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计算机逆向技术

时间:2023-09-14 17:44:15

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机逆向技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

计算机逆向技术

第1篇

关键词:计算机辅助设计;机械设计;应用

计算机辅助设计技术是借助计算机本身强大的数据计算能力和图形处理分析能力,通过绘图软件操作帮助有关工程技术设计人员来对工程产品进行分析、设计,从而设计出符合社会发展的工程零件,促进社会的发展进步。传统的机械设计一般是应用手绘来设计图纸的,而应用计算机辅助设计技术之后能够方便设计操作,促进对产品的研发和修改,相比传统的机械设计而言,计算机辅助设计技术的应用提升了产品的质量。

1 计算机辅助设计技术在机械设计中应用的意义

1.1 实现和人脑思维适应性的匹配

机械设计师在进行产品设计的时候需要在脑海中进行构思,之后将自己所构思的进行表达。在一般情况下,机械设计师在脑海中构思的物体形状是立体的,需要应用三维模型对产品的属性、形状等进行反映,计算机辅助设计技术有利于三维模型的制作。

1.2 能够提升机械设计的工作效率

计算机辅助设计技术进行机械三维设计能够将复杂、多样的几何造型进行体现,之后应用运算软件和简单的几何实体来计算复杂的实体,形成截交线和相贯线,降低机械设计的工作难度,减少机械设计的工作周期,提升机械设计产品的生产效率。

1.3 方便对机械设计零件的修改

计算机辅助设计技术的应用能够在不同装配环境下进行新零件的设计,并根据零件的位置信息和形状等信息进行新零件的设计,提升零件设计的方便性和快速性,实现不同零件之间的有效配合,减少零件设计中可能出现的错误。在装配环境下,机械设计工作人员可以根据箱子的形状在较短的时间内设计出和箱子相匹配的箱盖。在完成机械零件设计之后,通过资源查找能够发现机械零件设计的具体操作步骤,从而更好的进行机械零件设计。

1.4 提升机械产品的设计质量

在社会科技和机械技术的不断发展下,在机械设计领域逐渐实现了机械产品设计和信息技术的结合发展,通过应用计算机辅助设计技术提升了机械设计产品的设计效率,提高了机械设计产品的质量。计算机辅助设计技术在机械设计中的应用具体体现在机械产品设计优化、分析机械产品有限受力情况等方面,通过对这些问题的分析能够提升机械设计产品的质量。同时,伴随大型企业内部数控加工工作的完善化发展,需要相应的提升机械产品的应用质量。在应用计算机辅助设计技术之后,能够准确的描述机械设计零件的位置、大小和形状,帮助有关工作人员更为准确、全面的了解产品的设计意图。

2 计算机辅助设计技术在机械设计中的应用

2.1 计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用

在机械设计中,逆向工程是一种消化、吸收和应用先进科学技术的机械设计方法,通过应用这种方法能够提升机械产品的设计效率和质量。但是在机械设计逆向工程应用发展中存在成本耗费大、受市场限制的问题,想要实现有效的机械设计目标需要有关人员投入更多的精力。计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用能够对先进国家的技术更好的消化和吸收,将这些技术转变为自身机械生产设计的动力。

传统的逆向工程设计研究和应用注重实体物上,关注是对新产品的制造,具体实施在只有实物模型的条件下,在了解产品设计之后,对产品零部件进行逆向重构的过程。传统逆向工程设计研究往往是通过对产品的拆解和重新构建实现新产品的制造。在计算机辅助设计技术的应用发展下能够借助坐标测量设备、通用CAD软件等将实体物进一步转化为CAD模型,在计算机辅助软件和计算机集成制造系统的配合下对产品进行处理、再设计。算机辅助设计技术在逆向工程中的应用以仿真的方式为有关人员的机械产品设计提供了实物分析,加强了有关工作人员对产品特点和产品零部件模型的充分认识。

2.2 计算机辅助设计技术在汽车覆盖件中的应用

汽车覆盖件模型的设计对汽车车型和汽车的个性化设计都具有重要的影响。在现代汽车覆盖模型设计中,常常会出现设计人员设计和工艺人员设计之间的冲突现象,导致汽车覆盖件的设计人员无法在汽车覆盖件生产和制造环节中有效工作,严重的还会出现返工的现象,无形中增加了汽车覆盖件设计的成本费用,不利于提升汽车覆盖件的生产效率。汽车覆盖件的设计一般包括对市场需求的了解、模具结构的制造、模具工艺和热度问题的分析等。计算机辅助设计技术在汽车覆盖件设计中的应用能够将汽车覆盖件转变为实物,如果出现了设计的问题之后可以返回上一次操作重新设计。另外,在汽车覆盖件的绘图设计中,传统的绘图方式采用的手工的方式,对设计人员的手工操作有着较高的要求,在具体操作的时候很容易出现问题。而将计算机辅助设计技术应用在绘图设计中能够应用相关软件进行设计操作,提升了汽车覆盖件设计的效率。

2.3 计算机辅助设计技术在零件装配观察中的应用

机械零件装配的设计需要设计人员应用不同的装配来实现自己的设计理念,由此带来的机械零件装配设计效果也是多样的。而计算机辅助设计技术在机械零件装配中的应用能够借助计算机系统操作演示不同机械设计之间的不同搭配,从而进行搭配设计的筛选, 剔除掉不符合实际需要的零件装配设计,节省机械零件装配设计所需要不必要的时间和测试费用,提高工作效率。

3 结束语

综上所述,将计算机辅助设计技术应用到机械产品的设计中能够提升机械产品设计的准确度,实现对复杂数据和图形的简化分析。为了进一步提升机械产品的设计加工效率,需要有关设计人员加强对计算机辅助设计技术的研究应用。需要注意的是,计算机辅助设计技术大多来自于发达国家,我国自主研发的较好,将其应用在机械产品加工设计中和国外相比仍有较大的差距。为此,还需要有关人员加强对计算机辅助设计技术的自主研发力度,结合社会主义经济市场发展需要和对该技术的应用情况提升计算机辅助设计技术的应用水平,加大力度宣传计算机辅助设计技术,从而为计算机辅助设计技术的发展应用提供更为广阔的空间。

参考文献

[1]沈进.浅谈计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].信息与电脑(理论版),2011,12:34.

第2篇

1逆向物流

1.1逆向物流的定义

“逆向物流”这个名词是Stock在1992年给美国物流管理协会(CLM)的一份研究报告中最早提出的[1],在他看来,“逆向物流是一种包含了产品退回、物料替代、物品再利用、废弃处理、再处理、维修与再制造等流程的物流活动。”Stock(1992)对当时的逆向物流研究作了一个全面的回顾,指出了逆向物流对商业和社会的重要性。

1.2基于电子商务的逆向物流特点

1)逆向物流的品种、数量、产生时间以及分布地点都具有一定程度的不确定性,很难进行常规预测与计算。计算机信息系统与网络为相关信息的搜集、传输、分析与反馈提供了有效的平台[2]。

2)企业对于因不同原因产生的逆向物流的处理方式不完全相同。这就要求企业对逆向物流进行分类处理,同时调整正向物流。这种分类与调整在充分利用计算机信息系统与网络的同时,也要求企业对自身的信息系统做出相应改进,使之更适合逆向物流管理的需要。

2逆向物流系统组织模式设计的理论依据

随着环境管理要求的越来越深入,并且按照可持续发展的要求,R.Zust等人从可持续发展角度出发将产品的生命周期划分为以下四个阶段:产品开发、产品制造、产品使用和最后产品的处置。基于产品生命周期的企业为了可持续发展,即在不牺牲企业产品的质量和功能前提下,系统地考虑到企业的生产过程及活动对环境造成的影响,使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高,从而达到企业生产的可持续性。产品生命周期理论是基于可持续发展的要求,从环境观点出发,从可持续产品的研制、开发、生产直至消费为研究对象,或可以称之为“可持续发展的产品生命周期”。

在产品的生命周期中,最后产品的处置必须先利用逆向物流网络对废弃产品进行有效的回收,才能进行处理。而从正向物流到逆向物流是一个循环系统,逆向物流系统运输的退货和回收品正是正向物流前期运输的正常品。逆向物流的产生与正向物流有很大关系。例如,某厂家销售的电冰箱的使用寿命是5年,今年用正向物流配送出去的电冰箱是5000台,那么3年后要回收的电冰箱应该在4000~5000台。而且物流设施的投资不但可以用于正向物流,也可以用于逆向物流,用来配送的车辆也可以用于回收品的运输。所以在进行逆向物流系统的设计时,应结合正向物流的设计一起进行,才能有效地利用资源,节约成本。企业必须仔细地设计整个物流系统的生命周期支持的能力。生命周期支持,用现代的话来说,其含义就是“从摇篮到坟墓再到重生”的物流支持。

3基于电子商务的逆向物流流程设计

3.1基于电子商务的逆向物流流程设计的着眼处

由于基于电子商务的逆向物流的独特特点,在电子商务环境下实施逆向物流的破题之处就在于地点分散和信息障碍这两点[3]。因此,电子商务环境下逆向物流系统的设计也必须着眼于此。考虑到目前电子商务实施者的差异,各企业的电子商务环境也并非完全一致。就信息处理能力和物流功能而言,有的企业信息网络发达,而逆向物流能力欠缺,有的企业虽然物流功能较完善,但信息处理能力稍显不足。

1)针对信息能力强,而逆向物流功能不足的企业,企业可确立一个以信息网络为支撑的逆向物流系统。在这一系统内,客户借助信息网络发出逆向物流请求,企业则可以根据逆向物流请求状况,通知物流中心来合理安排逆向物流。在这种模式下,企业可以实现借助信息网络来延伸企业的逆向物流功能。基于这一考虑,笔者试分析了这一体系下逆向物流系统的作业流程,如图1所示。

2)针对物流功能较完善,而信息处理能力不足的企业,企业破题的关键在于如何弥补信息障碍问题。企业应做的工作是伸出信息收集的触角,探寻逆向物流起点信息。一旦获得,企业则可利用其较完善的物流功能来解决逆向物流运作。因此,在这种模式下,企业首先要解决的就是明确逆向物流起点数量及地理分布等信息。但在企业信息处理能力受制约的情况下,合理的方式就是利用企业的组织网络来收集信息,再利用原有物流设施完成逆向物流作业。基于这种考虑,笔者尝试提出了这一体系下的逆向物流流程,如图2所示。

3.2企业建立有效的电子商务逆向物流系统,应做到以下几点:

1)建立完善的物流信息跟踪系统。对于最终顾客与企业间发生逆向物流的情况,企业应尽力搜集的信息包括:消费者退货或提出维修的原因;逆向物流通道是否畅通;以及逆向物流再次进入逆向物流系统的途径及效率[4]。建立完善的物流信息跟踪系统的关键环节是开发与使用基于这一流程的相关软件,并使其与企业信息系统逐步整合完善。

