时间：2023-03-23 15:19:03
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[论文摘要]宽带通信技术和数字视频处理技术的迅速发展，为视讯通信业务面向公众广泛运营已经准备好技术条件。结合当前通信领域和计算机领域的出现的技术，对如何实现远程视频通信进行研究。
随着人们对视频和音频信息的需求愈来愈强烈，追求远距离的视音频的同步交互成为新的时尚。近些年来，依托计算机技术、通信技术和网络条件的发展，集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息，使越来越多的人开始通过互联网进行各方面通讯，缩短了时区和地域的距离。
一、视频通信概述
视频通信实质上是多媒体技术、计算机网络技术与现代通信技术相结合的产物。它通过多媒体技术和网络通信技术的支持，为不同地域的人们提供了类似与面对面的交流方式，为身处异地的人们提供了一个相互讨论问题并可协同工作的环境，它集计算机的交互性、通信的分布性，以及电视的真实性为一体，具有明显的优越性。
二、视频通信的组成
（一）组成
一个视频通信系统包括节点机和通信网络两部分。典型的会议节点机主要由音/视频获取设备、回放设备、媒体编解码器、通信接口卡和会议功能模块构成。网络部分主要指支持实时多点传输的网关和信道。完整的视频会议系统的逻辑结构模型由六大模块构成：（1）人际交互模块，即视频会议系统的人机界面。（2）会议文档部件，包括会议文档的自动生成、管理和查询等功能模块以及与数据库的接口模块。（3）媒体处理部件，包括音、视频信息的获取、编码、回放等处理模块。（4）共享空间部件，包括共享空间管理模块、电子白板及应用过程共享功能模块。（5）会议管理部件，包括会议的发起、与会人员的管理（加入/退出）、会话建立以及会议结束等处理模块。
（二）软硬件与网络条件
要进行网络视频通信，需要一定的软件和硬件设备作为支撑。
1．所需硬件环境。
要使用网络视频会议，除了要有一台较高性能的多媒体计算机或显示屏外，还需要配备摄像头、麦克风、音箱或耳机等外部设备，其中最主要的设备为摄像头，它是用来进行视频获取的一个重要硬件，摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两大类，前者捕获的为模拟视频信号，需要将其输入到视频捕捉设备进行数字化后方可转换到计算机中使用。而数字摄像头可以直接捕捉影像，然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。
2．所需软件环境。
（1）操作系统软件：目前绝大多数的网络视频会议软件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系统，另外也可有一些视频会议软件支持在Linux等非Windows系统中运行。
（2）网络视频软件：要进行网络视频会议，必须借助于网络视频会议软件。网络视频会议软件支持点到多点的视频会议应用，即可以在用户之间，也可以实现多个用户进行联机视频会议。
（3）其他软件：音频连接模块、网络交换机、多媒体加速软件、多媒体编码/解码软件等。
3．承载网络。
要在网络视频通信系统中使用视频，用户必须具有可供视频流畅传输的网络链路，也就是说用户必须具有足够带宽的局域网环境和宽带接入Internet的网络环境。
三、视频通信系统的实现
NetMeeting作为一款免费网络电话与协作办公工具，它除了支持视频、音频的实时交流外，还提供了文档与应用程序共享、电子白板和远程桌面共享等多种功能，是一款用于网络视频通信的优秀软件，使用它我们可以轻松的进行网上视频通信。
（一）安装视频软件
首先，检查需要进行视频通信的系统中是否安装了视频软件，如果没有安装，可以通过填加组件的形式进行安装。
（二）连接信息设置
确认NetMeeting已经安装在系统后，单击“开始”>“程序”>“附件”>“通信”>“NetMeeting”命令，启动程序。首次运行NetMeeting，软件会出现一个向导，要求用户信息进行简单的设置，单击“下一步”按钮，输入个人信息。接下来，向导要求用户设置网络连接方式，可以根据具体的网络连接情况选择ADSL、局域网等。单击“下一步”按钮跳过NetMeeting服务器设置，此时向导会要求对计算机声卡和麦克风进行测试。单击“下一步”按钮完成向导之后，即可进入NetMeeting主界面。
（三）开始视频通信
1．新建视频通信。单击“呼叫”“主持会议”命令新建一个视频会议，在弹出的“主持会议”对话框中设置会议名称（不能使用中文名）和密码，然后，将“会议工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件传送”四个复选框全选上，单击“确定”按钮。
2．呼叫主机。建立会议后，与会的计算机即可呼叫主持会议的主机，方法是单击“呼叫”“新呼叫”命令，或单击NetMeeting面板中的“呼叫”按钮，打开发出“呼叫”的对话框，输入IP地址，并单击“呼叫”按钮即可对主机进行呼叫。3．接入验证。此时，被呼叫方的计算机中会出现是否应接呼叫的对话框，单击“接受”按钮。然后，拨入方计算机即可登录会议，如果在“主持会议”对话框中设置了会议密码，此时还会弹出一个对话框要求用户提交验证密码。
