基于ECA规则的工作流时间约束分析

本文着重研究了工作流中各活动间的定量时序关系,提出了一种分析工作流中时间约束的方法。该方法针对基于ECA规则的工作流,通过建立及分析工作流的约束图,对工作流中活动间定量时序约束的一致性进行了分析,从而保证了工作流的正常运行。

基于ECA的信息发布/订阅机制研究

分布式的监控环境中,基于发布/订阅的push模式能及时地反映用户关注的最新信息,很好地满足松散通信的需要。但当订阅条件关联多条数据信息时,传统的订阅描述方法和匹配算法难以满足要求。提出了基于ECA(event-condition-action)的信息发布/订阅机制,利用ECA规则描述复杂的订阅条件,并初步研究了匹配方法。介绍了在卫星测试中该机制的设计实现及应用。

主动数据库中的实时ECA规则推理算法

许多领域的应用要求发生的事件能够得到实时的反应,这就要求应用于其中的主动数据库中的ECA规则推理过程具有实时性,能够在截止期内完成推理给出反应.现有的ECA规则推理算法均没有考虑实时性要求.为了解决这个问题,提出了一种实时ECA规则推理算法RTIAE.作为一种"任意时刻"实时算法,RTIAE算法在ECA规则的有向图结构中通过启发式搜索进行推理,在截止期内尽量给出更多的推理结果.随后,通过实验探讨了不同的参数对RTIAE算法实时性能的影响,并与深度优先算法进行了对比.实验结果显示,RTIAE算法的截止期推理成功率优于深度优先算法.

基于ECA规则的企业过程数据集成系统设计与实现

流程企业中的信息主要包括管理数据和过程数据，随着企业信息化进程的推进，实现管理数据和过程数据的集成对提高流程企业生产管理与决策的质量、效益和水平起到越来越重要的作用，为实现流程企业的管控一体化创造了条件。本文在对流程企业的数据集成需求和现有的过程数据集成方法全面分析的基础上，针对现有的过程数据集成方法无法保证数据集成过程的主动性以及数据的时效性问题，提出了基于ECA规则的过程数据集成方法，该方法将具有主动机制的ECA规则引入到数据集成中，通过事件触发规则来完成数据集成任务，保证了数据的时效性和可靠性，具有一定的应用价值。论文主要工作如下： 1．分析了流程企业生产数据的特点和过程数据集成的重要性，总结了现有的解决过程数据集成问题方法的不足，针对已有方法无法保证过程数据集成的主动性和数据的时效性问题，提出了基于ECA规则的过程数据集成方法。 2.分析了流程企业数据集成的具体需求特点，给出了过程数据集成系统中的ECA规则的设计描述。基于实时数据库提供的发布/订阅机制，阐述了系统对规则中主要事件类型产生的捕获处理过程。 3.设计了基于ECA规则的过程数据集成框架，研究了框架中主要模块设计所用到的关键技术，包括复合事件检测机制、规则语法解析和规则调度策略，分析了该框架的特点，说明了系统运行流程。 4．基于上述研究，开发了基于ECA规则的企业过程数据集成系统。该系统已经投入石化和钢铁企业的实际应用中,取得了较好的效果。

第二相粒子对ECAP挤压的2A12铝合金晶粒细化的影响

采用等径角挤压技术对2A12铝合金在室温下进行挤压,成功制备了亚微米尺度的块体铝合金材料.挤压前材料的平均晶粒尺寸约5μm,两次挤压后,平均晶粒尺寸细化至200nm左右.合金中的Al2Cu相在挤压过程中由针状变成了块状颗粒,而Al2CuMg相在挤压过程中晶粒大小基本不变.研究发现,硬颗粒Al.2CuMg对基体α-Al有剪切和割裂作用,可以促进基体的晶粒细化过程,并初步给出了晶粒细化的模型.

