發(fā)布時(shí)間：2023-04-01 10:11:43
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的編碼技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：加油機(jī)，防作弊，措施
經(jīng)營(yíng)者以前常用破壞加油機(jī)的準(zhǔn)確度、更換電腦芯片、加裝遙控裝置等手段來(lái)“短斤少兩”、偷稅漏稅以謀取不法利益，擾亂了燃油市場(chǎng)的正常經(jīng)濟(jì)秩序，損壞了消費(fèi)者的合法利益。JJG443―2006《燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》中明確要求燃油加油機(jī)必須強(qiáng)制安裝防作弊系統(tǒng)，自2006年9月8日后，加油站新安裝的加油機(jī)，必須為防作弊加油機(jī)。
由電路模式可知：（1）監(jiān)控芯片和計(jì)量芯片“各負(fù)其責(zé)”，監(jiān)控CPU接收計(jì)量CPU的油量數(shù)據(jù)；（2）監(jiān)控CPU認(rèn)為計(jì)量CPU油量數(shù)據(jù)的生成是正確的。可是油量數(shù)據(jù)的生成正確與否卻沒(méi)有得到有效監(jiān)控。
舊的稅控燃油加油機(jī)可作弊的地方主要包括：（1）修改計(jì)量軟件：改變脈沖當(dāng)量；給監(jiān)控芯片多發(fā)油量數(shù)據(jù)。（2）傳輸通道作弊：插入脈沖信號(hào)。論文參考。（3）傳感器作弊：增加脈沖數(shù)；不出油也出脈沖。（4）流量信號(hào)作弊：少出油；油回流。論文參考。
舊的稅控燃油加油機(jī)常用的作弊手段包括：（1）機(jī)械作弊：私拆鉛封調(diào)整測(cè)量變換器的機(jī)械調(diào)整裝置，機(jī)械作弊易發(fā)現(xiàn)，稽查起來(lái)也較容易。（2）更換計(jì)控主板作弊，既偷油，又偷稅。（3）修改計(jì)量軟件、傳輸通道作弊、脈沖信號(hào)源作弊：一般采用較高層次的技術(shù)手段，如：通過(guò)后臺(tái)來(lái)控制修改后的計(jì)量軟件作弊，通過(guò)無(wú)線技術(shù)（如遙控）來(lái)控制傳輸通道或脈沖信號(hào)源作弊，這些作弊手段可以做得非常隱蔽，還可以相互間進(jìn)行組合，技術(shù)稽查的難度非常大。
2006年3月8日，國(guó)家質(zhì)監(jiān)頒布了JJG443―2006《燃油加油機(jī)檢定規(guī)程》，對(duì)燃油加油機(jī)的防作弊提出了明確的要求。從防作弊系統(tǒng)工作原理可知：（1）流量信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼器進(jìn)行變換后，直接轉(zhuǎn)化為油量數(shù)據(jù)，加密后送給監(jiān)控微處理器，同時(shí)保持原來(lái)的脈沖信號(hào)不變，發(fā)送給計(jì)量CPU。（2）監(jiān)控CPU解析油量數(shù)據(jù)，并和計(jì)量油量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。（3）編碼器和監(jiān)控微處理器（即“稅控芯片”）相互配合，共同完成防作弊功能。（4）從源頭上防止在
脈沖信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)、加油機(jī)主板環(huán)節(jié)出現(xiàn)的各種作弊行為。
防作弊系統(tǒng)由編碼器、RS232接口（轉(zhuǎn)接芯片）和監(jiān)控微處理器（編碼稅控芯片）3部分組成。論文參考。
防作弊系統(tǒng)防作弊的有關(guān)措施包括：（1）編碼器和監(jiān)控微處理器的雙向驗(yàn)證。編碼器和監(jiān)控微處理器必須進(jìn)行雙向驗(yàn)證，建立安全的傳輸通道。雙向驗(yàn)證失敗后，監(jiān)控微處理器將禁止加油機(jī)加油，并顯示錯(cuò)誤信息。雙向驗(yàn)證是通過(guò)認(rèn)證算法和安全的認(rèn)證協(xié)議來(lái)保證的。雙向驗(yàn)證不可偽造。（2）防止修改脈沖當(dāng)量或增加脈沖數(shù)作弊。加油機(jī)脈沖當(dāng)量檢測(cè)功能的啟動(dòng)是在初始化后，一旦啟動(dòng)脈沖當(dāng)量檢測(cè)功能后，每次加油時(shí)都進(jìn)行防作弊檢測(cè)。每次加油時(shí)，監(jiān)控微處理器對(duì)比編碼器密文發(fā)送的油量數(shù)據(jù)和計(jì)量方發(fā)送的油量數(shù)據(jù)，看是否超出允許的精度范圍（規(guī)程規(guī)定為±0.6%）。發(fā)生超差時(shí)，記錄相關(guān)的信息，便于相關(guān)部門(mén)的事后稽查。規(guī)程規(guī)定，出現(xiàn)5次超差后，監(jiān)控微處理器就會(huì)鎖機(jī)，并顯示相應(yīng)的信息。加油機(jī)對(duì)應(yīng)的槍就不再繼續(xù)加油，只有通過(guò)重新初始化或質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)的處理才允許重新加油。（3）防止換計(jì)控主板作弊。加油機(jī)脈沖當(dāng)量檢測(cè)功能啟動(dòng)后，加油機(jī)每次換計(jì)控主板，編碼器允許最多加3次油。超過(guò)3次，編碼器會(huì)切斷脈沖，禁止加油機(jī)繼續(xù)加油。只有通過(guò)初始化，該加油機(jī)才允許繼續(xù)加油。（4）防止利用編碼器作弊。編碼器不可以打開(kāi)，打開(kāi)編碼器將失效并且不可恢復(fù)。編碼器和加油機(jī)測(cè)量變換器間要進(jìn)行鉛封，防止編碼器被隨意更換。（5）作弊稽查。編碼器和稅控存儲(chǔ)器都保存有每次異常的明細(xì)記錄，包括加油數(shù)據(jù)、日期、加油量的偏差等信息。這些信息密文存放，不可修改。只有計(jì)量稽查部門(mén)用POS計(jì)才能讀取。
通過(guò)以上分析可以知道：防作弊系統(tǒng)采用測(cè)算脈沖當(dāng)量的技術(shù)，可以控制通過(guò)更改脈沖當(dāng)量（更換計(jì)量微處理器）進(jìn)行計(jì)量作弊的現(xiàn)象；采用防作弊編碼器可防范通過(guò)增加脈沖數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)量作弊的現(xiàn)象；采用編碼器與稅控微處理器雙向驗(yàn)證的技術(shù)，可防范通過(guò)更換加油機(jī)電腦主板進(jìn)行計(jì)量作弊和偷稅漏稅的行為；燃油加油機(jī)的防作弊系統(tǒng)，其從加油數(shù)據(jù)的產(chǎn)生源頭入手，充分發(fā)揮稅控微處理器的作用，使編碼器與稅控微處理器有機(jī)地結(jié)合成防作弊系統(tǒng)，有效地防止了通過(guò)更換電腦主板偷稅作弊的行為，同時(shí)控制了通過(guò)增加脈沖數(shù)和更給脈沖當(dāng)量（更換計(jì)量微處理器）進(jìn)行計(jì)量作弊的現(xiàn)象。燃油加油機(jī)防作弊系統(tǒng)的應(yīng)用，維護(hù)了燃油市場(chǎng)的正常經(jīng)濟(jì)秩序，保護(hù)了消費(fèi)者的合法利益。
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關(guān)鍵詞：多維表格；全組合編碼；邏輯運(yùn)算；信息隱蔽
中圖分類(lèi)號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)16-3861-03
Based on the Full Combination of Encoding Algorithm of the Multi-dimensional Table Management
LI Na, GUO Tao
(College of Computer Science and Information Technology, Longdong University,Qingyang 745000, China)
Abstract: The problems of multi-dimensional form in the computer model design were analyzed, and then via the full combination of en? coding algorithmthe storage, maintenance, query and other operations of the data in the multi-dimensional form were conducted. Storage structure is simple and only a data can store the whole form to achieve data security and hidden data efficiency. The present paper performs case study analysis on three-dimensional form and concludes a complete approach to solve the management problems of the multi-dimen? sional form in the computer.
