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一、被動與主動相結合
被動是一種消極的適應,是“硬約束”,主動則是一咱積極的投入。學生通過政治教師在課堂上傳授知識,知道合并哪些能做,哪些不能做,學生此時處于一種被動狀態(tài),是一種消極的適應。但這種被動的“硬約束”是思想政治課中一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。作為政治教師,必須讓學生過好這一關,因為它是學生由被動變?yōu)橹鲃拥那疤岷突A。只有當學生從思想接受這種“硬約束”后,才能由最初的消極適應,轉化到積極投入的情境中去,從而強化思想政治課的德育功能,以初一《思想政治》課中講的尊師為例,當學生在課堂上學習了本課的內容后,教師對學生提出的要求就是要尊敬老師。因為是一種“硬約束”,所以絕大部分學生還是能辦到。經過這種被動的教育后,學生才會逐漸擺脫被動的制約,由消極被動變?yōu)榉e極主動,即由過去的“要我尊師”變?yōu)榘l(fā)自心的“我要尊師”??梢?,學生由最初的被動跨越到最終的主動過程,就是通過思想政治課的教學后,等德育功能的強化過程。
二、思想性和藝術性相結合
思想性是指政治教師對中學生始終要堅持從正面教育,向健康方向引導,即“永遠把堅定正確的政治方向放在第一位”。力求通過思想政治課的教學,讓學生從泱泱中華那浩瀚的歷史畫卷中受到啟迪,樹立民族自豪感、自尊心和自信心。從對英雄人物乃自平凡人物的人生軌跡的了解中樹立正確的人生觀和世界觀。但在注重內容(思想性)的同時不能忽略了形式,即語言的藝術性。一方面是指政治教師在傳授知識的過程中,語言力求深入淺也,生動有趣,使學生在不知不覺中受到感化和啟迪。另一方面是指批評、教育的藝術性,試想,一個學生犯錯誤后政治教師以刻板、平淡的政治術語甚至粗暴的語言,強迫他承認錯誤,爾后將他打發(fā)走。如此,教師在學生的心目中就成了一個“暴君”,這樣不僅沒有達到教育的目的,反而誘發(fā)了學生的“雙重人格”,即當著老師一個樣,背著老師一個樣,產生負面效應,給德育工作留下后患。相反,學生犯錯誤后,政治教師遵循教育學、心理學的原則,“攻心為上”,用富有啟發(fā)性和感染力的語言,耐心地幫助他分析原因,最后必然會水到渠成,既讓學生在涓涓細流中明白了自己錯在哪里,同時也達到了“隨風潛入夜,潤物細無聲”的教育目的,強化了思想政治課的德育功能。
三、個體和群體相結合
思想政治工作既要針對群體又要針對個體。針對群體是指在思想政治課的教學中,要從大處著眼,在宏觀上對所有學生普遍進行愛國主義、集體主義、“四有”新人等優(yōu)良品質的教育,使學生思想道德素質上升到一個新的檔次。但由于群體是由一個個個體所組成,所以我們在對整個群體進行教育時,切忌不能忽略了一個個單獨的個體,尤其是在一些特殊環(huán)境下存在的特殊個體。
四、及時性與持久性相結合。
及時性主要包含兩方面的涵義,一是指政治教師對學生錯誤的思想、觀點、做法在課堂上及時予以批評、糾正,對好的行為及時予以肯定。通過教師的中介作用,讓學生從壞的做法中端正自己的行為,從好的做法中受到激勵,從而使全體學生普遍形成“向善”、“棄惡”的傾向;二是指作為政治教師,不能僅停留于傳授書本知識,而且有義務和責任抓緊時機,根據(jù)中央和上級指示,及時對當前國內外發(fā)生的重大事件及黨在當前提出的新任務和重大決策做出必要的宣傳和解釋,幫助學生澄清思想,提高認識。
五、理論與實踐相結合即理論聯(lián)系實際
關鍵詞:新疆;集體林權;制度改革;問題
新疆集體林權改革是加快新疆林業(yè)發(fā)展、壯大林業(yè)經濟和致富廣大林弄的根本途徑,是涉及到新疆廣大農民切身利益的深刻變革。同時,改革新疆的集體林權制度,對于調整新疆的農林產業(yè)結構,推動社會主義新農村建設也有重要的意義。本文結合新疆集體林權的現(xiàn)狀,對其改革中需要注意的幾個關系進行闡述說明,以期為新疆集體林權制度改革找到更好的解決途徑。
