DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. Bézier曲线相关理论 在1962年，Pierre Bézier以逼近理论为基础，第一次提出了Bézier曲线曲面 [ 10 ] [ 11 ] ，并给出了相应的计算公式。贝塞尔给出构造Bézier曲线的公式是基于贝塞尔基函数的，在当时贝塞尔并未给出公式的证明，所示很多人难以理解贝塞尔提出的这种曲线理论。一直到1972年，剑桥大学的博士生Forrest在《Computer Aided Design》发了一篇论文，证明了贝塞尔曲线实际上是可以由控制定点和伯恩斯坦基多项式函数的线性组合构成。在1980年，我国的施法中等 [ 15 ] 在《航空学报》中给出了贝塞尔基函数的导出的证明。 3.1. Bézier曲线的定义 定义(2.1)：给定空间n + 1个点的位置矢量 P i ( i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， n ) ，则Bezier曲线段的参数方程表示如下： p ( t ) = ∑ i = 0 n P i B i ， n ( t ) ，     t ∈ [ 0 ， 1 ] [ 10 ] [ 11 ] (2.1) 其中 P i ( x i ， y i ， z i ) ， i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， n 是控制多边形的n + 1个顶点，即构成曲线的特征多边形或者称为控制多边形， P i ( x i ， y i ， z i ) 称为控制定点。B i，n (t)是伯恩斯坦多项式，其形式如下： B i ， n ( t ) = C n i t i ( 1 − t ) n − i = n ！ i ! ( n − 1 ) ! t i ( 1 − t ) n − i ，     ( i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， n ) [ 10 ] [ 11 ] (2.2) 在图4中展示了3阶4个顶点的Bézier曲线。 3.2. Bézier曲线的性质 在公式(2.1)中可以看到，贝塞尔曲线是由控制定点和伯恩斯坦基函数线性组合生成的，那么伯恩斯坦多项式的性质就决定了贝塞尔曲线的性质。因此贝塞尔曲线具有如下性质： 1) 端点性质。 Bézier曲线的起点和终点与控制多边形的起点和终点重合。 2) 切矢量。 Bézier曲线的起点处的切线方向与特征多边形的第一条边走向一样，终点处的切线方向和特征多边形最后一条边走向一样。 3) 对称性。 由控制顶点 P i * = P n − i ，   ( i = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， n ) ，构造出的新的Bézier曲线与原Bézier曲线形状相同，但走向相反。 图4. 三阶贝塞尔曲线图 4) 凸包性。 在几何图形上，这就表示Bézier曲线P(t)在 t ∈ [ 0 ， 1 ] 上，落在 p i 构成的凸多变形中。 5) 几何不变性。 因为采取的是参数方程来表示Bézier曲线，所以具有几何不变性，即一些几何特性不随坐标的变换而变化的特性。 6) 变差缩减性。 若Bézier曲线的特征多边形是一个平面图形，则平面内任意直线与p(t)的交点个数不多于该直线与其特征多边形的交点个数，这一性质叫变差缩减性质。此性质反映了Bézier曲线比其特征多边形的波动还小，也就是说Bézier曲线比特征多边形的折线更光顺。
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user: 4. 基于CUDA的Bézier曲线生成算的设计与实现 在几何造型系统中进行复杂设计时需要无数条曲线对要设计的产品进行刻画，为了让人们看到的由设计软件画出的曲线是连续的、不间断的，就必须在用离散的点刻画曲线时采用足够多的采样点。为了让人们看到的曲线是连续的，就需要进行大量的计算，而采用传统的CPU进行Bézier曲线生产算法的计算芯片，无疑会使得曲线生成的时间很长。那么在造型系统中，要设计无数的曲线，采用CPU串行的算法所需要的时间无疑是巨大的，这就严重影响整个造型系统的运行速度，从而为人们设计产品带来了不便。因为GPU有强大的计算能力，并且具有天然的并行优势，所以采用GPU来对Bézier曲线生成算法进行并行化具有一定的意义。 4.1. 基于CUDA的Bézier曲线生成算法的描述 在串行算法中，根据公式(2.1)进行Bézier曲线上采样点的计算时，要求的每个采样点之间是没有依赖关系的。所有的采样点计算都依赖于两部分：一是输入的Bézier曲线控制顶点，二是Bézier曲线控制顶点前面的Bernstein基函数的值。例如我们用513个点来刻画一条Bézier曲线，那么再串行算法中就是每次计算一个采样点，需要做一个513次的循环，每次循环根据公式(2.1)与公式(2.2)来计算一个Bézier曲线的采样点。在公式(2.2)中有一个变量t，t值的计算和采样点的需要有关系。例如一个Bézier曲线是由513个采样点进行刻画，那么当第一个采样点对应的t值就是0/512，第二个采样点对应的t值就是1/512，依次类推，最后一个采样对应的采样点的t值就是512/512。按照这种方法所得到的t值就满足在区间[0， 1]上。 在前面描述的串行算法中，可以看到在计算Bézier曲线上的采样点时是通过循环，并且各个采样点之间并没有依赖关系。因此采样点的计算可以并行化，即采样点的计算可以通过多线程同时进行。所以我们可以把对采样点求值的串行循环部分进行展开，对采样点的计算并行化。 并行算法思想的描述： 1) 在设备上分配用于存储控制顶点以及曲线采样点的设备内存。输入控制顶点以及控制顶点数m， 2) 输入采样点的数N，N的值要是32的整数倍 3) 把控制定点的数据以及计算出的二项式系数传输到设备 4) 启动核函数，启动N/32个线程块，每个线程块32个线程 5) 根据线程块的blockIdx.x以及线程的threadIdx.x，还有blockDim.x来计算每个线程的序号，每个线程的序号就是要计算的采样点的序号。设线程的序号tid=threadIdx.x+blockIdx.x*blockDim.x 6) 根据计算的tid来计算以及N的值按照t=(tid/N)来计算t的值 7) 根据t的值以及控制顶点的坐标对Bézier曲线上的所有采样点同时进行计算 8) 把计算好的采样点坐标值传输回主机 9) 释放设备端分配的内存 在上述算法的描述中步骤(5)、(6)、(7)都是运行在GPU上的。在GPU上运行的示意图如图5所示。 在图5中，在GPU上开辟N个线程，T0， T1， T2， ∙∙∙， Tn-2， Tn-1就是GPU上开启的线程，每个线程计算Bézier曲线上的一个采样点，并把计算完的采样点存入相应的设备内存中。 4.2. 基于CUDA的Bézier曲线生成算法的实现 根据4.1节中的对Bézier曲线生成算法的描述，我们知道对Bézier曲线上采样点的计算进行化。