Key words: multi-dimensional form; combination of encoding algorithm; logical operations; information hiding
在程序設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)管理中，我們經(jīng)常會(huì)遇到表格數(shù)據(jù)管理的問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)管理主要以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為主，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中所包含的關(guān)系都屬于二維表格，對(duì)于多維表格管理很難適應(yīng)，因此我們根據(jù)全組合編碼公式，設(shè)計(jì)出多維表格管理的方法。
多維表格在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)模型很難表示，在存儲(chǔ)中也存在很多問(wèn)題，采用全組合編碼公式可以對(duì)多維表格管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)、維護(hù)、查詢(xún)等操作。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要使用一個(gè)數(shù)據(jù)就能夠存儲(chǔ)整個(gè)表格，在數(shù)據(jù)安全性上達(dá)到了數(shù)據(jù)隱蔽的效果，該文根據(jù)三維表格實(shí)例進(jìn)行了分析，并形成一套完整的處理方法，解決了多維表格在計(jì)算機(jī)中的管理問(wèn)題。（下轉(zhuǎn)第3880頁(yè)）
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2來(lái)稿要求文字通順、條理清晰、數(shù)據(jù)可靠、論點(diǎn)明確。學(xué)術(shù)論文與綜述文章一般不要超過(guò)10000字，研究簡(jiǎn)報(bào)一般不要超過(guò)4000字。文稿編寫(xiě)格式順序?yàn)?“文題”—“作者(所有作者工作單位全稱(chēng)，大專(zhuān)院校需注明院系或?qū)I(yè)，所在省市及郵政編碼)”—“摘要”—“關(guān)鍵詞”(以上附相應(yīng)英文)—“分類(lèi)號(hào)(中圖分類(lèi)號(hào)，1～3個(gè)，置于中文關(guān)鍵詞的下一行)”—“正文”—“參考文獻(xiàn)”—“作者簡(jiǎn)介〔第1作者姓名(出生年—)，性別(民族)，籍貫(×省×市)，職稱(chēng)，學(xué)位，研究方向，E-mail〕”。動(dòng)態(tài)、簡(jiǎn)訊類(lèi)文章務(wù)求簡(jiǎn)明。
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4參考文獻(xiàn)只列入直接引用的。采用“順序編碼標(biāo)注制”標(biāo)注。非正式出版文獻(xiàn)請(qǐng)勿引入，需要標(biāo)注的，可以腳注方式給出。參考文獻(xiàn)主要著錄格式如下:a．普通圖書(shū)(包括專(zhuān)著、教材等)、會(huì)議論文集、資料匯編、學(xué)位論文、報(bào)告(包括科研報(bào)告、技術(shù)報(bào)告、調(diào)查報(bào)告等)、參考工具書(shū)(包括手冊(cè)、百科全書(shū)、字典、圖集等)［序號(hào)］主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志］．其他責(zé)任者(譯者)．版次(初版省略)．出版地:出版者，出版年:起止頁(yè)碼．b．期刊文章［序號(hào)］主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名［J］．刊名，年，卷(期):起止頁(yè)碼．c．報(bào)紙文章［序號(hào)］主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名［N］．報(bào)紙名，出版日期(版次)．d．析出文獻(xiàn)［序號(hào)］析出文獻(xiàn)主要責(zé)任者．析出文獻(xiàn)題名［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志］∥原文獻(xiàn)題名．出版地:出版者，出版年:析出文獻(xiàn)起止頁(yè)碼．e．標(biāo)準(zhǔn)［序號(hào)］標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)［S］．f．電子文獻(xiàn)對(duì)于載體為磁盤(pán)(DK)、磁帶(MT)和光盤(pán)(CD)等的文獻(xiàn)，將對(duì)應(yīng)的印刷版的［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志］換成［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志/載體類(lèi)型標(biāo)志］;對(duì)于載體為聯(lián)機(jī)網(wǎng)絡(luò)(OL)的文獻(xiàn)，除了將對(duì)應(yīng)的［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志］換成［文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志/載體類(lèi)型標(biāo)志］外，尚需在對(duì)應(yīng)的印刷版著錄項(xiàng)后加上發(fā)表或更新日期(加圓括號(hào))、引用日期(加方括號(hào))和電子文獻(xiàn)的網(wǎng)址。如:［1］萬(wàn)錦坤．中國(guó)大學(xué)學(xué)報(bào)論文文摘(1983—1993)［DB/CD］．英文版．北京:中國(guó)大百科全書(shū)出版社，1996．［2］蕭鈺．出版業(yè)信息化邁入快車(chē)道［EB/OL］．(2001－12－19)［2002－04－15］．http:∥www．creader．com/news/20011219/200212190019．html．對(duì)于主要責(zé)任者(作者、譯者、編者等)一項(xiàng)，責(zé)任者為3人或少于3人應(yīng)全部寫(xiě)出，之間用“，”分隔;3人以上列出前3人，后加“等”或相應(yīng)的文字如“etal”;用各種文種書(shū)寫(xiě)的姓名，一律姓在前，名在后;外國(guó)人的姓字母全大寫(xiě)，名縮寫(xiě)為首字母(大寫(xiě))。各類(lèi)外文文獻(xiàn)的文后參考文獻(xiàn)格式與中文相同，其中題名的首字母及各個(gè)實(shí)詞的首字母應(yīng)大寫(xiě)，外文期刊名寫(xiě)全稱(chēng)，勿縮寫(xiě)。文獻(xiàn)類(lèi)型標(biāo)志:普通圖書(shū)M，會(huì)議錄C，報(bào)紙N，期刊J，學(xué)位論文D，報(bào)告R，標(biāo)準(zhǔn)S，匯編G，專(zhuān)利P，數(shù)據(jù)庫(kù)DB，計(jì)算機(jī)程序CP，電子公告EB，檔案A，輿圖CM，數(shù)據(jù)集DS，其他Z。中文文獻(xiàn)著錄需同時(shí)提供相應(yīng)的英文著錄。
5圖、表要精選，設(shè)計(jì)合理，具有自明性，勿與文字?jǐn)⑹鲋貜?fù)。插圖要求線條均勻，主輔線分明。圖寬(包括縱軸標(biāo)目名稱(chēng)、單位)為6．5cm或13cm，計(jì)算機(jī)繪制，圖中文字采用6號(hào)宋體。表格采用三線表。圖題、表題附相應(yīng)的英文。
6對(duì)不符合本刊稿約要求的來(lái)稿，編輯部先將稿件退還作者修改，達(dá)到要求后再接受送審，并以符合要求的稿件寄到時(shí)間作為收稿日期。
7來(lái)稿一般不退，請(qǐng)作者自留底稿。編輯部一般在收到稿件3個(gè)月內(nèi)通知作者稿件處理結(jié)果(雙方另有約定者除外)。作者修改稿在1個(gè)月內(nèi)未返回，且未及時(shí)申明理由者，按自行撤稿或重新投稿處理。
8來(lái)稿文責(zé)自負(fù)，請(qǐng)勿一稿多投。稿件刊登與否由本刊編委會(huì)最后審定。各類(lèi)項(xiàng)目資助論文，請(qǐng)注明項(xiàng)目來(lái)源及編號(hào)。對(duì)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)(基金)以及基地和人才專(zhuān)項(xiàng)等資助的優(yōu)秀創(chuàng)新論文，本刊將優(yōu)先安排發(fā)表。
9編輯部有權(quán)對(duì)刊登文稿進(jìn)行文字上的增刪和修改。稿件一經(jīng)采用，將收取版面費(fèi)。稿件發(fā)表后酌付稿酬。
關(guān)鍵詞 單片機(jī)AVR-ATMEGA16；紅外線對(duì)管；車(chē)速檢測(cè)；L298驅(qū)動(dòng)
中圖分類(lèi)號(hào)TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）54-0202-02
