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数据理论论文精选(九篇)

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数据理论论文

第1篇:数据理论论文范文

1.1大数据对大量数据信息的处理

由于历史文化名城展示与利用涉及到的内容很多,包括历史学、地理学、建筑学、社会学、景观生态学等,与此同时,随着科学技术的进步,先进的数据采集、建筑测绘等软硬件设施已经大量应用于历史文化名城的展示与利用当中,在此过程中产生了数量庞大的数据信息,而大数据能够对这些庞大的数据信息进行快速准确的处理.所谓“大数据”就是指需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产.例如,三维激光扫描技术是一种通过激光反射的原理,将被测量对象通过三维激光扫描系统的处理,构建成一整套的点云数据模型,在此基础上,通过专业的三维软件技术对于被测对象进行逆向的数字化构建,从而能够进行后续的数字化的研究与利用.在此过程中,点云数据会大量涌现,尤其是对于展示与利用真实性要求更高的项目而言,所产生的数据将会无限接近于真实的被测对象,数据会呈现出几何数量级增长.数据量大,能够促进历史文化名城展示与利用在探索方法和研究理念的层面上产生根本性的变革.对于早期的历史文化名城的展示与利用来说,由于受到认知性和数据分析能力的影响,人们就某一处历史文化名城的展示与利用的形式、内容以及方法上,仅仅是能够通过数量有限的样本案例和数据资料,利用较为传统的技术手段进行数据的分析、评估和管理.大数据的应用,能够将大量的历史文化名城的相关信息进行有目的性的筛选和处理,为展示利用的方式、方法在名城中的应用,提供了较为全面和具体的对策措施,提高展示利用实施的精确性.

1.2大数据对多样数据类型的处理

历史文化名城在展示利用时涉及到的数据繁多复杂.单就其中的某一处历史建筑来讲,《历史文化名城、名镇、名村保护条例》对建筑本身的历史档案包括了5项内容:1)建筑艺术特征、历史特征、建设年代及稀有程度;2)建筑的有关技术资料;3)建筑的使用现状和权属变化情况;4)建筑的修缮、装饰装修过程中形成的文字、图纸、图片、影像等资料;5)建筑的测绘信息记录和相关资料.除此之外,还有关于历史沿革、历史事件、地名典故、名人轶事等资料.上述几项内容,基本涵盖了一处历史建筑的历史价值和人文价值,这些详细资料,在历史文化名城的展示利用时会起到举足轻重的作用.在历史文化名城的展示利用的过程中,数据的类型非常多,有图片资料、文字资料、影像资料、图纸资料、点云数据等.在以往展示利用处理数据信息的时候,利用传统的数据处理技术,事先定义好结构化的数据.结构化数据是将对象数据向便于查询、处理的方向抽象的结果.结构化数据即行数据,存储在数据库里,可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据.结合到典型场景中更容易理解,比如企业ERP、财务系统;医疗HIS数据库;教育一卡通;政府行政审批;其他核心数据库等.在结构化数据过程中,通常会忽略一些特定条件之下所不必考虑的细节,筛选出有用信息.随着互联网技术、展示利用技术以及测绘技术的快速发展和演进,非结构化的数据大量的出现,难以用结构化来进行表示,在存储记录数据的同时还要储存数据的结构,增大数据存储和处理的难度.相对于结构化数据而言,不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据,包括视频、音频、图片、图像、文档文本等形式.具体到典型的案例中,如医疗影像系统、教育视频点播、视频监控、国土GIS、设计院、文件服务器PDM/FTP)、媒体管理等具体应用资源,这些行业对于存储需求包括数据存储、数据备份以及数据共享等.目前在历史文化名城展示与利用当中,所利用的数据大部分都是非结构化的数据,而这些非结构化的数据将会逐渐成为主流化的数据.随着历史文化名城保护的发展,与展示利用相关的影响因子指标数量上必定会更加的丰富和细化.为了满足历史文化名城展示与利用的目的,在相关数据激增的同时,新的数据类型还会不断出现,很难用一种或是几种规定的模式来描述趋于复杂、多样性的数据形式.而大数据与传统的数据处理方式最大的不同之处就是,它在非结构化数据和信息的方面能够最大限度地将大量历史文化名城展示与利用的相关影响因子指标的细节信息进行数据非结构化,可以减少在数据处理过程当中的数据流失现象,为展示与利用提供更加充分的情报信息与技术支撑.

1.3大数据对数据信息的快速处理

由于科学技术水平的飞速发展和普及,数据越来越庞大,必须有相应的数据处理能力才能够将大量的数据进行充分而有效的利用.历史文化名城的展示与利用发展到今天,展示利用的相关数据除了具有传统属性以外,还具有时效性,通常某些数据的价值会随着时间的推移而迅速降低,能否快速准确地处理这些数据,则是充分体现它们的价值所在,而大数据的特点就在于能够快速、持续、实时的处理数据,从而能够满足相关的需求.在经济发展和大规模建设工程中,经常会忽略历史文化名城的历史文脉的科学展示与利用.有时会单纯地将历史文化名城的展示与利用和社会发展、自然环境及其居民生活割裂对待,这样会恶化居民的生活环境,不利于拉动居民的消费,不利于延续传统的历史文脉,不利于文化产业的发展,不利于创造品牌效应,降低城市的知名度,不利于历史文化名城的可持续发展,对传统风貌会造成严重破坏.在大数据的背景下,为了保护这些稀缺的展示利用资源,使得名城保护能够可持续发展,大数据就需要对名城的相关数据进行快速处理,及时快速的提出有效、合理的保护措施.

2大数据在历史文化名城展示利用中数据处理的应用

2.1在历史文化名城空间数据上的应用

在《历史文化名城、名镇、名村保护条例》中提到,历史文化名城、名镇、名村应当整体保护,保持传统格局、历史风貌和空间尺度,不得改变与其相互依存的自然景观和环境;建设控制地带内的新建筑物、构筑物,应当符合保护规划确定的建设控制要求;核心保护范围内的历史建筑,应当保持原有的高度、体量、外观形象及色彩等,从条例以上的内容描述可以看出,与历史文化名城展示与利用的相关信息具有非常典型的空间性.历史文化名城展示与利用中空间数据的采集,基于移动设备、互联网络、测绘系统、自动记录系统、数据档案系统等,以及通过这些系统综合分析所产生的再生数据.大数据通过整合和深入提取这些空间数据,将这些信息进行重新利用,实现海量展示与利用的数据信息的实时处理,智能判断以及快速决断,为某一项历史文化名城的展示利用提供决策依据.随着三维激光扫描技术的逐渐成熟,在历史文化名城的街区展示利用中,通常采用三维激光扫描技术,将历史街区现有的建筑特征和风貌进行数据的采集和整理,之后通过计算机相关软件的处理,恢复历史街区传统的风貌特征,并通过虚拟现实等技术手段将其进行一定的场景重现.

2.2在历史文化名城数据分析上的应用

由于大数据在信息处理上具有透彻感知、广泛互联互通、深入智能等特点,能够借助互联网络进行传递、协同以及共享操作,在通过利用先进的数据分析技术,深入分析收集到的展示利用的数据后,进而获取到更加具有创新性的、系统性的、全面性的数据信息来满足某一项历史文化名城在这方面的信息需求.大数据在数据分析方面的应用,从过去单维度的项目计划、项目管理和项目执行,转变为多维度的新兴的项目协作关系.在这种新的组织关系下,每一处历史文化名城个体,在进行展示与利用项目的筹划、设计和实施过程中,都可以精确地、自由地、即时地共享和获得相关信息,发掘同一类型数据的共性和不同,对彼此各自的特点进行正面、真实、合理的归纳与总结,找到若干种恰当的展示与利用的方式与方法,然后进行比较和选择,以达到最佳的展示利用的效果.大数据的应用,促进了历史文化名城的数字化基础构建和物理设备的相互融合,通过数据对于名城的数据采集和汇总,经过网络实现人与物的统一与整合,之后再通过云计算技术,使其对于历史文化名城的展示与利用的管理更加动态化、系统化.

