DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 优化模型声学特性分析 图1为DN125通海阀的网格划分图，通过ANSYS分析计算，DN125通海阀优化方案计算结果[ 10 ] -[ 13 ] 如图2~9所示。 由图1~8和表2可知，四种方案的漩涡、绕流现象均比原阀有所降低，进出口压差也比原阀有降低，流量系数和流阻系数均优于原阀，除方案一、三声功率级与原阀相差不大外，其他两种方案的声功率级均大幅降低。综合各种因素考虑，四种方案均优于原阀，若从声功率级和对原阀结构改动较小两方面综合考虑，方案二相对最优。 Table 1 The calculation results of the optimization seacock model for DN12 原阀 a2 a4 a8 a12 a16 a24 Pm 6.97E+04 6.88E+04 6.75E+04 5.91E+04 5.72E+04 5.64E+04 5.56E+04 Vm 11.5 11.4 11.3 10.9 10.5 10.5 10.3 APL 51.1 50.8 49.1 55.1 52.2 47.4 48.6 ΔP 77，671.64 76，413.37 74，911.59 66，023.93 63，568.63 62，652.50 61，636.40 Kv 212.18 213.92 216.05 230.13 234.53 236.24 238.18 § 17.60 17.32 16.98 14.96 14.41 14.20 13.97 表1. DN125通海阀半径优化模型试算结果 图1. DN125通海阀网格划分 图2. DN125通海阀优化方案一纵截面速度分布 图3. DN125通海阀优化方案一流道纵截面压力分布 图4. DN125通海阀优化方案二流道纵截面速度分布 图5. DN125通海阀优化方案二流道纵截面压力分布 图6. DN125通海阀优化方案三纵截面压力分布 图7. DN125通海阀优化方案三纵截面速度分布 图8. DN125通海阀优化方案四纵截面压力分布 图9. DN125通海阀优化方案四纵截面速度分布 Table 2 Results contrast of the different seacocks’ options for DN12 方案 P max (Pa) P in (Pa) P out (Pa) ΔP (Pa) Kv ξ V max (m/s) APL (dB) 原阀 6.54e4 60，504.23 522.86 59，981.37 241.45 13.59 10.3 48.4 方案一 4.38e4 38，907.65 −1816.74 40，724.41 293.02 9.23 13.2 48.8 方案二 4.25e4 37，553.74 −7878.13 45，431.88 277.43 10.30 14.2 40.3 方案三 4.24e4 37，419.24 −3977.52 41，396.76 290.63 9.38 14.4 47.1 方案四 3.74e4 32，603.28 −4846.26 37，449.54 305.57 8.49 8.78 31.7 表2. DN125通海阀不同方案分析结果对比 注：P max 为相对的最大压强，P in 、P out 分别为阀体进出口的相对的压力值，ΔP为进出口的压差，Kv为流量系数，ξ为流阻系数，V max 为最大速度，APL为最大声功率级。
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user: 4. 结论 针对某型DN125通海阀，分别提出了四种优化方案，计算结果显示，四种方案均优于原阀。在计算的工作流速下，其流体噪声声功率级最大降低16.7 dB。 同时，优化后的低噪声通海阀与原通海阀结构相似、部件相同，可以应用原有通海阀制造成熟工艺。对于结构改变较大的阀体，只需在制作铸造模型时按低噪声通海阀图纸制造腔体模型，铸造后按原机械加工工艺进行加工即可。在通海阀和外接管路安装方面，因优化后通海阀结构与现有结构变化不大，可以利用现有安装工艺进行安装。故低噪声通海阀制造、安装工艺性良好。
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user: 摘 要 纵观夏商20多年的创作历程，无论是其先锋形态的作品还是写实形态的作品，就所表达的主题而言，其中的命运感始终挥之不去。本文通过作品三个显著的文本特征对此进行分析。 关键词 :夏商，命运，上海写作
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user: 1. 引言 在很多次关于《东岸纪事》的访谈中，夏商的话语里都盘亘着几个关键词：先锋、“新小说”、马尔克斯和小人物[ 1 ] 1 。这说明作为一个从1988年就介入文坛的作家，他十分看重自己曾经的先锋作家身份，并借此强调2012年写实风格的《东岸纪事》，是自己写作生涯中一次非同寻常的转身。 作家看待自己的作品就像看自己的孩子，视角肯定与外人不同。纵观夏商20多年的创作历程，无论是他称为习作期的94年之前，还是1996年到新世纪最初几年的先锋语言训练期，或是由《东岸纪事》标志的向写实风格的彻底转变，他所珍重的数次变化记录了他努力的痕迹，但就作品所要表达的主题而言，那其中的命运感却始终萦绕不去。只是，随着年岁的增长，夏商与这个城市的关系越来越紧密，于是这种命运感由少年对自我身份建构的焦虑转化为中年看透世事的从容。下面通过三个显著的文本特征进行分析。
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user: 2. 城市迷宫 《裸露的亡灵》写于1996年、成于2000年，是夏商先锋形式的代表作。在这部长篇小说中，他让死后的人灵魂离开躯体，晚上寄居于人耳，白天则穿行于肉身充盈的城市，对其进行全面而深刻的体察，从而见到肉眼凡胎无法洞穿的真相。写这部作品的时候，上海文学界“怀旧风”正炽，而此时，生活在浦东“城乡结合部”的夏商却拉开了与喧嚣的距离，通过灵魂对肉体的直视，展开一个隐于城市深处的迷宫。 讲述这部作品的情节，只需要拉出其中的人物关系网即可。年轻美丽的市长的女儿安波有天早上被发现猝死在医院的草坪上，她灵魂出窍，穿梭于阴阳二界，逐渐发现了身边的隐情。父亲安文理，母亲吕瑞娘，未婚夫旷亚滴，自己的前男友、双性恋体育教练楼夷是母亲当年的爱慕者、父亲当年的情敌，闺蜜匡晓慈是当年促成父母婚姻的关键人物星空和尚的女儿，匡晓慈妹妹匡晓朵的好朋友、女护士杨冬儿暗恋着年轻有为却沉默忧郁、罹患绝症的同性恋医生少华，杨冬儿的哥哥霍伴则是楼夷和少华共同的情人… 可想而知，在这个迷宫式的人物图谱中，将会发生怎样曲折的故事，可是，作者却无心于此，他只是三言两语、点到为止地交待了情节，这固然使得人物的形象不甚丰满，却令那个精心结构的迷宫更为醒目。于是，我们随着安波的穿行深入城市细部，洞察玄机，终于发现她的死亡看似是邝亚滴的性爱录像给先天心脏病的她以致命一击，实际却早在上一代中的情感纠葛中就埋下了伏笔。这种与生俱来的身体缺陷是当年吕瑞娘、安文理和楼夷三角恋产下的恶果，早在她恋上楼夷时就注定千疮百孔，这是安波的原罪。 同样表达这种宿命感的还有少华和杨冬儿。少华外表俊朗、才华横溢，待人谦和，可命运却让这个医学界的后起之秀是一个性迷失者。