智能选择

2024-07-13

智能选择(通用11篇)

智能选择 篇1

0 引言

智能光网络是当今传送网发展的趋势,是一种能够支持多种类型业务、具有动态连接能力,并可以根据实际工作的需求,能够对带宽进行实时分配的光网络,其主要代表是自动交换光网络(ASON)。路由技术是智能光网络标准化工作的难点和重点,作为智能光网络控制平面的一项重要的核心技术。路由技术也是国际标准化组织当前的主要研究对象。

1 智能光网络路由的基本特点

与传统的IP路由相比,智能光网络的路由有如下特点:

1) IP路由包括控制和数据平面的功能。控制平面的功能又分为两部分:扩散拓扑信息和路由拓扑信息计算转发表。数据平面的功能是利用转发表来转发IP数据包。在转发IP数据包之前,连接并没有建立,数据包是从源到宿一跳一跳地转发的。和其他电路交换网络一样,光网络中的数据平面并不参与连接的路由。在这些网络中,端到端连接是根据网络拓扑和资源信息来建立的。建立之后,数据就可以在连接上进行传输,路由就不需要再进行计算了。

2)在IP网络中,路由协议和数据平面的转发过程关系密切。一旦出现故障,就必然会有用户受到影响。而在光网络中,由于控制平面和数据平面是分离的,路由协议出现故障后,并不会影响到已经建立的连接。

3)在开始传输数据之前,必须先建立连接和预留资源。光网络中的路由需要知道网络中不同资源的可用性情况,目前的域内IP路由协议不处理资源可用性信息。而最近的为IP流量工程做了扩展的路由协议则涉及了这个内容。为了路由光网络中的连接,需要经过加强的路由协议来处理资源的可用性信息。

4) IP路由是逐跳计算的,而在光网络中,路由是由源节点计算的。也就是说,在IP路由中,路径上的各个节点会独立地选择下一跳来转发数据包。因此,所有节点都必须知道整个网络的拓扑,并且保持路由算法一致,这样才能计算得到正确的路由。而在光网络中,路由计算是由源节点完成的,只要源节点拥有正确的网络拓扑信息就可以了,而不需要所有节点都拥有网络拓扑信息以及进行路由计算。

5)对于保护和恢复的需求。在IP网络中,业务一般在最短路径上进行转发。当故障发生时,路由机制会选择其他路由,使得数据包可以绕过故障点,也就是说,网络对故障的处理多少会有一点延迟。然而,在光网络中,一个基本特征就是大量使用预先计算好的,同时也是常常预先指配好的设备分离备份路径来实现连接的保护。

6)邻居发现过程是许多域内IP路由协议的基本功能。光网络中的邻居发现则是由其他自动发现机制来实现的。在光网络中,邻居发现过程除了基本的邻居发现外,还包括链路相关属性的发现。

2 智能光网络的路由选择技术

2.1 基于约束(Constrain)的路由

基于约束的选路用于计算受到多个约束条件限制的路由,它从Qo S路由发展而来,但又不同于Qo S路由。在基于约束的路由选择算法中,寻找一条同时满足两个或两个以上度量约束的路径,是一个NP完全问题。该问题目前在数学上还没有统一确定的解决方法,这也意味着还没有标准的基于约束的路由算法。

2.2 QoS路由

2.2.1 Qo S路由的基本概念

Qo S的概念用来刻画服务提供者与用户之间用数量或质量来定义的性能约定。一次连接的服务质量由一系列约束条件给出,如带宽约束、时延约束、抖动约束等。Qo S路由的基本任务是为一次连接寻找一条有足够资源,能够满足Qo S要求的可行路径。Qo S路由不同于尽力而为的路由,因为Qo S路由通常是面向连接,有资源预留功能,并且能够提供质量保证的服务;而后者有可能是面向连接的,也可能是无连接的。

2.2.2 Qo S路由基本问题

Qo S路由问题就是找到一条满足一个或多个Qo S条件的路径。网络服务被要求提供的Qo S,对于给定路径相对于其成分链路而言一般表现如下3类性质: (1) 可加性:总Qo S等于构成这条路径的所有链路Qo S值之和(如跳数、时延等); (2) 可乘性:总Qo S等于构成这条路径的所有链路Qo S值之积(如误差率、丢包率等); (3) 最小最大性:总Qo S等于构成这条路径的所有链路Qo S值中的最小者(如费用等),或者总Qo S等于构成这条路径的所有链路Qo S值中的最大者(如流量、带宽等)。

由于要同时满足这些性质各异的Qo S是比较复杂的,因此,对于最小性Qo S,进行路径选择之前不满足Qo S的链路将不作为路径选择对象;对于乘法性Qo S,可以将各链路的Qo S值进行对数变化,转换为加法性Qo S,保证在进行路径选择时只包括加法性Qo S,以便于处理。

2.3 GMPLS路由技术

MPLS对传统的路由协议进行了扩展用来支持流量工程(TE)。GMPLS在此基础上又对其进行了扩展和加强,从而支持链路状态信息的传送。GMPLS路由协议主要用于I-NNI接口的路由,即ASON域内路由。GMPLS对路由协议的扩展主要包括如下方面。 (1) 对未编号链路的支持; (2) 链路保护类型(LPT); (3) 共享风险链路组信息(SRLG)。如果一组链路共享某一种资源,而这种资源的失效可能会影响共享到所有这些链路,则称这一组链路为“共享风险链路组”; (4) 接口交换能力描述符。GMPLS定义了以下的接口交换能力:PSC(分组交换)、L2SC (L2交换)、TDM(时分交换)、LSC(波长交换)、FSC(光纤交换); (5) 带宽编码。

3 智能光网络的路由算法描述

3.1 路由算法的设计目标

路由算法的设计目标通常包括以下内容: (1) 最优化:路由算法选择最佳路径位置的能力; (2) 简单性:路由算法应该被设计成尽可能地简单,即必须以最少的开销和使用费用获得高效的功能; (3) 顽健性:路由算法必须是健壮的,在异常的或者无法预料的情况下(如硬件失败,高负载条件和不正确的安装和使用等),要求算法仍能正确运行; (4) 快速收敛性:路由算法必须在短时间内收敛; (5) 灵活性:路由算法应迅速准确地适应各种各样的网络状况。

3.2 受限最短路径优先(CSPF)算法

在通信网络中,使用Dijkstra和Bellman-Ford算法计算最短路径是很有效的,但如果要求满足不同的Qo S条件,将约束引入优化问题时,算法会变得十分复杂。约束最短路径优先(Constrained SPF)算法属于启发式算法,它是一种改进的最短路径约束算法,是目前最适应于智能光网络的路由算法,在网络中主要用来完成流量工程和快速的重路由。

对于CSPF算法有几个输入变量:首先是配置的流量隧道特性(带宽、资源类所属关系、优先级、恢复性等);其次是与这些特性相关的资源状况;第三是网络的拓扑信息。其中网络的资源和拓扑信息可以通过IGP来获得。

CSPF的主要计算步骤如下: (1) CSPF会排除掉那些链路信息不全的链路,然后进行链路所属的资源类的检查,检查之后,如果发现有无效的资源所属关系的链路,就把这些链路排除掉; (2) 根据删减后的拓扑计算最短距离的路径。

3.3 用于CSPF计算的约束条件

通常约束条件分为两类:链路约束和路径约束。

1)链路约束。链路约束是指一条路径上链路的使用限制,即光链路的属性特征。单条成员(TE)链路可以包含如下属性(约束条件): (1) 最大带宽:该参数描述了链路的容量; (2) 未预留带宽:该参数描述了链路上还没有被预留的带宽; (3) 最大、最小连接带宽:这两个参数决定了链路中可以分配给某条连接的最大和最小带宽。可分配的最大带宽小于链路上的未预留带宽;可分配的最小带宽取决于交换节点所支持的交叉粒度; (4) 链路保护类型:指链路的保护能力; (5) SRLG:一串无序的数字,用于表示和链路相关的SRLG标识符; (6) 接口交叉能力:包括交叉能力和交换能力细节信息。

2)路径约束。路径约束是指在选定路径上性能度量标准值的加性或乘性组合的界限。 (1) 路径跳数限制:到达目的地路径的最大跳数; (2) 松散显示路由:确定给出路径必须经过的一些中间链路或中间节点; (3) 保护恢复机制:当传输链路发生故障时采取哪种备份路径恢复链路。

4 结语

智能光网络中的路由技术是当前的研究热点和重点。由于目前还没有相关的行业标准,因此,在路径选择算法,约束条件选择上具有相当的灵活性,随着光传输技术的发展,需要考虑的约束条件也会随之而发生变化,根据不同的网络结构和性能需求来选择不同的参数,从而更好地适应智能光网络。

参考文献

[1]毛谦.传输与交换在光层的融合——自动交换光网络[C].//全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议 (OF-CIO’2001) 论文集.2001.

[2]宋涛.新一代网络体系——智能光网络[J].光通信技术, 2004 (5) .

[3]刘玲斐, 高鹏, 陆月明, 等.基于GMPLS的智能光网络流量工程研究[J].现代有线传输, 2004 (3) .

智能选择 篇2

智能化专题地图表示方法选择的研究

首先阐述了专题地图表示方法选择的知识,包括十种常用表示方法的描述、影响表示方法选择的因素、表示方法选择之间的配合原则,提出了选择专题地图表示方法的新规则,总结了表示方法间搭配的`可能性;接着介绍了知识工程中知识模型的基本概念,在此基础上,建立了专题地图表示方法选择的知识模型并利用关系数据库的理论与方法对其进行了模拟;最后基于WebService开发了试验系统并举例说明了问题.

作 者:田晶 黄仁涛 郭庆胜 TIAN jing HUANG Ren-tao GUO Qing-sheng 作者单位:武汉大学资源与环境科学学院,武汉大学地理信息系统教育部重点实验室,武汉,430079刊 名:测绘科学 ISTIC PKU英文刊名:SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年,卷(期):32(5)分类号:P285 TP311关键词:智能化 表示方法 知识模型 WebService

智能选择 篇3

据了解,联想此次推出的电视新品共4款,分42寸和55寸各两种型号。其中42寸型号为K71的智能电视价格在6499元。据腾讯家电的一项网络调查显示,有94%的网友认为这一价格偏高。联想的定价是否真的偏高?其为何要进军智能电视?未来,联想智能电视前景可能怎样?

联想电视定价是否过高?

