数据分析加速

数据分析加速（精选12篇）

数据分析加速 篇1

据工信部网站显示, 工信部、发改委、国土资源部、电监会、能源局五部委近日联合发布《数据中心建设布局指导意见》, 加速我国数据中心, 特别是大型数据中心的合理布局和健康发展。

《指导意见》要求, 数据中心建设和布局要遵照市场需求导向、资源环境优先、区域统筹协调、多方要素兼顾和发展与安全并重等原则;新建超大型、大型数据中心, 要重点考虑气候环境、能源供给等要素;新建中小型数据中心, 要重点考虑市场需求、能源供给等要素;已建数据中心, 鼓励企业利用云计算、绿色节能等先进技术进行整合、改造和升级。

【本文献信息】 杨晓宇, 陈鸿昶, 克兢, 等.编码辅助信噪比估计算法的性能分析[J].电视技术, 2013, 37 (3) .

数据分析加速 篇2

汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物，尤其是发动机的控制系统，它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时，各种信号相互交叉渗透，控制进气、喷油和点火。一旦发生故障，则症状的界限模糊，而且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。控制单元一般都是一个整体，为排除局部故障而去整体更换总成，经济上不合算，因此我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理，掌握有关功能作用，运用科学的分析方法和维修技巧，制定出切实可行而又经济的维修方案，通过采取一些简单的补偿措施，去弥补这部分的功能作用，以达到排除此局部故障的目的。

1故障现象

暑假，在广州市技师协会的安排下，我有幸到广州广德宝汽车销售有限公司进行了为期15天的企业实践。企业实践过程中遇一维修案例，一辆宝马X6进厂维修，行驶里程54000km，10月上牌，车主投诉车辆每次在行驶到140km/h以上速度时，发动机就会突然亮黄色发动机故障警告灯，再踩油门时就感觉发动机明显的加速无力现象，动力明显下降。车间技术主管先针对客户投诉问题进行了试车，试车员确认在高速行驶时再现了车主反映的故障现象，并发现在亮灯时感觉发动机有轻微抖动，发动机声音并无异常。在中低速行驶时则一切正常。

2故障原因分析

根据此车能正常中低速行驶，可推断发动机的机械部件功能正常，可先从其他方面检查入手。从常规外表检查看各管路正常，外表也未发现异常，于是遵循由表及里、由简到繁的诊断步骤对故障进行诊断。造成发动机动力下降的原因分析有：

(1)空气供给系统原因：由于空气滤清器未及时清洁产生堵塞，空气量不足将造成可燃混合气过浓，使得发动机功率下降。空气流量计、进气温度和进气压力传感器故障等也会造成发动机动力下降，加速无力。

(2)点火系统原因：点火正时失准，点火过早，引起可燃混合气早燃及爆震，使得功率下降;点火过迟，会造成可燃混合气在燃烧室内燃烧迟缓，发动机过热而功率下降。由于点火系统的故障，引起的火花塞断火或火花塞火花弱。

(3)燃油供给系统原因：由于油箱盖通气孔堵塞，使油箱内产生真空，燃油不易吸出，所供给的油量只能够维持发动机怠速和低速运转，当加大油门时，不能满足所需油量的供应，导致混合气过稀、发动机工作无力。使用低辛烷值的汽油，使用的汽油存放过久，由于挥发变质导致辛烷值过低，容易引起爆震，使发动机功率下降，加速性能变差。燃油高压系统里面的组件高压油泵以及油轨压力传感器故障都会导致加速性能下降。

3故障诊断与排除

3.1基本检查

针对以上故障分析，先对发动机空气供给系统进行检查。首先把空气滤清器拆卸下来，检查滤芯是否堵塞，发现滤芯还是新换不久的，灰尘并不太多，于是用风枪对其进行清洁。检查空气流量计、进气压力、温度传感器插头并无明显松脱。检查进气管路接口也都密封良好。紧接着对点火系统进行初步检查，检查点火线圈连接插头并无松脱，点火线圈胶套也并无烧蚀。用专用工具拆卸各气缸火花塞，火花塞状态良好，无烧蚀，基本无积碳，电极间隙正常。燃油系统中先检查燃油低压系统至发动机的管路连接，并无漏油渗油，检查高压油轨传感器插头连接良好。

3.2故障诊断仪检测

在静止状态下连接ISID，打开点火开关至ON档，进行车辆识别，读取车辆数据，对全车电控系统进行测试。大约五分钟后，车辆测试完成，进入故障存储器，出现：DME(引擎控制电脑)有燃油高压系统故障记忆，故障代码为：B1214(燃油压力调节故障)，当前不存在故障，并且提示更换高压泵。启动发动机，在怠速工况下查看发动机工作数据，发现1～6缸的运行平稳性数据大致相同，可判断发动机运行良好。继续进入ISID的模块测试功能，检测计划提示进行油压测量。燃油系统低压端油压检测：接上油压表，检测低压油路在怠速时的压力，查阅维修资料得知低压侧正常压力为5～6bar。经多次检测，只要每次接通点火开关瞬间，燃油压力立刻为5.2bar左右，在正常范围内，可见低压侧基本正常。继续执行检测计划后系统提示须更新高压油泵。用ISID找到判断出的故障点后，为了彻底解决故障，还需要找出具体造成此故障的原因，以免返修。接着，我们进入了ISID的数据测试模块，选择DME数据检测，根据试车员试车时提供的大致转数为2800～3400r/min，我们选择了3000r/min作为测试转数进行路试，尽量接近出现故障时的数据，查看其他系统是否有故障。通过数据分析发现发动机的进气，配气，点火，涡轮增压等系统均正常。根据故障点，判断故障原因应在燃油系统。

3.3燃油供给系统工作原理

通过查阅资料，我们知道宝马X6低压燃油供应部分和一般电喷车的燃油供油系统并无多大区别，由电动燃油泵提供油压(5～6bar)，油管接口处采用了快速接头。量控阀控制油轨中的燃油压力，DME控制单元通过一个按脉冲宽度调制的信号(PWM 信号)控制量控阀。根据PWM 信号许可不同大小的横断面，并调节相应负荷状况下发动机所需的燃油输送量，此外还能够降低油轨中的压力。诊断出系统中的故障时，例如油轨压力传感器失灵，量控阀被断电，燃油燃后会通过旁通阀到达油轨。

燃油从燃油箱处通过电动燃油泵EKP经供给管路以5bar预压输送至高压泵内，预压值通过低压传感器来监控，EKP根据需要输送燃油，如果该传感器失灵，EKP就会在总线端接通时以100%的输送功率继续输送燃油。燃油在持续运行的三活塞式高压泵内加压，然后通过高压管路输送至共轨内。以这种方式存储在共轨内的加压燃油通过高压管路分配给压电喷射器，发动机管理系统根据发动机负荷和发动机转速确定所需燃油压力。实际达到的压力值通过高压传感器测量并发送至发动机控制单元，在对比共轨压力规定值和实际值后通过燃油量控制阀进行调节。

3.4故障排除

我们开始沿着供油油路慢慢排查原因，检查油箱油泵处线路正常，拔开回油管快速接头检查回油正常，油质无异常。拆开底盘护板内的汽油滤清器，用风枪反吹出内部汽油检查，发现滤清器内的汽油呈黄褐色，明显不正常。有可能是加油站油品问题，或者使用了不合适的燃油添加剂。为了能给高压油路提高良好的油质，已建议车主更换燃油滤清器，并清洗油箱和油路。油轨压力传感器测量油轨中的当前燃油压力，而ISTA并无油轨压力传感器失效的相关提示，因此根据ISTA提示，决定更新高压油泵。由于高压油泵属于比较精密的部件，因此在拆卸的过程中一定要小心谨慎，做好相关部件保护以及人员保护措施。查阅相关宝马维修资料得知，高压油泵的安装在发动机缸体上，BMWN54发动机采用新一代汽油高精度喷射装置(HPI)，采用直接喷射装置时，喷射阀直接伸入燃烧室内，高压燃油(50至200bar之间)喷入燃烧室内。高精度喷射装置可更准确地计量混合气量且可采用高压缩比，这是提高效率并显著降低耗油量的理想前提。BMWHPI汽油发动机的新型直接喷射装置采用喷束导向式喷射方式，燃油在燃烧室内雾化，压缩涡流在燃烧室内移动使空气与喷入的`燃油混合，从而在点火时刻形成均匀的混合气。在更换前，先用冷风将发动机温度降低，只有在发动机冷却后才能进行该燃油系统方面的工作，冷却液温度不得超过40℃。必须遵守这项规定，否则高压系统内的剩余压力可能造成燃油高速喷出，造成不必要的人员伤害。进行高压燃油系统方面的工作时，要特别注意保持清洁并遵守维修说明中列出的工作步骤，高压管路螺栓连接件上即使出现最微小的污物或损坏都可能会造成燃油泄漏或喷油器堵塞。拆下发动机盖板后才能隐约看到高压泵，再拆下进气管上的节气门后，就可以完全看到高压泵，开始对其进行更换。