3大数据对历史文化名城展示利用的意义

历史文化名城的组成是由历史文脉和城市形态两大重要要素构成.现在愈来愈多的人们开始呼吁政府有关部门采取有效的措施,保护和传承历史文化名城的历史脉络和注重塑造城市形态,传承历史记忆,展现人文气息.在社会经济处于重大历史变革的今天,对于历史文化名城传承的思考更加具有意义.历史文化名城的历史文脉和城市形态通常表现为包括城市空间形态、结构形态、聚集形态等一些具有可读性强的、城市意向明显的、静止性的、永久性的客观物体.城市形态作为物质属性,其展示利用通常是展现城市的空间轮廓、城市肌理、街道格局、风貌特征、建筑物和构筑物本体等;而历史文脉作为非物质属性,其展示利用通常是展现与历史文化形态有直接联系的演变规律、历史事件、社会结构、社会制度、哲学思想、伦理观念、语言文字、文学艺术、礼仪风俗以及地域文化等.历史文脉的展示通常是结合历史文化名城的物质空间和相关史实文献资料的整理,采用声、光、电等现代的技术手段将抽象的历史文脉以一种相对具体的形式进行展示.大数据的功能和作用就是能够把城市形态和历史文脉等这些具有物质属性和非物质属性的资料信息进行数据化、数字化的统计、整理和归纳,以一种清晰的思路与方式展示历史文化名城文化创造的成就,以生动、形象、完整的方式来诠释历史文化的脉络.通过大数据在历史文化名城形态特征的展示与利用,探索古代与现代文明相互融合的有效方式与途径,在保持相关历史记忆的同时,加入新的科学、技术的活力,从而促进历史文化名城的可持续发展.从历史文化名城的展示利用的角度来说,加强文化遗产展示与利用和促进经济与社会发展的有机结合,探索展示利用的有效解决途径和方式,是为历史文化名城的展示与利用提供策划方案、拟定策略、提供决策的科学依据.只有在保持古城的形态和历史文脉传承的前提下,选择大数据的方式进行历史文化名城的展示与利用,文化遗产本身及其遗产价值才能以更有成效、最佳的方式体现.

4结语

第2篇:数据理论论文范文

城镇土地调查数据库的主要内容包括:土地权属、土地登记、土地利用、基础地理、影像等信息。城镇土地调查数据库建设的依据是《城镇地籍调查规程》、《城镇地籍数据库标准》和二次调查相关技术标准、规范和办法等,根据城镇地籍测量、城镇地籍调查和土地登记成果,建立了城镇土地调查数据库。①数据检查。利用自主开发的MDIGS数字化系统对入库前的地籍、地形图、入库基础街坊图内业数据进行100%的检查,对检查到的线型、符号等地形要素、数据字段属性等错误自动或人工进行了及时改正,保证了入库基础数据的完整性、正确性。在数据库内,利用ARCGIS9.3拓扑检查工具、“城镇地籍建库管理软件以及“ACCESS2003”数据库工具,对所有录入的地籍调查表主、子表项、勘丈数据、街坊面积、街坊数据图等100%进行了严密地检查。对检查中发现的问题,由相关作业人员进行了更正。②数据入库。借助数据库管理系统,将图形和属性数据转入城镇土地调查数据库管理系统。③数据库建设质量控制。对城镇土地调查数据库建设进行全过程质量控制,包括基础数据源质量控制、环节质量控制、交接检查、数据自检、数据库建设成果质量检查。数据库建设过程中重要的过程数据和质量控制记录进行了保存,以保证数据质量的可追查性,确保数据安全。④统计数据输出。经检查合格后的入库数据,按《城镇地籍调查规程》、二次调查的规定输出各种统计报表。

2上交产品质量

根据对样本图幅综合质量特性的检测结果,无锡市锡山区第二次土地调查1:500城镇土地调查(A标段)各项精度指标均需符合技术设计书和规范的要求,质量保证可靠。上交质量包括控制测量资料和城镇土地调查质量,其中控制测量资料包括一二级导线观测记录手簿、一二级导线平差计算成果、图根导线计算成果、一二级导线点点之记、埋石图根点点之记、一二级导线点成果表、图根点成果表、控制点展点图、仪器鉴定资料;城镇土地调查资料包括街道街坊分布图、城镇地籍调查表及相关资料、宗地界址点坐标及面积表、以街坊为单位的宗地面积汇总表、以街道为单位的土地分类面积汇总表、城镇土地分类面积统计表、1:500分幅地籍图接合表、宗地图、新旧街坊对照表、新旧宗地号对照表。上交质量还应该包括数据建库资料(宗地图分幅地籍图光盘、城镇地籍数据库)、专项调查统计资料(工业用地、基础设施用地、金融商业服务用地、开发园区用地、房地产用地统计)、文档资料(无锡市1:500城镇土地调查技术设计书、技术总结检查报告)。

3总结

第3篇:数据理论论文范文

论文摘要:虽然知识管理主要是针对企业的一种新的管理思想,但通过对比分析,.可以发现教学活动和企业实施知识管理的目标有着很大程度的相似性,因此知识管理对于课程的教学,同样有着重要的思想价值和实践指导意义。本文着重探讨了如何将知识管理这一应用于企业中的管理思想运用到数据库这门课程的教学活动中来提高课程的教学质量,更好地实现教学目标。

一、前言

在知识经济的时代,知识就是力量,知识就是资本。有效的知识管理可以使组织中的成员拥有更多的能够帮助其解决实际问题的知识,使每个组织成员的能力都得到提高,从而提升整个组织的绩效,使一个组织能够不断增强自己的竞争能力,不断进步和成长。

我们的各项教学活动的基本目标是更有效地让学生深入理解和掌握相关课程的理论与方法,并能够综合运用掌握的知识来解决实际的问题,从而提高自身的能力和素质。这和企业实施知识管理的目标有着很大程度的相似性,因此,尽管知识管理主要是针对企业的一种新的管理思想,但我们认为,它对于学校课程的教学,同样有着重要的思想价值和实践指导意义。本文着重探讨了如何将知识管理这一应用于企业中的管理思想运用到数据库这门课程的教学活动中来提高课程的教学质量,更好地实现教学目标。

但是由教师和学生构成的教学组织和一般的企业组织在组织形式、运作方式、目标等方面都有较大的差异,所以我们首先分析了教学中应用和实施知识管理和一般的企业组织的知识管理有哪些类似的、可比的地方,又有哪些是教学活动所特有的。然后,根据数据库课程教学的特点确定如何借鉴企业中的知识管理来实施针对数据库课程教学活动中的知识管理。

二、教学与一般企业组织的知识管理比较

不管是企业中的员工还是在校的学生,他们的知识都是通过各种方式的学习获得的,知识管理是围绕知识学习活动的管理,包括知识获取、知识交流、知识应用和知识创新的管理。如果把教师和学生看作一个组织,这个组织和一般的企业组织在知识学习的组织形式、运作方式、目标等方面存在一些差异。

通过分析比较,我们可以得出教学中的知识管理的目标、内容和企业大体相似,企业的实践经验可以借鉴。但由于实施知识管理的环境不一样,教学中的知识管理和企业的知识管理所注重的问题还是存在差异,主要表现在:

·教学中涉及的知识主要是显性的,而企业更关注隐性知识的管理;

·教学中的知识主要来源于教师,因而教师如何有效地传授知识是很关键的,而企业中的核心知识分布在各种企业内部资料库、各个专家和技术骨干的头脑中,因而如何利用知识管理工具和手段有效地组织、管理和利用这些知识是企业所关注的;

·教学中要注重调动学生学习知识的积极主动性,而在企业则更注重如何激励员工参与知识共享与交流的积极性;