奥维咨询副总经理金晓锋认为,评价一个产品定价是否过高要看它采取的是什么样的定价模式。以往企业一般采用成本定价法,成本高,价格也相对较高。现在这一定价法逐渐转变,开始从价值角度对产品进行价格评估。

我们在京东商城看到,同样是42寸的智能电视,国产品牌康佳3D智能电视定价为3399元,长虹3D等离子智能电视定价为3499元,创维超窄边智能电视为4999元,其不闪式3D LED智能安卓系统电视定价为6999元。相比而言,联想智能电视的定价的确很高。

但联想之所以将42寸智能电视定在这个价位有其一定的优势。金晓锋认为,联想的优势在于其自身实现了手机、电脑、PAD、电视之间的4屏互动,在内容整合方面也更有优势。

“以前我们在对电视做比较时,比较看重面板、芯片等硬件内容,现在则需要更多的考虑软性内容。目前电视各个品牌硬件设施都差不多,而联想作为IT厂商在4屏互动和资源共享方面更有优势。相比而言,电视整机厂商在硬件和图像信息处理能力方面有优势,但是在网络资源的整合能力相比IT厂商稍差一些。”

智能电视前景值得期待

联想发布的两款42寸智能电视,K71的价格为6499元,K81的价格为7499元,相差1000元。当笔者询问联想相关客服人员这1000元差在哪里时,联想客服人员说,主要差别在于K41智能电视不带3D功能,K81智能电视带有3D功能。一个功能的有无价格就相差了1000元,这不由让人发起疑问,智能电视的推广到底是消费者主动需求呢,还是企业为提高利润所作出的必然选择呢?金晓锋认为两者兼而有之。

“在电视领域,技术进步对电视发展推动很大,我们看到从原来的LCD到LED和OLED发展仅仅只是几年的时间。现在电视又有了3D和智能的发展趋势。这里面有生产厂家主推的成分,同时也有消费者的主动需求。3D电影的出现,人们很自然的会想到3D效果能否在电视上展现,而智能手机的普及也对智能电视普及起到了拉力作用。”

金晓锋认为,联想介入智能电视,说明智能电视未来很有前途。“目前,在电子消费终端4块屏——手机、电脑、PAD、电视之间也存在竞争。他们最大的竞争就是如何争夺消费者睡觉前的3小时。”

目前,在4块屏中,手机、电脑、PAD可以归结为“前倾文化”,它们都有一定的私密属性。只有电视属于“后仰文化”,具备开放属性,可以成为家庭娱乐的中心。

在智能电视出现以前,传统电视可以满足老人小孩需求,但是已经不能满足年轻消费群体需求。智能电视出现后将家中的老中青三代重新聚合在一起,其家庭娱乐互动功能是老百姓非常希望的一种生活。从这一角度来看,智能电视发展前途可期。

未来售后服务将充满挑战

目前联想以及电视厂商出产的智能电视功能很多,譬如能够实现语音操控,有很多APP应用程序,能够实现多屏互动。那么这样一来,智能电视未来一旦损坏,其维修成本是否也会翻番呢?

对此,奥维咨询副总经理金晓锋认为,不光是维修成本问题,未来智能电视售后服务在诸多方面将面临挑战。比如智能电视的安装与调试,网络问题等都会加重企业的负担。

“智能电视出现问题后,消费者一般不会想是不是网络环境问题造成的,其首先想到的是电视本身有无质量问题,而其实问题可能出在整个系统上。所以智能电视厂商需要在售后服务上加大力度,加强对售后人员相关知识的培训。未来售后服务人员可能不仅仅是维修师,而将跨越几个领域,更多的扮演软件工程师的角色。”

联想电视前景如何主要看发展模式

联想4种型号的智能电视推出后,其发展前景将会如何呢?金晓锋认为单从产品本身来看还不足以断定联想智能电视的发展前景如何。这需要看其未来将会采取怎样的发展模式。

著名财经评论员郎咸平曾在一篇文章里指出,苹果之所以伟大,主要不是它发明了多么先进的iphone 或ipad产品,而在于其整合了整个产业链,在自己赚到大头的同时也让产业链的各个环节都能从中赚到钱。

智能选择 篇4

一、宁波舟山港现状

1. 宁波舟山港发展

从改革开放初到现今, 港口在经济发展中扮演着重要的角色。通过港口发展推动了我国经济近三十年的飞速增长, 而经济的提升又同时正向反馈给港口, 促进港口的现代化建设。中国的庞大经济体固然支撑了国内一大批世界顶级港口的建设, 但是也存在着很多问题, 包括盲目建设、重复建设、恶性竞争、区域分配不合理等问题。当膨胀的经济逐渐消退, 外部需求的萎靡不振, 港口的区域功能性定位以及精耕细作式的建设是未来发展的必然选择。同时在外部因素方面, 克拉运河的开凿、一带一路的扩张以及上海自贸区试点实行, 使得宁波舟山港的建设势在必行。通过宁波港和舟山港的资源整合, 使得宁波舟山港作为一个区域经济竞争实体。加快推进浙江自由贸易园区试点, 为浙江省对外贸易的发展获取改革红利。2016年, 省海港集团正式组建并基本完成资产注入, 宁波-舟山港正式实现实质性一体化。根据《浙江省海洋港口发展“十三五”规划》, 宁波舟山港现有19个港区, 未来将划分为重点发展港区、优化发展港区、特色发展港区等三类, 合理推进建设与发展, 同时推进大宗商品泊位区向北部集聚、集装箱泊位区向南部集聚。以大宗商品中转和集装箱运输发展为核心, 充分发挥港口对大宗商品交易、保税加工、自由贸易、海洋产业集聚等方面的带动优势, 推进港口由传统运输平台向物流平台、信息平台、贸易平台、产业平台、金融平台拓展。要把宁波舟山港打造成现代化国际强港, 全球一流枢纽港。

2. 宁波舟山港地位

随着我国“一带一路”开放战略和长江经济带这一战略的强势推进, 处在“一带一路”开放战略和长江经济带战略结合点上的宁波舟山港正迎来新的发展战略机遇。宁波-舟山港一体化, 实现两港优势互补, 跻身世界强港的位置。2015年, 宁波舟山港集装箱吞吐量达到2180TEU居世界第四。远超釜山港、迪拜港等国际知名港口。其次, 宁波舟山港对浙江省乃至长三角经济发展起到举足轻重的作用。促进了外贸物流等服务业的蓬勃发展, 有效解决了就业问题。同时在交通运输方面宁波舟山港也起到了至关重要的作用。有效缓解了长三角水路运输需求与现状之间的矛盾, 促进长三角综合交通运输网的发展, 为大宗货物的运输提供了途径。

二、宁波舟山港智能物流发展存在的问题

1. 港口物流基础设施薄弱

当前, 宁波舟山港发展存在的最大问题就是, 专业化水平低、基础设施薄弱。虽然其货物和集装箱吞吐量在国内乃至世界都处于领先位置, 但与鹿特丹港、香港港等著名港口相比, 存在较大差距。主要问题存在于自动化设备不足、码头经营管理不当、深水泊位数量较少、通关便利化不足。此外港口交通和配套设施也存在问题。公路负荷过重, 铁路、水路航道不足。大大影响了港口物流的运输效率。

2. 港口物流集疏运网络落后

我国的港口货物吞吐量和集装箱吞吐量在世界港口排名中位于前列。但不应忽视的是, 我国的港口物流的集运输条件非常落后, 还处于一种粗放式的发展阶段。集装箱输运系统以公路为主, 其次是水路和铁路。公路的集疏运比例是80%、水路的为10%、铁路的为2%左右。而国际港口, 铁路占比有10%~30%。从当前来看, 在城市规划、环境污染、能源浪费、交通堵塞等方面公路集疏运承受了巨大的压力。不堪当前的重负。但是铁路运输恰恰是当前宁波-舟山港集装箱集疏运系统中最薄弱环节。没有铁路集装箱中转站, 通往宁波舟山港的铁路干线只有萧甬线。大榭、镇海的企业运输物资又不断增加。在内河水运方面, 杭甬运河本应市是宁波-舟山港一条重要对外集疏运通道, 目前正按通航500吨级船舶四级航道标准进行改造, 在集疏运方面尚未发挥作用。从这些方面来看, 宁波舟山港港口物流集疏运网络面临着严重问题。

3. 智能散货码头建设不足

宁波舟山港进出货物以大宗散货和集装箱货物为主。根据宁波海关2016年1月-4月宁波口岸主要商品前二十排序表统计。占宁波舟山港货物吞吐量比例较大的依次是原油及其制成品、废金属、化学品、铁矿砂及其精矿、粮食等。而宁波舟山港的智能散货码头建设却没有满足如此大的吞吐量需求。其中原因追根究底还是智能化港口建设不足。人力操作依然占主导。而港口智能化的重要影响已经被国际所公认。像鹿特丹港、汉堡港在上世纪80年代就能为用户提供一套覆盖运输基本流程的完整EDI标准信息。从宁波舟山港当前的水平来看, 港口智能化建设方面还停留在智能设备上:智能闸口、智能岸电等。始终缺乏贯穿整个物流流程的信息系统。运输、仓储、配送还是独立的分散于各个环节。港口的部门之间也是各自为政。彼此的信息交换闭塞, 无法实现资源共享。而且, 随着科技水平的提高, 原有的智能化机械设备已经不能满足新的发展需要。宁波舟山港的物流技术设备标准化程度低, 甚至还处在发达国家90年代的水平。智能化码头建设不足、集装箱装卸设备不能安全自动化、码头物流服务以人工居多、各种运输方式装备标准不一。未来随着我国劳动力成本的上升, 智能化不足的短板将越发暴露出来, 严重影响港口物流作业效率。

三、宁波舟山港港口物流发展的对策

从宁波舟山港港口物流发展基本思路出发, 宁波港口物流发展应按照“统筹规划, 联动发展, 稳步推进”的基本原则, 充分发挥自身优势。以集装箱运输为主攻方向, 以区港联动港口物流为依托, 以第三方物流配送转运体系为主体, 明确六大对策, 全力提升港口物流发展水平。

1. 对策一:依靠深水资源优势, 打造国家重要的区域性资源配置中心

宁波舟山港地处南北和长江T型结构的交汇点上, 地理位置适中, 是著名的深水良港。不冻不淤、丰顺浪小。年平均作业在350天左右, 远超上海港。深水资源是宁波舟山港最大的比较优势和核心战略资源。宁波港拥有目前国内最大的25万吨级原油码头, 是全国最大的海上原油中转港, 也是全国乃至远东地区最大的液体化工产品中转基地。宁波应进一步加大投入, 加快原油、矿石、液体化工和煤炭等大宗货物的中转运输, 打造国家重要的区域性资源配置中心。

2. 对策二:大力发展集装箱业务, 建成国际一流的集装箱枢纽港

2007年, 温家宝总理在《长三角地区区域规划纲要》指出:长三角港口发展将以上海, 宁波两港为中心建设集装箱运输系统。宁波舟山港港应抓住历史机遇, 利用地理条件优势, 大力发展集装箱运输业务。将发展集装箱运输列为港口发展的重中之重, 尽早建成国际一流深水枢纽港和国际集装箱远洋运输干线港。