更换完高压油泵、滤清器及清洗完油箱及油路后，添加清洁燃油，试车员又再次试车检查后，发动机没有再亮灯，也没有出现车辆进厂前客户所描述的高速时加速无力的情况，用ISID诊断仪器对其进行匹配学习后删除故障代码，确定故障排除。此次加速无力故障的原因主要是燃油系统的高精度喷射(HPI)进入了自我保护模式，如高压传感器数值不真实、供油控制阀故障、高压系统渗漏、高压泵故障以及高压传感器故障都会导致自我保护模式生效，发动机控制装置将喷射压力限制一定范围内。这时发动机故障灯点亮，主要表现为难启动，动力下降等故障。此次遇到的就是高压油泵故障引起的HPI自动进入自我保护模式后动力下降。此次造成高压油泵损坏的原因是汽油油品不好，油箱内汽油不够洁净。

4总结与收获

加速数据中心 致力联合开发 篇3

通过LSI—联想中国联合实验室，LSI可以快速重现联想服务器开发和生产上出现的技术难题，双方支持团队可以及时沟通并快速解决问题。LSI美国及印度研发中心的专家，可以通过网络远程连接到联想服务器，并得到所有调试信息，快速重现并解决技术难题，大大提高问题排除和解决的效率。目前该联合实验室主要关注产品疑难技术的分析和解决；接下来双方将进一步注入各自技术和资源上的优势，通过此平台发挥各自特长完成深度策略性合作；长远的目标则是通过联合实验室开展双方在未来先进方案上的联合研发。

LSI亚太区总经理张卫对此表示：“LSI与联想成立中国联合实验室，是双方加深策略合作和实现双赢的重要方向和标志。展望2012，联想和LSI将在更多方面形成多元合作，我们会把该联合实验室作为新的起点，进一步加强双方未来的合作。”

踏入2012年，LSI与联想即宣布成立联合实验室，预示着今年双方战略合作的美好前景。多年来，LSI公司与联想集团保持着积极友好的合作关系，使双方在数据中心的业务快速发展。LSI将持续为联想提供具有尖端技术的业界最新产品，从而满足联想企业级用户在存储方案各方面的要求。今年，LSI将围绕加速数据中心战略，持续提供有竞争力的技术和产品，助力客户及合作伙伴赢得更多市场份额。

—王炳晨

全新迈腾急加速不良故障分析 篇4

一辆2013款的全新迈腾1.8T车辆, 行驶里程1.1万km, 客户反映发动机行驶时急加速不良, 仪表上EPC灯报警。接车后试车确认故障现象, 使用大众专用诊断仪VAS5052A对车辆进行检测, 发现发动机控制单元有故障代码00135 P0087燃油油轨/系统压力过低静态 (见图1) 。

2、故障原因分析

2.1 燃油喷射系统和相关部件原理:

电控燃油喷射系统如图2所示。主要包含电子油泵、燃油滤清器、高压油泵、油泵控制单元J538、燃油压力调节阀N276、燃油分配器、燃油压力传感器G247和喷油器等。

缸内高压直喷工作原理:高压燃油的压力大小是通过安装在高压燃油泵上的燃油压力调节阀N276来实时调节。在喷油过程中, 发动机控制单元综合考虑车辆运行信息向燃油压力调节阀N276发送指令使其吸合, 此时针阀克服针阀弹簧的作用力向前运动, 进油阀被关闭。随着泵活塞向上运动, 在泵腔内建立起油压, 当泵腔内的油压高于油轨内的油压时, 出油阀强制开启, 燃油便被泵入油轨内。在油轨内形成稳定的高压燃油压力, 由燃油压力传感器G247识别并把信号传送给发动机控制单元。

2.2 可能的故障原因

1) 电子油泵及燃油滤清器;

2) 低压燃油管路;

3) 油泵控制单元的供电及线路;

4) 燃油压力调节阀N276及线路;

5) 发动机控制单元。

3、诊断排查思路

3.1 诊断思路说明:

按维修经验判断出现该故障码, 油泵控制单元, 电子油泵及高压燃油泵损坏的故障率比较常见, 首先更换了电子油泵和油泵控制单元。接上诊断仪VAS5052A试车, 发现怠速、匀速行驶或缓慢加速均正常。急加速时故障出现, EPC灯点亮、发动机抖动、最高转速达不到3000RPM。排除低压油路故障, 进一步检查高压燃油泵工作情况。

3.2 诊断过程简述:

首先更换了电子油泵和油泵控制单元, 接上诊断仪VAS5052A试车, 发现怠速、匀速行驶或缓慢加速均正常。急加速时故障出现, EPC灯点亮。此时通过诊断仪VAS5052A读取发动机高压系统压力测量值:01-08-140组3区显示发现故障出现时高压压力只有4bar (见图3) , 正常车辆高压40-150bar。连接燃油压测试仪, 检查低压系统油压6bar左右, 排除低压燃油系统的故障。

基于对燃油高压建立过程的分析, 导致燃油供给系统高压不能建立的可能原因包括:凸轮轴驱动装置损坏、高压泵及输油管堵塞故障, 低压燃油系统油压过低, 燃油压力调节阀N276及线路故障, 发动机控制单元故障。检查该车凸轮轴驱动凸轮正常, 没有任何变形与异常磨损。读取测量值, 出现故障时高压油轨压力只有4bar, 低于低压燃油压力 (正常车辆将燃油压力调节阀N276拔掉, 高压油压在7 bar左右) 。更换高压泵后故障依旧, 最后故障集中在高压泵输油管单向阀上, 拆下高压泵输油管检查单向阀是否损坏时, 发现在高压泵进油口处发现有一个圆锥型铁块。

4、故障原因确定

该车由于高压泵输油管内有异物, 该异物尺寸远大于单向阀内部孔径, 起初异物离高压泵进油口较远且成不规则形状, 不至于完全堵塞进油管, 车辆虽供油不畅, 尚能保持系统压力不至于使EPC灯报警, 随着车辆不断使用, 异物随着燃油流动方向缓慢移动位置, 直到碰到高压泵进油口, 加速时异物完全堵塞高压泵进油口 (见图4、图5) , 从而出现发动机加速不良、仪表EPC灯报警故障。

5、故障排除

取出高压泵输油管内异物, 重新安装高压泵输油管, 试车正常。用诊断仪VAS5052A检测车辆无故障码, 故障排除。

6、思路总结与经验分享

6.1 维修思路总结:

按维修经验判断出现该故障码, 油泵控制单元, 电子油泵及高压燃油泵损坏的故障率比较常见, 首先更换了电子油泵和油泵控制单元, 试车发现怠速, 匀速行驶或缓慢加速均正常, 急加速时故障出现, EPC灯报警。排除低压油路故障, 进一步检查高压油泵工作情况。通过诊断仪读取发动机高压系统压力只有4bar, 正常车辆高压40-150bar。更换高压泵后故障依旧, 拆下高压泵输油管检查单向阀是否损坏时, 发现在高压泵输入口处发现有一个圆锥型铁块。

6.2 维修经验分享:

数据分析加速 篇5

基于Arrhenius-幂律模型，给出了分析恒定应力加速可靠性增长试验分组数据的.图方法。它们包括：增长趋势、幂律模型的拟合优度、相同故障机理及拟合加速方法的图检验;幂律模型参数、加速方程系数、加速系数、激活能及正常与加速应力水平下MTBF的图估计，并用实例说明这些方法。

作 者：周源泉 朱新伟 ZHOU Yuan-quan Zhu Xin-wei 作者单位：周源泉,ZHOU Yuan-quan(北京强度与环境研究所,)

朱新伟,Zhu Xin-wei(海鹰机电技术研究院,)

