计算机技术的含义大全11篇

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篇（1）

前言

实现工业生产和管理计算机化 ，目前已经成为国内外工厂企业的重要任务和目标。在工业生产中 ，新产品的开发和投产分为三个阶段：产品设计、产品工艺规划和产品制造。目前 ，这三个阶段都在不同程度上实现了计算机化，相应地产生了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP） 和计算机辅助制造 （CAM）。

1 CAPP 的研究状况

1.1焊接领域CAPP研究状况

作为工业生产中最重要的材料成型方法之一 ，焊接的应用遍及了航天、造船、化工、电力、建筑、汽车、微电子等领域 ，其质量和可靠性直接关系到最终产品的性能与安全 ，其成本也在较大程度上影响到产品的最终成本。但是很长一段时间以来 ，焊接工艺的编制与管理主要靠传统的手工方式完成。因而 ，在管理、检索、编制和保存焊接工艺等工作上 ，不但造成了大量的重复性劳动 ，浪费了焊接工艺人员的精力 ，而且时常造成不必要的人为失误 ，影响了生产质量和制造成本。因此 ，焊接工作者早在 20 世纪 80 年代后期就在焊接工艺设计与管理中引进了 CAPP 技术。

1.2现有 CAPP 系统的不足

在过去的十多年中 ， 国内焊接领域对 CAPP 系统的研究取得了很大的成绩 ，许多企业实现了应用计算机编制和管理焊接工艺 。但还存在以下不足：

（1） 通用化程度低 ，各系统只能在特定的单位运行；

（2） 集成化程度低 ，不能或难于与 CAD、CAM 以及 MRP 集成；

（3） 功能不健全，多数 CAPP 系统只能完成单纯的工艺文件管理。

2 CAPP装配工艺

焊接结构装配焊接工艺 （以下简称装焊工艺） ，就是一个焊接结构的实际生产过程 ，主要是指组成结构件的零部件装配焊接的先后次序及相应的装配焊接内容 ，即具体的加工工艺路线。而焊接结构装焊工艺的设计 ，就是通过对焊接结构的结构和功能的分析 ，对其整体装焊工艺进行规划 ，从而保证整体装焊工艺的完整性和有效性的过程[1]。

2.1 智能化工艺生成平台

随着人工智能技术的发展，特别是专家系统技术、人工神经元网络技术和模糊控制技术的发展，工艺决策过程的自动化取得了很大的进步。然而由于 CAPP 对生产环境的依赖性及其本身的复杂性，现有CAPP 系统存在着“先进的不实用 ，实用的不先进”问题。根据结构相似性的程度，建立基于实例的工艺生成方式来智能化生成工艺，在生成的过程中，进行相应的借用零部件匹配代换、相关尺寸匹配代换及零部件信息的匹配检测。对于批量生产的焊接结构而言，当结构变化很小，可以采用相应的相似工艺的方式来生成新工艺；对于为了适应市场快速发展而开发的产品，可以采用典型工艺或标准装焊工艺块的方式，通过人工组合来生成新的装焊工艺，见图一（图中重合的多少表示相似的程度）[2] 。

图一 智能化工艺生成方式

在分析整体工艺的基础上，根据工艺文档内容对应的功能，可以总结提取出相应的典型工艺或标准工艺块（标准工艺实例），这样就可以实现“积木式”生成新的装焊工艺。考虑到系统的开放性，采用开放的知识库结构，用户可以根据需要对知识库进行扩充[3]。

3 CAPP与人工智能

人工智能是近年来发展起来的一门新型学科人工智能的研究有许多分支机器人模式识别和专家系统则是它的三大前沿课题近年来在焊接中也得到了越来越广泛的应用。

3.1智能焊接机器人

智能焊接机器人应具有视觉，触觉等功能。能够根据人给出的指令认识自身和周围的环境识别焊接对象及其状态。从而自动选择程序或制订程序进行操作完成规定的焊接任务。同时还能跟踪工作对象的变化具有适应工作环境的能力。智能焊接机器人大体可分为判断控制检测传感和焊接机构三部分：控制部分的核心是计算机主要进行思维，从接受外界信息开始进行特征抽取模式识别。然后经过联想归纳推理过程达到理解并作出决定进而完成焊接任务。

4 结论

通过以上分析可以看出，国内焊接领域已有的CAPP系统远远不能满足实际生产的需要，急需开发出新一代的 CAPP系统。

参考文献

[1] 乔尚飞，魏艳红.计算机辅助焊接工艺设计应用现状[J] .焊接学报.2002（7）：5～8

篇（2）

K-means算法是一种最广泛使用的聚类划分方法。传统的K-means算法需要预先指定聚类数k，如果初始k选取得不合适，会使聚类结果产生较大的偏差。多数情况下，聚类数k事先无法确定，因此需要对最佳聚类数k进行搜索。搜索最佳k值的有效方法是构造聚类有效性函数。因此，本文提出一种基于几何结构的新聚类有效性函数，该函数被定义为数据特征轴总长度的平方与最小类间距的比值，最优聚类数为比值达到最小时对应的k值。

1 改进的k-means算法

1.1 IG函数

一般来说，聚类有效性函数的构造主要是从反映类内紧致性和类间分离度入手，其关键在于构造一个能使两个指标有机结合的数学表达式。本文提出一种新聚类有效性函数，该函数可使以上两个指标有机结合。聚类有效函数定义如下：

其中λjm是类Cm中数据协方差矩阵的特征值，假设Mm为类Cm中数据对象的平均值， ，Vm是类Cm的中心， 是两个类中心Vm、Vn的欧氏距离。

1.2 基于IG函数的k-means算法

2 实验

下面本文使用两种数据集对聚类有效性函数IG、CH和I进行测试比较。CH函数计算簇间距离和簇内距离的比例，CH值越大，代表聚类效果越好；有效性函数I（k）最大时对应的k值就是最优的簇个数。对每个有效性函数，将其对应的算法（IG对应文中的算法2，将算法2中的IG函数改为CH、I后的算法就是CH、I分别对应的算法）分别运行30次。我们将比较每个有效性函数达到最优时对应的k值。

3 结论

篇（3）

中图分类号：TP391 文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)09-135-03オ

Improved Pitch Detection Algorithm Based on Autocorrelation Function

YANG Senbin，CHEN Yanpu，LI Zhen

(Electronic Information Research Lab,Basic Department,Xi′an Communication Institute,Xi′an,710106,China)

オ

Abstract：An improved pitch detection algorithm based on autocorrelation function is proposed.Unvoiced/voiced decision is realized using the differences between unvoiced and voiced autocorrelation function.Before the pitch detection,the voiced is pretreated by band-pass filter,center clipping and digital filter to reduce the effects of formant and high-frequency noises;after the pitch detection,searching smoothing method is exploited to overcoming the multiple or half frequency errors and random errors.The experimental results show that the performance is superior to traditional autocorrelation function-based algorithm.Furthermore,this new method still works well under low signal noise ratio(SNR=5 dB).

Keywords：pitch detection;autocorrelation function;digital filter;pitch smoothing

1 引 言

浊音信号的周期称为基音周期，是语音的重要特征参数之一，在语音编码、语音合成和语音识别等方面有相当重要的作用[1]。基音周期的估计称为基音检测，由于语音变化的不确定性和基音频率的变化范围大，迄今为止，尚未出现对各种说话人、不同使用环境和不同应用都能给出满意结果的基音检测方法[2]。经典的时域自相关函数基音检测是其中一种性能较好的算法[3]，然而该算法在无噪声环境下会发生基音倍频和半频错误，在噪声环境下，这种错误发生率会显著增加[4]。

本文基于清浊音自相关函数幅度值的不同性质，提出了一种新的清浊音判决方法，并从减小共振峰影响、基音平滑两个方面对传统的时域自相关函数基音检测算法进行了改进。

2 自相关函数基音检测的原理

对于时间离散的确定信号，自相关函数的定义为[2]：

И

R(k)=∑∞m=－∞x(m)x(m+k)

И

式中，k为信号的延迟点数。对于随机信号或周期信号，自相关函数定义为：

И

R(k)=limN∞12N+1∑Nm=－Nx(m)x(m+k)

И

自相关函数具有以下的性质：周期为Np的信号x(n)的自相关函数是一个同周期的周期函数，即有R(k)=R(k+Np)。浊音信号具有准周期性，因此他的自相关函数R(k)具有与x(n)相同的周期，而且在基音周期整数倍上有很大的峰值，通常取第一最大峰值点为基音周期点；而清音信号没有周期性，因此他的自相关函数也没有周期，R(k)会随着k的增大迅速衰减。自相关函数基音检测正是利用R(k)У恼庖恍灾识杂镆粜藕沤行基音检测的，算法示意图如图1所示。

3 改进的自相关函数基音检测算法

改进的自相关函数基音检测流程如图2所示。算法主要包括分帧加窗、减小共振峰影响、清浊音判决、浊音信号预处理、检测基频和平滑后处理等六部分。与其他自相关函数基音检测算法[4,5]相比，本算法在清浊音判决、减小共振峰影响和平滑后处理等方面有独特或改进之处。

