时间：2023-10-12 10:26:24
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇计算机技术的含义，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】 计算机平面设计 汉字 艺术
一、引言
随着社会的发展和历史文化的进步，汉字本身逐渐成为了一种特殊的表达语言，其背后逐渐带有了相应的视觉属性。作为记录和表达的符号，汉字本身在悠久的历史文化中一直在不断的传播、演变和发展，同时也是我国中华民族传统文化的一个标志。
汉字本身蕴含了点线、律动和意境的美感，其所涵盖的艺术气息，是独特且丰富的。在计算机平面设计中，汉字的应用具有独特的艺术价值，并且在不断的发展过程中，汉字本身的艺术价值也得到了更加深入的发挥。
二、计算机平面设计中汉字的使用艺术
2.1对汉字的可搭配性进行发挥
在计算机平面设计中，汉字本身的应用是整个设计中的重要一部分。汉字本身具有独特的图形和写法，其已经成为了重要的设计素材。多种不同的写法、结构、图形以及书法等形式，其相比其他类型语言文字类型更加丰富，可以结合不同设计作品的具体需求进行调整和搭配，具有很好的适应性。在计算机平面设计中，要结合视觉设计的具体需求，对汉字进行科学的设计和应用，给人们一个更加广阔的遐想空间，让设计理念得到更进一步的提现，让整个设计作品迸发出更加优秀的创意火花。汉字本身对于视觉信息的传达有着至关重要的意义，并且也是平面设计中一种常用的沟通方式。在以往汉字出现的历史中，早期的汉字本身作为图形符号，经过长时间的演变和积累，逐渐的图形化和成熟化。汉字本身传达了人的情感和交流，承载了我国历史文化的发展，其已经逐渐成为了我们日常工作生活中所必不可少的一部分内容。我国传统文化历史悠久，汉字具有着深厚的背景和文化内涵，其对世界的影响力也是不容小视的。
2.2汉字应用于包装和海报设计
在计算机平面设计中，包装和海报是较为常见的应用场景。很多商品的包装都可以找到汉字的文字，汉字已经成为了包装设计中不可或缺的一部分内容。汉字可以对事物进行直接的体现，通过视觉的途径来对产品的特点进行传达。通过文字在包装上的应用，设计师将汉字融入设计主题，打造出丰富多彩的图形，其既可以更好的吸引消费者，同时也能让设计的理念和价值得到更好的实现。在海报设计中，汉字的应用可以让整个海报作品更加动人，内容更加丰富。在进行海报设计的过程中，图形与文字的表达的运用都是非常重要的，同时也是衡量设计方案的一个重要指标。汉字本身呈现出独特的样式，将汉字加入汇入到海报中给人一种总体的视觉上面的享受，能满足设计者的设计初衷也是一个重要，其内在的属性已经决定了视觉语言所能够具有的一些形式以及不同的内容，加上汉字外部的造型结构设计，这样结合是视觉语言特有的表现方式。
2.3汉字应用的发展
汉字本身蕴含着深厚的文化历史背景，其也是我国悠久历史文化传统的弘扬。汉字本身的发展是一个不断进步的过程，其既汲取着其他文明的优势，同时也保持自身的传统文化的本质。汉字本身也在逐渐受到国外社会和研究学术的关注，并且在世界范围内也从另一方面代表了我国历史文化的发展。在商业化时代下，计算机平面设计的发展随着技术的发展和文化要素的增加，其涉及过程和环境也发生了很大的变化。多种类型的标识语言的运用，给予了设计师更高的挑战。汉字的有效运用，可以更好地凸显出设计理念和文化特色，体现出设计者自身的思维。通过汉字来对于设计理念进行诠释，可以更好地提高设计的整体效果，提高设计作品的艺术气息。在对汉字进行研究和应用的过程中，设计人员要积极地研究我国传统历史文化，深入的学习汉字演变和发展的规律，并在此之上，不断地学习和吸取其他文字和文化的理念，持续地丰富和创新，真正的让汉字应用的艺术性得到更好的提高。
三、结束语
总而言之，随着时代的发展，计算机平面设计中，汉字的应用发生着更多的变化，并且其也逐渐成为了计算机平面设计中的重要组成部分。作为一种视觉信息的传达方式，通过计算机屏幕设计的平台，汉字可以更好的实现对信息的传递，达到视觉沟通的目的。汉字本身逐渐从图形符号转化为图形化的内容，应用于平面设计中，其艺术性的体现需要进行全面的保证。
屏幕设计人员要对于汉字信息的艺术性进行科学的把握，认清文字应用的重要趋势和方向，以更加科学的手段，将汉字应用的艺术性进行更好实现。
参 考 文 献
[1]刘青.浅谈平面广告中的字体设计[J].美术教育研究.2012（02）
关键词 多项式函数,计算方法,H-M方法,导数和积分的值,误差分析，截断误差
中图分类号：O241.4 ; 文献标识码:A; 文章编号：
0. 导言
众所周知函数在具体某点的导数值和其在某区间的定积分在数学应用中非常重要，诸如Newton-Raphson迭代法求非线性方程的根 和定积分求面积等.而且有时借助它们的计算能提高一些问题的计算质量，甚至为某些问题的计算开辟一条更有效的新的计算途径，尤其在一些误差分析当中更是离不开函数的导数计算. 根据 Taylor’s 定理 ，任何连续且可导函数都可以展开成在连续点的多项式函
数,因此如何求得任意连续可导函数在某点的导数就显得尤为重要，而多项式函数作为一种最为特殊的一类连续且任意阶可导函数，求其在某点的导数以及其在某确定区间上的定积分就成了一个最为常用且最基本的求导数值和定积分计算的问题.尽管有许多计算一般函数在某点的导数和固定区间上的定积分，但是相对而言比较复杂，尤其对多项式函数来言，其在某点的导数和某固定区间上的定积分的计算没有必要那样去算.考虑到计算多项式函数在某点的函数值，通过其方法和思想推导出具体详细的多项式函数在某点的导数和某固定区间的定积分的计算方法并比较该方法的复杂性和分析其相应误差.
虽然这样计算 在 的值没有利用众所周知的公式 计算来的方便,但它对于求解多项式函数在某点c的任何k阶导数值和在某固定区间的定积分确非常实用.
