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質(zhì)量是產(chǎn)品的生命,沒有好的質(zhì)量,產(chǎn)品就沒有市場,只有高質(zhì)量的產(chǎn)品,在市場上才有競爭力,建筑設(shè)計也是同樣如此。
本人認(rèn)為,只有在建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理上做文章,才能產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑設(shè)計成品。建筑設(shè)計,在某種意義上講可等同于建筑產(chǎn)品,它是藝術(shù)創(chuàng)作與科學(xué)技術(shù)的結(jié)合體。它不能用工業(yè)化、工廠化、程序化的過程進(jìn)行生產(chǎn),對于不同使用功能、性質(zhì)的建筑從內(nèi)容到外表形態(tài)是不同的。
建筑設(shè)計成果的質(zhì)量評定不能用固定的標(biāo)準(zhǔn)去衡量,即使達(dá)到建筑設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程,也不能稱該建筑設(shè)計就是優(yōu)良品或精品。建筑設(shè)計是科學(xué)與藝術(shù)雙重創(chuàng)作的結(jié)合,是創(chuàng)作構(gòu)思加科學(xué)計算合成的結(jié)果。在運(yùn)行過程中設(shè)計構(gòu)思組合產(chǎn)生出全新的東西,不可能有固定的模式可套用,建筑設(shè)計具有一定的隨機(jī)性變化。
建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣,確切地說是一個目標(biāo)范圍的界定,建筑規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)是建筑設(shè)計合格的下限。建筑設(shè)計精品是在設(shè)計運(yùn)行過程中優(yōu)化取舍,完善完美。因此,設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理是十分值得重視的。
建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理,就在于強(qiáng)化、強(qiáng)調(diào)了設(shè)計的“全過程管理”,這是動態(tài)管理。它也打破了過去靜止的簡單化的“結(jié)果管理”淘汰制。從而避免浪費(fèi)時間和造成直接經(jīng)濟(jì)損失。建筑設(shè)計運(yùn)行過程要自始至終,由部分到整體、由管理點(diǎn)到強(qiáng)化點(diǎn),由方案到施工圖,這些工作都要進(jìn)行細(xì)化、優(yōu)化和篩選。它是積極主動、極具挑戰(zhàn)性的動態(tài)管理。
2、健全建筑設(shè)計質(zhì)量優(yōu)化管理的基礎(chǔ)——質(zhì)量管理保證體系
(1)建立法人掛帥的組織機(jī)構(gòu)。成立監(jiān)督機(jī)構(gòu),即法人親自掛帥,專家起主導(dǎo)作用的全方位的有機(jī)結(jié)合體。設(shè)立質(zhì)量檢查小組,每個項目均設(shè)質(zhì)檢員。以專家為主導(dǎo)是為了掌握專業(yè)技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量,法人掛帥是保證質(zhì)量管理體系順利運(yùn)行。主要目的是使這項工作經(jīng)濟(jì)化,制度化,責(zé)任化。
(2)健全可操作的規(guī)章制度。主要包括以下方面:一是規(guī)章制度的制訂要結(jié)合實(shí)際情況,一定要具體化、細(xì)化、量化,特別是要具有可操作性,以保證其運(yùn)用的經(jīng)常性和可檢查性,以其達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。二是規(guī)章制度要量化,做到可以制成表格分門別類填寫打分。三是設(shè)計人員行為要規(guī)范,原則性要強(qiáng),只有我們自己有效地規(guī)范了行為,才能使我們的服務(wù)對象滿意。四是跟蹤服務(wù)、反饋信息及時更正與處理。五是事前計劃要具體,事中控制有措施,事后總結(jié)有效果。
3、建筑設(shè)計質(zhì)量優(yōu)化管理的運(yùn)作
建筑設(shè)計質(zhì)量優(yōu)化,不僅是為了設(shè)計產(chǎn)品合格,滿足設(shè)計規(guī)范的要求,而是為了高標(biāo)準(zhǔn)的追求。在設(shè)計優(yōu)化管理運(yùn)行的前后,從計劃到分工、從人員到產(chǎn)品,從部分到整體等都是為了篩選出最優(yōu)的方法和手段,產(chǎn)出最佳產(chǎn)品。
(1)在定崗定位人員時即時挑選,既要進(jìn)行優(yōu)化思想教育,又要注重量才使用,使每一個設(shè)計人員都有進(jìn)取精神,思想中時刻存在著爭奪市場的競爭意識。這就是人員的優(yōu)化組合。
(2)確定每一個項目的優(yōu)化管理。所謂管理點(diǎn),就是項目中起決定作用的關(guān)鍵點(diǎn)。比如:項目設(shè)計的方案圖、施工圖、預(yù)算,這就是建筑設(shè)計項目宏觀中既有影響又起決定性作用的關(guān)鍵點(diǎn)。
(3)設(shè)計項目的優(yōu)化統(tǒng)籌安排。設(shè)計項目的各個專業(yè)及專業(yè)內(nèi)部的不同程序的交叉運(yùn)行必須要進(jìn)行周密地安排。只有這樣才能使各個專業(yè)及專業(yè)內(nèi)部密切聯(lián)系,避免出現(xiàn)差錯,大大地縮短設(shè)計時間,提高工作效率。
(4)隨時制訂與研究項目的創(chuàng)新計劃。凡是設(shè)計項目運(yùn)行過程出現(xiàn)新情況新問題,都應(yīng)該進(jìn)行分析研究。只有不斷地向較高的目標(biāo)前進(jìn),優(yōu)良產(chǎn)品才會不斷產(chǎn)出。
(5)提倡精品化、集成化、信息化。要創(chuàng)新要精品就必須掌握足夠的信息,如向國外發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí),他們的設(shè)計理念和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),做到這一點(diǎn)也就等于找到了捷徑。
(6)提高設(shè)計人員整體水平和素質(zhì),給設(shè)計對象創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí),深造的機(jī)會,使他們在設(shè)計運(yùn)行中的各個環(huán)節(jié)都能獨(dú)當(dāng)一面。
(7)制定優(yōu)化的最佳目標(biāo),打出最低的要求線,盡量把一些定性的要求變成定量的標(biāo)準(zhǔn),以具有明確的可操作性。
(8)建筑設(shè)計方案的優(yōu)化管理。建筑設(shè)計方案對于設(shè)計項目十分重要,建筑設(shè)計方案的確定不僅僅是為了評選好的方案,優(yōu)化選取方案不是目的,重要的是在建筑設(shè)計方案運(yùn)行中進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)建筑設(shè)計方案選取后,按專業(yè)部分進(jìn)行優(yōu)化、細(xì)化、量化而后運(yùn)行。建筑設(shè)計方案優(yōu)化管理,旨在于打破舊的、固定不變的教條,采取積極地動態(tài)管理方法。
