時間:2022-02-05 18:22:15
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這次由審計署組織的2010年至2011年全國審計機關優秀審計論文評選活動中的參評論文共193篇,其數量與規模較以往明顯增多,經專家評委匿名打分評審,通過審計署領導批準,共評選出優秀審計論文70篇(其中一等獎10篇,二等獎20篇,三等獎40篇)。從這次論文評選結果的分布情況看,主要包括審計署機關7篇;地方審計機關40篇;特派辦和派出局19篇;審計署4篇。
關鍵詞:分形 電擊裝置 放電 仿真
中圖分類號:TM83 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)09-0059-02
1 引言
電擊裝置作用于人體時,電極與人體之間往往會存在著一定的距離,這段距離大多由空氣、衣物和皮膚等高阻抗電介質組成。電擊裝置擊穿電介質放電時,較多呈現出樹枝狀發展的特征,有一定的隨機特性和自相似性,可用分形幾何學研究[1,2]。到目前為止,研究電介質放電分形特征的模型主要有兩種,即NPW模型和WZ模型[3]。
本文在原有的WZ模型中引入判定函數和優化概率指數,對尖—板電極的放電通道進行模擬。
2 放電分形基本理論
在應用分形學分析電擊裝置放電發展的過程中,要同時考慮確定性和隨機因素的影響。WZ模型使用一個個規則的點來表示電介質中各可能的放電發展點,它們的發展概率函數[4]為
(1)
式中,為可能發展的各放電點電位,為與可能發展點連接的樹點電位,為擊穿閾值電壓;為概率指數;和分別代表確定性因素和隨機因素對放電發展的影響。
定量分析放電樹枝時需用到分形概念,分形維數D是一個重要參數,r為單位長度,N(r)為以rD單位的測量值,由分形維數的定義可以得到:
(2)
假設具體的放電樹枝半徑為R,則單位長度r=1/R,全部分枝總長度N與半徑的關系服從指數關系。即:
(3)
由式(2)得:
(4)
將上述模型進行仿真,可得基本放電仿真圖1。
3 WZ模型的改進
考慮電場的極不均勻性,各點的電位變化也不能簡單地用樹枝長度來衡量。為更好地模擬電擊裝置放電通道,在WZ模型中加入電場強度曲線后,對尖—板電極的放電通道進行模擬。
下面對改進模型進行建立:[5]
(1)定義點陣。在MATLAB中定義點陣
(2)引入判定函數。
(5)
(3)優化概率指數。將概率指數η定義為與電場強度相關的量:
(6)
其中,表示隨坐標i,k變化的電場強度量級。在的點陣中:利用(7)(8)求xi和yk值:
(7)
(8)
其中,為點陣中一點與電場梯度逐層比較的值。將點陣通過曲線分割,劃分為多個區域,以電場的中軸線(1,n/2)~(m,n/2)為y軸,板(m,1)~(m,n)為x軸,在坐標軸上作拋物線系:
(9)
x為整數,從1取到m,循環比較y與(m-k+1)的值,若y>(m-k+1),則式(7)中的Xk加1/m,直至整個循環結束后,然后求得xi和yk值,并對點陣中的每一點賦(xi,yk)值。
(4)優化生長概率算法:
由式(5)和式(6)得放電擴展概率為[6]:
(10)
(5)生成仿真圖。根據第二節中的放電仿真步驟,得到改進的WZ模型的放電仿真圖,如圖2所示:
4 仿真與實驗結果
由圖1、圖2和高速攝影儀拍攝的2005FBQ-B型警用電子防暴器放電圖像(如圖3,圖像經過偽彩處理)對比可知,改進后的WZ模型放電仿真圖能較好地反映放電過程的中央的頂端優勢,將通道的擴散概率根據電場向中間聚集,符合實際放電過程的發展。
5 結語
本文引入判定函數和優化概率指數后而提出的WZ模型,可以精確地模擬電擊裝置放電通道的形成過程,通過仿真可以得知:
(1)在改進的WZ模型中加入電場強度曲線后,概率發展更好地向尖—板電極的軸線靠攏,符合實際放電發展。
(2)WZ模型,尚未涉及到空間電荷效應對放電通道發展的影響,而實際電擊裝置放電中它們對放電的影響是非常明顯的,因此有必要引入空間電荷場效應到已有的模型中,進一步完善模型。
參考文獻
[1]谷琛,嚴萍,邵濤,張適昌.基于分形理論的電介質放電仿真計算[J].高電壓技術,2006.
[2]谷琛.基于分形理論的絕緣介質中放電仿真研究[D].中國科學院研究生院(電工研究所)碩士論文,2005.12.
[3]石煜.基于分形和小波的電火花維持電壓現象機理研究[D].煙臺大學碩士學位論文,2009,1.
