山东理工大学计算机科学与技术学院简介

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形式化验证方法浅析

形式化验证方法浅析

形式化验证方法浅析陈波1,李夫明2(1.山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255000;2.山东理工大学数学与统计学院,山东淄博255000)摘要:随着信息技术的发展,软硬件系统越来越复杂,其中软硬件系统设计的正确性至关重要。

形式化验证方法在硬件设计和软件开发等领域发挥越来越重要的作用,成为模拟验证的重要补充。

本文主要介绍了形式化验证方法的发展现状并对其发展进行展望。

关键词:形式化验证方法;软件设计;硬件验证;模型检测;定理证明中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2019)34-0239-02开放科学(资源服务)标识码(OSID):Summary of Formal Verification MethodCHEN Bo 1,LI Fu-ming 2(1.College of Computer Science and Technology,Shandong University of Technology,Zibo 255000,China;2.School of mathematics and statis⁃tics,Shandong University of Technology,Zibo 255000,China)Abstract:With the development of information technology,hardware and software systems become more and more complex.The correct⁃ness of hardware and software system design is very important.Formal verification method is playing important role in hardware design and software development,and become an important supplement to simulation verification.Thepaper introduce the state of the art and fu⁃ture directions of formal method.Key words:formal verification method;software engineering;hardware verification;model checking;theorem proving1概述硬件和软件系统在规模和功能上的增长增加了复杂性,也增加了潜在错误的可能性,这些错误引起了金钱、时间上的损失,甚至会危及人们的生命。

计算机科学与技术专业大学排名

计算机科学与技术专业大学排名

计算机科学与技术专业大学排名
计算机科学与技术专业介绍
计算机科学与技术专业培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门科学技术人才。

本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。

计算机科学与技术专业方向
教育技术学、现代教育技术、微电子学、自动化、电子信息工程、地理信息系统、通信工程、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、信息科学技术、软件工程、影视艺术技术、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程、计算机软件、电力工程与管理、智能科学与技术、数字媒体艺术、探测制导与控制技术、数字媒体技术、信息与通信工程、建筑电气与智能化、电磁场与无线技术。

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ICT(信息通信)背景下的程序设计教学与实践

ICT(信息通信)背景下的程序设计教学与实践

ICT(信息通信)背景下的程序设计教学与实践发布时间:2021-10-13T06:54:11.037Z 来源:《中国科技信息》2021年10月中29期作者:赵晖[导读] 信息通信技术发展日新月异,高校的课程教学应该适当调整,适应时代的需求。

本文对课堂教学的教学内容、教学方法、教学手段,校内的实践、实训、参赛,以及校企业的合作等做了探讨。

山东理工大学赵晖 255000摘要:信息通信技术发展日新月异,高校的课程教学应该适当调整,适应时代的需求。

本文对课堂教学的教学内容、教学方法、教学手段,校内的实践、实训、参赛,以及校企业的合作等做了探讨。

关键词:教学方法教学手段信息通信当前随着通信技术的迅猛发展,随着其与信息技术等更加紧密的融合乃至密不可分,信息通信已经渗透到经济生活、社会生产等陆海空的方方面面,这带来了通信与各行各业的融合发展的巨大空间与广阔的前景。

作为在校的教师与学生要深刻认识到这一历史的关键时期,并积极投入到这场变革中,下面从教学、实践以及校企合作参赛三个方面,探讨自己在通信发展新形势下所做的努力与工作。

一、教学自任教开始,我不断研究、改善与提高自己的教学能力,结合通信学生自身的特点、学科特点以及社会生产实际的需求,从教学内容、教学方法、教学手段不断深耕挖掘与开拓创新,下面分别论述。

1、教学内容随着信息通信行业的发展的不同阶段,适时调整教学内容。

比如上世纪九十年代,做嵌入式或界面设计大部分还需要微软MFC,所以那时的教学内容主要为c、c++面向对象、基于MFC的GUI设计。

而进入二十一世纪,智能机开始流行,做移动app的人才需求量大增,所以在面向对象教学中对GUI部分调整为Java GUI,在教学内容上选取易于通信系学生接受的传感器等,不去过多纠结基础理论,而是以学生能够快速上手为目的,所以教师要做大量的理论与实践的基础工作,才能在课堂上融会贯通、深入浅出的讲解,让学生能够快速转变思维方法、切入要点、直扑重点来领会掌握新内容。

