计算机常用技术范文

导语：如何才能写好一篇计算机常用技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Keywords: computer network security network technology

Abstracts: In recent years, computer network access to the rapid development of network security issues will become a focus of attention. This paper analyzes the main factors affecting network security, focuses on several commonly used network information security technology. 中图分类号：TN711文献标识码：A 文章编号：计算机网络安全是指利用网络管理控制和技术措施，保证在一个网络环境里，数据的保密性、完整性及可使用性受到保护。计算机网络安全包括两个方面，即物理安全和逻辑安全。物理安全指系统设备及相关设施受到物理保护，免于破坏、丢失等。逻辑安全包括信息的完整性、保密性和可用性。 随着计算机网络的不断发展，全球信息化已成为人类发展的大趋势。但由于计算机网络具有联结形式多样性、互连性等特征，加上安全机制的缺乏和防护意识不强，致使网络易受黑客、恶意软件和其他不轨行为的攻击，所以网络信息的安全和保密是一个至关重要的问题。 一、威胁网络安全的主要因素 影响计算机网络安全的因素有很多，威胁网络安全则主要来自人为的无意失误、人为的恶意功击和网络软件系统的漏洞以及“后门”三个方面的因素，归纳起来如下： 1．应用系统和软件安全漏洞。WEB服务器和浏览器难以保障安全，最初人们引入CGI程序目的是让主页活起来，然而很多人在编CGI程序时对软件包并不十分了解，多数人不是新编程序，而是对程序加以适当的修改，这样一来，很多CGI程序就难免具有相同安全漏洞。且每个操作系统或网络软件的出现都不可能是完美无缺，因此始终处于一个危险的境地，一旦连接入网，就有可能成为功击对象。 2．安全策略。安全配置不当造成安全漏洞，例如：防火墙软件的配置不正确，那么它根本不起作用。许多站点在防火墙配置上无意识地扩大了访问权限，忽视了这些权限可能会被其他人员滥用。网络入侵的目的主要是取得使用系统的存储权限、写权限以及访问其他存储内容的权限，或者是作为进一步进入其他系统的跳板，或者恶意破坏这个系统，使其毁坏而丧失服务能力。对特定的网络应用程序，当它启动时，就打开了一系列的安全缺口，许多与该软件捆绑在一起的应用软件也会被启用。除非用户禁止该程序或对其进行正确配置，否则，安全隐患始终存在。 3．后门和木马程序。在计算机系统中，后门是指软、硬件制作者为了进行非授权访问而在程序中故意设置的访问口令，但也由于后门的存大，对处于网络中的计算机系统构成潜在的严重威胁。木马是一类特殊的后门程序，是一种基于远程控制的黑客工具，具有隐蔽性和非授权性的特点；如果一台电脑被安装了木马服务器程序，那么黑客就可以使用木马控制器程序进入这台电脑，通过命令服务器程序达到控制电脑目的。 4．病毒。目前数据安全的头号大敌是计算机病毒，它是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或数据，影响硬件的正常运行并且能够自我复制的一组计算机指令或程序代码。它具有病毒的一些共性，如：传播性、隐蔽性、破坏性和潜伏性等等，同时具有自己的一些特征，如：不利用文件寄生（有的只存在于内存中），对网络造成拒绝服务以及和黑客技术相结合等。 5．黑客。黑客通常是程序设计人员，他们掌握着有关操作系统和编程语言的高级知识，并利用系统中的安全漏洞非法进入他人计算机系统，其危害性非常大。从某种意义上讲，黑客对信息安全的危害甚至比一般的电脑病毒更为严重。 二、常用的网络安全技术 1．杀毒软件技术。杀毒软件是我们计算机中最为常见的软件，也是用得最为普通的安全技术方案，因为这种技术实现起来最为简单，但我们都知道杀毒软件的主要功能就是杀毒，功能比较有限，不能完全满足网络安全的需要。这种方式对于个人用户或小企业基本能满足需要，但如果个人或企业有电子商务方面的需求，就不能完全满足了，值得欣慰的是随着杀毒软件技术的不断发展，现在的主流杀毒软件同时对预防木马及其它的一些黑客程序的入侵有不错的效果。还有的杀毒软件开发商同时提供了软件防火墙，具有了一定防火墙功能，在一定程度上能起到硬件防火墙的功效，如：360、金山防火墙和Norton防火墙等。

2．防火墙技术。防火墙技术是指网络之间通过预定义的安全策略，对内外网通信强制实施访问控制的安全应用措施。防火墙如果从实现方式上来分，又分为硬件防火墙和软件防火墙两类，我们通常意义上讲的硬防火墙为硬件防火墙，它是通过硬件和软件的结合来达到隔离内外部网络的目的，价格较贵，但效果较好，一般小型企业和个人很难实现；软件防火墙它是通过纯软件的方式来达到，价格很便宜，但这类防火墙只能通过一定的规则来达到限制一些非法用户访问内部网的目的。然而，防火墙也并非人们想象的那样不可渗透。在过去的统计中曾遭受过黑客入侵的网络用户有三分之一是有防火墙保护的，也就是说要保证网络信息的安全还必须有其他一系列措施，例如：对数据进行加密处理。需要说明的是防火墙只能抵御来自外部网络的侵扰，而对企业内部网络的安全却无能为力，要保证企业内部网的安全，还需通过对内部网络的有效控制和来实现。 3．数据加密技术。与防火墙配合使用的安全技术还有文件加密与数字签名技术，它是为提高信息系统及数据的安全性和保密性，防止秘密数据被外部窃取，侦听或破坏所采用的主要技术手段之一。按作用不同，文件加密和数字签名技术主要分为数据传输、数据存储、数据完整性的鉴别以及密钥管理技术四种。数据存储加密技术是以防止在存储环节上的数据失密为目的，可分为密文存储和存取控制两种；数据传输加密技术的目的是对传输中的数据流加密，常用的有线路加密和端口加密两种方法；数据完整性鉴别技术的目的是对介入信息的传送、存取、处理人的身份和相关数据内容进行验证，达到保密的要求，系统通过对比验证对象输入的特征值是否符合预先设定的参数，实现对数据的安全保护。数据加密在许多场合集中表现为密匙的应用，密匙管理技术事实上是为了数据使用方便。密匙的管理技术包括密匙的产生、分配保存、更换与销毁等各环节上的保密措施。 数据加密技术主要是通过对网络数据的加密来保障网络的安全可靠性，能够有效地防止机密信息的泄漏。另外，它也广泛地被应用于信息鉴别、数字签名等技术中，用来防止欺骗，这对信息处理系统的安全起到极其重要的作用。 4．入侵检测技术。网络入侵检测技术也叫网络实时监控技术，它通过硬件或软件对网络上的数据流进行实时检查，并与系统中的入侵特征数据库等比较，一旦发现有被攻击的迹象，立刻根据用户所定义的动作做出反应，如切断网络连接，或通知防火墙系统对访问控制策略进行调整，将入侵的数据包过滤掉等。因此入侵检测是对防火墙有益的补充。可在不影响网络性能的情况下对网络进行监听，从而提供对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护，大大提高了网络的安全性。 5．网络安全扫描技术。网络安全扫描技术是检测远程或本地系统安全脆弱性的一种安全技术，通过对网络的扫描，网络管理员可以了解网络的安全配置和运行的应用服务，及时发现安全漏洞，客观评估网络风险等级。利用安全扫描技术，可以对局域网络、Web站点、主机操作系统、系统服务以及防火墙系统的安全漏洞进行服务，检测在操作系统上存在的可能导致遭受缓冲区溢出攻击或者拒绝服务攻击的安全漏洞，还可以检测主机系统中是否被安装了窃听程序、防火墙系统是否存在安全漏洞和配置错误。 网络安全与网络的发展戚戚相关，关系着IN-TERNET的进一步发展和普及。网络安全不能仅依靠杀毒软件、防火墙和漏洞检测等硬件设备的防护，还应注重树立人的计算机安全意识，才可能更好地进行防护，才能真正享受到网络带来的巨大便利。

[参考文献] [1]顾巧论．计算机网络安全[M]．北京：清华大学出版社，2008．

[2]李军义．计算机网络技术与应用[M]．北京：北方大学出版社，2006．

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【关键词】计算机技术 市场需求 应用

1 前言

从人类的发展进程来说，技术的发展直接对社会的发展起到推动作用，而人们的需求提升也是技术发展的直接根源，同时社会的发展使得人们在需求方面也不断的进行丰富和提升。而计算技术的发展、深入与丰富也是在这个基础上实现的。特别是对于市场需求的对应中，计算机技术的应用更加的深入，而且在当前市场经济的发展之中起到了至关重要的作用。

2 计算机技术在市场需求应用中的作用

2.1 促进信息传播加快

在计算机应用到经济学中后，首先信息传递速度加快，信息准确率得到保证，使领导的决策可以在企业中正确地执行。将计算机应用到企业中后，对企业的生产经营的环境、经营目标、经营方式和手段都有着重要的意义。可以使企业从原料调拨、生产组织、产品创新、物流等各方面得到提升。所以，计算机应用到经济学中，对企业生产经营的决策影响是很大的。

