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關鍵詞：復方硫酸亞鐵葉酸片 孕婦 貧血 妊娠結局

貧血是臨床常見的代謝失衡類疾病，多發于妊娠婦女，常見于妊娠3個月后[1]，報道顯示，發展中國家孕婦貧血率高達30%～40%，發達國家為10%～20%，主要因其該階段血容量增加，但體內鐵含量降低，滿足不了生成紅細胞的需求而導致貧血癥狀出現[2]。鐵含量降低與鐵含量降低、鐵元素攝入量過低、鐵元素流失過多等有密切關系，主要表現為心悸、疲乏無力、頭暈、氣急等，若病情較為嚴重，還能出現神經系統疾病、消化道疾病、心力衰竭等，給胎兒的生長造成嚴重影響，甚至導致胎死宮內、胎兒早產、出生體質量等不良妊娠結局出現[3]。因此積極糾正孕婦貧血狀態，對促進妊娠結局改善具有重要意義，常規的營養措施補鐵量較低，因此臨床主要通過維生素B12、葉酸、鐵劑等進行補鐵，但因腸道不良反應導致效果大大降低[4]。本研究選取我院（2017年6月至2020年1月）收治的90例貧血孕婦，就探討復方硫酸亞鐵葉酸片治療孕婦貧血的效果。

表1 兩組孕婦臨床療效對比[n(%)]     下載原表

表1 兩組孕婦臨床療效對比[n(%)]

表2 治療前后兩組孕婦貧血指標對比     下載原表

表2 治療前后兩組孕婦貧血指標對比

表3 兩組孕婦不良反應對比[n(%)]     下載原表

表3 兩組孕婦不良反應對比[n(%)]

1 資料與方法

1.1 一般資料：

選取我院（2017年6月至2020年1月）收治的90例貧血孕婦，根據不同治療分為2組，對照組（n=45）接受一般鐵劑治療，年齡25～39歲，平均（28.57±2.68）歲；體質量指數（BMI)22～28 kg/m2，平均（25.17±3.18)kg/m2；孕周14～29周，平均（21.53±3.18）周；產次1～4次，平均（1.34±0.75）次；貧血程度：19例輕度，21例中度，5例重度；觀察組（n=45）接受復方硫酸亞鐵葉酸片治療，年齡25～40歲，平均（28.63±2.55）歲；體質量指數（BMI)22～29 kg/m2，平均（25.20±3.15)kg/m2；孕周14～29周，平均（21.62±3.12）周；產次1～4次，平均（1.25±0.87）次；貧血程度：20例輕度，21例中度，4例重度；兩組孕婦一般資料對比無差異（P>0.05）。納入標準：(1)單胎妊娠；(2)孕婦及家屬均知情研究；(3)近期未服用鐵劑藥物；排除標準：(1)合并其他血液系統疾病；(2)惡性腫瘤者；(3)非極重度貧血者。

1.2 方法：

兩組患者均接受營養飲食治療，對照組再口服生血寧片（武漢聯合藥業有限責任公司，國藥準字：Z20030088，規格：0.25 g/24片），根據孕婦貧血程度調整用藥劑量：中、重度貧血者0.5 g/次，3次/d；輕度貧血者0.5 g/次，2次/d。觀察組則口服復方硫酸亞鐵葉酸片（吉林省西點藥業科技發展股份有限公司，國藥準字：H20030165，規格：0.5 g/12片），2.0 g/次，3次/d。均連續治療3個月。

1.3 觀察指標：

對比兩組患者臨床療效和貧血指標[血紅蛋白（Hb）、血清鐵蛋白（SF）、紅細胞計數（RBC）]、不良反應（便秘、上腹痛、惡心嘔吐等）、不良妊娠結局（神經管畸形、新生兒窒息、低體質量兒、產后出血、娠期高血壓（HDCP）、早產）以及新生兒體格生長（出生體質量、頭圍、身長）情況。臨床療效：無效：臨床癥狀無明顯改善或加重，Hb提高<15 g/L；一般：臨床癥狀有所緩解，Hb提高15～20 g/L；有效：臨床癥狀明顯緩解，Hb提高>20 g/L；顯效：臨床癥狀消失，Hb>100 g/L,RBC>3.5×1012/L[5]。

1.4 統計學處理：

選用spss20.0統計學軟件，計數、計量資料以n（%）、表示，χ2、t檢驗，設P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組孕婦臨床療效對比：

觀察組總有效率93.33%(42/45），對照組總有效率71.11%(32/45），兩組孕婦臨床療效對比差異明顯（χ2=16.8869,P<0.05）。見表1。

2.2 治療前后兩組孕婦貧血指標對比：

治療后觀察組Hb、SF、RBC水平分別為（126.98±13.56)g/L、（55.40±19.25）μg/L、（3.85±1.12）×1012/L，對照組分別為（88.85±11.32)g/L、（39.35±12.62）μg/L、（2.76±0.68）×1012/L，治療后兩組孕婦Hb、SF、RBC水平對比差異明顯（t=14.4805、4.6775、5.5805,P<0.05）。見表2。

2.3 兩組孕婦不良反應對比：

觀察組總發生率4.44%(2/45），對照組總發生率8.89%(4/45），兩組孕婦不良反應對比差異明顯（χ2=1.5916,P<0.05）。見表3。

2.4 兩組孕婦不良妊娠結局對比：

觀察組神經管畸形、新生兒窒息、低體質量兒、產后出血、HDCP、早產發生率分別為0(0.00）、1例（2.22%）、1例（2.22%）、2例（4.44%）、7例（15.56%）、0(0.00），對照組分別為2例（4.44%）、5例（11.11%）、5例（11.11%）、6例（13.33%）、15例（33.33%）、3例（6.67%），兩組神經管畸形、新生兒窒息、低體質量兒、產后出血、HDCP、早產發生率對比差異明顯（χ2=4.5408、6.3523、6.3523、4.8812、8.5485、6.9001,P<0.05）。見表4。

2.5 兩組新生兒體格生長情況對比：

觀察組出生體質量（3347.94±441.01)g、頭圍（34.32±0.83)cm、身長（51.05±1.65)cm，對照組出生體質量（3183.62±427.35)g、頭圍（33.49±0.46)cm、身長（49.24±1.66)cm，兩組新生兒體格生長情況對比差異明顯（t=1.7950、5.8674、5.1876,P<0.05）。見表5。

表4 兩組孕婦不良妊娠結局對比[n(%)]     下載原表

表4 兩組孕婦不良妊娠結局對比[n(%)]

表5 兩組新生兒體格生長情況對比     下載原表

表5 兩組新生兒體格生長情況對比

3 討論

缺鐵性貧血在全球均常見，孕婦貧血不僅會給自身健康造成影響，引起多種產科并發癥，還可能危及胎兒的生命安全[6]。研究顯示，隨著孕周的增加，孕婦發生貧血概率也就越高，而貧血程度的增加則會加重妊娠異常或分娩異常的危險程度[7]，即便胎兒在競爭攝取母體血清鐵時具有一定優勢，但若母體的貧血程度過重，也會導致胎盤難以供給充分的營養物質和氧氣，限制胎兒的正常生長，因此易發不良妊娠結局[8]。

我國中醫將妊娠貧血納為“氣血虛弱”的范疇，是由久病不愈、營血消耗過多，脾胃虛弱、生血不足，失血過多、新血未生等導致，治療應以補血為主，血與氣相互資生，氣虛無以生化，血可因之而虛少，所以應并用益氣和補血[9]。復方硫酸亞鐵葉酸片是臨床常用的抗貧血藥，其中硫酸亞鐵具有補鐵作用，白術、黃芪、當歸具有補血生血和補脾益氣作用，干酵母具有緩解鐵劑導致的胃腸道不良反應作用，研究顯示，其在孕婦貧血治療中效果顯著[10]。本研究結果也顯示，兩組臨床療效、貧血指標和不良妊娠結局發生率對比差異明顯（P<0.05），提示復方硫酸亞鐵葉酸片可有效補血，改善妊娠結局。

3.1孕婦貧血對妊娠并發癥的影響：

貧血和缺鐵可刺激合成并釋放促皮質激素，提高HDCP的危害程度，若不及時給予糾正，除子宮蛻膜或胎盤缺氧會增加妊娠高血壓綜合征的發生率外，還會導致子宮收縮不良，增加產后出血的概率。結果顯示，觀察組HDCP和產后出血發生率明顯低于對照組（P<0.05），提示孕婦貧血可增加圍生期死亡的風險。

3.2 孕婦貧血對新生兒的影響：

大量研究均顯示，母體Hb濃度與早產和低出生體質量（LBW）有密切關系，Hb濃度越低，出現以上情況的概率也就越高，分析是貧血影響到胎兒血液循環導致。本研究結果也顯示，觀察組新生兒體格生長情況優于對照組（P<0.05），分析是胎兒發育所需的營養由母體提供，若母體缺乏鐵元素，則會引起鐵元素含量紊亂，影響新生兒各發育指標。

綜上所述，復方硫酸亞鐵葉酸片不僅能有效治療貧血，改善妊娠結局，還具有極高安全性，值得臨床推廣。

參考文獻

[1]龔婷,王娟,吳麗娟.評價復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠期貧血的療效[J].中外女性健康研究,2018(16):60.