3. 对策三:认清自身优势、建设特色中转港

宁波舟山港最大的竞争者就是上海洋山港。宁波舟山港与洋山港地理位置相近、腹地相似。宁波必须建设有自己特色的优势才能避免恶性竞争。上海港的主要腹地来自于长三角经济带, 转口比例低。而宁波港是长三角南翼经济中心, 舟山是国家级新区, 宁波舟山港所在的长三角地区汇聚了最具活力的城市群, 是世界重要制造基地, 是我国经济最为发达的地区之一, 可以为宁波舟山港提供重要支撑。自然条件得天独厚。在区位、航道水深、岸线资源、陆域依托、发展潜力等方面均具有较大的优势。宁波舟山港规划可建10万吨级以上泊位岸线长200公里, 30万吨级以上超大型泊位深水岸线20公里, 天然航道平均水深30-100公尺, 30万吨级船舶畅通无阻, 超大型国际枢纽港建港条件全球少有。拥有万吨级以上深水泊位150多个, 设计吞吐能力7.2亿吨, 居我国首位;集装箱吞吐能力1297万标箱, 集装箱远洋干线130条, 居全国前列。与世界上200多个国家和地区的600多个港口建立了业务关系, 已开通班轮航线230多条。完成江海联运总量超2亿吨;开通海铁联运的城市达20个, 海铁联运量达到17.1万标箱, 具备开展国际集装箱过境运输业务资质。大宗商品储备交易发展迅速。宁波舟山港分别承担了长江经济带45%的铁矿石、90%以上的油品中转量、1/3的国际航线集装箱运输量, 以及全国约40%的油品、30%的铁矿石、20%的煤炭储备量, 是全国重要的大宗商品储运基地。

4. 对策四:加强基础设施建设, 完善港口集疏运网络

在水运方面, 通过多样化的水运方式实现运输的连续运载, 节省中转环节上人力、时间、空间上的消耗。江海联运将是宁波-舟山港实现航运中心的最大突破口。作为货物吞吐量多年稳居第一的宁波-舟山港而言, 其中主要运输货物为煤炭、石油及制品、金属矿石等大宗商品。而这些货物的最终归属地则是长江沿岸的广阔腹地。不管是为了顺应国家一带一路的政策优势, 还是鉴于当前国际形势中内外需求不足的困境。如何加强江海航运之间的联动作用, 是当前国家航运政策方面研究的重点。在铁路方面建成甬台温铁路, 完成萧甬铁路电气化改造, 争取建成宁波铁路环城线、大榭岛铁路支线等, 实施铁路北站搬迁, 建设庄桥货场及配套设施, 争取建设长三角宁杭甬城际快速铁路。在公路方面利用双屿门特大桥、青龙门特大桥、汀子门大桥和梅山港大桥疏港主线、分散物流。和六横梅山疏港公路将将六横、梅山港区与穿山半岛有机地联系起来, 形成以梅山保税港区为中心, 六横和春晓开发区块为两翼的格局, 与舟山跨海大桥一起实现宁波、舟山两港域南北陆路衔接, 并与穿山港区、大榭港区等互联互动。

5. 对策五:建设智能港口物流

智慧港口通过高新技术的创新运用, 使物流供给方和需求方共同融入集疏运一体化系统。极大提升港口及相关物流园区对信息的综合处理能力和对相关资源的优化配置能力。宁波舟山港应当深入实施科技强港战略, 利用云计算、大数据、物联网和移动互联网技术构建智慧港口, 通过四大技术搭建智慧港口平台。 (1) 全球或全程信息跟踪技术。通过GIS (地理信息系统) 、RS (遥感) 、GPS (全球定位系统) 及时获得船舶或货物的位置信息。得知其到达时间以便监控船舶的安全运营确保其按时交付。 (2) 智能识别技术。以RFID射频识别标准用于仓储管理、生产线物流、供应链物流等。可以自动识别仓库中货物位置;监督产品在供应链中的流通过程。 (3) 运行工具重量检测技术。运行工具重量检测技术通过和其它的智能运输技术的结合, 可以获得某一特定船舶的实时信息, 如重量、尺寸、速度等, 可以为港口提供追踪、调节的依据。实现船舶检查自动化、查询丢失货物、预警走私、检查超载等问题。 (4) 预先清关技术。在进行重量检测或路检时, 预先清关技术可以缩短车船通过时间。终端操作人员获得驾驶员、车船和运输公司的检查记录。根据相关信息, 单证和设备存在的问题被预先告知, 从而避免浪费时间检查货物。

6. 对策六:建立完善的物流公共信息平台

综合物流管理体系的建立, 必须以信息技术为核心, 以现代物流公共信息平台为支撑全方位地满足其市场先行的需求。因此应进一步加强港口物流公共信息平台的规划建设工作。尽快建立完善的现代港口物流公共信息系统。构筑以港口为中心的大物流体系, 加快构建交通、通信、金融、报关、质检和电子商务等方面的公用信息平台。形成区域大通关、大物流、大外贸的统一信息平台, 发挥电子数据交换、在线交易、智能接口等功能。加快电子政务、电子商务、移动电子商务的有效对接, 实现信息传递与资源共享。加快物流管理体制改革, 消除物流管理条块分割与部门分散对物流产业发展形成的障碍, 同时要加强港口内部管理规范收费项目和标准, 研究税费减免政策, 积极支持配合海关通关作业改革建立, 并完善综合物流管理体系全面优化口岸物流环境。为客户提供全程化、多方位、综合性的优质服务。

四、总结

港口智能物流是世界港口物流发展的大势所趋。而宁波舟山港通过港口智能物流在港口建设国际物流中心, 发展贸易、海运、海运代理、货代、仓储、商展、金融等业务, 为进出口贸易、国际转口贸易提供便利、优质和低成本的物流服务。宁波舟山港只有结合具体的发展对策和实际情况, 落实有利于物流发展的各项措施, 并在实践中发现问题、解决问题力争通过若干年的建设, 将宁波舟山港区建成按照国际通行惯例运作、以国际物流业务为主、国际竞争力不断增强、对腹地经济带动作用显著的自由贸易港区。成为世界首屈一指的智能港口物流。

参考文献

[1]王军锋, 李书彦.宁波港口物流发展的路径与对策[J].物流经济, 2008, (09) :18-22.

[2]李新田.中国物流业发展的现状及路径选择[B].山西高等学校社会科学学报, 2008, (10) :58-60.

[3]方照琪.宁波舟山港物流现状及发展对策[D].物流科技, 2009, (05) :39-40.

智能选择 篇5

近年来,在绿色节能意识的推动下,以智能电表为核心的智能电网成为欧美日中等诸多国家竞相发展的一个重点领域。如欧盟委员会强制要求2022年前所有欧盟成员国的电表都替换为智能仪表。美国也计划在每个家庭都安装智能仪表。中国也在2009年5月开始提出构建坚强智能电网的构想,准备投资高达4万亿元,计划经历当前的试点和2011年开始的全面建设等阶段后,到2020年基本实现构想。在此推动下,电网技术面临着一场重要的革命,而不只是简单的技术演进。

表1:传统电网与新的智能电网之间的简单对比。

在智能电网中,智能电表发挥关键的作用,可以使用户与电力系统之间实现互动。如一方面帮助电力机构精确了解用户的用电规律,为高峰用电或低谷用电设定差异化的电价;另一方面,用户也可以合理调整自己的用电计划,从而优化电费支出。从功能模块来看,智能电表除了电源和计量模块外,还涉及到数据存储功能,需采用安全可靠的存储器;此外,双向实时通信是智能电网的重要特征,故通信模块至关重要,需要选择适合的通信方式及相应的最佳解决方案。

实际上,智能电网是一个庞大系统,涉及电力、通信及应用等多个层次,以及局域网(LAN)和广域网(WAN)等不同网络类型。其中,LAN连接家庭或建筑物内的不同类型的智能电表到数据集中器(concentrator)。就这一段的网络连接而言,通常它们对通信速率的要求不高,最主要的考虑因素是降低成本,常见的通信方式有无线射频网络,或有线的电力线载波(PLC)或电力线宽带(BPL)等。具体采用何种通信方式,需要考虑各国电网实际状况等因素,同时先行先试国家的做法也会提供借鉴意义。

图1:法国EDF旗下公司法国配电公司(ERDF)的Linky项目简略示意图。

例如,在欧洲能源市场有重要影响力的法国电力(Electricité de France, EDF)于2009年中启动了当前世界上最大的智能电表项目Linky,计划到2017年在法国部署3,500万个智能电表。这个项目为智能电表到数据集中器之间的通信选择了PLC技术,然后再利用通用分组无线业务(GPRS)技术将数据传送到该公司的数据中心。考虑到中国的智能电网仍在试点阶段,法国ERDF的选择对中国等其他国家也具有借鉴意义。

PLC调制技术的选择虽然PLC技术提供了一种低成本的选择,但电力线的初衷并不是用于通信,故在应用PLC通信时也面临一些挑战。特别是设计人员需要密切注意会出现的信号衰减和噪声问题,反之也要求复杂的收发器技术。

为了抑制由噪声导致的信号衰减,降低误码率,并改善频率效率,有必要利用适合的信号调制技术。实际上,电力机构在部署智能电表抄表系统时,有多种不同的调制方式,但主要的有三种,分别是正交频分复用(OFDM)、相移键控(PSK)和扩频型频移键控(S-FSK)。

OFDM的理论带宽较高,但实际上在低压网络中的噪声条件下会损失很大一部分的带宽,而且OFDM的应用成本较高,工作时还消耗可观的电能。PSK调制技术的应用成本很低,但不是特别可靠,性能会受到相位噪声影响,而且无法充分覆盖较长距离。相比较而言,虽然S-FSK的数据率比OFDM低,但更胜任智能电表应用。这种调制技术能实现可靠的通信,同时应用成本更低,消耗的电能也更少。因此,就当前的智能电网PLC应用而言,复杂度低、商用潜力更大及有可靠现场应用记录的S-FSK调制技术无疑是更适合的选择。实际上,法国ERDF的Linky项目规范中,物理层参考规范是IEC61334-5-1/EN50065,其中规定的调制技术就是S-FSK,通信频率为标记频率(mark frequency, Fm)63.3 kHz和空频(space frequency, Fs)74 kHz,传输速率2.4 Kbps,并与50 Hz电气网络频率物理同步。

安森美半导体PLC调制解调器的应用优势安森美半导体在开发PLC调制解调器方面拥有较长的历史。速率1.2 kb的AMIS-30585为早前推出,最初开发时就符合IEC 61334标准(SFSK规范),迄今已历经8年的现场应用检验。新近推出的AMIS-49587是一款高集成度、符合标准的低功率PLC方案,支持PLC现场部署要求的4种不同模式,如NO_CONFIG、MASTER(集中器)、SLAVE(电表)和SPY(给测试人员的原始数据),非常适合智能电表以及智能街灯和智能插座等应用。与AMIS-30585相比,AMIS-49587支持2.4 kb的更高半双工可调节通信速率速率,符合诸如ERDF规范这样的市场新要求,目前已经获得法国原设备制造商(OEM)的先期使用,在中国也已获得数家领先电表客户的选用。两款器件引脚对引脚兼容,为客户提供了更大的设计便利。

AMIS-49587符合IEC61334-5-1标准,为客户提供众多应用优势。例如,这器件基于ARM7TDMI处理器内核,同时包含物理接口收发器(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层,使其以单芯片方案结合了模拟调制解调器前端和数字后处理功能,而大多数竞争方案需要复杂的嵌入式软件来执行与AMIS-49587相同的功能。设计人员使用AMIS-49587调制解调器,可以简化设计,能在不到一个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案,还降低开发及应用成本。实际上,基于AMIS-49587的调制解调器方案中仅使用2颗IC(另一颗为NCS5650 2 A PLC线路驱动器),外加16颗电阻、17颗电容、2个二极管、1个晶体和1个脉冲变压器,总元件数量仅为39个,提供低物料单(BOM)成本。