无论是少年时与继母的淫乱还是成年后与杨冬儿哥哥长达多年的同性恋关系，他感情的归宿都是反伦理的。他的自杀是让肉身与洗刷不掉的原罪同归于尽。可想而知，深深爱上少华的杨冬儿，作为少华悲剧命运的下一个链条，她的殉情也是必然的。 原本不相识的安波和少华因为相似的命运联系在一起。作品写了少华面对安波尸体时的心悸。当他鼓足勇气掀开蒙在安波脸上的那层白布时，一种似曾相识的感觉让他胆战心惊，他惊叫着逃跑了。我们是否可以想象，少华从安波逝去的肉身上看到了将来的自己？ 除了这些主要人物，作品中的次要人物也难逃命运的掌控。吕瑞娘、安文理、匡晓慈、杨叉等都是命运这个操盘手的棋子，处在牵一发而动全身的迷宫中。若干年后，当杨叉发现女儿杨冬儿重现了她母亲的命运，同性恋儿子又死于非命，他除了从自己年轻时的罪恶寻找根源，还能做怎样的解释？ 夏商借助这种错综复杂的人物关系网表达了对城市的看法：城市就是一个让人眩惑和迷失的迷宫，人游走于其中是畅通无阻还是屡屡碰壁，全然取决于那背后的命运之手。这种看法相当长一段时间左右了他对城市的理解，体现在文本上，则是对迷宫的营造由来已久。早在1989年创作的短篇小说《黄丝带》中，他就表达了这种爱好，这之后，《我的姐妹情人》(1994)、《爱过》(1995)、《出梅》(1996)、《正午》(1997)、《一人分饰两角》(1997)、《日出撩人》(2000)、《孟加拉虎》(2001)等一系列作品都延续了这种表达。在这些作品中，陌生人之间或是被一种淡淡的情愫(《出梅》、《爱过》)、或是被一种场景(《正午》、《一人分饰两角》)，或是被错综复杂的感情(《日出撩人》、《孟加拉虎》、《我的姐妹情人》)连接在一起，在多个不可思议的巧合构成的城市迷宫背后，总有一双看不见的手操纵着人物的悲欢离合。
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user: 3. 小人物与大历史 夏商小说的命运感也往往通过小人物群像体现出来，这里通过《乞儿流浪记》和《东岸纪事》两部长篇小说来说明。 《乞儿流浪记》讲述一个毗邻现代都市的小岛。一次大地震之后，这个小岛诞生了一个长着尾巴的弃婴卷毛，伴随着她的成长，展开了与之相关的十几号人物的传奇故事。奇异的喂食方式、原始而顽强的求生本能、被跨海大桥工程从四面八方吸引过来的未开化的民工，以及弥漫于其中的杀戮、情欲和死亡，都以极端的形式一一展现在人们面前。 比之《裸露的亡灵》，这部作品中显然在塑造人物上倾注了极大的热情。与前者相比，里面的人物形象不仅清晰，甚至个个都是传奇。卷毛的金刚不坏之身，来福超凡的求生本领，阿旦的糖画手艺，赵和尚的力大无穷，仿佛鱼的化身一样的“酱油癍”，她通过水流的声音就能找到河眼所在，作为“麦痴”的蔫耗子，最后为麦子而殉情、葬身火海，至于国香，她有着无比强大的身体欲望以及由此引发出足以吞噬整个小岛的致命疾病。就是作为次要人物的老太婆、渔夫和国香的丈夫，也个个身怀绝技、出手不凡。相对而言，作品中少数几个苍白孱弱的人物则都来自大桥另一端的城市。造桥指挥部与蔫耗子的谈判拉锯中，刘监理与白监理的官腔与蔫耗子勇往直前的野性形成鲜明的对比。作者故意让岛中的人站在身心的制高点上，来俯视城市中那些白白净净的后生，借以对矗立在大桥另一端的城市进行嘲讽。 然而，从故事的结局来看，这种嘲讽显然只是一时的口舌之快。最终，作者让小岛彻底败在城市的脚下。作品中，人物的本事有多大，他们死的就有多难看，作者对肉身毁灭的描写可谓达到了极致。来福带着卷毛多少次死里逃生，却在跟“酱油癍”的搏斗中丧生，泡在河水中的尸体肿胀成了鱼泡。“酱油癍”机灵奇异，如有神助，最后却落得身首异处。在王老屁挨枪子的同时，他的孪生弟兄赵和尚也口吐白沫、肚皮洞穿、滑腻的肠子流满一地。国香的丈夫黑杠头和刘大牙同归于尽，死时他们一个脑壳碎裂，一个被咬掉了男根。因梅毒失明的国香吞吃了所有的纸币，却最终没有保住自己的财富，被开膛破肚之后，盗尸人不肯留给她一分一毛。而那个淫乱的小山坡上，那些被梅毒吞噬了的肉身更是惨不忍睹。 值得玩味的是，相比于对肉身惨状的描写，夏商对他们心灵的跌宕起伏却不着一字。夏商让这些小人物粗糙地生、又粗糙地死，作意让他们身上的种种异秉成为不值一提的人生附丽。 这样的手法带给人非常独特的阅读体验，因为几乎每个主要人物在出场的时候都给人耳目一新的感觉，对他们身上奇特本领的渲染，似乎一再暗示这个人身上将有故事，足以成为贯穿小说的主角。不幸的是，这样的期待最后总是因人物的死亡而落空。当他们一个个相继离开故事，不禁让人联想，作家最终要留下的是什么？神魔化了的卷毛在故事的结尾离开了白茫茫一片的小岛，孤单地走上大桥，走向未来的城市，这时我们终于发现了这个故事的主角，那就是滚滚向前不可遏止的历史车轮。此刻，我们看到之前大桥另一端影子般存在的城市浮现了出来，在早先的按兵不动虎视眈眈中露出血盆大口。作者以死亡的极端表现形式，隐喻了小岛注定被城市化发展的历史车轮吞噬的命运。 同样表达了这种命运感的还有2012年写成的长篇小说《东岸纪事》，所不同的是，因为是对上海城市的有意书写，使得这种命运感更多体现在上海与人的关系中。这是夏商第一次有意识地写上海，然而这个上海却有别于人们的传统想象，它不是小资的、繁华的、国际大都市的，而是城乡结合部的面貌。 故事发生在60年代与浦西一江之隔的浦东白莲泾地区。在浦东未开发之前，这里围绕着船厂、仓库、码头，坐落着大大小小的棚户。再往纵深处延伸，就是大片的农田。这里的住户混合着农民、工人、“农转非”的征地工以及江浙皖等地的“外来户”。主人公乔乔和崴崴、刀美香、柳道海等十几号人物就在其中。 因为黄浦江的横亘，上海先天形成了东岸与西岸的文化断裂和地位尊卑，于是，这些生活在东岸的小人物注定了要为追求西岸的生活辛苦辗转地努力。通过语言寻找归属感，是他们这种努力的表现。城乡结合部的地理位置，农民、工人或刚刚“农转非”的身份，让这里的人们感到自己总在游离于乡土和城市之间，对岸那个洋气而正宗的上海触手可及，但跨越那一步之遥也不那么容易，于是他们希望通过刷新语言来与浦西文化接轨，一口标准的浦西上海话，是他们毕生追求的目标。主人公乔乔很小就洞察到语言上的尊卑，从中学起她就努力洗刷自己的乡音，终于打造出一口标准而流利的浦西上海话，这使得她迅速融入大学生活，成为令人钦羡的真正的“上海人”。而崴崴，这个来自云南边陲的“外来户”，在他身上发生了令人惊叹的语言奇迹。崴崴幼时来到上海，这个聪明而敏感的乡下小子迅速抓住了落地生根的关键，不多久他就能够操上一口几可乱真的浦东土话，为称霸一方奠定了基础。但是，“少年犯”的经历使他只能混迹于黑道，一个偶然的机会让他成为港机厂的临时工，进入体制内的可能性促使他二度更改口音，并最终凭借一口流利的浦西上海话与他那来自市区的同事平起平坐。乔乔和崴崴身上发生的不断刷新口音的渴望，曲折表达出当地的人们对浦西文化的向往。从这个意义上讲，乔乔因崴崴移情别恋而被弃，不是厂花薛美钏真有过人之处，而是对大上海强烈的向往，使外来户崴崴不得不继“黑皮”之后，斩断与过往“拉三”岁月的最后一个联系。乔乔爱情的失败，是她爱上“外来户”命定的悲剧。 如果说，《乞儿流浪记》中是一群“辛苦而麻木”生活的人，《东岸纪事》中则是一群“辛苦而辗转”生活的人。他们被命运抛到了上海，又碰巧处在多元文化中劣势的一端，这就注定他们无论是刚烈的还是柔顺的，其一切的七情六欲、喜怒哀乐都要建立在以浦西为参照系的“力争上游”之上。乔乔从大学生到“拉三”身份的转变，她与崴崴恋情的失败、二人对待方言的态度、精明强干的刀美香一败涂地，都一再印证了这点。