建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理,首先在于建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化,然后才是管理。建筑設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化關(guān)鍵在于建筑設(shè)計思想目標(biāo)的確立,建筑設(shè)計思想的優(yōu)化。
4、建筑設(shè)計運(yùn)行系統(tǒng)與過程的優(yōu)化控制
設(shè)計運(yùn)行系統(tǒng)指總體的各個部分運(yùn)行一體化,而過程是進(jìn)行設(shè)計的全過程。要對其進(jìn)行優(yōu)化控制。首先,要確定系統(tǒng)部分的控制點(diǎn),也就是運(yùn)行的各個部分,即管理點(diǎn),使每一個部分都進(jìn)行優(yōu)化處理。然后,進(jìn)行過程的優(yōu)化控制。如果只提達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、滿足規(guī)范、規(guī)則的要求,那么建筑設(shè)計這個特殊的產(chǎn)品并非是精品。因?yàn)榻ㄖO(shè)計的創(chuàng)作意識包括科學(xué)與藝術(shù)的排列與組合。提倡設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)化管理,就是始終有一個較高的目標(biāo)去奮斗。這里目標(biāo)指的是一個范圍,而不是具體的標(biāo)準(zhǔn)。方案有幾個,而最好的只有一個。復(fù)雜的建筑設(shè)計周期短的幾周、長的幾年,施工的周期更長。
關(guān)鍵詞:截流井,等截流量,錐體控制
0 引 言
城市污水截流井是合流制管道中一個重要的附屬構(gòu)筑物,其主要功能是將城市旱流污水和初期雨水截流入污水截流管,以免城市水體受到更為嚴(yán)重的污染[1]。截流井設(shè)計的基本要求可歸納為幾點(diǎn)[2]:1)保證旱流時污水的截流;2)雨天時保證初期雨水的截流,當(dāng)達(dá)到設(shè)計截流倍數(shù)時,能順暢地溢流排入水體;3)安全可靠、截流效率高,維修量少,管理方便,能適應(yīng)不同截流倍數(shù)的要求;4)構(gòu)造簡單、加工方便、造價便宜。
1 國內(nèi)常用污水截流井類型及其優(yōu)缺點(diǎn)
國內(nèi)目前涉及截流井設(shè)計及計算的規(guī)范和規(guī)程主要包括了《合流制系統(tǒng)污水截流井設(shè)計規(guī)程》(CECS 91: 97)(以下簡稱《規(guī)程》) 、《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50101—2005)、《給水排水設(shè)計手冊》(第5冊)等[3]。在《規(guī)程》中提及的污水截流井型式主要有三種,即溢流堰式、截流槽式、跳躍堰式截流井。
1.1溢流堰式截流井
其結(jié)構(gòu)如圖1所示。溢流堰式截流井是在井中設(shè)置溢流堰,當(dāng)上游來水過多時機(jī)電一體化論文,超量的水從堰頂?shù)渑湃胍缌鞴堋F鋺?yīng)用范圍一般在雨、污水管道基本一致或合流管道與污水管道高程相仿時。在兩條管道間加兩個檢查井做連接管,并在雨水或合流管內(nèi)加設(shè)檔堰論文格式。擋堰可以砌磚或做成木板閘,擋堰和擋板的高度視截流污水量的大小而定。這樣在非汛期,管道內(nèi)的污水被堰或堰板擋住,折返進(jìn)入污水管。而當(dāng)雨季來臨,合流管或雨水管道內(nèi)的雨污混合水就會越過堰排入河湖中。
根據(jù)堰的平面布置形式不同,溢流堰可以分為正堰、斜堰、側(cè)堰和曲線堰。側(cè)堰式截流井在合流制截污系統(tǒng)中的應(yīng)用是較為成熟的一種[4]。
1.2截流槽式截流井
其結(jié)構(gòu)如圖2所示,截流槽式截流井一般只用于已建的合流制管道,該截流井不用改變下游管道,它可以由已建合流制管道上的污水檢查井改造而成。但由于其截流量難以控制,在雨季時將會有大量的雨水進(jìn)入截流管道,增加污水處理廠的負(fù)荷,當(dāng)污水截流倍數(shù)值選擇不當(dāng)時,污水又會截不凈,因此在使用中受到一定的限制。
1.3跳躍堰式截流井
其結(jié)構(gòu)如圖3所示。跳躍堰式截流井是一種主要的截流井形式, 該種井的中間固定堰高度可根據(jù)手冊提供的公式計算到。由于設(shè)計周期較長,而合流管道的旱季污水量在工程竣工之前會有所變化,故將固定堰的上部改為磚砌,且不砌至設(shè)計標(biāo)高,當(dāng)投入使用后再根據(jù)實(shí)際水量進(jìn)行節(jié)。但它的使用受到一定的條件限制,即其下游排水管應(yīng)為新敷設(shè)管道。對于已有的合流制管道,不宜采用跳躍式截流井(只有在能降低下管道標(biāo)高的條件下方可采用)。
圖1圖2圖3
2錐體控制等截流量截流井
2.1工作原理
如圖4所示,一般截流井包括:內(nèi)部中空且具有一定容積的外形為正方體或長方體的井體機(jī)電一體化論文,井體壁上至少一個雨污混合水流進(jìn)口即合流管,截流污水的截流管,溢流堰和溢流管。錐體控制等截流量截流井的特征在于帶浮力控制裝置的錐體裝置。
1.合流管 2.溢流管3.截流管 4.內(nèi)錐 5.滑桿 6.滑套 7.滑塊 8.搖桿 9.拉桿10.杠桿和浮球
圖4
錐體裝置由錐管和內(nèi)錐組成,錐管的左端與截流管連接,內(nèi)錐位于錐管內(nèi),與錐管同軸,兩者的表面之間有一定間隙,內(nèi)錐的右端與滑桿固定連接。
浮力控制裝置由滑桿、滑套、滑塊、搖桿、拉桿、杠桿和浮球組成,滑桿的左端與內(nèi)錐固定連接,右端與滑塊鉸接,中間位于、滑套內(nèi),滑套與井體固定連接,搖桿是一根彎桿,中間彎頭處與井體鉸接,垂直端部分位于滑塊內(nèi),另一端與拉桿鉸接,拉桿的另一端與杠桿的中間部分鉸接,杠桿的一端與浮球固定連接,另一端與井體鉸接。
當(dāng)旱流或雨量較小時,截流井內(nèi)水面較低,浮球下落機(jī)電一體化論文,帶動杠桿逆時針轉(zhuǎn)動,杠桿推動拉桿向下運(yùn)動,拉桿推動搖桿逆時針轉(zhuǎn)動,搖桿帶動滑塊向右運(yùn)動,滑塊帶動滑桿向右運(yùn)動,滑桿帶動內(nèi)錐向右運(yùn)動,內(nèi)錐與錐管之間的間隙加大論文格式。但由于此時水面較低,截流管口的污水的壓強(qiáng)較小,流速較小,流量一定。而當(dāng)雨量較大時,截流井內(nèi)水面逐漸升高,浮球抬起,帶動內(nèi)錐向左運(yùn)動,內(nèi)錐與錐管之間的間隙減小。但由于此時水面較高,截流管口的污水的壓強(qiáng)較大,流速較大,流量也一定。如果將浮力控制裝置中的各個構(gòu)件的尺寸合理確定,就能使錐體左右移動的距離與水面高度相對應(yīng),從而使截流管的截流量恒定。
2.2 相關(guān)計算過程
(1)當(dāng)井內(nèi)的液面高度有h1變化至h2時,截流管處的水流速度變化有v1變化至v2,如圖5所示。
根據(jù)伯努利方程有[6]:
式中: 為沿程損失;為局部損失;
λ為沿程阻力系數(shù);為截流管管長;圖5
為截流管管徑;ξ為局部阻力系數(shù);v為截流管內(nèi)水流速度(m/s)
由此可知:
;
(2)當(dāng)井內(nèi)的液面高度有h1變化至h2時機(jī)電一體化論文,內(nèi)錐在雙搖桿機(jī)構(gòu)以及搖桿滑快機(jī)構(gòu)作用下有x1移動至x2,如圖6所示。
液面高度h和杠桿的轉(zhuǎn)動角度關(guān)系:
,
當(dāng)杠桿產(chǎn)生了轉(zhuǎn)角()后,搖桿L3也產(chǎn)生了一個轉(zhuǎn)角()
(取負(fù)值) [6]
其中:
當(dāng)搖桿轉(zhuǎn)動了角度后,滑塊推動滑桿向前移動了
圖 6
(3)當(dāng)內(nèi)錐在滑桿推動下有x1移動至x2時,錐管內(nèi)的截面積有s1變化至s2,如圖7所示。
即:
而所謂等截流量要求的是:
即:圖 7