此外,AMIS-49587采用S-FSK调制技术,结合高分辨率的滤波算法,配以自动可信值/中继器(repeater)功能,提供基于长距离电力线的高可靠性数据通信。通信误差比其它可选及现有方案更低。这器件藉板载低抖动锁相环(PLL)与交流主电源(mains)信号同步。由于包含16位分辨率的模拟前端,使器件具有极优的噪声免疫性和极高的接收灵敏度。

AMIS-49587的易用性也很突出。由于内嵌协议处理功能,使设计人员无需涉及PHY和MAC协定传输细节问题,节省多达50%的软件开发耗费,从而加快上市时间,降低总成本。这器件藉串行接口直接连接至用户主微控制器(MCU)。AMIS-49587同时兼容于单相和多相电表,满足客户不同需求。此外,其能耗也比基于数字信号处理器(DSP)的方案更低,非常适合智能电表至集中器的PLC通信应用。为了帮助设计人员加快开发进程,安森美半导体还提供评估套件AMIS49587EVK,方便用户开发。这套件内含2个PLC调制解调器,用于在客户端与服务器端之间配置通信;还包含开源图形用户界面,用于配置端到端通信。

安森美半导体为智能电表应用提供完整方案与普通电表相比,智能电表无疑是更为复杂的系统。而安森美半导体为智能电表应用提供完整的解决方案,除了上述用于通信应用的PLC调制解调器和线路驱动器方案外,还提供用于电源管理、测量和存储等关键功能的解决方案。如在电源管理模块,可以应用安森美半导体的NCP1014、NCP1015等AC-DC转换器,LM2596、NCP3063和CS51411等DC-DC转换器,MC78L05、MC7805、CAT6217和CAT6219等低压降(LDO)稳压器,以及NTMFS4823等中压及高压FET。此外,在智能电表应用中,也可采用安森美半导体系列EEPROM、SDRM等存储器,以及ESD/TVS、SIM卡接口、逻辑、USB保护、监控、I/O扩展、时钟和温度传感器等。

图2:安森美半导体应用于智能电表的解决方案。

智能选择 篇6

【关键词】智能变电站;一次设备;设计;应用

就目前而言,在计算机技术和光电传输技术中,都能够看到智能变电站技术的应用。而使用一次设备,是智能变电站技术的发展基础。对一次设备进行合理选择和应用,能够减少日常维修管理工作的工作量,提高变电站的工作效率,从而促进变电站电力资源的稳定可靠运行。

一、智能变电站一次设备概述

(一)结构设计

一次设备的设计,是基于智能变电站的理念进行的。智能变电站的组成包括两部分,一是信息部分,二是电气部分。这其中,电气部分主要由传感器、互感器、一次设备本体、以及操作机构构成的,信息部分由智能单元和智能组件构成。科学技术发展的结果,是使用集成制造的方式实现了一次设备的智能化。电气接口能够将电气主接线和设备本体连接在一起,地线接口则作为设备的保护接地,电缆的作用是连接电气部分。

(二)工作原理

一次设备智能组件的结构是由三个部分组成的,分别是输入部分、分析处理部分、输出部分。其中,输入设备的功能是对状态接口数据和互感器接口进行统一的输入和变换,从而促使数据具有相同的格式。分析处理部分通常有两种模式,一是双网络化,二是模块结构。这两种模式能够根据实际情况的不同采取相应的选择,从而确保分析处理的结果更准确、更科学。输出部分是智能组件的原有配置,能够实现智能单元开放性接入的即插即用功能。一次设备的工作过程分为三个步骤;第一步,信息的采集和处理过程。对智能组件的接口设置不同的传输,从而对经过组件的信息进行处理。第二步,分析过程。智能组件完成信息的处理之后,智能单元就会根据不同的数据信息进行计算分析,从而得出结果,以此实现智能化功能。第三步,决策过程。以智能单元的分析处理为依据,进行行动操作和信息发布。

二、智能变电站一次设备的选择

(一)变压器

1.变压器的选择。在变压器的选择上,效率高、损耗低的新型节能产品是首选。目前我国推广使用S9、S10系列,淘汰了S7、SL7系列。在推广使用的S10系列中,该产品的高压绕组是由铜导线绕制而成,而低压绕组则由铜箔绕制等多种结构形成的。这些产品的特点是体积小、质量好、损耗低。

2.变压器的检测。变压器在正常的工作运行状态下,绕组、引线和油箱之间的关系,会导致电场的不均匀性。金属构件和铁芯会处于电场之中,寄生电容处于绕组、金属构件、铁芯之中。由于寄生电容具有耦合作用,导致绕组能够产生悬浮电位。当电位差变大可以超过绝缘范围时,就会发生放电现象。如此一来,导致的结果是变压器油分解,固体绝缘损坏,从而发生电力事故。为了避免这种情况发生,应该在变压器的铁芯和变电站之间采用可靠的接地方式。通过检测,如果发现电位为零,就说明铁芯和大地之间短路相接了。在这种情况下,接地线中只有绕组对铁芯的电容流经过,由于三相电压对称,所以电容电流不大。如果铁芯接地在两点以上,就会形成闭合回路,循环电流就会在主磁通过闭合回路时产生。这一过程中变压器油容易分解,或者出现局部过热的情况,导致绝缘性能下降。一旦铁芯硅钢片被烧坏,就容易发生重大的电力事故。综上,铁芯必须一点接地。

(二)GIS的状态检测

对GIS进行状态检测,主要包括以下几个方面:第一,分闸合闸的时间检测;第二,位置信息的检测;第三,线圈电流的波形检测;第四,电机的运行状态检测;第五,局部放电情况检测;第六,SF6气体密度检测。GIS设备能够在外壳上产生电磁波,并且对局部进行放电。于是,接地线中就会经过放电脉冲,从而促使高频电压出现,并且不断向四周的空间中传播。局部的放电现象会增加通道的气体,从而使金属外壳出现表面波,同时使SF6气体分解或发光。

(三)避雷器的在线监测

对避雷器进行在线监测,其原理是避雷器在运行的过程中接地电流能够作为装置的电源使用,将泄漏的电流、光脉冲频率进行转换。然后使用光纤取样的方法,解决避雷器的泄漏测量问题、无缘取样物体、高压隔离问题等。所谓光纤取样,应用的是危机数据的处理技术和数据通讯技术,从而实现避雷器的在线监测功能。

三、智能变电站一次设备的应用

(一)变电设备的智能化

智能变电站技术,是以高压配电设备的智能化为基础,来建设智能电网。一次设备智能化的目标是实时监控电力的运行情况,对电力设备进行全面的控制,并对故障进行自动化的处理。想要实现这个目标,必须依靠智能变电技术,它能够将设备和电能传感器连接在一起,从而进行一体化的检测和控制。这个目标的实现,实质上就是对分层控制进行信息融合管理。

(二)实现高级变电功能

1.整体监测。智能变电站以计算机终端为基础,对设备进行全面的监测。第一,获取电力设备的运行数据和变电装置的运行信号;第二,对变电站的输入输出状态进行监测。如此,能够减少无效数据的采集,提高变电站的监控效率。当然,由于技术水平所限,在变电站内实现整体监测还有难度。所以,变电站应该以自身的实际情况为依据,开展检测工作时选择关键的一次设备。

2.故障控制。第一,先进的数据采集技术,使智能变电站能够获得大量的信息。第二,数据处理技术,为智能变电站提供了强大的信息处理技术。第三,在线处理技术和数据库模型技术的应用,是智能变电站状态监测和故障诊断工作的技术支持。在这些技术的应用下,技术人员只要在数据库中输入设备正常运行时的参数和特性,就能够自动完成设备工作状态的监控和评价。

3.智能报警。变电站的智能报警功能基础是智能分析和决策系统。一方面,该系统能够在短时间内完成数据的分析,并作出决策。在故障的查找上,能够降低误报率,提高报警的准确度。另一方面,该系统能够根据信号的强度对故障的级别作出判断。为了使技术人员能够重视故障信息,可以设定间隔报警机制,从而对故障进行定时报警。

结语

作为智能电网建设的重要组成部分,智能化的变电站建设工作发挥着越来越大的作用。这其中,一次设备的选择和应用成为一项重要的工作。通过对这些设备进行科学合理的设计,能够实现设备独立和检测的功能,从而不断推动我国智能变电站乃至智能电网的发展建设。

参考文献

[1]胡元潮,阮江军,杜志叶等.基于TOPSIS法的变电站一次设备智能化评估[J]. 电力自动化设备,2012(12).

[2]于鸿伟.智能变电站一次设备的选择及应用[J].硅谷,2012(20).

[3]李敬如,宋璇坤,张祥龙等.智能变电站一、二次设备集成技术[J].电力建设,2013(06).

[4]聂国祥.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].河南科技,2013(11).

智能电能表是社会发展的必然选择 篇7

1 智能电能表是贯彻落实国家节能减排政策的必然选择

目前, 在我国所有能源价格中, 电价是相对价格变化较慢、价格水平较低的能源价格, 为此, 不少人缺少节约用电意识。同时, 单一的居民电价政策缺乏公平, 因为居民电价低于平均电价, 其它用电类别补贴了居民电价, 这就造成了用得越多, 补贴越多。以湖南为例, 2012年居民生活电价为0.588元/kWh, 全省平均电价为0.682元/k Wh, 居民每用1kWh电, 就得到了将近0.1元的补贴, 也就是说越富的人补贴越多, 这显然是不公平的。为此, 国家推出了阶梯电价, 用经济的手段, 提高全民节约用电意识, 促进社会公平。阶梯电价的实施一般是按月进行结算的, 这就必须解决感应式电能表需要人工抄录, 无法严格准确计算月用电量的问题, 智能电能表的出现解决了这个问题, 其内部具有时钟, 具备自动抄表功能, 可以严格记录每月的用电量。

同时, 智能电能表运行电能消耗比感应式电能表每月减少0.5kWh左右, 推广智能电能表可减少电表运行能耗。以湖南为例, 全省运行电能表约为2000万只, 每年可减少电表运行能耗1亿k Wh, 减少燃煤近6万吨, 折合减少二氧化碳排放14.11万吨。

2 智能电能表是公平、公正计量的必然选择

智能电能表采用精密电子元器件, 其误差可以做到很高, 虽然我国规定居民用电能表的准确度等级为2级, 但居民用智能电能表往往可以达到1级以上, 并且克服了感应式电能表由于机械磨损, 误差很容易发生变化的缺点。2012年, 湖南省居民申请校验电能表4086块, 无一块误差超差。

同时, 智能电能表误差是由生产厂家的生产过程和选用的元器件决定, 表计误差一旦调整完毕, 其调整开关毁坏, 任何人 (包括生产厂家) 都无法调整误差。供电企业对电能表的检定是在不开启生产厂家的封印状态下进行的, 检定不合格的退回生产厂家, 合格的加检定封印后安装使用。这对于建立相互信赖、和谐共赢的供用环境打下了基础。

3 智能电能表是供电企业提高优质服务水平的必然选择

供电企业越来越关注优质服务, 国家电网公司更是提出了“优质服务是企业的生命线”的口号, 智能电能表为供电企业提高优质服务水平提供了技术支撑。

智能电能表可以自动在表内冻结设定时间的表码, 供电企业可以随时通过用电采集信息系统抄读冻结表码, 避免了因人工错抄、抄表不及时给客户造成的麻烦, 提高了抄表数据的准确性。