2)建立基于电子商务环境的完善的退货、报修系统。这一过程,发生在最终顾客与销售商之间的节点上。不论是传统的销售模式,还是电子商务模式下,这一过程都不可避免。但网络与计算机信息系统的应用,会大大提高其工作效率。

首先,这一系统需要生产商给出统一的退货、报修标准。企业可以在网上公布其退换标准,方便顾客查询,增强顾客的购买安全感,这一点对于狭义的电子商务企业尤其重要。因为顾客在网上购物时,信息是否充足十分重要。在无法看到商品实物的时候,企业对退换条件的设置将更加直接影响消费者的购买欲望。

其次,在网络与计算机信息系统的平台上,消费者可以通过诸如电子邮件等信息传送工具,实现退换商品的部分甚至全部工作。

再次,完善的退货、报修系统还应提供更多的扩展服务[5],如消费者可以通过网络,了解报修货物在逆向物流通道中的运动情况以及在退货过程中资金流的流动等,实现真正的交互服务。

3)企业应在其内部建立完善的逆向物流处理系统。企业内部的逆向物流处理系统同样是基于网络与计算机信息系统基础之上的。建立此系统应遵循的一条基本原则是:尽量压缩逆向物流的处理时间。要达到这一基本原则的要求,需要注意以下几点:

(1)要加强对逆向物流起始点的控制。虽然这项工作严格意义上讲不包括在企业内部的逆向物流处理系统之内,但它无疑是后续工作的基础。控制的内容应包括:是否符合退换标准,简单的分类,以及与用户的沟通等。这些,都可以借助网络和计算机信息系统完成,从而节省成本。

(2)对逆向物流的分类与集中。分类与集中处理逆向物流是降低企业成本最直接的方法。这一过程是与之前的逆向物流起始点控制和及时的信息反馈密切相连的。同时,对于分类后的逆向物流的统计与分析,又是降低逆向物流数量的基础。

(3)要控制回流商品再次进入正向物流通道的时间。它包含两层含义:一是尽量压缩再次进入的时间,以满足顾客要求;二是要选择好时间点,以使其与原有的正向物流能够很好地结合在一起。

第3篇

关键词:逆向工程 接触式工程测量 非接触式工程测量

Abstract: the data acquisition, the measure is in reverse engineering of the first step, reverse engineering measurement is one of the key techniques. Comprehensive contact engineering survey technology and non-contact engineering survey technology of the physical data acquisition method, is the reverse engineering survey technology of many aimed at large, complex structures with the efficiency measure object a engineering measurement methods.

Key words: the reverse engineering contact engineering measurement non-contact measurement engineering

中图分类号:TB22文献标识码:A 文章编号:

数据的获取、测量是逆向工程中的第一个步骤,也是逆向工程测量最关键的技术之一。这种方法由接触式工程测量技术获取散布在被测物体上或周围的人工标记点群的三维坐标,再以这些坐标数据作为非接触式工程测量数据拼接的依据,从而获取得到整体测量数据。这种综合方法既具有以往工程测量技术的高效性,又消除了数据拼接时的累积误差。

一、逆向工程概述

逆向工程,又称反求工程、反向工程,指通过各种测量手段和三维几何建模方法,将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程,是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。近几十年来,随着计算机技术的发展,CAD 技术已经广泛地应用于工程测量工作,但由于多种因素的限制,现实世界中的很多物体形状并不能完全用 CAD 设计的方法进行描述土建论文。因而,我们提出了逆向工程的概念。这种实物数字化建模的方法如今己经发展为 CAD/CAM 中的一个相对独立的范畴,成为复杂工程测量的重要手段之一。

二、逆向工程测量数据获取

技术研究数据获取是反求工程的关键技术,数据的获取通常是利用一定的测量设备对所测工程进行数据采样,得到的是采样数据点的(x,y,z)坐标值。数据获取的方法大致分为两类:接触式和非接触式。

接触式工程测量技术 接触式工程测量技术是在机械手臂的末端安装探头,通过与工程表面接触来获取表面信息,目前最常用的接触式测量系统是三坐标测量机(CMM)。传统的坐标测量机多采用机械探针等触发式测量头,可通过编程规划扫描路径进行点位测量,每一次获取被测形面上一点的(x,y,z)坐标值,测量速度都很慢。CMM 的优点是测量精度高,对被测工程无特殊要求,测量数据密度低,测量过程需人工干预;还需要对测量结果进行探头损伤及探头半径补偿无法测量小于测头半径的凹面工程,这些不足限制了它在快速反求领域中的应用。

非接触式工程测量技术 ①激光线结构光扫描测量技术。激光线结构光扫描测量技术是一种基于三角测量原理的主动式结构光编码工程测量技术,亦称为光切法,通过将一线状激光束投射到三维物体上,利用 CCD 摄取物面上的二维变形线图像,即可解算出相应的三维坐标。每个测量周期可获取一条扫描线,物体的全轮廓测量是通过多轴可控机械运动辅助实现的。这类设备的扫描速度可达 15000 点/秒,测量精度在±0.01~±0.1mm 之间,价格适中,对测量工程对象型面的光学特性要求不高。②投影光栅测量技术。投影光栅测量技术是一类主动式全场三角测量技术,通常采用普通白光将正弦光栅或矩形光栅投影于被测物面上,根据 CCD 摄取变形光栅图像,根据变形光栅图像中条纹像素的灰度值变化,可解算出被测物面的空间坐标,这类测量方法具有很高的测量速度和较高的精度,而相位测量法测量精度相对较高。③计算机断层扫描(CT)技术。计算机断层扫描(CT)技术最具代表的是基于 X 射线的 CT 扫描机,它是以测量物体对 X 射线的衰减系数为基础,用数学方法经过计算机处理而重建断层图像,这种方法最早是应用于医疗领域,目前已经广泛用于工程测量领域,即称为“工程 CT”。对中空物体的无损三维测量,这种方法是目前较先进的非接触式检测方法,它可对被测工程的内部形状、壁厚、材料,尤其是内部构造进行测量,该方法同样能够获得被测工程内表面数据,且不破坏工程结构。但它存在造价高,测量系统的空间分辨率低,获取数据时间长,设备体积大等缺点。④立体视觉测量技术。立体视觉测量是根据同一个三维空间点在不同空间位置的两个(或多个)摄像机拍摄的图像中的视差,以及摄像机之间位置的空间几何关系来获取该点的三维坐标值。立体视觉测量方法可以对处于两个(或多个)摄像机共同视野内的目标特征点进行测量,而无须伺服机等扫描装置。立体视觉测量面临的最大困难是空间特征点在多幅数字图像中提取与匹配的精度与准确性等问题。近来出现了将具有空间编码的结构光投射到被测工程表面,制造测量特征的方法有效解决了测量特征提取和匹配的问题,但在测量精度与测量点的数量上仍需改进。

三、结语

现代逆向工程测量技术是将接触式测量技术和非接触式测量技术相融合,是实现被测工程整体测量和数据拼接的有效方法,其使用越来越广泛。虽然关于摄影测量技术的研究几乎是自照相机发明以来就开始了,但是用于逆向测量工程的数字近景摄影测量技术仍然是一门“年轻”的技术,它继承了“摄影测量与遥感”领域的许多知识和技术,同时又发展出许多自身特有的技术和方法,比如设置人工标志点。笔者认为,研究逆向工程测量技术,对现代工程测量技术的发展有着重要的现实意义。

参考文献:

[1] 张义力;逆向工程数据获取中测量关键技术研究[J];上海交通大学学报;2009:12-13.

第4篇

关键词:逆向工程技术;生产制造业;应用

中图分类号:TB472 文献标识码:A

逆向工程又称为反向工程,其是一种对产品设计过程的整体概念描述。在生产制造业中对产品的研究开发过程中,一般意义的研发某种产品即是指从无到有的产出过程,即为正向工程。而逆向工程则是对正常设计过程进行完全颠覆,将正常产品设计程序倒置,进行反向技术研究,该项技术在船舶制造、食品制造等生产制造业领域的应用意义重大。本文主要从逆向工程技术在生产制造业中的应用意义以及应用过程两方面,对逆向工程技术进行详细分析。

1 逆向工程技术在生产制造业中的应用意义

逆向工程技术在具体操作过程中,主要是按照项目来确定研究对象,选取典型较强的产品进行技术处理,根据样件的体积、类型选,来择相应的扫描方式将产品三维空间数据传输入计算机内形成图像,之后运用相关软件根据数据建立电子三维模型,对其进行研究分析后,将其转变成CAM产品样件制造过程。逆向工程在生产制造业发展中具有重要的应用作用,如在船舶制造中,对船用螺旋桨的设计与制造,运用逆向工程技术通过三座标测量仪对螺旋桨关键位置的数据进行测量,能够开发出与螺旋桨匹配的CAD/CAM软件,从而使螺旋桨数控加工工艺得到实现;又如在食品生产制造业中,对食品外包装的设计与制造,通过运用逆向工程技术能够设计出更吸引人眼球的食品包装,从而可极大促进食品生产制造业的发展。

2 逆向工程技术在生产制造业中的应用

2.1 公司概况

本文主要以某饮料生产公司作为研究实例进行分析,该公司生产饮料涉及汽水、果汁、运动饮料、咖啡、乳类饮品以及茶等。

2.2 生产步骤

生产部门接到订单后,根据要求改良产品瓶罐包装,推出一款满足市场需求现状的产品,并将产品投入市场进行推广和销售,以为推出消费者接受度高的产品提出良好改革设计方案。逆向工程技术在某饮料公司生产制造中的应用流程如下。

(1)在扫描仪方面,应在已选用的模型上涂抹与扫描仪匹配的遮光材料,以避免在扫描过程中,因瓶体材料透光而导致模型结构扫描缺损,从而给后续建模处理工作加大难度或对建模准确性和进度造成影响。

(2)在模型体表面贴点方面,因为模型体表面上粘贴的点,是由特殊感光材料制作而成,其可对激光扫描发出感应,因此使用扫描仪对其粘贴位置模型体的三维结构数据进行扫描,从而可在计算机上得到三维数据输出。但粘贴时应注意的是,模型结构变化位置应与标点排布对应,避免过少而出现细节缺失。可增加相应的感应点排布,但由于其制作成本较高,在布置过多感应点后会增加生产成本,因此应根据以往经验进行合理布置,以使产业生产结构得到最优化。

(3)在模型体扫描方面,在完成准备工作后,即可开始扫描。在选择扫描仪时,应按照模型体结构类型与空间体积来确定,本研究中研究实例为饮料瓶,对此应选用支架固定扫描仪。将模型体放于支撑板上直至产品稳定后即可开始扫描,在扫描完一个局部面后,旋转支撑板直至产品稳定后继续扫描未知面。而在操作中,还应对观察扫描过程中的计算机输出成像,以确保模型体三维结构整体均被输入到计算机系统中。