无根萍生物学特性研究

无根萍属（Wolffia ）隶属于浮萍科天南星目，是世界上最小的被子植物。该属植物繁殖速度快;易于培养;结构简单，只具有一个雄蕊和一个雌蕊;自然状态下通常为克隆繁殖，遗传结构高度一致，具备特定研究目的模式植物的特点，正在或已经成为一些实验室研究光合作用、生物反应器、毒理学、生态修复和环境监测等的重要模式生物材料;同时还被作为建造航天生活仓和地外生命支撑系统的首选植物。该属植物蛋白含量高且氨基酸组分平衡，营养价值可与大豆相媲美。但该属植物一直是分类学界的疑难类群，不同的学者对该属的分类处理比较混乱;其次，对该属的生物地理研究也很不够，尤其是对国产类群的研究;另外，W. globosa 作为该属中国分布的物种，其生理学特性和形态结构发育还缺乏研究。为此，本文通过mat K 基因测序、RAPD 标记等手段，结合野外和室内的长期观测，对其分类和中国的地理分布以及生理学特性进行了研究。针对浮萍科植物作为水生植物，其对重金属和芳香烃衍生物的耐受逆境能力大小，和对淡水水体环境生态的指示作用。本文研究了W. globosa 具解毒功能的谷胱甘肽转硫酶的活性;最后，探索了从黄鳝（Monpterus albus Zuiew ）中分离纯化GSTs 的技术与方法并对maGST 的部分特性进行了研究。主要研究结果如下： 1. Wolffia 系统分类学研究 前人认为，Wolffia 柱头的颜色是重要的分组、分种检索性状。我们对其长期、活体、原位、实时跟踪观测结果表明，柱头颜色是Wolffia 个体发育上的变化过程，不是一个稳定性状，用作Wolffia subgroup 内组的划分特征和种的鉴别特征是不适合的。在此基础上我们重新修定了该属的分种检索表。利用形态分类学性状——气孔、长/宽、高/宽以及最大宽度在水面上还是水面下等性状，认为中国分布的类群应是W. globosa，但亦有W. neglecta 存在的证据。mat K 基因片段结果支持形态学的结论。通过广泛的野外采集，在我国北京、河北和吉林发现Wolffia 的新分布。 2. 中国Wolffia 居群遗传学研究 以RAPD 分子标记对广泛分布的居群遗传多样性研究表明，无根萍属植物主要以无性繁殖方式繁育，居群主要由单一克隆后代组成，如海河流域以及松花江流域居群;但一些居群亦兼有性繁殖方式，并具较高的遗传多样性，如武汉、海南居群。利用MVSP, Popgene 和Ntsys 等分析方法探讨了中国产Wolffia 居群遗传多样性和地理分布格局间关系。 3. W. globosa 的生理学研究 建立了较为完善的W. globosa 的无菌培养和保存体系。W. globosa 在逆境中，会形成休眠体;同时，发现不同居群甚至不同克隆系之间其抗逆性和生长速度存在着显著差异，差异最大的如海南文昌居群的生长速率，是长春居群的4.19 倍;不同的时间统计生长周期存在着不同结果，生长节律每天有两个生长高峰呈双“S”型;W. globosa 的耐受温度范围和pH 范围广;低浓度的IAA，GA，6-BA， EDDHA-Fe 以及EDTA 等物质具有促进W. globosa 生长的特性;但是，所有这些处理均没能促使W. globosa 从营养生长转入生殖生长。 4. W. globosa 的解剖学研究 W. globosa 通常是进行克隆繁殖，通过组织切片发现无性分枝子体还未伸出母株之前就已经完成分化，与此同时分枝子体中又分化出新的子体，分枝呈聚伞状，子体生长方向彼此相对;另外，生殖生长结构的分化也是在母体中完成的;生殖生长点与营养生长点不是同一生长点。 5. 浮萍科植物的毒理学研究 以重金属Cr3+和芳香烃衍生物CDNB 溶液处理Wolffia，Spirodela 和Lemna， 三种水生生物，结果表明Wolffia 比Spirodela， Lemna 对重金属和芳香烃衍生物有更强的抗逆能力，如在同等条件下对于Cr3+Wolffia 的半致死剂量800GB(≈ 80mg/L)，而Spirodela 和Lemna 则分别为10mg/L;20mg/L;表明W. globosa 是一个优良的生态环境修复植物。与此同时，研究了W. globosa 中具有解毒功能的GSTs 粗酶液活力在不同浓度的重金属离子（Cu2+和Cd2+）以及芳香烃衍生物（CDNB 和NBD-Cl）随处理时间的变化情况。 6. 从水生生物黄鳝Monpterus albus Zuiew 中分离纯化GSTs 的研究GSTs 活性的变化是环境监测的一个Biomarker，为此研究从M. albus 中分离 纯化GSTs 的技术与方法。经GSH 亲和层析纯化的酶活力为粗酶液的207 倍，进而鉴定了maGST 的部分特性。SDS-PAGE 电泳和MALDI-TOF/MS 表明MaGST 为同源二聚体，分子量约为52kDa，单亚基分子量约为26 kDa。maGST 酶动力学表明对CDNB 为13.07 ± 0.37 微摩尔每分钟每毫克蛋白;对NBD-Cl 为5.54 ± 微摩尔每分钟每毫克蛋白;对ECA、4-NPA 几乎没有活性。在GSH 底物饱和，CDNB 的Km 值和Vmax 分别为0.32 mM 和16.19 微摩尔每分钟每毫克蛋白;CDNB 底物饱和，GSH 的Km 值和Vmax 分别为0.44 mM 和28.83 微摩尔每分钟每毫克蛋白。maGST 的酶活性pH 值较宽，温度范围广：在pH7.0-7.5 具有最大速度，在pH6.5 和pH8.5 时分别具有65%和72%的酶活力;在45℃时具有最大活性，30℃和55℃时为最大活力的80%，60℃几乎完全丧失酶活力。