【關鍵詞】軟土路基;粉噴樁法;加固機理
軟土地基具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性的特點,此種地基在我國沿江、沿湖以及沿海等地廣泛分布,對港口建設、公路路基、大型橋梁、涵洞、通道都存在著不同程度的危害。在高速公路的軟基處理中,地基土的強度和變形對地基土上的路堤及路面結構的安全和穩定性、行車安全有重要的影響。隨著我國公路事業的大力發展,大量工程實踐表明,用粉噴樁法加固高等級公路的路基和涵基,在滿足設計的前提下,不僅能提高地基土的承載力,從而能適應快速填筑施工,而且能較好地解決沉降過大的問題,大大節約了施工作業時間。因此,該法已越來越普遍地用于高等級公路的軟基處理中。
1.粉噴樁的成樁原理及特點
粉噴樁是利用粉噴樁機,用壓縮空氣將水泥干粉加到軟弱地基土中,并在原位進行強制攪拌,吸收地下水,水泥和土進行化學反應,硬化固結后具有較高強度整體性水穩性的粉噴樁。樁與軟土地基一起組成復合地基,兩者共同工作,承擔上部荷載。粉噴樁與樁間土的協調變形使地基土承載能力得到充分發揮,最終使土體得以加固,獲得所需強度,提高地基承載力,減少沉降。
采用粉噴樁的優點如下:
1.1水泥與原土就地攪拌混合, 因此可最大限度地利用原土的承載力。
1.2水泥粉與原地基土就地攪拌混合時, 不必或只需向地基中注入少許水分(根據地基土的含水量確定),水泥粉充分吸收周圍軟土中的水分, 因此對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。
1.3水泥干粉噴射時對土壤無側向擠壓, 對周圍建筑物影響小。
1.4土體加固后重度基本不變, 對軟弱下臥層不會引起附加沉降。
1.5在滿足承載力及其它各項指標要求的情況下, 技術經濟指標效果顯著。
1.6施工時無振動, 無污染, 無噪音, 工期短, 施工現場較文明, 尤其適合在城市中使用, 且可取得良好的技術經濟效益和社會效益[1]。
2.粉噴樁的加固機理
粉噴樁處治軟基屬于深層攪拌法中的一種,它是利用壓縮空氣向軟弱土層中輸送石灰、水泥等粉狀加固料,使其與原位軟弱土混合、壓密,通過加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學結合作用等一系列物理化學作用.使軟弱土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固土,它與原位軟弱土層組成復合地基,提高軟土地基承載力,減少地基沉降量[2]。
2.1溶解-析出理論及水泥與軟土的化學反應
溶解一析出理論是水泥固結理論中較為經典的理論之一,該理論認為水泥的固結過程就是水泥熟料在水中溶解成離子形式,并以水作為介質進行化學反應,形成了各種晶體從水溶液中析出.最終形成具有一定強度的整體。實際工程中,常采用水泥固結理論中的溶解一析出理論來解釋水泥和軟土的反應[2]。
2.1.1水泥熟料在水中的溶解過程
在水泥等固化劑與軟土充分攪拌之后,很快與軟土中的水發生水化反應生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合物。其化學反應為
(1)硅酸三鈣的水化:
(2) 型硅酸二鈣的水化:
(3)鋁酸三鈣的水化:
(4)鐵鋁酸四鈣的水化:
另外,在水化過程中,形成了能吸收大量自由水的鈣礬石:
2.1.2土顆粒與水泥水化物之間的相互作用
一般情況下,因水泥與土的攪拌不能絕對均勻。使水泥熟料包裹在軟土團粒表面,這種灰包土的結構由于電化學作用,水泥熟料的水化產物易滲透入土顆粒的內部。這樣,最后在粉噴樁樁體范圍內形成了外層是水泥水化產物相聯結,內層是被包裹的軟士團粒的空間結構,這種結構是粉噴樁強度的基礎。其次,軟土中含有多種礦物質并含有游離的鈉離子、鉀離子,它們能和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換,使較小的土顆粒形成較大的團粒,使土體強度提高。
2.2其他因素對粉噴樁加固機理的影響
首先,粉噴樁在施工過程中對土體的振動或擠壓使土體得到擠密,利用橫向擠緊作用,提高了樁間土的強度和樁側法向應力,使得樁側摩阻力得到增加,樁體的承載力得到加強,使路基土粒彼此靠緊,空隙減少,提高復合地基的承載力,有利于滿足路基壓實度的要求。
其次,水泥的各種水化物生成后有的自身繼續硬化,形成水泥石骨架,有的與周圍具有活性的粘土顆粒發生反應,形成水泥土的團粒結構,并封閉各土團間的孔隙,形成堅硬聯結體。由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大,在路堤填筑荷載作用下,大部分填土荷載由樁體承擔,作用在樁間土的應力相應減少。
