Abstract Determinizing Alternating Tree Automata, and Models
- 格式:pdf
- 大小:143.67 KB
- 文档页数:10
1832024.04 / Architectural Design and Theory 建筑设计·理论现象,由于技术和制度因素的制约,设计的美好构想往往无法实现。
本方案引用“作为城市设计的公共建筑”这一概念设想,意在打造一个城市与建筑相衬、建筑与自然相融的公共空间。
并在此空间迸发出人与人的交流、人与自然的交融及人与艺术的交互。
此概念来自乔纳森·巴奈特(Jonathan Barnett)的《作为公共政策的城市设计》(Urban Design as public Policy )的引申。
乔纳森·巴奈特曾担任纽约城市设计委员会的总规划师。
在该书中,巴奈特主要基于空间政治经济学视角,结合自己的实践经验,讨论了如何运用法律和经济手段平衡多方权益,进而保护城市空间的公共性、艺术性及文化价值等,对城市规划与设计影响深远。
1 基本概况1.1 设计定位该项目设计定位为致力于视觉艺术作品及其他形式的艺术品的主题展览、学术交流和研究、艺术知识普及和培训活动。
艺术类型包括摄影、美术、雕塑、设计等。
项目致力于为城市提供一个文化艺术交流平台,集原创艺术创作交易、湖湘文化展示、艺术休闲娱乐、传统文化传承于一体。
1.2 用地概况项目基地位于湖南省长沙市湘江新区洋湖湿地公园二期东入口广场南侧,东邻潭州大道,上有潭州大道高架,西侧与南侧紧邻洋湖湿地公园,两侧均有步道与公园相连(见图1)。
北侧为先导牛广场。
基地原为洋湖湿地公园停车场,地势南高北低,东高西低。
场地与潭州大道间有宽约32 m 的城市绿化带,呼应该文化艺术交流中心摘要 建筑与城市空间的割裂,仍是当代城市的一种普遍现象,文化建筑更应当将其空间与城市界面组合,来承续城市记忆。
通过设计将特定的城市脉络延续到建筑空间,是建筑设计与城市设计高度融合的一种可行途径。
结合洋湖文化艺术交流中心设计分析,从概况分析、空间规划、功能组织三个方面阐述公共建筑对城市脉络的延伸。
对比语言学视野下的中外学术论文摘要中的模糊修辞通过对中外学术论文摘要中模糊限制语的对比研究,总结出模糊限制语在摘要语篇中的分布状况、语用功能和文体风格,以及中外学者在模糊限制语使用方面的异同和原因。
旨在帮助学生掌握摘要语篇中的模糊修辞,增强学术英语写作能力,为更好地开展ESP教学研究作出一些有益的尝试。
标签:中外学术论文摘要;模糊限制语;对比研究前言摘要,作为一种学术体裁,其主要功能是迅速而准确地反映作者的研究成果。
因此,摘要以其内容的客观性和信息传递的精确性而著称。
然而,在现实生活中,由于科学探索的不确定性,摘要无法真正做到“准确”和“客观”,因此,一些模糊限制语便出现在摘要语篇之中。
模糊限制语是指“有意把事物弄得模模糊糊的词语”,这一概念最早是由美国著名生成语义学家拉科夫于1972年在他的论文《语义标准和模糊概念逻辑的研究》中首次提出来的。
由于人们一贯关注学术语篇的准确客观性,因此忽视了学术语篇中模糊限制语的修辞作用,而对于摘要中模糊修辞的研究则更是少之又少。
为了深入理解摘要中模糊限制语的人际功能和语言特色,本文将通过对中外学术论文摘要中模糊限制语的对比研究,总结出模糊限制语在摘要语篇中的分布状况、语用功能和文体风格,以及中外学者在模糊限制语使用方面的异同和原因。
旨在帮助学生掌握摘要语篇中的模糊修辞,增强学术英语写作能力,为更好地开展ESP教学研究做出一些有益的尝试。
一、研究方法本文将采用Swales学派的IMRD结构作为分析语料中摘要宏观结构的参照,即学术论文摘要的宏观结构分为引言、方法、结果和讨论四个语步。
对于模糊限制语的分析,本文将主要研究由Varttala划分的以下五类词汇形式的模糊限制语:认知情态动词模糊限制语、认知动词模糊限制语、认知副词模糊限制语、认知形容词模糊限制语以及认知名词模糊限制语。
二、结果与讨论(一)模糊限制语在中西方学者撰写的英文摘要各语步中的使用分析从模糊限制语在中西方学者撰写的英文摘要各语步中的使用频率来看,讨论语步模糊限制语的出现频率最高,其次是引言和结果语步,而方法语步中模糊限制语的密度最小。
第40卷第9期2023年9月控制理论与应用Control Theory&ApplicationsV ol.40No.9Sep.2023不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制李梦花,王鼎,乔俊飞†(北京工业大学信息学部,北京100124;计算智能与智能系统北京市重点实验室,北京100124;智慧环保北京实验室,北京100124;北京人工智能研究院,北京100124)摘要:本文针对连续时间非线性系统的不对称约束多人非零和博弈问题,建立了一种基于神经网络的自适应评判控制方法.首先,本文提出了一种新颖的非二次型函数来处理不对称约束问题,并且推导出最优控制律和耦合Hamilton-Jacobi方程.值得注意的是,当系统状态为零时,最优控制策略是不为零的,这与以往不同.然后,通过构建单一评判网络来近似每个玩家的最优代价函数,从而获得相关的近似最优控制策略.同时,在评判学习期间发展了一种新的权值更新规则.此外,通过利用Lyapunov理论证明了评判网络权值近似误差和闭环系统状态的稳定性.最后,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.关键词:神经网络;自适应评判控制;自适应动态规划;非线性系统;不对称约束;多人非零和博弈引用格式:李梦花,王鼎,乔俊飞.不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制.控制理论与应用,2023,40(9): 1562–1568DOI:10.7641/CTA.2022.20063Adaptive critic control for multi-player non-zero-sum games withasymmetric constraintsLI Meng-hua,WANG Ding,QIAO Jun-fei†(Faculty of Information Technology,Beijing University of Technology,Beijing100124,China;Beijing Key Laboratory of Computational Intelligence and Intelligent System,Beijing100124,China;Beijing Laboratory of Smart Environmental Protection,Beijing100124,China;Beijing Institute of Artificial Intelligence,Beijing100124,China)Abstract:In this paper,an adaptive critic control method based on the neural networks is established for multi-player non-zero-sum games with asymmetric constraints of continuous-time nonlinear systems.First,a novel nonquadratic func-tion is proposed to deal with asymmetric constraints,and then the optimal control laws and the coupled Hamilton-Jacobi equations are derived.It is worth noting that the optimal control strategies do not stay at zero when the system state is zero, which is different from the past.After that,only a critic network is constructed to approximate the optimal cost function for each player,so as to obtain the associated approximate optimal control strategies.Meanwhile,a new weight updating rule is developed during critic learning.In addition,the stability of the weight estimation errors of critic networks and the closed-loop system state is proved by utilizing the Lyapunov method.Finally,simulation results verify the effectiveness of the method proposed in this paper.Key words:neural networks;adaptive critic control;adaptive dynamic programming;nonlinear systems;asymmetric constraints;multi-player non-zero-sum gamesCitation:LI Menghua,WANG Ding,QIAO Junfei.Adaptive critic control for multi-player non-zero-sum games with asymmetric constraints.Control Theory&Applications,2023,40(9):1562–15681引言自适应动态规划(adaptive dynamic programming, ADP)方法由Werbos[1]首先提出,该方法结合了动态规划、神经网络和强化学习,其核心思想是利用函数近似结构来估计最优代价函数,从而获得被控系统的近似最优解.在ADP方法体系中,动态规划蕴含最优收稿日期:2022−01−21;录用日期:2022−11−10.†通信作者.E-mail:***************.cn.本文责任编委:王龙.科技创新2030–“新一代人工智能”重大项目(2021ZD0112302,2021ZD0112301),国家重点研发计划项目(2018YFC1900800–5),北京市自然科学基金项目(JQ19013),国家自然科学基金项目(62222301,61890930–5,62021003)资助.Supported by the National Key Research and Development Program of China(2021ZD0112302,2021ZD0112301,2018YFC1900800–5),the Beijing Natural Science Foundation(JQ19013)and the National Natural Science Foundation of China(62222301,61890930–5,62021003).第9期李梦花等:不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制1563性原理提供理论基础,神经网络作为函数近似结构提供实现手段,强化学习提供学习机制.值得注意的是, ADP方法具有强大的自学习能力,在处理非线性复杂系统的最优控制问题上具有很大的潜力[2–7].此外, ADP作为一种近似求解最优控制问题的新方法,已经成为智能控制与计算智能领域的研究热点.关于ADP的详细理论研究以及相关应用,读者可以参考文献[8–9].本文将基于ADP的动态系统优化控制统称为自适应评判控制.近年来,微分博弈问题在控制领域受到了越来越多的关注.微分博弈为研究多玩家系统的协作、竞争与控制提供了一个标准的数学框架,包括二人零和博弈、多人零和博弈以及多人非零和博弈等.在零和博弈问题中,控制输入试图最小化代价函数而干扰输入试图最大化代价函数.在非零和博弈问题中,每个玩家都独立地选择一个最优控制策略来最小化自己的代价函数.值得注意的是,零和博弈问题已经被广泛研究.在文献[10]中,作者提出了一种改进的ADP方法来求解多输入非线性连续系统的二人零和博弈问题.An等人[11]提出了两种基于积分强化学习的算法来求解连续时间系统的多人零和博弈问题.Ren等人[12]提出了一种新颖的同步脱策方法来处理多人零和博弈问题.然而,关于非零和博弈[13–14]的研究还很少.此外,控制约束在实际应用中也广泛存在.这些约束通常是由执行器的固有物理特性引起的,如气压、电压和温度.因此,为了确保被控系统的性能,受约束的系统需要被考虑.Zhang等人[15]发展了一种新颖的事件采样ADP方法来求解非线性连续约束系统的鲁棒最优控制问题.Huo等人[16]研究了一类非线性约束互联系统的分散事件触发控制问题.Yang和He[17]研究了一类具有不匹配扰动和输入约束的非线性系统事件触发鲁棒镇定问题.这些文献考虑的都是对称约束,而实际应用中,被控系统受到的约束也可能是不对称的[18–20],例如在污水处理过程中,需要通过氧传递系数和内回流量对溶解氧浓度和硝态氮浓度进行控制,而根据实际的运行条件,这两个控制变量就需要被限制在一个不对称约束范围内[20].因此,在控制器设计过程中,不对称约束问题将是笔者研究的一个方向.到目前为止,关于具有控制约束的微分博弈问题,有一些学者取得了相应的研究成果[12,21–23].但可以发现,具有不对称约束的多人非零和博弈问题还没有学者研究.同时,在多人非零和博弈问题中,相关的耦合Hamilton-Jacobi(HJ)方程是很难求解的.因此,本文针对一类连续时间非线性系统的不对称约束多人非零和博弈问题,提出了一种自适应评判控制方法来近似求解耦合HJ方程,从而获得被控系统的近似最优解.本文的主要贡献如下:1)首次将不对称约束应用到连续时间非线性系统的多人非零和博弈问题中;2)提出了一种新颖的非二次型函数来处理不对称约束问题,并且当系统状态为零时,最优控制策略是不为零的,这与以往不同;3)在学习期间,用单一评判网络结构代替了传统的执行–评判网络结构,并且提出了一种新的权值更新规则;4)利用Lyapunov方法证明了评判网络权值近似误差和系统状态的一致最终有界(uniformly ultimately bounded,UUB)稳定性.2问题描述考虑以下具有不对称约束的N–玩家连续时间非线性系统:˙x(t)=f(x(t))+N∑j=1g j(x(t))u j(t),(1)其中:x(t)∈Ω⊂R n是状态向量且x(0)=x0为初始状态,R n代表由所有n-维实向量组成的欧氏空间,Ω是R n的一个紧集;u j(t)∈T j⊂R m为玩家j在时刻t所选择的策略,且T j为T j={[u j1u j2···u jm]T∈R m:u j min u jl u j max, |u j min|=|u j max|,l=1,2,···,m},(2)其中:u jmin∈R和u j max∈R分别代表控制输入分量的最小界和最大界,R表示所有实数集.假设1非线性系统(1)是可控的,并且x=0是被控系统(1)的一个平衡点.此外,∀j∈N,f(x)和g j(x)是未知的Lipschitz函数且f(0)=0,其中集合N={1,2,···,N},N 2是一个正整数.假设2∀j∈N,g j(0)=0,且存在一个正常数b gj使∥g j(x)∥ b gj,其中∥·∥表示在R n上的向量范数或者在R n×m上的矩阵范数,R n×m代表由所有n×m维实矩阵组成的空间.注1假设1–3是自适应评判领域的常用假设,例如文献[6,13,19],是为了保证系统的稳定性以及方便后文中的稳定性证明,其中假设3出现在后文中的第3.2节.定义与每个玩家相关的效用函数为U i(x,U)=x T Q i x+N∑j=1S j(u j),i∈N,(3)其中U={u1,u2,···,u N}并且Q i是一个对称正定矩阵.此外,为了处理不对称约束问题,令S j(u j)为S j(u j)=2αj m∑l=1ujlβjtanh−1(z−βjαj)d z,(4)其中αj和βj分别为αj=u jmax−u j min2,βj=u jmax+u jmin2.(5)因此,与每个玩家相关的代价函数可以表示为J i(x0,U)=∞U i(x,U)dτ,i∈N,(6)1564控制理论与应用第40卷本文希望构建一个Nash均衡U∗={u∗1,u∗2,···,u∗N},来使以下不等式被满足:J i(u∗1,···,u∗i,···,u∗N)J i(u∗1,···,u i,···,u∗N),(7)其中i∈N.为了方便,将J i(x0,U)简写为J i(x0).于是,每个玩家的最优代价函数为J∗i (x0)=minu iJ i(x0,U),i∈N.(8)在本文中,如果一个控制策略集的所有元素都是可容许的,那么这个集合是可容许的.定义1(容许控制[24])如果控制策略u i(x)是连续的,u i(x)可以镇定系统(1),并且J i(x0)是有限的,那么它是集合Ω上关于代价函数(6)的可容许控制律,即u i(x)∈Ψ(Ω),i∈N,其中,Ψ(Ω)是Ω上所有容许控制律的集合.对于任意一个可容许控制律u i(x)∈Ψ(Ω),如果相关代价函数(6)是连续可微的,那么非线性Lyapu-nov方程为0=U i(x,U)+(∇J i(x))T(f(x)+N∑j=1g j(x)u j),(9)其中:i∈N,J i(0)=0,并且∇(·) ∂(·)∂x.根据最优控制理论,耦合HJ方程为0=minU H i(x,U,∇J∗i(x)),i∈N,(10)其中,Hamiltonian函数H i(x,U,∇J∗i(x))为H i(x,U,∇J∗i(x))=U i(x,U)+(∇J∗i (x))T(f(x)+N∑j=1g j(x)u j),(11)进而,由∂H i(x,U,∇J∗i(x))∂u i=0可得出最优控制律为u∗i (x)=−αi tanh(12αig Ti(x)∇J∗i(x))+¯βi,i∈N,(12)其中¯βi=[βiβi···βi]T∈R m.注2根据式(2)和式(5),能推导出βi=0,即¯βi=0,又根据式(12)可知u∗i(0)=0,i∈N.因此,为了保证x=0是系统(1)的平衡点,在假设2中提出了条件∀j∈N,g j(0)=0.将式(12)代入式(10),耦合HJ方程又能表示为(∇J∗i (x))T f(x)+N∑j=1((∇J∗i(x))T g j(x)¯βj)+x T Q i x−N∑j=1((∇J∗i(x))Tαj g j(x)tanh(A j(x)))+N∑j=1S j(−αj tanh(A j(x))+¯βj)=0,i∈N,(13)其中J∗i(0)=0并且A j(x)=12αjg Tj(x)∇J∗j(x).如果已知每个玩家的最优代价函数值,那么相关的最优状态反馈控制律就可以直接获得,也就是说式(13)是可解的.可是,式(13)这种非线性偏微分方程的求解是十分困难的.同时,随着系统维数的增加,存储量和计算量也随之以指数形式增加,也就是平常所说的“维数灾”问题.因此,为了克服这些弱点,在第3部分提出了一种基于神经网络的自适应评判机制,来近似每个玩家的最优代价函数,从而获得相关的近似最优状态反馈控制策略.3自适应评判控制设计3.1神经网络实现本节的核心是构建并训练评判神经网络,以得到训练后的权值,从而获得每个玩家的近似最优代价函数值.首先,根据神经网络的逼近性质[25],可将每个玩家的最优代价函数J∗i(x)在紧集Ω上表示为J∗i(x)=W Tiσi(x)+ξi(x),i∈N,(14)其中:W i∈Rδ是理想权值向量,σi(x)∈Rδ是激活函数,δ是隐含层神经元个数,ξi(x)∈R是重构误差.同时,可得出每个玩家的最优代价函数梯度为∇J∗i(x)=(∇σi(x))T W i+∇ξi(x),i∈N,(15)将式(15)代入式(12),有u∗i(x)=−αi tanh(B i(x)+C i(x))+¯βi,i∈N,(16)其中:B i(x)=12αig Ti(x)(∇σi(x))T W i∈R m,C i(x)=12αig Ti(x)∇ξi(x)∈R m.然后,将式(15)代入式(13),耦合HJ方程变为W Ti∇σi(x)f(x)+(∇ξi(x))T f(x)+x T Q i x+N∑j=1((W Ti∇σi(x)+(∇ξi(x))T)g j(x)¯βj)−N∑j=1(αj W Ti∇σi(x)g j(x)tanh(B j(x)+C j(x)))−N∑j=1(αj(∇ξi(x))T g j(x)tanh(B j(x)+C j(x)))+N∑j=1S j(−αj tanh(B j(x)+C j(x))+¯βj)=0,i∈N.(17)值得注意的是,式(14)中的理想权值向量W i是未知的,也就是说式(16)中的u∗i(x)是不可解的.因此,第9期李梦花等:不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制1565构建如下的评判神经网络:ˆJ∗i (x)=ˆW Tiσi(x),i∈N,(18)来近似每个玩家的最优代价函数,其中ˆW i∈Rδ是估计的权值向量.同时,其梯度为∇ˆJ∗i(x)=(∇σi(x))TˆW i,i∈N.(19)考虑式(19),近似的最优控制律为ˆu∗i(x)=−αi tanh(D i(x))+¯βi,i∈N,(20)其中D i(x)=12αig Ti(x)(∇σi(x))TˆW i.同理,近似的Hamiltonian可以写为ˆHi(x,ˆW i)=ˆW T i ϕi+x T Q i x+N∑j=1(ˆW Ti∇σi(x)g j(x)¯βj)−N ∑j=1(αjˆW Ti∇σi(x)g j(x)tanh(D j(x)))+N∑j=1S j(−αj tanh(D j(x))+¯βj),i∈N,(21)其中ϕi=∇σi(x)f(x).此外,定义误差量e i=ˆH i(x,ˆW i )−H i(x,U∗,∇J∗i(x))=ˆH i(x,ˆW i).为了使e i足够小,需要训练评判网络来使目标函数E i=12e Tie i最小化.在这里,本文采用的训练准则为˙ˆW i =−γi1(1+ϕTiϕi)2(∂E i∂ˆW i)=−γiϕi(1+ϕTiϕi)2e i,i∈N,(22)其中:γi>0是评判网络的学习率,(1+ϕT iϕi)2用于归一化操作.此外,定义评判网络的权值近似误差为˜Wi=W i−ˆW i.因此,有˙˜W i =γiφi1+ϕTiϕie Hi−γiφiφT i˜W i,i∈N,(23)其中:φi=ϕi(1+ϕTiϕi),e Hi=−(∇ξi(x))T f(x)是残差项.3.2稳定性分析本节的核心是通过利用Lyapunov方法讨论评判网络权值近似误差和闭环系统状态的UUB稳定性.这里,给出以下假设:假设3∥∇ξi(x)∥ b∇ξi ,∥∇σi(x)∥ b∇σi,∥e Hi∥ b e Hi,∥W i∥ b W i,其中:b∇ξi,b∇σi,b e Hi,b W i 都是正常数,i∈N.