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user: 4. 爱情悲剧 爱情故事也是夏商表达命运感的切口。他非常热衷写小人物的爱情，却总不让他们有好的结局。在他的中短篇小说中，这样的爱情不是充满了无奈的错过(《岁月正浓》、《剪刀石头布》)，就是结局惨烈(《恨过》、《刹那记》、《出梅》、《一个耽于幻想的少年的死》)，不是虚无缥缈不可捉摸(《看图说话》、《爱过》)，就是充满了犬儒苟且(《金色镶边的大波斯菊》、《高跟鞋》、《一人分饰两角》、《爱情故事》、《雨季的忧郁》)，或者给日后的生活投下浓重的阴影(《孟加拉虎》、《沉默的千言万语》、《日出撩人》)，而在长篇小说中，这些元素应有尽有。 写于1991年的《雨季的忧郁》，讲的是在爱情的名义下，人与人之间的关系究竟有多少可能性，相比于肉身，人们心灵的真正相惜是多么困难。小说的叙述充满了人面对命运时的无措和无奈，这就如同上海六七月的梅季，滞重粘稠，拖泥带水，沉闷忧郁。其实，这篇小说代表了90年代初商品大潮摧毁了旧有价值体系和理想主义之后，处于精神断裂期的年轻人对世界的看法。面对都市化的洪水猛兽，当时的夏商四顾彷徨，无法生出对这个城市的信任。 而到了1999年写作《金色镶边的大波斯菊》时，夏商的这种忧郁彷徨转化成了戏谑。小说开头一句话：“这个故事适于夜晚，基调是青柠色的。人物不多，没有主角，因为现在谁都是配角，谁都是配角就是说大家都活得很消极。脸色比较憔悴，没有生病，但看上去总不那么健康。”这给故事定下了亚健康的基调。作品中江术和谢文延续了韩东、朱文作品主人公的腔调，他们不乏善良正义，却玩世不恭，因为找不到生活的意义，于是挥霍时间、情感和身体，而其实这样的形象更早可追溯到王朔笔下的“顽主”。作品中江术说“如果你觉得生活他妈的没有意义，你就会百无禁忌”。他们在追逐艳遇中进行感情游戏，然而，故事的结尾，当接到好友方小方从十六楼跳下的噩耗，江术和谢文在夜晚的大街中间抱头痛哭流涕。 1998年，诗人兼小说家韩东和朱文在南京发起了“断裂”宣言，以反抗传统文学观和文坛秩序，这一行为得到了来自全国各地作家的响应，夏商在上海也加入了这一运动。反观他这一时期的小说，无论是这部作品中的江术和谢文，还是《刹那记》(1998)中因起于一刹那的意外事故而改变了命运的张雷，都是以戏谑传统的姿态出现。这种戏谑，既是掩盖内心的无助，也是对命运作拼死的抵抗。从这个意义上讲，方小方跳楼的噩耗是压垮他们反抗精神的最后一根稻草，逼他们在放荡形骸、麻木不仁的外壳下现出了软弱的本相。这哭，是对朋友也是对自己。 更直接表达命运感的是写于1996年的短篇小说《出梅》。作品通过一种淡淡的情愫，将一个面目不甚清晰的少妇与一个高中生的命运联系起来，最后，少年因为这点虚无缥缈的情愫而死于非命。作品不惜以托梦的方式概念化地点题，说命运如何翻云覆雨，将两个生活本无交集的人勾连起来，再置其中的一人于死地。
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user: 5. 从过去到现在：命运感的变迁 从先锋到写实，夏商对他的转变这样解释：“年轻时写小说，遇到知识盲点，一般会绕过去，用技巧将其‘虚’掉。从故事层面往往也能说通，但其实是心虚的。…我现在经常去采风，或者收集各种专业知识。写作对我来说，越来越成为一个笨活。”[ 2 ] 2 他将这种转变归之于写作成熟的表现。而其实，在前期那些先锋作品中，人物与细节的不丰满与其说是他写作技术的稚嫩，倒不如说是他真情实感的流露。当“怀旧风”占据了上海写作的大半壁江山，作家们通过对90年代与30年代的对接，想当然以为找到上海精神密码的时候，对这个城市的不信任感却始终左右着青年夏商的创作。在前期的作品中，那个祖籍江苏、家住浦东的年轻的夏商始终在黄浦江的东岸遥望和打量着西岸的世界，内心充满迷茫。“我是谁？”、“上海是谁？”的疑问总是无法索解，面对上海这个捉摸不透的庞然大物，作品显现出他对自我身份认同的危机，于是命运感油然而生。 在1998年的一次访谈中，夏商表示：“我总是要把这些人物放到特定的情景中使他们体验着一种命运。”他指的是类似《正午》(1997)这样的小说。小说中，彼此陌生的三类人在某天正午因为一个偶然事件发生了联系。主人公郦东宝邂逅了初恋情人，撞上了抢劫事件并见义勇为，最后却发现3岁的女儿嘟嘟不幸走丢。这当然是个悲剧，但这悲剧却体现了夏商对生活严肃的拷问。他拷问生活究竟给这些平凡却不乏奇遇的小人物们带来了什么？这样的拷问，代表了当时的夏商对这个世界的怀疑，使他的作品在千姿百态的外衣下始终有种指向命运的高度。 到了写作《东岸纪事》的2012年，已届中年、颇有成就、身兼作家与商人二职的夏商已经有效利用和占有了这个城市的资源。褪去了年轻时对这个城市的迷茫和敌意，《东岸纪事》这部作品，是他走进上海并主动表达它的尝试。命运感仍然是这部作品的主题，只是从此少了份迷茫、多了份沧桑后的从容。 其实，用现实主义的方式表达命运感难度更大。先锋叙事可能因为突出观念，一定程度上忽略了细节的打磨，却失去了故事的张力，《裸露的亡灵》和《乞儿流浪记》中的人物和故事显然不如《东岸纪事》那样生动和丰富。写实的笔法则要求将观念转化为被一一坐实的细节，无疑，这方面夏商成功了。《东岸纪事》通过对浦东开发前十几号小人物命运沉浮的勾画，在最后的“挖宝”一节进行了点题。传说中的宝贝原来是一张丝绸缎子的老浦东地图，“上面虽署有长人、高昌等地名，却绣着河道、城镇、市集、树林和人物。整个画面的基色是秋黄，河是浅灰，镇是深靛，市集米色，树林深蓝，人物则红男绿女。”地图的指涉十分明显，它就是老浦东的一个风俗画，画中事物既属于历史，也是对现实生活的隐喻。这幅地图在重建天日后速朽，预示着曾经的悲欢离合风土人情终将烟消云散，夏商为记忆中的浦东写了一曲不尽唏嘘的挽歌。
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user: 6. 夏商的上海世界 夏商的写作其实一直没有溢出上海。尽管前期的先锋作品很多没有明确指出故事发生的地点，但人物那种孤独茫然的感受却是在上海这样的大城市才有的，那是写上海中的人。《乞儿流浪记》跨海大桥的存在，使桥那头的城市始终像一个影子般矗立，这头的蛮荒小岛与之对照，成为大上海“隐秘的前史”[ 3 ] 3 。《东岸纪事》则是夏商从写上海的人到写上海的转型。 然而，夏商笔下的上海又是如此不同。在他的笔下，不仅呈现出上海地理空间上重要的一隅，更表现了上海多元文化重要的一支。迄今为止，在关于上海的书写中，尽管产生了无数个精彩的故事，却没有一个作家通过这些故事厘清上海的模样。这不像韩东、朱文的书写，让我们很容易把握一个气质上完整统一的南京城，也不像古往今来的京味儿作家和庞大的北漂作家群，通过他们的共同书写，已然使北京的气质清晰可辨。在中国的都市文学中，上海的现象恐怕是绝无仅有的。黄浦江造就的东、西岸的文化差异，加上由政治、经济、文化齐心合力打造的文化想象，使得浦东、浦西的老工业区杨浦普陀、由县转区的嘉定、松江和南汇，都一再隐蔽于淮海路的文化想象之外。尽管2000年之后，来自政府或民间的组织试图使这些区域在文本上重新显现出来 4 ，但显然这种表达并没有形成像“北漂”群体那样有力量的书写。因此，从文本的世界来看，上海恐怕是中国唯一被官方一锤定音实际却岛屿般分裂的都市。在这中间，夏商的可贵之处，在于他写了自己所熟悉的上海的一片岛屿，并坚持对此进行如实真诚的表达。
