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统计学的前景分析样例十一篇

时间:2023-08-10 09:22:36

统计学的前景分析

统计学的前景分析例1

中图分类号: TN915.08?34; TP391 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)11?0084?04

Research on information security under cloud computing background

ZHOU Jian

(Suzhou Administration Institute, Suzhou 215011, China)

Abstract: The information security is the premise and foundation of normal application of the cloud computing system. In order to solve the problems existing in information security under cloud computing background, and improve the security of cloud computing system, an information security evaluation scheme combining analytic hierarchy process (AHP) with fuzzy theory under cloud computing background is put forward. Aiming at the high redundancy characteristic of the information security eva?luation index system under cloud computing background, the correlation analysis is adopted to process the index to improve the independence of the index. The AHP is used to construct the multi?level evaluation index system. The fuzzy theory is employed to evaluate the level of information security under cloud computing background. The evaluation index system is applied to the specific information security analysis of cloud computing system. The results show that the evaluation scheme can assess the security state of the cloud computing system objectively, which provides a reliable information for information security risk decision under cloud computing background.

Keywords: cloud computing; information security; analytic hierarchy process; fuzzy theory; evaluation index

0 引 言

S着互联网规模的扩大,网络上每天处理的数据急剧增加,单一计算机系统不能满足大数据处理的要求,为此出现了云计算(Cloud Computing)系统。云计算系统加快了大规模数据处理的速度,提高了数据处理的效率,扩大了互联网的应用范围[1?3]。但同时,在云计算系统中还有许多安全问题,其中信息安全尤为重要,引起了专家的高度关注。

当前信息安全风险分析主要从定性和定量两方面进行,其中定性的信息安全风险分析方法主要有因素分析法、德尔斐法等[4?5],具有评价过程简单等优点,但其主要通过专家进行评价,然而专家的知识有一定局限性,因此通用性比较差,而且评价结果说服力不强。定量的信息安全风险分析方法包括层次分析法、决策树法等,它们通过建立信息安全风险分析的评价指标,根据权值或者决策树得到信息安全风险所处的等级,实现过程比较简单,但是假设条件相当多,简化了信息安全风险问题,这样实际应用效果差[6]。为了克服单一定性分析方法和定量分析方法的局限性,有学者利用两者的优点提出基于人工智能的信息安全风险评价模型[7?9],采用层次分析法对信息安全风险评价指标进行确定,采用神经网络、贝叶斯网络等建立信息安全风险评价的分类器,得到信息安全风险所处的等级,评价结果更加可靠,主观性少,而且结果的可解释性更优。但是在实际应用中,信息安全风险评价的指标多,指标之间存在高度冗余,使得数据之间的重复比较严重,如何有效消除数据之间的高度冗余是一个较大的问题,同时信息安全风险存在不确定性和模糊性,如何建立更加适应信息安全风险变化特点的评价模型具有重要意义[10]。

当前针对单机的信息安全风险分析研究已经不少,但是针对云计算背景下的信息安全研究相对较少,为了提高云计算系统的安全性,提出一种基于层次分析法和模糊理论相结合的云计算背景下信息安全评价策略。首先采用相关分析法对云计算背景下信息安全评价指标体系进行处理,然后采用层次分析法构建多层次评价指标体系,并采用模糊理论对计算背景下信息安全等级进行评价,结果表明,该评价策略可以对云计算系统的安全状态进行客观估计,为云计算背景下信息安全分析提供了一种新的研究思路。

1 云计算系统的工作原理

在云环境下,数据处理方式常采用Map/Reduce的模式,将一个大规模数据处理问题划分成为多个小规模,然后采用各个节点并行进行处理,提高数据完成效率,减少执行时间,具体如图1所示。在数据和信息处理过程中,一些非法或者没有授权用户对系统的信息进行非法窃取,或者对信息进行破坏,产生了云计算背景下信息安全问题。

图1 云计算背景下的数据处理原理

2 云计算背景下信息安全问题的影响因子

在云计算系统中,信息安全问题是多种影响因素共同作用的结果,影响云计算背景下信息安全问题的因素,即常说的安全风险评价指标。基于全面性和科学性的原则建立如图2所示的云计算背景下信息安全风险评价指标体系。

3 云计算背景下信息安全问题评价模型的实现

3.1 相关分析法消除指标的冗余特性

在云计算背景下信息安全问题处理过程中,各N指标之间具有一定的相关性,当相关性较大时,指标之间的信息冗余就比较严重,对云计算背景下信息安全问题分析结果产生干扰,导致风险评价结果不准确,为此采用相关分析方法消除指标之间的冗余特性,以便后续云计算背景下信息安全风险评价的建模。设专家组由人组成,分别对指标属性A和B量化打分,如表1所示。

图2 评价指标体系的原始结构

表1 信息安全风险指标的专家打分表

[指标 … … 指标 … … ]

由于每一种计算背景下信息安全风险评价指标均包括一定的随机噪声,采用式(1)和式(2)消除指标和中的随机噪声:

(1)

(2)

采用式(3)和式(4)统计它们的标准差和

(3)

(4)

指标之间的相关性值为:

(5)

如果>0,表示两个指标和之间是一种正相关关系;如果

采用相关分析法对所有指标之间的相关性进行检测,去掉一些指标之间的冗余特征,增加指标的独立性,以便后续的指标处理。

3.2 建立层次结构的云计算背景下信息风险评价指标

根据云计算背景下信息风险评价指标的特点,考虑全面性、可操作、科学性等原则,采用层次分析法建立层次结构的云计算背景信息风险评价指标体系,具体如图3所示。

3.3 模糊理论的云计算背景下信息风险评价

模糊理论是一种人工智能综合评价算法,根据模糊集合论和最大隶属度原则对指标与风险之间的关系进行估计,从而得到云计算背景下信息风险评价结果,判断信息安全的状态,具体步骤如下:

Step1:建立云计算背景下信息风险评价的指标集。建立云计算背景信息风险评价准则集合为表示准则的个数,且有那么第个准则为表示第个准则的指标数量。

Step2:建立云计算背景下信息风险评价的评语集合。表示云计算背景下信息风险评价等级的评语集合,表示云计算背景下信息风险评价的评判等级。

Step3:建立云计算背景下信息风险的模糊评判矩阵。根据指标集和评语集的关系,得到每一层指标评价矩阵对的模糊映射为那么有:

(6)

模糊评判矩阵见表2。

表2 模糊评判矩阵

[ … … … … ]

Step4:确定云计算背景下信息风险评价指标权重。由于每一个指标对云计算背景下信息风险评价的贡献不同,采用综合评价法,一个专家对个指标进行风险评价得到个权重。表示第个权重值,表示第个权重值。进而采用权重进行定量分析,具体为:

① 同一层指标两两进行对比,得到权值的比值为:

(7)

式中:>0。

② 计算矩阵每一行的乘积得到权值=且有=

③ 根据式(8)对进行归一化处理,得到特征向量处理结果如下所示:

(8)

④ 对矩阵一致性进行检验,具体为:

(9)

(10)

(11)

其中:CI代表一致性指标;RI代表相应的平均随机一致性指标;CR为一致性,当时,可接受一致性检验,否则将对判断矩阵修正。

⑤ 进行一致性检验后,建立指标的权重向量为且0

Step5:云计算背景下信息风险的综合评价。根据权重向量和模糊评价矩阵不同层的评价结果得到云计算背景下信息风险的最终评价结果且有:

(12)

式中“”表示模糊算子。

根据模糊评判结果得到云计算背景下的信息安全风险评价等级。

4 云计算背景下信息安全问题的实例分析

为了检测层次分析法和模糊理论相结合的云计算背景下信息安全评价方法的性能,对一个计算系统信息安全状态进行估计,首先建立云计算背景下信息安全风险评估的模糊评估矩阵,具体见表3。

确定不同层次云计算背景下信息风险评价指标的权重,两两比较得到的结果为:

(13)

采用层次分析法计算指标的权重,得到各层指标的权重向量为:

最后得到云计算背景下的信息安全风险较低,比较安全。

5 结 论

针对云计算背景下信息不安全的y题,提出基于层次分析法和模糊理论相结合的云计算背景下信息安全评价策略,具体为:

(1) 构建云计算背景下的信息安全风险评价指标体系,并采用相关分析法对指标冗余性进行检测,去除指标之间的冗余,增强指标之间的独立性,提高信息安全风险评价速度。

(2) 针对云计算背景下信息安全评价指标体系的随机性和不确定性,采用层次分析法确定指标的权值,构建多层次评价指标体系,使信息安全风险评价结果更加客观和可信。

(3) 根据云计算背景下信息安全变化的模糊性,引入模糊理论对云计算背景下信息安全等级进行评价,提高信息安全风险评价精度,评价结果更加科学。

(4) 具体应用实例结果表明,该评价策略是一种精度高、速度快的云计算背景下信息安全评价工具,易于操作和推广。

由于云计算背景下信息安全变化具有一定的非线性,通过引入人工智能学习算法对信息安全风险进行建模与评价,这是下一步要进行的研究工作。

参考文献

[1] 李乔,郑啸.云计算研究现状综述[J].计算机科学,2011,38(4):32?36.

[2] 冯登国,张阳,张玉清.信息安全风险评估综述[J].通信学报, 2004,25(7):10?18.

[3] 高阳,罗军舟.基于灰色关联决策算法的信息安全风险评估方法[J].东南大学学报(自然科学版),2009,39(2):225?229.

[4] 唐作其,陈选文,戴海涛,等.多属性群决策理论信息安全风险评估方法研究[J].计算机工程与应用,2011,47(15):104?106.

[5] 王桢珍,姜欣,武小悦,等.信息安全风险概率计算的贝叶斯网络模型[J].电子学报,2010,38(2):18?22.

[6] 赵冬梅,马建峰,王跃生.信息系统的模糊风险评估模型[J].通信学报,2007,28(4):51?56.

[7] 阮慧,党德鹏.基于RBF模糊神经网络的信息安全风险评估[J].计算机工程与设计,2011,32(6):2113?2115.