1 改革要處理好林權和農民的收入問題
新疆集體林權制度改革的重要目的之一就是發(fā)展農村經濟,增加農民的收入。因此,在改革中,首先就要處理好農民的收入問題,這對維持農民的生活,幫助農民脫貧致富有著最直接的意義。
新疆地域遼闊,總體上分為北疆、南疆和東疆,其中北疆的集體林主要是生態(tài)林,防護林,和薪炭林,南疆和東疆主要是經濟林和防護林。農民可以根據(jù)林區(qū)類型的不同,靈活的選擇致富方式。如北疆的農民對于防護林和薪炭林,可以采用家庭承包經營的方式,明確產權,做到均山均林,解決自身的用材和薪炭問題;南疆的農民對于經濟林,可以采用家庭承包的方式,拓寬致富渠道,增加自身收入,對于防護林,農戶可以用來發(fā)展林業(yè)產業(yè),可以根據(jù)農戶的意愿,采用家庭承包和聯(lián)戶承包的形式;對于東疆的防護林和經濟林,要采用分類經營改革的模式,如對于農民依賴程度高的防護林,政府可以用家庭承包或者聯(lián)戶承包的方式確權到戶;對于農民依賴程度一般的防護林,政府可以采用集體統(tǒng)一經營、股權分配到戶的方式;對于農民依賴較低的防護林,政府可以采取招標、拍賣的方式轉讓林地經營權,所得收入按規(guī)定分配給農民。
對于新疆集體林權制度的改革,政府要桌號產權的明晰工作,維持林區(qū)林業(yè)的可持續(xù)經營,切實增加林區(qū)農民的收入,調動農民的承包經營的積極性。同時,政府要做好對改革林區(qū)人們的財政補貼和技術扶持工作,對新疆林區(qū)的農民從思想上進行宣傳教育,激發(fā)人們愛林造林的積極性。
2 改革要處理好林區(qū)的建設工作
對于新疆集體林權改革,政府不僅要明確林權,還要做好林區(qū)的建設工作,維持林區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和經營,提高林地的生產力,增加農民經營林地的收益。
首先,林區(qū)農民要組織林業(yè)專業(yè)合作組織。林區(qū)農民個人和各戶的力量有限,要想提高林業(yè)生產的質量和效益,必須走規(guī)模經營和集約經營的模式,如組建股份合作林場和建立農民林業(yè)專業(yè)合作社等模式。這樣可以擴大經營規(guī)模,對于提高林業(yè)效益,增加農民收入有極大幫助。
其次,林區(qū)的農民可以發(fā)展林下經濟,增加致富渠道。林區(qū)農民在不改變林地用途和不破壞森林生態(tài)環(huán)境的前提下,可以發(fā)展林下經濟,從事林下種植和養(yǎng)殖,以及開發(fā)森林景觀旅游項目。如新疆林區(qū)農民可以發(fā)展核桃等木本油料產業(yè),促進就業(yè)創(chuàng)收;可以挖掘草類和灌木類的經濟潛力,采用“林藥”、“林牧”等方式,增加自身收入;可以開發(fā)森林文化,發(fā)展森林旅游業(yè),拓寬自己的致富渠道等。同時,林區(qū)企業(yè)要走產業(yè)化、品牌化的道路,對產品進行深加工,提高產品的質量和產量。
最后,政府還要放手發(fā)展非公有制企業(yè)。政府還要采用“誰造誰有、合造共有”的政策,對林區(qū)的非公有制經營主體在稅費、政策、資源等方面,給與優(yōu)惠和扶持,鼓勵城鎮(zhèn)居民、私營企業(yè)主和企事業(yè)單位參與林業(yè)開發(fā)和建設工作。同時,政府還要支持非公有制林業(yè)的發(fā)展,保護非公有制林業(yè)經營主體的合法利益。這些措施不但可以為林區(qū)農民創(chuàng)造了致富的環(huán)境,而且為林區(qū)農民提供了大量的就業(yè)機會,幫助林區(qū)農民增加收入。