4．进行视频通信。各个不同地方的参与视频通信的人员，只需要单击主界面中的“开始视频”按钮，即可发送视频流。将发言请求发送到中心站的服务器上，由主会场主持人来确定允许还是否定发言请求，一旦确定可以发言，即可实现通话。
（四）其他功能
NetMeeting界面下方有四个按钮，分别对应了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件传送”四项主要功能（这四项功能需要在会议属性中启用，否则在非会议中处于不可用状态）：
1．“共享”功能。通过共享功能可以便于同其他会议参加者在获得授权后控制本地主机上的应用软件进行演示与操作。
2．“聊天”功能。单击“聊天”按钮，NetMeeting会弹出一个聊天对话框，可以对所有或某一与会者发送聊天信息。
3．电子白板。系统提供多块白板，与会人员都可通过白板进行绘制矢量图，可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式，主持可以禁止其他人使用白板。
4．传送文件。“传送文件”功能用来在与会者之间传送与接收文件。使用方法比较简单，只需单击“文件传送”按钮并选择需要传送的文件即可。
四、结束语
随着网络的发展和视频通信技术的进一步完善，视频通信技术将越来越多地被人们利用到工作及生活中，甚至改变人们的生活和工作方式。人们根据自身对网络质量需求的不同，自由选择传输方式及终端设备，更多的行业、企业、个人都将享受到视频通信所带来的便利。
参考文献：
第一种，在财务软件系统内不作处理，而是将系统生成的报表导出，再用Excel直接对报表项目进行调整，并在工作底稿中对有关事项加以说明。
这种方法的出发点是认为系统内年结月结后都不宜进行任何处理。由于这种处理方法在财务软件系统内无任何调整处理，系统实际上起到的是日常业务凭证录入汇总的作用；而调整实际上是通过手工来完成。这样，一套完整的业务被分割为手工和电脑两块处理，当调整分录不仅限于利润分配业务时，在报表工作底稿上记录复杂的调整业务，不便于以后查询。
第二种，在上年年末未进行年结之前先备份一套账套文件、再将原账套进行年结后用于下年的日常会计业务处理。当有调整事项发生时，将全部调整凭证录入备份账套内，生成调整后的报表，再进行年结，然后在该次年结后生成的新账套内，导入下年凭证、继续下年以后月份的工作。
这种方法将资产负债表日后事项，视同报表当期的会计事项处理，保持账表的一致性和连续性。但这种方法与会计制度的有关规定相冲突，而且多次年结保留多个账套，存在故意更改会计信息的可能。并且当下年新增会计科目及核算项目数量较大时，导入凭证时会反复碰到因科目、项目不存在而无法导入的情况；为保持两个账套内科目、项目的一致，也需要较多的人工输入。
第三种，资产负债表日后事项的调整凭证录入下年使用的账套内，同时修改系统自动生成报表的计算公式，以原有报表取数公式加上手工计算的调整数，调整年初数或上年数。
这种方法符合会计制度的要求，工作量也小，是一种比较可取的方法。囿于资产负债表日后事项的会计处理原则，是将上年实际经营情况在本年反映，但如果调整事项涉及的业务范围比较广、金额较大，依据上年账务科目做的一些分析将不准确。虽然报表主要项目调整后符合上年实际，但用于专项分析的明细项目难以同时调整。
综合考虑会计信息连贯性和企业内部管理的要求，笔者认为：资产负债表日后事项的调整应采用第三种方法处理；当调整的金额较大时，应同时使用第二种方法将账务处理还原为业务当期，以利于内部分析。下面以实例说明。
例2002年底A企业总资产规模5000万元，应收账款1400万元，存货中发出商品400万元。会计师事务所审计时，发现“发出商品”科目反映的商品已送交其重要大客户，销售合同约定销售额（含税）为500万元，定金为合同销售金额的40%并已收到，A企业向客户开具收据并在“其他应付款”科目中反映200万元。
分析：这是一项销售业务，企业因货款未完全收到，不愿提前缴纳增值税而未确认销售收入。审计发现后，企业同意将该笔收入如实反映。
部分调整分录为：
（1）借：以前年度损益调整400万
贷：发出商品400万
（2）借：应收账款500万
贷：以前年度损益调整427万
应交税金——应交增值税（销项税额）73万
（3）借：其他应付款200万
贷：应收账款200万
所得税等的调整分录略。
调整涉及的报表项目包括：营业收入、营业成本、应收账款、其他应付款、经营活动产生的现金净流量等。因该业务金额较大，如果依据明细账数据进行应收款账龄、存货周转率等的分析则受到较大影响。
假设A企业销售没有季节性，被调整的500万元收入的业务均匀分布于全年各月，2002年原报表销售收入为5000万元，原应收账款平均余额为1200万元。则依据原报表计算的应收账款周转率＝（5000/1200）＝4.16次，调整后的真实应收账款周转率＝（5000+427）/（1200+500/2）＝3.74次，两者相差0.42次，即应收账款周转天数相差10天。