在本节我们给出算法的核心部分。 1) 数据结构设计 每一个点用一个结构体进行表示，因此我们定义结构体Point来表示一个点结构体定义如下： typedef struct Point{//结构体Point用于存放点 float x; float y; }Point; 2) 设备内存分配 对采样点进行计算的输入时控制顶点，控制顶点在计算过程中是只读的。因此未来在计算采样点时对控制顶点的读取更快，把控制顶点的值放在设备上的常量内存，设备上常量内存的定义在主机端进行定义，定义形式如下： 如果想要把主机内存的数据传输到设备的常量内存，必须要用特殊的主机设备传输函数cudaMemcpyToSymbol(destAdd，srcAdd，size);，在cudaMemcpyToSymbol()函数中有三个参数，第一个参数destAdd代表目的地址，srcAdd代表源地址，size代表要传输的数据的大小，单位是字节。所以输入控制顶点的代码以及二项式系数的代码如下： cudaMemcpyToSymbol(dev_cltpoints，host_ctlpoints，sizeof(Point)*M); cudaMemcpyToSymbol(dev_bin，host_bin，sizeof(float)*M); 除了上述的控制顶点，还需要在设备中分配输出缓存用来存储求出的采样点的坐标，因为需要对输 图5. GPU计算采样点简图 出缓存进行写操作，因此不能声明为constant内存。所以需要把输出缓存放在全局设备内存中，分配代码如下： cudaMalloc((void**)dev_points，sizeof(Point)*N); cudaMemset(dev_points，0，N*sizeof(Point));//把分配的设备内存初始化为0 3) 二项式的计算 在公式(2.2)中有一个 C n i = n ! i ! ( n − 1 ) ! 的计算，其中n代表Bézier曲线的阶数，i代表控制顶点的序号， 且 i ∈ [ 0 ， n ] 。设置一个设备函数__device__ int computeBin(int n，int i)来计算每个采样点前的二项式的值。 4) Bézier曲线上采样点的计算 在做完分配好内存，传输数据后的准备工作后，便可以来计算Bézier曲线上的采样点了，其计算函数的代码如下： 启动内核函数的代码如下： computeBezier<<<(N+63)/64，64>>>(dev_points); 5) 最后清理 在计算完所有的采样点坐标后，需要把计算好的坐标从设备内存传输回主机内存，并把分配的空间进行释放。 代码如下： cudaMemcpy(host_points，dev_points，N*sizeof(Point)，cudaMemcpyDeviceToHost);//把计算好的采样点坐标传输回主机缓冲区。 cudaFree(dev_points);//对cudaMalloc()分配的设备内存进行释放。
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user: 5. 实验结果以及分析 为了验证基于CUDA的Bézier曲线生成算法的性能，采用3阶Bézier曲线，并对Bézier曲线的采样点数设置成了64、128、256、512、768、1024。一般情况下采样点设置成1024时，生成的曲线就已经比较平顺光滑了。控制顶点的坐标我们选择{−40.0， 0.0}， {−10.0， 30}， {10.0， 30}， {40.0， 0.0}。 1) 实验环境如下： 硬件环境： CPU：Intel Core i5-4210M双核处理器 GPU：NVIDA GTX850M DDR3独立显卡 主机内存：4 G 显卡内存：2 G GPU SM数：5 SP/SM：128 GPU SP数：640 设备计算能力：5.0 软件环境： 操作系统：CentOS 6.5 开发平台：CUDA ToolKit 7.5 2) 实验结果 为了更好的分析算法的性能，对改进后的算法运行的时间采用两种计时方式，第一种是在不考虑设备内存分配、主机端与数据端数据传输情况下的GPU的运行时间，第二种是考虑设备内存分配、主机端与数据端数据传输情况下的GPU的运行时间，并给出两种情况下的加速比。运行时间对比图如图6所示。 3) 实验结果分析 从上述的实验结果中我们可以看到当采样点比较少时，Bézier曲线生成算法的加速效果不是很明显，但是随着采样点的越来越多，可以看到运行在CPU上的串行算法所花费的时间增长的特别块，而在GPU上并行的算法所花费的时间几乎没有改变。可以看出明显的加速效果。从这里可以看到GPU特别适合处理这种并行性比较高且生成的数据的依赖性不强的算法。在Bézier曲线生成算法增加了计算的采样点数量，但是在GPU上运行的算法所花费的时间几乎没有改变，原因是我们计算的采样点数量还不够足够大，实验平台上GPU的性能还没有全部被挖掘，即使增加采样点数量，运行时间也几乎没有改变。除非当采样点的数量足够大，让GPU上所有的SM以及SP都忙碌起来，这时运行在GPU上的时间才会随采样点数量的增加而增加。可以看到包含设备内存分配、设备与主机间数据传输的时间会比仅仅在GPU计算采样点的运行时间高出了很多，因此在GPU中同样才存在GPU真正的计算时间在整个算法中所占的比重很小，在整个算法中内存的数据传输以及内存的分配释放占据了整个算法运行时间的大部分。
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user: 6. 结束语 本文对Bézier曲线的生成算法进行了分析，识别出在Bézier曲线生成算法中采样点的计算是一种数据依懒性不强且可以并行的过程，把这个并行的过程移植到GPU进行计算。在NVIDIA公司的CUDA编程架构下对并行的算法进行了实现，最后对实验的结果进行了对比分析。在不考虑设备内存的分配与 图6. 运行时间对比图 主机设备数据传输的情况下，在GPU上实现Bézier曲线生成算法，获得相对CPU上最高100多的加速比，而考虑设备内存的分配与主机设备数据传输的情况下，在GPU上实现Bézier曲线生成算法，获得相对CPU上的加速比也达到了15.
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user: 摘 要 毒品问题愈发严峻，“毒驾”问题也屡见不鲜。但是关于“毒驾”的定义并不完善，法律也未有过多涉及。毒品的现场快速检验方法包括针对语言、行为特征的判断方法、化学显色法、免疫学分析法、拉曼光谱分析法等。本论文简述了国内报道的多种毒品快速检验的研究、应用情况。 关键词 :毒品，毒驾，快速检验 Copyright © 2018 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 近年来，我国毒品问题形式愈发严峻，截止至2015年6月全国累计登记的吸毒人员人数达到322.9万 [ 1 ] ，而实际情况更值得人们担忧。根据2015“中国禁毒论坛”上的数据，到2014年底，我国估计的实际吸毒人员超过1400万 [ 2 ] ，约是已登记吸毒人数的5倍。统计数字表明，我国毒品滥用情况极其严重。随着滥用毒品人员人群的扩大，吸毒者驾车、肇祸的情况屡见不鲜。故对车辆盘查时，针对有吸毒前科的驾驶员，检查其是否吸毒。公安部禁毒局负责人认为，“毒驾”行为对道路交通安全和社会公共安全的危害比酒驾来的更大 [ 2 ] 。正因为如此人们对“毒驾”的关注度越来越高，对毒驾的研究也越来越多。
