智能专家系统（精选12篇）
智能专家系统 篇1
随着计算机技术尤其是计算能力的进一步发展, 智能机器人作为新一代生产和服务工具具有更广泛、更重要的位置, 计算机技术得到了更为深入的研究。本文主要完成了智能小车运动控制系统软件及硬件设计, 并且用到Pro/E三维实体设计软件, 用此软件来设计智能小车的三维实体模型并进行装配。针对智能小车运动控制系统, 本文主要工作内容及设计要求如下:
(1) 对小车运动轨迹设计采用红外发射接收探头检测路面寻迹线, 从起始线出发, 自动将物体按设计好的轨迹线逐一运送到库房内, 运行的时间应力求最短。
(2) 小车运送物体到达库房时, 把物体放到库房挡板线以内。
1 系统方案设计、比较与论证
本文主要设计一辆带有机械手的智能电动小车, 采用轮式结构以减少制造成本。能够实现把物体放入库房内, 同时对搬运过程中自动记录、显示每一次往返的时间和总的行驶时间。为完成相应功能, 系统可以划分为以下几个基本模块:单片机最小系统模块、舵机驱动模块、步进电机驱动模块、液晶显示模块、转向指示模块、声音提示模块。
2 车体设计
制定了左右两轮分别驱动, 车尾安装牛眼轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流步进电机进行驱动, 车体尾部装两个牛眼轮。这样, 当一个直流步进电机转动另一个不动时就可以实现机器人的旋转, 由此可以轻松的实现机器人的90度和180度的转弯。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时, 左右两驱动轮与后万向轮形成了四点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳, 可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移, 车尾的牛眼轮还起支撑作用。
对于车架材料的选择, 我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固, 比铁制小车更轻便, 美观。
3 智能小车控制系统的总体设计
控制器模块采用宏晶公司的STC12C5A32S2单片机作为控制器的方案。该单片机I/O资源丰富, 并具有两路PWM, 可以很容易的控制两个舵机;寻迹线探测与寻木探测模块
集成式GP2A25反射式光电传感器。它具有集成度高、工作性能可靠的优点, 只须要调节探头与被测物之间的距离达到1.5cm就可, 此种探头还能有效地防止普通光源 (如日光灯等) 的干扰;电动机选择采用旧打印机拆机的步进电机控制机器人的运动, 由于其转过的角度可以精确的定位, 可以实现小车前进路程和位置的精确定位。当不给步进电机发送脉冲的时候, 能实现自锁, 从而能较好的实现小车及时停车的目的;电机驱动模块采用专用芯片L298作为电机驱动芯片。L298是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片, 它相应频率高, 一片L298可以控制一个步进电机, 而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动, 操作方便, 稳定性好, 性能优良;舵机驱动模块采用三极管驱动电路, 单片机I/O口只需要控制三极管的集极来控制三极管的导通或是截止, 来给驱动舵机;显示模块用LCD1602液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点;电源模块采用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6 V给步进电机供电, 然后将12.6V电压再次降压5v、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。锂电池的电量比较足, 并且可以充电, 重复利用, 体积小巧, 便于安装到机器人;供电模块消耗的功率过大, 采用2576将电压稳至5V。2576的输出电流最大可至3A, 完全满足系统要求。经过反复论证, 最终确定了如下方案:
(1) 车体用有机玻璃车架手工制作。
(2) 采用宏晶STC12C5A32S2单片机作为主控制器。
(3) 用GP2A25型光电对管进行寻迹与寻木块。
(4) L298作为步进电机的驱动芯片。
(5) 用9013三极管作为舵机的模块
(6) 用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6 V给步进电机供电, 将12.6V电压经2576降压、稳压后为单片机系统和其他芯片供电。
4 硬件设计与软件流程
寻迹线探测电路采用型号为GP2A25P2A25反射式光电传感器, 该探头输出端只有三根线 (电源线、地线、信号线) , 只要将信号线接在单片机的I/O口, 然后不停地对该I/O口进行扫描检测, 当其为底电平时则检测到路面, 当为高电平时则检测到运动轨迹线。搬运机器人前进时, 始终保持运动轨迹线在车头两个传感器之间, 当搬运机器人偏离轨迹时, 探测器一旦探测到有轨迹线, 单片机就会按照预先编定的程序发送指令给搬运机器人的控制系统, 控制系统再对搬运机器人路径予以纠正。当搬运机器人回到了轨道上时, 搬运机器人车头两个探测器都只检测到路面, 则搬运机器人继续直线行走, 否则搬运机器人会持续进行方向调整操作, 直到搬运机器人恢复正常。
寻木块探测电路采用型号为GP2A25P2A25反射式光电传感器, 该探头输出端只有三根线 (电源线、地线、信号线) , 只要将信号线接在单片机的I/O口, 然后不停地对该I/O口进行扫描检测, 当其为高电平时则检测到物体, 当为底电平时则检测没有检测到物体, 搬运机器人再前进时探头始终寻找物体, 当搬运机器人寻物探头探测到物体时, 单片机就会按照预先编定的程序发送指令给搬运机器人的机器手夹持物体。
步进电动机驱动电路如图所示该驱动动电路J2接单片机I/O口进行向L298输入脉冲, J3接步进电机的线上L298输出地脉冲来驱动步进电机转动或停止。
5 结束语
本文对智能小车的硬件及软件进行分析设计, 并且通过使用Pro/E三维软件对车体的设计。通过测试, 系统完全达到了设计要求, 不但完成了基本设计要求, 并增加了全路程记时、每次往返时间和全程时间显示和语音提示, 转向时转向灯显示三个创新功能。
参考文献
[1]赵健领.51系列单片机开发宝典[M].北京:电子工业出版社, 2007.
[2]张毅刚等.新编MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003.
智能专家系统 篇2
1.设计任务 1.1 设计题目 1.2设计要求 1.3设计任务 2．方案设计 2.1原理
2.2 具体设计方法 3．系统实施
3.1 系统开发环境 3.2系统主要功能介绍 3.3处理流程图 3.4 核心源程序 3.5系统运行结果 4．开发心得
4.1设计存在的问题
4.2进一步改进提高的设想 4.3经验和体会 5．参考文献 1.设计任务 1.1 设计题目
在一个3*3的方棋盘上放置着1,2,3,4,5,6,7,8八个数码,每个数码占一格,且有一个空格。这些数码可以在棋盘上移动，该问题称八数码难题或者重排九宫问题。
1.2 设计要求
其移动规则是：与空格相邻的数码方格可以移入空格。现在的问题是：对于指定的初始棋局和目标棋局，给出数码的移动序列。
1.3 设计任务
利用人工智能的图搜索技术进行搜索，解决八数码问题来提高在推理中的水平，同时进行新方法的探讨。
2.方案设计 2.1 原理
八数码问题是个典型的状态图搜索问题。搜索方式有两种基本的方式，即树式搜索和线式搜索。搜索策略大体有盲目搜索和启发式搜索两大类。盲目搜索就是无“向导”的搜索，启发式搜索就是有“向导”的搜索。
2.2 具体设计方法
启发式搜索
由于时间和空间资源的限制，穷举法只能解决一些状态空间很小的简单问题，而对于那些大状态空间的问题，穷举法就不能胜任，往往会导致“组合爆炸”。所以引入启发式搜索策略。启发式搜索就是利用启发性信息进行制导的搜索。它有利于快速找到问题的解。由八数码问题的部分状态图可以看出，从初始节点开始，在通向目标节点的路径上，各节点的数码格局同目标节点相比较，其数码不同的位置个数在逐渐减少，最后为零。所以，这个数码不同的位置个数便是标志一个节点到目标节点距离远近的一个启发性信息，利用这个信息就可以指导搜索。即可以利用启发信息来扩展节点的选择，减少搜索范围，提高搜索速度。
