Biomimetic (topological) pattern recognition - A new model of pattern recognition theory and its application

A new theoretical model of Pattern Recognition principles was proposed, which is based on "matter cognition" instead of "matter classification" in traditional statistical Pattern Recognition. This new model is closer to the function of human being, rather than traditional statistical Pattern Recognition using "optimal separating" as its main principle. So the new model of Pattern Recognition is called the Biomimetic Pattern Recognition (BPR)(1). Its mathematical basis is placed on topological analysis of the sample set in the high dimensional feature space. Therefore, it is also called the Topological Pattern Recognition (TPR). The fundamental idea of this model is based on the fact of the continuity in the feature space of any one of the certain kinds of samples. We experimented with the Biomimetic Pattern Recognition (BPR) by using artificial neural networks, which act through covering the high dimensional geometrical distribution of the sample set in the feature space. Onmidirectionally cognitive tests were done on various kinds of animal and vehicle models of rather similar shapes. For the total 8800 tests, the correct recognition rate is 99.87%. The rejection rate is 0.13% and on the condition of zero error rates, the correct rate of BPR was much better than that of RBF-SVM.

OnceCluster：一种易扩展WEB应用服务器集群框架的设计与实现

随着Internet的迅速发展，大型的企业信息化系统以及以B2C和C2C等模式为代表的电子商务领域的应用逐渐成为当今软件技术的主流趋势和竞争焦点。在该领域，作为信息系统基础平台的应用服务器面临极大的负载压力，通过应用服务器集群系统来扩展平台的计算能力是目前业界重要的研究课题。 然而，目前广泛适用的应用服务器集群系统尚存在一些不足，一方面，集群架构缺乏静态可扩展性。用户无法根据当前的网络状态和软硬件环境，灵活的配置集群系统所需的底层通讯框架以及负载平衡算法。另一方面，集群系统缺乏动态可扩展性。目前的集群框架无法根据当前负载的大小动态地伸缩规模，在高负载时无法提供足够的计算能力，而在负载低时，会产生空闲节点造成资源浪费。 针对集群系统的动态扩展需求，本文提出了一种易扩展的集群框架：OnceCluster，并针对该框架的设计以及实现过程当中遇到的相关技术问题展开研究和讨论。 首先，本文对当今主流的J2EE应用服务器集群的现状进行了分析，总结几种主要集群架构的特点，并在此基础上提出了一种易扩展的集群架构：OnceCluster。该架构研究主要包括三部分：高效易扩展的负载平衡器，易扩展的集群基础设施，以及集群成员动态扩展机制。 其次，本文分别针对OnceCluster的三个主要组成部分的设计与实现进行阐述。在负载平衡器部分，本文研究了负载平衡器的实现方式和负载平衡算法的设计，分析了影响负载平衡器性能的关键问题，并在此基础之上设计并实现了灵活易插拔的负载平衡器框架，该框架利用XML结构化对象模型和Java虚拟机的运行时动态绑定机制，实现了一个基于的IoC的对象生成机制，并基于该机制实现了组通讯管理模块，负载平衡算法模块和线程池模块。在集群基础设施部分，本文研究了集群系统和应用服务器之间交互关系，集群信息状态同步和失效恢复机制，并设计与实现了一种可灵活替换的集群基础设施通讯框架。在集群成员动态扩展机制部分，本文通过研究了一种分布式的集群成员管理机制，及时侦测集群成员的存活信息及负载状态，自动的启动或关闭集群成员，对集群规模进行动态地伸缩。 论文的研究成果已经应用于中国科学院软件研究所自主研发的基于J2EE规范的应用服务器OnceAS当中，目前，OnceAS已成功用于电子政务，电子商务和ERP系统等领域。