另外,地基的加速固結作用也是粉噴樁的加固機理之一。由固結系數Cv的計算式:Cv=■
可以看出,雖然水泥土類樁會降低地基土的滲透系數K,但它同樣會減小地基土的滲透系數α,而且通常后者的減小幅度要較前者大,由此,使加固后水泥土的固結系數Cv大于加固前原地基土的系數,因而起到加速固結的作用。
3.粉噴樁加固軟土路基的設計計算
粉噴樁加固軟土路基的設計計算的主要內容為:決定設置攪拌樁的范圍;選擇樁長及確定樁的根數,使之能滿足建筑物所需要的承載力與允許沉降量[3]。
在掌握了工程地質條件以及設計要求之后,可按以下設計步驟進行設計:
3.1根據路基基礎尺寸及軟土范圍決定采用粉體噴攪加固的范圍;根據軟土層厚度決定攪拌樁樁體的長度,一般情況下,樁體應伸至軟土層底部。
3.2根據要求的承載力的大小,初步選定攪拌樁的間距,從而定出加固范圍內攪拌樁的總數及每平方米內攪拌樁所占的面積。在公路路基土中,攪拌樁的排列一般按等邊三角形或正方形布置,需要時,再作偏心計算看能否滿足要求。
3.3根據初步選定的樁長L,加固區寬度B,加固區長度H,攪拌樁總數n,攪拌樁面積與加固基礎面積之比(灰土置換率)αc,每排(寬度B范圍內)樁的根數以及上述已取得的上部構筑物資料,進行地基承載力計算和總沉降量計算。
當計算出施工結束后的剩余沉降量小于或等于路基允許值時,說明計算滿足要求,否則應重新選擇樁長進行計算。
4.粉噴樁在實際應用中存在的問題及建議
4.1粉噴樁施工的主要工序在地下進行,無法直接監控。由于其關鍵工序是噴粉,因此,噴粉開始后,應設專人嚴格把關,嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量。
4.2雖然目前粉噴樁設計計算方法尚能滿足設計需要,但總的來說計算方法欠成熟,因為影響復合地基的應力和應變的因素較多。今后應從研究樁同作用、復合地基破壞機理入手,推導出更為合理的設計計算方法。
4.3施工是保證粉噴樁質量的實施關鍵環節,鉆機深度等對加固深度有較大的影響;另一方面是空壓、動力及噴攪工藝也有待進一步明確和改進,以確保深部樁體的質量。
工程應用中要提高粉噴樁的質量,使其強度更高,提高粉噴樁的完整性、均勻性,使粉噴法在公路建設工程中有更廣泛的使用范圍。■
【參考文獻】
[1]阮永芬,李佳彬.水泥粉噴樁在軟土地基處理中的應用[J].昆明理工大學學報,2001,26(5):74-75.
[2]周金鵬.粉噴樁加固高速公路軟土路基的機理與設計[D].碩士論文.南京理工大學.2003,(1).
論文關鍵詞:論中草藥在水產養殖病害防治中的應用及對策
近年來,隨著水產養殖病害日趨嚴重,養殖中所使用的漁用藥物的種類和數量也在不斷增多。抗生素、促生長劑、殺蟲藥等的大量使用,帶來了藥物在魚體內大量富集殘留和病原體的抗藥性等問題,導致養殖水產品質量下降,既危害了人類健康,又污染了環境。開發和生產安全、高效的無公害魚藥已經成為水產養殖業可持續發展的關鍵。中草藥具有天然、高效、毒副作用小、抗藥性不顯著、資源豐富以及多樣化等優點,在防治魚病中,除了兼有藥性和營養性外,還具有提高水產動物生產性能和飼料利用率高的功效。為貫徹落實“水產養殖質量安全管理規定”,進行綠色無公害安全水產養殖生產,應用中草藥防治魚病具有重大意義。
一、中草藥的作用
1、抗菌、抗病害
如大黃、黃柏、黃岑有抗菌功效,能夠抑菌;苦楝皮、馬鞭草、白頭翁等能殺蟲。
2、增加機體免疫力
水產動物具有相對完善的免疫力功能,中草藥可以對其起調節作用。
3、可以完善飼料的營養配伍,提高飼料轉化率
中草藥本身含有一定的營養物質,如粗蛋白、粗脂肪、維生素等,某些中草藥還有誘食、消食的作用。
二、中草藥的特點
1、資源廣、成本低
我國地域遼闊藥學論文,中草藥資源豐富,易種易收,且使用簡便。
2、在動物體內無藥物殘留無公害
中草藥是天然物質,保持了各種成分的自然性和生物活性,其成分易吸收利用,不能被吸收的也能順利排出體外,在體外細菌分解,不會污染水環境。而一般的化學藥物成分會積累在動物體內或殘留于水體中。
3、毒副作用小,在動物體內不產生抗藥性
通過中草藥組方配伍,利用中藥之間的相互作用,提高其防病治病的功效,減弱或消減了毒副作用。有毒的中草藥經過適當的炮制加工后,毒性會降低或消失,此外至今醫學研究還未發現中草藥有抗藥性的問題。
三、中草藥在水產養殖病害防治中的應用
1、大黃 其有效成分為蒽醌衍生物,其中以大黃酸、大黃素及蘆薈大黃素抗菌的作用最好,有收斂、增加血小板、促進血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草魚出血病、細菌性爛鰓病、白頭嘴病等。
