a real-time path planning approach without the computation of cspace obstacles

An important concept proposed in the early stage of robot path planning field is the shrinking of the robot to a point and meanwhile expanding of the obstacles in the workspace as a set of new obstacles. The resulting grown obstacles are called the Configuration Space (Cspace) obstacles. The find-path problem is then transformed into that of finding a collision free path for a point robot among the Cspace obstacles. However, the research experiences obtained so far have shown that the calculation of the Cspace obstacles is very hard work when the following situations occur: 1. both the robot and obstacles are not polygons and 2. the robot is allowed to rotate. This situation is even worse when the robot and obstacles are three dimensional (3D) objects with various shapes. Obviously a direct path planning approach without the calculation of the Cspace obstacles is strongly needed. This paper presents such a new real-time robot path planning approach which, to the best of our knowledge, is the first one in the robotic community. The fundamental ideas are the utilization of inequality and optimization technique. Simulation results have been presented to show its merits.

历史数据实时压缩方法研究

在开发实时数据库中,对历史数据的存储和管理非常重要,由于大量的数据存储,需要高效的历史数据压缩算法。文章基于均方误差的设计思想,提出了一种新的历史数据压缩算法、给出其详细步骤,并和OSI软件公司开发的旋转门算法进行比较。仿真结果表明,该文提出的新压缩算法具有更高的数据压缩率,降低了测量误差对数据压缩影响。

模型驱动体系综述

模型驱动体系是OMG提出的一种IT系统描述方法,是互操作性标准进一步的发展。文章介绍了模型驱动体系的基本概念、核心基础构造及其模型体系,并介绍了当前的应用现状。

广东典型藻类特点及其能源利用可能性研究

大型海藻的生产力高，生产成本低，是一种理想的能源作物。广东省是我国海洋大省之一，约35万平方公里的海域，海藻物种丰富，为海藻养殖提供了有利的条件。我省是能源消耗大省，大部分依靠外省调入和进口，发展海藻能源技术是缓解能源问题的重要途径之一。目前，海藻作为生物质的利用技术还不成熟。在本论文中，选用我省常见的江蓠、马尾藻和麒麟菜三种的大型的海藻进行热解和发酵实验。 首先，对海藻在不同温度下（400℃～900℃）热解得到的各产物（气体、焦油和残渣）产率和热值以及气体组分进行了分析，研究了各热解产物产率、热值和气体组分随温度的变化规律，分析热解过程中的K、Ca、Na、Mg等元素的析出和迁移规律。用去离子水和稀盐酸对海藻进行洗滤预处理，研究其热解特性，进行热重分析，建立海藻热解的反应动力学模型，并计算海藻的动力学参数。分析结果表明：热解气体中的主要成分为H2、CO、CH4、C2H4、C2H6等，热解气低位热值介于5～15 MJ/m3之间。海藻本身具有灰分含量较高和热值较低的特点，水洗可以有效地脱除部分的碱金属，并可以减少灰分含量，改善海藻的热解特性。 其次，以江蓠和马尾藻为底物进行发酵。结果表明：海藻中含有大量金属阳离子，直接发酵容易溶解到料液中，抑制微生物生长，影响发酵效果。用淡水浸泡以后的海藻能容易进行发酵。江蓠的产气率要高于马尾藻。在发酵温度为35℃，简单破碎，料液浓度为5%的条件下，江蓠TS（总固体）产气率是390.6L/kg 。在55℃，颗粒大小0.6～0.9mm，料液浓度为5%的条件下，马尾藻TS产气率是173.1L/kg。 通过对比海藻热解和发酵过程及结果的比较可以发现，海藻热解产气率低，碱金属容易析出；海藻发酵可以直接利用湿原料，产气率高，但发酵时间较长，需要合适的菌种。在目前没有特殊专有技术的情况下，采用发酵比采用热解实现海藻的能源化利用可能性更大。 最后，对本论文的研究探讨进行总结，并对今后进一步完善该工作提出了建议。

