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系统研究热点之——个性化推荐话匣子

系统研究热点之——个性化推荐

个性化推荐系统研究热点(一)深度学习推荐系统是人与信息的连接器,用已有的连接去预测未来用户和物品之间会出现的连接。推荐系统本质上处理的是信息,它的主要作用是在信息生产方和信息消费方之间搭建起桥梁,从而获取人的注意力。“猜你喜欢”、“购买过此商品的用户还购买过……”对于离不开社交平台、电商、新闻阅读、生活服务的现代互联网用户来说,个性化推荐已经不是什么新鲜事儿。随着信息技术和互联网行业的发展,信息过载成了人们处理信息的挑战。对于用户而言,如何筛选信息,过滤掉相关度低、完全不相关的信息、价值低和用户不感兴趣的信息;对于商家而言,如何发掘用户的行为,找到用户的个性化需求,从而将长尾商品准确地推荐给需要它的用户,帮助用户发现那些他们感兴趣但很难发现的商品。推荐系统的诞生极大地缓解了这些困难。据报道,推荐系统给亚马逊带来了35%的销售收入,给Netflix带来了高达75%的消费,并且Youtube主页上60%的浏览来自推荐服务。下面将就深度学习在推荐系统中的应用展开讨论。推荐系统与深度学习深度学习在图像处理,自然语言理解和语音识别等领域取得了突破性进展,已经成为人工智能的一个热点。深度学习与推荐系统的结合,能够为推荐系统带来新的机遇。深度学习的强大表征能力使得一方面可以学习用户和产品的深层非线性表征,另一方面非结构化数据处理成为可能。深度推荐系统现阶段的应用主要体现在三个层面:提升表征学习能力;深度协同过滤;特征间的深度交互。深度学习技术在推荐系统中的应用前景很广阔。例如以下几个方向:1. 效率与可拓展性对于推荐系统而言,需要考虑模型的准确度,运行效率和可维护性等方面。效率高的系统会第一时间处理用户发送的请求,并且以几乎接近实时的速度返回结果,减少用户的等待时间;可维护性指系统的部署简便,能够支持定期更新,或者增量式更新。目前来看,如何将计算量庞大的复杂神经网络更高效地应用在超大规模的推荐平台上,是亟需解决的技术难点。2. 多样化数据融合数据融合是指在一定准则下, 利用计算机技术进行的信息处理过程,该过程可对按时序获得的若干传感器观测信息加以自动分析、优化综合,以完成所需的决策和估计任务。也称为信息融合或多传感器融合,是指在一定准则下,利用计算机技术进行的信息处理过程,该过程可对按时序获得的若干传感器观测信息加以自动分析、优化综合,以完成所需的决策和估计任务。 随着科技的不断发展,在未来战争中,战场环境将日趋复杂,数据量将成几何数增长,同时还存在不少不确定信息和虚假信息。 在这种情况下,数据融合技术的不断发展必将大大提高信息处理的效率,为作战决策提供准确、及时、高效的信息支持。3. 捕捉用户长短期偏好用户的偏好大致可以分为长期和短期两类。长期偏好往往指用户的兴趣所在,人们在各种场景下的需求与行为模式,常常会带着他们以往的生活经验,打着惯性的烙印,惯性是理解他们行为走向的基本依据,因此,用户的长期偏好往往有很大的研究价值。短期偏好指的是用户在当前环境下的即时兴趣或用户实时状态,包括用户在此时此地的各种身体、行为、需求等数据,它们既可能基于用户以往的惯性,也可能具有偶然性,特发性。目前一些流行的做法是,将循环神经网络与深度协同过滤技术结合,从而达到兼顾长短期记忆的功能。图片来源网络 如有侵权请联系删除作者:连九港 郭泰森

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信息管理与信息系统专业考研该如何选择目标专业

首先,信息管理与信息系统专业往往会设置在计算机(信息)学院或者是管理学院,不同的高校会根据自身的资源整合情况,来做出具体的课程安排。通常情况下,设立在信息学院会设置更多计算机相关的课程,而设立在管理学院则会设置更多管理学方面的课程。如果课程体系比较偏向于计算机,那么在考研的时候可以选择计算机相关专业,在具体方向的选择上,可以重点考虑一下大数据方向,当前也确实有不少信管的同学会选择大数据方向。从当前大的发展趋势来看,大数据的发展前景还是比较广阔的,而且未来人才需求量也会比较大,读研之后也会有更多的机会获得高附加值的工作岗位。如果要计划考研计算机专业,应该做好以下几个方面的准备:第一:按照计算机专业的考研要求制定学习计划。当前计算机专业是考研的热点专业之一,对于跨考的同学来说,一定要早做准备,尤其要重视初试的发挥。虽然信管专业考研计算机算是“小跨”,但是毕竟在知识结构上也有一定的差异,所以要重点弥补这些课程上的差异。第二:重视个人实践能力的培养。计算机专业的考研复试往往会设置实践环节,不少学校会安排上机考试,所以一定要重视实践能力的培养,尤其是程序开发能力。按照历史经验来看,跨考的同学往往在实践环节会有一定的劣势,所以在平时复习的过程中,要重视多做一些实验。第三:重视构建有效的学习渠道。学习渠道对于跨考生来说是非常重要的,对于计算机专业来说更是如此,所以一方面要重视计算机相关课程的课堂时间,尽量多与专业老师沟通,同时还需要为自己构建一个有效的学习渠道,比如可以充分利用互联网资源等等。我从事互联网行业多年,目前也在带计算机专业的研究生,主要的研究方向集中在大数据和人工智能领域,我会陆续写一些关于互联网技术方面的文章,感兴趣的朋友可以关注我,相信一定会有所收获。如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题,或者是考研方面的问题,都可以在评论区留言,或者私信我!

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数据科学、计算机技术、商业分析——综合学科——管理信息系统