2、烏柏 又名柏樹、木蠟樹,其葉含生物堿、黃酮類、鞣質、有機酸、酚類等成分,主要抑菌成分不酚酸尖物質,在生石灰作用下生成沉淀,可以用來防治爛鰓病、白頭白嘴病等。
3、五倍子 含鞣酸,有收斂作用,能使皮膚粘膜、潰瘍等局部蛋白質凝固,能加速血液凝固而達到止血效果;能沉淀生物堿,對生物堿中毒,有解毒作用,抗菌范圍廣,用于水產動物細菌疾病的外用藥。
4、辣蓼 鞣質,黃銅類,蒽醌衍生物及蓼酸,用于防治細菌腸炎病。
5、黃芩 多年生草木植物以根入藥,有抑菌、抗病毒、鎮靜、利尿解毒功效,可防治爛鰓病、打印病、敗血病、腸炎病。
6、黃連 雙名雞爪連,川連,味連,上黃連。多年生草本植物藥學論文,以根狀莖入藥,有抑菌、消炎、解毒功能,主要用于防治細菌性腸炎。
7、穿心蓮 一年生草本植物,含穿心蓮內脂及黃酮化合物等,有解毒、消腫止痛、抑菌止瀉及促進白細胞吞噬細菌的功能,藥用全草,防治細菌性腸炎病。
8、黃柏 又名案木,聚皮,無柏,落葉喬木。以樹皮入藥,有抑菌、解毒、止痛等功能,可防治草魚血病站。
9、大蒜 藥用鱗莖,其有效成分大蒜辣素,有止痢、殺菌、驅蟲及健胃作用,用于防治細菌性腸類病。
四、存在的問題
1、水產用中草藥基礎研究落后,目前水產養殖用中草藥不論是單方或復方制劑,其作用大多借鑒中醫藥歷史資料記載、臨床用藥經驗的累積來確定。但傳統中草藥理論缺乏對中草藥的有效成分、抗病毒作用機理等方面的研究,不像西醫那樣做藥敏試驗和解剖實驗,對臨床反應和臨床實驗數據等有關詳細記錄。要從藥理方面逐一進行試驗研究,尚缺乏相應技術和雄厚的資金。因此,在應用過程當中要注意配伍禁忌問題。
2、中草藥研究與開發受到了重視,但產業基礎薄弱,資金投入嚴重不足,近年來,我國在免疫增強劑尤其是中草藥飼料添加劑上的研究開發較多。但總體而言,我國中草藥產業基礎研究與開發薄弱,生產工藝落后,工程化水平低,中藥企業存在“一小、二多、三低”的狀況,即規模小、企業數量多、產品重復多、科技含量低、管理水平低及自動化生產水平低。此外,中藥劑型落后。而國家投入到中草藥研究中和資金也少的可憐。目前養殖用中草藥行業遠不能適應實際需要。
3、劑型混亂,消化吸收存在著障礙,嚴重影響了藥效。目前在水產病害防治過程中應用的中草藥,劑型呈現多樣性,基本包括了粉劑和水劑。其中粉劑有普通粉碎劑和超微粉碎劑;水劑有水煎水劑、化學萃取水劑和二氧化碳超臨界萃取的水劑。而這其中大多數劑型是以普通粉劑形式存在。中草藥大部分品種成分組成基本以粗纖維和幾丁質為主藥學論文,而水產動物特殊的消化結構又決定了它們對幾丁質與粗纖維的消化吸收效果很差。所以普通散劑由于水產動物對它有著消化吸收障礙而顯效果差顯效慢,這是一個重要原因。
四、解決的方法與對策
1、加強中草藥的基礎理論研究。目前,有關水產養殖用中草藥的研究主要集中在臨床應用和部分有效成分的研究上,許多中草藥及其復方中草藥制劑的有效成分及其含量、結構、提取、有效成分間的相互關系、毒理學等藥理學方面均缺乏對水生動物的促生長、疾病防治、誘食、改善水產品品質等的作用,通過深入研究其特征、作用機理,以期篩出效果良好的水產品用中草藥。
2、形成以市場規律為導向的中草藥研究機制。食物源性的農藥、獸藥殘留嚴重危害人類的健康,化學藥物和抗生素的毒副作用及耐藥性問題日益突出,這使得人們不得不將疾病,尤其是動物疾病的防治轉向中草藥的研究為目標。重點扶持一批擁有自主知識產權具有競爭力的大型企業,形成有利于整體經濟增長、區域經濟發展和具有市場競爭優勢的現代中藥產業。
3、結合水生動物消化吸收的原理,在劑型上給矛改變,如超微粉碎或二氧化碳超臨界萃取,這樣就大大地提高了其消化利用率,從提高了療效。
4、統一質量標準,嚴格把握好原料的質量關、產地關,同時避免原料的污染,使組方更合理與科學。
學生的學習動機主要在于興趣,而興趣的培養不是自發的,需要老師進行有益的啟發、教育和耐心的培養。這種意識滲透到整個教學過程中,可以起到事半功倍的效果。這是啟發式教學必不可少的重要一步,因為它直接牽動著學生發現、探索問題的興趣。有機化學的教學,可以通過講與每章有關的社會熱點問題或與該章有關的有趣的事來激發學生的興趣。比如醇那一章,可以結合檢測醉駕的原理來講,講講如何檢測酒精含量及如何醒酒。緒論可以結合日常生活中的衣、食、住、行來講,學習有機化學可以指導人的衣、食、住、行。比如有趣的食,可以用一些大家喜歡吃的肯德基快餐、可樂為例,分析這些食品的主要有機成分,以及給人體帶來的傷害。還可以講一下最佳的膳食平衡,每種食物提供給人體哪種營養成分,這些營養成分的有機結構是什么?缺少了會怎樣?等等。立體異構體那章,可以先讓學生自己動手做分子模型,然后再去觀察實物與鏡像的關系。烯烴的親電加成,可以先顯示烯烴使溴的四氯化碳溶液褪色的實驗。經驗告訴我們,這樣的方法可以大大提高學生學習的興趣。