·教学中的知识是为将来作准备的,注重基本素质和学习能力的培养,而企业中知识很快就会被应用,创造价值,因而更注重知识的实用性和时效性;

·教学活动是有组织的有计划的,教学安排合理与否是影响教学效果的一个重要因素,而企业中的知识活动是应工作需要而随时发生的,因而需将知识管理融入业务流程。

三、知识管理在数据库课程教学活动中的应用

作为计算机类的有关信息处理的基础课,数据库是一门实践性很强的课程,强调知识的应用,而不仅是理论上的、定性的分析,要求学生最终能够根据具体的实际应用需求,综合运用数据库的有关理论、方法,提出一个较为合理的信息处理方案,并辅助开发成员建立一个完整的数据库应用系统。它和其他计算机类的课程,如操作系统、程序设计、数据结构等不同,它的专业覆盖范围比较广。在信息化进程不断加速、信息量急剧膨胀的情况下,无论哪一类专业都要面对数据分析和信息处理的问题,所以不仅是计算机专业的学生需要学习数据库的有关知识,其他专业,特别是管理类专业的学生也需要具备信息处理方面的基本知识和能力。和计算机专业的学生都是理科背景不同,这些专业的学生通常是文、理科兼收的,学生的个体差异比较大,思考问题的角度有可能是多方面的,彼此也很难说服对方,要促进他们的交流与合作,必须给他们一定的磨合的时间和机会。

通过前面的分析研究,我们认为企业知识管理的实践中得出的许多经验在教学中可以借鉴,但不能全部照搬,需要就教学的特点进行调整,我们主要从促教、促学、促交流三个方面,以我们连锁经营管理专业的数据库课程教学为背景进行知识管理在数据库课程教学中的应用研究。

(一)有效地向学生传授知识

教学的基本任务是向学生传授知识,教师担当专家的角色通过各项教学活动将自己的知识传授给学生,使学生掌握应该课程要求的知识,完成教学任务。教师能否有效地传授知识是决定教学质量的一个重要因素。要有效地向学生传授知识,我们认为可以从三个方面着手:

首先要了解学生目前的知识结构状况;然后对教学内容作精心安排;最后是建立教学方法知识库。

对于初次参加一门课程学习的学生来说,教师所传授的是新知识。根据知识管理理论,个体吸收新知识的能力是与其自身原有的知识水平密切相关的,一项新的知识能被吸收加入到个人的知识库中的必要条件是新的知识和其原有的知识之间要有关联。因此在向学生传授新知识之前需要了解学生目前的知识结构。在正式上课之前通过查看任课班级已经学习了哪些课程、学生中文/理科背景来进行初步的了解。在第一节课,通过课堂提问这一现场调查的方式进一步了解学生的知识结构。据此,在保证课程大纲要求的内容不变的情况下调整了原先的教学计划安排。

教师在教学过程中不断积累经验,这些教学经验是宝贵的资源,应该加以利用。我们可以参照企业建立企业知识库的方法建立教育教学方法知识库,由学校教学管理部门按课程收集、整理学生反映良好、教学效果明显的教师成功的教学方法、教学心得体会、教学案例、课堂教学组织、教案设计等等,建立教学知识资源网,供广大教师根据自己的需要进行研习。这种方法可以更大程度地发挥教学知识的效用,覆盖更多的教师,使他们受益,进而使学生受益,也使得学校教师的教育教学成果得以延续。这和精品课程的建设是不一样的。精品课程是从教师的角度来进行创新性的教学设计,其中不乏好的教学方法、教学案例,但这种设计、方法是否有效,未必均已得到证实。而进入教育教学方法知识库的教学方法已被证实是有效的、成功的。

(二)激发学生主动学习的积极性,促进学生的自主学习

和企业中员工主动地自主地学习知识不同,学生们学习知识很多是被动的,这主要是因为他们对知识所能发挥的效用不甚了解,只是为了考试、证书之类的,这不利于知识的真正吸收、能力的提高。要激发学生主动学习的积极性,促进学生自主地学习需要从三个方面着手:首先要将课程教学和学生的职业规划联系起来;其次作业设计要给学生一定自由发挥的空间;最后给学生更多展示自己学习成果的机会。

学习知识的动力来源于对知识所能发挥的效用的认识,而这和学生对未来的职业规划是密切相关的。因此,首先要了解学生对未来的期望,将课程学习和未来的职业规划联系在一起,使学生认识到课程中所学到的知识对他们将来的发展是有用的。在开学后的第一次课,除了通常的介绍课程主要的内容和教学目标、安排、考核等之外,我们一定要将课程和学生的专业背景、他们将来可能从事的职业联系起来,使他们认识到学习这门课程可能对自己将来的工作有所帮助。

学生在完成教师布置的作业的过程中,需要将自己在课堂上、课本、其他参考资料上获取的知识进行综合化,进行知识的应用与创新,这些是知识转化为处理问题的能力的重要途径。而在教学中,我们发现学生作业相互抄袭的现象比较普遍,经过对学生作业的调查,我们发现:学生认为对于那些比较“死”的作业,自己做一遍和抄一遍没有多大区别,做了也没什么成就感。而对于比较“活”的题目,由于答案的不确定性,学生之间并不能确定谁的答案就是绝对正确的,求解这样的题,不仅需要课本、课堂上的概念知识,还需要根据自己的需要去查找一些相关的资料,再融入每个人自己的一些想法和技巧,需要付出一定的努力才能完成。因而,学生在完成这样的作业后会有一种成就感,也不愿意把自己的成果让别人随便抄。因此,在教师设计作业的时候应尽量出一些比较“活”的题,给学生一些自由发挥的空间。

在教学中要调动学生学习的积极性,激励是一个重要手段。在企业中,员工掌握知识的多少决定其在企业中的工作地位和薪资收入,同时,赢得别人的认同和尊敬也是一个重要的激励因素。在教学中,我们很少能给学生物质上的激励,因此,精神上的激励应该成为主要的激励手段。在老师和学生面前展示自己学习研究的成果可以让学生颇有成就感,同时也可以赢得其他同学的认同,提高自己在学生中的声望。每次作业中,我们可以选取一部分学生,让他们以PPT报告的形式来展示自己的成果,接受其他同学的提问、建议和评判。对于作业完成得不好的学生,可以促进他们今后做出更大的努力来赢回自己的声望,对于作业完成比较好的学生,可以使他们获得更大的满足感和成就感,对今后的学习也是一种鼓励。

(三)促进知识的共享与交流

传统的教学是知识从教师向学生的单向流动,传授的主要是显性知识,知识的来源比较单一,教师与学生、学生与学生之间的互动很少,这不利于知识的交流与分享。要促进教学中的知识共享与交流,我们认为需要从两个方面着手:拓宽学习交流的渠道和建立有利于知识共享的学习组织。

在课堂上,我们还是应以教师讲授为主,但也应该留些时间让学生提问和讨论。讲完一段内容,应该稍作停留,看看学生有什么问题,请他们提出来,其他学生和教师都可以尝试着来回答或补充这些问题。课后,教师和学生之间的交流可以通过电话、电子邮件、MSN等进行,及时解答学生的一些疑问。同时,教师应该引导学生参与课堂以外的有关课程学习的交流,访问学习资源网站、参加一些网上论坛、学习社区。通过参与课外的学习交流,学生能接触到很多课堂上没有讲过的东西,从而能弥补仅靠教师传授的不足,培养学生自主学习的能力。建立课程网上学习社可以使学生与学生、学生与教师之间的交流更加集中、更加便捷,一些在课堂上没有讨论完的问题可以在课后、在网上得以继续。