专业介绍历史背景1961 年,美国教授 J · D · GALLAGHER 率先提出了管理信息系统( MIS )的学科概念。作为一门新兴的综合学科, MIS 集管理科学、信息科学、系统科学及计算机科学为一体,主要研究企业信息管理活动的全过程,以便提供有效的管理信息和各类决策信息,辅助企业进行现代化管理。管理信息系统( MIS )是企业的信息系统,它主要具有数据处理、计划、控制、预测和辅助决策等功能。据统计,目前美国在计划管理中 80-90% 的工作由计算机完成,财务会计工作中超过 90% 的信息处理由计算机完成;人事管理领域中计算机的应用更是接近了 100% 。因此, MIS 毕业生在美国的就业市场上具有相当不错的工作前景。什么是管理信息系统(管理信息系统——Management Information System)系统 ,简称MIS,是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。它是一门新兴的科学,其主要任务是最大限度的利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理,通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解,建立正确的数据,加工处理并编制成各种信息资料及时提供给管理人员,以便进行正确的决策,不断提高企业的管理水平和经济效益。目前,企业的计算机网络已成为企业进行技术改造及提高企业管理水平的重要手段。企业通过计算机网络获得信息必将为企业带来巨大的经济效益和社会效益,企业的办公及管理都将朝着高效、快速、无纸化的方向发展。MIS系统通常用于系统决策,例如,可以利用MIS系统找出目前迫切需要解决的问题,并将信息及时反馈给上层管理人员,使他们了解当前工作发展的进展或不足。换句话说,MIS系统的最终目的是使管理人员及时了解公司现状,把握将来的发展路径。管理信息系统学什么?在美国,MIS专业主要有三个方向:图书管理、理工学院下面信息决策(偏重数学)、商学院(分为管理类和MBA类,MBA要求要有工作经验)。此专业多置于商学院下面,也有学校是文理学院下的数学系以及在工程学院下的计算机系。学校开设项目名称有可能为:Management Information Systems、Information system、Information Systems Technology、Information and library science、Information Systems Technology等等。有的项目偏重计算机知识与技能的培养,有的则由此衍生出图书馆信息管理的方向,有些则是希望能够培养出整合IT实践和商业技能为一体的学生。主要的核心课程大多涵盖如下几个方面:大数据、数据挖掘、高级算法、机器学习、语言编程、数据库、网路、通信、社会媒体(计算机方面);项目管理、管理策略、领导力培养(管理方面)。在英国,有的大学开设的MIS专业偏向商科的,大部分课程与管理相关,涉及编程课程比较少。适合不太喜欢 编程的学生。例如:圣安德鲁斯大学、华威大学、利兹大学等。有的偏向工程的,学校课程设置偏向信息技术,课程会涉及很多信息技术、软件工程、高级编程。技术性很高。例如:南安普顿大学,格拉斯哥大学,杜伦大学,约克大学等。但总的来说,管理信息系统依然是一门理工科与商科相交叉的学科。申请要求前言:虽然这几年MIS专业的申请难度逐渐提高,竞争力也日趋激烈。但相对而言,该专业的申请难度依然比不上一些主流热门专业,比如,商业分析,计算机科学,金融工程,数据科学。所以,对于一些竞争力不太够的,但依然希望学习到以上热门专业的申请者而言,可以选择申请MIS作为第二,甚至第一选择。毕竟,MIS专业基本能够涵盖以上热门专业所学习的大部分知识。申请者专业背景MIS这一专业因为在不同学校不同地区的要求不同,所以设置学院和成绩要求都比较特殊,不能从一而定。建议大家根据自己的情况,来选择方向和学校。理工科的学生如果想继续这方面的学习,完全可以申请理工学院下面片中数学的信息管理专业来学习,甚至一些商学院下面的偏计算机的也可以考虑;有工作经验的就建议申请MBA类的信息管理来申请。商科学生建议更多地申请商学院下的MIS项目。无论选择哪个方向,都可以找到适合自己的专业,有没有工作经验,有没有计算机背景,有没有某一类的考试成绩,这些都会是学校选择的标准。虽然申请管理信息系统没有严格的专业背景要求,但总的来说,以下专业背景的申请者更有利申请该项目。理工科:数学相关专业,计算机相关专业,电子与电子工程,信息工程,机械工程,物理学,地理信息系统等等数理背景比较强的专业。此类学生,优先推荐申请非商学院所开设的MIS项目。但即便他们想申请商学院下的MIS项目,也是没有任何问题的。当然,其他如 化学,材料科学,生物等专业的学生亦可申请该专业,只是相对来说会有些吃亏。文商科:金融学,经济学,管理学,会计学,市场营销,人力资源管理等专业,此类专业的学生由于计算机能力相对缺乏,故建议申请商学院下的MIS项目。当然,申请者若先修课背景不足,建议可以修读以下相关课程来补充自己的背景:Java, C# or C++等计算机编程语言统计学离散数学或微积分。硬件条件(GPA, TOEFL/IELTS, GRE/GMAT)对于GPA当然是越高越好,但基本上来说,TOP50的MIS专业的GPA至少达到3.3,才有比较大的申请可能性。而一些名校的MIS专业,建议GPA能够至少是3.5,甚至3.8,才具备一定的竞争力。TOEFL/IELTS:申请U.S News的综合排名TOP50之前的学校的学生建议IELTS至少要达到7.0(小分不低于6.0), TOEFL至少达到90(小分不低于20)。而申请TOP30之前学校的学生建议IELTS至少要达到7.5(小分不低于7.0)TOEFL必须达到100以上(不包含100)(小分不低于22)。GRE/GMAT:一般在商学院下开设的MIS项目同时接受GRE和GMAT,但是非商学院开设的项目,只接受GRE的居多。所以建议学生准备GRE的考试比较保险且选择性较多。此外,只接受GMAT的项目比较少。 综合排名TOP50之前的学校,综合多个学校的要求来看,建议GMAT至少达到680+。而GRE的话,建议至少达到315+。 而对于Top 30的学校而言,GMAT则至少要达到700+。相对应的,GRE至少要达到320+。如此一来,才具备一定的竞争力。英国与美国申请的不同之处而对于申请英国大学的商业分析专业而言,与美国相比略有不同。由于英国大学非常看重申请者所在的学校是不是211,985院校 ,所以,所指定的录取标准也有所区别。不少学校并不接受非211学生的申请。换言之,即便申请者自身背景非常出色,但由于所在院校为非211,必然会收到拒信。当然,英国中,大部分学校不需要提交GRE或者GMAT成绩。而且,英国大部分学校申请的时候,并不严格要求申请者提供雅思成绩,雅思成绩可以在拿到有条件录取之后再补充。所以,对于没有相关成绩的申请者来说,申请英国也算是一个不错的选择。软件要求(实习,科研,工作等等)除了MBA项目下的MIS方向之外,大部MIS项目不需要工作经验,一般能有数据分析、软件开发、商务分析方面的等实习经验将非常有助于申请。常见的职位有:信息系统开发;信息系统维护;信息系统技术支持;网页开发;网络管理员等。学费介绍以下是美国部分大学MIS专业学费的介绍,每年的学费范围基本在 $30,000~$70,000之间。(注:美国大部分MIS专业为两年制,剩下基本都是一年制)以下是英国部分大学MIS专业学费的介绍,每年的学费范围基本在 20,000~30,000之间。(注:英国MIS专业为一年制)典型项目介绍Massachusetts Institute of Technology麻省理工学院的信息管理在Sloan管理学院下面,叫做系统设计和管理(SDM,System Design & Managemengt),它不仅学习管理方面的知识,还要学习系统设计,如系统架构、系统工程和系统项目管理等等。MIT的SDM偏重于系统设计方面,学校也会提供相关的管理知识、工程学知识以及领导能力的学习,这些知识都会在系统设计中体现出来。MIT的SDM里面有些课程是综合系统设计和管理两方面的知识的,例如系统架构、系统工程和系统项目管理等。课程设置分为三种:基础课程,必修课程和领导课程。其中领导课程学生课程共包括3门基础课,8门必修课,4门选修课,1门论文课程还有1门系统论文课程。从课程设置可以看出MIT的信息管理专业是偏工科的,因为核心的课程都是与系统设计有关的,例如上面说到的系统工程和系统项目管理等课程,当然这些课程里面还是有穿插很多管理方面的知识的。Carnegie Mellon University卡耐基梅隆的信息管理是设在H. John Heinz III公共政策与管理学院下面的,全称叫Information Systems Management信息系统管理。它的教学特点是IT practices+ Business methods,学校偏重理论知识在实际中的应用,学校也向学生提供较多的seminar。它是为期三个学期的课程,但对于一些有超过三年工作经验的学生课程可在一年里面完成,没有工作经验的学生就必须参加一个由学校组织的夏季实习,所以没有工作经验的学生完成课程是需要18个月。CMU的必修课程分三个方向,分别是技术与技术管理,组织管理与策略和项目管理,必须修满5门技术与技术管理方向的课程,4门组织管理与策略方向以及2门项目管理方向的课程。学生可以进行侧重点的选择,比如电子商务,商业智能,信息安全管理,服务管理和医学情报等。CMU的ISM专业比较偏重管理知识的学习。CornellUniversity康奈尔大学Master of Professional Studies (MPS) in Information Science项目开设在工程学院下,项目时长是1年,重点培养学生IT相关技术,学生的毕业去向非常好,就业公司多是世界著名的高科技企业例如苹果,通用,微软,甲骨文,雅虎等等。做为常春藤盟校之一,康奈尔大学一直深受中国学生的热爱,每年申请人数众多。该专业要求学生很强的计算机背景,需要掌握高等级编程语言,网页技术,很强的分析能力,信息系统基础知识,且要求有很好的数学基础,学习过微积分,概率论,统计和线性代数。University of Arizona (Eller)该校的管理信息系统系实际上是对计算机技术和方法、人工智能、经济学、运营管理和社会技术网络学等领域的交叉研究。 GRE 和 GMAT 成绩均可接受,一般来说有录取资格的申请者的成绩比率都在 90% 以上,研究生 GPA 最低 3.25 。 MIS是设在Eller商学院下的。UA的MIS有三种类型的program,一种是17个月四个学期的课程,这是提供给没有工作经验的学生的,但学校会提供相关的实习机会给学生,这个课程比较偏重于当今一些先进的信息管理系统的研究,例如ERP,SCM,CRM以及三者的整合等;一种是一年的课程,申请人必须要超过一年的工作经验;最后一种是为期两年的双学位课程,这个同样也是有工作经验的要求的,两年后学生将会获得UA的MIS和MBA的双学位证书。第一种较第二种多了一些基础学科的学习,例如企业沟通,企业数据管理等,而第三种较第一二种就多了很多管理类的学科,例如会计、市场营销和管理学等。UA的课程设置特色在于它有一个叫Master project的计划,学生要用大概一年的时间和导师在一起完成新的系统开发工作或学术论文的研究工作。就业方向与平均薪资管理信息系统专业平均年薪在$63,100,管理信息系统是一门研究组织运行过程中怎样应用计算应用程序的学科。这个专业的学生需要建立较强的沟通和计算技能。管理信息系统是信息系统行业中薪金最高的职业之一。一个在微软工作的大学生每年能够赚到十一万六千美金之多。大部分毕业生在苹果、戴尔等计算机系统设计公司工作。根据预测,从2010年到2020年间,管理信息系统行业的就业率会增长18%。从美国的就业情况来看,美国管理信息系统MIS专业的毕业者在人才市场上还是比较抢手的。因为有一定的技术水平,所以就业面还是比较宽的、就业前景还是比较乐观,即使是在金融危机、就业形势严峻的情况下。MIS毕业生在支持创新、策划、信息基础设施管理协调信息资源上做出了重大贡献. 目前,社会对在系统管理和发展方面有专业知识的信息系统人才的需求量有增无减。管理信息系统作为“商业”与“技术”之间的沟通桥梁,就业面也是非常广的。下图所列举的是MIS毕业生的工作去向,可以分为四大类别:互联网公司金融机构咨询公司其他行业比较常见的职位:商业分析员IT咨询系统分析员系统开发者系统支持等案例分享案例一毕业院校:国内某一本院校 主修: 地理信息系统GPA: 3.4/4.0托福/雅思: 90+GRE/GMAT: 310+实习/工作: 两段地理相关实习科研经历:一段信息系统相关科研录取院校: Syracuse University, University of Pittsburgh, Northeastern University案例二毕业院校:国内某211院校主修: 信息管理与信息系统GPA: 3.8/4.0托福/雅思: 105+GRE/GMAT: 325+实习/工作: 一段相关实习科研经历: 两段相关科研录取院校: University of Washington, Washington University in St. Louis案例三毕业院校:国内985+美本 主修: 金融学,经济学GPA: 3.9/4.0托福/雅思: waiveGRE/GMAT: 320+实习/工作: 两份相关实习科研经历: 5段相关科研录取院校: Cornell University案例四毕业院校:国内普通二本主修: 国际经济与贸易GPA: 3.2/4.0GRE/GMAT: 315+实习/工作: 两段非相关实习科研经历: 无录取院校: Syracuse University, Northeastern University, George Washington University案例五毕业院校:国内211院校主修: 通信工程GPA: 3.0/4.0托福/雅思: 100+实习/工作: 无科研经历: 两段通信相关项目录取院校: University of Virginia, Boston University, Northeastern University, University of Florida