[2]欒琳.復方硫酸亞鐵葉酸片治療孕婦貧血的效果及對妊娠結局的影響[J].臨床合理用藥雜志,2020,13(8):88-89.

[3]時佳.不同劑量復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠期缺鐵性貧血的效果評價[J].中國醫藥指南,2019,17(14):163-164.

[4]吳麗霞,張蕊.正常劑量復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠期缺鐵性貧血的臨床效果[J].臨床醫學研究與實踐,2019,4(14):143-144.

[5]張同華.不同劑量復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠期缺鐵性貧血的療效研究[J].臨床醫藥文獻電子雜志,2019,6(7):161.

[6]鐘燕玲,梁采平,劉俏敏.復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠期缺鐵性貧血的臨床效果[J].中國當代醫藥,2019,26(1):58-60.

[7]姚靜.妊娠期貧血治療中復方硫酸亞鐵葉酸片的應用與效果評析[J].中國社區醫師,2019,35(1):83+85.

[8]饒艷輝,王迎春,梁悅,胡虹.多糖鐵復合物膠囊聯合復方硫酸亞鐵葉酸片治療妊娠缺鐵性貧血的效果分析[J].中國醫藥,2018,13(10):1563-1566.

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關鍵詞：云計算 分布存儲 技術探析

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）09-0000-00

網絡的大規模使用是目前的大時代環境。與時俱進是政府不斷強調的技術進步的核心，計算機相關技術廣泛應用在社會各個領域中，各種電子數據的數據量和數據類型均出現迅速增長。數據的存儲及傳輸在數據應用中是一個頗為重要的分類，云計算與分布存儲的結合應用是目前計算機技術的一個新的開拓方向。

1 云計算的定義及其特點

云計算是以互聯網為基礎發展的關于互聯網絡服務的交付與使用模式，通常是指一種虛擬化的資源。目前，對于云計算的基本定義仍然存在多種不同說法。對于云計算的定義，能夠找到高達約100種解釋。[1] 在現在這個階段多為社會各界所接受的一般概念是美國國家標準與技術研究院（NIST）共同進行定義的，云計算是指按照其總使用量為計費標準來付費的模式，它能夠有效快速地為用戶提供可用性較高、可靠性更高、針對性更強的網絡引擎訪問，能夠直接進入配備相關配置的資源共享池，使用戶所需的資源能夠更加快速、更加具有針對性的被搜索到，且由于是網絡控制，因此只需要投入較少成本的管理工作，或者與服務的供應商進行少量的交互即可。云計算具有以下幾個明顯特征，也是其優勢所在。

（1）規模大。“云”并不是指某一個具體的東西，而是一個概念。而云最明顯的特征之一就是其超大的規模。Amazon、Yahoo等知名公司均擁有幾十萬臺服務器，Google云計算已擁有100多萬臺服務器。而一般企業的私有云基本擁有成百上千臺云計算服務器。成倍的擴大了用戶的計算機處理能力。（2）可靠性高。“云”采用了數據同時擁有多副本制，計算機節點同為可進行互換等措施，有效的防止了數據的丟失和錯漏，增加了其可靠性，也為用戶帶來更好的數據體驗。（3）通用性和可擴展性。“云”是一個虛擬的存在，不特指某一個硬件或軟件，具體來講，“云”是一種將私人數據上傳網絡但不一定共享的一個模式或者一種狀態。不同的“云”可以幫助締造萬千種數據應用，同一種“云”也可以同時支撐數種應用及多個數據的運行和應用。由于“云”的虛擬性，它的存在是動態可拉伸的，而不是固定不變的，因此具有較強的可擴展性與適應性。（4）成本低廉且針對性強。“云”計算采用的是特殊的容錯結構，由成本極其低廉的節點構成，且“云”采用的是自動化集中式管理模式，企業只需投入少量的人力資本和資金投入。由于“云”是根據用戶的實際需求來進行計費，因此其具有較強的針對性，同時也提高了資源利用效率，并有效地節約了企業在云計算方面的投資。[2]

2 分布式存儲

目前，社會活動中仍以集中式存儲技術為主要存儲方式，集中存儲，是指在建立一個大數據庫的基礎上，將各種信息存儲于數據庫，功能模塊圍繞其周圍對數據信息進行錄入、搜索等。區別于集中存儲的分布式存儲，則是利用網絡便于溝通交流的特點，使用分散存儲在企業個體計算機的磁盤空間的數據信息構成一個虛擬的存儲中心。這種結構使數據分散存儲在個體中，減少了成本投入，便于管理，同時可以幫助用戶可以按照其實際需求來進行數據的錄入、查詢及輸出下載。分布式存儲是以網絡為基礎存在以實現資源的存儲與共享。云計算技術背景下的分布式存儲最大的優勢之一是強調了用戶能夠按需對數據資源進行購買或租賃，這樣可以使用戶最大可能的在節約成本投入的前提下滿足其對數據資源的需求。同時，由于分布式存儲的存儲是以各個單體計算機的硬盤存儲為基礎的，有效的減少了系統崩潰導致數據丟失的情況。

3 云計算環境下的分布式存儲

（1）產生背景。隨著社會各方面的深入發展，單獨的數據庫已不能滿足社會生產的要求。云計算就是在這種困境下為適應現代計算機的技術進步及各行業對數據資源需求而產生發展的。云計算背景下的分不存儲，強調的是用戶按需購買，以實現在滿足用戶數據資源需求的前提下盡量節約成本投入。（2）以交換機為結構核心。云計算背景下的分布存儲技術發展起來之前，多數用戶均采用交換機作為其數據中心。其采用的架構是樹形結構，包括核心層、聚合層、邊緣層三個層面。其主要優勢體現在具有可操作性，連接簡單，擴展彈性大等特征，但其存儲空間有限，并不能滿足大數據環境下的今天人們對數據資源的要求。因此，云計算技術的發展可以很好地彌補這個缺陷。由于“云”是一個虛擬的存在，并沒有固定的容量及存儲空間，因此在存儲容量上，它具有無限的可能。以交換機為結構基礎的存儲技術的可操作性結合云計算在存儲空間上的優勢，能夠更好地滿足用戶的數據資源需求。（3）擴展彈性大。在云計算技術支持下的分布存儲發展之前，用戶采用的數據存儲方式多以計算機服務器為主，這種方式的存儲方式主要通過不斷提高其擴展性增加存儲容量以滿足數據錄入及輸出功能。而云計算技術背景下的分布存儲擁有天然的存儲空間龐大的優勢，在存儲模式選擇中具有相當大的競爭優勢。現今，數據存儲中心的數據資料一般以BP及EB為計量單位來進行簡單運算。[3]云計算背景下的數據規模正在隨著社會的發展呈指數型函數出現爆發性增長。云計算背景下的分布存儲具有相當大的擴展彈性，能夠根據數據資源及用戶需求的實際情況對數據庫進行調節。

4 結語

云計算技術的不斷深入研究，帶來更多在計算機領域上的拓展思路。發散的思維幫助云計算實現更多的可能。基于云計算技術基礎的分布式存儲的核心技術是計算機的兼容問題及數據存儲的冗余問題，在探究這些問題的過程中，提高數據的篩選水平更是一個基礎問題。準確有效地為用戶提供數據服務是云計算環境下分布式存儲的發展目標。

參考文獻

[1]程宏兵.容淳銘.楊庚.曾慶凱.基于路徑映射加密的云租戶數據安全存儲方案[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2015.06.02.

[2]劉月.云計算環境下分布存儲關鍵技術研究[J].江蘇科技信息，2015.03.30.

[3]郭蘋.基礎設施云關鍵算法研究與實現[J].信息與電腦（理論版），2015.01.08.