Karyotypic relationships of horses and zebras: results of cross-species chromosome painting

Complete sets of chromosome-specific painting probes, derived from flow-sorted chromosomes of human (HSA), Equus caballus (ECA) and Equus burchelli (EBU) were used to delineate conserved chromosomal segments between human and Equits burchelli, and among four equid species, E. przewalskii (EPR), E. caballus, E. burchelli and E. zebra hartmannae (EZH) by cross-species chromosome painting. Genome-wide comparative maps between these species have been established. Twenty-two human autosomal probes revealed 48 conserved segments in E. burchelli. The adjacent segment combinations HSA3/21, 7/16p, 16q/19q, 14/15, 12/22 and 4/8, presumed ancestral syntenies for all eutherian mammals, were also found conserved in E. burchelli. The comparative maps of equids allow for the unequivocal characterization of chromosomal rearrangements that differentiate the karyotypes of these equid species. The karyotypes of E. przewalskii and E. caballus differ by one Robertsonian translocation (ECA5 = EPR23 + EPR24); numerous Robertsonian translocations and tandem fusions and several inversions account for the karyotypic differences between the horses and zebras. Our results shed new light on the karyotypic evolution of Equidae. Copyright (C) 2003 S. Karger AG, Basel.

Cross-species chromosome painting in the Perissodactyla: delimitation of homologous regions in Burchell's zebra (Equus burchellii) and the white (Ceratotherium simum) and black rhinoceros (Diceros bicornis)

Conserved chromosomal segments in the black rhinoceros, Diceros bicornis (DB1, 2n = 84), and its African sister-species the white rhinoceros, Ceratotherim simum (CSI, 2n = 82), were detected using Burchell's zebra (Equus burchellii, EBU, 2n = 44) chromosome-specific painting probes supplemented by a subset of those developed for the horse (Equus caballus, ECA, 2n = 64). In total 41 and 42 conserved autosomal segments were identified in C simum and D. bicornis respectively. Only 21 rearrangements (20 fissions and I fusion) are necessary to convert the Burchell's zebra karyotype into that of the white rhinoceros. One fission distinguishes the D. bicornis and C simum karyotypes which, excluding hetero- chromatic differences, are identical in all respects at this level of resolution. Most Burchell's zebra chromosomes correspond to two rhinoceros chromosomes although in four instances (EBU 18, 19, 20 and 21) whole chromosome synteny has been retained among these species. In contrast, one rhinoceros chromosome (DBI1, CSI1) comprises two separate Burchell's zebra chromosomes (EBU11 and EBU17). In spite of the high diploid numbers of the two rhinoceros species their karyotypes are surprisingly conserved offering a glimpse of the putative ancestral perissodactyl condition and a broader understanding of genome organization in mammals. Copyright (C) 2003 S. Karger AG, Base