BPEL流程监视的可视化实现

When a BPEL process is executed,it is necessary to dynamically monitor the process.BPEL is a executable language,which is not suitable for visual monitoring.On the other hand,BPMN is designed to visually describe business process and is more intuitive for monitoring.To visually monitor a BPEL process, transformation from BPEL to BPMN is necessary.However,current study of transformation from BPEL to BPMN does not support the transformation of"link"activity.Besides,no work has been done to add supplementary information into BPMN during transformation.In this paper,we transform nested BPEL process into a flat BPMN process graph without hierarchy through applying a flattening strategy.Especially, we analyze various scenarios of the transformation of link activity,and provide a method to deal with it. Besides,we analyze the mapping between BPEL activities and BPMN graph,through which we found out that some supplementary information cannot automatically obtained from BPEL process.These supplementary information need to be added during transformation.At the end of this paper,we present the structure of our monitoring tool which is based on our transformation algorithm.

大豆根瘤菌种群多样性及结瘤特性研究

环境因子及土著根瘤菌是影响人工接种根瘤菌剂接种效果的两个主要因素。论文分为二部分。第一部分首先考察了外界因素对根瘤菌剂接种效果的影响。应用GUS（葡萄糖苷酶）基因标记技术将标记基因GUS导入受体菌S.fredii 8855，标记菌体形成的根瘤可被GUS染色缓冲液染成兰色，而土著菌形成的根瘤不能着色，由此即可十分简便地确定土著菌的影响程度。盆栽实验表明，S.fredii 8855的结瘤抗酸碱能力高于土著菌，能在土壤中较大范围内迁移。当它的根瘤占有率不小于43％时，接种能显著提高大豆产量。大豆产量与根瘤根瘤占有率呈正相关(r = 0.98)，而与总瘤数关系不大(r = 0.13)。土壤氮素显著抑制其结瘤，补加磷能缓解这种抑制作用。研究发现应用快生型大豆根瘤菌剂为保证接种效果，接种量至少应为土著根瘤菌数量的10~5倍，同时施用磷肥会提高接种效果。只有当接种根瘤菌的占瘤率在40％以上时接种才可能达到增产目的。第二部分较为系统地考察了新疆主要大豆产区耕作土中大豆根瘤菌种群数量、种群结构及种群共生、遗传多样性。新疆大豆地耕作土中含有数量较高的大豆根瘤菌，数量每克土大多在10~5-10~6之间，种群结构大多以快生型根瘤菌为主。对分离的28株根瘤共生及遗传多样性进行了分析，土著大豆根瘤菌菌株间结瘤能力有一定差异，快生型大豆根瘤菌总体结瘤能力高于慢生型，但差异不显著(p <= 0.05)，形成的根瘤大小也有较大差异。根瘤菌种群中菌株间为植物提供的生物固氮量存在明显差别，但仅有20％的菌株能明显促进植物生长，有1/3的菌株具有较高的固氮能力。慢生型大豆根瘤菌固氮能力明显高于快生型，但二者之间差异未达到显著水平(p < 0.05)。根瘤菌结瘤力与固氮活性之间的相关性分析发现许多根瘤菌形成的根瘤为无效根瘤。重复序列（重复基因外回文REP和肠细菌重复基因间共同序列ERIC）结合聚合酶链式反应(ERP和ERIC－PCR)用于大豆根瘤菌染色体指纹分析，分析结果表明新疆土著大豆根瘤菌具有复杂的遗传多样性，遗传相近程度具有一定的地域性，来自同一地区的根瘤菌株具有较高的遗传相似性。新疆土著大豆根瘤菌在相似水平0.5可分为两大类群，一个类群包括所有慢生型根瘤菌，另一类群为所有快生型根瘤菌。在相似水平0.6大豆根瘤菌可分为5个聚群，快生型根瘤菌分为二个主要聚群和一个次要类群，慢生型根瘤菌分为二个次要类群。主要聚群中一个聚群结瘤能力较高但固氮能力较低，另一聚群结瘤能力和固氮量均较低；次要聚群中快生型和一个慢生型聚群固氮能力较高但结瘤力低，另一慢生型聚群固氮能力和结瘤力均较高。以上研究表明，新疆绿洲农业生态系统中大豆根瘤菌具有一定种质特异性，尽管次要类群具有相对较高的因氮活性，但由于多数根瘤菌形成的根瘤为固氮活性很低的无效根瘤，占优势的主要聚群固氮活性较低，因此土著根瘤菌生物固氮量不能满足作物对氮素的需求，在新疆人工施用根瘤菌剂具有现实意义，但接种的根瘤菌剂可能受到对环境适应性强、结瘤能力高的土著根瘤菌优势类群强有力的竞争。