1 方案確定
智能小車(chē)控制系統(tǒng)選用AVR-ATMEGA16單片機(jī)為控制核心，通過(guò)光電編碼器對(duì)小車(chē)速度進(jìn)行檢測(cè)，將速度反饋給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)小車(chē)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，從而控制小車(chē)的速度并且通過(guò)控制PWM脈沖占空比對(duì)小車(chē)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)按鍵按下時(shí)，啟動(dòng)小車(chē)運(yùn)行，小車(chē)運(yùn)行過(guò)程中由裝在車(chē)身的紅外線對(duì)管，檢測(cè)起始標(biāo)志線、轉(zhuǎn)彎標(biāo)志線、超車(chē)標(biāo)志線，將檢測(cè)到的信號(hào)后送給單片機(jī)，由單片機(jī)控制L298驅(qū)動(dòng)左右輪的電機(jī)，來(lái)控制電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎、加速、減速、超車(chē)區(qū)超車(chē)等功能。光電編碼器測(cè)出兩輪電機(jī)的轉(zhuǎn)速，送回給單片機(jī)來(lái)調(diào)整小車(chē)的行進(jìn)速度。
2 單元電路設(shè)計(jì)
2.1 最小系統(tǒng)電路
最小系統(tǒng)選用AVR-ATMEGA16，主要用于對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制，以保證每個(gè)模塊正常運(yùn)行，此模塊為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)IO口對(duì)接受和發(fā)送數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，包括控制PWM波的占空比來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，光電編碼器將測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速送回單片機(jī)，紅外線對(duì)管檢測(cè)的信息送回單片機(jī)，來(lái)控制小車(chē)按要求進(jìn)行。
2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
設(shè)計(jì)過(guò)程，由于主控芯片上沒(méi)有自帶的PWM控制器，通過(guò)設(shè)計(jì)硬件電路和軟件產(chǎn)生PWM波對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。首先芯片通過(guò)PWM信號(hào)開(kāi)啟關(guān)閉通道，電路的有效值功率P如式1所示，只要控制占空比就可改變電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，由單片機(jī)的模塊發(fā)出不同占空比的信號(hào)來(lái)控制行進(jìn)電機(jī)，按照要求轉(zhuǎn)動(dòng)。一塊L298芯片可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)， L298的工作電壓為5V~20V，導(dǎo)通電阻為0.12Ω，輸入信號(hào)頻率通常小于10K，并且具有短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等功能。從芯片的封裝圖可以看出，可用兩個(gè)半橋電路增強(qiáng)其驅(qū)動(dòng)能力，因此該方案可高效率、穩(wěn)定、精確的控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
式1
式1中: P為有效值功率；
為PWM波占空比；
U為電機(jī)供電電壓；
I為流過(guò)電機(jī)電流。
2.3 光電編碼器測(cè)速電路
設(shè)計(jì)采用光電編碼器來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速，光電編碼盤(pán)與電動(dòng)機(jī)同軸，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)光碼盤(pán)同速旋轉(zhuǎn)，可將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)也即電機(jī)輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量，通過(guò)計(jì)算每秒光電編碼器輸出的脈沖個(gè)數(shù)即可算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.4 信號(hào)采集紅外對(duì)管電路
紅外對(duì)管是一種利用紅外線的開(kāi)關(guān)管，接收管在接收和不接收紅外線時(shí)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)通和不道導(dǎo)通兩種狀態(tài)，利用電路可以輸出明顯的高低電平變化，CPU通過(guò)識(shí)別這些變化的高低電平，就可以采取措施對(duì)小車(chē)進(jìn)行控制。
3 軟件設(shè)計(jì)及工作流程
3.1 軟件設(shè)計(jì)整體介紹
對(duì)于小車(chē)而言，硬件是小車(chē)的軀體，而軟件則是小車(chē)的大腦，時(shí)刻控制著小車(chē)的行駛速度和方向。小車(chē)的行駛離不開(kāi)軟件的控制。由此可見(jiàn)軟件的控制對(duì)于小車(chē)來(lái)講是很重要的。小車(chē)運(yùn)行的快慢與導(dǎo)航的精度全部依靠軟件做的好與否。本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分：小車(chē)的運(yùn)動(dòng)模型設(shè)計(jì)和控制器設(shè)計(jì)。
3.2 簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)模型
小車(chē)在實(shí)際行駛中，主要運(yùn)動(dòng)軌跡有兩種情況：直線和曲線行駛。本文對(duì)兩種情況都建立了模型；首先當(dāng)小車(chē)直線行駛時(shí)，建立小車(chē)運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖如圖1所示。
圖1 小車(chē)運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖
根據(jù)關(guān)系圖所示，假設(shè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)方向與X軸的夾角、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)作為狀態(tài)變量，建立運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方程如式所示：
式2
其中，式中VR、VL分別為右輪、左輪的速度， 為小車(chē)總體速度，L為左右輪間距。
由于上面的公式具有連續(xù)性，而在采樣的過(guò)程，只能采取間斷的信號(hào)，因此必須對(duì)上面的公式進(jìn)行離散化。設(shè)T作為采樣周期，利用光電編碼器在一個(gè)周期內(nèi)測(cè)出的脈沖個(gè)數(shù)可求得第n個(gè)周期內(nèi)小車(chē)移動(dòng)的路程。對(duì)式2進(jìn)行離散化與線性插值可以得到一組遞推公式如式3所示：
式3
其中，式3中的Xn，Yn表示小車(chē)在第n次采集的坐標(biāo)值。當(dāng)小車(chē)行駛的軌跡是直線時(shí)直接帶入上面公式就直接可以算出。
3.3 控制器設(shè)計(jì)
電機(jī)控制中，如果只采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)控制電機(jī)，小車(chē)的運(yùn)行會(huì)受外界的障礙物的影響。為了避免這種情況，讓小車(chē)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，采用增量式光電編碼器形成的測(cè)速反饋電路，構(gòu)成轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。它能夠隨著負(fù)載的變化而相應(yīng)的改變電樞電壓，以補(bǔ)償電樞回路電壓降的變化，所以相對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)它能夠有效的減少穩(wěn)態(tài)速降。當(dāng)反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)使用比例放大器時(shí)，它依靠被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制。因此是有靜差率的調(diào)速系統(tǒng)，而比例積分控制器可使系統(tǒng)無(wú)靜差的情況下保持恒速，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)速。