3.1 基于自相关函数的清浊音判决方法

浊音信号的自相关函数具有周期性，而清音信号的自相关函数没有周期性，因此，文献［6］通过判断自相关函数是否具有周期性而实现清浊音的判决。但是，由于基音周期的变化范围很大，因此判断自相关函数周期性的难度和运算量较大。

图1 自相关函数基音检测的原理示意图

图2 改进的自相关函数基音检测算法流程图

通过大量实验，发现清浊音的自相关函数不仅在周期性上有很大差异，而且在幅度上也有明显区别。浊音和清音(采样率fs=8 kHz)在不同信噪比时的归一化自相关函数分别如图3,图4所示。

图3 浊音信号及其在不同信噪比时的

归一化自相关函数

お

图4 清音信号及其在不同信噪比时的

归一化自相关函数

由图3可以看出，对于浊音来说，在延迟样点数门限T2е后，归一化自相关函数的最大值即为第一峰值，而且该值在信噪比大于5 dB时均大于幅度门限T3А6对于清音来说，在T2е后，归一化自相关函数值均小于T3АR虼耍可以通过判断T2е后的归一化自相关函数最大值R┆maxв氇T3У墓叵道唇行清浊音判决，如果R┆max>T3г蚺芯鑫浊音，否则判决为清音。T2、T3是由实验决定的判决阈值，根据清浊音的特点和大量实验证明，当T2∈

3.2 减小共振峰影响的措施

基音频率的分布范围为50～450 Hz，其中100～200 Hz的情况占大多数，所以浊音信号有可能包含30～40个谐波分量。同时，由声道特性决定的语音信号的第一共振峰通常在300～1 000 Hz的范围内，这就可能导致语音的第2～8个谐波分量幅度高于基频分量。这样，丰富的谐波分量常常会令基音检测出现倍频或者半频错误[2]。

为了减少共振峰的影响，改进算法采用了三种解决措施。首先，将输入信号通过频率范围为［60，900］ Hz的带通滤波器。因为最高基音频率为450 Hz，所以将上截频设为900 Hz可以保留语音的一二次谐波。下截频为60 Hz是为了抑制50 Hz电源干扰。

其次，利用中心削波函数进行中心削波：

オ

y(n)=x(n)－T1, [WB]x(n)>T1x(n)+T1,x(n)

И

通常，削波电平T1取本帧语音最大幅度的60%～70%。削波后信号的自相关函数在基音周期位置的峰值会更加尖锐，可以有效减少倍频或半频错误。

最后，在浊音数据进行基频检测前进行数值滤波。数值滤波器输出与输入间的关系可表示为：

И

y(n)=1N∑N－1i=0x(n－i),┆n=0,┆1,┆2,┆…

И

其中，N为窗的长度。其传递函数为：

И

H(z)=1N∑N－1n=0z－n

И

实验证明，数值滤波器可有效抑制第一和第二个共振峰，突出浊音语音信号的周期性，使基音估计可靠。随着数值滤波分析窗宽度NУ谋浯螅数值滤波后语音的周期性特征会变的更明显，去除声道共振峰对基音检测的影响更彻底[3]。因此，对浊音信号加上宽度N=9У氖值滤波器，可使基音估计比较可靠。

3.3 基音平滑后处理

为了进一步消除自相关法估计基音周期时出现的帧间基音周期跳跃、半频点、倍频点和随机错误点，需要对基音采取平滑措施。传统的中值平滑为强制性的基音轮廓平滑，其主要缺陷就是可能平滑掉基音的某些固有突变，破坏基音周期的自然加倍或减半特征。以基音连续特征为基础的动态规划技术属于非线性平滑算法，能取得较好的平滑效果，但是运算量较大，而且需要1～3帧的延迟。

基于搜索的平滑算法[7]具有简单可靠，快速高效的特点，因此本文利用该算法进行基音平滑。设f1,┆f2,┆…,fNП硎玖续Nе〉幕音频率。对第iе频fiУ钠交过程主要分为两种情况。首先处理倍频和半频问题，公式如下：

f′i

=12fi,12fi－fi－1

2fi,2fi－fi－1

И

然后，利用下式处理随机错误点：

其中，f′i表示第i帧基频平滑后的结果，T4是连续两帧间频率差的阈值,而T5是间隔一帧的连续两帧间频率差的阈值。根据基频连续缓慢变化的特性和人发音的频率范围，可令T4=10，T5=25。两个阈值和平滑公式的作用就是限制相邻帧之间的基音频率值变化不超过T4，而隔一帧的相邻帧之间的基音频率值变化不超过T5，Т佣达到对基音曲线平滑的效果。

4 实验结果及分析

为了验证本文改进算法的准确性和鲁棒性，利用采样

频率为8 kHz，包含清音和浊音的语音进行提取语音基音周期的实验。图5所示为语音为女声“盘旋”，帧长为400个采样点，帧移为200个点，分别采用传统的自相关方法(ACF)[2，5]与本文算法(IACF)进行基音周期检测的结果比较图。

图5 传统自相关法与本文算法基音检测的性能比较

从图5可以看出，本方法在基音周期估计的准确性和抗噪能力方面比传统的自相关方法有明显提高。在信噪比很低时，本文方法仍能取得满意的结果，而传统自相关方法甚至对一些帧的清浊音判决都发生了错误。

5 结 语

提出了一种基于自相关函数幅度值的清浊音判决方法，在此基础上，结合带通滤波、中心削波、数值滤波和基音平滑等技术，改进了自相关函数基音检测算法。实验结果表明，改进算法的清浊音判决准确率高、基音检测准确，而且具有较强的抗噪能力。

参 考 文 献

［1］王宏.用改进的SIFT方法检测语音基频［J］.现代电子技术，2001,24(2)：15-18.

［2］张雄伟，陈亮，杨吉斌.现代语音处理技术及应用［M］.北京：机械工业出版社，2003.

［3］Rabiner L R.On the Use of Autocorrelation Analysis for Pitch Detection［A］.IEEE International Conference on Acoustics,Speech and Signal Processing (ICASSP′77)［C］.USA:IEEE,1977,25(1):24-33.

［4］胡瑛，陈宁，夏旭.一种改进的自相关基音检测算［J］.电子科技，2007(2):25-28.

［5］付青青，吴爱平.基于Matlab的语音信号自相关基音检测［J］.长江大学学报:自然科学版，2006，3(4)：99-102.

［6］李仕萍，凌卫新，闵锐.清浊音判决算法在语言康复训练中的应用［J］.计算机工程，2004，30(14)：36-38.

篇（4）

中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7217-02

Application of Immune Algorithm Based on Genetic in Function Optimization

ZHAO Lian-di, MA Yong-qiang

(School of Information Science and Technology, Southwest JiaoTong University, Chengdu 610031, China)

Abstract: Through the research of traditional immune algorithm, an improved effective immune genetic algorithm is proposed based on this algorithm. The algorithm put the thought of genetic algorithm into immune algorithm, by combining idea of genetic algorithm and immune algorithm, It not only ensure the diversity of the antibody but also retain the better antibodies in group, and avoid the disadvantage of immune algorithm’s slow search speed and genetic algorithm prone to premature convergence and limit to local optimal solution, finally get the global optimal solution. And the proposed immune algorithm based on genetic applied to function optimization.

Key words: immune algorithm; genetic algorithm; function optimization

免疫算法近几年来得到了迅速发展,在众多工程和科学领域中得到了广泛应用,其中在工程应用中有许多复杂的组合优化问题和函数优化问题 ,这些问题大都是非线性的,有些甚至不连续,若不对其进行简化处理,用常规的数学优化方法一般都无法进行有效求解。免疫算法[1-2]作为一种借鉴生物免疫系统独有的计算机制,模拟生物免疫系统自适应调节过程的全局优化算法,具有搜索速度相对较快,群体多样性,容易获得全局最优解等特点。由于免疫算法有着其他算法无法比拟的优点,因此,人们广泛的应用免疫算法来解决各种实际问题,然而在实际应用中还有许多问题有待进一步研究讨论。免疫算法具有搜索全局最优解的优点,但是它的搜索速度还有待于改进,我们利用遗传算法[3-4]的搜索局部最优解的优点来调节免疫算法,使它既能避免遗传算法的“早熟”现象,又能使免疫算法的寻优速度和寻优质量有所提高。因此,研究免疫优化理论以及遗传算法[5-8]设计新的有效优化算法对优化问题具有重要的意义。

1 基本免疫算法

基本免疫算法基于生物免疫系统基本机制,模仿了人体的免疫系统。基本免疫算法从体细胞理论和网络理论得到启发,实现了类似于生物免疫系统的抗原识别、细胞分化、记忆和自我调节的功能 。如果将免疫算法与求解优化问题的一般搜索方法相比较,那么抗原、抗体、抗原和抗体之间的亲和性分别对应于优化问题的目标函数、优化解、解与目标函数的匹配程度。

基本免疫算法在优化领域中的应用非常广泛,但其存在以下缺点[7]:

1)抗体评价主要靠抗体和抗原的亲和度;

2)促进高亲和度抗体和抑制低亲和度抗体往往容易导致陷入局部最优;

3)记忆库往往只在产生初始群体时被使用,在之后的过程中只是更新记忆库,未再利用它,这没起到加速收敛的效果。

2 基于遗传的免疫算法

免疫系统对于一个优化问题而言,抗原对应问题的是目标函数,而抗体对应问题的最优解[9]。由于免疫算法和遗传算法各有优缺点[1,8],所以把二者结合起来,既能避免二者的缺点,又能更好的发挥优点。