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user: 摘 要 本文根据几年的建设实践，通过搭建高校科研公共技术平台，建立了特色区域实验室，并将具有公用性和开放性的大型精密仪器设备集中分类设置，建立统一预约管理和有效的运行机制，实现开放共享，提高其使用率，为技术企业和研发人员乃至教学提供先进、高效、低成本的服务。 关键词 :科学研究，公共技术，服务平台
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user: 1. 引言 实验仪器设备是高校学科发展，科学研究的基础，大型精密仪器设备是高水平人才培养和重大项目技术研究的有力支撑，仪器公共技术平台则是衡量一个院系乃至学校在此领域的教学科研影响能力和技术成果产出的一个标志。大型精密仪器设备的利用度直接关系和影响到其科学领域中的科研成果[ 1 ] -[ 3 ] 。伴随着国家“985工程”和“211工程”的相继实施，对高校科研领域的经费投入也逐年增多，大型精密仪器设备的数量和规模也持续增大。如何避免大型仪器使用效率低，合理有效的利用资源成为各高校面临的主要问题[ 4 ] [ 5 ] 。因此构建一个布局合理、结构科学、功能齐备、体系完整的科研仪器公共技术服务平台就成为重中之重。
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user: 2. 生命科学科研公共技术服务平台的整体建设思路 2.1. 公共技术服务平台实验室的设计方案 由学院成立公共技术服务中心，统筹规划建设一个科研大型精密仪器公共技术服务平台。调集学院和各重点实验室所有由“985”、“211”经费购买仪器设备和部分课题组超过五十万元以上的大型精密仪器设备，作为公共技术服务平台的基础设备，建设分区域实验室，包括细胞实验室，动物实验室，生物模拟实验室等，并按照仪器性能分类为：蛋白质科学实验设备、核酸科学实验设备、细胞及活体动物实验设备、微生物与生化工程实验设备、生物物理分析与计算实验设备和生物药学研发实验设备。 2.2. 分区域规划建设特色实验室 2.2.1. 细胞实验室 细胞培养是生命科学研究中基础的研究技术。建立一个符合国家标准的细胞实验室是公共技术服务中心必要的组成部分。细胞实验室的建筑墙体使用耐高温防火彩钢板，环氧自流平地面，实验室配备独立的空气循环系统，配备紫外灯，使空间环境可以达到万级洁净度要求。细胞室入口处配有专用衣柜和鞋柜，进入细胞实验室的操作人员需先更换专用服装和拖鞋。经过消杀后方可进入操作室。细胞室内配有流失细胞仪，全钢操作台，台式离心机，恒温水浴箱，倒置显微镜，移液器等仪器设备。 2.2.2. 动物实验室 动物实验是生命科学研究中不可缺少的一部分，实验动物是生命科学教学，研究的基础，只有打好基础才能够对后期的药物研发与利用起到保障和支撑作用。因此作为公共技术服务中心建立一个标准化、多性能，利于学术发展与开放共享的实验动物平台就成为公共技术中心的重要组成部分。动物实验室总占地面积约1000 m 2 。根据国家动物实验室的建设标准建造，既能够保证实验室的安全性也能保证实验室的洁净级别。动物实验室共分为5个区域包括小鼠饲养室，大鼠饲养室，裸鼠饲养室，豚鼠饲养室以及一个独立的兔饲养室。每个区域均配有洗刷间、无菌操作台以及紫外灭菌灯。鼠类实验室共用一个入口，兔实验室一个入口。每个入口均配有实验动物传递窗，更衣室及缓冲室。进入实验室人员需先将动物放入传递窗内，更换衣物及鞋套之后经过缓冲室方可进入实验室。实验结束后，动物尸体放置专门的尸体存放冰柜。实验室内设置了专门的防火出口。已备突发事故的发生。 2.2.3. 生物模拟实验室 生物模拟实验是根据相似性原理通过模拟的方法制成研究对象的模型，用模型来代替被研究对象，模拟研究对象的实际情况，来进行实验研究，由于生物学中很多研究对象直接用来进行实验非常困难或者不可能，因而模拟实验成为生物学中一个重要的研究方法。公共技术服务平台为了能够满足现代生命科学的模拟研究需求，建立了一个小型的生物模拟实验室，实验室约有20 m 2 ，使用保德高性能服务器，内装有Gaussian 03，Insinght II，Gromacs，Amber，VMD等分子模拟软件，可以进行分子动力学模拟实验，模拟分子对接实验，同源模建实验，分子的空间力学优化等实验。为防止突然断电对服务器的损伤并能有足够的时间保存计算的数据为服务器配备可以维持供电一小时左右的高性能UPS蓄电系统，由于生物模拟实验根据模拟的分子大小的不同所需要的模拟计算时间就不相同，因此服务器全天24小时不间断运行。服务器运行期间会产生大量热，为保证服务器能够正常的工作，给服务器配以大功率的空调系统，来保持室内温度和湿度的恒定。
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user: 3. 网上预约系统的建设和运行管理 公共技术服务平台本着信息化建设的理念，以互联网络为依托，协调现有人员和仪器，在校设备处的扶持下，统筹建立了公共技术平台网上预约系统[ 6 ] 。网上预约系统根据院自身特点共建立了四大主要模块，学生模块，教师模块，仪器管理员模块和超级管理员模块。学生和教师在不通过账户和密码登陆的情况下就可以通过网页浏览仪器信息，包括仪器的厂家，名称，型号，技术参数，以及科研领域的相关资料。 3.1. 学生模块 学生在用账户和密码登陆后，可以查看自己的相关信息并有权限修改自己的密码和联系方式，查看设备的预约状态，运行情况，资费产生等。学生用户如需取消预约需提前至少4个小时以上找相关的仪器管理员进行处理。 3.2. 教师模块 教师用户在学生用户所涉及的权限上增加了可以浏览自己组内学生的信息，可以进行包时预约，可以检查组内所有学生使用的仪器产生的费用。并可以统计学生使用机时数。 3.3. 仪器管理员 每位管理员分管不同的仪器，可以设置仪器的可预约时间段，发布和修改仪器的信息，对学生和教师用户的培训申请进行确认和拒绝，并可以选择某一用户进行费用查询和统计。 3.4. 超级仪器管理员 在仪器管理员的权限基础上，可以添加删除所有用户，修改用户信息，可以浏览修改所有的仪器信息。可以进行包时预约管理，发布修改系统消息以及开启和关闭系统。 为确保网上预约管理系统有良好的运行状态，公共技术服务平台出台了“大型仪器设备预约系统使用管理方案”。使用者须提前向预约系统提出预约申请，并注明所做实验的条件和要求，以方便仪器预热和使用。技术服务平台按照预约顺序合理安排实验时间。预约系统的使用大大的提升了技术平台的工作效率，使工作能够有序，规范化的进行。进而提升了仪器的使用效率，方便了广大师生。