统计学的前景分析例2

1 前言

1.1 各景区节假日期间持续爆满

2012年9月30日-10月7日中秋、国庆节长假期间,全国纳入监测的119个直报景区点共接待游客3424.56万人次,同比增长20.96%;旅游收入17.65亿元,同比增长24.96%。9月29日至10月6日,民航全国累计共发送55926班次,运送旅客人数760.71万人次;铁路全国累计共发送旅客6095万人次,同比增长9.4%。各地旅游景区游客接待量超过最佳接待量1倍以上。其中,南京中山陵为最佳接待量10倍,厦门鼓浪屿、敦煌莫高窟为最佳接待量8倍,北京故宫、山西平遥古城为最佳接待量5倍,宁波溪口景区、湖南衡山为最佳接待量4倍。

自驾车旅游异常火爆。2012年的中秋、国庆假期,是国务院出台小型客车免收高速公路费政策执行的第一个长假,自驾游成为今年黄金周一大亮点,很多地方甚至呈现井喷之势。上海主要高速公路道口进、出沪客车数分别为83.59万辆次、116.56万辆次,分别同比增长41.27%、71.41%;辽宁自驾游车辆比去年同期增长80%左右;贵州自驾车游客占接待总人数的55%,其中4A级以上景区自驾车游客比重均超过70%。

国内热点景区持续爆满,纷纷迎来史上最热“黄金周”。 故宫博物院仅10月2日一天就接待游客数超18万人次,创造了历年接待游客最高值;四川省九寨沟、黄龙等21个传统景区(点)共接待游客234.4万人次,按可比口径增长17.95 %;湖北各旅游景区10月2日-4日先后迎来旅游接待最高峰。

1.2 政策导向

2012年8月27日提请全国人大常委会审议的旅游法草案对旅游安全作出一系列相关规定,指出县级以上人民政府统一负责旅游安全工作,景区实行旅游者流量控制制度。草案规定,县级以上人民政府应当依法将旅游应急管理纳入政府应急管理体系,制订应急预案,建立旅游突发事件应对机制。突发事件发生后,当地人民政府及其有关部门和机构应当采取措施开展救援,并协助旅游者返回出发地或者旅游者指定的合理地点。而景区实行旅游者流量控制制度,不得超过景区主管部门核定的最大承载量接待旅游者。旅游者可能达到或者超过最大承载量时,景区应向当地人民政府报告,景区和当地人民政府应当及时采取疏导、分流等措施,旅游者应当予以配合。

草案同时规定,旅游经营者应当依法取得安全生产资质,严格执行有关标准、安全技术规范以及消防的有关规定,制定旅游者安全保护制度和应急预案。

《旅游法(草案)》进行二次审议中全国人大法律委、国务院法制办等部门建议增加规定:景区应当公布景区主管部门核定的最大承载量,制定和实施旅游者流量控制方案,并可以采取门票预约等方式,对景区接待旅游者的数量进行控制。

2 系统建设思路

2.1 基础数据源

通过实施采集运营核心交换机上的用户话单数据,包括通话话单、短信话单、VLR话单,尽可能高频次的获取用户位置信息,提高游客采样的精准度。

2.2 分析处理

对清洗后的基础数据进行数据分析处理,了解游客的行为特征,为旅游局提供多方面的统计分析和决策支持。

2.3 提前预防

为景区提供游客人流量预警阀值,一旦人流量超出阀值,自动触发分流短信,为游客提供景区的实况信息,确保旅游活动质量;同时也为景区提供应急短信发送功能,避免景区发生安全事故后出现拥挤踩踏事件发生。

3 业务功能分析设计

3.1 功能架构图

如图1所示。

3.2 业务功能设计

3.2.1 游客行为分析

(1)景区概况总揽。提供本地所有景区的实况预览,包括游客数量和景区人流量情况(通过地图上的景区范围的颜色表示)。

(2)所有景区接待统计。提供本地所有景区的游客数量统计,可按照本地游客、外地游客、所有游客统计,也按照年、月、日统计;提供多样化的展示方式如柱状图、饼状图、曲线图、数据列表。

(3)单个景区接待统计。统计各个景区某段时间内的游客数量,可按年、季度、月、天统计,游客可按全部游客、外地游客、本地游客分别统计,可同比显示去年同期的统计。

(4)景区平均逗留时间统计。统计本地所有景区的游客平均逗留时间,可按年、季度、月、天统计,游客可按全部游客、外地游客、本地游客分别统计。

(5)游客旅游天数统计。统计所有外地游客的旅游天数,可按年、季度、月、天统计,具体包括一日游、二日游、三日游四日游、多日游,可同比显示去年同期的统计。

(6)游客来源地统计。针对本地所有外地游客,按照来源地进行统计游客数量,可按年、季度月统计。

(7)景区游客排行统计。根据本地所有景区的游客数量进行统计排行。

(8)景区游客来源地统计。针对各个景区,按照来源地进行统计游客数量,可按年、季度、月、天统计。

(9)景区新增游客统计。统计各个景区在每个小时内新增的游客数量,可选择经典和日期查询。游客可按全部游客、外地游客、本地游客分别统计,可同比显示去年同期的统计。

(10)景区实时流量统计。统计显示各个景区在整点时间的实时在园游客数量,可选择经典和日期查询,可同比显示去年同期的统计。

3.2.2 数据维护

数据维护功能包括:小区信息配置、景区信息配置、景区范围绘制等。

3.2.3 景区短信发送

该功能包括预警短信发送、应急短信发送。

4 系统详细设计

4.1 系统架构说明

游客采样分析系统主要用于支撑旅游主管部门的旅游资源状况分析、游客属性和行为分析及应急预警等业务需求。从总体架构来看,整个系统分为两个层面,底层是电信网络数据采集层,使用电信业务的游客,在发生通信行为时,系统将采集用户的位置信息,并存储在移动网络数据库中。系统的另一层面是移动数据分析层和展示层,游客采样分析系统,对移动网络数据进行分析,挖掘,将分析结果存储在分析结果数据库中,最终用户通过B/S结构的web系统,登陆访问,获取最终的展示结果。

4.2 系统运行环境说明

系统架构在基于Java EE规范之上,采用Java语言开发。为了减低投入运营的成本后台应用服务器的系统框架采用Redhat Linux+JDK6 + Apache2.0 + Tomcat6 ;用户端采用基于web访问的方式进行管理和配置。

(1)操作系统:RHEL 6。

(2)遵循标准:HTTP、SOAP、REST、Socket 7。

(3)数据协议:JSON、BJSON、XML。

(4)Web服务器及中间件:Nginx 、Apache Tomcat。

(5)缓存:采用memcached分布式缓存系统。

(6)数据库:Oracle 11g。

(7)开发工具:Eclipse IDE、Power Designer、PL/SQL Developer。

(8)系统结构:多层分布式B/S架构。

(9)表示层:使用Struts2 MVC框架。

(10)业务逻辑层:使用Spring3管理业务逻辑,实现依赖注入和面向切面编程。

(11)持久层:采用Hibernate 3、JPA等持久化框架。

(12)Ajax:采用jQuery等JS库优化用户体验。

4.3 系统组网方案

为保证大网话单数据安全,系统通过三道防火墙,不同服务器部署在不同网络上,物理上进行隔离,确保数据安全:

(1)大网话单数据经加密处理后,通过第一道防火墙,提供给系统的数据采集及数据处理服务器,采集服务器进行接收处理后,保存到系统的数据库服务器中;

(2)数据库服务器通过第二道防火墙提供给系统的WEB应用服务器访问;

(3)WEB应用服务器通过第三道防火墙(出口),统一给短信网关、 合作伙伴等提供各类服务。

5 系统接口设计

5.1 提供给外系统接口

5.1.1 游客行为分析对外接口

将游客采样分析的统计结果按照汇聚平台提供的“接口规范”提供给汇聚平台。

5.1.2 短信发送数量统计接口

将平台短信发送数量结果按照汇聚平台提供的“接口规范”提供给汇聚平台。

5.1.3 短信行业网关接口

实现系统的短信发送接口联调。

5.2 与周边系统的接口

移动网络数据获取接口,实现从大网网络话单数据中心实时获取话单数据。

5.2.1 动态数据需求

(1)基础数据要求。提供运营核心交换机的用户话单数据,包括如下:

a. 通话话单:用户号码(Msisdn)、用户当前位置(lac+cell)、通话时间

b. 短信话单:用户号码(Msisdn)、用户当前位置(lac+cell)、短信时间;

c. VLR话单:用户号码(servedMSISDN)、更新前用户位置(oldLocation)、更新后用户位置(newLocation)、更新时间(updateTime)

(2)频度需求。根据核心交换机确定,建议一分钟发送一次话单。

(3)接口方式。接口说明:该接口是指运营商将用户话单数据传输至我们系统的采集服务器。

考虑每次传输的数量相当大,接口方式建议:ftp server,核心交换机网管中心定时发送话单文件。

系统也可定制开发接口主动获取数据。

5.2.2 静态数据需求

(1)基站信息:基站名称、基站cell id、基站位置(可选)。

(2)号段信息:号码前缀、号段对应地区。

(3)导入方式:Excel表格导入。

6 结束语

本系统旨在为景区管理者提供实时流量监控、客流预警、客源地分析等功能,以满足旅游管理需求,为旅游运营管理的措施、政策等提供决策支持定量分析,具有较强的先进性和可操作性,系统的实施对未来在全省乃至全国大规模的建设可以起到积极的示范作用。

参考文献

[1]汪纯孝,温碧燕,姜彩芬.服务质量、消费价值、旅客满意感与行为意向[J].南开管理评论,2001(06).

[2]汪纯孝,温碧燕,姜彩芬.顾客的服务消费经历与行为意向的实证研究[J].中山大学学报(社会科学版),2001(03).

[3]何玉荣,张鑫.体验旅游时代导游服务效果的实证研究[J].皖西学院学报,2011(01).

[4]许丽君,江可申.基于合同与感知导游服务质量的模糊综合评价[J].北京第二外国语学院学报,2007(11).