1.2求多项式函数的导数
由于在阶数上任何多项式函数的导函数都要低于原函一阶，因此对于多项式函数在某点的任意阶导数，我们可以得到任意k阶导函数在某点的导数值与其前一阶导函数的系数之间关系的如下两个计算结论.
与其他求函数在某点导数值不同，除了截断误差外本方法的计算结果几乎没有误差，而且其复杂度更为简单.
2.定积分计算
在数值分析时，我们通常用Composite Trapezoidal - Simp-son方法 来计算函数在某区间上的导数，但是当被积函数是多项式函数时，这种方法就已经没有必要,而且我们可以用Newton-Leibniz定理 来计算定积分.
.
2. 复杂度分析
从上面的结论中我们看到用该方法无论是求多项式函数在某点的导数值还是求多项式函数在固定区间上的定积分，都没有进行多次累乘的情况,在各阶迭代运算中都只对相应各个系数进行了一次乘法运算，这样在计算中，相比进行多次乘积运算，将降低因多次相乘的所带来的误差，而且在积分计算中,每个系数迭代用公式 和 ,这些分母 将降低截断误差，并使得计算更加有效和简单，而且在理论上该方法没有误差.
参考文献
[1]J.H.Mathews,K.D.Fink.Numerical Methods Using Matlab(third edition)[M], London:Prentice Hall 1999,177-178.
[2] Yonatan Katznelson.Taylor polynomials[J],UCSC,AMS/ECON,2008,6(2):11-17.
[3]Uwe Naumann.the complexity of derivative computation[J],RWTH Achen,August,2005,5(3):
35-37.
[4] 林成森.数值分析[M},北京：科学出版社，2007，212-213.
[5]Vladimir A.Zorich.Mathematical Analysis(first volume)[M].Berlin:Springer,2000,199-200.
[6]Rainer Kress.Numerical Analysis[M],Berlin:Springer,1998,19-20.
关键字：跳频；最小自由距离；有限状态机
【中图分类号】G424
0引言
跳频通信是指载波受伪随机码控制并能随机跳变的一种通信方式，它是扩频通信的一个重要分支。跳频具有抗干扰能力强、抗多径干扰、可检性低、频谱利用率高、容量大、抗频率选择性衰落、测距能力以及多址能力等优点。因此，跳频技术这些年发展非常迅速，日益获得广泛应用[1]。
本文结合有限状态机，在上述基础上，提出一种新G函数Fn=G（Fn-k，…，Fn-1，Xn）。通过分析和仿真实验，表明该类G函数的最小自由距离不再受限于跳频点个数，通过增加状态机的状态，能取得比传统G函数更大的自由距离，增加了伪随机序列生成复杂度，从而提高了系统的整体性能和抗干扰性。
1算法模型描述
生成器的设计关键在于状态转移a和输出函数b的设计，通过两个函数的设计使输出序列zi满足伪随机序列要求的几个条件，并且尽量减少对硬件设备的依赖和易于实现。为了实现这一目标，该算法模型设计使用一个非线性函数。
4结语
本文设计了一种伪随机序列发生器的G函数构造方法，给出了函数的实现过程，通过数学分析证明，使用状态机机制，突破了传统G函数在跳频系统中为提高系统性能，需要增加带宽的限制。只靠增加状态机的状态就能够取得更大的自由距离，并且在Nakagami-m信道下进行了仿真对比。结果显示，新型G函数性能要优于传统G函数，具有更强的抗干扰性能和更优的系统性。
参考文献：
基于CC2510的无线跳频通信系统的设计李立早魏欣October201041～43.新技术探讨
一类基于m序列的非线性序列生成器黄建忠，李超，项攀攀第25卷第5期国防科技大学学报103～108
关键词：遗传算法，混沌，优化方法
0引言
遗传算法是一种较新的全局优化搜索算法，它使用了群体搜索技术，用种群代表一组问题解，通过对当前种群施加选择、交叉和变异等一系列遗传操作，从而产生新的一代种群，并逐渐使种群进化到包含最优解或近似最优解的状态。但由于算法复杂度的限制, 遗传算法虽然能以概率收敛到全局最优解，其局部搜索速度和精度并不能得到很好的保证。近几年来遗传算法作为优良的全局寻优方法日趋成熟,尤其是和其他寻优方法的结合,进一步提高了遗传算法的性能，其中借助于混沌改进遗传算法的性能,是近年来遗传算法领域研究的热点之一，遗传算法和混沌优化的组合,可以使遗传算法的全局寻优能力,搜索精度,搜索速度等几方面得到较明显的改进。
1混沌的特征和虫口方程
混沌是存在于非线形系统中的一种较为普遍的现象。混沌并不是一片混乱，而是有着精致内在结构的一类现象。混沌运动具有遍历性、随机性等特点，混沌运动能在一定的范围内按照其自身的规律不重复地遍历所有状态。因此，如果利用混沌变量进行优化搜索，无疑会比随机搜索更具有优越性。
描述生态学上的虫口模型Logistic映射自May于1976年开始研究以来，受到了非线形科学家的高度关注，Logistic映射是混沌理论发展史上不可多得的典范性的混沌模型，如下式所示：
2混沌遗传算法
GA较传统数学优化方法更易找到全局最优解，但对于一些问题也存在过早收敛、收敛速度较慢、难以找到较精确解的情况。因此，本文通过Logistic映射及相关混沌理论提出了一种运算性能较好的混沌遗传函数优化算法。混沌遗传算法(CGA)的主要步骤如下：
1.初始化:预先确定运行参数，包括：种群规模M，交叉概率pc，变异概率pm，最大迭代次数n。随机产生一个分布均匀的初始群体(包含n个初始解)，计算各个个体的适应度值；
2.采用比例选择算子对当前种群进行选择操作，实现强留劣汰；
3.对当前种群进行交叉运算。将种群内个体两两随机组合，对每个配对的组合，首先由系统随机生成一个(0,1)之间的数，由交叉概率决定是否交叉。论文参考。论文参考。若交叉，则采用映射生成的序列经简单映射后利用高斯函数来决定交叉位置，否则，看下一对组合。所有的交叉位置由一个混沌序列即可决定；
5.若终止条件满足，则算法中止，否则转向步骤(2)。
本文尝试在将改进后的遗传算法与混沌优化算法相结合，提出一种基于混沌理论的混合遗传算法，算法的流程如下页流程图所示：
图1 改进后的混沌遗传算法（ICGA）流程图
3仿真分析