3 改革要完善相應的配套設施
首先,政府要完善林木采伐管理機制。采伐管理機制的完善是林權改革徹底的體現(xiàn),其中放活經營權是林木采伐機制的主要內容。新疆各縣(市)應建立林木采伐管理中心對林農和集體林的情況進行登記備案,要依據(jù)林區(qū)的性質放開經營權限。
其次,政府要落實林權流轉政策。新疆地區(qū)需要加快林木和林地使用權的建設,對于森林資源,政府可以對其價值進行評估,在保證公平交易的基礎上,允許林權的流轉。同時,政府還要規(guī)范評估制度和評估行為,維持各方的利益。
最后,政府要結合新疆地區(qū)水資源短缺的情況,完善水資源的配置和保障機制。
4 結束語
集體林權改革涉及農民的切身利益,對于構建和諧社會、實現(xiàn)經濟社會的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。新疆地區(qū)的集體林權制度改革,因其特殊的自然環(huán)境和社會情況,具有一定的特殊性,因此在集體林權制度改革的時候,要充分結合新疆的實際情況,貫徹實施改革措施。既要保證改革后新疆林區(qū)的建設工作,又要完善改革后的配套設施,以便切實的增加林區(qū)改革地區(qū)農民的收入,幫助林區(qū)改革農民走上發(fā)展致富的道路。
【關鍵詞】 ,處理器
關鍵詞: 處理器;同步;撞擊控制;電路
摘 要: 論述了XZ-1型信號處理、同步撞擊控制器的信號處理電路和同步控制電路的設計,該系統(tǒng)可應用于胸部、腦部、腹部等撞擊傷的研究項目,是同步撞擊系統(tǒng)的主要設備.
Keywords:processor;synchronization;striking control;cir-cuit
Abstract:To discuss design of signal processing and syn-chronous controlling circuit in XZ-1signal processing&syn-chronous striking controller.This controller is main part of synchronous striking system which has been applied to re-search projects with chest,brain,abdomen contusion.
0 引言
同步撞擊系統(tǒng)是研究撞擊傷必不可少的設備.撞擊傷研究表明:撞擊傷的傷害程度除與撞擊部位、撞擊力相關外,與撞擊發(fā)生時刻生理信號間期緊密相關.同步撞擊系統(tǒng)是以動物的生理信號為同步信號,在生理信號間期內的選定時刻,對動物研究部位實施撞擊,產生撞擊傷,進而研究撞擊傷的發(fā)生機制以及救治方法.
XZ-1型信號處理、同步撞擊控制器與撞擊速度檢測器、系統(tǒng)延遲時間檢測電路、顯示/記錄設備、活塞氣動式撞擊機一起,構成同步撞擊系統(tǒng).我們僅就其中的信號處理、同步撞擊控制電路的設計加以論述.
1 總體設計
XZ-1型信號處理、同步撞擊控制器的總體框圖(Fig1).從圖中可知,電路主要由信號處理、同步信號選擇、顯示/記錄接口、同步撞擊控制以及電源電路組成.
1.1 工作原理 生理信號由信號處理器處理后,輸出穩(wěn)定、具有一定幅度的生理信號,經同步信號選擇電路送入同步撞擊控制器,形成同步脈沖信號,再經同步擊發(fā)脈沖形成電路,形成可調節(jié)的同步擊發(fā)脈沖,控制輸出電路,使撞擊機實現(xiàn)同步撞擊機.
圖1 略
1.2 信號處理器的組成及要求 信號處理器的組成方框圖(Fig2).它由心電信號放大器、張力/壓力信號放大器以及外接輸入信號處理器組成.