(4)在三维模型建立方面,在结束模型体扫描后,应按照扫描得出的数据建立三维模型。根据原模型制作出准确电子模型后,结合前期市场调研中使用者对产品情感诉求与功能需求进行分析,从而对产品进行符合市场需求的改良,以制作出改良后的创新模型。

(5)在样件确认方面,完成创新模型制作后,由技术人员对样件进行制作,同时完成完成样件确认工作。在创新模型样件制作完成后,不应将其立即投入生产,而是应将其返回至设计研究人员手中,以实行最后的样件分析确认。可对不同年龄阶段、不同性别的使用者进行调查,考查使用者对创新模型样件的接受情况,若该设计得到大众一致认可,即可最终确定该生产方案;若有多数使用者对该设计存在较大不满意情况,则需要对此进行再次修改,直至获得使用者认可,最后才可确定生产方案和投入生产。

(6)在模具制作方面,在最终确认创新模型样件后,即可将其投入到一线生产部门,制造相应数量的模具,之后根据模具进行批量生产,最后投入到市场进行大范围流通销售。直至这一步骤,逆向工程技术在生产制造业中的应用已完成完整的生产流程。

2.3 新工艺与传统工艺的对比分析

传统工艺具有工业设计、测量数字建模、打样、样件确认、模具制造、模具试模、产品检测、投入生产8个生产环节。而新工艺只有扫描原模型、创新模型、样品和确认、制作模具、投入生产4个生产环节。通过对比分析,可得出新工艺在操作步骤上已明显少于传统工艺,为企业节约大量生产成本,增加企业经济效益。而在技术方面,传统工艺测量手段存在较大误差,需反复修正,极大地增加企业生产成本。新工艺流程简单,扫描设计精度较高,使工作效率得到提升,极大节约企业生产成本。

结语

总而言之,逆向工程技术是当前推动我国生产制造业快速发展的一项重要技术,因此应加大对逆向工程技术的研究与开发,以不断提出新型的逆向工程技术,提升我国生产制造业的核心竞争力。

参考文献

[1]蔡蕾.逆向工程技术于生产制造业的应用研究[J].天津职业院校联合学报,2015(05):73-77.

第5篇

关键词:光栅扫描 点云简化 曲面重构\

1、前言

逆向工程也称反求工程[1-3],是把实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。它一般包括三维数字扫描、点云数据处理、曲面重构等过程。而通常所说的设计都是正向工程,初始没有实物,先形成设计思想和理念,然后利用正向软件,如CAD、UG NX、PROE、CATIA等进行设计,最后加工成型,属于“从无到有”的过程,遵从“概念设计-产品CAD模型-产品”的过程。

逆向工程工作流程,首先采用三维测量仪对被测物体进行测量,获取测量数据, 然后对点云除噪、点云简化、点云修补、点云拼接和曲面重构,形成连续的平滑曲面,之后和正向软件进行接口,形成数控加工代码,或者通过快速成型工艺和三维打印技术形成产品。

2、常用逆向软件

在专用逆向软件出现之前,CAD模型重建主要利用通用正向软件实现,如UG NX、PRO/E和CATIA等,随着加工精度提高和加工时间的缩短,正向软件不能满足快速正确建模需要,目前应用的逆向软件很多,常见的有Imageware、CopyCAD、Geomagic Studio和Rapidform等。

Imageware是美国EDS公司专门为逆向工程开发的逆向软件,广泛应用于汽车、航空航天、家电、模具和计算机零部件设计与制造领域,具有强大的测量数据预处理、曲面拟合和精度检测功能,可以处理上百万的离散数据,根据点云数据重建的A级曲面具有良好的光顺性和连续性,其曲面检测功能可直观显示所构造的曲面模型与实际测量数据之间的偏差以及平面度、圆度等几何公差。CopyCAD是英国DELCAM公司的产品,可以快速编辑数字化数据,在短时间内构造出高质量复杂曲面。Geomagic Studio是美国雨滴公司推出的逆向工程软件,是目前市面上点云处理及三维曲面构建功能最强大的软件,通过点云数据拟合曲面过程快捷,所花费的时间通常只有同类产品的三分之一。Rapidform是韩国INUS公司开发的专业逆向软件,它基于三坐标测量机或三维扫描设备获取的数据点云来构建标准NURBS曲面、曲线和多边形网格,最终获得高精度高光顺的多边形或自由曲面模型。

3、点云获取与曲面重建

3.1 点云数据获取

本文采用三维光栅扫描仪获取物体点云数据。三维扫描仪采用正弦光栅投影到被测三维物体,因物体表面高度不同,光栅条纹被调制,光栅相位发生变化,光栅相位的变化与物体高度之间存在对应关系,通过CCD传感器获取变形光栅图像。经过图像卡进行图像处理和传输给计算机,再经过解相和相位展开[4-6]等处理,最终形成点云数据。

图1是使用三维光栅测量仪器获取的某汽车挡雨板的点云图。点云数据处理是逆向工程的核心环节,包括去除噪声、点云简化、数据平滑、数据分块、点云拼接等。下面重点讨论点云数据预处理中的点云简化和曲面重构内容。

图1 汽车挡雨板点云数据

3.2 点云简化

在逆向工程中,非接触扫描方法可快速获取复杂型面零件的几何表面数据,但所获取的测量数据点云密度大,需要很大的存储空间,同时降低了数据处理效率。在利用数据点云进行曲面拟合、三角网格构造或者用于评价被测曲面的误差时,一般都不需要过密的数据点,特别是被测曲面曲率较小处,在重构曲面时,过密的点云不但计算量大,而且可能影响其光顺性,同时存储、处理和显示都将消耗大量的时间和计算机资源,必须对测量数据进行数据简化处理。

下图是使用点云处理Cloudform软件对点云进行简化的效果,汽车防雨板原始点云共有49800个点,如图1所示,经过精简后点云个数为9507个,如图2所示。

图2 汽车挡雨板简化后点云(9507个离散点)

3.3 曲面重建

三维CAD模型的重构[7-10]是反求工程的本质和最终目的,是后续产品加工代码生成、快速成型和精度分析基础,是逆向工程过程中最关键和最复杂的环节。

曲面重构是通过对离散点云数据进行插值和拟合,构建数字化曲面逼近初始模型。曲面建模主要有两大类,一种是以三角Bezier曲面构造方法,一种是四边域NURBS 曲面构造方法。Bezier曲面拟合具有方法灵活和可调性好优点,在不规则曲面重建中有应用较多。缺点是重建的曲面不能和三维正向软件进行数据接口,Bezier曲面必须转换为四边界有理B样条曲面才能实现数据衔接,从而带来重建误差。四边界NURBS曲面重建方法具有通用性强、曲面精度高和曲面光顺性好等特点,是目前应用最多的曲面重构方法,也是本文所采用的方法。NURBS曲面重建流程如图3所示。

依据图3所示工作过程对简化后的点云数据进行曲面重建处理,所获取的曲面模型如图4所示。从图4可看出,所重构的曲面具有良好的曲率连续性和光顺特性。对NURBS重构曲面进行误差分析,图5为曲面重构误差分布图,曲面-点云最大偏差为0.696739mm,最小偏差为0.129019mm,标准偏差为0.201071mm,符合高质量曲面重建要求。

4、结语

通过三维光学扫描仪对某汽车零件进行快速扫描,获取物体大量离散点云数据,通过专用逆向软件实现了数据简化和曲面重建,将被测型面转化为数字化模型,实现了某一汽车零件的快速数字建模,提高了产品设计和制造效率。

参考文献

[1] 王宵,刘会霞,梁佳洪.逆向工程技术及其应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2] 张学昌.基于点云数据的复杂型面数字化检测关键技术研究及其系统开发[D].上海交通大学,2006.

[3] 吕国刚,谌永祥,李永桥.反求工程测量技术简述[J].机械研究与应用,2006,(4):7-8.

[4] Wu L SH, Peng Q J. Research and development of fringe projection-based methods in 3-D shape reconstruction [J].Journal of Zhejiang University Science, 2006,(2):1026-1036.

[5] 牛小兵,林玉池,赵美蓉.光栅投影三维轮廓测量及关键技术分析[J].光电子.激光,2002,13(9):983-986.

[6] 赵焕东.相位测量轮廓术的理论研究与应用[D].浙江大学,2001.

[7] 张丽艳.逆向工程中模型重建关键技术研究[D].南京航空航天大学,2001.

[8] 崔汉锋,马维垠,林奕鸿 等.多个曲面拓扑模型及光滑重建方法的研究[J].计算机辅助设计与图形学报,2000,12(10):740-745.

第6篇

摘要:本文主要首先分析了零售业目前的物流管理方式――你像物流。对逆向物流概念以及内涵进行阐述分析,加强逆向物流管理的措施进行了探讨以及对逆向物流在零售业的意义进行分析,从而整体的阐述了逆向物流在零售业中发挥的作用,希望能够都零售业物流管理有所帮助。

关键词:逆向物流;概念内涵;零售业;作用

引言:近年来,随着我国改革开放的逐步深入,我国的居民的生活水平也开始发生了翻天覆地的变化。生活水平的变化也导致我们居民的日常生活消费观念发生了变化。这也促进了我国的各种商品零售业零售业的发展,据有关部门的数据统计,我国的零售业连锁经营的销售额以接近年均50%的幅度快速增长,这也使得连锁经营消费开始成为我国消费增长的重要力量。但是,作为现代零售连锁经营标志零售业在近年来的发展却是不尽人意,激烈的竞争导致零售业的经营利润率也开始逐步的下滑,因此,作为零售业经营中成本的重要组成部分的零售业的物流情况开始得到了零售业领域的高度重视,而绿色环保与可持续发展的需要,零售业发展逆向物流也开始成为该领域的共识。

1.零售业的逆向物流

1.1逆向物流的概念

零售业的逆向物流的概念主要是指在超市货物运输中以降低对自然以及人文环境的污染、减少超市货物资源消耗为目标,利用目前的先进物流技术对超市所需的货物进行规划和实施运输、储存、包装、装卸、流通加工等等的物流活动。

1.2零售业逆向物流的内涵

零售业的逆向物流的内涵也即是指的零售业逆向物流的主要内容,就超市的实际情况来看,零售业的逆向物流的内涵主要宝库奥集约资源、绿色运输、绿色仓储、绿色包装以及废弃物物流五个方面,下面对此进行简单的分析探讨:

集约资源。集约资源主要指的是在零售业的物流活动中,对超市所拥有的资源进行整合,从而达到优化零售业的资源配置的目的,可以提高超市在资源方面利用率,减少资源浪费,节省了超市货物运输的成本。