有以上推導(dǎo)可知,只要選取合適的雙搖桿的桿長以及內(nèi)錐的錐角值,即可保證截流量恒定的要求。
3 結(jié) 語
本文介紹了一種由液面高度控制截流量的錐體控制等截流量截流井,可用以解決在現(xiàn)有污水處理廠處理、儲存能力和截流井、管網(wǎng)儲存能力的不變的情況下,減少稀釋后的雨污混合水過多地進(jìn)入截流管,從而進(jìn)一步稀釋污水處理廠的儲水池的污水的問題,實(shí)現(xiàn)截流流域污染物截流的最大化。
參考文獻(xiàn):
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隨著計算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用,計算機(jī)輔助教學(xué)管理也日趨普及。計算機(jī)輔助高等教育評估是其中一個比較新的分支,它的出現(xiàn)不僅改善了教育評估方式,而且有力地促進(jìn)了傳統(tǒng)教育評估方法向高效率、高質(zhì)量和更加準(zhǔn)確可靠的方向轉(zhuǎn)變,促進(jìn)了教育評估系統(tǒng)的改革,推動了教育評估方法的更新。教育評估是高等教育活動中一個非常重要的方面。而建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)工作則是本科生培養(yǎng)中一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié),做好本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)評估工作,有助于改進(jìn)建筑工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)。遺憾的是,多年來對本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)評估工作普遍重視不夠,或者雖然重視,卻僅僅停留在定性評價的階段,缺乏準(zhǔn)確可靠的評價標(biāo)準(zhǔn),所有這些都不同程度地影響了本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的質(zhì)量。在這種情況下,將計算機(jī)引人本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)評估活動中來,可以大大改善這種狀況。計算機(jī)具有存儲量大、可連續(xù)工作等特點(diǎn),而且利用計算機(jī)處理評估材料,獲得評估結(jié)果,具有速度快、效率高、結(jié)果可靠的特點(diǎn),只要指標(biāo)體系建立合理,計算機(jī)能不受任何人為因素的干擾,提供給教學(xué)管理人員實(shí)事求是的結(jié)果,成為他們工作中得力的助手。為此,我們開發(fā)研制了建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)計算機(jī)輔助評估預(yù)測系統(tǒng)(以下簡稱評估預(yù)測系統(tǒng))。
二、評估預(yù)測系統(tǒng)的開發(fā)研制
(一)基本原理與方法
如何實(shí)現(xiàn)評估過程從定性到定量的轉(zhuǎn)變,是開發(fā)研制該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。我們依據(jù)高等教育評估的原理,采用模糊綜合評價的基本原理和方法,給出了建筑工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)評估的量化模型,具體步驟如下:
1.建立畢業(yè)設(shè)計(論文)評估指標(biāo)體系。一級指標(biāo)分為教師、學(xué)生、選題、客觀條件四個方面。各方面再細(xì)分則為二級指標(biāo),如:教師方面分為準(zhǔn)備工作、課堂講授、出勤率、答疑情況、教學(xué)方式、教師職稱等六個方面;學(xué)生方面分為學(xué)習(xí)態(tài)度、平時成績、計算書完成情況、圖紙完成情況、創(chuàng)新情況、譯文完成情況等六個方面;選題方面分為結(jié)構(gòu)類型、課題新穎程度、計算機(jī)應(yīng)用合理程度、題目性質(zhì)、外文資料、創(chuàng)新性等六個方面;客觀條件分為設(shè)計教室、繪圖儀器及圖板、機(jī)房及出圖設(shè)施、每位教師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)等四個方面。
2. 設(shè)立評價等級V,V=1好(VI),較好(V2),—般(V3),較差(V4)|。
3. 構(gòu)造單因素評判矩陣R,
其中,R中每一個元素rij表示第i個評價因素對第j個評價等級的隸屬度。
4. 設(shè)立各評價因素權(quán)重集A,例:一級指標(biāo)權(quán)重集八=(0_35,0.35,0.15,0_15),八的取值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn),并依據(jù)以往各屆畢業(yè)設(shè)計(論文)評估結(jié)果經(jīng)反復(fù)試算確定。
5.計算綜合評判矩陣
6.對各級指標(biāo)體系重復(fù)步驟
7.計算測評結(jié)果
求得最終評判矩陣B該量化模型針對畢業(yè)生總體進(jìn)行評估,評價畢業(yè)生的綜合質(zhì)量,改變了過去僅片面地對個人進(jìn)行評估的狀況。
(二)評估預(yù)測系統(tǒng)的計算機(jī)開發(fā)語言
系統(tǒng)采用流行的Windows人機(jī)交互式界面,力爭做到界面友好,操作方便。根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)和具體要求,我們選用了Windows環(huán)境下的VisualBasic5.0可視化編程語言開發(fā)本系統(tǒng)。VisualBasic5.0是微軟公司開發(fā)的功能十分強(qiáng)大而又簡單易用的可視化編程環(huán)境,編程速度快,界面質(zhì)量高,是編寫Windows應(yīng)用程序的最佳選擇。使用VisualBa?sic語言開發(fā)本系統(tǒng)充分體現(xiàn)了本系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)、信息快捷方便的特點(diǎn)。
(三)評估預(yù)測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
在Windows操作系統(tǒng)下安裝本系統(tǒng)后,啟動系統(tǒng),進(jìn)人主菜單,依據(jù)界面提示您就可以輕松完成評估工作,系統(tǒng)主框圖如下:
三、評估預(yù)測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1. 量化評估,提前預(yù)測,動態(tài)管理。該計算機(jī)輔助評估預(yù)測系統(tǒng)能夠?qū)Ξ厴I(yè)設(shè)計(論文)工作方案可能取得的效果進(jìn)行預(yù)測。教學(xué)管理人員只要依據(jù)該系統(tǒng)的提示輸人各項有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(論文)工作方案的參數(shù),系統(tǒng)隨即能計算出畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的成績,從而對各項工作方案的結(jié)果作出預(yù)測。通過反復(fù)改變參數(shù)——計算成績,教學(xué)管理人員就能夠發(fā)現(xiàn)各種方案的優(yōu)缺點(diǎn),即哪一項安排對畢業(yè)設(shè)計(論文)工作是有利的,如果實(shí)施下去會取得好的工作效果;哪一項安排對畢業(yè)設(shè)計(論文)工作是不利的,實(shí)施下去必將導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(論文)工作成績下滑。這種預(yù)測如果安排在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作開始之前,管理者就能有效地對畢業(yè)設(shè)計(論文)方案進(jìn)行調(diào)整,從而獲得滿意的效果。我們將99屆與往屆的工作方案作了一下比較,發(fā)現(xiàn)由于老教授退休較多,本次畢業(yè)設(shè)計年輕教師比例上升,但年輕教師職稱偏低,講師居多,教授、副教授比例嚴(yán)重下降,用該系統(tǒng)初步預(yù)測發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計整體質(zhì)量將要下滑。根據(jù)這個信息,系學(xué)術(shù)委員會馬上采取措施,對年輕教師提出更高要求:指導(dǎo)教師中講師一級必須具有碩士學(xué)歷,且應(yīng)有一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在課題選擇及指導(dǎo)上必須具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性,最后經(jīng)系學(xué)術(shù)委員會嚴(yán)格審查后方可上崗。再用本系統(tǒng)預(yù)測后發(fā)現(xiàn),畢業(yè)設(shè)計(論文)工作最終得分并未降低,反而稍有提高。目前,99屆畢業(yè)設(shè)計(論文)工作已經(jīng)結(jié)束,最終得分的確較98屆有所提高,與系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果吻合較好。
2. 有效監(jiān)督,對癥下藥。畢業(yè)設(shè)計(論文)工作進(jìn)行到中期時,系里為了加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的監(jiān)督管理,一般要求安排一次中期檢查。該檢查能發(fā)現(xiàn)一些問題,但對這些問題造成的結(jié)果卻很難預(yù)知。這樣的話,發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)往往不能及時糾正,任其發(fā)展下去必將導(dǎo)致不良后果。這時,如果用該計算機(jī)輔助評估預(yù)測系統(tǒng)進(jìn)行一下“中期評估”,各種問題可能導(dǎo)致的結(jié)果將一覽無遺,且該系統(tǒng)會幫助教學(xué)管理人員清楚地發(fā)現(xiàn)各種導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(論文)工作成績偏低的原因,從而有針對性地,高效率地對缺點(diǎn)進(jìn)行糾正,對優(yōu)點(diǎn)給予肯定,保證畢業(yè)設(shè)計(論文)工作順利進(jìn)行,最終取得優(yōu)異成績。例如,99屆某老師所帶設(shè)計組,由于指導(dǎo)教師出勤率過低,中期檢查時系統(tǒng)評估預(yù)測該設(shè)計小組成績偏低,系領(lǐng)導(dǎo)馬上對指導(dǎo)教師進(jìn)行了批評教育。由于糾正及時,最終這個小組成績達(dá)到了總體平均成績。
3.總結(jié)校核,公平合理。畢業(yè)設(shè)計(論文)工作結(jié)束后,系里要對指導(dǎo)教師、學(xué)生的工作學(xué)習(xí)成績進(jìn)行評定。由于諸多非客觀因素的影響,結(jié)果往往難以做到公平合理。此時借助該系統(tǒng)對畢業(yè)設(shè)計(論文)工作的成績進(jìn)行校核評估,可使畢業(yè)設(shè)計(論文)成績評定1:作更加公平合理。該軟件是“誠實(shí)的檢查官”,只要輸入的各項參數(shù)正確,系統(tǒng)將實(shí)事求是地予以評分,這就摒棄了人為因素的干擾。
1 評審方法
1.1 專業(yè)化評審
按專業(yè)類別將專業(yè)技術(shù)人員分為5個專業(yè)組組織評審,分別是臨床醫(yī)學(xué)、中醫(yī)與中西醫(yī)結(jié)合、醫(yī)學(xué)輔助技術(shù)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、綜合(藥學(xué)、護(hù)理等)。如遇專業(yè)組申報人員少于10人,合并到其它專業(yè)組評審,專業(yè)組申報人數(shù)超過150人時,分成2個專業(yè)組進(jìn)行評審。按專業(yè)不同制定側(cè)重點(diǎn)不同的量化標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 兩級評審
1.2.1 推薦評審 各分支局級企業(yè)職改辦組織所屬醫(yī)療單位的推薦評審。首先對符合申報條件的申報人員進(jìn)行資格審查,然后組織推薦評審會議,按量化標(biāo)準(zhǔn)對申報人的能力與業(yè)績進(jìn)行量化評分,得出量化成績。
1.2.2 評審 評審會前,各局級企業(yè)將推薦評審成績及申報人的評審材料上報到職稱評審辦公室,評審辦公室組織專職人員審查上報材料,主要審查:①上報材料的真實(shí)性;②是否符合申報的基本條件;③對學(xué)歷、資歷、外語、計算機(jī)、文章、科研等業(yè)績指標(biāo)進(jìn)行初步量化評分。另外,評審辦公室還要將全部申報人員的材料按專業(yè)分組、按已量化成績排序。評審會分為兩程序:①專業(yè)組會議,5個專業(yè)組分別對本專業(yè)組的申報人員進(jìn)行評價和量化評分,按量化評分結(jié)果淘汰一部分成績較差的申報人員,形成專業(yè)組評審意見報評委會;②評委會,對5個專業(yè)組報送的評審過程和評審結(jié)果逐一進(jìn)行審核,按比例再次淘汰一部分成績較差的申報人,形成最終評審結(jié)果。
1.3 基本申報條件與量化評價相結(jié)合
1.3.1 基本申報條件 對申報人的品德、學(xué)歷、資歷、外語、年度考核結(jié)果、科研和論文著作、企業(yè)服務(wù)等業(yè)績進(jìn)行基本條件設(shè)置。對在學(xué)歷、資歷上不符合基本條件的,設(shè)置破格申報條件,對破格申報人的文章、科研等其他條件的要求相對提高。
1.3.2 量化評價 由推薦評審的職改部門、評審會的評審辦公室先后進(jìn)行材料審查和初步評分,在推薦評審會、專業(yè)組會議、評審會上,由評委再次審核材料、復(fù)核評分的準(zhǔn)確性。推薦評審會、評審會,按量化總成績進(jìn)行排序,分別得出推薦評審成績和評審成績,按排序結(jié)果等額投信任贊成票。
2 量化指標(biāo)與權(quán)重的設(shè)置
2.1 基礎(chǔ)指標(biāo)的量化
2.1.1 學(xué)歷 按申報人員所取得的最高學(xué)歷、學(xué)位計分。博士研究生10分,只有博士學(xué)位的9分,碩士研究生8分,本科碩士7分,本科學(xué)士6分,本科無學(xué)位者5分,破格評審0~1分。
2.1.2 資歷 按申報人員取得現(xiàn)任職資格之日開始,計算到擬評審高一級任職資格當(dāng)年的12月31日。累計1年計1分,滿分10分。
2.1.3 外語和計算機(jī) 要求申報人員參加全國衛(wèi)生系列高級職稱外語、計算機(jī)考試且成績合格,成績×0.1進(jìn)行量化。
2.1.4 單位年度考核及榮譽(yù) 按申報者近三年年度工作考核的結(jié)果、任現(xiàn)職期間獲得的與專業(yè)技術(shù)相關(guān)的勞動或技術(shù)榮譽(yù)稱號進(jìn)行評價。年度考核是每年度對專業(yè)技術(shù)人員的政治思想、技術(shù)能力、工作實(shí)績的考評。近三年年度考核結(jié)果“合格”的5分,“優(yōu)秀”1次加1分,依據(jù)獲得與專業(yè)技術(shù)工作相關(guān)的榮譽(yù)稱號,如勞動模范、優(yōu)秀老師等,按國家級、省部級等級別不同給予0.5~2.0分的加分。
