【关键词】 特征实例 加工链 cad/capp
随着 计算 机技术的迅速 发展 ，计算机技术在工艺过程设计中得到了应用，即计算机辅助工艺设计(capp，computer aided process planning)，根据零件设计所给出的信息进行零件的加工方法和制造过程的设计。
传统的变异式capp虽然简单易实现，但针对复杂的传动箱体零件，gt代码不可能完整地描述零件信息和工艺规程信息。以专家系统为核心的智能型capp系统，也未能很好的解决工艺知识描述、工艺决策方法等问题。基于实例的计算机辅助工艺设计(case based process planning，cbpp)为解决这些问题提供了一个较好的思路，其基本思想是利用已有的工艺方案实例求解新方案，是基于实例的推理(case based reasoning，cbr)方法在capp中的应用和发展。
基于特征实例传动箱体零件yrx-cad/capp集成系统在特征工艺设计模块中，采用了基于特征工艺实例的工艺设计方法，可快速获得特征加工链，后利用工艺决策模块进行排序优化，以获得零件工艺路线，大大简化了复杂的箱体零件工艺设计的难度。
一、传动箱体零件特征
特征是零件信息传递的载体，通过它能够实现设计、制造或其他工程任务间的通信与交流[2]。传动箱体类零件特征的定义和分类是主要针对传动箱体类零件的一些常见形状和功能结构进行的，由于传动箱体类零件和其他零件类不同，所以特征定义和分类方式也有所不同。一个传动箱体零件就是由不同形状和不同功能的特征经过一定的布尔运算和组合构成，从几何造型的角度可以把它定义成：传动箱体零件特征 = 形状特征 + 属性
形状特征：是与零件的几何形状描述相关的信息集合。它是通过几何和拓扑信息来描述，表示零件的某一功能形状，一般由变量尺寸参数来驱动其造型。对形状特征的进一步描述是通过显示表示的面、槽、孔等低层次的几何拓扑信息。
属性：指的是描述特征属性的数据，表达特征的功能以及特征间的相互关系。在本设计中，属性主要包括精度和材料属性(1)精度属性是建立在形状特征模型基础上，它表达零件的精度信息，由尺寸公差、形状公差和表面粗糙度等组成；(2)材料属性能够主要包括材料种类、热处理方式、总体表面处理和局部处理等。
为确定这些形状特征在空间的位置，系统引用了方位特征来描述传动箱体类零件的特征信息，每个加工方位单独成为一个描述单元，零件各特征(称为一般特征)依附在方位面(称为方位面特征，也称基体特征)上加以描述。
一个零件确定了空间三维坐标系后，其方位面的位置也随之确定。零件的每个方向都可以单独形成一个"子零件"，每个"子零件"都有外形轮廓和形面内容，对所有的方位进行单独描述，既可保证零件全部的轮廓和形面信息，同时也简化了不同方位上特征形面的位置关系，避免了数据结构的复杂和混乱由于传动箱体类零件总是以基体为中心的，所以把箱体基体作为主特征，把其它所有结构作为辅特征处理。
二、yrx-cad/capp系统设计
框架系统由cad特征建模子系统和capp子系统两大部分组成。
1.cad特征造型模块
这是cad特征建模子系统的核心模块，也是实现cad与capp集成的重要环节，主要完成零件设计和信息输入。传动箱体类零件的特征造型可分为箱体基体结构造型和附着在基体每个方位面上的形状特征造型两个阶段。箱体基体结构造型可以在预先利用cad软件造型并创建的基体特征库中选用，也可以利用cad软件的实体造型功能的体素拼合而成。在箱体基体结构造型完成后，可利用本系统提供的特征选取下拉式菜单，选取一般特征项，通过人机交互方式顺序完成箱体各个方位的造型，并补充每个特征的有关工艺属性信息，将特征的几何信息和拓扑信息一起写入特征数据库中，直至零件造型完成。由于设计者直接面向特征进行零件的造型，因此操作方便，并能较好地表达设计意图。用这种方法建立的特征模型，具有丰富的工程语义信息，为后续应用提供了方便。
在主界面点击特征造型按钮，系统将在提示下切换到autocad界面，通过人机交互输入零件相关的总体信息，将作为输出工程图上标题栏的填写内容以及capp工序卡表头部分内容。在输入完总体信息后，进行面特征信息的输入以及一般特征信息的输入。如果有多个面的信息要输入，则只需要连续反复操作此对话框，直到完成所有面的特征信息输入为止。信息在输入完毕后，系统将自动绘制图形，并标注相应的尺寸及精度要求，一般特征将添加在基体上。所输入的信息将以代码的形式保存在特征信息数据库的表格中，供生成加工链时读取。
2.capp特征工艺生成模块
特征工艺生成模块是capp子系统的核心模块之一。传动箱体零件的加工也就是箱体零件上各方位面上的加工特征加工，因此获得各加工特征的加工链是零件工艺路线生成的首要关键，在获得各加工特征加工链后，经过合理组合就可以构成了整个零件工艺路线，因此，特征工艺的生成是零件工艺过程生成的基础。
本系统利用基于特征实例的思想来完成各种加工特征方法推理决策，其推理过程如图1所示。当对待加工零件进行工艺设计时，特征代码将通过人机交互方式输入，将其与实例库中已有的实例的代码进行进级匹配，所谓实例是指在满足特定设计要求下所获得的优化结果，这里指已设计完成的实例特征，实例库由两部分组成：(1)典型特征的信息描述，包括零件名称、类别、几何形状、尺寸、精度、材料等内容；(2)典型特征的加工方案，可以通过人机界面，使用人机交互的方式把已经代码化或较简短文字的加工方案输人capp系统。匹配结束得到相似程度最高的实例，即最相似实例，然后对最相似实例的加工链进行推理及修正，使之满足加工要求，就可得到待加工特征最终加工链。
如此反复，直到读完所有的制造特征为止。
3.工艺决策模块
工艺过程决策是capp系统的核心和难点，它包括工艺决策方法和决策知识，它是以当前零件信息为依据，选择好各种形状特征的加工方法，然后按一定算法合理生成零件得工艺路线。工艺过程决策的重点是工序间的排序，它是将按特征生成的加工链转换为零件加工工艺的过程。在转换中应考虑特征间的关联性：(1)特征间有基准关系，应考虑基准先行原则；(2)特征间互为基准，应按照特征先后作为基准的顺序安排加工顺序；(3)特征间有定位关系，则定位特征先行加工；(4)特征间有衍生关系，则按特征产生先后顺序进行工序安排；(5)特征间间有位置精度要求，则在一次装夹中完成。此外，排序的原则还包括：机床集中原则；先面后孔原则；工序集中原则；先粗后精原则；先主后次原则；刀具集中等工序排序原则。经过加工排序后，生成了多个工艺方案，然后对多个备选工序方案按照不同的优化目标进行排序，给出最优工序方案。
三、结束语
本系统以传动箱体零件为研究对象，通过特征造型技术的应用，为从零件的设计到加工制造的集成提供了一条有效途径。要建立功能完善的基于特征实例的capp系统，要重点解决好以下几个关键技术：(1)特征建模；(2)特征实例库和工艺规则库的建立；(3)工艺文件输出。
参考 文献 ：
[1]罗尚虎，尹建伟等.一个工艺实例的匹配方法. 计算 机辅助设计与图形学学报，2002，(6)：591-593.
[2]张永康，黄翔.基于特征的工艺生成方法的研究.机械制造与研究，2002，(4)：26-28.