启发函数设定。对于八数码问题，可以利用棋局差距作为一个度量。搜索过程中，差距会逐渐减少，最终为零，为零即搜索完成，得到目标棋局。
3.系统实施
3.1 系统开发环境
Windows操作系统、SQL Server 200X
3.2 系统主要功能介绍
该搜索为一个搜索树。为了简化问题，搜索树节点设计如下： struct Chess//棋盘
3.4 核心源程序
#include “stdio.h” #include “stdlib.h” #include “time.h” #include “string.h” #include
const int N=3;//3*3棋盘
const int Max_Step=30;//最大搜索深度
enum Direction{None,Up,Down,Left,Right};//方向 struct Chess//棋盘 { int cell[N][N];//数码数组
int Value;//评估值
Direction BelockDirec;//所屏蔽方向
struct Chess * Parent;//父节点 };
//打印棋盘
void PrintChess(struct Chess *TheChess){ printf(“----------n”);for(int i=0;i printf(“t”); for(int j=0;j { printf(“%dt”,TheChess->cell[i][j]); } printf(“n”);} printf(“tttt差距:%dn”,TheChess->Value);} break;case Left: t_j++; if(t_j>=N) AbleMove=false; break;case Right: t_j--; if(t_j<0) AbleMove=false; break;};if(!AbleMove)//不可以移动则返回原节点 { return TheChess;} if(CreateNewChess){ NewChess=new Chess(); for(int x=0;x { for(int y=0;y NewChess->cell[x][y]=TheChess->cell[x][y]; } } else NewChess=TheChess;NewChess->cell[i][j]=NewChess->cell[t_i][t_j];NewChess->cell[t_i][t_j]=0; return NewChess;} //初始化一个初始棋盘 struct Chess * RandomChess(const struct Chess * TheChess) p=NULL;queue do{ p1=(struct Chess *)Queue1.front(); Queue1.pop(); for(int i=1;i<=4;i++)//分别从四个方向推导出新子节点 { Direction Direct=(Direction)i; if(Direct==p1->BelockDirec)//跳过屏蔽方向 continue; p2=MoveChess(p1,Direct,true);//移动数码 if(p2!=p1)//数码是否可以移动 { Appraisal(p2,Target);//对新节点估价 if(p2->Value<=p1->Value)//是否为优越节点 { p2->Parent=p1; switch(Direct)//设置屏蔽方向,防止往回推 { case Up:p2->BelockDirec=Down;break; case Down:p2->BelockDirec=Up;break; case Left:p2->BelockDirec=Right;break; case Right:p2->BelockDirec=Left;break; } Queue1.push(p2);//存储节点到待处理队列 if(p2->Value==0)//为0则,搜索完成{ p=p2; i=5; } } else { //打印 if(T){ /*把路径倒序*/ Chess *p=T; stack while(p->Parent!=NULL) { Stack1.push(p); p=p->Parent; } printf(“搜索结果:n”); while(!Stack1.empty()) { PrintChess(Stack1.top()); Stack1.pop(); } printf(“n完成!”);}else printf(“搜索不到结果.深度为%dn”,Max_Step); scanf(“%d”,T);} 3.5 系统运行结果 4.开发心得 4.1 设计存在的问题 完全能解决简单的八数码问题，但对于复杂的八数码问题还是无能为力。4.2 进一步改进提高的设想 可以改变数码规模（N），来扩展成N*N的棋盘，即扩展为N数码问题的求解过程。 2、内存泄漏。由于采用倒链表的搜索树结 05.参考文献 [1]王汝传.计算机图形学[M].北京：人民邮电出版社，1999：123－130.[2]刘榴娣，刘明奇，党长民.实用数字图像处理[M].北京：北京理工大学出版，2000：12－25..[3]丁兆海.Delphi基础教程[M].北京：电子工业出版社，1999.[4]王小华.Delphi 5程序设计与控件参考[M].北京：电子工业出版社，1999:70－120.[5]赵子江.多媒体技术基础[M].北京：机械工业出版社，2001：118－130.[6]段来盛，郑城荣，曹恒.Delphi实战演练[M].北京：人民邮政出版社，2002：80－95. 读书的好处 1、行万里路，读万卷书。 2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 3、读书破万卷，下笔如有神。 4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。 6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。 8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。 10、一日无书，百事荒废。——陈寿 11、书是人类进步的阶梯。 12、一日不读口生，一日不写手生。 13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基 14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德 16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿 17、学习永远不晚。——高尔基 18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向 19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子 近二十多年来，随着人口的增加，国民经济的高速发展及工业化、城市化进程的加快，城市与农村、工业与农业争水的矛盾越来越突出，造成农业水资源的严重缺失。有专家预测，21世纪水资源短缺对我国农业和农业经济发展的制约作用可能超过耕地资源。因此，在工农业生产中合理用水、节约用水已成为当今最重要的研究课题之一。 温家宝总理在今年的政府工作报告中指出，要加快农业科技进步，加强农业农村基础设施建设。要搞好灌区配套改造和小型农田水利建设，大力发展节水农业，加大土地开发整理复垦力度，大规模建设旱涝保收的标准基本农田。 张家口冀雨科技有限公司于2009年在时代的大背景下应运而生，是一家以科技创新为企业发展的根本推动力，专业从事节水灌溉控制、精准农业测控及信息系统平台的高科技公司，目前已拥有多项国家发明专利，技术居国际先进水平。总经理赵致钧毕业于兰州大学物理系，从事计算机相关应用开发二十几年，醉心于计算机技术开发，针对我国节水灌溉控制器高端市场被国外产品统治的局面，他不甘心，立志成为中国国产节水灌溉高端市场的佼佼者，打破国外产品一统天下的局面，为我国农业提供实用的、用得起的最新技术产品。技术创新首先是观念的突破。经过分析研究，赵致钧决定不开发跟随产品，而是充分利用目前世界先进技术，开发更适合我国客户当前需求的产品。 经过三年的努力，冀雨实现了的第一个目标—开发出了“基于智能手机的节水灌溉智能控制系统”。