在以知识管理为指导思想建立起学习组织时,教师应该有意识地加以引导以有利于知识的交流共享。比如在进行分组讨论和分组实验时,教师首先要与学生进行沟通,根据讨论主题和实验内容设计一些调查问卷,了解大家的学习状况和知识结构,对小组成员的结构进行调配,既要考虑成员之间的人际关系,又要考虑成员的知识结构配置,在保证成员之没有冲突、敌视的情况下,使同组成员之间的知识结构既不能相差太远。同时有要保持成员之间知识结构具有一定的差异性。其次,要定期举行集体的交流活动,主要目的是相互传递信息,交流对付学习中的难题、提高实验操作技巧的经验。对一些好的实验操作进行流程定制,在课堂上作为标杆演示。当学生由单纯的知识接受者变成知识的创造者和教育者时,他们的学习、创造与知识共享的积极性将被大大提高。学生间的交流与知识的流转将变得更为主动,学习效率提高,学习效果明显,改变了传统教学的定式思维,对培养学生的创新能力有很大帮助。

第4篇:数据理论论文范文

关键词:EPPCPLDFIFO数据采集

数据采集系统中,通过微机COM端口的RS-232串行通讯及通过微机并行端口的并行通讯具有开发使用方便的特点,前者可与工作于11.0592MHz晶振下的8052单片机在波特率115200时,实现10ksps(samplespersecond)的连续数据采集和传输而不丢失数据,若要达到更高速率的数据采集,可以通过并行口通讯方式实现。当前微机均可通过配置CMOS,将基地址为378H的并行口设置为EPP模式以支持通过数据口双向传输通讯,并由芯片硬件自动产生握手信号,实现高速传输的目的。

为充分实现EPP模式的高速特性,外设应当及时响应EPP的握手信号,当数据采集系统工作于非实时多任务的WIN98操作系统环境下,为实现数据高速、均匀性采样,还需要在外设配置必要的数据缓冲存储器。如果数据采集速率低于EPP模式数据读入平均速率,就可能实现数据的连贯有效性。有资料[1]说明在EPP模式,可实现500kBytes/s以上的传输速率,这表明通过EPP模式,可以实现500ksps的数据采集系统。通过对EPP模式的深入实验分析,发现要实现500ksps,外设硬件及微机软件程序均要采取一些策略:硬件上必须配置FIFO数据缓冲存储器,才能协调数据采集严格的时间间隔要求与数据传输给微机的非实时、非均匀性之间的矛盾;软件程序方面应当采取双字读的方法,否则EPP模式下仅能实现250kBytes/s数据读取可行性。

1EPP模式读取速率的实验分析

图1为实验EPP模式读取速率的电路,实验程序为

Delphi结合内嵌汇编语言,涉及EPP读取的关键代码如下:

FUNCTIONREADDATA:BYTE;

VAR

STARTTIME,STOPTIME,DELAY:INT64;

NUMBER:LONGWORD;

QUERYPERFORMANCECOUNTER(STARTTIME);

FORNUMBER:=0TO999999DO

BEGIN

ASM

MOVDX,$37C

INAL,DX

MOVRESULT,AL

END;

END;

QUERYPERFORMANCECOUNTER(STOPTIME);

DELAY:=STOPTTIME-STARTTIME;

END;

此为循环1000000次读取EPP数据口程序,循环仅为方便用计时及示波器观察而设,并在执行前后分别读取系统计数值,DELAY值除以1.2后为执行花费的时间(单位为微秒),执行前先通过对地址379H的D0位写入高,使该位为低(注意:对该位写入低通常不能达到使该位变为低的目的,只有采取写入高才能使该位变为低),以清除EPP超时位,当A、B点均为低时,可实现最快的EPP握手,若A为高、B为低时,由于EPP周期开始时满足WAIT为低的要求,EPP自动在DATASTB处输出低,但因WAIT没有出现表示应答的高状态,EPP在延时10μs后,将DATASTB恢复为高以结束该次EPP访问过程,并置超时位。稍后因WAIT为低再次开始一次EPP访问过程,如果B为高,则WAIT为高,不能满足EPP的开始条件,故DATASTB保持为高,EPP在延时10μs后结束该次EPP访问过程,并置超时位。在发生超时情况下,数据仍然可正确读入

(这一特性与笔者所查资料[1]有出入),此结论可通过对比循环前后时间差来及实际读入数据值证实。

注意程序循环中并未执行清除EPP超时位的指令,根据笔者实验,即使已发生EPP访问超时,也不影响下一次的EPP读周期(包括对37BH的地址读及对37CH的数据读),但超时对EPP写周期有影响,在清除超时位之前,EPP写周期无效(因本文不涉及EPP写周期的内容,此处不再展开探讨)。在图2所示意波形中,当有正确握手的EPP读周期执行时间约为1.5μs,此时间是字节模式下一次有效EPP访问所需最短时间,在这段时间内,“INAL,DX”这一条指令占据了约90%以上的访问时间,验证此点仅需临时屏蔽“INAL,DX”指令,并比较所花费的时间差别即可。1.5μs相当于接近700kBytes/s的数据读速率。如果以“INEAX,DX”替代“INAL,DX”指令,可以充分利用EPP模式下硬件将4个8位数自动合并为1个32位数的特性,在一次I/O访问中由硬件自动产生4个DATASTB负脉冲从而实现4个字节的输入。因为一次字节模式的I/O访问所费时大约间需要1.5μs,减少这类指令的执行次数有利于实现更高速的EPP访问过程,经实验发现以4字节方式访问的EPP过程可以在3.2μs内读取一次,即平均每字节需0.8μs,相当于1.2MBytes/s,此实验结果是基于外设可以连续不断的输送数据理想前提,实际上要实现有效的数据传输,可得到的速率要低于该值。

2WIN98下高速EPP接口的构成

在WIN98环境下,由于非实时多任务的特性,运行于RING3的应用程序频繁作系统打断,这决定了靠软件无法实现连续均匀的数据采样,只有在硬件上配置数据缓冲存储器并及时传入微机以免数据缓冲存储器溢出。只要保证一定深度的数据缓冲存储器,且满足数据传输平均速率大于数据采样速率,就能将所采集的数据传入微机的大容量内存,以备处理。在硬件构成方面,为以较低代价获得大容量的FIFO数据缓冲存储器,采取CPLD器件结合512KB的SRAM方式,实现,由CPLD器件完成读写控制的FIFO特性及EPP模式的应答握手信号。接口结构及CPLD内部功能模块见图3所示,数据在CPLD控制下,以2μs的固定速率存入SRAM环状连续增量地址,因为EPP模式读取速率与数据采样的固定速率是异步的,控制逻辑为保证2μs的固定采样速率,当采样时间点到达时,不论当前是否处于EPP应答处理期间,优先执行数据采样,因为处理是在系统时钟脉冲驱动下的硬件行为,仅存在固定的传输延时,故两次采样间隔是严格保证的。

EPP模式的读取平均速率必须高于数据采样速率,一旦FIFO数据读空必须让微机正确处理,由前述实验可知,每次字节方式I/O执行时间约为1.5μs,如果通过在EPP的状态口(379H)的保留位输入代表FIFO读空的信号,则每完整读取均要执行两次I/O指令:EPP数据读及EPP状态读,至少需3μs完成读取一个字节,这也是通常方式能达到的最快有效读取速率。当采用双字读读及EPP状态读的方式时,需4.8μs完成4个数据字节读取,但此方式需要处理的一个问题:由于双字方式EPP数据读由硬件自动产生4个EPP数据读周期,当其执行完毕,执行EPP状态读发现FIFO已空,微机软件无法判别在从第几个EPP数据读周期开始FIFO为空,从而影响对数据队列的正确排序,故CPLD逻辑应当在FIFO队列还有至少4个未读数据时必须发出读空信号,微机程序应当在每次EPP开始前执行读取状态口的指令,以决定是否可以开始EPP数据读周期,从上分析可以看出为实现有效的EPP数据读取,平均每字节至少需要1.2μs,即可