2.1.5 科研 依據(jù)國家級、省部級、地市局級的科學(xué)技術(shù)獎、自然科學(xué)獎、技術(shù)發(fā)明獎、科技進(jìn)步獎、技術(shù)創(chuàng)新獎等政府獎給予量化計分,見表1。非政府獎如各醫(yī)療單位、各種協(xié)會、學(xué)會評定的獎項在評審會上不計分。
2.1.6 論文著作 論文按發(fā)表的期刊的性質(zhì)、等級、論文類別、作者排名情況評分,見表2~4。單篇論文得分=4×期刊性質(zhì)權(quán)重×期刊等級及論文類別權(quán)重×排名權(quán)重。
著作要求是有學(xué)術(shù)價值的、與本專業(yè)相關(guān)的科技專著或譯著。高等醫(yī)學(xué)院校教材的編者均以中華級核心期刊論著第一作者的權(quán)重計分,即計4分;其他著作或譯著的主編按中央級核心期刊論著第一作者的權(quán)重計分。計分的權(quán)重與申報人著譯部分的字?jǐn)?shù)相關(guān),著作中未明確標(biāo)識作者著譯章節(jié)、無法統(tǒng)計個人編寫字?jǐn)?shù)的,按“0.8×著作總字?jǐn)?shù)/作者人數(shù)”計算。單部著作實(shí)得分=3.2×著作作者的計分權(quán)重(不包括高等醫(yī)學(xué)院校教材)。見表5。
2.1.7 教學(xué) 按申報人員承擔(dān)繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育課程、研究生和本、??频冉虒W(xué)任務(wù)的工作量和教學(xué)效果等業(yè)績進(jìn)行評分。
2.1.8 推薦評審成績 本項指標(biāo)只用于評審。依據(jù)“各單位在推薦評審會對專業(yè)技術(shù)人員的總量化評分-本單位全部申報人員推薦評審的平均成績+50”的十分之一進(jìn)行量化。
2.1.9 繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育與專業(yè)技術(shù)考試 本項指標(biāo)只用于推薦評審。要求參評人每年必須完成繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育學(xué)分要求,在本單位組織的各項技術(shù)考試(如“三基”考試)中成績合格,用近三年度的技術(shù)考試平均成績直接量化[2]。
2.2 評審指標(biāo)
2.2.1 個人技術(shù)水平和能力 根據(jù)申報人的述職答辯情況、代表個人最高技術(shù)水平的診治病種、手術(shù)、技術(shù)操作及開展過的新技術(shù)項目的病例資料、科技資料等,結(jié)合相應(yīng)的年度、地域等技術(shù)環(huán)境因素,在本專業(yè)組內(nèi)比較,評價申報人技術(shù)水平情況。
2.2.2 履行技術(shù)崗位職責(zé)、工作量、工作質(zhì)量 評分以專業(yè)技術(shù)履職崗位、工作量和工作質(zhì)量報告、工作業(yè)績和成果為重點(diǎn),參考醫(yī)療、教學(xué)、科研水平及創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、社會效益情況,在本專業(yè)組進(jìn)行評價。
2.2.3 學(xué)術(shù)影響力 學(xué)術(shù)影響力從3方面評價。一是學(xué)會等社會兼職。學(xué)會限于本專業(yè)全國性一級學(xué)科學(xué)(協(xié))會及其各專業(yè)組、各省市級分會。國家級學(xué)術(shù)委員會成員或局級學(xué)術(shù)帶頭人10分,省級學(xué)術(shù)委員會成員或處級學(xué)術(shù)帶頭人8~10分,地市局級學(xué)術(shù)委員會成員或科級學(xué)術(shù)帶頭人6~8分,本單位學(xué)科帶頭人4~6分,其他0~4分。主任委員等學(xué)(協(xié))會負(fù)責(zé)人酌情按評分值的上限量化,副主任委員等學(xué)(協(xié))會主要成員酌情計分,委員降一等級酌情計分,會員不計分。二是承擔(dān)的專業(yè)技術(shù)職務(wù),需組織過臨床、教學(xué)、科研、衛(wèi)生、管理等工作,憑任命文件(如科主任、教學(xué)秘書、護(hù)士長等)或有效證明材料計分。三是組織的一次性的學(xué)術(shù)活動或工作。要求有相關(guān)的證明文件,如省部級以上科研工作要有科研立項及成果證書,僅限主研人。
2.2.4 述職、答辯 除考察答辯論文的質(zhì)量,按期刊級別、影響力、文章類別、作者排序、文章設(shè)計是否合理、論證是否嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)用性、與本專業(yè)的相關(guān)性進(jìn)行評分外,還要結(jié)合申報人員的現(xiàn)場述職、答辯情況,特別是回答提問的情況(提問問題一般為與答辯論文相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)應(yīng)用和新進(jìn)展的學(xué)術(shù)問題,不少于3個),進(jìn)行評分。
2.2.5 專業(yè)技術(shù)工作環(huán)境、條件 參考申報人員上報的各項申報資料,同時要考慮申報人所在單位和科室等技術(shù)工作環(huán)境,在本專業(yè)組內(nèi)進(jìn)行比較按一至五級評分。見表6。
2.3 權(quán)重的設(shè)置
2.3.1 基礎(chǔ)指標(biāo) 根據(jù)申報人的基本業(yè)績的依據(jù)進(jìn)行評分,主要反映了申報人的學(xué)歷、資歷、外語、計算機(jī)、年度考核及榮譽(yù)、完成繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育等能力與業(yè)績基礎(chǔ),以及科研、論文、教學(xué)能力、推薦評審成績等,權(quán)重共占總成績的55%。
2.3.2 評審指標(biāo) 根據(jù)申報人的個人技術(shù)水平和能力、履行技術(shù)崗位職責(zé)和工作量及工作質(zhì)量、學(xué)術(shù)影響力、述職和答辯、專業(yè)技術(shù)工作環(huán)境和條件進(jìn)行評分,反映申報人的實(shí)際工作能力和專業(yè)技術(shù)水平,由評委進(jìn)行評分,權(quán)重占總成績的45%。
3 矛盾分析與政策應(yīng)對
3.1 地域分布不同帶來的問題
因企業(yè)所屬衛(wèi)生機(jī)構(gòu)分布在全國20余個省市自治區(qū),在新疆、內(nèi)蒙等西北部地區(qū)的醫(yī)療單位的工作條件和技術(shù)水平整體上不如東南部地區(qū),在偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)院工作的比在大都市工作的人員更難在科研、教學(xué)、論文上取得較好的業(yè)績。在評審指標(biāo)中酌情考慮為企業(yè)服務(wù)和地域因素進(jìn)行評分。
3.2 醫(yī)院等級不同帶來的問題
在企業(yè)的衛(wèi)生工作中,三甲醫(yī)院負(fù)責(zé)較重疾病的救治,二甲以下醫(yī)院,對企業(yè)員工和家屬的醫(yī)療服務(wù)工作也非常重要??紤]醫(yī)院等級不同、專業(yè)技術(shù)人員的工作環(huán)境不同,小的衛(wèi)生機(jī)構(gòu)更難取得科研、教學(xué)的業(yè)績,在指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置上,分三甲醫(yī)院和非三甲醫(yī)院兩個標(biāo)準(zhǔn),非三甲醫(yī)院的學(xué)歷、資歷、外語、計算機(jī)、年度考核及榮譽(yù)、工作量、工作質(zhì)量等權(quán)重設(shè)置較大,科研、論文、教學(xué)等權(quán)重設(shè)置較小。