该系统具有完全自主知识产权，是将当前最先进的物联网技术应用于节水灌溉，其原理是通过远程无线与本地近程无线通信的无缝连接，建立基于智能手机的远程无线测控平台、中间件以及智能手机客户端，实现了对节水灌溉系统特别是中心支轴式喷灌机的不限距离的远程控制和实时状态监测。这是我国首个将物联网技术应用于节水灌溉的实用产品，解决了大到大型农场、小到个体农户都感到非常迫切需要解决的节水灌溉费时费力费人工的问题。该套产品填补了国内空白，达到国际先进水平，一推出就受到国内农业科研单位和农场客户的欢迎。 该系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要包括服务器、智能手机或PC机，以及田间集控器、中心控制器、泵控制器、阀控制器以及各种智能无线传感器等。软件系统包括灌溉助理服务器软件和客户端软件（见图1）。 为管理方便，灌区的全部喷灌机可分成若干组。每组中心支轴式喷灌机配一台SS2001田间集控器和一台SS6501中心控制器；中心支轴式喷灌机的每一塔架配一台SS6731塔架传感器；每台水泵配一台SS6601水泵控制器。可选配SS6711无线智能液体压力传感器、SS66712智能无线土壤温度传感器、SS6715 无线智能雨量传感器、SS6713 无线智能土壤水分传感器，以实现种植环境的全面检测，并进一步实现根据环境的自动灌溉控制。 锦囊谷? 灌溉助理客户端通过操控界面获取操作者发出的操控命令，通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）或宽带网络将其发给锦囊谷?灌溉助理服务器；锦囊谷?灌溉助理服务器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）将操控命令传给水手?SS2000系列田间集控器；水手?SS2000系列田间集控器转化为本地命令，通过本地无线网络将操控命令发给水手?SS6500系列中心控制器或水手?SS6600系列泵控制器、阀控制器；水手?SS6500系列中心控制器或水手?SS6600系列泵控制器、阀控制器执行控制命令，实现对中心支轴式喷灌机或泵、阀的远程操控。 另一方面，系统中的水手?SS6700系列智能无线传感器将采集的现场数据通过本地无线网络传给水手?SS2000系列田间集控器，水手?SS2000系列田间集控器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）将数据传给锦囊谷?灌溉助理服务器，锦囊谷?灌溉助理服务器通过运营商远程无线网络（GSM/GPRS/3G）或宽带网络将数据传给锦囊谷?灌溉助理客户端，锦囊谷?灌溉助理客户端以易于理解的界面显示出来。锦囊谷?灌溉助理服务器同时记录操控的历史和传感器采集的现场数据历史，供查询、统计、分析之用。具体工作过程如图2所示。 该系统主要功能：1.通过智能手机远程遥控，可实现中心支轴式喷灌机电源通断，机组启停，行走方向和运行速度，以及水泵运行和停机等远程控制；2.在智能手机上显示中心支轴式喷灌机的运行状态；3.实时检测电压、水压、地温、土壤湿度；4.一部手机可远程控制多台中心支轴式喷灌机；5.一台中心支轴式喷灌机也可受控于多台智能手机；6.当中心支轴式喷灌机的某一塔架发生故障，系统会向发送智能手机报警；7.可在手机上进行参数配置；8.可设定为自动控制模式，在此模式下，通过依据实时测量的土壤湿度等环境因素自动控制灌溉。9.查询统计灌溉过程，以及降雨、光照、地温、土壤水分等环境的数据历史。 冀雨灌溉助理系统的特点：1.全程无线连接，省去布线的投资、施工的时间和线路维护的烦恼；2.操控界面全中文，傻瓜化，操作简单；3.遥控距离不受限制，只要有手机信号的地方就可以控制；4.检测控制操控顺序，保证不出现误操作；5、进入操控界面时，自动侦测并显示当前喷灌机状态；6.发生报警时，提醒信息自动定时重发，直到得到报警处理的响应，保证报警及时得到处理；7.内部身份认证机制，保证操控独立性和安全性；8.完全保留传统操控方式，在智能控制系统发生故障时，还可使用传统手工方式控制；9.具备全自动控制模式，在此模式下系统无需人工干预；10.具备自检测功能，维护简单易行。 智能护理技术在全世界都有一定的发展。例如Toshiba公司研发的Life Minder, 一种可穿戴式的医疗支持系统原型[1]。中科院计算技术研究所提出一种基于无线传感器网络技术的远程医疗监护系统[2]。虽然目前这些智能家庭技术取得不少成果, 但是存在缺陷, 如个人的移动性, 覆盖范围少, 受益人群少等。因此有必要实现一个综合性的智能小区系统, 及时对病者的生理体征信息进行动态采集和分析[3]。 而本文则基于个人区域无线网和数据库来实现个人健康护理智能信息系统的智能小区, 将用户的数据传至小区医疗服务中心服务器, 构成个人健康管理系统信息平台。 1 智能小区健康护理系统总体结构 系统总体结构 智能小区提供医学测量设备, 随时对智能小区居民自身的身体指标进行测量, 根据测量结果, 为公众提供普及型和个性化健康生活、健康评估、阈值警告、康复指导等服务, 帮助改善个人不良的生活习惯和对于常见的慢性病提出建议[4]。总体结构如下所示。 2 推理机设计 2.1 推理机工作流程 推理机 (Reasoning Machine) 使得整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作, 主要涉及到推理方式和控制策略。如下图为智能小区专家系统的推理机的工作流程。 2.2 推理方法的实现 基于智能小区智能信息护理系统是主要针对于生活中常见的小病或慢性病。所以本系统选择正向推理的方法。其推理算法如下: 初始动态数据库; Repeat {取出第k条规则; 规则k的前提条件与动态数据库中的事实比较; If匹配成功, Then加入冲突集; If冲突集为空Then go to 冲突消解; 把选择的规则的结论添加到动态数据库; If到达目标结点then goto④; k+1;} 问询用户能否补充新的详细事实或根据 If新事实补充then goto②; Else goto 退出 3 推理的不确定性分析 医学数据的特点:异构性、海量性、数据表征不显著[5]等导致了临床诊断的不确定性。很多症状有轻、中、重之分, 当用户输入症状情况, 不能确定确切的病症, 就要用到不精确推理[6]。 3.1“加权求和”模型 对于一些不确定的推理, 采用数学模型中的“加权求和”的方法[7], 将重要性矩阵B和概率矩阵A进行加权求和得疾病隶属度矩阵C, 基于“加权求和”的数学模型如下: 其中f (j) 则表示患者出现的症状对疾病j的隶属度, f (j) 的值一定程度上决定患某种病的可能。加权求和模型属性如下所示。 由疾病隶属度矩阵C得出加权模型的函数表示为f (j) =a1b1j+a2b2j+…+aibij+…+ambmj, 其中f (j) 表示患者出现的症状从第1个到第m个症状对于疾病类j的判定重要性进行加权累加, 以此来衡量患者出现的症状对于疾病类j的判定重要性。 3.2 模型筛选原则 对于特定的疾病类, 根据资料查找其相应的判定阈值fy。比较由4.1中求得j从1取值到n的疾病j的隶属度f (j) 与疾病j隶属度的判定阈值fy的大小, 然后使用下面的模型筛选原则来进一步筛选。 1.最大值原则:若有很多疾病类的诊断函数值f (j) >=fy, 那么取f (j) 值最大的作为初步诊断结论。 2.阈值的浮动原则:若所有疾病类的诊断函数值f (j) 都小于其各自的阈值, 则会对阈值的大小作适当的下调。 3.3 系统设计与实现 本系统使用Microsoft visual studio2010和Sql Sever2010来实现。主要实现用户与专家系统的界面接口, 用户通过接口录入与自己身体状况相关的指标数据, 保存到数据库之后, 系统对用户录入的数据进行匹配分析, 通过推理算法推出用户的身体状况并给出一些生活建议。让用户及时了解自己的身体状况, 省去犯常见小病也去医院排队的尴尬。 系统展示如下所示: 4 结论 健康信息智能管理系统构造的智能小区以人们常见小病及慢性病为依据, 指导人们正确诊断, 之后根据症状给出生活护理建议。这一系统的研发提高人们的自我保健意识, 对智能小区里面的老人身体状况自我诊断, 省去他们因为小病而且医院挂号排队的尴尬, 所以该系统有很大的应用前景。 摘要：健康护理专家系统作为远程医疗的一种可行性方式, 逐渐成为研究的热点。