异构操作系统论文（精选12篇）
异构操作系统论文 篇1
摘要：目前工业级的分布式组件模型有:DCOM,CORBA以及EJB。不同组件模型间缺乏统一的互操作标准,形成了企业内部应用集成和跨企业应用互操作的瓶颈,总结了目前实现异构组件互操作的主要方法并分析了其不足。Web Services的出现为实现异构组件互操作提供了新的契机,提出了基于Web Services的异构组件互操作方案,并以CORBA为例,说明了分布式组件与WebServices的集成。
关键词：组件,接口,互操作,Web Services
0 引 言
目前,分布式组件技术已经成为企业应用开发的基础,代表性的实现级工业组件模型有OMG组织的CORBA/CCM(CORBA Component Model)、微软的COM/DCOM和SUN公司的EJB。所有这些分布式组件规范都要求在服务器端和客户端有明确的、同类型基本构架的具体的对象模型协议,客户端的实现技术完全依赖于服务器端的技术,这种限制使得开发不同类型的分布式组件需要完全不同的方法,而且各种不同类型的组件很难进行互操作。
在Internet环境下,对企业应用的集成和跨企业的交互来说,实现异构组件的互操作是目前面临的迫切任务:1)复用是面向组件计算的最终目标,失去了不同组件模型间的互操作,现有的组件就不能迁移并集成到新系统中;2)如果能实现不同组件模型间动态的互操作,就可以基于现有的大量的组件来动态构造应用系统。
本文分析了目前实现异构组件互操作的主要方法,指出了这些方法在Internet环境中的不足。Web Services的出现为异构组件互操作提供了新的契机,提出了基于Web Services的异构组件互操作方案,并以CORBA组件为例讨论了集成的实现技术。
1 异构组件互操作研究现状
1.1 基于桥接器技术的异构组件互操作
OMG组织在CORBA规范中提出了基于桥接器的COM/CORBA和EJB/CORBA互操作模型,模型中异构组件系统之间的互操作由桥接器来实现。组件系统A中的客户希望向组件系统B中的目标组件发出请求,把提供映射功能的整个概念实体称为桥接器,桥接器的功能是映射并透明地把来自客户方的请求转发到目标组件。
1.2 基于元组件体系结构的互操作
L.D Sauer等人提出了基于元组件模型的组件工厂(Component Mill)体系结构,组件工厂提供了一个集成异构组件的体系结构及基于复用的软件开发环境,通过将不同组件转换为一种通用的元组件格式并基于此实现异构组件的互操作,系统的架构如图1所示。
在开发阶段,组件工厂使用适配器模式对于现有系统中的组件和遗产系统中提取的逻辑功能进行封装,形成组件构造器中的服务,这些服务封装为接口存放于接口库中。根据服务间不同的关系可将服务封装或组合成组件,还可以依据元组件模型自行开发组件,小粒度的组件可以组合成大粒度的复合组件,组件存放于组件库中。由组件构造器创建的组件独立于任何组件运行时环境,从而具有技术和平台独立性,所以由组件构造器产生的组件可以运行于任何组件运行环境中(如:CCM容器和EJB容器)。在部署阶段,通过系统提供的映射器,将组件构造器产生的组件映射为不同组件模型中的组件,各组件模型的组件在其自己的执行环境中执行,应用系统开发者使用不同组件模型的组件构造具有特定功能的应用系统。
1.3 Vienna Component Framework (VCF)
Johann Oberleitner提出了VCF实现方案。VCF支持跨越组件模型进行互操作和组合能力,VCF是一个基于Java的类框架,提供Java API使用户能以一致的方式访问不同的组件模型,从而允许在一个应用中集成基于不同模型的组件。
VCF支持目前主要的商业组件模型CORBA、JavaBean、EJB和COM+等。通过构造PlugIn来支持特定的组件模型,每种组件模型表现为一个PlugIn,支持新的组件模型只需为该组件模型添加相应的PlugIn即可。PlugIn查询组件模型获得组件元信息,构建组件的表示及其所支持的操作、属性和事件回调并为访问这些特性提供所需功能。在VCF中客户不直接使用PlugIn类,而是使用一个伪类访问组件的特性,从而允许在伪类中为组件模型或组件添加新的功能,而不改变PlugIn的语法和语义结构。
1.4 目前互操作方法的局限性
互操作性指的是两个或多个实体之间能够通信和协同工作的能力,无须考虑实现语言、执行环境和抽象模型的不同。在Internet日益成为主流分布计算环境的今天,如何在Internet框架下实现基于不同的组件模型的组件构造应用系统,如何实现跨越防火墙的企业应用交互是迫切需要解决的问题。上述三种异构组件互操作方案虽然都实现了异构组件的交互,但都没有提出无障碍跨越防火墙的通信协议。
SOAP把成熟的基于HTTP的Web技术与XML的灵活性和可扩展性结合在一起,使现有的软件不论基于什么样的编程模式都可以通过Internet通信。本文提出了将分布式组件与Web Services的集成方案,通过集成将不同的分布式组件封装为Web服务,借助于底层SOAP通信协议实现异构组件跨Internet的互操作。
2 基于Web Services的异构组件互操作
2.1 集成方案设计
Web Services是“分布于Internet之上可以通过Internet标准协议进行访问和使用的,具有松散耦合特性的可重用软件组件”。它采用面向服务的体系结构,使用HTTP等通用的Internet协议和XML编码进行消息传输。XML的自描述性和可扩展性以及HTTP对防火墙的透明性,使得Web Services成为“集成中间件的中间件”。
企业应用集成通常通过封装遗留的事务逻辑对外提供服务,将目前企业中大量用分布式组件技术开发的应用扩展到Internet环境中具有重要的现实意义,一方面可以通过Web服务合成将封装后的Web服务合成粒度更大的Web服务甚至整个应用系统,另一方面将不同的组件封装为Web服务,不同的客户应用程序可以通过SOAP调用组件提供的服务,通过这种方式实现基于不同组件模型的异构组件互操作。集成方案如图2所示。
本文以最具代表性的CORBA组件为例说明分布式组件与Web服务集成方案和技术。
2.2 CORBA与Web Services的集成
集成包括三个阶段:服务开发、服务部署和服务运行阶段。服务开发阶段指将CORBA组件的IDL接口描述转换为Web Services的接口描述WSDL,同时在SOAP/IIOP网关中注册IDL/WSDL映射信息。服务部署阶段指将由IDL生成的WSDL文件部署于Web Services服务器。服务运行阶段是指SOAP/IIOP网关完成SOAP消息和IIOP消息之间的转化,将SOAP请求中的参数转换成对CORBA对象调用需要的参数类型,定位和调用CORBA对象,并将响应结果封装成SOAP消息返回给客户端。协议转换过程中需要使用IDL/WSDL服务映射信息,以完成参数校验、对象定位的功能。集成方案如图3所示。
接口转换规则定义了CORBA组件接口和Web Services接口之间的映射关系,同时该规则保证客户端根据Web Services接口生成SOAP调用消息能在协议转换时正确地映射成IDL中定义的操作。
CORBA接口定义语言IDL采用了与C++语言类似的语法,主要包括类接口定义、操作定义和类型定义。Web Services接口定义语言WSDL的接口定义内容包括服务接口定义和服务实现定义两部分,其中服务接口定义描述服务提供的操作以及操作调用时输入/输出的消息,服务实现定义描述服务的协议绑定、地址绑定等实现信息,两者结合构成一个完整的服务描述。在接口映射中,IDL接口定义与WSDL中接口定义部分具有基本的对应关系,因此可以定义规则进行转换,转换的规则如下:
· 类接口定义 在IDL中类接口作为操作的集合,对应于WSDL定义中起同样作用的<PortType>元素,类接口定义中的操作转换为对应端口类型中的操作<operation>。对于IDL类接口中类接口的继承机制,WSDL不支持继承关系,处理方法是在WSDL中将父类接口中定义的操作复制到子类接口中,从而使子类接口中也具备了父类接口中的全部操作。
· 操作定义 IDL中的操作直接转换成WSDL中的操作,IDL操作的in和inout参数构成WSDL操作中的输入消息,IDL操作中的out和inout参数和返回值构成WSDL中的输出消息,IDL操作中的异常构成WSDL操作中的出错消息。
· 类型定义 IDL简单类型定义可直接转化为WSDL简单类型定义,IDL复杂类型定义可转化为WSDL复合类型定义。
3 结束语
在Internet环境下,企业计算日益复杂,分布式组件技术的应用前景将极为广泛,但不同的组件系统间缺乏良好的互操作性是一个很大的缺陷。本文首先总结了目前解决异构组件互操作的主要实现方法,分析了这些实现方法的特点并指出其不足。提出了基于Web Services的异构组件互操作方案,并以CORBA组件为例说明了集成实现中的关键技术。
参考文献
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[4]Johann Oberleitner,Thomas Gschwind.The Vienna Component Frame-work Enabling Composition across Component Models.Proceedings of the25thInternational Conference on Software Engineering(ICSE’03).