對信號處理器的要求:信號處理器要為同步撞擊控制器提供穩(wěn)定、且具有一定幅度的信號,以形成同步脈沖信號,就要求信號處理器具有對弱信號放大和抗50Hz,隨機脈沖干擾以及抑制零點漂移的能力.使同步撞擊控制器在可靠形成同步脈沖同時,避免因干擾而引起同步撞擊控制器的誤動作,產生意外.這除在控制電路和電源電路采取措施外,在信號處理電路中,也須采取措施.所以,對信號處理電路的要求如下:高共模抑制比;低噪聲;高增益;低漂移.
圖2 略
1.3 同步撞擊控制器的組成及要求 同步撞擊控制器的組成方框圖(Fig3).它由同步脈沖形成、同步擊發(fā)脈沖產生、同步擊發(fā)脈沖展寬、自動閉鎖等電路組成.
圖3 略
對同步撞擊控制器的要求:在生理信號間期內任意點可實現(xiàn)同步撞擊;同步擊發(fā)脈沖信號具有一定的寬度,使撞擊機可靠動作;安全性和可靠性高.
2 電路設計
2.1 信號處理電路
2.1.1 心電信號放大電路 根據(jù)電路要求,心電信號放大電路的輸入級采用隔離浮地三運放結構,運放使用精密、高輸入阻抗、高共模抑制比、低噪聲運放OP037GP,電阻選用穩(wěn)定性高、噪聲系數(shù)低、誤差1%的金屬膜電阻,電容選用CBB電容.這樣設計,可達到體表心電檢測的國家安全標準,也能滿足低噪聲、抗共模干擾的要求;電路中用50Hz陷波器對工頻干擾加以抑制;電路的級間耦合采用阻容耦合方式,防止直流信號和各級靜態(tài)工作點漂移后,把放大的直流偏移量傳遞給后級,使同步撞擊控制電路發(fā)生阻塞不能正常工作.心電放大電路的實測指標如下:共模抑制比CMRR>106dB;等效輸入噪聲電壓VN P-P 5MΩ;增益1000~9000連續(xù)可調;頻帶寬度BW =100~0.05Hz.輸出信號最大電壓,在輸入20Hz,0.4mV信號時,達到3.6V,可使同步脈沖形成電路可靠工作. 轉貼于
2.1.2 張力/壓力信號放大電路 該電路的輸入信號由張力傳感器或壓力傳感器提供,輸入信號較強.以50mV g-1 傳感器設計.電路由差動輸入級、增益調整級、40Hz LPF濾波器及輸出級構成.電路指標如下:增益80~600連續(xù)可調;頻帶寬度0.05~40Hz;傳感器供電電源±5V.
2.1.3 外接信號處理電路 該電路可對強度為0.1~30V輸入信號進行衰減或放大.電路由高輸入阻抗運算放大器LF353構成.電路指標如下:衰減系數(shù)0.3;增益1~150連續(xù)可調.
2.1.4 同步信號選擇電路 該電路采用2D2W三鍵互鎖鍵控開關,作“三選一”同步信號選擇,并對相應位的指示燈進行控制.“三選一”同步信號選擇電路的輸出,一路送入顯示/記錄接口電路,另一路送入同步撞擊控制電路.
2.1.5 顯示/記錄接口電路 該電路把來自同步信號選擇電路的生理信號、同步撞擊控制器的同步擊發(fā)脈沖信號和系統(tǒng)延遲時間脈沖信號衰減后,送入顯示/記錄設備,以滿足顯示/記錄設備輸入信號的要求.該電路對生理信號采用電阻衰減電路,衰減系數(shù)為0.05;對同步擊發(fā)脈沖信號和系統(tǒng)延遲時間脈沖信號采用二極管正向限幅電路.
2.2 同步撞擊控制電路
2.2.1 同步脈沖形成電路 該電路由正向檢波和滯回比較器構成.滯回比較電壓UTH1 =3.5V,UTH2 =1.0V,可克服3.5V以下的干擾,并將峰值信號轉換為同步脈沖信號.