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user: 2. “毒驾”中“毒品”的概念 研究“毒驾”，首先需要对“毒品”的概念有所了解。在2008年出台的《禁毒法》之前，包括1979版《刑法》与1997版《刑法》在内的法律、规章都有一定的解释，但是仍然不够全面。其中97《刑法》中并没有提到需要排除犯罪可能的情况。我国现行对毒品的定义，主要可以根据《禁毒法》第2条：“毒品，是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因，以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。根据医疗、教学、科研的需要，依法可以生产、经营、使用、储存、运输麻醉药品和精神药品。”而具体的药品种类规定在根据联合国《1961年麻醉品单一公约》与《1971年精神药物公约》制定和更新的《麻醉药品品种目录》和《精神药品品种目录》中。联合国麻醉药品委员会将毒品分为6大类：吗啡型药物(包括鸦片、吗啡、可卡因、海洛因和罂粟植物)；可卡因、可卡叶；大麻; 安非他明等人工合成兴奋剂；安眠镇静剂(包括巴比妥药物和安眠酮)；精神药物，即安定类药物。世界卫生组织(WHO)将当成毒品使用的物质分为8大类：吗啡类、巴比妥类、酒精类、可卡因类、印度大麻类、苯丙胺类、柯特(KHAT)类和致幻剂类 [ 3 ] 。之所以会将一些麻醉药品与精神类药品归为毒品，正如《禁毒法》第2条第2款之规定，是因为毒品与药品的区别在于违法性、用途不同，药品进入非管制渠道会成为毒品。药剂师通过改变原有管制物质的分子，制造出没有被列入受管制物质名单的毒品，由此产生新型毒品 [ 4 ] ，企图以此钻法律的漏洞。联合国毒品和犯罪问题办公室(UNODC)发布的2016世界毒品问题(World Drug Report)报告显示，自2008年到2015年全球共有“新精神活性物质”644种。但是严格意义上说，上述两类目录并不能被称为毒品目录，因为其中所罗列的药品不一定都是能够使人形成瘾癖的麻醉药品与精神药品，而且两个目录也未能将全部毒品都涵盖在内 [ 5 ] 。总体而言，我国对毒品的定义有很大的不足，也没有正式而全面的官方毒品目录。对此，张美均 [ 6 ] 认为，现行的毒品概念反应 了两个情况：一是新毒品呈不断涌现之势; 二是法律的滞后性，即法律与社会之间或大或小的脱节现象。毛义权 [ 7 ] 、李莉 [ 8 ] 认为，新型毒品不断的出现，加之我国不能对新型毒品及时收录，刑法对新型毒品定义的局限性，会导致定罪有争议；且新型毒品的危害性未经医学验证，追诉条件、定罪量刑标准与原有毒品是否一致，有待商榷。 相较之下，我国台湾地区的《毒品危害防治条例》根据毒品的成瘾性、滥用性和社会危害性对各类毒品进行了分级，有利于对不同的毒品违法犯罪行为定性，且每三个月更新毒品目录，而就只能以“补充通知”或者“司法解释”的形式来补充说明，这样就与法律的明确性原则背道而驰 [ 9 ] 。杨洁 [ 5 ] 认为该机制具有一定的灵活性，使《条例》可以根据毒品的情势对所规定的毒品种类进行调整，更有利于管制出现的新型毒品。今后我国可以在对毒品定义的立法中适当采用此类技术，以提高法律规定管制的灵活性。 大部分英美法系国家和大部分大陆法系国家都采用的是列举式来定义毒品，即毒品定义包含了毒品的法律属性且不包含毒品的物质属性，这样使得毒品的范围得以明确，我国可以借鉴这样的方式，避免使用一些模糊的词汇，产生歧义 [ 5 ] 。美国人认为自1988年以来，只要售制的衍生物具有同已被限制的物质相似的化学结构和药物学影响，即是非法的 [ 10 ] 。这也值得我国学习，可以压缩新型毒品的弹性空间。
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user: 3. “毒驾”的概念 由于我国没有明确的“毒驾”定罪规定，只有《道路交通安全法》第22条：“饮酒、服用国家管制的精神药品或麻醉药品，或者患有妨碍安全驾驶机动车的疾病，或者过度疲劳影响安全驾驶的，不得驾驶机动车和《道路交通安全违法行为处理程序规定》第33条：“涉嫌服用国家管制的精神药品、麻醉药品后驾驶车辆的，应当对其检验体内酒精、国家管制的精神药品、麻醉药品含量”。而这两类药品大部分属于有成瘾性的神经抑制类毒品，没用包括兴奋类与致幻类的毒品。这说明了“毒驾”不应该只包括吸食毒品之后驾驶，还应该包括具有成瘾性的精神药品或是麻醉药品，所以“毒驾”在一定程度上应该被称为“药驾”。在美国的法律规定中，通常将alcohol-driving和drug-driving统称为impaired driving。我国有学者将其译为“不清醒驾驶”或“受损性驾驶” [ 11 ] 。这个里的“drug”翻译为“药品”更为合适。 吸食毒品对驾驶的影响可以根据不同的情况可以分为两类：一、根据吸食毒品的时间特征，将吸毒对生理影响的反应分为即时性反应和长期性反应；二、根据吸食毒品的功能性特征，分为作用性反应和戒断性反应 [ 12 ] 。吸食毒品后一个阶段内的病理反应一般就属于即时性反应和作用性反应。例如冰毒等毒品，长期吸食对人的肝脏等器官有严重损害，伤害达到何种程度对驾驶有影响，还有待探讨。对毒品成瘾严重的人，在无法吸食毒品时会有戒断反应，会影响正常生活，即也会影响驾驶。 针对“毒驾”而设定的新国标GA1333-2017 《车辆驾驶人员体内毒品含量阈值与检验》中对毒品的种类参照《禁毒法》，新国标虽不是法律却作为立法的先行，因为该国标对摄入药品后人体内的药品含量情况：包括含量阈值与检测方法。这说明了法律对即时性反应和作用性反应时驾驶已经重视，但是对长期性反应和戒断性反应时驾驶还未有所涉及，是否需要涉及值得进一步的讨论。
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user: 5. 结束语 在最近的几十年内，毒品始终是人类世界性的难题，新型毒品也在不断出现，这也增大了执法机关的难度，上述几种快速检验毒品的方法也有着各自的优缺点。相比于欧美发达国家在毒驾查处方面有着较为先进的检验设备和完善的法律法规，我国在毒驾查处上还存在着技术缺陷，实践中对于毒驾的查处主要还是依赖于民警的执勤经验 [ 28 ] ，同时也缺乏与社会相适应的法律法规，对于毒驾是否需“入刑”也一直是个争议的话题。不过我相信，随着国家发展、科学技术的进步，更灵敏高效、更快速准确实用的毒品、毒驾检验方法也将很快出现。