2.2 促使企业与客户直接沟通

计算机技术可以通过网络达成客户与企业的直接对话，减少了很多中间环节，节约了大量成本。通过客户与企业的直接对话，可以让企业充分了解客户的需求，也可以让客户更详细地、直观地了解产品的具体信息。通过这种对话，使客户与企业能达成共识，有利于交易的达成。

2.3 加强企业商业安全性

随着计算机技术在经济学中的全面运用，网络交易也越来越多，网上的商业活动也替代了原有的商业活动，减少了企业通过电话进行洽谈的商业活动，提高了企业商业活动的安全性。而且网上银行的使用，也降低了企业的风险，缩短了供需双方交易的时间。

3 计算机技术在市场需求中的应用表现

那么，就目前来说，计算技术在市场需求之中主要有哪些应用呢？以计算机技术为基础的产品在市场活动中占据怎样角色呢？计算机技术的应用又为人们带来了哪些改变和发展呢？我们对此进行了系统的概括论述。

3.1 多媒体计算机系统应用

多媒体技术系统的应用，首先是基于计算机多媒体技术基础上，以视频、音频以及图像或3D影像技术为形式，进行信息的传播与宣传，从而为人们是市场互动之中提供更多的传播机会与媒介，并帮助人们更好的去理解和识记传达的理念。而这种应用，在人们的市场经济活动之中，最为主要的是应用在通信、广播等领域或表现形式，以及人们对于企业或商品信息的宣传方面，同时能够进行对多媒体文件的开发和处理，如今已成为多媒体发展的重要组成部分。

3.2 个人数字处理应用

计算机技术的基本功能是对数字和数据进行处理的能力，以此为基础而开发的技术包含在计算机技术应用的各行各业。不但包含其本身的CPU、操作系统等软硬件基础，同时已发展到了个人数字处理的技术阶段。

3.3 半导体技术应用

半导体的集成度是衡量其质量和发展水平的重要标志，通过与计算机技术融合，到本世纪初，已经成功研制并出现了8GB容量的半导体产品。而且在未来将不断出现超大规模集成电路半导体产品，同时具有高度的逻辑性。

3.4 移动计算机应用

计算机技术的发展使其早已不受地域的限制，因此更加便于携带和操作，随着无线网络的出现和使用，更加方便了计算机的使用。在未来移动计算机的发展趋势更加微型化和集成化。

3.5 表面封装应用

现代的表面封装技术更加趋于集成化、多样化及小型化特点，能够满足不同领域和环境的需求。通过电子元件的参与和使用，封装线的通孔间距更加微小，封装效果更佳均匀。

3.6 面向对象数据库系统应用

数据库系统是如今基于计算机技术而兴起并不断发展的热点问题之一。现代化数据库能够进行精确的对象管理、版本管理、查询处理和物理组织等功能，为实际生产问题提供了良好的解决办法和思路。

3.7 并行处理应用

大规模并行处理技术已经成为可能，并用于实际的生产和计算过程。以此为基础相继出现了基于流水线的巨型计算机、分布式存储多计算机、分布式计算机、共享存储器多处理机等一系列计算机产品，与计算机技术相辅相成，共同发展。

3.8 光盘记录应用

光盘技术的问世使资源的存储更加的便捷，成本也大大降低，除此之外，对于资源的查询和读写也更加方面。更重要的是，光盘所具有的大存储量能够对不同的信息进行存储。

3.9 磁盘记录应用

磁盘记录是伴随着计算机技术的发展而出现的较为原始的数据存储原件，随着计算机技术的发展，磁盘存储不但没有淘汰，反而得到了一定的发展，与计算机能够进行很好的兼容。

3.10 ATM技术应用

ATM能够以极快的速度进行信息的交换和传输，使信息高速公路的建立和发展成为了可能，广泛用于商业、银行和电视等办公领域。

4 未来应用趋势

一是生活化。

二是细节化。

三是便捷化。

四是智能化。

5 总结

基于上述的讨论，计算机技术经历了较为漫长的道路，已经渗透到各行各业，并得到了相应的发展，在未来，计算机技术将使人们的生产和生活更加便捷和高效。

参考文献

[1]刘清.浅谈我国计算机的应用现状及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012.

[2]龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览，2003.

[3]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用，2012.

[4]张华.浅谈计算机应用技术的发展与应用[J].现代农业，2012.

[5]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011.

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关键词：工具包；地质数据；算法

引言

随着地质数据处理技术的迅速发展及成矿理论的不断向前发展，矿产资源定量预测已由初期的应用数学方法进行统计预测发展演变为以计算机技术为手段，多种信息的综合预测[1]。分形理论、混沌动力学等方法快速发展[2]，多元综合信息物探、化探、遥感等信息进行成矿预测[3-5]。矿产资源定量预测已发展出众多地质数据处理算法，由于采集到的野外地质数据量较大，对矿体的靶区的圈定往往需要综合多种算法进行处理，使得在地质数据处理分析上将花费大量的时间，浪费人力，财力。因此，需要将地学算法融合成相应的软件平台。供地学专家在进行定量预测评价时根据需要组合使用，这可以大大提高数据处理效率，为地学专家节省大量的时间与精力。

1 地学数据常用算法研究

通过对地学数据常用算法进行系统研究，总结出地学数据处理算法主要包括四个方面：地质数据预处理算法、地质数据描述性统计分析算法，地质数据统计分析算法，定量矿床预测评价算法。而地质数据预处理算法包括地质变量选择和地质变量变换。地质变量选择方法主要有点图法，相关系数法，秩和检验法；地质变量变换方法主要有标准变换，极差变换，平方根变换，对数变换，反正弦变换和反余弦变换等。描述性统计分析算法包括描述性统计量和统计图绘制。描述性统计方法包括：分位数，中位数，均值，标准差和方差，峰度以及变异系数等。绘制统计图主要是进行条形图，饼图，直方图以及散点图等。地质数据统计分析算法是处理地质数据所必须的环节，它主要用多元统计以及分形算法分析地质数据。矿产资源定量评价实质上是矿产资源潜力评价在地质基础上的概率表征，采用相应的数学方法，利用计算机建立矿产资源的空间定位和资源定量统计模型，从而解决矿产靶区的预测。

2 算法工具包平台开发设计

系统运行环境：操作系统为Windows系列。主机要求为PC兼容机内存1G以上，显示分辨率800*600以上。系统开发硬件环境：CPU主频2.1GHz以上，系统内存大于512MB，推荐使用内存应在1G以上。硬盘空间大小由模型数据大小决定，使用5400转/秒的以上硬盘即可，显存512MB以上。开发技术：Visual Studio或QT。运行环境：Windows系列。文章采用MVC设计模式进行设计。模型（Model）负责存储数据以及对数据进行各种运算和处理，视图（View）负责数据显示，控制器（Controller）负责接收、截取用户请求（如键盘输入，鼠标点击），但不处理业务信息，它只把用户的信息传递给模型，告诉模型该做什么，由模型返回最终的处理结果。控制器再选择符合要求的视图返回给用户。在软件平台中导入需要处理的数据后，即可利用工具包各功能模块的相应算法对数据进行处理，在软件平台工作区中可以直接对数据进修改，编辑等操作。

3 地学算法工具包应用实现

为了显示工具包应用效果，利用工具包应用平台的主成分分析处理湖北省大冶铜绿山20万水系数据。根据工具包平台得出主成分分析结果，运行时间为0.235048秒；而直接通过MTLAB程序得出主成分分析结果，运行时间为7.378104秒。由分析结果可知，通过工具包平台得到的主成分结果与MTLAB程序所得结果一致，两者精度相差0.001，然而工具包平台处理速度是MTLAB程序处理的31.39倍。由表1，表2知，Au，Ag，Cu元素到了第二主成分时累积贡献率达到0.902>0.85，从而取前两个主成分就能代表主要信息反应。通过工具包平台的分形算法得出Au，Ag，Cu元素的综合异常分带，通过元素综合异常分带区域就可以有效确定靶区位置，进而找到相应矿床。

4 结束语

文章设计的算法工具包平台能够使用于Windows系列运行环境。通过工具包应用平台有效完成了对湖北省大冶铜绿山20万水系数据进行分析处理，通过平台得出的主成分结果与MTLAB编程所得结果一致，两者精度相差0.001，然而工具包平台处理速度是MTLAB程序处理的31.39倍，大大提高了处理数据的速度。通过软件得出的综合异常分带区域可以圈地靶区范围。文章设计的算法工具包应用平台涉及了地学数据处理的大量算法，有利于地学工作根据所需进行地质数据处理，大大节约地质找矿的时间。

参考文献

[1]杨斌，王慧，阚靖，等.胶西北河东金矿多元异常信息找矿预测[J]. 地学前缘，2014，21（5）：221-226.

[2]Cheng Q M. Singularity theory and methods for mapping geochemical anomalies caused by buried sources and for predicting undiscovered mineral deposits in covered areas[J]. Journal of Geochemical Exploration，2012，122：55-70.