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user: 4. 人才培养与制度建设 4.1. 人员建设 一个运行良好的技术平台，需要有一支高水平的管理技术队伍，管理者的技术水平和管理能力起着至关重要的作用。公共技术平台全面整合院技术人员力量，以提高整体的技术水平与管理能力。一是通过选聘不同专业背景的科研技术人员为设备运行提供技术支持，所涉及的专业背景涵盖生物学，化学，理论化学，电器工程以及仪器分析等方向。这种人员匹配模式有利于不同专业背景的相互交流与学习，能够及时发现问题，分析问题，解决问题。二是组建兼职生物与分析技术应用团队。选聘熟悉相关设备使用技术的人员10人，共同组成仪器分析应用团队，及时有效的应用相关前沿技术共同开发研究生物仪器新的功能和应用。三是建立管理队伍。设置专职技术管理人员11人，其中中高级职称4人，中级职称7人；博士及以上学历8人，硕士3人。兼职仪器管理人员10名。从而组成了一直管理水平高，并具备高办事效率的团结协作的管理队伍。负责完成仪器设备培训、管理、操作、维护及维修等工作，使仪器设备始终处于一种良好的运行状态，提高仪器使用效率。四是加强培养培训，提高全体人员的操作技术和管理水平。努力为管理人员提供国内外进修，培训及学术交流的机会，每年定期联系仪器厂家派专门的工程师进行设备维护及仪器讲座，使其不断更新知识结构，扩展知识面。 4.2. 制度建设 公共技术平台想要良好的运行光有技术队伍是远远不够的，还需要好的规章制度来提高仪器设备的使用效率。建立规章制度才能做到有章可循，才能够确保公共技术中心发挥其积极地作用。中心根据自身运行条件制定了《大型仪器设备管理开放守则》《大型仪器设备档案管理办法》《大型仪器设备检查、维修维护办法》等系列管理、监督和使用的相关制度。规范大型仪器设备的科学化、合理化使用。公共技术平台严格按照规章制度管理，对不按照规章制度操作的老师和学生进行通报批评，如有损坏仪器须按照份额进行赔偿。并禁止以后再次使用。
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user: 5. 管理模式的不足及改进实施方案 依据平台运行的主要用于基础科研的大型精密仪器设备，如X-Ray单晶衍射仪，飞行时间质谱仪，激光共聚焦显微镜，小动物活体成像仪，细胞成像系统等上百万的大型仪器设备，运行维护成本高，维修成本更高。因此能否持续发展运行，如何筹措运行、维护、维修经费就成为主要难题。我们主要采取以下改进措施来解决管理模式存在的经费不足问题。 1) 设立大型仪器设备维修基金。实行仪器使用有偿收费。面向社会，利用动物实验室有运行证，大型专业精密仪器共享资源，遵循《吉林大学有偿服务管理指导办法》对大型仪器设备开放共享实行有偿服务，合理定价，统一收费，开展有偿服务，收取基本的技术服务费和管理使用费。所收入费用由院级财务单位统一管理，主要用于补充设备维护、维修及正常运行。 2) 由院里设定固定的设备维护和运行经费。公共技术服务平台的设备经费均来自“985”，“211”工程等建设费支出，院每年力争拿出1%用于设备维护和实验室运行费用。 3) 开展学校及各类大型仪器维护功能改造立项申报。积极参与学校实验技术立项申报，争取一定经费支持，提升仪器的扩展功能，进一步提高仪器设备的利用度。 4) 配合学校CERS项目计划，开展大型精密仪器设备定期使用培训暨用户交流会，扩大开放共享影响面。 5) 把科研技术服务平台部分设备对本科生、研究生教学开放，争取一部分的资金投入。例如设立研究生大型精密仪器课程和本科生大型精密仪器校内实训课程，对实验教学开放，进一步提高设备利用率，增加资金投入，保证一部分维护运行经费。
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user: 6. 结束语 公共技术服务平台中仪器设备的管理，开发，开放和利用是一项长期复杂的系统工程，构建一个高校仪器设备资源共享的技术平台对提高教学、科研投资效益具有重要意义也是建设节约型校园的重要举措。需要长期的深入研究和实践，需要校领导的重视也需要全校师生的努力配合，更需要中心平台的所有管理人员坚持不懈的努力，富有用于改革和不断探索的精神，才能保证平台的持续稳步发展。
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user: 摘 要 本文针对可编程直流电流源输出电流的幅值、频率、波形可设定的要求，设计了电流源的系统组成方案和电流参考波形的调制算法。可编程直流电流源由基于PC机的上位机监控系统和基于DSP控制的DC-DC变换器组成，两者通过RS485工业通信总线联系。基于LabVIEW的上位机监控系统的开发可实现对可编程直流电流源输出电流波形的调制和监控。实际装置的运行结果表明，上位机监控系统的设计满足装置的功能要求，操作简明，运行可靠。 关键词 :LabVIEW，串行通信，监控系统，直流电流源
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user: 1. 引言 大功率可编程直流电流源采用TI公司的TMS320F28335 DSP芯片作为控制器，要求输出电流幅值从0到200 A连续可调，波形调制方式有不调制、三角波调制、方波调制和正弦波调制4中可选方式，频率从0到20 Hz可调，且上位机需对输出电流波形实时显示。大功率可编程直流电流源的系统结构如图1所示。 上位机监控系统用于实现对电流源装置的编程控制，并对输出电流进行实时监测，让用户掌握装置的实时运行状况，并可根据需要选择不同的波形调制方式，对满足用户需求和装置安全运行具有重要意义。 LabVIEW是美国国家仪器公司开发的一种程序开发环境，使用的是图形化编程语言G编写程序，产生的程序是框图的形式[ 1 ] 。LabVIEW囊括了各种仪器通信总线标准的功能函数，不仅提供数百种不同接口测试仪器的驱动程序，还支持VISA、SCIP和IVI等最新的程控软件标准，为用户设计开发不同的先进测试系统提供了软件支持[ 2 ] 。 本文针对大功率可编程直流电流源的控制要求，上位机与DSP控制器采用RS485工业通信总线进行通信，应用LabVIEW中的VISA节点，方便地设计了上位机监控系统的串口通信程序。 图1. 大功率可编程直流电流源系统结构
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user: 2. 调制算法设计 大功率可编程直流电流源要求输出电流的幅值和频率可调、波形可选，因此，可以将输出电流波形分解为4个特征参数：调制方式m，调制频率f，平均电流(直流分量)I dc 和调制幅值(交流分量)I ac ，如表1所示。 通过上位机对以上4个参数进行设定和选择，然后下发至DSP控制器，DSP根据这4个特征参数进行运算，产生输出电流的参考波形，最后通过DSP控制DC-DC变换器产生所需的输出电流。 四种调制方式下的输出电流参考值i ref 计算如下： ① 不调制(m = 0) (1) ② 正弦波调制(m = 1) (2) ③ 三角波调制(m = 2) (3) ④ 方波调制(m = 3) (4) 式中，T为调制周期：T = 1/f。 在数字控制系统中，常以固定采样频率f s (或采样周期T s )对输出波形进行定时计算和控制输出，需要将连续时间函数转换为离散时间函数。若用N表示一个调制周期内的采样控制次数，用n表示当前时间对应的离散时刻，则： (5) (6) 由式(1)~(6)可以得到该电流源的输出电流参考值计算流程，如图2所示。
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user: 3. DSP通信接口设计 F28335 DSP有3个串行通信(SCI)接口模块，SCI接收器与发送器具有独立的16级深度的FIFO，并且具有独立的中断控制位，可工作在半双工模式或全双工模式。为保证数据的完整性，SCI对接收的数据进行间断检测、奇偶性检测、超时检测及帧格式检测。SCI模块可通过16位的波特率控制寄存器设置多种波特率，以满足系统需求 [ 3 ] 。 Table 1 Characteristic paramete 直流分量I dc 交流分量I ac 调制频率f 调制方式m 0~200 A 0~100 A 0~20 Hz 0:不调制 1:正弦波 2:三角波 3:方波 表1. 特征参数 表2所示为上位机向DSP传递数据的报文格式，报文为8字节，包括启停命令(2字节)、调制方式m(1字节)、直流分量I dc (1字节)、交流分量I a c (1字节)、离散调制周期N(2字节)以及对前7个字节的校验和(1字节)。