如图1所示,基于遗传的免疫算法的主要步骤包括:

1)抗原输入:输入目标函数和各种约束,作为基于遗传的免疫算法的抗原。

2)产生初始群体:对初始应答,初始抗体随机产生,面对再次应答,部分或全部由上一代的进化群体而得,其余的随机产生,这样既保留了具有较高亲和力的解,又保证了抗体的多样性,因此,可提高收敛速度和全局搜索能力。

3)计算抗体的适应度:在当前群体中计算所有抗体的适应度。抗体的适应度函数通常是采用带优化问题目标函数的某一变换。这里采用下面的公式:

D=1-abs(y'-y)

其中y为实际值,y'为用基于遗传的免疫算法求得的最大值。

4)记忆细胞的更新:将与抗原的亲和度高的抗体放到记忆细胞中。由于记忆细胞的数量有限,所以在每次更新时,用新加入的记忆细胞取代原有的记忆细胞中亲和度较低的部分。

5)抗体生成的促进和抑制:当一种抗体和抗原相遇时,如果适应度越高则越接近最优解,反之,则越远离最优解。在寻优过程中,采用在每一代记忆细胞中随机产生部分新的抗体而取代适应度较低的抗体来调节记忆细胞,以防寻优陷入局部最优解。

6)群体更新:

① 免疫群体更新:通过选择、克隆和变异操作,产生进入下一代的抗体。u为激活阀值,当适应度大于激活阀值时,就被选择进行克隆,适应度越高,被克隆的数量越多,反之,越少。克隆数目为:l=round(10×(B(m)-u)),其中round为四舍五入取整,B(m)为第m个抗体的适应度,u为激活阀值。变异是对抗体进行小幅度的扰动,在它附近搜索最优解,本文中使用b=a+(2×rand()/10-0.1000)×a,其中a为原始抗体,rand()为随机产生的0-1之间的数。

② 遗传群体的更新:在父代中随机的选择更适应的个体,产生后代以构成下一代,在一代中好的个体可能被选几次,而较差的个体可能没有机会被选到。当选出两个父代个体后,它们被重组,这里C(n)=A(s)+(2×rand()/10-0.1000) ×A(t),C(n+1)= A(t)+(2×rand()/10-0.1000) ×A(s),其中C(n)、C(n+1)为A(t)、A(s)交叉变异后的两个个体。

7)终止条件判断:若满足终止条件,输出最优解,否则,转3)。

3 基于遗传的免疫算法在函数优化中的应用

函数优化通常是极大或极小某个多变量的函数并满足一些等式或不等式的约束。函数优化分为无约束优化和约束优化两类。虽然绝大多数实际优化问题都有必须满足的约束,但是无约束优化问题的研究是约束优化问题的基础。现有的函数优化研究大都是面向单峰函数优化问题的,但在现实生活中,很多数学工程问题都是多峰函数优化问题。对这种问题,当然可以采用多次优化计算直至发现所有峰值,但这不仅浪费时间,还不能保证各次计算收敛到多个不同的峰上。免疫遗传算法以其独特的种群策略和内在的并行性成为很多学者用来求解多峰函数优化问题的最佳选择。为了验证本文所提出的免疫遗传算法在函数优化中的应用,我们采用下列函数进行优化计算,如图2:

我们采用上述免疫遗传算法进行函数优化,用于检验该算法的有效性。本文对免疫算法和免疫遗传算法各做了200次试验,免疫遗传算法寻找到最优解的平均迭代次数为31.16次,而免疫算法的平均迭代次数为34.61次,试验结果如图3所示,其中横坐标表示搜索到最优解所需要的迭代次数,纵坐标表示在200次试验中搜索到最优解的试验次数。从图3中我们可以看出,本文所提出的把免疫算法和遗传算法结合起来的方法由于对抗体一半进行免疫搜索一半进行遗传搜索,之后进行交换抗体,循环迭代,充分利用了免疫算法和遗传算法的优点,有效的避免了两者的不足,所以更容易收敛到最优解。

显然,由图4可以看出免疫遗传算法在200次试验中,迭代次数小于10的试验有52次,而免疫算法有45次;免疫遗传算法迭代次数大多数集中在50以内,在200次试验中免疫遗传算法有173次,免疫算法有155次,免疫遗传算法明显多于免疫算法;迭代次数在50次以上的试验次数明显少于免疫算法,而且迭代次数超过100次的,免疫遗传算法是6次,免疫算法是13次,明显优于免疫算法。总体而言,本文提出的免疫遗传算法在大部分情况下确实有一定的优势,可以更快的搜索到全局最优解。

4 结论

介绍了基本免疫算法及其存在的缺点,针对其存在的缺点,提出把人工免疫算法与遗传算法相结合,在每一代操作中,把抗体分为两部分,一部分使用免疫算法的思想进行操作,另一部分使用遗传算法的思想进行操作,在本代执行完后,把两部分进行交换,很好的保证了抗体的多样性和群体中的最优抗体,避免了免疫算法搜索速度慢和遗传算法易出现未成熟收敛、限于局部最优解的缺点。将所提出的算法应用到函数优化问题中,在求解过程中,我们把抗原作为对应问题的目标函数和约束条件,把抗体作为对应问题的最优解。仿真实验证明,本文所提出的算法具有较好的优化效果,有较强的脱离局部最优值的能力,能快速稳定收敛。

参考文献:

[1] 李涛.计算机免疫学[M].北京:电子工业出版社,2004:67-68.

[2] 苏彩红,朱学锋,毛宗源.一类免疫优化算法及其应用[J].西南交通大学学报,2002,37(6):677-680.

[3] 王凌.智能优化算法及其应用[M].北京:清华大学出版社,2001.

[4] 玄光男,程润伟,于歆杰,等.遗传算法与工程优化[M].北京:清华大学出版社,2004.

[5] 高岩,位耀光,付冬梅,等.免疫遗传算法的研究及其在函数优化中的应用[J].微计算机信息,2007,23(2):183-184.

[6] 位耀光,郑德玲,付冬梅.基于生物免疫系统克隆选择机理和免疫网络理论的免疫算法[J].北京科技大学学报,2005(2)245-249.

篇（5）

汉语是我国的语言，其中官方通用语言为普通话，学习汉语主要是通过老师上课教、学生课后根据书本上的汉语拼音学习的方式进行。这种方法对教师的依赖性过大，虽然教师通过普通话测试，但是仍然有一部分教师存在口音问题，同时这种学习方式对学生的普通话发音没有办法进行严格的评判。随着计算机多媒体技术的发展，可以使用计算机通过评测系统进行计算机辅助语言学习。而目前汉语普通话测试主要也是基于计算机辅助语言学习（computer assisted language learning ，简称call）[1]进行的。本文从这个角度出发，首先获取模型设计的基频数据，设计并实现k-gmm模型，并初步分析这一技术应用于计算机辅助语言学习中的价值。

二、基于k-gmm模型的

一种汉语声调识别技术

汉语是声调语言，其单音节的声调模式共有五种，分别为阴平、阳平、上声、去声和轻声，[2]本文主要针对前四种声调进行分析。汉语最重要的信息是通过声调的基频保持的，它是提高语音生动性的重要因素。因此声调识别在汉语识别中十分关键，必须选用准确有效的方式方法提取基频，并对其进行必要的处理。必要的处理手段主要有插值平滑处理、重采样处理以及归一化处理。[3]通过这些必要的处理后，再通过建立一个识别模型才能够实现声调的识别。识别模型的好坏在一定程度上决定了识别率的高低，因此本文为了实现非特定人声调识别而建立了k-gmm模型。

（一）基频提取算法原理

为了保证提取基频的准确性，同时又要满足算法的复杂度较低以及算法的计算量小的要求，可选择自相关算法提取基频，并对基频数据进行后处理，得到一个较好的基频数据输入模型。算法框图如图1所示。

假定随时间的变化语音信号的特性变化缓慢，因此可以将信号分割成一些短段（分帧）再加以处理，这些短段可以看作是来自一个持续声音片断，这个持续声音片段具有固定特性。算法中就是将语音信号看作是短时平稳过程，对其短段进行语音信号处理的。

图1 基频提取算法框图本文由收集整理

1. 语音信号的预处理

通过对语音的研究表明：[4]成年男性、成年女性基频范围分别在70～250hz、160～400hz，而儿童的基频范围最高可达500hz。因此选用60～900hz的带通滤波器对语音信号进行滤波，完成预处理，这样可以剔除一部分非语音音频的基频数据。