Scanning tunnelling microscopy observation of cytochrome-c denaturation induced by bromopyrogal red on highly oriented pyrolytic graphite

The denaturation of cytochrome-e (cyt-c) induced by bromopyrogal red (BPR) was studied by scanning tunnelling microscopy (STM) on the electrochemically pretreated highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) surface. STM images reveal that denatured cyt-c molecules exist in variable states including aggregates, globular compact, partially unfolded and combined with BPR molecule. The apparently low image contrast of denatured cyt-c observed in this experiment comparing to that of native cyt-c molecules, and the relative low image contrast of the unfolded part comparing with the compact globular part, are ascribed to the unfavourable tunnelling paths for the conformational variations of denatured cyt-c molecules. (C) 1997 Elsevier Science B.V.

Dynamic spectroelectrochemical measurement for the conformational transition of cytochrome c induced by bromopyrogal red

The conformational transition of horse heart cytochrome c induced by bromopyrogal red (BPR) in very low concentration has been firstly investigated by dynamic spectroelectrochemical technique, both at the BPR adsorbed platinum gauze electrode and at a bare platinum gauze electrode in a solution containing BPR. The effect of BPR on the structure of cytochrome c was studied by UV-visible and Fourier transform IR spectroscopy. The unfolded cytochrome c behaves simply as an electron transfer protein with a formal potential of -142 mV vs. a normal hydrogen electrode. The difference between the formal potentials of the native and unfolded cytochrome c is coupled to a difference in conformational energy of the two states of about 40 kJ mol(-1), which agrees well with the result reported. The stability and slow refolding of the unfolded cytochrome c are discussed.

制造执行系统的边界划分方法研究

介绍了制造执行系统(MES)的含义和实现的核心功能,提出了目前信息化建设过程中存在的边界问题,针对出现的问题,给出了MES与其它系统的边界划分方法:功能边界与技术边界两种方法。并根据研究结果分析了MES与ERP、MES与PCS系统的边界划分。

基于作业成本法的铜板带成本管理系统研究

为了提高铜板带成本管理的效率和准确性,提出了基于作业成本法的铜板带成本管理系统。文章首先分析了铜板带生产的工艺流程和组织结构,根据作业成本法的相关理论,建立了铜板带生产的作业中心,并进行资源分类、资源分配和成本核算。在此基础上构建了基于Web的,与ERP/MES集成的成本管理系统。该系统通过在某铜板带厂的实际应用,证明了其可行性和有效性。

网络制造管理信息系统的现状与发展趋势

本文从企业生产管理信息系统的现状出发，详细分析了现有信息系统在生产计划管理、生产过程跟踪和系统软件结构方面存在的问题。在此基础上，进一步分析了未来企业对制造信息系统的需求及表现形式，并从信息技术角度研究了构件技术在未来企业制造管理信息系统中的作用，建立了构件技术特征与制造信息系统技术特征之间的映射关系，提出了为实现构件化信息系统所要解决的一些技术问题。

鞍钢冷轧厂制造执行系统研究

鞍钢新轧钢股份有限公司冷轧厂制造执行系统(MES)覆盖了从接收用户合同到产品发货的整个生产经营活动。接收用户合同后,系统自动生成优化的主生产计划、要料计划和机组作业计划,在生产过程中,系统对生产状况进行全面跟踪,对出现的异常情况进行合理调度,并且,冷轧MES与上游厂、公司ERP、过程控制系统和厂级管理系统连成一体,协同工作。该软件在实际应用中取得了令人满意的效果。