本文选用一维和多维多峰值函数为例，见表1，用遗传算法（GA）、混沌遗传算法（CGA）和本文算法（ICGA）进行比较研究。
表1 测试函数
实验结果比较如下（以下图纵坐标表示最大适应值，横坐标表示演化代数）
图2 f2实验结果比较示意图图3 f3实验结果比较示意图
从图2、图3的比较结果看，本文中算法初始种群较好，进化开始就能找到高的最大值，加快搜索的速度，整个算法的寻优结果比遗传算法好。论文参考。考虑到算法中使用了随机操作，仅仅由一次实验得到的结果是不能够充分说明问题的，因此，再进行统计比较。本文中进行了20次统计实验。比较结果如表2
表2 比较结果
关键词：S形函数 变步长 误差信号 稳态失调噪声
中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0106-02
定步长算法因其计算简单易实现而在众多领域获得应用，但它在收敛速度、时变跟踪能力和稳态失调噪声几个重要指标上对步长的要求是相互矛盾的。为此人们提出了各种变步长算法，其基本思想是结合系统对收敛或跟踪能力的具体要求，寻求一种较优的代价函数来指导步长的非线性变化，代价函数的自变量是误差（误差的函数）。受形函数的非线性变化规律启发，在步长和误差之间建立参数可控的类似非线性关系。仿真结果验证了算法可行，兼顾收敛速度、时变跟踪能力和稳态失调噪声几个重要指标。
1 S形函数简介
形函数是人工神经网络建模时常用到的一种非线性激励函数，其形式为：
（1）
或
（2）
函数曲线形状如下图1所示。从中可看出对应自变量的每个点的曲线斜率都不同，整体趋势是随着的减小先增大再减小。两个函数从计算量角度衡量，（2）式比（1）式少一次乘法，更简单一些，而函数变化规律是相似的，因此将（2）式作为本文形函数的基本型。
在变步长算法中，要求初始阶段或未知系统参数发生变化时，为获得较快的收敛速度或对时变系统实现快速跟踪，步长要取得大一些。当算法收敛后，不管主输入端干扰多大，又要求步长取得小一些，以达到较小的稳态失调噪声。这种趋势恰与形函数变化趋势相同（如图1）。
2 引入参数α、β的分析
为了建立参数可控的非线性函数，引入参数来调节形函数的形状和收敛终值。参数可以是固定值或可变值。
当引入固定参数（均大于零）分别对变量——误差和步长进行调节。结合（2）式，得
（3）
其中α控制函数曲线形状：当β确定的情况下，α越大曲线越陡，即曲率变化越快。β控制步长值的范围。关于m的取值，经过理论分析及大量仿真得出当确定的情况下，m =3时是一个理想取值[1]，既能保证在变化量接近零时，步长调整量适当小，又能使在变化量未接近零时，步长调整量适当大。当取值较理想时，变步长算法在收敛速度、精度、跟踪能力等方面比定步长算法均优越。而没有取得适当的值时，上述参数指标甚至还不如定步长算法。问题的关键在于如何取得理想的值。实际上，是需要针对不同的应用场景，通过实验来确定的常数。假如信道参数发生变化，则初始参数取值有可能不适合变化后的信道。因此引入固定参数来对曲线斜率进行调节时，针对不同的应用环境，需要做大量多次的仿真比较，以此来确定合适的值[2]。
而引入可变参数（均大于零）分别对变量——误差函数和步长进行调节，有下列关系式：
（4）
由上式易知，均正比于，即步长随着的增大或减小而同时增大或减小。如果令也均随着的增大或减小而同时增大或减小。那么在算法的初始收敛阶段误差较大，则也大，同时较大，也就有较大的调整步长，所以收敛速度较快；当算法进入稳态的进程中，误差逐渐变小，也变小，同时变小，此时就有较小的调整步长，所以具有较小的稳态失调噪声。而当信道产生跃变时，误差突然变大，则也变大，随之变大，对应的调整步长变大，算法迅速跟踪系统。
当算法收敛后，输入端存在的常态白噪声会导致误差在某常数值附近波动，这是因为：由
（5）
（是输入源信号，是权值系数）及
（6）
（是输入源信号，是最优权值系数）
可得：
（7）
从上式可看出会导致误差波动，所以也不断小幅度变化，由本节初的各函数之间关系分析，在稳态时，必然存在在某常数值附近扰动的稳态失调噪声。为了降低白噪声的影响，考虑到白噪声与输入信源的相关性近似为零，白噪声自相关性亦为零，所以如果采用当前误差与上一步误差的自相关估计来控制，即
（8）
此表达式中无参数，所以会大大降低白噪声的影响。为了简化计算量，令
（9）
将（9）代入式（4），得
（10）
关于的取值，考虑到当当前误差大于上次误差时，需要变大；小于上次误差时，需要变小；而正比于，所以可令
（11）
对于，因为其直接影响步长的取值范围，且当误差变化剧烈时步长波动较大，可将当前步长值与上一次保持密切关系，平滑掉波动影响，即令，，接近1；而当误差变化微小时步长变化不大，上一次的步长值几乎仍可作为本次步长值。但当前步长值与上一次毕竟有微小差别，需要有调整量。根据本节初的分析，将调整量设置为即。所以，
（12）
将（11）、（12）两式代入（10），得到自适应步长变化公式。
3 仿真分析
计算机仿真环境条件[3]：
（1）自适应滤波器阶数；
（2）采用离散抽头延迟线信道模型，信道参数分别为：
（3）未知系统初始权系数
（4）输入信号是均匀分布的随机二进制序列（+1，-1），仿真的样点数为1000；
（5）是与不相关的高斯白噪声，均值为零，方差为0.01；
仿真时，参数值不妨取下列三种情况：
（1）
（2）
（3）（定步长）
（4）取可变值。（）
仿真结果如下图2所示，分别对应信道参数。由图可知，在图2信道参数条件下，性能曲线表现较优的参数取值在图2中信道参数条件下表现却不理想。如图2中曲线2优于曲线1，在图2中曲线2却在收敛速度、精度等指标上均劣于曲线1。而与取固定参数相比，虽然信道特性发生变化，变参数取值仍能保证较快的收敛速度和较小的稳态失调噪声，且无需多次实验仿真来确定合适的值。
4 结语
收敛速度、时变跟踪能力及稳态失调噪声是衡量自适应算法性能优劣的3个最重要的指标。定步长算法无法兼顾。本文在变步长算法中的步长因子与误差信号之间建立形函数非线性关系。引入参数来调节步长值的变化趋势，分析分别是固定和时变的情形。当取固定值时，需要大量实验及仿真才能得出合适值，工作量较大。而当取可变值时，无须分析大量学习曲线，仿真结果表明算法可行，兼顾多个指标，综合性能较好。
参考文献
[1]罗小东，贾振红，王强.一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J].电子学报，2006，34（6）：1123-1126.