以获得最快约800kBytes/s的数据传输速率。因500ksps的数据采集设计速率仅略低于800kBytes/s的数据传输速率,考虑WIN98工作环境,配置大容量的FIFO十分必要,采用大容量SRAM与CPLD器件构成FIFO,具有成本较低的优点,通过使用VHDL的行为描述,经CPLD器件开发软件的编译、综合、仿真、适配、下载,实现所需要的控制逻辑。根据设计,当数据锁存输出的下一个时钟脉冲(即83ns后),WAIT将输出为高电平,EPP在此时读取数据口信号,如果不采用外部缓冲驱动器,数据上升过程将耗时80ns,对EPP数据接收可靠性有不容忽视的影响,为减小电缆电容的影响,数据输出使用了74ALS574芯片作缓冲,其高电平输出能力达15mA,是ispLSI1032高电平输出能力的3.5倍,在电缆电容有100pF时,23ns可达到3.5V的逻辑高电平,保证数据接收可靠性。

仿真波形参见图4,出于方便,仿真时钟设置为12.5MHz。系统每24个时钟脉冲产生一次数据采集,仿真采样速率521ksps。数据由DIN[7:0]输入,通过CPLD内部数据输入触发时钟(该时钟同相缓冲后形成RAMOE脉冲,持续宽度为两个系统时钟)的上升沿锁存,并控制地址选择器将写地址输出到ABUS上,在RAMOE为高期间,DBUS开放三态数据触发器输出使能,使被锁存的8位数据经DBUS输出,数据输入触发时钟过后一个系统时钟,RAMWR产生一个系统时钟宽度的负脉冲,控制SRAM将DBUS上的数据写入,再下一个系统时钟的上升沿,RAMWR变高,RAMOE变低使SRAM输出有效,三态数据触发器恢复为高阻状态,ABUS变为待读数据地址,完成一次数据采集、存储过程。微机软件执行EPP数据读前先读取状态口(379H)以判别READ_EN是否有效,当READ_EN为高时,可以执行EPP数据读周期,CPLD在同步DATASTB_IN的下降沿后,产生一个宽度的OUTCLK输出锁存脉冲,其上升沿将相应待读地址的SRAM数据锁存于外部74ALS574,下降沿使WAIT_OUT上升,形成EPP模式的应答握手信号。WAIT_OUT在DATASTB_IN的上升沿异步复位以响应下一次EPP模式访问。数据写入优先于数据读取,当到达固定的采样间隔点时,CPLD总是推后OUTCLK及WAIT_OUT的执行,待采样并存储完毕才继续被暂缓的EPP应答,在设计中,数据的采样及存储需要两个系统时钟周期共167ns,远低于EPP的超时参数,故有充分的时间正确地完成EPP握手。图4仿真了数据读空状态,在图中部,READ_EN信号存在一个低电平区域,此负脉冲前,根据RAMWR个数可知当时采样了11个数据,根据OUTCLK个数可知读取了8个数,剩下3个数不足以提供EPP执行双字读的操作,如果此时微机需要访问EPP,在其对状态口的读取中,因得知READ_EN无效而暂缓EPP的执行,当再次完成一次数据采样后,达到至少存在4个未读数据的条件,READ_EN重新变为有效,可供微机读取。

第5篇:数据理论论文范文

云数据管理技术的一个有效管理方案就是NoSQL系统,即非关系型数据库,NoSQL数据库相对于传统的关系型数据库更适合处理高并发读写、海量数据处理、高扩展性和可用性的应用需求。目前主流的NoSQL数据库主要有BigTable、HBase、Dynamo、Cassandra、MongoDB、CouchDB、Redis、Riak、Membase等。本文以NoSQL系统的典型代表MongoDB数据库为例进行研究。MongoDB是为了Web应用而设计的数据库管理系统,MongoDB能够提供高读写吞吐量、易于伸缩,还能进行自动故障转移,能够解决传统关系型数据库面向Web纯动态网站的高并发读写、海量数据的高效访问、高可扩展性和高可用性时的困境,因此得以推广。MongoDB的设计定位是在具有key/value存储方式的高性能和高度扩展性的同时,具备传统的关系数据库管理系统的丰富功能,集两者的优势于一身。MongoDB使用数据结构松散的BSON(BinaryJSON)格式,面向文档存储数据,使用自动分片(Auto-Sharding)实现海量数据存储,支持全类型索引,使用的查询语言语法类似面向对象査询语言,可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能,支持主/从(Master/Slave)和复制集(ReplicaSet)两种数据复制机制。

2数据库建设基本流程

利用实地调研、个人采访的方法获取石油文化纸本文献,然后通过输入设备对这些资源进行数字化,调研、收集、保存、整理网上已的石油文化数字资源,将两种来源途径的石油文化资源放入原始库待处理。通过信息的抽取、分类等方法,对数据信息进行整合,构建数据模型,利用相应软件设计,形成有效信息库。通过前台网页,实现信息与信息检索。图1所示是石油文化数据库建设基本流程。

3基于MongoDB的数据库设计

3.1MongoDB数据库

MongoDB是最受欢迎的开源NoSQL数据库之一,因其高效的性能和丰富的使用功能在生产中有非常广泛的应用。MongoDB是一个面向文档的数据库。数据库有两个要素构成:文档和集合。(1)文档:是MongoDB的核心概念,是键值对的有序集。文档的键和值不再是固定的类型和大小。其功能类似关系数据库中的一条记录。(2)集合:就是一组文档。集合是动态模式的,即一个集合中的文档可以是各式各样的。但集合之间不能进行连接查询。(3)数据库:由集合构成。一个数据库可以包含有0个或者多个集合。文档、集合、数据库三者关系如图2所示。

3.2石油文化数据库设计模型

虽然一个集合中的文档可以是各种各样的,但为了提高管理和查询的访问效率,还是要根据应用情况适当进行分类,考虑应用不同集合来存放相关文档。石油文化资源类型多样化,有文字、图片、图像、音视频资料等,根据实际操作需要,本数据库共建立了3个集合,分别为:用户users集合、资源s1集合,资源Content集合。但Content集合属于嵌入式集合。(1)用户集合users用户包括普通用户和管理员,用户集合主要保存用户的姓名、密码、操作权限等信息。具体如下表1所示。(2)资源s1集合资源集合是本数据库核心内容,主要用于存放关于石油文化的数字资源,可以是文字、图像、声音视频等信息。用集合s1保存资源基本信息(如资源名称、资源创建时间、访问次数,等等),用集合Content用来保存资源具体数据(资源类型,资源内容等)。由于Mon-goDB不能进行集合间连接查询,并且考虑到文字、图像及声音视频之间的关联,因此利用MongoDB的em-bed(嵌入)方法,把资源内容Content作为内嵌文档保存,以达到一次查询的效果。具体如下表2所示。

4结语

第6篇:数据理论论文范文

关键词:GPRS串行口心率网络协议处理E5112G18

引言

GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式(如GSM)不同,是以分包(packet)的形式来传输,信道是共享使用的,需要的时候才有数据包产生。用户可以随时进行数据传输,而不是每次都需要拨号上网。GPRS的数据传输速率可提升到56Kbps,甚至114Kbps。

随着医疗事业的发展,远程医疗(telemedicine)逐渐成为发展的方向。在很多情况下,都要求将现场采集的病人的各种生理参数传到医疗或中心站。如将急求车上病人的数据传输到医院,以及对一般非住院病人的病情监护(社区监护)等。由于GPRS技术的特点,使得它非常适合这一类应用。

本文中,将介绍一种基于GPRS技术的生理数据传输的方法。

1方法

实验中,采用GPRS数据模块G18来完成通信的任务,所以传输的生理数据为心率。由于GPRS技术是一种基于TCP/IP协议的分包传输技术,所以数据在传输前必须进行TCP/IP协议的封装处理。这个任务由协议处理芯片E5112完成。单片机测量心率数据,然后通过串行口,送至E5112进行TCP/IP协议的处理和封装,再送至G18发送。