定理1考虑系统(1),如果假设1–3成立,状态反馈控制律由式(20)给出,且评判网络权值通过式(22)进行训练,则评判网络权值近似误差˜W i是UUB 稳定的.证选取如下的Lyapunov函数:L1(t)=N∑i=1(12˜W Ti˜Wi)=N∑i=1L1i(t),(24)计算L1i(t)沿着式(23)的时间导数,即˙L1i(t)=γi˜W Tiφi1+ϕTiϕie Hi−γi˜W TiφiφTi˜Wi,i∈N,(25)利用不等式¯X T¯Y12∥¯X∥2+12∥¯Y∥2(注:¯X和¯Y都是具有合适维数的向量),并且考虑1+ϕTiϕi 1,能得到˙L1i(t)γi2(∥φTi˜Wi∥2+∥e Hi∥2)−γi˜W TiφiφTi˜Wi=−γi2˜W TiφiφTi˜Wi+γi2∥e Hi∥2,i∈N.(26)根据假设3,有˙L1i(t) −γi2λmin(φiφTi)∥˜W i∥2+γi2b2e Hi,i∈N,(27)其中λmin(·)表示矩阵的最小特征值.因此,当不等式∥˜W i∥>√b2e Hiλmin(φiφTi),i∈N(28)成立时,有˙L1i(t)<0.根据标准的Lyapunov定理[26],可知评判网络权值近似误差˜W i是UUB稳定的.证毕.定理2考虑系统(1),如果假设1–3成立,状态反馈控制律由式(20)给出,且评判网络权值通过式(22)进行训练,则系统状态x(t)是UUB稳定的.证选取如下的Lyapunov函数:L2i(t)=J∗i(x),i∈N.(29)计算L2i(t)沿着系统˙x=f(x)+N∑j=1g j(x)ˆu∗j的时间导数,即˙L2i(t)=(∇J∗i(x))T(f(x)+N∑j=1g j(x)ˆu∗j)=(∇J∗i(x))T(f(x)+N∑j=1g j(x)u∗j)+N∑j=1((∇J∗i(x))T g j(x)(ˆu∗j−u∗j)),i∈N.(30)考虑式(13),有˙L2i(t)=−x T Q i x−N∑j=1S j(u∗j)+N∑j=1((∇J∗i(x))T g j(x)(ˆu∗j−u∗j))Σi,i∈N,(31)1566控制理论与应用第40卷利用不等式¯XT ¯Y 12∥¯X ∥2+12∥¯Y ∥2,并且考虑式(15)–(16)(20),可得Σi 12N ∑j =1∥−αj tanh (D j (x ))+αj tanh (F j (x ))∥2+12N ∑j =1∥g Tj (x )((∇σi (x ))T W i +∇ξi (x ))∥2,i ∈N ,(32)其中F j (x )=B j (x )+C j (x ).然后,利用不等式∥¯X+¯Y∥2 2∥¯X ∥2+2∥¯Y ∥2,有Σi N ∑j =1(∥αj tanh (D j (x ))∥2+∥αj tanh (F j (x ))∥2)+N ∑j =1∥g Tj (x )(∇σi (x ))T W i ∥2+N ∑j =1∥g T j (x )∇ξi (x )∥2,i ∈N ,(33)其中D j (x )∈R m ,F j (x )∈R m 分别被表示为[D j 1(x )D j 2(x )···D jm (x )]T 和[F j 1(x )F j 2(x )···F jm (x )]T .易知,∀θ∈R ,tanh 2θ 1.因此,有∥tanh (D j (x ))∥2=m ∑l =1tanh 2(D jl (x )) m,(34)∥tanh (F j (x ))∥2=m ∑l =1tanh 2(F jl (x )) m.(35)同时,根据假设2–3,有Σi N ∑j =1(2α2j m +b 2g j b 2∇σi b 2W i +b 2g j b 2∇ξi ),i ∈N ,(36)根据式(2)(4)–(5),可知S j (u ∗j ) 0.于是,有˙L2i (t ) −λmin (Q i )∥x ∥2+ϖi ,i ∈N ,(37)其中ϖi =N ∑j =1(2α2j m +b 2g j b 2∇σi b 2W i +b 2g j b 2∇ξi ).因此,根据式(37)可知,当不等式∥x ∥>√ϖiλmin (Q i )成立时,有˙L2i (t )<0.即,如果x (t )满足下列不等式:∥x ∥>max {√ϖ1λmin (Q 1),···,√ϖNλmin (Q N )},(38)则,∀i ∈N ,都有˙L 2i (t )<0.同理,可得闭环系统状态x (t )也是UUB 稳定的.证毕.4仿真结果考虑如下的3–玩家连续时间非线性系统:˙x =[−1.2x 1+1.5x 2sin x 20.5x 1−x 2]+[01.5sin x 1cos x 1]u 1(x )+[1.2sin x 1cos x 2]u 2(x )+[01.1sin x 2]u 3(x ),(39)其中:x (t )=[x 1x 2]T ∈R 2是状态向量,u 1(x )∈T 1={u 1∈R :−1 u 1 2},u 2(x )∈T 2={u 2∈R :−0.2 u 2 1}和u 3(x )∈T 3={u 3∈R :−0.4 u 3 0.8}是控制输入.令Q 1=2I 2,Q 2=1.8I 2,Q 3=0.3I 2,其中I 2代表2×2维单位矩阵.同时,根据式(5)可知,α1=1.5,β1=0.5,α2=0.6,β2=0.4,α3=0.6,β3=0.2.因此,与每个玩家相关的代价函数可以表示为J i (x 0)= ∞0(x TQ i x +3∑j =1S j (u j ))d τ,i =1,2,3,(40)其中S j (u j )=2αju jβj tanh −1(z −βjαj)d z =2αj (u j −βj )tanh −1(u j −βjαj)+α2j ln (1−(u j −βj )2α2j).(41)然后,本文针对系统(39)构建3个评判神经网络,每个玩家的评判神经网络权值分别为ˆW1=[ˆW 11ˆW 12ˆW13]T ,ˆW 2=[ˆW 21ˆW 22ˆW 23]T ,ˆW 3=[ˆW 31ˆW 32ˆW33]T ,激活函数被定义为σ1(x )=σ2(x )=σ3(x )=[x 21x 1x 2x 22]T,且隐含层神经元个数为δ=3.此外,系统初始状态取x 0=[0.5−0.5]T ,每个评判神经网络的学习率分别为γ1=1.5,γ2=0.8,γ3=0.2,且每个评判神经网络的初始权值都在0和2之间选取.最后,引入探测噪声η(t )=sin 2(−1.2t )cos(0.5t )+cos(2.4t )sin 3(2.4t )+sin 5t +sin 2(1.12t )+sin 2t ×cos t +sin 2(2t )cos(0.1t ),使得系统满足持续激励条件.执行学习过程,本文发现每个玩家的评判神经网络权值分别收敛于[6.90912.99046.6961]T ,[4.89012.23475.2062]T ,[1.79450.33212.4583]T .在60个时间步之后去掉探测噪声,每个玩家的评判网络权值收敛过程如图1–3所示.然后,将训练好的权值代入式(20),能得到每个玩家的近似最优控制律,将其应用到系统(39),经过10个时间步之后,得到的状态轨迹和控制轨迹分别如图4–5所示.由图4可知,系统状态最终收敛到了平衡点.由图5可知,每个玩家的控制轨迹都没有超出预定的边界,并且可以观察到u 1,u 2和u 3分别收敛于0.5,0.4和0.2.综上所述,仿真结果验证了所提方法的有效性.第9期李梦花等:不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制1567䇴 㖁㔌U / s图1玩家1的评判网络权值收敛过程Fig.1Convergence process of the critic network weights forplayer1䇴 㖁㔌U / s图2玩家2的评判网络权值收敛过程Fig.2Convergence process of the critic network weights forplayer2﹣䇴 㖁㔌U / s图3玩家3的评判网络权值收敛过程Fig.3Convergence process of the critic network weights forplayer 35结论本文首次将不对称约束应用到连续时间非线性系统的多人非零和博弈问题中.首先,获得了最优状态反馈控制律和耦合HJ 方程,并且为了解决不对称约束问题,建立了一种新的非二次型函数.值得注意的是,当系统状态为零时,最优控制策略是不为零的.其次,由于耦合HJ 方程不易求解,提出了一种基于神经网络的自适应评判算法来近似每个玩家的最优代价函数,从而获得相关的近似最优控制律.在实现过程中,用单一评判网络结构代替了经典的执行–评判结构,并且建立了一种新的权值更新规则.然后,利用Lyap-unov 理论讨论了评判网络权值近似误差和系统状态的UUB 稳定性.最后,仿真结果验证了所提算法的可行性.在未来的工作中,会考虑将事件驱动机制引入到连续时间非线性系统的不对称约束多人非零和博弈问题中,并且将该研究内容应用到污水处理系统中也是笔者的一个重点研究方向.﹣0.5﹣0.4﹣0.3﹣0.2﹣0.10.00.10.20.00.10.20.30.40.5(U )Y 1(U )Y 2图4系统(39)的状态轨迹Fig.4State trajectory of the system (39)0.00.51.01.52.00.00.20.40.60.81.01.200.012345678910﹣0.40.4﹣0.20.2(U )V 3(U )V 2(U )V 1U / s 012345678910U / s 012345678910U / s (c)(b)(a)(U )V 1(U )V 2(U )V 3图5系统(39)的控制轨迹Fig.5Control trajectories of the system (39)1568控制理论与应用第40卷参考文献:[1]WERBOS P J.Beyond regression:New tools for prediction andanalysis in the behavioral sciences.Cambridge:Harvard Universi-ty,1974.[2]HONG Chengwen,FU Yue.Nonlinear robust approximate optimaltracking control based on adaptive dynamic programming.Control Theory&Applications,2018,35(9):1285–1292.(洪成文,富月.基于自适应动态规划的非线性鲁棒近似最优跟踪控制.控制理论与应用,2018,35(9):1285–1292.)[3]CUI Lili,ZHANG Yong,ZHANG Xin.Event-triggered adaptive dy-namic programming algorithm for the nonlinear zero-sum differential games.Control Theory&Applications,2018,35(5):610–618.(崔黎黎,张勇,张欣.非线性零和微分对策的事件触发自适应动态规划算法.控制理论与应用,2018,35(5):610–618.)[4]WANG D,HA M,ZHAO M.The intelligent critic framework foradvanced optimal control.Artificial Intelligence Review,2022,55(1): 1–22.[5]WANG D,QIAO J,CHENG L.An approximate neuro-optimal solu-tion of discounted guaranteed cost control design.IEEE Transactions on Cybernetics,2022,52(1):77–86.[6]YANG X,HE H.Adaptive dynamic programming for decentralizedstabilization of uncertain nonlinear large-scale systems with mis-matched interconnections.IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics:Systems,2020,50(8):2870–2882.[7]ZHAO B,LIU D.Event-triggered decentralized tracking control ofmodular reconfigurable robots through adaptive dynamic program-ming.IEEE Transactions on Industrial Electronics,2020,67(4): 3054–3064.[8]WANG Ding.Research progress on learning-based robust adaptivecritic control.Acta Automatica Sinica,2019,45(6):1037–1049.(王鼎.基于学习的鲁棒自适应评判控制研究进展.自动化学报, 2019,45(6):1037–1049.)[9]ZHANG Huaguang,ZHANG Xin,LUO Yanhong,et al.An overviewof research on adaptive dynamic programming.Acta Automatica Sini-ca,2013,39(4):303–311.(张化光,张欣,罗艳红,等.自适应动态规划综述.自动化学报, 2013,39(4):303–311.)[10]L¨U Yongfeng,TIAN Jianyan,JIAN Long,et al.Approximate-dynamic-programming H∞controls for multi-input nonlinear sys-tem.Control Theory&Applications,2021,38(10):1662–1670.(吕永峰,田建艳,菅垄,等.非线性多输入系统的近似动态规划H∞控制.控制理论与应用,2021,38(10):1662–1670.)[11]AN P,LIU M,WAN Y,et al.Multi-player H∞differential gameusing on-policy and off-policy reinforcement learning.The16th In-ternational Conference on Control and Automation.Electr Network: IEEE,2020,10:1137–1142.[12]REN H,ZHANG H,MU Y,et al.Off-policy synchronous iterationIRL method for multi-player zero-sum games with input constraints.Neurocomputing,2020,378:413–421.[13]LIU D,LI H,WANG D.Online synchronous approximate optimallearning algorithm for multiplayer nonzero-sum games with unknown dynamics.IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics: Systems,2014,44(8):1015–1027.[14]V AMVOUDAKIS K G,LEWIS F L.Non-zero sum games:Onlinelearning solution of coupled Hamilton-Jacobi and coupled Riccati equations.IEEE International Symposium on Intelligent Control.Denver,CO,USA:IEEE,2011,9:171–178.[15]ZHANG H,ZHANG K,XIAO G,et al.Robust optimal controlscheme for unknown constrained-input nonlinear systems via a plug-n-play event-sampled critic-only algorithm.IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics:Systems,2020,50(9):3169–3180.[16]HUO X,KARIMI H R,ZHAO X,et al.Adaptive-critic design fordecentralized event-triggered control of constrained nonlinear inter-connected systems within an identifier-critic framework.IEEE Trans-actions on Cybernetics,2022,52(8):7478–7491.[17]YANG X,HE H.Event-triggered robust stabilization of nonlin-ear input-constrained systems using single network adaptive critic designs.IEEE Transactions on Systems,Man,and Cybernetics:Sys-tems,2020,50(9):3145–3157.[18]WANG L,CHEN C L P.Reduced-order observer-based dynamicevent-triggered adaptive NN control for stochastic nonlinear systems subject to unknown input saturation.IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems,2021,32(4):1678–1690.[19]YANG X,ZHU Y,DONG N,et al.Decentralized event-driven con-strained control using adaptive critic designs.IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems,2022,33(10):5830–5844.[20]WANG D,ZHAO M,QIAO J.Intelligent optimal tracking withasymmetric constraints of a nonlinear wastewater treatment system.International Journal of Robust and Nonlinear Control,2021,31(14): 6773–6787.[21]LI M,WANG D,QIAO J,et al.Neural-network-based self-learningdisturbance rejection design for continuous-time nonlinear con-strained systems.Proceedings of the40th Chinese Control Confer-ence.Shanghai,China:IEEE,2021,7:2179–2184.[22]SU H,ZHANG H,JIANG H,et al.Decentralized event-triggeredadaptive control of discrete-time nonzero-sum games over wireless sensor-actuator networks with input constraints.IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems,2020,31(10):4254–4266.[23]YANG X,HE H.Event-driven H∞-constrained control using adap-tive critic learning.IEEE Transactions on Cybernetics,2021,51(10): 4860–4872.[24]ABU-KHALAF M,LEWIS F L.Nearly optimal control laws for non-linear systems with saturating actuators using a neural network HJB approach.Automatica,2005,41(5):779–791.[25]HORNIK K,STINCHCOMBE M,WHITE H.Universal approxima-tion of an unknown mapping and its derivatives using multilayer feed-forward networks.Neural Networks,1990,3(5):551–560.[26]LEWIS F L,JAGANNATHAN S,YESILDIREK A.Neural NetworkControl of Robot Manipulators and Nonlinear Systems.London:Tay-lor&Francis,1999.作者简介:李梦花博士研究生,目前研究方向为自适应动态规划、智能控制,E-mail:*********************;王鼎教授,博士生导师,目前研究方向为智能控制、强化学习,E-mail:*****************.cn;乔俊飞教授,博士生导师,目前研究方向为智能计算、智能优化控制,E-mail:***************.cn.。