关键词：计算机应用；中文信息处理；汉字字形；形式化描述；网格字形；特征计算
中图分类号：TP391.12 文献标识码：A
1 引言
汉语是一种大字符集语言，汉字数量大、结构复杂，汉字字形描述和特征计算方法是汉字信息处理的一项基础研究，对于各种汉字处理应用和汉字教学都有重要意义。前人对汉字字形描述做过很多工作，一般是把汉字的构形方式按照人的认知分类，并使用人认知的部件、笔画来描述。这些描述确实对相当多的汉字有效，但也存在着大量的歧义和描述缺失，无法支持字形特征的自动提取、分析和计算。由于缺少统一有效的字形形式化描述体系和字形特征计算方法，造成目前汉字处理应用中存在一系列障碍，主要方面列举如下：
各种汉字识别输入(包括手写识别输入)软件，受到识别原理的限制，只能识别训练集内的汉字，无法输入集外的汉字。
汉语教学和国际推广都需要对错字进行定量分析，如错字的描述、界定、分类、计算机辅助汉字书写学习、书写水平标准化自动评测等，但目前计算机没有错字输入和比较的方法，严重制约了对错字进行深入定量分析研究的水平。
汉字文本识别后的校对处理、涉及汉字的历史文化研究(如古籍字、异体字的比对、界定)等应用都需要分析汉字字形的相似性，但目前也没有支持这种字形分析计算的有效方法。
独立建立的集外字表因缺少有效比对工具而难以共享和归并。
各种电子出版物以及网络出版物中有许多集外字，这些字可以输出，但读者无法输入，从而也无法查询、检索包含这些字的内容。
因此，建立一种统一有效的汉字字形形式化描述体系和基于该体系的字形特征计算方法，能涵盖所有正字和错字字形，并支持字形特征的自动计算，对解决汉字处理面临的这些问题具有重要意义。本文给出了一种汉字网格字形描述方法，实验表明，该方法具有描述一切可能汉字字形(包括错字)骨架的能力，并支持自动提取不同颗粒度构字元素、结构关系等字形特征，为字形特征自动分析计算提供了一种可行、有效的手段，从而也为基于字形计算的各种应用建立了基础。
2 汉字字形主要描述方法分析
许多学者看到，目前汉字处理方法存在的问题是把汉字整体作为编码单位来处理，这样就无法分析计算其内部成分。实际上，汉字字形是可以分解来划分结构类型的，并且以部件、笔画作为基本的构形单位。从这样的观点出发，有一批研究成果。代表性方法如下：
(1)汉字信息字典
上海交通大学汉字编码组编，科学出版社1988年出版。主要特点是将汉字递归地分解成部件和笔画的组合，组合的结构类型有左右、上下、包容、嵌入4种，描述了7785个汉字。
(2)汉字部件规范(GF3001－1997)
国家语言文字工作委员会于1997年12月1日，主要特点是穷尽式地列出了国家标准通用多八位编码字符集中20 902个汉字的部件表，并把集内汉字依据这些部件进行了逐个拆分。
(3)表意文字描述序列IDS(Ideographic Description Characters Sequence)
Unicode联盟于2000年提出的表意文字描述符系统，作为Unieode 4.0标准。主要特点是将汉字递归地分解为部件的组合，组合的结构类型有12种。将结构类型符作为操作符，汉字或部件作为操作数来组成前缀表达式，可以表现Unicode集内的绝大部分汉字和一些集外汉字的字形。从实现的效率考虑，对表达式的长度和其中连续排列的部件个数有限制。部件集合不固定，同一汉字的描述方法也不固定。IDS的出现，反映了ISO也认识到单纯用扩充编码的方法支持更多汉字是行不通的，只有从汉字的构形出发，才能真正解决汉字的计算机表示问题。
(4)汉语文档处理语言CPL(Chinese Document Processing Language)
台北“中研院”信息技术研究所文献处理实验室在20世纪90年代开发，为古籍整理服务。主要特点是将汉字递归地分解成部件和字根的组合，组合的结构类型有直连、横连、包含三种，还有几种重叠形式。确定出1千多字根，表现4千多部件，涵盖了5万多字形。并用CPL作为其研发的汉字构形数据库的字形描述语言。
(5)汉字数学表达式
国防科技大学孙星明，殷建平，陈火旺等于2002年提出，将汉字递归地分解为部件的组合，组合类型有6种(左右，上下，左下包，左上包，右上包，全包含)，固定出505个部件。并给出了关于结构类型的结合律和传递律，使得字内任意两个部件的结构关系能通过逐层的推导而得以确定。
(6)字符描述语言CDL(Character Description Language)
美国加州大学伯克利分校研究人员2003年提出的基于笔画和部件的字形描述系统，并采用XML作为元语言。主要特点是将汉字递归地分解为部件的组合，最底层的部件是笔画。CDL没有结构类型的概念。它处理部件间位置关系的核心思想是：每个部件有一个隐藏的外包矩形轮廓，通过改变外包矩形斜对角顶点的坐标来达到移动和缩放对应部件的目的。小部件(可能是笔画)的外包矩形移动和缩放后成为大部件或整字。CDL笔画集合是固定的，笔画的形状用它的起点、终点、拐点的横、纵坐标，以及走向和弯曲方向表示。CDL没有固定的部件集合，所以它描述字形有极大的灵活性，可以描述各种可以想见的汉字，可以表现异体字的特异性。再者，它对笔画的描述，不仅表示出了形状，而且表示出了走向和弯曲方向，可用于汉字书写方法的教学。
以上各种字形描述方法的共同思想是把汉字看作大部件到小部件的递归组合，因而有很强的字形能产性，一定程度上克服了大字符集方案的封闭性弊病。这几种方案都是面向人的字形描述体系。字形拆分的主要原则是汉字的字理，这些原则对于一般大众和没有汉字文化背景的外国人而言仍很难使用；另一方面，描述中都采用了汉字教学中引入的结构类型思想。这一思想对于面向人的教学确实很有效，但并不适合进行计算机处理。因为相当多汉字的结构类型是有歧义的，有些字到底是上下结构还是包围结构或是独体部件，依赖于人的认知。比如“着”是左上包围结构，而“眷”不看成左上右三包围结构却看成上下结构，就很费解。“乘”看成“北” 包围“禾”，“裹”看成“衣”包围“果”，则需要专业知识。“卡”的中间一横应归在上半部还是归在下半部，则是见仁见智。一个字由于结构类型的认知不同，从而描述不同而会被计算机误识成两个字。而拆分标准不统一、不规范，也难以被机器实现。