1．1复杂轮系结构分解
轮系可分为定轴轮系和行星轮系。定轴轮系中所有齿轮轴线相对机架位置均固定;行星轮系至少有一个齿轮的轴线相对于机架的位置不固定。复杂轮系是由定轴轮系和行星轮系构成的传动系统。轮系构成的复杂性增大了其分析与建立数学模型的难度，进而增大了后续方案设计的难度。一般地，复杂系统的构成分解是简化其研究的一种有效方法。系统构成分解具有很强和很明确的目的性，其分解的层次在一定程度上决定了后续建模的复杂度及设计可行解的局限度。本文为便于建立复杂轮系运动方案设计的数学模型，以齿轮机构作为其研究基本要素进行运动构成分解。图1所示的轮系可拆分为4个基本齿轮机构:两自由度的外啮合圆柱齿轮机构和圆锥齿轮机构，单自由度的内啮合圆柱齿轮机构和圆锥齿轮机构，具体如图2所示。其中，各单元中的构件以数字和H标识，H为行星轮系的系杆。构成复杂轮系的齿轮机构是传递运动变换的基本载体，是复杂轮系基本运动构成要素，即是单元化分析方法的研究对象。
1．2轮系方案设计的单元分析法
轮系方案设计的单元分析法通过离散与分解轮系构成，利用单元及单元组合进行轮系分析与综合。本文通过分析轮系运动构成规律，确定轮系基本单元的基本构型，并给出其定义:能够独立完成运动变换且不可继续拆分成两个或多个独立运动的齿轮机构，称为轮系基本单元，简称基本单元。任何复杂轮系均可由运动变换基本单元连接组合构成。单元组合的实质是施加连接约束。根据单元的连接约束，其组合方式可以是串联、并联或混联。单元自身特性、单元之间连接约束和组合方式直接决定了整个轮系的特性。因此，轮系方案设计的单元分析与建模方法是首先在深入分析轮系基本单元特性及输入输出特征的变换规律基础上，研究单元各组合方式下构件的连接约束特征及组合特征;然后通过建立基本单元的特征模型及连接约束组合模型描述轮系的系统特征。轮系的系统特征数学模型是轮系方案设计的基础。
2轮系基本单元构型设计
基本单元是轮系中最小功能转化实体，其构型决定了轮系运动变换特征;其数量直接影响轮系可行方案的多寡。因此，基本单元构型设计是轮系方案设计的关键问题之一。本文提出了基于基本单元原型、利用其拓扑结构不变性特征进行基本单元构型的设计方法。
2．1轮系基本单元原型及其拓扑结构
轮系基本单元的基本构型是单自由度和双自由度的齿轮机构，其他基本单元可通过基本构型的变异演化得到。在此，轮系基本单元的基本构型称为基本单元原型，图3a和图3b分别为单自由度和双自由度基本单元原型。两种基本单元分别具有定轴回转和行星回转运动特征。机构的运动副、构件等运动构成要素以一定的方式连接，构成了机构拓扑结构。机构拓扑结构主要描述了构成要素及其相互邻接关系，而不考虑诸元素大小和元素之间的距离。分析基本单元原型机构的拓扑特征可知，单自由度基本单元原型拓扑结构特征为含有一个齿轮副、两个转动副和三个构件;双自由度基本单元原型拓扑结构特征为含有一个齿轮高副、三个转动低副和四个构件。若约定实心圆和空心圆分别表示齿轮副(GP)和转动副(RP)，实线表示构件，单双自由度基本单元原型机构的拓扑结构可分别描述为图4a和图4b。基本单元拓扑图直观地描述了基本单元原型机构的构成要素类型和数量、要素间的邻接关系。
2．2轮系基本单元的构型图谱
基本单元的拓扑结构决定于构件和运动副的类型、数目以及构件与运动副之间的连接关系。同构基本单元可具有不同的运动构型。基于基本单元原型及其拓扑结构的不变性，以及构件运动特征变换、齿轮结构类型和啮合类型变换规律，可推衍出不同的单元构型，进而可建立完善的基本单元构型图谱。构件的运动特征提取包括运动类型、运动方向及运动属性的提取。轮系中的构件运动类型主要为定轴回转运动、行星回转运动及零运动(固定构件)。其运动方向仅有正反向的回转;运动属性为连续的匀速回转。因此，影响基本单元变异的运动特征主要是构件的运动类型。轮系中构件类型的变异是运动类型的转换，即机架变换。轮系基本单元中的构件类型有机架、齿轮和行星架。由于一对齿轮是通过齿轮副实现动连接的，即与齿轮副邻接的构件类型为齿轮;而与齿轮副非邻接的构件则为机架或行星架。若基本单元的一个构件指定为机架，根据齿轮副在基本单元拓扑图中的位置，即可确定基本单元中其他构件的类型及基本单元的类型。如图4a所示的单自由度基本单元，构件2和构件3为齿轮，若非齿轮构件为机架时，该基本单元类型为定轴齿轮机构，如图5a所示;若齿轮2或齿轮3为机架时，该基本单元中构件1为行星架，且行星架的回转轴线固定，如图5b所示。同理，双自由度基本单元的机架变换后得到的两种基本单元构型的拓扑图见图5c和图5d。通过对同构基本单元进行齿轮结构类型和啮合类型变换，可获得不同的单元构型。齿轮结构类型可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮。啮合类型有内啮合和外啮合。单自由度基本单元经过齿轮结构及啮合类型变换，可得到7种单元构型，如图6所示。同理，双自由度基本单元变换后可得到6种构型，其中3种构型中出现2个行星架邻接现象，从运动角度分析可知，其中的1个行星架冗余，去除冗余构型，双自由度基本单元变换后得到3种有效构型，如图7所示。综上，利用基本单元的拓扑结构、构件的运动和结构类型及齿轮啮合类型的变换，获得了10种单/双自由度和内/外啮合的圆柱和圆锥齿轮基本单元构型图谱。
3轮系基本单元的特征状态建模
3．1特征状态向量
基本单元的运动类型包括定轴回转和行星回转运动。运动方向通过建立笛卡儿坐标系进行描述。运动属性描述运动的连续性、稳定性及其输入输出的变换特征等。轮系的主要特征属性是运动连续、稳定及输入输出的线性变换。根据状态空间理论可知，系统状态可以由一组独立变量来描述，并称以这组变量构成的向量为状态向量。在机械装置中，运动特征变换实质是特征状态的转变。因此，定义一组变量描述轮系系统或基本单元的运动特征，称之为运动特征状态向量。首先建立基本单元的笛卡儿坐标系:以基本单元输入构件运动平面为坐标系的Oxy平面，以该构件的运动方向为x方向，以回转中心为坐标原点O。类似地，建立各构件的坐标系，并保持构件坐标系各坐标轴与基本单元的相应坐标轴同向。基本单元坐标系为定坐标系，构件坐标系为动坐标系，可利用构件坐标系相对基本单元坐标系的运动关系，描述具有行星运动的构件的特征。轮系运动特征状态向量K定义为K=(KA，KB)T，简称特征向量，其中，KA表示构件坐标系在基本单元坐标系中的运动特征，KB表示构件在自身坐标系中的运动特征。对于具有定轴回转运动的构件，特征向量中分量KA为零向量;对于行星运动构件，KA为非零向量。由于轮系各构件以回转运动为特征，其特征状态变量定义为角速度在不同坐标系下的三向分量KA=(wAx，wAy，wAz)和KB=(wBx，wBy，wBz)，并规定当构件沿轴线方向逆时针转动时转速为正，变量值描述其运动属性值。运动特征状态向量很好地表达了系统的运动特征，是建立轮系特征模型的基础。
3．2轮系基本单元的运动特征建模
基本单元的运动特征变换是输出运动特征相对于输入运动特征的变换，即由给定的输入构件特征向量转换为输出构件的特征向量。这种变换关系可抽象为数学描述，并可进一步构建运动变换的特征状态方程。3．2．1轮系基本单元运动特征方程理论上，基本单元除固定的机架外，其他任何构件均可作为输入构件或输出构件。其中，第j个输入构件的运动特征向量Kij=(wijAx，wijAy，wijAz，wijBx，wijBy，wijBz)T;第j个输出构件的运动特征向量Koj=(wojAx，wojAy，wojAz，wojBx，wojBy，wojBz)T。根据轮系基本单元输入输出运动变换的线性特征，其特征状态方程为线性方程，可采用矩阵形式进行描述。特征状态变换矩阵A描述了输入特征状态向量和输出特征状态向量间的变换关系。矩阵中的非零元素的位置表明输入输出特征向量间方向变换关系;非零元素值代表了两特征向量间变换的运动特征属性值。同时，特征状态变换矩阵A反映了基本单元的变换特征，任一基本单元均可由其进行描述。因此，A可作为计算机信息存储特征。3．2．2单自由度基本单元运动特征模型单自由度轮系基本单元是单输入单输出机构，仅有2个运动构件，如图6所示。由前述可知，平行轴圆柱齿轮基本单元和90°轴交角的圆锥齿轮基本单元，由于只有一个输入构件和一个输出构件，式(1)和式(2)的运动特征向量均为一维。由式(3)可知，基本单元的特征状态变换矩阵A为6×6阶矩阵。根据基本单元坐标系构建规则，输入、输出特征状态向量中的非零元素位置由输出构件的运动类型和方向决定。定轴回转运动的特征向量分量KA为零向量;行星运动的特征向量分量KA为非零向量。特征状态变换矩阵A的非零元素aij的数量、位置由输入输出特征向量确定，其值由基本单元构型及参数决定。如图6a所示的基本单元，其运动构件均具有固定回转轴线，输入和输出特征向量平行且l=k=4，则特征状态变换矩阵非零元素为a44，其值woBxwiBx为齿轮机构的传动比值im=z2z1。同理，其他单自由度基本单元特征模型均可由式(4)求得。3．2．3双自由度基本单元运动特征模型双自由度轮系基本单元具有2个输入构件和1个输出构件，依据式(1)建立输入特征状态向量Ki=(KiA1，KiB1，KiA2，KiB2)T和输出特征状态向量Ko=(KoA，KoB)T，其特征状态方程同样满足式(3)，变换矩阵A为6×12阶矩阵。同理，特征状态变换矩阵中的非零元素、位置同样由输入与输出特征向量确定，其值由单元传动比决定。
