DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. BRISK算法 2.1. BRISK算法 BRISK算法是于2011年提出的特征提取算法，它具有良好的旋转不变性、尺度不变性及较好的鲁棒性等。为实现尺度不变性，BRISK算法首先应用高斯差分滤波器把图像构建成N组S层的高斯差分DOG (Difference of Gaussian)金字塔 [ 8 ] ，如图1所示。高斯差分金字塔是由高斯金字塔构造得到的，它是对同一个八度的两幅相邻的图像做差得到插值图像，所有八度的这些插值图像的集合，便构成了高斯差分金字塔。 图1. 高斯差分金字塔 DOG金字塔的第一组第一层是由高斯金字塔的第一组第二层减去第一组第一层得到，第一组第二层是由高斯金字塔的第一组第三层减去第一组第二层得到的，依次类推，逐组逐层生成每一个差分图像，所有差分图像构成差分金字塔。高斯差分金字塔可用于后续的特征点的提取。 2.2. AGAST特征检测 BRISK算法中所采用的特征检测算法是AGAST算法，它可以提高尺度空间的准确性，AGAST算法 [ 9 ] 是由Mair等人提出的一种改进的FAST算法 [ 10 ] ，即自适应多尺度快速角点检测算法AGAST (Adaptive Generic Accelerated Segment Test)。该算法在尺度不变的要求下，有着更高的计算效率和实时性。 AGAST算法构建了更为精细的尺度空间金字塔，它由n个octave层 c i 和n个中间层 d i 组成( i = 0 ， 1 ， ⋯ ， n − 1 ) [ 11 ]。 c i 是通过对原始图像 c 0 的一次半采样得到的，中间层 d 0 是对 c 0 的1.5倍采样得到的，其余内层依次对 d 0 半采样得到，如图2所示。 图2. AGAST算法尺度空间特征点检测 AGAST特征点检测算法主要分为以下两个步骤：第一，在每一层和内层分别运用阈值为T的FAST9-16，即16个像素点中至少有连续9个像素点比中心像素点充分亮或者充分暗作为准则，来使用探测子检测潜在的兴趣域；第二，在尺度空间内对潜在的兴趣域中的各个像素点进行非极大值抑制；AGAST特征检测算法为了能更加准确地定位特征点，对所检测出的每一个极大值都进行连续尺度优化及亚像素校正 [ 12 ]。
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user: 3. FREAK算法 3.1. FREAK采样模式 生物学家研究表明，在人眼的视网膜区域中，感受光线的细胞的密度是不同的。根据感光细胞的密度将人眼的视网膜分为了4个区域：foveola、fovea、parafoveal、perifoveal [ 13 ]。其中，foveola区域主要是对高分辨率的图像进行处理，perifoveal主要是对低分辨率的图像进行处理，如图3所示。正是基于人类视网膜的结构，Alahi等人才提出了FREAK算法。 图3. FREAK采样模式 FREAK (Fast REtinA Keypoint)，即快速视网膜特征点提取算法，该算法采取了更接近人眼视觉系统接收图像信息的采样模式。该模式以特征点为中心，由7层同心圆环构成，每层圆环均匀取6个采样点。如果采样点离特征点的距离越近，采样点圆的半径越小，则采样点越密集；离特征点的距离越远，采样点圆的半径越大，则采样点越稀疏 [ 14 ]。FREAK算法对每个采样点进行了高斯平滑处理，每个圆圈的半径表示了高斯模糊的标准差。 3.2. FREAK特征点描述子 FREAK描述子由采样点对的强度比较结果级联组成，形成了二进制位串描述子 [ 14 ] ，用F表示，如下公式1、2所示： F = ∑ 0 ≤ a < N 2 a T ( P a ) (1) T ( P a ) = { 1             I ( P a r 1 ) − I ( P a r 2 ) > 0 0           I ( P a r 1 ) − I ( P a r 2 ) ≤ 0 (2) 式中， P a 表示当前采样点的位置， I ( P a r 1 ) 表示采样点对 P a 中前一个采样点的像素值， I ( P a r 2 ) 表示后一个采样点的像素值。 假设共得到了M个采样点个数，则描述向量共有 C M 2 维生成，但图像所包含的全部信息量并不全部存储于这些维度中，有些维度是冗余的，FREAK算法为了得到更具辨识度的描述子，对所得到的描述子进行筛选，保留信息量大的维度。 1) 首先构建一个矩阵D，D的每一行表示一个特征点二进制描述子，每一行有 C M 2 列； 2) 计算矩阵D的每一列的均值，由于D中元素均是0/1分布的，且为了得到独特性较好的特征，所要求的方差应该较大，所以取列的均值为0.5； 3) 对所计算得到的每一列的方差进行由大到小的排序； 4) 最后选取前512列作为最终的二进制描述符，也可以选择256、1024等，但是发现只有前512列是最相关的，再增加列数对结果并没有很大的提高。 上述筛选完成之后，FREAK描述符周边的采样区域生成了低维度的描述向量，而高维度的描述向量则生成在FREAK描述符中心的采样区域中。由此我们可以得到，FREAK描述符周边的采样区域可以将目标图像的基本信息描述出来，而目标图像的细节信息则会被FREAK描述符中心的采样区域所描述出来。 3.3. 为特征点分配方向 使用FREAK算法进行图像特征匹配之前，还需要为所提取到的特征点分配主方向和记录梯度特征。由于特征点周围有43个采样点，可产生 43 * ( 43 − 1 ) / 2 = 903 个采样点对，FREAK算法选取其中45个长的、对称的采样点对来提取特征点的方向，如下图4所示： 图4. 采样点对 其特征点方向计算公式为： (3) 其中，O表示图像的局部梯度信息，M表示采样点对的个数，G表示采样点对的集合， P o 表示采样点对的位置。 3.4. 特征点匹配 本文所采用的特征点匹配方法为BF算法，即暴力(Brute Force)算法 [ 15 ] ，它是一种普通的模式匹配算法，它的思想是将目标串S的第一个字符与模式串T的第一个字符进行匹配。若相等，则继续比较S的第二个字符和T的第二个字符；若不相等，则比较S的第二个字符和T的第一个字符，依次比较下去，直到得出最后的匹配结果。 BF算法应用于图像特征点匹配领域中，首先在第一幅图像中选取一个特征点然后依次与第二幅图像的每个关键点进行距离测试，最后返回距离最近的特征点。BF算法较为直接，是一种蛮力算法，时间复杂度为O(M*N)，虽牺牲了时间但换取了该算法的准确性，所以本文采用该匹配方法。