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user: 摘 要 本文通过分析2017年西北太平洋台风活动以及有关大气和海洋资料，总结了西北太平洋台风活动异常特征，并进行了成因分析。2017年西北太平洋台风活动的异常特征主要表现为：总数略偏多，但整体弱，超强台风少；南海台风多，“暖池”台风少；台风活动集中爆发。台风活动异常的主要原因包括：西太平洋副热带高压强度显著偏强、位置偏南偏西，不利于台风(特别是强台风)的生成发展；西北太平洋菲律宾以东“暖池”上空为异常下沉区，对台风的生成和发展不利，而南海为异常上升区，有利于台风的生成和发展；2016~2017年热带海洋La Niña事件发展未遂，对西北太平洋台风活动的影响不足；2017年西北太平洋的两次台风活动集中爆发过程与热带大气季节内振荡(MJO)活动紧密相关。 关键词 :西北太平洋，台风，副高，La Niña，MJO Copyright © 2018 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. 台风活动异常特征 2017年西北太平洋第一个台风“梅花”于4月26日08点生成，其生成较常年明显偏晚；最后一个台风“天秤”于12月21日02点生成，较常年偏晚；全年共有27个台风生成，较气候值25.7个(1981~2010年平均)略偏多，其中7~8月台汛期共14个台风生成，明显高于历史同期9.2个；“秋台风”(9月以后生成的台风)11个，较气候值(12.2个)略偏少(见图1)。与常年平均相比，2017年西北太平洋台风强度总体较弱，西北太平洋累计气旋能量(ACE)约为160，仅占气候值的55%左右；2017年台风生成位置主要集中在我国南海和菲律宾以东海域，历史上台风生成频数较高的西北太平洋远海低纬海域则生成的台风数较少；今年台风的移动方向主要有三个，即移向日本及其附近、珠三角地区和越南中南部(见图2)。 今年登陆我国的台风有8个，较常年登陆台风7.2个略多，集中登陆于广东省和福建省，而浙江省、海南省无台风登陆。登陆广东省的台风有6个，分别是1702“苗柏”、1707“洛克”、1713“天鸽”、1714“帕卡”、1716“玛娃”和1720“卡努”；登陆福建省的台风有2个，分别是1709“纳沙”和1710“海棠”。虽然今年台风总体上强度较弱，但是台风登陆造成的影响并不小，其中，1702“苗柏”6月13日在深圳登陆，造成粤港闽等地出现了大暴雨，较常年首次登陆我国提前；1710“海棠”7月底在福建省福清市登陆，造成福建和浙江出现了较强降水；1713“天鸽”8月23日12:50在珠海登陆，登陆时台风中心风速达48米/秒，风雨潮碰头，给广东、港澳、海南及广西等地带来了大风、暴雨、海水倒灌等恶劣天气，为今年登陆我国最强的台风；1720“卡努”16日在广东省湛江徐闻县登陆，虽然随后沿着海南岛西侧绕行，但是其外围云系与冷空气共同影响，导致广东、香港、福建、浙江等沿海地区出现连续的大风暴雨，其中宁波出现了连续9天雨日，15~16日还出现了暴雨。
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user: 2. 资料说明 本文采用的西北太平洋历史台风生成频数以及大气和海洋资料主要来自中国气象局国家气候中心(NCC)的监测资料和美国国家环境预报中心(NCEP)的再分析资料。2017年西北太平洋台风活动资料来自浙江省气象台。 图1. 2017年西北太平洋每月台风生成数和气候值 图2. 2017年西北太平洋台风路径图
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user: 3. 影响台风异常活动的因子分析 3.1. 副热带高压 对于西北太平洋台风，与其关系最为密切的是西太平洋副热带高压(副高)，副高的演变(包括位置和强度等特征)对台风生成、发展和移动都有重要影响。通常副高强度偏弱、西伸脊点偏东、脊线位置偏北，就有利于台风活动；反之，则会抑制台风的生成和发展。 图3显示出2017年副高各项指数的逐月变化。与常年相比，2017年副高活动特征十分明显，从4月至10月，副高面积、强度指数均显著高于历史同期水平，特别是9月的副高面积和强度指数达到最高，是历史同期水平的2~3倍；除了10月外，副高脊线位置均明显偏南，其中8月副高脊线位置比常年约偏南5度；副高西伸脊点显著偏西，平均偏西约10度。所以，2017年西太平洋副高强度偏强、位置偏南且西伸脊点偏西，致使西太平洋热带辐合区范围缩小，不利于台风(特别是强台风)的生成发展。 3.2. 台风源地上空的辐散 研究表明台风生成源地上空辐散强，范围大，对台风的生成和发展就有利；而高空辐散偏弱，范围小，对台风的生成和发展不利 [ 1 ] 。2017年的台风活跃季节(6~9月) 0.2101sigma层平均速度势异常场上(图4)，可见在西北太平洋台风发生的主要源区菲律宾以东上空为异常下沉区，对台风的生成和发展不利，而南海为异常上升区，对台风的生成和发展有利。所以，2017年传统的台风摇篮—菲律宾以东“暖池”台风异常偏少，强度弱，反而南海生成较多，多达10个。正常年份应该是暖池台风多且强，南海少且弱。 图3. 西北太平洋副热带高压各项指数的逐月变化；(a) 副高面积指数；(b) 副高强度指数；(c) 副高脊线位置；(d) 副高西伸脊点；实线为2017年，虚线为1981~2010年平均 图4. 2017年西北太平洋台风活跃季节(6~9月) 0.2101sigma层速度势异常，正值代表高层异常辐合，对应地面下沉 3.3. ENSO活动 已有的研究也表明西北太平洋海域SST异常不是台风数量异常的主要决定因素，台风活动异常主要还是由于ENSO循环不同阶段西北太平洋上空不同的环流型所造成的。Chan [ 2 ] 的研究表明El Niño年Walker环流异常上升支移至赤道中太平洋区域，异常下沉支位于西北太平洋西侧，从而抑制这一区域台风活动；而La Niña年则正好相反，异常上升支位于西北太平洋西侧，使得西北太平洋台风活动频繁。 2016年8月赤道中东太平洋进入La Niña状态以后，Niño 3.4指数(3个月滑动平均)缓慢加强，至10月达到峰值，之后逐渐减弱，12月指数为−0.43℃，此次La Niña状态维持了4个月，未能达到La Niña事件的判识标准(Niño 3.4指数 ≤ −0.5℃，持续至少5个月，为一次La Niña事件)，所以未能正式形成一次La Niña事件；2017年春、夏季，赤道中东太平洋基本为异常暖水控制，6月Niño 3.4指数最高为0.45℃，随后快速减弱，至10月Niño 3.4指数下降为−0.59℃，又一次进入La Niña状态(见图5)。综上所述，由于2016~2017年La Niña事件发展未遂，2017年台风活跃季节(6~9月)，赤道中东太平洋基本为中性海水控制，通过Walker环流对西北太平洋台风活动的影响不足，所以没有出现La Niña年台风活动偏多的情况。 3.4. 热带大气季节内振荡 热带大气季节内振荡(Maddan-Julian Oscillation，简称MJO)，即准40天震荡，能大致反映赤道地区对流活动的周期性变化。MJO对西北太平洋台风活动存在明显的调制作用。