本文介绍了智能小区健康护理专家系统的架构和总体结构设计, 通过推理算法对用户输入的身体数据与知识库事实匹配, 并根据“加权求和”的数学模型进行模糊推理, 得出用户身体状况的分析结果 , 给出相应的预防测试和生活建议。 关键词：健康护理,专家系统,推理机,加权求和 参考文献 [1]白明明.基于虚拟仪器的移动式人体参数连续监测仪器的研制[D].硕士论文.吉林长春:吉林大学, 2009. [2]王葛.无线体域网 (WBAN) 应用关键技术研究[D].硕士论文.陕西省西安市:西安工业大学.2013. [3]高蕾娜.老年慢性病无线监控远程关怀系统关键技术研究[D].博士论文.湖北武汉:华中科技大学, 2009. [4]郭颂, 倪永军.非处方药网上智能咨询系统的设计[J].微计算机应用, 2006, 27 (6) :678-682. [5]胡吉晶.面向医学领域数据仓库的ETL过程研究与实现[D].硕士论文.上海:上海交通大学, 2010. [6]潘正华.模糊推理算法的数学原理[J].计算机研究与发展, 2008, 45 (Suppl.) :165-168. 录播教室是智能高清录播系统最主要的应用环境，由多个子模块组成，包括智能导播系统、跟踪定位系统、视频采集系统、音频采集系统、直播系统、多媒体设备控制（如讲台、中控、展台、投影机等等）。 通过校园网络，将录播教室进行的授课活动进行直播，同时，也可以与其他录播教室进行互动教学，也可以登录云录播平台进行课程视频的点播、评论、收藏、分享等，既可以满足老师的备课、教研、评课，也可以满足学生的自主学习、课前预习、课后补救，再结合数字校园平台应用，就可以打造真正的一站式教、学、管、用校园应用平台。 智能录播系统能达到的目标： 微格录播教室的建设：在各类学校，通过本系统实现学生教学技能有效的快速提高和训练阶段的实时矫正； 精品课程、教学资源建设：适用各类学校的精品课程建设，实现了学校优质精品课件资源的网络共享； 远程教学： 解决著名专家学者讲课听课人多教室容纳不下更多学生的尴尬问题，实现专家或教授在主讲教室讲课，学校内分布多个听课教室进行网络学习； 课程观摩：通过录播系统广播课堂教学活动过程； 教学研讨、优质动态教育资源的建设和共享； 自动录制：能把录播教室的在教学互动中的教师讲课场景、学生听课场景、数字展台视频、教学课件等各个实时音、视频流进行能把互动教学过程进行录制，录制文件是标准格式文件，以适应后期编辑整合的需要； 直播点播：可以将讲课音视频内容进行网络直播，用PC机上就可实现联网通过IE浏览器进行直播接收，录制的文件可以直接上传点播系统存储，并供师生课后点播观摩学习； 多校区互动，网络大课堂：通过网络，在本校或不同校际间形成以授课教室为中心的教学大课堂，在授课过程中，授课教师可以主动提问大课堂学生，并与学生进行互动，大课堂内的其他班级可以观看到互动的全过程；授课教师也可选择接受大课堂的学生提问，从而使得教学过程更加生动，内容更加丰富，制作的课件更具应用性； 智能高清录播系统组成如下： 信号采集系统包括视频信号采集（三位、四位、五位）、音频信号采集、课件采集； 图像智能分析自动跟踪：教师图像智能分析、学生图像分析自动跟踪、板书特写智能分析； 导播录制系统：播系统、数字导播台、音视频录制、PPT索引、高清视频信号输出、中控键盘； 云录播平台：支持多级管理，实现县、学校两级门户管理，平台为网站集群系统，支持主站和无限子 站扩展，架构松散耦合的虚拟网站集，各学校平台可以独立维护也可以统一维护； 扩音拾音系统：针对教学现场的拾音技术上进行了深入地研究，设计出新型的话筒智能混音器与强指向性麦克风配合使用的方案，让老师、学生在不携带无线话筒的情况下，同样能录制出高保真的现场声音效果。 智能高清录播系统在实际的应用效果： 1、资源共享，实现教育资源均衡 优秀教师的授课现场，可通过网络进行实时直播，师生可在本校或其他学校实时的收看远程的教学现场，实现教学资源的共享，为师生创造了“班班通”、“校校通”、“家校通”的整体学习环境，促进了教学资源的均衡发展。 2、优秀资源，网上发布 优秀教师授课所形成的现场教学课件，可以通过网络进行发布，师生登录发布系统后，即可查询所需要的课件资源，并可进行预览、在线播放、下载等自主学习。 3、精品课件制作 教师授课过程中，智能高清录播系统可将摄像机、课件、以及导播形成的电影模式音视频进行自动高品质录制，备份了精品课件制作的素材。 4、同课异构，互动教学研讨 通过智能高清录播系统，两远程端同一课程的授课现场可进行相互的观摩，并可针对该课程的教学方式进行实时的互动研讨，远程听课专家也可以对本次授课进行实时的点评，并与授课教师进行实时的音视频交流，达到共同提高该课程教学水平的目的。 5、多校区互动，网络大课堂 福特这套SYNC系统与BMW ConnectedDrive的最大区别在于它完全摒弃了人工后台，单纯靠各种Apps来实现各种功能，所以使用这套系统并不需要缴纳任何费用。而福特为了吸引更多车主去选择SYNC，已率先为它安装了9大应用程序。看到这，你是否已经心动不已呢？ 目前SYNC系统已发布的应用程序有：搜狗语音助手、新浪天气通、新浪微博、百度地图、百度语音助手、蜻蜓FM、豆瓣FM、高德交通、高德导航。 语音控制福特SYNC系统长安福特翼虎——用声音解决一切 车辆驾乘 体验 虽然翼虎的智能配置相当丰富，但这完全无碍这辆SUV在机械上的良好表现。2.0T的发动机动力相当澎湃，这让翼虎的百公里加速成绩名列同级之最。虽然没有装配熟悉的PowerShift双离合变速器，但6AT的反应同样迅速，顿挫感不甚明显。而多种电子系统的装备，让翼虎的驾驶变得更安全也更轻松，从而成为相当容易驾驭的SUV。 车载智能系统体验 你知道正在热播的《中国梦之声》的赞助商是谁吗？是的，就是翼虎。而在驾驶翼虎的时候，如果你也有一把“梦之声”，那么很多操作将不再需要劳驾双手。因为福特SYNC系统集合了语音控制功能。当我把手机通过蓝牙与SYNC连接后，只要口述，便可控制各项功能。譬如打电话，我只需喊出“打电话给某某某”，系统便会自动从手机通讯录中查找到该名字并接通；而要调节空调温度或音响音量，同样可以通过“升高空调温度”和“关小音响音量”等语音去控制。该系统能识别出十多种带有地方口音的普通话，所以即便如我那种带有浓重粤语味道的普通话，面对翼虎依然能顺利运用。 太原作为发展中城市,近10年来经济发展迅速,使交通量持续增长,交通拥堵现象日益严重,并导致公交车辆运营条件恶化,主要公交走廊上公交时速仅为15.01 km/h。与个体机动客车相比,公交是载客效率最高而占用道路资源最少的方式,因此,本文介绍了太原公交智能信息系统中智能调度的设计,以引导太原城市交通高效率地使用道路资源,使太原的道路交通有序畅通。 1 现状分析 目前,我国的智能公交系统的发展尚处于比较低级的阶段,仅仅局限于少量的引进和使用一些关键技术,还没有形成一套完整的公交管理运营系统,也没有与智能交通系统形成有效的连接。“九五”、“十五”期间,北京、上海、杭州和青岛等城市开始小规模地在公交车上安装GPS 装置,试验有车辆定位功能的调度系统。太原、南京、青岛、杭州、沈阳等相当一批城市在公交车上实施了IC 卡付费系统。但这些技术仅作为独立技术运用,没有对多种技术和信息进行整合,为公交决策和管理提供完整的方案。 本文根据太原市实际情况,对太原公交智能信息系统中智能调度进行设计,以实现营运数据采集、信息传输、信息自动化处理和信息发布等功能。 2 智能信息系统总体设计 太原公交智能信息系统的总体设计以太原公交公司五年发展规划确定的管理改进计划为基础,配合公司体制、机制、管理和技术的持续创新,目的是建立一个覆盖太原公交公司总部、下属公司、车队场站、站台以及移动车辆的整体网络。在公司内部建立数据中心和监控指挥调度中心,并建立和形成满足公司及下属单位协同运转、高效管理和科学决策需要的集团综合信息系统,同时建设一套统一的安全体系、标准体系、运维体系和服务体系,为深度开发信息资源、加速信息流通、实现信息资源共享和提高信息利用能力提供有效手段,促进公司的生产、经营、管理和决策方式的改进和优化,提高公交公司的整体创新能力、市场竞争力和公共服务水平。 要保证太原公交ITS信息化建设的顺利实施,就必须在框架中明确信息化建设过程的各个建设层次,明晰了层次,才能在具体实施中明确各具体项目的前置过程,使建设过程有序高效地进行。图1为太原公交智能信息系统整体框架。主要由基础资源层、应用支撑层、应用系统层、全媒体交互层等组成。 