一种模型驱动的交互式信息可视化开发方法

设计与实现面向领域应用的交互式信息可视化软件十分困难．缺乏统一的开发方法与支撑工具箱，为非专家用户提供对层次、网络、多维等数据类型的统一支持，对各种可视化技术与交互技术的统一支持，以及对信息可视化任务的统一支持．针对此问题，提出了一种模型驱动的交互式信息可视化开发方法Daisy．首先，提出了交互式信息可视化界面模型IIVM（interactive information visualization interface model）；然后，提出了基于IIVM的交互式信息可视化开发方法Daisy,讨论了该方法的两个核心技术：IIVM建模与描述文件生成方法、系统自动生成方法．同时，给出了Daisy工具箱，包括Daisy建模工具、Daisy系统自动生成工具以及运行时框架与组件库．最后，给出了该开发方法与工具箱的应用实例．实例表明，该方法能够为交互式信息可视化开发的统一支撑方法问题提供一种有效的解决方案．

由QCD求和规则计算s夸克质量

简要回顾了量子色动力学求和规则在计算s夸克质量方面的应用。结合Dominguez,Gend和Paver的工作,重新考虑渐近自由阈以下的谱函数后,计算了s夸克的质量,得到s夸克的跑动质量-ms(1 GeV)=219 MeV。讨论了影响计算结果精度的可能因素。

QCD求和规则对S夸克质量的研究

QCD求和规则是强子物理中的一种非常有效的非微扰方法，它从流的算符乘积展开开始，引入算符乘积展开式的真空期望值，把微扰和非微扰效应分开处理：微扰效应包含在展开系数中，非微扰效应则由算符的真空凝聚值表示。然后利用色散关系，把算符乘积展开式的真空期望值与一个含有强子物理参数的色散积分联系起来，这样就能够计算有关强子的物理量。 本文首先系统介绍了QCD求和规则的基本原理、基本方法，然后结合Dominguez，Gend和Paver的工作[14]，展开式保留了的算符d=4凝聚值，采用新的参数化渐近自由阈以下谱函数的方法：即根据文献[25]，用实验上了解得比较清楚的两个共振态的贡献来参数化谱函数，计算了s夸克的质量，得到了在动量标度为1Gev时，s夸克的跑动质量为219MeV。在误差范围内，这是一个理论上可以接受的结果，本文计算得到的跑动质量的值能为考察动量转移为1GeV时的质量效应提供参考。 关键词：QCD求和规则 算符乘积展开 色散关系 Borel变换 夸克质

信息可视化中的交互技术研究

随着计算技术的发展，使海量信息得以存在并迅猛增长。近年来商务智能、生物信息学、社会网络分析等新兴应用领域的迅速发展，对海量信息的有效利用提出了迫切的要求。我们正处于信息爆炸的时代，纷繁复杂的信息给人们理解、查询和获取知识带来沉重的负担。信息可视化通过对抽象信息提供计算机支持的、交互式的、可视化的表示形式，不断增强人们对于复杂信息的认知能力，成为人们解释现象、发现规律、辅助决策的强有力工具。 人机交互是信息可视化的重要研究领域。然而，对于信息可视化中的人机交互的研究仍存在以下挑战：一是传统的信息可视化研究主要关注数据转换过程并以可视编码为核心，缺乏从人的角度出发对任务进行全面分析，对于新出现的交互任务提供的理论支持不足，需要对传统信息可视化模型予以扩展。二是针对海量信息在小界面中的可视化与交互问题，如何为用户提供真正符合认知规律的新的交互式可视化技术，使用户能够高效地进行交互探索以洞悉知识。三是针对领域应用中的非专家用户需要构建具有个性化用户界面的交互式信息可视化系统的问题，如何提供一套统一的开发方法。本文正是从上述问题出发，围绕着信息可视化中的交互技术，从理论、方法与应用等方面展开研究。 本文首先论述了信息爆炸带来的挑战以及信息可视化的发展趋势，继而对信息可视化、人机交互、模型驱动架构等相关研究进行了综述。在此基础上构建了交互式信息可视化框架，建立了交互式信息可视化的用户界面模型IIVM。然后，针对海量信息在小界面中的可视化与交互问题，提出了嵌套圆鱼眼视图技术、基于嵌套圆鱼眼视图的Focus+Context交互式可视化技术、基于网络关注度模型的Focus+Context交互式可视化技术。针对非专家用户构建具有个性化用户界面的交互式信息可视化应用的问题，提出了基于模型IIVM的交互式信息可视化系统开发方法Daisy。最后，将上述研究成果应用于制造企业交互式信息可视化系统与计算机文件系统的开发，给出了两个应用实例。 本文的创新点主要包括： 1. 构建了一个交互式信息可视化框架。 本文在信息可视化的经典模型基础上对其进行扩展，构建了一个交互式信息可视化框架。该框架从用户、任务、信息三个方面对信息可视化进行描述，深入分析了信息的转换过程、任务的层次树模型、用户的认知规律，并讨论了三者之间相互影响的关系。该框架提炼了信息可视化中人的特征、计算机表示的信息的特征以及相互之间的关系，能够为信息可视化中的人机交互理论提供支撑。 2. 建立了交互式信息可视化的用户界面模型IIVM。 本文围绕着交互式信息可视化框架中的用户的特征、任务的特征、信息的特征及其相互之间的关系，基于Puerta提出的基于模型的界面开发通用框架中的界面模型，建立了交互式信息可视化的用户界面模型IIVM。讨论了IIVM的抽象组成元素即用户模型、任务模型、领域信息模型，以及具体组成元素即可视化表征模型与对话模型，建立了各个模型间的映射关系，并给出了IIVM的形式化定义。IIVM能够有效地描述具有个性化用户界面的交互式信息可视化系统。 3. 提出了两种新的Focus+Context交互式可视化技术。 针对海量信息在小界面中的可视化与交互问题，在认知心理学规律基础上，提出了嵌套圆鱼眼视图技术；提出了一种基于嵌套圆鱼眼视图的Focus+Context交互式可视化技术；提出了一种基于网络关注度模型的Focus+Context交互式可视化技术。实验结果表明：上述方法能够有效解决在小界面内对海量信息的交互式可视化的问题，具有较高任务完成效率和用户满意度。 4. 提出了一种基于模型的交互式信息可视化系统开发方法Daisy。 提出了一种基于模型IIVM的交互式信息可视化系统开发方法Daisy。描述了该方法的软件生命周期，论述了其中两项关键技术：IIVM建模与描述文件生成方法、系统自动生成方法。讨论了支撑该方法的Daisy平台的体系结构，给出了Daisy工具箱。实验表明，该方法可以为非专家用户构建交互式信息可视化的特定领域应用提供一种有效的解决方案。 5. 基于上述研究成果完成了制造业交互式信息可视化系统和计算机文件可视化系统等两个实际系统的开发。 将研究成果应用于两个系统。一方面，将Daisy方法及Focus+Context交互可视化技术应用于制造业领域，构建了制造业企业交互式信息可视化系统。实例表明，Daisy能够面向非专家用户、为交互式信息可视化系统的开发提供一种统一的解决方案。另一方面，将基于嵌套圆鱼眼视图的Focus+Context交互式可视化技术应用于计算机文件系统，开发了基于嵌套圆的计算机文件可视化系统。应用实例表明，本文研究成果既具有理论价值又具有应用价值。