相对而言，CDL只固定笔画不固定部件，直接列出位置坐标而不划分结构类型，一定程度上避免了前几种方案的缺点。但是，CDL固定笔画，以笔画作为基本特征的颗粒度过大，影响了特征抽取和比较的效果。如“我”和“找”特征很相似，但是由于字中间是一横还是两横造成两个字的结构类型、部件有极大差别。又如“单”同“草”、“卓”相似度很高，但中间一竖穿进了“日”，造成描述相差非常大。对于这类差别，这几种方案都能表现出来，使得不同字形不被混淆，但却不能很好表现相似性的程度。而字形相似性比较功能存在大量的应用需求，应当是字形描述系统具备的重要能力。如果这些计算能力存在局限，就难以支持这些应用。
手写汉字识别方法依靠字形特征来识别汉字，描述了训练集内不同字形的差别特征，对训练集内字的处理能力很强，但缺少训练集外字的特征，限制了对集外汉字的识别处理能力。
3 汉字网格字形描述及实验
汉字网格字形是一种采用平面网格结构来描述汉字字形骨架的形式化方法。
3．1 网格字形描述
汉字字形网格是由n×n个小正方形合成的大正方形。
每个小正方形区域内含有28个笔段：
各顶点到它所在边中点的连线，共8段；
各顶点到它对边中点的连线，以连线中点
为界分为2个笔段，共2×8=16段；
一对角线以中点为界分为2个笔段，共
2×2＝4段。
整个网格有24n2+4n个笔段。
网格中每个笔段可取有线或无线两种状态，所有有线的笔段分布构成了汉字的网格字形描述。
在网格字形描述体系下，笔段为基元，所有的汉字字形(包括异体字、错字)，都对应网格中有线笔段的一种分布(但并非任意有线笔段分布都是一个可能的汉字)。有线笔段的不同分布可能对应具有相同结构或相似结构的汉字。笔段类型编码及网格字形描述如图1所示。
3．2 基本笔画描述
横：从左向右、首尾相连的水平笔段所组成的序列。笔段编码模式的正则式为A+；
竖：从上到下、首尾相连的垂直笔段所组成的序列。笔段编码模式的正则式为B+；
撇：从右上到左下、左斜方向、倾角不增的首尾相连笔段所组成的序列。特别地，对撇尾接水平笔段、竖尾接左斜笔段的情况也作为撇来处理。笔段编码模式的正则式为B*E+H*D*A*｜B*H+D*A*｜B*D+A；
捺：从左上到右下、右斜方向、倾角不增的首尾相连笔段所组成的序列。特别地，对捺尾接水平笔段、竖尾接右斜笔段的情况也作为捺来处理。笔段编码模式序列的正则式为B*F+G*C*A*｜B*G+C*A*｜B*C+A*。
基本笔画中起始笔段首端在网格字形中的位置定义为基本笔画的首部，结束笔段尾端在网格字形中的位置定义为基本笔画的尾部。因此，横笔左端为首，右端为尾；竖笔上端为首下端为尾；撇笔右上端为首，左下端为尾；捺笔左上端为首，右下端为尾。
基本笔匦最小外包矩形在网格字形中的位置，定义为基本笔画在网格字形中的位置。网格字形中基本笔画图例如表1所示。
3．3 复合笔画描述
在网格字形中，复合笔画刻画书写时由基本笔画首尾或尾尾连接得到的静态大笔形，由基本笔画的类型编码模式及连接方式来定义。例如：“竖钩”定义为基本笔画类型模式为“1[3_13_2_3_3]”，且“尾尾”连接方式构成的复合笔画。这里用“尾+尾”表示两个基本笔画以尾部位置重合来连接。其中“+”表示位置重合，“～”表示位置很接近。各种复合笔画类型详细描述如表2所示。
基本笔画连接歧义处理：
1)在一字中，“竖”和“横”尾首相连时，如果是“口”的组成部分，“竖”和“横”不组合为“竖折”复合笔画，算作两个笔画。如“口、国、回、四”等，其他情况组合为“竖折”复合笔画，如“山、区、葛、断”等。
2)在一字中，“撇”和“横”尾首相连时，如横是“门”或“门”的组成部分，“撇”和“横”不组合成“撇折”复合笔画。如“白、自、奥”等，其他情况组合为“撇折”复合笔画。如“幺、去”等。
3)在一字中，出现“横”的尾部同时连接“竖”的首和“撇”的尾时，“横”优先与“竖”组合为“横折”复合笔画，而不作为“撇尾带横”处理。如“的”。
4)在一字中，出现“横”的首部同时连接“竖”的尾和“撇”的尾时，“横”优先与“竖”组合为“竖折”复合笔画，而不与“撇”组合为“撇折”。如“区”。
3．4 笔画位置关系描述
汉字字形是一种二维平面图形，字形中笔画间的相对位置关系是字形描述的重要组成部分。在网格字形中，两笔画间的位置关系可以采用方向关系矩阵来描述。设A是网格字形中任意笔画，A与其他笔画的相对位置描述如下：以A的最小外包矩形各边及其延长线作为边界，将网格平面化分为以A为中心的3行3列呈“井”字分布的9个平面区域，分别表示笔画A周围的8个不同方位，如图2所示。对各区域从上到下、从左到右按行、列编号，例如，1行1列区域表示笔画A的左上区域，3行3列区域表示笔画A的右下区域，建立一个3×3的二值方阵R，元素R[i，j]值表示某笔画B的最小外包矩形区域与笔画A周围的第i行j列区域相交的情况：如与该区域相交，R[i，j]＝1，否则R[i，j]=0，因此，方阵R的值表示了A，B的位置关系。方阵R称为A，B的方向关系矩阵。图2表示“心”字第二点(标为A的区域)外包矩形各边及延长线将网格平面划分的9个区域，它与其他笔画B、C、D的方向关系矩阵值如下：
类似地可以得出字形中任意两笔画间的方向关系矩阵。两个字形对应笔画间方向关系矩阵的差值表示了字形结构的差异度。此外，笔画间的相交关系可直接通过交点坐标来描述。两字形中对应笔画交点数的差值表示了相交关系的差异度，相交关系作为位置关系的一种特例情况处理。