3．3轮系基本单元存储
特征状态变换矩阵反映了基本单元的特征信息，并表达了输入输出特征向量间的关系，因此，将其作为信息存储模型，便于实现计算机辅助设计。对于同一个基本单元，不同的输入输出具有不同的特征状态变换矩阵。基本单元的特征信息提取为:自由度、输入输出构件、特征状态变换矩阵的非零元素位置及特征值。基本单元的这些特征的存储是后续实现计算机方案设计的知识源。
4结论
然而，日本的现代设计，却以极其简约并充满装饰美感的现代风格独树一帜。如果以现代主义对简约与装饰的概念界定为前提，可以说日本的现代设计具有简约性与装饰性共存的“两义性”风格特征。
一、日本现代设计风格的简约性与装饰性特征
简约，是日本民族的文化特性之一，近代以来，一直以传统文化和现代西方文化两条腿走路的日本，其简约的文化特性与现代主义的简约设计不谋而合。简约化与单纯性设计风格成为日本现代设计艺术的重要美学特征。但是，其与现代主义的简约及单纯的形式与内涵都具有一定的差异性。
无印良品(MUJI)的创始者，在近、现代日本平面设计发展历程中起到承上启下作用的田中一光在论述日本“单纯化与设计”特征时，针对现代主义“单纯化”问题指出：“作为日本艺术的根基的‘单纯’其实不是这样的，那是一种立足于某种精神主义而对漫无边际的东西进行的集约化。将那些在商品形象中承载不了的东西如切掉赘肉、杜绝浪费一样摒弃掉，以这样简单的形象为思想的融入留出空间。不论石庭茶道还是能乐，表现形式都可以说是一种从和谐的对话中抽象出的对自然的精神告白。然而，在现代的‘单纯化’中并没有这样优雅的对话。”这段论述，道出了日本设计艺术简约与单纯性的特征与本质，其简约性注重传统文化精神内涵，这一点与现代主义的简约观念、动机与内涵具有很大的不同。对此，田中氏还进一步阐释说：“在过去有着很深内涵的单纯，如今慢慢变化成了直觉的。”“现代的‘单纯’具有更直接的冲动与瞬间性”。阐明了日本简约风格中所包含的某种传统精神意味，是不同于现代主义单纯明快的直觉性与速度感追求的。日本人并不满足于直觉性的单纯与简约。田中一光认为，单一民族和单一语言的日本人，自然厌倦乏味和无聊，他们向往一种富于变化的氛围。于是，季节、文学等因素被融入到纹样、图案的设计中，在多样化的过程中寻求丰富的情感表现。正如日本的料理，以各式各样的方式出现，流露出了日本文化的本质。平面设计也不例外，他们更喜欢委婉和耐人寻味的手法。反映在造型设计上，则是以对装饰之美的精神渴求，铸就日本视觉设计在简洁的质地上对装饰美的执迷与眷恋。这种执迷与眷恋在现代设计上触目皆是。下图是笔者2009年偶在日本东京和服展览会上所拍新设计之作。其现代和服和生活用品，成功地将装饰予以简约的形式中，洗练的形式赋予一种宁静中饱含着激情的精神之美，绽放着诗一般的意境与情动，这点在一定程度上超越于现代主义简约概念所持有的内涵，成就了日本现代设计非常珍贵的集简约性与装饰美为一体的“两义性”特征。
这样的特征，几乎在日本大师的设计中都有不同程度的体现。如田中一光1981创作的海报《日本舞剧》(图1)，用现代主义数理化几何化造型手法，概括地拼出了一个抽象的日本形象，装饰之美蕴含在极度简约、理性的形式之中，以丰富的文化内涵，创造了“少则多”之现代设计精品。这幅海报以其“日本性”和“国际性”基本上已成为设计史学家研究日本现代平面设计发展的重要史料。又如享有日本现代平面设计之父之称的龟仓雄策，同样以精确的现代主义手法，创造高度理性秩序及富有丰富传统文化内涵的富有装饰性的简约风格。《日本理光相机系列1957年海报》(图2)，主体形象细腻的肌理造就出生机昂然的装饰之美，散发着强而有力的现代气息。与田中一光具有同样地位的永井一正1989年为姬路市设计的100周年海报(图3)，将浮世绘的造型动机与现代主义理性形式完美结合，创造出了传统装饰美感与现代气息高度融一的日本民族优秀现代设计。
可见日本现代简约设计形式中常常流溢着明快、细腻、流畅的装饰之美。这种装饰之美赋予现代主义理性机械的构成形式于一种精神性的情动，一股煽情的力量扑面而来，撞击人心灵般的美感，即形成了现代主义的简约风格，同样又散发出诗一样的抒情性与装饰之美。这是日本现代简约设计的本质，也是日本的现代设计超越于西方现代主义单纯化思想主张的外在反映。日本不仅在思想理念上主张单纯中追求装饰性，甚至具有反现代主义单纯化的思想意识。田中氏说：“在日本，人们反对那些标榜功能主义、简单主义的商品设计。他们将简单或者单纯这种美的基准视为枯燥无味的反人类评论。”“假如单纯的反义词是‘复杂’，那么这里所指的是装饰的倾向，而不是复杂化的倾向。现代社会的所有方面都在以广义的‘单纯化’为目标，不停地将一切搅拌到‘统一化’的巨大漩涡中。然而，装饰性也是设计在推进统一化的过程中不可欠缺的考虑因素。”
二、日本现代设计简约与装饰“两义性”并存的文化根源
文化是一个涵盖广袤的概念，这里着重从传统美学观、禅宗与艺术、东方艺术的“诗性”文化、日本传统的工艺美术观、“形式文化”与形式美这五个与美学文化密切相关的问题来讨论“两义性”的文化根源。
1、“简约性”与传统美学观
著名艺术理论家高阶秀尔说：日本的传统美学观不同于西方追求力量与丰富崇高美的传统美学观，日本人重要的传统美学意识是对“洁净、清纯”之美的崇尚。如茶道、俳句，追求悠闲、恬静的意境，俳句追求古雅、精炼、寂静的情趣等。表现在造型艺术上，则是舍弃精神表现需求之外的一切多余的东西，追求“宁静与力量”之美。这种宁静与力量是追求纯粹精神洁净之美的表征，这是造就日本设计形态的单纯、简约之美的重要文化根源。从日本的传统设计案例中，同样可以发现：简约，是日本由来已久的传统设计艺术风格特征。如，图5、图6分别是建于公元678年贺茂别雷神社前的“盛砂”和16世纪丰臣秀吉的御服。神社前的砂锥装饰极其简洁、质朴、有力，散发着回归自然的宁静力量；丰臣秀吉的御服，以简洁的几何形态作为基本元素，是不同于许多国家贵族饰物中传统纹饰细致、象形描绘的传统手法。其视觉形式简约、现代、装饰。这样的传统设计案例举不胜举，反映出日本现代设计与传统设计风格与美学内涵特征的一致性。
依照传统美学观的角度，日本现代设计的简约与西方现代主义的简约主义具有动机上的不同。比起西方建立在科学与理性的机械美学基础上之的简约主义设计，日本的简约，是一种建立在精神极度宁静与升华的纯粹精神美追求的传统美学观基础之上的理性设计，其中蕴含着非常纤细、纯美的感受性与唯美追求。无印良品设计的继承者原研哉在《为什
么设计》中说，日本人的感受性非常纤细，具有安静、细腻的力量。细腻不是柔弱，而是坚强。我想用某种日本特色的细腻去说服世界。这可以说是他细物润无声的无印良品设计的精神独自。无印良品的设计，是以简而又简的单纯、洁净之美而凸显精神力量的经典简约设计，其是以视觉语言述说日本静之美的典范，设计的背后，是高度纯粹化
2、禅宗文化与艺术