不为祸始

基于实现电池组串并联切换的管理系统研究

【能源人都在看,点击右上角加'关注'】近年来,随着新能源电动汽车产业的快速发展,其相关材料制造及组装技术也在不断趋于成熟。对于电动汽车的供能系统而言,电池包及其内部电芯的组成结构是影响电动汽车充电效率、电芯容量和使用寿命的一个关键因素[1-2]。电池包是由若干节电芯通过串并联组成电池组,再由若干电池组组合而成的,目前新能源厂商多数采用先并联后串联的方式,将电池组串联构成电池包[3-4]。串联结构的优势在于可为电机提供足够高的输出电压并防止出现过大的电流造成电路的损毁,避免了供电电压不一致时,并联结构中在电池包内部形成回路的安全隐患。但由于电芯的差异性,充电时,串联结构中每个电池组分得的电压会因本身的内阻和极化程度不一而不同,从而导致电池组充电不均的情况[5]。在此情况下,如果保护电路启用过充保护,则将有一部分电芯保持未充满状态,电池利用率低;如果不启用过充保护,则会对已经充满的电芯造成过充损害,严重影响电芯及电池组寿命[6-7]。为了解决上述问题,本文以提升电池组利用率为目标,设计并开发了一套以CSU38M20芯片作为微控制单元(MCU)的串并联切换管理系统,根据电芯状态和充放电的需要对电路中继电器的开合进行控制,从而改变电池组连接结构,实现电路系统串并联结构的切换,保证电池组充放电均匀。同时利用CSU38M20芯片的电压监测功能读取各个电池组的电压,通过异步串行(UART)端口发送实时数据到单片机并进行处理,进而实现对整个电池包的全面保护和管理。本文采用磷酸铁锂/石墨18650电芯,以两串三并(2p3s)的结构组装电池组,通过对样品电芯进行实验和监测,验证了串并联切换管理系统中电路设计和构造方案的可行性及其控制的有效性。系统结构设计综合电池组串联与并联的优劣势可知,多个电芯在不同充放电状态下的串联、并联结构切换可以有效解决单纯串联或并联所带来的问题和风险。在本系统结构设计中,通过采集各个电池组的电压,判断电池包所处状态,并根据充放电指令确定电芯连接结构,及时调整各个继电器开关状态,并实现各个电池组的电量均衡。基于电池组串并联切换的智能充电系统由三个模块组成,包含串并联切换模块、智能控制模块和电芯保护模块,串并联切换电路系统整体框图如图1所示。图1 串并联切换电路系统整体框图每个电池组都由各自的电池保护模块提供安全保护。电池组之间的连接结构、电路通断则由MCU控制的继电器开关相连,用于实现串联或并联的连接方式。电压采集模块采用差分信号的监测方法,每个电池组均有独立的电压采集线接入MCU中。继电器开关、MCU和电芯保护模块均使用系统提供的5 V直流信号作为电源。模块设计与功能2.1 串并联切换模块在本设计中,使用继电器作为开关来控制电路以实现串并联切换。在实际应用过程中,因为继电器将低压的控制电路和高压的外部电路连接在一起,很容易产生干扰并发生安全事故,故加入光耦隔离电路作为防干扰的保护措施,使切换模块变得更加安全可靠。电池包中继电器开关分布如图2所示,切换模块工作后的等效电路如图3所示(为了便于理解,在本图中以开关符号代替继电器符号),本设计以3个电池组构成电池包的形式进行实验与测试。图2 电池包中继电器开关分布图3 并联(左)与串联(右)等效电路图由于电池组通常以串联的形式供电,因此在本设计中,将负责并联功能的继电器(并联开关)的常闭接口和电路相连,负责串联功能的继电器(串联开关)的常开接口和电路相连,保证即使在电池组串并联切换功能失常的情况下,依然可以正常为负载供电。电池组与继电器的具体电路图如图4所示,其中绿色模块BT1~BT3为由电芯和保护电路构成的电池组。图4 电池组与继电器电路图2.2 智能控制模块智能控制模块由MCU与控制电路构成,该模块的主要功能为:判断电池包的实时状态,监测各个电池组实时电压,通过控制输出端口高低电平的输出,从而控制电路中所有继电器开关,实现电路串联和并联切换的功能。该模块的具体原理为:MCU选用CSU38M20芯片来实现对整个电路的控制,CSU38M20芯片是一款锂离子电池的MCU芯片,包含UART与I2C端口、电平输入与输出端口,其中UART与I2C端口使得芯片可以与其他主机进行通信,电平输入端口可以用来监控若干节锂离子电池的电压,电平输出端口可以输出高/低电平以控制开关进行串并联状态的切换。通信端口与充电机或电池管理系统相连,检测充电机具备的输出能力并判断电池包当前所处状态;电平输入端口和锂电池相连,以差分电压的形式为监测芯片提供数据,MCU以此来判断控制电路所处状态并进行相应操作。智能控制模块电路如图5所示。图5 智能控制模块电路智能控制模块在收到指令后首先通过监测到的电池电压判断电池包当前所处状态(充电、放电、静置),同时确保所有连接到控制开关的输出端口均为无输出状态以保证电路安全。当通信模块收到充电指令时,与充电机通信,检测充电机具备的输入能力,根据充电机的输入能力,配置不同的充电方式,并根据需要为不同的输出端口配置不同的输出电平以实现电路结构的切换,输出端口为图5中所有与S11~S23连接的端口。当通信模块收到放电指令时,基于电池包在放电时需要以并联形式供电的情况,MCU控制与并联开关连接的端口全部输出高电平,与串联开关连接的端口保持关断状态。2.3 电芯保护模块由于电路中存在多个开关,在为整体电路以及MCU程序进行周密的安全性能设计之后依然需要防止短路情况的出现,因此电芯保护模块主要用于对单个电池组的短路保护。电路设计中选用艾普凌科电池保护集成电路芯片(IC),具体IC型号可以根据需要保护的电芯数量决定,本设计中采用S-82A1A系列电池保护IC与单个电池组进行连接并接入到整体电路中,以防止过充、过放和过流情况的出现,其电路图如图6所示。图6 电芯保护模块电路图VM为外部负电压输入端口,VINI为过电流监测端口,可以判断电池当前电压是否位于正常范围内;CO与DO分别为充电控制用场效应晶体管(FET)门极连接端口和放电控制用FET门极连接端口,两个端口与两个反向连接的N沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相连。以充电情况为例,DO端口持续输出低电平,电芯电压位于安全电压范围内时,CO端口输出高电平至MOSFET的G极,MOSFET导通,整体电路形成通路;若电芯电压高于过充电检测电压,则CO端口输出低电平,MOSFET断开,整体电路形成断路,从而达到保护电芯和电路的目的。系统实现及数据测试为了验证该智能管理系统的可行性,制作了实验样机。实验电路中采用2个电芯磷酸铁锂/石墨18650型电芯并联构成一个电池组,共三组电池组串联的形式作为控制对象进行实验。实验数据经过MCU传输至电脑端,便于对实时状态进行判断和监测。实验样机如图7所示。图7 实验样机实验以串并联交替切换的形式共进行了10组测试,每组测试中均进行一次串联和并联的切换,且保证每组测试时电池包的电量状态均不相同,测试所得数据如表1所示,电压测量误差均值为0.67%,电压采集的误差较小,说明该电池系统的采集功能较好,可以保障MCU根据精确的电压信息更好地控制电路系统。表1 电压采集数据表结 束 语为了使得新能源电动车系统中的电芯利用率更加高效安全,且电池包结构更为灵活,本文基于CSU38M20芯片设计了一种高效低成本且安全的电池组串并联切换智能管理系统。本智能管理系统可精准有效地监测电池包内各个电池组的电压信息,测量误差均值为0.67%。同时,MCU接收到切换指令后控制继电器工作,电路系统整体平稳,未出现较大的电压和电流波动,电池组的串联结构和并联结构随继电器开关的通断而有序地切换。该智能管理系统可有效地在电池充电、放电的过程中监测各个电池组状态,并及时进行结构调整,从而提升充放电效率,稳定电池组运行环境,进而提高新能源电动车的安全系数。参考文献:[1] LU L, HAN X, LI J, et al. A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles[J]. Journal of Power Sources, 2013, 226: 272-288.[2] XIAO X, QIAO L, LI S. A Li-ion battery management system based on MCU and OZ8920[J]. Procedia Engineering, 2012, 29: 738-743.[3] 南金瑞,孙逢春,王建群.纯电动汽车电池管理系统的设计及应用[J].清华大学学报(自然科学版),2007,47(S2):1831-1834.[4] 乔旭彤,耿海洲,董峰.集中式电动汽车电池管理系统设计[J].电子测量与仪器学报,2015,29(7):1019-1027.[5] 王灿烨,刘庚辛,王鑫泉,等.基于主动均衡策略的电动汽车用锂电池管理系统设计研究[J].汽车技术,2018(6):5-10.[6] 何秋生,徐磊,吴雪雪.锂电池充电技术综述[J].电源技术,2013(8):1464-1466.[7] 姜长泓,徐宏.矿用锂离子电池主动均衡控制系统的研究[J].电气传动,2018,48(4):37-40.作者:任嘉祥,董新华,王星,沈力,沈文卓单位:上海交通大学 电子信息与电气工程学院上海碳源汇谷新材料科技有限公司免责声明:以上内容转载自电池中国,所发内容不代表本平台立场。全国能源信息平台联系电话:010-65367702,邮箱:hz@people-energy.com.cn,地址:北京市朝阳区金台西路2号人民日报社

瓶中信

信息管理与信息系统专业考计算机科学与技术专业研究生是否算跨考

首先,信息管理与信息系统专业虽然经常被列入到信息学院,但是本质上该专业隶属于管理类学科,是集经济信息管理、管理信息系统、信息学、科技信息学等专业整合而成,所以信息管理与信息系统专业的课程体系与计算机科学与技术的课程体系有较为明显的区别。信息管理专业的课程围绕信息系统的设计、开发和运用展开,在当前的大数据时代背景下还需要具备一定的数据分析能力,所以课程当中也涵盖了一部分统计学知识,包括一些统计学工具的使用等等。总的来说,信管专业更强调管理方面的知识,而不是技术实现的细节,在培养目标上与注重技术实现的计算机科学与技术专业有明显的不同。计算机科学与技术专业的课程体系围绕技术研发展开,课程包括数学、物理、模拟电路、数字电路、操作系统体系结构、编程语言、算法设计、数据结构、编译原理等,重点在于技术实现和研发,所以从这个角度来看,信息管理专业要考计算机科学与技术专业的研究生,还是具有一定跨度的。对于信管专业的学生来说,如果要考计算机科学与技术的研究生,需要做好以下三件事:第一:重视专业课的复习。由于在专业课程上具有较为明显的区别,所以信管专业的学生要补学大量计算机相关的专业课程,既要准备初试课程(编程语言、数据结构),同时也要准备复试的考察内容,涉及到操作系统、计算机网络、算法设计等。第二:做好时间规划。由于基础知识结构上的差异,通常需要较长的准备时间,这个过程一定要做好时间规划,同时需要较强的学习能力。在时间规划上,一方面要结合自身的实际情况,另一方面要把更多的时间用在专业课的复习上。第三:注重交流。在复习的过程中最好跟专业老师详细沟通一下,如果在复习专业课的过程中能够得到老师的指导,会起到比较积极的作用,也会节省一定的时间。我从事互联网行业多年,目前也在带计算机专业的研究生,主要的研究方向集中在大数据和人工智能领域,我会陆续写一些关于互联网技术方面的文章,感兴趣的朋友可以关注我,相信一定会有所收获。如果有互联网、大数据、人工智能等方面的问题,或者是考研方面的问题,都可以在评论区留言!

