算，减轻服务器负担。在家庭智能地暖系统中，客户端在移动平台上运行。问题在于，当今流行的移动操作系统很多，要适应不同用户的需要，就需开发不同版本的客户端，这大大增加了软件的开发和维护成本。 B/S模式适用性更高，客户机只要运行浏览器，即可通过网络访问服务器来获取web应用。Web页面的开发维护更简单，只需在服务器端完成，软件成本低。但相对于B/S模式，B/S运行过需要传输更多数据，其运行效率较低，功能也有所限制 [ 1 ] 。 不同的用户在不同的情形下，可能有不同的使用需要。比如一个用户在使用电脑时，他可能更希望直接打开浏览器对系统进行远程监控；而在回家路上时，他更希望使用自己手机上的软件实现远程监控。本文将结合上述两种模式，基于Node.js开发C/S和B/S混合模式的远程监控系统，此系统服务于家庭智能地暖系统。其中的客户端软件将使用QML进行开发，web页面则用HTML实现。
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user: 2. 系统设计 家庭智能地暖系统有一个嵌入式控制终端，负责管理本地每个区域的温控器，终端与温控器间的通信使用Zigbee技术。嵌入式终端通过自身的网络接口与局域网中的远程监控服务器建立网络连接，与服务器进行数据交互。远程监控服务器接入互联网中，互联网中的客户机可通过客户端或浏览器登录服务器，并通过服务器对本地的嵌入式控制终端实现监控。家庭智能地暖系统的结构如图1所示。
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user: 4. 网页设计 网页使用HTML语言进行设计，使用jQuery协助开发。jQuery是一个优秀的前端JavaScript库，利用jQuery可以很方便地实现前端的事件管理、页面元素操作。 本文使用单页应用的方式，即将所有的功能操作都集中在一个HTML页面中，以减少浏览器与服务器之间的数据传输，提高网页应用的响应速度。网页的设计如图4所示。
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user: 5. 客户端设计 经过调研发现，目前市场额占有率最高的两个移动平台操作系统是苹果公司的Apple iOS以及谷歌公司的Android。如果要基于原生开发环境开发两个平台的应用，则需要两套基于同语言的代码，不仅开发成本高，还为维护带来不便。因此，本文选用了Qt框架下的QML (Qt Markup Language)进行跨平台的客户端软件开发。 Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架，在此框架下可以使用一套代码编程出能够在多平台允许的软件程序。QML则是Qt框架下的描述性语言，它结合了HTML5和CSS3的一些特性，简化了界面元素、动画的设计，同时支持内嵌JavaScript脚本，有极强的拓展性[ 5 ] 。用QML可以方便快捷地开发出可运行在Apple iOS及Android上的客户端软件。 客户端软件结构如图5所示。软件主要由两个部分组成，上层是基于QML的用户界面，主要负责用户接收用户的输入操作、界面管理、利用JavaScript中Ajax技术与服务器进行基于HTTP协议的网络通信；下层是基于C++的后台服务程序，进行与文件系统进行数据交互从而对用户设置参数进行保存。此部分的主要功能是在文件系统中创建配置文件，对用户配置参数进行管理，包括保存、修改、删除软件上下两层是基于不同的语言编写的，相互之间的通信是基于Qt的信号机制，利用信号作为载体传输数据。 经过不同的编译器编译后，就可以生成两本版本的程序，分别运行Android和Apple iOS平台上。客户端的运行效果如图6所示。 图4. 网页设计 图5. 客户端软件结构 图6. 客户端界面