2.2.2 同步擊發(fā)脈沖產生電路 該電路由兩級單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構成.同步脈沖經此電路后,形成脈寬為220ms,滯后于同步脈寬信號1~1250ms的同步擊發(fā)脈沖.
2.2.3 同步擊發(fā)脈沖展寬電路 該電路由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構成,它把220ms的同步擊發(fā)脈沖信號展寬為1s脈沖,經驅動電路后,控制撞擊機發(fā)生撞擊.
2.2.4 自動閉鎖電路 電路由D觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)電路組成,電路(Fig4).其工作原理如下:當接通電源后,+V通過電容C瞬時通過高電平使CD4013的Q1端置低電平,CD4528的CLR端為低電平,CD4528的Q1輸出端在其CLR端作用下,保持低電平不變,撞擊機無法動作;在信號觀察和調整期間,即使CD4528的A端有同步擊發(fā)脈沖到來,由于其CLR端被CD4013的Q1端低電平鎖定,CD4528的Q1端也無法輸出高電平脈沖,CD4528的Q1輸出端閉鎖;當同步撞擊時,按下同步擊發(fā)按鈕AN,CD4013的Q1端被置為高電平,CD4528的CLR端為高電平,同步擊發(fā)脈沖到來時,CD4528的Q1端輸出寬度為1s的脈沖,經輸出電路后,控制撞擊機撞擊;在CD4528的Q1端輸出高電平時,其Q2端由高電平跳變?yōu)榈碗娖?,維持1s后,再由低電平跳變?yōu)楦唠娖?,產生一個上升沿,經CD4013的CLK端,使其Q1端觸發(fā)為低電平,CD4528的Q1輸出端又閉鎖.自動閉鎖電路提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性.
圖4 略
2.3 電源電路 電源電路為信號處理電路提供±15V電源、±15V隔離電源、傳感器±5V電源以及輸出電路所需的+6V電源.在市電的輸入端采用感性和容性元件,對高頻干擾加以抑制;采用壓敏電阻對電網(wǎng)里的尖脈沖加以吸收,使電網(wǎng)耦合的電磁干擾得以抑制.
關鍵詞:智能化;信號信息處理;無線通訊
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)36-0057-02
智能化信號信息處理技術開始于上世紀九十年代,是一種新興的信息處理技術并且發(fā)展勢頭很迅猛,引起了國內外的科研工作者廣泛的關注并做了大量的工作。智能化信號信息處理是由分布在監(jiān)測區(qū)的大量節(jié)點組成,每個節(jié)點采集周圍環(huán)境的物理量并進行處理和傳輸,采集的信息最終達到中端觀察者,實施對監(jiān)測區(qū)進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測,可探測的物理量有溫度、濕度、光照強度、壓力、移動物體的速度、方向、體積大小等物理量。利用它的節(jié)點部署簡單、抗毀性強、組網(wǎng)快等特點智能化信號信息處理被廣泛應用在在軍事國防,醫(yī)療救護,地震預警,建筑振動,交通運輸?shù)阮I域。
1 智能化信號信息處理技術的發(fā)展歷程
1978 年 WSN 起源于美國軍方的需求,20 世紀 90 年代各國陸續(xù)也啟動 WSN 項目的研究。由于 WSN 要應用在不同的應用背景下,單一的路由協(xié)議不能滿足應用的需求,路由協(xié)議可分為平面路由和分簇路由協(xié)議,他們各有各的特點。我們著重說分簇路由協(xié)議,在分簇協(xié)議中,WSN 一般由傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點組成,大量的廉價的傳感器節(jié)點通過智能化通信的方式自組織的形成一個多跳的網(wǎng)絡系統(tǒng),傳感器節(jié)點把采集到的信息進行處理傳送給匯聚節(jié)點,然后匯聚節(jié)點通過特定的網(wǎng)絡傳給觀察節(jié)點。