本論文的控制器，主要利用經(jīng)典的PID控制器，采取小車(chē)的速度和位置雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)；其中，小車(chē)的速度是控制器的內(nèi)環(huán)，位置為外環(huán)。根據(jù)光電編碼器采集左右輪的信號(hào)，經(jīng)過(guò)下位機(jī)的判斷和處理，從而改變小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度和方向。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)的速度和位置雙閉環(huán)調(diào)速與導(dǎo)航。
3.4 電機(jī)控制
控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主要通過(guò)PWM波控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速；光電編碼器采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，經(jīng)過(guò)施密特觸發(fā)器整形后，把信號(hào)在反饋給控制器。反饋的轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速比較通過(guò)PID算法，把重新計(jì)算得來(lái)的輸入速度送給電機(jī)，電機(jī)就會(huì)根據(jù)這個(gè)速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
4 測(cè)試方案及數(shù)據(jù)分
4.1 測(cè)試方案條件
圖2 小車(chē)測(cè)試跑道
測(cè)試在如圖2所示的跑道上面進(jìn)行，根據(jù)小車(chē)實(shí)際的運(yùn)行情況記錄不同要求情況下完成誤差及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。小車(chē)工作所需電池電壓，12V、5V。
1）分別測(cè)試甲、乙小車(chē)成功通過(guò)跑道的所用的時(shí)間，及出跑道的次數(shù)，其測(cè)試結(jié)果如表1所示。
車(chē)號(hào)
項(xiàng)目 甲車(chē) 乙車(chē)
成功通過(guò)用時(shí)T 23s 24s
出跑道次數(shù)N 0 0
速度cm/s 47 48
表1小車(chē)成功通過(guò)跑道測(cè)試
2）測(cè)試甲、乙兩車(chē)按圖 所示位置同時(shí)起動(dòng)，乙車(chē)通過(guò)超車(chē)標(biāo)志線后在超車(chē)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)超車(chē)功能，并先于甲車(chē)到達(dá)終點(diǎn)標(biāo)志線，即第一圈實(shí)現(xiàn)乙車(chē)超過(guò)甲車(chē)，測(cè)試乙車(chē)在超車(chē)區(qū)內(nèi)超過(guò)甲車(chē)的時(shí)間。
車(chē)號(hào)
項(xiàng)目 甲車(chē) 乙車(chē)
T超車(chē)用時(shí) 2s 3s
出跑道次數(shù)N 0 0
表2
4.2 測(cè)試儀器
1）DT9205 數(shù)字萬(wàn)用表；
2）UTD2062 CE 60HZ 1GS/S 數(shù)字示波器；
3）QJ-3003SIII 數(shù)字可調(diào)直流穩(wěn)壓電源；
4）秒表。
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由於在現(xiàn)今資訊流通普遍的社會(huì)中，影像的需求量越來(lái)越大，影像的數(shù)位化是必然的趨勢(shì)。然而在數(shù)位化過(guò)的影像所占的資料量又相當(dāng)龐大，在傳輸與處理上皆有所不便。將資料壓縮是最好的方法。如今有一新的模式，在壓縮率及還原度皆有不錯(cuò)的表現(xiàn)，為其尚未有一標(biāo)準(zhǔn)的格式，故在應(yīng)用上尚未普及。但在不久的未來(lái)，其潛力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的關(guān)系。故以此篇文章介紹小波（WAVELET）轉(zhuǎn)換的歷史淵源。小波轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)原理?，F(xiàn)今的發(fā)展對(duì)印刷業(yè)界的沖擊。影像壓縮的未來(lái)的發(fā)展。
壹、前言
由於科技日新月異，印刷已由傳統(tǒng)印刷走向數(shù)位印刷。在數(shù)位化的過(guò)程中，影像的資料一直有檔案過(guò)大的問(wèn)題，占用記憶體過(guò)多，使資料在傳輸上、處理上都相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)，現(xiàn)今個(gè)人擁有True Color的視訊卡、24-bit的全彩印表機(jī)與掃描器已不再是天方夜譚了，而使用者對(duì)影像圖形的要求，不僅要色彩繁多、真實(shí)自然，更要搭配多媒體或動(dòng)畫(huà)。但是相對(duì)的高畫(huà)質(zhì)視覺(jué)享受，所要付出的代價(jià)是大量的儲(chǔ)存空間，使用者往往只能眼睜睜地看著體積龐大的圖檔占掉硬碟、磁帶和光碟片的空間；美麗的圖檔在親朋好友之間互通有無(wú)，是天經(jīng)地義的事，但是用網(wǎng)路傳個(gè)640X480 True Color圖形得花3分多鐘，常使人哈欠連連，大家不禁心生疑慮，難道圖檔不能壓縮得更小些嗎？如此報(bào)業(yè)在傳版時(shí)也可更快速。所以一種好的壓縮格式是不可或缺的，可以使影像所占的記憶體更小、更容易處理。但是目前市場(chǎng)上所用的壓縮模式，在壓縮的比率上并不理想，失去壓縮的意義。不然就是壓縮比例過(guò)大而造成影像失真，即使數(shù)學(xué)家與資訊理論學(xué)者日以繼夜，卯盡全力地為lossless編碼法找出更快速、更精彩的演算法，都無(wú)可避免一個(gè)尷尬的事實(shí)：壓縮率還是不夠好。再說(shuō)用來(lái)印刷的話就造成影像模糊不清，或是影像出現(xiàn)鋸齒狀的現(xiàn)象。皆會(huì)造成印刷輸出的問(wèn)題。影像壓縮技術(shù)是否真的窮途末路？請(qǐng)相信人類(lèi)解決難題的潛力是無(wú)限的。既然舊有編碼法不夠管用，山不轉(zhuǎn)路轉(zhuǎn)，科學(xué)家便將注意力移轉(zhuǎn)到WAVELET轉(zhuǎn)換法，結(jié)果不但發(fā)現(xiàn)了滿(mǎn)意的解答，還開(kāi)拓出一條光明的坦途。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論。小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。可達(dá)到完全不失真，壓縮的比率也令人可以接受。由於其數(shù)學(xué)理論早在1960年代中葉就有人提出了，而到現(xiàn)在才有人將其應(yīng)用於實(shí)際上，其理論仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間，而其實(shí)際運(yùn)用也屬剛起步，其後續(xù)發(fā)展可說(shuō)是不可限量。故研究的動(dòng)機(jī)便由此而生。
貳、 WAVELET的歷史起源
WAVELET源起於Joseph Fourier的熱力學(xué)公式。傅利葉方程式在十九世紀(jì)初期由Joseph Fourier (1768-1830)所提出，為現(xiàn)代信號(hào)分析奠定了基礎(chǔ)。在十九到二十世紀(jì)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域也占了極重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是畫(huà)出不連續(xù)圖形的方程式，都可以有一單純的分析式來(lái)表示。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論為傅利葉方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波規(guī)范正交基。其後1984年，法國(guó)地球物理學(xué)J. Morlet在分析地震波的局部性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的傅利葉轉(zhuǎn)換，難以達(dá)到其要求，因此引進(jìn)小波概念於信號(hào)分析中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解。隨後理論物理學(xué)家A.Grossman對(duì)Morlet的這種信號(hào)根據(jù)一個(gè)確定函數(shù)的伸縮，平移系 { a -1/2 Ψ[(x-b)/a] ；a，b?R ，a≠0}展開(kāi)的可行性進(jìn)行了研究，為小波分析的形成開(kāi)了先河。