2.1 基础资源层 IT基础设施是计算机软、硬件资源运行的基础,在基础资源层的建设上主要分为5个中心(机房中心、数据中心、灾备中心、监控中心、应用中心),基础资源层的建设围绕这5个中心展开,各中心相辅相成,同时为应用支撑层提供资源保障。 2.2 应用支撑层 应用支撑层是非常关键的一层,是承上启下的层次,是太原公交整个信息化建设的基础。 应用支撑层将整个信息化建设的通用和前置元素抽象出来,通过通用平台技术、统一用户管理技术、资源库、目录和交换技术等形成资源目录和交换平台、主题数据库和基础数据库平台、GIS平台、开发运行管理平台、安全支撑平台、视频监控平台等共6个平台。 这6个平台作为统一的应用支撑层的具体实现,提供各种标准服务功能来构建和实现对系统应用业务的技术支撑。 标准服务主要有:组织服务、权限服务、表单服务、流程服务、展现服务、数据交换服务、资源服务、业务协同、信息服务、日志服务等。6个平台采用SOA架构实现,具有良好的扩展性与易维护性。利用这些服务和统一用户管理系统,结合二次开发,可以构建出太原公交的各项业务过程。 利用平台技术提供的系统接口适配器和开放的系统架构,可以任意与第三方系统进行无缝集成,构建太原公交的信息化集中展示平台。 应用支撑层的实现就是太原公交信息化建设的标准化和平台化实现,这个实现将使太原公交公司的信息化过程始终是一个标准化的、可扩展的、解耦性的过程。 信息化过程将不再受制于某个软件的原始承建商,避免了某个厂商的IT私有化,任何有实力的IT厂商都可以根据统一平台的标准规范接手来进行后续改进和开发,IT厂商还能够随时利用平台的各成熟组件和服务,加速其开发的速度和效率,并大大提高开发质量。 2.3 应用系统层 应用系统层是在应用支撑层上的具体业务实现,是贯彻管理层的管理思想、固化管理流程、执行经营理念、自动化各项业务的实体化过程,各项业务的业务逻辑均在此实现。 通过应用支撑层提供的支撑,根据管理思想和经营理念来确定各阶段的业务实现需求。 2.4 全媒体交互层 全媒体交互层是用户端的各种形式的接口,主要包含内部门户、外部网站、语音短信、移动设备、站台交互、车载交互等。 2.5 其他层次 除以上各层外,该系统的纵向两部分分别为安全保障和相关法律政策法规,在法律政策法规的指导下形成安全保障,成为整个系统的支撑框架。 太原公交的ITS信息化建设应该是基于咨询方法论和实施方法论完成需求、分析、策划、实现、装配、测试、运行等步骤。 3 智能信息系统中的智能调度系统 在整个智能信息系统应用系统层中,我们对智能调度系统应用逻辑分为5层架构设计,包括通信接口层、数据存储层、核心处理层、应用层、功能表现层(也就是应用操作的客户端),5层架构更方便业务管理系统的管理、维护和今后的业务扩展。公交智能调度应用系统层次架构见图2。其具体功能如下: (1) 功能表现层:包括各种客户端(如实时监控、实时调度、管理维护、质量监督等)及操作界面。该层将系统的操作界面与系统的功能实现分离开来。表现层不存储任何数据,主要负责用户的数据接收与发送接口,并对系统数据结果进行展示。 (2) 应用实现层:它是系统的业务逻辑实现层,是系统比较核心的部分。其主要是利用核心处服务的数据结果,实现数据的重新组合与功能的实现。 (3) 核心处理层:用于系统内数据的融合与处理,特别是公交调度模型的算法执行与中间结果的生成。它是系统的技术核心,与系统数据库紧密联合,针对系统功能的不同需要进行数据的挖掘、分析与处理。 (4) 数据存储层:存放并管理各种定位监控、调度管理等数据信息,封装对数据库的访问,但也是系统访问其他数据源的统一接口。智能管理和数据挖掘、调度智能决策分析等应用也通过这一层来访问数据库。 (5) 通信接口层:用于接收来自外部系统的数据,如车载系统中的GPS数据采集、IC卡乘客信息、上下车乘客数等;同时将系统处理的数据发布到相应的外场设备上,如电子站牌、互联网等。它也负责与外部系统的数据交换,如车上报警处理、车辆应急调度。 4 结论 太原公交智能调度作为公交核心业务系统之一,也是公交智能系统的子系统之一。智能公交最终要实现车辆位置、客流状况等基础数据的实时采集,营运班次、到站时间、出行诱导等服务信息的实时发布等功能,实现这些功能需要很多专门的硬件设备和子系统,如果没有统一接口,这些孤立的子系统往往难以发挥综合效益。 太原公交企业信息化始终要以公交智能系统的总体框架为指导,为各类信息的采集和发布建立统一的接口,并通过太原公交智能系统将其集成在一起,以充分发挥其综合效能。 摘要：分析了太原市公交信息化现状,以太原公交五年发展规划确定的管理改进计划为基础,采用442框架设计了太原市公交智能信息系统整体建设框架,并运用咨询方法论和实施方法论完成公交智能调度设计模型的设计,为整个太原公交智能调度信息系统的开发奠定了理论基础。 关键词：公交智能信息系统,智能调度,技术模块 参考文献 [1]杨兆升,史其信,高世廉.智能运输系统概论[M].第2版.北京:人民交通出版社,2009. [2]王笑京.中国智能交通系统发展战略[M].北京:人民交通出版社,2006. 要解决积冰对飞行安全的危害, 首先要对容易产生飞机积冰的环境做出准确的预报。准确的预报可以减少积冰环境对某些飞机产生危害的可能性。其次是飞机要具有良好的防/除冰能力, 这保证了飞机在积冰环境中飞行的安全。但是, 我们对积冰的预报不可能做到完全的准确, 另外不同的飞机对同一积冰环境会有不同的反应, 而且尽管现代大型客机有比较完善的防/除冰设施, 它们在起飞和进近着陆阶段速度相对低, 同样可能发生积冰现象甚至导致积冰事故。 基于上述原因, 目前积冰界研究的热点是一种彻底改进和完善飞机防冰系统的系统—智能积冰系统 (SIS—smart icing system) [2]。本文先简介飞机积冰, 然后详细介绍智能积冰系统, 最后对相关研究做些展望和总结。 1 智能积冰系统 (SIS) 的思想 1998年美国伊利诺伊大学的Bragg教授提出智能积冰系统 (SIS) 的构想。SIS的基本思想是:结冰对飞机的影响主要在于它对飞机的性能、稳定性和操纵性的影响。如果在一定的飞机结冰条件下, 飞机拥有一定的安全裕度并且能保持既定的航线飞行, 那么飞行安全就可以保证[3]。 SIS的结构和组成见图1。从图中可以看出, SIS包括了结冰的探测和分级、结冰防护系统和结冰管理系统三大部分, 这三者相互支持, 帮助飞行员实现了对积冰的智能化处理 (图1, 图2) 。 SIS在目前使用的积冰防护系统 (IPS—icing protection system) 的基础上发展起来的, 它新增加的功能同时也是最重要的部分是积冰管理系统 (IMS—icing management system) 。IMS的具体功能和相关的支撑见图2。从图中可以看出, IMS的功能是监视积冰的形成和它对飞机的影响, 并帮助飞行员安全操纵积冰环境中的飞机。具体说来分为四项功能, 即积冰对飞机的影响描述, 积冰防护系统的操纵和监视, 飞行包线的保护和飞行控制的调整;要实现IMS (然后最终实现SIS) 的这些功能, 前期需要研发的核心技术涉及多个学科的综合, 如空气动力学、飞行力学、检测与控制理论、人因学;当然, 最终还要对系统进行飞行模拟验证。 2 SIS的研究进展 美国自1998年提出SIS的设想以来, 在NASA、FAA和UIUC (University of Illinois at Urbana-Champaign) 的联合努力下, 取得了显著的成绩。空气动力学和飞行力学方面, 已经用双水獭飞机和风洞实验获取了大量实验数据, 并建立了无冰和积冰以后的线性模型, 给出了积冰对飞机空气动力性能影响的初步描述, 数值模拟方面研发了LEWICE、NSU2D等软件。利用传感器探测、识别积冰方面, 在原有操纵面效能检测探测结冰、动力学结冰探测系统 (DIDS) 的基础上, 选用神经网络来实现对积冰的探测和分级。以人为中心的驾驶舱显示界面方面, 通过对大量飞行员的调查积累了数据, 正开发能向飞行员提供积冰种类、位置、对飞机的影响等信心和提示飞行员如何操纵等强大功能的人机交互界面。积冰情况下的飞行模拟方面, 已经完成基于个人电脑的模拟器IEFS (Icing Encounter Flight Simulator) , 组建了交互式分布模拟环境, 对SIS在驾驶舱中的应用情况进行了初步验证。另外, 该团队还在安全性和经济性方面对系统进行了评估, 研究SIS能多大程度上能增加飞行安全, 找出SIS与现存的积冰防护系统相比所存在的优势等。 3 结语 从查找的文献资料看目前我国此方面的研究主要集中于积冰的预报、防/除冰系统的开发, 而对像智能积冰系统这样大型的研究基本处于空白。