怪物

信息管理与信息系统,听起来高大上,但属于什么科呢

现在的信息管理与信息系统是一门非常热门的新兴专业,关于这一门专业的具体知识,很多学生和家长在报考志愿的时候都对此有很多疑惑,不知道它到底算是管理类的文科专业,还是说信息通信类的工科专业,今天我们来系统地了解一下这门学科的具体学的内容,以及未来走势,以及学生毕业后的就业情况到底如何?1、专业介绍首先我们来介绍一下信息管理与信息系统到底运用在生活的哪一方面?比如说我们去医院看病,从挂号开始,医院电脑中就会有一个事先准备好的信息系统,将病人的各项信息全部记录在这个系统中,医生和护士能够通过电脑作为终端去了解病人的各项缴费信息,病证信息,住院信息等等,并通过系统里所储存的信息告知患者,接下来要如何做?要到哪一个窗口去?要干什么等等。这样的一个系统就是信息管理与信息系统这一专业所要研究的内容。这样的信息管理系统主要面对的还是大型企业和中型企业,因为这样的信息管理系统能够大幅度节省中层和底层工薪阶级工作时间的消耗。2、学生学什么?信息管理与信息系统这一专业的简称叫做信管专业,也就是说,它包含了信息和管理两个方面,所以他所学的专业也主要围绕这两个方面展开,在管理方面,一般大学都会在本科安排管理科学,行为学,社会学等有关的学科。在信息专业一般大学会安排通信课程,商务智能课程,数据挖掘课程,信息系统的设计与实现等等。由于不同的大学,他们在信息管理与信息系统这一专业的具体研究方向不不一样,所以在本科学习的课程也会有稍微的不同,学生和家长如果对这样的专业有意向的话,可以在具体学校的招生网站上面了解该专业的本科培养指南,里面会有学生每学期要学习的各科课程名字。3、学生就业就目前来说,信息管理与信息系统就是一门非常热门的专业,2016年,我国就针对信息管理这一方面发布了相关规划,其中非常重视建设更加先进的信息体系,并且要求要创建更加方便百姓生活的信息系统,要让网络深入到生活中的每一个细节。由于信息管理与信息系统这一专业的设计方面非常广泛,所以学生毕业后就业的时候也有更多选择的方向,比较常见的就是在一些大型中型企业中担任企业信息管理的岗位,具体来说主要就是维护公司的信息系统,解决计算机在运行系统时所出现的各种问题,同时,学生如果在创新能力方面有天赋的话,也可以结合自身所学习的知识,做一些信息系统的开发工作。4、报考指南目前为止,全国有好几百所高校都开设了信息管理与信息系统这一专业,但其中鱼龙混杂,但大家可以参考一下国家每年对每一专业的等级评估, 信管专业排名是重点学科的大学,分别是哈尔滨工业大学,天津大学,合肥工业大学,西安交通大学,国防科技大学,中南大学,浙江大学,上海交通大学,大连理工大学,北京航天航空大学,清华大学,这些都是双一流的高校,如果大家报考有困难的话,也可以到具体网站查询专业排名稍低一些的高效名字。不同大学在专业的培养方向上也会有差异,所以大家们要详细了解专业的具体学习内容,比如说浙江大学,他就以信息技术作为它主要培养方向,培养出来的就是工科型人才,而像清华大学培养的就是信息以及管理交叉性特别强的复合型人才。大家一定要多问,多看,多了解之后再做决定哦。