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user: 4. GPU加速 GPU (Graphics Processing Unit) [ 16 ] 即图形处理器，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，它可以工作于多种场合，例如个人电脑、游戏机等。由于在现代的计算机中图形处理变得越来越重要，所以需要一个专门的用于图形处理的核心处理器，这时候GPU便显示出它优越的性能，GPU可以进行并行计算，显著提高了图形处理的实时性。它是显示卡的“心脏”，相当于是专用于图形处理的CPU，在图像处理领域中它更专业更强大，且它的工作效率要远高于CPU。 NVIDIA提供了调用GPU的CUDA核心的接口，CUDA是一个并行计算架构，它为GPU并行提供了一个平台，并利用虚拟指令来访问并行计算资源，可以使大量程序员能运用所学语言进行编程。GPU适合较大规模的数据计算，相比CPU来说，能大大缩短运行时间，提高实时性。所以本实验在Visual Studio2015的基础上安装了CUDA9.0并配置了环境变量，确保了实验的顺利进行。
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user: 5. 实验及结果 本实验平台是基于windows7 + Visual Studio2015 + Opencv3.3.1 + CUDA9.0，所采用的测试图像为anne、michel，其像素分别为720 × 288、320 × 240，图像匹配结果如下所示。本文实验首先使用BRISK特征检测算法检测出图像的关键点，其次使用FREAK算法提取出图像的特征点，最后利用BF匹配算法对所提取到的特征点进行匹配，得到图像的匹配结果。 5.1. 尺度不同对比实验 对于尺度变化的图像来说，例如图像anne，所得到的图像匹配结果如下图5所示： 图5. Anne的各算法的匹配图像 Table 1 Match results of each algorithm of ann anne 匹配数目 正确个数 错误个数 正确率 错误率 运行时间(ms) BRISK 16 9 7 56.25% 43.75% 18 FREAK 58 22 36 37.93% 62.07% 31 本文算法 165 150 15 90.91% 9.09% 11 表1. Anne的各算法的的匹配结果 表1通过对不同尺度的图像的匹配结果进行分析，我们发现BRISK算法与FREAK算法所提取到的特征点较少且匹配的正确率不高，由于FREAK算法不具备尺度不变性，可以发现FREAK算法虽提取到的特征点较BRISK算法来说较多但正确率却有所降低。而本文的算法考虑到了BRISK特征检测的尺度不变性，与FREAK描述子进行结合所得到的匹配结果具有一定的尺度不变性。本文算法与FREAK算法相比来说，匹配数目有了近3倍的提升；与匹配的正确率较高的BRISK算法相比来说，本文算法的正确率也提高到了90.91%，可以看出本文算法在对图像有一定的尺度差异的情况下具有良好的鲁棒性。从程序的运行时间来看，本文算法使用了GPU并行处理，所用时间比BRISK和FREAK两种算法都少，并且相较于速度较快的BRISK算法来说，本文算法的运行速度提升了38.88%。 5.2. 亮度不同对比实验 对于光照变化的图像来说，例如图像Michel，所得到的图像匹配结果如下图6所示： 图6. Michel的各算法的匹配图像 Table 2 Match results of each algorithm of Miche Michel 匹配数目 正确个数 错误个数 正确率 错误率 运行时间(ms) BRISK 35 21 14 60% 40% 23 FREAK 85 29 56 34.12% 65.88% 31 本文算法 407 376 31 92.38% 7.62% 14 表2. Michel的各算法的匹配结果 表2通过对不同光照条件下的图像的匹配结果进行分析，仍然也可以发现，BRISK算法所提取到的特征点较少，但匹配的正确率却比FREAK算法高；FREAK算法所提取的特征点较多但正确率却有所降低，这是由于FREAK算法不具有光照不变性，本文算法较其余两种方法来说特征匹配数目及正确率均有所提高。本文算法与FREAK算法相比来说，匹配数目有了近5倍的提升，且本文算法的正确率较BRISK来说提高到了92.38%，所以本文算法在对图像有一定的光照差异的情况下也具有良好的鲁棒性。同时，经过GPU的加速，本文算法的运行时间仅为14 ms，相比BRISK算法来说提高了39.13%。
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user: 6. 结论 通过上述表述，我们对比了BRISK算法、FREAK算法以及本文提出的BRISK + FREAK + BF算法，并且研究了本文算法在不同尺度及不同光照条件下的图像匹配结果，研究结果表明，本文算法无论是在尺度不变性还是光照不变性上都优于这两种算法。BRISK算法优点在于其运行速度很快，但同时该算法所提取到的特征点也较少；FREAK算法由于不具备尺度不变性与光照不变性，所以其匹配准确度过低，匹配结果误匹配较多。而本文提出的算法则很好地结合了这两种算法的优点，本文只选取了两组较具有代表性的图像结果，但经过大量的实验图像数据表明，本文算法的特征匹配的数目较FREAK算法来说提高了3~5倍，匹配的正确率较BRISK算法来说从50%~60%提高到了90%左右，且本文算法运行于GPU加速平台上，相比BRISK算法来说，速度提高了35%~40%左右。可以证明本文算法对图像的尺度差异及光照差异具有良好的鲁棒性，且实时性有了较大的提高。同时，本文也存在不足的地方，如何进一步提高算法的匹配准确率及实时性将是未来的研究方向。
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user: 摘 要 本文比较了总纲修订前后的变化，同时结合当前建设项目环评工作的实际情况，讨论阐述了新总纲中衔接排污许可制度、生态影响评价、公众参与等重点专题的变化，同时对此进行解读，对以后受委托的第三方环评技术单位或者项目建设单位开展环评工作给予指导。 关键词 :环境影响评价，排污许可制度，生态影响评价，公众参与 Copyright © 2019 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 《建设项目环境影响评价技术导则总纲》(HJ2.1-2016)从2017年1月1日起开始执行，新总纲的目的是改善环境质量现状，降低建设项目施工及运营时对环境的影响，修订过程中侧重于突出环评的工作核心，有效地发挥环评从污染源头开始预防的作用，对环评与排污证许可制度衔接做出了更为合理、科学的安排，使得环评制度更为合理及科学地实施。总体来讲，新总纲的实施解决了环评制度在执行过程中发现的缺点与矛盾 [ 1 ] 。