突破性技术助推数据中心加速 篇6

日前，在LSI亚太存储论坛上，LSI重点介绍了其在SAS和SSD两方面的创新。作为新兴的磁盘接口技术，SAS具有高速度、低成本的优势，越来越受到服务器厂商的青睐。应用需求的不断提升推动着SAS接口技术不断向前发展，从3Gb/s到6Gb/s，现在已发展到12Gb/s。作为SAS接口技术的领先者和推动者，LSI在去年11月发布了12Gb/s SAS技术，LSI RAID存储事业部高级行销总监Robin Wagner介绍说，12Gb/s SAS能充分利用PCIe 3.0接口标准的性能，在单个RAID控制器上可以达到超过100万IOPS，其输入输出处理性能比6Gb/s接口提高了57%，吞吐量提高了45%。

目前，LSI已经开发出了12Gb/s SAS RAID芯片（ROC）和具有DataBolt带宽优化能力的12Gb/s SAS扩展器。据介绍，采用DataBolt技术可将现有的6Gb/s SAS解决方案吞吐能力加倍，也就是说，直接用6Gb/s磁盘就能让用户享受到12Gb/s SAS的性能优势。“这样就能保护用户投资，并加快12Gb/s SAS技术成为市场主流的速度。”Robin Wagner说。

基于SAS技术，LSI还针对中小企业和部门级应用推出了一种HA DAS（高可用服务器直连存储）解决方案。LSI RAID存储事业部软件战略规划总监Terry Gibbons介绍说，通过LSI提供的SAS扩展器和高可用RAID控制器，可以在服务器直接连接JBOD的架构上，实现并获得外部磁盘阵列一样的数据保护。中小企业无需花费传统SAN/iSCSI外部双控磁盘阵列的代价，就可以获得多服务器间的存储空间共享、负载均衡和失败切换。

关于理论力学加速度的求法分析 篇7

一、加速度求题的原理

首先理解加速度合成定理, 不论是哪种运动, 点的加速度分为两类:

(1) 当牵连运动是平动时:aa=ae+ar

(2) 当牵连运动是定轴转动时:aa=ae+ar+ak.

绝对加速度aa:动点相对于定参考系运动的加速度;相对加速度ar:动点相对于动参考系运动的加速度;牵连加速度ae:动系上与动点相重合的那一点 (牵连点) 相对定参考系运动的加速度。

科氏加速度ak:由于牵连运动为转动, 牵连运动和相对运动互相影响而出现的一项附加的加速度:ak=2w×vr。

w——动参考系的转动角速度矢量;vr——动点的相对速度;其中科氏加速度的方向用右手法则确定。

二、关于加速度求解方法和注意事项

(一) 加速度求解步骤

1. 选择动点、动系和定系:

动点、动系和定系三者必须分别取在三个刚体 (或点) 上, 尤其动点和动系不能在同一个刚体上。一般情况下, 定系取在地球上或与地面无相对运动的物体上;动系必须建立在与定系有相对运动的刚体上;动点必须取在与动系有相对运动的点上, 通常还应使相对运动轨迹易于确定。对于有约束联系的, 一般为工程中机构传动的问题, 这时两个运动机构有连接点或接触点。若一个机构有某一点始终与另一个机构相接触, 且在其上运动, 则可选该接触点为动点, 动系固结在另一个运动的机构上。

2. 分析三种运动及其速度和加速度:

分析三种运动是应明确研究对象是什么?观察者在什么坐标系中?进而确定三种轨迹, 从而确定三种速度, 三种切向加速度应沿各自轨迹的切线方向, 而三种方向加速度应沿各自轨迹的法线方向, 分析表明哪些是已知, 哪些是未知, 方便求解。

3. 应用加速度合成定理求解:

首先根据机构的运动, 我们确定是平动还是转动, 以此来确定是否有科氏加速度。当牵连运动为转动时, 用此式aa=ae+ar+ak, 然而有时遇到的是非直线运动, 若动点的绝对运动轨迹和相对运动都是曲线时, 此时, 点的加速度合成定理可写成如下形式:aa+aan=ae+aen+ar+arn+ak。

对于工程中常见的平面机构, 上式为一平面矢量式, 其中, 每一项都有大小和方向两个要素, 必须要认真分析每一项要素, 哪些为已知, 哪些是未知待求。对于一个平面矢量式只能求得两个未知量, 在某些空间问题中, 则可求得三个未知量。

在加速度分析前, 常要先进行速度的分析, 以便求得科氏加速度。在具体求解未知量时, 应将上式向坐标轴投影得到投影式。投影的时候注意, 应使绝对加速度的投影值写在一边, 其他分量的加速度投影值写在等式的另一边, 一定不要和静力学中的平衡方程混淆。为了使解题简洁, 应使坐标轴与不需要的未知量垂直, 尽量使一个方程中含一个未知量, 免得联立求解。

(二) 有关的注意问题

1.动点动系的选择:必须使动点对动系有相对运动, 因此动点与系不能选在同一刚体上;尽量使动点的三种运动简明易定, 特别是相对轨迹要能容易、直观地确定。在机构传动问题中, 如甲构件上有一点始终与乙构件接触且在其上运动。这时, 可选二构件接触处甲物体上的点为动点, 而将动系固连于构件上。

2.加速度合成公式包括各速度矢量的大小和方向共6个未知量, 只有已知4个量, 便可通过作速度合成平行四边形或用投影法解出其余两个未知量。要特别注意牵连速度的概念及其计算。

3.在画速度合成平行四边形中, 务必使V矢量成为平行四边形的对角线。

4.当相对运动和绝对运动都是曲线运动, 牵连运动是转动时, 常将相应的加速度分为切向分量和法向分量, 切勿遗漏其中某一分量。此时, 加速度合成公式可写成:aa+aan=ae+aen+ar+arn+ak。

5.常用投影法求加速度, 在将加速度合成表达式投影时必须遵循“合矢量在轴上的投影=各分矢量在同一轴上投影的代数和”的法则, 等式两端的各项不能随便调换, 更不能误认为是∑加速度投影=0, 当某些矢量的指向未知时, 应先假设其指向, 再由计算结果的正负判别其真实方向, 结果为正, 实际方向与假设方向相同;反之, 则相反。

三、结论

对点的加速度分析选准质点很关键, 质点选的不对, 运用点的速度合成也很难解答出, 未知数太多, 无法解答。因此要正确分析选对质点, 列出点的加速度合成方程, 分析未知、已知, 还可以运用点的速度合成建立起加速度与点的加速度合成相等价, 消除未知数, 进一步求解。

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室[M].北京:理论力学.高等教育出版社, 2004.

固定资产加速折旧政策的影响分析 篇8

一、固定资产加速折旧政策的完善

《中华人民共和国企业所得税法实施条例》第五十九条规定，固定资产按照直线法计算的折旧，准予扣除。《国家税务总局关于企业固定资产加速折旧所得税处理有关问题的通知》（国税发[2009]81号）规定，企业拥有并用于生产经营的主要或关键的固定资产，由于以下原因确需加速折旧的，可以缩短折旧年限或者采取加速折旧的方法：一是由于技术进步，产品更新换代较快的；二是常年处于强震动、高腐蚀状态的。从以上规定可以看出，税法上对于加速折旧的使用是比较谨慎的，仅限于两种情形下可以使用加速折旧，其他固定资产不可以采取缩短折旧年限或加速折旧方法计提折旧；即使允许加速折旧额税前抵扣，规定也比较模糊。这对于作为“世界工厂”的制造业大国是很不利的，让很多制造企业背负了沉重的税务负担，阻碍了基础设施和设备的及时更新换代，妨碍了研发、创新能力的快速提高。

国务院于2014年9月部署完善固定资产加速折旧政策，这些政策主要包括：一是对所有行业企业2014年1月1日后新购进用于研发的仪器、设备，单位价值不超过100万元的，允许一次性计入当期成本费用在税前扣除；超过100万元的，可按60%比例缩短折旧年限，或采取双倍余额递减等方法加速折旧；二是对所有行业企业持有的单位价值不超过5000元的固定资产，允许一次性计入当期成本费用在税前扣除；三是对生物药品制造业，专用设备制造业，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业，仪器仪表制造业，信息传输、软件和信息技术服务业等行业企业2014年1月1日后新购进的固定资产，允许按规定年限的60%缩短折旧年限，或采取双倍余额递减等加速折旧方法。与之前对固定资产加速折旧的规定相比，这些政策的推出，提高了固定资产折旧全额扣除起点，对所有企业不超过5000元的固定资产允许用一次性抵扣；也加大了折旧力度，对于100万元以内的、用于的研发设备不需要像以前一样按年提取折旧费用，而是一次性抵扣，大幅提高了企业在当期可在所得税前抵扣的期间费用，从而相应地降低了企业的实际税负。