物流运输。这主要指的是零售业在货物的运输过程中,应该注意货物的特殊性,对一些需要冷气等等特殊处理的货物要尽量的联合运输,以及缩短运输路线,提高车辆装载率等措施减少运输过程燃油消耗以及尾气排放,在实现节能减排的目的的同时,还能够节省货物在运输中的成本。

物流仓储。绿色仓储主要指零售业在超市的货物储存时,应该合理的选择仓库,有利于节约运输成本以及减少仓储成本。

物流包装。包装属于物流活动中重要部分,对于零售业的货物包装时,应该提高包装材料的回收利用率,这不仅能够有效控制资源消耗,节省货物的物流成本,还能够避免环境污染。

废弃物物流。零售业由于运输的货物种类繁多,运输的路程时间难以控制,因此出现废弃物是不可避免的。对于零售业而言,在废弃物的处理中应该注意对废弃物进行分类、加工然后进行专门的处理,送回原地形成的一种物品流动活动,减少零售业在这方面的损失。

2.加强零售业逆向物流管理的措施

加强零售业的逆向物流管理的措施,简单的来说,应该从人,制度以及技术革新这三方面进行,下面就主要的一些措施进行分析探讨:

一是提高零售业物流管理人员的工作素质以及水平,不论如何,人是生活生产的主要部分,提高了零售业工作人员的素质以及工作的水平,自然能够加强零售业的逆向物流管理。

二是采用先进的物流管理机制,简单的来说那就是应该主动的学习国外零售业在逆向物流管理方面的经验,根据自身的实际情况,有选择的学习以及借鉴,达到提高物流管理工作水平的目地。

三是采用先进的计算机科学技术信息管理,计算机技术是物流管理尤其是繁杂的零售业物流管理发展的必然趋势,计算机技术能够在物流管理方面节省大量的人力,物力财力,能够精简物流工作,这对于零售业的逆向物流管理来说是有着不可估量的价值。

3.逆向物流管理对零售业的意义

3.1 降低成本,提高利润率

对于零售业行业来说,其本身属于低利润的行业,这也就是使得零售业如想继续生存,那么对成本的控制和超市运营成本的控制是必须以及必要的。据有关统计机构的权威数据表明,在零售业发展较为成熟的美国,超市的逆向物流成本占总物流成本的份额由2000年的6%到2010年的21%,提高接近了15个百分点,而从超市的总利润来看,由2000年的10060 亿美元到2010年的11800亿美元,按此推算,也即是所零售业的零售商业的利润每年提高接近百亿美元之巨。这也可以看出逆向物流是能够降低零售业的运营成本,从而提高超市的收益率。

3.2 提高顾客价值,增加竞争优势

零售业属于完全需要依靠顾客才能生存的企业,所以,顾客价值也是零售业生存以及发展的重要关键因素。零售业采用逆向物流能够对于顾客来说能够起到两点作用:其一,快速方便的物流能够使得超市的货物永远是在保质期内的,能够增强顾客对超市的信心,其二,逆向物流的实施,能够提高顾客对产品售后服务的满意度,进而能够赢得顾客的信任,增加零售业的竞争优势。总结性的来说,逆向物流能够保证零售业的货物的安全性以及能够确保不符合顾客要求的产品及时退货,可以赢得顾客对超市的信任以及认可,进而增加超市的竞争优势。

3.3 改善环境,塑造企业形象

零售业的逆向物流,这是基于可持续发展以及环境保护的原则之上的。近年来,随着人们生活水平的提高,人们对生活环境的要求也逐步提升,而顾客的消费观念也逐渐趋于环保,企业的环境责任也开始成为社会舆论关注的焦点。零售业的逆向物流,能够减少资源的消耗,以及减少运输过程燃油消耗以及尾气排放,从而能够最大程度上保护环境。因此,零售业的逆向物流能够起到改善零售业的环境行为的作用,进而能够提升超市在人们心中的形象,为零售业的生存和发展奠定基础。

结束语:总而言之,零售业的逆向物流是以可持续发展为基础,改变零售业原有的经济发展与物流、消费生活以及物流之间的单向作用关系,进而设计的循环的零售业的货物物流系统,这能够减少货物的运输成本,同时还能够减少超市的资源消耗以及减少货物运输的损失,进而提高零售业的利润以及提高超市的形象,这属于一种区别于传统的全新的物流形态,这也是零售业物流系统发展的必然趋势。(作者单位:渤海大学文理学院英语系)

参考文献:

[1]李咏娴,王程.零售业供应链的逆向物流[J].商业经济与管理,2010,(6).

[2]彭语.论零售也逆向物流的成因[J].经济问题,2011,(2).

[3]项宇肃.国外零售业的逆向物流管理之路[J].中国物流与采购,2011,(8).

第7篇

关键词:中文分词;依据词典;智能评分系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01

随着信息技术的普及和发展,计算机智能阅卷已经得到了广泛的应用,如:大学英语等级考试、计算机等级考试等国家级考试中的客观题都参用了计算机智能阅卷。同时一些远程考试系统在主观题智能评分方面也取得了许多成果,中文分词是自然语言处理系统中的重要步骤,而主观题智能评分首要解决的问题就是中文分词,本文试从现有的中文分词技术进行了探讨,并就智能评分系统中的应用做出研究分析。

一、中文分词技术概述

中文分词是指按照一定的算法,将一个中文序列切分成一个一个单独的词。分词就是计算机自动识别文中词的边界的过程。我们知道,在英文中,单词之间是以空格作为自然分界符的,而中文只是字、句和段能通过明显的分界符来简单划界,唯独词没有一个形式上的分界符,人工在阅读时,都需要通过对句子分词才能正确理解意思,可见中文分词技术对主观题智能评分有着重要的意义。

二、现有的中文分词技术

在近30年的研究中,各位开发人员研究了中文分词技术在词典和概率方面统计的一些算法。目前中文分词主要算法有三大类:依据词典的分词方法,依据统计的分词方法,依据理解的分词方法。

下面简要介绍一下这些算法。

(一)依据字典的分词算法。又名机械分词算法,此方法是根据词库确立词典,然后以一定策略将准备分析的中文字符串和这个词典中的各词进行比对,如果在词典中能找到,则比对成功,那么就需要一个相当大容量的中文词典,词典的词语越广泛,分词的越准确。

依据比对方向的不一样可分为正向比对和逆向比如;依据长度比对的情况,分为最大比对和最小比对;其中最常用的方法是正向最大比对法和逆向最大比对法。

正向最大比对法(Maximum Matching Method,其主要思想为:从待匹配的文本串最左端开始,依次取出1,2,3,…n个字符来与已有的词典比较,看看在词典中是否有这个词,若有,则匹配成功,将它放入词队列或数组中暂存,接着对中文语句/字串中剩余的部分进匹配,直到全部分词完毕。正向最大匹配算法按照从左到右的顺序进行匹配,在分词要遵循所谓的最大化原则,即确保已扫描出的词不是某个已存在词的前缀。

逆向最大比对法(Reverse Maximum Matching Method)。RMM法的主要原理与MM法相同,区别在于分词的扫描方向。

如A代表词典,MAX表示A中的最长文本串长度,string为准备切分开的字符串。MM法是从string中取出长度为MAX的子串(即最长文本串)和A中的词条进行比对。如果成功,那么该子串为词,然后指针向后移MAX个汉字后继续比对,否则该子串每次减少一个进行比对。

由于汉语多数情况下中心词位置相对靠后,所以逆向最大匹配法的精度要高于正向最大匹配法,在实际应用中通常将正向最大匹配算法与逆向最大匹配算法两者结合起来使用,这样可提高分词结果的正确率。

(二)依据统计的分词算法。该方法的主要思想:词是稳定的组合,因此在上下文中,相邻的字同时出现的次数越多,就越有可能构成一个词。从统计学上讲就是求概率的问题,可以通过对训练文本中相邻出现的各个字的组合的频率进行统计学习,计算它们的互现信息得出规律。在中文处理时,如果文本串中的字与字互现信息大于某个值时,就可以判断此字组可能构成了一个词。该方法又称为无字典分词。

互现信息的计算,设有词A和B,AB之间的互现信息为:

M(A,B)= 其中 为A、B相邻出现的频率, 为A出现的频率, 为B出现的频率。

(三)依据理解的分词算法。该方法又称依据人工智能的分词方法,这种方法模拟了人对句子的理解过程,其基本思想就是对文本串进行句法、语义理解,并利用句法信息和语义信息来进行分词并处理歧义现象。

此算法一般包括三个部分:分词子系统、句法语义子系统和总控部分。分词子系统是在总控部分的协调下,来得到有关的词、句子等的句法,通过语义信息对分词中的歧义进行判断的。此分词方法通常使用较大量的语言知识及信息。由于汉语中语言知识较为笼统、复杂,很难将各种语言信息完全组织成机器可直接读取的形式,因此目前依据理解的分词系统还不成熟。

三、中文分词算法在智能评分系统中的应用

就以往客观题人工阅卷过程来看,教师通常首先查看正确答案中的关键点,然后再与学生答案对比,通过学生答对关键点所占的比重来确定学生得分情况。基于这样的阅卷过程,尝试通过中文分词模拟人工阅卷过程。

首先,题库中试题要配有相应的答案及关键点,记为一个集合,如:关键字={K1,K2,K3….Kn}。在对学生的答案使用中文分词技术中MM法和RMM法结合,得出学生答案中所占关键词的比例,给相应的得分。

四、结束语

本文就现有的中文分词技术做出了分析,系统地阐述了三种算法,他们都有各自的优缺点:首先依据词典的分词算法简单,易于实现,不足在于比对速度慢,歧义问题较难解决;依据统计的分词算法可以发现所有的歧义切分,但统计语言的精度和决策算法又在很大程度上决定了解决歧义的方法,并且速度较慢。后面又分析了中文分词算法在智能评分系统中的应用,具体采用了依据词典的分词算法。由于中文的复杂性,决定了中文分词技术还不够成熟,很多技术还在探索中。

参考文献:

[1]袁春凤.主观题的计算机自动批发技术研究[J].计算机应用研究,2004(02):181-185.

[2]高斯丹.基于自然语言理解的主观试题自动批发技术的研究与初步实现[D].

[3]谭冬晨.主观题评分算法模型研究[D].电子科技大学,2011.