二、要激發學生的好奇心
古希臘教育家亞里士多德講過一句名言:“思維自驚奇和疑問開始”。課堂上教師的提問可以有效地發展學生的思維能力。師生互動可以通過老師提問學生回答來完成,還可以通過學生提問老師回答來完成。這就要求老師在課堂上須巧設疑問。比如講烯烴的化學性質,老師可以先講幾個實驗現象,并把相關的反應方程式寫出來,讓學生分析一下主要發生了什么反應,再結合前面章節的內容,讓學生大致寫出反應機理,并把反應機理進行分類,比如是親電加成還是親核加成等等。羧酸那章就羧酸同時存在羰基和羥基,老師可以向學生提出如下問題:1.與醛或酮相比,羧酸中羰基的親核加成活性如何?2.羧酸中羥基的氫原子與醇的相比,為什么酸性更強?面對這些問題,學生利用已學過的知識可以一一解答。這樣該章的學習就會變得很輕松。學生可以實現由“學會”到“會學”的轉變。
三、要引導學生多議
課堂上學生產生疑問怎么辦?是由老師一個一個來解決,還是分類匯總后解決,抑或由學生一起討論來解決?由于課時的限制,最好的辦法就是引導學生多議多問,讓學生相互之間開展討論,自己解決發現的問題。老師可以在課堂上提問,然后分組進行討論,引導學生自己解決問題。比如講酯的親核取代和克萊森縮合反應時,老師可以提出問題:以醛酮羰基的親核加成及羥醛縮合反應為基礎,分析一下酯可以發生哪些反應?以小組為單位進行討論。最后交上來的答案基本上是完整的。當然,問題也不要總是由老師提出,老師還要引導學生自己提出問題。比如講共軛二烯烴的1,4加成,老師可以先寫第一步機理,按照單烯烴的性質先進行第一步,生成一個碳正離子中間體,第二步老師可以直接寫出和單烯烴一樣的1,2加成產物,然后問學生:有疑問嗎?有不同的想法嗎?這個例子我們曾經試過,有很多學生舉手提出了疑問。學生會問,第一步生成的碳正離子中間體為什么不重排?它是烯丙型的碳正離子,正電應該可以分散到另一個碳上,這樣第二步就應該形成1,4產物。學生能這樣分析問題就說明他們把前面章節學的知識都掌握了,也能激發出想問題的樂趣。這樣,學生課后就會按照課堂上的模式進行提問和討論,問題也就迎刃而解了。
四、要理論與實踐相結合
化學是一門實踐性的科學,除了理論學習外,還要與實踐相結合。我們選擇部分學生特別是畢業后繼續讀研和從事化學化工類工作的學生,一般在大二開始進入教師課題組,在老師的指導下完成一個課題的研究。比如我們學校的有機化學課都是在大二開的。上課時,教師可以先了解學生的情況,了解有哪些學生打算考研?有哪些學生對化學有興趣,今后有可能從事與化學有關工作的?又有哪些學生對化學沒興趣,以后不想從事與化學有關的工作?挑出一些想考研的和想從事與化學有關工作的學生參與課題組,一般是占班上人數50%的比例。然后將他們分成四個組,每個組有一個研究課題,課題與所講的內容有關。讓他們從查閱文獻、總結文獻開始做,由他們自己先提出實驗方案,然后老師再指導他們確定最佳的實驗方案。實驗方案確定后,由學生自己準備藥品和儀器,進行實驗操作。這樣,他們在查閱文獻時可以了解化學的發展動態;提出實驗方案時可以對所學的反應做個總結和比較;準備藥品和儀器時可以了解一些化合物的結構和物理性質及一些儀器的用途。舉個例子來講,當講到酸與醇的酯化時,教師可以讓學生做一個與酯化有關的課題。由于酯化是個可逆反應,不斷地有水生成,要使這個反應向右進行,最好是把產物之一水移走。實驗時可以讓學生做個對比實驗,一個是沒裝分水器的,就是讓水留在體系里,一個是裝了分水器的,將水通過與有機溶劑共沸帶出來。實驗后會發現后者的酯化收率較高,這樣學生就明白了移走產物之一反應會向右進行,收率會較高。每屆參加課題組的學生都會有不少收獲,做得好的最后還發表了論文,這些論文可以參與評獎學金,還可以參與保研等等。學生因此積極性特別高。學完了有機化學后,大部分學生還想繼續留在課題組做實驗。通過理論聯系實際,學生不僅用實驗驗證了學到的理論知識,還可以鍛煉動手能力,從實驗中發現樂趣,提高學習的興趣,并且可以為以后的繼續深造打下很好的基礎。
五、改革考核方式和內容