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user: 6. 结束语 文中所述的远程监控系统的方案已经得到了实现，房间设备登记、用户管理、远程监控等功能可正常运作。C/S与B/S混合模式让远程监控系统的访问方式更灵活，尽可能满足最多的用户需求。轻量高效的Node让服务器的开发变得更简单，令C/S模式与B/S模式的结合变得更自然流畅。而QML则令跨平台软件开发更简单，大大降低了开发与维护成本。 在系统开发期间，本文所使用的各项技术又有了新的发展与突破：QML开发社区推出Material Design控件库，能让QML产品更接近于原生开发环境的软件产品；Node也推出了新的版本，变得更稳定安全。在未来，系统将随着所使用技术的升级而得到更新，以保证稳定高效的运行。
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user: 摘 要 因为图书馆图书数量繁多，所以读者在众多图书中借阅图书需消耗大量的时间和精力。针对这个问题，本文将GIS技术与图书馆图书借阅相结合，提出了基于GIS的图书馆图书检索与定位系统。本系统采用C/S和B/S相结合的数据库设计方式，着重讨论了系统的总体结构与功能、系统的设计与实现技术；通过最短路径分析技术，快速、精确定位技术确定图书所在目的地的路线。本系统节省了软件开发成本，缩短了图书检索与定位时间，提升了图书馆图书信息管理的科学化、规范化和系统化。 关键词 :地理信息系统(GIS)，图书，检索，定位，数据库，最短路径分析
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user: 1. 引言 图书馆是建设现代化数字校园的重要环节。图书馆图书信息管理经历了传统卡片式管理阶段[ 1 ] -[ 4 ] 和计算机图书管理阶段[ 5 ] -[ 8 ] 。传统卡片式管理阶段对书目清点需要花费大量的人力、财力与时间，对书目等信息更新不及时；计算机图书管理阶段，为读者提供与图书相关的书目、摘要、摆放位置与借出情况等众多信息，方便读者对借阅图书的选取。从传统卡片式管理到计算机图书管理最大特点是存储介质的更换，这使得图书检索效率有了很大提高。在这两种阶段时期中，图书馆图书信息管理重点在于对图书资料的录入、查询和统计等功能进行研究和应用，为图书馆图书信息管理起到了积极性的作用，但文献的获取效率并未因此提高，同时没有考虑到图书的空间地理信息要素，这就造成了读者在众多图书中借阅需要消耗大量时间和精力。针对这个问题，本文将地理信息系统[ 9 ] -[ 13 ] (Geographic Information System或Geo-Information system，GIS)应用于图书馆图书信息管理系统中。GIS技术与图书馆图书信息管理相结合，提升了图书馆图书信息管理的科学化、规范化和系统化，实现了与空间要素几何特性有关的空间数据和提供空间要素的信息属性数据的统一管理，给图书馆信息管理系统带来了本质的飞跃。本文将GIS技术应用于现代图书馆图书检索与定位中，采用客户机/服务器结构(C/S)与浏览器/服务器模式(B/S)相结合的数据库设计方法，利用GIS开发工具，结合读者的实际需求与应用，实现本系统。本系统实现了图书馆图书的快速检索与定位，为读者提供了直接有效的可视化操作环境。
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user: 2. 基于GIS的图书馆检索与定位系统的工作原理 2.1. 系统组成 把空间地理信息要素加入到图书馆图书管理中，是对传统图书管理、计算机图书管理的重大改进。本系统主要由数据库系统和空间信息分析与处理系统组成，系统总体结构如下图1。 数据库系统设计是GIS系统设计的核心组成部分，本系统采用C/S结构和B/S结构相结合的方式进行数据库设计。C/S结构主要用于实现图书数据的输入、修改、编辑、空间分析、统计等功能。B/S结构主要用于数据显示、查询、简单的修改分析。这种体系结构提高了资源使用率和系统安全性，减少了投入成本。 图1. 基于GIS的图书馆图书检索与定位系统结构示意图 空间分析是对分析空间数据有关技术的统称，是GIS系统的主要特征之一。本系统GIS的空间分析是指以图书馆图书放置的空间位置和形态为基础，以空间数据运算为特征，提取与产生满足读者需求空间信息的技术和过程。 2.2. 