邵 [ 3 ] 的研究指出MJO活动的位相、强度以及传播对西北太平洋的台风生成频数及群发性活动有明显影响：在MJO对流中心位于赤道东印度洋(MJO第2、3位相)时台风生成数量明显偏少，而对流中心在西太平洋地区(即MJO第5、6位相)时则促进对流发生发展，台风明显偏多；在MJO第5、6位相时，台风处于群发事件中的天数明显多于其他位相。 2017年6~10月西太平洋副高均显著地偏强偏南，但是在7月下旬和10月中、下旬热带大气各有一波MJO活动(见图6)，即MJO活跃且处于第5、6位相，对流中心位于西太平洋地区，有利于台风生成发展。另外，由图7可见，两次MJO活跃期间，热带地区200 hPa速度势均呈现出显著地负异常，表示高层异常辐散，为台风生成和发展创造了有利的大尺度环流条件。相应地，在7月下旬以1705“奥鹿”为首的六个台风或胚胎同时出现在西北太平洋；10月中、下旬，1720“卡努”、1721“兰恩”、1722“苏拉”台风接连生成，相继影响我国和日本。所以，2017年西太平洋的两次台风活动集中爆发过程与MJO活动紧密相关。 图5. Niño3.4区3个月滑动平均的海温指数(℃) 图6. 2017年7月1日至8月14日(左)，10月1日至11月14日(右)的MJO指数 图7. 5日滑动平均的200 hPa速度势异常(5S-5N平均)
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user: 4. 结论 1) 2017年西北太平洋台风活动异常特征主要表现为：总数略偏多，但整体弱，超强台风少；南海台风多，“暖池”台风少；台风活动集中爆发。 2) 2017年台风活跃季节西太平洋副高强度显著偏强、位置偏南偏西，致使西太平洋热带辐合区范围缩小，不利于台风(特别是强台风)的生成发展。 3) 2017年西北太平洋南海台风多，“暖池”台风少。这是因为西北太平洋菲律宾以东“暖池”上空为异常下沉区，对台风的生成和发展不利，而南海为异常上升区，有利于台风的生成和发展。 4) 由于2016~2017年La Niña事件发展未遂，2017年台风活跃季节，赤道中东太平洋基本为中性海水控制，通过Walker环流对西北太平洋台风活动的影响不足，没有出现拉尼娜年台风活动偏多的情况。 5) 2017年西北太平洋的两次台风活动集中爆发过程与MJO活动紧密相关。MJO活动导致西太平洋热带大气高层出现异常辐散，为台风生成和发展创造了有利的大尺度环流条件。
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user: 摘 要 人才培养是个系统工程，人才战略是国际篮球赛场上不衰的话题。从发展的眼光看问题，结合多年教练经验和当前国际青少年篮球人才识别理论，将青少年篮球运动员人才识别分为初级阶段选材与高级阶段选材，提出篮球分段金字塔式人才识别模式。旨在从不同层次、不同顺序、不同影响因素等角度甄别那些有天赋的可塑之才，总结更加科学全面的青少年篮球运动员的选材构念，为一线的篮球教练员及科研人员在科学选材方面提供一些有益的参考。 关键词 :青少年，篮球，人才识别，体育专业化 Copyright © 2018 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. 前言 体育运动被喻为当今国际上最公平的竞争，是共同规则约束下进行的最为公开、透明的综合国力的较量。在这不见硝烟战火的国际化比赛中，赛场就是战场，体育成绩代表了各国实力、人力、智力、财力等软实力。在我国构建体育强国的过程中，人才战略始终是核心问题。2016年我国体育总局中《竞技体育“十三五”规划》(体竞字[ 2016 ]79号)文件中专门提出了《篮球青少年后备人才培养中长期发展规划》 [ 1 ] ，为了让中国出现在这个世界第二大运动的篮球国际舞台上，力争好名次，保持在亚洲领先水平，并缩小与世界先进水平的差距 [ 2 ] 。这个目标不仅对篮球运动训练与管理提出了宏伟目标，也对我国青少年篮球运动员的选材提出了更高的要求。那就是培养世界级优秀篮球运动员，只有人才战略能实现我们的体育强国战略。
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user: 2. 现代国际上流行的篮球人才识别理论 2.1. 多学科交叉的人才识别理论 这里的人才是用其在国际篮球赛场上的业绩来区分其与篮球普通爱好者的不同，被视为专才、天才、有天赋，甚至是命中注定会赢球的那些价值球员。就像中国传统观念中“三岁看小；8岁看老”的那种宿命论。对篮球人才的识别、发现、鉴定可不是“按图索骥”那么程式化、那么简单。现代国际上对人才识别从生理学、体育学、心理学、社会学等多学科交叉的维度提出了对青少年参与者从形态、机能、功能到心理上的监控与判断标准，也因此提出了多学科交叉的人才培养理论。 因为这个“可塑之才”是要经过长期系统训练锻造成的人才，经得起时间和赛场的考验的人才，这个人才也是经过刻意训练从普通爱好者发展到精英的一个过程。当他还在孩提时代就被甄别、被发现、被培养，并有强烈自我意识的、与众不同的“成长者”。 2.2. 教练眼中的篮球天才 许多国际教练在评价自己的得力球员时，往往会说：他们都非常聪明；他们很有创意；他们能够接受建议；他们善于合作；他们能够在压力下控制自己的情绪和行为；他们能专注于自己的事情；他们有目标；他们有个性等等。这些评价并不是说某球员技术好就一定能发挥好，而是能发挥好的球员其技术一定很好。从实际比赛效果而言，巨大的心理承受能力、良好的执行力和较高的自我效能是天才运动员应有的气质。 教练这些对篮球天才的评价已从生物、运动技术角度上升到心理、社会层面，这正是代表现代人才识别理论的走向，多维度；多层次；多学科交叉的预测理论。 2.3. 分段式的人才识别模式 在这些人才识别中，有些是先天因素，有些是后天因素。先天因素只是一个基础，后天培养环境也是人才成长阶段重要的保障，是必须但非必然的手段。一个天才球员从其参加篮球兴趣班到其成为职业球员往往需要长达15年的专业训练。如何从一个5、6岁的孩子身上能看到15年后的优秀气质，这是很难办到的事情。许多有经验的教练员就非常推荐分段金字塔式人才识别模式(见图1)。这样既不流失人才，也不浪费教练精力。也就是从5、6岁开始启蒙，根据篮球技术的接受程度、身体素质、遗传因素初步判断人才；在13~15岁时从心理素质、意志品质、战术意识、技术特长进一步判断人才；然后就是对16岁以后球员，用比较明确的职业化标准——即“全面球员标准”来判断人才。 这“三步走”是一个人才培养过程，从比较大众化的基础训练到高精尖的赛事训练，不会一棍子打死，也不会因不合适而又无可退路。这种分段金字塔式人才识别模式，可谓层层筛选，从发展的角度进行人才识别，是科学指标和教练模糊预判两种人才识别模式的结合体。