异构操作系统论文 篇2
为了提高教育教学水平，广武小学和三趟墩小学联合组织开展了“同课异构”教研活动，为教师间的交流和互动提供了良好的平台。
本次活动由广武小学和三趟墩小学各出一名英语教师，进行六年级英语第六第二单元的教学。这两位老师个展风采，各有千秋。段涛老师活力四射，充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，课堂气氛活跃，可谓老师教的用心，学生学的开心。黄素华老师经验丰富，一词一句落到实处，课堂耐心讲解，练习用心辅导，给我们上了一堂扎扎实实的英语课。两位老师用不同的方式讲同一节课，不但展示了老师的个性特色，而且充分的发挥了学生的主动性，达到了预期的教学目的。
课后，我们几个英语老师又进行了评课活动。大家各抒己见，充分肯定了这两位老师课堂上的亮点，同时也提出了一些改进的意见和建议。本次“同课异构”，让我们每个人都有所收获。通过听课评课活动，让自己吸取更好的教学方法，改进自己教学中的不足。
“你有一个苹果，我有一个苹果，交换后每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，交换后每人有两种思想”。“同课异构”的教研方式，可以引发参与者智慧的碰撞，可以长善救失，取长补短，明显提高教育教学效果。让广大教师在“同课异构”的教研活动中不断提高自己的教学能力，实现打造“高效课堂”的目标。
异构操作系统论文 篇3
关键词：苯环多元取代；同分异构体；系统分析；基础换元取代法；有机化学教学
文章编号：1005–6629（2016）9–0072–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
判断苯的衍生物存在几种同分异构体，这是高考的热点问题，学生遇到这类问题经常会感到困惑、混乱和无序。如何通过创新能力的激发和思维品质的提升从而有效帮助学生解决上述问题，是本文所要重点研究的内容。
苯环的多元取代有几种同分异构体，这是一个既复杂又饱含智慧的问题。首先，这是一个系统性的大问题，只有从系统论的高度进行研究才能展现这个问题的全貌。其次，这个问题由简单到复杂的客观演变过程与原子核外电子排布的“周期性”变化有异曲同工之妙。最后，这个问题的分析及解决具有明显的阶段性的特点，那些依次呈现出来的不同阶段就相当于同一戏剧的不同剧幕和场景。
以下将结合实例介绍关于系统分析苯环多元取代同分异构体的思维方法与过程。
1 苯环上的一元取代
如果苯环上只有一个取代基（如氯苯），显然，只有一种结构。（注：下文中所指的同分异构体都是指含有苯环的同分异构体）
2 苯环上的二元取代
如果苯环上有两个取代基，无论它们是相同的（如二氯苯），还是不相同的（如一氯一溴苯），都有邻、间、对三种同分异构体。
3 苯环上的三元取代
如果苯环上有三个取代基，则要分三种情况进行讨论：
3.1 三个取代基完全不同
如果三个取代基是完全不同的，如A、B、C，则共有10种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）先在苯环上取代一个A（只有一种产物）；
（2）然后再取代一个B（共有邻AB、间AB、对AB三种可能产物）；
（3）然后再分别在这三种二取代产物上再取代一个C：
①如果在邻AB产物上取代一个C，由于不存在对称轴，共有4种产物（图1-a）；
②如果在间AB产物上取代一个C，由于不存在对称轴，共有4种产物（图1-b）；
③如果在对AB产物上取代一个C，由于存在对称轴，只有2种产物（图1-c）；
因此，共有4+4+2=10种产物。
3.2 三个取代基中有两个相同
如果三个取代基中有两个是相同的，如A、A、B，则共有6种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）先在苯环上取代一个A（只有一种产物）；
（2）然后再取代一个A（共有邻AA、间AA、对AA三种可能产物）；
（3）然后再分别在这三种二取代产物上再取代一个B：
①如果在邻AA产物上取代一个B，由于存在一个对称轴，有2种产物（图2-a）；
②如果在间AA产物上取代一个B，由于存在一个对称轴，有3种产物（图2-b）；
③如果在对AA产物上取代一个B，由于存在两个对称轴，有1种产物（图2-c）；
因此，共有2+3+1=6种产物。
3.3 三个取代基完全相同
如果三个取代基是完全相同的，如A、A、A，则共有3种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）如果三个AAA连在一起，则为连三A苯（图3-a）；
（2）如果只有两个AA连在一起，则为偏三A苯（图3-b）；
（3）如果没有任何两个AA连在一起，则为均三A苯（图3-c）。
4 苯环上的四元取代
如果苯环上有四个取代基，则要分五种情况进行讨论：
4.1 四个取代基完全不同
如果四个取代基是完全不同的，如A、B、C、D，则共有30种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）先在苯环上取代一个A（只有一种产物）；
（2）然后再取代一个B（共有邻AB、间AB、对AB三种可能产物）；
（3）然后再分别在这三种二取代产物上再取代一个C：
①如果在邻AB产物上取代一个C，由于不存在对称轴，共有4种产物（参见图1-a）；
②如果在间AB产物上取代一个C，由于不存在对称轴，共有4种产物（参见图1-b）；
③如果在对AB产物上取代一个C，由于存在对称轴，只有2种产物（参见图1-c）；
因此，共有4+4+2=10种产物。
（4）然后再分别在这10种三取代产物上再取代一个D：
由于在苯环上取代三个不同取代基A、B、C所得的产物没有任何的对称轴（如图4-a、b、c），再取代一个D时皆有三种可能。因此，共有10×3=30种产物。
4.2 四个取代基中有两个相同
如果四个取代基中有两个是相同的，如A、A、B、C，则共有16种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）由前述的苯环上的三元取代可知，苯环上含有A、A、B三个取代基的同分异构体共有6种（具体过程详见前面图2-a、b、c）；
（2）然后再分别在这6种三取代产物上再取代一个C：
因此，共有6+7+3=16种四取代产物。
4.3 四个取代基两两相同
如果四个取代基中有两个是相同的，另外两个也是相同的，如A、A、B、B，则共有11种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）由前述的苯环上的三元取代可知，苯环上含有A、A、B三个取代基的同分异构体共有6种（具体过程详见前面图2-a、b、c）；
（2）然后再分别在这6种三取代产物上再取代一个B：
AA在间位时共有3+1+0=4种
AA在对位时共有3种
因此，共有4+4+3=11种四取代产物。
4.4 四个取代基中三个相同
如果四个取代基中有三个是相同的，如A、A、A、B，则共有6种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）由前述的苯环上的三元取代可知，苯环上含有A、A、A三个取代基的同分异构体共有3种（连三A苯、偏三A苯、均三A苯，参见前面图3-a、b、c）；
（2）然后再分别在这三种三取代产物上再取代一个B：
由上图可知：连三A苯有2种取代产物，偏三A苯有3种取代产物，均三A苯有1种取代产物，因此，共有2+3+1=6种取代产物。
4.5 四个取代基完全相同
如果四个取代基是完全相同的，如A、A、A、A，则共有3种同分异构体。可以用换位法进行思考分析：此时苯环上还有两个H原子，而两个H原子只有邻、间、对三种情况，故四个A取代苯环的产物共有3种。
小结如下：
5 苯环上的五元取代
如果苯环上有五个取代基，则要分七种情况进行讨论：
5.1 五个取代基完全不同
如果五个取代基是完全不同的，如A、B、C、D、E，则共有60种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）由前述的苯环上的四元取代可知，苯环上含有A、B、C、D四个取代基的同分异构体共有30种（具体过程详见前面图1-a、b、c以及图4-a、b、c）；
（2）然后再分别在这30种四取代产物上再取代一个E：
由于在苯环上取代四个不同取代基A、B、C、D所得的产物没有任何的对称轴（如图8-a、b、c所示），再取代一个E时皆有2种可能。因此，共有30×2=60种产物。
5.2 五个取代基最多两个相同
如果五个取代基中最多有两个是相同的，如A、A、B、C、D，则共有30种同分异构体。可以进行如下的思维过程分析：
（1）由前述的苯环上的四元取代可知，苯环上含有A、A、B、C四个取代基的同分异构体共有16种（具体参见前面图2-a、b、c以及图5-a、b、c、d、e、f）；
（2）然后再分别在这16种四取代产物上再取代一个D：通常各有两种取代产物，除了下图所示的两种四取代产物（由于具有对称轴）只有一种一D取代产物外。
因此，共有取代产物为：14×2+2×1=30。
另一种新的具有更高效率的方法是“基础换元取代法”。整个分析过程如下：
（1）由前面的分析可知：如果苯环上有四个取代基，且这四个取代基是完全不同的，如A、B、C、D，则共有30种同分异构体。
（2）我们可以把四取代看作是六取代的情况：如果苯环上有A、B、C、D、H、H六个基团，则共有30种同分异构体。
（3）把上述的两个H原子看作是两个E基团，那也就是说，如果苯环上有A、B、C、D、E、E六个基团，则共有30种同分异构体。
（4）然后把其中的单一取代基B、C、D中的任何一个用H原子取代，比如说B用H原子取代，那就是说，如果苯环上有A、H、C、D、E、E六个基团，则共有30种同分异构体。
（5）如果苯环上有A、H、C、D、E、E六个基团，那就相当于苯环上有A、C、D、E、E五个基团，则共有30种同分异构体。
整个过程可以用表格的形式清晰展示如下：
借助于H原子的“中介”，将未知的五元取代通过六元取代的“桥梁”转化为已知的四元取代，这在本质上是数学的换元取代法，然而由于这种换元取代是借助了作为苯环的基础组成原子——H原子，所以笔者把这种方法命名为“基础换元取代法”。这种方法具有简洁直观的优点，它将苯环上不同的多元取代（如上述的四元取代、五元取代、六元取代）有机地联系在一起，突出了苯环多元取代的系统性和整体性。
5.3 五个取代基最多两个相同，另两个也是相同
如果五个取代基中最多有两个是相同的，还有另外两个也是相同的，如A、A、B、B、C，则共有16种同分异构体。用基础换元取代法可以进行如下的思维过程分析：
5.4 五个取代基最多三个相同，另两个不同
如果五个取代基中最多有三个是相同的，另外两个是不相同的，如A、A、A、B、C，则共有10种同分异构体。用基础换元取代法可以进行如下的思维过程分析：
5.5 五个取代基最多有三个相同，另两个也相同
如果五个取代基中最多有三个是相同的，另外两个也是相同的，如A、A、A、B、B，则共有6种同分异构体。用基础换元取代法可以进行如下的思维过程分析：
5.6 五个取代基最多四个相同
如果五个取代基中最多有四个是相同的，如A、A、A、A、B，则共有3种同分异构体。（请自行加以推理）
5.7 五个取代基都相同
如果五个取代基全都是相同的，如A、A、A、A、A，则只有1种结构。小结如下：
6 苯环上的六元取代
如果苯环上有六个取代基，其处理方法类似于五个取代基，只不过是将五取代产物后苯环上所剩下的最后一个H原子再用另外的基团如F基团取代，这在本质上只是换元而已，因此不会影响异构体的种数。
由五取代基衍变而来的六取代基情况如下：
当然还多了一些其他的情况（请自行加以推理），如：
7 苯环上多元取代的同分异构体种数的归纳总结
整个表格的编排结构与原子半径的周期性排布具有显著的相似性：从上到下同分异构体的种数增多，从左到右同分异构体的种数减少，且相互之间具有内在的客观必然联系。
上面详尽展示了一个复杂化学问题的系统性解决的方法与过程。从简单的一元取代、二元取代向较为复杂的三元取代、四元取代衍生并升级到五元取代而后最终达到六元取代，这揭示了事物从小到大、从简单到复杂的螺旋式发展的客观演变过程。
“海纳百川，有容乃大”，将化学、生物学、数学、哲学、建筑学、文学融而为一，突破基础化学教学领域的思维定势和狭碍视野，不断改革创新，促进内涵发展[3]，揭示事物自身内在发展的客观规律，从而在更高的思维层次和更广阔的视野上促进学生创新能力[4]和综合素质的提升，这将揭开化学时代变革的新篇章。
参考文献：
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[3]杜玉波.全面推动高等教育内涵式发展[J].中国高等教育，2013，（1）：4～9.