2. 自相关计算

使用信号{x（n）}的短时自相关函数计算，获取基频数据，如公式（1）所示。

rn（k）=x（m）·x（m+k）·hk（n-m） （1）

其中：hk（n-m）=w（n）·w（n-k）

rn（k）就是自相关计算所得的基频结果，它是信号在第n个样本附近截取的一段信号。

3. 插值平滑

通过自相关计算得到的基频，存在数据丢失的情况，这主要是因为一些浊音部分的基频为0，导致基频序列不连续。针对这一情况需要进行丢失数据的处理。通常可采用插值平滑的方式进行。这里采用基于拉格朗日（lagrange插值）插值的插值平滑处理，如公式（2）所示。

pn（x）=lk（x）yk=j ≠ 0 （2）

根据实际应用模型可知，每个汉字的基频曲线应该是平滑的，字与字之间的基频过渡也应该是平滑的。基于这种思想，结合普通话语音的特点，选取lagrange插值平滑处理中的值为3。使用lagrange插值法选取已知点时，选择四个点，断点前后各两个点，其中在断点前要分别选择一个最靠近的已知点和一个与该断点有一定距离的已知点。在断点后也以相同的方法选取已知点，注意选取距离一般不超过10。

采用自相关计算提取的基频，选取n值为3的lagrange插值进行平滑处理后，如图2所示。通过分析，可以看出平滑后的基频曲线效果较好。

4. 重采样处理

为了便于建立识别模型，必须保证每个字或词的特征数相同，因此需要对数据进行重采样处理。重采样的基本步骤如下：

（a）平滑处理前

（b）平滑处理后

图2 插值平滑处理前后对比

假设特征维数设定为m维，对应在[0，1]上的点间隔1/（m-1）。再假定在二维坐标系中取n个点，用于对应提取某个字的n个基频数据，二维坐标系中纵坐标为该点对应的基频数据值，横坐标为0到1，其间隔为1/（n-1）。其中m<n并且1 （m-1）>1/（n-1）。

（1）取原始数据的第一个点为重采样的第一个点。

（2）计算重采样的第二个点。根据重采样的第二个点x横坐标为1/（m-1），位于区间[1/（n-1），2/（n-1）]，选择线性插值运算在其所在区间上进行插值运算，可得到其对应的重采样数值y，如公式（3）所示：

y=（f2-f1）（n-1）x+2f1-f2 （3）

这里假设点1/（n-1）对应的原始基频为f1，点2/（n-1）对应的原始基频为f2。

（3）依次选取不同的横坐标点x，可求出重采样的所有数据y。

5. 归一化处理

提取的基频数据经过以上处理后效果有一定的改善，但针对汉语声调自身的特点，为了选择一种较有效的识别模型，必须先分析说话人的声调分布情况。[5]由于每个人的发音特点和口音各不相同，相同字的基频曲线有很大差异，但是每个人的整体频域范围差异却不显著。因此，可以通过归一化处理让识别模型能够处理大部分人的语音，即将所有的基频数据处理到同一个数量区域内。基于此，采用归一化公式（4）计算：

=（f-fmin）/（fmax-fmin） （4）

式中fmax表示单个说话人基频上限的90%，fmin表示单个说话人基频下限的1.1倍。由于获取当前说话人的基频上下限很困难，因此fmax和fmin的值使用当前语音样本频率的上限和下限值来代替。

要注意的是经过插值平滑的基频数据需要取对数运算后才可以进行归一化。这主要是由于录音时可能出现发音抖动，使得某个频率值过大或过小，因此要剔除频率过高点或过低点。

（二）基于k- gmm的声调识别

1. k-gmm模型设计

对于特定人的识别，k-means聚类算法[6]能够得到较好的识别率。但在非特定人识别模型中，由于每个人的频域不同，此方法存在很大的缺陷。

高斯混合模型（gmm）是具有混合高斯密度函数的隐马尔科夫模型（hmm），高斯混合模型由多个高斯分布线性加成在一起构成其概率密度函数，用来描述特征矢量在概率空间的分布情况，更适用于非特定人的识别，基于此本本文由收集整理文提出了k-gmm模型。

以单字组为例，k-gmm模型识别的算法思想如下：

（1）对已知的声调训练样本按声调进行分类，单字组声调分为四类。将每一种声调的训练样本按照k-means聚类算法进行聚类，并且求出聚类后的每一类的每一维特征的均值uikj和？滓2ikj方差，以及这一类占整个这个声调的权重？棕ik，其中i=1，2，3，4；j=1，2…，m；k=1，2。k值采用遍历搜索法求出，这里取2。

（2）由（1）求出的均值和方差，按照gmm模型求出其对应的概率密度函数pikj，如公式（5）所示。

pikj（x：？滋ikj，？滓2ikj）=e （5）

（3）求出每种声调的每一类的特征矢量的概率密度函数。由于可以将特征矢量的每一维特征看作是独立的，因此其概率密度函数就是每一维的概率密度的乘积，如公式（6）所示。

pik=pikj （6）

（4）以（1）（2）（3）为基础，将测试样本xn带入到四类声调对应的所有模型中，求出其概率密度函数值pik。

（5）将每一类进行加权求和，通过公式（7）进行。然后求出基频数据所有模型的最大值max（pi），此最大值对应的值就为测试样本的声调。

pi=？棕ikpik （7）

注意，由于基频的数值进行了归一化处理，因此，求出的概率密度函数值会很小，为了便于处理，将其值取对数。

（三）实验结果分析

利用标准语音库863语料样本的单字组的训练和测试样本，训练样本为104组，测试样本为103组。采用上述的基频提取算法，以k- gmm模型作为识别模型进行实验。实验结果（基频特征维数为15）见表1。

从实验结果中可以看出该模型对声调的识别率还是较高的。同时利用该模型对不同的基频特征维数分别进行了实验，发现特征维数不能太小，也不能太多。特征维数太小不能体现基频的大部分信息，特征维数越多，信息体现得越全面。但是特征维数太多会加大运算量。实验表明，特征维数选择在10到30之间时，识别率没有明显变化。表1中的数据是基频特征维数为15时的实验结果。

三、计算机辅助语言学习中

对声调识别的应用研究

目前计算机辅助语言学习虽然经过了一段时间的发展，但是主要还是停留在课堂使用多媒体教学的层面上，对于激发学生学习兴趣、培养学生自主学习的能力等方面做得还不够。鉴于此，声调识别技术应用方向和价值主要体现在以下几方面。

（一）计算机辅助语言学习中对声调识别的应用方向

1. 计算机辅助语言学习语音评测系统

应用声调识别技术可以开发关于语音发音评测的评测系统。该技术的应用可以使得计算机识别人的语音变为可能，当然仅仅依靠声调识别技术是不能够完全识别语言的，但是这是识别语言非常重要的组成部分。通过识别的语音再进行相关评测技术的评测即可得到发音者的语音评测结果。通过语音评测系统可以使学习者自行进行发音评测。

2. 交互型计算机辅助语言学习应用软件

应用声调识别技术可以开发关于语音的相关交互型的学习软件。该类软件可以展示正确的语音、识别发音者的语音，可以由发音者的语音控制某些进程动作的执行，进行语音练习和学习。如一些语音小游戏，可通过语音控制游戏的进行。使用这些交互型的计算机辅助语言学习应用软件，使得学习者可以在一个交互的环境中自主地进行想要学习和练习的内容。

（二）计算机辅助语言学习中对声调识别的应用价值

1. 促进计算机辅助语言学习的新应用

目前计算机辅助语言学习主要依靠多媒体辅助教学的形式来完成，这一形式注重“教”而忽略了“学”，同时在很大程度上阻断了教师和学生的交流与联系。[7]这对汉语这一具有丰富信息量的语言学习是十分不利的，因此计算机辅助语言学了注重“教”也要注重“学”。在学生学习汉语的过程中，很大一部分时间是在课下进行的，而汉语言的发音是学习语言的最基本的要素之一，发音是否标准是衡量普通话好坏的一个重要标准。因此对于学习者要进行发音的评测，如何让评测发音在教师不在场的情况下进行是目前遇到的普遍问题。利用本文这种识别率较高的声调识别技术开发普通话评测系统即可解决这一问题。这一问题的解决可以促进计算机辅助语言学习的发展，给计算机辅助语言学习提供新的应用研究方向。

2. 促进、激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的能力

篇（6）

[中图分类号] R285.5[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2009)08(a)-030-03

The effect of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion

ZHANG Xinchun1, LU Guangyao1, QIN Xiude2

(1.Department of Neurology, Guangdong Provincial Hospital of TCM, Guangzhou 510120, China; 2.Guangzhou University of TCM, Guangzhou 510405, China)

[Abstract] Objective: To discuss the protective effect and mechanism of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine (Xiongqi Composition) on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion. Methods: 30 rats were randomly divided into three groups: sham-operated group, model group and Xiongqi Composition treatment group. The ischemia-reperfusion injury model was established, then the amino acid contents in rat brain tissue of ischemia-reperfusion were determined. Results: Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in the contents of excitatory amino acids Glu and Asp in the brain tissues after ischemia-reperfusion compared with the model group, but it showed no significant difference compared with the sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could inhibit the increase of excitatory amino acids Glu and Asp contents of ischemia side brain tissue induced by ischemia-reperfusion in rats, and could cause them tend to normal. Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in inhibitory amino acides Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion compared with model group and sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could also increase the contents of inhibitory amino acids Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion. Conclusion: Xiongqi Composition can reduce cerebral ischemia-reperfusion injury by adjusting the contents of excitatory amino acids and inhibitory amino acids.