字形描述实验是采用自行开发的手写绘制工具来进行汉字的网格字形描述，目前，完成了GB2312字符集中全部6763个汉字、近1000个外国留学生汉语作文错字和部分异体字形的网格字形描述。并实现了网格字形中基本笔画和复合笔画的自动提取，提取准确率达到100％。实现了字形中笔画间位置关系的自动计算。实验表明，n一12的网格可以表示绝大多数汉字的字形，n＝16的网格可以表示所有汉字的字形。这些实验结果说明网格字形是一种可靠、有效和扩展能力强的可计算字形描述模型。
4 结束语
网格字形描述方法，用定义好的有限方向的直线段――笔段作为描述单位，特征规范、颗粒度适当，克服了现有汉字字形描述体系存在的以下问题：
1)以结构类型、部件、笔画作为描述单位，特征颗粒度过大，特征值集合固定，无法表现开放的汉字集合，无法比对一些相似字的差别。
2)点阵字形或TrueType曲线轮廓字形的描述基元颗粒度小，但规范性差，包含许多因书写工具不同和美学观念不同带来的书法上的差别，这些差别不是汉字字形的本质差别。
在易用性方面，没有任何汉字文化背景的外国人和文化水平不高的各类录入人员，只要对于图形能正常认知，就能使用支持网格字形描述的系统来描画出他所想到看到的汉字。
关键词：含煤地层；沉积特征；岩石力学参数；抗拉强度；抗压强度
中图分类号：G804.6 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2008）36（c）-0045-02
含煤地层岩石力学性质直接决定了矿井围岩的稳定性[1]，只有掌握岩石的力学性质才能控制好井下巷道及工作面围岩的稳定，为煤矿开采提供安全保障。因以往的勘探资料没有相关的力学参数，要搞清楚某地层岩石的力学参数，须重新勘探钻孔，做力学实验，时间长，费用大。
本文提出以影响岩石力学参数性质的沉积特征作为主要研究对象，提取出以岩石的粒度、填充胶结物的比例、孔隙情况、节理发育等，作为判断岩层力学参数的主线，以埋藏的地质年代、埋藏深度作为修订因子，在定性的基础上建立一种简单定量确定岩石力学参数的新方法。
一、岩层沉积特征的选择
煤层顶板与底板成岩环境的不同，岩层的各类参数也有一定的差异。沉积岩中最重要的特征是其成分、颜色、结构与沉积构造[2]，本文把沉积成岩中的对岩层力学特性影响较大、较易获取的四个参数提取出来作为判断岩层力学性质的沉积参数，参数如下：1、碎屑颗粒的粒度大小。在沉积成岩的过程中，在一定的范围内，粒度越小，岩层越密实，岩层的硬度等力学参数越大，为了简化描述，用大、中、小来进行表述，分别用1、2、3的数值进行量化。2、填隙物中胶结物的比例多少。填隙物由胶结物与杂基组成，胶结物对岩石的硬度与强度有强化作用，杂基对岩石有反方向的作用，所以，胶结物的含量多少可以作为衡量岩石硬度与强度的参数之一，用多、中、少来描述，用3、2、1来量化。3、孔隙结构。沉积岩层的孔隙间充填大量的气体或液体，孔隙的大小、多少直接影响岩石的硬度与强度，孔隙越大、越多，岩石的硬度等特征越小。可以用多、中、少来进行描述，用1、2、3进行数值量化。4、节理发育情况。沉积岩节理的发育情况也直接影响岩石的硬度与强度，节理越发育，岩石的强度与硬度越低，所以可以用不发育、中、发育来描述，用3、2、1来量化。
岩层沉积的四个特征，12个标量共同组成一个沉积特征量化体系。
二、含煤地层关键地层与关键参数的选取
1、含煤地层关键地层的选取。根据对采煤工作面具有重要影响作用的顶板作为关键层理论[3]和对具有直接影响关键层的判定方法[4]，由于对采煤工作面具有影响的岩层是有限的、可知的，并不是工作面上方的全部岩层，所有的判别方法，要对提供工作面周围的钻孔柱状图进行关键层的划分与力学参数的估算。
2、岩层关键力学参数的选取。对于一个岩层各类运动参数的计算主要来源于抗压强度、抗拉强度、抗剪强度[4]，所以本文选择三个主要强度参数为主要估算对象。
3、岩石的五级分类法。在对岩层三大参数估算过程中，每个参数都进行估计是不可取的，本文选用岩石的抗压强度为主要分类主线、以抗拉与抗剪强度为辅助分类的方法，把常用的岩石划为五个区间[5]，每个区间代表岩石的一类软弱强度（表1），这种分类方法，本文简称为岩石的五级分类。
依据岩石的五个级别，定性的对应较软、软、中、硬、较硬五种类型，从定量的角度，分别提取各自范围内的中值作为定量的取值标准。依据该中值，对岩层运动步距公式进行灵敏度分析[4]，能够满足工程实践的需求。
三、估算含煤地层岩石力学参数的算法
1、岩层沉积特征定量化取值。为了达到快速、准确定位岩层沉积特点，按照第一部分的论述，整理为表2。
2、沉积特征选取计算方法。根据表2提供的数据及岩层的岩性描述，确定各个特征的取值，然后依据公式S=A1×A2×A3×A4进行计算，式中A1―A4分别对岩层粒度、胶结物、孔隙、节理四个特征的取值，S为岩层的特征取值。
3、特征值S与五级分类的关联。据对鹤岗、峰峰、兖州、盘江矿区38个钻孔近200余层岩层的已知力学参数按照表2与公式1进行回归，得到表3的对应关系。
4、其他地质因子对岩石力学参数的影响。
(1)地质年代对岩石力学性质的影响。一般，地质年代越久远，岩层形成时间越长，岩石越坚硬。由于五级分类的力学参数大都从二叠纪取得，即以二叠纪对应第三级为基本标志点，按照地质年代先后，每移一纪，各中值向相同的方向移动10%。
(2)埋藏深度对岩石力学性质的影响。实践表明，岩层的埋藏深度达到一定数值时，岩层会发生蠕变现象。为了清晰的描述这一现象，本文建议，当岩层的埋深大于800米后，每增加200米，岩石的力学分级降一级，直至一级。
5、估算岩石力学的步骤。