户行宇,姚梦柯,孙婷,等. 常温酸奶发酵剂产胞外多糖对DSS 诱导肠炎的改善作用[J]. 食品工业科技,2023,44(12):378−387.doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080243HU Hangyu, YAO Mengke, SUN Ting, et al. Improvement Effect of the EPS Produced by Long Shelf-life Yogurt Culture on DSS-Induced Enteritis[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(12): 378−387. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022080243· 营养与保健 ·常温酸奶发酵剂产胞外多糖对DSS 诱导肠炎的改善作用户行宇1,姚梦柯1,孙 婷2,马 霞2,孙 倩2,洪维鍊2, *,杨贞耐1,*(1.北京工商大学食品与健康学院,北京 100048;2.内蒙古伊利实业集团股份有限公司,内蒙古呼和浩特 010080)摘 要:为探究常温酸奶发酵剂发酵过程中分泌的胞外多糖(EPS )对小鼠结肠炎的缓解作用,本研究在常温酸奶发酵剂A 和发酵剂B 分别发酵后的常温酸奶中提取纯化胞外多糖,测定其分子特性、结构形貌和单糖组成,同时通过葡聚糖硫酸钠(DSS )诱导小鼠结肠炎,分析了两种胞外多糖对小鼠体重、结肠组织病理学、小鼠炎症因子、髓过氧化物酶(MPO )和紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin )表达量的影响。
结果表明,EPS-A 和EPS-B 在分子形貌和单糖组成上均有明显差异。
EPS-A 结构略疏松,由盐酸氨基半乳糖、半乳糖和葡萄糖3种单糖构成,其摩尔比为0.345:0.21:0.435;EPS-B 结构致密,由盐酸氨基半乳糖、盐酸氨基葡萄糖、半乳糖和葡萄糖4种单糖构成,其摩尔比为0.421:0.05:0.207:0.322。
究[J ].临床超声医学杂志,2016,18(8):551-553.[2]倪卫东,张红,尹鹏,等.超声与超声引导下粗针穿刺活检对乳腺肿块早期的诊断与鉴别价值[J ].中国医疗设备,2018,33(1):65-68.[3]于跃,张新,吴凯男,等.超声引导下乳腺肿块核心针穿刺活检术的经验和技巧[J ].诊断病理学杂志,2017,24(9):712-713.[4]刘晓晖,丁鹏,华玺,等.彩色多普勒超声及超声引导下穿刺活检术在110例乳腺肿瘤患者中的临床应用[J ].肿瘤学杂志,2016,22(6):448-451.[收稿日期]2019-01-13[作者简介]李会平(1979-),女,河北省藁城市人。
硕士研究生,主治医师。
*[基金项目]河南省科技厅科技攻关计划项目(编号:172102310097)DOI :10.16096/J.cnki.nmgyxzz.2019.51.03.007特步他林雾化吸入疗法与阿奇霉素联合对小儿支原体肺炎的临床评价*刘瑞增(河南省中牟县妇幼保健院儿科,河南中牟451450)[摘要]目的探讨特步他林雾化吸入疗法与阿奇霉素联合对小儿支原体肺炎的应用效果。
方法选择2017年9月至2018年9月我院收治的120例支原体肺炎患儿作为研究对象,随机分为两组,每组各60例。
对照组给予阿奇霉素治疗,观察组在对照组基础上给予特步他林雾化吸入疗法联合治疗,比较两组患儿临床疗效及症状缓解时间。
结果观察组有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P <0.05);观察组各症状消失时间与住院时间均少于于对照组,差异有统计学意义(P <0.05)。
结论特步他林雾化吸入疗法与阿奇霉素联合治疗小儿支原体肺炎,可有效提高患儿的治愈率,缩短各症状缓解时间。
[关键词]小儿支原体肺炎;阿奇霉素;特步他林;雾化吸入[中图分类号]R 725.6[文献标识码]A [论文编号]1004-0951(2019)03-0272-02Clinical Evaluation of Terbutaline Aerosol Inhalation Combinedwith Azithromycin in the Treatment of Mycoplasma Pneumonia in ChildrenLIU Rui -zeng(Zhongmu County Maternal and Child Health Hospital Pediatrics ,Zhengzhou 451450China )[Abstract ]Objective To investigate the effect of terbutaline atomization inhalation combined with azithro-mycin on mycoplasma pneumonia in children.Methods From September 2017to September 2018,120childrenwith mycoplasma pneumonia were randomly divided into two groups ,60cases in each group.The control group was treated with azithromycin ,the observation group was treated with terbutaline atomization inhalation therapy on thebasis of the control group ,and the clinical efficacy and symptom relief time were compared between the two groups.Results The effective rate in the observation group was significantly higher than that in the control group (P <0.05).The interval and hospitalization time were shorter than those in the control group ,and the difference was statis-tically significant (P <0.05).Conclusion The combination of terbutaline atomization inhalation therapy and az-ithromycin therapy for mycoplasma pneumonia in children can effectively improve the cure rate and shorten the re-mission time of each symptom.[Key words ]mycoplasma pneumonia in children ;azithromycin ;terbutaline ;atomization inhalation 小儿支原体肺炎是非典型肺炎的一种,由支原体感染引起,呈间质性肺炎及毛细支气管炎样改变[1]。
收稿日期:2020-01-11修回日期:2020-03-11基金项目:2019年辽宁省教育厅科学研究经费资助项目(L201906)作者简介:孙延修(1981-),男,河北邯郸人,硕士,副教授。
研究方向:非线性系统观测器。
*摘要:现代控制系统的安全性与可靠性是各领域研究的热点之一,系统故障诊断与估计的方法越来越引起人们的重视。
针对一类含有外部扰动的非线性系统,研究了系统执行器故障估计问题。
通过设计一种增广系统观测器对原系统中的执行器故障进行估计;考虑到系统中的非线性扰动项,利用线性矩阵不等式(LMI )方法给出了观测器存在的充分条件并保证误差系统渐近稳定。
同时,通过设定性能指标减少了外部扰动对执行器故障估计的影响;通过数值算例验证了执行器故障估计方法的有效性,表明该估计方法能够较好的对系统中的执行器故障进行鲁棒估计。
关键词:外部扰动,非线性系统,执行器故障,线性矩阵不等式,状态观测器中图分类号:TP391.9文献标识码:ADOI :10.3969/j.issn.1002-0640.2021.03.007引用格式:孙延修.一种含扰动项的非线性系统执行器故障估计方法[J ].火力与指挥控制,2021,46(3):38-42.一种含扰动项的非线性系统执行器故障估计方法*孙延修(沈阳工学院基础课部,辽宁抚顺113122)A Method of Actuator Fault Estimation forNonlinear System With Disturbance TermSUN Yan-xiu(Basic Course Department ,Shenyang Institute of Technology ,Fushun 113122,China )Abstract :The safety and reliability of modern control system is one of the hotspots in variousfields ,more and more attention has been paid to the fault diagnosis and estimation of the system.For a class of nonlinear systems with external disturbances ,the problem of actuator fault estimation is studied.Firstly ,an augmented system observer is designed to estimate actuator faults in the original system ;Secondly ,considering the nonlinear disturbance term in the system ,the sufficient conditions for the existence of the observer are given by using the LMI method to ensure the asymptotic stability of the error system ,at the same time ,the influence of external disturbance on actuator fault estimation is reduced by setting performance index.Finally ,the effectiveness of the actuator fault estimation method is verified by a numerical example ,which shows that the method can estimate the actuator fault in thesystem robustly.Key words :external disturbance ,nonlinear system ,actuator failure ,linear matrix inequality ;state observerCitation format :SUN Y X.A method of actuator fault estimation for nonlinear system with disturbance term [J ].Fire Control &Command Control ,2021,46(3):38-42.0引言目前,控制系统对稳定性及可靠性的要求越来越高。
abstract单词讲解"Abstract" is an adjective that means existing in thought or as an idea but not having a physical or concrete existence. It can also be used as a verb, meaning to consider something in a general or non-specific way.In the context of art or design, "abstract" refers to a style that does not attempt to represent an accurate depiction of visual reality. Instead, it focuses on shapes, colors, forms, and gestural marks to achieve its effect. Abstract art often aims to evoke emotions, sensations, or ideas, rather than portraying recognizable objects or scenes.In academic writing, an "abstract" is a brief summary of a research paper, typically found at the beginning of the paper. It provides an overview of the study's objectives, methods, results, and conclusions. The purpose of an abstract is to allow readers to quickly determine whether or not they are interested in reading the full paper.In general, the term "abstract" is used to describe something that is conceptual, theoretical, or non-physical in nature. It is often contrasted with "concrete" or "literal" concepts, which refer to things that can be directly perceived or experienced.。
摘要的类型(Types of Abstract)一、评论性摘要(Critical abstract)此类摘要可用于综述类文体,内容上侧重于评价、论理。
Acute tubulointerstitial nephritis (ATIN) is a common disorder characterized by a spectrum of clinical manifestations ranging from asymptomatic urinary abnormalities to acute oliguric renal failure. Tubular dysfunction out of proportion to the degree of renal failure is an important clue to the diagnosis. This review describes its pathogenesis, pathophysiology, diagnosis, differential diagnosis and therapy, emphasizing the drug-induced form of ATIN.二、说明性摘要(Descriptive abstract)又称指示性或通报性摘要(Indicative abstract),主要说明文章的内容范围,简单报道研究主题,不涉及具体内容。
Angiographically monitored clinical trials of antilipidemic therapy have demonstrated that the progression of atherosclerosis may be slowed or even reversed. The clinical benefit observed in these trials strengthens the rationale for aggressive therapy in patients with known atherosclerotic disease. Additionally, these trials have provided further insight on the basis of clinical events and the risk factors associated with progression.三、资料性摘要(Informative abstract)资料性摘要的内容较之说明性摘要要具体、丰富得多,可以按IMRAD(Introduction, Methods, Results and Discussion)格式写,且要写出关键性数据。
Industrial Construction Vol.52,No.1,2022工业建筑㊀2022年第52卷第1期㊀47㊀脆弱的联盟论复杂性建筑与复杂性科学的关系周官武(石家庄铁道大学建筑与艺术学院,石家庄㊀050043)㊀㊀摘㊀要:在放弃解构论述后,复杂性建筑转而寻求与复杂性科学结盟,形成以非线性算法生成为核心,更加精确㊁严格的设计体系,以此突破现代主义建筑范式的形式语言和设计方法束缚㊂通过对这一联盟始终面临的过分迎合时尚潮流和商业文化㊁实施过程中的妥协对 复杂性 的破坏㊁逻辑与现实的必要性等问题的论述,进而分析了复杂性科学作为城市空间基本元素在建筑研究中的适用性,据此认为,复杂性建筑与复杂性科学的联盟并不稳固,与复杂性科学结盟看似提高了复杂性建筑的科学成色及其创作中科学判断的比重,但作为社会产物的建筑终究无法脱离价值判断,否则就必然会损害建筑的适用性㊂㊀㊀关键词:复杂性建筑;复杂性科学;方法论;联盟㊀㊀DOI :10.13204/j.gyjzG21040811The Fragile Alliance On the Relation Between ComplexityArchitecture and Complexity ScienceZHOU Guanwu(School of Architecture and Art,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang 050043,China)Abstract :After abandoning Deconstructivism,complexity architecture turned to seek alliances with complexity scienceto form an exact and rigorous design system with nonlinear algorithm generation as the core,so as to break through themodernism architectural paradigm.Through discussion on the problems that the alliance has always faced such as catering to fashion trends and business culture,destroying complexity due to compromise in the process ofimplementation,the necessity of logic and reality,the applicability of complexity science in the research of architecture as basic element of urban space were analyzed.Based on that,the alliance between complexity architecture andcomplexity science was considered to be not stable.The alliance with complexity science seemed to increase the scientific quality of complexity architecture and the proportion of scientific judgment in its creation,however,architecture as a social product could not be separated from value judgment,otherwise it would inevitably damage theapplicability of architecture.Keywords :complexity architecture;complexity science;methodology;alliance作㊀㊀者:周官武,男,1971年出生,硕士,副教授㊂电子信箱:451147901@ 收稿日期:2021-04-08㊀㊀当下,西方发达国家的基础设施建设已进入缓慢发展的阶段,规模宏大的中国基础设施建设则方兴未艾,看似南辕北辙的两种现象却共同成就了一个风口,为建筑的去实质化提供了广阔市场㊂建筑创作以创新名义挣脱 适用性 的约束,在发明空间之路上突飞猛进㊂为了更多㊁更快地发明空间,建筑学全力发明着概念,并不断从外部引进更多概念㊂其中,复杂性建筑的贡献尤其令人眼花缭乱,解构㊁非线性㊁涌现性㊁褶子,诸如此类为晦涩建筑形式做注脚和背书的晦涩概念,多来自同一个源头 复杂性科学㊂1㊀当代建筑的理论匮乏焦虑自从现代建筑运动将创造性确定为核心价值,建筑学便丢掉了按图索骥的工匠式传统,高度依赖理论的注解和支持,因而经常性陷入理论匮乏引发的焦虑㊂现代建筑运动确立的现代建筑范式是理论与实践的综合体系,以哲学严格性和社会责任感著称㊂在现代建筑范式支持下,建筑师只需依循柯布西耶㊁密斯开创的传统,聚焦效率与服务,不必为寻求新理论而困扰(图1[1])㊂然而,现代建筑范式的形式语言是相对固化的,48㊀工业建筑㊀2022年第52卷第1期图1㊀多米诺体系Fig.1㊀The structure system of Domino商业文化却要求形式不断花样翻新来刺激公众的感官,藉以推动消费的增长㊂作为建筑创作主体的建筑师无法无视商业文化的驱策而永久托庇于现代建筑范式羽翼之下㊂他们不得不尝试跳出现代建筑范式的安全区,探寻新的建筑形式语言㊂问题是,瞬间的范式脱离只需灵光一现,但要另辟天地,就必须夯实逻辑基础,构建与现代建筑范式相仿的可靠理论台地㊂因此,相对历史上任何时期的建筑,当代建筑都更加渴求理论来提供认识论和方法论㊂但建筑界往往怯于理论思考,这使建筑学的理论产出总是无法满足自身需求,不得不经常求诸外部,从其他人文社会学科和自然科学中寻觅理论引擎㊂复杂性建筑与复杂性科学的结盟正是在这种情况下发生的㊂2㊀复杂性建筑与复杂性科学的联盟复杂性科学于20世纪80年代兴起,先后经历了埃德加㊃莫兰学说㊁普利高津引领的布鲁塞尔学派以及圣塔菲研究所的理论三个发展阶段,包括协同论㊁突变论㊁混沌理论㊁分形理论等一系列理论㊂复杂性科学以复杂性系统为研究对象,揭示了复杂性的广泛存在及其非线性㊁不确定性㊁自组织性㊁涌现性特征㊂其超越还原论的方法论,颠覆了传统的还原论研究范式,是分析处理复杂性事物的强大工具㊂所以,兴起不久,其影响即溢出自然科学领域,向哲学㊁社会科学等领域全面渗透[2]㊂复杂性建筑同样发端于20世纪80年代,解构建筑是其早期发展阶段,代表人物如艾森曼㊁屈米等大多受德里达解构理论影响㊂解构建筑并不标榜复杂性㊁非线性,更关切从价值论角度对整体性㊁结构进行颠覆㊂但解构建筑与后期复杂性建筑之间有明显的传承关系,而且其形态已经很复杂,有些作品甚至开始部分借助计算机非线性算法生成建筑形态,表现出一定的非线性特征[3]㊂20世纪90年代,复杂性科学的影响开始波及建筑学领域,复杂性建筑进入后期发展阶段㊂曾经的解构派领袖艾森曼这时候对解构失去了兴趣,开始大谈非线性㊂一度对解构建筑持严厉批评态度的查尔斯㊃詹克斯,也转而称赞解构建筑蕴含的复杂性,并预言非线性建筑运动即将到来[4]㊂复杂性科学为建筑的发展带来巨大的想象空间,计算机科学的飞速发展则使想象的落实成为可能㊂随着计算机模拟复杂系统技术的成熟,通过非线性算法生成复杂建筑形式不再遥不可及㊂格雷格㊃林恩㊁蓝天组等前卫建筑师敏锐地认识到其中蕴含的机会:一种颠覆性的设计方法及其一体化形式语言成为可能㊂他们开始积极寻求复杂性科学的指导,将非线性生成置于设计方法的核心,从而突破了现代建筑还原论方法的束缚,同时孕育出一种颠覆现代建筑语言的生成性形式语言,刷新了有序与无序㊁整体与局部等基本形式问题的认知㊂后期复杂性建筑对更复杂的非线性生成工具的渴求永无休止,这推动着算法生成工具不断发展完善,参数化设计正是在此基础上逐渐成熟㊁流行起来㊂当今天的建筑师通过参数化设计创造各种奇异形体或表皮时,他们或许只是追求视觉冲击,未必会深究设计工具与复杂性科学的关系,甚至意识不到自己采用的设计方法和形式语言是复杂性建筑实践的组成部分,而这恰恰证明复杂性建筑的思想和方法已深入人心㊂从早期到后期,复杂性建筑经历了重大理论变化,解构理论为复杂性科学所替代,价值论换成了科学论,科学主义对人文主义再次取得胜利[5]㊂这并不令人意外,一则,引进科学范式提高 科学 成色是建筑学的长期传统,况且作为最前沿科学理论,复杂性科学还自带时尚光环;二则,解构理论不仅存在逻辑问题,更无法解决设计方法问题,关键的概念 形式转化完全依赖主观理解和想象㊂而基于复杂性科学发展出的非线性生成设计方法可以确保概念 形式转化的严格性和精确性㊂最后也是最关键的,作为一种价值理论,解构理论却无法为复杂性形式提供有力的价值论证,逻辑上很难令人信服㊂所以,当复杂性科学揭示出复杂性的机理,西方建筑界从中看到了摆脱价值论困扰的希望,便无暇顾及复杂性科学是否适用于建筑,急匆匆宣布复杂性建筑投入复杂性科学麾下: 我们获得了第一个后基督教的新型综合世界观,一个能使科学家㊁理论家㊁建筑师㊁艺术家以及普通民众联合起来的结合点㊂它是由所谓 复杂性科学 阐明的新世界观㊂ [3]3㊀并不稳固的联盟拥有纯正科学血统的复杂性科学也是当今最富魅力的时尚题材,混沌㊁分形㊁非线性㊁蝴蝶效应之类术语掺杂在影视文艺作品中,使复杂性科学成为 一个专业人士与非专业人士,科学家与公众,既复杂又有吸引力的结合点㊂ [6]复杂性建筑与之结盟,方方面面皆大欢喜,建筑界得到新理论㊁新方法,公众得以满足时尚需求,商业文化则捕捉到一个可供长期炒作的消费热点㊂但问题是,这一维系专业群体㊁科学理论㊁流行文化㊁商业需求的纽带是否足够坚韧?