[Key words] Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine; Cerebral ischemia-reperfusion; Amino acid contents

大量动物实验研究表明,脑缺血及再灌注期间发生着复杂的病理生理变化:一方面,脑缺血后再灌注可挽救濒临梗死的细胞;另一方面则会形成再灌注损伤,从而加重细胞损伤,导致细胞死亡。兴奋性氨基酸与抑制性氨基酸是参与中枢神经系统兴奋与抑制调节作用的重要神经递质,在脑缺血损伤的病理生理过程中起着重要的作用。祖国医学采用益气活血中药治疗缺血性脑卒中具有肯定的临床疗效,但作用机制尚未完全阐明。本实验应用益气活血中药(芎芪合剂)对脑缺血-再灌注损伤的大鼠模型进行干预,从其对大鼠缺血脑组织中氨基酸含量的影响来探讨该中药对脑缺血-再灌注损伤的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选用SPF级成年雄性SD大鼠30只,体重250～300 g,由广州中医药大学实验动物中心提供。

1.2 主要实验试剂和仪器

氨基酸对照品、衍生试剂由Sigma公司生产;Na2HPO4为分析纯级,甲醇、乙腈为色谱纯级,由上海化学试剂公司生产。

1.3 芎芪合剂的制备

10 ml/支,呈棕黄色,澄清透明,黄芪总皂苷1.00 g、芍药总苷0.90 g、磷酸川芎嗪0.10 g溶于9 ml注射用水,以1% NaOH调节pH至8,定容至10 ml,作为浓缩药液,相当于生药:蒙古黄芪50 g、赤芍30 g、川芎10 g,由广东省中医院制剂室提供。

1.4 大鼠脑缺血-再灌注模型的制作

参照Koizumi[1]方法制成大鼠大脑中动脉缺血-再灌注模型。取1号尼龙钓鱼线,截取为长约5 cm的小段,用酒精灯将其头端烫成球形,在所需长度处做标记,将此线浸泡消毒,然后将栓线头端浸入0.1%多聚赖氨酸溶液中过夜,60℃烤箱中1 h后取出,浸入1.25万U/ml肝素盐水中备用。将大鼠称重后,以10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉,仰卧固定于手术台上,常规消毒,取颈前正中切口,钝性分离右侧胸锁乳突肌与胸骨锁骨肌,分离右侧颈总动脉(CCA)、颈外动脉(ECA)及颈内动脉(ICA),避免损伤迷走神经。分离颈内动脉至颅底,结扎颈内动脉颅外段的唯一分支翼腭动脉(PPA),再结扎颈总动脉近心端,于颈总动脉分叉处结扎颈外动脉,以微动脉夹夹闭颈内动脉。在右侧颈总动脉接近分叉处剪一小口插入鱼线并用手术线轻度结扎,松开微动脉夹,轻推鱼线,沿颈总动脉入颈内动脉至有阻力时止,系紧结扎线,鱼线尾端露于体外。从颈总动脉分叉处算起进线17～18 mm,此时鱼线头端入大脑前动脉,其体部阻挡住大脑中动脉入口,形成大脑中动脉供血中断。大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)后2 h拔出栓线约10 mm,此时形成再灌注,供血从大脑前、后动脉流入大脑中动脉。术中及清醒前均给予头灯(100 W)照射,保持肛温36.5～37.5℃,室温25℃。假手术除不插入尼龙线外,其余手术步骤均与缺血-再灌注各组相同。

1.5 模型纳入标准

术后2 h观察大鼠的症状和体征,参照Longa等[2]评定神经功能缺损程度的5级4分法标准:0分,无神经功能缺损症状;1分,轻微神经功能缺损,不能完全伸展左侧前爪;2分,中度局灶性神经功能缺损,向左侧转圈;3分,重度局灶性神经功能缺损,向左侧倾倒;4分,不能自发行走,意识水平下降。其中,0分及4分者被剔除。评分1～3分为造模成功,纳入实验。假手术组可出现同侧Horner征,但无左侧肢体瘫痪。

1.6 动物分组及给药方法

选雄性SD大鼠30只,用随机数字表法随机分成3组,每组10只:假手术组,模型组,芎芪合剂治疗组。

栓塞后1.5 h各组给药方法如下:①假手术组、模型组腹腔注射生理盐水2 ml/200 g;②芎芪合剂治疗组腹腔注射中药稀释液2 ml/200 g,为临床用量的10倍(以临床用量200 mg/70 kg计)。栓塞后2 h拔出线栓形成再灌注。芎芪合剂治疗组再灌注12 h后腹腔注射芎芪合剂稀释液2 ml/200 g,假手术组、模型组再灌注12 h后腹腔注射生理盐水2 ml/200 g。

1.7 氨基酸检测

1.7.1 色谱条件Hypersil ODS色谱柱,4.0 mm×125 mm,粒径5 μm;流动相(A):10 mmol/L Na2HPO4 pH 7.2缓冲液(PB);流动相(B):PB-甲醇-乙腈(50∶35∶15)。线性梯度:在0～25 min内,流动相B以线性从0上升到100%。流量:1.0 ml/min。柱温40℃。检测波长:激发波长340 nm,发射波长450 nm。

1.7.2 标准溶液准确称量氨基酸对照品后,用0.1 mol/L HCl溶液溶解并稀释配成含每种氨基酸20、50、100、150、200、250、300 nmol/ml的系列混合标准溶液。

1.7.3 样品处理在缺血2 h再灌注24 h评分后,各组大鼠断头取脑,完整剥取脑组织,用冷生理盐水将表面的血液冲洗干净,去除嗅球、小脑和低位脑干,取右侧(缺血侧)脑组织,精确称取100 mg置匀浆器中,加适量90%乙醇溶液匀浆3 min,倒入离心管,1 000 r/min离心10 min,取上清液,将残留物重复匀浆2次,合并上清液。将上清液在80℃水浴中蒸干,用0.1 mol/L HCl定容至5 ml。1 000 r/min离心10 min,上清液经0.45 μm滤膜过滤,待测。采用HP1050型高效液相色谱仪检测氨基酸:谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酰胺(Gln)、γ-氨基丁酸(GABA),结果以mg/g湿脑组织表示。

1.8 统计学处理

数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 13.0统计软件对各组数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),然后用post hoc检验中的LSD法(方差齐时)或Dunnett's T3(方差不齐时)做多个均数间的两两比较。检验水准α=0.05,双侧检验。

2 结果

2.1 芎芪合剂对脑缺血-再灌注后大鼠脑组织中兴奋性氨基酸(Glu、Asp)含量的影响

见表1。

表1芎芪合剂对模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后

Glu、Asp含量的影响(x±s)

与假手术组比较,*P

表1结果提示:①模型组与假手术组比较,差异有统计学意义(P

2.2 芎芪合剂对脑缺血-再灌注后大鼠脑组织中抑制性氨基酸(Gln、GABA)含量的影响

见表2。

表2芎芪合剂对模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后

Gln、GABA含量的影响(x±s)

与假手术组比较,*P

表2结果提示:①模型组与假手术组比较,差异有统计学意义(P

3讨论

脑缺血及再灌注时,由于各类氨基酸大量释放,兴奋性氨基酸(excitatory amino acids,EAA)与抑制性氨基酸(inhibitory amino acids,IAA)间的平衡被破坏,是导致神经元急性和迟发性“兴奋毒”损伤的关键因素[3]。

EAA主要包括Glu、Asp、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)等,是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质,生理情况下在神经元之间的信息传递中发挥重要作用,脑缺血时则对缺血脑细胞具有兴奋毒性,是缺血-再灌注损伤的重要环节,在神经元缺血性损伤中起重要作用[4-5]。其中Glu、Asp是脑内含量最丰富的EAA,它们造成神经毒性作用主要有2个过程[6]:一是作用于非NMDA受体,引起Na+、Cl-、H2O等的内流,造成以神经元急性水肿为特征的急性损伤过程,此过程在刺激因素去除后可以恢复;二是通过兴奋NMDA受体,直接或间接启动电压依赖性通道,Ca2+大量内流,造成迟发性的神经元变性及坏死的迟发过程,该过程为不可逆。

IAA与脑缺血-再灌注损伤同样密切相关,主要包括GABA、Gln等,其中GABA是哺乳类动物中枢神经系统中的一种抑制性氨基酸递质,与受体结合后使神经元产生突触前或突触后的抑制[7]。GABA的升高可能对缺血性脑损伤具有保护作用。GABA受体激动时,氯离子通道开放,使膜电位稳定在氯离子静息电位水平,起到突触后抑制的作用。另外,GABA受体激动,可引起突触前抑制,减少Glu的释放。动物实验也证明,提高脑内的GABA浓度可增强神经元对缺血的耐受性[7-8]。Gln是体内含量最丰富的非必需氨基酸,是合成体内极其重要的抗氧化剂――还原型谷胱甘肽(GSH)的前体物质[9],而GSH能降低组织中的氧自由基水平,是机体保护酶和其他蛋白质巯基、对抗氧自由基损害的一种重要的抗氧化剂[10]。此外,Gln可降低大鼠细胞间黏附分子(ICAM-1)的表达,从而抑制多形核粒细胞(PMNs)在血管内皮的黏附与聚集。因此,Gln通过以上机制对脑缺血-再灌注损伤可能具有一定的保护作用。

综上所述,在缺血性脑损伤过程中,兴奋性氨基酸(Glu、Asp)的升高可以造成神经毒性作用,是导致再灌注损伤的重要原因之一;而抑制性氨基酸(GABA、Gln)含量增加则可能是机体应激保护性的反应,在一定程度上是机体自我修复能力的表现。

在临床上,益气活血法是治疗缺血性脑卒中的常见方法,本研究选择常用益气活血中药(黄芪、赤芍、川芎)的有效部位组成芎芪合剂对大鼠脑缺血-再灌注损伤进行干预,试图探讨其对于脑缺血-再灌注损伤的保护机制。实验结果显示,大鼠脑缺血2 h再灌注24 h后,芎芪合剂能降低大鼠缺血侧脑组织中兴奋性氨基酸Glu、Asp的含量,并使之趋向于正常;同时,芎芪合剂亦能提高大鼠缺血侧脑组织中抑制性氨基酸Gln、GABA的含量,提示芎芪合剂能够通过调整大鼠缺血脑组织中兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸的含量,减轻兴奋毒性,提高组织自我修复能力,从而达到抗缺血-再灌注损伤的作用。

[参考文献]

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[2]Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats [J]. Stroke,1989,20(1):84-91.