由于心率数据采用TCP/IP协议进行分包传输,所以在接收端不需要再配置G18,只需一台以某种方式联入互联网(必须具有公司的IP地址)的计算机即可。计算机中的系统软件(Windows系统)具有TCP/IP协议处理功能,能提取出网络传输的心率数据,在屏幕上显示。系统框图如图1。

(1)G18

MotorolaG18是摩托罗拉嵌入式三频900/1800/1900MHzGSM/GPRS模块。该模块具有如下特点:①体积小(40mm×80.2mm×7.5mm)、质量软(22g);②天线插座(型号MMCX)支持直线或直角连接;③支持9针RS-232串行接口(3VCMOS电平);④内含用户识别卡(SubscriberIdentityModule,SIM)读卡器;⑤3.0~6.0V工作电压;⑥支持语音、数据、传真、短消息和WAP功能;⑦GPRS分组交换速率可达到57.6Kb/s;⑧待机电流7.2±0.5mA,使用时平均电流300mA;⑨支持CSD模式(AT命令集,包括GSM07.07和GSM07.05)和GPRS模式(AT命令集,支持GSM07.60和07.077.5版)。

G19通过36针ZIF插座(或28针双排针式插座)与外部连接。36针插座中包括模拟语音输入/输出和数字语音输入/输出接口,外部SIM卡读卡器接口,以及RS-232串行通信接口(3VCMOS逻辑电平)。由于本实验只用到了数据传输功能,且模块具有内置SIM卡读卡器,所以所有接口中只用到了RS-232串行通信接口。该接口采用串行异步通信方式,能自动识别波特率(300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps)。在数据传输模式下,G18的初始化、功能控制以及数据的通信都通过RS-232串行异步通信接口进行,因此,该模块与外部的硬件接口相对简单,是标准的RS-232接口接法。

相比之下,该模块使用的通信协议则较为复杂,模块与外部所有的数据和控制信息都通过一套由字符组成的命令串(AT命令集)来完成,而这些命令串就是通过RS-232串行异步通信接口进行传递的。命令串都以特定的字符(AT)开始;以特定的字符结束;中间部分根据命令的类型、长度不定,主要包括下列指令类型:模块管理(模块开、关机,状态检测等),语音通信(拨号控制、通信状态报告等),数据、传真控制,短信息功能(短信息的撰写、管理和收发)。

(2)网络协议处理器E5112

E5112是上海精致科技有限公司研制的网络协议处理器,是完成TCP/IP协议的专用芯片,支持TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据文报协议)协议,实现将嵌入式系统直接与Internet相连。E5112具有客户机功能,可以主动请求TCP连接远方服务器通信。E5112也具有服务器功能,可以监听来自客户机的TCP连接请求,建立TCP连接通信。因此,使用E5112的系统之间只要知道对方IP地址和端口号就可以通过Internet进行通信。

E5112一端通过RS-232接口与G18连接,另一端通过并口与上位机相连。E5112提供透明通道和非透明通道两种工作模式。在透明通道模式下,E5112对单片机发出的数据不进行处理直接将数据发送到G18,收到的数据也原封不动地传递给单片机。在这个模式下,短消息和语音功能可以由用户自己通过AT命令来实现。在非透明通道模式下,单片机通过串口采用帧格式与E5112通信。

E5112帧格式以十六进制数7E开始,然后是类型、长度、数据三个字段,最后以十六进制数7E结束。类型字段表示本帧的类型。E5112共有输入和输出两大类型。输入帧有读网关IP地址帧、设置服务器端口帧、设置ISP电话号码和用户名用户密码帧、设置SOCKET插口帧、发送TCP数据帧、发送UDP数据帧、读源IP地址帧等共13种。输出帧有物理层失败帧、PPP协商失败帧、PPP协商成功帧、SOCKET关闭帧、接收SOCKET数据帧、接收源IP地址帧等共16种。长度字符存有类型、长度、数据三个字段的长度(字节数)。数据字段只有当有数据发送和接收时才存在。类型、长度、数据三个字段中如含有十六进制数7E,则必须进行转义处理。

由于E5112能进行TCP/IP协议和AT命令集的处理,所以编程者完全不需了解TCP/IP协议和AT命令集,只需向E5112发送符合帧格式的字符串,或接收E5112发出的帧,即可实现GPRS数据通信。

(3)单片机、E5112、G18之间的连接

E5112的接口是5V逻辑,而G18是3V逻辑,两者要连接起来使用必须要进行电平转换G18的RS-232接口输入针(TXD、DTR、RTS)具有5V的容限,最大可接收5.5V的电压,所以E5112的这三个输出脚可直接连接至G18相应引脚。G18的输出最大值不能达到E5112的输入容限,应进行电平转换,我们采用漏极开路的驱动芯片74LVC07完成这一功能。图2为某一路信号进行电平转换的电路,74LVC07电源为3V,所以可以接收3V输入;而输出端经一上拉电阻连至5V,所以输出被上拉至5V。

由于上位机只提供并口与上位机连接,所以在单片机与E5112之间插入一个串并转换芯片16C550,进行串行和并行数据的转换单片机、E5112之间的连接见图3。

(4)心率采集

心率采集采用了从心电信号中提取的方法。采集得到的心电信号放大后,经心率检测电路转化与心电R波同步的脉冲,再由单片机计时测量其频率,求倒数可得心率值。心率数据经单片机测量完成后,存储在单片机的存储器中,需要时经串行口发送,进行无线传输。

(5)单片机采用了AT89C51,单片机的软件采用C语言编制。心率脉冲连接至0号外部中断引脚(INT0),定时器0设为连续计时。每当INT0产生中断,即将定时器0数值记录下来,减去上次的记录值,计算心率数值。

单片机串行口设为方式1,波特率为9600bps,1位停止位,无奇偶校验。上电后,首先向E5112(通过16C550串并转换)发送设置ISP电话号码、用户名及用户密码帧,其中ISP电话号码必须为“*99#”,用户名和用户密码可以任意设置,但不能为空。成功后,再向E5112发送拨号指令,等待应答帧,当接收到PPP协议成功帧,则拨号成功,否则需继续拨号直至成功为止(拨号成功后,网络连接就一直建立,有数据发送时即可即时发送,不需要拨号)。然后,向E5112发送SOCKET设置帧,设置本地、远端的IP地址和端口,如成功,则点和点通信环境已建立,调用发送TCP数据帧和发送UDP数据帧就可以发送心率数据了,其中心率数据置于TCP和UDP数据帧的数据字段中。

(6)接收端编程

在接收端的计算机上,主要应用VB的一个Winsock控件来实现接收发送的生理参数。利用WinSock控件可以与远程计算机建立连接,并通过UDP或者TCP协议进行数据交换。这两种协议都可以用来创建客户与服务器应用程序。

使用时,只需在接收窗体中插入一个Winsock控件,将Protocol属性设定为使用的协议(TCP或UDP),设置远程(单片机端)IP地址和端口,调用Bind方法,即可建立双方的连接。当单片机端发送心率数据时,将触发Winsock控件的DataArrival事件,在事件处理程序中读取GetData属性的内容,即可获得远端发来的心率数据。

端口的设置可以任意,但最好大于1000,以避开与常用的端口冲突。

(7)实验过程

由于条件限制,接收端计算机上网方式选择了有线电话拨号方式,以获得公网IP。实验时,首先接收端需拨号上网,获得本地的IP地址,运行VB接收程序。然后,在单片机程序中设定远端IP地址和端口,运行单片机C语言程序,检测心率并发送。这时接收端计算机就能收到心率数据并显示。

2结果与讨论

实验中,传送的心率数据都准确地无误地到达了接收方,传输质量非常稳定,且传输距离可以达到GSM网络能达到的地方。GPRS能实现“永远在线”,所以一旦建立GPRS连接,就可以随时发送数据,不需再拨号。由于心率数据传输的频率和数据量不大,所以耗费的GPRS通信费也是很少的。