第8篇

[摘要]本文针对军事逆向物流现状,应用解释结构模型对影响我军逆向物流过程中各因素间的关系进行逐步分析,建立邻接矩阵、可达矩阵、分解矩阵,得出影响军事逆向物流过程的表层因素、中层因素和深层因素,并提出相应的改进方案及措施。

[关键词]解释结构模型;逆向物流;军事

[中图分类号]E233[文献标识码]A[文章编号]1005-6432(2013)42-0015-04

军事逆向物流是指在平时和战时,从军事力量手中回收不合格的或者失去原有军事使用价值的军用物资以及军品配套物资,直至最终处理完成的全过程。军事逆向物流是闭环供应链的一个不可或缺的组成部分,与军事正向物流紧密相连,主要包括军事废弃物物流和军品退回物流两部分,包括回收、检验与处理决策、分拆、再加工处理。通过军事逆向物流,可以对退役、不合格或者基本失去功能的军事物资进行最大限度的充分利用,发挥潜在价值。加强逆向物流管理,建立相应的保障体制,管理体制和监督机制,分层次实现军事逆向物流管理,对于节约保障经费,减少资源浪费,减轻后勤压力和提高保障效率具有重要意义。

1当前军事逆向物流存在的主要问题

尽管当前我军对逆向物流的实施已进行了部分尝试,但仍存在许多不足。主要体现在以下几方面。

一是对逆向物流认识不足。我军逆向物流尚处于起步阶段,对逆向物流在提升物流管理水平、提高经济效益与军事效益、节约资源等方面的作用认识非常有限,对逆向物流的认识尚未提升到战略层次。甚至某些单位观念陈旧,对创新制度的实施与发展存在抵触情绪,认为军费是国家的,资源是国家的,一个单位无关大局。

二是相关法律法规环境基础不完善。军事逆向物流的进程与法律法规环境密切相关,军事逆向物流的基础环境、安全认证、责任分配等多个环节的规范与调整需要法律法规进行约束。

三是逆向物流组织不健全。当前军事逆向物流尚处于理论研究阶段,军事逆向物流组织建设也刚刚起步,军队内部缺乏统一的领导与组织机构,缺乏专门的回收机构和科学的组织体系,对于已回收的军事物资缺乏有效的流通和再加工体制,各单位“各自为战”,仅能实施小规模的逆向物流活动,无法扩大实施范围。

四是逆向物流信息服务体系和网络体系不发达。主要体现在各单位回收物资信息无法有效互通,物流信息管理和技术手段比较落后,没有完善的数据库系统,对于缺陷或无依据的回流物资审查不仔细,回流物资处理周期长,不确定性高,增加了库存成本和运输成本,严重制约了军事逆向物流的实施与发展。

2解释结构模型

21解释结构模型概念及特点

解释结构模型法(Interpretative Structural Modeling,简称ISM法),由美国JN华费尔教授1973年提出,是为分析复杂的社会经济系统的相关问题而提出的一种系统分析方法,并广泛应用于现代系统工程中。其基本思想是通过各种创造性技术,提取问题的构成要素,利用有向图、矩阵等工具和计算机技术,处理要素及其相互关系等信息,利用文字加以解释说明,明确问题的层次和整体结构,以提高对问题的认知程度。其特点是利用操作人员的实践经验以及计算机相关知识的帮助,将复杂的系统分解成若干子系统要素,根据要素层次构成一个多级递阶结构模型。解释结构模型可以将模糊难以量化的思想、看法转化成为直观的、关系清晰的结构关系模型,特别适用于结构不清晰、变量众多且关系复杂的系统分析。该模型以定性分析为主,属于概念模型。

22工作流程

ISM工作程序如下:

(1)提出关键问题与确定影响因素。

(2)确定构成系统的要素集合S,并将各要素编号,列出要素的明细表,记作。

(3)列举各因素相关性。由有关人员进行讨论,找出各要素之间的直接关系,并引入公式:当与有直接关系0当Si与Sj无直接关系(i,j=1,2,…,n)以建立各要素之间的直接关系矩阵(邻接矩阵)A。

(4)建立各相关因素的可达矩阵:,式中n为邻接矩阵M的阶数。可达矩阵M除了反映系统中各要素间的直接关系外,还可以反映各要素间的间接关系。

(5)分解可达矩阵。可达矩阵M分解为两个集合:包含由Si可能到达一切有关系的要素的R(Si)集合,称为Si的母集合;包含一切有关系的要素可以到达Si的A(Si)集合,称为Si的子集合。

(6)计算与的交集,满足中的要素就是系统的最高层次的要素。去掉最高层次要素,重复计算交集,分出系统的不同层次,直至计算到最下层要素。

(7)根据结构模型建立解释结构模型,画出层次结构模型。

3军事逆向物流的解释结构模型分析

31确定关键问题与影响因素,列举相关性

通过对军事物流过程的调查和数据分析,确定问题为影响军事逆向物流过程,通过进一步分析调研获取12个相关影响因素,见表1;经过小组成员对调查结果的分析讨论,确定各个因素之间相互关系,按照下面的影响关系填写表2。

(1)若对有影响,填写1;对无影响,则为0;(i,j=0,1,2,…,12);

(2)对于相互有影响的因素,选择认为影响大的一方为影响关系,即有影响。

32建立可达性矩阵

可达性矩阵如图1所示。

33对可达性矩阵进行级间划分并建立结构模型

(1)有关概念。可达集(Reach ability set,后果集):要素可以到达的要素集合定义为要素Si的可达集,用表示,由可达矩阵中第Si行中所有矩阵元素为1的列所对应的要素组成。

前因集(Antecedent Set,先行集):可以到达要素Si的要素集合定义为Si的前因集,用表示,由可达矩阵中第S列中所有矩阵要素为1的行所对应的要素组成。

最高级要素集:一个多级递阶机构的最高级要素集,其包含的要素除了能到达自己本身外,不能到达其他要素。前因集中,除包含要素Si本身外,还包括可以到达它的下一级要素,而最高级要素集中要素的可达集只包含它本身的要素集。

找出最高级要素集后,可从可达矩阵中将其相应的行和列划去,然后从剩下的可达矩阵中继续寻找新的最高级要素。以此类推,直到找出各级包含的最高级要素集。

(2)寻找各级最高要素集。见表3。

同理,得第四层要素集合,得第五级可达集与前因集,如表7所示。

以此类推,得第五层要素集合、第六层要素集与最底层要素集。

(3)列出级间划分的可达性矩阵。如表8所示。

(4)经过计算分析,结构模型如图2所示。

34解释结构模型分析

从图2中可以看出影响军事逆向物流过程的因素有七个层级结构:表层影响因素(理论认识不足)、(单位间协作环境)、(缺少管理机构)、(交通运输不畅)等直接影响军事物资的回收再处理过程,主要反映了军事物资回收过程中的外部因素,即友邻单位之间,下级与上级之间,军队与地方之间的作用关系,该层指标具体体现为外部环境对军事物资逆向物流过程的影响与作用。

中层影响因素有(回收的不确定性)、(过程运作复杂)、(经费投入不足)、(人员编制不足)。通过中层影响因素的分析,这层影响因素都与部队的体制编制及相应制度有关,该层因素反映了构建军事逆向物流体系所需要的人力、物力、财力等指标,一定程度上体现了部队内部对资源的调配与优化。

深层影响因素包括四个层次共四个因素,分别为(体制机制不健全)、(回收中心缺乏)、(回收成本高)、(信息系统不完善)。通过分析,体制机制不健全和信息系统不完善会间接导致表层和中层因素扩大。建立若干军事物资回收中心,负责本区域内军事物资的回收检验以及分拣工作,在全军构建军事物资回收网络,可以有效促进其逆向物流过程的有效实施。在保证军事效益的前提下,控制物资回收成本,对各单位物资的回流也具有一定的促进作用。

4加强军事逆向物流管理的对策措施

基于ISM对军事逆向物流过程分析,制定相应对策措施,以提高军事逆向物流的效益和水平。

一是加快军事逆向物流管理机构与体制的建设,对物资回收实施统一规划、统一管理,对物资回收程序及相关流程做出统一规定,形成良好的运作机制。

二是建立统一管理的若干军事物资回收处理中心,对进入逆向渠道的物资集中处理,减少废旧物资的长途运输费用及对环境可能造成的不良影响。

三是适当的引入第三方物流对军事物资逆向过程进行运作,充分发挥第三方物流企业的自身优势,提供物流设施、设备及人员,提供专业化服务。由于某些军事物资与地方物资通用性较高,对于低价值物资可以交由第三方物流企业完成逆向物流过程,部队集中有限的人力和精力去进行高价值、关键性物资的物流保障活动。

四是建立健全军事物资逆向物流信息管理系统,对回收的物资信息数据通过计算机网络进行管理和处理,以便生产厂家、逆向物流管理部门、物资仓库以及物资使用单位之间实现信息的传输与共享,实现对回收物资统一管理,提高回收物资处理速度,节约库存成本与运输成本。

5结论

本文分析了军事逆向物流中存在的问题,通过运用解释结构模型进行研究,并提出改进措施,为建立健全未来军事逆向物流体系提供了可行性建议及相应的改进措施,对我军逆向物流体系的发展有重要借鉴意义。

参考文献:

[1]姜春志,姜玉宏基于SWOT分析的我军军事逆向物流发展策略研究[J].训练与科技,2004.

[2]蒋长兵,王珊珊企业物流战略规划与营运[M].北京:中国物资出版社,2009

[3]张义桂,黎明军事逆向物流运行机制浅析[J].军队采购与物流,2011(3).

[4]冯海川,于淼,李伟军事逆向物流的战略价值[J].军队采购与物流,2009(1).

[5]谢翔,徐益明,丁利浅谈军事逆向物流运作中的问题及对策[J].仓储管理与技术,2007(6).