系统工作原理 本系统的设计思路以已矢量化的纸质地图(即已地图数字化)为基础，管理图书馆的各种图书信息，将空间信息管理与属性信息管理结合起来，实现图书馆图书空间信息的管理。 由具有相应权限的图书馆管理人员在图书馆图书信息管理系统操作界面，对与图书有关图书作者、出版社、读者信息等属性数据以及图书所在书库、书架等空间数据进行输入、更新等操作；操作完成后，系统自动更新C/S结构数据库相应数据；同时在该系统终端触摸屏上对已数字化的地图数据进行相应自动更新，确保与图书实际情况同步。管理员登录界面，如图2。 读者可以在终端触摸屏上输入所要查询图书的相关信息，B/S结构数据库会根据查询条件、与C/S结构数据库结合，检索符合查询条件的图书信息，包括作者、出版社，出版年月、所在书库、所在书架等信息，并将这些信息以表、文字、数字化地图等形式显示在终端触摸屏上；同时读者可以在数字化地图上进行出发地到图书所在书架最短线路查询。
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user: 3. 基于GIS的图书馆图书检索与定位系统的基本功能 为合理地对图书馆图书信息进行有效管理，达到可视化效果，使读者更加方便、快速地对所需图书检索、查询、定位及借阅。基于GIS的图书馆图书检索与定位系统将定位信息、导航信息、最短最佳路径等同时显示在终端触摸屏上，以实现图书信息的检索与定位。基本功能如下： 3.1. 空间数据管理 对图书馆每个藏馆的地理位置、空间布局等空间信息进行管理、更新、维护及快速查询检索，并以多种方式输出所需的空间信息，同时对图书馆内每本图书的作者、书名、关键词、尺寸，置于书架位置等信息记录中空间数据库中。利用SuperMap Objects的相应模块将藏馆与图书数据存入到数据库中，并在终端触摸屏上对地图及相关信息及时显示、更新，使读者处于良好的人机可视化操作。 3.2. 空间数据查询 读者进行空间数据检索、查询有三种方式：一种是可直接在空间数据库或属性数据库中检索、查询 图2. 系统管理员操作界面 所需与图书有关信息，如图书信息、藏馆情况等信息；另一种是进行空间数据与属性数据的双向查询，如根据图书信息查询相应的楼层、书架等信息；最后一种是读者可在终端触摸屏上直接选取区域进行图书信息查询，以获取图书信息。 本系统数据库设计采用C/S和B/S相结合的方式。C/S结构主要针对要直接修改数据的高级读者，而B/S 结构针对显示和查询的普通读者。这样可以大大的降低软件成本，提高系统的安全性。 3.3. 空间图形显示 为了读者在使用本系统进行图书检索与定位时达到可视化的直观效果，增加了空间图形显示功能，清楚的显示了图书馆各藏馆的空间分布以及图书分布情况，引导读者定位资源并获取所查询的信息或资料。 3.4. 图书的空间定位和最短路径查询 由于图书馆图书的数量日益增多，想要在繁多的图书中快速、准确定位到读者所需图书的位置，不但成为读者关心的问题，同时也是建设与衡量数字化图书馆的指标。 GIS技术的空间管理功能，可以快速、准确定位到读者所需图书的位置，同时可以计算出从出发地到达所要借阅图书书架的最短路径；利用GIS的图形显示功能可以清晰的把图书的位置和到达的最短路径显示在终端触摸屏上。当读者所借多本数目在不同的位置时，同样利用GIS可以计算最短路径优化借书线路，即读者根据最短路径分析，先到达离出发地最近的图书书架，借阅后再从此地出发，到达离此地最近的图书所在的书架，进行借阅，若还有图书需借阅，以此类推。此种方法极大程度上节省了读者借阅时间。系统最短路径查询如图3。
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user: 4. 系统设计与实现 4.1. 数据库的建立 基于GIS的图书馆图书检索与定位系统对与图书有关的空间信息、属性信息等进行及时、有效的管理，并对检索、定位等信息以地图、图形或数据等形式在触摸屏上进行显示，达到可视化和直观的效果，满足读者需求。本系统涉及属性数据和空间数据。系统数据库E-R模型如图4。 图3. 基于GIS的图书馆图书检索与定位系统最短路径查询界面 图4. 系统数据库E-R图 1) 空间数据库 空间数据库主要存储描述图书所处位置或区域等空间信息，它可以帮助读者快速地定位、获取图书相关信息。