第一个必须面对的问题是,公众对复杂性科学的热情有多少出自真正的科学认知和兴趣,又有多少出自被流行文化扭曲的浪漫想象㊂肤浅且变动不居的流行口味赋予的荣耀是廉价的,即使复杂性建筑可以分享复杂性科学的这份荣耀,但得到的支持也是不深刻㊁不持久的㊂第二个更为关键的问题是,复杂性科学是否能够在复杂性建筑中真正兑现㊂早期复杂性建筑多不具备足够 复杂性 ,如弗兰克㊃盖瑞的迪士尼音乐厅(图2[7])㊁艾森曼的辛辛纳提阿罗诺夫中心㊁李伯斯金的柏林犹太人纪念馆,已经被今天的评论家开除出 非线性建筑 ,尽管 它们部分地通过计算机非线性的方法生成出来 [8]㊂图2㊀迪士尼音乐厅Fig.2㊀Walt Disney Concert Hall后期复杂性建筑的非线性特征普遍更加鲜明[8],如格雷格㊃林恩的胚胎住宅(图3a[9]㊁图3b[10])㊁蓝天组的云状建筑(图3c[11])㊂这些作品大量使用数字化设计技术进行生成,具有典型的非线性空间形态,理论上的确很符合复杂性科学的标准㊂不过建筑最终得落实到现实空间㊂一旦进入实施环节,正如徐卫国教授指出的,那些基于非线性生成的建筑方案,如FOA的日本横滨国际码头(图4a[12])㊁扎哈㊃哈迪德的广州歌剧院(图4b[13]),蓝天组的大连国际会议中心(图4c[14]),都不得不向技术妥协,以大量平面转折寻求复杂曲面的近似效果㊂[8]非线性生成设计方法确实非常有吸引力,它使建筑形式的自动生成一定程度上成为可能,无须全程依赖人的控制㊂建筑师可以借助Wavefront㊁a㊁b 胚胎住宅;c Paneum中心㊂图3㊀复杂非线性建筑Fig.3㊀Complex nonlinear buildingsa 横滨国际客运码头;b 广州大剧院;c 大连国际会议中心㊂图4㊀基于非线性生成的建筑Fig.4㊀The architecture based on nonlinear generation Rhino等大型3D软件模拟各种力场的复杂相互作用,建构复杂性动力系统,只需改变一些系统参数即可引发系统的自组织演化㊂软件以动画呈现系统演化带来的几何形变,动画的瞬间定格即可得到原始的建筑形式,也即所谓的 动画形式 [15]㊂但在当前技术条件下,复杂性的真正兑现还局限于计算机内的生成过程,动画定格为 动画形式 的瞬间,生成便终结了,不确定性随之消失,得到的只是生成过程的片段和遗迹,自然也无法如詹克斯所期待的那样运动起来,与人共生,反映宇宙发生的过程㊂[3]而且,动画形式只是纯粹的几何形式,生成过程中悬搁脆弱的联盟 周官武49㊀的材料㊁工艺等建构问题依旧离不开人为干预㊂接下来的营建过程,需要确定技术保障下的确定形式㊁确定结构,只能拼凑线性部件 伪装 非线性㊂总体来看,复杂性建筑在形式生成初期阶段,在非线性生成过程确实比较严格地遵循着复杂性科学,但也仅限于此了㊂第三个问题,复杂性科学向建筑领域的全面渗透,并被复杂性建筑奉为圭臬是否具备逻辑和现实的必要性㊂有些学者认为,现代建筑范式只是工业社会的空间方案,而今天的社会则是所谓 后工业化信息社会 ,注定要将基于数字化技术的非线性建筑推向核心位置[16]㊂那么,信息社会与工业社会的空间需求是否有本质不同?信息时代确实带来一些新的空间需求,但这些新需求是否是现代建筑范式无法应对的?如果能够应对,为什么还要在资源危机频发的情况下,以如此巨大的代价寻求一个更复杂,却不能带来太多福利的解决方案?20世纪90年代以来,数字化依赖确已逐渐形成㊂但全面的数字化生存仍只存在于科幻作品之中,现实的数字化则寄居在现代建筑空间之内,并没有表现出明显的适应㊂或许现代建筑范式无法满足信息社会特有的空间需求,但还不足以引发现代建筑范式的崩溃㊂复杂性建筑依旧无法成为主流范式,离核心位置还远得很㊂所以,让人不得不怀疑:以复杂性科学为基础重塑建筑学,到底是出于现实的需要,还是为了给建筑学涂抹更多的科学装饰色,顺带解救陷入理论焦虑的建筑共同体?复杂性建筑从复杂性科学大量吸收规则㊁工具和方法,自觉接受后者的规定,并因此越来越依赖计算机技术,大量进行进行虚拟设计和仿真㊂复杂性建筑在解构建筑阶段曾激烈反对现代建筑的机械论,而今却彻底离不开机器,比异化的现代建筑更加异化了㊂非线性生成是复杂性建筑设计方法的核心,也是复杂性建筑从复杂性科学得到的最大馈赠㊂其实质是虚拟系统的自组织过程,对人而言则是一个 黑箱 ,可以排除价值判断和隐喻,保证生成形式的绝对抽象性㊂不过,即使是最狂热的复杂性建筑派也不敢完全信任计算机,他们会设计和选择算法,再通过反复输入输出寻求理想方案,其结果就是 黑箱 不黑,自组织滑向他组织㊂在现实面前,复杂性建筑与复杂性科学的联盟总是这么摇摇晃晃,把方法论逻辑搞得支离破碎㊂在与复杂性科学结盟后,复杂性建筑就经常脱离现实的轨道:无视人的需求和资源禀赋对建筑的规定性,一味追求 复杂性 ;排斥人对建筑天然拥有的干预控制权利,为计算机算法生成让路;无视建筑的人文属性,清除价值判断,诸如此类㊂归根结底,复杂性建筑并非出于建筑的现实和逻辑需要选择理论,而是预先选择理论,再裁剪现实以服从理论㊂但现实并不会真的服从理论,所以复杂性建筑必然要陷入两难困境:如果坚持复杂性科学逻辑就会在现实面前不断碰壁,如果向现实妥协又会违背复杂性科学逻辑,令两者的联盟变得脆弱不堪㊂4㊀复杂性科学是否适用于建筑建筑是否复杂到必须采用复杂性科学来进行研究,对于复杂性建筑与复杂性科学的联盟来说,这是一个根本性问题㊂建筑界对建筑的复杂性有两种不同理解㊂其一为文丘里所谓的复杂性,产生于大量堆积的样式符号的多层次意义纠缠,空间本身并不复杂㊂这是一种建筑意义的复杂性,用詹克斯喜用的 双重编码 来表达或许更准确[4]㊂其二为建筑本体的复杂性,如复杂性建筑的复杂性,表现为抽象几何形式构成的复杂空间关系,不附加外部意义或隐喻㊂由于意义的理解主观性太强,前者很容易导向无视建筑自身规律的形式主义游戏,而后者着眼建筑本身,逻辑要严密得多㊂但必须指出的是,复杂性建筑的复杂性由复杂性科学定义,不同于一般意义上的建筑本体的复杂性㊂这就带来一个问题:作为有限尺度的空间单位和更大尺度空间系统的构成元素,建筑是否具备这样的复杂性㊂ 在宏观的空间㊁时间尺度上,在建筑和城市的统一体中的确存在非线性㊁突变㊁混沌㊁自相似性的性质㊂ 它们真的能够在一个单体建筑上全部展现出来吗? [6]詹克斯曾经提出过一种缩微宇宙论,主张建筑必须追随科学尤其是复杂性科学, 表现宇宙发生的基本规律 自组织㊁突变以及向更高或更低层次的跃迁 [3]㊂ 建筑的下一个挑战是如何创造真正给能够运动的局部,使居住者或参观者与建筑建立共生关系,积极反映宇宙发生的过程㊂ [3]这一理论将建筑看作宇宙的同构缩微模型,与凯文㊃林奇在古代城市中发现的 宇宙模式 颇为相似,其内在逻辑也与 宇宙模式 一样充满神秘主义色彩[17]㊂詹克斯并不能证明建筑与宇宙间存在自相似性,或具有宇宙式的 复杂性 ,却强行要求建筑套用宇宙图式㊁提高复杂度,以便与复杂性科学相匹配㊂这样得到的建筑并不能反映宇宙,充其量是对宇宙的静态50㊀工业建筑㊀2022年第52卷第1期的㊁图式化的隐喻[6]㊂复杂性 并非元素的属性,而是系统对元素进行组织和整合的产物,是在系统整体层次上涌现出来的东西㊂ [18]因而,作为大空间系统的城市,或大规模聚落㊁城市区段表现出高度复杂性并不出人意料㊂早在复杂性科学影响建筑与城市研究领域之前,简㊃雅各布斯和克里斯托弗㊃亚历山大等学者对此就有深入阐述,复杂性科学则帮助我们对城市空间复杂性的认识更加精确㊁严格㊂但单体建筑只是城市空间系统的元素或局部,不具备系统整体才能具备的复杂性,赋予城市空间复杂性的自然与社会因素的复杂相互作用,及其历时性演化并不存在于建筑单体层面㊂[19]建筑的核心问题始终是适用性问题,即基于资源禀赋和人的需求,对经济㊁技术㊁功能及形式等各方面加以综合㊁平衡的问题㊂这些问题显然不是复杂性科学所能应对的㊂所以,复杂性科学对建筑的影响几乎从未超越形式层面㊂复杂性建筑推进了建筑形式和形式生成方法的革新,却并未提高建筑的适用性,反倒经常因为过度追求形式的复杂性而牺牲经济㊁技术和功能各方面的合理性㊂这不是作为科学工具的复杂性科学本身的问题,而是在非适用领域滥用科学工具造成的问题㊂复杂性建筑追随复杂性科学很大程度上是为了摆脱现代建筑范式的束缚㊂现代建筑强调功能与效率,反对任何非必要的空间㊁形式复杂化㊂这样或许会损害多样性,但对建筑的认知并无原则性问题㊂其真正问题在于过度推崇简约化,试图在本质复杂的城市层级上消灭复杂性㊂而复杂性建筑正相反,以复杂性为目标,不分单体建筑还是大规模空间系统㊂藉此固然可以跳出现代建筑范式的樊笼,却也同时迷失了面向建筑的问题视野㊂当建筑师沉迷于在建筑单体中构建复杂性,他们不只是在浪费宝贵的资源,也是对基本建筑价值的践踏:用喧嚣㊁自负的几何杂耍替代严肃的人类空间生产实践,其深层则是陷入混乱的哲学意识和社会责任感的沦丧㊂复杂性科学或许可以在大规模建筑群体和城市空间组织中大展身手,但用于单体建筑却是严重的对象选择错误,复杂性建筑的逻辑与现实困境的根源正在于此㊂5㊀结束语复杂性建筑与复杂性科学的结盟是建筑学科学化的又一次努力㊂复杂性建筑派试图将建筑形式的发生更多建立在科学逻辑之上,降低人的干预,减少价值判断的影响,提高建筑创作的客观性㊂这种尝试推进了设计方法的进步,对当下的建筑设计产生了深刻影响㊂但作为社会产物,人为㊁为人是建筑的根基,建筑的人文属性是内在的,必须永远接受价值的约束㊂建筑学的意义在于寻求 好的空间 ,这本身就是一个典型的价值问题㊂所以建筑创作无法摆脱价值判断,建筑也从来不是理想的自然科学应用领域㊂无视这一点,一味用科学判断挤压价值判断,并不能真正提高建筑学的科学成色或推进建筑工业化的深入,只会得到另一种创造新奇形式的手段,作为一时的流行符号而沦为商业文化的附庸㊂[20]复杂性建筑对复杂性的探索,扩展了建筑学的边界㊂但是,复杂性建筑是将过度的复杂性强加给无需过度复杂的建筑,让本应服从人和现实的建筑为复杂性科学理论服务[21]㊂复杂性建筑与复杂性科学的联盟就建立在这种头脚倒置的逻辑上,这必然导致对建筑自身规则的背离,产生内在的适用性问题:功能不佳㊁极高的实施难度㊁严重的资源浪费㊁空间设置不合理和缺乏效率㊂但现实并不会迁就理论,所以复杂性建筑的营建总是与数不尽的技术妥协相伴,最终变得不够 复杂性 或局限于表皮的复杂性,其与复杂性科学的联盟也随之摇摇欲坠㊂参考文献[1]㊀博奥席耶W,斯通诺霍O.勒㊃柯布西耶全集:第1卷[M].牛燕芳,程超,译.北京:中国建筑工业出版社,2005:18.[2]㊀黄欣荣.复杂性科学与哲学[M].北京:中央编译出版社,2007.[3]㊀JENCKS C.The architecture of the jumping universe[M].Lanham:National Book Network,Inc,1996.[4]㊀JENCKS C.The new moderns[M].New York:RizzoliInternational Publications Inc,1990.[5]㊀曾欢.西方科学主义思潮的历史轨迹:以科学统一为研究视角[M].北京:世界知识出版社,2009.[6]㊀周官武,姜玉艳.查尔斯㊃詹克斯的宇源建筑理论评析[J].新建筑,2003(6):58-61.[7]㊀THOMAS.The walt disney concert hall[EB/OL].2012-09-02[2021-03-27]./building/read/35/The-Walt-Disney-Concert-Hall/1192.[8]㊀徐卫国.褶子思想,游牧空间:关于非线性建筑参数化设计的访谈[J].世界建筑,2009(8):16-17.[9]㊀LECOMTE J.Speculative architectures[EB/OL].2013-10-02[2021-03-27].https:///editorial/articles/speculative-architectures.[10]KLEIN L.Tasting space[EB/OL].2013-04-10[2021-03-29]./tasting-space.[11]CORRADI M.Coop himmelb(L)AU:paneum-wunderkammer des Brotes,Asten[EB/OL].2018-07-02[2021-03-27]./paneum-wunderkammer-des-brotes-by-coop-himmelblau.htm.(下转第7页)脆弱的联盟 周官武51㊀充薄膜均可降低钢管应变水平,提高钢管对混凝土的约束作用㊂4)钢管径厚比越大,屈服强度越高,钢管的横向变形系数越大㊂钢管与混凝土间填充薄膜的试件横向系数大于钢管与混凝土间涂油处理的试件㊂5)基于Mander模型建议了钢管约束陶粒混凝土短柱轴压极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好㊂参考文献[1]㊀中华人民共和国建设部.轻集料混凝土技术规程:JGJ512002[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.[2]㊀YU Q L,SPIESZ P,BROUWERS H.Ultralightweight concrete:conceptual design and performance evaluation[J].Cement& Concrete Composites,2015,61:18-28.[3]㊀刘平,葛婷,王小亮.LC7.5轻质陶粒混凝土的配制与性能研究[J].建材发展导向,2019,17(12):105-108.[4]㊀GAO J,SUN W,MORINO K.Mechanical properties of steelfiber-reinforced,high-strength,lightweight concrete[J].Cement and Concrete Composites,1997,19(4):307-313. [5]㊀WANG P T,SHAH S P,NAAMAN A E.Stress-strain curves ofnormal and lightweight concrete in compression[J].Journal of American Concrete Institute,1978,75(11):603-611. [6]㊀王振宇,丁建彤,郭玉顺.结构轻骨料混凝土的应力-应变全曲线[J].混凝土,2005(3):39-41,66.[7]㊀叶列平,孙海林,陆新征,等.高强轻骨料混凝土结构性能㊁分析与计算[M].北京:科学出版社,2009:1-4. [8]㊀ZHANG M H,GJVORV O E.Mechanical properties of high-strength lightweight concrete[J].Materials Journal,1991,88(3):240-247.[9]㊀董祥.纤维增强高性能轻骨料混凝土物理力学性能㊁抗冻性及微观结构研究[D].南京:东南大学,2005.[10]田耀刚.高强次轻混凝土的研究[D].武汉:武汉理工大学,2005.[11]周绪红,刘界鹏.钢管约束混凝土柱的性能与设计[M].北京:科学出版社,2010.[12]ZHAN Y,ZHAO R,MA Z J,et al.Behavior of prestressedconcrete-filled steel tube(CFST)beam[J].Engineering Structures,2016,122:144-155.[13]LAI M H,HO J C M.A theoretical axial stress-strain model forcircular concrete-filled-steel-tube columns[J].Engineering Structures,2016,125:124-143.[14]FAKHARIFAR M,CHEN pressive behavior of FRP-confined concrete-filled PVC tubular columns[J].Composite Structures,2016,141:91-109.[15]WANG X D,LIU J P,ZHANG S M.Behavior of short circulartubed-reinforced-concrete columns subjected to eccentric compression[J].Engineering Structures,2015,105:77-86. [16]张素梅,刘界鹏,马乐,等.圆钢管约束高强混凝土轴压短柱的试验研究与承载力分析[J].土木工程学报,2007,40(3):24-31.[17]WANG X D,LIU J P,ZHANG S M.Behavior of short circulartubed-reinforced-concrete columns subjected to eccentric compression[J].Engineering Structures,2015,105:77-86. [18]ZHOU X H,LIU J P,WANG X D,et al.Behavior and design ofslender circular tubed-reinforced-concrete columns subjected to eccentric compression[J].Engineering Structures,2016,124:17-28.[19]周绪红,闫标,刘界鹏,等.不同长径比圆钢管约束钢筋混凝土柱轴压承载力研究[J].建筑结构学报,2018,39(12):11-21.[20]甘丹.钢管约束混凝土短柱的静力性能和抗震性能研究[D].兰州:兰州大学,2012.[21]刘文晓,姜凡,李淼,等.圆钢管约束轻骨料钢筋混凝土轴压短柱力学性能试验[J].混凝土,2020(8):19-22,26. [22]高喜安,吴成龙,李斌.方钢管约束轻骨料混凝土轴压短柱的力学性能[J].科学技术与工程,2018,18(12):256-261. [23]宋玉普,赵国藩.轻骨料砼在双轴压压及拉压状态下的变形和强度特性[J].建筑结构学报,1994,15(2):17-21. [24]杨明.钢管约束下核心轻集料混凝土基本力学性能研究[D].南京:河海大学,2006.[25]李帼昌,刘之洋,杨良志.钢管煤矸石砼中核心砼的强度准则及本构关系[J].东北大学学报,2002(1):64-66. [26]吴东阳,傅中秋,吉伯海,等.钢管约束下轻集料混凝土本构模型[J].扬州大学学报(自然科学版),2019,22(1):67-73. [27]颜燕祥,徐礼华,蔡恒,等.高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力计算方法研究[J].建筑结构学报,2019,40(12): 128-137.[28]MANDER J B,PRIESTLEY M J N,PARK R.Theoretical stress-strain model for confined concrete[J].Journal of Structural Engineering,1988,114(8):1804-1826.(上接第51页)[12]LANGDON D.AD classics:yokohama international passengerterminal[EB/OL].2018-10-17[2021-03-27].https://www./554132/ad-classics-yokohama-international-passenger-terminal-foreign-office-architects-foa.[13]MCGRATH K.Melbourne set to get the only Zaha Hadid buildingin Australia[EB/OL].2016-07-13[2021-03-27].https:// /project-news/melbourne-set-to-get-the-only-zaha-hadid-building-in-australia.[14]TEEMUNNY.Dalian international conference[EB/OL].2013-04-01[2021-03-27]./2013/04/01/ dalian-international-conference-center-coop-himmelblau/. [15]薛彦波,仇宁.动画形式+虚拟建造[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.[16]徐卫国.非线性体:表现复杂性[J].世界建筑,2006(12):118-121.[17]林奇K.城市形态[M].林庆怡,等,译.北京:华夏出版社,2001.[18]苗东升.分形与复杂性[J].系统辨证学学报,2003(2):7-13.[19]雅各布斯J.美国大城市的死与生[M].金衡山,译.南京:译林出版社,2005.[20]德勒兹G L R.哲学与权力的谈判:德勒兹访谈录[M].刘汉全,译.北京:商务印书馆,2001.[21]范振刚,周官武,姜玉艳.基于可实施手段的复杂性建筑讨论[J].建筑学报,2015(4):107-109.圆钢管约束陶粒混凝土短柱的单轴受压试验研究及承载力计算 王宇航,等7㊀。