新旧动能转换背景下硕士研究生科研能力提升策略与实践

新旧动能转换背景下硕士研究生科研能力提升策略与实践
新旧动能转换重大工程的实施为高校新工 科专业建设与发展提供了重大机遇,也为新一 代信息技术相关专业研究生培养指明了方向。近 几年,新工科教育相关研究成果多集中于本科教 育,研究生教育相对较少,如文献 [2] 对新工科 背景下研究生培养机制和文献 [3] 对新工科全日 制专业学位硕士培养模式的全面风险管理等的研 究。自 19 世纪德国著名教育改革者洪堡提出科 研与教学相结合的大学理想后 [4],科研成为大学 的基本活动之一,特别是随着研究生教育兴起, 对于研究生科研能力培养的研究从持续走向深
0 引 言
新一代信息技术是国务院确定的七个战略性 新兴产业之一,也是山东省全面开展新旧动能转 换重大工程中的“十强”产业之一,与高端装备、 新能源、新材料、智慧海洋等新兴产业被认为是 培育发展经济、发展新动能、赢得未来竞争新优 势的关键所在。新旧动能的转换,不仅需要体量 上的扩大,更需要提速甚至是方向性的改变。新 一代信息技术新动能的提质提速需要高端人才, 在研究生的人才培养过程中,具有战略型、创新 性、系统化、开放式特征的新工科科研能力不可 或缺 [1]。
第 10 期
人才培养
109
究生科研能力应当给予“新理念”下内涵的重新 和定位:要立足国家和区域信息产业发展战略,
定义,完成结构的再造,使用新的培养模式,建 面向计算机科学与技术领域科技前沿,培养德、
立新的质量管控体系。
智、体、美全面发展,具有创新精神和实践能力
的高层次应用研究型人才,具体内容包括:①拥
策,热爱祖国,遵纪守法;②具有健康的体魄、 良好的心理素质和健全的人格,具有良好的道德 品质以及科学严谨、求真务实的治学态度和工作 作风,树立终身学习的理念,能够不断地自我更 新知识和调整知识结构;③掌握计算机学科坚实 的理论基础和系统的专业知识与实践技能,较熟 练地掌握一门外国语,具备良好的外文交流与写 作能力;④面向人工智能、大数据分析、“互联 网 +”等计算机及信息科学研究领域,成为能够 从事科学研究或承担专门技术工作的高层次应用 研究型人才。

山东专升本计算机应用技术可报考院校

山东专升本计算机应用技术可报考院校

山东专升本计算机应用技术可报考院校山东是我国的重要经济和教育大省之一,拥有众多的高校和院校。

对于想要专升本报考计算机应用技术的学生来说,山东也有一些适合的院校可供选择。

以下是几所山东可报考的计算机应用技术专升本院校:1.山东师范大学:山东师范大学位于济南市,是山东省重点本科大学之一,也是中国高校中最早开设计算机专业的学校之一、山东师范大学计算机科学与技术学院有着较为悠久的办学历史,专业设置完善,教学质量较高。

在这里学习计算机应用技术,能够接触到前沿的计算机技术和从业方向,并且学校还有着良好的实习和就业机会。

2.山东大学:山东大学位于济南市,是山东省的重点综合性大学,设有计算机科学与技术学院。

该学院拥有雄厚的学科实力和优良的师资队伍,具备国内一流的计算机实验室和设施。

学习环境优越,课程设置涵盖了计算机应用技术的各个领域,培养学生的实践能力和独立思考能力。

3.山东理工大学:山东理工大学位于淄博市,是山东省的一所重点大学,也是国家"211工程"和"卓越工程师教育培养计划"的重点支持高校。

学校设有计算机科学与技术学院,专业设置完善,教学实力雄厚。

学院还经常举办科技竞赛和项目实训,提供了丰富的实践平台和奖学金。

4.青岛科技大学:青岛科技大学位于山东省青岛市,是一所以工为主、工、理、管、文协调发展的多学科综合性大学。

学校设有计算机科学与技术学院,学院下设有多个本科专业方向,包括计算机科学与技术、网络工程、物联网工程等。

学校的实验室设施齐全,并且与企业合作紧密,毕业生就业率较高。

5.中国石油大学(华东):中国石油大学(华东)位于山东东营市,是中国石油天然气集团公司直属本科高校。

学校设有计算机科学与技术学院,专业设置涵盖了计算机应用技术与软件工程等多个领域。

学校重视实践教学,开设了许多实践课程和项目,为学生提供了广阔的就业机会。

以上只是山东省内几所适合报考计算机应用技术专业的大学,各个学校都有其独特的优势和特色。

计算与科学专业相关的信息资料

计算与科学专业相关的信息资料

计算与科学专业相关的信息资料基本信息概述信息与计算科学专业(学科代码:070102)Information and Computing Sciences (原名:计算数学)信息与计算科学专业是以信息领域为背景。