航运金融生态系统的构成通过比较自然生态系统和金融生态系统，我们可以发现，作为金融系统的分支，航运业的金融系统也是一个具有很多生态学特征的系统，通过与生态系统和金融生态系统的比较分析，我们可以简要的得出航运金融生态的组成结构图，我们可以对航运业中金融生态系统的要素关系进行简要的分析：航运金融生态系统包括了航运金融生态主体和航运金融生态环境两大部分。航运金融生态主体中的生产者，主要包括各类航运金融机构、金融市场，如各类银行、保险公司、交易所等，它们将资金从没有生产性用途的人手中导入有生产性用途的航运企业手中。作为航运金融产品的消费者，主要包括航运、港口以及相关企业，它们通过船舶融资、融资租赁、IPO上市等方式获得资金，并将获得的资金运用到运输生产服务中。作为金融废弃物的分解者，主要指金融中介和监管机构，航运金融的发展，需要保险经纪、保险公估、法律服务、会计、船舶检验等各类中介机构提供专业化服务，以保证航运金融生态链的顺畅运作[3]。在航运金融生态环境因素中，外部经济环境包括一个国家和地区的经济发展水平、结构等方面内容。法律制度环境是指航运金融运行所依托的法律和制度。创新环境是指为适应航运实体经济的发展，而对制度安排、业务品种、金融工具、金融产品等方面所进行的创造性的变革和开发活动，它是金融结构提升的主要方式和金融发展的重要推动力量。航运金融离不开信息、技术和人才方面的支持，如航运企业在资金结算、管理等方面需要银行业提供较好的技术、信息服务等。另外，航运金融业是涉及航运、金融、法律等多方面的产业，对从业人员素质要求较高。
航运金融生态系统的运行机制分析
基于自然生态和金融生态的组成结构，我们建立了航运金融系统的生态结构图，在这个生态结构图中，存在各种要素与元素，这些要素与元素之间的关系十分复杂，包括上下游的关系、平行关系以及间接的联系等。为了揭示立航运金融生态的运行机制，本文尝试从生态圈的角度建立航运金融生态圈，如图2所示，外圈表示航运金融生态环境，内圈为航运金融生态环境主体。外圈的航运金融生态环境包括了外部经济环境，法律制度环境，创新环境，技术、信息、人才环境等，这些都是航运金融机构和金融体系生存和发展的基础条件。内圈的航运金融生态主体结构表达的是航运金融的生产者、消费者、分解者之间的循环关系，反映航运金融主体内部各层次之间的协作关系。航运金融生态主体和航运金融环境组成一个紧密联系的生态圈，相互之间具有很强的依存性。航运金融生态主体和生态环境各自发挥自身的特点和作用，系统才能发挥有效功能，然而在航运金融生态系统中，系统是否协调取决于其内部各个组成部分是否结构合理、大小匀称、功能配套。
航运金融生态系统和谐性分析
航运金融生态系统和谐性判别模型航运金融生态系统是否能够可持续性发展，取决于航运金融生态系统内部的结构、发展水平与金融生态环境是否和谐。从国内外的既有文献看，多集中于金融生态环境评价指标体系的构建，对于金融生态系统和谐性评价指标体系的研究相对较少，本文借鉴和谐系统理论[4]，对航运金融生态系统的和谐性进行分析，首先是对航运金融产业生态主体的和谐性进行判别，主要是对航运金融生态中的生产者、消费者和分解者三个子系统之间的和谐程度判别，判别标准依据设定的和谐判别区间，若未通过此判别，则判别结束，认为航运金融系统是不和谐的，若通过判别，则还需将航运金融生态主体系统和航运金融生态环境系统进行和谐性判别，从而得出航运金融生态系统是否和谐。为了描述系统内部或系统之间各要素之间和谐一致、配合得当的关系，我们采用和谐度值来衡量系统内部或系统之间协调状况好坏的定量指标。本文利用模糊数学中的隶属度概念，对两个系统之间的和谐程度进行评价。和谐度的测度依据系统是否根据时间变化，和谐度的测度分为静态和谐度和动态和谐度的测算两类。（1）静态和谐度。和谐发展是一个内涵明确而外延不明确的模糊概念，因此，可采用模糊数学中隶属度概念对其进行描述[5]，隶属度变化规律可以通过隶属度函数来反映，和谐度函数公式如下：（式略式中：US为静态和谐度；x为观测值；x'为和谐值，可通过建立回归方式求得；s2为方差。实际值越接近和谐值，静态和谐度就越大，说明系统的和谐程度就越高。静态协调度反映了系统在某一特定时期的和谐程度。两系统之间的静态和谐度计算公式为：（式略）式中，u(i/j)是i系统对j系统的静态和谐度，是i系统的观测值xi与j系统观测值xj要求的协调值的接近程度；反之，u(j/i)是j系统对i系统的静态和谐度。就两个系统而言，静态和谐度Cs(i,j)和系统和谐状态如表1所示。（2）动态和谐度的测度。动态和谐度反映的是两系统相互协调发展的程度，公式为：（式略）
现在，顾客选择酒店时既看重基础设施的建设状况，也更加酒店信息化建设状况。顾客入住酒店不再只是解决住宿，还有娱乐、商务等需求。从市场调查来看，酒店的客流很大比例在于商务需要。而商务顾客都把客房当作临时的办公室。在里面办公，撰写WORD资料，准备PPT文稿，收发电子邮件等等。这些很大程度上取决于酒店对于互联网的接入服务是否完善。