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user: 2. 排污许可制度的衔接 环评制度是一项重要的环境管理制度，是建设项目建设及生产的首个关卡，但是旧总纲部分的管理内容和要求不能紧密地与环评改革、排污许可制度等管理制度对接起来。因此新总纲增加了章节4.3污染物源强核算，对建设项目污染源源强的核算内容和方法进行了规范；另外在章节9环境管理与监测计划中新增9.2污染物排放清单，要求建设项目环境影响评价报告中要给出污染物排放的清单，环境风险防范措施以及环境监测等。 新总纲中增加污染物源强核算以及污染物排放清单相关内容，是建设项目投产后，环保行政主管部门对其核发排污许可证的主要依托，该新增内容有利于在排污许可制度中进一步突出环评报告提出的环保措施要求，依托排污许可证制度的执行、管理及监督，落实环评报告要求的措施，从而提高环评的有效性，使得环评制度与排污许可制度紧密而有效地衔接起来。从此次的修订内容，结合国外发达国家排污许可与环评深入融合的制度，可以看出，我国未来排污许可制度和环评制度衔接的改革方向，主要还是明确“环评管准入、许可管排污”的思路，在技术规范层面上，统一建设项目污染源强、许可排放量及实际排放量的核算方法，逐步将建设项目环境影响评价分类管理名录与排污许可分类管理名录紧密地结合起来，对固定的污染源实行统一管理，在环境监管层面上，企业在进行环境后评价时，把建设项目排污证实施情况作为后评价的重要根据，以此评价项目运营投产后对周边环境的影响情况。
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user: 3. 生态影响评价 新总纲中对生态影响评价方面要求进行优化，旧总纲中的章节4.3.3改成了了章节4.2.2，要求建设单位或者受委托的第三方环评技术单位在编制建设项目环评报告时，要结合建设项目特点和区域环境特征，分析项目建设前后(包括施工方式、施工时序、运行方式、调度调节方式等)对生态环境的作用因素、影响方式、影响范围、影响源及影响程度 [ 2 ] 。旧总纲中章节6.3得到细化，增加了章节6.3.5，要求环评单位在对建设项目进行生态环境影响分析时，对以生态影响为主的建设项目，要对生态系统的成分及服务功能的变化趋势进行推算，重点分析项目建设和生产运行期间对周边环境敏感点的影响。 新总纲对生态影响评价部分内容进行细化，要求在对建设项目进行生态影响评价时，要同时分析建设项目施工期对生态环境的影响。新总纲关于生态环境影响评价内容的优化，体现出新总纲修订的主体思路和目标：突出核心、科学强化、依法优化，以环评有关的法律法规作为依托，科学细化并合理设置生态影响评价内容 [ 3 ] 。这样有利于完善环评制度的规范性及合理性，使得环评制度在环境污染防止及生态环境保护中起到突出的作用。
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user: 4. 公众参与 旧总纲中要求建设项目进行环评时要对公众进行调查，但在现行法规下，由于建设单位和受委托的第三方环评技术单位两家的主体责任并不明确，在环评的公众参与造假被挖出后，难以追责。建设单位认为，委托第三方环评技术单位进行环境影响评价，那么第三方环评技术单位就需要全权负责；第三方环评技术单位则认为建设单位作为甲方，第三方环评技术单位仅为第三方技术机构，难免要做一些“拿人钱财，替人消灾，或者说建设单位配合第三方环评技术单位去弄虚作假，收集一些虚假的公参结果”的事情，因公参主要责任群体不明确，程序上合规，公众监督形同虚设。这样也导致公众调查质量不高，公众参与的信息不属实，公众知情的和专业结论存在差距，环评公众参与流于形式。 本次总纲修订中，优化了环评工作流程，将公众参与与环评工作分离，将旧总纲中章节8公众参与的所有内容删除 [ 4 ] 。 此次新总纲对公众参与内容的抽离，不是降低公众参与在项目环保准入中的地位，相反是提高了公众参与在项目环保准入中的地位，此次修订很好落实了《“十三五”环境影响评价改革实施方案》中提出“要提高公众参与的有效性，探索更为有效和可操作的公众参与模式，将公众参与意见作为完善和强化建设项目环保措施的重要手段”的要求。 《中华人民共和国环境保护法》(主席令2014年第9号)、《中华人民共和国环境影响评价法》(主席令2016年第48号)等均明确规定，项目建设单位是项目环评工作的主要责任单位，应自主并依法开展公众参与工作。生态环境部在2018年4月16日召开的部务会议上通过的《环境影响评价公众参与办法(草案)》明确提出，项目建设单位需要编制独立成册的项目环评公众参与说明，作为报送的环评报告书的其中附属材料之一，供环评专家和主管部门对项目环评审批参考，建设单位要对公众参与的开展情况单独编制成册，存档备查。 如此，从环境影响评价文件编制工作中抽离出公众参与内容，这样有利于实现建设项目设计、建设、投产全过程环境信息公开，项目环评报告书或环评报告表相关信息和环保措施实施情况得以公布，从而改变目前多数建设项目环评公众参与只在项目环评报告表或环评报告书编制阶段由项目业主单位委托的第三方环评技术单位采用单一方式开展的现状，防止公众参与弄虚作假，公众监督约束形同虚设，公众参与中充分体现公众对企业的环保监督作用。 通过以上新老总纲对比的相关论述，可知新总纲对环评工作进行了进一步的精简，使得总纲重点更加明确，总体来讲，新总纲的实施解决了环评制度在执行过程中发现的缺点与矛盾，对以后受委托的第三方环评技术单位或者项目建设单位开展环评工作有一定的指导意义。
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user: 摘 要 现有的通用编程语言，对于初学者来说，即使是编写简单循环结构的也有难度。为了使专业人员将工作重心集中在应用程序逻辑/业务模型上，领域专用编程语言(DSL)得到广泛应用。本文分析DSL的原理和方法，维护性问题；介绍一款国内首次提出的密码领域专用语言PCL，给出了其技术原理、基本功能，以及密码算法应用例子。在PCL之前，包括Cryptol语言在内，没有任何语言可以直观描述密码算法的逻辑结构。 关键词 :信息安全，DSL，PCL，密码领域专用语言，Cryptol DSL Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 现有的通用编程语言，对于初学者来说，即使是编写简单循环结构的也有难度，因为有多种不同的方法可以完成同样的任务要求。这使得通用编程语言的使用者迷失于其语言功能，不能将工作重心集中在应用程序逻辑/业务模型上。 领域专用语言(Domain-Specific Languages，简称DSL)是一种编程语言 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ，旨在为给定的问题域生成解决方案(与通用编程语言相对)。这样可使领域专家按照其熟悉的术语设计方案，在一个对其最有意义的抽象层次上来完成设计。大多数DSL具有基于解释器的“开发环境”以直接执行用于实验目的的程序。此外，由于DSL往往比通用编程语言小，因此通常更容易添加新的目标后端，生成直接在目标体系结构上运行的可执行文件。DSL还可以用于描述异构系统，并为这些不同目标生成不同的代码。DSL为良好的工具支持开辟了道路：模拟设计探索，自动测试和自动生成测试工具，为多个目标生成高度专业化的代码，以及生成正确、安全属性的正式证据。 与从头开始实现任务相比，使用DSL工具是否会提高语言实现的可维护性？文献 [ 4 ] 通过分析使用不同语言(Java， JavaScript， C＃)和DSL工具(ANTLR [ 5 ] ， OMeta [ 6 ] ， Microsoft “M”)的六个相同DSL实现的可维护性方面的实证结果。评估表明，使用DSL工具构建语言实现的可维护性确实更高。 本文分析领域编程语言的基本要求，及其在密码学领域中的应用，并研发了一款国内首次提出的密码领域专用语言PCL (Point Cryptographic Language)。