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user: 3. 现代国际上流行的篮球人才识别理论的应用 “分步走”和“先天与后天影响”因素是目前国际上比较流行的篮球人才识别理论，而这些理论在我国的篮球选材和专业训练中都有所涉及。目前，我国竞技体育在奥运会上连续强劲推进，实现了全面突破，从悉尼、雅典到北京奥运会一步一个台阶，但这个第一名的最终取得金牌榜上，重竞技及技巧类项目是我国的优势项目，而这些项目在国际上的影响力都相对较小。相对而言，那些三大球、田径、游泳等影响较大的项目相对处于弱势状态，可以说这些项目目前都不具备世界一流水准，这是我们大而不强的竞技体育现状。 实际上，在我国，篮球拥有着非常好的群众基础，篮球在过去的世界大赛中也曾取得过不俗的好成绩。造成目前这种局面的是世界各国都重视了自己运动员的选材与训练的科学性，扭转了中国男女篮曾经霸亚洲的历史。面对来自各国的严峻挑战，无论是西亚、还是东亚，我们篮球人必须深刻分析原因，正视差距，才能重返江湖地位。目前的篮球成绩差是受多方面因素制约，而首当其冲的是篮球队伍自身的问题：科学选材体系不完善、后备力量匮乏、新老交替速度慢等。这些软件问题是目前都是制约我国篮球发展的重要因素，必须吸取国际先进经验进行内部创新才能改变目前落后的局面 [ 3 ] 。 图1. 篮球分段金字塔式人才识别模式 3.1. 人才识别需要有发展眼光的“伯乐” 但选材不同于人才组合，不能完全依靠外援、“引进来”思维。推动篮球事业持续向前发展，需要探索出一条符合自己实际情况的选材新道路、新模式。 在这个选材道路上，不仅需要像“千里马”一样的运动员，更需要识别优秀运动员的“伯乐”，这些“伯乐”不仅仅是教练员，重要的还是需要有伯乐式的科研人员在选材研究上倾注力量。因为科学选材是个系统工程，也是不断受到挑战的领域。 以前人们大多从先天条件来选材，主要对青少年进行篮球方面的素质能力评估，比如：身体素质能力、生理生化指标水平等方面。这是一个物理的评估过程，预测运动员的综合评价主要是针对未来身体发育程度及发展潜力。同时也会重视篮球技战术意识、能力方面的考量。似乎这是很科学的评估方法，但相对太单一，目前的国际人才识别往往注重多学科应用，而不仅仅是生物学科。这个多学科包括来现代自然科学的成果，如医学、生理学、人类遗传学、生物化学和生物力学等方面的新成就、新技术，多用于对青少年身体指标的测试；还有体育学、心理学、社会学、教育学等学科知识，多用于对青少年性格、精神状态、智力指标的考查。通过第一阶段粗选人才，可以使更多的青少年进入到可选视野；经过一定时间的各个方面考察后，从中挑选出先天条件比较好、身体素质出色、各项技术均衡、适合从事篮球项目人才，对其专业训练，能够将那些更适合且更容易成才的青少年，挑选出来从事篮球运动。这样容易发现和培养优秀体育明星，也为我国体育事业长期兴旺发达提供了根本保证 [ 4 ] 。 3.2. 起基础作用的“先天条件” 3.2.1. 身体形态 篮球运动可谓是“长人的运动”，运动员大多都是高大壮硕，这样投篮、上篮和扣篮有优势，对抗也有优势。那些可能发展为身材高大、体形壮硕的青少年成为首选。然而，篮球对抗比赛如同战场，需要各种各样的人才，长人不是唯一条件。球场上有多个位置造就了多种多样优秀球员，有1.69米的“小个子”优秀后卫韦伯，也有2.26米巨人中锋姚明，所以身体形态指标是首选但不是唯一条件。在初步选材的时候，教练员可以根据青少年运动员的特点，通过骨龄来预测运动员未来的身高，以此作为依据初步来定向培养运动员 [ 5 ] 。 3.2.2. 身体素质 身体素质反应的是青少年的身体在中枢神经系统控制下机体所表现出来的工作能力，包括力量大小、速度快慢、关节活动范围幅度等。通常用耐力、柔韧、力量、速度、灵敏等五大方面来显示身体素质情况。鉴于篮球运动的特殊性，需要发挥运动员全面的身体素质能力。因此，在选材时，对运动员的各个身体素质能力要求都不能放松。在选材时这五大身体素质的能力的测定是常规指标。 3.2.3. 生理机能 篮球运动之所以需要很高的身体素质，这是由篮球比赛时间决定的。国际篮球比赛分为四节，其中每节时间长达十分钟，比赛一般将会持续两个小时左右。如果没有良好的体能做保障，赢在最后几分钟是很难做到的。教练员在对青少年进行选材时，需要考虑到青少年生理机能这方面的因素。一般选取一些生理生化指标和实际的测试来判断其生理机能水平。 3.2.4. 遗传因素 遗传学相关研究表明，前面三个指标从身体形态、身体素质到生理机能等都是可以遗传的。即可归纳为先天条件部分 [ 6 ] 。 3.3. 起决定作用的“后天影响” 3.3.1. 心理及意志品质 在优选先天条件的基础上，后面比拼的对初选青少年篮球队员的塑造结果。在激烈的国际赛场上，在各种科学条件辅佐下，当今竞技体育可谓是跨越式发展。标准化的训练模式使得篮球训练软硬条件呈现越来越接近趋势。人才的竞争不仅仅是初选运动员体能水平和身体素质能力上的差距，更在于现场发挥时强大的抗压意志和良好的心理素质做保障。篮球项目竞争激烈程度往往都是一分的绝杀定胜负的场面；甚至出现在比赛结束时考量平分加时的情况 [ 7 ] 。所以，实战比赛时，运动员在场上面临的压力很大，良好的心理素质是保证其自身能力得到充分发挥的重要因素。因此，教练员在选材时对青少年篮球运动员的心理素质能力要给予足够的重视 [ 8 ] 。 3.3.2. 战术意识及技术特长 在训练效果方面，青少年篮球运动选材往往从篮球的技术特长和战术意识去考量。比如，根据不同年龄，设置一些投篮、控球、传接球等基本技术的测试内容；还可以安排半场小比赛来考察这些小运动员在的场上意识等。通过上述内容来评价青少年的篮球功底及篮球智商。
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user: 4. 小结 在篮球运动员科学化选材和育才的今天，许多经验可以遵循。参考国际篮球选材标准，青少年篮球运动员选材可从生理生化指标包括摄氧量、肺活量、血乳酸、血色素等；身体形态指标包括身高、骨龄、跟腱长、指间距等；身体素质指标包括速度、耐力、柔韧性、力量、灵敏度等科学的指标对运动员进行测试。这些量化指标可以用来评价运动员的身体机能状况，初步挑选出其中优秀的青少年运动员。然后，需要通过进行有针对性的篮球专项试训包括球感、场上意识等，再淘汰其中一部分不适合从事篮球项目的青少年。最后需要指出的是，篮球选材虽然也十分尊重严格的科学指标，但教练员的经验同样起着不可替代的作用。因此选材的最后一步就是教练员要结合自己的执教经验对青少年进行最终选择，只有做到上述所述才能从参与、发展、认同等角度完善我们的选材体系，为我国的篮球事业发展添砖加瓦。
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user: 摘 要 电网保护信号关系到电网安全可靠的运行，采用新通信技术改善电网性能是电网发展的需求，而量子远程传态技术具有一些难以比拟的优点，本文用量子远程传态技术传递电网保护信号，研究量子远程传态技术的业务适配性，包括误码率、时延、传输速率和传输距离等，分析量子远程传态技术应用到电力系统中的可行性。 关键词 :量子远程传态技术，电网，性能，适配性 Copyright © 2018 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 电力系统中的通信业务关系到电网的稳定可靠运行，当电力系统受到严重损害时，如果不能及时发送保护信号告知运营人员并向跳闸器发送命令来终止事件的发展，电网可能会瘫痪，给国家造成不可估量的经济损失。电力系统的损害有人为损害、环境损害以及电力系统本身因素造成的损害等，在人为损害过程中，犯罪分子攻击电力通信系统也可使电网瘫痪，所以需要采用新技术不断提高电力通信系统的性能，国家在电力发展规划中提出了需要采用新的通信技术 [ 1 ] 。 量子远程传态是一种可以有效传递量子态的新兴技术，自1993年被提出后，量子远程传态在理论和实验方面均获得了长足的发展，受到了广泛的关注。2016年合肥和卡尔加里的2个实验小组解决了独立源的干涉问题，同时完成了拥有独立源的量子远程传态的外场实验 [ 2 ] [ 3 ] ，为实现量子传态网络迈向了关键一步。本文提出构建传输电力保护信号的量子远程传态系统，研究量子远程传态技术在电力系统业务的适配性，分析量子远程传态技术应用到电力系统中的优势和挑战。