异构系统中实体识别研究 篇4
随着生存环境的不断变化,企业在把握机遇的同时也面临着许多挑战。企业数据交换也从企业内部走向了企业间交换,交换中识别出不同数据源表示的同一实体是其中的一个关键问题。目前不少研究关注数据交换的模型与设计,主要基于XML Web Services的企业数据交换框架,核心为注册中心和XML的数据交换工具DET[1],其相同实体的识别与匹配主要通过领域映射实现,这些模型的应用前提是需要具备一定的软硬件共用环境。但是现实中有不少实际情况不具备这样的应用环境,那么如何识别出异构系统中的相同实体呢?文献[2]提出了基于MPN算法的一种改进算法,该算法主要是将流行算法SNM和MPN进行两方面的改进,一个是变固定窗口为可变窗口,另一个是根据属性的重要性,给不同的属性不同的权值,根据总相似度决定匹配记录,以此识别相同实体。这种方法由于没有考虑实际的业务逻辑,加大了计算的复杂度。本文主要从业务逻辑出发,解决不同组织中多个数据源中可能存在的对同一实体所发生的多条记录进行分析匹配的问题,属性值完全相同的记录匹配是它的一种特殊情况,发生的可能性极小。在所研究的多表记录匹配过程中,进行匹配的实体存在于不同结构的表中,跟实体相对应的记录也存在不同结构的表中。在多个实体的匹配中,需要根据该实体的记录进行分析才能进行匹配,而不同系统表示同一实体的记录必定有一些共同的特性,异构数据表的记录匹配就是根据这些共同的特性进行的。虽然多表匹配中的记录来自于多个不同结构的数据库,值的大小、属性各不相同,但我们可以利用相关性分析的技术把那些相同的规律找出来,找出相匹配的实体。
2 基于相关性分析的实体识别
某公司V下属有V1,V2,V3…Vn分店,V有计算机应用系统A系统,在A系统中有所有分店的销售数据以及各分店基本信息数据。对于另一公司W来说公司V只是众多客户中的一个,公司W给公司V发货是直接发到各分店的,在公司W的计算机应用系统B系统中有给公司V各分店C1,C2,C3…Cn的发货数据以及各分店的基本信息,在A系统以及B系统中对同一分店的信息描述存在不一致,公司V只直接为W提供A系统的数据,当需要对某一分店的发货以及销售进行分析时就需要将两系统的分店信息进行匹配。目前较多的是用领域语义等方法进行匹配[3],我们则针对业务数据产生的环境特点采用另一种方式进行匹配。这种方法的特点就是对于主数据的质量和表述一致性没有任何要求,从表数据量越大,匹配的可靠性越高。
先分析业务数据产生的环境,B系统的发货数据会被客户群接收,而每个客户会在一段时间内销售掉所进的货物,当公司V对于该货物的库存低于某一安全库存值时,会再次定购该货物。设B系统发货记录Day1,Day2,…Dayi为发货日期,N(1),N(2),…N(i)为发货数量。
设A系统销售记录Day1,Day2,…Dayi为销售日期,M(1),M(2),…M(i)为销售数量。
考虑到双方单位的不一致性,上述等式变为Sum(N)/Sum(M)=[Var1],Var1为一个离散度比较大的值。由此,B系统和A系统里面关于同一家客户的发货、销售数据之间在某一个时间段之后,应该保持一种线性关系,而不同一家客户则不具有这种线性关系。以下进行验证。
本文的数据来源(如表1)是:(1)W公司B系统给其客户群C1、C2、C3……C56的发货数据;(2)客户V1的A系统里面的销售数据。目前已知客户V1是C1到C56中的某一家客户,需要利用相关性分析从B系统和A系统的相应数据中找出A系统中的V1和B系统中的哪一个客户对应。
由于进货时间与数量不是一个连续过程,离散性较大,需要在一段时间范围内对进货数量进行平滑,平滑后仍然能够保留数据之间的线性关系。考虑到如下因素影响:
现代渠道客户为最大化资金利用率,其仓库存储水平一般不会超过其两周的销量;
k值选取越大对于线性关系的体现越明显;
现有数据为过去16个月的历史数据,汇总后数据量太少会影响分析结果。
故选择按照自然月粒度进行平滑处理,处理后将数据转入到SPSS中,利用SPSS进行相关性分析,得到结果(部分)如表2。
结果分析如下:
(1)对于上述图表中负相关部分可以直接排除。
(2)该客户V1与自身的线性相关度为1。
(3)与V1线性相关在0.5以上的客户共有6个,这些客户都是潜在的与V1相同的客户。
(4)C26与该客户的线性相关度最高。
(5)相对于56个样本,排除了87.5%的选择分支,B系统中的C26实际与A系统中的V1正是同一个客户。
选择上述试验中的一个1010的子集客户进行类似的分析,可以得到表3。
此处,C1～C10表示从B系统引入的客户,B1～B10表示从A系统导入的客户,经过如上所述相关性的计算,对于满足如下条件的客户,将其对应表格的值置为1
(1)条件一,相关度>0.5
(2)条件二,>>
对于一个1010的行列式,可能的解的排列个数为P(10)=3628800,如果每一个colume剔除80%的可能,在随机剔除的情况下,剩下的可能性为P(10)0.2(10)=1.86
3 结语
本文就不同系统之间相同实体识别工作,提出了一种以线性相关性分析为中心的方法。在多个系统均存在主数据和与主数据相关的记录项时,通过对记录项的平滑处理后,计算不同系统数据之间的线性相关性,对计算出来的相关性值进行分析,从而得到匹配关系的建议解。实验结果表明,该方法有效可靠,且具有良好的可扩展性。
前人在数据匹配工作方面已经做了很多有益的工作,每一种方法都有其特色和擅长的领域[4,5,6]。本文探讨的是比较明显的线性相关关系,进一步的研究可以从已知的业务逻辑出发,进行更多的相关性的研究。从应用的角度出发,下一步如果能够就不同的数据组织形式,判断出可以使用哪种匹配策略,将会使该领域的工作成果进一步整合和实用。
参考文献
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“同课异构”封面 篇5
年级：三年级 教师：史红梅
内容：笔算除法例1
2018年3月6日
三十铺小学“同课异构”活动资料
年级：三年级 教师：史亮亮
内容：笔算除法例1
2018年3月6日
三十铺小学“同课异构”活动资料
年级：六年级 教师：史小静
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2018年3月13日
三十铺小学“同课异构”活动资料
年级：六年级 教师：贾林川
内容：圆柱的表面积
2018年3月13日
三十铺小学“同课异构”活动资料
年级：六年级 教师：高海军
内容：Last Weekend第3课时
2018年3月20日
三十铺小学“同课异构”活动资料
年级：六年级 教师：袁 艳
内容：Last Weekend第3课时
2018年3月20日
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
陈 云 生
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
史 红 梅
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
黄 瑞
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
史智俊
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
袁 艳
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
袁明远
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
高 海 军
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
张宏谋
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
张虎林
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
史亮亮
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
贾林川
“师德师风整动启动会”之我见
心得体会
同课异构:《老王》 篇6
一、设计思想
“探究式”教学是新课程所倡导的一种教学理念，对于像《老王》这样在清新的文字中藏有深刻意蕴的作品，可以探究出许多丰富的思想来。我抓住几个看似矛盾的问题和几句看似平淡却意味深长的话来设计教学。几个看似矛盾的问题：老王的外貌描写为什么很冷酷、可怕?老王和“我”在双方心目中的地位是怎样的?金钱在“我们”的交往中扮演了怎样的角色?分析这些问题，可以很好地理解“我”和老王的品性、情感。探究了这些问题之后，就不难发现老王之不幸是时代的伤痛；作者的愧疚则不仅是对自身的剖析，也是对那个让人不幸的时代的反思。
二、教学过程
(一)导入新课
古语说：“旧书不厌百回读，熟读深思子自知。”这几天，我一直在读《老王》，真是越读越觉得感动，越读越觉得沉重。《老王》让我不断地思考个人、阶层、生活、时代、幸运与不幸几个方面之间的关系。这节课我们就通过探讨、品味来理解这些方面的关系，挖掘文字背后的东西。
(二)为什么把老王的外貌描写得丑陋、可怕?
1找出文中对老王外貌的描写。
明确：①老王只有一只眼，另一只是“田螺眼”，瞎的。②他面如死灰，两只眼上都结着一层翳，分不清哪一只瞎，哪一只不瞎。说得可笑些，他简直像棺材里倒出来的，就像我想象里的僵尸，骷髅上绷着一层枯黄的干皮，打上一棍就会散成一堆白骨。
2作者为什么这样描写老王?