有機化學的考核以前主要采取一考制,即由最后的期末考試決定成績。這種考核方式容易使學生死記硬背,而不會靈活應用,并且考完就容易忘記。我們對考核內容和考核方法進行了改革。考核方法改成由平時成績、期中成績、期末成績三部分組成。平時成績由出勤率、平時作業、平時討論及平時實踐來決定;期中考試形式可以靈活一點,可以考試,可以寫論文,也可以用課堂作業甚至是綜合性的設計實驗;期末考試的題不要局限于選擇、填空、合成、機理等類型,可以適當地加些與日常生活緊密聯系的實驗綜合題。以前的一考制容易造成很多學生不來上課。考核加上出勤率后到課率基本上是100%。有機化學一般都是三節課連上,三節課都講新課可以講很多內容,學生一下消化不了,加上一點討論題可以讓課堂變得輕松,課堂氣氛好很多,留出較多的時間讓學生去思考。這樣,師生之間及學生之間的關系會更融洽,而且學生分析問題的能力可以得到強化。參加了課題組的學生可以加上實踐分,沒有參加課題組的學生可以加上討論分。這樣,期末考試的壓力就減輕了很多,補考率也會低很多。我們現在采取的考核方式就是平時成績(25%),期中成績(25%),期末成績(50%)。平時的出勤率很高,平時作業也完成得很好,討論題都很積極,而且印象深刻,討論題如果出現在期末試卷上,同學們沒有人不會答,參加實踐的人也很多,最后取得的成績非常好,期末考試卷面成績不及格的很少,比以前有不少30~40分的現象好很多,總評基本上沒有不及格的。這種改革逐漸改變了學生考前突擊死記硬背、走出考場頭腦一片空白的現象,學生在多方面得到了發展。
六、總結
摘要:入侵檢測系統與其他網絡安全設備的不同之處便在于,ids是一種積極主動的安全防護技術。生物免疫系統是機體保護自身的一種防御性結構,入侵檢測系統與生物免疫系統有著許多相似之處。論文在簡要介紹免疫機理在入侵檢測研究現狀的基礎上,著重探討一種針對當前計算機及其網絡運行的人工免疫系統(artificialimmunesystem,ais)的理論模型,以及一種基于免疫機理的入侵檢測系統的多子系統、多的體系結構。
目前,開放式網絡環境使人們充分享受著數字化,信息化給人們日常的工作生活學習帶來的巨大便利,也因此對計算機網絡越來越強的依賴性,與此同時,各種針對網絡的攻擊與破壞日益增多,成為制約網絡技術發展的一大障礙。傳統的安全技術并不能對系統是否真的沒有被入侵有任何保證。入侵檢測系統已經成為信息網絡安全其必不可少的一道防線。
人體內有一個免疫系統,它是人體抵御病原菌侵犯最重要的保衛系統,主要手段是依靠自身的防御體系和免疫能力。一些學者試圖學習和模仿生物機體的這種能力,將其移植到計算機網絡安全方面。相關研究很多都基于生物免疫系統的體系結構和免疫機制[5]。基于免疫理論的研究已逐漸成為目前人們研究的一個重要方向,其研究成果將會為計算機網絡安全提供一條新的途徑。
一、入侵檢測簡介
入侵即入侵者利用主機或網絡中程序的漏洞,對特權程序進行非法或異常的調用,使外網攻擊者侵入內網獲取內網的資源。入侵檢測即是檢測各種非法的入侵行為。入侵檢測提供了對網絡的實時保護,在系統受到危害時提前有所作為。入侵檢測嚴密監視系統的各種不安全的活動,識別用戶不安全的行為。入侵檢測應付各種網絡攻擊,提高了用戶的安全性。入侵檢測[4]技術就是為保證網路系統的安全而設計的一種可以檢測系統中異常的、不安全的行為的技術。
二、基于免疫機理的入侵檢測系統
(一)入侵檢測系統和自然免疫系統用四元函數組來定義一個自然免疫系統∑nis[5],∑nis=(xnis,ωnis,ynis,gnis)xnis是輸入,它為各種類型的抗原,令z表示所有抗原,抗原包括自身蛋白集合和病原體集合這兩個互斥的集合,即,用w表示自身蛋白集合,nw表示病原體集合,有s∪nw=z,w=ynis是輸出,只考慮免疫系統對病原體的識別而不計免疫效應,ynis取0或1,分別表示自然免疫系統判別輸入時的自身或非自身。
gnis是一個自然免疫系統輸入輸出之間的非線性關系函數,則有ynis=gnis(xnis)=ωnis為自然免疫系統的內部組成。而根據系統的定義,入侵檢測系統可以表示為∑ids=(xids,ωids,yids,gids)
式中,xids是入侵檢測系統的輸入。令m表示是整個論域,整個論域也可以劃分成為兩個互斥的集合即入侵集合,表示為i和正常集合表示﹁i,有i∪﹁i=m,i∩﹁i=輸入xids,輸出yids,此時入侵檢測系統具有報警s和不報警﹁a兩種狀態,報警用1表示,不報警用0表示。
gids表示輸入與輸出之間的非線性函數關系,則有yids=gids(xids)=ωids是自然免疫系統的內部組成。不同種類的檢測系統具有不同的ωids,產生不同的ωids,從而將輸入向量映射到輸出。
(二)基于自然免疫機理的入侵檢測系統的設計
自然免疫系統是一個識別病原菌的系統,與網絡入侵檢測系統有很多類似之處,因此自然免疫系統得到一個設計網絡入侵檢測系統的啟發,我們先來研究自然入侵檢測系統的動態防護性、檢測性能、自適應性以及系統健壯性這四個特性[5]。
1.動態防護性。