[3]陈三明.锡矿山锑矿田多元地学综合信息成矿预测研究[D].北京：中国地质大学，2012.

[4]秦飞龙，郭科，柳炳利，等.高光谱遥感影像分类算法并行处理设计与实现[J].成都理工大学学报（自然科学版），2016，43（1）：119-123.

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关键词：数字水印；DCT数字水印算法；DWT数字水印算法

中图分类号：TP309.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9599　（2012）　19-0000-02

数字水印技术是国际上出现的最新的一门信息隐藏技术。数字水印在鉴别真伪、标识隐藏、隐蔽通信、身份认证等方面具有非常重要的应用价值。按隐藏位置划分，我们可以将数字水印划分为频域、时/频域、时/空域和时间/尺度域数字水印几类。其中时/空域数字水印是采用空间域算法直接在信号空间加载水印信息；频域数字水印是用变换域算法在DCT变换域上隐藏水印信息；时/频域以及时间/尺度域数字水印则也是采用变换域算法分别在时/频变换域与小波变换域上隐藏水印信息。下面对两种典型的水印算法进行了分析，除特别指明外，这些算法主要针对图像数据。

1 DCT数字水印算法

DCT变换是在最小均方差条件下得到的比较好的的变换。由于DFT变换要对n点像素做周期延伸处理，所以在周期的位置点处通常会加入一个突变，这就是说将会导致比较大的高频系数出现，也就是能量不能在低频区域得到比较充分的集中。而DCT变换相当于对2n点做DFT变换处理，它是先把最初的n点像素进行偶对称扩展处理后再做周期拓展，所以在边界处没有出现突变，能量能够更加集中。另外，它有固定基，它的性能与K-L变换最接近，因而它是变换域算法的主流算法，如今有3个国际编码标准都选取了DCT变换算法。当然，必须说明的是，均方差并不是最好的失真判断指标，只是由于它简单才被广泛采用。

二维DCT变换的数字水印技术原理是：首先把原始图像划分成N*N的像素块，然后挨着对N*N的每一个像素块进行DCT变换处理。因为绝大部分图像的高频带分量比较小，对应于图像高频带的分量的系数通常趋近于0，同时人眼对图像高频带部分的失真敏感度很低，因而能够对图像高频部分进行更加粗糙的量化处理。所以，传输变换系数的数码率与传送图像像素的数码率相比要小很多。到达接收端以后通过反向DCT变换回到原始状态，也许会有一定程度的失真现象，但是人眼还是可以接受的。

N*N像素矩阵I（i，j）的二维DCT变换定义如下：

基于DCT变换域的数字水印特点如下：

在基于DCT的变换域编码过程中，原始图像是先经过分块（例如8×8）后再做DCT变换，这种变换是不是全局性的，仅仅反映了原始图像数据的某一部分信息。当然也能够针对整个图像的特点，不过计算速度与分块DCT相比要慢。原始图像在经过DCT变换以后，得到的DCT变换图像具有以下三个特点，：

（1）从直方图统计的意义上系数的值都是取的零值附近的值，浮动的范围很小，这就说明只需要用比较小的量化的比特位数就可以表示DCT的系数。

（2）经过DCT变换操作以后，图像能量都在图像的低频部分分布着，也就是说DCT图像中不为0的系数大部分都集中在一起，所以编码效率非常高。

（3）原图像块的精细构成没有得到保留，从中不能反映原图像块的边界和图像轮廓等信息，这一点是由于图像DCT在处理图像局部性方面有所欠缺造成的。

如下左图1-1是进行DCT变换处理后的系数图，图1-2为初始图像。用几条线划分出图像的低频带、中频带以及高频带分别所在的区域。可以明显的看出，原始图像在进行DCT变换处理以后的绝大部分参数趋近于0，仅仅在左上角的低频带区域有比较大的数值，中频带区域的参数值相对来说比较小，然而绝大部分高频带的参数值很小，已经趋近于0。

2 DWT数字水印算法

小波作为图像压缩标准的一个重要技术，以及成为研究的重点和热点，而小波包分析与小波分析相比能够为信号提供更精确的分析方法，两者具有各自的特点。具体介绍如下。

2.1 在小波变换域上加入数字水印有如下几个方面的优点

（1）能够对由JPEG有损压缩而造成的水印消失现象起到防止作用。（2）能够采用在信号源编码方面对基于人眼视觉特性的图像失真研究成果来控制水印的嵌入强度和嵌入位置。（3）能够实现在图像的压缩区域直接嵌入水印信号。（4）通过多分辨率的分析，能够在不需要整幅图像的情况下进行水印信息的验证操作。（5）比较充分的考虑人眼的视觉特性HVS。

2.2 离散DWT、小波包分析理论包括

（1）DWT空间频率分析。假设H　为高通滤波器，H　为低通滤波器，初始信号所占的总频率带为（0，　），那么进行一级分解操作后，原始频率带被划分为低频带（0，　/2）和高频带（　/2，　）。接着对低频带进行同样的二级分解操作，如此反复下去。

（2）离散DWT的定义。小波变换的概念是由法国从事石油信号处理的工程师J.Morlet在1974年首先提出的。离散小波是将连续小波进行离散化处理后得到的，假设任意函数x（t）的小波变换为W（a，b），其中a，b为尺度参数，　为小波函数，现在将a，b，t都进行离散化处理，令　，i>0，i为整数；　，T 为采样时间的间隔。则小波函数序列可以表示为　。

任意函数x（t）的离散化小波变换可表示为：　.

（3）图像的小波分解与重构。以小波分解为基础的多分辨率分析对图像能够做比较有效的时域和频域分解，图像在进行小波分解操作以后，进行一级分解以后能够得到四个频率子带，分别是低频带、水平带以及垂直与对角线子带。进行第二级分解以后就把低频带进一步分解成同上的四个频率子带，如下图2-7所示是将原始图像信号经过三级分解以后的分解示意图。

DWT水印算法主要是通过采用控制与量化的处理方式，把水印信息嵌入到原始图像信号的低频部分，然后利用量化步长和低频域的平均幅度值来做提取水印操作，这种算法不需要初始图像的参与。

参考文献

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关键词：化工计算；临界常数；教学改革

中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：

一、教学现状

《化工计算》课程是化工类专业的一门重要专业基础课，内容主要包括化工工艺计算的基本原理、化工基础数据、物料衡算、能量衡算和物能联算等，其中合理的估算物性数据对正确地求解物料衡算和能量衡算至关重要，是化工计算的核心内容之一。然而教材中对应的例题都是通过人工计算，涉及查表、查图、公式计算等多重步骤，求解过程费时耗力，老师讲得费劲，学生也觉得枯燥乏味。因此，非常有必要将传统教学与现代化的设计工具教学相结合进行比较讲述，达到重视基础理论知识的理解和灵活使用计算机模拟工具的双重目的。目前，化工计算软件中应用于化工流程模拟的主要有Aspen Plus、ProII、ChemCAD、Hysys等[1-3]，本文则主要是结合青海大学化学工程与工艺专业本科教学使用的《化工计算》教材中基本物性数据临界常数的相关例题运用Aspen Plus模拟手段进行相关物性数据的估算，以期达到提高计算效率与获取数据的准确度，激发学生学习化工计算的兴趣，提高化工计算专业素养的目的。

二、人力计算与软件计算联合教学应用

临界常数估算的基本理论

2）利用模拟软件进行估算

（1） Aspen Plus软件中Lydersen基团贡献法的估算方法

（2）Aspen Plus软件中的直接估算方法

另外，在Aspen Plus软件中也可以不利用Lydersen基团贡献法，也就是说可以不输入正常沸点Tb和分子量M的值，直接通过输入分子骨架对氯苯进行相关物性的估算，比较而言更为简单。

之后，不再做前者第五步的输入，而是直接可以查看Estimate all Missing parameters结果。其中Tc=630.007K、Pc=4444444.44N/m2=43.86atm、Vc=0.3125m3/Kmol=312.5mL/mol

（3）不同方法估算结果比较

Aspen Plus软件中Lydersen基团贡献法的估算结果与传统手算结果是一致的，这主要是二者的理论基础和计算方法是完全一致的，只是采取的途径不同而已，其计算结果与实验值比较相对误差较小，其中临界温度的误差为：0.36%，临界压力的误差为：0.45%，临界体积的误差为：0.65%。比较而言，不使用Lydersen基团贡献法，而直接输入有机物分子骨架也可以对有机物的纯物质进行临界常数据的估计，只不过相对误差要大些，其中临界温度的误差为：0.38%，临界压力的误差为：1.66%，临界体积的误差为：1.46%，如果在误差允许范围内，采用直接有机物分子骨架输入的估算方法比较而言相对要快捷些。

三、结语

化工物性数据是化学研发和化工生产中的重要基础数据，传统人工估算数据获取的途径需要查阅相关专业手册，并借助估算公式来实现，整个过程费时耗力，并有可以出现计算和查阅方面的错误。本文结合教材中的实例尝试教学改革，在向学生讲述估算基本理论的同时，向学生引入现代化化工设计模拟软件Aspen Plus在化工基本特性数据临界参数方面的使用，将手工估算与计算机估算两者形成对比，旨在让学生意识到建立扎实理论知识根基的重要性和培养驾驭现代化化工模拟工具快捷高效解决化工问题的能力。同时又能够达到激发学生的学习热情，提高学习效率的目的。

参考文献：

[1]汪斌，舒莉，朱炳龙.Aspen plus在化工设计教学中的应用[J].化工时刊，2010，24（9）：48～50.