明确：①这是鲁迅式的“将不幸撕开给人看”，令人有一种刺心的痛，引发人们对不幸者更深的同情。②这与《巴黎圣母院》中描写敲钟人卡西莫多方法相同，以丑陋的外貌反衬其高尚的品质。③是“我”内心的一种救赎。“我”与老王之间只是雇佣与被雇佣的关系，这只是一种客观的描写，是“我”客观地记录自己当时的心理感受。但后来“我”渐渐醒悟，老王死前来“我”家时，与死人没有什么两样，却还关心“我”，让我愧疚。因此，我“残忍”地描写出老王丑陋可怕的外表，是“我”对自己的“残忍”，是将自己的灵魂剖开给人看，这样“我”愧疚不安的心才会逐渐安定下来。
(三)品味文中几处句子蕴涵的感情
1体味“有个哥哥，死了，有两个侄儿，‘没出息’，此外就没什么亲人’中的感情。
明确：“哥哥”与“侄儿”后的逗号是作者有意为之，诵读时一定要注意停顿。“有个哥哥”，让人心头一热，可惜“死了”，又让人心头一冷。后面的“有两个侄儿，‘没出息’”，也是让人心头从热到冷。“此外就没什么亲人”说明老王的孤苦伶仃。
“他也许是从小营养不良而瞎了一眼，也许是得了恶病，反正同是不幸，而后者该是更深的不幸”，如何理解这句话?
明确：老王瞎了一只眼，如果是因为“从小营养不良”，那是特定的社会时期物质匮乏造成的，这是一种共同的不幸。
为什么说是“也许是得了恶病”而瞎了眼是“更深的不幸”呢?“这老光棍大约年轻时不老实，害了什么恶病，瞎掉了一只眼”，我们可以推想，一个年轻的光棍“不老实”，大多是寻求一种生理的、情感的慰藉。而老王却为此付出了巨大的代价，得了“恶病”，这已是不幸；又因为得了“恶病”，瞎掉了一只眼，自然是更大的不幸了。我们不禁会想，像老王这样善良、勤劳的人存那个时代却无法获得常人的家庭的温暖，是谁之过呢?说到这里，我们自然会理解作者所说的“而后者该是更深的不幸”的含义了。
“后来我在坐着老王的车和他闲聊的时候，问起那里是不是他的家。他说，住那儿多年了”，这句话是否前后矛盾，为什么?
明确：“我”问“那里是不是他的家”，而老王却说“住那儿多年了”，说明在老王心中那不是他的家，只是一个暂住的地方。因为住在那里他得不到亲人之爱，享受不到天伦之乐，没有家的温暖，所以他说“住那儿多年了”，而不说是他的家。
2“我谢了他的好香油，谢了他的大鸡蛋，然后转身进屋去。他赶忙止住我说：‘我不是要钱。’”老王不要钱，为什么后来又接受了“我”的钱呢?
明确：老王在这一生中，觉得只有“我”是他的亲人。香油、鸡蛋，在那个物质匮乏、粮油限购的年代，珍贵程度可想而知。他要将最珍贵的东西留给世上最亲的人。而“我”却要给他钱，这让他很为难，他最终还是尊重“我”的意见，接受了“我”的钱。
(四)探讨金钱在“我”与老王之间扮演的角色
1找出文中有关金钱的句子。(略)
2金钱在“我”与老王之间扮演了怎样的角色?(引导学生自主探讨、合作探究，并尽力挖掘金钱背后隐藏着的情感与意蕴。)
明确：①金钱是爱心的媒介。老王因为年老，又有一只“田螺眼”，靠拉车勉强维持生活，因此，在“我”看来，给钱应该是一种爱与同情。
②金钱是交流的鸿沟。当老王给“我”送冰想减半收费时，作者说“我们当然不要他减半收费”，“当然”这两个字集中反映了“我”在经济上或精神上的优越感。而“减半收费”则反映了老王的忠厚善良和对“我”家的亲近。但“我”没有理解老王的善意，更没有把他当朋友、亲人，只是种居高临下式的爱心输送。
③金钱是引起“我”反思的醒木。老王在临死前送鸡蛋、香油给“我”，说“我不是要钱”，而“我”却硬将钱塞给他。到后来“我”反省这件事，发现老王是把“我”当亲人看，而“我”却误解了他的好意。所以作者反思说“他来表示感谢，我却拿钱去侮辱他?”
(五)探究老王和“我”在对方眼中各是什么人，并说说理由
明确：在“我”眼中，老王仅仅是一个熟人。我常坐老王的车，“一路上我们说着闲话”，说明我们之间仅仅是熟人，感情的交流仅说“闲话”而已。因为是熟人，所以在钱钟书得了病的时候，“我”才请老王送他去医院。也因为有了这种熟人关系，出自同情心，“我”的女儿送了鱼肝油给老王治夜盲症。而老王生病了，我不知他得了什么病，也没有去看望他，也不知他什么时候死的。这些说明老王在“我”心中并不是亲人，充其量只是一个相处得较融洽的熟人。
在老王眼中，“我”是他的亲人。老王送钱钟书去医院时，他说：“我送钱先生看病，不要钱。”他这样做表明是亲友之间的帮忙；“我一定要给他钱，他哑着嗓子悄悄问我：‘你还有钱吗?’”说明他了解“我”家的处境，能够换位思考。“我笑着说有钱，他拿了钱却还不大放心”，说明他有一种亲人般的关心。而老王一个勉强度日的车夫，生病还要吃药，只能“直僵僵”地、“直着脚”走路，在死前一天却给“我们”送来了“好香油”“大鸡蛋”。是什么精神支撑着他来“我”家?是一种亲情，如果他只把“我们”当成熟人，可能有这样的举动吗?
总之，熟人不等于亲人，反映了“我”与老王之间交往的不平等、情感的不平等。
(六)“几年过去了，我渐渐明白：那是一个幸运的人对一个不幸者的愧怍”，合作探究这句话蕴涵了作者怎样的情感。
明确：“我渐渐明白”，是我当时并不明白，我对老王的做法有什么不妥，只是在后来，我“每想起老王，总觉得心上不安”，这是慢慢反思的结果，也是我“愧怍”的原因。
“幸运的人”自然指我，“不幸者”自然指老王。联系“我们”一家在“文革”中的遭遇，“我”应该是“不幸的人”，而作者却说自己是“幸运的人”，是因为“我”虽然遭遇不幸，但相对于老王这样最苦难的下层百姓来说，无论是物质上还是精神上都要“幸运”得多。
对“愧怍”的理解：结合前面的分析，我们明白了“我”与老王在对方心目中的地位。对方把“我”当亲人，“我”却把对方当熟人，感情交流极不平等。这令“我”愧疚。
(七)小结(总结《老王》的写作意义)
异构应用系统用户整合思路探析 篇7
1 需求界定
一般情况下, 异构应用系统使用的数据库类型、用户属性表及业务信息等不同。通过整合用户, 构建总用户中心, 实现各异构系统间用户资源共享。具体需求为: (1) 整合各异构应用系统已注册用户; (2) 新用户能注册; (3) 新老用户能维护个人信息; (4) 用户在总用户中心或某一异构应用系统登录后, 浏览其他被整合的异构应用系统时不需要再次登录, 即所谓的单点登录。最后一个需求是用户整合的目的, 实现方法有多种, 本文不作研究。
2 总体设计
分析界定的用户需求, 异构应用系统用户整合大致要完成两项工作, 一是设计用户系统架构, 构建总用户中心, 对接异构应用系统用户模块, 实现用户资源共建共享;二是将异构应用系统的用户数据迁移到总用户中心。
2.1 用户系统架构设计
用户系统架构设计主要是规划总用户中心与各异构应用系统之间的关系, 降低设计难度和复杂度, 确保全系统用户的唯一性, 可按如图1所示设计, 呈星型关系, 各异构应用系统与总用户中心共享用户资源, 各异构应用系统之间通过总用户中心实现用户资源共享。用户数据传输可依靠数据总线实现, 传输格式可以约定为XML、JSON等。
为了确保异构应用系统的业务独立性, 根据松耦合设计原则, 总用户中心仅管理维护用户基础信息 (如用户账号、口令、手机号、邮箱、姓名、性别以及民族等) 和提供单点登录服务, 各异构应用系统维持原有用户管理运行模式不变, 总用户中心负责产生用户ID (确保唯一性, 也可以为用户唯一识别码, 如居民身份证号、手机号) , 并保存到异构应用系统, 通过用户ID实现总用户中心用户与各异构应用系统用户之间数据同步。
2.2 总用户中心设计
总用户中心主要完成用户注册、单点登录验证、用户信息修改、与各异构应用系统用户信息同步、用户登录日志记录以及多种信息的统计与分析等功能。设计要点如下: (1) 新用户只能通过总用户中心注册; (2) 用户注册后, 第一次到某异构应用系统进行需要用户身份认证的业务操作时, 会自动询问是否开通会员服务, 总用户中心将根据异构应用系统请求推送相应数据; (3) 用户只能在总用户中心修改个人基础信息, 总用户中心将根据各异构应用系统要求推送修改信息, 确保用户基础信息一致; (4) 用户的业务信息 (如稿件系统中存储用户的投稿、发稿以及稿件质量和用稿通知单等信息, 购物系统存储订单、购物评价等信息) 存储在对应异构应用系统中, 但可以从总用户中心调取查看或修改。
考虑到兼容性、跨平台性和安全稳定性, 总用户中心可以基于Java技术构建, 数据库可以采用My SQL, 采用标准中间件实现用户数据共建共享。
3 详细设计
3.1 用户注册
简要用户注册流程如图2所示。考虑到实名制注册要求, 一般用户注册有两种方式, 第一种是居民身份证验证, 可将用户输入的用户姓名和居民身份证号发送到第三方验证机构验证, 如公安户籍管理机构;第二种是手机号验证, 可使用手机短信向用户发送验证码方式确认用户身份。
3.2 开通异构应用系统会员
用户如需开通某异构应用系统的会员, 即具备访问需要身份验证信息的权限, 可按照图3所示流程进行操作。
3.3 用户信息修改
用户信息包括总用户中心的基础信息和异构应用系统的业务信息, 考虑到异构应用系统可能会保存用户部分基础信息, 因此, 用户在总用户中心修改个人基础信息后, 要确保用户基础信息与异构应用系统信息一致, 一般有两种方式:一种是总用户中心可自动更新异构应用系统存储的基础信息;另一种是采取由异构应用系统请求同步方式进行, 一般都支持这两种方式。异构应用系统负责修改对应的业务信息。
3.4 数据迁移
数据迁移是指各异构应用系统的原有用户数据同步到总用户中心, 属于系统部署阶段的工作, 考虑到各异构应用系统用户数据的差异性和用户信息的独立性, 可以编写单独程序, 按照图4所示流程迁移用户数据。
4 结语
异构应用系统的用户整合是信息化建设的一个重要内容, 本文还有许多问题未作深入探讨, 如总用户中心与各异构应用系统之间的数据传输协议与安全保密, 总用户中心运行的可靠性、高效性设计以及各系统间相互信任机制建设, 这些问题都值得进一步研究。
参考文献
[1]王德安, 张松伟, 刘雁南.基于j Query+ASP.NET技术的单点登录模型设计与实现[J].电脑编程技巧与维护, 2014 (11) .