二、实施固定资产加速折旧政策的意义

固定资产加速折旧政策的实施是我国特色社会主义市场经济发展的必然结果，是符合我国目前调整经济结构、保持稳定持续经济增长的要求的。随着市场经济的深入发展，市场的变化速度和技术更新换代的速度日益加快，企业不得不把许多设备和机器提前报废，这就是固定资产无形损耗给企业带来的损失。西方发达国家多年的经验表明，实行加速折旧是可以减少以致避免这种损失的。采用加速折旧法就是在固定资产的使用寿命早期多计提折旧，这样会增加计提当期的成本费用，相应地减少收益，从而减轻企业设备投入早期的所得税负担，减少前几年的现金流出，使企业有充足的资金再次购置或开发新型设备，加强科研创新，增强企业发展的后劲。

此外，使用加速折旧法虽然没有减少纳税总额度，但延迟了交纳所得税的时间，从货币资金的时间价值角度考虑，为企业争取了一段时间内的无利息贷款，降低了筹资成本，对于一些税负过高的企业来说，一定程度上缓解了资金供应紧张的压力，不仅为企业赢得了生产所需的流动资金，也有利于企业设备的更新换代。根据上海证券交易所的测算，实行上述政策后，A股所有上市公司第一年由此节省税收高达2333亿元，相当于2013年经营活动现金流总额的7.8%，这为我国处于升级换代、调整产品结构的制造业注入一剂强心针，带来了一笔不小的营运资金。

三、企业实行加速折旧政策的实例分析

如果企业实行国务院完善的固定资产折旧政策，除了以上提到的加大了折旧力度和提高税前抵扣起点外，最主要的是通过加速折旧实现了减轻企业购置设备前几年的税务负担，减小了资金压力，使企业有能力也有意愿去更新技术、自主创新。实施加速折旧政策具体如何影响企业税负，下面以实例来说明。

（一）缩短折旧年限对税负的影响

以某科技公司为例，2014年1月购入电子仪器设备一台，原价722万元，预计使用寿命8年，预计残值为22万元。假设该公司没有对该设备计提减值准备。该公司对仪器设备按照直线法计提折旧，那么每年的折旧额计算如下：

按照新推出的固定资产折旧政策，超过100万元的仪器、设备等，可按60%比例缩短折旧年限，该公司对该设备计提折旧时缩短了折旧年限，预计在5年内计提完折旧。则该公司

对该设备计提的折旧额计算如下：每年计提折旧金额=（722-22）/5=140（万元）。

在计提折旧年限为8年时，公司每年可用于税前抵扣的折旧额为87.5万元；在计提折旧年限为6年时，公司每年可用于税前抵扣的折旧额为140万元；也就是说该公司通过缩短折旧年限，每年可在税前多扣除该设备的折旧为52.5万元（140-87.5），节省企业所得税支出13.125万元（52.5x25%），有13.125万元的现金留在企业内可供使用。

（二）双倍余额递减法折旧对税负的影响

仍以上述科技公司的例子为例，按照新推出的固定资产折旧政策，对新购进用于研发的仪器、设备，单位价值超过100万元的；以及计算机、通信和其他电子设备制造业，仪器仪表制造业，信息传输、软件和信息技术服务业等行业企业可采取双倍余额递减等方法加速折旧，因此，该公司对该仪器设备实行双倍余额递减法计提折旧，则该设备每年计提的折旧额计算如下：

将表2与表1比较后发现，该科技公司不论采用直线法还是双倍余额递减法对该设备计提折旧，计提的折旧总额是一样的，都是700万元。但从下表（表3）的比较可以看出，如果该科技公司使用双倍余额递减法计提折旧，在前三年可以减少所得税支出38.73万元，为企业争取了38.73万元的现金，这对于资金供需紧张、处于发展初期或者急需增加固定资产投入以扩大规模、需要更新设备提高效率的企业尤为重要。

从以上分析来看，不管缩短折旧年限还是使用双倍余额递减法等加速折旧方法计提折旧，都会减少企业的所得税支出。尽管固定资产加速折旧政策减轻了企业现金流压力，有利于企业发展，但有人担心这些政策可能会影响企业当期报表，也就是使用加速折旧方法后，企业报表上的当期费用增加，当期利润减少。例如，若今年A股一半的上市公司都落实加速折旧政策，将使2014年A股剔除金融的折旧多增加757亿元，相应净利润也会少增567亿元。这是对该政策的误解。国务院提出的固定资产加速折旧政策，是从税法上扩大企业使用加速折旧方法的范围，并不影响企业在会计上采用何种方法计提折旧。也就是说，企业可以在会计上按照平均年限法（直线法）计提折旧，保证会计利润，而税务处理上使用加速折旧，进行纳税调整处理。这样既保证企业在资本市场上的盈利表现，获得更多的股权融资，又减轻了企业的税务负担，增加了内部现金流的来源。总之，加速折旧政策的完善对于正处于升级换代之中的制造业企业可谓正逢其时，尤其对科技研发投入较大的企业会有显著影响。

参考文献

[1]注册会计师资格考试委员会办公室.税法[M].北京:中国财政经济出版社,2014.

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[3]李荣.双倍余额递减法存在的缺陷与改进方法探讨.中国注册会计师,2013(3).

单轴微加速度器机电耦合分析 篇9

1 惯性系统与机电耦合模型的建立

加速度测量系统是由感应单元、弹簧结构、阻尼系统的微结构组成。当加速度器基底感应到加速度作用时,感应结构就会受到与相反方向的惯性力作用,导致感应单元发生位移[3,4]。文中通过建立动态系统模型(系统模型如图1),便于计算在静电力作用下的结构位移。

根据动态系统原理,加速度器系统阻尼力和刚度分别与感应质量块的速度和位移是线性关系。可得如下系统方程:

m是感应单元质量,c是黏性阻尼系数,k是弹簧刚度,F是加速度器系统所受外力,Fa是惯性力,Fθ是静电力[5]。

加速度器由一个感应单元和一组弹簧结构组成[6]。加速度器之所以可以测量加速度作用及感应结构位移,是因为加速度器系统结构中有电压被施加在梳齿(极板)上,这样可以将输入的机械能转化电能输出。先将加速度作用转变为位移变化转,然后进一步转变为电容变化。

梳齿(电极板)是带电的,所以静电力是库仑力作用的。静电作用力有效地驱动的平行板电容器结构。

微观结构之间的静电势可以由势能公式计算静电场存储装置。梳子(电极)的存储的能量可以表示为:

2 加速度器结构设计与计算

一般加速度器机电耦合分析较少考虑静电力对微加速度器的影响。但当系统中测量电压被施加在梳齿(电极板)间,静电力作用对加速度器极板间位移有较大影响,经理论推导发现两者之间近似线性关系。因此,当感应质量块发生位移时,可以将静电力作用近似为静电弹簧Kθ作用。可以将公式(1)转化为:

其中,k’=k-kθ,Fa=a·m

加速度器加速度量变为电信号测量的最大难点在于微弱信号提取。电路寄生电容包括测量电路的寄生电容110f F和路由寄生电容10f F,加速度输入引起系统结构电容变化比系统固有寄生电容小得多[7,8]。此外,将临近梳齿当作电容器的电极板,作为一个平行板电容器的感应电容器,电气信号的灵敏度可以表达为

其中,Vm调制电压为2V,d0梳齿间距为1.5μm,经计算灵敏度约为2.3m V/g。

本文利用COVENTORWARE软件对感应质量块进行动态分析,为惯性系统施加1g加速度作用和2V检测电压。根据静电力和动态系统理论分析,计算出质量块位移是3.282nm,与计算机仿真结果仅有1.86%差异。

若感应质量块沿感应(X轴)方向运动时,固定梳齿与活动梳齿间距发生变化,差分电容也随之变化。当有1g加速度作用时,感应质量位移约为3.343nm,产生差分电容0.1557f F与软件模拟结果电容变化结果相差1.29%。加速度作用与结构位移间的关系见表1。

以上所提出的加速度计的设计,当加速度被施加在Y、Z轴的方向,电路输出的输出电压为零,通过仿真软件,其结果从电容变化上分析。利用此差分电路输出,既能提高性能,也能抑制交叉轴(非测量方向)敏感性。