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user: 4. 上位机通信平台设计 上位机的主要目的是：通过串口与DSP进行通信，向DSP发送控制指令，并监测装置的输出电流。图3为基于LabVIEW的上位机监控界面。 4.1. LabVIEW界面设计 上位机向DSP发送的控制指令包括： ① 启停命令：通过LabVIEW的布尔按钮控件向DSP发送“启动”和“停止”指令。 图2. 输出电流参考值计算流程 Table 2 Message forma 启停命令 (2Byte) ‘ST’: 启 ‘SP’: 停 调制方式m (1Byte) 0: 不调制 1: 正弦波 2: 三角波 3: 方波 直流分量I dc (1Byte) 交流分量I ac (1Byte) 离散调制周期N (2Byte) 校验和 (1Byte) 表2. 报文格式 ② 调制方式：通过LabVIEW的枚举输入控件向DSP发送“调制方式”的设定指令。 ③ 调制参数：通过LabVIEW的数值输入控件向DSP发送“平均电流”、“调制幅值”和“调制周期”的设定指令。 上位机的显示包括： ① 设备状态：通过LabVIEW的布尔指示灯控件显示设备的运行状态。“运行”指示灯由绿变红，表示装置开始运行；“故障”指示灯由绿变红，表示通信出现故障；“保护”指示灯由绿变红，表示设备处于异常保护状态。 ② 输出电流：通过LabVIEW的波形图控件显示设备的两路输出电流波形，且能根据设定的不同调制周期完整显示1~2个周期宽度的波形。 4.2. LabVIEW程序设计 LabVIEW提供了丰富的仪器控制功能，支持VISA、SCIP和IVI等。在串口通信方面，串口通信使用的功能节点均为VISA节点。VISA是调用低层驱动器的高层API，本身不具备编程能力，使用之前需 要实现安装驱动[ 4 ] 。VISA子选板上包含了5个库函数和1个下一级子选板“高级VISA”，“高级VISA”中还有更多的高级函数可调用[ 5 ] 。本系统的数据通信是采用串口实现的，在通信时，通过VISA配置串口[ 6 ] ，将DSP控制器与上位机依照规定的通信协议：波特率、数据位、停止位、通信端口号、校验位等方面进行相应的配置，即可进行数据的传输。 如图4所示，上位机LabVIEW程序设计的基本流程是：设置好监控界面上的串口号、调制波形、平 均电流、调制幅值和调制周期后，点击“启动”按钮，首先对平均电流、调制幅值和调制周期的输入范围进行判断，满足条件后，以表2所示的报文格式向DSP发送控制指令(注意：在向DSP发送指令时需要将输入的十进制数字转换为字符串形式)，DSP接收到控制指令后进行和校验，一旦校验正确，立即向上位机返回字符串“RUN”表示接收成功，PC机接收到DSP返回的字符串“RUN”后，随即点亮监控界面上的“运行”指示灯(由绿变红)，接着DSP对装置的两路输出电流进行采样，每次对两路输出电流各采样200个数据，为了对两路电流进行区分，在采集到的两路电流数据前端分别加上01和02，同时 图3. 基于LabVIEW的上位机监控界面 图4. 基于LabVIEW的上位机程序设计流程图 为了确保传输过程中数据的完整性和正确性，在每路电流数据的末端加上对前201个数据的校验和，那么DSP每次总共向PC机传输404字节的数据，PC机接收到这404个数据之后首先进行分组，然后对每组数据分别进行和校验，校验正确后将两组数据送至波形图控件进行显示(注意：PC机接收到的数据为字符串形式，在送至波形图控件前需将其转换为十进制数据)。
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user: 5. 运行结果 上位机监控系统设计完成后，与大功率可编程直流电流源进行了联机运行。运行条件为：直流分量I dc = 60 A，交流分量I ac = 20 A，调制周期为1 s。图5~图7分别对应调制方式为方波、三角波和正弦波 图5. 方波调制方式；(a) 实际输出电流；(b) 上位机监控波形 图6. 三角波调制方式；(a) 实际输出电流；(b) 上位机监控波形 图7. 正弦波调制方式；(a) 实际输出电流；(b) 上位机监控波形 的实际输出电流和上位机监控波形，可以看出，监控系统是控制有效、监视准确的。
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user: 6. 结束语 本文针对大功率可编程直流电流源的控制要求，设计了基于LabVIEW的上位机监控系统，并给出了上位机LabVIEW程序设计的基本流程。上位机与DSP控制器通过RS485工业通信总线进行通信。装置的运行结果表明，通信安全可靠，操作简明，上位机能够对装置进行正确的启停控制，并能实时监控装置的输出电流。
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user: 摘 要 脉冲耦合神经网络(PCNN)用于图像检索时需人工确定较多参数，参数确定的好坏严重影响检索效果，针对以上问题，提出一种基于进化学习的参数优化方法。通过引入粒子群算法(PSO)，构建优化目标函数，提前对图像库中少量图像进行分类训练，对脉冲耦合神经网络的各参数进行优化并用于图像检索。实验表明，提出的算法能有效找到各参数的近似最优解。对图像库中未训练图像进行检索时也取得较好效果，在检索查准率、查全率及主观视觉效果方面本文方法均优于经验参数。 关键词 :脉冲耦合神经网络，粒子群算法，参数优化，图像检索
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user: 1. 引言 随着便携式摄像设备手机、计算机等大规模使用和多媒体技术的快速发展，人们正接触着越来越多的图像信息，如何快速高效地从海量图像中获取用户所需要图像成为当前研究的热点。基于内容的图像检索(CBIR)因此应运而生。近年来，基于内容的图像检索技术在商业方面得到了较大的应用，如百度的百度识图、安图搜的购物搜索引擎、淘宝的拍立淘、数之联的拍图购等。 第三代人工神经网络脉冲耦合神经网络(PCNN)无需提前训练样本，从生物视觉出发处理图像更符合人类的视觉机制，用于图像检索时具有旋转、缩放、平移不变性的特性[ 1 ] ，使得PCNN广泛应用于图像分割、边缘检测、图像去噪、图像融合、特征提取等领域[ 2 ] 。文献[ 3 ] 利用PCNN生成的时间序列作为特征对纹理图像进行检索。文献[ 4 ] 利用PCNN提取图像边缘信息，生成边缘时间序列作为图像特征用于商标检索。文献[ 5 ] 计算PCNN生成二值图像的欧拉数，将欧拉数序列作为图像特征用于图像检索。由于PCNN参数设置较多，参数取值需要人工确定，一定程度上限制了其应用。为优化PCNN参数，Deng X Y等[ 7 ] 从PCNN数学特性出发，对其点火机理进行分析，提出了改进模型用于图像分割。Zhou D等[ 7 ] 利用脉冲输出所对应区域均值和阈值的关系，对PCNN模型的连接系数进行优化，将改进后的模型用于图像分割。但以上参数优化方法都需要结合图像的自身信息，不同图像得到不同的优化参数，不适用于图像检索。文献[ 8 ] [ 9 ] 引入遗传算法对PCNN参数进行优化。但该方法需要对参数进行编码，且算法中包含复制、交叉、变异等操作，实现相对复杂。Kennedy等人[ 10 ] 提出的群智能粒子群算法，具有原理简单，收敛速度快，参数设置少，易于实现等优点，因此本文引入粒子群算法用于优化PCNN参数，并将优化参数的PCNN用于图像检索。