基于本体的企业异构信息集成系统 篇8
目前, 企业应用系统之间的信息交换与集成代价仍然非常高。由于不同的企业具有不同业务过程、数据组织和应用接口, 这些因素的调和需要大量的人工干涉。为了实现不同企业系统之间协作, 就必须掌握不同企业系统之间的信息交换方法。解决信息交换中人工干涉而导致的诸多问题的最好方法就是互操作[1]。而要实现企业之间的互操作, 必须要借助于本体论通过语义映射来统一企业异构信息的语义。
要支持企业异构信息集成, 必须在业务协作需求发生频繁变化的情况下快速实现分布式异构应用系统信息交换和集成。首先, 要有系统集成的框架[2], 定义系统集成的方法;其次, 要解决信息系统的知识表示问题, 借助于本体论可以解决系统中异构信息语义的描述[3,4];最后, 基于系统的功能设计, 选择相应的研发环境, 实现能够支持企业异构信息集成的应用系统[5]。
本文首先介绍了系统的功能需求, 利用基于本体的企业信息匹配和映射实现信息集成;其次说明了包括本体术语、同义词和映射规则在内的本体管理的基本原理;在上面方法和原理的基础上提出了基于本体的企业互操作系统的功能设计;最后介绍了系统的实现, 说明了系统的优点。
1 系统的功能需求
本系统主要通实现用户数据表模型与本体库的匹配, 进而实现用户间数据表以本体库为媒介形成的映射关系。基于本体的信息匹配和映射如图1所示。
要实现基于本体的企业信息匹配和映射需要实现两个功能:匹配本体、映射用户, 为了支持二者的功能实现, 二者分别需要各自的子功能。匹配本体借助完整的本体库, 因此需要进行本体库的管理;用户需将现有数据表模型导入系统, 并将系统的映射结果导出为具体表格, 因此系统需要方便快捷的导入导出方式;用户数据表模型与本体库进行的匹配应生成相应规则进行存储管理, 即本体匹配规则的管理;用户数据表模型与目标用户数据表模型的映射关系也需进行存储管理;此外, 用户间需先建立彼此的映射授权关系, 方可相互访问对方数据表模型, 因此也需对数据表模型的访问权限进行管理。
综上, 本系统的功能需求有以下几大部分:本体管理、本体匹配规则管理、用户映射规则管理、用户映射授权管理、系统用户管理、数据导入导出。
2 本体的管理
本体是一种表示企业知识、统一数据语义以及支持知识管理的工具, 它在企业中具有广泛的应用。近年来, 本体在企业中的应用主要在企业信息集成、企业知识管理以及企业互操作三个方面。本体能够为企业数据提供统一的语义表示, 解决企业应用数据的异构性, 支持企业信息集成;企业可以建立特定领域本体来表示企业知识, 通过本体的访问、共享和评价来实现企业知识管理;本体为企业内部单元和企业之间的互操作提供了一个实现语义匹配和映射的媒介。
2.1 本体的术语和同义词管理
本体管理包括术语管理、同义词管理两部分, 实现系统管理员对术语库的操作管理。术语管理、同义词管理应可提供查询模式, 供其他模块随时调用。
(1) 术语管理
允许所有用户分类查询术语信息, 术语信息包括:术语、类别、来源、所有者, 查询类别为术语、类别、所有者;允许且仅允许系统管理员添加、修改、删除来源为“公共本体库”的术语;允许企业用户添加、修改、删除来源为“私有本体库”, 且所有者为自身的术语。
(2) 同义词管理
允许所有用户分类查询同义词信息, 同义词信息包括:术语、同义词、相似度、所有者, 查询类别为同义词、术语、所有者;允许且仅允许系统管理员添加、删除来源为“公共本体库”的同义词;允许企业用户添加、删除来源为“私有本体库”, 且所有者为自身的同义词;同义词信息中的相似度指与对应术语的语义相似程度, 取值范围为[0, 1]。
2.2 本体匹配规则的管理
本体匹配规则管理为企业用户完成企业数据表与本体库的匹配操作。
(1) 匹配规则管理
允许所有用户分类查询匹配规则信息, 匹配规则信息包括:字段名称、术语、相似度、表名称、表编码、匹配类型、字段名、所有者, 查询类别为字段名称、字段名、所有者;允许企业用户删除自身的匹配规则;添加匹配规则只能由匹配本体功能完成;不提供匹配规则的修改操作。
(2) 匹配本体
允许企业用户在导入企业数据表后, 与本体库建立匹配关系, 并在程序主界面展示数据表字段与本体的匹配矩阵;匹配本体分为自动匹配与手动修正, 自动匹配为导入数据表字段自动查询本体中的术语、同义词以完成初步匹配;在自动匹配完成之后, 允许用户手动修正部分字段与术语的匹配;数据表匹配本体后, 用户可以进行保存操作, 生成当前数据表的本体匹配规则。
(3) 手动修正
在自动匹配完成之后, 允许用户手动修正部分字段与术语的匹配;手动修正部分使用术语管理的查询模式;手动修正使用到的术语与字段名称可选地作为私有同义词保存到该用户的私有本体库;手动修正时, 系统应提供字段名称与术语的建议相似度。
(4) 生成匹配规则
数据表匹配本体后, 用户可以进行保存操作, 即完成对匹配规则的添加功能, 此时才真正生成当前数据表的本体匹配规则;对于同一用户的同一字段的多次保存, 提供选择:保留已有规则、覆盖原有规则。
3 系统的功能结构
根据系统功能需求分析, 在本体管理功能的基础上, 将支持异构信息集成的企业互操作系统的功能分为用户管理模块、本体管理模块、匹配与映射管理模块、授权管理模块、导入导出模块, 共五个模块, 如图2所示。
其中用户管理模块与授权管理模块有一定的交叉;本体管理模块包括术语管理、同义词管理, 且术语管理、同义词管理可作为查询模块供程序其他位置随时调用;匹配与映射管理模块是本程序的主要内容, 包括本体匹配规则管理与映射规则管理。
(1) 用户管理
用户管理模块包含用户注册、用户登录、用户信息管理、用户查询、密码管理功能。其中用户信息管理包含自身信息查看与修改;密码管理作为单独的模块使得在本程序中任意位置可提供敏感操作的密码验证功能;用户查询功能可查询其他用户公共信息, 并提供用户授权功能入口。
(2) 本体管理
本体管理模块包括术语管理与同义词管理两大内容。术语管理与同义词管理完成本体库的基础数据查询、添加、修改、删除操作, 且需要一定权限。
(3) 匹配与映射规则管理
匹配与映射规则管理模块包含匹配规则管理部分与映射规则管理部分, 该模块是系统的核心功能, 通过本体管理模块的基础数据进行语义关系的建立。其中, 匹配规则管理部分包含匹配规则查询与删除、匹配本体、手动修正、生成匹配 (即匹配规则的添加) ;映射规则管理部分包含映射规则查询、映射用户、保存映射 (即映射规则的添加) 。
(4) 授权管理
授权管理模块功能包含申请授权、处理收到的申请、处理发出的申请。
(5) 导入导出
导入导出模块包含企业用户的数据表模型导入、最终映射用户规则导出以及为各类具有查询功能的模块提供的数据导出。数据表模型导入使用目标数据库地址、用户名、密码进行访问, 规则导出为Excel格式表格, 有一定的排版要求。
4 系统实现
企业互操作系统原型架构采用经典的三层架构模式实现“高内聚, 低耦合”, 采用值对象作为实现数据库“表”到“实体”之间的映射, 更加有意义地描述和组织数据。
使用Microsoft Visual Studio 2008为窗体界面开发工具。Visual Studio是目前最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境, 基于.NET Framework 4.5.1。它是一个基本完整的开发工具集, 它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具, 利用这些工具更轻松地构建解决方案以分析和处理信息。
本系统数据库开发工具选用了Microsoft SQL Server 2008。它能够处理大量数据, 同时保持数据完整性并提供许多高级管理和数据分配功能, 它又在数据库系统的安全模块方面做了重要的增强, 在加强数据安全性方面提供了更多精确、灵活的控制方法, 并定义了帮助建立支持安全计算的必要步骤, 同时帮助部署和维护一个安全环境。
主界面布局分为三大部分:左侧为登录用户信息与导入表信息;右上侧为主表信息, 用于显示匹配情况、映射规则;右下侧显示系统常用操作按钮以及显示操作记录。主界面设计如图3所示。
企业互操作系统支持在业务协作需求发生频繁变化的情况下分布式异构应用系统信息交换和集成的快速实现。借助该系统, 可改善人工干涉信息交换带来的时间限制、重复工作、人力差别、资源浪费、企业差异等问题。企业互操作系统界面整体风格简约, 注重人性化。系统功能较为完善, 考虑大量用户错误操作提示, 引导用户使用本系统。系统拥有比较强的健壮性、稳定性, 且简单易学、易于维护和扩展。
参考文献
[1]王洪秀, 王刚, 问晓先等.基于本体技术的企业模型互操作[J].计算机集成制造系统.2009, 15 (2) :271-276
[2]张凌宇, 陈淑鑫, 李敬有.基于视图的本体集成系统框架的研究[J].计算机仿真.2014 (07) :238-242
[3]魏圆圆, 钱平, 王儒敬, 王雪.知识工程中的知识库、本体与专家系统[J].计算机系统应用.2012 (10) :220-223
[4]金莉, 卢正鼎.一种基于本体相似度的多域策略集成方法[J].计算机科学.2010 (03) :121-124
安徽台编播域异构融合系统设计 篇9
1.1 项目背景