数学与信息,管理相结合的交叉学科专业。

该专业培养的学生具有良好的数学基础,能熟练地使用计算机,初步具备在信息与计算科学领域的某个方向上从事科学研究,解决实际问题,设计开发有关软件的能力.专业方向及特色:信息与计算科学专业为理科专业,包括信息科学与计算科学两个方面。

方向一是以信息科学方面为主,计算数学方面为辅;方向二是以数学方面为主,信息科学方面为辅。

[1]相近专业数学与应用数学、统计学主干学科数学、计算机科学与技术主要课程数学分析、高等代数、几何、概率统计、数学模型、离散数学、微分方程、物理学、信息处理、信息编码与信息安全、现代密码学教程、计算智能、计算机科学基础、数值计算方法、数据挖掘、最优化理论、计算机图形学、c/c++语言、java语言、汇编语言、算法与数据结构、数据库应用技术、软件系统、操作系统等。

培养目标本专业的课程体系和知识结构体现了在扎实的数学基础之上,合理架构信息科学与计算科学的专业基础理论。

通过信息论、科学计算、运筹学等方面的基础知识教育和建立数学模型、数学实践课、专业实习各环节的训练,着重培养学生解决科学计算、软件开发和设计、信息处理与编码等实际问题的能力,培养能胜任信息处理、科学与工程计算部门工作的高级专门人才。

[1]培养要求本专业学生主要学习信息科学和计算科学的基本理论、基本知识和基本方法,打好数学基础,受到较扎实的计算机训练,初步具备在信息科学与计算科学领域从事科学研究、解决实际问题及设计开发有关软件的能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:1.具有扎实的数学基础,掌握信息科学和/或计算科学的基本理论和基本知识2.能熟练使用计算机(包括常用语言、工具及一些专用软件),具有基本的算法分析、设计能力和较强的编程能力3.了解某个应用领域,能运用所学的理论、方法和技能解决某些科研或生产中的实际课题;4.对信息科学与计算科学理论、技术及应用的新发展有所了解5.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和软件开发能力。

山东理工大学

山东理工大学

山东理工大学机械工程学院理论力学2003,2023年年,2023年年机械设计2023年年,2023年年微机原理及应用2023年年,2023年年传感器原理2023年年精密机械设计2023年年材料科学基础A2023年年,2023年年材料科学基础B2023年年,2023年年金属凝结原理2023年年,2023年年机械发明工艺学2023年年交通与车辆工程学院理论力学2003,2023年年,2023年年材料力学2023年年,2023年年机械原理2023年年,2023年年电工学2023年年,2023年年工程热力学2023年年微机原理及应用2023年年,2023年年运筹学2023年年,2023年年交通工程学2023年年,2023年年机械发明工艺学2023年年轻工与农业工程学院理论力学2003,2023年年,2023年年材料力学2023年年,2023年年机械原理2023年年,2023年年电子技术基础2023年年第 1 页/共 4 页自动控制原理2023年年,2023年年食品工程原理2023年年食品化学2023年年机械发明工艺学2023年年电气与电子工程学院电路2023年年,2023年年信号与系统2023年年,2023年年自动控制原理2023年年,2023年年计算机科学技术学院微型计算机技术及应用2023年年,2023年年数据结构2023年年,2023年年计算机组成原理2023年年,2023年年化学工程学院物理化学A2023年年,2023年年(2023年年有答案)物理化学B2023年年,2023年年无机化学2023年年有机化学2023年年,2023年年(2023年年有答案)分析化学2023年年,2023年年(2023年年有答案)建造工程学院测量平差2023年年GPS原理2023年年资源与环境工程学院物理化学A2023年年,2023年年(2023年年有答案)物理化学B2023年年,2023年年工程流体力学2023年年材料科学与工程学院材料科学基础A2023年年,2023年年材料科学基础B2023年年,2023年年物理化学A2023年年,2023年年(2023年年有答案)物理化学B2023年年,2023年年生命科学学院生物化学2023年年,2023年年细胞生物学2023年年,2023年年分子生物学2023年年,2023年年数学与信息科学学院数学分析2023年年高等代数2023年年文学与新闻传扬学院文学理论与评论写作2023年年美学原理2023年年法学院社会学理论2023年年社会研究主意2023年年马克思主义基本原理2023年年,2023年年思想政治教诲学原理2023年年中国化马克思主义(毛泽东思想、邓小平理论)2023年年,2023年年法学概论2023年年马克思主义法学基本理论2023年年第 3 页/共 4 页政治学原理2023年年马克思主义学院马克思主义基本原理2023年年,2023年年思想政治教诲学原理2023年年中国化马克思主义(毛泽东思想、邓小平理论)2023年年,2023年年法学概论2023年年马克思主义法学基本理论2023年年政治学原理2023年年经济学院经济学综合2023年年,2023年年管理学院管理学原理2023年年,2023年年系统工程2023年年,2023年年微型计算机技术及应用2023年年,2023年年西方经济学(微观)2023年年美术学院艺术概论2023年年中外美术史2023年年素描2023年年陶艺2023年年科技信息研究所情报学概论2023年年信息检索与利用2023年年信息资源管理2023年年,2023年年。