70年来陕西省纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势

"农业生态经济系统耦合"的研究与实践对于实现农业产业与资源相一致,建立持续、高效的农业生态经济系统具有重要的意义。耦合度可以阐明农业经济系统与农业生态系统互动关系,判定农业生态经济系统耦合态势。在分析陕西省纸坊沟流域农业生态经济系统耦合关系的基础上,参照系统科学等理论及相关研究结果建立了农业经济系统与农业生态系统耦合度模型,并计算和分析了该流域70a来的耦合度。结果表明,农业生态经济系统的耦合过程可以划分为4个阶段:Ⅰ.经济系统依赖生态资源进行原始化农业生产阶段;Ⅱ.农业生产掠夺式利用生态资源,生态系统供给能力不断减少阶段;Ⅲ.农业经济系统与生态系统协调化发展阶段;Ⅳ.降低农业发展速度,促使生态系统重建阶段。纸坊沟流域从1938～2008年先后经历了第Ⅰ阶段、第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段。目前处于第Ⅲ阶段,但在"系统发展"过程中已潜伏了越来越大的危机,到2018年系统耦合突破"协调"界限,"相悖态势"将明显表现出来。为此,纸坊沟流域必须调整产业布局,发展草畜产业,进行产业升级,优化产业结构,实现农业生态经济系统协调、持续发展。

马家塔露天煤矿复垦区不同土地利用类型的土壤水分入渗过程研究

煤矿复垦区土壤结构重组,严重改变了其某些土壤物理性质,入渗过程也必然受到影响。因此以马家塔露天煤矿为研究对象,利用圆盘入渗仪研究分析复垦区4种土地利用类型(荒地、草地、灌木、林地)下土壤在3种负压(-15 cm,-3 cm,0 cm)下水分入渗过程及其影响机理,探讨了土地利用类型及复垦方式对煤矿复垦区土壤的水分运动过程的影响,为矿区土壤复垦及植被恢复提供理论基础。

茂稀土配合物的合成及对环状单体聚合的催化

极性环状单体，尤其是内醋和交醋等可生物降解的生物相容性肪族聚酷的单体的开环聚合，一直是研究的热点。能使这类单体聚合的催化剂中的稀土化合物主要有稀土无机化合物，包括稀土烷氧、芳氧活化，稀土氯化物、稀土胺化物和稀土酸式盐等和茂稀土配合物。后者因能同时催化极性和非极性单体的均聚和共聚，而更显其理论意义。它们是双（五甲基环戊二烯）稀土烷基化合物、氢化物及其衍生物；但这种配合物的合成极其复杂，也难以表征。本文的目的是以简单、易得的环戊烷基环戊二烯和环戊烷基苟基为主要配体取代五甲基环戊二烯基配体，合成一系列茂稀土配合物，特别合成了相应的二价茂稀土配合物，得到五个配合物的单晶结构，着重研究了二价配合物对极性环状单体的均聚和共聚的催化作用，并研究了己内醋(CL)和丙交醋(LA)双晶共聚物的结晶特点。1．在合成双（环戊烷基环戊二烯基）甲基钦时，由于轻稀土的歧化性，我们得到了单澳桥联的双核配合物（C_5H_9C_5H_4)_3NdBrLi(THF)_3 (1)的晶体结构，通过计算配体的离子半径，得出配体空间障碍的顺序是C_5H_9C_5H_4≈Me_3CC_5H_4>Me_2NCH_2CHZC_5H_4，证明配体是C_5H_9C_5H_4时络合A离子比络合四氢吠喃分子更能使结构稳定。2．合成了三（环戊烷基茚基）稀土配合物［（C_5H_9C_9H_6) SMCl~-〕［Li~+(THF)_4](2)，它以离子对存在，三个环质心与氯离子在钐的周围形成变形的四面体几何构型，而四个四氢吠喃配体中的氧原子则在锉原子周围形成正四面体。由于分子结构的高度对称性，该配合物以立方晶系结晶，这种高度对称晶系在稀土配合物中的出现尚未见报道。三个大空间阻碍的配体相互作用导致苟环变形，使得衫与环上碳原子间的最长键长接近3A。3.得到了稀土甲基配合物的中间体双（取代荀基）稀土臆的氯化物〔(C_5H_9C_9H_6)_2Yb（μ-Cl)_2Li(Et_2O)_2]（3）的晶体结构，通过比较分子结构及部分键长与键角，可知该配合物与相应的茹基、取代环戊二烯基稀土氯化物在结构效应上相差较远，而与相应五甲基环戊二烯基稀土氯化物同构，它是第一个非五甲基环戊二烯基配体以这种分子结构存在的配合物，也说明环戊烷基rp基配体与五甲基环戊二烯基的空间效应相近。 4．首次得到取代茹基配体稀土二价配合物（C_5H_9C_9H_6）_2Yb（THF)_2 (4)的晶体结构。X-衍射表明取代茹基环是反式构象存在的，该配合物是己内酷聚合的高效催化剂。5.首次获得稀土氧分子桥联配合物［(C_5H_9C_5H_4)_2Yb (THF)]_2O_2 (5)的晶体结构，它是相应二价配合物的氧化产物。但与报道的稀土配合物的氧化产物（单个氧原子或轻基）不同，该分子中的氧以分子桥存在，且键长比正常的氧一氧单键长长，表明它已被活化。氧分子与两个镜原子形成平行四边形平面结构，它包含该分子的C对称中心。二价衫配合物与镜的配合物都对己内酷和丙交酷聚合具有很高的催化活性。6．二价影配合物在室温下，单体与催化剂浓度适当的条件下，能使己内醋在1分钟内完全聚合，聚合反应显示出活性可控的特征，得到的聚己内醋最高数均分子量为68万；聚合反应温度高，聚合速度快，反应速度分别对单体浓度和催化剂浓度呈一级反应。适当控制反应条件可使甲基丙烯酸甲酷（MMEI )与CL组成可控嵌段聚合。相比之下，臆的配合物活性比衫的略低，但分子量分布更窄，反应时间延长至24小时以上也没有出现分子量下降和分布变宽的现象。7．首次发现二价稀土配合物对丙交酷的高聚合活性。单体的转化率和产物的特性粘数都随反应时间的延长而线性增加，显出活性聚合的特征，但该线性关系与理论计算值有偏差，说明并不是理想的活性聚合，或者体系存在两种以上的活性中心，但产物分子量可以通过单体与催化剂的比例调节，且手性丙交酉旨的旋光性高度保持。8.核磁共振氢谱在3.65ppm处没有HO-CHZ-己内醋端基，而在4.24ppm有HO-CH (CH_3)COO-端基吸收峰，碳谱中169.5和173.46ppm出的吸收峰没有劈裂，以及原子力显微镜(AFM)中观察到的微相分离结构等证明所合成的CL与LA共聚物为嵌段结构，也从侧面证明该催化体系聚合内醋的活性机理。9．发现二价配合物引发己内酷或丙交醋的聚合反应的引发过程是价态不变的，配体成为聚合物的端基。10.对CL-LLA嵌段共聚物的研究表明，与相同组成的共混物相比，由于受到PCL段的影响，嵌段共聚物中PLA段的结晶能力大大下降；首次采用AFM跟踪双晶嵌段共聚物结晶行为和微相分离行为随温度变化的规律，发现在嵌段共聚物微相分离结构中存在PLA纳米晶丝，随着温度升高，PLA的纳米晶丝逐渐增加，并将蠕虫状微相分离结构分割。11．嵌段聚合物的组成对结晶行为影响很大，当PCL含量为43.8%（摩尔）时，随着温度从27℃升到80℃,共聚物中PLA逐渐发生结晶，当温度升到160℃并降温至80℃时，PLA形成球晶结构；而当PCL含量为69.7%（摩尔）时，随着温度从27℃升到80℃，共聚物中PCL段结晶逐渐融化，而PLA逐渐结晶，当温度升到160℃并降温至80℃时，PLA没有发生结晶，进一步降温至27℃，出现球晶结构。