向南方

实验室信息管理系统(LIMS)知识大全

LIMS应用越来越普及了,本文完整地阐述了LIMS开发和应用过程中的几乎所有重点问题,分享给大家。基本概念和发展历史1.1 基本概念简单地讲,实验室信息管理系统(LIMS),就是指通过计算机网络技术对实验的各种信息进行管理的计算机软、硬件系统。也就是将计算机网络技术与现代的管理思想有机结合,利用数据处理技术、海量数据存储技术、宽带传输网络技术、自动化仪器分析技术,来对实验室的信息管理和质量控制等进行全方位管理的计算机软、硬件系统,以满足实验室管理上的各种目标(计划、控制、执行)。1.1.1 分类按功能,LIMS一般可以分为两大类:第一类是纯粹数据管理型,这类的LIMS软件主要功能一般包括:数据采集、传输、存贮、处理、数理统计分析、数据合格与否的自动判定、输出与发布、报表管理、网络管理等模块。但其功能单一,容易实现。第二类是实验室全面管理型,除了具有第一类的功能外,还增加了以下管理职能:样品管理、资源(材料、设备、备品备件、固定资产管理等)管理、事务(如工作量统计与工资奖金管理、文件资料和档案管理)管理等模块,组成了一套完整的实验室综合管理体系和检验工作质量监控体系。其功能比较全面,除了能够实现对检验数据严格管理和控制外,还能够满足实验室的日常管理要求;网络结构相应要复杂一些,实现起来要困难一些,投资比较大,而且往往需要专业单位与实验室合作开发设计。1.1.2 研究对象主要研究对象是实验室管理活动中信息的规律以及用计算机和网络技术实现辅助管理的方法,主要研究内容是如何利用计算机和网络技术来实现信息处理的全过程。具体来说,包括四方面内容:1、信息需求的研究; 2、信息流动过程与信息量的研究; 3、LIMS的结构研究; 4、主要设计工具的研究。1.1.3 基本特征LIMS是围绕实验室管理目标而设计的 ;LIMS的结构化决策支持;数据集中统一管理;分析预测和控制功能;系统观点1.1.4 LIMS与管理软件LIMS作为一个信息管理系统,它有着和ERP、MIS之类管理软件的共性,如它是通过现代管理模式与计算机管理信息系统支持企业或单位合理、系统地管理经营与生产,最大限度地发挥现有设备、资源、人、技术的作用,最大限度地产生经济效益。但其也与企业管理软件存在着差异,首先,LIMS作为实验室的管理软件,它是有标准可以遵循的。它的系统方案设计必须严格遵循国际和国家关于实验室的要求。而ERP、MIS之类的企业管理软件则没有相应的标准可以执行,这就使得不同用户的ERP、MIS之间可以存在巨大的差异。其次LIMS不仅仅能为实验室提供一个管理的平台,还能为提升整个实验室的运行效率、学术水平等等提供更多帮助。现代的仪器是智能的、高度自动化的,这就使得实验室人员能通过LIMS来操纵仪器,极大的提高工作效率。1.1.5 发展历史LIMS发展至今大体可分为以下几个阶段:雏形期(60年代末期-70年代初期为雏形期,是LIMS设计思想的产生时期,实验室的数据管理仍然停留在手工记录阶段。) ——商品化时期(这个时代的计算机语言和网络技术还不够发达,计算机的价格比较昂贵,需要专业的技术人员编写与维护程序。)——功能完善时期——网络化产品的兴起。系统结构2.1 体系结构以Web服务器为中心,采用三层架构来实现,即:界面、业务和数据三个功能层次。用三层架构模式来实现LIMS,系统的界面层与业务层相互分离,无论是界面层的改变还是业务层的改变,都可以做到互不影响,因而,嘉峪检测网认为,有利于系统的维护和功能扩充,增强了系统的灵活性;业务逻辑在应用服务器实现,而不是在每一台客户机上实现,同时,对数据的访问也可以做到只能通过应用服务器进行,从而增强了系统的安全性,并实现了“瘦客户端”;客户端需要的数据可以在应用服务器中进行预先处理或全部处理,然后将处理结果传给客户端,降低网络通信量。2.2 基本运行环境2.2.1软件环境: ①服务器操作系统:Windows NT Server 、UNIX、LINUX 等;数据库:MSSQL Server 、SYSBASE、ORACLE等。②工作站Windows 98 、Windows 2000 、Windows XP等。2.2.2 硬件环境:服务器、PC、打印机以及不间断电源等设备,可根据单位实验室的规模进行相应配置。2.3 系统的网络结构实验室及其内部所有仪器设备都分布在一个单位内各个建筑物内。网络的拓扑结构一般采用星型以太网式,以100Mbps 速率以太网卡组网,以目前技术发展水平,单位内部完全可以实现100M以上的连接带宽。因此实验室的各种设备都可通过网线连接到各层次的网络设备上,然后与服务器相连。在网络设备与实验室仪器设备之间,也需要布置相关的分析仪器数据接口。设计开发原则3.1 总体系统观念3.2 系统适应性3.3 联合开发3.4 系统设计与工作程序配套3.5 运用计算机功能优势3.6 自顶向下功能简介4.1 LIMS应具备的基本特点技术上具有先进性、高效性、实用性、安全性;数据管理功能完善,数据的采集、处理、发布过程中不会出现数据丢失、改变的问题;界面友好,操作简便,使用Web数据库技术和统一的浏览器界面;自动化程度高,网络结构设计简单;模块化设计,易于扩充功能;符合ISO/IEC导则25的规范要求,符合实验室管理特点;产品设计灵活,客户化周期短。4.2 LIMS的功能简介4.2.1 标准库管理系统主要是完成相关标准的录入、更新、修改和审核等功能。一套完整的标准库是使整个业务能够流畅运转的根本保障,标准库的内容应该包括标准代码、标准名称、标准类别、项目代码、项目名称、项目标准值、项目标准单位、检验方法、检验科室等必要字段,为了保证标准的准确性,标准库应由资深的专家审核后方可正式使用。4.2.2样品管理系统该系统是实验室日常运行最为频繁的模块,它为样品分析评价提供了支持,包括样品分析、样品登录、样品管理、样品测试、审核系统、结果输出、QA/QC等方面。4.2.3 争议处理系统当用户对分析结果产生质疑时,可以通过争议模块处理争端。LIMS应完整记录样品分析相关信息并具备可追踪性。用户只需通过书面、电话、传真、电子邮件、网上发布等形式提出争议请求,争议处理负责人员将及时响应用户需求。4.2.4 信息查询系统信息查询:包括分析进度、综合信息查询。用户可根据授权级别查询相关信息。为了迅速从系统中找到所需信息,避免多余信息的出现,用户可进行特定的、自定义查找。所有查询结果都可以进行排序、分类、统计。信息查询可快速反映从原始数据到加工处理数据的每一步历史数据,也能查询人员情况,项目进行情况,客户,标准资料,实验室各种文件规定,各种报表,及各种技术资料等等。信息统计:灵活方便的反映不同用户要求的各类统计图表信息模块。根据需要还可提供与各类专用统计软件的无缝连接。4.2.5 实验室事务管理系统实验室事务管理系统包括实验室杂务、内部通告、人员去向、计划、工作安排、文档处理、公共信息、人事管理和经费管理等方面。主要从事日常事物处理工作,提供汇总实验室人员、设备、项目以及实验数据,完成各种日常报表编制和实现网上信息采集、整理、检索和数据统计工作。4.2.6 检测收费管理系统受检样品收费功能:样品受理完成后形成缴费单据(进行过欠费处理的除外),财务科的工作人员根据样品受理时产生的唯一编号进行收费操作。财务收费应包括申请(被采样)单位、缴款方式(现金、支票、电汇)、打折情况、应缴款、实际缴款等字段。n财务管理功能包括会计核算(总帐模块、应收帐模块、应付帐模块、现金管理模块、固定资产核算模块、多币制模块、工资核算模块、成本模块)和财务管理(财务计划、财务分析、财务决策)等模块;系统自动完成凭证记帐、根据定义好的报表格式和公式自动生成报表,而且保证了数据的准确性和一致性,减轻了手工劳动,大大提高了工作效率和工作质量。4.2.7 科研管理及资料查询系统包括科研立项、过程监控(文档)、阶段试验(报告)、科研档案管理和项目结题等方面。该系统将与单位内部的文献资料信息库集成,方便科研人员的资料查询,提高科研的水平和质量。4.2.8 资源管理系统资源管理包括人力资源、物力资源、标准物质管理、其它物资管理以及无形资产如知识产权等的管理模块。4.2.9 客户关系管理系统由于消费者的消费者意识逐渐加强,顾客已由过去的被动接受,转变为主动寻求自我需求,因此注重满足个性差异的顾客需求将是企业间的竞争趋势。在客户导向的时代,只有积极的个性化服务,才能提高消費者的忠诚度,抓住客户的心。客户关系管理关注的就是如何通过不断的沟通了解并影响顾客的行为,通过分析对顾客有效并可供参考的信息,增加新客户、留住老客户,根据客户的个性化需求提供专为客户量身订做的服务以提高客户的满意度并改善客户的利润贡献度。4.2.10 系统管理系统系统管理模块是对系统用户进行管理,包括用户设置与编辑、数据查询用户、部门设置与编辑和部门管理等;同时进行资源配置管理和日志管理。n系统管理包括系统初始化、设定用户权限、系统设定、日志管理、论坛管理和数据维护。 数据维护是系统维护工作量最大的部分。因为系统每天运行都要产生大量数据,这些数据的有效存储、备份都是很重要的。4.2.11 内部论坛和公告栏可以按业务种类设置专题论坛,每一论坛有本实验室的这类业务负责人负责,内容涉及该类业务的发展动态、员工的技术交流、专业问题的讨论等;公告栏主要是针对实验室的当前的研究重点、工作活动的安排、主攻的难点、科研计划等进行公告,让员工随时了解本实验室的工作动态,有利于调动员工的工作主动性。4.2.12 帮助系统有独立运行帮助系统,有紧跟具体模块的在线帮助,更有智能化帮助信息(系统自动根据鼠标所处的位置给出相应的帮助信息),全方位的提供帮助信息。LIMS在实验室质量管理中的作用5.1 样品管理在质量管理中,样品登录、分析检验、数据复核直至最终分析报告组成了样品管理流程。根据不同组织结构、各组织成员所担负的不同职责以及不同的样品类型,LIMS通过用户配置将这一流程组织成为能以最规范和最有效方式运行的样品管理流程,并在运行中对整个流程及其各个环节进行精确的控制,从而提高样品的管理效率。质量管理人员可以通过LIMS快捷地获得所有样品的信息,当出现质量问题时能在第一时间作出反应并采取措施。此外,LIMS还可以与业务办公系统等系统连接,让领导和相关部门共享检验信息,及时对出现的问题作出调整。5.2 数据管理LIMS 能对这些数据进行统一管理,将所有数据的输入、贮存、处理和分发全部在一个数据库中进行,避免了数据丢失和多次复制。数据集中管理还为迅速查询和形成报告提供了最快捷方便的手段,并通过相关的统计手段及趋势图来加强产品质量控制,具有纸张保存方式无法比拟的优势。嘉峪检测网认为,LIMS的安全机制保证了只有经授权的人员才能输入、读取、处理和分发数据,杜绝了非法复制、修改数据的现象,对于正常的数据更正,系统也会要求输入更改理由,并自动记录更改人的姓名及时间等。5.3 仪器管理LIMS可以连接分析仪器(如液相色谱仪、气相色谱仪、天平等) ,通过对仪器分析数据的自动采集,可以减少手工录入错误,加快数据传送速度,从而节约了分析员的大量时间。n在采集分析数据的同时,LIMS还能采集相关的环境数据,使对数据的分析更加全面、可靠。nLIMS还可以进行仪器维护,允许为仪器创建定期的校正计划表,跟踪、记录校正情况。nLIMS还可以统计仪器的使用率,最大限度地利用仪器。网络的发展使LIMS远程控制分析仪器成为可能,使实验室人员可以最大范围地使用自动化仪器,随时对样品分析全过程进行动态跟踪监控。5.4 报告管理LIMS具有强大的报告功能。LIMS带有一个专门用于报告设计的模块,可以让用户设计出符合自己要求的报告。报告的种类可以是常规的检验报告、分析报告,也可以是质量报告、管理报告等。这些报告不仅能简单地反映出系统内部数据,而且还能对数据进行加工处理,例如质量趋势报告、质量波动图等。LIMS可以设定在流程的某个环节自动打印报告,或以电子邮件和网页形式公布报告,及时、准确地反映质量情况。上述这些报告也都有一定的权限设定,只有经授权的人员才能阅读、打印,从而保证了数据的安全性。5.5 安全管理LIMS采用先进的网络技术,可用多层次、逻辑处理、数据存储分层的分离技术,确保数据完整,防范病毒的破坏和人为修改。n通过给用户分配权限,只允许观察和操作某些指定的数据。在LIMS中每一种操作都应能够规定操作权限,如果没有给使用者某些权限,那么在他工作期间,相应的操作无法执行。实验室的测试结果在发送前要经过主管部门负责人的审核,合理的审核机制也是一个优秀LIMS系统所应该具有的。5.6 资源管理LIMS可以对人员、对照品、试剂等进行管理,并可对工作量进行统计,核算成本等。电子签名6.1 概念FDA 的定义:电子记录是指任何由计算机系统产生、修改、维护、归档、提取和分发的文字、图形、资料、声音、图像或其它以数字形式存在的信息集合,而电子签名则是指经计算机编辑的由某人使用、承认或授权,与其手写签名在法律上具有同等地位的任何符号或符号串。电子记录和电子签名适用于所有与人类健康相关的行业。《中国电子签名法》给出的定义:电子签名是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。通俗点说,电子签名就是通过密码技术对电子文档的电子形式的签名,并非是书面签名的数字图像化,它类似于手写签名或印章,也可以说它就是电子印章。可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力。数据电文,是指以电子、光学、磁或者类似手段生成、发送、接收或者储存的信息。数据电文应能够有形地表现所载内容,并可以随时调取查用的数据电文,视为符合法律、法规要求的书面形式。6.2 功能身份认证;保密;完整性;不可抵赖6.3 模式目前,美国使用的电子签名主要有三种模式:智慧卡式;密码式 ;生物测定式。6.4 电子签名与加密技术基于数字证书的电子认证技术已经可以成功解决用户身份识别、数据安全、数据完整和历史行为不可抵赖等安全问题。电子认证采用PKI(公开密钥基础设施)技术,为用户收发电子邮件、访问Web站点的访问、网上公文传递等应用简单提供了安全保障。利用基于数字证书的用户身份认证技术对日常管理工作中的文档数据进行数字签名,可以确保文档数据信息的完整性,确认文档数据的真实来源,防止出现抵赖行为或他人冒充伪造篡改数据;利用基于数字证书的数据加密技术对在网络上传输的机密文档进行加密,可以防止商业机密或其他敏感信息泄漏。电子签名技术的实现需要使用到非对称加密(RSA算法)和报文摘要(HASH算法)。非对称加密(RSA算法)是指用户拥有两个密钥,一个是公钥,一个是私钥。公钥是公开的,任何人可以使用,私钥是保密的,只有用户自己可以使用。该用户可以用私钥加密信息,并传送给对方,对方可以用该用户的公钥将密文解开,对方应答时可以用该用户的公钥加密,该用户收到后可以用自己的私钥解密。公私钥是互相解密的,而且绝对不会有第三者能插进来。嘉峪检测网认为,报文摘要利用HASH算法对任何要传输的信息进行运算,生成128位的报文摘要,而不同内容的信息一定会生成不同的报文摘要,因此报文摘要就成了电子信息的“指纹”。电子签名的软件应该做到:实现电子盖章、文档加密、签名者身份验证等多项功能,这对于签名者的身份确认、文档内容的完整性和签名不可抵赖性等问题的解决具有重要作用;软件还应支持多人多次签名,每个签名可以在文档中的任意位置生成,完全由签名者控制;软件避免采用宏技术;电子签名使用的数字证书可以存储在智能卡和USB电子令牌之类的硬件设备中。LIMS的应用和未来 7.1 LIMS在各行业实验室的应用在实验室中使用LIMS技术,将会给实验室管理和工作质量控制产生较大的效益,是实验室必然的发展趋势。各类检测实验室的改造、提升离不开 LIMS。它对于提高效率、降低成本、提高产品质量起到重要作用。目前,LIMS已经在化工行业、医疗、医药、环境保护、科研、教学、食品、酿酒、烟草、进出口检验检疫、冶金、矿山、机械制造、计量等行业实验室得到了广泛的应用。7.2 LIMS的未来LIMS应用发展非常迅速。从实验室管理的角度来看,随着实验室的需求的变化对该系统要不断的更新和完善,未来实验室的LIMS应当是高度专业化、智能化、系统化、自动化、空间跨距大以及多学科交叉的。LIMS的发展与应用要紧跟技术的最前沿,满足数字化时代的要求。北京天健通泰科技有限公司拥有十余年IT服务实践的深厚积累,专业提供试验、检验检测业务信息化产品及解决方案,知识信息化总线产品及解决方案; 公司拥有包括神鹰试验业务综合管理平台系统、神鹰试验数据管理系统(TDM)、神鹰实验室信息管理系统(LIMS),和知汇智能知识管理系统。神鹰LIMS可以针对客户需求做出迅速调整的成熟软件系统。神鹰实验室信息管理系统满足ISO/IEC:17025体系的全部要求,对实验室的资源、样品、分析任务、实验结果、质量控制等进行合理有效的科学管理。神鹰LIMS可保证您实验室数据的完整性、合法性以及可追溯性;极大地减少了实验室管理的人工成本,使得错综复杂的流程管理能够有条不紊的进行。公司已经为航空航天、汽车制造、兵器工业、船舶海洋、能源环保、通讯电子等众多领域最为重要的IT服务合作伙伴。(转自:实验室经理人)