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【關鍵詞】云計算 電力系統 智能調度

1 引言

云計算作為一項技術，世界多個機構都對其進行深刻研究和廣泛應用[1]。普遍認為，云計算是一種基于Internet的大規模分布式的計算模式，它和傳統的計算模式相比，它的主要特點有：可以整合大規模異構的計算資源；虛擬化與服務；易于動態擴展；這些決定了它有很好的經濟效益故而在電力系統中有廣闊的應用前景。

2 體系架構

2.1 電力系統仿真云計算中心體系架構

依據云計算自身特點和新的理論研究，我們將電力系統中云計算的仿真架構分為基礎設施云層、數據管理層、仿真服務云層，各個層為其上一層提供服務。

基礎設施云層包括基礎軟件和硬件。基礎軟件包括操作系統、分布式管理軟件、虛擬化管理軟件和云計算開發與測試工具等。硬件包括海量存儲系統、大規模計算機群和高速通信網絡。基礎設施云層是實現其他云層的基礎和必要條件。數據管理云層管理點網民模型數據，其功能有數據維護、日志和版本的管理。數據的核對、編輯、拼接等都屬于數據維護；日志管理記錄下來用戶的數據變化與執行的操作，用于追責和查詢歷史；版本管理保存原始版本，在特定時候恢復原有版本從而保證數據的準確性。仿真服務云層憑借大規模的計算機群，為電力系統需要提供服務。通過協同軟件實現對不同地方多個用戶大規模電網的協同數據管理和聯合計算操作，合作完成付咱的工作任務，還可以通過線上方式為用戶解決問題提供服務。

2.2 電力系統云計算平臺的系統架構

電力系統云計算平臺的系統架構如圖1所示。從系統架構的角度看，云計算平臺主要由物理計算設備層、物理存儲設備層、計算邏輯層、數據管理層、負荷分配層和Web層組成。其中，物理計算設備層和物理存儲設備層構成了云平臺的硬件部分，后面4層組成了云計算平臺的軟件部分。云計算平臺的核心部件是負荷分配層。它有4項主要功能：a.將需存儲的數據分為多個部分，并分配相應的存儲設備；b將用戶的任務分成多個部分確定各分任務的執行設備；c.依據數據讀取請求，調用數據管理層讀取數據，然后整合反饋給用戶；d.將計算邏輯層得出的計算結果整合后，再輸出。

3 云計算在電力系統中的服務模式

調度系統是智能電網的核心部分，面向多區域協通計算成為其主流的運算方式，這就要求不斷改進技術設備并且探索更加優化的技術思路[2-4]。對于如何在調度系統中應用的云計算模式目前還處于探究階段[5]。雖說如此，但是從智能電網調度技術上的投入和發展，可以看出云計算的研究應用將深入且廣泛[6]。

在2節敘述的體系架構之上，根據其特點設計了業務云架構，圖2所示。包含模型云、數據云、計算云、搜索云、計劃云、調度云。其中模型云是涵蓋調度各業務電網模型信息的一體化云服務；數據云結合不同類型的數據庫提供數據服務；協同各種計算服務構成了計算云；基于模型云和數據云及搜索引擎構成搜索云服務；調度所需的參數準備、數據準備、狀態通知及安全校核等服務由計劃云提供；上述所有云構成了調度云，將各類資源統一整合成一個可以按需管理的資源池，提供存儲計算等各項服務。

4 結語

本文通過兩個側面展現了云計算在電力系統中體系架構，分析了各種其功能。云計算以其本身顯著的優越性應用于電力系統調度中有效地規避了原有技術存在的風險，并且高效的分配系統資源使電力生產經濟安全。今后云計算技術必將有更深層次的研究和更廣領域的應用。

參考文獻

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[2]肖世杰.構建中國智能電網技術思考[J].電力系統自動化，2009.

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[4]唐濤，諸偉楠，楊儀松.發電廠與變電站自動化技術及其應用[M].北京：中國電力出版社，2005.

[5]王德文，宋亞奇，朱永利.基于云計算的智能電網信息平臺[J].電力系統自動化，2010（22）.

[6]陳小潮.云計算在智能電網調度技術支持系統中的應用研究[J].華東電力，2010（06）.

作者簡介

郭云龍（1988-），男，河北省保定人，碩士研究生，主要研究方向為計算機技術、網絡信息安全。

程曉榮（1963-），女，河北省邯鄲人，教授，博士，主要研究方向為計算機網絡應用、網絡信息安全。

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基于國內外云計算發展情況，《指南》明確了云計算綜合標準化工作的指導思想，即按照《關于促進云計算創新發展培育信息產業新業態的意見》（國發z2015{5號）提出建設云計算標準規范體系的要求，廣泛借鑒國際云計算技術和標準研究成果，緊扣云計算服務和應用發展需求，充分發揮企業主體作用，加強標準戰略研究和標準體系構建，明確云計算標準化研究方向，加快推進重要領域標準制定與貫徹實施，夯實云計算發展的技術基礎，為促進我國云計算持續快速健康發展做好支撐。

《指南》提出了由“云基礎”、“云資源”、“云服務”和“云安全”4個部分組成的云計算綜合標準化體系框架。

云基礎標準，用于統一云計算及相關概念，為其他各部分標準的制定提供支撐。主要包括云計算術語、參考架構、指南等方面的標準；云資源標準，用于規范和引導建設云計算系統的關鍵軟硬件產品研發，以及計算、存儲等云計算資源的管理和使用，實現云計算的快速彈性和可擴展性。主要包括關鍵技術、資源管理和資源運維等方面的標準；云服務標準，用于規范云服務設計、部署、交付、運營和采購，以及云平臺間的數據遷移。主要包括服務采購、服務質量、服務計量和計費、服務能力評價等方面的標準；.云安全標準，用于指導實現云計算環境下的網絡安全、系統安全、服務安全和信息安全，主要包括云計算環境下的安全管理、服務安全、安全技術和產品、安全基礎等方面的標準。

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1.教學目標本科階段的課程教學一般偏重于了解和掌握理論與技術基礎，其教授方法為“授之以魚”，即重點是給學生講述已有的經典解決方案和技術原理。而研究生階段的教學則側重于對學生研究與開發能力的進一步培養，其教學更注重“授之以漁”，即培養學生如何解決問題的思路和方法。因此針對研究生開設的“高級計算機網絡”課程的教學必須以培養學生的研究和創新能力為目標來講述計算機網絡的相關原理，并使學生了解計算機網絡領域研究的前沿問題、方法、進展和趨勢，便于學生選擇今后的研究方向，并為進一步的研究提供方法論的參考。

2.教學內容的組織歸納國內各高校研究生階段的“高級計算機網絡”課程的教學內容，發現通常分為兩類。一類是沿襲“計算機網絡”課程的內容以計算機網絡的軟件體系結構的分層架構為脈絡，對其原理的講述在深度和廣度上進行提升，另一類是開設一系列的前沿技術專題講座，以便學生了解計算機網絡領域研究的前沿問題、方法、進展和趨勢。上述兩種授課模式各有優缺點，第一類講授模式能夠幫助研究生更加深入地理解計算機網絡的體系結構及核心問題，但該課程課時較少（我校為27學時），無法完整和透徹地講授該教學內容。第二類講授模式能夠幫助研究生迅速把握本專業的熱門研究方向和研究問題，但課程內容的組織缺乏系統性，難以幫助學生把握課程的核心知識點。因此本課程的教學模式無法單純遵從以上兩種授課模式。本課程的教學目標是幫助研究生選擇今后的研究方向，并為進一步的研究提供方法論的參考。因此教學內容既要反映計算機網絡領域研究的主流和前沿問題，又要分析如何選擇解決問題的方法和具體算法，以便既開闊學生的專業視野又培養學生的研究創新能力。經過研究確定了本課程的授課方式，擬定了計算機網絡體系結構剖析、無線網絡，P2P網絡，云計算這四大模塊為教學內容。