Fabrication of silicon-on-reflector for Si-based resonant-cavity-enhanced photodetectors

A novel silicon-on-reflector substrate for Si-based resonant-cavity-enhanced photodetectors has been fabricated by using Si-based sol-gel and smart-cut techniques. The Si/SiO2 Bragg reflector is controlled in situ by electron beam evaporation and the thickness can be adjusted to get high reflectivity. The reflectance spectra of the silicon-on-reflector substrate with five pairs of Si/SiO2 reflector have been measured and simulated by transfer matrix model. The reflectivity at operating wavelength is close to 100%. Based on the silicon-on-reflector substrate, SiGe/Si multiple quantum wells resonant-cavity-enhanced photodetectors for 1.3 mu m wavelength have been designed and simulated. Ten-fold enhancement of the quantum efficiency of resonant-cavity-enhanced photodetectors compared with conventional photodetectors is predicted.

事件驱动的BPEL引擎架构设计与实现

WS-BPEL(Web Service Business Process Execution Language，简称BPEL)是Web服务规范族中服务复合层的重要标准。BPEL支持通过对Web服务的编制(Orchestration)来构建业务流程，从而使编程人员能够集中关注业务逻辑。BPEL引擎系统是一个支持BPEL语言描述的业务流程运行的服务器中间件系统，使用BPEL引擎可以执行BPEL语言编写的业务流程。作为一个网络服务器系统，BPEL引擎将不可避免的处理大量的并发请求。如何设计实现BPEL引擎使之能高效的处理并发将是高性能BPEL引擎设计的关键问题。 并发服务器系统通常采用多线程和事件驱动两种并发模型。传统上大多数服务器软件都建立在多线程(或多进程)模型的基础上。但在高负载条件下，过多的线程和线程间的上下文切换会造成系统较大的开销，这些开销是导致系统性能下降的主要原因。事件驱动模型是一种只采用少量固定数量线程的并发模型，一般说来，它的伸缩性更好，并且有更高的处理效率。 本文对高并发服务器系统中所使用的事件驱动模型进行了分析和研究，并且结合BPEL语言规范的特点，提出了事件驱动的BPEL引擎实现技术方案。论文重点研究了BPEL事件结构和有限状态机(Finite State Machine，简称FSM)刻画BPEL流程和活动行为的原理，针对BPEL语言语法特点，构造了完整的BPEL FSM模型，包括了状态空间和基于ECA(Event-Condition-Action)模式的状态转移规则。 在基于事件驱动模型的BPEL引擎架构原理的指导下，我们设计并实现了基于事件驱动模型的OnceBPEL2.0引擎系统。并且，我们对采用多线程模型实现的OnceBPEL1.0系统和采用事件驱动模型实现的OnceBPEL2.0系统进行了性能测试和分析比较。从我们的测试数据和分析结果可以看出，采用事件驱动模型的OnceBPEL2.0系统比采用多线程模型的OnceBPEL1.0有了较大的性能提升。