第7篇:数据理论论文范文

关键词:数据库;安全;维护

1前言

数据库存放着大量的应用系统信息,其安全性、数据的完整性是整个信息统统得以稳定运行的关键。应用系统用户通过用户名和密码访问数据库,数据库通过接收请求返回信息给使用者。一旦数据库存在安全漏洞,且发生了安全事故,影响将无法预计。因此应高度重视数据库的安全与维护工作,只有数据库稳定运行,整个信息系统才能变得稳定、可靠。

2安全现状

目前几乎所有的数据库都需要依托网络进行访问,因此又被称为网络数据库,而网络中存在大量各种类型的安全隐患,如网络漏洞,通信中断,*客攻击等,同时数据库本身运行过程中也会出现如数据丢失,数据损坏等种种问题,因此数据库在运行过程中时刻面临着各类风险。根据上面的描述,可以将数据库安全现状划分为以下两类:

(1)外部风险,即网络中的各类安全隐患。*客的攻击,网络的中断往往会导致数据库信息被篡改,或者数据不完整,从而无法保证数据的可靠性和真实性;

(2)内部风险,即数据库故障或操作系统故障。此类风险会导致数据库系统不可用,同时数据的完整性会遭到破坏,在没用数据备份的情况下,经常会出现数据不可用的情况。目前数据库的使用已经非常普遍,各个行业对数据库的依赖程度也日益增加,对于诸如金融、保险等行业,对数据库的安全已相当重视,但是在其他行业中,对数据库安全防范的重视程度仍然不够,常常导致了一些不可挽回的损失。针对数据库安全的现状,需要我们在信息系统管理中,采取相应措施,建立相对安全的运行环境,保障数据库的稳定运行,从而使信息系统更好地发挥其应有的作用。

3安全技术

目前主要的数据库安全技术主要有以下几类:

1)防火墙防火墙的是防止外部网络攻击非常有效的手段,大多数*客对数据库的攻击轻易地被防火墙所阻隔,从而实现了重要数据与非法访问之间的隔离。防火墙技术被广泛应用于网络边界安全,它采用的是访问控制的安全技术,用于保护内网信息安全。防火墙部署在数据库与外网之间,可以扫描经过它的网络通信,从而实现对某些攻击的过滤,防止恶意操作在数据库上被执行,另外防火墙还可以关闭不必要的端口,减少不必要的访问,防止了木马程序的执行。防火墙还可以禁止来自其他站点的访问,从而杜绝了不安全的通信。目前的防火墙类型主要分为硬件防火墙和软件防火墙。信息系统应根据数据库系统的特点,选择合适的防火墙类型。

2)数据库审计数据库审计是指记录和监控用户对数据库系统的操作,包括访问、增加、删除、修改等动作,并将这些操作记录在数据库升级系统的日志或自身数据库中,通过访问数据库审计记录,可以找到数据库发生状态变化的原因,并可定位到具体用户、具体操作,从而实现责任追查。另外,数据库管理者通过检视审计日志,可以发现数据库中存在的漏洞,及时补漏。因此,部署一套有效的数据库安全审计系统,加强对数据库操作过程的监管力度,挺高数据库的安全性,降低可能发生的风险,是非常有必要的。

3)数据备份从计算机诞生起,人们就意识到了备份的重要性,计算机有着人脑所不能及的处理能力,但有时候它有非常脆弱,任一部件的损坏,就容易导致计算机的宕机,而伴随着可修复的硬件故障的,确实无法修复的数据丢失,这时就需要用备份数据来恢复系统。数据备份,就是把数据复制到其他存储设备上的过程。在信息系统的不断更新的过程中,也产生了多种备份类型,有磁带、光盘、磁盘等等。作为数据库管理者,同时还需要制定切实有效的备份策略,定期对数据进行备份。

在备份系统的设计中,以下三个因素应当被重点考虑:

1)日常使用中,应尽可能保证数据库的可用性;

2)如果数据库失效,尽可能缩短数据恢复时间;

3)如果数据库失效,尽可能减少数据的丢失。如果能很好地做到以上三点,将大大提高数据的可用性和完整性。

4)用户认证用户认证是访问数据库大门的钥匙,要想与数据库进行通行获取数据,首先要得到数据库用户认证系统的认可,这是一种简单有效的数据库安全管理技术,任一位数据库使用者必须使用特定的用户名和密码,并通过数据库认可的验证方式的验证,才能使用数据库。而用户对数据库的操作权限,访问范围需要在认证系统的控制下安全进行。用户认证系统不仅定义了用户的读写权限,同时也定义了用户可访问的数据范围,通过全面的安全管理,使得多用户模式下的数据库使用变的更加安全、可靠。

5)数据库加密数据库如不仅过加密,*客可直接读取被窃取的文件,同时管理人员也可以访问库中的任意数据,而无法受限于用户权限的控制,从而形成极大的安全隐患。因此,数据库的数据在传输和存储过程中需要进行加密处理,加密后的数据即使被且须窃取,*客也无法获得有用的信息。由于数据库大都是结构化设计,因此它的加密方式必定与传统的文件加密不一样。数据库的传输过程中需要不断的加密,解密,而这两个操作组成了加密系统。从加密的层次上看,可分别在操作系统层、数据库内层和外层上实现。另外,加密算法的选择主要包括:对称加密、非对称加密和混合加密。通过对数据库的加密,极大地提升了数据的安全性、可靠性,奠定了数据库系统的安全基础。

4结束语

数据库在信息系统中处于核心地位,随着信息化技术的不断发展,针对数据库的攻击手段也在不断地进行着更新,层出不穷的数据库安全事件告诉我们,针对数据库安全的研究仍然任重而道远,这不仅需要管理者采用各种新技术来保护数据库的安全运行,也需要管理者在日常管理和维护中,制定完善的数据库使用规范,提高自身的安全意识,才能最大程度保证数据库系统持续、稳定地运行。

参考文件:

第8篇:数据理论论文范文

论文摘要:本文从现有存储式电子压力计的技术现状出发,分析了在井下高温、高压、远距离条件下,实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计的数据传输方案和实施,并从技术需求分析、通讯方案选择、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码的软硬件设计等方面,对直读式电子压力计数据传输方案进行了深入研究。试验数据分析结果表明,本文研究结果解决了直读式电子压力计的关键技术,增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。

一、引言

目前存储式电子压力计已广泛应用于国内各大油田高温井下压力和温度的测量。存储式电子压力计在工作过程中,仪器内的单片机系统和各种传感器共同完成井下压力和温度的采集,并以数字量形式存储于电可改写型存储器中,待测试过程完成后,再将压力计返回地面,用专门配套研制的数据回放仪与压力计连接,通过软件和硬件接口通讯进行数据的接收、回放和处理,使用很不方便,影响生产。

因此,为克服存储式电子压力计的上述缺点,提高油田生产效率,提升电子压力计在油田测井领域的市场竞争力,必须研制在井下高温、高压、远距离条件下,实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计。

二、直读式电子压力计技术需求分析

(一)功能及主要技术指标要求

直读式电子压力计实现井下压力和温度参数的测量,并将测量结果通过单芯铠装电缆实时传送至地面解码控制仪,主要技术指标要求如下所示。

a)压力测量范围:(0~30、45、60、80)MPa;压力测量误差:0.04%F.S;

b)温度测量范围:(-20~+150)℃,测量误差:±1℃;

c)传输距离不小于6000m;通讯误码率1.0×10-7。

(二)基本方案及工作原理

直读式电子压力计由井下电子压力计和地面解码控制仪两部分组成,其中井下电子压力计由压力传感器、温度传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机系统、编码电路、数字通讯接口电路和装载于单片机系统中的相关工作软件组成,解码控制仪由解码电路、通讯接口电路、通用计算机(油田配置)和相关工作软件组成。