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user: 2. DSL 在图灵提出其计算模型几十年之后，我们仍然缺乏合适的方法来解决计算机程序人机交互的复杂性。在科学和工程涉及的解决方法中，可以分为通用方法和特定方法。通用方法为某个领域的众多问题提供一般解决方案，但这种解决方案可能不是最理想的。特定方法则为较少的问题提供更好的解决方案。 过去的编程语言(如Cobol [ 7 ] ，Fortran [ 8 ] ，Lisp [ 9 ] 等)最初都是作为专用语言出现的，用于解决某个领域的问题(分别是业务处理，数值计算和符号处理)。渐渐地，就演变成通用语言，并且经过一再重复使用后，就需要更专业的语言支持方法来解决应用程序域中定义良好的问题。归纳起来，随着时间的推移，采用以下方法来解决专业问题： 1、子程序库包含子程序，这些子程序在明确定义的域中执行相关任务，例如，微分方程，图形，用户界面和数据库。子程序库是打包可重用域知识的经典方法。 2、面向对象的框架和组件框架，延续采用子程序库的概念。经典库具有扁平结构，应用程序调用库。在面向对象的框架中，通常情况是框架处于控制之下，并调用由特定于应用程序的代码提供的方法。 DSL是在领域专家之间进行沟通、构建模型和提高开发效率的专用语言工具，既要保证既定领域中常规性内容可以轻松地表达，又要为原本费神的复杂结构提供简洁的语法支持。 我们定义，域特定语言(DSL)是一种编程语言或可执行规范语言，其通过适当的符号和抽象提供集中于并且通常限于特定问题域的表达能力。根据这个定义，DSL的关键特性是它们集中的表现力。 尽管多年来已经设计出了多种特定领域的编程语言，但是对于特定领域编程语言的系统性研究也才起步 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。 特定于域的语言(DSL)，是一种小型的，通常是声明性的编程语言，具备提供特定问题域的表达能力。在许多情况下，DSL程序被转换为对公共子程序库的调用，并且DSL可以被视为隐藏程序库细节的手段。 DSL通常很小，只提供一套有限的符号和抽象。在文献中，它们也被称为微语言和小语言。然而，有时它们也包含整个通用语言(GPL)作为子语言，因此除了GPL的表达能力之外还提供特定于域的表达能力。当DSL作为嵌入式语言实现时会出现这种情况。诸如Cobol或Fortran之类的语言，通常不被视为DSL，而分别视为针对商业和科学领域定制的编程语言，因为它们不小并且表达能力不限于这些领域。 2.1. DSL的开发 如前所述，领域专用语言通常是声明性的，因此，可以视为规范的编程语言。根据生成结果，有至少三种类型的DSL开发方式： 1) 生成应用程序的DSL，利用DSL编译器，生成应用程序。这种DSL编译器在文献 [ 4 ] 中又被称为应用程序生成器，而这种DSL被称为应用程序专用语言。 2) 生成库或组件的DSL，例如YACC [ 10 ] 或SDL [ 11 ] ，并非旨在编程(指定)完整的应用程序。 3) 生成文档或图片的DSL。 本文仅涉及第一种DSL。 用于构建业务数据处理系统的DSL的常用术语是第四代编程语言(4GL)。与特定于域的编程相关的是最终用户编程，当最终用户使用宏或脚本语言执行简单的编程任务时会发生这种情况。一个典型的例子是使用Excel [ 12 ] 宏语言的电子表格编程。 有多种方法开发DSL。内部(嵌入式) DSL开发方法，采用重用通用主机语言(例如，Ruby [ 13 ] ，Scala [ 14 ] )的语法和解析器。外部DSL开发方法，使用DSL工具，这些工具包括解析器生成器(例如，ANTLR [ 5 ] ，Yacc [ 10 ] 等等)，转换系统(例如，ASF + SDF [ 15 ] ，Stratego [ 16 ] ，TXL [ 17 ] )或属性语法系统(例如，JastAdd [ 18 ] 等)。这些工具的目标是降低构建DSL的成本。 就像软件必须发展以保持可行一样，DSL也受到维护活动的影响 [ 4 ] 。与主流软件应用程序相比，DSL实现特别复杂且繁琐。因此，DSL实施的可维护性似乎比平常更重要。我们还观察到，即使使用DSL工具，维护编程语言实现也需要在实践中付出相当大的努力。因此，主要目标是研究使用DSL工具对最终实现的可维护性的影响的重要性。 2.2. DSL的可维护性 软件维护由IEEE定义如下 [ 19 ] ：在交付之后修改软件系统或组件以纠正故障，改进性能或其他属性或适应变化的环境的过程。 维护可以进一步分为纠正，修复缺陷；自适应，响应变化的环境；完善，例如，改善性能或其他属性；和预防性维护，检测和纠正未发现的缺陷 [ 19 ] 。 文献 [ 4 ] 对同一种DSL的六种实现进行了初步的实证研究。三个实现分别从头开始，分别用Java，JavaScript和C＃开发。这些实现称为“vanilla”实现。其他三种实现由DSL工具支持：ANTLR(Java) [ 5 ] ，OMeta (JavaScript) [ 6 ] 和Microsoft SQL Server建模平台的“M” (C＃)。 这些实现代表DSL的常见实现。vanilla实现使用通用设计模式进行语言实现。各个DSL工具实现已经分别由ANTLR和OMeta的作者以及Microsoft Nederland的“M”专家进行了审查。 与不使用DSL工具相比，使用DSL工具是否有利于编程语言实现的可维护性？ 如果假设，由于维护是由理解DSL工具的且经验丰富的工程师完成的，因此这个问题的答案是肯定的 [ 4 ] 。实验评估旨在使该假设无效。考虑使用Yacc实现C++解析器所必需的动作代码的广泛使用：同一解析器的vanilla实现可以更容易维护。 1) 评估六个以上与开源软件相同的非平凡DSL的实现。实现都包括解析器，检查器和评估器。 2) 提出其中六种实施的定量数据(指标)和定性分析。 3) 结果在很大程度上证实了使用DSL工具提高可维护性的假设。 研究结果明确地没有给出任何关于是否应该使用某种工具的建议，因为DSL实现的质量有很多方面；可维护性只是其中之一。我们将性能、灵活性(例如，错误处理)和可用性(例如，调试，测试等)视为未来工作的方向。
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user: 4. 结论 本文探索了领域专用编程语言的研究状况，针对密码学领域的专用语言的需求和应用进行了分析，展示了一款国内首次研发的密码学领域专用语言PCL。密码算法设计者可以利用PCL勾勒算法框架、修改算法逻辑、设计或调整算法变换环节。通过算法逻辑结构图的直观表达能够展示、洞悉设计者的基本思路，并对密码算法进行编辑和重构。 在PCL之前，包括Cryptol在内，没有任何语言可以这样直接描述密码算法的逻辑结构。