1986年，Y. Meyer建構(gòu)出具有一定衰減性的光滑函數(shù)Ψj，k(x)，其二進(jìn)制伸縮與平移系 {Ψj，k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j，k?Z}構(gòu)成L2（R）的規(guī)范正交基。1987年，Mallat巧妙的將多分辨分析的思想引入到小波分析中，建構(gòu)了小波函數(shù)的構(gòu)造及信號(hào)按小波轉(zhuǎn)換的分解及重構(gòu)。1988年Daubechies建構(gòu)了具有正交性（Orthonormal）及緊支集（Compactly Supported）；及只有在一有限區(qū)域中是非零的小波，如此，小波分析的系統(tǒng)理論得到了初步建立。
三、 WAVELET影像壓縮簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)理論介紹
一、 WAVELET的壓縮概念
WAVELET架在三個(gè)主要的基礎(chǔ)理論之上，分別是階層式邊碼(pyramid coding)、濾波器組理論(filter bank theory)、以及次旁帶編碼(subband coding)，可以說(shuō)wavelet transform統(tǒng)合了此三項(xiàng)技術(shù)。小波轉(zhuǎn)換能將各種交織在一起的不同頻率組成的信號(hào)，分解成不相同頻率的信號(hào)，因此能有效的應(yīng)用於編碼、解碼、檢測(cè)邊緣、壓縮數(shù)據(jù)，及將非線性問(wèn)題線性化。良好的分析局部的時(shí)間區(qū)域與頻率區(qū)域的信號(hào)，彌補(bǔ)傅利葉轉(zhuǎn)換中的缺失，也因此小波轉(zhuǎn)換被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡。
WAVELET并不會(huì)保留所有的原始資料，而是選擇性的保留了必要的部份，以便經(jīng)由數(shù)學(xué)公式推算出其原始資料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始資料。至於影像中什度要保留，什麼要舍棄，端看能量的大小儲(chǔ)存（跟波長(zhǎng)與頻率有關(guān)）。以較少的資料代替原來(lái)的資料，達(dá)到壓縮資料的目的，這種經(jīng)由取舍資料而達(dá)到壓縮目地的作法，是近代數(shù)位影像編碼技術(shù)的一項(xiàng)突破。即是WAVELET的概念引入編碼技術(shù)中。
WAVELET轉(zhuǎn)換在數(shù)位影像轉(zhuǎn)換技術(shù)上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探測(cè)衛(wèi)星和哈柏望遠(yuǎn)鏡傳輸影像回地球，和醫(yī)學(xué)上的光纖影像，早就開(kāi)始用WAVELET的原理壓縮/還原影像資料，而且有壓縮率極佳與原影重現(xiàn)的效果。
以往lossless的編碼法只著重壓縮演算法的表現(xiàn)，將數(shù)位化的影像資料一絲不漏的送去壓縮，所以還原回來(lái)的資料和原始資料分毫無(wú)差，但是此種壓縮法的壓縮率不佳。 將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)，控制解碼後影像的品質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)木幋a法，而且還在擷取圖形資料時(shí)，先幫資料「減肥。如此才是WAVELET編碼法主要的觀念。
二、 影像壓縮過(guò)程
原始圖形資料 色彩模式轉(zhuǎn)換 DCT轉(zhuǎn)換 量化器 編碼器 編碼結(jié)束
三、 編碼的基本要素有三點(diǎn)
（一） 一種壓縮/還原的轉(zhuǎn)換可表現(xiàn)在影像上的。
（二） 其轉(zhuǎn)換的系數(shù)是可以量化的。
（三） 其量化的系數(shù)是可以用函數(shù)編碼的。
四、 現(xiàn)有WAVELET影像壓縮工具主要的部份
（一） Wavelet Transform（WAVELET轉(zhuǎn)換）：將圖形均衡的分割成任何大小，最少壓縮二分之一。
（二） Filters（濾鏡）：這部份包含Wavelet Transform，和一些著名的壓縮方法。
（三） Quantizers（量化器）：包含兩種格式的量化，一種是平均量化，一種是內(nèi)插量化，對(duì)編碼的架構(gòu)有一定的影響。
（四） Entropy Coding（熵編碼器）：有兩種格式，一種是使其減少，一種為內(nèi)插。
（五） Arithmetic Coder（數(shù)學(xué)公式）：這是建立在Alistair Moffat's linear time coding histogram的基礎(chǔ)上。
（六） Bit Allocation（資料分布）：這個(gè)過(guò)程是用整除法有效率的分配任何一種量化。
肆、 WAVELET影像壓縮未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
一、 在其結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)完備性。
二、 修改程式，使其可以處理不同模式比率的影像。
三、 支援更多的色彩?？梢蕴幚鞷GB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定義都可以分別的處理。
四、 加強(qiáng)運(yùn)算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、 使用WAVELET轉(zhuǎn)換藉由消除高頻率資料增加速率。
六、 增加多種的WAVELET。如：離散、零元樹(shù)等。
七、 修改其數(shù)學(xué)編碼器，使資料能在數(shù)學(xué)公式和電腦的位元之間轉(zhuǎn)換。
八、 增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的壓縮。
九、 增加8X8格的DCT模式，使其能重疊。
十、 增加trellis coding。
十一、 增加零元樹(shù)。
現(xiàn)今已有由中研院委托國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)單位研究，也有不少的研究所的碩士。國(guó)外更是如火如荼的展開(kāi)研究。相信實(shí)際應(yīng)用於實(shí)務(wù)上的日子指日可待。
伍、 影像壓縮研究的方向
1. 輸入裝置如何捕捉真實(shí)的影像而將其數(shù)位化。
2. 如何將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)。
3. 如何控制解碼影像的品質(zhì)。
4. 如何選擇適當(dāng)?shù)木幋a法。
5. 人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)影像的反應(yīng)機(jī)制。
小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。
陸、 在印刷輸出的應(yīng)用
WAVELET影像壓縮格式尚未成熟的情況下，作為印刷輸出還嫌太早。但是後續(xù)發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，尤其在網(wǎng)路出版方面，其利用價(jià)值更高，WAVELET的出現(xiàn)就猶如當(dāng)時(shí)的JPEG出現(xiàn)，在影像的領(lǐng)域中掀起一股旋風(fēng)，但是WAVELET卻有JPEG沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，JPEG乃是失真壓縮，且解碼後復(fù)原程度有限，能在網(wǎng)路應(yīng)用，乃是由於電腦的解析度并不需要太高，就可辨識(shí)其圖形。而印刷所需的解析度卻需一定的程度。WAVELET雖然也是失真壓縮，但是解碼後卻可以還原資料到幾乎完整還原，如此的壓縮才有存在的價(jià)值。
有一點(diǎn)必須要提出的就是，并不是只要資料還原就可以用在印刷上，還需要有解讀其檔案的RIP，才能用於數(shù)位印刷上。等到WAVELET的應(yīng)用成熟，再發(fā)展其適用的RIP，又是一段時(shí)間以後的事了。
在網(wǎng)路出版上已經(jīng)有瀏覽器可以外掛讀取WAVELET檔案的軟體了，不過(guò)還是測(cè)試版，可是以後會(huì)在網(wǎng)路上大量使用，應(yīng)該是未來(lái)的趨勢(shì)。對(duì)於網(wǎng)路出版應(yīng)該是一陣不小的沖擊。
圖像壓縮的好處是在於資料傳輸快速，減少網(wǎng)路的使用費(fèi)用，增加企業(yè)的利潤(rùn)，由於傳版的時(shí)間減少，也使印刷品在當(dāng)?shù)赜∷⒌目赡苄栽龈撸瑴p少運(yùn)費(fèi)，減少開(kāi)支，提高時(shí)效性，創(chuàng)造新的商機(jī)。
柒、 結(jié)論