3 结论

本文对单轴MEMS梳齿加速度器进行动态分析研究,对比软件仿真结果,证明了在低g值加速度作用下,该系统中感应质量块位移与差分电容输出是线性的。同时,该系统设计在建模与结构方面还可以通过动态分析进行进一步优化,为后续微弱信号提取电路设计提供参考。

参考文献

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数据分析加速 篇10

随着信息需求的多样化与综合化,以多媒体数据为中心的应用已成为互联网应用的主要类型。图像检索算法作为多媒体信息检索的一个重要基础算法,在这类应用中被广泛使用。目前的图像匹配算法主要分为基于全局特征和基于局部特征两类。基于全局特征算法使用图像某方面特征来描述一幅图像,信息量少,处理速度快,但精度和健壮性有限。基于局部特征算法使用成百上千个特征来描述一幅图像或视频的一帧,具有高精确性,且在图像各种变化情况下仍能达到较高的检索效果,因此成为近年来国内外研究与应用的热点。

在基于局部特征图像匹配算法中,目前研究最多的算法有SIFT[1]和SURF[2]。SURF是一个基于SIFT的新兴的图像局部特征提取算法,凭借着自身出色的性能,已逐步发展成为图像局部特征提取的主流算法,并在越来越多的场合中得到应用,如物体识别系统[3]、3D重建服务[4]、基于内容的图像检索系统[5,6]和场景识别等。

但是,由于SURF算法需要复杂的特征点定位和描述,处理速度很慢,很难满足很多系统的实时性需求:在目前主流的处理器架构Intel I7处理器上,SURF每秒只能完成3张图片的处理。

本文从SURF算法的自身特性入手,深入分析了SURF算法在热点函数、指令类型、内存访问方面的特性,从而确定了制约算法性能的主要因素:热点函数中大量使用了双重条件判断语句、算法实现中过多调用了库函数以及在计算Haar小波变换的过程中存在大量冗余内存访问。在此基础上,本文通过重构条件判断逻辑减少条件跳转开销、重构热点库函数减少库函数调用开销以及优化Haar小波变换算法去除冗余内存访问的优化策略,对SURF算法进行了优化。实验数据显示:通过应用这些策略,SURF算法在确保100%精确性的同时,实现了2.75X的加速比。

1 SURF特征提取算法

SURF由苏黎世理工学院计算机视觉实验室在2006年提出,是一个基于SIFT的新兴的图像局部特征提取算法。SURF算法,如图1所示,主要包括三个步骤:算法的初始化、特征检测及特征描述。

1.1 算法初始化

读入图像,初始化相关变量。然后通过OpenCV库将原始图像转化为灰度图像。最后,通过将灰度图像转换为积分图像来减少重复的内存访问和计算,以提高特征检测和特征描述的性能。

1.2 特征检测

该阶段用于检测输入图像中的所有特征点。首先利用高斯与图像的卷积生成高斯金字塔,利用高斯差分(DOG)与图像的卷积生成高斯差分金字塔,进而构建尺度空间,然后在尺度空间内计算3×3×3立体邻域内的极值点,作为特征点。具体实现中,SURF运用了Hessian矩阵、箱式滤波器和积分图像来简化运算。

1.3 特征描述

特征描述:该阶段使用特征向量对每个选定特征点进行描述,为后续的匹配处理提供足够信息。第一步是计算每个特征点的方向向量,确定其主方向。第二步是在主方向上选取大小为20 scale× 20 scale的特征区域(scale为特征检测时使用的尺度),并将其划分为4×4的子区域,在每一个子区域里面采样9×9=81个点做Haar小波变换。每个子区域都用向量(∑dx, ∑dy, ∑|dx|, ∑|dy|)来表示,因此SURF特征点的描述为4×4×4=64维的向量。

2 SURF算法特性分析

本文主要采用热点(Hotspot)分析、指令类型分析和内存特性分析方法,对SURF算法的特性进行测试与分析。

2.1 热点分析

热点分析的主要目的是发现SURF算法中耗时较长的函数,同时对个别函数进行精确到代码行的重点分析,找出算法的热点。为了能准确地分析出算法的热点,需要对函数进行去内联化。表1为函数去内联化后使用VTune Hotspot的分析结果。

根据Amdahl定律,我们选取运行时间/总时间=5%作为阈值,即表1中的前五个函数。下面对这五个函数进行重点分析。

2.1.1 BoxIntegral函数

BoxIntegral函数的总运行时间超过了总运行时间的30%,对其进行优化将在很大程度上提高SURF性能,因此,这里在代码级别对其进行了更加详尽的分析。可以发现,耗时最多的三部分依次是:

a) 双重条件判断后数组访问语句 用来判断点是否越界,并在不越界的情况下访问内存,约占总运行时间12.48%。

b) max库函数调用 将矩形区域点的灰度和与0值进行比较,返回两者的较大值,占总时间的8.39%。

c) min库函数调用 将作为参数传入的矩形区域顶点坐标与图像自身的高宽值进行比较,返回较小者,占总时间的7.75%。

其中,a)涉及双重条件判断与内存访问操作。此处耗时主要用于多重的条件判断与内存访问。b)和c)分别涉及库函数调用、条件判断和赋值三个操作。由于b)和c)的操作数都在上下文重复用到,具有良好的数据局部性,因而,耗时主要发生在函数调用和条件判断。因此,可以从以下几个方面进行性能优化:

• 使用宏定义或者内联函数实现max和min函数,甚至去掉不需要的max/min值选取。

• 对必要的条件判断进行重构优化,去掉不必要的条件判断。

2.1.2 __libm_sse2_expf函数

__libm_sse2_expf为算法中对数学库函数exp(x)(计算自然对数)的调用,占用了大约8.5%的运行时间。使用数学库函数会涉及到函数的调用开销,且每一次的函数调用都需要重新计算函数值,效率不高。而考虑到SURF算法大量地调用exp(x)函数,且参数变化范围较小,因此可以考虑:

• 用宏或者内联函数来替换库函数的调用,在保持算法精确度的条件下用查表法来代替大量重复的数学计算。

2.1.3 getDescriptor、buildDet、getOrientation函数

这三个函数分别是特征提取特征方向计算和特征描述的主函数,用到了大量的浮点运算和条件判断指令。

2.2 指令类型分析

本节分析SURF算法中各类指令类型所占的比例,通过该阶段分析,可以从指令级别上对SURF的优化提供指导。由表2可知,浮点数的操作占用了大约50%的运行时间,跳转指令和SAHF指令占了16%以上的运行时间,移动指令占用了13%的运行时间。其中移动指令包括数据的加载、存储和在寄存器间的移动操作,与接下来要考虑的内存访问分析紧密联系,在这里不做分析讨论。

2.2.1 浮点数指令分析

对浮点数操作(不包括浮点数的加载、存储和在寄存器间移动操作)进行进一步细化的分析后发现,简单的浮点操作占到了浮点操作大约65%-70%的时间,剩下的30%-35%的时间则是花在如指数、三角函数等复杂的库函数上。因此,在浮点操作方面,可以通过以下两个方面进行优化:

• 对进行简单浮点操作的次数简化。

• 对指数、三角函数等复杂库函数实现。

2.2.2 跳转相关指令分析

SAHF指令改写FLAG标志寄存器中原来的标志位,一般与条件跳转指令连用,用来表示高级语言中的条件判断。对于跳转指令,现代处理器大多采用了分支预测机制。当出现分支预测错误的情况,处理器需要清空当前流水线,会造成很大的性能开销。当热点函数中条件判断过多时,就会严重限制算法的性能。

结合之前对算法热点函数的分析,可以考虑:

• 对SURF算法热点函数中的比较判断分支进行优化甚至重构,以减少SAHF指令和跳转指令消耗的时间。

2.3 内存访问分析

利用VTune工具,在对相关函数进行去内联和加内联的操作后,分析出算法中对访问最频繁的数组ImageData的访问主要集中在计算Haar小波变换值过程中。

SURF算法中,为计算Haar小波变换,haarX/haarY函数需要两次调用BoxIntegral,计算出两个相连矩形的灰度和,然后每个矩形分别乘上其对应权重(1或-1),最后得到的权重和即是所需的Haar小波变换值。图2左部展示haarX函数的实现,类似功能的haarY函数在该图右部展示。

我们发现这个过程存在大量的冗余内存访问情况:每一次BoxIntegral都需要读取矩形的四个顶点值,而由于矩形是相连的,因此计算其灰度和时所需的四个顶点中存在重合的情况,即重复访问了两个顶点,如图中红色点所示。

因此这部分我们可以:

• 对计算Haar小波变换值算法进行改进,消除掉这部分冗余的内存访问。

3 SURF算法优化策略与实现

以上述的分析结果为指导,我们对现有的SURF算法实现从减少分支指令、简化库函数以及去除冗余内存访问等方面进行了优化。采用的主要优化策略有:重构判断逻辑、重构库函数实现、重构内存访问。所有的优化策略都以保证算法100%精确性为前提。

3.1 重构判断逻辑

为了减少大量分支指令带来的性能开销,本文使用“读取扩展数组”的方法代替原BoxIntegral函数中条件判断,大大提高了该函数的执行性能。要实现该策略,首先需要探明越界点的赋值情况,然后分析可能的越界范围,最终使用偏移量校准读取位置来读取一个扩展边界的数组来代替原先的越界检测。

3.1.1 探明越界点的赋值情况

从前面分析可知,BoxIntegral函数中存在大量的条件判断语句,其作用是对数组边界进行检测,防止读取积分图像时因数组越界出错。检测的详细过程为:先检测高位越界:比较现有值与宽、高的最大值,取小者;然后检测低位越界:与高位稍有不同,这里若是发生越界则直接返回0,而不对坐标进行变换后读取积分图像。

在这样一个边界检测重赋值的机制下,可以归纳出如图3所示,表示各个越界点的赋值情况。

3.1.2 越界范围分析

BoxIntegral函数的参数共有四个,分别是待计算灰度和的矩形的左上角点X坐标、Y坐标、矩形高、矩形宽。通过这四个参数可以计算出矩形的四个角的坐标,这四个点的坐标就是越界检测的输入。因此,只需要分析BoxIntegral函数的调用者,及传入参数的范围,即可推断出越界范围。

BoxIntegral函数的调用者共有3个,分别进行分析。

由buildDet函数调用,旨在计算出金字塔变换中每个scale上所有的点的特征值。这里需要计算的点是原图像上的一个像素点,而积分图像的宽高都与原图像相同,因此这种情况下不可能发生越界的情况。

由getOrientation函数调用,旨在计算出每个特征点的特征方向。这里需要计算的点是以当前特征点为圆心,(6×scale)为半径为圆中的所有的点,不包括圆周。这种情况下可能发生越界,且范围为(0,5×scale)。由SURF算法定义可推得scale的范围为(1,12)。由此可知在该情况下数组越界范围为(1,60)。

由getDescriptor函数调用,旨在计算出每个特征点的特征窗口。这里需要计算的点是以当前计算的特征点为中心,边长为(24×scale)的正方形中的所有点,包括边界点。这种情况下也有可能发生越界,且范围为(1,12×scale),由于SURF中scale范围为(1,12),可知该情况越界范围为(1,144)。

由上所述,可以得出数组的越界范围在(1,144)之间。

3.1.3 具体实现

首先声明一个经过边界扩展的数组,其大小为图像原先的宽、高各加144×2=288,并根据图3的赋值情况对其进行初始化。接着在BoxIntegral函数中,通过偏移量(Index=Index+Offset,Offset=144)校准的方式进行读取。这样在保证精确性的情况下省去了数组越界的检测操作。

3.2 重构库函数实现

针对算法中过多调用库函数的问题,本文采用重构库函数的方式进行优化解决:对于简单的库函数调用,采用宏定义实现;对于复杂库函数调用,采用查找表方式代替。这样一方面减少了库函数的调用开销,另一方面降低了某些库函数的计算复杂度,从而进一步提升了算法性能。

3.2.1 宏定义实现简单库函数调用

对一些简单的math库函数,如min、max、fRound(四舍五入)等,直接采用宏定义实现,省去函数调用过程,提升性能。

3.2.2 查找表代替复杂库函数调用

根据Amdahl定律,本文只考虑实现占用时间大于5%的复杂math库函数。SURF算法中主要调用了exp(x),耗时接近总运行时间的10%,其余函数都小于5%,因而不考虑实现。本文采用计算机科学中常用的查找表对exp(x)函数进行简化。

查找表是用简单的查询操作替换运行时计算或者辅助数组这样的数据结构。当查找表可以完全放入L1 Cache中时,查找操作相比复杂的计算快很多,否则采用查找表可能会得不偿失。因此,需要在保证精度的情况下,尽量减小查找表的大小。

首先根据算法中exp(x)函数的调用上下文,分析出exp(x)函数的参数范围为(-5,0)。由于该区间内包含无限个数值,在保证精确性的情况下,需要对查找表进行合理的精度划分:1、0.1、0.01。具体每种划分方式及其内存开销、性能提升、精确度影响等各个参数如表3所示。在保证精确度100%的前提下,这里选择加速比较高的0.1精度制作查找表,该方式的内存开销仅为204bytes,不到总内存开销0.1%。

3.3 重构内存访问与数据组织形式

根据之前2.3节的分析,在对BoxIntegral的两次调用中,原算法会重复访问相邻两个矩形重合的两个顶点,造成大量的冗余内存访问。因此本文对两次BoxIntegral调用进行合并,即在haarX函数中直接积分图像ImageData,对重合顶点仅进行一次访问。通过这个操作,将原先计算一个Haar小波变换值需要的8次内存访问减少到6次,即减少了25%的内存访问。

4 实验评估

4.1 实验环境和方法

测试机的配置为Intel Core 2 Quad CPU Q8300 2.50GHz,内存大小为2G,操作系统为Fedora 7(Linux内核版本2.6.21),编译器为ICC11。测试时将SURF进程绑定到第0个核运行,以排除多核处理器可能造成的影响。

本文的工作基于目前主流的SURF版本OpenSURF,版本为310809,实现中使用的图形库是OpenCV,程序的分析主要利用Intel公司提供的Profiling工具Vtune[9]。

实验采用KristianMikolajczy[8]提供的一组48张图像测试集,并将图像统一转换成标准的640×480像素的bmp图像,以便于与其他加速系统的测试结果进行比较。性能测试执行10遍,去掉最快最慢用例后,取算术平均作为该版本运行时间值。

4.2 实验结果

4.2.1 性能评估

性能测试方法是将测试集中48张图像计算50遍,即总共计算了2 400张图像,可以模拟实际应用场景中大规模处理量,更加合理地得出改进算法的实际加速比。表4比较了优化SURF和原始SURF的运行时间。

总体来看,优化SURF比原始SURF快了2.75倍。同时表4给出了各种优化策略所起到的作用。从该表中可以看出:

在特征检测的特征值计算阶段,本文对BoxIntegral函数的判断逻辑进行了重构,使用扩展数组替代了所有的条件判断,该优化策略的加速比达到6.98倍。

在特征检测的特征点选取阶段,虽然本文没有直接针对该阶段的优化策略,但由于该阶段调用的简单库函数min、max、fRound等也得到了优化,因此取得了1.11倍的加速比。

在特征描述的特征方向计算阶段,本文对haarX/haarY函数进行了数据局部性优化,减少了25%的内存访问,同时重构逻辑判断,取得了1.14倍的加速。

在特征描述的特征窗口计算阶段,程序大量调用haarX/haarY函数,且该阶段还运用了查找表策略优化。该阶段取得了3.04倍的加速比。

4.2.2 正确性评估

正确性测试分两个部分:特征检测阶段的正确性测试和特征描述阶段的正确性测试。特征检测阶段的正确性测试是比较原始与优化版本的特征点数目是否相同。特征描述阶段的正确性测试是比较原始与优化版本匹配特征点数目是否相同。最后,将整个SURF算法的正确率定义为特征检测阶段正确率与特征描述阶段正确率的乘积。

使用上述分步求正确率的原因在于这种方法能够将匹配的粒度细化到特征点级别而非图像级别,能够最大程度地检测优化SURF算法是否正确。

对于优化SURF和原版SURF,测试集48张图片的特征点总数都为47 454个,匹配特征点也为47 454个,因此优化SURF算法的两个阶段的正确率都为100%,即整个算法的正确率为100%。

5 结 语

本文针对目前主流的图像检索算法SURF进行了包括运行时间、指令类型、内存访问、热点函数在内的多种特性分析与性能评估。基于分析的结论,在保证100%精确性下,对原始的SURF算法运用了重构判定逻辑、优化数据局部性、减少冗余内存访问和查找表等策略进行了改进和优化,最终提出了一种优化的SURF算法版本,达到了2.75X的性能提升。