（1）确定与此工作面相关的钻孔，提取钻孔的整体地质资料；（2）据确定支托层的方法[4]，确定主采煤层以上岩石的结构特性，圈定估算岩石力学性质所在的岩层；（3）对圈定岩层，仔细阅读钻孔柱状图的岩性描述部分，据表2，对四个沉积特征进行量化；（4）据表3的内容，初步确定岩石的力学分级；根据岩层的埋藏深度，据3.4.3的方法移动岩石分级；（5）判断该钻孔所处的地质构造情况，按照3.4.2的方法移动岩石分级；根据岩层所处的地质年代，按照3.4.1的方法修订取值岩石分级后的中值取值；（6）确定该岩层各力学参数的取值。
四、实例验证
1、峰峰矿区一岩层力学参数估算。石炭纪太原组一细粒砂岩，厚9.78米，埋藏深度620米，岩性描述为：灰绿色，中粒成分以石英为主，砂质胶结，分选好，中央紫色，含赤铁矿结构的泥岩。
该岩层按照表2所描述，沉积特征取值如下：A1=2，A2=3，A3=2，A4=1；按照公式得S=12；划分为第三级，即该细粒砂岩的抗压强度取值为90Mpa，抗拉强度的取值为10Mpa，抗剪强度的取值为32Mpa，该岩层处于石炭纪，各参数移动为：抗压强度取值为99Mpa，抗拉强度的取值为11Mpa，抗剪强度的取值为35Mpa，该岩石在实验室做的力学参数为：抗压强度取值为92.4Mpa，抗拉强度的取值为12.21Mpa，抗剪强度没有测定。实例表明，估算的岩石力学参数误差符合在工程实践的需求。
五、结论：任何一种岩石的力学性质都在很宽的范围内变化，这些变化对工程设计及围岩稳定性评价造成困难。因此，本文试图通过利用对不同岩石的沉积特征进行定性的判断，寻求一种以少量的简单测量便可估算岩石强度和其它性质的新方法，最后通过试验证明该方法是可行、有效的，在粗略估算岩石力学参数方面有一定的进展。
作者单位：山东科技大学地质科学与工程学院
作者简介：姚春卉（1973―），女，山东泰安人，硕士研究生，从事古生物学与地层学的研究。
参考文献：
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[3]钱鸣高等.矿山压力与控制[M].北京.煤炭工业出版社.1986
【关键词】 二异丙酚 额叶前皮质 细胞外液 谷氨酸 γ-氨基丁酸（GABA）
Abstract:Objective To investigate the effect of propofol locally perfused into the rat prefrontal cortex (PFC) on glutamate and GABA extracellular levels.Methods Thirty male adult rats were randomly pided into 4 groups: test groups and 1 control group (n=6 each)， with a microdialysis probe inserted into the PFC. In the test groups， artificial cerebrospinal fluid (aCSF) containing different concentrations of propofol (1， 3， 10 and 30 μmol/L respectively) was perfused into the PFC at 2 μl/min; in the control group， only aCSF was infused. The perfusate was collected every 10 min throughout the experiment to measure the concentrations of glutamate and GABA in the perfusate by reversed-phase high performance liquid chromatography.Results The glutamate level in the perfusate was not changed when propofol was 1 μmol/L (P>0.05)， but it decreased significantly for 10 and 20 min when propofol was 3 μmol/L (P
Key words: propofol; prefrontal cortex; extracellular fluid; glutamate; γ-aminobutyric acid (GABA)
异丙酚为目前临床最常用的全身麻醉药，其临床效应主要为意识及记忆消失。哺乳动物大脑联合皮质在意识、记忆等高级认知功能的调节中发挥着极其重要的作用，而前额叶皮质作为联合皮质的重要部分，与高级认知功能有着更加密切的关系［1-2］。并且临床研究亦发现，异丙酚产生催眠效应的同时主要使前额叶皮质内血流量下降［3］。因此异丙酚引起的临床效应可能与作用于前额叶皮质有关。在哺乳动物前额叶皮质内，谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）是最重要的兴奋性和抑制性神经递质［4］，其含量的95%以上存在于细胞内（突触前膜的囊泡和胞质中），而细胞外液所占比例很低，但前额叶皮质生理功能的发挥取决于细胞外液中的递质含量［5］。故研究异丙酚的临床效应与前额叶皮质细胞外液中谷氨酸和GABA含量的关系具有重要意义。本实验应用在体微透析技术观察前额叶皮质内局部灌注异丙酚对前额叶皮质细胞外液中谷氨酸和GABA含量的影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物与仪器 Sprague-Dawley成年雄性大鼠，体重200～250 g，由中国科学院上海生命科学研究院实验动物中心提供。实验前1周，将大鼠饲养于35 cm×35 cm×40 cm笼中，光照/黑暗交替（12/12 h， 8∶00am-8∶00pm为光照时间），环境温度为（24±2）℃，自由摄取水和食物。微透析探头（CMA/12，同心圆型）、外套管（CMA/12）、微灌注泵（CMA/100）均为瑞典Camegie Medicine公司产品。