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user: 摘 要 目的：探讨儿童与成人系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus， SLE)临床表现及实验室指标的差异。方法：收集2013年4月~2017年6月在青岛大学附属医院首诊为系统性红斑狼疮患者，根据起病年龄分为儿童组(≤14岁)和成人组(>15岁)，分别进行组间临床表现、实验室指标、受累系统数量、SLEDAI (systemic lupus erythematosus disease activity index， SLEDAI)评分的比较。结果：共纳入108例SLE患者，成人组67例，儿童组41例。儿童组与成人组相比，颜面皮疹(68.3%/37.3%)、肌炎(14.6%/3.0%)、消化系统受累(36.6%/9.0%)、精神神经系统症状(29.2%/9.0%)、合并感染(65.9%/44.8%)的发生率差异有统计学差异(P < 0.05)。儿童组受累器官更多(t = 2.27)，SLEDAI评分更高(t = 2.03)，成人组与儿童组相比，呼吸系统受累率(56.7%/14.1%)差异有统计学意义(P < 0.05)。结论：成人与儿童SLE存在相似之处，但儿童SLE受累系统更多，临床表现更重。 关键词 :系统性红斑狼疮，儿童，成人，临床特点 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus， SLE)是一种病因未明的具有多种自身抗体的自身免疫性疾病。一般认为由遗传、环境、性激素等多种因素相互作用而引发自身免疫紊乱，可引起皮肤、肌肉、肾脏、中枢、血液等全身多个系统受累 [ 1 ]。据国外资料报道，SLE患病率为14.6~122/10万人，而我国1985年的一次大样本调查显示患病率为70/10万人 [ 2 ]。儿童期起病患者占总病例数15%~20%。儿童SLE起病常不典型，患病率较成人低，临床工作中常常忽视这一群体，易造成误诊、漏诊 [ 1 ]。本研究旨在分析儿童与成人系统性红斑狼疮临床表现和实验室指标的差异，以提高对儿童系统性红斑狼疮的认识。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 研究对象 2.1.1. 病例入选标准 2013年4月~2017年6月在青岛大学附属医院住院并首次确诊为系统性红斑狼疮的病例。诊断标准采用1997年美国风湿病学会(American College of Rheumatology， ACR)修订的SLE诊断标准 [ 3 ]。 2.1.2. 排除标准 ① 临床资料记录不完善者；② SLE合并其他结缔组织病、风湿热、皮肌炎、类风湿性关节炎、特发性血小板减少性紫癜等。 2.1.3. 分组 根据确诊年龄分为儿童组(≤14岁)和成人组(>15岁)。 2.2. 研究方法 2.2.1. 临床资料收集 包括发病年龄、性别、临床症状、受累系统(包括皮肤黏膜、关节肌肉、血液、呼吸、肾脏、心血管、消化、精神神经系统)、有无合并感染。 2.2.2. 实验室指标收集 血常规、尿常规、肝肾功、血沉、补体、抗核抗体、ENA酶谱、24小时尿蛋白定量、胸片、心脏超声、颅脑MR等。 2.2.3. SLE疾病活动度评估 采用1992年多伦多大学制定，2000年修订的SLEDAI评分系统 [ 4 ] ，包括24个项目，共105分，根据受累器官及实验室指标将疾病活动程度分类如下：几乎不活动：0~4分；轻度活动：5~9分；中度活动：10~14分；重度活动：≥15分。 2.3. 统计方法 采用SPSS20.0版本软件进行统计分析，符合正态分布的计量资料以均数 ± 标准差( x ¯ ± s)表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用例(%)表示，组间比较采用χ 2 检验或采用Fisher精确概率检验。以P < 0.05为差异具有统计学意义。
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user: 3. 结果 3.1. 一般情况 共纳入108例，儿童组41例，占38.0%，平均确诊年龄为9.4 ± 2.4，男女比例为1:4.8；成人组67例，占62.0%，平均确诊年龄为36.2 ± 12.7，男女比例为1:8.5。两组性别构成比差异无统计学意义(P > 0.05)。 3.2. 两组患者临床资料的比较 通过组间比较发现，SLE两组患者临床表现中儿童组颜面部皮疹、肌炎、血管炎、合并感染、消化系统及精神神经系统受累的比例明显高于成人组，而肺炎发生率低于成人组，差异具有统计学意义(P < 0.05)，见表1。 3.3. 两组患者实验室指标的比较 两组患者实验室指标的比较，包括抗核抗体、抗ds-DNA、抗Sm抗体、血沉、CRP、C 3 、C 4 、WBC、血小板减少、血红蛋白减少、蛋白尿、红细胞尿、管型尿、白细胞尿差异无统计学意义(P > 0.05)，见表2。 3.4. 两组患者受累系统及疾病活动程度的比较 通过比较发现，儿童组受累系统及发病初期疾病活动评分明显高于成人组，差异有统计学意义(P < 0.05)，见表3。
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user: 声明 本研究无相关利益冲突关系，符合医学伦理委员会要求，已获得青岛大学附属医院医学伦理委员会审批。
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user: 摘 要 本工程为某小高层纠偏加固工程，剪力墙结构，采用筏板基础。该建筑竣工后发生了整体向南的倾斜。本文通过对倾斜原因的分析，并结合建筑物实际情况，采用辐射井射水纠偏法，结合锚杆静压桩进行地基加固。对纠偏方案的设计、实施和纠偏监测等做了详细介绍，为后期的成功纠偏提供保障，也为其他类似纠偏工程提供借鉴。 关键词 :射水纠偏，锚杆静压桩，纠偏监测 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着经济快速发展和城市化进程的不断推进，由于勘察、设计、施工和自然灾害等因素引起的建筑物倾斜的情况时有发生。为了解决建筑物的倾斜问题，需要解决两个方面的工作，一是通过纠偏使建筑物倾斜率满足规范要求，二是通过地基基础加固防止结构发生复倾或反倾 [ 1 ] 。 常用的纠偏方法，根据原理可分为迫降法、抬升法、横向加载法和预留法等。而地基加固的方法中，以压力注浆法和静压桩法的应用较为广泛。本文主要介绍锚杆静压桩结合辐射井射水排土纠倾加固技术的应用研究。
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user: 2. 工程概况 本工程为地上9层的剪力墙结构，采用筏板基础，基础持力层为第②层粉土。该住宅与2015年建成后，发生了不均匀沉降，整体呈现顶部往南倾斜的现象，最大偏移量106 mm，倾斜率为7%，超过规范允许值，需进行纠偏加固。