我国正努力研制具有自主知识产权的大飞机, 若能紧跟积冰界研究的前沿技术, 开发极具潜力的智能积冰系统, 那么我国的航空安全水平会得到更大的提高, 自主研制的大飞机也会具有更大的竞争力。 参考文献 [1]黄仪方, 朱志愚.航空气象[M].成都:西南交通大学出版社, 2006, 6. [2]M.Bragg, T.Basar, W.Perkins, etal.Smart Icing System Year I Interim Report[R]. 关键词：低功耗芯片,光敏传感器,智能窗帘 1 总体设计方案 核心处理芯片为MSP430G2211, 利用硅光电池2DU5将外界的光照度转换成电压信号, 并将该电压信号经过一级跟随器电路输入到G2211模拟比较器的正输入端, 并通过与负输入端的内部参考电压作比较, 使得比较模块寄存器的CAOUT端置“1”或清零来控制单片机的P1.2和P1.3口输出高低电平, 进而控制电机的正反转, 实现窗帘的打开与关闭。 2 硬件设计 2.1 最小系统板 采用TI公司出品的MSP430G2系列Launchpad, 搭载超低功耗型单片机MSP430G2211, 它有5种节电模式, 从待机模式唤醒仅需1us, 且具有一个强大的16位RISC CPU、16位寄存器和常数发生器, 高效率的代码和低功耗的特性满足了家居系统的要求。 2.2 电源电路 3.3V和5V电源电路主要是给所用芯片供电使能以及逻辑电平的选择。本方案用LM2940将12V降为5V, 用GM1117将5V降为3.3V, 为单片机I/O口的按键检测提供高电平 (其实也可以直接用单片的电源给按键供电) 。由于电机和运放 (27L2) 的供电电压均选择为12V, 所以将交流电通过适配器直接转换成了12V, 而电机驱动芯片 (L298n) 的逻辑供电电压Vss (9脚) 最大值为7V, 典型值为5V, 而且使能高电平Ven (11脚) 的取值大于2.3V小于Vss, 故选择5V给9脚和11脚供电。 2.3 传感器选择 本设计选用硅光电池2DU5, 它有两个优点: (1) 在可见光范围内, 该器件的输出电流与外界光照强度有良好的线性关系, 这样我们就可以方便地通过一个运放将其转换成电压信号; (2) 具有良好的灵敏度, 即使光照强度仅有微弱的改变, 运放的输出电压也能随之改变。 实际上, 只要是硅光电池就可以, 不同型号的硅光电池只是输出电流 (一般为微安级或毫安级) 的大小不同, 当然必须保证所选的型号能感应你要控制的窗帘所处环境的光 (例如, 可见光) 。因为该方案采用的是硬件校准的方法, 即通过调节运放反馈电阻的大小来调节输入单片机模拟器正端的电压值, 所以如果你所选的硅光电池输出电流比较小, 可将反馈电阻调大, 从而提高输出电压值, 反之亦然。 2.4 光电转换电路 光电转换电路主要由27L2芯片组成, 将光信号转换为电压信号经过跟随器接到单片机的P1.1口。这里需要注意的是, 实际上, 电路中的RP2, R6和RP1, R5只需任选一路即可, 之所以这样设计是为了在画板子时多一路备用。6和7脚相连构成一个电压跟随器, 它的作用是将光电转换电路与单片机隔离开来。最终的输出电压大小等于硅光电池产生的电流与所选一路电阻的乘积。 2.5 电机驱动电路 本设计采用的是L298n芯片对电机进行驱动, 包含了两个H桥电路, 10和12脚连接单片机的I/O口, 13和14脚连接电机的两端, 4脚连接电源。该芯片的最大输入电压为46V, 本设计采用的是12V。8脚接地, 11脚充当第二个H桥工作的使能端, 高电平 (2.3V到Vss, 本设计选取Vss为5V) 有效。 2.6 硬件安装调试注意事项及方法 (1) R6, RP2和R5, RP1只需焊一组即可, 本方案焊的是R6, RP2。 (2) 焊接时一定要注意硅光电池2DU5的正负, 接反的话27L2的6脚是没有电压值的。 (3) 在将单片机和硬件电路连接在一起之前, 一定要进行硬件校准, 即通过调电位器的大小来改变27L2的6脚的值, 将电路置于你作为参考光照度的环境下, 调节RP2让6脚的值为0.9V (这跟你的程序有关, 因为我是将27L2的6脚的值作为单片机模拟比较器的正输入端, 负输入端为单片机内部参考0.25Vcc) , 一定要注意单片机模拟比较器的输入端最大输入电压为2.6V。 (4) 在将单片机和自己画的硬件电路连接之前, 先给硬件加上电源, 测一下和单片机I/O口相连的端子的电压, 看其是否正常, 因为硬件的错误连接 (比如短路) 可能导致跟单片机连接的端子的电压异常, 超过单片机的最大电压范围 (3.6V) , 可能烧坏单片机。 3 软件设计 本设计的程序采用的是“状态机”的思想, 它分为四个状态:电机正转状态, 电机反转状态, 窗帘打开状态, 窗帘关闭状态 (程序的默认状态) 。如果光照强度高于参考值, 同时窗帘处于关闭状态, 电机正转, 从而打开窗帘;如果光照强度高于参考值, 但是窗帘已经处于打开状态, 则电机不转。如果光照强度低于参考值, 同时窗帘处于打开状态, 电机反转, 从而关闭窗帘;如果光照强度低于参考值, 但是窗帘已经处于关闭状态, 则电机不转。 4 总结 关键词：智能刹车,模拟系统,研究分析 系统方案:操作平台系统包括单片机模块、油门信号输入模块、刹车信号输入模块、车辆方向控制模块、加速度测量模块、紧急制动模块、液晶显示模块、无线收发模块、电源模块。 操作平台系统以STC12C5616AD单片机为控制核心, 通过操作脚踏板和方向杆, 向单片机输入刹车、油门, 以及转弯的信号, 使单片机做出判断, 发出相应的指令, 通过NRF24L01无线收发模块发送信号给车辆并同时接收车辆反馈的信息;在油门脚踏板上安装有MMA7455数字加速度传感器模块, 根据脚踏板加速度的改变的程度, 给单片机输入信号, 然后单片机向紧急制动模块发出指令进行刹车制动;液晶显示模块实时显示车辆的速度, 脚踏板的加速度。 (1) 操作平台单片机模块。采用STC12C5616AD作为控制核心, 飞思卡尔芯片解密, 增强型8051内核, 速度比普通8051快8~12倍, 宽电压, 外部掉电检测电路, 可在掉电时, 及时将数据保存进EEPROM, 正常工作时无需操作EEP, 低功耗设计。 (2) 刹车信号输入模块。刹车信号输入模块, 通过改变电阻来模拟制动踏板, 给单片机输入模拟制动信号, 从而使单片机发出减速的指令。 (3) 油门信号输入模块。油门信号输入模块, 通过改变电阻来模拟油门大小, 给单片机输入模拟油门电压信号, 从而使单片机发出加速的指令。 (4) 车辆方向控制模块。为车辆方向控制信号输入模块, 通过改变电阻来模拟控制车辆方向, 给单片机输入模拟车辆方向电压信号, 从而使单片机发出指令, 改变车辆的运行方向。 (5) 加速度测量模块。为加速度测量模块, 将MMA7455数字加速度传感器模块安装在油门脚踏板上, 实时测量脚踏板的加速度, 将测量的数据传送到单片机, 使单片机根据加速度的改变做出相应指令。 (6) 无线收发模块。由于系统是用于控制小车的速度变化, 从而达到演示效果, 因此选择无线模块连接控制平台和小车, 让演示效果更佳。NRF24L01内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器, 功率放大器等功能模块, 需要很少的外围元件, 因此使用起来非常方便。 (7) 紧急制动模块。光电耦合器驱动继电器电路, 该模块由光电耦合器组成开关电路。当单片机发出紧急制动指令后, 继电器将衔铁向下吸引, 对刹车脚踏板施加压力, 进行刹车减速。 (8) 演示车辆单片机模块。采用STC12C5410AD作为控制核心, 加密性强, 超强抗干扰, 超低功耗, I/0驱动能力更强, 内部集成高可靠复位电路, 外部复位电路可完全省掉当然可以继续用外部复位电路。 (9) 无线收发模块。NRF24L01无线收发模块电路, NRF24L01内置地址解码器、先入先出堆栈区、解调处理器、时钟处理器、GFSK滤波器、低噪声放大器、频率合成器, 功率放大器等功能模块, 需要很少的外围元件, 因此使用起来非常方便。QFN24引脚封装, 外形尺寸只有5×5mm。 (10) 角加速度测量模块。MMA7455数字三轴加速度传感器, MMA7455是一款数字输出 (I2C/SPI) 、低功耗、紧凑型电容式微机械加速度计, 具有信号调理、低通滤波器、温度补偿、自测、可配置通过中断引脚 (INT1或INT2) 检测0g、以及脉冲检测 (用于快速运动检测) 等功能。