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user: 2. 脉冲耦合神经网络 数脉冲耦合神经网络是Echorn等人受猫的视觉皮层神经信号传导特性启发，并由Johnson等人改进为适用于图像处理的新型神经网络。其数学表达式如下： 式中F、L为PCNN的反馈输入和连接输入。U为内部活动项，Y为脉冲输出，θ为动态阈值。 、 为神经网络中各神经元坐标， 为PCNN迭代次数。 、 、 分别为时间衰减系数， 、 、 分别为幅度系数， 、 为连接矩阵， 为连接系数。在图像处理中，反馈输入为图像本身S，图像中各像素点代表神经网络的各神经元，某一神经元的点火会触发周边相似神经元点火，因此一次迭代后所有神经元输出形成的二值图像包含原图像的纹理、边缘等信息，可作为图像特征并应用于图像检索。
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user: 3. 基于粒子群算法的参数优化 3.1. 粒子群算法 粒子群算法是受鸟类寻找食物启发而用于求解优化问题，通过评价函数确定各粒子位置的优劣，各粒子的位置由其速度所定，其优化过程中各粒子主要依靠历史最佳位置和全局最佳位置进行速度更新、确定新位置，进而通过评价函数找到其最优位置。达到终止条件时，找到最后的全局最佳位置为其最优解[ 11 ] 。其具体描述为在D维搜索空间，粒子群数量规模为n，粒子的位置为 ，速度为 ，各粒子的历史最佳位置为 全局最佳位置为 ， 为 中的最优值。其中 。各粒子位置和速度更新公式如下： 式中 为迭代次数， 为惯性因子， 、 为学习因子，rand( )为取值为[0， 1]之间的随机数。惯性因子和 越大，其全局搜索能力越强， 越大，其局部搜索能力越强。为避免算法过早进入局部最优，本文采用文献[ 12 ] 方法，在算法运行前期给 赋较大权重系数，后期将 权值动态调整增加，减小 权值。其动态调整公式为： 其中 为迭代次数， 为算法的总迭代次数，随着迭代次数增加， 由大变小， 由小增大，动态增强了粒子群算法跳出局部最优的能力。 3.2. 基于粒子群算法的参数优化 PCNN中需要优化的参数主要有5个，分别是 ， ， ， ， 。将5个待优化参数作为粒子的维度输入到粒子群算法中。为确定粒子群算法的评价函数，本文采用时间熵序列[ 13 ] 作为图像的PCNN输出，其中二值图像的香农熵定义为： 、 分别为二值图像中1和0出现的概率。 本文计算图像时间熵序列之间的相关系数，以判断图像的相似程度，相关系数越大，图像间的相似度越高。相关系数算法公式为： 为PCNN的迭代次数，本文设置 。 、 为图像X和图像Y在第 次迭代时的香农熵， 、 为图像X和图像Y在 次迭代后的香农熵平均值。 为寻求优化参数，选用 幅图像作为训练图像，即共有 类图像，每类中 幅。其优化过程为： (1) 把粒子的维度作为PCNN参数，用PCNN计算训练图像的时间熵序列； (2) 计算所有训练图像时间熵序列间的相关系数； (3) 找出 类图像中最小的相关系数值 ； (4) 找出 类图像与非 类图像间最大的相关系数值 ； (5) 对图像每类 重复步骤3和4 ( )； (6) 找出a中的最小值与b中的最大值，并计算它们的差值，作为粒子的适应值，差值越大效果越好； (7) 对每个粒子重复1~6步，计算每个粒子的适应值； (8) 根据适应值确定粒子全局最佳位置和历史最佳位置，进行更新迭代。 算法中的主要参数设定，粒子规模为20，迭代次数10次，惯性因子 。训练图像共选取2类，每类5幅，所有图像来自于corel图像库。 3.3. 参数优化的PCNN图像检索 Ma Y等[ 14 ] 证明了在参数适当的情况下，每幅图像经PCNN处理后都有唯一图像特征，因此可以将PCNN处理后的图像序列作为图像的特征用于图像检索。由于经PCNN处理后每次迭代都产生一幅二值图像，生成的图像数据较多，不利于后续处理。为减少数据量，Johnson [ 15 ] 等人提出时间序列，即统计迭代中每幅二值图像的非零值求和，经过N次迭代得到含有N个元素的一维向量，即为图像的时间序列。时间序列极大地减少了数据量，但其抗干扰能力较差。本文采用时间熵序列作为图像特征。对图像库进行PCNN操作，生成时间熵序列库作为图像特征库。 常用的相似性度量方法有欧氏距离法、马氏距离法、积相关法、相位相关法和相关系数法等，因相关系数法具有几何不变性和较好的抗噪能力[ 16 ] ，本文采用相关系数来度量图像时间序列熵间的相似度，进而求得相似图像。
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user: 4. 实验结果及分析 本文实验环境为Microsoft Windows 7、Intel(R) Core(TM)i5-3470 cpu@3.2 GHz、3.2GHz、8.0 GB内存、MatlabR2008a。实验选用corel1000图像库中图像。分别从花朵、恐龙两类图像中选出5幅作为粒子群算法的训练图像。实验前先将彩色图像转制为灰度图像。 为检测优化后参数的效果，首先对训练图像进行测试，随机选取5张图像作为查询图像，返回排行靠前的前5幅作为查询结果，取查询结果的平均值作为图像的查准率和查全率。图1为检索结果。由图1可以看出经粒子群算法优化后的PCNN在查准率和查全率上均取得较好效果。 将优化后参数与文献[ 3 ] 中采用的经验参数对比，经验参数取值如表1所示。 连接矩阵W为 矩阵，各元素取值为各元素自身与矩阵中心距离的倒数，具体形式为： ， 、 为 、 的中心。 图像库采用corel1000图像库中的花和恐龙两类图像共200幅。图2为对corel1000图像库中第606幅花朵图像的检索结果对比，从主观上看，本文设计方法的检索结果更符合人类视觉，检索结果与查询 图像有更高的相似性。 从每类图像中随机选取5幅作为查询图像，分别选用两组PCNN参数进行检索比较。其检索结果如图3、图4所示。 从图3、图4可以看出，经本文优化后的参数用于图像检索时在查准率和查全率上都明显优于经验参数。实验中选用了10幅图像为训练图像，用其它未训练图像进行查询时，本文的优化参数仍表现出较好的检索效果。 图1. 平均查准查全率曲线 Table 1 Basic parameters of PCN 经验取值 1.0 1.0 0.2 20 0.1 47 本文取值 0.31 0.72 1.5 17.33 0.92 47 表1. PCNN的基本参数 图2. 单幅图像检索结果比较 图3. 查准率比较 图4. 查全率比较
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user: 5. 结论 针对PCNN参数较多且依靠经验取值严重影响检索效果的问题，本文提出构建评价函数，利用粒子群算法对PCNN参数进行自动寻优，将优化后的PCNN参数用于图像检索。结果显示，该方法效果较好，具有较高的查准率和查全率。利用粒子群算法训练时只需要少量图像即可，训练开销相对较小。对未训练图像进行检索时也能取得较好结果，且检索结果更符合人类视觉。