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复杂软件系统研究的逆行者

编者按:近年来,我市牢固确立人才引领发展的战略地位,强力实施创新驱动发展战略和人才强市战略,大力引进高层次人才和高校毕业生“两高”人才,为“两先区”高质量发展提供了强有力的人才支撑。为大力营造“两高”人才引进的浓厚氛围,着力打造近悦远来的人才发展生态,聚焦实现大连2049城市愿景和城市治理能力现代化,本报推出“创新驱动发展·人才决胜未来”专栏,宣传一批高层次人才创新创业典型事迹,引领激励更多高层次人才在连干事创业,为大连全面振兴、全方位振兴提供坚实的人才保证。连组轩 大连新闻传媒集团记者许晓楠近年来,国际技术竞争加剧,面对随时可能出现的芯片工艺封锁,大连理工大学人工智能大连研究院院长江贺教授带领团队独辟蹊径,提出软硬件协同的技术思路,探索以低成本硬件和软件协同方式,实现主流芯片系统性能突破技术壁垒。江贺说,他会一直带领团队加强复杂软件系统研究,做一名逆行者,为国产系统保驾护航。1999年,19岁的江贺在中国科学技术大学少年班顺利完成本科学业,2004年在该校计算机学院获得博士学位,同年9月加入大连理工大学任教,现任大连理工大学人工智能大连研究院院长、学术委员会办公室副主任、软件学院教授、博士生导师。其作始也简,其将毕也必巨。在加入大连理工大学初期,学校软件工程学科在复杂软件系统方向没有积累,江贺从零开始,建立了大连理工大学复杂软件系统团队。十余年来,江贺带领团队开展复杂软件系统的深入研究,在软件大数据的约简与理解、复杂软件系统的可信编译等方面研发出一系列新方法和新工具,突破了国外企业在可信编译方面的技术壁垒。他先后承担了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金等研发任务,入选教育部新世纪优秀人才计划、国家优秀青年科学基金,荣获全国东软-NASAC青年软件创新奖、国家级教学成果二等奖和辽宁省教学成果一等奖。江贺长期致力于一线人才培养,为复杂软件系统的学术界和产业界培养了一大批新生力量。加入大连理工大学之初,面对学科发展的迫切需求,江贺经过反复思考,主动放弃原来熟悉的科研方向,从本科生中遴选团队成员,一点点摸索,在不断失败中前行,逐渐形成了“做给学生看—带着学生做—看着学生做”的培养模式。近年来,江贺指导的学生成果,不断出现在复杂软件系统相关的国际顶级会议和期刊上,大连理工大学团队成为国内外复杂软件系统领域的一股新生力量。江贺培养的学生在中科院、百度、华为、阿里、腾讯等单位工作,受到用人单位广泛好评。6名博士毕业生进入卢森堡大学、武汉大学、南京航空航天大学等国内外知名高校工作。江贺坚持学术与技术创新并重,基于在复杂软件系统方面的技术积累,解决了国内多家重点企业的一系列技术难题。针对电网高峰和低谷用电负荷的震荡难题,他带领团队提出了多级空间约简建模方法,用于上海和江苏电网调节,比传统方法降低了40%~45%的余荷峰谷方差,有效提高了电网的可靠性。针对中国企业在国际市场面临的从源代码到可执行程序的可信性验证挑战,江贺带领团队突破了谷歌和脸书等国际企业的技术壁垒,设计了一种融合规则匹配与信息检索的新工具,通过解析构建日志,提取执行构建命令,实现了复杂软件系统的可信性验证,成功用于国产自研架构软件产品的可信性验证。