实时数据流异常事件检测技术研究

随着信息处理技术在通信、金融、工业生产等领域的广泛应用，数据已经不 仅仅拘泥于文件、数据表等传统形式。大量连续、变化的流式数据在越来越多 的现代应用中出现，例如军事指挥、交通控制、传感器数据处理、网络监控、金 融数据分析等。在这些应用中，数据以流的形式不断到达，系统需要对这些数据 进行连续、及时的处理。虽然现有的数据流应用已经收集了大量的流数据，但 是其中用户所关心的事件通常是那些异常事件，因为异常事件往往隐藏着更多 值得关注的信息。为了能够将单个数据流上的异常事件及时、准确的分发到复 合事件检测模块，具有QoS自适应能力的事件通知模型是一个理想的选择。复 合事件的产生，迎合了实际应用中的复杂需求，它通常是由原子事件通过逻辑 连接符和各种操作符连接组合而成。另外，为了能够及时的做出响应，预先定 义的动作应该被触发，例如：发出警报或在该异常事件发生地进行拍照，这就 要求检测系统具有一定的主动性。ECA规则作为“发现-响应”模型的基石，可 以满足上述主动性需求。目前大多数研究集中于对正常事件的离线挖掘与分析， 而对于实时数据流原子异常事件检测技术、具有QoS自适应的事件通知模型和 面向任意顺序数据流的复合事件检测技术研究则比较少，因此本文重点讨论上 述三个方面的内容。 首先，本文系统地分析了数据流应用的需求和特点，并提出一个面向实时 数据流的异常事件检测框架HAPS。HAPS共分为四层，分别为：数据流原子异 常事件检测层、QoS自适应的实时事件通知服务、复合事件检测层和动作执行 层。其次，本文对现有上述四个方面的研究工作进行了全面、详细的综述，分析 了现有研究的不足之处。然后针对上述四个方面的不足之处分别进行了深入的 研究，取得了部分创新性的研究成果。最后实现了框架的原型系统，并使用大 量仿真数据流和真实数据流进行了实验，实验结果表明在这四个方面的研究均 达到了预期的目标。 本文的主要创新点为： 1. 基于局部相关指数，提出一种增量式数据流异常事件检测算法（简称 为incLOCI），时间复杂度仅为O(NlogN)。证明了无论是事件的新增还是过时事件的删除都仅只影响其有限个近邻。 2. 提出了一个“近似”top-k实时事件通知模型，它使用事件内容与订阅 要求之间的相关程度作为匹配标准，在截止期内，自适应的选择“近 似”top-k相关数据。 3. 提出了一个面向任意顺序数据流的复合事件检测模型，该模型支持三种典 型的事件语境，同时还支持聚集函数，设计并实现了模型中使用的数据结 构和算法。 4. 实现了一个面向实时数据流的异常事件检测原型系统。它不仅可以检测实 时数据流中的原子异常事件，还能够通过QoS自适应实时事件通知服务将 原子事件分发到复合事件层，生成复合事件，最后利用RECA规则对异常 情况做出及时响应。 面向实时数据流的异常事件检测技术研究具有较高的应用价值和广阔的应 用前景。本文的研究成果为进一步探讨实时数据流上原子异常事件检测技术和 复合事件检测技术提供了良好的基础。

分布式实时数据库体系结构研究与应用

在工业生产信息化的过程中对于数据处理存在实时性和分布性两种需求。这就要求数据库既能在保证数据一致性的前提下处理大量具有时限的事务，又能适应设备分散的现状实现资源共享以降低成本。现有分布式实时数据库体系结构中一部分通过传统关系型数据库存储海量历史数据；一部分是为特定应用建立解决方案而并没有针对工业生产信息化的需求给出通用的体系结构。本文结合工业生产中的需求针对现有研究工作中的不足重点研究了一种基于节点协调机制的分布式实时数据库体系结构，具有一定的应用价值。论文的主要工作包括： 1、分析了当前分布式实时数据库的研究进展，提出了一种基于节点协调机制的分布式实时数据库体系结构，给出了该体系结构的主要模块——实时库、历史库和分布式协调节点(DC)的功能和工作流程。 2、设计了基于节点协调机制的分布式实时数据库体系结构的文件系统数据结构，给出了数据缓存的组织方式和工作流程，描述了历史数据存储和查询过程的实现机制。 3、分析了分布式实时数据库体系结构下的数据同步机制特点，选取了基于ECA规则的数据同步算法应用于所提出的数据库体系结构中，分析了基于ECA规则的同步算法的合理性。 4、开发了一个基于节点协调机制的分布式实时数据库体系结构的实时数据库管理系统，测试了该系统在一定数据规模下主要接口的性能；最后将所开发实时数据库系统结合某企业应用进行了验证，取得了较好的效果。