（1）計算機網絡體系結構剖析。本科階段不同專業學生的“計算機網絡”課程的教學側重點不同，特別是對工科類學生只是較淺顯地介紹了計算機網絡的體系結構的基本內容，并未涉及較核心的原理。而且在講述和原理時，往往直接平鋪直敘，即“是什么？”。為了培養研究生的解決問題的能力，該部分內容應側重分析“怎么找解決方案？”。所以，仍然將計算機體系結構模塊納入“高級計算機網絡”課程的教學范疇，但賦予新的教學思路。該模塊的主要內容包括：計算機網絡概述、物理層、數據鏈路層、介質訪問子層、網絡層、傳輸層、應用層等。（2）無線網絡。隨著有線網絡技術的成熟，人們除了科技和商務需要外，日常生活也越來越依賴各種網絡應用。無線網絡安裝方便，性價比高，成為當今網絡發展的趨勢。因此無線網絡的相關技術已成為了計算機網絡中的一個重要組成部分，作為研究生必須了解其技術的基本原理，以便為今后的研究方向的選擇奠定研究基礎。此模塊的教學內容重點包括兩部分。一是各無線網絡類型的最常用和經典的實現協議介紹，二是各種典型的無線網絡技術的基本原理。該模塊的主要內容包括：無線局域網：IEEE802.11的協議；無線個域網：IEEE802.15和藍牙技術；無線城域網：IEEE802.16d的技術；無線廣域網：IEEE802.20的技術；移動AdHoc網絡的技術；無線傳感器網絡的技術；無線Mesh網絡的技術。（3）P2P網絡。P2P網絡的中文全稱為對等網絡（PeertoPeer，簡稱P2P），主要指前些年為了解決若干用戶同時到服務器上下載音樂文件而造成的網絡和服務器的重負荷而提出并設計實施的一種邏輯對等網，該網絡目前已廣泛應用于即時通信軟件、下載文件軟件、網絡游戲軟件、數據搜索及查詢軟件、協同計算軟件中。鑒于該網絡的廣泛應用性，學生有必要了解P2P網絡的基本原理。其次，P2P網絡的實現原理中有不少巧妙、經典的解決方案，深入學習該網絡的相關核心原理有助于學生開拓思路、啟發學生的解決思路。該模塊的主要內容包括P2P網絡概述；第一代P2P網絡：混合式P2P體系及代表產品BitTorrent的特點和原理；第二代P2P網絡：無結構P2P體系及代表產品電驢的特點和原理；第三代P2P網絡：結構化P2P體系及代表產品的特點和原理；P2P的核心機制等。（4）云計算。云計算是近年來研究的一種熱點計算模式，它是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機和其他設備。繼個人計算機變革、互聯網變革之后，云計算被看作是第三次IT浪潮，它將帶來生活、生產方式和商業模式的根本性改變。云計算是分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等技術發展融合的產物。了解云計算的相關原理有利于把握未來計算機網絡發展的趨勢。該模塊的主要內容是：云計算的概念、發展現狀、實現機制、網格計算與云計算技術介紹；云計算理論的研究熱點和體系結構研究、關鍵技術研究、編程模型研究、支撐平臺研究等內容。

二、教學方法

本課程的教學采取教師課堂講授、學生自主學習、課堂講解與討論相結合的方式。

1.課堂教學（1）類比啟發式教學法。為了培養研究生的分析問題和解決問題的能力，課堂教學的重點不是直接陳述現成的原理和算法，而是重點分析如何尋找解決方案的思路，因此在教學中采用類比啟發式教學法來完成該教學目標的實現。筆者將日常生活中的類比問題引入教學，讓學生先思考生活中問題的解決方法，再啟發學生自己提出計算機網絡中相關問題的解決方案，既方便學生理解原理，又調用學生的積極性，訓練了學生分析問題和解決問題的能力。具體類比啟發式教學案例如下所述：提問：實現計算機網絡通信的軟件體系結構的理想5層結構是否可減少一些功能層次，比如有了數據鏈路層可否省略傳輸層？類比案例：處于甲地的A寫信給處于乙地的B的整個通信實現過程。分析：通信步驟可分解為：1）A寫信，具體內容、語言以及書寫格式由A或AB協商確定。2）為保證信件一定被收到，A與B事先約定收到對方信件后立刻回信。3）A將信放入信封交給郵局。郵局按照收件人地址安排運送路線。4）為保證信件能正確到達目的地，郵局要求每個轉接點均與前一個轉接點簽字確認。5）信件按照每一段選定路線由交通工具運送至下一轉接點，一直傳送到目的地為止。其中1）2）由用戶完成。3）4）5）由郵局完成。2）4）分別是用戶和郵局保證信息正確傳輸采取的手段，4）不能取代2）。與計算機網絡通信軟件需完成的功能對應可得出相應層次的主要功能。1）應用層。用戶按照收發雙方的約定對信息進行處理。2）傳輸層。用戶采用相應手段保證收發雙方信息的正確傳輸和接收。3）網絡層。保證通信子網提供源點到目的點的數據傳送（Packet）。實現路由選擇、擁塞控制與網絡互連。4）數據鏈路層。保證相鄰兩個連接點間（數據鏈路）無差錯的數據傳輸。5）物理層。在物理線路上傳輸原始的二進制數據位。其中1）2）由用戶計算機終端用戶完成。3）4）5）由通信子網完成。傳輸層不能省略。（2）課堂討論、自主學習。本課程的無線網絡模塊、P2P模塊和云計算模塊對于學生來說是新內容，為了培養學生的自主學習能力，先將模塊中的教學要點公布，提供參考教材，然后指定部分要點或難點要求學生上講臺講述，其他學生提問，教師最后再提問和講評。

2.網絡輔助教學平臺和多媒體動態演示課件教學（1）網絡輔助教學平臺。為了彌補傳統教學的不足，推進學生個性化自主學習，利用教學網站來輔助教學，可以打破傳統教學時空的限制，讓學生體驗到自由獲取知識的樂趣。筆者利用學校提供的課程中心網上教學平臺，實現了協同的教學環境。模塊有：課程簡介、教學大綱、電子教案、教學進度、動態演示、課后思考、視頻資料、課程互動。（2）多媒體動態演示課件。在前述網站中的動態演示欄目中的內容既可以是直接內嵌在網頁上的動態演示構件，也可以是能下載至本地機的動態演示構件。動態演示構件是指通過編程方法制作完成的課件，演示內容并不是事先預備好的固定算法執行過程圖片，而是參數由用戶自己任意填入，演示內容能根據用戶給予的參數自動變換繪出。該演示構件是一種較復雜和有效的原理或算法演示工具，讓難弄懂難理解的概念或算法形象化、具體化，能更好地表達講課內容，因此便于學生理解教學原理，達到事半功倍的效果。例如筆者專門為本課程的計算機網絡原理部分編寫了幾個動態演示構件，以路由選擇算法RIP和OSPF為例。在該演示構件中最上面的圖形區，用戶可以自己建立網絡拓撲圖。當點擊鼠標左鍵，將自動在點擊位置畫出圓點（代表路由器）并命名，連續用右鍵點擊兩個圓點，則在兩點間畫出連線，開銷值可由構件右側的文本框的輸入值來改動。指定源端路由器后，點擊“開始”按鈕，在圖形區下端的文本區1中則按照用戶選擇的RIP或OSPF算法一邊計算，一邊顯示計算的中間結果，同時在圖形區把正在計算的路線變為紅色來給用戶提示。算法計算完畢，在文本區2繼續計算各路由器的路由表，并將結果顯示出來。

三、結束語

篇6

關鍵詞：軟巖隧道；ADINA分析；隧道支護；數值模擬

中圖分類號：TU470文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）08-0171-02

一、工程概況

遵小鐵路張杖子隧道段位于承德市寬城縣內，全長2571m。該地區處于低山丘陵區，絕對標高430～547m，自然橫坡20°～30°。隧道最大埋深約為100m，隧道進口里程為DK41+336；出口里程為DK43+907。出口山坡植被發育。隧道洞身圍巖Ⅳ～Ⅴ級，詳見表1：

張杖子隧道位于片麻巖地層中，片麻巖節理裂隙發育，部分地段巖體中裂隙水較發育，工程地質條件一般。在隧道出口處DK43+883左側約46m處有一正開采的礦井，礦道彎曲大致向隧道方向，現礦底標高與隧道標高大約相當。

二、軟巖條件開挖建模

隧道模型幾何尺寸為隧道凈高6.25m，凈寬為5.7m。在模型中其巖體的尺寸為長80m，寬50m。模型采用雙層支護加錨桿，第一層支護的厚度為0.45m，第二層支護的厚度為0.20m，錨桿的長度為3.5m。

在ADINA界面中首先建立各個節點，并把四個相鄰的節點建立成為面，從而建立了主斷面上的平面應變模型。這里模型的建立要以隧道實際情況為根據，將各巖層及其支護、錨桿基本準確地描繪出來，如圖1所示。