不食五谷

「教育技术」教与学管理系统的应用比较研究与选型参考

本文来源:陈小丽, 叶仁春, 刘淼, 谢志敏, 郑彬, 季至宇. 教与学管理系统的应用比较研究与选型参考. 现代教育技术, Vol. 29, No. 10, 2019, p60-65,73作者简介陈小丽1,叶仁春1,刘淼1,谢志敏1,郑彬1,季至宇2[通讯作者](1.华中科技大学 现代教育技术中心,湖北武汉 430074; 2.武汉大学 教育技术与教学服务中心,湖北武汉 430072)摘要学习管理系统(Learning Management System,LMS)在中国的发展非常缓慢。相反,中国高校从 2015 年开始,借助教师“民间传播”方式迅速涌现出一批以课堂互动教学为核心的中国式LMS——教与学管理系统(Teaching and Learning Management System,TLMS)。文章首先明确了TLMS的概念内涵与功能范畴,分析了它与LMS的核心差异与发展成因;随后,基于对国内6家主流的TLMS应用的各项真实数据的深度比较研究,文章提出了一套倒金字塔TLMS选型参考模型;最后,文章从安全、规划、系统集成、教学管理、教师发展、学生发展等六个层面进行评价,以期为高校推进教学信息化的规划、设计与实施工作提供有益的参考。关键词学习管理系统;教与学管理系统;BYOD;课堂互动教学引言LMS是帮助教学者把教学材料传递给学习者,管理考试或作业,跟踪学习者学习进展并管理整个学习记录过程,是链接教育机构、教师和学习者的信息系统。早期的LMS出现在1990~2000年前后,经过20多年的发展,国外LMS的普及程度相当高,调查数据显示:99%的教育机构支持至少一种学习管理系统的使用,74%的教师使用 LMS,71%认为它对教学非常有用[1];从学生的角度来看,学校的LMS是一种基础教学资源,也是有价值的平台,对学生最终的成功有重要的价值和作用[2]。以Blackboard为代表[3],LMS很早就进入了中国,有不少高校先后尝试了多种开源LMS[4][5],但总体上LMS在国内的普及程度不高,发展缓慢。一直到 2015~2016 年,国内涌现出一批以课堂互动教学为核心的云平台,它们采用学生自带设备(Bring Your Own Device,BYOD)的方式[6]解决了课堂教学的互动与测评问题。随着这类课堂互动教学系统应用的深入,越来越多的管理机构开始关注课堂互动教学系统并着手纳入官方的规划。但是问题也随之而来,课堂教学互动系统是一个什么样的教学工具?和国外的学习管理系统LMS是不是同一个概念?国内各家厂商系统的特色是什么?学校如何进行系统的选型等。因此,本研究通过对国内主流课堂教学互动系统厂商进行调查分析,提出了符合中国国情的教与学管理系统的定义,明确了它的概念内涵与功能范畴,分析了它与LMS的核心差异与发展成因,进而给出了系统选型的参考模型。一国外LMS的发展早期的LMS是为了满足专业和课程完全在线教学的目标而设计的,所以带有比较浓重的教学色彩。LMS主要包含三大类功能:教学资源发布、作业与测试、课外交流。正是因为LMS最初是为了满足完全在线教学的设计目标,所以它在课堂教学服务方面存在先天不足。图1 国外LMS市场的变化情况(数据来自于 ETechnica.com[7])第三方研究机构最新发布的数据显示,国外LMS的主要产品有Blackboard、Canvas、Desire2Learn、Moodle、Sakai等,专有系统与开源系统势均力敌,但开源系统增量明显,并不断拓展市场份额,如图1所示。在中国,无论是专有阵营的Blackboard,还是开源阵营的Moodle、Canvas,都有一定的用户规模,但由于售价和运维难度的问题,市场占比非常小。二TLMS概念的提出及与LMS的比较2015~2016年期间,国内涌现出一批以课堂互动教学为核心的LMS,与国外LMS相比有明显的差异:国外LMS更侧重课外部分,强调资源、作业、课外交互与课堂教学的有效互补,课堂教学不是重点;而国内LMS更强调课堂教学过程中的信息服务,以课堂为中心向课前、课后延伸,从而形成了一套独有的教学信息服务与管理方法体系。因此,本研究给这些国内 LMS一个新的名称——教与学管理系统(Teaching and Learning Management System,TLMS),即在系统中将“教”与“学”看成是同样重要的两极,凸显课堂教学在传统LMS中的重要作用,从而与中国高校开展教学信息化改革进程相适应。下文将从四个方面系统分析国内TLMS与国外LMS的主要差异:1 辅助教学的侧重点不同在国内TLMS萌芽阶段,高校课堂以大班制为主,教学模式以教为主,教学媒介以多媒体和PPT为主。这种单向的教学模式存在课堂交互效率方面的问题:一方面,教师并不能清晰地掌握学生的课堂习得情况;另一方面,学生很难与教师进行互动,学习积极性得不到激发。更糟糕的是,智能手机在学生中的快速普及,让“第二块屏”现象严重冲击了传统的课堂秩序, 教师被迫选择新的教学工具来维持课堂信息的平衡。很多教师都受手机签到这个功能的吸引而开始使用TLMS,并随着使用程度的加深而逐渐扩展到使用其它的课堂互动功能。因此,课堂教学互动功能是国内TLMS的一个鲜明特征,而国外LMS更加强调课后作业和交流。2 对移动设备的侧重点不同一方面,智能手机在学生中的快速普及催生了国内TLMS;另一方面,课堂交互的场景也更加适合手机终端的使用。从国内校园信息化发展的情况来看,在国内TLMS萌芽阶段,还有许多高校的无线网络覆盖达不到规模开展移动学习的要求。由于欧美高校的基础网络覆盖较好,国外LMS更多地依赖笔记本电脑或平板电脑等移动设备。因此,以手机作为系统的终端设备,同时解决计算和网络的问题,是中国在BYOD模式探索实践中的一次创新。3 发展模式不同与国外LMS采用的“先机构建设,后教师使用”的发展模式不同,国内TLMS是一场由教师发起的课堂变革:①中国高校并没有建设LMS的主观意愿;②教师作为一线执行层,能第一时间感受到手机带给传统课堂的冲击并作出反应,而教学管理者还在尝试多种解决途径,如打造无手机课堂、教室屏蔽信号等;③从 2012年起,高校开启教师发展中心建设,此中心为高校教师交流学习提供了良好的平台,这也使得国内TLMS能够以“民间”的方式在教师之间传播;④国内TLMS的使用门槛非常低,教师几乎不需要得到学校的额外支持就可以自行免费尝试。4 平台是否开源ETechnica的报告[7]表明,国外LMS的发展趋势已经逐步由封闭转向开源,但这个趋势很难在中国高校再现,主要原因如下:①国内TLMS价格低廉,没有开源市场的空间;②国内TLMS厂商能够比开源平台提供更好的本地化服务;③国内高校普遍不愿采用开源平台,也不具备独自运维开源平台的技术能力。所以,国内TLMS是将技术服务化,而国外开源的LMS 是将服务技术化,这是它们之间的显著差异。三TLMS应用调查分析与国外成熟的LMS市场不同,国内并没有像 ETechnica这样的调查机构定期跟踪、发布LMS市场发展的情况,国外研究机构也基本不会将中国新兴的TLMS市场纳入其观察范围。因此,本研究是第一次针对国内TLMS市场及其应用情况的系统调查。通过这些调查数据的分析,本研究希望勾勒出国内TLMS的应用现状及共性特征,明确其独特的发展进程。本研究以覆盖百万级用户为选择标准,选取了目前国内主流的6家TLMS厂商进行调查,其产品按名称音序排序为:对分易、课堂派、蓝墨云班课、微助教、学习通、雨课堂。本研究与各家分别进行了面对面沟通,按统一标准系统收集了厂商提供的原始数据并进行了分析。1 企业与产品的基本情况6家TLMS厂商的基本情况如表1所示。从时间上看,他们几乎都是在2015~2016年萌芽的。从产品形态上看,学生端全部是手机形态(明显区别于国外使用笔记本电脑的情况),其中有4家依托的是微信平台,有2家采用了自己研发的专有APP平台。在商业模式上,这6家都采用的是教师免费、TLMS机构版收费的模式。因此,学校考虑采购TLMS机构版时,通常比较关心是否支持系统本地私有化部署的问题。目前,这6家都宣称支持学校的私有化部署, 除1家外都有已经实施的案例。此外,企业微信也是高校官方移动平台的一个发展趋势,本研究通过对这方面工作的调研,发现对分易、课堂派和微助教明确支持学校企业的微信接入。表1 6家TLMS厂商基本情况一览表从这些厂商的基本情况来看,有3家(蓝墨云班课、学习通、雨课堂)是从其教学资源服务领域横切到教学信息服务市场,其余3家是全新进入到教务信息服务市场,而传统的教务管理系统厂商无一入局。这一点印证了“TLMS 是教师发起的课堂变革”此观点,由于管理机构跟进的滞后,TLMS市场的首批厂商是离教师需求最近的人。2 产品的使用情况本研究将各厂商提供的一所应用情况最好的典型学校数据作为研究样本。为能清晰、直观地比较不同厂商的产品使用情况,本研究对原始数据进行了归一化处理,具体如表2所示。首先,略去了学校的名称,仅列出系统覆盖的师生规模。教师覆盖率是通过查询学校官网获知学校的教师总人数,用总人数对使用系统的教师人数进行归一化。教师课堂数和学生互动数都是用使用系统的教师人数和学生人数求人均值。表2中统计的数据均为使用系统至今的累计值。表2 6家TLMS厂商典型学校数据及互动行为占比一览表由表2不难看出,即使厂商选取的是典型学校,在正常情况下,单一平台对教师的覆盖度也就在20%上下,说明教师在使用TLMS辅助教学有一个时间过程。即使是学校整体推荐,教师覆盖度跟教师自由发展的情况并没有太大的差异。一定是部分老师先尝试、感受到效果后,再带动身边老师尝试这样一个过程。图2 互动行为占比对几种主流教学行为类型进行统计分析与比较,如图2所示,可以明显看出不同厂商TLMS的功能使用差异。分发资源和布置作业是LMS的核心内容,可以看出:课堂派、蓝墨云班课和学习通更接近LMS的范畴,但这3家产品也有一定的课堂教学互动行为,其中课堂派的课堂教学互动行为甚至超过了分发资源和布置作业行为的总和;而另外3家,对分易、微助教和雨课堂的课堂教学互动行为占比更高,教师甚至可以在完全没有作业支持或较低资源支持的情况下, 高频率使用课堂教学互动功能——这显然印证了本研究提出的TLMS更加注重课堂教学这一观点。目前,国外也在积极探索下一代学习管理系统,而国内教师使用的真实数据表明:教与学管理系统中的“教”与“学”功能同样重要。四TLMS选型参考模型本研究提出了一套TLMS选型参考模型——倒金字塔模型,为高校进行TLMS产品规划与选型提供了参考。模型将TLMS选型考虑的因素划分为六层,如图3所示。重要性和优先级从低到高逐层递减,下层是基石,上层是建筑;内容则从低到高逐层递增。该模型具有较强的系统性和区分度,学校可以参考建立自己的评分体系,直接进入实操环节。图3 TLMS选型参考模型(倒金字塔模型)1 第一层:安全、可控、可持续安全强调的是系统和数据安全,是高校教学系统的核心问题。安全标准考虑的先后原则是:国家标准、行业(教育部)标准、学校标准、企业标准。可控一般强调的是系统与数据的控制权,是否私有化部署是可控的最基本问题,其它可控问题还包括:数据的归属权问题、数据的使用及增值使用问题、系统可用性问题、责任界定及赔偿条款等。可持续是指不同TLMS 厂商提供服务的可持续问题,应更多地考虑系统对资源和数据共享标准的支持,如学习资源共享的SCORM标准[8]和学习记录共享的xAPI标准[9]。2 第二层:与未来总体规划相适应教学管理是学校管理的一个部分,因此教学管理信息化同样需要与学校管理信息化的总体目标与未来规划相适应。如现在很多高校在考虑数字(智慧)校园建设规划时,需要在TLMS选型时提前考虑与未来数字化校园的集成关系,设计一体化方案或组合式方案。因此,TLMS选型需要充分兼顾学校未来总体规划的多种可能性,避免推倒重来。3 第三层:与已有业务系统集成TLMS作为新出现的管理子系统,存在与学校现有业务系统集成的需求。如与教务管理系统对接以获得排课信息,与人员管理系统对接以获得师生账号信息等。因此,TLMS选型需要具有兼容学校现有业务系统和数据的能力,避免出现新的“信息孤岛”。4 第四层:服务于教学管理的宏观发展目标TLMS需要支持学校教学管理的宏观发展目标。由于TLMS深度服务于教学,它能很自然地成为了学校实现教学管理目标的关键基础,如成果导向型教学、高教本科教学评估、专业学科认证以及最新的建设五大金课等教学管理目标的实现,都需要TLMS提供常态、持续、深度的支持。因此,TLMS能否满足上述目标数据广度和深度的要求,是决定教学管理水平能否提升的关键。5 第五层:服务于教师发展,推动课堂改革,提高教学效率这一层较为直观,主要是关心TLMS对教师教学活动的支持能力问题,具体体现在系统的功能实现与交互设计两个方面。虽然总体上TLMS功能趋同的特征越来越明显,但在相同功能的设计理念、交互方式、易用性、科学性、智能性等方面,各家TLMS仍有一定程度的差异。另外,教师在这个层次的个性化选择也会造成系统选型众口难调的局面。6 第六层:服务于学生发展,向以“学生为中心”的下一代学习环境转换最后一层是TLMS选型中比较抽象的一个层次,主要关心TLMS对“学生为中心”发展目标的支持。虽然目前的TLMS有许多教学活动已经赋予学生更大的权力,但是学校设置课程、教师设计课程的核心逻辑并未发生变化。因此,本研究认为关心TLMS对学生发展的支持是一 个重要的方向,它会伴随着教学改革的进程,逐步显现出系统的理念和能力差异。综上所述,倒金字塔模型包括六个层次,其中,第一层至第三层是学校最关心、实施最关键的层次,同时也是厂商商业模式和产品技术基因最不容易改变的层次,因此学校只要明确自己的发展目标和总体规划,便很容易确定符合自身需求的TLMS;第四层至第六层则是学校目标还不容易明确、厂商很容易调整改进的层次,因此它们应该扮演辅助参考的角色。可以说, 只要下三层的产品基因对了,上三层有些出入和不足,并不会影响学校教学管理信息化的长期发展。按照这个逻辑,本研究建议TLMS的实施过程应由学校信息化主管部门来主持选型(下 三层)、教学管理部门及教师组织来主持验收(上三层)——两者各把一道关、各担一份责,确保TLMS在倒金字塔模型的不同层次上符合预期目标。五总结服务教学管理的LMS在国内普及程度不高,反而促进了中国课堂教学互动系统的迅猛发展。与国外LMS不同,这类工具更加侧重于课堂教学,本研究将这一类符合中国国情的LMS称为TLMS。本研究在明确TLMS的概念内涵与功能范畴的基础上,通过对国内六种TLMS的应用比较研究,分析了它与LMS的核心差异及发展成因,并提出了一套TLMS选型参考模型, 以期为高校推进教学信息化的规划、设计与实施工作提供有益的参考。参考文献[1]Dahlstrom E, Brooks D C, Bichsel J. The current ecosystem of learning management systems in higher ecation: Student, faculty, and IT perspectives[R]. Louisville, CO: Ecause Center for Analysis and Research, 2014:1-28.[2]Dahlstrom E, Bichsel J. ECAR Study of Undergraate students and information technology, 2014[R]. Ecause Center for Analysis and Research, 2014:1-28.[3]周红春.基于 Blackboard 学习平台的混合学习模式的探索与实践[J].电化教育研究,2011,(2):87-91、98.[4]张雪云,马志强.国内 Moodle 平台研究综述[J].开放教育研究,2007,(6):96-99.[5]黄德群.云服务架构下的 Canvas 开源学习管理系统研究[J].中国远程教育,2013,(7):64-70.[6]汪丽,潘建斌,冯虎元.基于 BYOD 的高校课堂新型教学模式研究[J].现代教育技术,2015,(1):39-45.[7]Etechnica. LMS data - spring 2019 updates[OL]. <http://etechnica.com>[8]The Advanced Distributed Learning Initiative. SCORM 1.2[OL]. <https://www.adlnet.gov/research/SCORM/SCORM-1-2/>[9]顾小清,郑隆威,简菁.获取教育大数据:基于 xAPI 规范对学习经历数据的获取与共享[J].现代远程教育研 究,2014,(5):13-23.*基金项目:本文为湖北省 2018 年省级教学研究项目“基于智慧教室的信息技术与教育教学深度融合模式改革研究及实践”(项目编号:2018048)的阶段性研究成果。声明:本文仅代表该作者观点。微助教仅提供信息发布平台。