作者简介

统计学的前景分析例3

1.给师生带来真实感的教学体验

平面的景观设计碰撞上虚拟现实技术,便诞生了具有三维渲染的景观设计方案。将虚拟现实技术引入景观设计专业教学中,即运用相关技术对景观设计工程项目进行三维建模,按照景观规划方案对项目建模进行各项设计和施工。将原本平面的规划设计3D化,可以实地模拟各种施工方案、施工程序,在一次次模拟中对比,以确定最适合此次景观设计的方案和程序、确定施工工程中具体的施工计划和注意事项。当学生在教学设计过程中遇到困惑和疑问,而老师又顾及不上的时候,容易陷入思维的误区,个人发展停滞不前。由于自身发展的需要,学生在设计方面确实需要一个能大量获取信息的渠道,而虚拟现实技术基本满足了师生发展的需要。三维建模的操作和展示更加真实、具有知觉的直观性,能有效提高师生沟通的效率,节约交流成本,提升教学质量。

2.提高设计的精准度和计算效率

虚拟现实系统在数据表达上的关键技术是三维实时数据库技术。庞大的数据库便于学生快速、准确地度量项目的工程量和施工时间,衡量工程的成本、费用、收益,进而提升项目预算的精准度和效率。虚拟现实数据库为现实系统提供了诸如工程实料、材料样板、环境设施、构造做法等后台数据支持,针对建模对象提供详细的图片、文字、模型等全面信息,学生通过数据库可以随时调查到类似的设计案例和设计技巧,对景观设计的效果、材料、用法等有了更为深刻的认知。虚拟数据库资料翔实、精度令人惊艳,可以快速为各项管理人员提供需要的信息。学生可以根据虚拟现实技术把握项目成本、造价,以挑选合适的用工材料。虚拟现实技术为学生提供了可靠、准确的依据,将虚拟和现实很好地交融,提高了学生的实践能力和业务能力。

3.增进师生之间的友好交流

虚拟现实技术搭建起师生之间可视化交流的广阔平台,师生间的正常交流因为这个平台的存在而变得异常便捷流畅。那些原本晦涩难懂的专业术语沟通,因为虚拟现实技术的可视化优势,而变得清晰明朗,师生之间沟通的成本大大降低、效率有效提升。当学生需要完成一项景观设计的规划时,教师可以根据自己的专业基础为学生示范搭建3D模型,由学生借鉴参考。在此三维模型的基础上,学生可以参考前人的设计案例和个人对建筑基地的主观考量,根据建筑基地的主要环境考察资料,去创作能够发挥自己设计理念的景观设计作品。设计过程中,当学生产生思维上的困惑时,可以随时咨询代课老师,交流自己在设计过程中的所思所想,老师也可以针对3D模型提出建设性的改进建议,师生之间的交流基本无甚障碍。师生彼此之间进行思维火花的碰撞,磨合之下诞生了更具有创意和思想的景观设计作品。

二、虚拟现实技术在高校景观设计教学中的难点浅析

1.课程程序设计难

虚拟现实技术只有渗透在信息系统的各个方面,改变传统信息系统的人机交互模式,使之达成以用户为中心的系统,才能真正实现健康的发展。但虚拟现实技术与信息系统的沟通应用还存在一些技术上的难题。为了更好地将虚拟现实技术应用于景观设计专业,首先需要设置相应的课程程序设计。图形的虚拟环境搭建是程序设计的第一步,这就要求完成三维模型的构建。三维建模十分复杂,我们很多时候是在享受前人千万次失败后的成果,没有真实体会个中艰辛。三维建模是图形渲染技术向真实化过渡的必要过程,真实世界的几何何其复杂,要一点一滴还原为立体的模型。现如今的模型建构基本是人工绘制,如此便需要高薪聘请行业精英人才前来为课程进行专业设计,程序设计和模型构建的费用自然是惊人的,却是必要的产前投入。就园林景观设计而言,一年四季园林景观的风景面貌大相径庭,为了便于我们更人性化地设计景观,就需要录入一年四季不同的风景信息。如何编写VR程序以体现景观的季节性,是VR程序设计的重难点。

2.教学硬件支持难

有程序,也得硬件支持。各种外部设备,都是虚拟现实技术在景观设计应用专业不可或缺的道具,比如戴在头上的立体显示器、立体投影仪、空间定位器、高精度的数据手套,这些每一样都价格不菲。为了完成复杂的三维模型展示,更是需要高性能的图形软件,高校若是提供全套的虚拟现实技术硬件支持,前期必定是投入大于产出,一定时间内看不到明显的收益。这样的经济投入对于任何高校都是一笔不小的支出,而且在教学初期这样的设备安装也是较大的工作量,经济与人力的消耗性支出不可小觑。另一方面,虚拟现实技术在景观设计专业中的运用,需要大量翔实的数据作为支撑。虚拟现实技术与Internet结合,搭建起信息沟通的平台,才能获得信息资源最大化。这样的巨型数据库是教学的知识库,是学生探索知识的海洋,更是软件支持的重头戏。进行精确数据分析的前提便是庞大的数据库信息。在景观设计中,必须搭建3D模型,而各3D模型需要多个面去丰满,诸如侧面图、俯视图、仰视图等。为达到接近理想化的模拟效果,需要计算机有很强大的计算功能,这对计算机的硬件压力也是十分巨大的。综合分析,普通硬件支持和软件支持需要高昂的费用投入、需要人力物力的各项支持,其花费的时间和金钱不可轻易计量。

3.技术教学推广难

技术的推广从来都是需要人力的大量投入。虚拟现实技术在高校课堂教学中,尚属于高端的阳春白雪般的技术,故而对专业水平和计算机水平要求较高。但综合目前各高校的教师能力分析来看,各高校老师只能简单操作计算机,对虚拟现实技术方面的知识不甚了解。在运用虚拟现实技术时,由于自身能力受限,很难较好地运用虚拟现实技术于课堂教学中,无法倾力传授学生。无形中课堂的授课质量也会下降,课堂气氛必然不甚活跃,影响着学生对专业知识的吸收程度。另外,当老师不甚了解虚拟现实技术的应用时,就会在实际教学中,减少三维建模的课堂教学与体验,影响课堂原有的教学水平,同时也是对教学课件和教具的极大资源浪费。除此之外,更是极大程度制约了虚拟现实技术在各高校的应用推广和发展进程。

三、虚拟现实技术在高校景观设计教学中的应用分析

1.课程项目分析

事必躬亲,方得深浅。景观设计虚拟项目的第一步便是项目设计。这就要求学生实地考察项目的原始地貌、周围环境,认真分析项目进行的有利和不利因素,做出尽可能具体的项目可行性分析。但现实生活中,受到种种因素的制约,景观设计专业的学生往往没有施工现场实地考察的机会,只能通过老师的描述和前人的案例自由发挥,颇有点随心所欲、不切实际的感觉。这般脱离实际的思维跳跃,严重影响学生对于项目可行性的判断和分析。虚拟现实技术给予了学生这样的“实地考察”的机会,类似3D游戏般,有一个交互式的界面,启发学生设计的创意、构思。学生可以近距离仿真般接触想知道的点点滴滴,可以借此考察项目基地的实地环境、进行环境分析、项目评判,了解项目周围的地域文化、交通情况、聚居人群、风土人情,能够更加系统全面地对课程项目进行合理的分析。

2.设计方案规划

谋事在人、成事在天。项目进行中的关键便是设计方案规划。在此阶段,需要确定景观项目的定位和定量,需得学生细致准确地描述景观项目的布局。诸如,景观项目的平面图、剖面图、立体图、效果图和局部效果图。每一处小景、每一处大景,都有着细致全面的展示。通过虚拟现实技术,学生仿佛置身景观项目场地空间内部,在3D模型中体验实际操控景观布局的。学生不断调整景观布局设置,大到整体布局框架、小到内部装饰摆设、具体到颜色造型的调整,细致观察每一次布局,再进行精密的视觉效果对比分析,可以观察到最适合整体设计方向的规划方案。长此以往的虚拟现实训练,可以有效地激发学生的创新意识、提高学生的设计能力。对于靠山别水的别墅,在景观设计上追求品位和质感,就可以根据3D建模规划别致的美感,在视觉上突破创新,以迎合客户的喜好,为以后实际工作奠定扎实的基础。

3.施工图设计

施工图设计,便是将粗放的方案规划落于细节。如果说方案规划考虑的是布局,那么施工图设计便是考虑如何达到这样的布局。虚拟现实技术将原本二维、平面的施工图升级为三维、立体的实体。在施工图设计阶段,学生可以通过虚拟现实技术,感受VR在设计绘图上的无限魅力。在景观设计施工中,学生通过虚拟现实技术可以高度仿真景观植物的空间组合,对景观植物的种类和植株大小、种植位置进行周密计划,确定景观范围,以此完成整个3D规划里的纵面景观展示。在此过程中,学生可以根据美学观念和客户的需求偏好,不断调整景观的整体布局、扩大或缩小植物的种植范围,变换种植物种的品类组合、调整植物种植的适当间距,以期达到最佳的生态效益和景观效果,美化景观设计的空间形态。不同的施工对象,需要考虑不同的施工效果,这些在平面上较为抽象的事物,3D化之后,在视觉上呈现出异常清晰的效果,对于施工设计百利而无一弊。

将虚拟现实技术引入景观设计专业,丰富了景观设计教学内容,使景观设计教学更加生动。通过虚拟现实技术将真实的建筑、景点还原至教学课堂,使学生心生身临其境之感,拉近了师生沟通的距离,提升了教学质量,凸显了虚拟现实技术强烈的交互性。但在各大高校实际教学中,囿于虚拟现实程序设计、硬件支持和技术推广的难度,无法最大限度地运用虚拟现实技术,造成资源的浪费。在此,呼吁各大高校增大对于虚拟现实教育的投入,积极培训教职工,以期景观设计专业蓬勃发展。

作者:林崇华 刘曌 单位:河北工业大学

参考文献:

1.郭雨.虚拟现实技术在园林景观设计教学中的应用与效果分析.美术教育研究,2016,10

2.杨萍.园林景观设计教学中虚拟现实技术的应用解析.城市地理,2016,22

3.文铮.虚拟现实技术在景观设计教学中的应用前景.中外建筑,2006.5

4.王宏信,赵月宁.虚拟现实技术在园林景观设计中的应用.河南科技,2011.15

统计学的前景分析例4

中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)12-2810-04

2011年6月国务院印发的《全国主体功能区规划》中将中原经济区建设正式上升到国家战略层面以来,作为河南省会的郑州经济飞速发展,旅游产业也得以空前发展,伴随着基于Internet技术的地理信息系统WebGIS的产生和电子数字化技术的飞速发展,使得构建一个面向游客及管理者的综合化、专业化的旅游信息系统成为了现实。对游客而言,系统可以为游客提供高效、便捷的旅游相关的信息化服务,游客只需点击鼠标即可获知景点及景点相关的最佳旅游路线、酒店、天气、机票浏览、最有旅游路径选择等信息;对旅游管理者而言,通过系统可以更方便、快捷的管理旅游资源,如随时更新旅游资源、了解旅游景点的评价率、服务及经营情况等等。该系统的构建,可在一定程度上大大地提高郑州市旅游业的服务水平和管理水平外,还可提高郑州旅游业乃至郑州市发展的形象,真正实现专业化、方便化、信息化和网络化管理郑州市旅游信息资源,从而实现推动郑州旅游业发展的同时,带动郑州经济的飞速发展。

1 系统分析

1.1 必要性和可行性分析

郑州市是河南省省会,位于中华民族的母亲河——黄河中下游的分界处,是一座古老而年轻的城市,文物古迹、文化遗址众多,高山、平原、丘陵、河流等的自然地貌,构成了丰富的自然和人文资源。凭借着悠久的历史、优越的区位和丰富的资源,郑州成为了中国重要的交通枢纽、著名商埠、中国历史文化名城和优秀的旅游城市。全市拥有各类文物古迹1400多处,旅游区点100多处,著名的旅游景点众多,如:中华人文始祖轩辕黄帝出生之地黄帝故里、儒教文化圣地嵩阳书院、世界地质公园嵩山、“天下第一名刹”少林寺、黄河游览区、二七纪念塔、郑州商城遗址、大河村遗址、孔氏家庙、文庙等景点早已驰名中外。

丰富的旅游资源使得旅游业已逐渐成为郑州市地方收入的支柱产业。尤其是中原经济区建设上升到国家战略层面以来,作为河南省会的郑州经济飞速发展,旅游产业更是得到了空前发展,郑州市政府已充分认识到旅游业给郑州带来的巨大经济效益和发展机遇,不断加大建设力度,经过多年来的开发建设,已逐渐形成了以郑州市为中心,向全省辐射的旅游胜地,郑州旅游发展前景非常广阔,具有强大的发展潜力。

那么如何通过Internet互联网技术和数字信息化技术,开发符合郑州旅游资源及郑州旅游发展的旅游信息系统,使得郑州旅游资源信息网络化、广泛化,郑州旅游信息资源管理合理化、规范化,旅游产业发展趋向扩大化,从而通过郑州旅游信息系统的开发,实现更快捷更全面展现郑州旅游资源、更有效方便管理及更新旅游资源,有效促进郑州旅游业发展,树立郑州旅游事业发展新形象则是当务之急,也是长远大计。

目前有关城市旅游信息系统的设计开发案例很多,但均存在各种各样的不足之处,如有的城市旅游信息系统大多仅仅侧重于对景点景区的介绍、展示和宣传,而忽略了各个景点之间的地理关联关系,游客仅能看到景区中某个独立景点的介绍,却很难将景区中的具有地理关联性的多个景点联合起来从而生成一条最佳旅游路线,缺乏对景区景点之间地理关系的分析和应用;有的城市旅游信息系统则是旅游信息网站,仅可提供旅游景点的详细资源,却没有公共的旅游信息资源平台供游客浏览,游客只能从旅行社或旅游网站浏览景点信息,同一地区城市各个网站之间缺乏旅游信息的共享性;有的城市旅游信息系统在地图上可以实现对部分景点所处的位置或景区图片进行整体的放大或缩小,甚至可以实现景点地理位置的移动,但却难以实现对于景点局部的地理区域及区域周围的其他地理景点进行查询、移动、放大或缩小操作;有的城市旅游信息系统则只提供简单的旅游景点的信息,却无法实现和旅游相关的天气、酒店及最佳时间最佳路线的提供等等。

针对以上所列出的目前城市旅游信息系统的种种不足之处,本系统在设计时首先采用了目前国际上比较流行的WebGIS软件,该软件可实现利用Internet技术在Web上空间数据,将地图可视化,并可实现对空间地理数据进行分析,从而解决了景区景点之间地理关联关系的问题,与此同时,利用WebGIS对空间地理数据的分析及空间数据库技术,也使得为游客提供最佳旅游线路成为现实。设计的郑州旅游信息系统还可为游客及管理者提供快速、高效的管理、显示并分析复杂的旅游信息资源,此同时系统对旅游信息查询这一模块进行了专题研究,数据库采用Oracle技术,保证了旅游信息资源数据库的安全性。

1.2 用户需求分析

基于WebGIS的郑州市旅游信息系统的设计主要从游客和旅游管理部门两方面来考虑系统的需求。一方面针对游客而言,首先确定游客是旅游中的主体身份,考虑游客在决定旅游前,除了需要获取旅游景区景点的地理位置、景区评价等基本情况之外,游客更需要方便、快捷地获取旅游景区景点的天气、酒店、出行等全方位信息,系统依靠旅游信息系统中的地理信息系统GIS空间分析能力,根据游客需求,为游客制定出适合他们需求的最佳旅游路线和旅行计划。另一方面针对旅游管理部门而言,他们除了需要及时更新及管理旅游基本信息之外,更需要方便、动态、高效地管理管辖区域范围内所有的旅游信息资源,这些资源不仅仅是旅游景点的介绍,更多是旅游景区景点的管理及维护,而管理及维护的旅游数据为旅游管理部门对旅游景区景点的发展做出正确、科学的评估的作用外,更重要的是通过对旅游数据进行合理统计和科学分析,管理者可以对整个郑州市旅游业的发展方向做出正确的规划和预测。

2 系统设计

2.1 系统功能结构设计

旅游信息系统的功能设计主要依据于旅游产业所涉及的主体和客体,以及主客体之间的联系,其中的旅游主体则是游客,旅游客体则是旅游资源,而主体与客体之间的联系则由旅游服务体系来完成。也即是上面用户需求分析中所提到的游客、旅游管理和酒店、银行、旅行社等相关行业部门三个方面,那么如何将这三方面的需求均体现在该城市旅游信息系统内,则是旅游信息系统所需要完成的工作。首先游客在旅游活动的整个过程中,每个环节都在起作用,旅游的目的是使得游客乘兴而来,尽兴而归的同时,也是在促进城市旅游业、银行、交通运输业、商娱业、甚至是医疗行业等各行业的快速发展。根据系统功能设计所依据的主客体,为了拉动更多经济效益,促进郑州经济飞速增长,扩大郑州知名度,使旅游业成为郑州经济的支柱产业。基于WebGIS的郑州市旅游信息系统的功能结构设计图见图1。

2.2 系统网络结构设计

本系统是采用B/S模式即基于客户端的WebGIS策略,具体包括应用服务器、基础服务器和客户端三层架构,其中的管理数据工作均由服务器负责管,而应用逻辑和表示逻辑则部署在客户端。对于其中用于实现空间地理分析及关联关系分析的图形数据、空间数据及属性数据的管理和维护则交由后台数据库来进行操作。无论是游客还是旅游管理部门在访问本系统时,只需依靠常用的IE或360浏览器进行所需的各种操作,如查询与旅游相关的景区景点信息、天气、酒店、银行等相关旅游信息,系统还提供根据游客需求为游客设计旅游路线及定制各种相关旅游服务,与此同时,旅游管理者也可根据各项旅游信息数据对整个旅游产业进行规划和正确的评估等。具体基于WebGIS的郑州旅游信息系统网络结构设计图见图2。

2.3 系统数据库设计

城市旅游信息系统开发的基础是数据,数据库系统设计的好坏将直接影响着软件的质量、性能以及系统的维护,所以从某种意义上来说,系统开发的基础及核心则是数据库的设计与建立。由于基于WebGIS的郑州旅游信息系统中涉及的数据除了用于描述地理实体的数据外,还包括有大量描述景区景点的地理数据,所以本系统中数据库中数据包括有以MapInfo文件格式存储的空间数据和以关系型数据的形式存储的属性数据两大类。

数据库数据的组织方式采用的是将各处地理实体的属性数据和其对应的地理空间数据通过主外键将二者联起来,这样组织的目的是忽略了属性数据库和空间数据库之间的繁琐连接,使得数据量大大减少的同时且图形美观,从而实现了游客和旅游管理部门在登录时可更方便快捷的进行搜索和查询。具体数据库设计模型如图3所示。

2.4 系统的数据流程

基于WebGIS的郑州旅游信息系统采用B/S三层结构,服务器端包含信息数据库和GIS数据库,其中对于各种空间地理数据的分析、数据的维护以及地理数据的更新等操作均在服务器端完成,而对于客户端则仅仅负责用户请求的提交和验证以及显示查询或搜索的操作结果。具体用户提出申请后,基于WebGIS的郑州旅游信息系统操作的数据流程见图4。

2.5 系统界面设计与实现

界面是人与计算机之间信息传递、交换信息的媒介和接口,用户与计算机和任务之间均需借助界面才能完成交互。一个设计良好的操作界面的能够使人更容易、更方便地进行操作,也更能反映出系统的总体设计水平。

3 系统的主要功能

在对旅游业所涉及的旅游者、旅游资源及旅游服务体系三方面进行的调查研究和需求分析的基础上,以GIS软件为支持,系统可实现如下的主要功能:

3.1 信息查询检索功能

信息除郑州市景区景点信息外,链接全国各著名旅游景区景点信息,根据游客的需求,信息查询包括旅游资源、旅游区、旅游景点分区查询及旅游景区、景点、旅游路线上宾馆酒店分布查询、旅游统计数据查询和旅游交通路线的选择,并且围绕食、住、行、游、娱、购等内容向游客提供旅游相关的一体化信息查询服务如:酒店饭店、大型购物商场、娱乐场所、车票预订、车站机场、医疗等。