WAVELET的理論并不是相當(dāng)完備，但是據(jù)現(xiàn)有的研究報(bào)告顯現(xiàn)，到普及應(yīng)用的階段，還有一段距離。但小波分析在信號(hào)處理、影像處理、量子物理及非線性科學(xué)領(lǐng)域上，均有其應(yīng)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)已有正式論文研究此一壓縮模式。但有許多名詞尚未有正式的翻譯，各自有各自的翻譯，故研究起來(lái)倍感辛苦。但相信不久即會(huì)有正式的定名出現(xiàn)。這也顯示國(guó)內(nèi)的研究速度，遠(yuǎn)落在外國(guó)的後面，國(guó)外已成立不少相關(guān)的網(wǎng)站，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)的相關(guān)論文。如此一來(lái)國(guó)內(nèi)要使這種壓縮模式普及還有的等。正式使用於印刷業(yè)更是要相當(dāng)時(shí)間。不過(guò)對(duì)於網(wǎng)路出版仍是有相當(dāng)大的契機(jī)，國(guó)內(nèi)仍是可以朝這一方面發(fā)展的。站在一個(gè)使用其成果的角度，印刷業(yè)界也許并不需要去了解其高深的數(shù)理理論。但是在運(yùn)用上，為了要使用方便，和預(yù)估其發(fā)展趨勢(shì)，影像壓縮的基本概念卻不能沒(méi)有。本篇文章單純的介紹其中的一種影像壓縮模式，目的在為了使後進(jìn)者有一參考的依據(jù)，也許在不久的將來(lái)此一模式會(huì)成為主流，到時(shí)才不會(huì)手足無(wú)措。
參考文獻(xiàn)
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2.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實(shí)作（上）， 峰資訊股份有限公司。
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5.盧永成，民八十七年，使用小波轉(zhuǎn)換及其在影像與視訊編碼之應(yīng)用，私立中原大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系碩士學(xué)位論文。
論文關(guān)鍵詞：課堂互動(dòng)教學(xué)；教學(xué)技藝；雙向溝通；反饋與糾偏
一、專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程教學(xué)中教師應(yīng)具備的教學(xué)技藝
課堂教學(xué)是高等學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中最常規(guī)、最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要在有限的時(shí)空范圍內(nèi)把無(wú)限的知識(shí)信息篩選、整理、演繹、歸納，通過(guò)不同的傳遞通道，高效、準(zhǔn)確地傳遞給處于不同身心狀態(tài)和思維狀態(tài)的受眾——學(xué)生，這確實(shí)需要高超的教學(xué)技藝和廣博的知識(shí)積淀。照本宣科的常規(guī)方式固然省力，但其效果往往是學(xué)生的睡意和厭學(xué)。這種狀況在今天的大學(xué)課堂上還隨處可見(jiàn)。
高校教師課堂教學(xué)水平的高低取決于兩個(gè)方面：一是教師專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)造詣，二是教師課堂教學(xué)技藝水平。前者因人的天賦和勤奮而異，個(gè)體差異性較大，很難有統(tǒng)一的要求；后者則經(jīng)規(guī)范化的培養(yǎng)和要求，可以形成客觀標(biāo)準(zhǔn)。
課堂教學(xué)技藝的核心在于師生課堂互動(dòng)的科學(xué)組織。在現(xiàn)代高等教育的課堂教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)師生間的教學(xué)互動(dòng)已成為不爭(zhēng)之事實(shí)。只有和諧的課堂互動(dòng)才能使信息經(jīng)不同的通道（口語(yǔ)闡述、板書(shū)推演、多媒體演示、師生間的姿體語(yǔ)言交流、課堂討論等），通過(guò)發(fā)送—接收—反饋—調(diào)整糾偏的循環(huán)，達(dá)到被學(xué)生高效、準(zhǔn)確接收的目的。同時(shí)，通過(guò)互動(dòng)循環(huán)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思辯及歸納推理能力。
課堂教學(xué)和諧互動(dòng)之關(guān)鍵在哪里？很大程度上就在于教師教學(xué)技藝的發(fā)揮（就如導(dǎo)演技藝一樣）。工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容本身有其機(jī)械刻板的特點(diǎn)，很難有像文科及藝術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容的詩(shī)情畫(huà)意，要在課堂教學(xué)中達(dá)到師生間高效、準(zhǔn)確的信息互動(dòng)傳遞，其難度更大。加之工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程教師一般都來(lái)自工科專(zhuān)業(yè)，很少受過(guò)教學(xué)藝術(shù)的系統(tǒng)性訓(xùn)練，因此，培養(yǎng)工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)教師的教學(xué)技藝顯得尤為迫切和重要。
工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程教師的教學(xué)技藝應(yīng)包括六個(gè)方面：將機(jī)械刻板的技術(shù)知識(shí)信息“編碼”成邏輯性強(qiáng)但又生動(dòng)諧趣，易于為受眾所接受的口語(yǔ)和圖符信息的語(yǔ)言、文字組織能力；生動(dòng)活潑、發(fā)音標(biāo)準(zhǔn)、用語(yǔ)準(zhǔn)確簡(jiǎn)練的口語(yǔ)及副語(yǔ)言（音調(diào)、節(jié)奏、停頓變化等）的表達(dá)能力；身體語(yǔ)言（動(dòng)態(tài)無(wú)聲性的目光、表情、手勢(shì)，身體的動(dòng)、靜態(tài)姿勢(shì)、空間距離的變換、衣著形象等）的表達(dá)溝通能力；文字及工程圖符板書(shū)速寫(xiě)、速畫(huà)的書(shū)法與繪圖能力；科學(xué)設(shè)問(wèn)、傾聽(tīng)、了解學(xué)生“譯碼”的反饋信息后快速判別其正誤并引導(dǎo)糾偏的能力；合理、有效地應(yīng)用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)技術(shù)手段（CAI課件編寫(xiě)及多媒體教學(xué)方式的穿插應(yīng)用）的能力。
教師應(yīng)將上述教學(xué)技藝科學(xué)地應(yīng)用于課堂的互動(dòng)教學(xué)中，使教學(xué)形式更加豐富多彩，從而使教學(xué)的內(nèi)容通過(guò)課堂場(chǎng)景中各種教學(xué)通道的雙向溝通有效地為學(xué)生所接受。課堂教與學(xué)的雙向溝通過(guò)程一般由如下環(huán)節(jié)構(gòu)成：教師對(duì)準(zhǔn)備傳授的客觀科技知識(shí)及教師本人的思想觀念（一般是主觀的）之信息進(jìn)行組織和“編碼”；編碼信息通過(guò)“通道”（教學(xué)口語(yǔ)表述、板書(shū)提示與推演、多媒體演示、師生間的體態(tài)語(yǔ)言交流、課堂問(wèn)答討論等）進(jìn)行傳遞；學(xué)生接收信息后的“譯碼”（由理解后的認(rèn)同和接收、未理解的疑惑和排斥所形成的知識(shí)及思想觀念）；教師傳遞的信息被學(xué)生正確接收并理解與否的“反饋”核實(shí)；教師接收學(xué)生反饋信息后的調(diào)整和糾偏。
以上五個(gè)環(huán)節(jié)，不論缺少哪一個(gè)都會(huì)使溝通失效，無(wú)法達(dá)到圓滿(mǎn)的課堂互動(dòng)教學(xué)效果。
二、課堂互動(dòng)教學(xué)溝通中的“編碼”和“譯碼”
工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程課堂教學(xué)中的“編碼”就是將機(jī)械刻板的技術(shù)知識(shí)信息歸納整理成邏輯性強(qiáng)但又生動(dòng)諧趣、為不同的學(xué)生所樂(lè)于接受和易于接受的口語(yǔ)和圖符信息。
以筆者講授的“汽輪機(jī)原理”課程為例，首先是編碼信息的正確篩選組織。必須在課程教學(xué)大綱及教學(xué)時(shí)數(shù)限制的范圍內(nèi)取其精華，因此對(duì)汽輪機(jī)熱功轉(zhuǎn)換基本原理、汽輪機(jī)變工況運(yùn)行特性、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性、汽輪機(jī)振動(dòng)及強(qiáng)度校核這四大核心內(nèi)容的分析闡述及邏輯關(guān)系、定量數(shù)學(xué)關(guān)系的演繹推理是必不可少的。以此為信息編碼之主線，去確定哪些概念及結(jié)論的分析應(yīng)該被“編碼”成口語(yǔ)表述信息；哪些公式的推演及圖形繪制應(yīng)該被“編碼”成板書(shū)表述信息；哪些佐證及引例材料應(yīng)該被“編碼”成多媒體電教信息，以便作高速度、大容量展演等。總之，不同的信息內(nèi)容應(yīng)由其最適宜的“通道”進(jìn)行傳遞，才能使師生間的信息傳遞準(zhǔn)確、高效，減小或消除傳遞中的“噪聲”（如難以辯認(rèn)的板書(shū)字跡、圖形、模棱兩可的語(yǔ)言、含糊不清的發(fā)音等）干擾。