禅宗文化研究家铃木大佐在《禅宗论集》中指出，日本的艺术，武士道精神、生活方式、道德、美感，甚至知性的发展，在某个层面上都受到禅宗的影响。水尾比吕志在《日本的造型》中论“禅境的表现”中说：禅的本道是坐禅，追求世尊正觉的体验，不需要礼拜和诵经。它直指人心，见性成佛，严苛地实践内省感悟。其本质是与天道融一。禅艺术的简约性是由对自然万象的抽象提纯而生。抽象是抽出事物的本质，别无它选。禅院石庭、禅画、诗偈、墨迹、茶礼，与禅相关的造型的本质，是禅者观视、体验、扑捉宇宙真髓的表现，深刻的内在感名，形成禅艺术独特的意竟与造型，其艺术境界可以直接冲击人的灵魂深处。亲历日本通过箭术研究体悟日本文化的德国奥根・赫拉格尔对禅宗文化的内涵与日本艺术精神的内在关系也作了深刻入微的分析。他认为，日本的艺术内涵具有共同的根源，那就是佛教的禅宗，因此，所有艺术都惯于预设一种精神境界，然后以各种方式达到这种境界。日本，原本具有喜欢内省、安静的民族性，是禅宗文化容易传播的国度。禅宗随着禅道的茶礼文化传播于世，禅境表现的禅宗艺术，从宗教世界流向世俗世界。因此，本与世俗隔绝的禅境艺术却给世俗艺术以巨大的影响，这种现象，是在中国没有的日本的特异性所在。
佛教的禅宗对日本精神、文化的全般影响，是难以度量的。日本民族对禅境的喜爱，在文化上皆处可感。以插花为例，这一实用艺术，从来不以热闹、富丽、浓艳取胜，而是以简劲的枝干作为主体造型，符之以清雅、细腻的花朵，及其重视结构和整体的完整和谐，由线到面到点细微精密的布局，表现出刚劲、清幽、极度的宁静与峻美，其特征之强烈，震慑心灵。从中可以感受到禅宗的简、静与武士道的力并存，酷似典型的日本男性武士精神，与日本女性的安静细腻典雅的融合，凝练出日本的精神美，可谓日本文化的极致表现。
3、“简约”与“装饰”中蕴含的“诗性”美
“诗性”的追求是日本艺术的又一个特性。将诗作导入绘画，字与画―体化，创造诗求精神性表现的性向。意境为核心，表现诗情画意之美，外在形式往往带有很强的抽象性及表意性情感色彩，往往呈现出一种单纯、宁静、富有情感的审美意境表现，对此日本艺术往往通过一种装饰性的美感表达来诉求，东山魁夷的绘画是最好的写照。这是日本艺术的整体性特征。永井一正的海报设计(图2)，借助浮世绘《神奈川冲浪》的元素，以细腻、律动的诗情画意，散发着诗意盎然之美，将诗情赋予富有装饰性的简约性形式之中，体现出宁静、细腻、抒情、装饰与简洁形式高度融一的日本的传统之美与现代之美。所谓的“装饰性”，无非是由某种审美情感转化的具有抽象化、夸张化的审美形式的凝练与概括性表现。
日本艺术对于诗性的追求与诗情的表达，是精神高度洗练与宁静的合一，高度洗练的精神蕴含着细腻的情怀，使日本的单纯之简约的设计风格，散发着―种精神宁静与细腻的唯美情怀，这正是使单纯形式赋予装饰美感的情感表现因素所在。
4、生活美等同于艺术美的大小艺术观
在日本的艺术史上，没有像西洋的那种“大艺术”与“小艺术”观念之区分，他们将所谓的“小艺术”，放在同“大艺术”同样的地位，这使得日本人对艺术精神表现与唯美的装饰性艺术之风格追求反映在艺术与设计的广泛领域，包括日用品设计。在《讨论日本的美》中，大冈信先生在论述传统艺术观时说：西洋的美术品与生活用品是分开的，而日本两者是合一的。即便是对书画与古董类的欣赏，日本也是很侧重精神性的，而将这样的精神活用到生活中是日本人的原始动机与信念。因此，生活与艺术几乎是密切关联不可分离的。可见，日本一直以来工艺美术的地位，日本人把器物文化看作一种精神层面的东西，使日本的实用艺术同样以精神美冲击人的感官。而在这种精神表现的审美追求下产生的现代设计艺术，追求的自然是纯粹精神表现的“大美术”精神，把实用艺术的审美标准提升到纯艺术的高度，她所成就的是实用性与艺术性高度统一的现代简约设计风貌，使属于实用艺术的设计艺术充满着高度的日本艺术风范――装饰之美。如果浏览一下日本的传统工艺，其蕴含的精神力量之感人，足矣让人刻骨铭心。没有“大艺术”与“小艺术”之区别的背后，是在生活中对于精神性的追求。不仅仅是在视觉艺术，就是日本人赏花，也不仅是欣赏花之美，更重视的是花之魂，以花之美而表达花之魂是表现的侧重点，故，精神的表现重于自然的外在形式，将形式高度提炼而达到恰如其分地表达精神，在高度洗练的形式美之中传达内在精神，传达艺术美感，无论是什么类别的艺术，这种精神性的追求是一致的，精神与唯美，使日本的设计艺术在同样的简约化外在形式下，散发着高度的艺术魅力，散发着独特的日本韵味。
5、“装饰性”与“形式文化”
一、以点带面
所谓的“点”是题型；所谓的“面”，就是从一类题型（“点”）所辐射出来的问法各异的题目。教师首先可以让学生把题目和答案之间的题型、思路归纳出来，以训练学生从题干到答案之间能形成清晰的思维。
（一）题型一：分析概括人物特点、成就原因等
2016广州市一模：小说中“我”的父亲作为打鱼人的代表，具有什么特点？请简要分析。《鱼的故事》（文学类）
思路：观点（概括人物形象特点）+事例（筛选文中材料简要分析）。
答案：①勤劳纯朴。靠捕鱼维生，每天很早起来拉“黎明网”，一天都要拉好多次的网，每一次都得“费劲地拖”。②坚忍乐观。拉网捕鱼的工作非常艰辛，但他们没有怨言，反而非常享受劳动的快乐。③见识短浅。对捕捞不知节制，没有意识到人与自然是一种对等的关系，人类应与自然和谐相处。
2016广州市一模：丰子恺在绘画方面取得了哪些成就？请结合材料简要概括。《真率自然的画笔人生》（实用类）
思路：结合文本筛选、概括绘画方面的成就。
答案：①将中国古典诗词的意境和自己对个体生命与艺术的感受融会其中，形成了自己独特的漫画风格。（或：创作“古诗新画”，革新传统山水画，捕捉现代生活中的古诗意趣。）②在中国首创“漫画”的名称。③把和平、仁爱、悲悯的思想融入画作中，创作护生画。
2016全国卷（Ⅰ卷）《寻找属于自己的句子》（实用类）：为什么说1985年是认知实的标志性年份？请结合材料简要概括。
思路：结合文本筛选、概括“标志性年份”的原因。
答案：①他意识到要像自己笔下的蓝袍先生一样接受时代的变化，在生活和思想上打开自己；②他认识到必须写出史诗般的长篇小说，才能在文学上确立自己的位置；③他认为自己是在1985年开始重建自我，产生对生活的独特理解和表述。
（二）题型二：分析作用题
2016全国卷（Ⅰ卷）《万二喜》（文学类）：小说较为夸张地连续使用“几万”“几百万”之类的词语描述百亩园的历史，这样写的作用是什么？试简要分析。
思路：分析重要句子的作用，可从结构上、内容上和情感（主旨上）思考。
答案：①强调百亩园是西湾村人安身立命的物资基础；②将百亩园抽象为一种生活方式的象征；③与下文百亩园的一朝被毁构成鲜明尖锐的对比。
2016广东省适应性测试《湘绣旗袍》（文学类）：小说多次写到薛师傅父女之间的冲突，这样写有什么作用？请简要分析。
思路：分析技巧结构的作用，可从结构上、内容上和情感（主旨上）思考。
答案：①展现两代人对待湘绣旗袍的传承与发展的理念不一致；②表现出父女俩的个性，使其形象更鲜明更丰满；③引发读者对传y与现代关系的思考和对民间艺术继承与创新的关注；④为下文写女儿逐渐理解父亲、珍视旗袍和尊重传统作了铺垫。
《思乡，为什么不回家？》（实用类）：写张学良听《思乡曲》的故事有什么作用？请简要分析。
思路：分析技巧结构的作用，可从结构上、内容上和情感（主旨上）思考。
答案：表现了张学良思念家乡的深沉和痛苦，从侧面表现（渲染）了《思乡曲》的艺术感染力，奠定了文章凝重感人的基调，引出下文对《思乡曲》作者马思聪事迹的叙述。
（三）题型三：探究题
2016广东省适应性测试《湘绣旗袍》（文学类）：小说结尾为什么要写薛蓝留着父亲做的最后一件旗袍？请结合全文谈谈你的看法。
思路：小说探究题，可从（社会）环境、人物、情节、主旨4方面思考。
答案：①表现她的内心有了触动：她重新审视父亲看重的湘绣旗袍蕴含的内涵与老一辈艺人的艺德；②使小说的结局意味深长，给读者一种想象和期待的空间――年轻的传人将选择回归到旗袍的内涵与意韵，湘绣旗袍的技艺或将后继有人；③与上文写她不理解父亲对传统的坚持形成对比，突出她认识上的转变。
2016全国卷（Ⅰ卷）《寻找属于自己的句子》（实用类）：实的“剥离”和“寻找”是什么关系？有哪些表现？请结合材料详细说明。
思路：根据题干，一是探究“实的‘剥离’和‘寻找’的关系”，二是探究这种关系“在文本中的表现”。
答案：“剥离”和“寻找”是辩证关系。剥离的结果带来寻找的可能，而寻找的冲动激发剥离的愿望。表现：①从赵树理和柳青的文学中剥离，寻找到马尔克斯、王蒙等新的文学营养；②从中山装所代表的时代精神中剥离，寻找到西装所代表的面对世界的契机；③从“典型性格”中剥离，寻找到 “文化心理结构”学说；④从自身已有的文学成就中剥离，寻找到新的文学高度，写出了文学巨著。
（四）题型四：文体特征题