1.2 人工脑脊液（aCSF）的制备［6］ 微透析灌流液应用aCSF，其成分为（mmol/L）：NaCl 126.5，NaHCO3 27.5，KCl 2.4，KH2PO4 0.5，CaCl2 1.1，MgCl2 0.83，Na2SO4 0.5，葡萄糖11.8。应用0.1 mol/L NaOH将pH值调至7.3，并用0.22 μm微孔滤膜过滤，除去杂质，于0℃～ 4℃下保存，充以95% O2/5% CO2混合气体至饱和状态。
1.3 分组 将30只大鼠随机分为实验组（n＝24）和对照组（n＝6），于前额叶皮质处放置微透析探头。实验组以2 μl/min灌注含不同浓度异丙酚（按照异丙酚浓度分为1、3、10、30 μmol/L 4个亚组，每组n=6）的aCSF，对照组则只灌注aCSF。
1.4 大鼠前额叶皮质微透析实验操作 实验均在10∶00am-3∶00pm之间进行，以排除生物节律对前额叶皮质细胞外液中谷氨酸和GABA水平的影响。将大鼠自笼中取出，动作尽量轻柔以减少激惹。应用10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射，待麻醉起效后将大鼠颅骨固定于脑立体定位仪上（江湾Ⅱ型），于前额叶皮质处埋置微透析外套管。前额叶皮质立体定位依据大鼠脑图谱［7］：A/P 3.3 mm，L/M 1.2 mm，V/D 5.0 mm。用牙托粉固定外套管，将大鼠放于笼中饲养。48 h后取出外套管管芯，放置微透析探头，连接微灌流泵，以2 μl/min持续灌注aCSF 60 min作为平衡期，使得灌流液中神经递质含量达到稳定。在随后的30 min收集灌流液，每10 min 1次共3次，并取3次灌流液中谷氨酸和GABA含量的平均值作为基础值。然后实验组经微透析探头局部灌注不同浓度的异丙酚（1 ～ 30 μmol/L）持续10 min（对照组灌注不含异丙酚的aCSF），然后换为正常aCSF灌流70 min。每10 min收集1次灌流液，保存于-70℃冰箱，应用反相高效液相色谱法（RP-HPLC）测定灌流液中的谷氨酸和GABA含量。
1.5 统计学处理 计量资料以±s表示，不同时点细胞外液中谷氨酸和GABA含量以基础值的百分比表示。采用SPSS 10.0统计软件进行统计分析，组内与基础值的比较采用双因素方差分析和Dunnett-t检验，各组间基础值的比较采用单因素方差分析。P
2 结 果
2.1 各组间微透析灌流液中谷氨酸和GABA基础值的比较 异丙酚各浓度组和对照组中细胞外液谷氨酸和GABA的基础值差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。表1 各组间微透析灌流液中谷氨酸和GABA基础值的比较
2.2 各组灌流液中谷氨酸含量在不同时点的变化 对照组中，灌流液中谷氨酸含量于各时点与基础值比较差异无统计学意义（P>0.05）。局部灌注异丙酚1 μmol/L 10 min后，各时点灌流液中谷氨酸含量与基础值比较差异亦无统计学意义（P>0.05）。异丙酚3 μmol/L 局部灌注10 min后，灌流液中谷氨酸含量于第10、20 min时降至基础值的60%（P
2.3 各组灌流液中GABA含量在不同时点的变化 局部灌注各浓度异丙酚后，各时点灌流液中GABA含量与各基础值比较差异无显著性（P>0.05），见图2。
3 讨 论
在哺乳动物中枢神经系统内，前额叶皮质是联合皮质的重要组成部分，外界信息及各种刺激信号到达中枢神经系统后，均需在前额叶皮质内进行整合加工［8］。近年来发现，前额叶皮质内的谷氨酸在调节意识形成和意识不同水平中发挥着极其重要的作用［8］。谷氨酸可激活NMDA受体从而引发Ca2+大量内流，通过一系列胞内反应，如激活Ca2+/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ等，最终对意识形成以及意识程度进行调控［9］。研究表明，硫喷妥钠腹腔注射或前额叶皮质局部灌注可显著降低细胞外液谷氨酸的含量［10］。因此异丙酚降低前额叶皮质细胞外液中谷氨酸含量可能是其引起意识消失等临床效应的原因之一。
神经传递很大程度上由突触间隙内的神经递质浓度决定，而突触间隙和细胞外液中神经递质浓度的关系尚不十分清楚，但在一定程度上细胞外液神经递质浓度的变化可反映突触间隙的递质浓度的改变。本实验发现异丙酚可降低前额叶皮质细胞外液中谷氨酸含量，而谷氨酸细胞外液浓度由突触前膜释放和重摄取来决定，其中神经末梢和胶质细胞在重摄取中发挥重要作用［11］。研究表明，异丙酚可抑制大鼠海马突触体或皮质脑片谷氨酸的Ca2+依赖性释放［12］，而对谷氨酸的重摄取并不产生影响，因此异丙酚降低细胞外液谷氨酸含量可能是由于抑制突触前膜谷氨酸的释放造成的。
前额叶皮质内，GABA能神经纤维末梢与谷氨酸能神经纤维末梢可形成轴突-胞体或轴突-轴突突触，从而可抑制锥体神经元的活性及其末梢释放谷氨酸，对前额叶皮质的兴奋性输出发挥重要的调节作用［13-15］。本实验中，异丙酚对细胞外液中GABA含量无显著影响，因此认为前额叶皮质中细胞外液GABA可能不参与异丙酚的中枢作用。但以往研究发现应用GABAA受体拮抗剂可显著减弱异丙酚对皮质脑片释放谷氨酸的抑制作用［12］，表明GABAA受体可介导异丙酚对谷氨酸释放的抑制作用，因此本实验中异丙酚降低细胞外液谷氨酸含量亦可能与其直接作用于GABAA受体有关，但需进一步研究证实。
结论： 异丙酚可降低大鼠前额叶皮质细胞外液谷氨酸含量，而对GABA含量不产生影响。
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