2019年5月第42粗第3期外国语Journal of Foreign LanguagesMay2019Vol.42No.3文章编号:1004-5139(2019)03-0060-12中图分类号:H030文献标识码:A 定中结构中度量短语的(非)单调性李旭平,杨锐(浙江大学,浙江杭州310058)摘要:本文主要对汉语度量短语的语义进行考察。
我们认为,汉语中度量短语的(非)单调性不完全由句法位置决定,充当定语的度量短语可以有单调性和非单调性两种解读。
我们进一步提出,汉语度量谓词作定语时,单调性和非单调性解读的本质区别是个体解读和次类解读的对止。
非单调性度量短语所修饰的名词只表示“临时类”,不表示"自然类”,而单调性度量短语修饰量名短语,它所表示的特征作用于名词短语表示的集合中的原子■个体。
关键词:定语;度量短语;(非)单调性;次类On(Non-)monotonicity of Attributive Measure PhrasesLI Xuping,YANG Rui(Zhejiang University,Hangzhou310058,China)Abstract:This paper investigates the semantics of measure phrases when they function as attributive modifiers in Mandarin.Contra Schwarzschild(2006),we argue that monotonicity of measure phrases is not syntactically determined,and that measure phrases at attributive positions are ambiguous between monotonic and non-monotonic readings.We further claim that the contrast between monotonic and non-monotonic readings for attributive MPs in Mandarin should be recast as the dichotomy between object and subkind readings.When non-monotonic MPs modify NPs,they help to make reference to w temporary kinds”but not44well-established kinds M;when monotonic MPs serve as adnominal modifiers,they express properties over the set of atomic entities in the denotation of N.Key words-attributive modifier;measure phrase;(non-)monotonicity;subkind1•引言数词和度量单位可以构成度量短语或度量谓词(measure predicates),例如“三尺”“两斤”Jive pounds^Celsius血grees等。
•论著•女性类风湿关节炎DNA甲基化特征彭勇,黄娴倩,张可悦,应颖,褚贊波,吴玉寒,潘迎紫,陈勇作者单位:315010浙江宁波,中国科学院大学宁波华美医院风湿免疫科,中国科学院大学宁波生命与健康产业研究院(彭勇、黄娴倩、张可悦、应颖、陈勇);315010浙江宁波,宁波大学医学院(褚赞波、吴玉寒、潘迎紫)通信作者:陈勇,E-mail:nbdeyy(:y@163 .comDOI:10. 3969/j. issn. 1673-8705. 2020. 05. 003【摘要】目的应用基因芯片技术对类风湿关节炎(RA) DNA甲基化特征进行研究,探讨DNA甲基化在RA发病机制中的作用。
方法随机选取本院门诊确诊为RA的12例女性患者作为RA组,体检的12名健康女性作为对照组,采用Infinium公司的基因芯片对两组受试者进行全基因组CpG岛DNA甲基化检测,筛选差异甲基化位点,米用Gene Ontology (G O)分析和Pathways分析对筛选基因进行功能分类和通路分析。
结果RA组与对照组相比,共有24 183个CpG位点甲基化水平发生改变(P<0. 05),其中有13 672个高甲基化位点,10 511个低甲基化位点。
RA组显著差异甲基化位点共191个,共对应着115个基因,其中高甲基化基因如lL-26、PCSK6、MlCB、NCF4、GALNT9、PHF19、ADAMTS4、ACTN1 等,低甲基化基因如CYP2E1、SMAD3、SLC1A1、CD44、AGPAT1、KCNQ1、AHRR等。
GO生物学过程分析显示,差异甲基化基因参与生物学过程富集于:细胞因子介导的信号通路、炎症反应、核转录因子-k B (N F-k B)信号通路、免疫反应调节、T细胞活化、透明质酸的代谢等;Pathway分析显示,RA组特异的差异甲基化基因与沙门菌感染、Toll样受体信号通路、炎性肠病、N F-k B信号通路、TRP通道的炎性介质调节、趋化因子信号通路、TNF信号通路、破骨细胞分化、系统性红斑狼疮等信号通路有关。
萃取置换法回收处理氟苯生产废水中的苯酚化工进展2008年第27卷第11期CHEMICALINDUSTRY ANDENGINEERINGPROGRESS?1821?萃取置换法回收处理氟苯生产废水中的苯酚邵荣,钱晓荣,冒爱荣(盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城224003)摘要:以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,NaOH水溶液为反萃剂,采用萃取置换法回收处理氟苯生产废水中的苯酚.研究了萃取剂浓度,萃取时间,pH值及相比对萃取率的影响和相比,反萃时间及NaOH溶液浓度对反萃率的影响.经3级萃取和2级反萃取,苯酚的回收率达98%,废水中苯酚含量可降至19.7mg/L.萃取置换法操作简单,费用低廉,易于.Y-业化.关键词:氟苯;苯酚;萃取;回收中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000—6613(2008)u一1821—04 Recoveryofphenolinwastewaterfromfluorobenzeneproductionby replacementextractionSHA0Rong,QIANXiaorong,MAOAirong (SchoolofChemicalandBioengineering,Y anchengInstituteofTechnology,Y ancheng2240 03,Jiangsu,China)Abstract-Thephenolinthewastewaterfromfluorobenzeneproductionwasrecoveredbyrepl acement extractionwithTBPasextractantandNaOHaqueousasreverseextractant.Boththeinfluence ofconcentrationoftheextractant,extractiontime,PHandphaseratioontheextractionrateandth einfluenceofphaseratio,extractiontimeandconcentrationofNaOHonthereverseextractionr atewerestudied.Afterthree—stageextractionandtwo—stagereverseextraction,therecoveryofphenolwas98%, andtheconcentrationofphenolinwastewaterdecreasedto19.7mg/L.Themethodissimple,a ndtheoperatingcostislow.Moreover,itcanbeeasilycommercialized.Keywords:fluorobenzene;phenol;extraction;recovery近年来,随着医药,农药,染料,氟硅橡胶,氟碳表面活性剂,高分子氟塑料工业的飞速发展,对芳香族有机氟中间体的需求量迅速增加,作为合成芳香族有机氟中间体的原料氟苯也相应得到了』一泛应用.目前较先进的氟苯工业生产方法为AHF法,其主要流程为:将苯胺在无水氟化氢中成盐,再与亚硝酸钠进行重氮化反应,反应结束进行热解,制得氟苯.AHF法制备氟苯的生产废水成分主要为氟离子,苯酚,苯胺和石油类等,其中苯酚主要来源于苯胺与氟化氢中含有的少量水之间发牛的副反应,即苯的重氮化合物与水在加热时产生苯酚,且废水中苯酚的质量浓度i寄达(1.64~4.92)×10mgm.酚类化合物是原型质毒物,对一切生物个体都有毒害作用.废水中的酚不仅造成了农业和渔业的损失,而且危害人体健康.若长期饮用被酚污染的水,会出现慢性中毒,引起头痛,头晕,疲劳,失眠,耳鸣,贫血以及神经系统病症,酚也是一种公认的致癌物.含酚废水如果不经过处理而直接排放,或者处理程度不够而排放势必会造成氟苯生产企业周围水体的严重污染,也会对地下水造成严重危害.因此,在我国水污染控制中将含酚废水列为重点解决的有害废水之一.目前废水中苯酚的处理方法主要有吸附法…,生化法1,化学氧化还原法引,超临界氧化法,膜分离法l5J,萃取法[6-101等.络合萃取是基于溶质的收稿日期:2008—04—25;修改稿日期:2008—08—15.基金项目:江省环保科技项目(2006010)及盐城工学院自然科学研究项目(XKY2007037).第一作者简介:邵荣(1973一),男,副教授,博士,主要从事化工环保领域的教学与研究工作.联系人:冒爱荣,讲师.E—mail*****************.1822?化工进展2008年第27卷Lewis酸(或碱)性官能团与萃取剂的Lewis碱(或酸)性官能团的相互作用而进行分离的一种方法.该法既保留了化学萃取高效性和高选择性的优点,又克服了其可逆性较差的不足,同时还具有物理萃取操作简便,成本低廉等显着优点.所以络合萃取技术在分离有机酚,碱,酸和两性有机物等方面具有潜在的优势,尤其是对于工业废水处理具有显着的优势.本文作者采用萃取置换法回收处理氟苯生产废水中高含量的苯酚,即以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,以正辛醇为稀释剂,络合萃取废水中的苯酚,再以氢氧化钠溶液为反萃剂,将苯酚以酚钠的形式从萃取相中反萃出来.萃取置换法既实现了对氟苯生产废水的预处理,又回收了氟苯生产废水中苯酚.l实验部分1.1废水水质氟苯生产废水取自江苏盐城某化工厂,其水质为:pH值为12.0,氟离子质量浓度为9270.0mg/L,苯酚质量浓度为49200.0mg/L,石油类质量浓度为326.0mg/L.1.2仪器与试剂UNIC7200型可见分光光度计(尤尼柯上海仪器有限公司),HZQ—C空气浴振荡器(哈尔滨市东明医疗仪器厂),DHG一9123A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),pHS一3C型酸度计(上海日岛科学仪器有限公司),CJJ78—1型磁力加热搅拌器(江苏省金坛市阳光仪器厂),PF-1型氟电极(上海宇隆仪器有限公司),E-201型pH复合型电极(上海宇隆仪器有限公司),AY一220型电子天平(日本岛津中国公司).苯酚标准溶液(1000mg/L)为国家标准物质研究中心提供.苯酚,磷酸三丁酯,正辛醇,浓硫酸,氢氧化钠,4一氨基安替比林,铁氰化钾,氯化铵,氨水,硫酸铜,磷酸,硫酸亚铁,甲基橙均为分析纯试剂.实验用水为无酚去离子水.1.3实验方法1.3.1萃取实验移取25.0mL苯酚模拟废水(45g/L)溶液于250mL锥形瓶中,用H2SO4(1+1)调节pH值至6.0, 然后与40%TBP萃取剂按油水相比(R)2.0相混合. 在室温下,于空气浴振荡器中振荡60min,振荡频率为175r/min.转移至250mL分液漏斗中,静置分层后分液,测定水相中苯酚的浓度.1.3.2反萃实验于250mL锥形瓶中,将质量分数为3%的NaOH水溶液与1.3.1节的萃取相按油水相比(R) 1.0相混合.在室温下,于空气浴振荡器中,振荡60min,振荡频率为175r/min.转移至250mL分液漏斗中,静置分层后分液,测定水相中苯酚的浓度.1.3.3苯酚的测定水相中苯酚的浓度采用溴化滴定法(高浓度)和4.氨基安替比林光度法(低浓度)测定,有机相中苯酚的浓度由物料衡算法计算.2结果与讨论2.1萃取实验条件的确定2.1.1萃取剂浓度的确定当pH值为6.0,相比为2.0,萃取平衡时间为60min时,不同浓度TBP溶液对萃取率的影响见图1.由图1可以看出,随着萃取剂浓度增大,萃取率也随之增大.其原因是萃取剂的含量的提高,使萃取的倾向性变大,导致萃取能力变大.当萃取剂浓度小于60%时,随着萃取剂浓度的增加,萃取率增大较快;当萃取剂浓度大于60%时,随着萃取剂浓度的增加,萃取率增大较慢.在保证较高萃取率的前提下,综合考虑萃取剂的成本,萃取剂浓度确定为40%,此时的萃取率为99.31%.苹取剂浓度/%图1萃取剂浓度对萃取率的影响2.1.2萃取平衡时问的确定当萃取剂浓度为40%,pH值为6.0,相比为2.0 时,不同萃取平衡时问对萃取率的影响见图2.由图2可以看出,随着振荡时间的增加,萃取率也相应增加.当振荡时间小于60min时,随着振荡时间的增加,萃取率增长较快;当振荡时间大于60min时,随着振荡时间的增加,萃取率增长较慢,直至第1l期邵荣等:萃取置换法回收处理氟苯生产废水中的苯酚?1823?99.4299.4099-3299.30020406O80100萃取时fnq/min图2萃取时间对萃取率的影响趋向于某一平衡.所以萃取平衡时间确定为60min,此时的萃取率为99.40%.2.1.3pH值的确定当萃取剂浓度为40%,相比为2.0,萃取平衡时问为60min时,不同pH值对萃取率的影响见图3.由图3可以看出,随着pH值的增加,苯酚的萃取率逐渐下降,特别是当pH值大于6.0时,萃取率随pH值的增加呈现大幅度下降.其原因是:TBP是Lewis碱性络合剂,与苯酚的键合作用发生在一OH基团上,因此TBP萃取苯酚时溶液应呈酸性,苯酚以分子形式存在.所以萃取实验的pH值确定为6.0,此时的萃取率为99.33%.l00.0080.0020.000.00468101214pH值pH值对萃取率的影响2.1.4相比的确定当萃取剂浓度为40%,pH值为6.0,萃取平衡时间为60min时,不同相比(R)对萃取率的影响见图4.由图4可以看出,随着相比的增大,萃取率也随之增大.当相LL4,于2.0时,随着相比的增大,萃取率增大较快.而当相比大于2.0时,随着相比的增大,萃取率增大较为缓慢.因此,萃取实验的相比选择为2.0,此时的萃取率为99.38%.100.0o99.oo篓98.0097.O096.O00.00.51.01.52.02.5303.5相比图4相比对萃取率的影响2.2反萃实验条件的确定2.2.1相比的确定当NaOH溶液质量分数为5%,反萃时间为60 min时,不同相比()对反萃率的影响见图5.由图5可以看出,随着相比的增大,反萃率反而减小. 当相比较小时,随着相比的减少,反萃率增长幅度较小;当相比为1.0时,反萃率基本稳定.所以反萃实验的相比确定为1.0,此时的反萃率为98.08%. 100.0o90.OO渗赫80.0070.oo60.000.01.02.03.04.0506.0相比图5相比对反萃率的影响2.2.2反萃时间的确定当NaOH溶液质量分数为5%,相比为1.0时,不同反萃时间对反萃率的影响见图6.由图6可以看出,随着反萃时间的增加,反萃率也随之增加.当反萃振荡时间大于60min时,反萃率就趋向于某一平衡.所以反萃实验时问确定为60min,此时的反萃率为98.88%.2.2.3NaOH溶液浓度的确定当相比为1.0,反萃时间为60min时,NaOH溶液浓度对反萃率的影响见图7.由图7可以看出, 随着NaOH溶液浓度的增加,反萃率也随之增加; 当质量分数为3%~5%时,萃取率最大;当质量分数大于10%时,随着NaOH溶液浓度的增加,反萃勰,斛∞∞∞加料褂32图1824化工进展2008年第27卷100OO99.O095OO94.0O100.0O900060.OO50.0OO2040608O100反萃时间/min图6反萃时间对反萃率的影响051Ol520253O35NaOH质量分数/%图7NaOH质量分数对反萃率的影响率反而下降.所以反萃实验中NaOH溶液的质量分数确定为3%,此时的反萃率为98.91%.2.3实际废水的处理效果按实验方法,对江苏盐城某化工厂氟苯生产车间产生的含酚氟苯生产废水(经过除氟等预处理)进行3级萃取和2级反萃处理,结果见表1.表1实际废水的处理结果汴:表中萃取率为某一级的萃取率,总萃取率为某一一级及之前级的累计萃取率.:0t:)t0-由表1可知,TBP对实际废水的萃取率远小f其对苯酚模拟废水的萃取率,原因可能是在络合萃取过程中,实际废水中的盐和共存有机物与苯酚存在竞争萃取,影响了TBP对苯酚的萃取率.废水处理前含苯酚49200.0mg/L,经3级萃取处理后,苯酚含量降至19.7mgm,总萃取率为99.96%,再经生化处理或吸附处理后即可达到排放标准.经2级反萃处理后,苯酚的回收率在98%左右.3结论(1)以磷酸三丁酯(TBP)络合萃取苯酚,并NaOH溶液反萃回收苯酚,实验确定的最佳萃取实验条件为:萃取剂浓度40,萃取平衡时间60min,pH值6.0,相比2.0.最佳反萃实验条件为:相比1.0,反萃时间60min,NaOH质量分数3%.(2)萃取置换法萃取效率高,工艺简单,苯酚的回收率高,可以作为氟苯生产废水的预处理方法.参考文献邹敏.大孔树脂吸附法处理甲苯硝化废水的研究[JJ.}r苏环境科技,1999,l2(3):7-8孙艳,谭立扬.同定化细胞性能改进的研究『J】.环境科学研究, 1998,11(11:59—62.王愉q,胡存,汤鸿宵.在TiO催化剂上苯酚光催化氧化反应研究【JJ.环境科学,1998,18(3):261—264.J一军委,陈十秋,吴素芳,等超临界水氧化法处理含酚废水【J1l环境污染与防治,2000,22(1):1-3.朱振中,郝啦莉,沈志松,陈坚膜吸收法处理焦化厂废水中的氨及苯酚[Jll工业水处理,2006,26(5):50.53.林屹,秦炜,黄少凯,戴猷元.溶剂萃取法处理苯酚稀溶液及其废水的研究.高校化学【程,2003,17(3):48.52.梁舒萍,陆冠棋.乳浊液膜处理含酚废水[J1.环境科学与技术, 1998(4):42—44戴恒,臧雪莉.萃取法处理高浓度含酚废液的试验研究fJ1环境保护科学,1999,25(11:7-9.祁贵生,刘有智,杨利锐.撞击流,旋转填料床处理含苯酚废水的级试验研究【JJ化学工业与工程技术,2004,25(1):9-12.张洪林,蒋林时,顾振楣.催化裂化废水中萃取脱酚预处理研究[J1. 化工环保,1999,19(6):335—340.,.,々,々t.州峙,欢迎订阅2009年《化工进展》杂志(月刊)国际标准刊号:ISSN1000—6613国内统一刊号:CN11—1954/TQ全年12期,每月5日出刊嘎》(》..》婚—,.:岫..忡c_一邮发代号:82—311国内定价:36元/期)0t:,')》:,-,(>o'3吐—0,,_J.痔∞∞∞鳐卯%,斛∞∞∞加斛糌n口隅p.々一f.O—O『_OeO。
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年3月下 111细支空头烟支剔除量分析及降低废烟率的措施研究韦干付 陈春光 黄保荣广西中烟工业有限责任公司 广西 南宁 530001摘 要 为解决细支烟生产设备空头率高、废烟单耗多等问题,本文提出了一种针对细支烟生产设备劈刀盘零件改良方法。
通过对细支烟卷烟机组的生产效果和技术参数进行测试分析,发现烟支端头质量得到明显提升,空头烟支剔除量引起的废烟率明显减少,对提高烟支生产质量和降低生产成本有着很好的积极效果。
关键词 超细支烟;空头烟支;剔除量;废烟率Research on Rejection Amount of Slim Short-end Cigarettes and Measures to Reduce Waste Smoke Rate Wei Gan-fu, Chen Chun-guang, Huang Bao-rongChina Tobacco Guangxi Industrial Co., Ltd., Nanning 530001, Guangxi Zhuang Autonomous Region, ChinaAbstract In order to solve the problems of high short-end rate and large unit consumption of waste cigarette of slim cigarette production equipment, this paper proposes an improved method for cleaving cutterhead parts of slim cigarette production equipment. Through the test and analysis of the production effect and technical parameters of the slim cigarette subassembly, it is found that the quality of the cigarette end is significantly improved, and the waste smoke rate caused by the rejection amount of short-end cigarettes is significantly reduced, which has a good positive effect on improving the production quality of cigarettes and reducing the production cost.Key words ultra-slim cigarette; short-end cigarette; rejection volume; waste smoke rate引言卷烟消费市场呈现需求多样化的转变,对卷烟行业产生广泛影响,竞争也越来越激烈,在卷烟行业中针对多样化的消费群体需要充分考虑不同的消费习惯,开发适合市场消费群体的产品[1]。