酒店的网络应用情况非常复杂，使用的人员流动性大，对酒店网络建设提出了比较高的需求，需要解决因病毒攻击而引发的客户投诉的问题。这其中经常碰到的会引起所有用户不能正常上网的是ARP欺骗。近段时间，国内网吧、企业、酒店等行业大都出现过由于ARP欺骗引起的断线(全断或部分断线)的现象，由于该欺骗变种太多，传播速度太快，国内外的反病毒厂商都没有很好的办法来解决ARP欺骗问题。
一、什么是ARP欺骗
从影响网络连接通畅的方式来看，ARP欺骗分为二种：一种是对路由器ARP表的欺骗；另一种是对内网PC的网关欺骗：
第一种ARP欺骗的原理是——截获网关数据。它通知路由器一系列错误的内网MAC地址，并按照一定的频率不断进行，使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中，结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址，造成正常PC无法收到信息。
第二种ARP欺骗的原理是——伪造网关。它的原理是建立假网关，让被它欺骗的PC向假网关发数据，而不是通过正常的路由器途径上网。在PC看来，就是上不了网了，“网络掉线了”。
二、ARP欺骗的危害
ARP欺骗可以造成内部网络的混乱，让某些被欺骗的计算机无法正常访问内外网，让网关无法和客户端正常通信。实际上他的危害还不仅仅如此，一般来说IP地址的冲突我们可以通过多种方法和手段来避免，而ARP协议工作在更低层，隐蔽性更高。系统并不会判断ARP缓存的正确与否，无法像IP地址冲突那样给出提示。而且很多黑客工具例如网络剪刀手等，可以随时发送ARP欺骗数据包和ARP恢复数据包，这样就可以实现在一台普通计算机上通过发送ARP数据包的方法来控制网络中任何一台计算机的上网与否，甚至还可以直接对网关进行攻击，让所有连接网络的计算机都无法正常上网。这点在以前是不可能的，因为普通计算机没有管理权限来控制网关，而现在却成为可能，所以说ARP欺骗的危害是巨大的，而且非常难对付，非法用户和恶意用户可以随时发送ARP欺骗和恢复数据包，这样就增加了网络管理员查找真凶的难度。三、解决ARP攻击的方法
绝大多数路由器厂商建议用户在内网主机和路由器之间建立双向的ARP绑定来解决这个问题，这也是目前看来最行之有效的解决方案
但是在酒店却很难使用这个方案，随着住店客人的不断更换，酒店客房里的主机是不断变化的，这就意味着遭遇ARP欺骗时，不可能在路由器上通过绑定内网主机ARP信息的传统方法解决此问题。同时，也很难让住店的客人操作对路由器的ARP绑定。
针对使用HiPER路由器的酒店用户特提出以下解决方案：
1.解决路由器被ARP欺骗的问题
绝大多数酒店采用DHCP技术给上网用户动态分配IP地址，HiPER新一代ReOS版本VSTAR根据这个特点，对路由器DHCP动态分配IP地址的用户自动进行ARP绑定，待该IP地址租约到期未续租时将其自动解除绑定的功能。这样当路由器收到内网虚假的ARP信息的时候就会主动拒绝。
2.解决内网主机被ARP欺骗的问题
方法1：通过路由器按照一定频率发送申明自己的广播包，告知内网每台主机正确的网关ARP信息。
方法2：一旦ARP欺骗发包的频率高于网关的发送频率，方法1的防御方法就会失效。这时候我们就可以配合内网安全交换机端口隔离功能来解决这个问题，在内网的交换安全交换机上配置每个端口为独立的VLAN（可以采用802.1QVLAN或者PortVLAN技术）。这样，内网即使有主机发起ARP欺骗，也不会影响到内网的其他主机的正常上网。
3.过渡方法
暂时没有安全交换机的酒店网络也可以使用过渡方法，在内网的服务器上共享一个主机绑定路由器ARP信息的批处理文件，并且在每个房间网线接口旁摆放一个卡片，指导用户如何找到这个批处理文件，如何执行该批处理文件。这样就可以在内网主机上完成对路由器ARP信息的绑定。
关键词自动微分切线性模式数据相关分析统计准确率
1.引言
计算微分大致经历了从商微分，符号微分，手写代码到自动微分几个阶段。与其它几种微分方法相比，自动微分具有代码简练、计算精度高及投入人力少等优点。自动微分实现的基本出发点是：一个数据相对独立的程序对象（模式、过程、程序段、数值语句乃至数值表达式），无论多么复杂，总可以分解为一系列有限数目的基本函数（如sin、exp、log）和基本运算操作（加、减、乘、除、乘方）的有序复合；对所有这些基本函数及基本运算操作，重复使用链式求导法则，将得到的中间结果自上而下地做正向积分就可以建立起对应的切线性模式，而自下而上地做反向积分就可以建立起对应的伴随模式[1]。基于自动微分方法得到的切线性模式和伴随模式，在变分资料同化[2]、系统建模与参数辨识[3]、参数的敏感性分析[4]、非线性最优化以及数值模式的可预测性分析[5]等问题中有着十分广泛的应用。
迄今为止，已有数十所大学和研究所各自开发了能够用于求解切线性模式的自动微分系统，比较典型的有TAMC系统[6]、ADJIFOR系统[7]和ODYSSEE系统[8]。在一些特定的运用中，它们都是比较成功的，但在通用性和复杂问题的处理效率上还存在许多不足。通常，自动生成切线性模式的关键难题在于对象自身的强相关性，这给系统全局分析（如数据IO相关分析和数据依赖相关分析）和微分代码的整体优化都带来了很多困难。同时，对于程序对象不可导处的准确识别和微分处理，至今仍还没有一个统一而有效的算法。另外，最优或有效求解稀疏雅可比矩阵一直是衡量一个自动微分系统有效性的重要尺度。