装配制造执行系统计划调度研究及仿真

摘 要 随着全球市场竞争更加激烈，上层计划管理系统（MRPII/ERP）受市场影响越来越大，计划的适应性问题愈来愈突出，明显感到计划跟不上变化。因此，解决生产计划的适应性以及增加底层生产过程的信息流动，提高计划的实时性和灵活性，已经成为一个重要的研究课题。制造执行系统（MES），作为上层计划和底层控制的桥梁，能够通过传递信息，使得从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化。依赖准确的数据对工厂活动进行指导、启动、响应和报告。车间级计划与调度管理系统是整个（MES）系统的核心技术，是现代生产管理的关键问题之一。 本文结合陕西法士特齿轮有限公司装配制造执行系统的研究和开发，对装配生产线多品种变批量调度问题进行了深入的研究，给出了不同类型产品装配调度算法，及面向装配制造企业调度优化模型和变批量调度问题的算法。以先进的MES管理理念为依托，设计和开发齿轮装配线制造执行系统。并通过仿真软件对装配生产线进行仿真，进行初步资源优化。这些研究具有重要的理论意义和实用价值。 首先，本文阐述了MES产生及发展，分析了制造执行系统研究现状，并对装配制造车间计划调度优化问题研究。提出面向装配制造系统生产调度模型，给出了变批量生产调度问题的启发式算法。 其次，提出了装配制造执行系统功能模型。结合装配生产线的特点，针对装配车间管理，设计符合企业生产线运作与管理的制造执行系统，分析该系统的总体结构模型，并具体阐述了计划和调度模块设计的具体步骤，以及对一些问题的处理方法。并设计实现了齿轮MES的核心功能。 最后，讨论了计算机仿真技术在制造企业车间中的应用发展，以eM-Plant为平台，开发了装配生产线数字化仿真系统，并对装配车间生产线的资源优化设计作了分析，提出适合实际生产的策略。

混流装配线计划调度系统设计与开发

随着全球市场竞争更加激烈，上层计划管理系统（MRPII/ERP）受市场影响越来越大，计划的适应性问题愈来愈突出，明显感到计划跟不上变化。因此，解决生产计划的适应性以及增加底层生产过程的信息流动，提高计划的实时性和灵活性，已经成为一个重要的研究课题。制造执行系统（MES），作为上层计划和底层控制的桥梁，能够通过传递信息，可使得从订单下达到产品完成的整个生产活动进行优化。依赖准确的数据对工厂活动进行指导、启动、响应和报告。其中，车间级计划与调度管理系统是整个MES系统的核心技术，是现代生产管理的关键问题之一。国内外许多学者对计划调度方法作了大量的研究。 在研究生期间参与了课题组国家863高技术计划项目“面向汽车行业总装过程的可视化监控与执行管理系统”的研究与开发工作，我的主要工作是：以西安法士特齿轮有限公司的装配制造执行系统项目为应用背景，在搭建课题主要内容的SIA-MES运行平台中承担生产事件模型的设计以及软件开发工作，并在SIA-MES运行平台基础上，对混流装配线的调度问题进行了研究，给出了一种缩短生产周期的投产排序算法，设计了混流装配线计划调度系统，独立完成了软件部分的设计与开发工作。并且通过了辽宁省电子信息产品监督检验院的产品测试、得到了他们的认证。 本文的内容主要有以下几方面： 首先，阐述了MES以及制造业混流生产的产生原因及发展现状； 其次，对SIA-MES运行平台做了简单的介绍；并重点阐述了平台基于事件触发的通信机制以及事件对于计划调度系统的支撑。在此基础上，分析制定了计划调度系统的设计目标，而后按此目标完成了系统的功能设计，并对混流装配线调度问题进行了研究，针对计划实施的不同阶段给出不同的优化方法。 最后，介绍了计划调度系统的软件实现。包括基于SOA的软件实现技术，给出了软件系统的总体结构，并对各模块的具体实现进行了简单的介绍，包括类设计以及数据库设计。