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关键词：数值计算 尾水管 左厂房 三峡电站

1 概述

三峡左岸电站厂房的14台机组水轮机分别由VGS集团和ALSTOM集团制造，两家的尾水管结构虽然不尽相同，但都是由其典型断面沿尾水管中心线，从水平向圆形断面渐变为竖直向矩形断面，从而构成的复杂形体。因其轮廓为复杂的空间扭曲面，同时设计对尾水管成型精度要求又很高，从而使得模板设计、制作和安装难度加大，钢筋加工绑扎复杂，混凝土方量计算也较繁琐。

2 尾水管特征参数与曲线绘制方法

2.1 尾水管参数特征

尾水管由锥管段、肘管段和扩散段三个部分组成，其中肘管段最为复杂。尾水管断面沿尾水管中心线(空间曲线)由水平圆形渐变为垂直向矩形，其断面参数可分解为定位参数和断面形状参数两部分：定位参数由尾水管断面倾(即与水平面夹角。)和断面中心的空间坐标确定，形状参数是由断面的宽度W、高度H，圆角半径R确定。

根据制造厂家提供的尾水管断面底面坐标(Xi，Zi)和顶面坐标(Xj，Zj)，以及断面中心线距机组中心线的偏移值T，可求出中心线的坐标(Xo，Yo，Zo)，通过特征点与中心点的相对关系可推出尾水管各特征点的坐标，并依此绘出各特征点的轨迹线。

尾水管断面上各特征点如图1所示。

图1 尾水管断面形状及特征点示意图

2.2 尾水管曲线绘制方法

在AutoCAD中，可以利用其内嵌的AutoLISP语言编制曲线公式，对各参数进行运算，以坐标的形式给出，并将运算得的数值代入到绘图命令参数中，从而快速绘制出各种曲线。

各特征点轨迹线坐标都可表达如下数值关系：

X=f(Xi，Xj，R)；

Y=f(W，R，T)；

Z=f(Zi，Zj，R)；

由此可以绘出尾水管各特征点轨迹线及其投影曲线：中心线的平面、立面投影曲线；尾水管顶面、底面的曲线(即P、Q点轨迹线)，尾水管顶部、底部的起弧点(切点)的曲线(即PI、Pr、Ql、Qr点的轨迹线)；尾水管侧壁上部和下部起弧点(切点)的曲线(即Mu、Nu、Md、Nd点的轨迹线)等等。

2.3 尾水管与各种平面相交线的绘制

在计算过程中我们用到了3种切面：水平切面、顺水流方向的竖直切面以及过任意两断面中心点且顺水流向的斜切面。只要尾水管断面与平面相交就可得相交线，如果断面周边线与平面的交点位置确定，则其坐标都可以用解析几何的方法求出，将这些交点相连从而得到所需的相交线。

沿尾水管高度方向，将某一水平切面切尾水管后即形成该层面的混凝土边界线。若将每一道水平切面切尾水管后所形成的相交线重叠，则其最外缘的点连线即为尾水管包络线，它反映了尾水管形体在水平面的投影。

2.4 空间立体图绘制

在AutoCAD中，只能建立尾水管的空间立体线框模型，其作法为：先以尾水管某一中心点为用户坐标原点，以过该点的断面为用户坐标平面，建立一个用户坐标系，在用户坐标系内画断面边线，再返回到通用坐标系；依此方式再画线，经多次反复，即得形象而直观的空间立体图形，并可从不同角度观察。在3DStudio Max中还可以利用AutoCAD所建的线框模型做成三维立体图形，并配以动画展示。

3 尾水管模板的数值计算

尾水管底模、顶模和侧模三个部分均为木制组装式模板。顶模和底模相对简单，均为在XOZ面上的二维曲线在Y方向上的拉伸，尾水管顶部和底部成型精度取决于对(Xi，Zi和(Xj，Zj)坐标的控制。侧模则比较复杂，每台机的侧模沿上下游方向分节，每节沿左右方向和在高度方向分块，每节分为4块。尾水管侧壁成型精度取决于断面的空间位置和其形状的控制。

3.1 侧模排架中心面的参数计算

对于a均为90°的相邻断面内再内插断面时，可按其特征点的轨迹呈线性变化的规律，准确求出内插断面参数。对于a

两断面间利用样条插值方法构造内插断面，在AutoCAD中使用样条曲线命令，将各断面的特征点用样条曲线相连接，则样条曲线与内插断面相交得各交点，对这些交点，我们就认为是其内插断面的特征点，由这些新构造出的特征点绘成线，构成内插断面的边线，并可以求出内插断面的各项定位参数和几何尺寸，这样就能做到内插断面与原有断面的自然平滑过渡。

3.2 侧模排架上下游面的参数计算

由于加工工艺的限制，排架构件为方木，因此使得排架上下游面与中心断面平行。对于a=90°的排架，其上下游面参数可准确求出；对于a

将各排架中心断面的相应的特征点用直线连接，直线与上下游面相交得各交点，由这些特征点绘成线，构成与中心断面边线相类似的上下游面边线，并求出上下游面的各项定位参数和几何尺寸。尽管每榀排架的各块的圆弧半径不相同，但由于木面板的自然弯曲，从而达到了侧模面光滑过渡，误差控制得较好。

3.3 侧模制作放样及检测数据计算

在排架制作过程中，以典型断面或内插替代断面的中心点为原点，以尾水管断面的宽度方向为Y轴，以断面的高度方向为z轴，建立了一个二维坐标系(我们称为排架坐标系)，如图2所示。因上下游面与中心面平行，故排架中心面和其上下游面沿用同一排架坐标系，从而可以计算出上下游圆心点对中心断面圆心点的位置的偏移方向和偏移值，再按上下游面的几何尺寸确定排架龙骨上下游面的形状。

图2 排架坐标系示意图

在排架拼装过程中，以每节侧模的上下块分缝面为X''O''Y''平面(亦即以其首尾两榀排架中心点连线在机组中心面上的投影作为x''轴，以尾水管坐标系中的Y轴为Y''轴)，以垂直于上下块分缝面的直线为z''轴，以首榀的排架中心点为坐标原点O''构成的一个三维坐标系(我们称为拼装坐标系)，如图3所示。拼装坐标系与尾水管坐标系之间存在x、z坐标的转换关系。通过坐标转换，可求出在拼装坐标系中的排架的倾斜角和其控制点的坐标(控制点位置如图4所示)，由此放出拼装排架的样点图。

图3 拼装坐标系示意图

图4 每块侧模内务控制点示意图

在排架检测过程中，利用全站仪实测每榀排架3个控制点的坐标和排架倾斜角，与计算值比较并调整误差，以使各项参数符合要求。排架内的各控制点之间的实测距离与其计算值的差值，反映了排架的制作误差；排架间的各控制点之间的实测距离与计算值的差值，反映了排架的拼装误差。

3.4 侧模安装中的定位及检测计算

由于侧模的排架足够密，排架间联系足够多，故模板整体性很好，对每块侧模来说，相当于一个刚体，只要确定三个不在同一个平面上的点，就完全可以确定模板位置了。在实际施工中，由测量工检测1#、2#、4#、5#点的坐标与设计值进行比较，即可精确调整模板位置，使其满足规范要求。

转贴于 4 尾水管钢筋加工中的数值计算

尾水管体形的复杂决定了其周围钢筋形状和定位的复杂，其周边钢筋网是由沿断面方向的环形(形似断面边线)钢筋和沿水流方向的弧形(形似竖直切面与尾水管相交线)钢筋组成。由于施工中先立尾水管模板后绑扎钢筋，故定位时，在尾水管上标志出断面位置和竖直切面位置记号，即可绑扎钢筋网。由于设计将竖直切面按等间距20cm布置，从而使一些部位钢筋过疏，如竖直切面位于断面圆弧上的部位。在施工中，我们采用了增加竖向切面的方法，加密弧形钢筋。对每一根样架筋，也采取加密的方法，使样架筋过渡尽量平滑，从而做到钢筋间距均匀，混凝土保护层的厚度也得到有效控制。

5 尾水管混凝土方量的数值计算

5.1 尾水管周围混凝土方量计算

尾水管周围混凝土方量计算，关键在于计算出尾水管空腔体积。采用近似计算，即将尾水管断面边线围成面积，该面积与两断面间的中心线的长度相乘后，再进行累加后即得；或者采用水平切面与尾水管相交线形成封闭区域，计算各层封闭区域面积并累加，再与层厚相乘以得到更为精确的体积；并可将计算体积分配到各浇筑块，通过增加水平切面可提高体积计算的精确程度。