为了便于管理和开发，图书的空间信息可以按区域为单位，分层处理，即根据数据的性质分类，性质相同或相近的归在一起，形成一个数据层。如可将图书的空间数据按楼层划分为多个图层类。每个图层类又可细分为若干个图层，如以独立藏馆为一个图层。 2) 属性数据库 属性数据库主要包括空间数据属性信息库，用于存储对应于空间实体的地理特征信息，如描述性信息及关键词。由于专题图是非常理想的可视化分析工具，因此属性信息的表达可以用专题图来实现。专题图应用于本系统中，可以更加直观显示图书信息、更快速的进行图书定位。 3) 给属性数据追加地理信息代码 读者进行图书检索与定位有时采用空间数据与属性数据的双向查询的方法，如根据编号查找它在图书馆的空间位置、根据图书信息查询相应的楼层、书架等信息，此时需要通过一定的标识码连接将图书的空间数据与属性数据联系起来。 4.2. 系统实现 本系统采用模块化设计方法进行开发。以北京超图地理信息技术有限公司开发的GIS软件——SuperMap Objects为平台，采用SuperMap Objects 6的地理信息模块，运用SQL Server 2012数据库管理系统，开发工具采用Microsoft Visual Studio. NET 2005，编程语言采用Visual C #. NET。 本系统使用SuperMap Objects的接口功能，调用核心组件库(SuperMap.ocx)、布局组件库(SuperLayout.ocx)、空间分析组件库(SuperAnalyst.ocx)、属性表组件库(Super GirdView.ocx)、工作空间管理组件库(SuperWkspManager.ocx)等实现各功能模块。
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user: 5. 结束语 本系统将GIS技术应用到图书馆图书检索、定位中，采用C/S与B/S结构相结合的数据库技术，设计出基于GIS的图书馆图书检索与定位系统。实现了对图书的检索与定位，同时在终端触摸屏上为读者提供了直观、有效的可视化操作界面。此外本系统采用GIS技术的空间定位和最短路径分析等功能，使读者能够快速，精确定位图书所在位置，方便读者借阅，节省了大量借阅时间。
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user: 摘 要 文档的编辑和检索要求能够自动识别数学公式，数学公式识别是一个活跃的研究领域，经过多年的发展提出了许多解决方法。公式的输入数据格式有文档图像、笔划、矢量图形、特殊语言等几种形式，不同的输入方式决定数学公式的提取和和识别方式的不同。本文介绍了数学表达式识别邻域的研究现状，讨论了表达的检测、符号识别、结构分析、语义分析等四部分的问题，并提出未来数学表达式的研究方向和热点。 关键词 :数学公式识别，研究现状，文档图像，笔划，矢量图形
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user: 1. 引言 数学公式广泛存在于各类文献之中，是科技文档重要的组成部分，最近识别PDF文档中的公式的需求与日俱增，但是公式的识别远比文字段落的识别困难。文档编辑环境中也要求能够对用户输入的各种格式的数学符号进行识别。Web上含有越来越多的数学公式文档，由于数学公式有自己独特的结构，使用传统的自然语言搜索系统不容易处理这些公式，数学信息检索是数学公式识别领域的一个重要的研究热点。在数学信息检索中，文档集合可以使用含数学符号的查询语句进行检索。检索系统需要识别查询语句以及集合中的所有文档，而且必须注明出数学表达式的位置以及识别结果解释，这就对数学公式的识别提示出了新的要求。伴随着基于光学扫描和笔写输入等硬件设备的发展，公式识别系统的软件实现方面成为关键问题。 数学符号提供具有挑战性的模式识别问题，包括分词歧义，符号识别的挑战和意义的模糊性。数学表达式的识别分为如下几个阶段，分别是预处理、公式检测、符号识别、符号间的空间关系确定、逻辑关系确定、意义构造等。本文介绍了在数学表达式识别的研究现状，讨论表达的检测、符号识别、结构分析、数学内容的解释等四部分的问题，并提出未来数学表达式的研究方向和热点。