统计准确率被我们视为评价一类自动微分工具及其微分模式代码可靠性与有效性的重要尺度。其基本假设是：如果对于定义域空间内随机抽样获得的至多有限个n维初始场（或网格点），微分模式输出的差分和微分逼近是成功的；那么对于定义域空间内所有可能初始场（或网格点），微分模式输出的差分和微分逼近都是成功的。微分模式统计准确率评价的具体方法是：在所有随机抽样得到的初始场（或网格点）附近，当输入扰动逐渐趋向于机器有效精度所能表示的最小正值时，模式输出的差分和微分之间应该有足够精度有效位数上的逼近。
DFT系统具有许多优点，它能够完全接受用FORTRAN77语言编写的源代码，微分代码结构清晰，其微分处理能力与问题和对象的规模及复杂性无关。它基于YACC实现，具有很强的可扩展性。DFT系统具有四个重要特色。它通过对象全局依赖相关分析，准确求解雅可比矩阵的稀疏结构，自动计算有效初始输入矩阵，从而可以用较小的代价求得整个雅可比矩阵。同时，它可以自动生成客观评价微分模式效率与可靠性的测试程序，对奇异函数做等价微分处理，并采用二元归约的方法，在语句级层次上实现微分代码优化。
2.系统概况
DFT系统主要由两部分组成：微分代码转换和微分代码评价，图2.1。微分代码转换部分接受用户输入指令并自动分析对象模式，生成切线性模式代码及其相关测试代码，后者直接构成微分代码评价系统的主体。微分代码评价是DFT系统的一个重要特色。DFT系统的开发小组认为，一个微分模式如果在可靠性、时间和存储效率上没有得到充分的验证，至少对实际应用而言，它将是毫无意义的。
原模式切线性模式
统计评价结果
图2.1DFT系统结构简图
2.1微分代码转换
DFT系统是基于YACC在UNIX环境下开发的，其结构图2.2所示。通过DFT系统产生的切线性模式代码成对出现，并在语句级程度上做了简化，可读性很强，如图2.4。
切线性模式
评价函数集
图2.2微分代码转换
微分代码转换部分从功能上分为四个部分：词法分析，语义分析，对象复杂性及数据相关分析和微分代码转换。对于一组具有复杂数据相关的程序模式对象，通常需要系统运行两遍才能得到有效而可靠的微分代码。这主要有两方面的考虑：其一，根据对象的复杂性（如最大语句长度、最大变量维数、子过程或函数数目、子过程或函数内最大变量数目等对象特征）选择合适的系统参数以求最优的运行代价；其二，模式内各子过程或函数之间以及一个子过程或函数内往往具有很强的数据相关性，需要事先保存对象的相关信息并且在考虑当前对象的属性之前必须做上下文相关分析。
图2.3PERIGEE源程序代码图2.4DFT系统生成的切线性代码
2.2微分代码评价
通常，评价一个编译系统的性能有很多方面，如处理速度、结果代码可靠性及质量、出错诊断、可扩展和可维护性等。对于一类自动微分系统来说，由于软件开发人力的局限以及对象模式的复杂多样性,通过自动转换得到的微分模式并非常常是有效而可靠的（即无论是在数学意义上还是在程序逻辑上应与期待的理想结果一致），因而在微分模式被投入实际应用前，往往需要投入一定的人力来对其做严格的分析测试。
对切线性模式做统计评价测试的主要内容可以简单叙述为：在网格化的模式定义域空间内，选择所有可能的网格点形成微分模式计算的初始场；在不同的网格点附近，随机选取至少个线性无关的初始扰动，对每个扰动输入分别进行网格点逼近，统计考察模式输出差分和微分在有效位数上的逼近程度。图2.5描述了整个测试过程，它包含网格点数据随机采样（1）和网格点数据逼近（2）两级循环。
图2.5切线性模式代码的测试过程
3.系统主要特色
DFT系统并不是一个完整的FORTRAN编译器，但它几乎可以接受和处理所有FORTRAN77编写的源模式代码，并且可以很方便地扩展并接受FORTRAN90编写的源模式代码。本节将着重介绍DFT系统（版本3.0）的以下几个重要特色。
3.1结构化的微分实现
DFT系统采用标准化的代码实现，切线性模式的扰动变量和基态值变量、微分计算语句和基态值计算语句总是成对出现，并具有清晰的程序结构。微分代码保持了原模式本身的结构和风格（如并行和向量特性、数据精度等），即语句到语句、结构到结构的微分实现。在奇异点或不可导处，DFT系统对微分扰动采取简单的清零处理，实践证明这对抑制扰动计算溢出具有重要意义，但并不影响评价测试结果。
3.2全局数据相关分析
DFT系统具有较强的数据相关分析能力，它包括全局数据IO相关分析、全局数据依赖相关分析、全局过程相关分析以及数据迭代相关分析几个不同方面。数据依赖相关与数据IO相关关系密切，但又存在根本不同。前者强调每个变量在数学关系上的依赖性；而后者描述了一个对象的输入输出特性，且具有相对性，即任何一个变量参数，无论它是独立变量还是依赖变量，在数学意义上都可等价为一个既是输入又是输出的参数来处理。