3.2 数据动态管理功能

系统根据旅游景区景点、城市基础设施及相关行业部门等旅游资源及统计信息的变更,可以定期动态更新与编辑数据库信息。

3.3 景点虚拟展示功能

系统对旅游资源的各种图像、音视频、录像、照片、地图、文字等多媒体信息进行有机集成,用户在点击时可以模拟景区真实旅游风貌,使得游客可对景点进行全方位观察,全面介绍郑州市的特色旅游资源,真实展现各景点特色,包括郑州市主要的景区景点,并对景区景点周围如宾馆、酒店、娱乐场所等相关部门进行立体展示,加大旅游宣传力度。

3.4 电子地图灵活控制功能

主要体现在对电子地图控制显示和对空间数据库和属性数据库的数据进行分析和处理,首先基于GIS软件的支持,系统可对图层进行多种控制操作,如灵活完成地图的放大、缩小、复位、漫游以及图层信息检索、图层的打印输出等基本图形处理操作和图层管理功能,另外通过空间数据分析可实现距离量算、景区周围一定半径范围内查找其他景点、宾馆等信息和最优路径分析等空间分析功能。

3.5 最新旅游信息动态功能

旅游信息动态主要包括对郑州市市区及景区景点的最新天气状况预报、最新出台的旅游法律法规和优惠政策,以及郑州市最近推荐的最佳旅游线路等;

3.6 统计分析及决策功能

对旅游数据动态采集并进行统计分析,通过一系列专业决策模型,为用户提供郑州市旅游资源区域分布、旅游信息预报、旅游路线分析、旅游基础设施条件分析及最优旅游日程安排等决策信息。为旅游管理部门提供旅游销售预测、旅游旺期旅游景点导游调度、旅游景区规划等决策信息;

3.7 游客论坛功能

论坛主要是为游客提供一个方便快捷的留言平台,游客可相互交流心得并对景点提出改进性建设性意见,促进郑州市旅游的发展;

3.8 在线帮助功能

在线帮助使得用户在使用系统过程中对所存在的问题可在线寻求答案,方便用户使用。

4 结束语

设计基于WebGIS的旅游信息系统的目的是为了更好的在网络上展示旅游信息和产品,同时通过灵活的数据交换机制,实现动态的、交互性的展现各种旅游信息以及与其他信息系统交换数据。

参考文献:

[1] 林广发,陈友飞.基于WebGIS的旅游信息系统的结构模式[J].地球信息科学,2004,6(2):46-49.

[2] 潘峰,畅雄杰,张健.互联网地理信息系统的实现原理及发展趋势[J].现代电子技术,2001,11(7):4-7.

[3] 朱炳贵.旅游地理信息系统的研究[J].国土资源遥感,2005,9(3):72-74.

[4] Reevs W.Particle system: a technique for modeling a class of fuzzy objets[J].Commputer Graphics,2005,17(3):359-376.

[5] 陈转立,王瑾,宫辉力.基于J2EE的WebGIS技巧的模型研究[J].首都师范大学学报:自然科学版,2003,12(6):82-85.

统计学的前景分析例5

城市建设进程的加快,促使城市景观设计得到了迅猛发展,在我国城市发展之路上,景观设计实践的演进可以说是一条主线,对我国城市环境以及社会发展起到了重要作用。我国景观设计具有一定的复杂性以及特殊性,本研究就对我国景观设计的思想演进以及创作实践进行了系统分析。

1.当代传统园林的转型实践分析

我国景观实践深受传统园林艺术的影响,在当代我国景观设计中仍然习惯于沿袭传统园林景观设计形式,这是景观设计中束缚前进步伐的思想情结,使得传统园林在当代转型实践中受到限制。我国文化传统一旦形成思维习惯与定势就难以得到改变,因此,在传统园林理论系统以及园林哲学方面并没有形成系统体制。在传统园林的当代转型中,出现过2次较大规模的继承惯习,一次是“新中国热”的兴起,这一时期代表性的景观设计实践当属美国大都会博物馆“明轩”,其以网师园“殿春移”槟0褰行设计,建筑之精美、布局之紧凑、结构之严谨,让人一看就能感受到苏州园林的艺术魅力。这一景观实践在当时被称为“园林外交”,之后,继承惯习成为这一时期的景观设计的焦点。

第2次继承惯习出现在我国城市进入迅猛发展的20世纪90年代中期的“夺回古城风貌”运动,是在特定时期纠正某种倾向,对传统建筑、传统园林文化采取物质的手段进行破坏,此时我国大江南北仿古景观风靡盛行,北京的仿古亭遍地都是,各地传统风貌一条街充斥着景观设计,这是对继承惯习的僵化实践,是对中国传统园林文化背景、文化习俗、民族心理等的破坏和扭曲。

我国传统园林无论再优秀,终究是属于过去的存在。20世纪80年代冯纪忠先生的“上海松江方塔园”,是对传统园林进行转型,且具有时代创新精神的景观设计作品,冯老先生在该作品中将现代设计理念、手法创造性地融人到方塔园设计中,是对传统园林景观设计模式的超越和突破,充分反映了当今时代的特色。

2.当代我国景观设计的反思性实践分析

2.1在反思中实现景观实践超越

当代中国景观要找寻创新之路,需要反思和改进景观设计背后存在的问题,汲取和发展我国景观演进历程中的精华,促使我国景观设计实践能在反思中成长和前进。我国景观学科当前还处于发展初期,景观学为了能在科学构建的客观对象中找到景观本体的场域条件,可效仿社会学期,对景观实践的目标以及基本方法采用反思性原则进行制定,并以反思性原则进行景观设计实践。而反思性实践要解决的问题主要是人与景观的关系以及景观给人的感受和体验,促使人与自然、与社会能和谐共处。这是我国景观实践的自救之路,同时也是创新和进取之路。

2.2走向新景观之路

景观设计的方法策略是景观设计实践者底蕴以及审美观的体现,而这些方法策略却是对当前中国景观实践反思和实践的结果。在沈阳建筑大学新校园稻田景观这一作品中,是以“稻香与书声相融合”为设计原则和设计目标进行设计。设计师将读书台设置在大面积均匀的稻田中,采用直线型步道,将各个隐匿的读书台连接在一起,学生在读书的同时,还能感受到大自然四季的变化。这一景观设计案例通过简单的途径,充分强调当代景观的简约性和功能主导性,这是站在反思性角度对当代中国景观特色与理性进行诠释的最好体现。

统计学的前景分析例6

(一)海南景区项目的导入

海南国际旅游岛的建设开发,吸引了国内外大量的游客,该地著名景点主要有天涯海角、南山寺、鹿回头、南湾猴岛、火山口、文笔峰、美丽之冠、博鳌、东坡书院、落笔洞等,目前大部分景区以自然景观为主,其品牌形象不完善或不统一,跟不上国际旅游岛的发展节拍。在品牌形象的视觉设计过程中,有必要坚持“战略性设计”的原则,即“强烈的视觉冲击、精确的概念传达、独特的识别记忆”。[3]故景区的视觉形象建设需要重塑或者提升,使之成为海南国际旅游岛品牌的形象亮点。

(二)学生主体需求的关注

1.以兴趣为前提的合作团队根据海南国际旅游岛景区品牌的不同方向,改变传统的“教师台上教、学生台下学”的教学模式,让学生从中找寻自己的兴趣方向,并组成兴趣小组,将全班座位按小组重新分区安排,方便小组成员之间学习探讨、分工以及合作完成各项任务。以此种方式激发学生的学习潜能和创新意识,同时培养学生的团队合作精神。同时教师适当设问引导,参与到各组的讨论,听取学生的意见,鼓励小组成员从不同的角度提出不同看法,积极争辩,有的问题先在小组内部找到解决的方法。2.以能力为本的项目教学围绕景区品牌项目为方向,学生建立项目兴趣小组后,以游客、设计师和决策者的视角去景区进行具体品牌实地调研、问卷调查、5W分析和4WOAT分析,挖掘本土的黎苗文化、疍家文化等,继而根据景区目标市场、竞争品牌、差异重点、风格形象进行景区品牌定位,再制定出景区品牌的设计策略,在此基础上进行景区品牌视觉设计和品牌视觉推广等项目技术路线。目前,学生通过课程的引导、学习和探讨,自发挖掘和设计的主要景区项目有:“鹿回头”景区形象识别系统设计、“落笔洞”景区品牌视觉设计。小组分工后,学生积极性较高,“鹿回头”景区设计小组的同学发现这个老景区门票不高但游客呈现下滑减少的局面,经过调研和分析获知该景区虽然有相关的形象设计,但是整体形象不系统不完善,没有主题诉求,同时导向性不强,没有形成鲜明的品牌印象。考虑到“鹿回头”是本土家喻户晓的爱情传说,故景区形象以黎苗文化和情爱文化为品牌定位的切入点,进行核心元素的挖掘、提炼和重构,展开品牌形象系统的重塑。而“落笔洞”景区设计小组的同学发现这是一个未开发的景区,但是“落笔洞”的传说是海南家喻户晓的传说,需要以此为方向,从景观开发和视觉识别系统设计同步进行积极的设想和创建设计,在这个过程中体现出同学们驾驭知识、运用知识的能力,不管是创建品牌形象还是重塑品牌形象,在后期的设计成果评价中得到了较好地体现和证实。3.以互动为模式的探讨交流以该课程中局部的具体内容为基础展开平等提问、讨论、交流。如品牌调研中的问卷调查、5W分析和4WOAT分析,进行“鹿回头”景区形象识别系统设计、“落笔洞”景区品牌视觉设计策略的思考;通过优秀案例讲解、案例实践的形式帮助学生对课程中的部分内容加深体会,提高学习效果,它可以使学生对看似深奥、枯燥的课程内容充满学习和挑战的激情。每周各小组指派一名成员,用PPT的方式在讲台上讲解、演示汇报一周的工作进程,同时将遇到的问题和下个周期的任务提出来,其它小组扮演客户方和游客从各个角度提出客观的意见和建议。在各组方案进程的交流互动中,教师只在最后的总结中,将不同的意见作综合的比较,让各组找到最适合本组的建议,教师的意见不再是标准答案,其作用主要是引导各组如何发现问题、分析问题、解决问题。4.以角色互扮为形式的身份体验各小组同学是本组项目的策划设计者,也是其他小组项目的客户决策者、旅游观光者,在整个景区品牌形象设计课题中互相扮演不同的身份,以不同的视角提出各种尖锐客观的问题,而项目组同学必须根据问题给出中肯的答案。学生实地景区考察,以不同的身份去体验景区给人留下的心理印象,以此锻炼提出问题、解决问题的能力,激发学生的不同视角看事物的能力,提升设计思维。