通过用电采集信息系统每天可自动定时 (一般为零点) 抄读智能电能表, 提高了抄表的实时性, 为广大电力客户准确查询、灵活缴费、余额提醒等服务措施提供技术支撑平台。客户缴费后可通过用电采集信息系统对智能电能表发出指令, 实施快速远程送电, 解决了过去需要派人到现场复电的问题, 缩短了客户欠费复电时间。

通过智能电能表, 可以随时了解电压、电流等实时用电情况, 及时发现公用配变超载、电压质量不合格等方面问题, 为电网改造提供可靠依据, 为提高供电质量提供技术支撑。

为国家节约能源、合理用电提供快速便捷的决策分析数据。通过系统, 可以了解各地区实时用电情况, 更科学合理地调节负荷, 有效缩短客户停电时间。

4 智能电能表是智能电网建设的必然选择

智能电网的建设需要信息的采集和远方自动控制, 智能电能表可以实现电参数的采集和自动上传, 接受远方指令进行控制, 是智能电网建设的必然选择。

用电信息采集系统、智能用电小区、分布式能源接入、配网状态检测、线损自动分析、电网安全经济调度等智能电网建设的组成中都会广泛运用到智能电能表。

智能电能表是用电信息采集系统的主要组成部分, 采集用户用电信息, 实现与主站信息交互;智能电能表是智能用电小区的重要组成部分, 采集用户用电设备信息, 实现与客户、用电设备等的互动;智能电能表可实现正反向计量, 是分布式能源接入的重要技术支撑;智能电能表可采集设备状态参数, 为配网状态检测提供可靠参数;各关口智能电能表的安装, 实现电量数据同时抄读, 达到线损自动分析计算;智能电能表的数据实时采集, 为电网安全经济调度提供技术保障。

5 智能电能表是供电企业加强内部管理的必然选择

智能电能表的应用可以加强供电企业内部管理, 提高管理水平和经济效益。

(1) 促进台区档案清理。通过智能电能表安装配套进行的用电信息采集系统建设, 可很好地区分户表与台区的对应情况, 表计配错台区无法通信, 从而可以准确地清理台区档案。

(2) 提高台区管理水平。装用智能电能表后, 实现了台区线损的自动计算, 促使台区管理员采取各种措施, 加强台区管理, 装用智能电能表的的台区线损往往能够大幅下降。

(3) 提高抄表数据的准确性、可靠性。智能电能表的运用, 可以实现自动抄读电能表的表码, 与人工抄表相比, 保证了抄回表码的准确性和可靠性, 避免了人工抄表中常见的错抄、漏抄和抄表不及时的现象。

(4) 促进电费回收。由于具有远程跳合闸功能, 对欠费用户, 可实行远程断电, 交费后, 进行远程送电。

(5) 及时发现计量故障。通过分析线损, 结合单表电量波动情况, 可以及时发现计量故障或窃电行为。

(6) 减人增效。智能电能表的运用, 提高了营销管理的现代化水平, 可以起到减人增效的效果。

6 智能电能表将不断深入发展

智能电能表的出现虽然时间不长, 但发展很快, 应用非常迅速, 并且随着科学技术的进步, 将更加完善。下一步智能电能表将可能往以下方向发展:

(1) 功能更齐全。随着单片机技术发展和编程水平的提升, 智能电能表的功能将可能向非电参量发展。

(2) 可靠性更高。随着可靠性技术发展, 智能电能表的运用环境范围将更宽, 将真正成为全天候电能表。

(3) 寿命更长。随着电子元器件技术发展, 智能电能表的寿命将更长。

(4) 使用领域更广。随着功能的拓展、可靠性的提高, 智能电能表的使用领域将更加宽广, 承担的责任将更多。

(5) 价格更便宜。相比智能电能表生产初期, 其价格已下降了很多, 但对于供电企业全面推广来说, 仍比较贵。虽然供电企业与发电企业结算均已使用智能电能表, 但供电企业与电力消费者结算的智能电能表覆盖率还比较低, 价格更低将是下一步发展的方向。

7 结束语

智能选择 篇8

随着互联网应用的日益广泛,网络的安全性、可靠性引起了人们的广泛关注[1]。由于互联网络的开放性,人们网络安全意识淡薄,网络入侵十分频繁,再加上网络入侵手段的多样化,因此如何提高网络入侵的检测率,保证网络正常通信和数据传输安全成为网络管理领域研究中的重大课题[2,3]。

许多研究人员对网络安全问题中的入侵检测技术进行了一系列探索,提出了大量的网络入侵检测模型[3]。当前网络入侵检测模型主要有两类:传统方法和现代方法。传统网络入侵检测模型基于专家系统等实现[3,4,5],它们属于线性的网络入侵检测分析模型,对于小规模网络有效,然而当前网络向大规模、超大规模方向发展,网络入侵行为日益复杂,入侵行为的类型与特征间呈现出十分复杂的变化关系,传统模型无法准确描述网络入侵行为变化的特点,网络入侵检测率急剧下降,而且入侵检测结果也不可靠,没有太大的实际应用价值[6]。现代网络入侵检测方法主要基于非线性理论建立网络入侵检测模型,主要有神经网络、支持向量机等,相对于神经网络,支持向量机可以更好地拟合入侵行为与特征间的联系,在网络入侵检测应用中最为广泛[7]。在网络入侵检测建模过程中,原始网络状态特征维数相当高,若直接输入到支持向量机进行学习,那么支持向量机的输入向量维数易出现“维数灾”现象,同时,原始网络特征中存在一些无用或者冗余特征,它们会对网络入侵检测的建模效率和检测结果均带来不利影响。为了解决网络入侵检测建模过程中特征优化和选择问题,有学者提出了采用遗传算法、粒子群优化算法等原始网络特征进行搜索和求解,选择一些对网络入侵检测结果有重要贡献的特征作为支持向量机的输入向量,在一定程度上降低了特征维数,加快了网络入侵的建模速度,但这些算法自身存在一些不可克服的缺陷,如收敛速度慢、易获得局部最优的网络特征等[8,9,10]。

搜索者算法(Seeker Optimization Algorithm,SOA)是一种新型的智能优化算法,模拟人群搜索行为对问题进行求解,全局搜索性能好,搜索效率高,为了提高网络入侵的检测率,针对当前网络特征优化和选择的难题,提出一种基于SOA算法的网络入侵检测特征选择策略,并采用支持向量机设计网络入侵检测模型,结果表明,本文模型能够描述网络工作状态,提高网络入侵检测率,为网络入侵检测提供了一种新的研究工具。

1 支持向量机和搜索者优化算法

1.1 支持向量机

设训练集为T={(x1,y1),⋯,(xl,yl)},通过式(1)进行变换可以得到新的训练集为:

在高维特征空间建立最优分类超平面,即:

式中:和b为法向量和偏移量。

训练集中部分样本可直接被最优超平面分开,但有部分样本无法直接分开,为此引入松弛变量ξi对约束条件进行弱化处理,原始优化问题转化为:

式中C为惩罚因子。

引入拉格朗日乘数αi0,βi0,得到:

根据Wolfe对偶理论,对L关于求极小,即:

可得:

对偶问题变为:

支持向量机(SVM)分类决策函数变为:

式中为核函数。

选择RBF核函数作为SVM核函数,RBF核函数定义为:

式中σ为RBF核函数的宽度。

网络入侵检测是一种多分类问题,而SVM针对两分类问题提出,因此采用“一对多”的方式构建网络入侵检测的多分类器,具体如图1所示。

1.2 搜索者优化算法的工作步骤

Step1:设置算法的基本参数,如个体数量、最大搜索代数等。

Step2:对全部搜索者个体进行赋值,初始化个体位置,即有:

式中:i=1,2,⋯,sizepop;t=0。

Step3:计算每一个搜索者个体的适应度函数值,并根据适应度值保存当前最优个体。

Step4:确定搜索者个体的搜索方向dij(t)与步长aij(t)。

Step5:根据步长与方向对个体位置进行更新操作,具体为:

Step6:搜索代数增加。

Step7:如果满足算法终止条件,那么停止搜索,否则转至Step3继续。

2 SOA的网络入侵检测模型

2.1 网络入侵检测特征选择的数学模型

设原始网络状态特征为:S={s1,s2,⋯,sn},那么网络入侵检测特征选择数学模型定义为:

2.2 SOA的入侵检测框架

基于SOA网络入侵检测思路为:首先提取网络状态的原始特征,并对特征进行归一化处理,然后采用支持向量机建立入侵检测的分类器,通过SOA选择对网络入侵检测结果具有重要贡献的特征,最后建立最优的网络入侵检测模型,具体过程如图2所示。

3 网络入侵检测性能的分析

3.1 实验样本选择

为了分析基于SOA的网络入侵检测效果,选择当前网络安全性能测试的经典数据集——KDD99作为实验对象,每一记录包括41个特征,具体见表1。该数据集包括4种入侵行为和1种常规行为。KDD99的样本规模很大,因此选择部分样本进行实验,具体见表2。

网络状态特征类型各异,有连续型的特征,也有离散型的特征,因此将连续型的特征转换为离散型的特征,然后为了消除它们量纲不同带来的负面影响,采用式(13)对离散后的特征进行归一化处理。

式中xi为原始网络状态的特征值。

3.2 实验结果与分析

3.2.1 确定支持向量机的核函数

在网络入侵检测的建模过程中,核函数对支持向量机分类结果作用很大,为了确定最优的核函数,选择2%的网络状态样本测试常用核函数的性能,它们的平均检测率见表3,在所有核函数中,RBF核函数的网络入侵检测性能最优,因此本文采用RBF核函数建立支持向量机的网络入侵检测模型。

3.2.2 特征选择对入侵检测结果的影响

采用SOA选择原始网络状态特征,得到每一种网络入侵行为贡献比较大的特征,具体如表4所示。对表4的选择结果进行分析可知,不同网络入侵行为的重要特征编号以及数量不一样,而且原始网络状态特征有许多无用特征,因此需要通过特征筛选去除那些无用特征,从而大幅度减少支持向量机的输入向量数量,使支持向量机训练过程中的时间复杂度降低。

根据表4中的重要特征对原始特征进行降维处理,并采用原始特征进行对照实验,它们网络入侵的检测率和支持向量数量见表5。相对于原始的网络状态特征,经过SOA选择后特征的网络入侵检测率更高,这主要是因为选择了一些重要网络特征,避免了使用特征对网络入侵检测结果的干扰,使得支持向量的数量急剧下降,加快了支持向量机的训练速度,提高了网络入侵检测的效率。

3.2.3 与当前经典特征选择算法的性能对比

选择当前经典特征选择算法:粒子群优化算法(PSO)、遗传算法(GA)进行网络入侵检测特征选择对比实验,实验结果如图3~图5所示,从图3~图5可知:相对于GA和PSO,SOA的网络入侵检测率具有明显的优势,这表明采用SOA算法能够选择对网络入侵检测贡献更优的特征,更加有利于建立网络入侵检测模型,而且减少了分类器的训练时间,加快了网络入侵检测的建模速度,适用于大规模网络入侵检测,能够进行在线检测操作,有效的保证了网络安全。

4 结语

为了获得更优的网络入侵检测结果,针对当前网络入侵检测建模过程中的特征选择难题,提出采用SOA选择网络状态特征,利用支持向量机设计网络入侵行为的分类器,KDD99数据集的测试结果表明,通过SOA对原始网络状态进行筛选,可以从中找到一些对网络入侵检测的重要特征,去除无用特征对网络入侵检测结果的干扰,网络入侵检测的效率高,可以实现网络入侵的在线检测,而且网络入侵检测率高,可以保证网络的安全。

在网络入侵检测的建模过程中,支持向量机参数对检测结果同样有影响,因此下一步将考虑同时对参数和特征进行选择,以获取更佳的网络入侵检测效果。

参考文献

[1]马传香,李庆华,王卉.入侵检测研究综述[J].计算机工程,2005,31(3):4-6.