DFT系统记录所有过程参数的IO属性表，通过深度递归相关计算，准确计算每个过程参数的最终IO属性。DFT系统通过对数据相关矩阵做模二和及自乘迭代计算（An+1=AnAn2）来完成数据的依赖相关分析，这种算法具有很好的对数收敛特性。DFT系统通过全局过程相关分析的结果，自动生成模式的局部或整体相关引用树结构（如图3.1），这对用户分析复杂数值模式和微分评价测试都具有很好的指导作用。DFT系统还具有分析局部数据迭代相关和函数迭代相关的能力，这两种形式的数据迭代相关是自动微分实现颇具挑战的难题之一。
图3.1GPSRayshooting模式的相关树结构片段
3.3自动生成测试程序
基于IO相关分析的结果，DFT系统自动生成微分测试代码，分别对切线性模式的可靠性和运行代价做统计评价测试。特别地，DFT系统还可将任何模式参数都视为输入输出参数，生成在数学意义上等价的测试代码，这样处理的不利之处在于往往需要极高的存储开销。
3.4基于语句级的代码优化
目前，DFT系统仅仅具备局地优化能力。在语句级微分实现上采用二元归约的方法对微分代码进行优化是DFT系统的一个重要特色。根据右端表达式的乘法复杂性及含变元数目的不同，DFT系统采取不同的分解策略。二元归约的方法避免了微分计算中的许多冗余计算，在一些复杂的非线性表达式的微分计算中具有最小的计算代价，同时也非常适合于微分系统的软件实现。同时，对于某些特殊的运算操作（除法、乘方）和特殊函数（如sqrt、exp），DFT系统较好地利用了基态值计算得到的中间结果，避免了微分实现中的冗余计算。
4.系统应用
运用自动微分工具得到的切线性模式，可以在无截断误差意义下求解函数的数值微分和导数、稀疏雅可比矩阵。同时这些结果在数值参数敏感性分析、非线性最优化以及其它数值理论分析中有着非常重要的应用。这里简单介绍切线性模式的几个基本应用。
4.1符号导数和微分
如果输入为数学关系式，DFT系统可以自动生成对应的微分表达式和梯度，而与数学关系式的复杂程度无关。例如我们输入关系式：
，（1）
DFT系统将自动生成其符号微分形式及其梯度形式分别为
，（2）
4.2数值导数和微分
切线性模式最基本的应用就是在一定扰动输入下求解输出变量的扰动（响应）。表4.1给出了DFT系统在对IAP9L模式、GPSRayshooting模式和GPSRaytrace模式三个数值模式做切线性化的具体应用中，一些不同计算粒度、不同引用深度和不同程序风格的核心子过程，以及它们的切线性模式在SGI2000上运行的统计评价测试结果，其中切线性模式的可靠性指标都准确到六个有效数字以上，在运行时间、存储开销和代码复杂性方面分别是原模式的两倍左右，比较接近于理想的微分代价结果（1.5倍）。除了IAP9L模式由于过于复杂仅做粗略统计外，其余模式都用非注释语句行数来表示各自的代码复杂性。
表4.1DFT系统在三个数值模式中的统计评价测试结果
性能指标
对象模式运行时间（10-3秒）存储开销（字节数）代码复杂性
原模式切线性
模式
原模式切线性
模式
原模式切线性
模式
Xyz2g2.5306.1605524110485589
IntCIRA1.5602.750133426614165
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DYFRM3.800
×1037.250
×1035000*9500*161279
PHYSIC2.750
×1035.385
×10330005000*1399*
(含注释行)2826*
(含注释行)
适当设置输入扰动的初值，运用切线性模式可以简单求解输出变量对输入的偏导数。例如，对于一个含有个输入参数的实型函数
（3）
这里设，。运用DFT系统，可以得到对应的切线性模式
（4）
其中，为切线性模式的扰动输入参数。可以通过以下办法来求得偏导数：
（5）
其中。如果对于某个既是输入参数又是输出参数，可以类似以下过程引用的办法来处理。对于过程引用的情形，例如一个含有个输入参数的子过程
（6）
其中，为输入参数；，为输出参数；，既为输入参数又为输出参数。运用DFT系统，可以得到对应的切线性模式为
（7）
其中，，，分别为切线性模式的微分扰动输入、输出和输入输出参数。可以通过以下输入扰动设置并引用切线性模式（7）来求得偏导数：
a)设置；（，）；（）可以同时求得（）和（），其中。
b)设置（）；；（，）可以同时求得（）和（），其中。
4.3稀疏雅可比矩阵
运用上节讨论的方法来求解稀疏雅可比矩阵,具有极高的计算代价。例如，一个含个独立和个依赖参数的子过程，为求解整个雅可比矩阵就需要反复调用次切线性模式，当相当大时，这对许多实际的数值计算问题是不能接受的。事实上，如果雅可比矩阵的任意两列（行）相互正交，那么可以通过适当设置扰动输入值，这两列（行）的元素就可以通过一次引用切线性模式（伴随模式）完全得到。设和分别为雅可比矩阵的行宽度和列宽度，即各行和各列非零元素数目的最大值，显然有，。这里介绍几种常用的求解方法。