宽带数字储频PCB 的分区设计苏培勇船舶重工集团公司7Z 3所 扬州Z Z 5001摘要!以宽带数字储频PCB 设计为例 讨论了宽带数字模拟混合电路PCB 的模拟地和数字地 模拟电源和数字电源的分区设计方法 该方法有效地减小了由电源和地引起的干扰 缩短了信号电流回流路径 从而避免了因错误分区设计产生的电磁兼容性问题关键词!数字储频 印刷电路板 电磁兼容性中图分类号!TN914.4Z 文献标识码!B 文章编号!CN3Z-1413 Z 007 01-0113-0Zd istrict des i g n of w i deband d i g it al radi o fre <uenc y M e mor y PCBSU Pei-y on gThe 7Z 3Instit ute of CS I C Yan g Zhou Z Z 5001 Chi naAbstract T aki n g t he desi g n of w i deband di g it a lf re C uenc y m e mor y PCB f or exa m p l e t hi s p a-p er di scusses t he direct desi g n m et hod of anal o g g r ounddi g it al g r ound anal o g p o wer su pp l y di g it al g r ound i n t he ultra-w i deband di g it al si mul ati on m i xed circuit PCB.It eff ecti vel y de-creases t he i nt erf erence caused b y p o wer su pp l y and g r oundshort ens t he si g nal current l oo p r out e t hereb y avoi ds l ots of E MC p r obl e m s caused b y w r on g s p ace-shari n g .Ke y words di g it al f re C uenc y m e mor y p ri nt ed circuit boar del ectr o m a g neti c co m p ati bilit y 1!概!述数字储频 DRF M 是一种新型高速数字存储器件 它能够数字地存储带宽非常宽的信号 且能够在需要时恢复它们 数字频储技术发展的推动力直接来源于电子战欺骗式干扰技术的需求 一方面是因为新体制雷达广泛采用了相参扩谱发射技术和匹配接收机 因而可以识别杂波和噪声干扰等非期望信号另一方面是因为威胁信号密度增加 对功率管理提出了新的要求 而使用了DRF M 技术后 可以及时复制出与原信号在相位 频率等特性相一致的信号 有力地保证了干扰的有效性根据奈奎斯特采样定理可知 一个带宽为B HZ 的信号至少需要Z B HZ 的采样速率才能将它恢复出来 因此 对于一个宽带的输入信号就需要极高速的模数转换 数模转换及高速数据处理 通常一个幅度量化的DRF M 数字部分的基本结构如图1所示!!图1为一个简化了的幅度量化的DRF M 数字部分基本结构原理框图 输入中频信号经过低通滤波器滤掉混频产生的谐波信号再送到A D 量化成数字信号该数字信号经过串并转换器降速后与存储器的速度相匹配 经ECL -TTL 电平转换后存入存储器 这一过程由存储控制逻辑控制 在信号的恢复过程中存储器中的数据经TTL -ECL 电平转换后到并串转换器再送到D A 然后经过低通滤波器滤掉高频的采样镜像信号后成为中频信号输出在此电路中 有低通滤波器 超高速A D 超高速D A 高速双口存储器和高速FPGA 并存储模拟信号和数字信号 模拟地和数字地 模拟电源和数字电源 是ECL TTL LVTTL 数字逻辑器件混合的多电压系统 如何为此超高速收稿日期 Z 0051116Z 007年Z 月舰船电子对抗Feb .Z 007第30卷第1期SH I PBOARD ELECTRON I C COUNTER MEASUREVol .30No .1图1!幅度量化的DRF M 数字部分的基本结构混合电路设计一个稳定可靠的PCB 板应该首先考虑o 下面分析如何对宽带数字储频的超高速混合电路PCB 板的分区进行设计oZ !分区设计宽带数字储频的超高速混合电路PCB 板的设计很复杂9元器件的布局\布线以及电源和地线的处理将直接影响到电路性能和电磁兼容性能o 为了降低数字信号和模拟信号间的相互干扰9在设计之前必须了解电磁兼容(E MC )的Z 个基本原则C 第1个原则是尽可能减小电流环路的面积;第Z 个原则是系统只采用一个参考面o 相反9如果系统存在Z 个参考面9就可能形成一个偶极天线;而如果信号不能通过尽可能小的环路返回9就可能形成一个大的环状天线o 在设计中要尽可能避免这Z 种情况o Z .1!模拟地和数字地分区DRF M 混合信号电路板上有超高速A /D \超高速D /A 9如果将它们的数字地和模拟地分割开9能实现数字地和模拟地之间的隔离o 但是在这种复杂的系统中存在很多潜在问题9最关键的问题是不能跨越分割间隙布线9一旦跨越了分割间隙布线9电磁辐射和信号串扰都会急剧增加o 在PCB 设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生E M I 问题o因此9如果我们采用上述分割方法9并将分割的Z 个地在某处单点连接在一起9而且信号线跨越了两个地之间的间隙o 在这种情况下9地电流将会形成一个大的环路o 流经大环路的高频电流会产生辐射和很高的地电感9如果流过大环路的是A /D \D /A 的模拟电流9该电流很容易受到外部信号干扰o 当把分割地在电源处连接在一起时9将形成一个非常大的电流环路o 另外9A /D \D /A 的模拟地和数字地通过一个长导线连接在一起会构成偶极天线o了解电流回流到地的路径和方式是优化DRF M 混合电路PCB 板设计的关键o 对于高频电流而言9它总是选择阻抗最小(电感最低)\直接位于信号下方的路径9因此返回电流会流过邻近的电路层9无论这个临近层是电源层还是地线层o 因此9只要在每一条信号线的下方都能够提供一个直接的电流回流路径9就会使形成的环路面积最小o在实际设计DRF M 混合电路PCB 板时9最好不要分割模拟地和数字地9使用统一地9而将PCB 分区为模拟区和数字区o 模拟信号在电路板所有层的模拟区内布线9而数字信号在数字电路区内布线o 在这种情况下9数字信号返回电流不会流入到模拟信号地o 只有将数字信号布线在电路板的模拟部分或者将模拟信号布线在电路板的数字部分时9才会出现数字信号对模拟信号的干扰o 出现这种问题并不是因为没有分割地9真正的原因是布线不恰当o 要在DRF M 混合电路PCB 板上设计统一地9并将数字电路和模拟电路分区9关键是合理的元器件布局和信号布线9如果布局\布线合理9数字地电流将限制在电路板的数字部分9不会干扰模拟信号o 因此在DRF M 混合电路PCB 板上9将A /D 的模拟电路放在板的最左边9将D /A 的模拟电路放在板的最右边9数字电路放在中间9这样可解决布局\布线问题9同时也不会产生因地分割带来的一些潜在的麻烦o 在这种情况下9对于这样的布线必须仔细地检查和核对9要保证百分之百遵守布线规则o 否则9一条信号线走线不当就会破坏电路板的性能o Z .Z !电源分区在DRF M 混合信号电路PCB 板上有模拟-5.Z V 电源\数字-5.Z V 电源\模拟+5V 电源\数字+5V 电源9有用于ECL 电平端接的!下转第118页"一由于在天线测量中还未广泛使用具有轴系误差自动补偿功能的电子经纬仪,目前仍多用传统的没有轴系误差自动补偿的普通光学经纬仪,调平仪器使垂直轴铅垂是通过照准部水准器气泡居中来实现的,由于水准器轴与垂直轴正交的校正不完善.水准器气泡居中的精度限制以及外界因素<主要是温度变化以及重力变形等>的影响,致使产生垂直轴倾斜误差5测试场地引起的误差<1>有限测试场长度引起的相位曲率变化~在有限距离的场地上测试方向图,待测天线口面上会产生球面相差相位变化主要影响的是填充主瓣和第一副瓣之间的零点以及抬高第一副瓣,对第二副瓣以外的方向图几乎没有影响<2>源方向的改变或地面测试场高度引起的幅度斜变~这一点在收发天线架设高度不同的情况下有表现,主要表现为第一副瓣的不对称所以要尽量让收.发天线在同一水平面上<3>测试场地的反射~反射瓣的幅度分别取决于源的照射.反射系数和测试天线的位置通常的物体反射性如下~草木-15"-25dB建筑-5"-15dB吸收体-20"-40dB地面0"5 0"-5dB地面5 以上-1"-15dB静止的汽车0"-15dB我们采取的主要方法是调整发射天线和被测试天线的位置,以免引起严重的反射在测试方向图中的副瓣时,周围物体的反射可能导致严重的测量误差例如,测量-25dB副瓣,误差小于0.5dB<最大误差为1dB>时,环境反射电平应低于-55dB6结束语以上介绍了天线测试时转台形式.天线安装.测试距离.测试场地等多种因素对天线参数测试的影响对天线测试过程中产生误差原因的分析,可让我们有针对性地完善天线测试条件,从而对天线性能参数能准确地掌握和了解参考文献[1]约翰-克劳斯.天线[M].北京~电子工业出版社,2005.[2]毛乃宏,俱新德.天线测量手册[M].北京~国防工业出版社,1987.[3]阮馨远.天线测量技术[M].南京~电子工业部第十四研究所,1997.[4]董树义.微波测量技术[M].北京~北京理工大学出版社,1991.!上接第114页"-2V电源,有用于存储器和FPGA的+3.3V 电源,还有用于FPGA内核的+1.5V电源,是一个复杂的多电源系统,设计中应该采用分割电源面的方法分割电源面的基本原则是紧邻电源层的信号线不能跨越电源之间的间隙布线,而所有跨越该间隙的信号线都必须位于紧邻大面积地的电路层上在有些情况下,将模拟电源用PCB连接线连接而不是用一个面来设计,可以避免电源面的分割问题3结束语DRF M混合信号电路PCB板的设计是一个复杂的过程,设计过程中要有合理的元器件布局,并将PCB分为独立的模拟和数字部分,注意模拟和数字电源的分割及在电路板的模拟和数字部分下敷设统一地这样可以有效的减小由电源和地引起的干扰分析信号返回地电流实际流过的路径和方式,采用正确的布线规则,减小信号电流回流路径当然,要设计稳定可靠的高性能PCB板,除了注意上述规则外,还有PCB 板的层叠.特性阻抗的匹配.信号端接.滤波电容的放置等方面的问题,这里不再详述了参考文献[1]戴晨斌.正交8比特幅度量化数字射频存储器设计[J].舰船电子对抗,1996<4>~1418.[2]Johnson~W.~i g h-s p eed D i dital D esi g n[M].Prentice~all,1993.宽带数字储频PCB的分区设计作者:苏培勇, SU Pei-yong作者单位:船舶重工集团公司723所,扬州,225001刊名:舰船电子对抗英文刊名:SHIPBOARD ELECTRONIC COUNTERMEASURE年,卷(期):2007,30(1)1.戴晨斌正交8比特幅度量化数字射频存储器设计 1996(04)2.Johnson H W High-speed Didital Design 19931.陈南洋.杨显清.赵家升多层印制板的电流回流设计[会议论文]-20042.光电经纬仪高速数字视频采集和存储[期刊论文]-光学精密工程2004,12(z2)3.陈南洋.杨显清.赵家升多层印制板的电流回流设计[期刊论文]-舰船电子工程2004,24(z1)4.殷兆伟.戴国宪数字储频器相干性分析[期刊论文]-电子对抗技术2002,17(3)5.苏培勇.唐斌.SU Pei-yong.TANG Bin数字储频的结构及其比较[期刊论文]-舰船电子对抗2005,28(6)6.曾茂生脉冲多普勒雷达技术特征及干扰方法的探讨[期刊论文]-舰船电子对抗2003,26(1)7.曲尔光.曲荣.杨绍全数字射频储频技术(DRFM)中的两种量化方法[期刊论文]-运城学院学报2003,21(3)8.程嗣怡.吴华.王星利用数字储频技术对综合脉压雷达实施干扰的研究及应用[期刊论文]-电讯技术2004,44(1)9.张有涛.夏冠群.李拂晓.高建峰.杨乃彬.Zhang Youtao.Xia Guanqun.Li Fuxiao.GAO Jianfeng.Yang Naibin数字射频存储器用DAC静态参数的表征与测试[期刊论文]-半导体学报2005,26(4)10.彭世蕤.傅由东幅度和相位量化数字储频寄生信号分析[期刊论文]-空军雷达学院学报2002,16(1)引用本文格式:苏培勇.SU Pei-yong宽带数字储频PCB的分区设计[期刊论文]-舰船电子对抗 2007(1)。
新媒介环境下人的异化作者:肖叶君来源:《科教导刊》2015年第24期摘要技术异化理论是法兰克福学派批判理论学家马尔库塞思想理论的重要组成部分。
他认为科学技术不是价值中立,走上了异化的道路,即主体所创造和发明的科学技术违背了人的意愿,反过来控制、奴役、束缚主体自身。
新媒介技术的发展满足了人类的需求,同时人类对新媒介的过度依赖也导致了人的异化。
本文在阐述马尔库塞的技术异化理论基础上,进一步分析新媒介环境下人异化的表现,对新媒介引起的异化问题进行反思,旨在警醒沉迷于新媒介技术的大众。
关键词新媒介人的异化技术异化中图分类号:B08 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.08.066Human Alienation of The New Media Environment——Based on the Idea of Technological Alienation MarcuseXIAO Yejun(South China Normal University of Politics and Administration,Guangzhou, Guangdong 510631)Abstract Technical theory of alienation is an important part of the Frankfurt School Critical theorists Marcuse thought and theory. He believes that science and technology are not value-neutral,embarked on the road of alienation, that is the subject of the creation and invention of science and technology against the people's will, in turn, control, slavery, bondage body itself. ;the development of new media technology to meet the human needs, but at the same time over the human reliance on new media has led to alienation of people. This paper, Marcuse's theory of alienation technique, based on further analysis of the new media environment performance servant alienation, alienation caused problems reflect the new media, aimed alert addicted to new technologies of mass media.Key words new media; human alienation; technological alienation1 马尔库塞的“技术异化”思想1.1 科技对人的异化马尔库塞在《单向度的人》一书中摒弃技术中立的观点,提出了科技异化理论。
人工智能研究论文摘要随着科技的飞速发展,人工智能(Artificial Intelligence, AI)已成为当今世界最受瞩目的领域之一。
本文旨在对人工智能的研究进展进行综述,探讨其在不同领域的应用,并对未来的发展趋势进行预测。
引言人工智能,作为一门跨学科的研究领域,涉及计算机科学、认知科学、神经科学等多个学科。
它旨在创建能够执行复杂任务的智能系统,这些任务通常需要人类智能才能完成。
自20世纪50年代以来,人工智能经历了从符号推理到机器学习的转变,如今正朝着更加复杂和高级的方向发展。
人工智能的发展历程人工智能的研究可以追溯到20世纪40年代和50年代的早期计算机科学。
1956年,在达特茅斯会议上,人工智能这一术语首次被提出,并标志着该领域的正式诞生。
随后,人工智能经历了几次重要的发展阶段,包括规则驱动的专家系统、机器学习、深度学习等。
人工智能的关键技术人工智能的关键技术包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉和强化学习等。
机器学习是AI的核心,它使计算机能够从数据中学习并做出预测或决策。
深度学习,特别是卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN),在图像和语音识别方面取得了显著的成果。
自然语言处理(NLP)技术使机器能够理解和生成人类语言,而计算机视觉则使机器能够“看”和解释视觉信息。
强化学习则关注于如何让机器通过与环境的交互来学习最优策略。
人工智能的应用领域人工智能的应用领域极为广泛,包括但不限于医疗、教育、金融、交通、制造业等。
在医疗领域,AI技术被用于辅助诊断、药物发现和个性化治疗计划。
教育领域中,智能辅导系统能够提供个性化的学习体验。
金融行业利用AI进行风险管理、欺诈检测和算法交易。
在交通领域,自动驾驶技术正在逐步实现商业化。
制造业中,机器人自动化和智能供应链管理正在改变生产方式。
人工智能的伦理和社会影响尽管人工智能为社会带来了巨大的便利和进步,但它也引发了一系列的伦理和社会问题。
异质信息网络中基于解耦图神经网络的社区搜索陈伟;周丽华;王亚峰;王丽珍;陈红梅【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2024(51)3【摘要】在异质信息网络(HINs)中搜索包含给定查询节点的社区具有广泛的应用价值,如好友推荐、疫情监控等。
现有HINs社区搜索方法大多基于预定义的子图模式对社区的拓扑结构施加一个严格的要求,忽略了节点间的属性相似性,导致结构关系弱而属性相似性高的社区难以定位,并且采用的全局搜索模式难以有效处理大规模的网络数据。
为解决这些问题,首先设计解耦图神经网络和基于元路径的局部模块度,分别用于度量节点间的属性相似性和结构内聚性,并利用0/1背包问题优化属性和结构两种凝聚性度量指标,定义了最有价值的c大小社区搜索问题,进而提出了一种基于解耦图神经网络的价值最大化社区搜索模型,执行3个阶段的搜索过程。
第一阶段,依据查询信息与元路径,构造候选子图,将搜索范围控制在查询节点的局部范围内,保证整个模型的搜索效率;第二阶段,利用解耦图神经网络,融合异质图信息和用户标签信息,计算节点间的属性相似度;第三阶段,根据社区定义以及凝聚性度量指标,设计贪心算法查找属性相似度高且结构凝聚的c大小社区。
最后,在真实的同质和异质网络数据集上测试了搜索模型的性能,大量实验结果验证了模型的有效性和高效性。