第9篇

【关键词】计算机网络安全隐患 漏洞 挖掘技术

在信息技术飞速发展的今天,计算机网络已经得到广泛的应用,并且不断渗透到当前各个领域中,借助计算机网络的便捷性,现代人们沟通交流、数据处理等也越来越便捷。然而由于算机网络具有开放性、虚拟性及自由性特点,这使得计算机网络在给人们提供巨大便利的同时也埋下了一定的安全隐患,如黑客攻击、网络诈骗、网络病毒等,这对个人及企业信息安全造成巨大威胁。因此计算机网络安全性逐渐成为人们关注的焦点,网络安全防范策略在各个领域得到重视。

1 计算机网络安全概念及现状

1.1 计算机网络安全的概念

计算机网络是一个综合性较强的学科,涉及到的相关技术也多种多样,具体包括网络技术、通信技术、密码技术等。在计算机网络安全运行中,通常需要对系统的软件及硬件部分进行严密的保护,以防止计算机网络系统遭到恶意攻击、系统破坏导致的数据泄露及丢失情况。

计算机网络具有开放性、虚拟性以及自由性等特点,这些基本特点在提升计算机网络便捷性的同时,也为网络安全埋下较大的隐患。计算机网络的开放性虽然发挥了信息及资源共享、交流便捷的作用,但是也为计算机用户的网络安全带来一定的威胁,不法分子经常会借助开放性的网络进行非法犯罪活动;计算机网络是一个庞大的虚拟空间,为用户提供娱乐、信息获取等需求,然而虚拟性也为网络诈骗分子提供了良好条件,一些诈骗分子在网络上常常匿名虚假信息,使很多网民受骗,但是受骗后人们却对这些不法分子无可奈何;计算机网络有着高度的自由性,网民在操作上不受任何技术的约束,可以随时随地的或者收取信息,但是自由性也为计算机网络病毒的传播提供巨大便利,一些非法站点的病毒会对计算机安全造成巨大威胁。

1.2 计算机网络安全现状

现阶段,随着计算机网络的开放度与自由度逐渐提升,计算机网络系统中存在两种最为主要的安全隐患,即信息泄露与黑客攻击。这两种安全隐患都会对计算机网络产生巨大破坏,尤其是黑客攻击,通过病毒还能够导致系统的完全瘫痪,进而使被攻击对象的计算机系统遭到破坏以及网络中存储的重要文件以及信息数据发生泄漏及丢失情况,此外还常常会出现不法人员通过线路进行非法监听的行为。

我国的计算机网络在认证系统构建上依旧不完善,相关的安全防御技术及产品缺乏,且网络安全系统也较为薄弱,此外在网络安全管理与相关法律法规的建设上,我国依旧还处于持续建设阶段,这样必然给不法分子可乘之机。世界许多国家的计算机网络也存在着网络安全问题,这导致每年单单网络安全损失就高达几十亿甚至几百亿美元。因此,解决计算机网络安全问题刻不容缓。

2 计算机网络安全隐患

2.1 网络病毒入侵

网络病毒具有高度的隐蔽性及传染性,并且具备了较强的破坏能力,属于网络安全隐患中最常见的一种。随着计算机网络的快速发展,网络病毒也在不断更新换代,其破坏力也在不断提升,有些病毒能够轻而易举的进入到一些个人操作不规范以及没有安装或者运行安全防护软件的计算机系统中,使得用户计算机系统遭受病毒入侵。比如,一些用户如果登录一些安全性能不高的网站下载一些软件或者文件时,就很有可能被文件中所隐藏的网络病毒感染,这最终会导致计算机系统瘫痪。

2.2 黑客攻击

黑客活跃于网络,掌握着较高水平的计算机技术,他们对计算机网络安全防护体系非常了解,并且能够利用那些存在安全漏洞的计算机网络,凭借自己较高的计算机技术,采取非法手段通过网络安全漏洞入侵其它用户的计算机系统,对用户的计算机进行破坏,使被攻击的用户计算机系统发生瘫痪、窃取用户计算机中存储的机密数据以及个人隐私。网络黑客的攻击除了其本人具有较高的计算机水平外,计算机本身的漏洞也为黑客入侵提供有利条件。

2.3 计算机网络本身漏洞

网络管理策略本身存在一定的缺陷,这使得计算机网络经常存在各种各样的安全漏洞,网络漏洞的存在是计算机主要的安全隐患之一。网络漏洞的存在为黑客攻击以及病毒入侵提供有利条件,并且受计算机用户本身操作不当的影响及安全意识缺乏,使得计算机网络漏洞逐渐扩大,这必然会对计算机网络安全造成巨大威胁。

2.4 网络诈骗

计算机网络开放性、虚拟性及自由性的特点,使得网络诈骗问题频出。一些非法分子经常通过网络社交平台及各种聊天软件工具进行网络诈骗,并且散布各种虚假广告来诱骗用户,使一些自我分辨能力较差的用户不能有效甄别,进而造成个人财产损失。

3 造成计算机网络安全隐患的原因分析

3.1 计算机安全系统不完善

计算机网络在各行各业应用的越来越广泛,但是相应的计算机网络安全防护系统却依旧不够完善,这导致各种网络安全问题层出不穷,因此安全系统不完善是造成计算机网络安全事故的重要因素之一。

3.2 计算机用户个人操作不当

当前计算机网络已经进入到家家户户,人们足不出户就能知天下事,这使得计算机网络的便利性更为突出,比如人们可以利用计算机网络进行聊天、新闻阅读以及购物等。但是其中比较严重的问题是许多人们在使用网络时往往缺乏安全意识,经常浏览一些非法或者安全性较低的网站,这为用户的计算机安全埋下巨大的安全隐患。

4 计算机网络安全漏洞挖掘技术

计算机网络安全问题的源头在于计算机本身存在漏洞,因此有必要采取一种针对性漏洞挖掘技术,将计算机中隐藏的漏洞显现出来,并采取合理的方案进行修复,以提高计算机网络安全性,保护用户信息安全。下面以软件安全漏洞为例,对安全漏洞挖掘技术进行分析。

4.1 漏洞研究

4.1.1 漏洞挖掘

计算机软件中的安全漏洞本身不会对软件的功能造成影响,因此很难通过功能性测试来发现,对于一些自己认为是“正常操作”的普通用户而言,更加难以观察到软件中存在的瑕疵。

安全性漏洞其实拥有很高的利用价值,比如导致计算机远程控制以及数据泄露的安全漏洞,通常是一些计算机技术精湛的编程人员寻找的重点,他们能够敏感的捕捉到程序员犯下的细小错误,这使得一些大型的软件公司,常常会雇佣一些专家测试自己产品中的漏洞。从安全漏洞修复层面分析,漏洞挖掘其实属于一种高级的测试,目前无论是专家还是攻击者,普遍采用的漏洞挖掘方法是Fuzz,这实际上是一种黑盒测试。

4.1.2 漏洞分析

当Fuzz捕捉到软件中的异常情况后,需要向厂商简单描述漏洞的细节时,就要具备一定的漏洞分析能力,漏洞分析通常是使用一种调试二进制级别的程序。

进行漏洞的分析时,若能搜索到POC代码,则能够重现漏洞触发的现场,通过调试器观察漏洞细节,或利用一些工具能够找到漏洞的出发点。而如果不能搜索到POC时,就需要向厂商简单的描述漏洞,使用较为普遍的是补丁比较器,先比较patch前后可执行文件中有哪些内容进行了修改,之后就可以用反汇编工具进行逆向分析。

漏洞分析对漏洞挖掘人员的逆向基础以及调试技术有较高的要求,除此之外还要求相关人员应精通各个场景下漏洞的利用方法,这些操作更多的依赖实际处理经验,因此很难形成通用的方法与技术规范。

4.1.3 漏洞利用

漏洞利用在上世纪80年代就已经出现,而其真正流行是在1996年,随着时间的逐渐推移,经过无数的软件安全专家以及黑客的针对性研究,该技术已经在多种流行的操作系统以及编译环境下得到了有效的实践,并且日趋完善。

4.2 漏洞挖掘技术研究

4.2.1 安全扫描技术

扫描漏洞主要是对计算机端口信息进行检查以及扫描,以便发现其中是否存在可供利用的漏洞以及端口。漏洞最终的扫描结果通常只是指出哪些攻击可能存在,哪些端口能够被黑客用来攻击,因此安全扫描仅仅是对计算机进行安全性评估。漏洞扫描技术通常建立在端口扫描技术的基础上,通过对入侵行为进行分析以及观察相关漏洞的收集结果,大多数是针对某一网络服务。

漏洞扫描原理主要是借助各种模拟攻击方法来检查目标主机是否存在已知安全漏洞,在端口扫描后可以得到目标主机开启端口以及相应端口上的网络服务,将相关信息与漏洞扫描系统所提供的漏洞数据库进行有效匹配,进而得出系统中是否存在条件符合的安全漏洞。此外,漏洞扫描还经常模拟黑客攻击手法,对目标主机采取攻击性的安全漏洞扫描,比如测试弱口令,如果模拟攻击成功则表明主机系统的确存在安全漏洞。

4.2.2 白盒测试

白盒测试指的是在已知的源代码基础上,对所有资源进行充分访问,包括源代码、设计规约、程序员本人等,通常而言往往只能得到程序的二进制代码,然而若采取反编译工具,进行代码的反汇编,则能够进一步分析源代码。

源代码的评审包括人工及自动两种方式。通常而言,计算机程序中包含数十万的代码,如果单纯的进行人工审查是很难完成的。自动化工具作为一种宝贵资源,通常能够减少长时间阅读代码的繁重任务,但是自动化工具却常常只能识别一些可疑的代码片段,后续仍需人工分析来完善。

源代码分析工具通常可分为编译时检测器、源代码浏览器以及自动源代码审核工具。其中编译时检测器常常与编译器集成在一起,能够检测不同类型的漏洞,有效弥补了编译器的检测不完全的缺陷。源代码浏览器专门用来辅助人工评审源代码,该工具允许评审者执行代码高级搜索及在代码交叉处应用位置之间进行导航。源代码自动审核工具同大多数的安全性工具一样,但是该工具却倾向于关注具体编程语言。

白盒测试的优点:源代码所有可能的路径都可以被审核,这便于发现可能的漏洞。

白盒测试的缺点:源代码分析工具不完善,可能出现报告出伪问题;白盒测试的评审在Win32环境下较为罕见,因此使用范围也比较有限。

4.2.3 黑盒测试

作为终端用户,可以控制输入,从一个黑盒子一端提供输入,然后从另一端观察输出结果,并不知道内部工作细节。黑盒测试要求所有东西可以被测试程序接受,这也是黑客攻击者常用的手段。

黑盒测试通常只是从程序外部接口入手,虽然不知黑盒内部的任何细节,然而测试的最终目的却与白盒测试相同,即达到程序内部完整分支覆盖以及状态覆盖。此外,由于无法得知软件程序的内部具体情况,做到完全覆盖测试就是使用无穷数量,但是这是很难实现的。所以对于黑盒测试,测试用例选择及设计尤为重要。

黑盒测试优点:黑盒测试在源代码可用情况下优势突出;黑盒测试无需对目标进行假设;测试方法简单,能够在不十分了解程序内部细节的情况下执行。

黑盒y试缺点:确定测试合适结束以及测试有效性是最大挑战;不适用复杂攻击情形并且此类攻击还需要深入理解应用程序底层逻辑。

4.2.4 灰盒测试

灰盒测试在白盒测试与黑盒测试中间浮动,这对该测试的具体含义,给出下面的定义:灰盒测试包含了黑盒测试审核,内容中还包含了逆向工程获取结果。逆向工程通常被称作逆向代码工程。源代码作为宝贵的资源,具备容易被阅读以及支持人们理解软件具体功能的作用。并且源代码中隐含提示的具体功能以及预期所需要的输入以及具体功能的输出内容。分析编译后得到的汇编代码指令可以帮助测试者在源代码缺失的情况下进行安全评估,该过程忽略了源代码这一层次,在汇编代码层次上进行安全评估,使用二进制进行相关的审核。

5 结语

总之,随着计算机技术的快速发展,计算机网络安全问题日趋严重。由于计算机网络安全隐患多样、涉及的因素也较多,因此对计算机安全隐患的防范不单单是利用简单的技术措施对系统进行保护,而是应采取相应的漏洞挖掘技术,将计算机网络安全隐藏的漏洞充分暴露出来,并采取相应的修复措施,以解除计算机网络安全警报,提高计算机网络安全性,保证用户个人信息安全。

参考文献

[1]刘春娟.数据挖掘技术在计算机网络病毒防御中的应用分析[J].电子测试,2014(05):83-85.