Microarray Analyses of Gene Expression during the Tetrahymena thermophila Life Cycle

Background: The model eukaryote, Tetrahymena thermophila, is the first ciliated protozoan whose genome has been sequenced, enabling genome-wide analysis of gene expression. Methodology/Principal Findings: A genome-wide microarray platform containing the predicted coding sequences (putative genes) for T. thermophila is described, validated and used to study gene expression during the three major stages of the organism's life cycle: growth, starvation and conjugation. Conclusions/Significance: Of the,27,000 predicted open reading frames, transcripts homologous to only,5900 are not detectable in any of these life cycle stages, indicating that this single-celled organism does indeed contain a large number of functional genes. Transcripts from over 5000 predicted genes are expressed at levels >5x corrected background and 95 genes are expressed at >250x corrected background in all stages. Transcripts homologous to 91 predicted genes are specifically expressed and 155 more are highly up-regulated in growing cells, while 90 are specifically expressed and 616 are up-regulated during starvation. Strikingly, transcripts homologous to 1068 predicted genes are specifically expressed and 1753 are significantly up-regulated during conjugation. The patterns of gene expression during conjugation correlate well with the developmental stages of meiosis, nuclear differentiation and DNA elimination. The relationship between gene expression and chromosome fragmentation is analyzed. Genes encoding proteins known to interact or to function in complexes show similar expression patterns, indicating that co-ordinate expression with putative genes of known function can identify genes with related functions. New candidate genes associated with the RNAi-like process of DNA elimination and with meiosis are identified and the late stages of conjugation are shown to be characterized by specific expression of an unexpectedly large and diverse number of genes not involved in nuclear functions.