[3]郭莲军.GABA受体与脑缺血[J].咸宁学院学报:医学版,2004,18(2):77-80.

[4]Haberg A, Qu H, Saether O, et al. Differences in neurotransmitter synthesis and intermediary metabolism between glutamatergic and GABA ergic neurons during 4 hours of middle cerebral artery occlusion in the rat: the role of astrocytes in neuronal survival [J]. J Cereb Blood Flow Metab,2001,21:1451-1463.

[5]Castillo J. Physiopathology of cerebral ischemia [J]. Rev Neurol,2000,30:459-464.

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[8]郭建荣,岳云,崔健君,等.异丙酚对缺血再灌注损伤大鼠海马氨基酸递质水平变化及神经元凋亡的影响[J].中国病理生理杂志,2007,23(8):1547-1550.

篇（7）

慢性肺源性心脏病（简称肺心病，PHD），属于中医学 “肺胀”、“喘病”、“水肿”等范畴，病机多为肺、脾、心、肾亏虚，进而引起痰、瘀、水潴留。益气养阴、活血通络是其基本治法[12]。芪参益气滴丸（QS）具有益气通脉、活血止痛的作用，在临床上主要用于冠心病和心力衰竭，且对肺心病也有一定的疗效，但对肺心病的治疗机制尚不明确[3]。肺心病后期可出现全心衰，心肌能量代谢底物利用变化，能量消耗增加，游离脂肪酸堆积，抑制糖酵解，使心肌能量代谢进一步恶化[45]。有研究表明，QS能通过增加心肌组织中ATP的含量来改善心肌能量代谢[6]。作者推测QS可能通过改善心肌能量代谢的途径从而对肺心病起到治疗作用，本实验对此进行了研究。

1材料

岛津高效液相色谱仪（日本岛津公司）；电子分析天平（BT125D，赛多利斯科学仪器有限公司）；超声破碎仪[Biosafer250up，赛飞（中国）有限公司]；超速离心机（sigma3k15，北京五洲东方科技发展有限公司）；超声清洗仪（KQ500E，昆山市超声仪器有限公司）。

QS浸膏（黄芪、丹参、三七、降香，天士力制药集团股份有限公司）；野百合碱（MCT，GR132140225，南京广润生物制品有限公司）；色谱纯乙腈（500 mL，天津市康科德科技有限公司）；三磷酸腺苷二钠，二磷酸腺苷二钠，5′腺嘌呤核苷酸二钠盐（批号20151104，北京索莱宝科技有限公司）；氢氧化钠，磷酸二氢钾，氢氧化钾（500 g，分析纯，天津市化学试剂供销公司）；高氯酸（天津市化学试剂供销公司）。

40只雄性Wistar大鼠，180～200 g，SPF级，购于北京维通利华实验动物技术有限公司，许可证号SCXK（京）20120001。

2方法

21实验动物饲养

饲养于天津市放射医学研究所，温度（22±2） ℃，湿度（60±5）%。饲料为标准鼠粮，自由摄食饮水。

22实验动物分组

将40只大鼠适应性喂养1周后，随机分为4组：对照组（C，n=10），模型组（M，n=10），QS低剂量组（L，n=10），QS高剂量组（H，n=10）。

23肺心病模型的复制

无水乙醇和生理盐水（2∶8）混合液将MCT配成1%的溶液备用。大鼠适应性喂养1周后，M，L，H组单次腹腔注射MCT（60 mg・kg-1），C组腹腔注射相应体积的生理盐水。

24给药方法

造模次日起，L组灌服2倍临床等效剂量的QS浸膏（945 mg・kg-1），H组灌服4倍临床等效剂量的QS浸膏（189 mg・kg-1），C和M组灌服相应体积生理盐水，每日1次，连续给药6周后进行药效学研究。

25大鼠心肌组织中ATP，ADP，AMP的测定

251对照品的制备

称取ATP对照品111 mg，ADP对照品096 mg，AMP对照品119 mg，分别加蒸馏水定容至1 mL，各取3种储备液一定量混合后得混标溶液，4 ℃避光保存，备用。

252样品的制备

取大鼠右心肌组织约200 mg，按心肌组织质量高氯酸溶液（042 mol・L-1）体积 1∶5加高氯酸溶液，在溶液中剪碎心肌组织，于4 ℃，3 000 r・min-1离心10 min，取上清液，加入KOH溶液（05 mol・L-1）调节pH在60左右，静置5 min，同条件下离心10 min，取上清液，过022 μm微孔滤膜，得到样品溶液[78]。

253色谱条件

Venusil MP C18色谱柱（46 mm×150 mm，5 μm）；流动相乙腈（A）磷酸盐缓冲液（B，pH 61），梯度洗脱，0～20 min，0% A，20～30 min，0%～60%A，30～45 min，60%～0%A；柱温为室温；流速1 mL・min-1；检测波长254 nm；进样量20 μL。对照品溶液及供试品溶液的色谱图见图1。

26统计分析

实验数据均以±s表示，应用SPSS 170统计软件进行分析，ANOVA做不同组之间差异比较，P

3结果

31高效液相色谱法方法学考察[9]

311专属性

ATP，ADP，AMP对照品进样后保留时间分别为74，92，178 min。

312线性关系考察

分别将储备液稀释2，4，8，16，32，76，900倍，制成系列对照品溶液。测定峰面积，以峰面积（Y）对浓度（X）进行线性回归，结果见表1。

313检测限与定量限

将对照品储备液用蒸馏水逐级稀释，进样测定，4讨论

本实验通过改变不同的色谱条件，以及样品处理过程中的变量因素，筛选并建立了一种快速测定大鼠心肌组织中ATP，ADP，AMP含量的高效液相色谱方法，并且在此色谱条件下对ATP，ADP，AMP的检测进行了全面的方法学考察。

参照文献[1012]，采用磷酸盐缓冲液（磷酸二氢钾，氢氧化钠，蒸馏水）为水相，比较有机相甲醇和乙腈，使用乙腈时柱压相对平稳，减少磷酸盐缓冲液对高效液相色谱仪的损伤；通过改变两相的比例，找出样品出峰的最佳条件。空白样品中的峰为流动相梯度改变程度大所致，ATP，ADP，AMP在这个峰之前出峰，对样品分析没有干扰。比较水相pH为56，61，66时样品的色谱图，发现pH为61时，ATP，ADP，AMP出峰时间合理且分离度较好，故调整水相的pH为61。最佳色谱条件为有机相采用乙腈；流动相梯度0～20 min，0%乙腈；20～30 min，0～60%乙腈；30～45 min，0%乙腈；调节水相pH为61。

样品处理过程中，比较剪心肌组织次数的不同（200，300，400，500，600次）对3种成分含量多少的影响，发现随着剪切次数的增加，3种成分的含量逐渐增加，剪心肌500与600次3种成分的含量接近，故处理样品时剪切次数为500；使用超声匀浆破碎仪将剪碎的心肌组织制成匀浆液，结果发现与不使用匀浆破碎仪的相同样品比较，ATP含量减少，AMP含量增加，提示ATP发生分解，故不使用超声破碎匀浆的方法；用氢氧化钾溶液调节样品的pH，比较不同的pH（40，60，83）对样品出峰的影响，结果表明：3种不同pH样品的出峰时间与峰面积相似，pH越小，分离度越好，但溶液pH过低会对色谱柱造成一定的损害。故最后选用与流动相接近的pH 60。

肺心病是由支气管肺组织或肺动脉血管病变，肺血管阻力增加，血管内皮细胞增殖，肺动脉高压，使右心室负荷增加，长期慢性缺氧，呼吸系统反复感染，细菌毒素的作用，逐渐导致右心功能不全，继而发展成全心功能衰竭[1314]。心肌能量代谢障碍是肺心病的主要症状之一，目前主要通过西药的支气管扩张剂、抗生素、呼吸兴奋剂和抗心力衰竭的药物联合应用为主要的缓解办法，但不能从根本上治疗该疾病且具有一定的副作用[15]。芪参益气滴丸主要由黄芪、丹参、三七、降香4味中药组成[3]。临床上主要用于冠心病、心力衰竭、肺心病[16]、扩张性心脏病、慢性乙型肝炎、特发性肺纤维化、化疗引起心脏病并发症和糖尿病微血管病发症等[4]。本研究结果显示，通过野百合碱复制的大鼠肺心病模型，其心肌组织中ATP含量和EC下降，AMP含量升高，提示肺心病大鼠心肌能量代谢障碍；给予芪参益气滴丸治疗可以显著增加心肌组织ATP含量和EC，降低AMP含量，提示QS可能改变腺苷酸含量，通过改善心肌能量代谢的途径来治疗肺心病。