3.3 評審會不能現(xiàn)場答辯的問題
因人員在全國散在分布,統(tǒng)一現(xiàn)場述職答辯困難較大,在評審會上不進(jìn)行現(xiàn)場述職答辯。通過要求推薦評審會組織現(xiàn)場述職答辯、并將推薦評審會的現(xiàn)場述職答辯成績、總成績納入評審會成績中(占評審最后成績的20%左右)、對推薦評審的答辯論文質(zhì)量重新評分,作為評審成績的指標(biāo)之一,彌補(bǔ)了不能現(xiàn)場答辯的不足。
4 成效及體會
4.1 提前公示量化標(biāo)準(zhǔn)
為衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)人員指明職稱評審、職業(yè)生涯努力的方向,利于專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的發(fā)展[3]。學(xué)歷、外語、計算機(jī)指標(biāo)的設(shè)置加強(qiáng)了專業(yè)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)動力;年度考核、工作量、工作質(zhì)量、新技術(shù)項目等指標(biāo)的設(shè)置(以病歷為依據(jù)),使專業(yè)技術(shù)人員更加重視日常的點(diǎn)滴工作;教學(xué)、科研、論文、學(xué)術(shù)影響力等指標(biāo)設(shè)置使大家更加重視教研能力的培養(yǎng)、臨床經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和交流;專業(yè)技術(shù)水平的要求促進(jìn)了專業(yè)技術(shù)人員鉆研業(yè)務(wù)的動力[4];重點(diǎn)學(xué)科、專業(yè)技術(shù)工作環(huán)境等指標(biāo)的設(shè)置,促進(jìn)了醫(yī)院和學(xué)科的不斷發(fā)展。
4.2 體現(xiàn)公平、公正、公開
程序和結(jié)果公平是專業(yè)技術(shù)人員對職稱評審制度的理性訴求[5]。建立評委專家?guī)?,將企業(yè)全部具有高級職稱的人員作為專家?guī)斐蓡T,隨機(jī)抽選評委;專業(yè)化評審,將相近專業(yè)的申報人、評委相對集中分組;量化評審、兩級評審;細(xì)化《評審標(biāo)準(zhǔn)》,評委在評分時對能力與業(yè)績的具體評分“剛性較強(qiáng)、彈性較小”,對全部申報人員的評審條件、推薦評審和評審量化成績進(jìn)行公示。每個申報人都能看到本人在全部申報人員中總體得分和排名情況,看到自己各項量化考評方面取得的業(yè)績和不足,將職稱評審材料相關(guān)的電子版材料歸檔保存?zhèn)洳閇6],增加了職稱評審工作的透明度,提高了廣大申報人員對職稱評審工作的支持、認(rèn)可程度。另外,通過權(quán)重設(shè)置,在一定程度上減小了地域不同、醫(yī)院等級不同引起的專業(yè)技術(shù)人員發(fā)展的不平衡。體現(xiàn)了程序和結(jié)果的公平。
4.3 重視日常工作能力、專業(yè)技術(shù)水平等工作實(shí)績[7]
“三基”等技術(shù)考試、專業(yè)技術(shù)水平、工作質(zhì)量、年度考核和榮譽(yù)等指標(biāo)的設(shè)置,以及將推薦評審成績、推薦評審時的答辯成績納入評審總成績的方法,改變了以往論文和科研業(yè)績主導(dǎo)職稱評審結(jié)果的局面。在申報材料中要求上報能代表個人技術(shù)水平的病歷、科研任務(wù)書等資料,端正了衛(wèi)生技術(shù)人員要努力鉆研業(yè)務(wù)、開展新技術(shù)、踏踏實(shí)實(shí)做好日常工作、正確應(yīng)對技術(shù)難題的工作態(tài)度,改變了一些專業(yè)技術(shù)人員只重視科研和論文、不重視日常工作和日常技術(shù)工作進(jìn)步的工作作風(fēng)。
4.4 嚴(yán)格量化評審
量化評審能夠?qū)ι陥笕藛T進(jìn)行相對全面的能力和業(yè)績評價,改變了以往評審專家只能對申報人員的學(xué)歷、資歷、外語、發(fā)表文章形成感性認(rèn)識的弊端,減少了評委的主觀因素,能夠形成對申報人員的業(yè)績進(jìn)行具體剛性評價的結(jié)論,避免了評審結(jié)果的確定彈性過大等諸多矛盾與弊端,評審結(jié)論能夠得到申報人員的普遍認(rèn)可。
4.5 嚴(yán)格評審紀(jì)律
評審辦公室、專業(yè)組評審與評審委員會相互核查評審材料的真實(shí)性,保證評審過程和結(jié)果的公正。在評審程序上,各局級企業(yè)的職改部門將申報人的申報材料、推薦評審結(jié)果上報到職稱評審辦公室,評審辦公室的專職工作人員對上報材料進(jìn)行初審、復(fù)審、終審三次審核,明確并公示核心期刊目錄[8],對論文、著作、科研成果獎等業(yè)績進(jìn)行檢索核實(shí)[9-10],并對基礎(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行量化評分。在近4年的工作中,逐漸杜絕了論文、科研、教學(xué)等業(yè)績造假現(xiàn)象,消滅了非法期刊、增刊代正刊等報送現(xiàn)象。專業(yè)組評審會上,專業(yè)組評委對評審辦公室的材料審核和對基礎(chǔ)指標(biāo)的評分情況進(jìn)行核查,對評審指標(biāo)逐一評分。對每個申報人員,明確主評、副評人,如整個評審過程中出現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象,責(zé)任追究到主評和副評人。評審委員會會議最后對評審辦公室的工作、專業(yè)組評審的工作進(jìn)行核查。通過以上措施,杜絕了職稱評審中的舞弊和違規(guī)現(xiàn)象。
4.6 科學(xué)設(shè)置量化指標(biāo)和權(quán)重
量化指標(biāo)及其權(quán)重的設(shè)置是建立合理的量化評審方法的核心和關(guān)鍵[11-13]。本研究共設(shè)置指標(biāo)14項、20多個方面,包括了衛(wèi)生技術(shù)工作人員專業(yè)技術(shù)能力、承擔(dān)的工作和業(yè)績等內(nèi)容。在指標(biāo)和權(quán)重設(shè)置前,注重工作實(shí)績,向各個醫(yī)療機(jī)構(gòu)專家、職改部門廣泛征求了意見,復(fù)習(xí)了各個省市職稱評審的文件要求和相關(guān)文獻(xiàn)報道。在辦法正式實(shí)施前組織了專家進(jìn)行了模擬評審,對辦法進(jìn)行了反復(fù)修訂和廣泛宣傳,保證了辦法正式實(shí)施中無重大缺陷發(fā)生。
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【關(guān)鍵詞】過程存儲和重組模型 時序控制 腦電波 微循環(huán) 結(jié)構(gòu)風(fēng)險 中樞神經(jīng)系統(tǒng) 信息處理 微環(huán)路 時間認(rèn)知 智力起源 大腦量化模型 前向網(wǎng)絡(luò)樹
一、從信息處理系統(tǒng)的角度研究腦運(yùn)作機(jī)制