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user: 3. 建筑倾斜原因分析 3.1. 工程地质情况 根据地质勘探报告，场地内地基土层及物理参数描述如表1。 Table 1 Site soil layer and its physical parameter 层号 岩土层名称 平均厚度(m) f ak (Kpa) q sia (Kpa) q pa (Kpa) ② 粉土 2.54 120 35 ③ 粉土 3.51 130 40 ④ 粉质粘土 1.47 130 45 ⑤ 粉质粘土 1.35 160 50 ⑥ 粉砂 4.76 260 95 4000 ⑦ 粉质粘土 2.40 200 70 2500 ⑧ 含砂姜粘土 7.85 280 90 4500 ⑨ 粘土 4.70 270 90 4500 表1. 场地土层及其物理参数 3.2. 倾斜原因分析 3.2.1. 地基不均匀沉降 建筑物典型地质剖面图如图1所示。建筑场地内持力层厚度不大，且建筑物南、北向持力层厚度相差较大，房屋施工时又未对地基土作任何处理，整个房屋地基前软后硬，导致不均匀沉降，使得建筑物产生倾斜。 图1. 典型地质剖面图 3.2.2. 施工因素 从施工单位施工资料显示，该建筑北侧与地下车库通过后浇带相连，在沉降未稳定时就整体浇筑，限制主楼北侧的沉降发展，导致建筑物沉降不均匀，产生整体倾斜。
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user: 4. 纠倾加固方案 4.1. 方案概述 考虑到该房屋基础是筏板基础，整体刚度大，为减小对相连建构筑物的影响，选择对地基土层影响小，回倾速度慢，可控性较好的辐射井射水纠倾法进行纠倾施工，即在建筑物沉降较少的一侧设置辐射井，在面向建筑物一侧的辐射井井壁上留有射水孔，通过对沉井底部相对软弱的土层射水，使该区域土层软化，产生压缩变形，使为沉降侧的基础下沉，达到纠倾的目的 [ 2 ] 。基础加固采用锚杆静压桩，压桩时先压南侧的桩，待射水纠倾达到设计纠倾量时，再压北侧桩，最后进行封桩和注浆加固。 4.2. 地基加固设计 地基加固采用锚杆静压桩进行地基承载力的补偿，设计采用300 mm × 300 mm混凝土预制方桩94根，单桩承载力特征值400 kN。按进入第⑥土层1.0 m考虑，计算桩长约为9.5 m单桩竖向极限承载力标准值： Q u k = μ p ∑ ​ ( q s i a × l i ) + q p a × A p (1) Q u k = 1.2 × ( 35 × 2.5 + 40 × 3.51 + 45 × 1.47 + 50 × 1.35 + 95 × 1.0 ) + 4000 × 0.09 = 949.86 kN 单桩竖向承载力特征值： R a = Q u k / 2 = 474.93 kN > 400 kN ，符合要求 [ 2 ] 。 根据PKPM对建筑结构建模分析，得到上部结构总荷载：G k = 28，624.31 kN。桩的承载力按照房屋总荷载的40%~60%考虑，设计拟布置94根300 mm × 300 mm混凝土方桩，总承载力为400 × 94 = 37，600 kN，满足加固要求。 4.3. 辐射井射水纠偏设计 根据规范要求，纠倾后倾斜率控制在3%以内，设计纠倾沉降量： Δ s = ( i 实 − i 控 ) × L = ( 7 % − 3 % ) × 16762 = 67.05 mm 式中i 实 表示实测最大倾斜率，i 控 表示控制倾斜率，L表示平行于纠倾方向的基础宽度。 根据设计纠倾沉降量算得取土量： 式中B表示垂直于纠倾方向的基础宽度。 设计布置27个直径150 mm深8 m的掏土孔，按掏土孔算得取土量 [ 3 ] ： V = n ∑ ​ ∂ 31 3 π r i 2 l i = 27 × 0.8 × 31 3 × π × 0.075 2 × 8 = 31.54 m 3 ，满足要求。 式中n表示取土孔数量， ∂ 表示折减系数，取0.8；r i 表示第i个取土孔半径，l i 表示取土孔进深。 4.4. 纠偏防复倾措施 为确保纠倾后建筑物的长期稳定并防止结构复倾。本工程采取以下措施：在锚杆静压桩施工前，将地下室底板外扩800 mm，以增大基础底面积，降低基底应力，减小建筑物沉降变形；锚杆静压桩的施工分批进行，封桩时采用加压封桩，不仅能迅速限沉，还能防止产生附加沉降；当建筑物纠倾达到设计回倾值时，及时回填射水孔并采用注浆法加固，注浆时隔井跳孔循环进行，防止产生新的不均匀沉降 [ 4 ] 。
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user: 5. 施工工艺及监测 纠偏施工工艺流程 该纠偏方案包括基础加固，辐射井射水纠偏，注浆加固，纠偏后恢复等几个主要步骤，其中对结构的检测贯穿整个施工过程。图2为整个纠偏施工工艺流程示意图。 图2. 纠偏施工工艺流程图
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user: 6. 纠偏监测 6.1. 监测点布置 沉降观测结合建筑物所在地理位置和地物、地形特征，选择3个稳定可靠的基准点，沉降观测点布设在建筑物的四角及沿外墙每10~15 m布置一个。沉降观测点布置见图3。 倾斜观测的测站点的点位应选在与倾斜方向成正交的方向线上距照准目标1.5~2.0倍目标高度的固定位置，倾斜监测点宜布置在建筑物四角和倾斜量较大的部位，图4为倾斜观测点点位布置图。 图3. 沉降观测点布置图 图4. 倾斜观测点布置图 6.2. 沉降监测结果 在正式纠偏之前，每周进行沉降和倾斜观测，掏土纠偏过程中每天观测一次，发现异常情况需补测。待纠偏结束后，还应继续观测，直至沉降稳定。将沉降和倾斜观测记录数据整理，并绘制时间关系曲线，作为沉降和倾斜变形依据。施工期间沉降和倾斜观测结果见图5和图6。 图5. 沉降变化曲线图 图6. 倾斜变化曲线图
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user: 7. 结论 本文结合实际工程，分析其倾斜原因，采用锚杆静压桩结合辐射井取土纠偏加固方案，对单桩承载力和取土量等进行了设计计算，并对纠偏施工流程和监测等做了介绍，纠偏后最大倾斜率为2.7%，满足规范要求，体现该方案的适用性，为类似工程提供了借鉴。