圖1 斷面幾何模型圖

在原有數據基礎上，利用試驗測試結果和從工程項目中獲得的地質資料，進行了一定程度的簡化，具體結果見表2：

根據所建立的計算模型的特點，采用標準的四節點矩形單元對計算區域離散化。根據以上分析，在隧道開挖區域內，單元應劃分的細一些，而對于受采動影響較小的其它區域，網格可劃分的大一點，網格劃分后的幾何模型圖如圖2所示：

圖2 網格劃分后的幾何模型圖

三、模型數據處理分析

求解之后，通過后處理，可以獲得巖層穩定后的隧道周邊變形位移和拱頂下沉位移云圖及應力云圖如下所示：

圖3 圍巖穩定后下沉云圖

圖4 圍巖穩定后變形云圖

圖5 圍巖穩定后第一主應力云圖

圖6 圍巖穩定后第二主應力云圖

四、結語

經過對張杖子山隧道軟弱圍巖的ADINA分析，得出其拱頂下沉曲線的實際值與模擬值對比圖，如圖7所示，可見模擬可以體現其總體變形趨勢。對于洞口淺埋段Ⅴ類軟巖，圍巖收斂變形達到基本穩定時間較長，初始圍巖凈空變形速率較大，因此應把初期的重點放在前期階段。在Ⅳ類圍巖則應在開挖初期施作一薄層柔性支護，并視圍巖變形的增長情況給予適時支護。

圖7 拱頂下沉時間―位移曲線對比圖

參考文獻

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篇7

【 關鍵詞 】 云環境；計算機；信息安全

Research on Information Security Policy Based on Cloud Environmenty

Jian Cheng-gang 1 Liu Fu-qiang 2

（1.Information Division of the Naval Command Beijing 100036；2. Naval Equipment Research Institute Beijing 100036）

【 Abstract 】 In the rapid development of information technology background， cloud computing technology has extensive development， in this environment how to strengthen the computer information security is becoming a hot spot of people attention. This article is how to also discussing this problem.

【 Keywords 】 cloud environment； computer； information security

1 引言

近年來，由于網絡技術的飛速發展，很多網絡隱患浮出水面。其中是基于云系統呈現出來的信息安全問題，則主要集中在信息的交流上，或者通過計算體系來完成的計算機服務的儲存中，信息安全隱患仍舊成為人們關注的焦點。

2 云計算環境下的信息安全問題

2.1 數據的儲存安全隱患

在云計算的模式下，客戶信息的安全問題取決于云計算模型數據的儲存安全。因為云系統的最終安全問題存在于其終端的IT設備上，對于資源的整合，也會體現出其中的各種便利，這對于越來越多的數據來說，其依懶性也越發明顯。而一旦云端的數據出現了損壞或者丟失，那么給用戶帶來的損失將是沉重的。所以在云計算環境的終端，其在儲存系統的要求上也更嚴格。

2.2 數據傳輸過程中的安全隱患

通常情況下，在企業的IDC中，都保存有大量的企業數據，而其中一些私密數據代表了這個企業的核心競爭力，比如客戶的信息以及財務方面的信息等，一旦流失，對于企業的生存將會造成沉重的打擊。現在企業數據存在的問題，主要集中在幾點：第一，在進行數據網絡傳輸時進行加密，確保其數據不被黑客竊取；第二，加強云計算服務商方面的數據保障，確保企業在進行數據傳輸和保存中，能夠更好地確保其數據的安全；第三，通過云計算的服務進行存儲的過程中，則需要嚴格地進行全方位的合法數據訪問，保證其企業在任何狀態下，都能夠確保自身數據的安全、有效。

2.3 數據的審計安全隱患

在云系統環境下，云計算往往在提供商業服務時，不受企業管理方面數據計算的影響，進行數據安全性和精確性的審計，在實現企業的信息規范上，能夠做到相應的數據支持。與此同時，在針對企業提供的相關數據上，進行可持續發展的持續認證，以確保計算服務的數據安全。在整體損害程度上，應該針對客戶的利益結構進行企業的長期有效性發展，不僅要在技術上確保其商務交付，同時還要對潛在的安全風險做最后的審計。

2.4 計算機病毒的威脅

一些計算機程序中經常會帶有病毒，計算機操作者在操作時一般也不容易被發現，因為病毒會隱藏在計算機程序或者執行數據文件中。如果計算機中帶有病毒，就可以肆意地操控電腦程序，獲取計算機中的信息。計算機病毒的破壞性極大，并且具有一定的傳染性，同時還具有一定的潛伏期，在病毒剛出現時，如果能及時加以控制，還能夠繼續維護計算機信息安全。計算機病毒能夠復制文件、進而隨意傳播文件，在傳播時主要是通過網絡、光盤、硬盤等渠道傳播，進而破壞系統文件，以至數據信息被損壞或刪除。

3 云計算環境下的信息安全防御策略

3.1 完善云計算信息安全標準體系

不管是公有云用戶，還是私有云用戶，均對信息安全有著較高的期望，因此必須以完善的安全標準體系為指導和依據。如針對云計算自身特點和信息安全監管差異催生的法律監管問題，要求各國不僅要在轄區內制定科學合理且針對性強的法律法規，也要加強國際合作共同完善云計算信息安全防護事項。同時，針對信息安全標準，應就云計算的運營流程、設施配置、安全要求、控制策略及其評估體系，予以逐步的規范化和標準化。

2.2 切實加強云計算基礎設施安全管理

基礎設施作為云計算的運行平臺，若自身配置存在安全風險和漏洞，那么信息安全必然得不到全面保障，可見加強云計算設施安全管理，不失為一種防護策略。重點應做到：最好就基礎網絡IP 加以統一規劃，并對關鍵節點中斷與服務器的IP和MAC采取綁定操作，以防地址欺騙；針對網絡核心設備，必須使其能夠對集合鏈路冗余進行備份，并基于異常流量監控及時發現并阻斷互聯網對DDOS 的攻擊，同時分別將防火墻設置在DMZ內網和互聯網接入點與DMZ 之間，以此確保云計算服務連續、安全而穩定；對于應用系統主機設備，既要予以安全加固，也要關閉不使用的服務端口和組件，并對虛擬機、數據庫、操作系統等加以補丁控制，同時安裝實時監測、惡意代碼、病毒查殺等軟件產品，在信息中心部署IDS/IPS設備，以此保護系統安全。

對于云計算體系而言，laaS 虛擬化、PaaS分布式、SaaS在線軟件等是關鍵技術，其中虛擬技術是實現IT資源靈活性和利用率最大化的重要手段，一般負責將IT內的硬件資源轉化成資源池，然后經網絡傳輸至客戶，在此可通過鍵盤鎖定、設備冗余、并行訪問、對數據存儲加以冗余保護、完善容災和容錯機制等策略確保虛擬化安全。

2.4 強化云計算信息風險防范能力

一是數據加密。此時要求既要對數據的訪問權限進行加密，也要加密元數據，故可在傳輸文件數據時對其進行AES 加密處理，并對密鑰予以RSA 加密，然后綁定密鑰密文和文件密文，經系統分塊將其存儲于HDFS 的存儲節點中，最后依次經抽取密鑰密文、私鑰解密、文件密文解密獲取文件，一來提高了存儲效率，二來改善了加密效果。

二是數據刪除技術。有時用戶需要對有價值或敏感的云端數據進行刪除，但若遇到磁盤停運，數據可能因被恢復而引發泄露風險，此時可借助替換實際值和鍵值等數據屏蔽技術減少敏感信息的外泄風險，可在云端部署SSL VPN網關接入的方法，確保用戶端到云端數據能夠安全訪問及接入。

三是數據災備技術。因數據中心涉及了所有相關的業務信息，故其災難備份和恢復尤為關鍵，除了合理運用虛擬技術外，還可發揮SAN 自身優勢在最大程度上實現數據共享和管理優化，以此提高信息容災備份效果。

3 結束語

在信息發展如此迅速的時代背景下，對于即將面臨的數據威脅方面，如何做到云計算的安全實施，已經成為各開發商的主要發展方向。在應對現在日益復雜的網絡系統時，其安全防御策略以及相應的手段，已成為整體信息安全發展中的主要應用措施，對于整體的交換技術發展來看，人們對防護墻、防入侵系統乃至病毒檢測系統等，都能夠提供有效的安全保障。