腦具備信息處理系統(tǒng)的功能,研究大腦時,可以把腦看成“一種特別的信息處理系統(tǒng)”。目前神經(jīng)生物學(xué)一個受關(guān)注的研究方向是大腦的整體運(yùn)作機(jī)制是怎樣的,也就是腦中分子層面的活動如何影響、決定細(xì)胞層面的活動;細(xì)胞層面的活動如何影響、決定微環(huán)路和環(huán)路層面的活動并最終影響、決定系統(tǒng)層面的活動和功能。當(dāng)把大腦運(yùn)作機(jī)制看成“一種特別的信息處理系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制”時,這個研究方向涉及信息系統(tǒng)研究中的“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“系統(tǒng)組成原理”、等方面的問題。如果把腦這一信息處理系統(tǒng)的“系統(tǒng)架構(gòu)”和“系統(tǒng)組成原理”看成一套未知的待探索的機(jī)制,已積累的“分子層面、細(xì)胞層面、微環(huán)路和環(huán)路層面、系統(tǒng)層面的各種知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)”可以看成“自然和人們無意中編排設(shè)計的、探索腦信息處理運(yùn)作機(jī)制的實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)果”,因此,綜合整理分析已有的各層面的知識,建立有堅實(shí)解剖學(xué)基礎(chǔ)、能聯(lián)系各層面、量化描述大腦信息處理過程的模型和框架,發(fā)現(xiàn)、掌握系統(tǒng)運(yùn)作所遵循的基本規(guī)律和原理,會對更深刻理解大腦信息處理運(yùn)作機(jī)制有所幫助;將有利于對各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病機(jī)制的理解、治療方案的制定;也將有助于我們更深刻地理解,理性、客觀地對待我們已知的各種知識和所建立的各種理論。
綜合整理分析、建立量化描述模型、探索系統(tǒng)運(yùn)作所遵循的基本規(guī)律和原理是一項繁雜艱巨的工作,筆者在多年前就已經(jīng)開始了這項工作,并發(fā)表了一系列論文。我們于2007年3月正式[1]提出血液循環(huán)(包括微循環(huán))機(jī)制在大腦運(yùn)作過程起到時序控制的作用,在研究大腦運(yùn)作機(jī)制的時候,要考慮血液周期性灌注的影響;分析了各種腦電現(xiàn)象形成的機(jī)制和原因;等。我們筆者在上述論文和一系列發(fā)表于網(wǎng)站、全國學(xué)術(shù)會議、期刊等的論文[1-20](這些于2006年至2012年)中,提出了血液循環(huán)在大腦處理信息的過程中具有時序控制作用;分析了各種腦電現(xiàn)象形成的機(jī)制和原因;建立描述大腦處理信息過程的量化模型,用量化模型結(jié)合結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小化相關(guān)理論分析說明時序控制作用對大腦高效可靠處理信息的意義;匯總介紹量化模型中的細(xì)節(jié);分析了大腦能正確而高效處理信息,使智力能夠誕生的原因;分析了理論建立和應(yīng)用過程的神經(jīng)生理學(xué)原理、只能有相對真理的神經(jīng)生理學(xué)原因;還建立和介紹了另外一種量化分析方案;等。我們還介紹了更多的細(xì)節(jié)[21-24]。
為方便同行閱讀,我們在2013年也整理發(fā)表了系列綜合報告[25-28]。
上面的文字已經(jīng)發(fā)在我們以前的文章中[29]。
二、腦研究輔助工具的研發(fā)
腦研究領(lǐng)域的另外一個研究方向是研發(fā)更多用于研究大腦的輔助工具。本文介紹了我們設(shè)計的一種網(wǎng)絡(luò)分解算法,這一算法用于將有向網(wǎng)絡(luò)分解為一系列前向網(wǎng)絡(luò)集合,為每個節(jié)點(diǎn)都生成一個以這個節(jié)點(diǎn)為輸出細(xì)胞的前向網(wǎng)絡(luò),并且實(shí)現(xiàn)前向網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)維次數(shù)可控、不會無限制擴(kuò)維,觀察時間長度可控。分解出來的前向網(wǎng)絡(luò)集合可用于分析各種情況對任一細(xì)胞活動狀態(tài)的影響,也可以用于搭建精細(xì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)而用于輔助醫(yī)學(xué)等方面的研究。
本文介紹的算法設(shè)計過程中用到了筆者在2004年論文中總結(jié)的一種算法分析設(shè)計思路:面對一些需求復(fù)雜的算法設(shè)計時,從“遞歸空間的分類”這一個角度入手,進(jìn)而分析各遞歸空間間的參數(shù)傳遞關(guān)系,從而設(shè)計出符合需求的算法流程及其“搭配策略”[30]。
(一)第一節(jié) 算法需求分析總結(jié)
需求1:將有向圖分解為一系列樹集合,為每個節(jié)點(diǎn)都生成一個以這一節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹,前向網(wǎng)絡(luò)的反饋回路相關(guān)的擴(kuò)維次數(shù)可控,前向網(wǎng)絡(luò)從輸入細(xì)胞到輸出細(xì)胞的時間最長時間可控。
說明:腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以看成一個有向網(wǎng)絡(luò):節(jié)點(diǎn)表示細(xì)胞,邊表示細(xì)胞間連接,細(xì)胞間能雙向傳遞信號的連接可以用兩條邊表示;在有需要進(jìn)行更精細(xì)化量化分析的時候,可以增加節(jié)點(diǎn)類和邊類的成員、等描述系統(tǒng)屬性、行為、等;等。生成的每個前向網(wǎng)絡(luò)由于后面敘述的原因可以用樹結(jié)構(gòu)表示。對有反饋回路的圖分解過程中,按論文[1-20]的量化方案將進(jìn)行擴(kuò)維處理,因反饋回路的存在,可能進(jìn)行多次擴(kuò)維,最大擴(kuò)維的次數(shù)應(yīng)該可控、不會無限制擴(kuò)維。按論文[1-20]量化方案,生成的樹的邊的中有傳輸延遲,從樹的根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)路徑總傳輸延遲可控。
需求2:算法完成和反饋回路處理相關(guān)的擴(kuò)維處理,兩節(jié)點(diǎn)間多通路相關(guān)的擴(kuò)維處理,使每個生成的前向網(wǎng)絡(luò)實(shí)際可以用樹結(jié)構(gòu)表示,稱為前向網(wǎng)絡(luò)樹,F(xiàn)eedForward Network Tree,簡稱FFN樹。
說明:按論文[1-20]的量化方案,網(wǎng)絡(luò)分解過程中對網(wǎng)絡(luò)中存在反饋回路和兩節(jié)點(diǎn)中存在多通路的情況進(jìn)行擴(kuò)維處理,使每個生成的前向網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上可以用樹結(jié)構(gòu)表示。
(二)第二節(jié) 若干相關(guān)概念
1.遞歸空間的分類:一代遞歸空間和后代遞歸空間:
遞歸空間是指某一個有遞歸調(diào)用區(qū)的程序在某一次調(diào)用它的遞歸調(diào)用區(qū)時,為其遞歸調(diào)用區(qū)所建立的進(jìn)程對應(yīng)的系統(tǒng)資源的集合。一代遞歸空間是指程序第一次進(jìn)入遞歸調(diào)用區(qū)和與其有相同遞歸深度的遞歸調(diào)用區(qū)時為執(zhí)行遞歸區(qū)代碼所建立的進(jìn)程對應(yīng)的系統(tǒng)資源的集合。而該程序以后進(jìn)入更大深度的遞歸調(diào)用區(qū)時為執(zhí)行遞歸區(qū)代碼所建立的進(jìn)程對應(yīng)的系統(tǒng)資源集合都屬后代遞歸空間。[30]
2.BaseTable 標(biāo)識符 和 Space標(biāo)識符