探讨基于优慕课和QQ群的在线教学模式

探讨基于优慕课和QQ群的在线教学模式
TECHNOLOGY AND INFORMATION
教育与信息化
探讨基于优慕课和QQ群的在线教学模式
刘秋香 山东理工大学计算机科学与技术学院 山东 淄博 255049
摘 要 新冠肺炎疫情导致了全国高校延期开学,为此各大高校积极鼓励教师通过多种手段开展在线教学。基于优慕 课和QQ群实施在线教学,是以优慕课平台为基本依托、以QQ群为辅助手段,这是一种简洁且高效的在线教学模式。 关键词 高校;在线教学;优慕课;QQ群
引言 针对新冠肺炎疫情对高校延期开学造成的影响,各大高校
纷纷组织开展了在线教学。实施在线教学,既要有适当的教学 平台来长期存放教学资源,还要有实时互动交流工具。“优慕 课+QQ群”,就是一种简洁有效的在线教学环境。
1 “优慕课+QQ群”的在线教学环境 基于优慕课和QQ群的在线教学模式,是以优慕课为基本
在PC端,通过教师的个人首页,教师可以通过“课程列 表”管理自己教授的课程,例如调整课程顺序、合并相似课 程;也可以点击某门课程,进入课程的建设页面。
对于一门课程的建设,主要包括课程管理、教学资源、 教学活动、课程建设、课程预览五大模块。课程管理模块是 进行课程信息的基本维护,包括课程介绍、教学大纲、教学日 历、教师信息、课程通知、选课学生管理、任课教师管理、权 限管理(对教学资源和教学活动的操作权限)、课程元数据管 理(对章节、课次、知识点的管理)、课程间共享和模板选择 (对课程版块、背景等样式的设置)等栏目;教学资源模块是 以对课程资源以目录形式进行管理,包括新建目录、导入资 源、移动、删除、发布、不发布等功能;教学活动,包括答疑 讨论、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教 学、课程作业、试题试卷库、在线测试、播课单元、随堂建议 等栏目;课程建设,是对课程管理、教学资源、教学活动这三 个模块的栏目进行设置,教师可以根据个人习惯和喜好对相应 栏目进行添加、修改和删除;课程预览,展示了从学生角度所 见的课程效果。

对分布式计算、网格运算和云计算

对分布式计算、网格运算和云计算

科技信息2013年第9期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION作者简介:刘伟(1973.04—),男,山东理工大学计算机科学与技术学院,工程师。