6-12岁儿童自发脑电频谱相干的发展及认知水平的脑诱发电位研究

发展心理学中关于儿童心理发展一直以来存在阶段论和连续论两种观点，阶段论和连续论都有各自的支持依据，但目前心理学家倾向于认为儿童心理发展是阶段性和连续性的统一，一些脑电生理的数据也支持这一观点，脑电发展对认知发展有很好的提示作用。但现有的脑电生理研究在探讨这一问题尚存在一些不足。由于童年中期是个体发育成熟前的最后一个关键期，大脑重量、额叶发育都非常显著，因此，本研究自童年中期大脑发育的特点入手，从自发脑电和诱发脑电两个角度考察童年中期儿童自发脑电基本频谱相干的发展特点及不同认知发展水平、不同年龄的儿童认知发展与脑电发展的关系。研究一主要考察童年中期自发脑电频谱相干发展特点；研究二考察重量守恒水平不同的儿童在完成重量守恒任务时的脑电活动的时间进程；研究三考察不同年龄儿童完成认知任务的脑诱发电位表现。所得结果如下： 1. 自发脑电频谱相干研究发现在童年中期大脑发育存在7-8岁的加速期，并在11岁存在转折，在9、12岁达到高峰。支持儿童发展是阶段性和连续性的统一的观点。 2. 不同守恒水平儿童在完成重量守恒任务时，主要表现为晚正成分的波幅差异，且波幅存在守恒水平与电极位置的交互作用，守恒组倾向于激活右侧额中央区，而不守恒组则倾向于激活中央额区。结果不能支持阶段论，但发展是否表现为连续性，有待于进一步探索。 3. 9-10-11岁三组儿童在完成同一任务时的大脑活动存在显著差异，在脑电水平上，主要表现为N2波幅和电位图的差异，11岁组明显不同于9、10岁组。进一步考察9岁组、10岁普通智力组、10岁高智力水平组、11岁组四组儿童的诱发电位特点（潜伏期、波幅和电位图），发现，9岁组与10岁普通智力组之间N2波幅和电位图差异不显著，而10岁高智力水平组与11岁组在N2波幅和电位图上差异不显著。本实验结果提示认知发展在不同年龄段表现为阶段性，而由于同一年龄段的不同水平与其他年龄组存在水平相当的现象，认知发展从整体上看来表现为一定的连续性。 综合EEG与ERP的研究结果，得出结论，童年中期认知发展和脑电发育是阶段性和连续性的统一。

知道感和不知道感的实验分离――知道感的“双过程假设”

过去几乎所有的理论都假设知道感是一种由弱到强的主观感受的连续体。近期的脑成像研究结果提示：FOK与FOnK可能是由两种不同的认知与脑机制所实现的，由此结果罗劲等人提出了知道感的“双过程假说”。本研究试图从行为和脑电实验两方面来验证这一假说。 行为实验：以词对为材料、“回忆－FOK判断－再认”为实验程序，分别考察学习遍数、词对关联程度、线索词词频、非词对是否会对FOK和FOnK产生不同的影响。结果表明：如果换一种研究角度，把FOK和FOnK区分开来加以考虑的话，则过去通常认为能够影响知道感预测准确性的变量，对FOK和FOnK可能会造成不同的影响，甚至是相反的影响。学习遍数、词对关联程度、高频线索词提高FOK预测准确性并降低FOnK预测准确性；低频线索词、非词对降低FOK预测准确性并提高FOnK预测准确性，从而实现FOK与FOnK的双重分离。 脑电实验：首次使用事件相关电位（ERP, event-related-potential）研究FOK,借助ERP实时性的特点，探讨FOK和FOnK判断在时间和空间上的分离点。选用双字名词组成无关词对，程序同行为实验。结果提示相对于准确的FOnK判断，准确的FOK判断引发一个更负的波（N4），最高波幅出现在线索词刺激出现后500ms。并首次观察到FOK与FOnK在400ms左右开始发生分离。 研究意义：本研究从行为实验和ERP两方面验证了知道感的“双过程假设”，为这一假说提供了实证支持。