5.2 中墩和封闭块的混凝土方量计算

由于尾水管的中墩水平轮廓线为曲线，其底、顶也为单曲面，故由此构成的体形无法套用几何公式，对此我们将尾水管中墩在水平面上的投影分割成许多个小块，每个小块的上下游面均平行于坝轴线所在的竖直面，则小块面积与其高度相乘，即得小块体积，再进行累加，其高度由对应的上下游面与尾水管底部和顶部的交线高差确定。在计算由轮廓线构成的小块多边形面积时，利用Auto-CAD软件画出小块多边形后，由面积命令area求出。封闭块的混凝土方量计算与中墩混凝土方量计算类似。

5.3 尾水管抗冲耐磨混凝土方量计算

根据设计要求，尾水管过流面向内须浇筑50cm厚的350#抗冲耐磨混凝土，由于采用台阶浇筑法，且为保证最小厚度不少于50cm，故实际方量远大于设计方量，如何计算实际方量，尤其是侧壁部位的抗冲耐磨混凝土量，难度较大。对顶部和底部，其一个面是单曲面，按5.2方法计算；对侧壁，则采用QBASIC语言编制程序，结合实际浇筑情况进行模拟尾水管侧壁台阶浇筑方式，建立相应的数学模型：即按一定规则将水平切面与尾水管的相交线外移，则外移后的曲线(即250#混凝土与350#混凝土在同一水平切面上的分界线)与该相交线围成区域，并计算出该区域面积，再将各台阶内所有层的切面上的区域面积累加乘以层厚，即得各台阶350#混凝土的体积，再累加求和，得整个尾水管侧壁的350#混凝土方量。相交线外移按如下规则计算：台阶内按10cm分层，则第P层的混凝土分界线沿断面方向外推(50+10×N×p)cm，N为混凝土入仓后的自然坡度。

篇7

关键词：室内声学；时域有限差分法（FDTD）；声学复阻抗边界；数字滤波器

中图分类号：TU112

文献标志码：A

文章编号：1674-4764（2013）03-0157-05

Calculation of Room Impulse Reponse and Acoustic Parameters

by Finite-difference Time-domain Method

Huang Kunpeng1，2， Zhao Yuezhe1

（1.State Key Laboratory of Subtropical Building Science， South China University of Technology， Guangzhou 510640， P. R. China；

2.Postdoctoral Programme， Guoguang Electric Company Ltd.， Guangzhou 510800 P. R. China）

Abstract：

The administrator boundaries in room were modeled by digital filters of complex impedance in finite-difference time-domain （FDTD） method. Doors， windows and walls were described respectively by their complex impedance boundaries with digital filters. Impulse responses in a room were calculated with the FDTD model， and typical room acoustics parameters were obtained from the responses. The high correlation coefficients between the calculated and measured impulse responses and the good agreement in acoustic parameters show that sound field in room can be properly simulated by this FDTD model.

Key words：

room acoustics； finite-difference time-domain （FDTD）； acoustic impedance boundary； digital filter

使用时域有限差分（FDTD）数值计算技术求解声波方程的关键是建立精确稳定的边界模型。理想刚性边界和全吸收边界[1-2]只能应用于一些特殊的边界情况。在室内空间中更为普遍的情况是，当声波经房间界面反射后，反射声波的幅值和相位都随频率发生变化。早期在房间声场模拟中使用的简化阻抗边界模型[3]只考虑声波的幅值变化，而忽略声波的相位变化。而复阻抗边界同时考虑声波入射到边界时幅值和相位的改变及其与频率的关系。

传统上，FDTD中的复阻抗边界模型由其等效的力学模型近似[4-6]。近年来，Kowalczyk等[7-8]将界面声阻抗用数字阻抗滤波器描述，与前者相比，数字滤波器法可以更加直接地从界面复阻抗的物理表达式求得其FDTD模型。Kowalczyk等[7]给出了房间复阻抗边界无限长脉冲响应数字滤波器（IIR）的FDTD表达式，并通过与理论值对比，证明该方法可准确地模拟声波局部作用表面的声反射。本文尝试将该技术应用于室内声场三维计算机仿真，通过与实测脉冲响应及声场参数的对比，探讨该模型的有效性。

1复阻抗边界的FDTD计算模型

1.1FDTD方程

当声波振幅较小，且声波在空气中传播时的能量衰减可被忽略时，均匀的理想空气介质中的声波方程为：

1.2复阻抗边界IIR数字滤波器的设计

对局部作用表面，界面上某一质点的振动速度只与空气中和这个点最相邻的质点声压有关，而与其它质点声压无关[9]。同时，考虑到复阻抗边界为频率的函数，具有幅度响应和相位响应的特性，而滤波器也有幅度和相位的频率响应，因此可以使用滤波器模拟复阻抗边界 [7]。

首先，设计边界的法向反射系数R的IIR模拟滤波器：

式（2）和式（7）分别为声波在房间中和房间界面上的FDTD计算表达式。在模型中加入激励声源，即可计算房间的脉冲响应，并求出声学参数。

对于复阻抗滤波器的设计，若是穿孔板、多孔吸声材料等则可以根据已有的阻抗模型[9]进行设计。近乎刚性的界面则可令其吸声和反射声压相位的变化均近似为零。对复杂界面，可通过驻波管测得其复阻抗或复数形式的反射系数。

2计算实例

2.1房间模型

房间其余墙面为砖墙抹灰，地面为水磨石，近似刚性界面，为此可设计一个低吸声、声阻抗相位响应近似为零的IIR滤波器。对应地面的数字滤波器系数为：b0=1.990 6，b1=-0.702 0，a0=0.009 4，a1=-0.004 3；对墙面，构建的数字滤波器系数为：b0=1.985 1，b1=-0.749 6，a0=0.014 9，a1=-0.006 0。在2 kHz的频率范围，所设计的墙面和地面的数字滤波器所对应的法向吸声系数以及相位响应如图3所示。吸声系数在0.01～0.03之间，复阻抗相位频率响应接近于零，即反射声波经界面反射后相位基本不发生变化。

2.2计算步长和脉冲声源

使用FDTD模型计算声场时，为使计算过程不发散，Δ h应小于最大研究波长的1/10[11]，结合所用的硬件水平，本计算中取Δ h=0.05 m。此外，根据三维稳定性条件[4]：

由于采用的高斯脉冲总有一定的时间宽度，即其所对应的频响曲线不是覆盖所有频率范围的平直曲线，因此使用高斯脉冲作为激励声源时，需对所得到的脉冲响应进行修正。

房间中某点的响应在时域上可由下式表达：

2.3实测

为验证计算结果的正确性，对上述房间的脉冲响应进行了实测。测试所用仪器设备如图6所示。测试时声源点和受声点的位置与计算模型相同，如图2。实验采用MLS信号作为激励声源来测试房间的脉冲响应。由计算机（01 dB测试软件）产生数字MLS噪声信号，然后由Symphony分析仪做D/A转换后得到模型信号，经功放（B&K2716）放大后由正十二面体扬声器（B&K4296）发声；受声点处的传声器（B&K4191）录得声音信号后经Symphony分析仪做A/D转换，再由01 dB软件进行解卷积处理，最后得到房间脉冲响应。为与计算结果进行对比，将实测得到的脉冲响应经过了截止频率为90 Hz的高通滤波和截止频率为3 kHz的低通滤波。

2.4结果分析

由于脉冲响应的均方根可以直观描述声场的变化情况，由下式计算脉冲响应的每1 ms时长的均方根RMS[6]：

本文还对重要的室内声学参量，包括早期衰变时间EDT、混响时间T30以及明晰度C80和清晰度D50等进行了实验与计算数据的对比。计算和实测得到的房间6个点的平均声学参数对比如图8～11所示。图中的2条虚线为±JND（Just noticeable difference） [12]。从图中可以看出，EDT和T30在125 Hz和1 kHz倍频带上，实测值和模拟计算值存在差异，而在其余频带则符合较好。界面声阻抗是影响计算结果精度的决定因素。文中声波从各方向入射到抹灰墙、地板和天花的阻抗均由其法向阻抗近似；木门和玻璃窗由振动吸声模型描述；但阻抗的物理模型[9]不能完全准确描述真实的界面阻抗；此外，计算模型忽略了实际房间的建筑细节，这些都是造成实测值与计算值差别的原因。对于C80和D50，模拟值基本处于实测值的一个JND范围内。

计算结果也表明，在上述Δh和Δt的取值情况下，对于中心频率为2 kHz的倍频程及其以下频率，数值计算过程没有发散，这必须在满足稳定性条件即式（18）下进行多次取值计算，找到一组合理的Δh和Δt。

3结论

声波在房间界面发生反射时，声能衰减的同时其相位也发生改变，且与声波的频率有关。房间界面的声学特性可用复阻抗表达。将复阻抗边界的IIR数字滤波器模型应用于房间三维声场的FDTD模拟，在2 kHz及其以下的频率范围内得到了与实测较为接近的脉冲响应，且声场参数与实测值相符。