0g偏置和灵敏度是出厂配置, 无需外部器件。通过检测Z轴加速度的改变, 来判断角加速度的改变。 (11) 测距模块。测距模块电路, 应用红外对管电路, 测量前方路况, 当距车辆10m时有车辆或大型障碍, 车辆会自动刹车减速。金属封装红外线接收管, 适用于各类光电转换的自控仪器, 传感器, 各类光电检测器的信号光源。根据驱动方式可获得稳定光, 脉冲光, 缓变光.常用于控制, 报警等方面。特点:采用反射功能的结构形式, 光功率较强, 低驱动电压, 易与晶体管电路匹配.结构坚固耐震、可靠性高、金属玻璃封装器件, 耐磨耐温性好。 (12) 电机驱动模块。电机驱动对于PWM调速的电机驱动电路, 主要有以下性能指标:a.输出电流和电压范围, 它决定着电路能驱动多大功率的电机。b.效率高的效率不仅意味着节省电源, 也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率, 可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通 (H桥或推挽电路可能出现的一个问题, 即两个功率器件同时导通使电源短路) 入手。c.对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离, 防止有高电压大电流进入主控电路, 这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。d.对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。e.可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到, 无论加上何种控制信号, 何种无源负载, 电路都是安全的。 参考文献 [1]徐爱钧.单片机高级语C51应用程序设计[M].北京:电子工业出版社, 2001:10-23. [2]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础.第四版[M].北京:高等教育出版社, 2007:12-14. [3]宏晶科技.STC12C5410AD系列单片机器件手册[Z].2005. [4]周惠潮.常用电子元件及典型应用[M].北京:电子工业出版社. [关键词] 决策支持系统 人工智能 智能决策支持系统 一、引言 决策者要经常面临一些非结构化状态,这些状态处理起来既复杂又困难,并且不能用标准的常规的方式来解决。决策支持系统(DSS)是以交互式计算机为基础的系统,它允许决策者直接干预并帮助他利用他的经验和判断来解决半结构化或非结构化的问题。作为新的基于计算机的信息系统,DSS首先由Scott Morton早在1970s明确的提出,在20世纪70年代中期,Keen和Scott Morton引入了DSS的概念。智能决策支持系统(IDSS)是决策支持系统和人工智能的结合,在20世纪80年代中期,人工智能领域的研究者们把知识表示和知识加工的思想引进到DSS中,弥补了传统的DSS的只依靠模型技术和数据处理技术的缺陷。 二、DSS和IDSS的概念 决策支持系统(Decision Support System,DSS)是信息系统研究的最新发展阶段。它是一个融计算机技术、信息技术、人工智能、管理科学、决策科学等学科与技术于一体的技术集成系统。传统的DSS使用数据模型和数值计算方法来辅助决策,具有无法表示复杂决策过程的局限性,随着AI技术的发展,专家系统的出现,1981年Bonczek等人提出将DSS与ES相结合,分别发挥DSS数值分析与ES符号处理的特点,将定性分析和定量分析有机结合,使其能够进行知识处理,以方便、准确地模拟客观世界,全面地反映决策过程,从而有效地解决半结构化和非结构化问题,形成最初的IDSS。 IDSS是管理决策科学、运筹学、计算机科学与人工智能相结合的产物。利用专家系统(ES)技术,预先把专家(决策者)的建模经验整理成计算机表示的知识,组织在知识库中,并用称为推理机的一组程序来模拟决策专家的思维推理,形成一个智能的部件;在经典DSS中需要决策者干预时,就先访问此智能部件,只有当它也无能为力时,才请求人工干预,这样就可以大大提高决策效率并减轻管理决策人员的负担。 三、DSS和IDSS的结构 1.DSS的结构。DSS发展至今大家比较公认的一种为“三部件”结构。它主要由数据部件、模型部件和对话部件组成。具体表现为以下四个系统:(1)数据管理子系统;(2)模型管理子系统(3)知识管理子系统;(4)对话子系统。 2.IDSS的结构。智能决策支持系统(IDSS)是在决策支持系统的基础上集成人工智能技术,特别是专家系统而形成的,它既充分发挥了专家系统中知识及知识处理的特长,也充分发挥了传统决策支持系统中数值分析的优势。既可以进行定量分析,又可以进行定性分析,能有效地解决半结构化及非结构化的问题,这就大大扩大了决策支持系统的应用范围,提高了系统求解问题的能力。 四、基于AI的IDSS 人工智能(AI)是让计算机来模拟人类智能,由于模拟途径的不同,产生了不同的AI理论和技术。通过心理学的途径,总结人们思维活动的规律,产生了人工智能的符号机制,后发展成ES;根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习的计算模型或认知模型,形成了机器学习理论;通过社会学的途径,研究人类在社会中的行为,将人类模拟成为多种智能体品质构成的有机的整体——Agent,综合考虑Agent技术及其在Agent环境中的行为,这就是Agent技术和理论。除此之外,还有自然语言理解等人工智能技术。将上述不同的AI技术与DSS相结合,形成不同形式的IDSS,下面对它们分别介绍。 1.基于ES的IDSS ES是目前AI中应用较成熟的一个领域,一般由知识库、推理机及数据库组成,它使用非数量化的逻辑语句来表达知识,用自动推理的方式进行问题求解,而DSS主要使用数量化方法将问题模型化后,利用对数值模型的计算结果来进行决策支持。在IDSS中,将DSS和ES相结合,主要有三种结合方式:(1)DSS和ES的总体结合;(2)知识库(KB)和模型库(MB)的结合;(3)数据库(DB)和动态数据库的结合。 由以上DSS和ES三种结合方式,就形成了三种IDSS的集成形式:(1)DSS和ES并重的IDSS结构;(2)DSS为主体的IDSS结构;(3)ES为主体的IDSS结构。 2.基于Agent的IDSS Agent是目前AI领域的研究热点,主要有智能型Agent研究、Multi—Agent系统研究和Agent—oriented的程序设计研究三个方面。Agent自身应该具有知识、目标和能力。知识是Agent对其周围环境和要求解的问题的某种描述。目标是Agent解决问题所能达到的程度。能力就是Agent自身具有的解决问题的技能。针对不同的具体任务,人们构造了不同种类的Agent来满足需要。界面Agent、信息Agent、移动Agent和协作Agent就是其中的四种。关于Agent的资料很多由于篇幅限制这里不再展开阐述。 五、IDSS研究过程中要解决的问题 1.智能部件的设计和实现。IDSS中的智能性可以表现在知识库部分,模型库部分和数据仓库(数据库)部分。对模型库系统部分包括模型库的组织结构、模型库管理系统的功能、模型库语言等方面的设计和实现,主要是模型的表示和智能构造及重用,如何使模型库中的模型具有知识,以有效地将定性和定量分析相结合。 2.系统各部件之间的交互。系统各部件之间的联系通过部件之间的接口来完成,包括对数据存取,对模型的调用,对知识的推理和修改,人机界面对各个模块的调用和协调.如何实现各个部件之间的高效交互,使信息能高效传递是一项需长期研究的任务。 3.系统的集成化。如何根据实际需要,以现实经济社会为依托,运用多种技术和方法进行系统综合集成,使系统各部件有机地结合在一起,形成完整实用的系统。 六、结束语 IDSS的发展趋势是向着综合化、集成化方向发展,综合利用多种技术来实现IDSS已是构建现代IDSS的必然趋势。IDSS的研究工作应该突出在系统的智能性和对决策支持两个方面。随着现代科学技术的发展,AI、数据库领域都出现新的技术,如何有效地将这些技术应用于IDSS的构建中,把数据仓库、数据挖掘、模型库、数据库、ES、面向对象、Agent、机器学习等的优点结合起来,集成综合的决策支持系统,开发出实用而有效的IDSS是当前IDSS发展中的首要问题之一。 