安徽播控中心现有广告系统、广告串编系统、播出系统、播出制作域系统、字幕系统共同承担广告、宣传片、角标字幕、节目播出等任务,由于建造年份不一致,以及限于以往建设时技术条件的限制系统之间没有网络互连,且建设厂家不同,系统为异构系统,每一个系统在功能上自成体系,但系统与系统之间无法通信,元数据信息无法共享,原有的广告串编系统、字幕系统不能适应未来节目制作播出的需要。比如:字幕系统虽然播出条目时间和播出系统串联单时间条目一致,单由于字幕系统和播出系统是异构系统不能够自动读取播出系统的串联单,也不能使用总编室送来的串联单,字幕编单人员就要重新进行编单,造成工作重复、人力资源浪费。同样广告系统也使用自己独立的编单方式,各个频道也都有自己的编单软件,规则和格式都无法统一。
因此该项目的主要计划分两步一是新建三个子系统,分别是全台编单子系统、广告整备子系统、在线包装子系统。二是对播出子系统、播出制作域子系统、广告子系统、编播域网络安全子系统进行升级改造。
1.2 系统实现目的
①传递信息统一用电子单,实现编播域内部子系统之间的业务电子化、资源共享;②建立编播域高安全区网络安全子系统,保障编播域核心系统安全;③建立广告整备子系统作为广告子系统与播出子系统之间的桥梁;④新建在线包装子系统,代替原有字幕系统的工作,同时完成与编播域的系统互联。
2 系统设计
编播域全台编单异构融合平台是根据安徽台原有广告系统、广告串编系统、播出系统、字幕系统、播出制作域系统、串联单编辑系统六个系统的实际情况(如图1所示),为了提高工作效率、保证系统间协同工作、全台编单统一标准化、资源整合再利用而进行的系统级别的升级改造或重建,最后将各个独立无关的7个系统融合成一个编播域全台编单异构融合平台,它包括6个业务子系统,分别是全台编单子系统、广告子系统、广告整备子系统、在线包装子系统、播出制作域子系统、播出子系统和一个编播域网络安全子系统组成。
6个系统的融合包括业务融合和信号流程,融合方式从四个方面入手分别是通信规则、素材传递、电子单规范、信号传输。
2.1 业务融合流程设计
编播域全台编单异构融合平台的设计目的主要是在各个子系统间建立桥梁作用,将广告子系统、广告整备子系统、播出制作域子系统、在线包装子系统、播出子系统五个异构子系统通过全台编单子系统有机的融合起来,各个子系统的业务信息通过电子单在各个子系统之间传递。下图为电子单在业务系统间传递流程图所示。全台编单系统制作的电子串联单(以下简称“电子单”)
全台编单系统导出的电子单为excel格式,通过邮件发送给播出子系统和在线包装子系统,根据《电子串联单使用规范》,广告子系统和播出制作域子系统中的节目命名必须和全台编单系统中的命名规则一致,才能完成节目单中的素材查找与自动匹配。
广告子系统将素材信息和广告单通过编播域网络安全子系统中的多重杀毒,再通过U盘摆渡通过堡垒主机进入到由广告备播子系统、播出制作域子系统、播出子系统组成的高安全区内。广告备播子系统根据素材信息完成素材的基带信号上载,将广告单发送给播出子系统供播出子系统中的上载系统进行节目素材的合并。
广告备播子系统在向播出子系统推送素材时,要先向播出子系统提取节目单信息,并且比较播出子系统数据库中存在的素材,当播出子系统数据库中显示素材为空时,则启动素材推送流程,如果素材已经存在于播出子系统中,则告知播出子系统素材已经传送完毕。
在线包装系统接收全台编单子系统的excel格式的节目单,先进性预编单,在播出线上调单后,在通过串口接收播出线上的实时播出单,将实时播出单和预编单中的条目信息进行时间、名称匹配,完成节目单的编辑。
2.2 信号流程设计
编播域异构融合系统采用电子单来融合各个子系统的业务,最终目的还是要将节目素材或节目信号送入播出子系统中,供播出系统使用。如下图编播域异构融合系统信号流程图
在广告备播子系统上载的广告素材由广告备播子系统查询播出子系统节目串联单和数据库后,如果该素材在播出子系统已经提交的节目串联单中,且播出子系统数据库中没有该素材,则启动推送文件服务。如果素材不在已经提交的串联单中,或者播出子系统数据库中该素材已经存在,则告知播出已经素材已经传送过。
在播出制作域经过编辑的宣传片,可以通过手动操作推送到播出子系统,但宣传片的名字必须符合《电子串联单使用规范》中的《节目名称命名规范》,否则即使素材推送到播出子系统,也无法完成节目素材的正确匹配。
对于广告备播子系统和播出制作域子系统来说,传输网络在高安全编播域内,且与外界交接的内容较少,通过编播域网络安全子系统的检测进入系统。素材基本通过基带信号上载的方式上载到两个子系统形成素材文件后通过以太网传输到播出子系统。在线包装系统由于和外界经常交换短信素材、角标模板素材,电子单,且通过U盘和网络传输,所以放在编播域高安全区之外,输出信号直接采用基带信号送到播出子系统。
3 经济效益
整个项目已经完,6个业务子系统能够很好的协同工作,全台所有频道都使用全台编单子系统进行节目制作,使用时间接近2年;所有频道的广告素材都通过广告整备子系统自动提交到播出子系统,使用时间超过1年;在线包装系统已经在卫视频道、高清频道开始使用。播出子系统、播出制作域子系统、广告子系统子2013年建成后,适当增加接口服务器、迁移服务器等一直稳定运行。
该系统节省了大量的人力资源,广告时长串编时长从每天传输460分钟下降到30分钟以下,广告条目串编修改量从1300多条下降到几十条,节目审核也从1300多条下降到只需审核新更新的几十条广告条目。原来15个人的工作,现在只需要3个人即可完成。总工作量下降到原有工作量的十分之一,日更新量下降到原有更新量的二十分之一。在线包装(原字幕)编单工作量由原来每天要检查4000多条的节目时间变为自动匹配,人工编辑条目有4000条减少到2000多条,工作量缩减到原来的一半。
摘要：安徽台播控中心编播域内原有广告子系统(广告管理系统)、广告串编子系统、播出域制作子系统、字幕子系统、播出子系统五个子系统,这个系统的数据库相互独立,没有信息交换,对信息共享、资源重复利用很不方便。因此通过建立编播域全台编单系统,将所有子系统之间信息都通过电子单来传递,同时增加广告整备子系统、在线包装子系统、网络安全子系统,提出编播域高安全区的概念,使得原有的分散的子系统之间能够相互合作,有机融合,成为一个宽泛的业务运营平台。
关键词：编播域,异构融合,全台编单
参考文献
[1]徐威.数字电视网络制播技术(实用电视节目制作与播出丛书)[M].北京:广播电视出版社.
异构分布式数据查询系统设计分析 篇10
从对LDAP目录服务的分析可知, 它具有开放性、分布性、可伸缩性和跨平台等特性。LDAP目录的分布性使得它易于组织、存储分布式环境中的信息, 其复制特性使得LDAP服务在分布式环境中具有很强的容错性和抗毁能力;同时, 用目录服务器存储异构信息环境中的信息相比于关系数据库的查询, 速度要快很多, 用户的大量查询需求, 依靠LDAP目录服务的查询速度和良好性能, 会大大增强异构信息环境中的信息检索能力。
2 系统模型
信息资源的检索定位是在信息组织与索引的基础上完成信息的查询处理, 它向上接收用户以高级语言形式提交的复杂查询, 向下根据数据模型选择并定位到具体信息源形成查询规划, 然后从各个信息源提取信息经转换、合并等处理后形成查询结果返回给用户。本文采用LDAP目录技术组织和管理全局索引信息, 设计出了基于LDAP的分布式异构数据查询模型。模型分为3层:用户界面层、中间层和数据层。
(1) 用户界面层。即信息查询的目标信息输入层和查询结果的输出层。它可以采用网络浏览器作为用户的交互界面。该层负责与用户的交互, 用来接收来自用户的信息请求或向用户返回请求的响应结果, 该层实现了信息资源的异构性分布性对用户的透明。
(2) 中间层。这层是系统的核心部分, 主要包括查询分解与查询结果整合、LDAP目录服务、资源中心信息管理与服务。用户输入的查询信息经过Web服务器转化为标准的请求, 接着再传给LDAP目录服务器, 接到目录服务查询请求后, LDAP服务器首先确定信息所在的资源中心位置, 然后将请求转发到资源中心执行, 如果能在资源中心的本地信息仓储中查找到所需信息, 就将查询结果返回给用户;否则根据资源中心提供的有关具体信息源的位置, 将查询请求分解至各信息源执行。LDAP目录服务用来对全局索引信息进行组织和管理, 它能够对物理上分布的索引信息通过LDAP的数据同步功能来进行统一管理, 同时保持这些索引信息在逻辑上的一致性和完整性。LDAP目录服务器之间采用层次式的组织方式。在此过程中涉及到各个LDAP目录服务器的数据同步问题, 由于各LDAP服务器在地理上呈分布性放置, 并且所在环境和系统结构不尽相同, 这给数据的查询检索带来了一定的复杂度, 数据同步很好地解决了这个问题, 数据同步将各个分散性地LDAP服务器的数据同步统一, 数据检索查询变相性地将分布式数据查询转化为集中式查询, 并且很好地解决了几个层次的异构性问题。
(3) 数据层。该层由分布在整个信息空间中的各种分布性信息资源组成, 包括文本信息、超文本信息、音/视频信息、空间信息等。各种信息资源写入其所在地的LDAP服务器进行存储。这些信息资源是以数据库管理系统作为存储媒介进行组织和管理, 当前普遍用来进行数据存储的数据库包括SQL Server、ORACLE、MYSQL等关系型数据库和BDB等层次型数据库。各数据库中的信息由于结构不同, 因此需要通过LDAP与各数据库的集成整合来实现信息的写入。
2.1 系统查询模块的实现细节