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user: 摘 要 随着机动车保有量持续快速增长，交通问题成为影响城市可持续发展的瓶颈，为了实现对机动车违法停车的及时处理，提高交通参与者的积极性，提升交通管理水平，现在急需一种智能移车系统。该系统为解决城市停车乱停问题提供了新的途径，并能有效利用资源，做到快速疏通因乱停放车辆造成的交通拥堵问题。 关键词 :智能移车，违法停车，交通管理 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着汽车数量的快速增长，导致城市道路拥堵加剧，小区、街巷里的车辆乱停乱放，不仅影响居民出行，有时甚至会影响消防通道的畅通。现在警方采用人工处理违法停车，工作量大、效率低。根据江苏省公安厅指挥中心提供的数据，全省110报警服务台报警电话平均每天超过10万，纠纷求助类警情占比高达43%，其中移车类警情大幅上升。我国大城市的主城区，移车警情接近30%，给110接处警带来较大压力 [ 1 ] 。为快速响应并处理市民反馈移车事件，充分利用现代化技术设计一套“智能、高效、便民”的智能移车处警辅助系统，非常适合当今交通管理的需要，能够快速解决堵车、占道、交通事故等引起的无法快速联系车主及亲人的现实社会问题。
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user: 2. 系统分析 通过对交通参与者的调查和系统的功能分析 [ 2 ] ，智能移车系统主要包括三个角色：举报人、车主与管理员，主要功能包括：提交处警单、查询处警单、处理处警单、车主处理反馈等，其中最主要的功能是移车处警单提交与处理，系统用例如图1所示。 图1. 智能移车系统主要用例图 根据用户管理、车辆管理以及处警单管理的功能，本文主要根据实际情况进行，为了完成用户信息管理，车辆信息管理，管理员角色权限管理，查询处警单，自动处理处警单，人工处理处警单以及处警单数据汇总可视化等功能。具体的功能模块划分如图2所示。 图2. 智能移车系统功能模块图
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user: 3. 系统设计 3.1. 移动端设计 用户端采用微信小程序实现，为举报人提供举报违停车辆服务，也为车主提供完成移车服务，车主也可以通过直接回复移车信息的方式完成移车操作 [ 3 ] 。用户也可以查询自己的举报记录，被举报的记录，绑定自己的信息以免每次举报都输入重复的个人信息。 用户端首先使用微信一键登录、绑定姓名手机号，当遇到违法停车时可以通过地图选择位置或手动输入详细位置、添加车牌照片自动识别车牌号、添加车辆违停详情图片，上传至管理端，移动端用户提交处警如图3所示。 图3. 提交处警单步骤 用户可以通过查看历史记录来查看举报历史、被举报历史列表及状态，并通过举报详情功能查看举报详情及处理流程，监督举报处理过程，如图4所示。 3.2. 服务器端设计 服务器端为系统管理员提供方便高效的管理服务。通过用户信息管理，车辆信息管理以保证系统运行时数据的准确性 [ 4 ] ；权限管理保证系统的安全性，防止无关人员篡改数据；处警单管理优先系统自动处理，当系统无法自己解决时改用人工，降低人员劳动力，也提高了处理效率；数据可视化管理用于实时监控违停高发地点，也可用于月度季度报表等 [ 5 ] 。 图4. 历史举报界面 数据展示、查看近期(当天、七天、三十天)移车详情以及举报多发地点如图5所示，服务器端当接收到移动端的处警信息后会转入自动处警功能，自动模式下发送短信间隔，发送短信次数，根据不同的用户或车辆信用度选择是否直接转人工等设置。如果在自动处警中发现车牌号码不在数据库中或发送消息失败，管理员可查看当前处警中的处警单和详情，并转人工处理等操作，如图6，图7所示。 图5. 系统数据展示功能 图6. 自动处警移车记录 图7. 人工处警消息界面
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user: 4. 结束语 本系统不仅将移车过程进行信息化，并且能自动匹配车辆库向车主发送移车通知，并自动接收报警人反馈移车处置结果，高效地完成了整个移车类警情的处置过程，大大加快了民警处理移车类警情的速度，减少交通阻塞现象的发生。大量警力将从重复单一的移车处置工作中解放出来，集中对个别未成功移车的警情进行重点人工处置，提高此类警情处置成功率，从而提升市民对民警服务的满意度。
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user: 摘 要 本文将终端观测值应用在依赖热源的导热方程的反问题中。该问题在应用科学领域具有重要的应用。本文基于最优控制框架的基础上，建立了控制函数最小化的存在性和必要条件。应用Landweber迭代算法在该问题中，并得到了数值模拟结果。 关键词 :反问题，源项，最优控制，必要条件，数值模拟 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 偏微分方程 [ 1 ] 是纯粹数学和应用数学的一个重要分支，它是描述与刻画物理过程、系统状态、社会与生物现象的有力工具。由给定的方程、定解区域以及相应的初、边值条件确定方程的解，这就是所谓的偏微分方程的正问题，而偏微分方程的反问题 [ 2 ] 是指已知或部分已知方程的解反求方程中的未知量。与正问题相比，大多数的反问题都是不适定 [ 3 ] 的。近年来，反问题已经成为应用数学领域迅速发展的一门理论，在医疗、油气勘探、信号探测等方面都有重要的应用。此类问题的一个主要特点是在部分边界上可能缺失边界条件。与此同时，系数的退化性也会导致方程的解没有足够的正则性。 近年来，抛物型方程系数反问题的研究得到了一系列重要的成果。例如文献 [ 4 ] 讨论了利用边界上给出的附加数据确定如下热传导方程的源项系数 f ( x ) 的反问题： u t − Δ u = f ( x ) x ， ( x ， t ) ∈ Q . 例如文献 [ 5 ] 利用Tikhonov正则化方法研究了Black-Scholes方程 [ 6 ] C t + 1 2 σ 2 S 2 C S S + ( r − q ) S C S − r C = 0 ， 波动率的稳定性和收敛性，并对理论分析的结果进行了数值模拟。 文献 [ 7 ] 研究了利用附加条件重构热源 p ( t ) 的反问题，得到了p的唯一性和稳定性的数值解。抛物型方程源项系数的确定，无论是在科学领域还是工程领域都有着广泛的应用。在弹性力学、流体力学 [ 8 ] 、温度场的测量 [ 9 ] [ 10 ] 、热传导和系统耦合性研究 [ 11 ] 等都会出现这些反问题。本文主要考虑如下问题： 问题P本文讨论的是二阶导热方程源项的反演问题 { u t − a ( x ) u x x + b ( x ) u = f ( x ) ， ( x ， t ) ∈ Q = ( 0 ， l ) × ( 0 ， T ] ， u | x = 0 = u | x = l = 0 ， t ∈ ( 0 ， T ] ， u | t = 0 = φ ( x ) ， x ∈ ( 0 ， l ) ， (1) 这里 a ( x ) ， b ( x ) 和 φ 在 ( 0 ， l ) 上是给定光滑函数， f ( x ) 在方程(1)中是一个未知的右端项。 给定如下附加条件 u | t = T = g ( x ) ， x ∈ [ 0 ， l ] ， 其中 g ( x ) 是一个已知的函数，它满足齐次Dirichlet边界条件。我们需要由此同时确定未知函数对 ( u ， f ) 。