2016广东省适应性测试《张岱年：将爱国之心转化为求真之志》（实用类）：真实性是传记的生命，本材料是如何体现这一点的？请结合材料分析。
思路：理解传记的文体特征之一――真实性，分析文本中体现真实性的材料。
答案：①文章多处引用传主的原话、诗文、编者按等，多方面表现了传主的品格、志趣、学术追求等，丰满了传主的形象，使传主形象更加真实立体；②事件的时间、地点、人物具体明确，真实再现了传主所处的时代背景，使传记反映的人物生平事迹显得真实准确；③在叙述具体事件时，穿插传主的回忆和作者听到的张岱年本人的讲话，多角度印证传主始终如一的爱国之心和民族气节。
2015年全国卷（Ⅰ卷）《朱东润自传》（实用类）：作为带有学术性质的自传，本文有什么特点？请简要回答。
思路：理解题干“学术性质的自传” 的提示，来分解答题思路学术性质、自传。
答案：①偏重学术经历，主要写自己的传记文学观及其形成过程；②写生平与写学术二者交融，呈现学术背后的家国情怀；③行文平易自然，穿插使用口语，就像和老朋友闲谈一样。
二、打通文体
不管是实用类文本，还是文学类文本，在题目所考查的能力梯度的设置上，都是一致的，因此，对于学生解读文本和答题能力的要求上，也应该是非常相似的。鉴于此，二轮复习不妨让学生在大量做题的基础上，消除文体的隔阂，总结不同文体之下相同题型背后的能力指向。于是教师在讲评试卷时，可把文学类和实用类2篇文章的题目进行横向对比，并指导学生归纳题目之间的共性。
2016广州市调研考：钱钟书在治学方面有什么特点？请结合材料简要分析。《狂狷钱钟书》（实用类）
孙玉厚是一个怎样的人？请结合文本简要分析。《平凡的世界》（文学类）
2016广州市一模：小说中“我”的父亲作为打鱼人的代表，具有什么特点？请简要分析。《鱼的故事》（文学类）
丰子恺在绘画方面取得了哪些成就？请结合材料简要概括。《真率自然的画笔人生》（实用类）
在归纳了不同文体的题型之后，我们发现，其实题目之间内在的解题思路是一致的，也就是说，我们已经指导学生进一步地在纷繁的文本和题目中找到了相同的能力指向。
三、回归能力
新课标考试大纲明确指出了高中语文要求的7大能力层级，而又以现代文阅读所要考查的能力层级跨度最大，分别是：分析综合（C）、鉴赏评价（D）、探究（F），而这些能力的考查又因着不同文体的文章，不同的题型考点，演变成千变万化的提问方法，但万变不离其宗，而“宗”便是“能力”，在打通文体的基础上，教师引导学生再进一步看看，不同题型的能力指向，便会一清二楚。
（一）分析综合的能力
（1）分析综合的能力包括“筛选并整合文中的信息”，这就形成了一类专门针对筛选概括能力考查的题型。
如：2016广州市一模：小说中“我”的父亲作为打鱼人的代表，具有什么特点？请简要分析。《鱼的故事》（文学类）
2016广州市一模：丰子恺在绘画方面取得了哪些成就？请结合材料简要概括。《真率自然的画笔人生》（实用类）
以上是分别涉及小说人物形象特征的概括和传记关于传主不同方面的概括。这样的能力，应该体现在阅读过程中的分层和理解，划定答题区间后的筛选和概括，也应成为现代文阅读的最基本能力。
（2）分析综合的能力还包括“分析作品体裁的基本特征和主要表现手法”，这也形成了一类对文体特征进行考查的题型，这类题型基本集中在传记文本。
如：2015年全国卷（Ⅰ卷）《朱东润自传》（实用类）：作为带有学术性质的自传，本文有什么特点？请简要回答。
2016广东省适应性测试《张岱年：将爱国之心转化为求真之志》（实用类）：真实性是传记的生命，本材料是如何体现这一点的？请结合材料分析。
对传记文体特征的考查，是在2015年高考出现的新题型，最关键在于通过不同的文体特征题目，来总结归纳传记文体特征的不同切入点，另外还应结合文本，举例理解，方可以此推，举一反三。
（二）鉴赏评价的能力
鉴赏评价能力主要是“欣赏作品的形象，赏析作品的内涵”或“评价文本的主要观点和基本倾向”“对文本某种特色作深度的思考”，这也形成一类对作品的某一局部（重要句子）进行分析鉴赏的题型。
如：2016全国卷（Ⅰ卷）小说较为夸张地连续使用“几万”“几百万”之类的词语描述百亩园的历史，这样写的作用是什么？试简要分析。《锄》（文学类）
2016全国卷（Ⅰ卷）文中认为“属于实的句子永留人间”，为什么？请结合材料简要分析。《寻找属于自己的句子》（实用类）
以上的分析鉴赏题是关于品味语言艺术和句子的丰富内涵的，而这样的题型在文学类和实用类文本上都有考查的必要，我们不妨摒弃文体的区分，归纳出它所对应的鉴赏评价思路的共同点，这也是同学们必须提高和突破的。
（三）探究的能力
探究的能力作为理解文本、作者最深层的能力，它包括就作者的写作意图、作品所反映的人生价值，或作品中某些问题提出自己个性化的解读，这就是最后一种题型：对作品的不同方面（主人公的精神品质、作者写作意图目的、读者启示等）的探究。
如：2016广州市一模：小说为什么要详写“我”做的梦？请结合全文，谈谈你的理解。《鱼的故事》（文学类）
2016广州市一模：文中说佛家“为他（丰子恺）营建了一个乱世中的心灵栖息地”，请结合材料，谈谈你对此的理解。《真率自然的画笔人生》（实用类）
关键词：基于内容模糊检索匹配数据模型
1．模糊检索的基本概念
模糊检索即根据检索对象的模糊特征来查找所需内容。在传统的信息检索领域，最流行的查询是：精确的查询条件和与满足查询条件的结果。而在实际使用中，有许多查询条件不能精确定义，查询结果却是一组与查询条件近似匹配的对象。其中包含了模糊概念，这就是模糊查询。因此，在模糊查询中，查询条件是不确切的，查询结果是近似的。
2．模糊数据库模型
关系模型是传统数据库使用最多的数据模型。显然，传统关系模型难以适应基于内容的图像数据库的模糊查询。为适应基于内容的图像检索，同时最大限度的利用关系数据库的优点，我们对关系模型的概念进行了
扩展。其数据结构是一张由基本属性和超属性组成的二维表，即超关系构成。
3．模糊查询过程
模糊查询就是根据模糊特征来查找所需内容，由于检索中查询要求往往是根据人的主观性所决定。因此很大程度上带有模糊性，我们用图1所示的查询体系结构来说明具有模糊特征的基于内容检索的基本方法。
3.1模糊查询接口
模糊查询接口是用户输入模糊查询条件的人—机交互接口。模糊特征的描述实际上往往由用户的主观性所决定，对于图像纹理，习惯于用“很粗”、“中等”、“弱”这样的一些模糊概念来描述；形状一般用“几何形的”、“立体形的”或“似长方形的”、“正方形的”等概念描述；颜色特征通常用“很艳”、“一般”、“暗淡”或“大红”、“紫红”、“红”这样的模糊概念来描述。系统将复杂的多维特征经过模糊分类简化为有限的几个特征集上，数字化表示成模糊特征向量（Qji,j=1,…,Mi,i=1,…,q）。
要使用户模糊查询描述更精确，还需进行模糊特征的调整。当用户用模糊概念输入特征，计算机通过用相似性计算公式求得库中一些与用户输入特征相近的对象，返回给用户，然后由用户从这组相似对象中选择一个对象作为目标对象，并用模糊术语(如“更窄”、“更暗”等调整参考对象的每个特征，这些模糊术语又被转化为一定的数值，经过相似性匹配求出更相似的对象。假设调整后的特征值为则调整可用如下公式表示:
=+
其中,是特征的当前值;是特征调整后的值;是特征的标准误差;
是由用户指定的改变映射成特征的结果(如“更窄”“更宽”等模糊术语)。
查询模块经过过滤操作得到更相似的对象组，用户再次选择直至找到要查询的对象。
3.2模糊相似性度量
模糊相似性度量是实现模糊相似匹配的核心，常用模糊相似距离来作为检查模糊查询向量和模糊图像向量之间的相似性的度量标准。为讨论方便，我们以模糊年龄的相似性度量为例，来定义模糊查询向量Qj,j=1,2,…,q和模糊图像向量Bj,j=1,2,…,q之间的相似性度量。Qj,Bj是相同的模糊空间里的模糊子集（这里我们已经省略了上标）。
我们在多维模糊空间中对Q和B之间的距离dis定义为：
card(A)表示模糊集的基数，定义为：
4.结束语
模糊查询与基于内容的图像检索有着密切的联系。本文提出了一种模糊图像数据模型和模糊空间的概念，该模型将可视特征、空间特征、语义特征看作超属性，既充分利用了传统关系数据库的优点，同时又考虑了图像数据以及模糊查询的特点，能对图像特征进行操作，文中提出的模糊空间和模糊相似性度量方法能支持基于模糊特征的图像查询，较好地体现用户图像查询的应用需求。
参考文献
关键词 图像表示；颜色特征；边缘特征；文本分析