它是本論文引入的一種標(biāo)記符號,它的格式是:
Space( k, i ) 是在k代遞歸空間集中產(chǎn)生的FFN所有子樹在程序返回上一代遞歸空間時都要以 i 為根節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)的那一個遞歸空間。Space( k, i1 )和Space( k, i2 )是具有相同遞歸深度的遞歸空間,都叫k代遞歸空間。
BaseTable( k , n ) , k 表示該 BaseTable是在第k 代遞歸空間產(chǎn)生的,假設(shè)BaseTable(k,n)是在Space(k,i)中產(chǎn)生的,則n表示BaseTable(k,n)是在k代空間中為對應(yīng)有邊直接到節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)n產(chǎn)生的 BaseTable。由BaseTable( k , n ) 為基礎(chǔ)產(chǎn)生的所有FFN子樹在返回k代空間時將以 n為根節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn) 。
3.Space類 和 BaseTable類 的重要成員介紹:
Space類:Space(k,i) 的k,i成員含義前面已經(jīng)有介紹;有一個Length成員,用于存儲FFN樹的根到當(dāng)前遞歸空間對應(yīng)i節(jié)點(diǎn)的路徑中,經(jīng)過的路徑長度總和,可以是傳輸時間延遲長度總和;有一個ChildrenTable,存儲了有邊直接連接到節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn),這些點(diǎn)在生成的FFN樹中可能成為i節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn);有一個ResultTreeList成員,用于存放一系列結(jié)果樹,具體作用見后面敘述。在有需要更精細(xì)建模時可增加成員、等。
BaseTable類:BaseTable(k,n)的k,n成員的含義前面已經(jīng)有介紹;一個是BaseLength,從FFN樹的根節(jié)點(diǎn)到BaseTable( k , n )對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)n的長度總和,可以是傳輸時間延遲總長;有一個Result成員,以n節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn),由BaseTable(k, n)產(chǎn)生的后代遞歸空間Space(k+1,n)返回的子樹的根節(jié)點(diǎn)作為n節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)。在有需要更精細(xì)建模時可增加成員、等。
4.GenerationSign 標(biāo)識符:
為了在程序中實(shí)現(xiàn)對不同類型的遞歸空間采用分治策略,我們必須使程序能夠“感知”自己所處的遞歸空間,因而設(shè)立int類型變量GenerationSign。[30]
5.圖類:
腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以采用有向圖建模描述:節(jié)點(diǎn)表示細(xì)胞,邊表示細(xì)胞間連接,
能雙向傳遞信號的細(xì)胞間連接可以用兩條邊表示;在有需要進(jìn)行更精細(xì)化量化分析的時候,可以增加圖節(jié)點(diǎn)類和邊類的成員、等描述系統(tǒng)屬性、行為、等;等;從而建立符合分析需要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
(三)第三節(jié) 控制總傳輸延遲長度、擴(kuò)維次數(shù)的關(guān)鍵和后代遞歸空間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系
1.從第二節(jié)定義我們已知,以BaseTable( k , i ) 為基礎(chǔ)找出的子樹在程序返回Space(k, i 1)時會以節(jié)點(diǎn) i為根節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)。
2.后代遞歸空間結(jié)構(gòu)和后代遞歸空間之間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系如圖1所示:
3.分析圖一可以看出,實(shí)現(xiàn)總傳輸延遲長度控制和最大擴(kuò)維次數(shù)控制的關(guān)鍵在于控制好用于產(chǎn)生下一代遞歸空間的BaseTable,避免不受限制地遞歸產(chǎn)生BaseTable和后代遞歸空間。實(shí)際上,實(shí)現(xiàn)了總傳輸延遲長度控制后,最大擴(kuò)維次數(shù)就受到了限制,不會無限制增長。
(四)第四節(jié) 后代遞歸空間中控制前向網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)維次數(shù)和控制總傳輸延遲長度解決方案的設(shè)計
(五)第五節(jié) 后代遞歸空間的產(chǎn)生、對后代遞歸空間返回數(shù)據(jù)的處理
(六)第六節(jié) 算法總體流程設(shè)計
1.在獲得細(xì)胞n為輸出細(xì)胞的前向網(wǎng)絡(luò)時,可先構(gòu)造BaseTable(0,n), 用BaseTable(0,n)生成Space(1,n),然后,遞歸執(zhí)行第四節(jié)到第五節(jié)介紹的流程,可獲得以細(xì)胞n為輸出細(xì)胞的前向網(wǎng)絡(luò)樹。
2.對圖中的每個節(jié)點(diǎn)都執(zhí)行一所描述的操作,可獲得一系列前向網(wǎng)絡(luò)集合,完成網(wǎng)絡(luò)分解工作。
(七)第七節(jié) 所設(shè)計算法特點(diǎn)
上面算法設(shè)計的主要特點(diǎn)有:
特點(diǎn)一,問題分析過程比較條理,能滿足算法需求
特點(diǎn)二,在計算量大的情況下,這種思路設(shè)計的算法對應(yīng)的計算任務(wù)可以:
1.按樹形的遞歸空間結(jié)構(gòu)自然分拆成多個子計算任務(wù),然后分布到多個系統(tǒng)中計算。
2.在節(jié)點(diǎn)數(shù)量多的情況下,可以將網(wǎng)絡(luò)分解對應(yīng)的計算任務(wù)分布到多個系統(tǒng)中計算,將所有節(jié)點(diǎn)劃分為多個子集,每個系統(tǒng)負(fù)責(zé)生成以一個節(jié)點(diǎn)子集中的節(jié)點(diǎn)為輸出細(xì)胞的前向網(wǎng)絡(luò)子集合。
(八)第八節(jié) 可進(jìn)一步改進(jìn)的工作
1.在程序設(shè)計中,需求滿足的優(yōu)先級順序?yàn)椤罢_性、穩(wěn)定性、可測性、規(guī)范性和可讀性、全局效率、局部效率、個人風(fēng)格 ”,上面算法采用了遞歸程序的框架設(shè)計,先滿足了優(yōu)先級高的需求,后續(xù)可以通過遞歸程序的非遞歸化優(yōu)化效率。
2.在計算量大的情況下,通過適當(dāng)改造,上述算法對應(yīng)的計算任務(wù)可以按第七節(jié)介紹的方法分拆成多個子計算任務(wù),然后分布到多個系統(tǒng)中計算。
3.為程序調(diào)試方便,個別數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在信息冗余,可進(jìn)一步進(jìn)行程序的代碼級優(yōu)化。
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