【总页数】12页(P90-101)【作者】陈伟;周丽华;王亚峰;王丽珍;陈红梅【作者单位】云南大学信息学院【正文语种】中文【中图分类】TP301【相关文献】1.异质信息网络中基于有向无环图的影响力最大化算法2.异质信息网络的互信息最大化社区搜索3.属性公平的异质信息网络上的社区搜索算法4.异质网络中基于关键词属性的Truss社区搜索5.异质信息网络的复杂条件社区搜索因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Determinizing Alternating Tree Automata,andModelsJean Goubault-Larrecq a,∗a LSV/CNRS UMR8643&INRIA Futurs projet SECSI&ENS Cachan61,av.du président-Wilson,94235Cachan Cedex,FranceAbstractWhile alternating or non-deterministic tree automata are syntax(e.g.,clause sets),complete deterministic automata are best seen as semantics(Σ-algebras).In this sense,the powerset construction and thefiltration construction arefinite model constructions.We show that they are both instances of a more general construction.This leads to a determinization procedure that determinizes and minimizes partially at the same time.Key words:Tree automata,determinization,powerset construction,structure,model, clause,first-order logic,simulation1IntroductionIt has been observed in the past that complete deterministic tree automata are just Σ-algebras,that is,first-order models[3].We explain this gently in Section2.Prof-iting from model-theoretic intuitions,we define a general determinization scheme based on so-called naming functions and inclusion oracles(Section3).As an appli-cation,we design an efficient determinization procedure for non-deterministic and alternating tree automata,which does some minimizing on thefly(Section4).Partially supported by the RNTL project Prouvé,the ACI SI Rossignol,and the ACI jeunes chercheurs“Sécuritéinformatique,proto.crypto.et détection d’intrusions”.∗Fax:+33-147407521.Email address:goubault@lsv.ens-cachan.fr(Jean Goubault-Larrecq). URL:www.lsv.ens-cachan.fr/˜goubault/(Jean Goubault-Larrecq).Preprint submitted to Elsevier Science13January20062Tree AutomataWefix afirst-order signatureΣ.Terms are denoted s,t,u,v,...,predicate sym-bols P,Q,...,variables X,Y,Z,...Let P be the set of predicate symbols.Horn clauses are of the form H⇐B where the head H is either an atom or⊥,and thebody B is afinite set A1,...,A n of atoms.For each satisfiable set S of Horn clauses,and each predicate symbol P,let L P(S)be the set of ground terms t such that P(t)is in the least Herbrand model of S. L P(S)is the language recognized at state P.When S consists only of tree au-tomaton clauses P(f(X1,...,X n))⇐P1(X1),...,P n(X n)(X1,...,X n pairwise distinct),this coincides with the usual definition of the set of terms recognized at P;such clauses are just tree automaton transitions from P1,...,P n to P.Accord-ingly,we shall call below a set of tree automaton clauses a(tree)automaton.This connection between tree automata and Horn clauses was pioneered by Frühwirth et al.[2];there,L P(S)is called the success set for P.This connection was then used in a number of papers:see the comprehensive textbook[1],in particular Section7.6 on tree automata as sets of Horn clauses.Tree automata clauses can be generalized right away(see[1,Chapter7]for alter-nating tree automata):Definition1(Alternating tree automata)Call -block anyfinite set of atoms of the form P1(X),...,P m(X)(with the same X,and m≥0);it is non-empty iff m≥1.We abbreviate -blocks B(X)to make the variable X explicit.We shall also write B for the set{P1,...,P m}.Alternating automaton clauses are of the formP(f(X1,...,X k))⇐B1(X1),...,B k(X k)(1) where B1(X1),...,B k(X k)are possibly empty -blocks,and the variables X1, ...,X k are pairwise distinct.They are non-deterministic if and only if each block B i(X i)contains exactly one predicate.An alternating tree automaton is any set S of alternating automaton clauses.It is non-deterministic if and only if all clauses are non-deterministic.Non-deterministic automata will just be called automata.The usual definitions of automata include a set offinal states.It is more natural for now to leave the set offinal states(predicates)out of the definition in our setting. Deterministic automata are traditionally defined as restrictions of non-deterministic automata.We shall argue that this is artificial,but let us follow the tradition for now: Definition2A non-deterministic automaton S is deterministic(plete)if and only if,for every k-ary function f,for every predicate symbols P1,...,P k, there is at most(resp.at least)one predicate symbol P such that S contains2P(f(X1,...,X k))⇐P1(X1),...,P k(X k)In other words,a deterministic automaton S defines f as a partial function from P kto P,where P is the set of predicate symbols.A complete deterministic automatondefines f as a total function.It turns out that a tuple I=(|I|,(I f)f∈Σ)with|I| a non-empty set(here|I|=P)and I f:|I|k→|I|for each k-ary f∈Σ,is afirst-orderΣ-algebra(a.k.a.,first-order structures,a.k.a.,models).In other words,complete deterministic automata are justΣ-algebras.Up to minor details,this is thedefinition given by Kozen[3,Definition C.5,p.111];Kozen considers onlyfinite Σ-algebras,and says“deterministic”instead of“complete deterministic”.Given aΣ-algebra I=(|I|,(I f)f∈Σ),define as usual the semantics I t ρof terms t in an environmentρmapping variables to values in|I|by:I X ρ=ρ(X)and I f(t1,...,t n) ρ=I f(I t1 ρ,...,I t n ρ).When t is ground,ρis irrelevant, and we write I t for I t ρ.Given a complete deterministic automaton S,S t is the unique state at which t is recognized in S.That is,S t =P if and only if t∈L P(S)for every state P.(If this looks strange,recall that S is both a clause set and aΣ-algebra.)3DeterminizationIt is always possible to convert any non-deterministic,and even any alternating tree automaton S,with set F offinal states,into an equivalent deterministic tree au-tomaton S ,F .Here“equivalent”means that the terms recognized at some state in F by S are exactly the terms recognized at some state in F by S .This can be achieved in deterministic exponential time[1,Theorem54,Section7.4]. Writing the above slightly more formally,we arrive at the traditional definition of determinization—for alternating tree automata:Given an alternating tree au-tomaton S and a set offinal states F,a determinization of S,F is a determinis-tic automaton S on a new set of states Nme and a subset F ⊆Nme such thatP ∈F L P (S )=P∈FL P(S).In terms ofΣ-algebras,this translates to:Definition3A complete determinization of S,F is aΣ-algebra I and a set F ⊆|I|of values such that for every ground term t,I t ∈F if and only if t∈P∈FL P(S).Afirst complete determinization in the sense above is the HerbrandΣ-algebra I H:|I H|is the set of all ground terms,and I f(t1,...,t n)is the term f(t1,...,t n). According to Definition3,S =I H with F = P∈F L P(S)is a complete deter-minization of S,F.(We have not restricted our models to befinite yet!)3Not unexpectedly,the next complete determinization,I P ,is given by the powerset construction .This one is finite,as will be all subsequent constructions.Its states are the sets of predicates in P ,and its transitions are given as one should expect.Formally,the carrier |I P |is P (P ),and for each k -ary function f ,for every k -tuple of values E 1,...,E k ∈P (P ),I P f (E 1,...,E k )={P ∈P (2)|∃(P (f (X 1,...,X k ))⇐B 1(X 1),...,B k (X k ))∈S ·B 1⊆E 1∧...∧B k ⊆E k }Recall that both -blocks B i and values E i are sets of predicate symbols.An easy induction on t shows that for every ground term t ,t ∈L P (S )if and only if P ∈I P t .So I P ,F P ={v ∈P (P )|v ∩F =∅}is a complete determinization of S,F .A tighter determinization,in the sense that it produces deterministic automata with less states,is the filtration construction I fil .Let |I fil |be the set of all languages L E (S )= P ∈E L P (S ),E ∈P (P ),(note there are only finitely many,as most as many as there are subsets of P )andI fil f (L 1,...,L k )=L E (S )where E ={P ∈P|∃(P (f (X 1,...,X k ))⇐B 1(X 1),...,B k (X k ))∈S ·L 1⊆L B 1(S )∧...∧L k ⊆L B k (S )}Here,t ∈L P (S )if and only if I fil t ⊆L P (S ).So I fil ,F fil =P ∈F {L E (S )|E ∈P (P ),L E (S )⊆L P (S )}is a complete determinization of S,F .I fil is isomorphic to the quotient of I H by congruence ≡S defined by E ≡S E if and only if L E (S )=L E (S ).This is similar to,but not quite the same as the Myhill-Nerode congruence,see Kozen [3,Theorem D.3,p.117].The above two constructions can be generalized once we realize that they really rely only on two devices:•A naming function N mapping each E ∈P (P )to some representative N (E )in some set Nme of state names .In the power construction case,each E is its own name,and N (E )=E .In the filtration construction,the name N (E )of E is the language L E (S )—or,equivalently,the equivalence class of E modulo ≡S .•An inclusion oracle O :Nme ×Nme →{true ,false }.That O (N (E ),N (E ))returns true is seen as a sufficient condition for L E (S )to be included in L E (S ).In the filtration construction,O (L,L )returns true if and only if L ⊆L ,with-out any further ado.In the powerset construction,O (E,E )returns true if and only if E ⊇E —note that this indeed implies L E (S )⊆L E (S ).4The precise conditions that we require on inclusion oracles are given below.Equa-tion(3)is our requirement on language inclusion above.Equation(4)forces the oracle to answer true at least in some(obvious)situations.Definition4An inclusion oracle relative to a naming function N:P(P)→Nme is any function O:Nme×Nme→{true,false}such that:if O(N(E),N(E ))=true then L E(S)⊆L E (S)(3)if E⊇E then O(N(E),N(E ))=true(4)Then,the O,N-construction I O,N is given by:|I O,N|=Nme,and I O,Nf (n1,...,n k)=N(E),whereE={P∈P(5) |∃(P(f(X1,...,X k))⇐B1(X1),...,B k(X k))∈S·O(n1,N(B1))=true∧...∧O(n k,N(B k))=true}One may also observe that conditions(3)and(4)express that O(N(E),N(E ))= true is a condition that is intermediate in strength between the powerset conditionE⊇E and thefiltration condition L E(S)⊆L E (S).We require no other condition on O,in particular we do not require O to be transi-tive.However,(4)implies that O is reflexive on the range of N,i.e.,O(N(E),N(E))= true.In turn,this and(3)imply that if N(E)=N(E )then L E(S)=L E (S),soE≡S E .I.e.,the equivalence relation defined by N,whereby E and E are equiv-alent if and only if N(E)=N(E ),must befiner than≡S.We now show that the O,N-construction always yields a complete determinization. Proposition5Assume that(3)and(4)hold.For every ground term t and everyE ∈P(P),t∈L E (S)if and only if O(I O,N t ,N(E ))=true.Let FO,N =P∈F{n∈Nme|O(n,N({P}))=true}.Then I O,N,F O,N is acomplete determinization of S,F.PROOF.Only if:by structural induction on t=f(t1,...,t k).Let E ={P1,..., P m}.If t∈L E (S),then for every j,1≤j≤m,there is a clause P j(f(X1,...,X k))⇐B j1(X1),...,B jk(X k)in S such that t i∈L Bji (S)for every i,1≤i≤k.By induction hypothesis:(a)O(I O,N t i ,N(B ji))=true for every i.By(5)I O,N t =I O,Nf (I O,N t1 ,...,I O,N t k )=N(E),where E contains every P jby(a),1≤j≤m.So E⊇E ,therefore by(4)O(I O,N t ,N(E ))=true. If:by structural induction on t=f(t1,...,t k).If O(I O,N t ,N(E ))=true, then by(3)L E(S)⊆L E (S),where E is the set of all predicates P j,1≤j≤m,5such that there are clauses P j(f(X1,...,X k))⇐B j1(X1),...,B jk(X k)in S such that O(I O,N t i ,N(B ji)=true for every i,1≤i≤k.By induction hypothesist