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数据分析加速 篇11

关键词 食管 超分割 射治疗

资料与方法

入组条件：初治病历,患者身体一般情况良好，Kamofsky评分>70分。能进半流质饮食，无显著胸背部痛及穿孔前X线征象，无锁骨上淋巴结转移及声带麻痹，无远处转移。全部病例均经食管镜取病理证实为患管鳞癌。病变长度<9cm。

一般资料:将92例忠者随机分为常规分割照射组(常规组)和后程加速超分割照射组(后超细)，每组46例。常规组46例，男32例，女24例，中位年龄56．6岁，其中胸上段8例，胸中段34例，胸下段4例；髓质型35例，蕈伞型6例，缩窄型5例；平均病变长度5．8cm(3~9cm)：后超组64例，男3l例，女25例，中位年龄57．1岁：胸上段7例，胸中段35例，胸下段4例；髓质型34例，蕈伞型7例，缩窄型5例，平均病变长度5．6cm(3~9cm)。

治疗方法：两组均采用60Co-γ线(1995年12月前)或10MV-X线外照射，模拟机定位，设前一后二斜野，三野照射。常规组：2Gy／次，5次／周，总剂量Dr66Gy/6.6周；后超组：先常规照射40Gy／20次/4周。然后缩野改为1．3Gy／次，每日照射2次，间隔4~6小时,照射26Gy／20次，总剂量DT66Gy／6周。在放疗过程中酌情使用抗生素、维生素及糖皮质激素以减轻放疗反应，保证放疗顺利进行。

结果

随访：全部病例随访5年以上,后超组失访1例，常规组失访1例，失访者按死亡计算，随访率97．8％。

生存率：l、3、5年生存率常规组52．2％(24／46)、21．7％(10／46)、15．2%(7／46)，后超组76．1％(35／46)、43．5％(20／46)、32．6％(15／46)。后超组优于常规组(P<0．01)（见表）。

放射反应：近期放射反应主要是放射性食管炎。后超组和常规组放射性食管炎的发生率分别为67．4%(31/46)和13．0%(6/46)。1两组有显著差异。两组急性反应均发生在开始放疗后2～3周。经用抗生素及糖皮质激素治疗后均可减轻，后超组在5~6周时再次出现放射性食管炎，给予抗生素及糖皮质激素治疗后均可耐受，未中断放疗。

死亡原因：常规组死亡39例，其中死于原发灶复发21例，原发灶未控合并食管穿孔2例，出血2例,纵隔及锁骨上淋巴转移6例(4例中段，2例下段)，死于肝转移2例，原因不明3例，其它疾病3例。后超组死亡31例，其中死于原发灶复发13例，出血3例，纵隔及锁骨上淋巴转移5例，肝转移5例，原因不明3例，其它疾病2例。

讨论

近年来随着放射生物学的迅速发展和大量临床资料的积累，人们已逐步认识到常规分割放疗中存活肿瘤干细胞加速再增殖,可能是食管常规分割放疗失败的主要原因，肿瘤细胞加速再增殖可能主要发生在常规分割放疗的3～5周以后，采用增加照射次数，总剂量与常规分割相似，总疗程缩短的加速超分割放疗，可能克服肿瘤细胞加速再增殖，提高放疗疗效而不明显增加后期放射损伤［１］。复旦大学附属肿瘤医院施学辉等首次采用后程加速超分割的方法治疗食管癌取得了令人瞩目的成绩，较常规分割放疗生存有明显的提高［2］。其后，国内多家医院采用此种方法治疗食管癌，结果均显示后程加速超分割放疗食管较常规分割放疗生存率提高，有显著性差异。本组结果显示，与常规分割放疗组相比，后程加速超分割放疗组将患者1、3、5年生存率由52．2％、21．7％、15．2％分别提高至76．1％、43．5％、32．6％。局部控制率明显提高，复发时间明显延长，与国内［3，4］众家报道，研究结果相似，后超组急性反应较常规组略有增加，但经对症处理患者均能耐受，不影响放疗的进行。从死亡原因分析，后超组死于局部复发的比例较常规组明显下降，两组死亡的主要原因仍是局部复发，其次是出血、穿孔及远处转移。本组试验结果表明后程加速超分割放射治疗技术对食管癌的放疗是一种比较合理有效的照射方法，如何提高局控率、减少远地转移，将是广大同仁共同努力的日标。

参考文献

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2 施学辉，吴根娣，刘新伟，等．后程加速超分割放射治疗食管癌的长期疗效．中华放射肿瘤学杂志，1997，6：12~15．

3 盛晓芳，梅步佯，柴明礼，等．后程加速超分割放疗食管癌临床Ⅲ期试验．中华放射肿瘤学杂志，1998，6：86～89．

数据分析加速 篇12

医用回旋加速器是正电子发射断层显线/X线计算机体层成像 (PET/CT) 使用所必需的配套设备, 主要用于生产放射性核素作为示踪显示剂, 以保障PET/CT所需放射性药物 (简称“放药”) 的供应。医用回旋加速器可独立于PET-CT而存在[1], 能够很方便地生产11C、13N、15O和18F等短半衰期核素供临床诊疗和科研使用。1台小型的医用回旋加速器每开机1次生产的正电子放药可供15~20例病人使用, 即1台医用回旋加速器可以为区域内若干台PET/CT提供放射性核素。同时, 从成本的角度来看, 回旋加速器价格昂贵, 一般为120~180万美元/台, 对人员、技术、场地和安全防护等都有较高要求[2,3,4,5,6], 运行成本和维护费用高。考虑到放药的半衰期短、难以储存的特性和回旋加速器高昂的成本, 若能将1台回旋加速器生产的药物同时配送给多台PET/CT使用, 将有利于卫生资源的充分利用和有效配置。

为进一步促进上海市公立医院医用回旋加速器的合理配置, 有必要了解医院回旋加速器目前的共享现况及存在的问题, 为制定共享策略提供基础信息。因此, 本研究旨在对上海市公立医院医用回旋加速器的共享现况进行研究和分析。

1 研究方法

1.1 样本选择

截至2011年底, 上海市公立医疗机构中已投入使用的PET/CT共10台, 分布于10所三级医院中;投入使用的回旋加速器共5台, 分布于4所三级医院中。其中, 同时拥有PET/CT和医用回旋加速器的医院有4所, 另有6所医院已使用PET/CT, 但尚未购买医用回旋加速器。本研究选取同时拥有PET/CT和医用回旋加速器的全部4所医院 (复旦大学附属华山医院、上海交通大学附属瑞金医院、复旦大学附属肿瘤医院、上海市第一人民医院) 为调查对象, 并从6所已使用PET/CT的医院中选取3所 (中国人民解放军第四五五医院、上海长海医院、上海武警总队医院) 作为调查对象, 则共选取7所医院进行调查。

1.2 机构调查与访谈

研究者设计调查表并发放给样本医院的PET/CT中心、财务和设备管理部门的负责人填写, 收集医用回旋加速器的使用和共享情况。同时, 研究者设计结构化访谈提纲, 对各个样本医院的PET/CT中心主任和设备科主任等相关知情人进行访谈, 了解医用回旋加速器共享情况及存在的问题。

2 研究结果

7所样本医院各配备了一台PET/CT, 因此, 均需要使用回旋加速器生产的放射性药物。7所医院中, 华山医院、瑞金医院、肿瘤医院、市一医院均配备了回旋加速器, 其中华山医院2台, 其他医院各1台, 除瑞金医院配备的是大型加速器外, 其他医院均配备的是小型设备。455医院、长海医院、武警医院这3所医院未购买回旋加速器, 需要从有加速器的医院或专业公司购买放射性药物。7所医院在生产和/或使用放药的过程中存在着一定的资源共享, 具体情况如下。

2.1 医用回旋加速器共享现况

2.1.1 共享模式。

上海市7所样本医疗机构共享回旋加速器的模式可总结为4种, 如表1所示。第一种为主动共享型, 以华山医院和瑞金医院为代表。这2所医院的回旋加速器使用率较高, 生产能力较强, 除生产满足本院所需的放药外, 还为其他医院提供药物, 主动与其他医院共享回旋加速器。

第二种为被动共享型, 以本研究中3所未购买回旋加速的样本医院代表。这些医院为满足PET/CT正常工作的需要, 采取从其他医院或放药生产公司购买药物的方式, 实现了与其他机构共享回旋加速器。

第三种为自用+被动共享型, 以市一医院为代表。该院每周只使用回旋加速器生产药物1~2次, 其余3~4d PET/CT所用药物从其他医院或公司购买。由于回旋加速器使用率较低, 因此, 该院的加速器不能满足自身需要, 更无法做到与其他机构共享, 而是以外购药物的形式与其他机构被动共享资源。