網(wǎng)絡的形成主要的作用就是數(shù)據(jù)收集和傳送,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸離不開路由協(xié)議,WSN 的基礎和關鍵技術也是路由協(xié)議,傳感器節(jié)點的能量主要消耗在智能化通信中,所以網(wǎng)絡層路由協(xié)議設計的好壞對網(wǎng)絡的能耗、數(shù)據(jù)處理效率和網(wǎng)絡壽命周期起著重要作用。目前很多研究機構對 WSN 通信協(xié)議展開研究,很多種路由協(xié)議被提出,如Flooding、Gossiping等一系列平面路由協(xié)議以及 LEACH、LEACH-C等一系列層次路由協(xié)議。
數(shù)據(jù)融合技術也叫信息融合,也就是對節(jié)點接受的信息進行融合,能明顯減少網(wǎng)絡要傳輸?shù)男畔ⅲ越档途W(wǎng)絡能耗,網(wǎng)內壓縮技g是一種有效提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理效率和降低網(wǎng)絡能耗的方法,然而現(xiàn)有的數(shù)據(jù)壓縮技術如分布式變換編碼,和分布式信源編碼等,都有編碼復雜,解碼簡單的特點,無法滿足 WSN 節(jié)點能源受限的特點。
自從 2006 年,Candés、Romberg 和 Tao 等人提出壓縮感知理論,CS 就吸引各國的專家和學者的關注,是壓縮采樣的新的發(fā)展。該理論認為只要對可壓縮的信號進行少量隨機投影就可以恢復絕大部分信號,突破了傳統(tǒng)的香農采樣定理:要恢復原信號,采樣頻率必須高于被采樣信號最高頻率的二倍。CS 是將采樣和壓縮同時進行,還將編碼端的復雜度轉移到解碼端,使得符合 WSN 的特點編碼端實現(xiàn)很簡單。CS 用于在 WSN還僅限于簡單的數(shù)據(jù)收集中,加上 CS 也是新興的數(shù)據(jù)獲取理論,也在快速的發(fā)展中,還存在許多的問題等待完善,所以其有很大的實際應用價值和學術意義。
目前 CS 主要采用感知數(shù)據(jù)內部相關結構進行壓縮解碼的,而 WSN 中節(jié)點分布密集并且節(jié)點能量有限,我們要充分利用節(jié)點采集信號的內部相關性和信號間的相關性結構特點設計特殊方法和技術,由此產生了分布式壓縮感知處理技術。
2 智能化信號信息處理技術的展望
2.1 數(shù)據(jù)融合技術在智能化信號信息處理中的應用
數(shù)據(jù)融合在國內外研究的一個熱題,它是交叉性極強的學科,與當今很多新的研究方向都有交叉,并融會這些方向的最新的研究成果。數(shù)據(jù)融合就是對數(shù)據(jù)或信號進行處理、控制和決策得到更高效、更滿足用戶需要的數(shù)據(jù)的一體化過程。信號信息處理融合也叫多傳感融合,通過對空間分布的節(jié)點信息,以及各種采樣,對目標進行檢測、跟蹤、關聯(lián)和綜合等處理以更高概率、精度和置信度得到原始數(shù)據(jù)以及完整及時的狀態(tài)評估,提供決策信息。能支撐融合技術持續(xù)發(fā)展的主要因為數(shù)據(jù)融合有以下重要作用:
能量節(jié)省。在 WSN 中部署大量冗余節(jié)點一保證網(wǎng)絡精度,因此產生很多節(jié)點采集的數(shù)據(jù)相似度很高,如果把所有節(jié)點采集的數(shù)據(jù)直接傳送到 SINK 節(jié)點,會造成大量的數(shù)據(jù)冗余,消耗大量網(wǎng)絡能量,并不能提高數(shù)據(jù)恢復精度,用數(shù)據(jù)融合處理這些數(shù)據(jù)就可以去除大量的冗余數(shù)據(jù)并節(jié)省網(wǎng)絡能量。目前很多學者提出了 WSN 的數(shù)據(jù)融合算法,例如 D-S 算法和貝葉斯算法,貝葉斯算法是重要的對不確定性問題處理的數(shù)據(jù)融合算法,已廣泛運用到數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中了,但此算法融合的精確度不高。