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篇8

[关键词] 复方甘草酸苷；溃疡性结肠炎；丙二醛；超氧化物歧化酶；髓过氧化物酶；细胞间黏附因子-1；基因表达

[中图分类号] R259 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）07（c）-0024-04

复方甘草酸苷是以甘草中的活性物质-甘草酸（甘草甜素）为主要成分，辅以甘氨酸、半胱氨酸制成的胺盐制剂，具有抗炎、抗病毒、抗变态反应、免疫调节和类固醇样作用，临床上广泛应用于慢性肝病、银屑病、荨麻疹、斑秃、过敏性紫癜、溃疡性结肠炎（UC）等多种疾病的治疗[1]。本实验中观察复方甘草酸苷对实验性UC大鼠结肠组织病理改变，炎性损伤，丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、髓过氧化物酶（MPO）的含量变化及结肠黏膜细胞间黏附因子-1（in-tercellular adhesion molecule 1，ICAM-1）基因表达的变化，探讨复方甘草酸苷对UC的治疗作用及可能的机制。

1 仪器与试药

1.1 实验动物

50只雄性SD大鼠，SPF级，160～180 g，购自广东省医学实验动物中心，实验动物质量合格证明编号：0088509、0088823。

1.2 药物、试剂与仪器

2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）（美国Sigma公司，批号：021M5009）；美沙拉嗪控释颗粒（法国爱的发制药集团，批号：05490）；复方甘草酸苷（秋山片剂株式会社，批号10073A）。MDA、SOD、MPO测定试剂盒（南京建成生物工程研究所，批号分别为20110716，20110720，20110721）；RT-PCR试剂盒（美国Invitrogen公司，批号C11744500）；PCR扩增引物（上海英潍捷基贸易有限公司）；ICAM-1试剂（上海英潍捷基贸易有限公司）。生物组织全自动脱水机（TS-12N），生物组织包埋机及冷冻机（BM-VII），摊片烤片机（CS-VI），生物组织全自动染色机（RS-18），均是湖北孝感医用仪器有限公司；轮转切片机（德国Leica公司，RM2135），病理图像分析系统（日本奥林巴斯，BX41）；艾本德核酸蛋白测定仪（Eppendorf，BioPhotometer plus）等。

2 方法

2.1 模型的建立与分组

50只SD大鼠正常喂养，检疫5 d合格后，随机分为正常组、模型组、阳性对照组、复方甘草酸苷低剂量组和高剂量组，每组10只。除正常组不做任何处理外，其它组大鼠参照文献[2-3]采用TNBS灌肠法复制UC大鼠模型。造模3 d后，分别给予0.9%NaCl溶液、0.9%NaCl溶液、美沙拉嗪溶液[300 mg/（kg·d）]、低剂量复方甘草酸苷溶液[（12.5 mg/（kg·d）]、高剂量复方甘草酸苷溶液[50 mg/（kg·d）]灌胃，qd，连续10 d。实验结束前大鼠禁食12 h（不禁水），用脱颈椎法处死，迅速剖腹，取出以上10 cm的结肠段，沿肠系膜纵轴剪开，用冰0.9%NaCl溶液反复冲洗干净，冻存备用。

2.2 病理学检查与组织学形态评分

结肠组织标本经取材、固定、修块、流水冲洗、脱水、透明、浸蜡、石蜡包埋后，石蜡切片，HE染色、封片进行病理学检查。把制作好的切片置于光学显微镜下，用Olympus BX41显微镜在低倍视野下拍照，观察UC病变程度并评分。参照文献[4]略作修改进行组织学损伤评分：按溃疡有无及范围轻、中、重分别计为0、1、2、3分，病变深度（达黏膜层1分，黏膜下层2分，肌层3分、浆膜4分），两项相加得总分。

2.3 结肠黏膜组织酶含量测定

每组10只动物中随机选取6只动物的结肠黏膜标本，参照试剂盒说明书，用生化的方法检测MDA、SOD、MPO酶含量的变化。

2.4 ICAM-1基因水平测定

每组10只动物中随机选取6只动物结肠黏膜标本，采用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）法检测ICAM-1基因表达水平。取结肠黏膜约100 mg用Trizol抽提出取总RNA，测定OD值，总RNA纯度和完整性检测合格后，取5 μg总RNA按照试剂盒说明书将其逆转录为互补的cDNA，取5.0 μL cDNA模板按PCR试剂盒说明书加样，以18 s rRNA作为内参对照， PCR反应条件如下：ICAM-1和18 s rRNA均为95℃预变性5 min，然后95℃变性15 s，60℃退火15 s，72℃延伸32 s读板，40个循环后72℃延伸5 min，每个标本重复3次。1%琼脂糖凝胶电泳（80 V×20 min）PCR扩增物，并用凝胶成像系统计算电泳条带的光密度积分值，以模型组的基因表达为100%，用ICAM-1的相对含量反映各组基因的表达强弱，计算阳性对照药美沙拉嗪和复方甘草酸苷低、高剂量对ICAM-1的抑制率。

引物序列如下：

18s rRNA（112bp）上游：5'CCTGGATACCGCAGCTAGGA，下游：5'GCGGCGCAATACGAATGCCCC；ICAM-1（102bp） 上游：5'CTTTAGCAGCTCAACAATGG，下游：5'CATTTTCTCCCAG GCATTC。

2.5 统计学方法

所有数据采用SPSS 16.0进行统计分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两独立样本的计量资料采用t检验；多组间的比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 组织病理改变及其评分

见图1。

3.2 MDA、SOD、MPO含量的变化

与正常组比较，模型组MDA含量和MPO活性升高，SOD活性降低，但均无显著性变化（P > 0.05）。与模型组相比，各治疗组MDA的含量显著降低（P < 0.05），与阳性对照组相似；SOD活性有下降趋势，但无显著性变化（P > 0.05）；MPO活性在阳性对照组显著降低（P < 0.05），而复方甘草酸苷低、高剂量组无显著性变化（P > 0.05）。见表2。

3.3 ICAM-1检测

模型组ICAM-1表达水平显著高于正常组（P < 0.05），复方甘草酸苷低剂量组ICAM-1表达水平显著低于模型组（P < 0.05），作用与阳性对照组相仿（P >0.05），但复方甘草酸苷高剂量组ICAM-1表达水平与模型组无显著变化（P > 0.05）。见表3。

4 讨论

近年来，UC有逐年上升的趋势，该病是一种慢性非特异性炎症疾病，病程长，易复发，病因尚未明确[5]。使用TNBS建立UC大鼠模型，病程较长，各种炎症递质也发生明显变化，与人类UC相似；并且认为该模型具有造模时间短、操作简单、重现性好、经济实用等特点，比较适合与对防治药物的筛选和研究[6]。实验中模型组大鼠的结肠黏膜形态及组织学损伤评分指数明显低于正常组，表明造模成功。

研究发现，UC的发病与氧自由基（OFR）及其触发的脂质过氧化反应学说相关[7]：MDA是脂质过氧化反应的最终代谢产物，临床上多采用MDA来间接反映UC中OFR水平；SOD活性是反映机体抗炎和细胞膜功能的主要指标；而MPO主要存在于中性粒细胞中，是中性粒细胞浸润和炎症严重程度的指标。ICAM-1是最早发现的黏附分子之一，主要表达于血管内皮细胞，白细胞，巨噬细胞表面，在炎症过程中介导中性粒细胞、巨噬细胞等与血管内皮细胞黏附，促进其穿越血管内皮细胞进入组织，还参与多种淋巴细胞的归巢过程[8]。疾病初期，ICAM-1的分布和表达都明显增加，提示ICAM-1在炎症细胞迁徙到结肠黏膜进入病变肠组织的过程中起重要作用[9-10]。

复方甘草酸苷的主要成份甘草酸在体内经β-葡糖醛酸苷酶分解为甘草次酸，其化学结构与肾上腺皮质激素类似，在肝内代谢失活起到竞争性抑制作用，间接提高了体内皮质激素的水平。运用复方甘草酸苷治疗UC正是依据其具有的抗炎和类固醇样作用[11-12]。笔者在本实验中对UC大鼠模型进行研究，模型组SOD活力下降，而MDA与MPO有所升高，ICAM-1基因表达量增加，提示UC大鼠组肠黏膜清除OFR的能力下降，不能有效地抑制肠黏膜的脂质过氧化反应，炎症程度加重。用药后，结肠黏膜病变及组织学损伤评分指数显著降低，从动物实验验证了复方甘草酸苷对UC的治疗效果。与模型组相比，MDA的含量和ICAM-1基因的表达量在复方甘草酸苷低、高剂量组显著地下降，提示复方甘草酸苷可以降低结肠黏膜中OFR，抑制脂质过氧化反应，与阳性对照组一致；但SOD的活性在各治疗组反而降低，MPO活性没有明显变化，这与有关文献报道不甚相符，可能是局限于实验例数而造成统计学指标未见显著性差异，需进一步研究证实。同时，实验中高剂量复方甘草酸苷对ICAM-1基因的表达量与模型组比未显示有显著性差异，一方面可能与复方甘草酸苷本身的免疫调节作用有关，另一方面也可能是ICAM-1对复方甘草酸苷的剂量敏感度不同，与ICAM-1之间并非简单的对应关系。复方甘草酸苷对UC的治疗作用，其作用机制可能是改善组织病变程度，减轻或阻断组织的脂质过氧化反应，减少OFR对结肠黏膜上皮细胞的损伤，调节机体的免疫反应，抑制ICAM-1基因的表达有关。