基于LDAP的目录访问模块主要对目录系统进行浏览、搜索、添加和删除等操作。查询模块通过HTTP协议把用户所需要的目录服务请求, 通过参数传递给Java Servlet程序, 将请求页面信息转化为相应文件, 然后解释程序通过JNDI对LDAP目录服务器发出请求, 接着LDAP服务器将请求信息提取出来通过DAP送到DSA。DSA根据请求对目录库进行操作, 并把结果返回给LDAP服务器, 返回结果经过转化后, 最终返回到界面层供用户浏览。因此, 系统的查询模块由客户端、转换器、适配器和LDAP服务器5个部分组成。
2.2 LDAP目录服务器的组织设计
LDAP目录服务器所维护的全局索引信息按照信息条目DN构成一个目录信息树, 在异构信息空间环境中, 分布式目录服务由多台LDAP服务器组成, 每个LDAP服务器负责维护目录信息树中一颗子树信息。每棵目录信息子树的信息都由一台LDAP目录服务器来维护。目录服务器之间的连接就是要将各个分散的子树合成一个统一的树型结构。由于目录服务器也采用了层次式的组织方式, 因此上一级目录服务器除了含有自身的资源属性信息外, 还有两种特殊类型的信息:上级引荐和下级引荐。上级引荐是用来指向父亲服务器的指针, 它指向该LDAP服务器所维护的子树的父亲节点所在的LDAP服务器;下级引荐是用来指向孩子服务器的指针, 它指向该服务器所维护的子树中更小的某棵子树所在的LDAP服务器。LDAP服务器之间的互连就是通过两种引荐实现的。另外, 任何一个目录服务器都可以通过LDAP的复制功能将自身的部分或全部信息进行备份, 并且通过备份信息实现容错、负载平衡等功能, 提高目录访问的效率和性能。当一台服务器接收到一个用户查询请求时, 首先查找本地的信息, 如果没有, 则根据用户的查询条件向父LDAP服务器或子LDAP服务器转发请求;各LDAP服务器都按照这个协议进行请求处理, 直到该请求得到满足。
2.3 异构分布式数据查询的工作流程
异构分布式数据查询的工作流程为: (1) 界面层接收用户查询请求, 将JSP页面请求传给Web服务器, 经过转化后通过JNDI来操作LDAP服务器中的数据; (2) LDAP目录服务器收到查询请求后进行查询, 返回所需信息所在的资源中心位置。此查询过程是一个分布式的查询过程, 查询首先向本地服务器发出查询请求, 本地服务器视情况进行本地查询或将查询重定向到其他目录服务器, 查询结果为资源中心的位置及描述信息等; (3) 根据目录服务器返回的结果向资源中心发出查询请求。在查询过程中, 如果发现本地信息中有满足用户需求的信息, 则将此信息直接返回给用户;否则, 返回所需信息所在的具体信息源的位置及有关的访问信息。依据所返回的信息源的位置及相关信息, 将查询分解至各有关信息源; (4) 各信息源返回查询结果进行整合处理, 经Web服务器对文档进行转化, 最终以JSP页面的形式返回到界面层呈现给用户。
3 LDAP与异构数据库的集成
异构数据库的集成就是要将不同数据库系统、不同操作系统、不同计算机平台或者不同的底层网络进行屏蔽, 使得用户通过一个检索平台可以同时对多个数据库进行检索, 用户访问异构数据库集成系统如同访问一个数据库系统一样。
目前, 对于异构数据库集成, 主要有以下4种方法: (1) 利用中间数据库的转换; (2) 分布式计算技术; (3) 使用中间件; (4) 多数据库系统。
对于分布式存储的异构数据源来说, 通过LDAP与各数据库的集成能够更好地提高系统的效率, 而且能够很好地解决数据源的异构性问题。然而, 由于LDAP本身提供数据库的支持, 因此需要通过不同的配置转换来完成与各种数据库进行集成。LDAP通常带有固定的后台数据库, 例如Openldap通常采用Berkeley DB (BDB) 为后台数据库, 数据普遍存储在SQL、Oracle、My SQL等数据库当中, 因此, 我们以ORACLE数据库为例讲述与Openldap的集成方法。
3.1 openldap与oracle数据库
将Oracle数据库作为Openldap的后台数据库进行访问需要通过oracle ODBC驱动桥。Oracle ODBC让ODBC嵌入式应用访问Oracle数据库, Openldap通过Oracle ODBC来访问Oracle数据库中的数据并将其作为后台数据库和采用SQL作后台数据库的步骤相似。
3.2 关系型数据表映射实现树型结构信息存储
Openldap通常访问树型结构数据, 那么对于象Oracle中的关系型数据就要经过转化才能让Openldap访问, 通常我们可以借鉴数据结构中树结点存储的有关知识, 利用关系表之间的数据映射来实现关系表对树型结构信息的存储。
参考文献
[1]甄玉刚, 刘璐莹, 康建初.基于XML的异构数据库集成系统构架与开发[J].计算机工程, 2006 (2) .
也谈“同课异构” 篇11
所谓“同课异构”就是根据学生实际、现有的教学条件和教师自身的特点，同学科同主题的内容，由不同的教师设计不同的教学方案，在不同的教学班级进行的教学系列活动，体现出不同的教学风格，带给听课教师更多的思考和感悟。“构”是核心、基础和灵魂;“异”则强调变化、发展。不同的教师受自身教育理念和教学经验等因素影响，各自的教学设计具有个性化特点，呈现出五彩缤纷的效果。教学规律和教学内容的共性决定了同课异构的“同”，教学环境因素的不同和不同教师的教学个性决定了同课异构的“异”。而反映出同课异构的魅力与内涵，体现不同教师专业发展水平的恰恰是“异构”。“异构”则体现在两位或多位教师的不同呈现，具体体现在结构、方法、手段、形式等方面有所不同。
教师采取不同教学方法和策略，进行不同教学设计的课堂教学。
“同课异构”中的“异构”不是目的而是一种手段，是通过不同的教师或者是同一个教师用不同的设计上同一节课这样的手段来帮助教师更好的理解课程标准、更好的把握适合不同教学内容的教学方法、更好的了解适合不同学生特点的教学情景、发现平时教学中的一些低效甚至无效的教学方式等，来实现教学有效性的目的。而这些问题通过独自的思考很难得到透彻的理解并获得解决，但拿出来大家一起研讨后，很快就可以明确。正如苏霍姆林斯基所言：“任何一个教师都不可能是一切优点的全面体现者，每一位教师都有他的优点，有别人所不具备的长处，能够在精神生活的某一个领域里比别人更突出、更完善的表现自己。”教师之间的这种差异性资源，在合作中得到了充分的利用。我们应从这项活动中取他人之长补己之短，而不是“年年岁岁教相似，岁岁年年人不同”，也不要去做名师的粉丝矫揉造作地表演一场“模仿秀”。我们应该做的是认真思考自己的教学设计，充分发挥自己的聪明才智来设计属于自己的课，应该做到 “我的教学我主宰，我的设计我做主”。
由此可见，开展“同课异构”活动可以促使教师去学习、思考、探究，并在这个过程中得到发展，而避免出现教师坐享集体备课的成果，或者简单照搬其他教师的教学设计。在“同课异构”活动中，教师通过备课、说课、上课、听课、评课等教研活动，可以踏踏实实地经历“理解教材——独立设计——教研组说课——课堂实践——比较创新——总结提升”校本教研过程，并在研讨中取得共识，达到资源共享，促进教师专业发展。无论怎样的“异构”，最后还是“殊途同归”，我们的最终目标是“同”的。那就是让学生在课堂学习过程中，学有所得，让教师在“同课异构”教学研讨活动中，教有所获。
异构操作系统论文 篇12
CAD系统是产品设计过程中最常用的数字化工具,而出于成本、功能和历史传承等方面的考虑,各个部门和企业又往往会选用具有不同特点的CAD系统。因此,为使多个设计专家能在不同CAD系统上进行合作,实现产品的协同设计,需要对诸多CAD软件进行系统集成。异构CAD的集成主要是指数据集成,即在某CAD平台生成的产品模型可以被离线或在线地发送到其他CAD平台中,并能生成对等的CAD模型以及对数据进行无差别重用[1]。目前的研究工作大致可分为三类:基于中间数据格式的集成[2]、基于操作命令的集成[3]和基于参数化特征信息的集成[4]。文献[3]中提出了一种基于宏文件的异构CAD数据交换方法,其核心思想是:通过对CAD软件的日志文件进行挖掘以重构它的参数化造型的历史信息。虽然记录在常规日志文件中的历史信息是完备的,理论上可以用它来重建产品的三维模型,但是由于它里面包含了大量的噪声信息,其中包括一些与几何造型无关的显示调整操作(旋转视图,改变模型颜色、透明度等)以及大量被中途打断的操作。这些噪声淹没了正常设计流程中所包含的设计知识和操作信息,因此,无法挖掘比较复杂的设计流程。本文基于日志工具能有序记录造型历史的思想,使用和平台无关的中性日志文件记录用户的操作序列,然后通过日志的离线或者在线共享实现异构CAD系统的集成。
2 通用日志工具
通用日志工具利用现有CAD软件提供的API接口设计(图1),通过监听特征创建事件,识别并捕捉到创建特征所需要的参数和约束关系等信息,记录在和平台无关的中性日志文件中。而日志回放工具读入日志文件,然后把每条日志记录翻译成和平台相关的特征操作,再使用本地API还原期望的特征操作,最终生成正确的三维模型。和基于常规宏文件的交互方法相比,通用日志只记录了用户的有效操作,减少了噪声数据的干扰。
由于各CAD系统的平台差异性,它们所包含的操作集不尽相同,为使日志文件在各平台上都能被正确解释,可仿照文献中思路构造CAD系统的中性命令集。特征操作除包含单向的特征依赖关系外还涉及尺寸参数、属性、约束和参考特征等信息,它们都须完整的记录在日志文件中。本文第3部分详细阐述了日志文件格式的定义规范和技术细节。