工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程課堂教學(xué)的編碼信息本身會(huì)顯得比較枯燥乏味，必須輔之以一些生動(dòng)活潑、能激發(fā)學(xué)生興趣的關(guān)聯(lián)信息。比如，與學(xué)生就業(yè)及今后發(fā)展相關(guān)的汽輪機(jī)設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、工程咨詢(xún)、工程項(xiàng)目管理、設(shè)備安裝監(jiān)理、運(yùn)行維護(hù)及維修管理等行業(yè)的最新行業(yè)和科技信息及相關(guān)的人文知識(shí)信息等，都可被巧妙地穿插于課程核心內(nèi)容的闡述之中，既可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，又可化枯燥為生動(dòng)。
工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程課堂教學(xué)中的“譯碼”就是學(xué)生通過(guò)課堂教學(xué)的不同通道接收來(lái)自教師發(fā)送的“編碼”信息后，將其還原為自己的知識(shí)及思想，并消化理解其意義的反向過(guò)程。學(xué)生“譯碼”后掌握的信息應(yīng)該與教師編碼前的信息“對(duì)稱(chēng)”，最好還能使學(xué)生激發(fā)“譯碼”出“編碼”中沒(méi)有的創(chuàng)新性思維信息。
三、課堂互動(dòng)教學(xué)中的“反饋”及“糾偏”
課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中的“反饋”是檢驗(yàn)教師傳遞的信息被學(xué)生正確接收并理解與否的信息反向傳遞過(guò)程。在沒(méi)有得到反饋之前，教師不能確認(rèn)所傳達(dá)的“編碼”信息是否經(jīng)有效的傳遞和“譯碼”而被學(xué)生正確接受。因此，“反饋”是互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。
“反饋”包括反饋信息的激發(fā)和傳遞兩個(gè)環(huán)節(jié)。反饋信息的激發(fā)方式有兩種：一是學(xué)生“譯碼”后自動(dòng)激發(fā)，二是經(jīng)教師提問(wèn)后的被動(dòng)激發(fā)。激發(fā)后的信息傳遞可以是學(xué)生理解或疑惑的表情和姿態(tài)，也可以是學(xué)生對(duì)教師提問(wèn)的回答或?qū)W生主動(dòng)地質(zhì)疑。教師在課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中要隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察，及時(shí)激發(fā)和接收其反饋信息。
課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中的“糾偏”則是教師在獲得學(xué)生的反饋信息后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解掌握的知識(shí)及形成的思維觀念與自己傳授的知識(shí)及思維觀念出現(xiàn)偏差，查核原因后，有針對(duì)性地重新組織和發(fā)送信息，最終使師生間發(fā)送和接受的信息“對(duì)稱(chēng)”的過(guò)程。“糾偏”的關(guān)鍵在于教師對(duì)學(xué)生反饋回來(lái)的信息及時(shí)準(zhǔn)確地接收、評(píng)判，并迅速找出出現(xiàn)理解偏差或疑惑的關(guān)鍵點(diǎn)，再換一種更易為學(xué)生所接受和理解的通道，重新傳遞信息。
四、課堂互動(dòng)教學(xué)中語(yǔ)言藝術(shù)、硬筆書(shū)法及繪圖藝術(shù)的應(yīng)用
工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程課堂互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中，口語(yǔ)、板書(shū)及工程繪圖是缺一不可的信息傳遞方式，只是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同而有輕重之分。一味的板書(shū)會(huì)使學(xué)生疲乏厭倦，滔滔不絕、海闊天空的豪侃只能使學(xué)生不知所云、難得要領(lǐng)。因此，一節(jié)課中，哪些內(nèi)容最適宜用口語(yǔ)互動(dòng)交流，哪些內(nèi)容最適宜用即興的板書(shū)及繪圖推演，哪些內(nèi)容最適宜用多媒體快速展演都是教師在備課過(guò)程中應(yīng)事先精心策劃好的（就像編寫(xiě)電影劇本一樣）。
比如，板書(shū)信息具有周密?chē)?yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)、條理清楚、不受干擾、不易出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，但其信息傳遞慢。應(yīng)將板書(shū)用于系統(tǒng)地表達(dá)要求學(xué)生掌握的知識(shí)重點(diǎn)和分析推理難點(diǎn)。板書(shū)表述的信息應(yīng)具有精煉、即興的畫(huà)龍點(diǎn)睛特點(diǎn)。
口語(yǔ)溝通方式靈活快捷，既可有備而言，也可即興發(fā)揮，且反饋及時(shí)，一問(wèn)一答即可釋疑解惑。因此口語(yǔ)是被運(yùn)用最多的溝通方式，應(yīng)將其應(yīng)用于對(duì)知識(shí)的闡述分析、推理論證的中間過(guò)程和反饋激發(fā)、釋疑解惑的過(guò)程中。
多媒體展演也有周密?chē)?yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)、條理清楚、不受干擾、不易出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，但不能即興變化，且長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行易使學(xué)生感覺(jué)疲倦乏味。此方式適用于展演較大的圖形信息、適合于配合口語(yǔ)，展演冗長(zhǎng)復(fù)雜的公式推演過(guò)程。
在課堂教學(xué)中，教師若能用標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)音信息進(jìn)行講述，則會(huì)非常容易地吸引住學(xué)生的注意力；教師若能用優(yōu)美瀟灑的硬筆書(shū)法作板書(shū)，則可成為學(xué)生筆記效仿的楷模；教師若能繪出規(guī)范美觀的黑板繪圖，學(xué)生即可知道將來(lái)作為一名工程師或科研人員應(yīng)有的規(guī)矩與方圓。由此可見(jiàn)，在課堂互動(dòng)教學(xué)中，語(yǔ)言藝術(shù)、書(shū)法藝術(shù)及繪圖藝術(shù)的應(yīng)用可展現(xiàn)教師為人師表的人格魅力，使師生間的教學(xué)互動(dòng)過(guò)程中更具感染力和親和力，可大大提高課堂信息傳遞和接收的效率及準(zhǔn)確率。
主要欄目
《世界哲學(xué)》開(kāi)辟了一些學(xué)術(shù)專(zhuān)欄。如“當(dāng)代哲學(xué)地圖”，刊載對(duì)重要地區(qū)和國(guó)別當(dāng)代哲學(xué)發(fā)展輪廓的研究成果；“談學(xué)論譯”，開(kāi)展翻譯批評(píng)和概念史討論；“名家訪談”，登載與國(guó)內(nèi)外重要思想家的對(duì)話；“誰(shuí)影響了20世紀(jì)中國(guó)人的觀念”，著重反映關(guān)于現(xiàn)代哲學(xué)概念翻譯史的考察和研究狀況；“哲學(xué)先賢祠”，刊登關(guān)于一些重要思想家的紀(jì)念文章；“學(xué)術(shù)對(duì)話”，圍繞該刊發(fā)表的若干文章進(jìn)行建設(shè)性的討論和批評(píng)；書(shū)評(píng)。
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論文摘 要 智能交通系統(tǒng) （ITS） 是集成于信息技術(shù)、傳輸技術(shù)、電子技術(shù)、及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等多種類(lèi)電子工程技術(shù)，而建立起的實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確的綜合運(yùn)輸和管理體系。其中，數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)融合技術(shù)使得ITS技術(shù)更具有現(xiàn)實(shí)意義。本文基于智能交通系統(tǒng)中信息的特征，探討了數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)融合技術(shù)涉及的關(guān)鍵技術(shù)及要求，分析了技術(shù)應(yīng)用及現(xiàn)實(shí)突破。