云计算改变了互联网的技术基础,甚至会影响整个产业的格局。

几年之内,云计算已从新兴技术发展成为当今的热点技术。

而相比于互联网在中国的快速发展,中国的分布式计算、网格计算却发展缓慢。

网民数量的统计并不能十分客观地反映一个国家信息化程度的高低,从参与分布式计算网民的数量或比例就可以明显地看出这个国家科学普及化的水平。

在这方面,欧美国家是十分领先的。

下面,就分布式计算、网格计算以及云计算之间的各种关联性进行研究探讨。

1从定义的角度分析分布式计算是一种新的计算方式,研究把一个需要非常巨大计算能力才能解决的问题分成许多小的模块,然后把这些小模块分配给许多计算机进行处理,最后把计算结果汇总起来。

网格计算实际上就是分布式计算的一种。

网格计算以互联网为通信支撑平台,将分散的网络上不同地理位置的资源聚合在一起,形成更高层次的分布式资源共享环境,组织成一个虚拟的超级大型的计算机系统,组成一个巨大的计算机网络。

其中每一台参加计算的计算机就是一个“节点”,而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”,所以这种计算方式叫网格计算。

[1]网格计算研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。

[2]云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通过网络根据所需、扩展方便的方式来提供动态而且经常是虚拟化的资源。

“云”是对于网络、互联网的一种比喻。

这种服务可以是IT 、软件以及与互联网相关的服务,也可以是其他。

这也就是说计算能力可作为一类商品的形式通过互联网进行商品化流通。

云计算是分布式计算、网格计算、网络存储、虚拟化以及负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合而来的。

基于校企协同育人的专创深度融合课程体系与实训方案初探

基于校企协同育人的专创深度融合课程体系与实训方案初探
实训组织及考核由校企双方指导教师共同完成。实训分五 个阶段:
起始阶段对创业理论、商业模式等进行理论教学,并介绍 商业计划书的撰写方法要求。
创业实践阶段划分实训小组,以项目驱动方式开展,各组 选定项目,完成技术市场调研及可行性分析,讨论提出创新方 向,撰写商业计划书。
模拟训练阶段进行项目路演并总结,指导教师提出不足和 问题,项目组完善与优化。
参考文献 [1] 刘超,冯春林.共生视域下专业教育与双创教育的融合发展论略
[J].大理大学学报,2021,6(1):106-110. [2] 彭华涛,朱滔.“双一流”建设背景下专创深度融合模式及路径
研究[J].高等工程教育研究,2021(1):169-175.
作者简介 张冬梅(1980-),女,山东淄博人;毕业院校:东北大学,专
引言 创新创业教育已成为高校人才培养的重要组成部分,发展
创新创业教育必然要和专业教育有机融合[1]。“专创融合”即 有机融合专业教育与双创教育之所长,协同互补,致力于提高 学生综合素质,提升人才培养质量。
双创教育以培养学生创新精神、创新意识以及创新实践能 力为目标,作为新生教育类型,在专创融合过程中存在理念意 识高深度不足、师资力量缺乏、课程体系不完善、专创融合度 低等突出问题。特别是在以创新实践能力培养为主的专创深度 融合类实训环节,问题的叠加效应更加明显。
1 以专创深度融合为目的的“1+1+X”课程模式 一般情况下,双创教育融入高校教育环节的一般方式,是
在课程体系内单独增加双创教育模块,一般以创新创业通识课 程为主,以学生创新意识培养为主要目标。
创新能力是未来社会发展主要驱动力。高校肩负专业教育 这一主要任务,以向学生传授专业知识传授、培养学生专业能 力素质为目标。双创教育作为专创融合的一部分,需要得到专 业教育的支撑,而专业教育又能够借助双创教育达到知行合一 的效果。由此可见,专业教育与双创教育的渗透与融合势在必 行。专创融合需渗透入专业课程体系中,其融合效果需要在实 训环节中得到检验。

山东理工大学学院分布表

山东理工大学学院分布表

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 学院 机械工程学院 交通与车辆工程学院 农业工程与食品科学学院 电气与电子工程学院 计算机科学与技术学院 化学工程学院 建筑工程学院 资源与环境工程学院 材料科学与工程学院 生命科学学院 理学院 商学院 文学与新闻传播学院 外国语学院 法学院 马克思主义学院 美术学院 音乐学院 体育学院 国防教育学院 鲁泰纺织服装学院 12号教学楼5楼 12号教学楼2楼 12号教学楼1楼 13号教学楼3楼 9号教学楼1楼 13号教学楼4楼 12号教学楼3楼 12号教学楼4楼 13号教学楼1楼 13号教学楼2楼 15号教学楼3楼 东校区4号教学楼 2号教学楼2楼 8号教学楼1楼 2号教学楼3楼 2号教学楼1楼 11号教学楼1楼 10号教学楼2楼 体育学院1楼 2号教学楼4楼 1号教学楼2楼 地点