基于过程数据的企业集成关键技术研究与应用

流程企业综合自动化是实时生产管理集成优化的核心，而综合自动化的基础是企业生产过程数据的有效集成。企业生产过程数据主要包括生产运行与管理涉及到的实时和历史数据、事件、消息等。与传统企业集成不同的是过程数据具有不同的时间周期、不同的概念外延、生产工艺知识约束以及实时性要求。此外，企业集成环境的复杂性，如传感器数据高噪音、异步采样等也增加了过程数据集成的难度。论文以流程企业过程数据集成为背景，研究模型驱动的过程数据集成技术，重点研究过程数据集成模型、模型驱动的过程数据集成集成框架、QoS自适应的实时发布订阅机制以及基于反馈的多传感器数据融合算法，力图研发一个支持不同尺度的过程数据集成的工具。论文首先分析流程企业生产过程数据集成的特点和传统企业数据集成建模方法的不足，提出了一种基于模型驱动的企业过程数据集成方法，采用领域本体的方法从时态对象、集成过程、语义集成三个角度建立过程数据集成模型，并对这三个模型进行了形式化描述，此外，通过定义映射规则，实现应用本体间关系的映射。在分析分布式事件通知服务体系结构的基础上，提出了基于发布订阅的过程数据集成框架，通过采用事件-条件-动作（ECA规则）来支持模型驱动的企业过程数据集成方法。为了简化过程数据集成模型的建模，提出了一种可视化的ECA规则描述规范，并设计开发了相应的编译工具。针对传统的分布式事件处理不能满足流程企业中过程数据集成的实时性要求和QoS保障的问题，论文在传统分布式事件处理之上扩展设计了QoS保障策略和带截止期的ECA规则（RECA），提出了一种自适应发布订阅的机制，该机制通过动态调整系统参数，可以同时提供多层次的服务质量。实验数据验证了该机制能够提高多服务请求并发情况下，不同QoS等级的响应处理和可预测性。进一步，针对企业过程数据集成中面临的传感器采集高噪音、异步采样等问题，论文给出了多传感器数据融合的一种数学描述，在比较分析典型的多传感器数据融合的算法的基础上，提出了一种基于反馈控制原理的多传感器数据融合算法，并给出了算法实现及实验数据验证。最后，基于上述研究成果，论文设计并开发实现了一个适应大规模分布式流程企业生产过程数据集成的自适应实时发布订阅服务系统，并作为流程企业生产执行系统（SMES）的核心构件，在多家石化企业得到了成功应用。

语义Web中的自动推理和主动规则终止性分析

语义Web是现有Web的一个语义延伸，目标是使Web的应用具有一定的智能，能够进行更准确的信息搜索和一定的决策支持，帮助用户自动完成一些任务。语义Web的实现需要人工智能、数据库等领域的技术支持，需要对已有的技术进行改进和扩展，也需要对现有技术本身如ECA规则进行更深入的研究从而进一步将其扩展到语义Web。自动推理技术是语义Web实现的基础之一，而ECA规则可以为系统增加反应性行为能力，本文围绕自动推理和ECA规则，主要进行了如下研究：（1） 一阶逻辑推理技术对语义Web的推理支持。分析了语义Web语言需要的表达能力，对现有描述逻辑工具、一阶逻辑工具的能力进行了考察。现有的描述逻辑工具不足以处理应用所需要的更丰富的语言成分、任意的一阶逻辑规则等，而一阶逻辑自动定理证明工具和有限模型查找工具有分别都有较好的研究成果。把语义Web的推理问题化成可满足性判定问题后，本文给出了一阶逻辑定理证明器和有限模型查找器形成的并发过程进行可满足性判定的方法。这样既可以解决描述逻辑工具的不足，并可弥补定理证明器对可满足的公式推理的不完备性。（2） ECA规则(主动规则)的终止性分析。终止性是主动规则最重要的行为性质，不终止是由于主动规则的级联触发造成的，意味着定义错误。终止性检查通常是不可判定的。有效的静态分析方法是主动规则得以实际应用的保证。静态分析的关键是合适的数据库状态描述，本文给出用约束表示数据库状态的方法，通过模拟规则执行，使用约束求解进行条件计算和重复状态检查，判断主动规则集合是否终止。用约束精确表示了数据库状态，在规则处理中考虑了执行语义，从而得到更精确的终止性结论。