日志文件只记录了造型的过程历史和参数化特征,具体的操作捕捉和过程回放还需要通过通用日志工具来完成。整个日志工具包含记录工具和回放工具两个子模块,它们都建立在系统底层的通用API接口的基础上。通用API接口通过对各CAD平台的本地接口(API)的封装,提供了一致的调用界面,消除了平台差异性和系统对平台的紧密耦合。日志记录工具通过对特征创建事件的监听和识别捕捉特征操作及其所需的参数和约束信息,将其记录在日志文件中。而日志回放工具首先读入日志文件,识别记录中包含的特征操作,再使用通用API接口还原操作过程,最终通过操作映射将其转化为对本地API的直接调用。
3 造型历史和日志文件
特征造型是当前CAD系统普遍使用的参数化造型方法,虽然各平台的实现有所差异,但是它们都共享了一个基本相似的基元集合(草图、直线和圆弧等)和特征操作集(拉伸、旋转等)。特征造型本质上是一种单向的特征依赖关系[5],即后面特征操作的形状和位置依赖于前面的特征操作,因此,又被称为基于历史的造型方法。可以使用造型历史对这一有序的造型过程进行刻画。
3.1 造型历史
定义1:造型历史H=(F,R),其中F表示特征集F={feature,feature∈Model},feature表示模型中的某种特征。R表示特征之间的约束关系R={FR},FR可用二元约束关系(T,f1,f2)表示。其中T表示特征约束类型,f1/f2表示某种特征,FR表示f2是f1在约束条件T下的特征,f1是f2的前驱节点。
造型历史是特征操作的有序记录,它除了包含按依赖关系次序排列的特征操作信息外,还包含有特征操作所需的参数和约束信息。三维模型可以直接表示为一组约束关系的陈述,例如
3.2 活动图
日志文件中既要记录模型当前所处状态的静态信息,又要记录状态之间的变迁信息,造型历史只强调了特征操作之间的依赖关系,没有对这两类信息进行有效描述。因此,本文用基于状态和活动的二元有向图(图3)来对造型历史进行建模,整个活动图中包含状态和活动两类节点。状态节点是有向图中的静态节点,表示了模型的一个稳定状态;活动节点则是有向图中的动态节点,表示了两个状态节点之间的变迁,对应于某种特定的特征操作。
定义2:活动图G是一个三元组(S,A;L)。其中S表示状态节点集合,A表示活动节点集合。L⊆(S×A)∪(A×S),表示节点之间的有向弧段。图中G应该遵守以下约束:
(约束1)S∪A≠Φ(非空图),S∩A≠Φ(二元图)。整个特征树中只能包含状态和活动两类节点,
而且两个状态节点必须通过一段有向弧连接。
(约束2)根节点:存在且仅存在一个节点x∈S,∑·x=Φ(根节点);其他∀节点y∈S,∑·y≥1(前驱数大于等于1)。整个特征树中只存在一个没有任何前驱的根基点。
3.3 日志文件
相对于特征树,活动图更适于描述并发的、异步的特征建模流程,而静态和过程数据的分离更便于数据的结构化存储,因此,基于活动图给出日志的定义。
定义3:日志是对用户设计知识和操作流程的持久化表示,它记录了用户操作的过程序列和参数特征,在确定的上下文中通过日志记录的有序回放可以重构用户造型的操作意图和产品模型。令S表示日志中的静态信息,A表示日志中的过程记录,则日志J可表示为:
日志文件本质上是对特征树的持久化存储,通过对特征树的序列化或者反序列化操作即可存储或者还原日志文件,因此,针对活动图的结构特征归纳出以下的日志文件规则。
规则1:日志文件中只包含状态和活动两类节点,其中状态节点构成了日志的数据(data)字段,而活动节点组成了日志的过程(process)字段。
规则2:状态节点描述了模型的某一临时状态,它除了包含时间戳用于表示状态的时序外,还应该包含活动节点可能用到的参数信息。
规则3:活动节点连接了两个不同的状态节点(例如Sa->Ai->Sb),它根据参考几何R、参数P和约束关系C等输入参数生成几何特征并输出新状态Sb:Г(R,P,C)→S。输入参数从旧节点Sa处获取并且作为通用API函数的输入参数。
规则4:日志中有且有一个没有前驱的状态节点作为根节点S0。根节点可用来存储和整个零件有关的属性信息;另外对于新建的空模型所包含的参照信息(基准面和基准轴等)是以后所有特征操作的最原始基准,也应该存储在根节点中。
规则5:对于完整的日志文件必须包含两个字段:数据字段和过程字段。
4 日志文件格式
为了消除平台差异性对日志文件格式的影响,需抽象出中立的特征操作集和基本的几何元素集,它们是所有CAD系统所共享的特征本体的最大集合。
4.1 特征本体
本体是相关领域的基本术语和关系,文献中提出了一种基于语义的数据模型交换方法,通过STEP/EXPRESS数据模型和OWL语义的映射进行产品数据集成。由于STEP格式具有无法承载设计历史和特征参数的缺点,使其并不适于表达基于参数化特征造型的模型数据。
4.2 特征分类
特征操作是建模过程的基本原语,它在整个操作流程中不能被分割和中断(原子性)。特征的粒度过小将会增加系统实现的复杂性,粒度过大又可能找不到各平台共有的映射,因此,在设计日志文件格式时需要在特征的原子性和粒度之间取得平衡。基本的特征操作可简单分类为:(1)参照特征;(2)草图特征(包括草绘基元和尺寸约束);(3)实体造型;(4)曲面造型;(5)特征编辑(复制、移动、镜像以及阵列等);(6)组件装配和定位约束等。各种特征操作都被映射为一种通用API函数的调用。而通用API函数以参考几何、参数和约束关系作为输入参数,同时将生成特征的特征数据作为输出。如图4所示。
5 日志工具
日志工具是整个通用日志系统的核心,它构建在CAD通用API的基础上,主要包括记录工具和回放工具两部分。
5.1 通用API函数
一般情况下CAD软件开放的API接口可以完成大部分的造型操作,因此,可以近似认为它和交互式操作有着相同的知识体系。在此基础上,可以把本地API抽象成依赖于特定平台的本地特征本体(包含数据本体和操作本体两类);同时把构建于本地API之上的通用API抽象成通用特征本体。两种本体之间存在确定的映射关系。
5.2 记录工具
记录工具通过监听用户操作过程的特征事件,并提取和事件操作有关特征参数,再根据日志文件规则生成造型历史特征树,最终按照通用格式把特征树持久化到日志文件中。整个系统分为特征监听、特征分析和特征树持久化三个子模块,其工作流程如下(图5):
(1)加载日志插件并生成状态和活动两个空链表,根据零件模板中的数据填充状态链表(比如默认的基准面、基准轴等)。状态链表记录了特征树的状态信息,而每个活动节点都有一个前驱状态节点和后继状态节点,因此,用两个线性链表即可表示造型历史的树状拓扑。
(2)特征监听模块利用各CAD软件提供的特征操作监听函数捕捉用户操作过程的特征事件,然后提取和操作有关的特征参数,再根据事件类型(创建、修改、复制或删除等)把相关的特征数据Di发送到特征分析模块。
(3)特征分析模块基于职能链模式设计,它包含有多个独立的处理单元,能根据输入数据的Di类型不同使用相应处理单元。各处理单元对不同的数据采取相应的处理策略,以特征创建事件为例:从输入数据中分离出特征创建类型以及所依赖数据参数和引用参数;然后从状态链表中查询出引用几何所对应的状态节点;最后根据特征操作模板中的类定义生成活动节点和新的状态节点,分别添加到两个链表中。
(4)当保存日志时持久化模块把两个链表中的数据节点根据规定格式生成日志文件,最后卸载日志插件。
5.3 回放工具
相对于记录工具,回放工具只负责反序列化记录在日志文件中的造型历史特征树,然后使用通用API还原用户的操作序列,主要包括日志文件解析和特征生成两个子模块,其工作流程比较简单。
(1)加载日志插件并生成两个空链表(状态链表和活动链表),由文件解析模块读取日志文件数据并依次填充两个链表。
(2)读取状态链表中首节点的数据生成空模板所需的参照信息(基准面和基准轴);依次遍历活动链表的各个节点,根据数据和引用参数使用通用API函数生成特征。
(3)最终生成完整模型,卸载日志插件。
6 应用实例
本文选取了三种基本特征操作(拉伸、旋转和倒角)以及两种模板操作(圆周阵列和镜像),在Pro/Engineer、UG两种CAD平台上对基于通用日志的数据交换技术进行了理论验证。
6.1 日志记录工具的实现(图6)
利用Pro/Toolkit提供的Pro Notification Set函数,可以帮助订阅各种特征操作通知事件,这些事件通知函数都是需要自己实现的回调函数,其中与特征操作有关的有:创建、拷贝、删除、抑制和特征的重新生成等。以特征创建为例,它在特征创建完成后被激发(raise),其输入参数即为刚创建的特征句柄。然后我们可以通过Pro Feature Elemtree Extract函数获得特征的元素树,再从中提取所需的信息。
6.2 日志回放工具的实现
日志工具在构建在CAD通用API的基础上,首先记录工具通过监听用户操作过程的特征事件,并提取和事件操作有关特征参数,再根据日志文件规则生成造型历史特征树。按照通用格式把特征树持久化到日志文件中,然后通过回放工具反序列化记录在日志文件中的造型历史特征树,最后使用通用API还原用户的操作序列。
6.3 系统结构框图
本系统针对造型中的日志文件的记录和回放,达到CAD系统的集成目的。系统的结构框图如图7所示。
7 结束语
本文通过讨论通用日志的异构CAD系统集成技术,指出了本方法的交换模型,分析了方法中的各种概念,最终完成了CAD系统的集成。通过日志文件共享和异步回放的互操作方式,本质上是一种离线的模型数据交换,不能支持在线的同步数据互操作。但相对传统的历史流的特征造型方法,它更能保证信息流的无差错传递,为集成产品开发提供了稳定的计算机支撑环境。
参考文献
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