山东理工大学计算机科学与技术学院880组成原理与数据结构历年考研真题专业课考试试题

山东理工大学计算机科学与技术学院880组成原理与数据结构历年考研真题专业课考试试题

, 的补码是 。
5.若浮点数格式中阶码的底一定,且尾数采用规格化表示法,则 浮点数的表示范围取决于_______的位数,而精度取决于_________的位 数。
6.半导体随机读写存储器包括_________和__________,前者的速 度比后者快,但集成度不如后者高。
7.存储系统中,CPU能直接访问__________ 和__________ ,但不 能直接访问磁盘和光盘。
7.某计算机字长32位,存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻 址范围是______。
A.4M B.3M C.2M D.1M
8.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过 来实现。 A.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器
9.在向下生成的堆栈中,如果入栈指令PUSH X的操作定义为:SP ← (SP)+1,M(SP) ← M(X),则出栈指令POP X应定义为 。
15.微程序中的微指令是指 。 16.当前正在执行的指令保存在CPU的 寄存器中,运算结果如溢 出、为负、为零等状态标志保存在CPU的 寄存器中。 17.设相对寻址的转移指令占两个字节,第一字节是操作码,第二 字节是用补码表示的相对位移量,若转移指令地址为200aH ,要求转移 到2002H ,则该转移指令第二字节内容为 。 18.为运算器构造的简单性,运算方法中常采用______加减法、 ______乘除法或补码乘除法。 19.组合逻辑控制器的基本思想是:某一微操作控制信号是______ 译码输出,______信号和各种状态信号的逻辑函数。 20.组合逻辑控制器所采用的三级时序是指__________、 __________和脉冲等三级。 二、选择(满分30分,每题1分) 1.一个8位的二进制整数,若采用补码表示,且由3个“1”和5 个“0”组成,则最小值为______。 A.-127 B.-32 C.-125 D.-3 2.下列数中最大的数是 。 A.(10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10

基于LoRa技术的无线智能电表设计

基于LoRa技术的无线智能电表设计

• 202•ELECTRONICS WORLD ・技术交流基于LoRa技术的无线智能电表设计山东理工大学计算机科学与技术学院 袁玉英山东理工大学电气与电子工程学院 罗永刚中国移动德州分公司 袁慧祥淄博市计量测试所 张光兴淄博贝林电子有限公司 邹志远1 引言智能电表是智能电网的基础电能采样设备,负责记录并存储用户的用电情况,并且将用电情况传输到用电管理部门,供能源生产着合理监控电量消耗情况。

随着工业自动化的发展,远程抄表已成为智能电网中的重要组成部分,传统的人工抄表方式有数量大、误差大等缺点,而且有些电表安装地点偏远,有些则需带电作业,危险大,费时费力,除了造成资源的浪费外,在实时性,准确性和应用性等方面都存在不足。

使用LoRa 技术实现远程抄表系统不仅覆盖性广、通讯成本低、能够高效、实时的远程读取数据,而且还能提高电力单位对抄表业务的管理规范性,解决了电表分布点分散,难以管理的问题,是电力相关单位理想的抄表方案。

本文设计一种基于LoRa 技术的智能电表,不但能够记录用户用电数量、用电时间,并通过LoRa 无线传输方式将信息远程传到电力公司;与传统电表相比,采用LoRa 的智能电表无线穿透力更强、采集更准确、无线覆盖范围更广,可以提高工作效率,保证服务质量。

2 系统总体设计LoRa 无线智能电表是在电表内部安装有LoRa 无线远传模块,采用LoRa 扩频技术进行数据无线稳定传输,具有功耗低、性能稳定、传输距离远的特点,解决了前期无线电表传输距离近、抗干扰性差和低功耗高等问题,将成为市场上无线抄表系统中电表的最佳选择。