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user: 2. 电网中的保护信号 为了电力系统的稳定运行，保障设备的安全，电力系统采用继电保护技术，在电力系统中设置了继电保护装置和安全自动装置，当电力系统出现重大故障时，检测设备就会自动产生继电保护信号，电力系统中的其它装置接收到继电保护信号，产生继电保护动作。为了保护110 kV以上的高压输电线路，在 图1. 线路保护模型 继电保护信号中设置了线路保护信号，由于高压线路的距离较长，从高压线路一端发送到另一端的线路保护信号也需要传输较远的距离，所以对通信线路有一定的要求。如图1所示，站点A和站点B之间是高压输电线路，每个站点都有安全设备，保护信号从一点传到相邻的另一点，线路保护对实时性要求较高。 现阶段高压输电线路一般具备光纤通道，其中复用的2 Mb/s光纤用来传输线路保护信号，如果输电线路的长度不超过60公里，也可采用专用光纤纤芯传输线路保护信号。为了保证传输的可靠性，在高压输电线路中一般要设置两条通信线路传输保护信号。 当高压输电线路出现故障时，检测设备产生的保护信号长度很小，但要求立即传送给继电保护装置， 不仅要确保对方能收到正确的信号，误码率低到 10 − 8 ，还要求传输速度快，传输时间在数十毫秒以内 [ 4 ] 。随着输电线路长度的增加，信号传输的时间和通信误码率都会增加。 现阶段电力系统的光纤网络有与民用的互联网的接口，这就为犯罪分子破坏电网提供了可能性，2015年12月23日乌克兰国家电网在恶意代码攻击下瘫痪，证明了现有的电力通信网络有待完善。 为了改善电力保护信号的传输性能，本文研究用量子远程传态技术传输电网保护信号，分析量子远程传态技术性能参数与电力系统保护信号的要求是否适配。
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user: 3. 量子远程传态技术 1993年提出了量子远程传态方案 [ 5 ] ，1997年首次实验实现了量子远程传态 [ 6 ] ，量子远程传态是量子信息领域中重要的研究方向之一。在量子远程传态技术中，习惯上称发送者为Alice，接受者为Bob，Alice有一个粒子1处于某个量子态，经过量子远程传态后，Bob的粒子3也处于该量子态。本文中的粒子都用光子，这是现阶段最成熟的技术。 为了实现远程传态，Alice和Bob之间需要具备两种信道，其中经典信道是传统的通信方式所使用的通道，光纤、微波和电力载波甚至互联网都可以作为经典信道；第二种信道是量子信道，通常采用自发参量下转换技术产生的光子对(光子2和3)作为量子信道，光子2和光子3通过自由空间或光纤分发给Alice和Bob。Alice对光子1和光子2进行测量，把测量结果告知Bob，Bob在获得经典信息和光子3以后，就可以复制出光子1的未知量子态。 由于Bob需要得到Alice发送的经典信息才能重建未知量子态，而经典信息的传输速度不可能快于光速，所以量子远程传态并不是超光速通信。 要使用基于量子远程传态技术，要能够制备、传输和测量光子对，还要有经典信道，本文采用文献 [ 7 ] 提供的方案制备和测量光子对，采用已有的电力光纤网络作为经典信道。文献 [ 8 ] 提出了一种基于纠缠光子对和纠缠交换的量子通信网方案并分析了它的性能，但该方案并非针对传输电力保护信号设计的，不能根据实际情况充分发挥量子远程传态的优点，本文根据电力保护信号的情况修改了该方案。在本文的方案中纠缠光子源放在高压输电线路两端的站点中，纠缠光子源不断产生纠缠光子对，一个光子留在原站点，另外一个光子发给对方站点，站点之间始终都有有效的纠缠光子对。下图2是本文设计的针对电力系统传输保护信号的量子远程传态方案。站点A和站点B分别在高压输电线路的两端，为了提高可靠性，每个站点中的都有两套量子通信终端，与通信终端连接的电力设备检测高压电缆上的行波信号、产生继电保护信号并根据收到的继电保护信号驱动跳闸器。
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user: 4. 适配性分析 由于电力通信系统对时延、传输速率、误码率和传输距离等有要求，以下对量子远程传态网络中的这些性能进行分析研究。 图2. 传输电力保护信号的量子远程传态方案 4.1. 时延和传输速率 图2中，传送一个量子比特所需要的时延可表示为： T = T e + T m + T t + T d + T c (1) 式中 T e 为收、发端建立纠缠光子对的平均时间，由于本方案中收发双方始终都存在纠缠光子对，在本文的方案中 T e 等于零； T m 为发送端完成Bell态测量的时间； T t 为测量结果在经典信道的平均传输时间，主要表现为传播时延和处理时延，单模光纤中传输时延为5 us/km，处理时延是发送者将经典信号转换为光信号以及接受者将光信号转换为完整的经典信号的时间，处理时延一般小于20 us； T d 为接收端根据经典信号恢复量子信息的时间； T c 是发送端将电力保护信号转化为量子信息和接收端将量子信息转化为电力保护信号的总时间。根据上式可知量子远程传态的时延肯定大于经典信号的时延，而现有的电力系统用光纤传输保护信号，光纤属于经典信道，因此现阶段采用量子远程传态技术传输电力系统信息至少比原来的方案多消耗 T m + T d + T c 。 在一个量子比特的传递过程中，设发送端成功进行Bell态测量的概率为 P m ，接收端成功检测到量子 比特的概率为 P d ，如果传递多个量子态，多次平均以后 T m = 1 P m τ m ， T d = 1 P d τ d ， τ m 为发送端进行一次 Bell态测量的时间， τ d 为接收端检测一次量子比特所需要的时间，如果每次只传递一个量子态，则 T m ≥ τ m ， T d ≥ τ d 。 根据现有技术，可以认为 τ m = 2ns 、 τ d = 5   ns 、 T c = 1us ，所以采用量子远程传态技术传输1个bit至少多延迟1 us，而传统技术中采用光纤通道传输继电保护信息，传输延迟远大于1 us，所以在最佳状态下，可以近似认为采用量子远程传态技术传输一个bit几乎没有额外的时延。 只有在发送端正确完成Bell态测量，接收端收到完整的经典信号后，接收端才能重建量子态，在成功的重建量子态后才能得到电力保护信号。