工作过程中,井下电子压力计由地面解码控制仪通过单芯铠装电缆提供能源,温度和压力传感器分别将环境压力和温度转换为电信号输出,该电信号经放大和模数转换后由单片机系统进行数据实时采集和处理,然后按一定周期经数字通讯口输出。井下电子压力计和井上解码控制仪之间通过单芯铠装电缆连接,解码控制仪中通讯接口电路接收井下电子压力计输出的压力和温度数据,并经解码后输入计算机中进行实时分析和处理。

三、数据传输方案选择

设备之间数据通讯通常有并行通讯和串行通讯两种方案,并行通讯的缺点是传输距离短,通讯信道所占点号多,而串行通讯与之相反。根据井下电子压力计与井上解码控制仪的数据传输特点,需选择串行数据传输方式。

在曼彻斯特编码中,用电压跳变的相位不同来区分逻辑1和逻辑0,即用正的电压跳变表示逻辑0,用负的电压跳变表示逻辑1。

在油田测井中,井下电子压力计在井下采集大量信息,并传送给地面解码控制仪;但井下电子压力计到地面解码控制仪这段信道的传输距离较长且环境恶劣,常用的NRZ码不适合在这样的信道里传输,而且NRZ码含有丰富的直流分量,容易引起滚筒的磁化。曼彻斯特编码方式使得信号以串行脉冲码的调制方式在数据线上传输,和最常用的NRZ码相比,消除了NRZ码的直流成分,具有时钟恢复和更好的抗干扰性能,这使它更适合于从井下到井上的信道传输,因而在井下电子压力计和地面解码控制仪之间选用曼彻斯特编码使数据传输可靠性更高、传输距离更远。

四、曼彻斯特码编码软硬件设计

每一周期井下电子压力计需将采集到的压力和温度两个参数分别进行曼彻斯特编码方式输出,井下电子压力计与地面解码控制仪之间按如下通讯协议进行。

a)压力与温度均以字为单位进行传送,先发送压力字,后发送温度字,一个压力字和一个温度字的组合称为一个消息;

b)每一个字由20位组成,第1~3位为3个起始位,第4~19位为16个数据位,第20位为奇偶校验位;

c)压力字3个起始位电平为先高后低,温度字起始位为先低后高,高低电平均各占一位半,压力字与温度字校验位均采用奇校验;

d)传输的波特率:5.7292kbps(175μs/位),传输一个消息共耗时3.5ms。为保证数据传输可靠性,井下电子压力计同一消息在一个采样周期内重复发送两次,地面解码控制仪根据校验位判断每个字的正确性。

由单片机编程输出两路I/O控制信号,经过滤波电路、运放电路、整型电路后,产生曼彻斯特编码双相电平信号,并经单芯铠装电缆送至地面解码控制仪。为满足曼彻斯特编码格式及井下电子压力计与地面解码控制仪之间的通讯协议,井下电子压力计软件采用如下的编程方式输出波形。

a)压力字同步头为262.5μs高电平后跟随262.5μs低电平,温度字同步头为262.5μs低电平后跟随262.5μs高电平;

b)若数据位为逻辑0,则在87.5μs低电平后跟随87.5μs高电平;

c)若数据位为逻辑1,则在87.5μs高电平后跟随87.5μs低电平;

d)校验位的波形产生方式与数据位相同。

五、曼彻斯特码解码软硬件设计

地面解码控制仪需将井下电子压力计输出的曼彻斯特码进行解码,并按通讯协议用软件将接收到的曼彻斯特码数据转换为井下电子压力计测得的压力和温度数据,即地面解码控制仪中的解码过程为井下电子压力计编码过程的逆过程。曼彻斯特码解码过程可分为如下三部分:

a)同步字头检测,并辨别其为温度数据还是压力数据。

b)对曼码形式的数据进行解码,从曼彻斯特码波形中分离出同步时钟,并将时钟和数据进行处理使曼码数据转化为非归零二进制数据。

c)将串行数据转化为并行数据,并进行奇偶校验,以检验数据传输的正确性。

经过几千米铠装电缆传输上来的数据,幅度衰减到毫伏级,因此井上需要精密的解码电路,才能保证数据传输无误码率。井下传输上来的数据经过滤波电路、精密运算放大器、双D触发器输出曼码波形给单片机,经过单片机的程序转化为井下的压力与温度数字量。

六、试验结果

直读式电子压力计首台产品完成厂内试验后,到油田用8000m的铠装电缆连接井下电子压力计和地面解码控制仪,将电子压力计下放到井下6500m的深度,在温度高达150℃、压力为30~60MPa的油井中测试压力和温度。在三次连续5个小时的测试过程中,数据传输准确可靠,没有出现丢点现象,误码率为零。

七、结束语

试验数据统计分析结果表明,本文研究结果解决了直读式电子压力计通讯方案、通讯协议、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码软硬件设计等关键技术,增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。

参考文献:

第9篇:数据理论论文范文

1.1一般资料

本组患者共200例,其中男80例,女120例,年龄10~50岁,平均22.5岁。其中双眼皮手术40例,腋臭手术30例,包皮环切术50例,病毒疣激光治疗40例,隆鼻手术20例,拔甲术10例,眼袋手术10例。全部使用2%利多卡因或稀释后的利多卡因加万分之一的肾上腺素进行局部麻醉。

1.2麻醉方法及用药剂量

根据手术的范围及手术所需时间决定用药剂量,一般用2%利多卡因5~15ml(50~150mg),最大剂量一般不超过40ml(400mg),对于术中出血较多的可用稀释后的利多卡因加万分之一的肾上腺素进行局麻。

1.3结果

200例病人中有197例效果满意,1例效果较差,2例病人感觉不适。

2护理体会

2.1术前护理

作好心理护理。病人在术前因为对手术不了解,会出现恐惧心理,怕术中疼痛、出血、操作时间长,怀疑手术是否成功,术后对身体是否有影响等。因此,术前的心理护理是非常必要的,除了耐心听取病人的问题,更应向病人作必要客观明确的解答,使其对手术有大致的了解,消除心理上的顾虑,增加对术者的信任,术中积极配合,对手术顺利完成很有意义。

2.2术中护理

(1)注射麻药前分散患者注意力

在注射麻药前应通过跟患者交谈等方式,分散患者的注意力,减轻疼痛的感觉。如在进行包皮环切术时,因局部神经丰富,所以在局麻时疼痛感强烈。因此在注射麻药时应注意进针方向、深度、速度、控制注射麻药的速度,同时与患者交谈分散注意力减轻疼痛。

(2)掌握药物浓度和剂量

一般用2%利多卡因5~15ml(100~300mg),最大剂量一般不超过20ml(400mg)或稀释后的利多卡因加万分之一的肾上腺素。剂量过大易引起局麻药中毒,剂量浓度过小起不到作用,还要掌握使用方法。如注射麻药前一定要回抽,证实针头不在血管内时才能注射麻药,防止麻药误注入血管内。加用肾上腺素可以减少出血,保持视野清晰,但在血管不丰富的地方进行局麻时最好不用肾上腺素,防止使用后引起局部缺血性坏死.

(3)观察病人情况

注意观察呼吸、脉搏、血压变化,有无血压升高、恶心、呕吐等,区别是因手术操作引起的,还是局麻药中毒,发现异常,及时作出相应处理。如术中患者如出现嗜睡、感觉异常、肌肉震颤、惊厥昏迷、呼吸抑制、低血压及心动过缓等体征时,应立即停止用药,同时用呼吸囊加压吸氧,加强通气,维持呼气末二氧化(PETCO2)35~40mmHg。而当患者主诉头痛,恶心呕吐,颜面肌肉震颤,血压升高,烦躁不安而脉搏趋向缓慢时,说明已出现中度中毒反应,此时除吸氧外,应予肌肉或静脉注射地西泮10~20mg。

2.3术后护理

注意观察病人生命体征及其他不适症状。如是否有出血及疼痛,必要时予相应处理。