正向积分当时，通常采用切线性模式来计算雅可比矩阵。根据雅可比矩阵的稀疏结构，适当选择右乘初始输入矩阵，可以获得接近的计算时间代价。DFT系统采用一种逐列（行）求解的方法，来有效求解右（左）乘初始输入矩阵。其基本思路是：按照某种列次序考察雅可比矩阵的各列；考察当前列中所有非零元素，并对这些非零元素所在行的行向量做类似模二和累加运算（即将非零元素视为逻辑“1”，零元素视为逻辑“0”），从而得到一个描述当前列与各行存在“某种”相关的标志向量（其元素都是“1”或“0”）；依据此标志向量，就很容易得到一个与之正交的列初始向量，其中与当前列序号对应的元素设置为“1”，而与标志向量中非零元素序号对应的元素设置为“0”，与标志向量中非零元素序号对应的元素设置为“-1”，显然，该列初始向量是唯一的，并且对应着当前右乘初始输入矩阵的最后一列；逐一考察已求解得到的列初始向量，如果某列初始向量与当前求解得到的列初始向量按下面定义的乘法（见过程4）正交，那么这两列就可以合并，即将当前列初始向量中非“-1”的元素按照对应关系分别赋值给该初始向量，并从记录中删除当前列初始向量；重复以上过程，继续按照给定列次序考察雅可比矩阵的“下一列”。不难说明，按照不同列次序求解得到的右乘初始输入矩阵可能不同。其中逐列求解右乘初始输入矩阵的过程可以简单叙述为：
1）将右乘初始输入矩阵所有元素的初值均设置为，，。。
2）如果，转6）。否则，如果雅可比矩阵的第列中的所有元素均为，，重复2）的判断。否则转3）。
3）计算标志向量。令，做如下计算：
，;
4）设为的列向量。在上定义乘法，对任意的，我们有：a）；b)如果，必有和。然后，做如下计算：
,;
，6);
2);
5）令，并做如下计算：
，;
令,。如果，转6）；否则，重复2）的判断。
6）对，，如果，则。取的前列，这样，我们就得到了一个维右乘初始输入矩阵。
这里需要说明的是，运用上面的方法求得的右乘初始输入矩阵不仅与求解雅可比矩阵的列序有关，而且与过程4）中的合并顺序也有关系。至于如何最优求解右乘初始输入矩阵，目前还很难讨论清楚。但是，大量模拟试验结果表明，运用上面自然次序求得的右乘初始输入矩阵宽度已经非常接近于其下界值。
反向积分当和时，通常采用伴随模式来计算雅可比矩阵。根据雅可比矩阵的稀疏结构，适当选择左乘初始输入矩阵，可以获得接近的计算时间代价。其中左乘初始输入矩阵的求解过程完全可以按照上面的方法进行，但是在处理前必须先将雅可比矩阵转置，最后还需将得到的初始输入矩阵转置才能最终得到左乘初始输入矩阵。同时，其行宽度也已经非常接近于其下界值。
混合积分如果将切线性模式和伴随模式相结合，往往可以避免梯度向量运算中的诸多冗余计算。例如，ADJIFOR系统在求解雅可比矩阵时，在语句级微分实现中首先用伴随方法求得所有偏导数，然后做梯度向量积分；其计算时间代价与和模式的语句数目有关，而其存储代价为。具体讨论可参考文献[7]。
5．结论
切线性模式在无截断误差意义上计算函数的方向导数、梯度或雅可比矩阵，以及在模式的可预测性及参数敏感性分析、伴随模式构造等相关问题中有着广泛应用。DFT系统主要用于求解FORTRAN77语言编写的切线性模式，具有很强的全局数据相关分析能力。此外，DFT系统还具有其它几个重要特色，如结构化的微分实现、自动生成微分测试程序以及基于语句级的微分代码优化。本文简单给出了DFT系统在求解数值和符号导数和微分、稀疏雅可比矩阵中的应用。为评价一类自动微分系统，本文初步提出了统计准确率的概念。
参考文献
[1]AndreasGriewank.OnAutomaticDifferentiation.InM.IriandK.Tanabe,editors,MathematicalProgramming:
RecentDevelopmentsandApplications.KluwerAcademicPublishers,1989
[2]LeDimet,F.XandO.Talagrand,Variationalalgorithmsforanalysisandassimilationofmeteorological
observations:theoreticalaspects,Tellus,1986,38A,97-110
[3]P.Werbos,Applicationsofadvancesinnonlinearsensitivityanalysis,InsystemsModeling
andOptimization,NewYork,1982,SpringerVerlag,762-777
[4]ChristianBischof,GordonPusch,andRalfKnoesel."SensitivityAnalysisoftheMM5WeatherModelusing
AutomaticDifferentiation,"ComputersinPhysics,0:605-612,1996
[5]MuMu,etal，Thepredictabilityproblemofweatherandclimateprediction,ProgressinNatureScience,accepted.
[6]GieringR.etal.RecipesforAdjointCodeConstruction.ACMTrans.OnMath.Software.1998，24（4）：
437-474.