i∈L Bji (S),so by using the clause above t∈L Pj(S),1≤j≤m.So t∈L E(S).Since L E(S)⊆L E (S),t∈L E (S).Let us show the second part of the Proposition.For every ground term t,I O,N t ∈F O,N if and only if O(I O,N t ,N({P}))for some P∈F,if and only if t∈L P(S) for some P∈F by thefirst part of the Proposition.This completes the proof.24ApplicationThefiltration construction yields a complete deterministic automaton,but its ora-cle L E(S)⊆L E (S)is costly:language inclusion is DEXPTIME-complete,even when the language on the left is the universal language and the language on the right is given by a non-deterministic automaton[1,Theorem14,Section1.7],or when the language on the right is the empty language[1,Theorem55,Section7.5]. Practically,deciding L E(S)⊆L E (S)requires one to determinize S,which is our initial goal.On the other hand,the powerset oracle E⊇E is efficiently decided, but may yield large determinizations.Standard practice consists in relying on the powerset construction,then minimizing,either completely,using Hopcroft’s algo-rithm[1,Algorithm MIN,Section1.5],or partially,by merging bisimilar states[3]. An application of Proposition5is that we can minimize partially while determiniz-ing,at almost no cost.To this end,we use an O,N pair based on efficient sufficient criteria for language non-emptiness and inclusion,which generalize bisimilarity (which is a criterion for language equivalence only).First,let NE(S)be the smallest subset of P such that,for every clause of the form (1)in S,if B1⊆NE(S)and...and B k⊆NE(S),then P∈NE(S).Clearly,if L P(S)=∅,then P∈NE(S).In fact,if S is a non-deterministic automaton,this yields a decision procedure for non-emptiness:if P∈NE(S)then L P(S)=∅. (This is not so for alternating automata,for which non-emptiness is DEXPTIME-complete[1,Theorem55,Section7.5].)NE(S)can be computed in polynomial time by a marking algorithm.We now turn to language inclusion.Given a binary relation R on a set A,its Smyth extension R is defined by U R V if and only if for every v∈V,there is an u∈U such that u R v.(This is the extension to general binary relations of the well-known Smyth quasi-ordering.)Definition6Given two alternating automata S and S ,a simulation of S by S is a binary relation on P such that,for every P∈NE(S),and for any clauseP(f(X1,...,X k))⇐B1(X1),...,B k(X k)(6)6then for every P ∈P such that P P ,there is a clauseP (f(X1,...,X k))⇐B 1(X1),...,B k(X k)(7)for every i,1≤i≤k.in S such that B i BiThere is always a largest simulation,which is computable in polynomial time,by a largestfixpoint computation on the set of pairs(P,P )of predicates.The next two results are probably folklore,at least for non-deterministic automata. Lemma7For any two simulations of S by S ,and of S by S ,( ; ), defined by P( ; )P if and only if P P and P P for some P ∈P,is a simulation of S by S .PROOF.First,we claim that:(∗)if P P ,where is a simulation of S by S , and P∈NE(S),then P ∈NE(S ).This is by structural induction on a proof that P∈NE(S).Since P∈NE(S)there must be a clause(6)with B1⊆NE(S),..., B k⊆NE(S).By definition of a simulation,and since P∈NE(S),there must be a clause(7)such that B i B i for every i,1≤i≤k.For every Q ∈B i,there is Q∈B i such that Q Q .By induction hypothesis,since Q∈B i⊆NE(S), Q ∈NE(S ).So B i⊆NE(S)for every i,1≤i≤k.Whence P ∈NE(S ). Let and be as in thefirst part of the Proposition.Let P( ; )P ,say P P P .If P∈NE(S),then we are done,so assume P∈NE(S). For every clause(6)in S there is a clause(7)in S with B i B i for every i, 1≤i≤k.By(∗),P ∈NE(S),so there is a clause P (f(X1,...,X k))⇐B 1(X1),...,B k(X k)in S such that B i B i for every i,1≤i≤k.It follows that B i( ; ) B i for every i,showing that( ; )is a simulation of S by S .2Proposition8Let be the largest simulation of S by itself.Then is a quasi-ordering.If E⊇E then E E .If E E then L E(S)⊆L E (S).PROOF.First, is reflexive,because the equality relation is clearly a simulation of S by itself.To show that is transitive,we realize that( ; )is a simulation of S by itself,by Lemma7,so by maximality( ; )⊆ :so is transitive.That E⊇E implies E E is by the definition of and the fact that is reflexive. The last claim is shown by proving that whenever is a simulation of S by itself, then for every ground term t∈L E(S),whenever E E then t∈L E (S).This is proved by structural induction on t=f(t1,...,t k).Let E ={P 1,...,P m}.Since E E ,for every j,1≤j≤m,there is P j∈E such that P j P j.Since t∈L E(S),t∈L P(S)for every j,so there is a clausej7P j(f(X1,...,X k))⇐B j1(X1),...,B jk(X k)in S such that t i∈L Bji (S)for every i,1≤i≤k.Since t∈L Pj(S),L Pj(S)=∅,so P j∈NE(S),and because P j P j,by definition there must be a clauseP j(f(X1,...,X k))⇐B j1(X1),...,B jk(X k)such that B ji B ji for every i,1≤i≤k.By induction hypothesis,sincet i∈L Bji (S),t i∈L Bji(S).So,using the clause above,t∈L Pj(S).As j isarbitrary between1and m,t∈L E (S).2Let≈be the equivalence relation( ∩ ),where is the converse of .(This isgenerally coarser than,hence an improvement over,bisimilarity.)By Proposition8, if P≈P then L P(S)=L P (S).Pick a unique representative P↓∈[P]inside theequivalence class[P]of P:P↓≈P,and if P≈P then P↓=P ↓.Note also thatif P∈NE(S)(in particular L P(S)=∅),then P P for any P ,by definition.Itfollows that all predicates outside NE(S)are equivalent for≈.Given E∈P(P),let N(E)be{P↓}if there is a P∈E\NE(S),else let N(E)bethe set of all P↓where P ranges over the -minimal elements of E.(An element Pis -minimal in E if and only if any P ∈E such that P P is such that P ≈P.)Let Nme be the range of N.Let O(E,E )=true if and only if E E . Lemma9O is an inclusion oracle relative to the naming function N. PROOF.First we claim that L N(E)(S)=L E(S).If there is a P∈E\NE(S),then L P(S)=∅,so L E(S)=∅since L E(S)⊆L P(S)=∅,and since L P↓(S)=L P(S),it follows that L E(S)=L{P↓}(S)=∅.Otherwise,since E isfinite,forany Q∈E there is a -minimal P∈E such that P Q,in particular such that L P(S)⊆L Q(S).So L E(S)is the intersection of all L P(S)where P ranges over the -minimal elements of E.Since L P(S)=L P↓(S),the claim follows. Now,if O(N(E),N(E ))=true,that is,N(E) N(E ),then by Proposition8, L N(E)(S)⊆L N(E )(S).By the claim above,L E(S)⊆L E (S).(3)follows.If E⊇E ,then for any -minimal element P∈E,P∈E so there is a -minimal element P ∈E such that P P.Since P↓≈P and P ↓≈P ,P ↓ P↓.This means that N(E) N(E ),i.e.,O(N(E),N(E ))=true,whence(4).2Using the O,N-construction with the above O and N yields a refinement of the powerset construction,where some equivalent sets E are equated using the naming function N,therefore minimizing the automaton partially on thefly.As it has been presented until now,this produces a complete deterministic automaton,which is almost always huge:letting m be the cardinality of Nme,the size of a model I8with |I |=Nme is the sum over all k -ary functions f of m k times the size of a table entry I f (n 1,...,n k )=n .Listing only the entries where n is different from N (∅)(the catch-all state)produces a deterministic automaton S that is in general much shorter.Moreover,using Proposition 5,t ∈ F ∈F L P (S )if and only if t ∈L n (S )for some n ∈Nme with O (n,N ({P }))=true ,i.e.,for some n =N (E )with N (E ) N ({P }),i.e.,such that there is a Q ∈N (E )with Q P .Since N (E )=∅if and only if E =∅,t ∈ F ∈F L P (S )if and only if tis recognized at any of the final states in F O ,N ,none of which is the catch-all state N (∅).So S ,F O ,N is a (usually incomplete,hence shorter)determinization of S,F .Finally,we can naturally construct this automaton incrementally,building names N (E )as the need emerges.This produces only reachable state names.All this was implemented in the pldet tool,one of the tools of the h1tool suite (see http://www.lsv.ens-cachan.fr/software/).In practice,we have observed that the obtained automata had only a few more states at most than the minimal automaton (the filtration construction without the catch-all state),and was therefore competitive.Running the Hopcroft construction as a second step is usually not even necessary to get automata of reasonable sizes.5A Final Note:Universal DeterminizationsThe determinizations I,F of S,F that we have built until now are given by Σ-algebras I that satisfy a stronger property:for every set F of final states F we can find a set F of values of |I |such that I,F is a complete determinization of S,F .The point is that I is independent of F .This leads to the following definition.Definition 10A universal determinization of an alternating automaton S is a Σ-algebra I ,and a mapping I ∗:P →P (|I |)such that,for any ground term t ,I t ∈I ∗(P )if and only if t ∈L P (S ).Indeed,F will now beP ∈F I ∗(P ).Conversely,if as above we may find F given F ,whatever F ,then I ∗(P )must be the F corresponding to F ={P }.The Herbrand construction is a universal determinization:I ∗(P )is just L P (S ).The O ,N construction is also a universal determinization:by Proposition 5,I ∗(P )={n ∈Nme |O (n,N ({P }))=true }fits the bill.So the powerset construction,with I ∗(P )={E ∈P (P )|P ∈E },and the filtration construction,with I ∗(P )={L E (S )|E ∈P (P ),L E (S )⊆L P (S )},are universal determinizations,too.Universal determinizations are just first-order interpretations I ∗=(|I |,(I f )f ∈Σ,(I ∗(P ))P ∈P ),with the added constraint that I ∗|=P (t )if and only if t ∈L P (S )for every ground term t .In other words,they are first-order models of the theory of a given set of regular languages L P (S ),where P ranges over the set P .9References[1]on,M.Dauchet,R.Gilleron,F.Jacquemard,D.Lugiez,S.Tison,andM.Tommasi.Tree automata techniques and applications.www.grappa.univ-lille3.fr/tata,1997.Version of Sep.6,2005.[2]T.Frühwirth,E.Shapiro,M.Y.Vardi,and E.Yardeni.Logic programs as types forlogic programs.In Proc.6th Symp.Logic in Computer Science,pages300–309.IEEE Computer Society Press,1991.[3]D.C.Kozen.Automata and Computability.Undergraduate Texts in Computer Science.Springer,1997.10。