數(shù)據(jù)融合大致可以分為以下三類:
1)像素級融合,也是直接的融合原始數(shù)據(jù),屬于低層的數(shù)據(jù)融合,以像素為單位的傳感器節(jié)點的原始數(shù)據(jù)進行融合,然后用于中央級融合中。
2)特征級融合,對每個觀測數(shù)據(jù)提取特征向量,實際就是壓縮數(shù)據(jù)的過程,然后把特征向量融合起來,一次來身份判定。
3)決策級融合,在決策級融合中每個節(jié)點獨立處理自己采集的信息,然后節(jié)點匯聚到一個點并將來自所有傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)進行融合決策。
2.2 壓縮感知在智能化信號信息處理中的應用
自從 2004 年,Candés、Romberg 和 Tao 等人提出壓縮感知理論,正式成為獨立的理論,短短十年間壓縮感知理論給信號處理帶來巨大的變化,此理論最早運用在研究核磁共振成像問題上,后來被運用到智能化信號信息處理、工程數(shù)學以及圖像處理等多個學科,目前 CS 發(fā)展很迅猛,以美國為首,各國的著名大學都開始 CS 理論相關應用的研究。信號可以壓縮的前提是信號是可以稀疏的,這樣可以使信號的采樣和壓縮同時進行,通過測量矩陣把高維信號投影到低維信號,這樣減少了信號傳輸?shù)牧?,減少了網(wǎng)絡能量和解決了信號傳輸?shù)膿頂D,然后從低維的信號通過重構算法重構高維的源信號,并且比傳統(tǒng)定理更精確的重構。
Candés、Romberg 和 Tao 等人得出一重要的結論:當 CS 模型中的測量矩陣為部分傅里葉矩陣是,可以對原信號精確重構,也就是可以用低維信號精確重構高維信號,經過學者對測量矩陣的研究,很多測量矩陣被提出,這些測量矩陣大致可分為三類:1)貝努利隨機矩陣和高斯隨機矩陣等,這類矩陣獨立服從某一分布,隨機性能好,重構是所需測量數(shù)小,但在重構時復雜,運算量大。2)部分傅里葉矩陣和哈達瑪矩陣,這類存在一些缺點,例如哈達瑪矩陣的維數(shù) N 必須是 2 的 a 次方,傅里葉矩陣僅與時域信號或者頻域稀疏的信號不相關。3)根據(jù)某些特定信號專門設計的測量矩陣,這種信號普適性很低,例如二進制稀疏矩陣、循環(huán)矩陣等。CS 另一個核心就是重構算法,常用的主要有凸優(yōu)化算法、貪婪算法、非凸優(yōu)化算法和組合算法。
分布式壓縮感知理論在 CS 的基礎上發(fā)展起來的但不同于 CS 理論,它主要可以在同時對信號的外部和內部的相關性進行有效的利用。Slepain 和 Wolf 提出了分布式信源編碼,他們指出信號在無損壓縮的條件下,聯(lián)合編碼和獨立編碼同樣有效的,信源編碼是DCS 的基礎。隨后 Ziv 和 Wyner 又詳細證明出在有損情況下的正確性。DSC 理論得出,在發(fā)射端不論信源是否聯(lián)合編碼,接收端都可以用聯(lián)合解碼得到等效的結果。分布式壓縮感知系統(tǒng)是在 CS 和 DSC 理論結合的新領域,D.Baron 在 2005 年第一次給出了 DCS 基本的理論概念。運用 DCS,先在編碼端對信源進行獨立測量,然后采集信源的相關特征值,最后選擇合適的聯(lián)合重構算法,對信源信號恢復。
3 結語
智能化信號信息處理技術有自身的特點也有缺陷,如節(jié)點能量有限、易受環(huán)境影響和對數(shù)據(jù)處理能力有限。首先,網(wǎng)絡中節(jié)點會產生遠大于自身處理能力的數(shù)據(jù),融合會造成網(wǎng)絡的堵塞和數(shù)據(jù)的丟失;其次,就是能量有限,很難進行能量補充,因此如何降低能耗,延長網(wǎng)絡存活時間就成為 WSN 領域中的一個熱門問題,分簇路由協(xié)議和提高節(jié)點的信息處理能力是解決這個問題的有效方法。針對這些問題最近興起的智能分簇和核醺兄理論提供了很好的解決辦法。
參考文獻:
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[2] 馬少平.發(fā)揮技術優(yōu)勢――搶占智能信息處理前沿[J].科技成果縱橫,2004(3):168.