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user: 摘 要 S3C2440A是一款16/32位RISC微处理器，具有强大的控制和信号处理能力。本文介绍了基于S3C2440A的液晶显示模块LQ084V3DG01的开发与应用；根据液晶模块的接口时序和逻辑要求，设计了与S3C2440A的硬件接口电路；完成了液晶显示参数设置、字符、清屏和图像显示等应用程序的编写。S3C2440A的软件采用C语言编写，使程序有很强的可移植性。工程应用结果表明，系统工作稳定，液晶显示效果良好，具有较好的工程使用价值。 关键词 :S3C2440A，液晶显示，接口时序，清屏
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user: 1. 引言 S 3C 2440A 是三星公司推出的16/32位RISC微处理器，采用ARM920t的内核，0.13 μm的CMOS标准宏单元和存储器单元，其最高工作频率为400 MHz。具有功耗低、性能高、全静态设计等优点。实现了MMU、AMBA BUS和Harvard高速缓冲体系结构。这一结构具有独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，且每个都是由具有8字长的行组成，并提供了一套完整的通用系统外设，从而减少整体系统成本和无需配置额外的组件[ 1 ] [ 2 ] 。 随着技术的进步，LCD作为显示器件在各种嵌入式系统中得到越来越广泛的应用。LCD不仅能为人机界面提供高质量的画面显示，而且能提供更直观、方便的交互性输入。LQ084V3DG01是Sharp公司生产的8.4''透射式彩色有源矩阵液晶显示模块，其接口为TTL电平，采用33脚软性PCB封装，分辨率为640 × 480 [ 3 ] 。 本文介绍了S 3C 2440A LCD控制器和LQ084V3DG01的接口时序和逻辑要求，着重研究了S 3C 2440A 与LQ084V3DG01的硬件接口电路和各种寄存器的设置，完成了字符、清屏、图像显示灯程序的编写。软件采用C语言编写，具有较强的可移植性。运行结果表明，系统工作稳定，显示效果良好。
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user: 2. 系统硬件设计 2.1. 接口电路设计 S 3C 2440A 对于片内的各个部件采用了独立的电源供给方式：内核采用1.3 V供电；I/O单元采用3.3 V供电；存储单元采用3.3V供电[ 4 ] [ 5 ] 。LQ084V3DG01供电电压也为3.3 V，因此S 3C 2440A 的I/O口可以直接和LQ084V3DG01相连，有效简化了硬件系统的设计。LQ084V3DG01共有32路信号与S 3C 2440A 相连，其中18路数据信号(红、绿、蓝各6路)，4路控制信号，其余为电源和地，具体硬件电路如图1所示。 2.2. S 3C 2440A LCD控制器 S 3C 2440A 处理器内置了LCD控制器，其功能能将显示在LCD上的数据从系统内部的数据缓冲区通过逻辑单元传送到外部的LCD驱动器中。支持每像素1位、2位、4位和8位带有调色板的TFT LCD和每像素16位与24位的无调色板真彩色显示[ 6 ] [ 7 ] 。 LCD控制器主要由REGBANK、LCDCDMA两大部分组成，用于产生必要的控制信号和传输数据信号。REGBANK有17个可编程寄存器组和256 × 16的调色板存储器，用来设定LCD控制器。LCDCDMA是一个专用的DMA (Direct Memory Access)，自动从帧存储器传输视频数据到LCD控制器，视频数据可以不经CPU处理直接显示在屏上。TIMEGEN由可编程逻辑器件组成，产生VSYNC、HSYNC、VCLK、VDEN信号等，以支持不同的LCD驱动器接口时序和速率[ 8 ] [ 9 ] 。框图如图2 图1. S 3C 2440A 与LQ084V3DG01接口电路 所示。 2.3. TFT LCD接口时序 S 3C 2440A 有两种访问LQ084V3DG01的方式：直接访问方式和间接访问方式。由于S 3C 2440A 相对于液晶模块控制器为高速器件，直接访问方式可能会因为时序上不匹配而无法正常运行，因此接口设计采用间接控制方式，即模拟液晶模块时序的方式与其通讯[ 10 ] 。 LQ084V3DG01采用18位数字RGB接口，该接口是为TFT LCD模组提供高品质显示而设计的，可以高速、低功耗地完成各种静态和动态图像显示。VSYNC、HSYNC、VCLK、VDEN为控制信号，用于帧、行、像素的数据传输[ 11 ] 。LQ084V3DG01液晶模块RGB接口时序示意图如图3所示。
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user: 3. 系统软件设计 S 3C 2440A 的软件设计是在ADS (ARM Developer Suite)开发工具下进行的。ADS由命令行开发工具、ARM实时库、GUI开发环境、实用程序和支持软件组成[ 12 ] 。用户可以为ARM系列的RISC处理器编写和调试自己的开发应用程序。 图2. S 3C 2440A LCD控制器框图 图3. RGB接口示意图 3.1. LCD参数设置 S 3C 2440A 的LCD控制寄存器主要有：LCDCON1~5。LCDCON1对LCD的类型、数据位数、是否需要VDEN输出及VCLK进行设置；LCDCON2对VBPD、VFPD、VSPW进行设置；LCDCON3及LCDCON4对HBPD、HFPD、HSPW进行设置；LCDCON5对VCLK、HSYNC、VSYNC的极性进行设置[ 13 ] 。以下为初始化程序部分源代码： 为了保证程序的可移植性，在编写程序时对相关参数用符号常量表示，这样如果需要更换LCD，只需修改符号常量的值即可。 3.2. 液晶清屏程序 系统开机、翻页、复位时，液晶屏要进行清屏，清屏是进行字符、图像显示等工作的前提。清屏程序框图如图4所示。 图4. 清屏程序流程图 液晶屏分辨率为640 × 480，程序中定义为：
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user: 4. 显示效果 系统在设计完硬件接口和软件驱动后，还要配合相应的显示程序才能将需要的信息显示在屏幕上，如各种颜色的汉字、英文、数字及图像等。字符的显示程序与清屏程序编程思路基本相同，不再累述，显示效果如图5所示。 图像显示涉及分辨率变换，系统选用的LQ084V3DG01分辨率为640 × 480，而数字图像分辨率通常较高，为了能显示整幅图像，只能对输入的数字图像进行重抽样，必要时将图像边缘裁减掉[ 14 ] ，显示效果如图6所示。 图5. 字符显示 图6. 图像显示
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user: 5. 结束语 采用RGB接口的TFT LCD与高性能的32位S 3C 2440A 构成了显示系统。根据设计的硬件接口电路，针对TFT LCD的接口时序和显示要求，完成了软件的编写、编译和加载。本系统已应用到实际工程中，达到了显示稳定、色彩丰富、人机界面友好的显示效果。
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user: 互动创新知识驱动的大规模个性化定制 生产模式研究