肺心病是一种常见的的呼吸系统疾病，严重者病情发展至右心衰甚至全心衰，且目前的西医临床治疗方法较难治愈。本研究表明心肌能量代谢的改善可能是QS治疗肺心病的关键途径之一，拓宽了QS的治疗与临床应用范围[1718]。同时本研究建立了一种高效液相色谱方法，可以快速、准确测定大鼠心肌组织中ATP，ADP，AMP的含量，为生物样品中能量代谢相关含量的测定研究提供了参考。

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篇（8）

随着社会经济的发展，现代科技的进步，计算机已经逐渐走入普通人家，各行各业也正普遍使用计算机技术和信息技术，计算机技术方便了人类的生产和生活且又与信息技术有着相似之处，所以有些人会将二者混为一谈，视作信息技术，这种理解虽然有些道理，但是是不完全正确的。计算机技术与信息技术有着本质上的区别。计算机是信息技术能够实现的基础单元，计算机是信息技术的核心代表，而信息技术的含义是指对信息进行收集、获取、分析、理解、处理、加工以及传递等工作，从其含义上可以看到，信息技术不仅仅只包含有计算机技术，其中含包括电视、广播、光盘和录音等。

2 计算机技术的概念及核心功能

2.1 计算机技术的概念

计算机的发明使得人类的生产生活得到了很大的改变，尤其在网络化上的应用，更是方便了人类的生活生产。计算机技术与通信技术的融合成就网络技术，网络技术是指，将一个区域内所有独立计算机通过各类通信线路进行连接，再通过计算机的共享功能实现区域内所有计算机数据共享与传递的一种共享技术。换而言之，计算机网络技术就是在利用迅捷高效的计算机与快速广泛的通信技术实现区域内计算机数据资料的共享与传递，从而方便人类的生产生活，提高社会生产率。

2.2 计算机技术的核心功能

我国计算机的普及虽然比发达国家较晚，但是随着近年来我国经济科技的快速发展，计算机在我国已经得到广泛推广。从早期的数据统计到如今的网络化技术，计算机在当下生产生活中已经取得了不可顶替的地位，在未来，计算机高效快捷的工作效率也会使得在社会生产中有着重要的位置。从现实运行情况中，也可以看到计算机技术表现最为突出并得到普及应用的是数据处理与网络运用两个方面。

2.2.1 计算机技术的数据处理

数据处理是计算机技术最基本也是最关键技术。其不仅具有传统收集、处理、计算数据的功能，且能够实现自动化筛选操作，为用户提供最快捷的搜索功能。这使得现代的数据处理已经从最初的数据收集与传送发展到如今的人工智能选择，这样能够提高数据处理的精准性，并且与此同时提高处理数据的效率。计算机使用者将复杂的数据录入计算机中，其相对应的编程就会将数据转换成相对应的代码，就可以实现计算机全程处理数据，从而缩短处理时间，提高数据处理的效率，并且能够保证相应的数据处理准确率。不仅如此，数据处理作为计算机设计之初的核心功能，其被广泛地应用于各个领域，无论是个人还是企业，数据处理都能够提高使用者的工作效率，满足其工作需求。

2.2.2 计算技技术的网络运用

网络运作是指计算机实现数据传输与共享的功能，这是现今计算机非常重要的功能。这也是计算机吸引广大用户群体的重要因素，无论是个人生活还是网上办公，尤其是网上办公的便捷在大型企业中表现的更为明显。目前因为网络化为企业带来高效与便捷，所以许多的企业开始实现网络办公，这是企业网络化转型也是未来发展的必然趋势，也是社会发展的必然结果。在未来，计算机技术的应用状况或许将成为企业核心竞争力，计算机的资源共享与数据传输将是所有企业为了生存与发展而共同努力的奋斗目标，而互联网在我国高新科技产业中的作用也是越来越大，有效促进我国高新科技产业的可持续发展。

当然，除了数据处理以及网络运用，这两者是计算机技术最主要的职能，计算机技术还包括其他许多的职能。从而可以看出，计算机技术应用广泛，切实有效的利用好计算机技术对于企业或是个人的发展都有着非常重要的作用。

3 计算机技术与信息技术的联用

在当下时代背景下，人类进入了信息化时代，信息技术在人类的生产生活中得到了广泛地应用，为人们的生产生活带来了诸多的便利。信息技术一般包括计算机技术、通信技术和传感技术等。在计算机技术与信息技术还未实现联用的时候，计算机技术与信息技术是分开的，它们各自独立运行承担相对单一的工作。而随着科学技术的不断发展以及生产方式的不断变化，人类需要解决的问题往往涉及多个学术领域，这也使得单一的处理方式无法满足现代科技发展的需要，人们需要根据实际情况，将计算机技术与信息技术进行联用，方才能够解决复杂的问题，促进现代科技的发展，计算机技术与信息技术的联用也就应运而生。

3.1 计算机技术与通信技术的联用

通信技术是信息技术中最重要的组成部分，其可以分为无线通信技术和有线通信技术。在传统的通信技术中有线通信技术是信息传输的主要通道，占据着主要地位，但是随着无线通信技术的发展，用户对于广泛快捷的无线通信技术的需求越来越大。而计算机技术与通信技术的联用不仅可以提高数据传输的效率，同时又能够加强数据传输时的安全，保证用户的隐私安全，从而能够得到用户的信赖。

3.2 计算机技术与传感技术的联用

传感技术是指对传感器进行信息梳理与开发应用，其中最重要的是处理工作。传统的数据收集与处理是分开进行的，而一旦将两者工作结合在一起，就可以就繁琐的两项工作合并为一项工作，这样在数据收集时就可以进行数据处理工作，减少了工作流程和工作时间，提高了工作效率，同时还能够避免一些因中间工作而发生的偶然性误差，提高工作的准确率。

4 结束语

总之，将计算机技术与信息技术联用的具体步骤就是，需要做好通信技术、传感技术与计算机技术三者的联用。

参考文献

[1]秦靖伟.计算机技术与信息技术联用的分析[J].高新技术产业发展，2012：25.

篇（9）

在当下的社会,人类的社会正处在一个信息化的时代,各种各样的科学技术层出不穷,并且得到了广泛的应用与普及,为了社会当中各项事业的发展都创造了非常有利的条件,计算机技术可以说成是信息技术的一种分析。为了适应当今的社会,满足在发展与进步的同时所需求的,把计算机的技术与一些其他的信息类的技术进行联用是必然的发展趋势。

1 计算机技术与信息技术的区别

随着高科技时代的到来,信息技术得到了广泛的应用,但是人们总是将计算机技术和信息技术混为一谈,认为计算机技术和信息技术是一样的,这是对计算机技术的一种误解。主要的原因就是计算机是信息技术的核心代表。信息技术的含义是指对信息进行收集、获取、分析、理解、处理、加工以及传递等工作,从信息技术的含义来看,信息技术包含的不止计算机一种技术,其中还包含了电视、广播、光盘、录音等。计算机只不过是信息技术的一个重要的组成部分而已。

2 计算机技术的核心功能

计算机的技术在我国已经得到了普遍,而且也有着比较长的时间,从早期的只是单单的对统计数据功能发展到了今天的网络化技术,计算机技术在当下的生活当中起着重要的作用以及占据着重要的位置,无法被替换。从现实当中运用的角度来进行分析,计算机技术的实用性、优越性等特点都被体现了出来。但是最突出的还是数据的处理和网络的运用两个大的方面。

2.1 计算机技术的数据处理功能

计算机最关键的技术就是具有对数据进行处理的强大功能,计算机技术的数据处理功能不仅具有收集、计算、处理数据的传统的功能,还具有自动筛选的功能,为客户进行快捷的搜索功能提供了便捷。用户可以将数据输入到计算机当中的存储器,针对计算机自动操作编制相对应的代码程序,在确认执行程序命令之后,便可以按照这个标准对数据进行综合的处理。数据的处理功能不仅能够满足个人的用户,对于企业的数据处理的操作的需要也能够满足。

2.2 计算机技术的网络运用

从计算机诞生到现在已经具备了六十多年的历史了,六十年对于计算机的发展来说是至关重要的,经过了三个阶段的发展。而互联网则属于计算机技术的一种延伸,基于互联网的平台能够实现数据的高效的传输和资源共享进行共同利用。例如各个企业在网络平台都有属于自己的一个网站或者是相关的网页,这些网站或者是网页都涵盖了大量的有价值的市场中的信息以及同行之间的信息,满足了同行业的竞争,从而促进了经济的发展。除此之外,计算机网络同时还是电子商务的一个核心条件,促进了我国新兴企业或产业结构发展的可持续性。