參考文獻

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作者簡介：

篇8

【 關鍵詞 】 地理信息科學；數字地球；云計算；空間計算；時空；高性能計算；地理信息網絡基礎設施

1 引言

“唯一不變的是變化本身”——肯尼迪。在全球化和人類活動地域擴張的21世紀，理解變化變得越來越重要（Brenner 1999； NRC 2009b）。這些變化在一定的空間范圍內發生，這個范圍可以小到個人或周圍的小空間，也可以大到整個地球（Brenner 1999）。我們用時空維度來更好地記錄空間的相關變化（Goodchild 1992）。為了理解、保護和改善我們的生活環境，人類已經積累了約十萬年或更長時間發生的變化的寶貴記錄。這些記錄通過各種傳感技術獲得，這些傳感技術包括我們人類的視覺、觸覺和感覺，以及最近發展的衛星、天文望遠鏡、原位傳感器和傳感器網（Montgomery and Mundt， 2010）。傳感技術的進步極大地提高了記錄的精度和時空范圍。總的來說，我們已經積累了EB級的記錄數據，而且這些數據集每天以PB級的速度在增加（Hey， Tansley and Tolle 2009）。

云計算的出現為解決地理科學的挑戰，即能夠靈活訪問廣泛集中的、實體化的以及負擔得起的計算機資源，帶來了可能的解決方案（Cui et al.， 2010； Huang et al.， 2010）。21世紀的地理空間科學與所描述的密集問題可以受益于最新的云計算框架，并充分利用時空原理以優化云計算。要抓住云計算和地理空間科學之間的內在關系，我們引入了空間云計算：a）解決地理空間科學中的4個密集問題；b）促進實施和優化云計算匯集、彈性、按需以及其他特點。

2 空間云計算（Spatial Cloud Computing （SCC））

云計算正在成為下一代的計算平臺，政府機構正在促進它的使用以降低啟動、維護和能源消耗成本（Buyya et al.， 2009； Marston et al. 2011）。結合地理空間科學，幾個試驗性的云計算項目正在諸如FGDC、 NOAA和 NASA等聯邦機構內實施。商業機構，如微軟、亞馬遜和ESRI正在調研如何在云計算環境中操作地理空間應用，了解如何最好地適應這個新的計算模式。早期的調研發現云計算不僅能夠幫助地理空間科學，而且能夠采用時空原理進行優化以最好地使用分布式計算資源（Yang et al.， 2011）。地理空間科學問題具有強時空約束和原則，能夠通過系統地考慮通用時空規則來獲得最好的答案（De Smith 2007； Goodchild 1990； Goodchild et al.， 2007； Yang et al.， 2011b）：1）物理現象是連續的，數據表示在時空上是離散的；2）物理現象在空間、時間和時空關系上是異構的；3）物理現象在局部地理域上是半自治的，并且能夠被分割和合并；4）地理空間科學和應用問題包括數據存儲、計算/處理資源、物理現象和用戶的時空位置；上述四種位置的相互作用隨空間分布強度愈發復雜；5）時空現象越接近越相關（Tobler' first law of geography）。

一個支持地理空間科學的云計算平臺應該利用上述時空原則和限制，以便以一種時空形式更好地優化與使用云計算，而不是設置限制條件和重新設計應用架構（Calstroka and Waston 2010）。

時空云計算涉及地理空間科學驅動的計算規范，通過將分布式計算環境應用于地理空間和其他科學發現，其能夠被時空原則所優化。

空間云計算框架包括物理計算基礎設施、分布在多個區域的計算資源，和用來管理為終端用戶提供服務的資源的空間云計算虛擬服務器。

空間云計算可以用一個架構來表示，這個架構包含物理計算基礎設施、分布在多個區域的計算資源，以及一個管理為終端用戶提供服務的資源的空間云計算虛擬服務器。

空間云計算環境的核心組件主要通過結合時空原則的SCCM來支持地理空間科學，以尋求計算資源的優化。基于傳統空間云計算平臺和核心GIS功能是能夠實現的，例如動態重投影和空間分析。本地用戶和系統管理員通過SCCM管理接口，能夠直接訪問私有云服務器，云用戶能夠通過空間云門戶訪問云服務。還需要進一步研究IaaS、PaaS、SaaS和DaaS環境在云計算與地理信息科學兩方面可用的一致性。在下一節中，我們使用四種有代表性的應用來說明四種密集的問題。

3 空間云計算應用

為說明云計算如何能潛在解決四個密集問題，我們選擇了四個科學和應用場景來分析這些問題、時空原則和潛在空間云計算解決方案間的內在聯系。

3.1 數據密集型

地理空間科學中的數據密集型問題至少可以總結為三個方面：1）利用專門的投影和地理坐標系統，多維地理空間數據在二維以上空間表示；2）諸如衛星觀測、照相獲取、或者模型模擬，會收集或產生海量多維數據；3）數據的全球分布。許多數據密集型的應用訪問和數據整合，因此，大數據可能在快速計算機網絡中傳輸，或者通過組合技術實現最小傳輸。

為解決這些數據密集型問題，我們開發了一種DaaS——分布式的目錄和基于空間云計算的門戶，來發現、訪問、使用地理空間數據。這個DaaS基于Microsoft Azure， Amazon EC2和 NASA 的地理空間社區的云服務上正在進行開發與測試。

空間云計算可考慮擁有和使用數據、服務、計算和終端用戶的位置、能力、容量和質量等信息并予以優化，當然是在計算、地理空間科學和應用使用時空原則的情況下。

3.2 計算密集型

計算機密集型是地理空間科學需要解決的另外一個問題。在地理科學元素中，在信息/知識的數據挖掘、參數提取和現象模擬應用中計算密集型問題愈發突出。這些問題包括：1）地理空間科學在建模和分析方面天然是耗費計算資源的；2）參數提出需要運行復雜的地球物理算法，以從海量觀測數據中獲取現象值（Phenomena Values），這個復雜的算法運算使得參數提取更具有計算密集型特征；3）當考慮到地球系統的所有動態參數時，模擬地理空間現象是非常復雜的。周期性的現象模擬密集計算的不斷循環，高性能計算機常用來提升此類計算速度。更重要的是，現象處理的時空原則可用來優化分布式計算單元的組織，以實現時空科學模擬和預測（Govett et al.， 2010； Yang et al.， 2011）。這些原則對于實現數據挖掘、參數提取、現象模擬的云計算來優化計算資源也是很關鍵的（Ramakrishnan et al. 2011； Zhang et al. 2011），主要通過：1）利用動態需求和能力，為計算工作選擇最匹配的計算單元；2）并行化操作單元以降低這個處理時間或提高整個系統的可操作性，3）利用更加匹配的工作、計算應用以及存儲與網絡狀態，優化整個云操作性。由于科學算法的多樣性和動態性，最好的實現平臺是PaaS和IaaS。

3.3 并發訪問密集

互聯網的發展和“在任何地點、任何時間將正確信息提供給任何人”的理念，使得基于位置的地理空間服務流行開來（Jensen 2009），并允許數以千萬計的用戶并發訪問系統（Blower 2010）。例如，Google Earth通過其SaaS支持數百萬互聯網用戶并發訪問。這些并發密集型訪問在某一時間（例如2011年3月日本海嘯和地震期間）非常密集，而在另外時間則很少。為更好地滿足這些并發訪問，空間云計算需要彈性調用更多的來自不同區域的服務進程來應對訪問峰值。

實驗證明計算進程越多，性能越高。彈性自動提供和釋放計算資源允許我們共享其他無并發訪問峰值的應用的計算資源，以應對當前的并發訪問峰值。

3.4 時空密集型

為更好地理解過去和預測未來，一些被收集的地理空間數據是基于時間序列的，將已有的觀測數據進行時間序列的重建工作也已實施。時空密集型的重要性體現在時空索引（Theodoridis and Nascimento， 2000； Wang et al.， 2009）、時空數據建模方法（Monmonier， 1990， Stroud et al.， 2001）、地球科學現象關聯分析（Kumar 2007）、颶風模擬（Theodoridis et al.， 1999）以及計算機網絡技術（在傳輸負載與拓撲復雜性上飛速發展）（Donner et al.， 2009）之上，面臨著的挑戰也來自于這些。