[2]余生晨,王树,高晓燕,等.网络入侵检测系统中的最佳特征组合选择方法[J].计算机工程,2008,34(1):150-153.

[3]杨辉华,王行愚,王勇,等.基于KPLS的网络入侵特征抽取及检测方法[J].控制与决策,2005,20(3):251-256.

[4]孙宁青.基于神经网络和CFS特征选择的网络入侵检测系统[J].计算机工程与科学,2010,32(6):37-39.

[5]牟琦,毕孝儒,库向阳.基于GQPSO算法的网络入侵特征选择方法[J].计算机工程,2011,37(14):103-105.

[6]陈友,程学旗,李洋,等.基于特征选择的轻量级入侵检测系统[J].软件学报,2007,18(7):1639-1651.

[7]张雪芹,顾春华.一种网络入侵检测特征提取方法[J].华南理工大学学报(自然科学版),2010,38(1):81-85.

[8]何敏.基于数据挖掘的网络实时入侵检测体系结构的研究[J].计算机与现代化,2011(9):134-136.

[9]小沛,汪厚祥,聂凯,等.面向入侵检测的基于IMGA和MKSVM的特征选择算法[J].计算机科学,2012,39(7):96-100.

[10]姜春茂,张国印,李志聪.基于遗传算法优化SVM的嵌入式网络系统异常入侵检测[J].计算机应用与软件,2011,28(2):287-289.

[11]倪霖,郑洪英.基于免疫粒子群算法的特征选择[J].计算机应用,2007,27(12):2922-2924.

智能选择 篇9

关键词:可信买方智能体,卖方,模型,信誉度

在多个卖方中自动选择一个质优价低的卖方,对于实现高质量的电子商务有非常重要的意义,但同样也具有相当大的难度。R.H Guttman[1]等指出可用智能体代表买卖双方进行交易。作为买方,买方智能体可帮助买方识别所希望的卖方,甚至可以与卖方智能体进行讨价还价从而实现较优的购买效益。之后,有一些学者提出了利用买方智能体选择最佳卖方的具体模型[2,3,4]。T.Tran[4]提出了买方智能体基于卖方信誉度来搜寻最佳卖方,这一方法在实际应用中取得了良好效果,得到较为广泛的推广。之后,S.Beldona[5]又进一步研究发现,买方智能体通过与有相似需求并值得信赖的其他买方智能体进行通信,交换它们关于同一个卖方的信息,可以显著提高对该卖方的信誉度评价的准确性,从而提高选择卖方的性能。上面的研究都具有一定的价值,但是其研究的环境还较为理想,没有考虑到一个具有多种类型的买方和卖方共同存在的环境,它们之间既相互促进又相互影响,而这一环境与真实的买卖环境更为接近。本文基于这样一个环境,讨论如何设计一个模型,综合自身经验与其他的值得信赖的买方智能体的经验,高效选择出质优价低的卖方,从而为买方提供良好的决策支持。

1 模型分析

在一个社会中,有许多买方,也有许多卖方,因此需要分别设计智能体加以代表;卖方中有信誉低的,也有信誉高的,因此需要通过买方智能体对各个卖方的信誉进行评价,从而便于选择出高质量的卖方;对于某个买方来说,其他买方的建议可作为其对卖方进行评价的参考,但是好的买方会提出有利于正确评价的参考,而不好的买方则提出不利于正确评价的参考,这给选择最佳卖方带来了较大的干扰。因此,本文研究的模型应该主要包括以下部分:(1)买方智能体代表买方,通过与卖方的多次交易实现对卖方的信誉度的评价。(2)买方智能体识别其他可信买方智能体,获取它们对卖方的信誉度评价,同时实现可信买方智能体的动态管理。(3)综合本智能体对卖方的信誉度评价以及可信买方智能体对卖方的信誉度评价来实现对卖方信誉度的综合评价。

1.1 本智能体对卖方信誉度评价

由于本文研究的卖方信誉度评价主要包括两部分评价,分别是产品质量与价格。质量越高越好,达到预期期望可认为最高质量。同时,价格越低越好,达到历史最低为最好。基于此,该评价公式可表示如下:

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(1)式中,b表示本智能体;s表示卖方;di表示智能体b通过与卖方直接交易完成对卖方信誉度的评价;qact为产品的实际质量;qexp为产品的期望质量;qmin为买方要求的最低质量;pact为产品的实际价格;pmax为产品的历史最高价格;pmin为产品的历史最低价格;pavg为买方b与卖方s交易的平均价格;

这一模型充分兼顾了质量与价格的因素考虑。该模型基于以下前提:买方智能体b希望产品质量最大化;在最好的质量情况下,Tundefined取值范围为undefined。在最好的情况下(即产品质量最高价格却最低),Tundefined=1。在最坏的情况下(即产品质量最低价格却最高),Tundefined=-1(此时,qact=0)。如果买方智能体没有与卖方进行过交易的话,Tundefined取值为0。

通常来说,通过买方直接与卖方进行一次交易来对卖方的信誉度进行评价似乎显得不太公平,其中偶然因素较大,因此需要买方与卖方进行多次交易,取统计平均结果较为合理。因此,上式中Tundefined的多次统计平均结果记为Tundefined,计算式如下:

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(2)式中,wi为这些交易的权重。由于交易越靠后,其效果越接近当前情况,因此,交易次数越大,其权重越大。记第一次权重为w0,随着交易增加,其权重为:wi=w0+Δw,其中,Δw为每一次交易后权重的增加量。

这里需要引入两个阈值θ,φ,θ>φ。当Tundefined>θ,则表示该卖方信誉好,本智能体b对该卖方满意;当Tundefined<φ,则表示该卖方信誉不好,本智能体b对该卖方不满意。

1.2 可信买方智能体识别与动态管理

这里有个前提,本智能体b的可信买方智能体(“值得信赖的朋友”)应该具有与本智能体相同或相似的价值取向,即这些可信买方智能体也是采用与本智能体b一样的公式(公式(1))去评价卖方的信誉度。现实社会中,这样的前提是可以或大致可以满足的(因为一般买方都希望买到质高价低的产品,能生产出这样的产品的卖方通常都会给予非常高的评价)。

计算来自可信买方智能体对卖方的评价值,需要完成以下两部分内容:

(1)识别可信买方智能体。

(2)计算可信买方智能体与本智能体b对同一个卖方的信誉度评价值的差值,并通过该差值来动态调整这些可信买方智能体的推荐(这里“推荐”的含义将在后面介绍)。

1.2.1 识别可信买方智能体

识别可信买方智能体的过程大致如下:智能体b列出它所能搜寻到的卖方列表Lists,然后对其他买方智能体发出请求,获取他们对卖方的信誉度评价值。对列表Lists中的每个卖方,智能体b均需要来自可信智能体f的如下信息:

(1)可信智能体f与卖方进行直接交易的次数wundefined;

(2)可信智能体f对卖方的信誉度评价值Rundefined,计算式见公式(2);

(3)可信智能体的推荐信息分别是“推荐”、“不推荐”、“不表态”。这里,可信智能体通过与卖方进行直接交易,获取卖方信誉度的评价值,如对该卖方满意(即Rundefined>θ),则“推荐”;如对该卖方不满意(即Rundefined<φ),则“不推荐”。如果可信智能体未与该卖方进行过直接交易,则“不表态”。

本智能体b会存储以上来自可信智能体f的信息。接着,它会与卖方进行直接交易,计算出相应的评价值Tundefined,判别是否对该卖方满意。之后,智能体b会将自身对卖方的判断与可信智能体f的推荐信息进行比较,如果两者匹配,则增加f的信誉度,反之,则降低f的信誉度。具体描述如下:

(1)当本智能体b对该卖方满意,同时f关于该卖方的信息是“推荐”,则提高f的信誉度。

(2)当本智能体b对该卖方不满意,同时f关于该卖方的信息是“不推荐”,则也提高f的信誉度。

(3)当本智能体b对该卖方不满意,同时f关于该卖方的信息是“推荐”,则降低f的信誉度。

(4)当本智能体b对该卖方满意,同时f关于该卖方的信息是“不推荐”,则也降低f的信誉度。

提高f的信誉度的公式如下:

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降低f的信誉度的公式如下:

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其中,α和β分别为正负系数,由智能体b设定。

1.2.2 卖方信誉度评价值差值计算

买方智能体b不仅考虑可信智能体f的推荐信息,而且还能调整f的信誉度评价值从而更好的匹配智能体b自身的评价准则,使之与智能体b的价值取向接近。为了做到这一点,b计算f与自身对同样的卖方信誉度的评价差值Δundefined,有:

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由于每个可信智能体计算的评价值所基于的与卖方进行交易的次数不一,同时,由于与卖方进行交易次数较多的可信智能体所计算的评价值一般来说更可信,因此可根据交易的次数赋予各个可信智能体不尽相同的权重,通过可信智能体f计算出的某个卖方的平均信誉度公式如(6)式 。

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(6)式中,n是可信智能体的数目,这些可信智能体存于RFb;wundefined是可信智能体与卖方进行直接交易的次数;Ws是所有可信智能体对于同一个卖方进行交易的总和。Ws的计算公式为:undefined。Δundefined是可信智能体与智能体b对于卖方s的信誉度多次评价的差值的平均值,mF是指不同可信智能体与卖方进行交易的次数。Δundefined的计算式如(7)式。

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买方智能体与本智能体b对同一个卖方的信誉度的多次评价差值的标准差计算如(8)式。

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如果买方智能体f的信誉度值大于阈值ψ,并且如果undefined小于阈值σ,则判断该买方智能体是否在买方智能体列表中,如在,则保持不变,如不在,则将该买方智能体加入到可信买方智能体列表RFb中。反之,如果买方智能体f的信誉度值不大于阈值ψ,并且如果undefined不小于阈值σ时,则判断该买方智能体是否在买方智能体列表中,如在,则将该智能体从列表RFb中去除,如不在,则保持不变。

1.2.3 对不可知或新卖方的信誉度评价

当本买方智能体b没有与卖方进行过交易,并且它也没有从它的可信智能体中得到任何关于该卖方的信息时,该智能体b将该卖方识别为未知或新的卖方。这样的卖方的信誉度值设为0。