(三)海南地域文化的挖掘

海南地域文化是指在海南岛境内的自然环境、历史文化、社会心理共同构成的综合因素,包括海南省北纬18°的海岸自然地理特征、历史文化特征、少数民族民俗特征、海洋文化特征和现代时尚文化特征等多方面,呈现出多样性、综合性、独特性的特点。出色的景区品牌视觉设计是本土地域文化与设计艺术的巧妙契合体。地域文化是艺术设计的根基和底蕴,有生命力的设计元素来源于地域文化的提炼。只有挖掘到海南地域文化差异性,才能让景区品牌形象具备独特识别性、艺术创新性、系统规范性等特点,才能让旅游者对海南国际旅游岛留下独特、有序统一的视觉印象。在海南国际旅游岛景区品牌视觉设计地域文化的挖掘中,比较突出的有黎苗文化、疍家文化,同时鹿回头、大力神、黎母说、椰子说等民间传说也赋予了海南岛地方色彩。这些深层的地域性元素就是海南国际旅游岛的“地方精神”“地方意识”“地方认同感和归属感”。旅游者来海南景区旅游本身是一个心灵放松、感知景区品牌形象、留下深刻印象的过程。因此景区品牌形象设计必须深入提炼地域文化,挖掘出符合人们的审美需求和体现景区特色的独有元素。

二、教学效果与评价

以“海南地域文化为根基的景区”为中心的品牌视觉设计实践教学研究探索与实验,是教师在实施研究过程中尊重学生个体差异、发挥学生的主观能动性,在课程实践的基础上展开的,应该说品牌视觉设计项目实践的过程就是不断探索的过程。教学实验效果与评价如下:

(一)学生创新能力明显提高

本次景区品牌视觉设计课程教学实践中,以“鹿回头”和“落笔洞”为2个主题方向,以海南地域文化与现代设计结合为切入点展开。这两个主题方向在景区调研分析和景区品牌策略定位后,每个同学创作出了不同的景区品牌视觉的方案,体现出在总目标定位后,设计思维呈现出多样化的特征。特别是“鹿回头”小组在集体调研分析和定位后,出来了4个比较有代表性的设计方案。

(二)学生主观能动性明显增强

通过强调师生之间、设计小组之间的沟通与探讨,学生与景区机构之间的交流,学生积极主动地有计划、有系统地对市场需求、竞争对手、品牌策略等进行全面研究分析,大部分学生的学习目标性和积极性明显提高,独立思考的能力也增强。“鹿回头”景区品牌视觉形象设计小组的王晓婷同学,在参与小组景区的调研和定位中确立为民族气息的情爱文化,设计系统要素的设计中突出表现吉祥物,并设想了一些婚礼、情人节等活动在景区展开以提高人气,同时根据活动主题选用不同色彩的彩球,运用编织、捆扎、缠绕、镶嵌、粘贴、空飘等方法,而构造出不同的平面、立体的文字和图形。如拱门、迎宾短柱、球链、爱心、寿桃、星星、桌上花、路边花、吊饰、卡通人、巨龙、心心相印等来活跃景区气氛。该课程结束后,该同学专门学习魔术气球的设计和制作,以创建某品牌魔术气球进行创业,并在海南国际旅游岛的赛事活动、景区、商务会展、公司活动、婚庆等场合市场推广。体现出课程对学生能力的促进和积极思考的延续性。

(三)品牌视觉设计体系观念和团队精神提升

《品牌视觉设计》课程是视觉传达设计专业中综合性非常强的课程,涵盖了标识设计、包装设计、广告设计、VI设计、网页设计、商业插画设计等前期课程。要求学生以品牌为方向,具备全局和整体的设计思维。在各设计小组共同调研、策划、设计、制作过程中,学生对于景区品牌视觉设计的项目流程和项目体系观念增加,景区标志、景区导示系统、景区吉祥物、景区纪念品、景区网站等可以系统全盘考虑。同时进一步培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。同学们根据课题有了工作日程安排的观念,也改善了以往自己闭门造车的设计模式,互相提问互相点评互相促进,同时团队精神得以提升。

(四)教学效果明显改善

在品牌视觉设计教学实践中,为了使学生了解现代设计教学必须适应时展、市场需要,在7周教学时间中按品牌形象策划(20%)、品牌设计定位(20%)、品牌形象要素设计(30%)、品牌应用与推广(15%)、品牌提案与评估(15%)5个周期进行项目进展汇报和周期小结。设计小组每周汇报方案进展的时候,教师和各组成员都及时做好记录和评分,再根据实际情况定期分析及时调整方案。本次教学实践最后的环节就是举办教学成果汇报展和视觉传达设计专业的品牌视觉设计教学教改研讨会。在教学过程评价中,90%的同学对本次品牌视觉设计教学表示满意,在学生评价中前三名都是将设计定位于海南民族民间艺术与现代设计相结合的方案。不同目标课题的小组从景区案例调研分析和地域文化挖掘分析之后,展开了景区标志、标准色彩系统、导示系统、交通设备视觉形象、公共服务设施、区吉祥物、网站、景区户外广告、纪念品等方面的形象设计。在教师的集体评价中,效果最好的是“鹿回头”品牌视觉设计组。本组同学最后形成了4个比较有针对性的设计方案,特别是王杰同学设计的鹿回头景区形象,把黎锦元素和黎族船型屋元素作为创意源点,从创意源点展开以“鹿回头”景区标志为核心的系统设计,形成了有自身特色的整体形象系统。景区标志(见图1)以黎锦图案构成鹿的造型,色彩采用大面积鲜艳的绿色和和小面积橙色搭配,体现本土黎苗族的自然风光生态之美和爱情文化的葱郁;该景区导示系统(见图2)以船型屋的造型和元素进行导示牌和警示牌的设计,并在此基础上绘制了特色的旅游线路图,导示系统功能突出且有地域特色;同时景区交通工具视觉形象、公共服务设施、吉祥物、品牌网站、户外广告、纪念品都以鹿回头景区标志风格为核心,进行系统延展,着重体现鹿回头公园的黎族文化、情爱文化和生态展示,给游客以温馨的情感氛围和审美感受。与之相比,“落笔洞”品牌视觉设计小组中有2个方案视觉冲击力则不是很到位。从根本上来说,通过师生评价,效果最好的都是将设计定位于民族文化、体现地域特色的品牌视觉设计。应该说本次海南地域文化视野下的景区品牌视觉设计实践教学研究的探索获得成功。

统计学的前景分析例7

一、互联网+背景下会计工作的变化

互联网+背景下对商业模式、交易方式、管理活动等的改变,会计工作的许多方面也发生了变化,主要表现在以下几个方面:第一,互联网+背景下会计职能将从传统的信息处理和提供转向信息的分析使用和辅助决策,从事后算账转向事前预测、事中控制,由核算职能转为管理职能,实现会计职能向业务前端嵌入。第二,互联网+背景下,随着电子发票的应用、支付模式的改变,会计业务不再是单纯的记账、算账、报账,而将更深入拓展到单位内部控制、投融资决策、项目论证、经营数据分析及运营风险管控等管理领域。第三,互联网+背景下,云计算、大数据、移动互联等新技术快速发展与应用。企业借助这些新技术不断加速转型升级,会计流程、业务流程、管理流程将有机融合,财务数据和业务数据将融为一体。因此,互联网+背景下会计职能、业务、流程的转变必然从思维方式、知识结构、技能要求上改变对人才的需求,即从原来对核算型会计人才的需求转向对管理会计人才的需求。

二、互联网+背景下会计高等职业教育改革的措施

(一)树立互联网+教育理念,做好会计教育模式的顶层设计

顶层设计是统筹考虑系统内部各个层次和各个要素,基于最高层次寻求问题的解决之道。互联网+教育是一种智慧教育,是会计高等职业人才培养的推进器。因此,有必要基于网络基础设施建设、教育管理系统以及会计学专业课程与教学三个层面做好当下会计教育的全局规划与统筹安排。

首先,互联网+背景下会计高等职业教育的改革离不开网络基础设施建设。在未来会计教育离不开Web3.0,其可以为全新教育模式下的差异化、个性化以及一站式服务提供信息手段支持。如大数据可以预测学生在学习中的表现、存在的潜在问题,还可以发展预警系统,设计干预策略。

其次,互联网+背景下会计教育的施离不开教育管理系统建设。会计学习管理系统是建立的网络支持与服务平台,用以实现师生间的教学、互动、评价、考核、分析、预警与干预。教务管理系统是融合互联网+建立的相关数据仓库群,升级与创新传统教育下的专业建设、课程建设、教学建设、教学奖励以及实践教学。

最后,互联网+背景下会计教育的完善离不开课程与教学建设。学生的教育过程是一项系统工程,作为互联网+教育的用户,学生需要熟悉管理系统的使用、网络教学原理以及网络课程设计的方式,以便于及时适应互联网技术下的全新教育模式。在课程设计上,全新教育模式需要采用实体课程与网络课程相互融合的机制。教学评价是对会计教育成效的检验,基于互联网+的全新教育模式本身是一项尝试,因而有必要构建系统质量、课程质量、教学质量、学习效率及学习效果等模块,确定科学的评价指标,规划动态的会计教育评价体系。

(二)完善教育管理,加强会计师资团队的组织建设

互联网+背景下教育管理理念有待创新,有限教育资源的配置以及教育活动的协调需要向会计的网络化、信息化与智能化方向倾斜,并且会计教育管理中有必要强化网络化管理意识,提升教师信息化技术应用的能力,重视对网络资源的筛选。

对于新时期的会计教育,高校还需要加强会计师资团队的组织建设。会计教师是全新会计教育理念与模式的执行者,教师团队的风格与气质决定着整个会计教育群体的文化。互联网+背景下对会计教师提出更高的要求,要求会计教师深入分析与把握互联网+对会计理论的影响、对会计行业的冲击以及对会计教育模式的挑战,通过持续化的知识发现、知识管理与知识创造提升自身能量,持续在教学理念、教学内容、教学方法等方面加以改进与创新,努力实现互联网+会计+教育的有机融合。