中图分类号 TP391.41文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1003-
6970.2011.01.010
Graph presentation and its application in information retrieval system
KANG Yin1YANG Wen-chuan1
1(Beijing University of Posts & Telecommunications, Beijing 100876，China)
【Abstract 】 Nowadays, the popular Internet filtering and search system relies mainly on text content, there is little image search system. Broad image search engine‘s input is image, and its output are similar images and texts, eliminating the language barrier. Commonly used technology--the content-based image retrieval (CBIR), which is an important research field of image analysis, is also difficulties in the current search engine technology. Difficulties caused by image analysis and retrieval are that there are not standard methods of image description. As we know, the image description is more complex, the information of image is also more abundant. In this paper, we developed a new method based on the title, color, shape and other characteristics of the image to represent am image, and use the methods of text analysis, the color histogram feature extraction, edge detection algorithm to achieve the display of images and retrieval of information .
【Key words】graph presentationcolor characteredge character text analysis
0 引言
互联网上的图像数据信息日渐庞大，用户对网上图像搜索的要求也在不断增长，使各种基于Web的图像搜索引擎应运而生。图像搜索引擎的出现，使我们对网上图像信息的搜索变得非常简单，尽管还不很完美，却已经可以满足我们的大多数需求。图像搜索，是通过搜索图像文本或者视觉特征，为用户提供互联网上相关图形图像资料检索服务的专业搜索引擎系统，是搜索引擎的一种细分。通过输入与图片名称或内容相似的关键字来进行检索，另一种通过上传与搜索结果相似的图片或图片URL进行搜索。基于内容的图像检索CBIR(Content Based Im2age Retrieval ,下简称CBIR) 是一种基于图像的视觉特征(颜色、纹理、形状等) 进行图像检索的技术。由于计算机科学和数据库技术的发展,CBIR已成为国内外的一个研究热点。基于内容的图像检索系统具有一个固定的体系结构，如图1，表示了基于内容的图像检索系统的体系结构。系统的核心是图像特征数据库，因此如何构建图像特征数据库就成为系统构建的关键，进而判断哪些特征能够最好的表征图像特点就是构建该数据库的核心问题。目前，主要的图像表示方法是通过颜色特征匹配以及文本展示，而本文在现有基础上提出一种以图像标题，图像颜色，图像形状等3个要素来表示一副图像的新方法。
图1图像特征提取流程
1 图像的三要素
图像专家研究认为，每一幅图像都是由若干信号组成，其中的部分信号是故意的行为，目的是要传达一个消息[1]。 例如图2中的图形，这是某公司连续4年内销售业绩的增减趋势图。
图2某公司销售业绩
当人们看到这幅图像时可以提取的信息包括图像的目的和图像本身的数学含义，首先人们可以看出这是趋势图，这是由左侧的数字以及条形图的长度不同得出，其次，人们得知此图是某公司的销售业绩趋势图，这是由图像的标题得出，最后，人们还可以得出此图反映了3种不同商品的销售业绩。 是由条形图中不同颜色所表示的。由以上分析，我们可以推知一副图像的信息是由3个要素组成：标题，颜色，形状大小。
2 标 题
《现代汉语辞典》解释标题的意思为“标明文章、作品等内容的简短语句”。图像标题的功能亦不例外，而且由于标题多由文本组成，我们就可以使用通常文本分析的方法来分析图像标题。文本分析是指对文本的表示及其特征项的选取，它把从文本中抽取出的特征词进行量化来表示文本信息。将它们从一个无结构的原始文本转化为结构化的计算机可以识别处理的信息，即对文本进行科学的抽象，建立它的数学模型，用以描述和代替文本。使计算机能够通过对这种模型的计算和操作来实现对文本的识别。由于文本是非结构化的数据，要想从大量的文本中挖掘有用的信息就必须首先将文本转化为可处理的结构化形式。目前中文文本分析的过程可以分为三个阶段：中文分词、文本表示和文本理解三个步骤。
2.1 中文分词
与英文不同．中文的词与词之问没有明显的切分标志。因而若想对中文文本进行分析研究，就先要对中文文本进行分词处理。现有的分词方法主要有：基于字符串匹配的分词方法、基于理解的分词方法和基于统计的分词方法[2]。基于字符串的中文分词算法是目前普遍使用的方法，它又叫做机械分词方法，是按照一定的策略将待分析的汉字串与一个“充分大的”机器词典中的词条进行匹配，若在词典中找到某个字符串，则匹配成功（识别出一个词）。按照扫描方向的不同，串匹配分词方法可以分为正向匹配和逆向匹配；按照不同长度优先匹配的情况，可以分为最大（最长）匹配和最小（最短）匹配；按照是否与词性标注过程相结合，又可以分为单纯分词方法和分词与标注相结合的一体化方法。本文使用了在中文分词领域较为流行的工具je分词器，它采用正向最大匹配的中文分词算法，基本算法如下：1.读取一个字，然后联想，直到联想到不能为止。如果当前可以构成词，便返回一个Token；2.如果当前不能构成词语，便回溯到最近的可以构成词语的节点，返回；3.最差的情况就是返回第一个单字；4.然后从返回结果的下一个字重新开始联想。其主要特点如下：1.支持英文、数字、中文（简体）混合分词；2.常用的数量和人名的匹配；3.超过22万词的词库整理，并可以按需自行添加词库；4.实现正向最大匹配算法[3]。
2.2 文本表示
由于计算机无法理解自然语言的描述，所以必须要把文本数据转换为结构化数据。文本表示就是这样一个过程。目前文本表示通常采用的向量空间模型(VSM)，是20世纪60年代末期由G. Salton等人提出的。在VSM 模型中，一个文本D的内容被看成是它含有的特征项t组成的集合：D = D(t1,t2,t3……tn), 所谓“特征项”在中文文本中主要指分词处理后得到的词汇，而特征项的维数则对应不同词汇的个数。另外一种表示方法是每一个特征项t依据一定的原则被赋予一个权重W ，表示它在文本中的重要程度。这样一个文本D可用它含有的特征项及特征项所对应的权重来表示：D = D (t1,w1;t2,w2;……tn,wn)，权重用来表征某一特征项对该类文章的标志作用，不同的权重计算公式考虑了不同的分类情况，因此使用适合的权重计算公式即可降低复杂度，又可增加文本表示的准确度[4]。
2.3 文本理解