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[11] 常廷民，韩宇，张超贤.复方甘草酸苷注射液治疗溃疡性结肠炎疗效观察[J].中国药房，2004，15（9）：559-560

篇9

[关键词] 重组人酸性成纤维细胞生长因子；混合痔；愈合；复发

[中图分类号] R657.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2014）02（b）-0056-04

Effect of the application of recombinant human acidic fibroblast growth factor on wound healing and scar after procedure for prolapse and hemorrhoids

WANG Liwei1 WU Chunxiao2 WANG Yigang3

1.Anorectal Section， the First Hospital of Shijiazhuang City， Hebei Province， Shijiazhuang 050011， China； 2.Shijiazhuang Traditional Chinese Medicine Hospital， Hebei Province， Shijiazhuang 050000， China； 3.Tangshan Workers Hospital， Hebei Province， Tangshan 063000， China

[Abstract] Objective To study the efficacy of recombinant human acidic fibroblast growth factor （rh-aFGF） in promoting wound healing of mixed hemorrhoid after procedure for prolapse and hemorrhoids （PPH）. Methods The multiple center， randomized controlled was conducted， 104 patients were randomly divided into the experimental group and control group， with 52 cases in each group. Both groups were treated with PPH， the patients of experimental group were treated with 20 mL external use rh-aFGF in addition， and the patients of control group were treated with Titanoreine Suppositor in addition. The hospital stays， signs and symptoms score and the time of return to work in two groups were evaluated， the scarring formation，stenosis，incontinence index and relapse were observed. Results The time of healing， return to work， and hospital in experimental group [（9.58±1.56）， （11.48±0.59）， （3.74±0.44） d] were less than those of control group[（7.42±1.42）， （15.41±0.38）， （4.67±0.45） d]， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The delayed union rate of experimental group （1.9%） was low than that of control group （13.4%）， but class A healing rate of experimental group （96.1%） was higher than that of control group （84.6%）， the differences of two groups were statistically significant （all P < 0.05）. The rate of scar formation andstenosis of experimental group （17.3%， 1.9%） was low than those of control group（38.4%， 11.5%）， the difference was statistically significant （P < 0.05）. Conclusion rh-aFGF can short the time time of healing after PPH， and decrease the scarring formation andstenosis in future， has no obvious effect on relapse.

[Key words] Recombinant human acidic fibroblast growth factor； Mixed hemorrhoid； Heallingtime； Relapse

痔是一种十分常见的病，有“十男九痔、十女十痔”的通俗说法，金定国[1]报道我国痔疮的发病率约为46%，1995～1997年，李春雨等[2]对保定市7635例体检者中发现，肛肠病的总患病率为62.88%，而混合痔又占肛肠病的80.98%。自1998年Longo发明经吻合器痔上黏膜环切术（PPH）在痔疮领域的应用较为广泛。PPH具有术后疼痛少、手术时间短、术中出血少、术后住院时间短等优点，然而PPH后依然存在污染可能，从而导致伤口完全愈合存在一定的困难，术后可能出现出血，疼痛、渗出、吻合口狭窄等并发症，导致病人延迟愈合，住院时间延长，患者恢复工作的时间延长[3]。重组人酸性成纤维细胞生长因子（rh-aFGF）是第三代生长因子，是采用基因工程技术提取的多肽生长因子，具有促进愈合、缩短愈合时间、预防瘢痕的作用[4]，基于此，本研究于2012年1月～2013年2月开展了一项多中心、前瞻性、随机对照的临床试验，以评价rh-aFGF对混合痔的创面愈合的影响，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2012年1月～2013年2月3个研究医院的混合痔患者120例为研究对象，将其随机分为试验组和对照组，每组各52例。

1.2 入选标准

①年龄12～75岁，男女不限；②混合痔诊断为Ⅱ期以上，诊断标准参照《痔临床诊治指南（2006版）》[5]，混合痔是内痔和相应部位的外痔血管丛融合，主要临床表现为内痔与外痔症状同时存在，严重时表现为环状痔脱出；③患者血常规、凝血指标、肝肾功能、心功能等属于正常范围内，并无手术禁忌证；④既往无痔疮手术史亦无形态和功能异常者；⑤1个月内采用具有促进愈合的药物治疗（包括中成药软膏剂、表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等）；⑥患者签署知情同意书。

1.3 排除标准

①合并有肛瘘、肛裂、肛周脓肿、大肠息肉、结直肠癌、溃疡性结肠炎等其他肛肠疾病的患者；②处于生理期、妊娠及哺乳期的妇女；③合并有影响伤口愈合的疾病，如免疫缺陷（艾滋病）、糖尿病、凝血障碍、瘢痕体质；④患者合并肝功能（ALT，AST >3×ULN）、肾功能异常（肌酐 >3×ULN）、心功能评级为纽约分级Ⅲ～Ⅳ期；⑤患者合并有精神异常，不能描述主观性症状，或具有手术禁忌证（如严重腹泻、严重感染）。

1.4 中止标准

①严重的手术并发症；②药物治疗7 d内未显示效果；③患者因自身原因主动停止该项临床研究；④药物产生较为严重的不良反应，可能对患者的病程产生负面影响；⑤研究者认为患者不适合继续采用rh-aFGF治疗。

1.5 方法

采用多中心、随机、开放性临床对照试验方法。根据过往临床研究结果结合文献报道[4]，本研究开展两组之间的优效性检验。试验组与对照组1∶1分配病例，考虑脱落率为10%行样本容量估计，入选3个临床研究中心，入选陈旧性Ⅱ期及以上肛裂患者。分组方法采用多中心分层、SAS 8.0软件生成数列表随机分组。

两组均采用PPH加外痔切除术，术前准备：①术前常规口服15%甘油果糖250 mL。②取侧卧位，麻醉后苯扎溴胺消毒肛管直肠下段。③在扩肛器引导下置入透明肛镜并固定于周边皮肤，充分扩肛，若脱垂的痔组织过多，采用无创钳牵拉痔组织，固定后再行复位，充分暴露痔上黏膜。在肛镜缝扎器的引导下，在齿线上2～4 cm荷包缝合。荷包缝线潜行于黏膜下层，针数以4～9针为宜。打开圆形吻合器至最大位置，将钉钻头置入并位于荷包线之上，收紧后固定。拉出荷包线尾端。旋紧吻合器，击发后握紧0.5 min后松开手柄，将吻合器缓慢退出肛内，如遇活动性出血或渗血则采用电凝止血。④对于外痔皮赘，V型切口给予切除，若存在多个切口，则应保留皮桥。术后试验组采用rh-aFGF（上海腾瑞制药有限公司生产，批号：S1114，商品名艾夫吉夫）4 mL，20 mL生理盐水配置后冲洗切口，置入排气管，明胶海绵嵌入创腔无菌纱布加压包扎固定，每日将rh-aFGF喷湿纱布，塞于肛管处，同时直接喷于创面3～5次/d（由家属操作）。对照组则充分止血后，置入排气管，明胶海绵嵌入创腔，并以太宁栓塞肛。两组患者均连续应用至少7 d，出院后，每日便后，可自行喷雾rha-FGF或塞于肛管。

1.6 评价指标

近期指标：于术后第1、3、5、15、30天观察患者伤口的疼痛评分、出血、创面水肿，肉芽生长情况、水肿及渗出情况。记录两组患者伤口愈合时间、住院时间、恢复工作时间、抗生素应用时间及伤口延后愈合（愈合时间超过15 d）人数。术后疼痛采用VAS（visual analoguescale）评分法（0～10分）。采用分值评价出血：不出血为0分；便纸血染为1分；滴血10滴以下为2分；滴血10滴以上为3分；喷射状出血为4分。根据伤口边缘评分评价水肿：不水肿为0分；创缘轻度水肿，创面肉芽平整为1分；创缘轻度水肿，创面肉芽不平整为2分；创缘水肿明显，创面不平整为3分；创缘严重水肿，并伴血栓形成为4分。渗出：无渗出为0分；轻微渗出为1分；渗出量较多，但未形成流体状为2分；渗出液直接流出且呈黏稠状为3分；渗出液直接流出且呈流水状为4分。肉芽评分：愈合为0分；肉芽鲜红易出血为1分；肉芽暗红不易出血为2分；肉芽色暗为3分。伤口完全愈合评价标准：患者排便顺畅，排便时无疼痛及出血，无便纸血染，伤口完全愈合，指检顺利，无疼痛及出血发生。远期指标：6个月采用门诊随访方式，观察患者狭窄、肛管瘢痕、失禁指数、复发人数。

1.7 统计学方法

采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验，若方差不齐则采用非参数检验方法；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