(三)推进教学改革,将互联网+背景下的会计教育模式落到实处

信息时代的发展是会计高等职业教学改革的根本动因,当今社会对高层次会计人才的培养提出了更高的要求。为顺应互联网+背景下高等教育的发展,高职院校要进一步加快会计教学改革的步伐,努力将融合互联网+背景下的会计教育全新构想落到实处。

首先,注重对学生计算机基础应用能力的培养,提升他们的会计软件分析、设计、开发能力和会计信息化实施能力。会计信息化不同于会计电算化,其充分利用网络实现信息的实时性和集成性,为信息使用者服务,提高决策的效率。通过会计教育过程向社会培养会计+信息化的复合型人才是未来会计教育的发展方向,要更加注重于学生计算机基础应用能力,会计软件开发、操作与维护能力,财务信息系统分析与决策能力,以及网络通信技术运用能力的综合性培育。

其次,完善会计课程体系,优化会计教材内容,改革教学组织方式,提升成绩考核水平。互联网+背景下会计教学需要提升会计课程设置的科学性、开放性、系统性与创新性,以拓展学生综合素质为导向,并做好相关课程的衔接。在教学内容拓展上,要紧跟当前国内外会计理论的最新动态,融合互联网+对会计领域的挑战,尽可能采用案例分析与实务模拟等方法,引导学生探索会计发展的前沿问题,提升学生决策与创新能力。在教学组织上应尽可能借助于互联网+,有效做好课堂教学与网络教育的有机融合,坚持以学生为本的教育理念,争取运用多元化的组织方式、生动化的学习案例来提升学生的创新驱动力,基于学生视角为卓越会计人才的培养打下坚实的基础。

三、结论

互联网+背景下会计高等职业教育的发展面临着重大的机遇和挑战,高职院校要充分把握机遇,迎接挑战,重视互联网+的应用,做好会计教学的改革与创新工作,让学生掌握更多会计知识,提高会计高等职业教育水平,培养更多社会需要的高等会计专业人才。

参考文献:

统计学的前景分析例8

光学设计; 评价函数; 优化设计; 全景成像

中图分类号: TH 703 文献标识码: A

引 言

近年来,空间目标探测,机器人导航,安全监控等领域都提出了对空间各方向场景实时成像的要求,满足上述需求的折反射全景成像系统日益受到关注[1]。折反射全景成像系统由常规成像透镜和曲面反射镜组成,能够实时获取水平方向360°和垂直方向一定角度的全景图像。该系统结构相对简单、光能损失低,系统设计柔性好且成本较低,已成为计算机视觉研究的热点[2]。

这类大视场光学系统的光学元件及布置一般是轴对称的,但对于大视场物点成像,光束以大入射角(可能大于80°)打在光学元件表面,经光学系统成像后,子午面和弧矢平面内的聚焦位置和波阵面参数可能完全不一致。因此,这类系统本质上是具有大视场的平面对称光学成像系统。这使得传统近轴球面像差公式及求解手段[3]不适于全景成像系统的设计,目前只能借助于光线追迹软件(例如:Zemax)进行数值分析计算。光线追迹虽然能精确反映光学系统的成像质量,但不能从解析角度分析光学系统参数对其像质的影响,也不能使光学系统设计像共轴系统那样,利用像差分析选定系统的初始参数、洞察系统的设计结果,并且能基于像差表达式发展系统的评价函数和优化设计程序。

最近,吕丽军基于波像差的方法发展了一般的平面对称光学系统的像差理论[4]。它适用于离轴(甚至掠入射)、折射或反射类型光学系统的像差分析。其像差表达式比较简洁,方便应用于多元件光学系统的像差分析和优化设计。对于大视场光学系统,现发展了一种行之有效的优化方法[5]。文中将此优化方法应用于折反射全景成像系统,优化设计这类系统的评价函数[6],其函数是系统光学参数的解析表达式,利用差分进化算法全局优化的能力,在MatLab环境下发展了大视场光学系统的优化设计程序,对一种折反射全景成像系统结构进行优化设计,最后用Zemax光学追迹软件进行数值验证。

2 优化计算程序及算法

计算评价函数值的流程图如图1所示,具体的一些过程解释如下:

(1)光学系统参数赋值:在参量搜索范围内,由优化算法程序给光学系统各参量赋值。

(2)计算最大视场角初值ω*0:根据高斯公式计算后组物镜的近轴入瞳位置,由入瞳中心做反射镜面的切线,其切线和光轴夹角作为最大视场角的初值。

(3)确定可用的最大视场角:由于优化程序所给的参数具有一定随机性,上一步确定的最大视场角初值范围内的场光线,在追迹场光线过程中,可能会发生全发射或几何阻挡的情况。因此,逐步缩小最大可用视场角,直到不会发生上述两种不合理的情况为止。

(4)确定任意场光线初始位置:从孔径光阑中心逆向追迹场光线,确定视场角与其位置的关系曲线,应用多项式拟合得到场光线初始位置关于视场角关系的多项式表达式。

(5)计算场光线的光路参数:选定数个优化视场角,计算对应于这些场角的场光线在光路中的参数。

(6)计算像面参考位置:应用像差理论[4]中的子午方向聚焦方程(w200=0),计算最大和最小优化视场角的场光线所对应的像面位置,两者的平均值作为像面的参考位置。

(7)计算评价函数Q值:应用上一节的方法,运用式(6)计算评价函数值。

由于DE算法[7]在求解非凸、多峰、非线性函数优化问题表现极强的稳健性,把上述评价函数作为目标函数,采用DE算法寻取最优解(评价函数的最小值),实现优化设计。

3 数值验证

现应用DE算法[8],在MatLab环境下发展了优化程序。下面将对如图2所示的折反射全景成像系统进行优化设计。它的前组为一个二次圆锥曲面反射镜[9],它的面形表达式由y2=a1 x+a2 x2表示;后组为改进型的Tessar(天塞)物镜[3],物镜的结构及光学系统参量表示如图3所示。

经过优化,参考组和优化结果的评价函数值的倒数分别为27.72和172.59(评价函数越小越好,其倒数越大越好)。为了求证优化前后全景成像光学系统的成像质量,按照表1和表2中的光学参数,应用像差理论[10]和光线追迹程序Zemax计算像面上光线点列图的分布;物点的视场角分别选取25°、45°、65°、85°。点列图如图4所示,(a)、(b)是参考设计分别应用Zemax和像差理论计算的成像结果;(c)、(d)是经过优化程序得到的系统参数分别应用Zemax和像差理论计算的成像结果。结果表明,应用像差理论计算孔径光线像差和Zemax是一致的,说明像差理论的正确性。此外,优化之后的光学系统成像质量明显优于优化之前的,说明这种优化方法是有效的。

4 结 论

应用平面对称光学系统像差理论在大视场光学系统中的设计方法[5],对于一种折反射全景成像系统进行了优化设计。通过数值验证表明,提出的设计方法能有效地提高此类系统的成像质量。解决了现有方法无法从像差表达式分析这类大视场系统的问题,为进一步研究提供一定的参考价值。

参考文献:

[1] 肖 潇,杨国光.全景成像技术的现状和进展[J].光学仪器,2007,29(4):84-89.

[2] 王丽萍,张立超,何锋,等.采用多种群遗传算法的全景成像系统非球面设计[J].光学 精密工程,2009,17(5):1020-1025.

[3] 波恩 M,沃耳夫 E.光学原理[M].北京:科学出版社,1978:696-720.

[4] LV L J.Aberration theory of plane-symmetric grating systems[J].Synchrotron Rad,2008,15(4):399-410.

[5] 吕丽军,石 亮.平面对称光学系统像差理论的扩展[J].光学 精密工程,2009,17(12):2975-2982.

[6] 徐 挺,朱国强.基于波像差理论的光学系统评价函数[J].光学仪器,2010,32(3):55-59.

[7] 刘 波,王 凌,金以慧.差分进化算法研究进展[J].控制与决策,2007,22(7):721-729.

统计学的前景分析例9

1研究对象和方法

1.1 研究对象

该研究纳入2015年2月~9月在本院轮转实习的45例医学生,在肾病内科实习轮转时间为1个月。随机抽取3月(5人),4月(6人),6月(6人),9月(7人),共计24人;为对照组实习医生,2月(4人),5月(7人),7月(5人),8月(5人)共计21人,为实验组实习医生。调查对象均为本科起点医学生。

1.2 纳入排除标准

纳入标准:遵循自愿原则;遵守纪律,按时上班。排除标准:排除因考核不合格需在肾内科继续轮转实习的上一个轮转周期的学生;排除进修实习医生;排除研究生以上学历的实习医生。

1.3 研究方法

对照组实习医生使用传统的带教模式:早晨参与集体交班,集体参与查房,每周抽取1个小时集体讲授理论知识。实验组是在传统的教学模式上增加情景模拟教学:为实现特定的教学目标,带教老师围绕某一特定的教学主题,依据肾病内科实际情况及要求,有针对性的设计仿真场景,引导学生通过模拟的方法,更加逼真的认识事物的发生发展过程。

1.4 情景模拟教学的准备

情景模拟查房要求在虚拟的临床场景中完成,带教老师须是副教授以上职称,并且需要掌握基本的程序和相关要求,针对本科室常见疾病:系统性红斑狼疮性肾炎,IgA肾病,膜性肾病三个教学部分进行模拟授教,包括疾病的发病原因,病理与临床诊断,治疗以及患者的一般检查,肾穿刺活检操作等内容。我们建立微信群等,及时上传相关内容及布置任务。

1.5 测试方法

分为理论和实践两个方面的考核,理论考核为病理及病例分析;实践考核为患者的一般检查及肾穿刺活检(模拟)。另外,根据评判性思维能力测量表(CTDI-CV)评估实习医生的思维能力。