目前文本理解没有统一的方法，本文的目的是将图像标题文本进行分类，得出通常情况下图像的标题的用途。通过前两步，标题文本已经可以由计算机识别，我们采用先计算机分类再手工调整的方法，将大量实验数据也就是图像标题分为了一下几类，并由此看出图像标题的确是具有信息传递的功能：1. 通用标题，用以表达图像的基本信息；2. 评论有关图形，对图像所表达的信息加以评述；3. 相关信息，介绍图像之外的内容； 5. 图像结论，对图像的信息总结概况。
3 颜色特征
颜色特征是在图像检索中应用最为广泛的视觉特征，因为颜色往往和图像中所包含的物体或场景十分相关。此外，与其他的视觉特征相比，颜色特征对图像本身的尺寸、方向、视角的依赖性较小，因此具有较高的可靠性。
颜色直方图是在许多图像检索系统中被广泛采用的颜色特征。它所描述的是不同色彩在整幅图像中所占的比例，而并不关心每种色彩所处的空间位置，即无法描述图像中的对象或物体。颜色直方图特别适于描述那些难以进行自动分割的图像。直方图中的数值都是统计而来，描述了该图像中关于颜色的数量特征，可以反映图像颜色的统计分布和基本色调；直方图只包含了该图像中某一颜色值出现的频数，而丢失了某象素所在的空间位置信息；任一幅图像都能唯一的给出一幅与它对应的直方图，但不同的图像可能有相同的颜色分布，从而就具有相同的直方图，因此直方图与图像是一对多的关系；如将图像划分为若干个子区域，所有子区域的直方图之和等于全图直方图；一般情况下，由于图像上的背景和前景物体颜色分布明显不同，从而在直方图上会出现双峰特性，但背景和前景颜色较为接近的图像不具有这个特性。
面向图像检索的颜色特征的表达涉及到若干问题。首先，需要选择合适的颜色空间来描述颜色特征；其次，要采用一定的量化方法将颜色特征表达为向量的形式；最后，还要定义一种相似度（距离）标准用来衡量图像之间在颜色上的相似性。在本节中，实验主要是基于HSV 空间上的颜色直方图算法来进行的，之后再利用欧几里得距离测算两幅图片之间的相似度。一种常见算法是采用把RGB 空间向HSV 空间转化后，并进行非均匀量化为32色，在此基础上提取图像的色彩直方图的方法。用空间的颜色直方图来描述图像的整体颜色特征。具体的HSV32色量化方法如下[5]：
1) 对于亮度V≤0. 2的颜色认为是黑色, Code32 = 0
2) 对于饱和度S≤0. 1和V≥0. 2的3种灰度。分别为：深灰(0. 2 ,0. 5) 、浅灰[ 0. 5 ,0. 8 ] 、白色[0. 8 ,1 ] ，Code32 = 1 ,2 ,3
3) 其它颜色认为是彩色，将其划分为28种彩色，Code32 = 4 + 4 3 H + 2 3 S + V
此算法虽然对于人眼的辨认范围有充分地考虑，但是需要的存储空间过于庞大，一张图片需要32色的颜色特征向量。通常对于此算法都要进行改进，通过选取排名前10位的颜色特征向量进行比较，而不是整个32色的颜色特征向量。这样，虽然颜色的信息会有所损失，但是这些损失是可接受的，能够满足人眼大致认知图片的需求，而忽略部分细节，所以此改进后的算法总体来说对于图片的检索效率以及存储空间有了显著提高，而在检测精度方面也能满足需求。
4 图像大小及边缘特征
研究图像的大小就是研究图像边缘检测，就要先研究图像去噪和图像锐化。前者是为了得到更真实的图像，排除外界的干扰，后者则是为我们的边缘检测提供图像特征更加明显的图片，即加大图像特征。两者虽然在图像处理中都有重要的地位，但在本文中主要为图像边缘检测服务，这里可以称其为图像预处理。无论是对图像的预处理的研究，还是对边缘检测算法的研究，我们最终所要达到的目的都是为了处理速度更快，图像特征识别的更准确。早期的经典算法有边缘算子法、曲面拟合法、模板匹配法、门限化法等，经典的边缘检测方法是对原始图像中像素的某小邻域来构造边缘检测算子，常用的边缘检测算子有Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、Kirsch算子、Laplacian算子、LOG算子、Canny算子。这些算子主要应用于计算几何各个现实领域当中，如遥感技术、生物医学工程、机器人与生产自动化中的视觉检验、零部件选取及过程控制等流程、军事及通信等等。在图像处理的过程中老算法也出现了诸多问题。经过多年以来的发展，现在已经出现了一批新的图像处理算法如小波变换和小波包的边缘检测法、基于数学形态学、模糊理论和神经网络的边缘检测法等，这些算法扩展了图像边缘检测技术在原有领域的应用空间，同时也使它能够适应更多应用需要。
图像边缘是图像的基本特征之一,它是图像局部特征不连续（或突变)）的结果,例如灰度的突变或者纹理的突变等等。图像边缘蕴含了丰富的图像内在信息（如方向和形状），它一般位于目标与背景之间，目标与目标之间和区域与区域之间。边缘的检测是利用在图像特性上的差异来实现的[6]。
5 图像检索系统的探索及初步实现
本文根据以上理论设计了一种简单的Web图像检索系统，该系统由四个模块组成：登录模块、输人模块、检索模块、输出模块。
5.1 登陆模块
在登录模块，用户需要选择需要检索的图像特征如标题，用途等以进人特定的图像索引数据库进行检索。
5.2 输入模块
图像检索系统的输人界面包括两部分：基本检索和高级检索。在基本输人模块里系统共设置了五个搜索条件图像格式、图像大小、图像类别采用下拉列表供用户选择, 图像内容描述或图像标题和图像主色调采用文本框供用户填写。系统的高级输入模块最多允许用户对一幅图像的设置三个搜索条件，每个条件之间可使用与、或、非等进行连接查询。
5.3 检索模块
该模块是整个检索系统的核心模块，其主要工作是：接收用户对目标图像的条件限制和特征描述，表示成与索引数据库字段对应的形式计算目标图像与库中记录的相似度。与输人模块的基本检索和高级检索对应，系统的检索模块分基本检索和高级检索两种。
对于图像类别、大小、文件格式三种检索条件，系统采用布尔检索，即在ImgType、ImgSize和FileType三个字段上直接匹配检索，只有库中记录与目标图像严格匹配时相似度才为1，否则相似度为0。
对于图像内容描述，系统采用模糊检索。系统自动提取用户在图像内容描述文本框中输人的关键词, 与库中记录的ImgContent字段进行比较, 本文采用简单的同义词比率作为两者的相似度。
对于图像颜色，系统读取用户在文本框中输人的颜色词，系统将它转换成HSW颜色值， 然后采用模糊检索求其与库中图像的ImgColor字段的相似度。一幅图像的主色调可能有多个, 分别计算目标图像每个主色调与资源图像每个主色调的颜色距离, 根据公式将这些颜色距离转换成目标图像与库中图像的相似度。将图像的总相似度定义为图像各相似度之积。有了上述相似度之后就可以得出图像总相似度。
5.4 输出模块
在输出模块，系统筛选出图像总相似度大于一定阈值的数据库记录，并按相似度由大到小对记录进行排序，将排序后的记录作为检索结果反馈给用户。输出界面每屏显示8个图像资源。输出界面在显示图像缩微图的同时显示图像相似度、图像格式、图像大小、图像类别和图像来源等相关信息。
6 结论
本文通过对于CBIR相关技术的研究,特别是对于现有的图像特征进行了重新定义，着重探讨了图像标题的分类及用途，颜色特征提取算法以及边缘检测算法的吸取、改进和完善,并融合文本搜索技术设计开发了一套图文检测系统。虽然，这套系统初步实现了预定功能，算法原理简单也易于实现，但是在精确度、效率、搜索速度、普适性方面还存在不足，比如在颜色方面，只能对单色或简单颜色搭配的情况进行处理，这就为今后的研究指明了方向。
参考文献
[1] Stephanie Elzer, Sandra Carberry, Daniel Chester et al. Exploring and Exploiting the Limited Utility ofCaptions in Recognizing Intention in Information Graphics[J]. Proceedings of the 43rd Annual Meeting of theAssociation for Computational Linguistics (ACL-05), 2005: 223-230.
[2] 李晓明，闫宏飞，王继民 搜索引擎―原理、技术与系统[M].北京：科学出版社，2008
[3] 袁津生，赵传刚. 搜索引擎与信息检索系统[M].北京：中国水利水电出版社 2008
[4] 董超. 基于主题信息服务的垂直搜索引擎的设计与实现[D]. 北京：北京邮电大学，2010.