3 计算机技术和其他的信息技术之间的连用

信息核心的技术包括了计算机的技术、传感的技术、通信的技术,在不同的领域单独的只用三大技术中的一项都可以满足不同用户的不同要求,为一些在特定的行业领域中的用户提供了诸多的便捷。经过高科技时代的不断的发展,市场的经济已经在向着一体化的方向在进行逐步的发展,诸多的企业在经营与管理的方面面临着很多很多的困难和挑战,从某种角度说,单一的信息技术已经无法满足用户们在管理与经营上的需求,无法适应发展后企业的节奏。因此,只有将计算机技术与其他的信息技术进行配合、融入、整合到一起,必须建立一个以综合性的技术为模块,以此才能进一步的对信息技术的功能进行强化。所以计算机的技术与其他的信息技术进行联用是在科学发展推动下进行发展的必然趋势。

3.1 基于计算机技术建立起的通信技术的联用

通信的技术分为无线通信以及有线通信两种,在当今的社会,有线通信的技术基本都已经被无线通信的技术所取代,无线通信的技术传输的范围更加的广阔,数据在传输的时候安全的系数更加的高。计算机技术和通信技术的联用可以实现高效率的数据传输,发送方可以在短时间内让接受方接收到数据。通信网络可以把计算机所处理的数据传送给每个用户,而计算机及实现对通信传输在线的监控,计算机技术和通信技术的联用很大的程度提高了数据传输的安全性、稳定性、可靠性。

3.2 基于计算机技术建立起来的传感技术联用

传感技术最主要的共就是获取信息源,然后根据用的要求进行苦力、筛选、变换信息,传感活动一般包括:传感器(还被称之为换能器)、信息处理和识别的规划设计、制造、开发、应用、测试以及评价改进等活动。信息产业中将计算机技术和传感技术的联用,可以建立一个对数据进行收集以及处理的一体化的操控。例如传感的技术负责和按照用户的需求来获取有用的信息资源,别且对有用的信息进行自动的捕捉;计算机技术可以对获取后的信息进行处理,存储到数据当中,等到用户需要的时候方便随时调取使用。

4 总结

全球经济的不断发展,单项的信息技术已经无法满足人们的需求了,因此促进了计算机技术与信息技术的发展,只有将计算机技术与其他的信息技术整合为一天,才能够满足各个人的需求。计算机技术和通信技术的联用,计算机技术和传感技术的联用,在未来的信息产业和其他的领域都将占据主导的地位,也是其他产业进行发展和优化时的有力的保障,同时也为科学技术的改革起到了推动的作用,在技术的改革方面也是一个非常有力的因素。

参考文献:

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篇（10）

二、简要叙述计算机先进技术在电子商务中的应用

计算机发展和应用的过程是分为三个阶段的。这三个阶段在实施的过程中是相互交叉的。计算机技术发展的第一个阶段是以工作事务的相关处理系统作为发展中心。这个时期主要是将人力从繁重的工作中解放出来，取而代之的是机器人的自动化生产，这一阶段的发展历程是20年。计算机发展的第二个阶段是工作专业的电子化为发展中心。这个时期主要是针对办公室的自动化，计算机的发展技术将办公中的数据和表格进行计算机的处理，以图样的形式直接的呈现在工作人员面前。这样的计算机技术让办公室的工作更加的有效率，这一时期还出现了电子打印技术，更好的为办公室工作进行服务。这一阶段的发展历程是十五年。计算机发展的第三个阶段是网络时代。计算机的先进技术和电子通讯的先机技术有机的结合在了一起，形成了现在社会中非常普遍的网络时代。

篇（11）

前言

计算机应用范围越来越广阔，被社会各行业广泛利用，21世纪是一个网络信息技术发展时代，拥有计算机技术是每个优秀人才必备的技能，逐渐被各行业重视。计算机技术运用在建筑行业，不仅提高了该行业的工作效率，更是改变了建筑行业的工作模式，成为建筑中

一、建筑智能化的含义

（一）建筑智能化将计算机科学技术、通讯技术、控制技术等与建筑艺术结合起来，创造一个先进的、安全性高、方便灵活的建筑环境，从狭义角度讲，是将计算机技术运用在建筑行业中，连接科学网络技术与建筑行业，促进现代建筑智能化发展，如今，已经成为建筑发展的主要方向。

二、计算机技术的含义

（一）计算机技术基于互联网之上，可以获取人们需要的各种信息，促进人与事物之间的交流，占据信息智能化的主体地位，实现软件设备与硬件设备的有机融合。计算机的发展带动许多行业的发展。是改变世界通讯模式的主要技术。

三、智能化建筑的功能

（一）提高人们的生活质量，人们对生活水平的要求不断提高与计算机技术的恰当应用，因此，造就了智能化建筑，不仅提高了自身工作能力，也改善生活质量。

（二）具有非常高的“工作能力”，对于及时数据可以快速处理。

（三）能够统一管理建筑内的电子系统，比如：室内温度、排水功能、电力输送、防盗系统、照明等功能。

（四）具有相对稳定性与扩展性，根据需求调节功能，自动升级系统，成本较低，经济实用，并且环保。

四、建筑智能化中运用的计算机技术

（一）CAD技术运用，我国建筑结构充分利用了CAD技术，不仅解决了传统建筑结构中的设计问题，还提高了建筑结构水平与创新。利用CAD制图能精确计算建筑结构的平面与空间大小，不仅实现建筑结构设计的智能化，并且减轻了设计工作人员的负担，提高工作效率。由于信息技术的不断发展，我国CAD制图软件受到建筑设计人员的广泛利用，在建筑结构设计中能快速高效的完成结构设计，克服传统结构设计中的难点，操作简便许多。

（二）数字技术运用，主要基于计算机信息技术，将其取代事物作为基础条件，通过互联网信息实现信息传递。数字化概念一直是我国各行业关注的话题，数字化对于人们生活具有十分重要的意义，对建筑工程行业也有巨大作用，利用数字化技术，创新更多建筑类型，形成多元化的智能建筑，比如，工作可以在任何地点进行信息搜索，无需在办公场所进行收集，扩大了工作地点范围。同时，数字化技术的应用，能够承担建筑部分功能，创造更多的建筑形式。

（三）虚拟现实技术运用，虚拟现实技术是信息时展产物，一种新型技术，主要利用计算机技术构造一个虚拟的三维空间，通过三维空间提高用户的感官真实感，能够有效运用计算机技术改变环境，虚拟技术具有交互性特点，充分体现人类的丰富想象力与创造力。是实用性非常高的技术，在建筑行业广泛利用，工作人员可以不断创新设计虚拟空间，让用户从多个角度感受建筑物的魅力，提出自己的需要，加强与工作人员的交流。利用三维技术，能够转换不同设计方案，提高建筑物的创新。

五、计算机技术的智能化建筑分类

（一）智能化居民住宅建筑，连接住宅建筑内的网络设备、通信设备，从而实现系统统一管理各种功能的使用与搭配，提高住宅居民的生活质量与便利性。

（二）智能化学校，智能化学校正在逐渐发展，大多数学校都已安装多媒体教学，适应教学需求，提高教学质量。未来计算机不断发展，智能化学校会不断增多，通过互联网普及教学知识，教师可以通过网络进行虚拟教学，布置作业、考试等。

（三）智能化医疗机构，主要体现在网络信息化，在医院的管理系统上引入智能化管理系统，提高医院诊断率，可对药品进行系统化管理，极大提高了医院的工作效率，并且可以使不同地方的名医在网络上会诊，增加医学界的交流。

六、计算机技术在智能建筑中的应用分析

（一）智能建筑自动化系统，BAS是楼宇自动化系统中主要代表。主要负责整个楼宇的水电、安全、电梯、灯光等统一管理，可以根据环境改变以预设的参数进行自动调节，节省人力与物力，提高生活品质。CAS系统是通信自动化系统中最常见的，主要确保各类图像、数据、音频能够即时沟通与传递，也可以连接外界的网络与内部网络，从而实现世界各地无间断通信。OAS系统是办公自动化最主要的系统。包括物业管理系统与办公设备系统，主要针对常用办公所需要的模块，例如文字处理、编辑排版、电子表格、辅助决策、文字处理等。结构化处理系统，主要是实现建筑物之间的网络信息传递，可以交流实时语音信息、数据等，同时，可以联系外部网络信息与建筑物网络，实现多功能结合。

（二）建筑智能化中的通信设计，在智能化建筑中，需要注意：①网络平台，可以根据不同的智能化功能的需求来转换系统应用，可以对重复数据进行备份处理，在外接设备实现完美连接。②安全与应用系统，根据智能化建筑功能需求，选择建立于实际办公自动化情况的安全系统，以保证各种建筑工程项目顺利开展。同时实现办公的电子化，节约成本，减少资源浪费，根据运行系统的安全需求，选择合适的防火墙和杀毒软件。

结束语

在智能化建筑设计中，计算机技术是非常关键的因素，它的效用产生与功能运作是建筑智能化的决定因素。社会生产力的发展，建筑智能化的出现是社会发展的必然形态，近年来，我国在建筑智能化上取得较大突破，其市场也逐渐扩展。建筑智能化离不开计算机技术，为了保证我国智能化建筑的可持续发展，必须不断创新计算机技术，结合科学知识，不断提高建筑工作人员的专业技能。

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