1 ITS信息及特征分析
1.1 智能交通信息（ITS）
交通系統(tǒng)由包括4個(gè)基本要素：人（交通出行者、駕駛員和管理者）、物（貨物）、各類(lèi)交通工具和相應(yīng)的交通設(shè)施構(gòu)成。交通信息是指所有與交通系統(tǒng)的四大要素相關(guān)聯(lián)的信息，是ATMS的關(guān)鍵基礎(chǔ)。面向ATMS的基礎(chǔ)交通信息主要是指與交通運(yùn)行狀態(tài)和交通管理有關(guān)的交通信息，是交通信息中最直接、最基礎(chǔ)的信息?；A(chǔ)交通信息包括基礎(chǔ)交通地理信息、交通實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、交通控制和管理信息、交通政策法規(guī)信息、公共交通信息。
1.2 基礎(chǔ)交通信息的屬性特征
基礎(chǔ)交通信息是一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)，其應(yīng)具有以下一些基本屬性特征：1）準(zhǔn)確性；2）及時(shí)性；3）共享性；4）信息的采集具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性；5）具有海量信息特征；6）增值性。
2 數(shù)據(jù)壓縮處理技術(shù)
交通信息一方面時(shí)采集到的信息煩雜多樣，要想利用這些不同類(lèi)別的信息，需采用不同的處理方法；另一方面，交通信息的一個(gè)顯著特征是它的空間性和隨機(jī)性，因此對(duì)它的研究分析需要建立在廣泛統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用各類(lèi)信息處理技術(shù)和統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)探索它的規(guī)律性。
所謂多媒體技術(shù)就是能對(duì)多種載體（媒體）上的信息和多種存儲(chǔ)（媒質(zhì)）上的信息進(jìn)行處理的技術(shù)，特點(diǎn)主要表現(xiàn)在它的綜合性和交互性。交通信息是屬于多媒體信息范疇。若要實(shí)時(shí)的綜合處理聲音、圖像、視頻、文字等多媒體信息，其數(shù)據(jù)量是非常大的。要傳輸或存儲(chǔ)這樣大的數(shù)據(jù)量是非常困難的，必須對(duì)其進(jìn)行壓縮編碼，在滿(mǎn)足實(shí)際需要的前提下，盡量減少要傳輸或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量。
數(shù)據(jù)壓縮主要依靠信源編碼技術(shù)。一般的，圖像壓縮技術(shù)可分為兩大類(lèi)：無(wú)損壓縮和有損壓縮技術(shù)。在多媒體應(yīng)用中常用的壓縮方法有PCM（脈沖編碼調(diào)制）、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、插值和外推法、統(tǒng)計(jì)編碼、矢量量化和子帶編碼等；混合編碼是近年來(lái)廣泛采用的方法。新一代的數(shù)據(jù)壓縮方法，如基于模型的壓縮方法、分形壓縮和小波變換方法等也已經(jīng)接近實(shí)用化水平。
3 信息融合技術(shù)
信息融合技術(shù)在單純數(shù)據(jù)采集融合（即一次融合）階段稱(chēng)為數(shù)據(jù)融合，是研究多種信息的獲取、傳輸與處理的基本方法、技術(shù)、手段以及信息的表示、內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門(mén)技術(shù)。融合是指采集并集成各種信息源、多媒體和多格式信息，從而生成完整、準(zhǔn)確、及時(shí)和有效的綜合信息，它比直接從各信息源得到的信息更簡(jiǎn)潔、更少冗余、更有用途。
先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（ATMS）是一個(gè)典型的多傳感器系統(tǒng)，信息融合技術(shù)給交通信息加工和處理提供了一種很好的方法，信息融合技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于它能合理協(xié)調(diào)多源數(shù)據(jù)，充分綜合有用信息，提高在多變環(huán)境中正確決策的能力。
在信息融合領(lǐng)域使用的主要數(shù)學(xué)工具或方法有概率論、推理網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其中使用較多的是概率論、模糊理論、推理網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，除了這幾種常用的方法之外，還有其他很多解決途徑。
3.1 概率論
在融合技術(shù)中最早應(yīng)用的就是概率論。在一個(gè)公共空間根據(jù)概率或似然函數(shù)對(duì)輸入數(shù)據(jù)建模，在一定的先驗(yàn)概率情況下，根據(jù)貝葉斯規(guī)則合并這些概率以獲得每個(gè)輸出假設(shè)的概率，這樣可以處理不確定性問(wèn)題。貝葉斯方法的主要難點(diǎn)在于對(duì)概率分布的描述，特別是當(dāng)數(shù)據(jù)是由低檔傳感器給出時(shí)，就顯得更為困難。另外，在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，常常簡(jiǎn)單地假定信息源是獨(dú)立的，這個(gè)假設(shè)在大多數(shù)情況下非常受限制?？柭鼮V波方法則根據(jù)早先估計(jì)和最新觀測(cè)，遞推地提供對(duì)觀測(cè)特性的估計(jì)。另外，概率論和模糊集理論的綜合應(yīng)用給解決多源數(shù)據(jù)的融合問(wèn)題提供了工具。
3.2 模糊理論
模糊集理論是基于分類(lèi)的局部理論，因此，從產(chǎn)生起就有許多模糊分類(lèi)技術(shù)得以發(fā)展。隸屬函數(shù)可以表達(dá)詞語(yǔ)的意思，這在數(shù)字表達(dá)和符號(hào)表達(dá)之間建立了一個(gè)便利的交互接口。在信息融合的應(yīng)用中主要是通過(guò)與特征相連的規(guī)則對(duì)專(zhuān)家知識(shí)進(jìn)行建模。另外，可以采用模糊理論來(lái)對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行嚴(yán)格地、折衷或是寬松地建模。模糊理論的另一個(gè)方面是可以處理非精確描述問(wèn)題，還能夠自適應(yīng)地歸并信息。對(duì)估計(jì)過(guò)程的模糊拓展可以解決信息或決策沖突問(wèn)題，應(yīng)用于傳感器融合、專(zhuān)家意見(jiàn)綜合以及數(shù)據(jù)庫(kù)融合，特別是在信息很少，又只是定性信息的情況下效果較好。
3.3 推理網(wǎng)絡(luò)
推理網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和應(yīng)用有著很長(zhǎng)的歷史，可以追溯到1913年由一位名叫John H W ig-more的美國(guó)學(xué)者所做的研究工作。近來(lái)，許多對(duì)于分析復(fù)雜推理網(wǎng)絡(luò)的理論往往基于貝葉斯規(guī)則的推論，并且都被歸類(lèi)于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。目前，大多數(shù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的研究都包括了對(duì)于概率有效傳播的算法拓展，同時(shí)它在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中也充當(dāng)了新證據(jù)的角色。同時(shí)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在許多A1任務(wù)里都己作為對(duì)于不確定推理的標(biāo)準(zhǔn)化有效方法。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)潔、易于處理相關(guān)事件。缺點(diǎn)是不能區(qū)分不知道和不確定事件，并且要求處理的對(duì)象具有相關(guān)性。在實(shí)際運(yùn)用中一般不知道先驗(yàn)概率，當(dāng)假定的先驗(yàn)概率與實(shí)際相矛盾時(shí)，推理結(jié)果很差，特別是在處理多假設(shè)和多條件問(wèn)題時(shí)顯得相當(dāng)復(fù)雜。
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