[5] 吴险峰. 基于内容的图像检索技术的研究和实现[D] . 成都：四川大学，2005.
[6] 特尼格尔,汪滢. 图像边缘检测的研究与分析[J ] .科技信息,2008 , (28) :443～444
答：在客户/服务器模式中，客户与服务器之间交互过程如下：
1)客户方以通常方式发出服务请求，由客户机上的网络软件把它装配成请求包，再通过传输协议把请求包发送给服务器方。
2)服务器传输软件收到请求包后，对其检查，无误后把它提交给服务器方的网络软件。
3)服务器网络软件根据请求包的请求，完成相应的处理和服务，并将其结果装配成响应包，由传输协议软件将其发送给客户。
4)由客户的传输协议软件把收到的响应包转交给客户的网络软件，由网络软件作适当处理后交给客户。
22、简述分布式计算机系统的主要特点。
答：分布式计算机系统具有以下主要特点：
1)分布式系统中任意两台计算机之间可以利用通信交换信息。
2)分布式系统中计算机具有相对的自主性或自治性。
3)分布式系统具有透明性。各计算机上的资源可以共享，而且用户不必考虑资源所在的位置。
4)分布式系统具有整体性或协同性。各计算机可以共同完成一个任务，每台计算机只完成整个任务的一部分。
5)分布式系统具有坚定性。任何一台计算机出现故障不会使系统瘫痪，可以“降级”使用。
23、Windows NT如何动态调整线程的优先级?
答：内核的线程调度程序采用的调度算法是可抢占的动态优先级调度算法。
最初，线程从创建它的进程那里获得优先级，线程可将继承的进程基本优先级改为稍高或稍低的优先级。线程在执行过程中，优先级可以动态变化。
当线程执行完一个完整的时间片后，该线程被中继而放弃处理机，其优先级降低了级并进入下一就绪队列。最多可到线程的基本优先级。一个线程从等待状态变成就绪状态时要提高优先级。提高的幅度与所等待的事件有关。等待键盘输入所提高的幅度，其次是等待磁盘I/O，而计算型线程所提高的幅度最小。
24、简述网络文件系统的实现方法及其特征。
答：1)对等方式。在网络中的每个系统都配置有自己的文件系统，每个系统都允许其他系统访问自己的文件系统，基于这种方式实现文件系统称为分布式文件系统。分布式文件系统要解决的关键问题是文件的存储位置对其他系统的透明性;以及在一个文件从一个系统移向另一个系统时，把文件的新位置公布给网中所有的系统。
2)客户/服务器方式。在每个用户的系统中，都有自己的文件系统，管理本地文件的访问;共享文件保留在文件服务器中。系统中配有重定向程序，截获文件访问请求，并负责文件的定向。当文件的访问请求是对非本地文件进行的时，重定向程序形成请求报文并发往文件服务器，文件服务器代为处理指定的文件操作;处理完后将处理结果形成报文回送用户系统。
25、简述组通信的应用场合，主要特征及其实现。
答：在网络系统中可以采用组通信方式。组通信的主要特征是：当一个消息发送给这个组时，该组的所有成员都可以接收，组通信具有“一对多”的形式，即一个发送者，多个接收者。组通信的实现在很大程度上依赖于硬件。在一些网络系统中，可以为组指定一个特殊的网络地址(例如，节点机网络地址的高位置1)。
采用多播式，只给每一级分配一个不同的多播地址即可。
也可采用广播式。在这种方式下，每个节点结每次收到的广播都用软件检查一下，如果不是发给自己的，则将消息丢掉。
最后，如果多播式、广播式都不可行，则可采用单播式，但其效率甚低。
26、简述地址解析协议的功能。
答：地址解析协议(ARP)模块将网络层地址(IP地址)映射为链路层的相应地址。ARP映射是动态的，当网络结构发生变化时，ARP自动重新映射地址。
反向地址转换协议(RARP)将像以太网这样的链路层地址映射为IP地址。
27、简述分时系统的特点。
答：分时系统具有以下特点：
1)同时性。多个用户同时使用同一个计算机系统。
2)独立性。每个用户独立地使用同一个计算机系统。
3)及时性。用户的请求能在较短时间内得到响应。
4)交互性。用户与系统可进行人-机对话。
28、简述现代操作系统的基本特征。
答：现代操作系统具有以下基本特征：
1)并发性。并发指的是在操作系统中存在着许多同时的或并行的活动。
2)共享性。系统中存在的各种并发活动要求共享系统中的硬件、软件资源。
3)虚拟性。虚拟是指将一个物理实体映射为若干逻辑实体，例如虚拟处理机、虚拟存储器等。
4)不确定性。在多道程序设计环境下，各程序按异步方式运行，每道程序在何时执行，各自执行的顺序以及每道程序所需的时间，程序执行的结果都是不确定的。
29、简述线程的概念及引进“线程”的好处。
答：线程可定义为“进程内的一个执行单元”，或者定义为“进程内的一个可调度的实体”。
引进“线程”的好处是：
1)以线程作为系统调度的基本单位，减少了系统的时空开销。
2)提高了系统的并行能力。
（一）模因与语言习得
模因论中认为，模仿催生了模因，而模仿是创新的基础，模仿与创新均为人类认识客观事物的相关手段与方法，也是人类社会在创造活动、发明活动中共有的、必须遵循的认知规律。模因要包括两个必要条件，即复制与传播，其中传播的前提就是复制，而复制的最终目的是为了传播。由于模因在复制过程中体现出多变性、选择性的特点，因此模因不同，其传播能力也各不相同。对于语言的应用与发展而言，其使用与选择的过程即为各种模因互相竞争的过程。在这个过程中保存下来的生命力强的强势模因实现了成功复制，其体现出高保真度、多产性以及长久性的特点。
（二）模因与科技论文写作
分析模因的理认特质可知，其具备较强的解释力，在多种社会文化、语言现象中均适用这一概念，其中写作也包括其中。写作这种传播手段是通过文字组合的形式反映客观世界、主观世界，写作过程中显现出创造性思维，其与模因传播过程中的强势模因一样，均以复制为前提。而对于英语科技论文而言，与普通的文学文体不同，其不仅有着专门的用途，而且其文体结构也比较固定，体现出鲜明的文体特征，文中采用大量专业术语，尽量保持文章准确性与客观性的格调；并且无人称句、名词化结构、复杂结构长句以及被动语态的应用也比较广泛，将科技语篇的连贯性、紧凑性充分体现出来。这些表现出来的文体特征均是科技文体长期传播过程中留下来的强势模因，因此可以为英语科技论文的写作提供十分有益的指引。
二、基于模因论的英语科技论文写作模式
（一）模因完全复制阶段
由于英语科技论文有着固定的结构，因此对于学习者而言，只需阅读、研究大量的相关专业论文，即可基本掌握文章的组织架构，再以模因的形式存储于大脑中，而在不断的写作练习中，逐步掌握这些基本框架的用法。而且英语科技论文对词汇的准确性与规范性要求较高，这些词汇具有较强的专业关联性，概念表述也更加准确，因此对英语科技论文写作而言，是比较理想的强势必模因，在模因传播初期优先性特征明显，准确复制即可。
（二）模因部分复制阶段
模因传播过程将几个或一组简单的模因互相联合起来即可组成模因复合体，与简单模因相比，模因复合体的影响力更大。在模因部分复制阶段，可以根据不同的语境要求实现结合力强的模因与其它模因的结合，使得组合更体现出多样化的特点。在科技英语论文写作中，模因复合体会在语篇中反复出现，其不仅应用范围广，而且辩识度也高，比如be verified by、be mainly concentrated on等。此外，在学习过程中学生会接触较多的科技英语常用句式，将这些句式复制、储存于学生的记忆库中，随时应用于适用的语境。
（三）模因变异体形成阶段
英语科技论文体现出非常正式的规范性，相应的对其句式的要求也更高，不仅要准确、完整，还要体现出较高的严谨性，尽量采用无人称句、it句型、被动语态以及名词化结构，在科技论文中尽可能不要出现一些主观性或者情感化的描述。英语科技论文写作过程中，这些句式特征即为模因基态，根据这种基态即可形成全新的语言表述。需要注意一点，与其它论文相比，英语科技论文的信息容量更大，且句式更长，虽然其结构相对简单、固定，但是仍然需要作者进行严格的后期修改，对句式结构做进一步的调整与精简，将一些不必要的断句、表述重复的句子删除，保持科技文体特有的严谨风格。此外，由于英语科技论文词汇体现出客观性、准确性的特点，所以不得采用歧义词汇，尽量使文章作者的语言表述习惯与科技文体的词汇结构更加贴近。