針對數據采集，不同的路徑傳感器、照相機以及公眾探測技術用來獲取實時的交通狀態信息（Goodchild 2007）。已存在的路徑連接和節點也被添加進來作為基礎數據。模型模擬在高性能計算環境中進行。不像靜態路徑規劃可利用Dijkstra算法實現，近實時的路徑規劃則不能如此（Cao 2007），我們不得不針對每一個路徑規劃請求進行準實時的計算。此復雜性給計算和地理科學帶來很大的挑戰。由于路徑規劃請求的動態特點，我們不能為應對最大量的用戶而去維持最大的計算能力，通常我們不需要全部的計算能力。云計算提供的彈性與按需特征能夠用來解決這個問題，PaaS最適合這種應用。

4 機遇與挑戰

這篇論文羅列了21世紀地理空間科學面臨的諸多巨大挑戰：數據、計算、并發和時空分析密集特征。我們論證采用空間特征的云計算的最新進展能夠為解決這些巨大挑戰提供潛在的解決方案。

時空云計算的成功依賴許多因素，例如時空云計算在能夠采納云解決方案的地理空間科學家中的推廣，在能夠采納時空原則進行設計、建設和部署云平臺的計算科學家與工程師中推廣。我們列舉了幾個方面，包括：

4.1 時空原則挖掘和提取

地理空間現象在時間和空間上不斷變化，利用四維或更多維去表示或描述其演變是可能的。我們已建立了歐幾里德和其他空間去描述這些現象。由于現象的復雜性和多維的龐大，我們力圖簡化維度，引入現象的特征或模板去幫助更好地在理論和計算環境中表示，使得其具有可計算性。

在地理空間科學中，由于人類活動的擴展和全球化，一些表示方法需要重新定義。例如，我們需要整合陸地區域、海洋和大氣進程以更好地理解氣候變化。另一方面，我們需要更好地描述地理空間現象如何影響我們的生活。這些時空關系幫助我們形成更好的時空原則，開發多維狀態下的時空案例。橫向應用需要多領域的不同背景的科學家進行合作。社會上，跨領域和地域的處于分散狀態的科學家合作是一個巨大挑戰。

4.2 重要的數字地球與復雜的時空科學及應用

Digital Earth要求將我們星球的數字信息進行整合，并開發出地理空間問題的解決方案。理解可預知的模式并提供特定環境下的解決方案，這是非常必要的。解決這些問題不僅為人們提供需求便利，而且從長遠看能夠改善人們的生活質量。

為此，需要研究：a）辨明具有較大影響的基礎性的應用，以及需要的計算支持；b）結合可獲取的分布式計算能力，分析應用中的四個密集型問題；c）通過考慮云計算能力和時空需求，擴展或指定數學和概念模型到計算機模型，以實現應用的可計算性；d）為決策者和其他最終用戶解決或提出問題；e）通過改進傳感器技術、數據處理算法、數據結構和模型模擬以改善應用；f）總結經驗教訓，優化通用云計算技術。

4.3 支持空間云計算（SCC）特征

空間云計算嚴重依賴計算基礎設施的狀態，除了工程研究和計算基礎設施特征的可用外，網絡、CPU、RAM、硬盤、軟件許可和其他資源的使用/狀態，對于優化使用時空原則的云計算環境也是重要的。

在調研面向解決四種密集型地理空間問題的云計算特征工作中，需要進行擴展研究以更好地理解計算基礎設施和應用的時空特性，應用和計算資源的優化調度也是關鍵的（Mustafa Rafique et al. 2011）。

4.4 安全

云計算公司通常會使用授權和認證技術來保護用戶隱私，云服務提供商確保其基礎設施安全并擁有可行的保護用戶數據與應用的解決方案是必須的。美國聯邦首席信息官（The US Federal CIO）正努力合并安全訪問與授權成為統一功能，這計劃為三個步驟（FEDRAMP 2011）：a）安全需求底線；b）持續監控；c）潛在訪問與授權。

（注：本文譯自《國際數字地球學報》International Journal on Digital Earth）

譯者簡介：

翟永（1969-），男，碩士，高級工程師；研究方向：計算機網絡、服務器和空間數據庫系統集成以及安全保密技術。

劉津（1989-），女，學士，助理工程師；研究方向：空間數據庫管理和地理信息管理系統集成。

篇9

關鍵詞：醫院信息化；健康管理；區域衛生；虛擬化

中圖分類號：R197.324

醫院信息化管理系統就是利用現代化的網絡通訊設備及相關的配套軟件為醫院各部門提供對患者診斷、治療信息與行政管理信息的收集、存儲、處理、提取、交換等能力，同時實現用戶管理保障醫院各項工作的全面展開，促進醫院可持續發展的綜合信息處理系統。

伴隨著國家十二五規劃中新的醫改規劃將醫療衛生信息化作為醫療改革的有效方式之一，國務院、衛生計生委、發改委等部委相繼出臺了《加快推進人口健康信息化建設的指導意見》、《基于電子病歷的醫院信息平臺建設技術解決方案》、《電子病歷系統應用水平分級評價方法及標準》、《衛生行業信息安全等級保護工作的指導意見》等一系列的政策、標準來推動醫院信息化的發展，最終目標是實現與區域衛生平臺、居民健康檔案的融合。

1 當前國內三級醫院信息化的幾個特點

1.1 信息化應用差異大

我國醫療衛生信息化發展正在處于一個加速發展的時期。根據衛生部統計信息中心2013年對全國3765所醫院信息化現狀調查資料，以費用和管理為中心的全院網絡化系統應用已經超過了87%。目前存在的主要問題有三個：發展程度地域化差異較大；缺乏統一的HIS建設規范和技術標準；HIS系統模型構建和整合存在技術障礙，應用系統彼此獨立和封閉。

1.2 在應用系統上，重疾病管理，輕視其他方面

在中國醫院協會信息管理專業委員會2012～2013年度對全國29個行政區劃的三級醫院調查中顯示，最受醫院重視的是電子病歷系統（EMR），比例為85.71%；臨床信息系統（CIS）、數字化影像存儲交換系統（PACS）、計算機化的醫囑錄入（CPOE）、醫院業務管理系統（HMIS）分列被選擇項的第二到五位，比例分別為76.28%、61.19%、51.48%、50.94%。詳細數據見圖1，由圖表可見，當前三級醫院的信息化基本上處于只重視當前最急需的疾病管理應用方面，其他的像資源管理、知識管理等方面信息化程度不高的現狀。

圖1 2012-2013年度中國三級醫院應用系統受重視程度對比

1.3 圍繞應用構建的IT系統

目前大多數醫院IT系統都是圍繞應用構建的，一個業務系統通常要配置一套獨立的硬件、軟件，因此形成了大量信息孤島，為PACS、RIS和HIS等業務系統提供支撐是醫院信息化工作的核心。

2 當前的醫院信息化存在的問題

當前醫院信息化基本上都是以醫院為單位進行的，不利于區域衛生平臺、居民健康檔案的建立；醫院缺乏跨專業的計算機和醫療人才；醫院應用眾多，需求復雜，醫院信息化正處于高速發展中，不合理的規劃容易引起各種問題。

3 醫院信息化發展趨勢及實現

基于以上的當前醫院的信息化現狀及存在的問題，結合當前最新的國家政策指導文件，現對我國醫院信息化的發展趨勢作出如下分析：

3.1 利用網絡、微平臺發展的健康管理

目前的醫院信息化系統中主要是基于傳統的C/S、B/S模式，醫院信息化系統是以醫院內部人員作為主要使用對象以疾病管理為主的醫院內部信息處理系統。以后的醫院信息化發展方向應該向著全民參與的，以健康管理為主的綜合化、通用化信息處理平臺。普通民眾可以通過傳統瀏覽器、微信，易信等多種途徑參與自己的疾病診治、健康狀況監控，同時也可以通過這些途徑完成預約診療、一卡通、跨區域結算等。

未來醫院的發展方向應該是以健康管理為中心。健康管理的概念是指一種對個人或人群的健康危險因素進行全面管理，建立以個人健康檔案為核心的全生命周期的健康管理的過程。患者個人健康檔案不僅僅在某一醫院使用，還能通過網絡在其他任何地方查看，如可以利用現在發展的微平臺達到個人健康檔案遠程查看的目的。

3.2 從醫院信息化走向區域衛生信息化

公立醫院改革試點工作的重要任務之一，就是要完善以電子病歷為核心的醫院信息化系統的建設，突破以往的醫院信息化過程中各個醫院各自為政形成信息孤島的弊端，使其與在社區建立的以居民電子健康檔案為核心的社區居民電子健康檔案系統實行有效對接。同時不同機構的診斷和治療也可以通過統一的平臺查看，這樣可以提高疾病醫治的效率和準確度，并節省費用。著力與各級醫療機構建立遠程數據通道，將不同醫療機構，不同醫療機構的所有醫生，為一個患者提供全生命周期健康與疾病的所有相關服務。從而實現醫療衛生信息化從醫院信息化走向區域衛生信息化的過度。