参考文献: [1]高洪深.决策支持系统(DSS)理论、方法、案例.北京:清华大学出版杜,2000. [2]GA Gorry,MS Scott Morton. A framework for management information systems.Sloan Management Review,1999. [3]黄梯云.智能决策支持系统北京:电子工业出版社,2001. [4]陈文伟.决策支持系统及其开发(第二版).北京:清华大学,2000. [5]赖景和.周运森.决策支持系统在企业管理中的应用.现代科学,2004,6. [6]毛海军,唐焕文.智能决策支持系统研究进展.小型微型计算机系统,2003,5. 随着科技的进步, 越来越多的企业为了工作便利推出智能通卡管理系统。企业智能通卡是一套以人为中心, 以网络数据传输为通道, 以IC卡的数据为存储介质的信息系统。它利用生物识别和IC芯片技术, 并结合数据库、网络和通信等计算机技术, 实现对企业诸如考勤、门禁多方面的管理和控制, 并实现一卡多功能, 以提高企业的科学化管理水平[1]。本系统主要由计算机软件系统、各种读卡机器如门禁机、考勤机、生物识别设备、IC卡片等硬件组成。 1 功能需求分析 1.1 考勤需求 灵活、实用、准确的考勤数据, 编排班灵活, 操作简单, 易于维护, 灵活处理频繁倒班、调班、停工待料、中途请假等情况的出勤管理, 对事假、病假、产假、工伤假、调休等有薪、无薪假管理, 支持年假处理, 随时查询年休假情况, 节假日灵活设置, 可按企业的实际工作日历设置节假日, 出勤报表自动汇总平时加班、周末加班、请假、迟到、早退、旷工等状况, 所有报表均支持导出Excel, 可以对考勤数据进行查询、汇总、分析。 1.2 门禁需求 灵活规划各门禁允许进出的人员名单、时间段及进出方式, 查询各个门禁的出入人员、进出次数与时间, 保障公司财产安全, 可以自动生成员工进出的日报表、月报表等, 实现对指定区域分级、分时段的通行权限管理, 完善灵活的门点组合功能, 方便把所有门点分为不同的组, 便于同时控制各组中门的开关, 实现总公司具有相应权限的员工的一卡畅通。 2 总体设计思路 以平台化为设计导向, 以模块化为基础, 开发考勤系统和门禁系统等应用模块。采用Silver Light/WPF+WCF+Linq+数据库的多层构架方式, 搭建灵活的、可扩展的应用平台。Silver Light/WPF为交互层 (展示层) , 负责与用户交互信息, WCF或WebService为业务逻辑层, 数据库 (Sql Server) 为数据存储层, Linq为数据映射。 3 系统功能模块设计 3.1 考勤机模块 此模块主要对考勤机进行管理。操作人员在“基础管理”菜单中进入此功能模块, 选择相应的考勤机地点, 点击添加按钮, 在新增对话框中填入或选择相应的考勤机数据。例如:机器名称、机器型号、IP地址、端口号、通讯波特率等信息。信息输入完毕后点击保存按钮, 系统将数据保存到数据库。如果考勤机信息有所更改, 选择考勤地点, 选择考勤机, 点击修改按钮, 弹出修改对话框 (类似新增对话框) , 然后对相应的参数或信息进行修改, 修改完成后点击保存按钮。如果需要删除某一台考勤机, 选择考勤地点, 选择考勤机, 点击删除按钮, 在弹出的确认对话框中选择“是”, 则所选择的考勤机将从系统中删除。 3.2 IC卡模块 此模块主要是把智能卡信息注册到相应的考勤机, 使相应的持卡人可以进行考勤。操作人员在“基础管理”菜单中进入此功能模块。如果员工信息已录入到人事系统:点击员工查询按钮, 输入员工ID号或者工号或者姓名, 点击查询, 选中要进行发卡的员工信息, 点击发卡按钮, 完成发卡任务。如果员工信息还未录入:点击“直接发卡”按钮, 在发卡对话框中录入相关信息, 点击发卡按钮, 完成发卡任务。当人事系统中录入了该员工的信息后, 卡信息将自动对应到持卡人的人事信息。当持卡人离职后系统会自动停止对此卡片的考勤, 此时可以更改卡片信息, 将卡片发放给其他员工。当持卡人将卡遗失时, 操作人员点击智能卡挂失按钮, 在挂失对话框中输入持卡人的工号和姓名, 点击挂失按钮, 完成挂失操作。 3.3 门禁模块 需安装门禁的所有区域, 如办公区、生产区、仓存区、住宿区。操作人员通过“门禁基础设置”菜单进入此功能模块点击添加按钮, 录入划分的区域信息, 如区域名称、附加信息等, 系统自动生成区域编码, 点击保存按钮, 系统将数据保存到数据库中。在区域范围内规划添加门点位置, 操作人员通过“考勤管理”菜单进入此功能模块。选择相应的区域, 点击添加按钮录入相应的门禁点位名称和门禁机信息。 4 数据库设计 (1) 考勤机表 定义考勤机的信息, 主要包括ID号 (由数据库自动生成) , 用于在系统内部唯一标识一台考勤机;考勤机编号 (KQ_xx_xxx, KQ为考勤的简拼, xx为公司简拼, xxx顺序数字) , 用于标识考勤机;考勤机名称 (由维护人员命名) ;考勤机型号;考勤机IP;考勤机PORT;考勤机通讯波特率;考勤地点ID;维护人员的系统内部ID号;考勤机所属公司的ID号, 是否生效等信息。 (2) 智能卡表 定义智能卡的相关信息, 主要包括智能卡的物理编号 (智能卡自带的, 固化在卡中的出厂编号) , 用来唯一标识一张智能卡;对应的员工的ID;员工的工号;员工的姓名;发卡人ID号;员工所属公司的ID号;卡是否生效等信息。 (3) 原始考勤数据表 存储从考勤机中读取出来的原始数据, 主要包括员工ID号、员工工号、员工姓名、打卡时间、员工所属公司的ID号。 (4) 操作类型 存储员工对功能具有的操作形式, 比如读取、修改、删除等等, 主要包括类型名称、是否生效等信息。 (5) 员工功能表 存储员工和相应功能的对应关系, 即员工对哪些功能具有相应的权限, 主要包括员工的系统内部ID号码, 功能的内部ID号码。 (6) 员工操作权限表 存储员工对相应功能具有什么样的权限, 主要包括员工功能表的内部ID号, 操作类型表的内部ID号。 (7) 班组表 存储公司中为了方便员工的管理而划分的所有员工组合, 比如A班、B班、职员班等等。主要包括员班组名称, 标识班组是否生效的“是否生效”字段等信息。 (8) 员工分班表 存储员工信息和班组的对应关系, 即员工被划分到哪个班组。主要包括班组内部ID, 人员内部ID等信息。 (9) 班次调整表 存储某些员工进行班次调整的记录。主要包括员工内部ID号, 现班组内部ID号, 调整后的内部ID号, 调整开始时间, 和谁调整, 是否临时调整, 如果是临时调整则调整多长时间等等信息。 (10) 休假类别表 存储公司的假期信息, 比如国家的各种节假日, 公司内部的制度假等等。主要包括节假日名称, 开始时间, 结束时间等等信息。 (11) 员工调休表 存储员工每次调休的详细记录。主要包括员工内部ID号, 调休的开始时间, 调休的结束时间, 和哪个休假时间/加班时间调, 员工实际休息时间和调休时间的时间差等信息。 (12) 请假类别表 存储公司的请假类别, 主要包括类别名称, 是否有薪, 是否生效等信息。 (13) 员工请假表 存储所有员工的请假信息, 主要包括员工的内部ID号码, 请假开始时间, 请假结束时间, 请假类别ID[2], 员工实际休息时间和请假时间的差等信息。 (14) 加班信息表 存储员工的加班信息, 主要包括员工的内部ID号码, 加班开始时间, 加班结束时间等信息[2]。 (15) 员工签卡表 存储员工的签卡信息, 主要包括员工的内部ID号码, 所签的时间等信息。 5 结束语 通过智能通卡管理系统的设计实现, 公司能够通过信息化手段更有效的进行管理。随着数字化技术的广泛的应用, 智能通卡的数据库将得到不断的更新。智能通卡加快了企业信息化程度, 提高了企业管理水平, 增强了对用户的管理控制能力, 高效便捷的管理功能使其必将成为社会信息管理的主流[3]。 参考文献 [1]邓胡滨.一卡通管理系统的设计和开发[J].计算机与现代化, 2003, (03) :76-78. [2]迪娜尔·阿地里江.乌市农信社考勤管理系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学, 2013.智能专家系统 篇3
智能小区健康护理专家系统设计 篇4
智能高清录播系统 篇5
免费的车载智能系统 篇6
智能专家系统 篇7
智能积冰系统 篇8
智能窗帘系统设计 篇9
智能刹车模拟系统 篇10
智能决策支持系统探究 篇11
智能通卡系统设计 篇12