磨刀工

基于集成平台的实验室信息系统改进的研究与应用

导读:基于HL7 V3标准的消息交互机制,LIS系统通过集成平台与HIS系统对接,实现检验数据的高效交互。对原有的LIS系统、HIS系统进行程序改造,新建中间表和中间库,开发消息收发程序、WebServices接口服务、应急接口程序,并设计新的系统架构。LIS和其他应用系统间采用了基于集成平台的总线型接口方式,异构系统之间通过HL7 V3消息引擎的中间件进行集成,使得应用系统的压力有所下降,系统性能得到了大幅提升。基于消息交互模式的集成平台的应用,提高了应用系统的规范性和独立性,实现了系统间的松散耦合和数据的有效共享,建立了消息补发及应急处理机制,保障了基于集成平台应用的业务连续性和可靠性。随着医院信息化的程度日益深入,信息技术已经成为医院运营的重要保障,系统间的互联互通、数据的交互效率和共享程度受到了医疗机构的重点关注。北京大学第三医院(以下简称“北医三院”)是北京市一家大型现代化综合性三甲医院,2016年门急诊量为426.87万人次,手术量为5.94万余例次,服务量和业务量非常大。经过20余年的信息化建设,北医三院现有信息系统100余个,包括HIS、EMR、LIS、PACS等,这些系统分别在不同时期由不同厂商建设,其数据库软件各异,系统架构千差万别,通信协议复杂多样,这些异构系统间的数据接口大多采用了点对点的方式,总体呈网状,而且某些系统的数据无法实现充分共享和高效交互,属于“信息孤岛”。2015年5月,国家卫计委统计信息中心发布了《医院信息互联互通标准化成熟度测评方案(试行)》,对医院数据标准化和系统间的互联互通程度提出了具体的要求。为了实现异构系统间统一集成、资源整合的需求,北医三院启动了基于集成平台的应用系统改造项目,本文将重点介绍LIS系统的改造方法、实施中的问题及解决办法。现存问题改造前,LIS接口程序通过调用存储过程与HIS系统进行交互访问 [2]。一旦HIS数据库性能下降,就会导致检验条码生成、处理速度减慢,通过监控HIS数据库发现, LIS系统获取检验申请的事务性能开销最大,并且在业务高峰时段整体偏慢,有时事务运行时间长达11秒。不仅采样环节存在效率问题,报告发放也存在瓶颈。LIS系统承担了为手术麻醉、体检、自助服务、用药审核等系统提供检验报告查询的服务,轮询程序将全量检验报告分别发送到电子病历(EMR)、自助服务系统,而体检、手术麻醉和用药审核系统则通过WebServices接口服务提取检验报告,如此对检验报告的重复请求,导致了LIS系统的性能受到严重影响。长此以往,未来病理、科研等多个系统对检验报告的需求将使问题雪上加霜。业务改造北医三院的医院信息系统集成平台是基于SOA架构体系和HL7 V3消息标准模型及CDA标准规范进行服务设计,充分利用基于消息队列和WebServices ESB服务总线的技术特性,规范了数据交互模式,使得各异构系统间具有高度的集成互操作性[3]。消息中间件采用了IBM WebSphere MQ,该工具基于消息队列的存储转发机制,包括队列管理器、队列、通道、消息等各种对象[4]。通俗地讲,如果将原有点对点接口比喻为电话模式,那么集成平台就好像微信群通讯模式,应用集成平台消息模式的特性,对检验各业务进行梳理和细分,将非实时性的业务改造为消息队列(Message Queue,简称MQ)的服务模式;将扣费、退费等实时业务调整为WebServices服务,并由集成平台统一管控。各项业务改造后的服务模式如表1所示。表1 LIS业务改造模式系统改造系统架构方面,在内部业务网内增设了数台集成平台虚拟服务器,并部署了各系统的消息工具、应急WebServices服务、中间库,以及队列管理器、消息引擎、消息监控中心等应用。软件功能方面,在医生工作站和收费等程序中增加锚点,在操作业务表数据的同时,同步更新中间表,HIS消息工具采用了异步轮询和多机协同的发送方式将中间表中的检验申请信息封装为基于HL7 V3标准的消息,再发送到相应的集成平台IN(输入)队列,集成平台的消息引擎依据订阅分发规则库中设置的输入输出队列对应规则将消息转发到各个订阅系统的OUT(输出)队列,这时,处于侦听状态的LIS消息工具会从OUT队列中顺次将消息转储至中间库。随后,LIS系统会发送处理结果消息,进而完成了HIS与LIS的“握手”交互。这样,采样时样本采集系统从自身中间库获取检验申请数据生成条码,减少了对HIS的访问。消息交互模式如图1所示。图1 LIS与HIS系统消息交互模式图为了进一步保障系统的高可用性,新系统还增加了消息补发和应急机制。一旦消息收发失败,监控程序就会以界面弹窗和手机短信方式通知管理员补发消息;而在消息工具故障或消息积压时,LIS系统通过调用应急WebServices服务从HIS直接获取数据。通过“推拉”结合的方式,最大化地保障了业务连续性。检验报告同样通过集成平台供EMR、数据中心等消费系统共享。这样,LIS系统仅需发送一次检验报告,避免了重复处理,并且由数据中心承担了各应用的检验结果查询服务,进一步缓解LIS系统压力。效果评价消息收发的新交互模式于2016年8月完成全院推广。截至目前,新系统运行平稳,日均检验消息量为44 500左右,样本采集程序获取条码的时间约为3~8s,以往的死锁、刷卡速度慢的问题均得到了解决。改造前,每天HIS执行时间大于5s的数据库脚本中LIS的事务占比约为15%,而改造后,LIS的事务占比趋近0%,各月份的日均消息量在3~5.5万之间,如图2所示。图2 检验日均消息量变化曲线图讨论2017年每日各时段的平均消息量如图3所示。上午9:30-11:00属于业务高峰期,系统出现过消息积压的情况,护士就采取应急方式获取数据。对此,技术上采取了如下三项措施解决消息积压问题:①优化LIS消息接收工具的程序代码,取消XML消息文件的存储环节,增加消息接收程序的线程数,使得处理速度由2条/秒提升到6条/秒;②定期转储过期的过程数据和重建索引,以保持中间库的高性能;③通过测算患者缴费和采样的时间间隔,调整HIS消息工具轮询的时间间隔由2min缩短为1min。图3 各时段平均检验消息量变化曲线图总结与展望北医三院通过集成平台构建了统一的数据标准和业务接口规范,对LIS系统进行了基于HL7 V3标准的消息交互模式改造,实现了与集成平台的无缝对接,并建立了应急机制,有效保障了业务连续性,取得了良好的应用效果,满足了医疗卫生信息系统互联互通性要求,为未来超声、手术麻醉等医技系统改造积累了宝贵经验,也为医疗集团信息化系统升级进行了有益探索。文章来源:《中国数字医学》杂志2019年第3期,作者及单位:张超 徐金建 计虹,北京大学第三医院信息管理中心。传播数字医学领域发展最新动态,关注医疗卫生信息化相关资讯。