1.3 信誉度综合评价

当接收到来自卖方的报价(报价包括产品质量与价格)后,本智能体b基于自身与该卖方进行交易的经验以及来自其可信智能体f关于该卖方的信息,计算出该卖方的信誉度值Tundefined。计算需要根据以下几种情况进行:

If 某卖方对于本智能体b是未知的或新的undefined,and该卖方对于智能体b的可信智能体f来说也是未知或新的undefined时,then Tundefined=0。

Or else, if某卖方对于本智能体b是已知的(即智能体b与该卖方进行过交易)undefined,and 该卖方对于智能体b的可信智能体f来说是未知或新的undefined时,then Tundefined=Tundefined。

Or else, if当某卖方对于本智能体b是未知的或新的undefined,and 至少有一个以上的可信智能体f与卖方进行过交易undefined,then Tundefined=Tundefined。

Or else, if某卖方对于本智能体b是已知的(即智能体b与该卖方进行过交易)undefined,and 至少有一个以上的可信智能体f与卖方进行过交易undefined,then Tundefined=xTundefined+(1-x)Tundefined。其中,x的值是由买方设定。

2 实验结果与分析

为了验证本文提出的模型的性能,进行了如下实验。实验主要分为两部分:第一部分是测试本模型对于多种类型的卖方进行评价,在复杂高干扰环境下高效选择出最佳卖方的能力。第二部分是测试该模型有无可信智能体信息下的选择能力,充分说明引入可信智能体可以提高卖方选择性能。

为此,我们设计了一个基于多智能体系统来模拟一个电子商务市场,该系统包含多个买方智能体和卖方智能体,以及匹配器[6]。卖方智能体通过对匹配器的注册而加入到这个市场,以此可以通知买方它所能提供的产品的报价(包括产品质量和价格)。同样,卖方也可以通过在匹配器上注销的方式推出市场。因此,该匹配器包含一个在市场中可以从事交易的卖方的当前列表。

这里需要讨论实验中卖方的数量与种类。卖方的种类主要可以分为诚信的卖方(Honest seller, HS)和不诚信的卖方(Dehonest seller, DHS)两大类。已知卖方的质量(严格意义上应该是卖方所提供的产品的质量)q变化范围可记为undefined,每一次q的取值较为稳定(即方差较小),可认为是诚信的卖方。这里q变化范围取为undefined,变化量为1,取值为10-30,可认为是诚信较低;取值为31-50,可认为是诚信较高。若第一次交易q的取值为31-50,而第二次交易时,q的取值迅速下降为10-25,以后交易时,q的取值范围均保持10-25,则我们认为该卖方具有欺骗性,属于不诚信的卖方。相关的其他参数设置为:ψ=0.6,σ=0.15,α=0.2,β=-0.6,x=y=0.5。

2.1 可信买方智能体识别实验

在这组实验中,我们产生了32个卖方,两类各取16个。第一类中,诚信较高和诚信较低的卖方又各取了8个。买方数目取为16个,其中只有两个可信智能体。本组实验的目的在于研究本文模型在识别可信智能体的能力。实验结果见表1,其中,我们进行了300次交易,这个过程重复了50次,表1中的结果是统计平均结果。

从表1可以看出,在300次实验中,本模型能在平均5.5次交易后就能在16个买方智能体中迅速找到其中2个可信买方智能体,能在平均3.7次交易后能迅速找到不可信买方智能体,这说明本模型能够迅速的识别可信智能体和不可信智能体,从而高效的利用其信息提高高质量卖方的选择性能。但是,从第一列和第二列的数据可以发现,仍然有11次交易没有使用到可信智能体信息,9次错误的使用了不可信智能体信息。原因可能有如下几点:(1)在交易中已经寻找到的可信智能体被错误的从列表RFb中去除。(2)在交易中已经去除的不可信智能体被错误的加入到RFb中。3、在RFb中的可信智能体的信息未被智能体b采纳。

2.2 可信买方智能体有无的性能差异比较实验

本组实验沿用2.1节中的相关参数。目的在于考察本模型采用与不采用可信智能体的信息来选择最佳卖方的性能差异。由于传统的选择模型没有采用可信买方智能体或在较为简单的商务环境中进行仿真,因此这里的实验可以说明本文模型的选择性能优势。为了方便比较,采用与不采用可信智能体的模型分别记为SSM_WF和SSM_NF。性能差异比较如表2所示,其中我们分别进行了25次交易、50次交易和100次交易,整个175次交易的过程我们重复了10次,表2的结果属于统计平均结果。此外,表中的最佳卖方是指8个诚信较高的卖方中最好的1个。

从表2可以看出,在进行了25次交易中,SSM_WF可以选中最佳卖方高达8次,选中的卖方属于诚信较高的卖方的次数14次。相比之下,SSM_NF选中最佳卖方只有2次,选中的卖方属于诚信较高的卖方的次数仅6次。其主要原因在于,后者没有综合可信买方智能体(“值得信赖的朋友”)的经验,因此准确率较低。从表中还可以看出,随着交易次数的增加,两种模型选中最佳卖方和诚信较高的卖方的次数都大幅增加。这是因为随着交易的增加,供学习的样本也在增加,因此准确率自然就增加了。在100次交易的实验中,明显发现两种模型选中诚信度较高卖方的准确率比较接近。但是,实际中,买卖双方很少发生如此频繁的交易,因此可以认为SSM_WF的实际性能明显较为优越。

3 总结

在电子商务中选择高质量的卖方对实现高质量交易非常重要。在本文中,我们通过引入可信买方智能体的概念,研究有效识别可信智能体的方法,并基于此方法系统的给出了一种选择高质量卖方的模型。文末对可信买方智能体的识别、高质量卖方的选择性能实验结果表明,该模型可以准确的识别可信买方智能体,其选择优质卖方的性能优于无可信买方智能体的选择模型。

参考文献

[1]Guttman R H,Maes P.Agent-mediated electronic commerce:a sur-vey.The Knowledge Engineering Review,1998;13(2):147—159

[2]张成,魏法杰,贾素玲.基于Agent的用户偏好决策模型及其应用.计算机工程与应用,2007;43(25):11—14

[3]胡军,曹元大,管春.基于博弈分析的电子商务自动协商系统.计算机工程,2004;30(3):56—57,176

[4]Tran T,Cohen R.Learning algorithmfor software agents in uncertain and untrusted market environment.Proceeding of the Eighteenth Int Joint Conf on Artificial Intelligence,2003

[5]Beldona S,Tsatsoulis C,An investigation of sharing seller repuation among Buyers in agent-based markets.Third Int Conf on Autonomic and Autonomous Systems(ICAS),Athens,Greece,2007

智能选择 篇10

电子游戏不仅对观察能力的培养有作用,对探索能力的培养也有一定的积极作用。在游戏过程中,游戏者要根据自己观察到的现象来进行思考,如何调整自己的游戏行为才能完成游戏任务或达到游戏目标。这就需要游戏者在游戏过程中不仅要观察,而且要很快做出反应,也是游戏者思考游戏过程及自己的游戏行为的过程。

1.1 观察能力

观察品质是智能品质在观察活动中的具体体现,主要包括深刻性、灵活性、批判性、敏捷性、独创性。这些品质是衡量观察者科学观察能力高低的重要标志,对观察品质的训练实质上是培养观察者的科学观察能力的突破口。

1.2 探索能力

探索能力即对事物进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括、判断、推理的能力,采用科学的逻辑方法,准确而有条理的表达自己思维过程的能力。

2 电子游戏对自然观察智能的影响分析

目前的各种电子游戏均采用WIMP(W-windows、I-icons、M-menu、P-pointing devices)界面。从电子游戏内部设计运行过程考察,并把游戏者纳入电子游戏的系统分析,将整个电子游戏过程作为分析的对象,按照Don Norman提出交互环(interactive circle)———人机交互/人机界面的普适模型,对电子游戏过程进行分析可以推得一个通用的电子游戏系统架构。

电子游戏系统划分为三个大组成部分:游戏者、交互机制、规则机制。交互机制可以再进一步细分为游戏的图形界面、声音界面和传感器三个部分以及一个交互实体,三个部分刚好对应了人类感知外界信息的三种主要途径:视觉、听觉和触觉,而一个交互实体则是人与机器接触的一个媒介。随着科技的发展,电子游戏的交互手段日益丰富,交互机制会出现更多的界面,例如可以再加入人类感知外界信息的另外两种途径:味觉和嗅觉。

3 电子游戏中的自然观察智能的类别划分

自然观察智能主要是指观察自然界中的各种形态,对事物进行辨认和分类的能力。自然观察智能的本质是人对周围世界(包括自然和人文)的观察、反映、联结、综合、条理化的能力。而自然观察智能的特征又表现为在生活中往往呈现出敏锐的观察力与强烈的好奇心,对事物有特别的分类、辨别和记忆的方式。另外,他们通常更为敏感,能体会别人的心情、为他人着想。这种智能本质上是一种依赖于观察和逻辑判断的智能。故我将电子游戏中的自然观察智能分为横向类别和纵向类别来分析。横向是指游戏类别与观察能力的相关分析,纵向是指游戏类别与探索能力的相关分析。

3.1 电子游戏中的自然观察智能横向类别分析

培养孩子观察自然的能力是激发孩子自然观察智能过程中重要一课。主要是通过孩子对自然地看、听、闻、摸、尝五种感觉获得对自然的感性经验,即通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉五种感知能力。

由于目前主流的电子游戏还只能通过视觉、听觉、触觉来感知,故在本文中主要讨论电子游戏对这三种感知能力的调动。视觉感知主要起到了信息拾取的作用,比如游戏软件中的图像和文字,其对应的界面元素包括软件中的菜单、窗口、鼠标操作等GUI的诸多要素;听觉感知更多地表现了对信息操作的一种反馈,比如游戏中的搏击声、提示音等;触觉感知主要是游戏中传感器给出的反映,比如座椅的震动幅度、手柄的感触等,对应的界面元素主要是可触的实体设备,包括方向盘、感应座椅以及比较高级的3D眼镜、感应手套等等。

根据前文的分析,电子游戏对自然观察智能的影响主要是通过交互机制的三个部分:图形界面、声音界面和传感器,调动游戏者的视觉、听觉和触觉,对应电子游戏通过此三个部分来生成各种交互,调动游戏者的各种感官做出反应。

(1)图形界面;

(2)声音界面;

(3)传感器。

除了以上三个部分外,交互机制中还有一个特殊的桥梁:交互实体。对拾取信息的操作,比如旋钮的调节、按键的拨弄、屏幕的感压等,对应的界面元素主要是可触的实体设备,包括鼠标、键盘、显示器、手柄、飞行摇杆、方向盘等等。交互实体主要接受来自游戏者的各种操作,是游戏者与电子游戏最直接的接触界面,起到了实体桥梁的作用。

在一些电子游戏中,有些设备既起到了交互实体,又起到了传感器的作用,集两者于一身,我们就只能从功能上来区分,不能靠简单的区分设备来区分。

研究交互机制中的图形界面、声音界面、和传感器中的交互元素将有助于分析电子游戏对自然观察智能的影响力。

电子游戏过程中,对人的观察力的调动有五个方面即:视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉。

对电子游戏过程中调动游戏者的感官的数目,可以将现有电子游戏分为以下五个级别:

第一类:调动五种感知器官中的任意一种;第二类:调动五种感知器官中的任意两种;第三类:调动五种感知器官中的任意三种;第四类:调动五种感知器官中的任意四种;第五类:五种感知器官全部被调动。

由于电子技术的发展局限,上文中提到的第四级、第五级还没有被普及、推广的游戏,故只是作为一种延续,在这不做详细说明。

3.2 电子游戏中的自然观察智能纵向类别分析

孩子天生就是一个“探索家”,他们对自然的探索是不知疲倦,永无止境的。他们喜欢动手摆弄、操作,在大人看来,这可能是一种淘气的行为,可正是由于这种淘气的行为才使得孩子对自然有一个更真实的感受。所以应该正视孩子的“淘气”行为,创设各种条件鼓励孩子去探索。

探索的能力又可以看做是逻辑思维能力,自然观察智能的培养还有赖于逻辑思维能力的培养,观察与思考紧密结合,才能变感性认识为理性认识。这一部分能力主要体现在上文中提到的电子游戏系统中的规则机制。

交互机制决定了输入输出的行为方式,是游戏者通向规则机制的通道,而规则机制则决定了输入输出的内容,是游戏的灵魂,它制定了整个游戏的各种规则,这些规则可再划分为外显规则与内隐规则两大类。其中,外显规则主要指游戏中的游戏情境设定、角色任务目标设定等一系列游戏者必须了解的规则,当游戏者进入游戏系统后,就默认接受了内核机制设定的这些外显规则;而内隐规则就是游戏自身最具生命力的活力因子,包括游戏中各项挑战性关卡的设定、随机事件的生成等等游戏者在游戏过程中不能预知的游戏步骤。

基于规则机制,我将电子游戏中的自然观察智能的纵向类别即游戏者的探索力分为三个级别:经验、判断推理、建构。

级一,经验类:

经验类通常在游戏过程中强调游戏者的游戏经验。这一类游戏的规则机制较简单,在游戏初期对游戏者的探索能力有一定的提升,随着玩游戏的时间和精力的深入,游戏者可以很容易的通关,在游戏经验积累到一定程度的时候,对游戏者的探索能力提升较少。

级二,判断推理类:

判断推理类游戏在游戏过程中除了要依赖一定的经验外,在每次的游戏过程中还会加入一些新鲜元素,需要游戏者通过一定的判断和推理才能完成游戏。这种游戏中的新鲜元素一般是从库中随机产生,不会在评价游戏者的行为后给出反馈。

级三,建构类:

对游戏者来说建构类游戏的规则机制相当于一个黑箱,游戏者通过交互机制输入一定的行为,规则机制根据游戏的评价规则评价游戏者的行为,生成对应的反应信息,又通过交互机制输出。这种根据一定输入决定产生什么样输出的内部机制对游戏者来说是不可见的。一个设计出色的游戏必须要细心地隐藏此类运行机制,因为内层的运行机制一旦泄露,游戏者完全掌握了其规律,电子游戏在游戏者眼中将失去一切挑战性和娱乐性,电子游戏的生命周期也就至此结束了。

4 培养自然观察智能的电子游戏选择策略

4.1 培养自然观察智能的电子游戏选择模型

在具体到每一级别游戏的选择时,就要用到前文中对电子游戏中的自然观察智能的横向类别和纵向类别分析。

在选择模型中,纵轴由下向上表示的是电子游戏的分类按照电子游戏对探索力的调动能力由弱至强的排列,分为级一、级二、级三。横轴由左向右代表的是电子游戏对游戏者观察力的调动能力由弱至强的排列,分为类一、类二、类三、类四、类五。

4.2 依据选择模型的策略析出

依据上文中提出的自然观察智能的电子游戏选择模型,纵轴由下向上表示的是电子游戏的分类按照电子游戏对探索能力的调动能力由弱至强的排列,横轴由左向右代表的是电子游戏对游戏者观察能力的调动能力由弱至强的排列。

我们可以根据该模型对具体的游戏进行分析:

4.2.1 分析电子游戏在观察能力方面的调动能力,即

对视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉是否有调动以及调动的感觉的数目,然后对其进行定级,定级为X。

4.2.2 分析电子游戏在探索能力方面的调动能力,即

游戏者在玩游戏的过程中是凭经验就可以过关,还是需要推理判断,还是需要自己对规则机制去进行建构,然后对其进行定级,定级为Y。

我们将电子游戏与自然智能的相关度设为T,T=X×Y,T值越大,相关度越大,则对儿童自然观察智能的开发就越强。由此,在选择模型中偏右上方的电子游戏与自然观察智能的相关度最大,是用来培养提高儿童自然观察智能的最佳游戏。

摘要:本文拟从电子游戏系统结构入手,以多元智能理论为指导,分析电子游戏中的自然观察智能因素,并对电子游戏中的自然观察智能进行分类,探讨培养自然观察智能的电子游戏选择模型,并通过实验得以验证。为采用电子游戏提高自然观察智能的相关研究提供参考。

关键词:自然观察智能,电子游戏,选择策略

参考文献

[1]王蔚.电子游戏与多元智能培养.北京:电子工业出版社,2009.

[2][美]H.加德纳著,沈致隆译.多元智能.北京:新华出版社,1999.

智能选择 篇11

1 智能表的类别

从目前的市场来看,从功用来看,智能表的种类包含了智能水表、智能电表以及智能燃气表等。其分别对应着日常的水、电、燃气的使用情况记录。

如果要安装同种功用下的不同构建来进行区分,每种智能表的构造不同造成其种类也有所区别。以智能水表为例,目前市场上可见的智能水表可以分为射频卡系列,干电池系列,以及CPU卡系列和逻辑加密卡系列等。不同类别的智能表在功能的表现上是相同的,只是其所采纳的技术手段不同,因此导致其智能性实现的手段也是有所差异。

如果按照产品使用系统的不同,智能水表则可以分为无线发射时智能远传水表、分线制智能远传水表以及智能卡式水表、总线制智能远传水表等多个类别。因此在进行智能表选择的过程中要依据具体的用途以及预期的使用方式、使用周期等方面因素进行筛选。

2 智能表的选择技巧

2.1 依据用途进行选择

在进行智能表选择的过程中,首先是要确定智能表的用途。一般说来,智能水表往往是用来记录日常用水情况的,而电表则主要专注于对用电读数的获取,燃气表主要是应用于燃气的记录。所以要依据具体的应用情况来进行适宜智能表的选择。

2.2 依据使用需求进行选择

在确定了基本的功用之后,还要对智能表的使用需求进行明确。如果是为了日常使用边界,智能卡式水表则是不错的选择。而如果是采用的抄表模式,在进行智能水表选择方面,可能分线制智能远传水表更加适合。所以需要依据具体的使用情况来进行界定。

2.3 明确智能表的质量情况

在明确了智能表的功用和使用需求之后,接下来便是正式的进行智能表的选择了。在进行智能表选择的过程中,首先是要对产品本身的质量进行查验。一般说来在进行智能表的选择时,往往选择正规厂家生产的产品。这些产品在出厂时都经过严格的检验和检测,因此在产品的整体性能方面往往更能得到保障。从外观上来说,检验合格的智能表往往是包装相对细致,而且在产品的包装上也会加封铅印。也有一些小厂生产的智能表,其外观与正规厂商生产的产品相差无几,但其检验方面的工作明显做得不足。质量不过关的智能表不仅使用寿命较短,而且严重的还可能对整个电路运营的顺畅性带来一定的威胁。所以在进行智能表的选择过程中必须选择具有严格过检且必须具有铅印加封的产品。

2.4 拆包检查以利产品更优选择

在选定了智能表产品后,为确保产品不会出现问题,还应该对所选择的智能表进行拆包检查。以避免因为物流运输或者其它原因,导致产品在外包装保持良好的情况下内部元件出现破损的情况出现。

以智能电表为例。一般说来,智能表都是由采集器、集中器以及电能表等部分元素构成。在进行电表的选择过程中必须对这些构成部分进行严格的检查,如发现有部分破损或者是产品出现损伤,都需要对产品进行更换。所以选择质量过硬的智能表产品是保障正常安装的基础。

3 智能表的安装技巧

3.1 安装位置的选择与固定

在安装方面,首先是要进行安装位置的选择。在选择好智能表的安装位置后,还需要采用一些手段来对安装位置进行固定。一般说来,无论是智能电表还是水表、燃气表往往都是被安装在一些管道的连接处。那么为了确保智能表安装位置的稳固性,需要在进行安装之前进行安装位置的固定。而后才是正式的开始进行智能表的安装。

3.2 明确接线位置完成接线

在完成了位置的固定后,就需要进行智能表的接线工作了。首先是对接线用导线的选择。在选择时应该选择截面在十10mmm2及其一下的单股铜芯线,如果要选择用多股铜芯线,那么其单线的截面不得高于2.5mm2。

其次是进行接线位置的确定。接线位置的对应都是有着严格要求的。一般说来在进行接线位置的确定和安装只需要按照安装接线的内容来进行安装。在具体接线的过程中还需要进行接线方向的确定,以正确的接线方向完成整个智能表的接线工作。在这个过程中往往使用铜线更为适合智能表的日常使用需求。在接线的过程中往往会涉及到焊接环节。对导线的焊接需要使用的是焊锡,而不应该使用酸性的焊剂。

在完成接线工作后,还需要在线的外表进行绝缘体的包裹。通过绝缘体的包裹以更好确保线路日常使用过程中功能的保障。不加装绝缘体的接线很容易会因为接触问题导致智能表电路的损毁。所以包裹绝缘体也是智能表安装过程中的关键步骤。

3.3 线路的检查

完成线路的安装后,为确保智能表安装使用的效果,还需要进行线路的检查。线路的检查一是查线路的通畅性,也就是智能表是否能够正常的运行 ;其次是查线路绝缘效果。也就是对绝缘性进行二次检查。第三是对表箱的线路进行整理。

首先是线路运行的检查。这个需要通过对线路的运营进行监测。包括线路的运行性是否良好、智能表的读数是否精准等。其次是进行绝缘性能的检查。在该项目的检查进行过程中,常见的检测方式是绝缘遥测的方式。通过遥测,对不同的相线间的绝缘性能,以及相线和地线、零线间的绝缘性能,此外还有地线和零线间的绝缘性能等。通过对绝缘性能的检测,其本质也是为了保障智能表的使用寿命。

第三方面是要对智能表表箱的接线进行整理,确保接线的整齐,没有线路间互相交接的现象。此外在表箱中还必须有零线的设置以及保护地线的安装。唯有将所有的细节做到位,才能做到保障智能表使用的最长寿命。

4 结论

智能表已经成为居民生活不可或缺的重要组成部分。本文在研究的过程中对智能表的种类、智能表的选择及安装等方面的内容进行了分析。通过本文的分析,为更好的进行智能表产品选择,完善智能表产品的安装使用提供有效的经验借鉴和安装帮助。

摘要:随着居民生活水平的提升,在进行日常用表方面也日益趋向智能化。本文在研究的过程中对居民的智能表的选择与安装展开了探讨。通过探讨总结出在居民进行智能表的选择过程中所应该注意的要求,同时在安装过程中应该通过怎样的方式来实现对智能表整体的安装效果。

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