第四种为自给自足型, 即非共享型, 以肿瘤医院为代表。肿瘤医院的回旋加速器产能较小, 且本院病人较多, 科研工作量较大, 因此生产的药物仅够本院使用, 未能与其他医院共享资源。

2.1.2 共享过程。

目前, 样本医院共享回旋加速器的流程为:根据服务量提前预订放药→生产药物→配送药物→使用药物。通常, PET/CT中心的被检查者会提前预约, 需要外购药物的PET/CT中心根据服务量提前一天或当天向其他医院或公司预订药物。有回旋加速器的医院或公司根据订单情况生产药物, 并尽快送至预订的PET/CT中心, 供检查使用。在配送药物的途中, 医院和公司须用铅罐密封药物, 防止辐射, 确保配送过程中的安全性。

目前, 华山医院生产的放药中约有1/3配送给长三角地区15家医院使用, 每天送3~4次, 是上海地区放药的主要供应者, 也是国内放射性药物供应量最大的医院。瑞金医院每天生产的药物中约4/5供给其他医院使用。需要放药的其他样本医院除从华山医院和瑞金医院购买药物之外, 还从南京军区总医院以及位于上海嘉定和浙江横店的公司等周边地区供应方购买药物, 每天配送1~5次。

2.1.3共享能力。

通过调查各院每天PET/CT服务人次数可推算得到本院每周实际服务人次数, 将其与调查得到的各医院回旋加速器的周服务能力进行比较, 二者的差值可以反映各医院资源共享能力的大小 (表2) 。结果显示, 华山医院和瑞金医院在满足本院PET/CT检查所需药物之外, 有大量剩余药物可分别供1 620人次和710人次使用。这与两所医院向其他周边医院提供药物的实际情况相吻合。肿瘤医院除满足本院PET/CT检测所需药物之外, 剩余药物不多。而市一医院生产的药物量还不足以满足本院检查的需要, 这也与其外购药物的情况相一致。可见, 在目前回旋加速器的使用情况下, 只有华山医院和瑞金医院有能力与其他医院共享回旋加速器。

注:此表中按每个被检查者平均需使用10mci放射性核素来计算可供使用的人次数, 以衰变损耗率为60%计算, 不考虑用于科研的核素量

2.1.4 共享意愿。

通过访谈发现, 已与其他机构实现回旋加速器资源共享的医院, 包括主动共享型和被动共享型医院, 都表示愿意继续维持当前的共享状态。自用—被动共享型的医院表示当PET/CT服务量较少时, 愿意购买药物, 与其他机构共享资源;服务量较大时, 更倾向于自己生产。自给自足型的医院表示, 目前生产能力已经饱和, 尚不能实现资源共享, 希望能增加新的回旋加速器。

2.2 共享中存在的问题

通过对样本医院的调查和分析可以发现, 7所样本医院中有6所已实现了主动或被动的回旋加速器资源共享, 然而此种共享机制背后还潜藏着诸多问题。

2.2.1 三甲医院主要拥有回旋加速器资源, 然三甲医院缺乏建立共享机制的动力。

高水平的三级医疗机构, 尤其是教学医院, 对回旋加速器的需求是从发展本院服务和科研、提升本院的功能和水平出发。因此, 在购买设备或是共享设备、购买药物的选择上, 更倾向于选择购买设备。在购得设备之后, 设备运行是以满足本院需要为主, 不求依靠回旋加速器获得收益。因此, 这些医院并没有建立共享机制的动力。即便是供给量最大的华山医院, 也并没有主动进行市场营销, 谋求市场份额。

2.2.2 当前的共享机制是在现有回旋加速器资源相对集中的基础上形成, 缺乏进一步拓展共享的空间。

目前已拥有回旋加速器的4所医院为上海市医疗水平较高的公立三甲医院, 他们依托强大的经济实力和稳定的服务量, 支撑回旋加速器的运行。其他业务能力尚不能与之相比的医院, 已经通过购买放药实现了与其共享资源。目前上海公立医院中已启用的PET/CT有10台, 回旋加速器有5台。考虑到另有3家三甲医院新购买PET/CT和回旋加速器即将投入使用, 近期上海市公立医院中投入使用的PET/CT将达13台, 回旋加速器将达8台。可供共享的加速器数量增长了60%, 而PET/CT的数量仅增长了30%, 资源共享的供给增长快, 而需求增长相对慢。因此, 在此种条件下, 进一步保持甚至扩大当前的共享程度, 难度较大。

2.2.3 尚没有形成统一、规范的资源共享网络。

目前为上海市各医院提供放药、共享回旋加速器的机构较多, 除华山、瑞金2所公立医院外, 还有诸多长三角地区的医院和公司为上海地区提供药物。然而, 市场上尚没有形成一个标准统一、服务规范的资源共享网络, 对于放药的生产和质量, 国家食品药品监督管理局有比较具体的规定, 然而对于放药的配送、医疗机构间调配药品等还缺乏行业内规范。供药机构各自为政, 由于激烈的供药竞争, 市场上的供药机构有打“价格战”的趋势, 据专家估计上海市场上的放药价格比北京市场低30%, 这也影响了供药机构增加投入提高自身技术水平的动力。

2.2.4 医疗机构间的资源共享存在着一定的利益冲突。

目前, 上海市未购买医用回旋加速器的PET/CT中心, 除从制药公司购买放药之外, 从华山和瑞金医院共享资源也是重要渠道之一。同时, 各医院的PET/CT中心同华山和瑞金医院的PET/CT中心还存在着一定的业务竞争关系。因此, 华山、瑞金医院同其他医院的关系既有共享、又有竞争。因此, 没有回旋加速器的医院一般不会完全依赖于华山、瑞金医院的药物供应, 会从多家供药机构购药。

3 讨论与建议

综上所述, 尽管上海市的7所样本医院中大部分已经主动或被动实现了回旋加速器资源共享, 然而共享形式是一种自发性的、分散性的行为, 尚没有形成资源共享网络。既没有为各生产正电子放药的企业或医院提供统一的平台供药物的配置和流通, 也没有设定统一的标准, 规范共享过程中的行为, 保障权责关系。因此, 构建回旋加速器资源共享网络是进一步促进共享机制所需解决的重要问题。

从国际经验上看, 发达国家普遍建立了放射性核素供给网络, 实现了回旋加速器资源共享。在国外, 虽然PET/CT的数量很多, 但真正同时拥有PET/CT和回旋加速器的中心并不是很多。一般是组建地区性的影像诊断中心, 1台回旋加速器配3台以上的PET及PET/CT, 如美国加州大学核医学中心、日本中山湖影像中心[7]。同时, 商业性的放射性药品配送网络也促进了回旋加速器的共享。美国的西门子医疗集团研制了世界上第一台PET/CT, 同时也利用其技术优势在世界范围内建立起统一的、标准化的生产和配送网络PETNET, 在全球拥有54个中心, 为医院、诊所和研究机构等提供所需的放射性药物[8]。这既使世界各地的PET/CT使用者都能获得高质量的放射性药物, 也充分利用了卫生资源。

基于上海市现况和国际经验, 本研究建议可以通过两种方式促进回旋加速器的共享。一是在现有公立医院共享回旋加速器、调配使用放射性药物的自发性网络基础上, 探索通过学术联合, 逐步建立回旋加速器共享平台, 促进资源的合理配置和有效使用。二是成立独立的、专业的放射性药物生产配送中心, 并制定一整套行业标准来规范行为。通过不同配送中心的竞争, 提高资源利用率, 方便各PET/CT中心便捷地获得高质量的药物。

摘要：目的:了解上海市目前医用回旋加速器的共享现况及存在的问题。方法:选取上海市配备回旋加速器的4所公立医院和未配备回旋加速器的3所公立医院为样本, 开展机构调查和访谈。结果:上海市医疗机构共享回旋加速器的模式有四种:主动共享、被动共享、自用+被动共享和非共享型。共享中存在的主要问题为三甲医院缺乏建立共享机制的动力、缺乏进一步拓展共享的空间、尚没有形成统一、规范的资源共享网络以及医疗机构间的资源共享存在着一定的利益冲突。结论:上海市公立医院之间尚未建立起良好的回旋加速器共享机制, 建议在现有回旋加速器共享网络的基础上逐步建立共享平台, 促进资源的合理配置和使用。

关键词：医用回旋加速器,医疗机构,上海市

参考文献

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