關鍵詞:教育機智;偶發(fā)事件;意外收獲;防患于未然
課堂是師生情感互相交流碰撞的平臺,在交流碰撞的過程
中,難免會發(fā)生一些偶發(fā)事件,那么,教師應如何處理偶發(fā)事件,化干戈為玉帛,使課堂教學絕處逢生,既給學生梯子下臺,又照顧大多數(shù)人的利益呢?筆者認為應該從以下兩個方面做起。
一、細致預測,未雨綢繆,防患于未然
例如,一位老師在《貓》一文的教學中,組織學生學習描寫貓的部分文字。閱讀初期,學生了解了老舍先生對成貓的評價:“實在有些古怪?!庇械膶W生便產生了這樣的疑問:老舍先生寫《貓》是抒發(fā)自己對貓的喜愛之情,“古怪”的貓可愛嗎?這樣的疑問顯示了學生的認識還停留在詞語的表面意思上。這時,老師先肯定老舍筆下的成貓、小貓都浸透著作者的喜愛之情。那為什么說古怪也是可愛?老師一連串的問題適時地拋給學生:假如是你養(yǎng)的貓,只老實的貓可愛嗎?只貪玩的貓可愛嗎?只盡職的貓可愛嗎?這些假設可謂一石激起千層浪,課堂上學生的思維一下子活躍了起來,在討論中學生明白了只老實的貓是懶貓,只貪玩的貓是瘋貓,只盡職的貓是呆貓。既老實又活潑,既貪玩又盡職,該玩就玩,該睡就睡,該捉老鼠就捉老鼠,這樣的貓多可愛。課文中的“古怪”不是說性格不穩(wěn)定,而是說性格豐富多樣。
二、及時引導,迅速捕捉,讓不和諧轉變?yōu)橐馔馐斋@
再如,一位老師上《驚弓之鳥》一課,講到“孤單失群”這個詞語時,學生的理解遇到了困難,老師引導學生閱讀上下文來解決問題。這時,一個男生突然推門而入。面對這突如其來的情景,老師放下手中的課本,走到他跟前,摸了摸他的頭,笑瞇瞇地問他為什么遲到了,剛才到什么地方去了。
生:(膽怯地)我剛才坐在樓梯口休息,沒有聽到上課鈴聲。
師:你當時是什么心情?
生:有些緊張,我發(fā)現(xiàn)周圍沒有人了,想到可能上課了,所以趕緊跑了過來。
師:當你發(fā)現(xiàn)只剩下自己一個人時,你有什么感覺?
生:既孤獨又害怕,還有點緊張。生(略加思索)孤單失群。
師:很好。你一個人離開同伴能不孤單、不緊張嗎?當然,這緊張還有怕遲到挨批評的成分,對不對?請你讀讀課文中描寫受傷大雁“孤單失群”的句子,然后演一演受傷的大雁在空中飛行,好嗎?這位遲到的學生邊讀課文邊表演,富有創(chuàng)意的表演贏得了同學們熱烈的掌聲。
師:(再次摸著他的頭,微笑著)這是你起初的感受,只有藝術家才能表演得這么好。雖然你一時失群,遲到了,但你幫助大家理解了“孤單失群”,你也是功臣?。÷犃擞诶蠋熡哪脑u價,該生有點難為情,但卻樂滋滋地跑回了座位上。
這位教師在學生突然遲到,打亂課堂秩序的情況下沒有大動肝火去責罰學生。而是在尊重、理解、愛護學生的基礎上,巧妙地運用教學機智,突破教學難點,既不影響課堂教學,又沒有給學生的自尊造成傷害,可謂教育的典范。