自然免疫系統可以用比較少的資源完成相對復雜的檢測任務。人體約有1016種病原體需要識別,自然免疫系統采用動態防護,任一時刻,淋巴檢測器只能檢測到病原體的一個子集,但淋巴檢測器每天都會及時更新,所以每天檢測的病原體是不同的,淋巴細胞的及時更新,來應對當前的待檢病原體。
2.檢測性能。
自然免疫系統具有非常強的低預警率和高檢測率。之所以具有這樣好的檢測性能,是因為自然免疫系統具有多樣性、多層次、異常檢測能力、獨特性等多種特性。
3.自適應性。
自然免疫系統具有良好的自適應性,檢測器一般情況下能夠檢測到頻率比較高的攻擊規則,很少或基本根本沒有檢測到入侵的規則,將會被移出常用檢測規則庫,這樣就會使得規則庫中的規則一直可以檢測到經常遇到的攻擊。基于免疫機理的入侵檢測系統采用異常檢測方法檢測攻擊,對通過異常檢測到的攻擊提取異常特征形成新的檢測規則,當這些入侵再次出現時直接通過規則匹配直接就可以檢測到。
4.健壯性。
自然免疫系統采用了高度分布式的結構,基于免疫機理研究出的入侵檢測系統也包含多個子系統和大量遍布整個系統的檢測,每個子系統或檢測僅能檢測某一個或幾類入侵,而多個子系統或大量檢測器的集合就能檢測到大多數入侵,少量幾個的失效,不會影響整個系統的檢測能力[4]。
(三)基于免疫機理的入侵檢測系統體系架構
根據上述所討論的思想,現在我們提出基于免疫機理的入侵檢測系統aiids[1],包括如下四個組成部分:
1.主機入侵檢測子系統。
其入侵信息來源于被監控主機的日志。它由多個組成,主要監控計算機網絡系統的完整保密以及可用性等方面。
2.網絡入侵子系統。
其入侵信息來源于局域網的通信數據包。該數據包一般位于網絡節點處,網絡入侵子系統首先對數據包的ip和tcp包頭進行解析,然后收集數據組件、解析包頭和提取組件特征、生成抗體和組件的檢測、協同和報告、優化規則、掃描攻擊以及檢測機遇協議漏洞的攻擊和拒絕服務攻擊等。
3.網絡節點入侵子系統。
其入侵信息來源于網絡的通信數據包,網絡節點入侵子系統監控網絡節點的數據包,對數據包進行解碼和分析。他包括多個應用層,用來檢測應用層的各種攻擊。
4.控制臺。
有各種信組件,包括交互組件以及通信組件,交互組件用于顯示當前被檢查的網絡系統的各種安全狀況,通信組件用于與子系統進行通信聯絡[5]。
2010年11月28日~12月3日,當美國人還沉浸在感恩節的溫馨氛圍之際,來自全球共60000余名影像及其他臨床科室醫師及物理、數學、生物工程等相關學科專家齊聚芝加哥邁考密展覽中心,參加第96屆北美放射學會年會(RSNA)。RSNA 2010共收到論文、海報等4200份,共有700多家醫療設備廠商參展。
2008年和2009年爆發的金融危機壓制了放射市場的許多潛在需求,不過在經歷了兩年的經濟低迷期后,隨著醫療機構獲得了越來越多資金,醫療設備廠商也迎來了產業需求的回升,2010年成為全球放射行業回暖的一年。
個性化醫療成大會主題
本次大會主題為Personalized Medicine: In Pursuit of Excellence(追求卓越的個性化醫療)。在大會開幕式上,RSNA 2010主席Hedvig Hricak博士表示:“雖然個性化醫療不是一個新概念,不過當前它仍處于口號階段。很多醫生一直在尋求個性化的醫療方式,但卻缺少掌握它的方法和手段。”
在本次大會上,Hedvig Hricak做了“腫瘤影像學:癌癥個性化治療的指引之手”的報告,詳細討論了影像學對個性化醫療發展的促進作用。她強調在未來十年,分子影像學、綜合診斷、生物學驅動的介入放射以及治療診斷學將大放異彩。
首次舉辦中國專場
在本屆放射學領域盛會上,中華放射學會舉辦了專場報告會“China Presents”(中國研究報告專場),這是RSNA首次推出以中國為主題的會議。
在中國研究報告專場上,中國科學院復雜系統與智能科學重點實驗室田捷研究員做了有關采用功能性磁振造影(fMRI)進行針刺機理研究的大會口頭報告《Acupuncture Research by MR Imaging》(磁共振成像在針刺機理研究中的應用),展現了古老的中醫和現代醫學影像技術的美妙結合。雖然以美國為代表的西方國家已經逐步接受并認可了針灸作為補充替代醫學治療手段,不過針刺機理研究的主導權還是由國外的研究團隊把持。在《Acupuncture Research by MR Imaging》的報告中,田捷研究員在對針刺機理研究進行系統性綜述的基礎上,不但對占針刺機理研究主導地位的理論提出了質疑,而且為困擾針刺機理研究領域的爭議性問題提供了初步解答,提出了一整套既符合中醫針刺自身特點又獲得國際研究領域普遍認可的研究框架、評價方法和規范化的體系。