[7]C.Bischof,A.Carle,P.Khademi,andG.Pusch."AutomaticDifferentiation:ObtainingFastandReliable
Derivatives--Fast"inControlProblemsinIndustry,editedbyI.LasieckaandB.Morton,pages1-16,Birkhauser,
互联网技术的出现以及与GIS技术的结合使得GIS技术得到了空前的发展，并且该技术的应用已经在很多领域得到了广泛的应用。以Flex技术为基础的RIAWebGIS管理信息系统由数据库以及WEB服务器和WEBGIS服务器组成。FlashPlayer根据Web上面的服务不同而进行相应的调整。采用AMF进行校验可以使得服务器和FlashPlayer二者之间实现交互，利用该协议可以传输大量的数据，这种通信方式效率较高。GIS的功能是由ArcMS服务器来提供的，其与数据库之间的连接通路为ArcDE，通过该通路可以实现快速的数据的读取。ArcMS还提供相应的数据地图以及栅格数据等，栅格地图的运用使得计算机资源得到了充分的应用，使得系统的响应和服务体验得到大幅度的提升。应用服务器的瓦片技术实现服务器与客户端之间的数据的传输、处理以及显示灯，能够在很大程度上减少客户端计算机的负担，将处理运算的任务交给性能强大的服务器来实现。
2、煤矿管理地理信息系统
在本文利用GIS系统建立煤矿管理信息系统的过程中应用到了矢量的栅格地图数据和双缓冲技术，在这个过程中要对煤矿管理中的基本业务数据进行规范化的管理，而且各个数据之间的层次要分析的较为清楚。也就是煤矿管理信息系统要包含煤矿管理过程中的一些属性信息，而且还包括了一些空间信息。利用空间信息可以对于空间信息中的某些位置进行描述，即可以通过坐标在GIS系统中进行显示;在煤矿管理的过程中其数据量非常的庞大，而且其包含煤矿中大量的其他数据，还包括煤矿中一些设备的信息，在这个过程中不仅能够使用信息化的手段对其进行管理，还能够通过该信息系统对于每个环节进行监控，将监控的参数或者是数据显示在系统的模型中，这些环节或者是参数都可以通过一定的图形来进行标记或者是显示，这些环节可以是点也可以是线或者是面，通过建立该区域的数学模型来重现煤矿的三维结构，并且现实的结构和对应的几何特征能够进行一一对应。几何特征或者是地物特征都通过一定的形式来在该地理信息系统中进行显示。根据煤矿系统管理的属性可以将煤矿管理系统大致分成以下几个方面，首先是煤矿管理三维结构模型的构建，其次是对于煤矿日常业务的管理，然后是对于煤矿中各个区域的监控。对于日常业务的管理包括对于工人信息的记录，对于工人考勤信息的记录，对于工人工作时间信息的记录，对于工人工资信息的记录，对于工人奖惩信息的记录等，这些信息都会被存储到系统的数据库中。
1并行通信与串行通信工程应用中
为实现分散控制和集中管理，控制系统的各个部分必定要相互进行数据通信。按照传输方式，可分为并行通信与串行通信。并行数据通信是以字节或字尾单位的数据传输方式，其特点是传输速度快，但传输线的根数多。适用于近距离数据传输。串行数据通信是以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传送1位，适用于举例较远的场合。工业控制一般使用串行通信。PC机和PLC都有通用的串行通信接口，例如RS-232C和RS-485接口。
2异步通信与同步通信在实际通信中
操作时很难保证数据接收方和发送方有相同的传输速率，为了保证发送过程和接受过程同步，不发生累计误差造成的错位。可以根据实际通信要求选用同步或异步通信方式。异步通信发送字符的信息格式有1个起始位，7、8个数据位，1个奇偶校验位（可省略），1、2个停止位组成。在通信开始之前，通信双方需要对所采取的信息格式和数据传输速率作相同的约定。由于1个字符中包含的位数不多，及时发送方和接受方的收发频率略有不同，也不会因两台设备之间的时钟脉冲周几的积累误差而导致收发错位。其特点就是传送附加的非有效信息较多，传输效率稍低。同步通信方式以字节为单位（8bit），每次传送1、2个同步字符，若干个数据字节和校验字节。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全同步，因此要用调制解调的方式从数据流中提取出同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。其传输速率较高，一般用于高速通信。
3单工通信方式与双工通信方式
单工通信方式只能延单一方向发送或接收数据。双工方式的数据可以沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据也可以接收数据。双工方式又分为全双工和半双工两种方式。
二PLC通讯功能介绍
PLC其它PLC，变频器，PC机，远程设备，工业以太网等按照不同的通信协议进行通信，文章主要介绍PLC与PC机之间的通信。PLC与使用自由端口模式的PC机的通信：自由端口模式为PC机与PLC之间的通信提供了一种方便和灵活的方法。在自由端口模式，PLC的串行通信有用户程序控制，可以用接收完成中断、字符接收中断、发送完成中断、发送指令和接受指令来控制通信过程。发送指令（XMT）启动自由端口模式下数据缓冲区的数据发送。通过指定的通信端口，发送存储在TBL中的信息（最多255个字符）。发送结束时可以产生中断事件。接收指令（RCV）初始化或终止接收信息的服务（最多255个字符）。通过指定端口，接收的信息存储在TEL中。在接收完最后一个字符时，或每接收一个字符均可产生一个中断。
三VB通信功能的介绍
1Windows环境下上位机通信软件介绍
在Windows环境下，上位机与PLC实现串行通信，需要有软件提供人机交互平台，实现通信控制。常用的可实现串行通信的软件有WinCCflexible组态软件和VB程序设计软件。由于实际工程需要的多变性及复杂性，多选用VB搭建人机交互平台。VB不仅能实现串行通信，还能满足各种工程实际的不同要求，设计不同的面向对象的工作窗口界面。它本身提供的各种控件，可以方便简易的实现各种设计要求。
2MSComm控件的属性
VB提供了一个串行通信控件MiscrosoftCommControl，即MSComm控件。编程人员只需要设置和监视MSComm控件的属性和事件，就可以轻而易举的实现串行通信。MSComm控件提供了两种处理方式，即可产生两种事件进行通信，事件驱动方式和查询方式。事件驱动方式：Rthreshold属性非0时，收到的字符或传输线发生变化时就会产生串口事件OnCome。通过查询CommEvernt属性可以捕获并处理这些通信事件。查询方式：通过查询接收缓冲区的字节数（InputBufferCount）属性值，处理接收到的信息。
四应用实例
城市交通路口信号控制充分应用了这一通讯功能的应用。现代社会多变的交通状况。传统的交通控制方法已经不能解决目前的城市交通问题，因此基于PLC可通信的控制系统可时效性的解决这一问题。
五结束语