3.3 一體化和集成化

以后醫院信息化的建設重點逐漸轉移到電子病例的建立和普及上，而構建電子病例系統的前提是實現RIS、PACS及HIS等系統的無縫連接和信息共享，同時實現一體化的訪問和控制，IT基礎架構的整合是關鍵，同時也是實現數據管理和利用的基礎。可以采用先建立一個整合的基礎架構平臺，然后在其上建立一個統一的醫院信息集成平臺，實現各應用系統的互聯互通，最終實現統一、集成的資源管理的發展路徑。

3.4 業務平臺虛擬化

虛擬化、云是未來的趨勢。如果醫院所有設備（包括核心交換機、服務器、存儲等）都進行虛擬化，醫院機房耗電量、機房空間、維護成本等均會大幅度降低，而系統整體穩定性卻會大幅提升。同時區域衛生信息化的實現在很大程度上還要依賴云計算技術，醫院信息系統大數據的深入挖掘和分析可以對醫學科研產生重大影響。

4 結束語

以上是我們從事醫院信息化工作中獲得的一些經驗及設想，我們一直關注我國醫院信息化的進程和發展，并研究和分析了國內醫院信息化的現狀，希望我們的文章能拋磚引玉，啟發人們進一步做好醫院的信息化工作。

參考文獻：

[1]沈韜，計虹.2012-2013年度中國醫院信息化狀況調查報告[R]，2013.

[2]饒克勤.醫院信息化管理的重要性及發展方向探討[R].

[3]佚名.醫療行業大數據應用三點建議[J].中國計算機報，2013.

篇10

關鍵詞：ANSYS平臺；方向機彎梁；結構斷裂；強度分析；改進方案 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH248 文章編號：1009-2374（2015）03-0022-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0204

隨著社會的發展和科學技術的進步，世界汽車工業已取得了令人矚目的成就，正朝著安全、舒適、環保、節能的方向前進，其中汽車乘坐的舒適性更是人們追求高品質生活的重要體現。汽車行駛平順性的好壞直接影響著汽車乘坐的舒適性，研究轎車、重型汽車的行駛平順性也成為國家863高技術研究發展計劃重點項目：轎車集成開發先進技術（2006AA110102）的子課題“轎車底盤匹配與性能優化”的一部分和重型商用車集成開發先進項目（2006AA110104）的子課題“底盤集成匹配與性能優化”的一部分。在這一研究背景下，本文以新的理論與方法對汽車行駛平順性仿真的關鍵技術進行了探討與研究，并將其應用到轎車和重型汽車的行駛平順性分析中。有限元法是工程領域應用最廣泛的一種數值計算方法，它不但可以解決工程設計中的結構分析問題，同時更夠很好地解決熱力學、電磁學、流體力學已及聲學等學科問題。經過多年發展，以有限元法為基礎，開發出了眾多優秀的有限元仿真分析軟件，ANSYS便是其中之一。

ANSYS軟件是由ANSYS公司開發，集結構、流體、電場、磁場、聲場分析與一體的大型通用有限元分析軟件，該軟件可以廣泛應用于航空航天、土木工程、機械制造、車輛工程、電子、造船等眾多領域。

客車作為一種以運載人為目的的交通工具，其安全性一直是首要目標。傳統的設計流程是先設計，接著制作樣機，然后檢驗樣機性能，發現不足后再次調整設計結構，直到使樣機滿足使用性能要求。現在，隨著CAD、CAE軟件的逐步完善，利用軟件便可以完成結構的分析，從而找出薄弱環節，進行早期更改，直到滿足要求。方向機是車量的轉向系統，方向機支架則是整個方向機的支撐結構，方向機支架結構是否符合強度要求，直接關系著方向機能夠正常工作，而方向機彎梁則是方向機支架底端與車架相連的結構，因此方向機彎梁的安全性直接關系到客車的安全性。

針對某型號客車方向機彎梁焊接位置出現斷裂的現象，對彎梁整體結構的強度進行分析。采用有限元仿真分析軟件ANSYS對該結構進行建模并且仿真，獲得斷裂位置處的應力值，與材料許用應力值進行比較，得出分析結果，在確定結構有待改進之后，給出調整方案。

方向機彎梁處使用的型材為160×60×4.5mm的矩形管，材質為WL510，屈服強度為355MPa，許用應力的計算公式為：

[σ]=δs/n

其中安全系數n的取值范圍為1.5～2.5，此處分別對安全系數的兩個邊界值進行計算，用[σ]WLmax表示WL510能夠承受的最大許用應力，用[σ]WLmin表示WL510能夠承受的最小許用應力，計算后得到結果為：

[σ]WLmax=237MPa

[σ]WLmin=102MPa

之后對方向機彎梁處的幾個重要部件進行建模，幾何模型如圖1所示：

完成幾何模型之后，定義模型的單元類型及相關參數，劃分網格，施加約束與載荷，最后獲得完整的有限元模型。本文模型均采用shell63單元，實常數分別設定為0.003m、0.0045m和0.012m，彈性模量為2.1e11Pa，泊松比為0.3，密度為7.8e3kg/m3，根據底盤項目組給定的載荷，扭矩為3219N?m，方向機總成重量為48kg，設計人員要求，為扭矩乘以1.2的安全系數，圓整數據后最終得到扭矩值為3900N?m，由于在運動的過程中存在動載荷，因此乘以動載系數2，圓整后獲得的重力為1000N；又因為方向機總成與腹板是以三枚螺栓螺母連接，因此本文中將產生的扭矩均勻分布到三點處，即每點處產生1300N?m，轉換切向力，方法為用扭矩除以距離中心點處的距離（力臂），分別得到三點處的作用力，分別為8450N、13265N和13000N，另外將方向機的重量加載到扭轉中心點處。

對以上的模型進行求解，求解完成進入后處理查看，節點的von Mises stress云圖如圖2所示：

圖上得到的應力最大值處為腹板與彎梁連接位置，該位置不是重點考慮位置，所以在文中不做過多分析。文中重點分析的部位為彎梁焊接位置，即折彎部位，據圖3的應力云圖可知，彎梁焊接位置處應力的最大值出現在拐點處，也就是說，只要找出該位置處的應力值，即能夠知道焊接位置處承受的最大應力值，拐點處的最大應力值如圖4所示：

從圖4中能夠清楚地看到，拐點處的最大應力值為235MPa，該值與開始得到的最大許用應力相比，基本持平，也就是說，此處結構比較薄弱，如果再將焊接等工藝因素考慮進去，這里是很容易產生斷裂的。

完成仿真計算之后，對于該結構進行分析，找出改進方案，是本文的另一重點。通過對整體結構的應力云圖進行分析發現，力是通過腹板傳到彎梁的，也就是說，越靠近彎梁的位置，結構的應力值也就越大，因此，就能夠得到以下三種改進方案：（1）在腹板上增加連接桿，從而達到分擔傳遞到彎梁上力和扭矩的目的；（2）將焊接位置盡可能地遠離彎梁與腹板的連接位置；（3）在彎折位置處增加扒角，分散作用在該位置處的變形力。

以上三種方法分別從力的源頭到力具體的作用位置進行了相應的加強，但是，考慮到整體結構的最大應力值出現在腹板與彎梁的連接位置，且已經超過了材料本身的屈服強度，建議優先采用第一種方案，這樣做的好處是均攤了整個結構所承受的力；其次選用第二種方案，該方案在一定程度上減緩焊接位置處的受力；如果前面兩種方案由于空間限制等因素均無法實施，最后再采用第三種方案，第三種方案是在斷裂位置進行加強，這樣做可以在一定程度上分散斷裂位置的受力情況。

本文通過有限元仿真分析軟件ANSYS對方向機彎梁處的結構進行了強度分析，通過分析結果與材料屈服進行對比，找出彎梁結構處的薄弱環節，針對出現的斷裂問題給出具體改進方案。文章給出了一種結構類產品開發的有益思路，可以提升開發速度，降低開發投入，為企業增產降耗做出貢獻。

參考文獻

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[3] 秦嵩，尹志新，張偉.基于ANSYS的某半高箱有限元分析和結構改進設計[J].裝備制造技術，2010，（4）.