对传输失败的信息重复传输会消耗大量的时间，为节省时间，要在传递信息中插入纠错码。如果接收端的 P d = 0.95 ，纠错码的长度至少为原始信息的5%，纠错码明显降低了传输速率，随着 P d 的下降其传输速度也明显下降，随着 P d 的增加其传输速度接近与传统的光纤技术。上述结果仅考虑接受端的成功重建量子态的几率，而实际应用过程中受到其它多种的因素的影响，量子传态技术的速率可能会进一步下降。 4.2. 误码率和传输距离 由于高压输电网的输电距离可达数百公里，所以量子远程传态技术的传输距离也应到达数百公里。因传输信道和光学系统引入的传输损耗以及各种噪声使得量子远程传态网络的传输距离受到限制，现阶段量子远程传态技术的传输距离只能达到130公里。 图3. 光纤传输距离与误码率的关系 误码率与传输距离有关，误码率(QBER)是量子远程传态的重要性能指标 [ 9 ] ，其公式为： Q B E R = N e r r o r N s i f t (2) 上式中，分子为接收到的错误比特数，分母为接收的全部比特数。不仅系统中的光学设备可以产生错误的比特，电光转换设备也能产生错误的比特，甚至量子信道也会产生错误的比特。 图3给出了光纤传输距离与量子误码率的关系 [ 10 ] ，在50~70 km传输距离时，量子误码率在1.4%~2.3%，低于经典光通信的误码率2.4%；在80 km的同向传输时，也就是经典光通信的一个标准跨段距离，此时的量子误码率在3.1%，高于经典误码率2.4%。 图3中仅考虑了光学系统的误差引起的误码率，而没有考虑量子信道引入的误码。测量Bell态过程中会导致误码，重建量子态过程中也会产生误码，两者的误码率可以达到1%以上，并且与传输距离无关；使用光电转换装置将信号调制到量子态上的误码率可以忽略不计。即便是在50~70 km传输距离，使用量子远程传态技术总的误码率也高于传统的光纤网络，所以在误码率方面量子远程传态技术还不具备优势。
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user: 5. 结论 量子远程传态技术是最安全的通信技术，将量子远程传态技术应用到电网中，可以明显提高电网的安全性，由于纠缠光子对被分发到两点，即使攻击者获得经典信息也不能复现量子态，不会得到量子传态传输的实际信息。但是现阶段量子远程传态技术传输速率明显低于传统的通信技术，还需要完善量子传态的各个技术环节以提高传输速率；量子远程传态技术的距离暂时还不能满足电力系统的需求，需要降低传输损耗和噪声，减少各个因素引起的误码。随着科学技术的不断完善，量子远程传态技术将会用到电网通信中。
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user: 1. 引言 神经胶质瘤是起源于神经胶质细胞的，最具多样化的中枢神经系统肿瘤之一。根据最新的WHO分类，胶质瘤被分为I~IV类。I、II类属低级别胶质瘤，常发于儿童或中青年，低级别胶质瘤患者总体预后较好，40%的患者经过治疗生存期可超过10年。恶性胶质瘤属高分级胶质瘤(III或IV级)，分化程度较低，难治愈，患者预后差，占所有胶质瘤患者的77.5%，其中星型细胞瘤是中枢神经系统最常见的，具有浸润性的原发性恶性脑肿瘤。胶质母细胞瘤在星型细胞瘤中恶性程度最高，属于IV型胶质瘤，主要影响成人大脑半球的脑干区。依据基因型不同，可分为异柠檬酸脱氢酶野生型(IDH-野生型)和突变型(IDH-突变型)两类。90%的原发性胶质母细胞瘤属IDH-野生型，患者年龄主要集中在55~65岁之间，IDH-突变型则常见于有过低级别胶质瘤病史的年轻患者身上，属继发性胶质瘤 [ 1 ] 。胶质母细胞瘤的全球发病率为3.20/100，000 [ 2 ] ，患者中位生存期不足2年，5年生存率仅9.8%，即使在获得良好的治疗后，仍普遍存在肿瘤复发的情况，且复发率接近100% [ 3 ] [ 4 ] 。 胶质母细胞瘤患者术后放疗联合化疗在一定程度上抑制癌症进程。目前临床上治疗新诊断的恶性胶质瘤标准方法是通过手术切除病灶后接受放疗并辅以替莫唑胺治疗。替莫唑胺是美国FDA批准的可用于治疗恶性胶质瘤的口服化疗药物，这一联合治疗方案经临床试验证实具有一定实效，相较于单纯化疗，联合替莫唑胺治疗的患者5年生存期从1.9%提高到9.8% [ 5 ] ，2年生存率提高了16%以上。但对于恶性胶质瘤患者来说术后辅以替莫唑胺的效果仍然是有限的，患者肿瘤完全缓解(CR)率几乎为0，且长期大量服用替莫唑胺易产生多种副作用。 联合治疗至今无法取得理想疗效的原因在于：首先，恶性胶质瘤普遍存在浸润性生长的特点，单靠外科手术无法完全清除肿瘤细胞，残余的肿瘤细胞侵入正常脑组织，在手术后仍可继续增殖导致癌症复发，复发患者难以进行二次手术；其次，恶性胶质瘤对常见的化疗药物存在内在耐药性以及多药耐药性，可用于治疗恶性胶质瘤的药物极其有限；三，血脑屏障限制了药物向脑部转运。若希望辅助药物治疗取得更好的效果，一方面要致力于研发有效的治疗药物，近年来多种抗体类药物批准用于治疗癌症并取得疗效，目前贝伐单抗已被批准用于治疗复发性胶质瘤并有效延长患者生存期，提示我们抗体类药物可能为胶质瘤治疗提供助力，新的研究发现WNT5A信号通路可能与胶质瘤复发有关，它允许胶质母细胞瘤在大脑中扩散和生长，当关键基因WNT5A被激活时，胶质瘤干细胞分化成血管内皮样细胞，为肿瘤细胞提供营养，使肿瘤发生浸润性生长 [ 6 ] ，靶向WNT5A信号通路的药物联合贝伐单抗共同转运进脑部，可能进一步阻止肿瘤的扩散和复发；另一方面亟待解决的是如何使药物透过血脑屏障递送到肿瘤部位，基本上所有的大分子药物，如单抗，多肽等都无法透过血脑屏障，甚至于有98%以上的小分子药物也无法透过血脑屏障，如何跨过血脑屏障靶向脑部肿瘤递药成为治疗脑胶质瘤的一大难点。 血脑屏障主要由脑微血管内皮细胞构成，极大程度维持了脑内多种物质的动态平衡，但同时也限制了治疗性药物由血液向脑部转运，仅少部分分子量小于0.5 KDa的亲脂性小分子能通过，长期以来胶质瘤药物研究集中在易于透过血脑屏障的亲脂性小分子上。研究者尝试通过渗透、物理或化学等破化血脑屏障的方式向脑内递药，但这些方法或会降低药物活性 [ 7 ] ，或会不同程度损伤脑组织，严重的甚至引发癫痫、脑水肿等并发症 [ 8 ] 。加拿大的科学家曾利用超声打破血脑屏障的阻隔，成功递送药物进入脑部，但这一技术的安全性尚有待验证 [ 9 ] 。因此，现在更多的跨血脑屏障研究集中在利用血脑屏障自身特性上，如通过内源性血脑屏障转运系统进行药物输送就是一种更为安全且有效的递药策略 [ 10 ] 。脑微血管内皮细胞上存在大量受体，通过受体介导的转运方式能顺利将大分子转入脑实质 [ 11 ] ，如胰岛素受体可转运胰岛素样生长因子进入脑部；新生儿Fc受体能将脑内的免疫球蛋白逆转运到血液。其转运机制可分为3步：1) 配体与脑微血管内皮细胞膜上的受体发生特异性结合，细胞膜内陷形成递送囊泡；2) 递送囊泡运行到另一侧细胞膜上，并发生胞转作用；3) 在内皮细胞近腔侧发生胞吐作用，递送囊泡被传递到离子化的内皮细胞底层，并在此释放药物或载体 [ 12 ] 。如图1所示：