[2]吴志毅,茅晓红.探讨计算机网络存在的安全隐患及其维护措施[J].科技传播,2014(05):223-224.

[3]李智勇.数据挖掘在计算机网络病毒防御中的应用探究[J].电子测试,2014(12):46-48.

[4]冯伟林.探讨计算机网络存在的安全隐患及其维护措施[J].计算机光盘软件与应用,2014(16):177-178.

作者简介

高旗(1990-),男,北京市人。大学本科学历。现为国家新闻出版广电总局监管中心助理工程师。研究方向为广播电视监测。

第10篇

关键词:复杂工程问题;计算机科学与技术专业;课程设计

工程教育认证要求通过认证的工程专业不仅要深入理解和把握复杂工程问题,更要按照国际实质等效原则培养学生具有解决复杂工程问题的能力[1]。目前,针对计算机相关专业解决复杂工程问题能力培养的研究还处于探索阶段。许智宏等人认为可采用半开放式项目驱动教学方法达成目标[2];尚凤军提出课程群建设面向复杂工程设计的方案[3];黄永红等人认为可增设综合训练项目来达到培养目标[4]。刘秀平等人提出了分层实施方案,从知识、实践、设计的维度支撑了解决复杂工程问题的能力[5]。王宏宇等人提出了以学科竞赛主题为对象,遵循工程逻辑设计开发过程的课程建设改革方法[6]。许多研究成果对于分解落实解决复杂工程问题能力的培养缺乏深入探索,对于如何优化课程设计体系和内容来提高学生解决复杂工程问题的能力方面也缺乏深入研究。

1课程设计改革的意义

完备的实践教学体系主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等。通常,国内高校都将毕业设计(论文)环节作为实现解决复杂工程问题的重要载体。但近年来,毕业设计期间应聘、考研等挤占了学生很多时间和精力,设计内容往往弱化甚至忽略难以处理的学科交叉问题和非技术因素,且毕业设计往往采取一人一题,很难达到个人与团队的教学指标。课程实验往往随理论授课逐周分散进行,受学时限制以及学生知识掌握处于积累阶段等因素,一些深度型、探究型、综合型的实验往往很难开展。实习由于受到场地、经费、管理难度、企业技术保密等限制,往往缺乏理论指导下的实践。一些计算机类专业学生到实习单位后,只能接触一些前端页面或模块代码的机械性编写,无法接触软件或硬件的具体设计过程,有些专业实习甚至畸变为企业参观。《计算机类专业教学质量国家标准》要求计算机类专业学生4年的实验当量应不少于2万行代码。在课程设计方面,要求至少完成两个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。调研发现,实践教学体系中提高学生解决复杂工程问题的环节应保证时间的集中性,内容的规模和复杂度要达到国家标准中的要求,且应在理论的指导下开展,课程设计比较符合这一要求,应作为提升学生解决复杂工程问题能力培养的关键突破口。

2课程设计改革宗旨和研究方法

2.1课程设计改革宗旨

第一,以培养学生解决复杂工程问题能力为主线,突出工程技术应用能力的培养,强调自主学习和终身学习意识培养,全面提升学生的能力和素质。第二,使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案,在设计环节中体现创新意识,实现多方案分析与评价,从而全面提升实践教学效果。第三,使学生深入掌握工程原理,结合工程实践,体现综合运用,提升解决复杂工程问题的能力。第四,分解落实解决复杂工程问题能力的培养,课程设计的持续改进逆向推进课程体系的整体优化。第五,构建计算机专业完善的实践教学体系和课程群体系,建立各项实践教学活动的持续改进机制。

2.2基本研究方法

第一,调研法。采取调研问卷调查和访谈的方式,对目前已毕业学生、在校生(包括计算机类专业本科生、研究生)、教师(包括教学管理、教学一线、教辅等多层面)开展调研。同时走访和调研部分高校、IT企业和专业培训机构等。第二,逆向研究法。从实践入手,逆向优化专业类知识体系教学。第三,分析建模法。对调研数据、教学环节统计与考核数据、质量保证监控数据进行科学分析,借助人工智能手段进行建模优化。第四,螺旋优化、研以致用法。杜绝纸上谈兵,形成的专业课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、考核标准等),直接实施于一线教学活动,并通过实施效果的反馈螺旋优化后续方案。

3课程设计改革实践

课程设计计划的实施要求指导教师明确课程设计对应于工程教育认证标准具体的毕业要求指标点,并要在课程设计过程中坚持实施。明晰课程设计对毕业要求指标点的支撑作用,为合理安排课程设计的内容明确了指导思想。本校计算机科学与技术专业培养方案以工程教育专业认证为背景,共设置11门课程设计。一类课程设计在前5学期开设,涉及专业类知识课程门数相对较少,具体包括以下7门课程设计:C语言程序设计课程设计、Java程序设计课程设计、数据结构与算法课程设计、数据库原理课程设计、计算机网络课程设计、C++程序设计课程设计、JavaEE编程技术课程设计。以上课程设计以语言开发为主,是培养学生计算思维、软件工程设计规范、计算机语言开发能力的基础。指导教师面向解决复杂工程问题培养,认真设定课程设计题目和内容。以学生为中心,强调基础性、技能性、应用性、工程性和创新性,采用问题驱动和求解渐进化方式不断提升学生解决复杂工程问题的能力。每门课程设计在具体实施中,指导教师始终探索课程设计如何解决承上(课程实验)启下(毕业设计和实习),并不断思考和探索课程设计如何逆向优化专业类知识课程的教学活动。计算机科学与技术专业另一类课程设计在第6和第7学期设置,综合性较强(在某些高校或专业有时被称为“综合开发实训”或“综合训练项目”等,但通常拘泥于一种开发语言或技术)。综合类课程设计有4门:A.体系结构课程设计。专业类知识课程涉及体系结构、计算机组成原理、编译原理、汇编与接口技术、计算机网络等硬件类和系统类课程。B.操作系统课程设计。专业类知识课程涉及操作系统、Linux系统等系统软件类课程和部分高级语言类课程。C.软件开发综合课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Java、C、C++)、软件工程、数据结构与算法、数据库原理等软件开发类课程。D.Python与人工智能课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Python、Java、C、C++)、数据结构与算法、人工智能导论等课程。综合类课程设计涉及大量通识类知识和学科基础知识,具有较高的综合性,包含多个相互关联的子问题,体现问题和系统的规模、难度、复杂度、综合性。课程设计更强调培养学生的系统观,使学生能够站在系统的高度,以系统的视角去看问题,去适应错综复杂的应用场景,最终实现问题的系统化、科学化求解。“软件开发综合课程设计”综合了之前的.NET综合课程设计、Java综合课程设计等软件开发类课程设计。根据工程教育专业认证要求,这门课程设计并不拘泥于某一种语言或技术要求,要求学生能够针对复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等设计开发一套软件系统,并通过对比得到有效结论。“Python与人工智能课程设计”以解决复杂工程问题入手,学生首先分析问题建立模型,然后给出解决方案和算法设计,通过Python语言及其扩展库编程实现系统,最后通过设计方案、模型、算法、开发语言等多个角度对比分析给出所设计系统的客观性评价。在2017版培养方案中该课程设计为“Python程序设计课程设计”,设计内容包含了软件开发、大数据、人工智能、深度学习等。2019版培养方案中,专业增设了1门48学时的人工智能导论理论课,Python程序设计和人工智能导论合并为1门2周的“Python与人工智能课程设计”。“体系结构课程设计”和“操作系统课程设计”是专业认真研究工程教育认证标准后于2019版人才培养方案中新设置的2门课程设计。在学时紧张的情况下,专业仍增设了这2门综合类课程设计,力图保证学生硬件系统、组成原理、体系结构、操作系统方面的综合设计能力培养质量,保证人才培养的系统性和专业性。课程设计具体实施过程中,指导教师以突破解决复杂工程问题能力培养为核心安排课程设计内容,使学生的能力培养达到工程教育认证标准的培养要求,反复思考和尝试解决以下关键问题:第一,课程设计内容重点覆盖了《华盛顿协议》7个特征中的哪些特征?课程设计的规模、难度、复杂度、综合性是否能满足工程教育认证背景下的解决复杂工程问题的要求?第二,课程设计中,如何运用深入的而不是浅显的工程原理,经过什么样的分析,而不是直接套用原理、公式来解决设计目标?第三,课程设计中学生在哪些理论指导下进行实践?加深对哪些原理的理解?第四,为了突出复杂工程问题的解决,与课程设计相关的一门或多门相关课程的讲授环节中,将对传统的授课方式、方法和内容采取哪些变化?与课程设计相关的理论知识讲授和基本实验环节能否为学生完成课程设计奠定扎实基础?第五,课程设计是否要引入混合式教学?如果引入,混合式教学将如何提高课程设计效果?第六,从以学生为中心的角度分析学生如何通过课程设计和相关理论的学习,实现从“学了”到“学会”再到“会应用”?第七,课程设计“能力培养”如何量化考核,“复杂度”如何评价?以产出为导向,如何建立持续的人才培养改进机制?通过指导教师的不断思考和改革尝试,使各门课程设计实现了设计理念的转变、从简单到综合的转变、从单一系统到增加对比分析、综合评价等突破常规的转变。

4课程设计改革效果

课程设计改革使计算机科学与技术专业逐步形成一套课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、形成性考核标准等),并直接实施于现有教学活动。通过培训和专家辅导讲座等形式,指导教师深刻理解了工程教育认证的本质和内涵,改变了传统的课程设计理念。以复杂工程问题的提出和解决为课程设计核心,突出产出导向,精心设计课程设计题目,优化课程设计考核指标,建立了课程设计持续改进机制。课程设计改革在人才培养方面取得了切实效果。第一,以培养学生解决复杂工程问题能力为主线,突出工程技术应用能力的培养,增强了学生自主学习和终身学习意识培养,设计理念更符合学科发展趋势。第二,使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案,在设计环节中体现创新意识,养成了多方案分析、对比和评价的设计习惯。第三,使学生逐步掌握深入的工程原理,结合工程实践,综合运用,提升了解决复杂工程问题的能力。第四,以课程设计内容设置为突破口,逆向推进课程体系设置整体优化,使学生通过实践逆向推动理论课学习的兴趣和动力,学生的理论素质进一步提升。课程设计改革首先在省级一流本科专业“计算机科学与技术”专业实施,并推广至软件工程、数据科学与大数据技术、物联网工程三个计算机类本科专业。与信息技术密切且相关的电子商务、电子信息工程、机器人工程等专业也逐步开展了面向复杂工程问题能力培养的课程设计改革,取得了切实有效的实施效果。

5结语

截至2018年,计算机类专业已达3349个专业点,培养学生复杂工程问题的解决能力,是工程教育专业认证对工程类专业人才培养的核心要求,也是一流本科专业建设的核心目标之一。随着工程教育认证的普及开展,面向OBE理念,突出解决复杂工程问题能力培养的课程设计改革越发迫切和必要。只有不断改革,建立持续改进机制,才能不断优化计算机教育教学工作,为信息技术产业培养更多优秀人才,推动我国信息技术产业的蓬勃发展。

参考文献:

[1]林健.如何理解和解决复杂工程问题:基于《华盛顿协议》的界定和要求[J].高等工程教育研究,2016,(05):17-26,38.