104例混合痔患者，近期随访率100%，无脱落发生，远期随访84例，试验组脱落9例，对照组脱落11例。两组年龄、性别、内痔分级、面积、出血评分、病程、分布位置等一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。两组均有脱落病例，其中试验组脱落3例，对照组脱落6例，两组脱落情况相比，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表1。

表1 一般资料比较（x±s）

2.2 两组近期指标比较

两组术后完全愈合时间、恢复工作时间及住院时间相比，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。另外随访15～30 d，发现试验组及对照组延迟愈合发生率分别为1.9%和13.4%，伤口甲级愈合率分别为96.1%和84.6%，两组相比，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。见表2。

2.3 两组术后1、3 d症状、体征评分

两组术后3 d，疼痛评分、水肿评分、出血评分，两组比较并无明显差异，即rh-aFGF并未改善疼痛、水肿、出血症状（P > 0.05）。但可明显改善创面渗出及肉芽生长并优于对照组（P = 0.018）。见表3。

表3 两组术后1、3 d症状、体征评分比较（分，x±s）

注：与对照组治疗后同一时间比较，*P < 0.05

2.4 远期指标

随访6个月，试验组瘢痕形成率及狭窄率（17.3%、1.9%）均低于对照组（38.4%、11.5%），两组相比，差异有统计学意义（P < 0.05）；两组复况、失禁发生率相比，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表4。

表4 两组远期指标比较[n（%）]

2.5 不良反应

对照组太宁栓使用有7例出现皮疹、瘙痒，1例不能耐受，给予服用氯雷他定得到控制，其他患者均未采用对症治疗而自行缓解。观察组rh-aFGF均使用超过了10 d，其中1例发生瘙痒，其他未发现明显的不良反应。两组患者肝、肾、心功能未见具临床意义的改变，血常规、大便常规亦未见明显改变。

3 讨论

成纤维细胞生长因子，是机体内促进细胞增殖、分裂、分化最为重要的细胞因子。其通过与跨膜受体结合，激活酪氨酸激酶偶联受体，激活P38-MAPK信号通路、NF-κB信号通路等，促进细胞的生长、发育、分裂。成纤维细胞生长因子分为两类，一种是酸性的成纤维细胞生长因子，一种为碱性成纤维细胞生长因子[6]。研究显示酸性的成纤维细胞生长因子，具有更强的亲和力，约为碱性的200倍。且其酸性环境，穿透性强于碱性，且不损失皮肤组织[7]。因此可能更适合于临床应用。

目前上市的rh-aFGF有3个，第一代为重组牛碱性成纤维细胞生长因子，其来源于牛的提取基因，其氨基酸序列与人体并不完全一致。第二代为重组人碱性的成纤维细胞生长因子，其完全来源于人，但是其pH为10～12，在创面局部可能促进微生物产生氨气，氨气具有抑制创面愈合作用，抵消其部分促进愈合的作用。2007年，我国首创上市了rh-aFGF，作为第三代的新产品，其pH为4～6[8]，可抑制微生物产生氨气，软化焦痂，从而穿透性更强。另外其与受体的亲和力为第一代的200倍左右，已有研究证实相比于碱性成纤维细胞生长因子，其依然可缩短愈合时间为1～2 d[9-12]。

本研究采用的是中药栓剂作为对照组，结果显示，再镇痛、止血、减少水肿、抗生素使用时间、失禁方面并无明显的改善（P > 0.05），但术后冲洗联合纱布填充的治疗方式，可加快患者的愈合时间，缩短约2 d，患者恢复工作的时间缩短约4 d。另外长期随访结果显示，rh-aFGF具有减少瘢痕发生、减少狭窄发生。对患者的复发则无明显的影响。

本研究采用的前瞻性、随机对照试验。限于院内部药品种类的限制，并未针对性选取人碱性成纤维细胞生长因子作为头对头的比较。另外，优于纳入标准较为严格，入选的病例样本容量不大，并未能完全的反应rh-aFGF对创面愈合的影响，因此具有一定的局限性。通过长期观察，rh-aFGF可减少瘢痕的发生，这对内痔患者的术后并发症具有较高的临床意义，通过减少瘢痕、减少狭窄，患者的生活质量可明显提高，尤其是女性未育患者或准备二胎的患者，尤其重要。未来需要扩大病例样本容量，有条件者可采用双盲的评价方法，评价rh-aFGF对远期预后的影响。

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篇10

    MIDI的全称是MusicalInstrumentDigitalInterface,也就是数字化乐器接口的意思,在1983年8月,各国主要的电子乐器制造商举办了一个划时代的会议,在这次会议上,各大制造商讨论了长年以来互相纷争的问题,最后终于商讨出了一个结论,统一制定了世界性的电子乐器的技术规范,就是MIDI1.0技术标准,它是处理电子乐器与电子乐器之间数据发送或者接收的一个信号标准化的协议,即MIDI协议。举一个例子说明,在MIDI协议没有出来之前,两个电子乐器制造商制作出来的产品信号是不同的,一个合成器上001号是钢琴的音色,另外一个制造商的合成器显示的001号是小提琴,这样就会导致作曲家在一个合成器做好的音乐,拿到另外一个合成器上播放的时候产生混乱,本来做的是钢琴,播放的时候却变成了小提琴,这种结果让作曲家们甚是头疼,但是MIDI协议出来之后,标准得到了统一,所有的电子乐器上001号都是钢琴音色,就不会出现之前的混乱情况。所以,MIDI标准的统一使所有的软硬件乐器都能够互相兼容,大大方便了作曲家们的创作。MIDI协议的出现和推广,推动了电子计算机音乐数字化技术的飞速发展。

    二、MIDI的制作原理

    (1)MIDI的基本设备。在进行计算机音乐创作时,我们首先所需要的设备就是计算机,而且想要很好的运行音乐软件及效果插件,就对计算机的运算速度提出要求,所以计算机的配置越高,内存量越大,在运行多个软件音源的时候就会越快;除了计算机之外,我们还需要其他的周边设备,比如音频卡、MIDI键盘、硬件音源、MIDI接口等相关的连接线。

    (2)MIDI设备的工作模式。前文中介绍了MIDI的基本设备以及各个设备的主要功能,但是这些设备是不能单独进行操作的,需要把这些基本的设备连接起来才能发挥作用,形成一个完整的计算机音乐制作体系。主要的硬件设备有:计算机、MIDI键盘、硬件音源、声卡、扩声器。在进行计算机音乐创作时,作曲家先在计算机上选择音色,然后再演奏MIDI键盘,把弹奏出来的乐音转化成MIDI信号,通过专用的MIDI连接线将这个信息传送到计算机,计算机再利用音乐软件把传送来的信息记录下来,作曲家可以把记录下来的信息进行编辑和修改,完成后,计算机再把相关的音乐信息记录发送给音源,音源接收到MIDI信号指令后发出声音,并将这些声音信号再发送到外部的扩音器,这样我们就能听到最终完成的计算机音乐了。

    (3)软件音源的使用及优势。进入2000年之后,由于计算机技术的飞速发展,使得软件音源的音色品质提高,软音源盛行,逐渐代替了硬件音源,在软音源的推动下,作曲家们使用的设备规模越来越小,甚至只使用一台计算机就能完成绝大部分的音乐创作。现时最常使用的软音源可以分为六大类:a.综合类;b.节奏类;c.管弦乐类;d.吉他类;e.电子风格类;f.软件采样器。a.综合类的软音源。音色的种类比较多,覆盖了大多数类别的常用音色。很多作曲家喜欢用笔记本来完成音乐的创作,这样使用这类型的音源就能完成制作,因为这类音源的音色比较齐全。就是因为音色种类多,所以都存在着一个共同的缺点,就是各种音色的的演奏技法太单调,不够丰富,音色品质也不如大型的专门的音源好。综合类的软件音源有Hypersonic、CakewalkTTS-1等。b.节奏类软音源。这类软音源常用的有AddictiveDrums、StylusRMX、BFD。c.管弦乐类软音源,常用的有EdirolHQOchestral和EastWestQuantumLeapPlatinumEdition。d.吉他类软件音源。如RealGuitar,这款音源是由Mu-sicalAB公司推出的木吉他音源,它的音色极其接近真实的吉他声音,不仅可以在任何支持VST2.0的音序器上作为插件来使用,而且还可以作为一个独立的吉他音乐制作软件来使用。RealGuitar的三种技术功能尤为突出:多通道分层技术、品味挪移技术、原始吉他触摸技术。e.电子风格类软件音源。这类型的音源非常多,由于电子类的音色没有真实声音的对比,所以也就没有好坏评判的标准,经常使用的有两款:Absynth和FM。f.软件采样器。这类软件采样器除了前面讲的软件音源外,也是经常被使用的,是专门用来抓取和调用一些特定格式的音色来使用的软件,现在常用的音色格式有SF2、GIGA、AKAI、WAVE等,至今开发商还在不断研究出新的采样器支持的音色文件,所以,软件采样器用的音色是无穷无尽的。常用的软件采样器有Gigastudio和Kontakt。