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user: 2. 控制问题 本文中，我们假设 a ( x ) ， b ( x ) ∈ C α ( 0 ， l ) ， a ( x ) ≥ a 0 > 0 ， b ( x ) > 0 ， φ ( x ) ∈ C 2 ， α ( 0 ， l ) ， 0 < α < 1 ，且 a 0 是一个常数， φ ( x ) 满足齐次Dirichlet边界条件。 由Schauder抛物方程理论我们知道，对于方程(1)任意给定的函数 f ( x ) ∈ C α ( 0 ， l ) ，存在一个方程的唯一解 u ( x ， t ) ∈ C 2 + α ， 1 + ( α / 2 ) ( 0 ， l ) ，我们转而考虑以下最优控制问题P1： 寻找 f ˜ ( x ) ∈ Α ，使得： J ( f ˜ ) = min a ∈ Α J ( f ) ， (2) 这里 J ( f ) = 1 2 ∫ 0 l | u ( x ， T ; f ) − g ( x ) | 2 d x + N 2 ∫ 0 l | ∇ f | 2 d x ， (3) Α = { f ( x ) | | f | ≤ M ， f ∈ H 1 ( 0 ， l ) } ， (4) u ( x ， t ; f ) 是方程(1)对应于给定系数 f ( x ) ∈ Α 的解，N是正则化参数，M是一个给定的常数。 假设终端观测数据 g ( x ) 满足以下条件 g ( x ) ∈ L 2 ( 0 ， l ) . (5) 因此，由Schauder抛物方程理论，我们对问题(1)有以下的估计。 引理2.1令 u ( x ， t ) 为(1)的解， f ( x ) ∈ Α 是给定函数，对于 有以下估计 max Q ¯ | u | ∫ 0 l u 2 d x d t + ∫ 0 T ∫ 0 l ( | u t | 2 + | u x x | 2 ) d x d t ≤ C ，其中C为一个常数。 引理2.1证明是明显的。 从引理2.1和(5)可以看出，控制泛函(3)对 ∀ f ( x ) ∈ Α 是有意义的。 定理2.1存在一个 的极小元 f ˜ ∈ Α ，即 证明可以看出 J ( f ) 是非负的。因此 J ( f ) 有最大下界 inf f ∈ Α J ( f ) ，令 ( u n ， f n ) 是一个极小化序列 inf f ∈ Α J ( f ) ≤ J ( f n ) ≤ inf f ∈ Α J ( f ) + 1 n ， 由于 J ( f n ) ≤ C 和J的特殊结构，我们推导 ‖ ∇ f n ‖ L 1 2 ( 0 ， l ) ≤ C (C与n无关)，利用Sobolev嵌入定理，我们得到 ‖ f n ‖ C 1 2 ( 0 ， l ) ≤ C 。 因此，我们可以选择一个 和 u n 的子序列，同样用 f n 和 u n 表示，这样 f n ( x ) → f ˜ ( x ) ∈ C 1 2 ( 0 ， l ) ，得到 C α ( 0 ， l ) ( 0 ≤ α ≤ 1 2 ) ， u n ( x ， t ) → u ˜ ( x ， t ) ，得到 C α ， α 2 ( Q ¯ ) ∩ C l o c 2 + 2 ， 1 + α 2 ( Q ) ， 很容易验证 ( f ˜ ( x ) ， u ˜ ( x ， t ) ) 满足(1.1)，利用Lebesgue控制收敛定理和 L 2 上的弱半连续定理，我们可以获得 J ( f ˜ ) ≤ lim n → ∞ inf J ( f n ) = min f ∈ Α J ( f ) ， 因此 J ( f ˜ ) = min f ∈ Α J ( f ) 。 定理2.1证完。
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user: 3. 必要条件 定理3.1若f是最优控制问题(2)的解，则存在一个三元函数组 ( u ， v ; f ) 满足下列系统 (6) { v t − a ( x ) v x x + b v = h − f ， ( x ， t ) ∈ Q ， v ( 0 ， t ) = v ( l ， t ) = 0 ， t ∈ ( 0 ， T ] ， v ( x ， 0 ) = 0 ， x ∈ ( 0 ， l ) ， (7) 且 N ∫ 0 l ∇ f ⋅ ∇ ( h − f ) d x + ∫ 0 l v ( h − f ) d x ≥ 0. (8) 证明对于 ∀ h ∈ Α ， 0 ≤ δ ≤ 1 ，令 f δ ≡ ( 1 − δ ) f + δ h ∈ Α ，则 J δ ≡ J ( f δ ) = 1 2 ∫ 0 l | u ( x ， T ; f δ ) − g ( x ) | 2 d x + N 2 ∫ 0 l | ∇ f δ | 2 d x . (9) 令 u δ 是方程(1)的解，其中 f = f δ ，我们有 d J δ d δ | δ = 0 = ∫ 0 l [ u ( x ， T ; f ) − g ( x ) ] ∂ u δ ∂ δ | δ = 0 d x + N ∫ 0 l ∇ f ⋅ ∇ ( h − f ) d x ≥ 0. (10) 令 u ˜ δ ≡ ∂ u δ ∂ δ ，直接计算得到以下方程 { u ˜ δ ， t − a u ˜ δ ， x x + b u ˜ δ = h − f ， u ˜ δ | x = 0 = 0 ， u ˜ δ | x = l = 0 ， u ˜ δ ( x ， 0 ) = 0. (11) 令 ξ = u ˜ δ | δ = 0 ，则 ξ 满足 { ξ t − a ξ x x + b ξ = h − f ， ξ ( 0 ， t ) = ξ ( l ， t ) = 0 ， ξ ( x ， 0 ) = 0. (12) 从(10)中，我们得到 ∫ 0 l [ u ( x ， T ; f ) − g ( x ) ] ξ ( x ， T ) d x + N ∫ 0 l ∇ f ⋅ ∇ ( h − f ) d x ≥ 0. (13) 记 L ξ = ξ t − a ξ x x − b ξ ，令v是下列问题的解 { L ∗ v = − v t − a v x x + b v = 0 ， v ( x ， T ) = u ( x ， T ) − g ( x ) ， v ( 0 ， t ) = v ( l ， t ) = 0. (14) 其中算子 L ∗ 是L的共轭算子，于是利用Green公式和分部积分容易得到： 0 = ∫ 0 T ∫ 0 l ξ L ∗ v d x d t = − ∫ 0 l ξ ( x ， T ) [ u ( x ， T ) − g ( x ) ] d x + ∫ 0 T ∫ 0 l v L ξ d x d t = − ∫ 0 l ξ ( x ， T ) [ u ( x ， T ) − g ( x ) ] d x + ∫ 0 T ∫ 0 l v ( h − f ) d x d t (15) 由(13)和(15)可得到 N ∫ 0 l ∇ f ⋅ ∇ ( h − f ) d x + ∫ 0 l v ( h − f ) d x ≥ 0. 定理3.1证完。