此外,田捷研究員帶領團隊在RSNA 2010上用兩個教育展板展示了團隊在醫學影像領域的最新研究成果,它們分別是“Unified Reconstruction Framework for Multi-modal Medical Imaging”和“Automatic Segmentation of Liver Tissue and Vessels for Liver Surgery Planning”。這兩個教育展板介紹了基于團隊自行研發的醫學影像處理與分析開發包MITK所做的相關研究和應用。MITK研發的主要目的是為醫學影像處理領域提供一個一致的算法框架,以整合醫學影像重建、分割、可視化等各類算法。其中展板“Automatic Segmentation of Liver Tissue and Vessels for Liver Surgery Planning”介紹了田捷研究員帶領團隊基于MITK開發的針對肝外科手術的CT圖像中肝實質及血管分割方法,獲得了RSNA 2010大會頒發的優秀展頒獎。
2010年11月30日,中華醫學會放射學會成功主辦了“RSNA 2010中國之夜”。中國醫科大學附屬盛京醫院院長兼放射科主任、中華醫學會放射學分會主任委員郭啟勇教授,候任主任委員馮曉源教授,各位副主任委員以及GE醫療等公司的中國區負責人悉數出席,共吸引了與會專家、醫療設備廠商公司代表以及在美華人放射專家等400多人參與。郭啟勇院長在中國之夜做了致辭,他指出:“隨著中國經濟的發展,醫療需求的增加,中國醫療器械市場吸引了世界各地的廣泛關注。我國的醫療科技水平也不斷攀升發展,截止到目前RSNA共收錄了176篇中國放射學領域的論文。這代表著中國影像工作者在RSNA這個世界學術舞臺上的話語權不斷得到增加。”
值得一提的是,Hedving Hricak博士親自為以郭啟勇教授為首的中國放射學醫師授予了榮譽獎章。
iPad在放射科中的作用得到重視
在本屆北美放射學年會上,與會人員就iPad在放射科發展中的作用這一話題進行了熱烈討論。紐約東梅多區拿騷大學醫學中心Toshimasa Clark博士認為:“隨著遠程放射學的發展,隨時隨地在計算機終端采用3G數據服務進行讀片的概念值得進一步拓展,研究者們需要對iPad的潛力進行評估。”拿騷大學醫學中心研究者創造出了一個簡略的組件模型查看研究報告,然后他們評判了iPad在處理以下5個組件時的表現:顯示性能、網絡連接、DICOM可視化、報告生成、 RIS界面、數據安全。
“如果一名臨床醫生要求參與一項急診檢查的讀片工作,那么在3G無線數據網絡內的任何一名放射科醫生都可以很容易地使用iPad查看關鍵的檢查數據,核實、編輯甚至完成住院醫生的原始報告。”Toshimasa Clark介紹道。
介入放射學獲得重點討論
由于美國還沒有徹底從經濟衰退中走出來,因此很多美國人非常關注那些能夠幫助他們節省治療成本的醫療技術。其中,介入放射學正是為經濟衰退中預算緊縮和讓患者盡快康復所量身打造的醫學。為此,RSNA 2010設置了很多議題,討論影像引導下的介入治療技術,以便使介入手術更安全、便捷,比以往更經濟,同時縮短患者的住院時間,或者根本不需要讓患者住院就能使他們康復。推動介入放射學的規范化成為2010北美放射學會介入放射學相關科學報告和繼續教育課程的主題。
在2010年11月28日RSNA 2010的開幕式上,維也納大學放射科教授Christian Herold博士做了放射診斷學的年度演說,他演講的主題是評估和處理局灶性肺部病變的創新技術。來自德國慕尼黑的一個研究團隊在報告中指出,對于一些高度血管頭部和頸部腫瘤,Onyx膠栓塞比聚乙烯醇栓塞更加安全和有效。來自法國的研究人員發現,由于三維乳腺斷層合成一個完整的靶活檢目標,因此他們可以活檢病變甚至二維X線攝影看不到的病變。
影像領域最新技術展示
在本屆年會上,GE醫療、西門子等醫療廠商攜其新產品、新技術亮相,向全球放射界和醫學影像界展示自己。
1. GE醫療展示最新技術進展
在RSNA 2010上,GE醫療重點展示了多項旨在支持其健康創想戰略并在全球范圍內幫助改善辨認保健的技術。GE醫療重點展示了公司CT產品組合中最新的低劑量技術― 一種基于模型的被稱為Veo的迭代重建(MBIR)技術。Veo通過應用革命性的新建模技術,改變了CT影像的“規則”,降低了噪音,提高了分辨率,同時改善了低對比可檢測性和偽影抑制能力。
GE醫療集團還展示了一個高性能介入組合實驗室,它以更低的價格和總擁有成本提供出色的影像質量和業界最高級別的DQE探測器,可以幫助將介入手術的成本控制在中小型鄉村醫院可負擔的范圍內。
2. 西門子展示分子CT和分子MR復合成像解決方案