1.6 统计学方法

采用SPSS17.0统计软件分析,数值变量资料采用均数±标准差进行统计描述,两两比较采用t检验,P

2结果

2.1 研究对象一般资料

参与本次研究的45名对象,对照组24人,实验组21人。男/女为25/20,平均年龄为20.6±3.7岁。经统计,两组在性别、年龄等当面差异无统计学意义。

2.2 两组研究对象实习前后成绩比较

实习前,进行病理、病例及技能测试,对照组与实验组比较,病理分析成绩t=0.43,P=0.695;病例分析成绩t=0.51,P=0.613;技能考试成绩t=0.69,P=0.552,差异均无统计学差异,P>0.05。经过在肾病内科为期1个月的实习,再次测试以上三项内容,组间比较,病理分析成绩t=3.18,P=0.037;病例分析成绩t=3.79,P=0.034;技能考试成绩t=10.41,P=0.001,对照组差异有统计学意义,P

2.3 两组研究对象实习前后CTDI-CV评分

评判性思维能力包含以下7项思维特质:寻找真相、开放思想、分析能力、系统化能力、评判思维的信心、求知欲及认知成熟度。实习前,对照组与实验组从各个维度评分,t=0.95,P=0.071,差异均无统计学意义,P>0.05。实习后,由于实验组授予情景教学模式,在开放思想,分析能力,求知欲及信心方面明显优于对照组,各维度评分t=6.97,P=0.004。

3 讨论

临床实习是每个医学生成长的重要关键环节,也是从感性认识到理性认识的中间环节,在这个阶段,医学生能够形成良好的职业态度和专业技能。然而在现实临床工作中,上级医师忙于临床,以及当前紧张的医患关系,一般实习医学生只能通过见习观摩,很少有机会亲手操作。临床知识的学习也大多通过带教老师的灌输。这些都会影响一个乃至一代医生的临床思维欠缺,理论与实践脱节。

国外研究显示,模拟教学的手段,能够促使实习医学生自信心增强,增加求知欲。医学模拟教学通过逼真的临床实景,经过训练后能够很快适应临床工作,并且减少了不当操作,使得临床实习效率和效果大大提高。该研究随机选取在肾病内科实习的医学生,通过对比传统的教学模式和逼真的模拟教学模式,发现实验组在病理、病例及技能操作方面明显优于对照组。通过评判性思维能力评分表评估研究对象,发现在经过不同的教学模式下,两组对象在进行分析、推理以及做出判断等方面,实验组均优于对照组。

综上所述,医学生通过情景模拟教学查房,完成对特定疾病知识的了解,提升分析归纳总结的能力,加深对所学知识的理解。另一方面加强了医学生评判性思维能力的培养,有利于在其以后的职业生涯中发展。由于该研究样本量较少,或许更大型研究的开展更有利于分析情景教学对当前医学生的影响。

参考文献:

[1]王雷刚,谢丽丽,孙巧妹.医学生临床实习中的伦理问题审视[J].中国医学伦理学,2014,27(01):81-83.

统计学的前景分析例10

[2]/jrzg/2011-12/26/content_2029014.htm

[3]谢天振.对翻译学构建中几个问题的思考[J].中国翻译,2001,

(4):4.

[4]仲伟合,钟钰.德国的功能派翻译理论[J].中国翻译,1999

(3):48~50.

[5]张美芳.功能加忠诚――介评克里丝汀诺德的功能翻译理论[J].

外国语,2005,(1):60~65.

[6]魏宝祥,任董莉.山西省旅游景区英文标识语调查与研究[J].江

苏商论,2012(4):114~117.

[7]王宏印.中国传统译论经典诠释――从道安到傅雷[M].武汉:湖

北教育出版社,2003:40.

统计学的前景分析例11

接受信息的关键手段之一就是视觉系统,随着科学技术水平的不断发展,以及计算机和信号处理理论的诞生,让机器拥有人类视觉功能已经不再是梦。对所采集视频中的运动目标进行跟踪、检测,并对其目标行为进行分析,就是运动目标分析的内容,运动目标分析是计算机视觉领域关键内容之一,其属于图像理解与图像分析的范畴。而在运动目标分析系统中,跟踪与检测运动目标则为中级和低级处理部分,是分析与理解行为的高等层分析模块的基础。检测与跟踪运动目标技术主要包括了:机器人视觉导航、军事领域、运动图像编码、交通管制、视觉监视等。

1目标检测算法

连续图像序列由视频中提取出,由前景区域与背景区域共同组成了整个画面。前景区域包含了如运动的人体、车辆等动态要素,它是指人们较为感兴趣的区域。而背景区域主要包含例如树木、建筑物等静态要素,它的像素值仅发生微弱变化或者不产生变化。在连续图像序列中,采用一系列算法分隔开背景区域和前景区域,将运动目标信息有效提取,则为运动目标检测。以静态场景为基础的运动目标检测算法包括了光流法、背景差分法、帧间查分法等,文章主要针对背景差分法进行介绍。

背景差分法通常适用于静态场景,其是将背景图像与当前帧图像进行差分,运动目标依靠阀值化进行检测,因为该算法仅能够在背景变化缓慢或者不发生变化的情况下应用,因此就有着一定的局限性。假设当前帧图像为fk(x,y),背景图像B(x,y)可通过一定的方法得出,而这时背景差分图像则为:

(1)

而假设二值化阀值为Th,二值化图像B(x,y)则为:

(2)

运动目标检测结果可通过数学形态学处理获得。

2 背景模型的实时更新

要更新背景图像可采用一阶KALMAN滤波来实现,为了克服气候变化、光照变化等外部环境变化对运动检测产生的影响,采用一阶KALMAN滤波更新背景图像公式如下:

Bk+1(p)=Bk(p)+g(Ik(p)-Bk(p)) (3)

而增益因子则为:g=?琢1(1-Mk(p))+?琢2Mk(p) (4)

公式中?琢1和?琢2是权值系数;M是第k时刻二值化后目标图像中p像素的值;B为背景图像;I为当前帧图像。要想将运动目标从背景序列图像中有效分割出来,就必须要达到?琢2足够小的条件,且?琢1应等于或者大于10?琢2,若?琢1值过大,就会将算法自身的去噪特性丧失,在序列背景图像中也会存储越来越多的运动变化。

3 更新车辆目标模型

核与活动轮廓算法具有效率高、技术复杂度低等特点,它以非参数核概率密度估计理论为基础,在视频运动目标跟踪中广泛应用。彩色图像序列通过摄像机获取,人脸目标模型可以采用RGB颜色空间来进行描述。在跟踪车辆的过程中,噪声、遮挡、光照等干扰或多或少存在,因干扰因素的存在,车辆像素特征也会发生相应的微弱变化。若不对目标模型进行更新,会对跟踪精度产生影响,所以,采用的矩形模板会包括一定背景。而在实施跟踪的过程中,要对车辆目标模型进行更换。如果其过程物遮挡,当BHATTACHARYYA系数满足?籽>Tudm条件时,更新车辆目标模型,更新模型为:

(5)

公式中Tudm是模板更新阀值;qk-1是更新之前的车辆目标模型。通过视频跟踪,在近场景和远场景拍摄到的视频中,多尺度图像空间由各个帧图像构成。例如:将将书本作为跟踪对象,由远及近从书本的正上方拍摄六十帧图像,为了能使矩形框正好能够包含书本,对每帧图像张书本手工划定矩形框,并对框内图像的信息量进行统计。最后,随书本尺度的变化,给出图像信息量变化曲线。

4 计算机视觉原理

计算机视觉是一门研究怎样使机器进行观察的科学,更切确地说,就是指利用电脑和摄影机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,用电脑处理成为传送给仪器检测或更适合人眼观察的图像。计算机视觉研究相关的理论和技术作为一个科学学科,尝试创建能够从图像或者多维数据中获取信息的人工智能系统。这里所指的信息指Shannon定义的,可以用来帮助做一个决定的信息。因为感知可以看作是从感官信号中提取信息,所以计算机视觉也可以看作是研究如何使人工系统从图像或多维数据中感知的科学。

计算机视觉就是由计算机来代替大脑完成处理和解释,用各种成象系统代替视觉器官作为输入敏感手段。使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界,具有自主适应环境的能力就是计算机视觉的最终研究目标,而需要经过长期的努力才能达到这个目标。所以,在实现最终目标以前,通过努力的中期目标是建立一种视觉系统,这个系统能依靠反馈的某种程度的智能和视觉敏感完成一定的任务。例如:计算机视觉的一个重要应用领域就是自主车辆的视觉导航,但要实现自主导航的系统,却还没有条件实现象人那样能识别和理解任何环境。所以,人们通过不懈的努力,研究在高速公路上具有道路跟踪能力,有效避免与前方车辆碰撞的视觉辅助驾驶系统。人类视觉系统是有史以来,人们所知道的功能最强大和完善的视觉系统。这里要指出的一点是在计算机视觉系统中计算机起代替人脑的作用。计算机视觉可以而且应该根据计算机系统的特点来进行视觉信息的处理,但并不等于计算机必须按人类视觉的方法完成视觉信息的处理。可以说,对人类视觉处理机制的研究将给计算机视觉的研究提供指导和启发,所以,用计算机信息处理的方法研究人类视觉的机理,建立人类视觉的计算理论,与此同时也是一个十分重要和让人感兴趣的研究领域。这方面的研究被称为计算视觉。计算视觉可被认为是计算机视觉中的一个研究领域。计算机视觉领域的不完善性与多样性为其突出特点。

5 结束语

对视频中的运动目标进行跟踪、识别、检测,并对目标行为进行研究、分析,这就是基于视觉运动目标分析。以计算机视觉为基础,分析运动目标,包括了目标行为的理解与分析、目标跟踪、运动目标检测、预处理图像等,它是计算机视觉领域重要内容之一。理解与分析运动目标的行为,既是计算机视觉的根本目的之一,也是检测与跟踪运动目标的最终目标。从理论层考虑,理解与分析运动目标的行为可以分为人工智能理论研究与模式识别。简要阐述基于计算机视觉的运动目标分析,而所面临的是对运动目标行为的理解。

参考文献

[1]杨可,刘明军,毛欣,夏维建,刘伟,周旋,吴炜,周凯.基于计算机视觉的电缆终端表面温升分析系统[J].电视技术,2013(7).

[2]叶闯,沈益青,李豪,曹思汗,王柏祥.基于人类视觉特性(HVS)的离散小波变换(DWT)数字水印算法[J].浙江大学学报:理学版,2013(2).

[3]何青海,马本学,瞿端阳,李宏伟,王宝.基于机器视觉棉叶螨自动监测与分级方法研究[J].农机化研究,2013(4).