[2]许智宏,李妍,董永峰,等.半开放式项目驱动复杂工程问题能力培养实践[J].计算机教育,2019,(02):37-40.

[3]尚凤军.面向复杂工程问题的计算机人才创新能力培养体系研究[J].计算机教育,2016,(09):70-73.

[4]黄永红,蔡晓磊,刘国海,等.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践[J].电气电子教学学报,2018,40(06):15-18,22.

[5]刘秀平,韩丽丽,胡新煜,等.基于工程教育专业认证的自动化专业复杂工程问题实践探索[J].中国现代教育装备,2021,(21):67-69.

第11篇

【关键词】逆向工程;数字化测量;数据预处理;逆向建模;质量精度分析

0 引言

目前,消费市场竞争日益激烈,产品更新步伐不断加快,部分商品已呈现多样化,尺寸难以掌握的曲面化趋势。与时俱进和缩短产品的生产周期是企业能否发展的关键。为顺应新时代的发展要求,各种先进的设计思想和制造方式应运而生。随着现代测量设备、计算机辅助设计技术的发展及人类对设计理念的逐步深入,为缩短产品的生产周期,实现并行工程的新设计理念,逆向工程技术作为快速设计与制造的核心,逐渐被社会认可,而今已成为工业领域研究与应用的热点。

逆向工程是一个根据已经存在的样品模型,反向推出产品设计数据,并加工出产品的过程。利用现有的硬件和软件设施,对逆向工程在驮忧面零件加工中的应用进行探讨和研究。

对小轿车车门拉手进行快速设计制造,不仅可以减少产品设计制造的周期,还可以提高产品在传统设计制造过程中的精度要求。同时在汽车被普遍代步的时代,汽车更新换代也日益频繁,小轿车车门拉手的设计和制造成为整车产品开发中的重要环节之一,将逆向工程技术引入到设计制造的过程中,可快速、准确地得到小轿车车门拉手的三维模型,为实现小轿车车门拉手快速设计制造奠基。

以小轿车车门拉手的逆向设计为原型,其逆向工程流程图如图1所示。

1 小轿车车门拉手的数字化测量

随着工业智能化的发展,人们对产品的测量、设计与制造提出了高精度和高效率的要求。由于复杂的曲面模型难以构建,因此需要通过逆向工程技术对零件的复杂曲面进行精密测量扫描,将零件的模型转化成数据点,然后根据数据点进行零件的三维模型重建及后续的产品加工。

测量方式也由熟练的手工测量转变为以计算机为主的精密仪器测量。在现阶段的测量技术中,根据测量探头是否与物品表面接触,将获取零件表面基本信息的测量方法分为接触式和非接触式两种。在选取测量方法的过程中,应综合测量精度、测量速度、工件的材质、零件的表面特征等因素进行考虑。在结合现有测量设备的情况下,本文采用非接触式测量法对小轿车车门拉手进行数据采集。

1.1 制定扫描策略

利用北京三维天下公司所研发生产的Win3DD系列型号的非接触式Win3DD-M单目三维扫描仪进行测量,设备单幅扫描范围为300×210×200mm,扫描距离600mm,扫描点距为0.2-1.1mm,相机分辨率为130万像素,最终输出文件格式为asc,stl,igs,obj。启动扫描系统和硬件系统,扫描系统预热大约需要5-10分钟。打开专用计算机,启动扫描软件,点击“扫描标定切换”按钮,进入软件的标定界面如图2所示。调整扫描仪的高度和俯仰角度,使投影在标定板上的黑色十字线与标定板上的四个大的白色标定点尽可能重合,使“相机预览”中黑色十字线和白色十字线重叠,完成标定过程。

1.2 点云数据的采集

1.2.1 前期准备

测量之前,需对样品的表面、转盘等部件进行清洁,以免影响测量精度。由于小轿车车门拉手是反光件,具有较强的反光特性,相机无法高效地记录点云信息,从而影响点云数据的质量,因此需要喷显像剂,显像剂应喷的均匀且薄。

1.2.2 粘贴标志点

由于小轿车车门拉手的曲面结构较为复杂,且存在多处特征,需要进行多次扫描,因此设计出具体的扫描方案:首先在回转盘上贴些标志点,起定位作用,在转盘上贴标志点时要注意不能太过密集,同时不能在同一直线上出现过多的点,其次考虑其结构的特点,采用平躺在转盘上,翻身手动拼接的方法分两次扫描。

扫描时将实物放置在转盘上后,转动转盘,保证未超出边界。调整扫描头,将小轿车车门拉手显现在屏幕中央,第一次扫描时优先考虑特征线多和面积大的曲面,确保第一次能够扫到尽可能多的点。从第二次扫描开始,之后的每次扫描,至少要存在之前扫出来的3个标志点,否则无法扫描成功。

当位置确定好之后,点击“扫描标定切换”按钮,回到扫描界面,新建一个工程,完成小轿车车门拉手的数据采集如图3所示。小轿车车门拉手整个表面扫描完成后,需要判断是否有区域没有扫到,是否有分层的现象。若存在分层,则需要查明分层的原因,排除之后再重新开始扫描;若不存在,则将扫描数据保存为“.asc”格式。

2 小轿车车门拉手点云数据的预处理

通过Geomagic Wrap软件对小轿车车门拉手扫描出的点云数据进行预处理,将获取的点云数据导入到Geomagic Wrap软件中,点击“着色点”按钮,将黑色的点云上色如图4所示,以便后续处理。打开“体外孤点”和“减少噪音”,根据实际情况修改数据后应用并确定,将有效地去除采集的点云数据中的杂点。

第12篇

关键词:逆向思维 因子分析 汉明码 校验方法 存储器

中图分类号:TN919.33 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)05-0000-00

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门专业必修课。存储器是构成计算机的主要部件之一,要确保数据是否存储正确,需要采用一种校验技术来进行验证,汉明码就是具有一位纠错能力的校验技术,通常用在网络通信方面,也作为存储器校验的方法。对于该方法的学习,学生普遍反应比较难掌握,尤其是对于检测小组成员的构成,需要采用何种方式来掌握,成为一个热点问题。文中提出一种因子分析法,对检测小组成员进行分析,推出一种便于学生理解和掌握的方法来学习本知识点。

1 汉明码的组成

汉明码是由n位信息位和k位检测位构成的一种编码形式。因此对于汉明码的组成,主要包括三个主要因素:检测位的位数、检测位的位置和检测位的取值。

1.1检测位位数的确定

为了能够准确对错误定位及指出编码没错,新增的检测位位数需要满足:2k-1≥n+k。

1.2检测位位置的确定

对n+k位的汉明码子左至右进行编号1,2,3,…,n+k,检测位Ci(i=1,2,4,8,…)则设置在1,2,4,8,…,2k-1位。这样设置的目的是为了保证它们能分别承担n+k位信息中不同数位所组成的“小组”的奇偶检测任务。

1.3检测位的取值

根据校验规则(偶校验或奇校验)的不同,最终使得检测位和它所负责检测的小组中1的个数为偶数或奇数。具体分配如下:

C1检测的小组包括1,3,5,7,9,…位;

C2检测的小组包括2,3,6,7,10,11,…位;

C4检测的小组包括4,5,6,7,12,13,14,15…位;

C8检测的小组包括8,9,10,11,12,13,14,15,24,25…位;

其余检测位的小组成员也可类推。

尽管教材中也分析了这种小组划分的特点,但是对于学生理解起来比较难掌握。因此,文中提出了一种因子分析法加强学生对该知识点的掌握。

2 检测成员构成分析

2.1每组中成员位置特点

从每组成员组成的规律进行分析,可以得到如下结论:

(1)第C1组成员从1开始,以相邻元素个数1为单位,间隔为2*1=2的规律增长变化;

(2)第C2组成员从2开始,以相邻元素个数2为单位,间隔为2*2=4的规律增长变化;

(3)第C4组成员从4开始,以相邻元素个数4为单位,间隔为2*3=8的规律增长变化;

(4)第C8组成员从8开始,以相邻元素个数8为单位,间隔为2*4=16的规律增长变化。

因此,对于任意一组Ci,其构成成员从i开始,以相邻元素个数i为单位,间隔为2*i的规律增长变化。

2.2 因子分析法

按照规律分析的方式可以对每组成员的构成进行记忆,但是部分同学在记忆的时候也容易出现差错。因此,针对这个问题,文中提出了一种因子分析法来增强这部分知识点的掌握。该方法采用逆向思维的方式来分析每组成员需要哪些位来进行检测。比如,对于某一个班级(信息位)“2012级计算机2班”所开设的课程有多门,而对于这多门课程(检测位)则分别由不同的教师任教。该方法只对信息位进行分析,检测位不做分析。具体的分析方法如下:

对于成员3而言,可以分解为3==20+21=1+2;

对于成员5而言,可以分解为5==20+22=1+4;

对于成员6而言,可以分解为6==21+22=2+4;

对于成员7而言,可以分解为7==20+21+22=1+2+4;

通过上述分析可以看出,对于任何一个信息位都可以进行因子分解,而构成该信息位的因子必须是2的整数次幂,这些2i也就是对应的检测位。对于成员3 而言,由两位检测位C1和C2负责检测;成员5由两位检测位C1和C4负责检测;成员6由两位检测位C2和C4负责检测;成员7由三位检测位C1、C2和C4负责检测;…通过这样的方式来对每一个信息位进行分析,同样可以得到每位检测位的小组成员。

3结语

文中通过汉明码校验原理的分析,一方面,从检测位成员构成本身的特点进行分析,加强学生对该组成员的构成规律的理解和掌握;另一方面,从信息位本身需要的检测位来进行解析,得出信息位与检测位之间的关系,该方法只适合进行简单的理论分析和具体的试题解答,对于详细的通信过程的校验还需要进一步掌握汉明码校验方法的本质。通过两种方法的对比讲解,加强了学生对该知识点的理解和掌握,在连续4届的学生中受到了较好的好评。

参考文献