智能电表主要功能包括:用户用电量的计量存储、多费率功能、停电抄表功能、通信功能、数据轮显等功能。

根据系统功能,LoRa 无线智能电表由控制模块、计量模块、通信模块、电源模块、存储模块、显示模块、按键模块、时钟模块八个部分组成。

3 硬件设计3.1 控制模块控制模块采用STM8L052R8芯片。

最小化完成时间和加惩罚值和的批调度问题

最小化完成时间和加惩罚值和的批调度问题

最小化完成时间和加惩罚值和的批调度问题李修倩;冯好娣;孙铮【摘要】考虑如下单机并行批调度问题:给定一些工件,每个工件有给定的处理时间以及惩罚值(可以拒绝处理某些工件,惩罚值为拒绝处理工件所付出的代价).给定一个可同时处理多个工件的批处理器.同时处理的工件形成一个批.同一批处理的工件具有相同的开始时间和结束时间,即开始时间加上这一批中所有工件的最大给定处理时间.判断如何选择要处理的工件,给这些工件分批以及给批排序使得目标函数值最小.对目标函数是被处理工件的完成时间之和加上被拒绝工件的惩罚值之和的情况,通过给出一个动态规划算法,证明当批容量为常量时问题是多项式时间可解的.%Recently,quite a few works focus on single machine parallel batch scheduling problem with penalties.While most of them concern the makespan objective,little effort is put into the total completion time,which is studied in this paper.We study the following single machine parallel batch scheduling problem:There are n given jobs.Each job has a processing time and a rejection penalty (Some job may be rejected for processing.Some rejection penalty is paid if a job is rejected).There is a single parallel batch machine that can process at most b jobs simultaneously.The jobs processed together form a batch.All jobs processed in the same batch have the same start time and the same completion time,that is,the start time plus the maximum processing time over all the jobs in the batch.We need to determine how to choose jobs for processing,divide these jobs into batches,and sequence these batches so that the sum of completion time of the processed jobs plus the sum ofrejection penalties of the rejected ones is minimized.We give an O((b2--b) × n2b2-2b+2 × bb2-b-1)-time dynamic programming algorithm,and thus conclude that this problem can be solved in polynomial time when the batch size b is fixed.【期刊名称】《计算机研究与发展》【年(卷),期】2013(050)008【总页数】10页(P1700-1709)【关键词】批调度;拒绝;惩罚值;完成时间之和;动态规划【作者】李修倩;冯好娣;孙铮【作者单位】山东大学计算机科学与技术学院济南250101;山东大学计算机科学与技术学院济南250101;山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】TP301.6随着科学技术和生产力的发展,越来越多的单产品处理器被批处理器取代.近20年来批调度问题成为调度领域中一个重要的研究方向.Ikura和Gimple[1]发表了关于单机并行批调度问题研究的第1篇论文,首次提出了单机并行批调度问题.随后,人们关于批调度问题发表了大量的研究成果.其中早期的研究成果一般假设所有工件必须被处理,并从不同的目标函数、机器环境、工件参数等出发对不同情况进行了讨论[2-5].随着研究的深入和实际需求的变化,我们可以选择拒绝处理某些工件,以便达到更好的调度效果或更优的目标函数.带拒绝的单机批调度问题一般可以描述为:给定n个工件,每个工件Jj有一些给定的参数,比如处理时间pj、到达时间rj(在此时间之前工件Jj不可以被处理)、尺寸sizej(一般为大于等于1的整数,如果没有此参数所有工件的尺寸都默认为1)、惩罚值ej(拒绝处理工件Jj所付出的惩罚值)、权值wj等.给定一个批处理器,可以同时处理多个工件.同时处理的工件称作一批.一批工件的处理时间等于这一批中处理时间最大的工件的处理时间.批容量b即机器可以同时处理的最大工件数可能是有界的(一般用b<n表示),也可能是无界的(一般用b>n表示).此类问题要求设计一个调度方案,即选择要处理的工件,给这些工件分批以及给批排序,使得目标函数值达到最小.研究的目标函数一般是正则函数,如最大完成时间加上惩罚值之和Cmax+Cj+Jj∈R∑ej,完成时间之和加上惩罚值之和∑Jj∈Aej,其中:A表示被处理的工件的集合;R表示被拒绝的工件的集合;Cj表示工件Jj的完成时间;Cmax表示被处理的工件的最大完成时间.在不引起混淆的前提下,我们不需要指明Cmax,∑Cj,∑ej等函数的取值范围,隐含的取值范围是如果讨论的问题是不带拒绝的情况,则前两者的取值范围是所有工件,若讨论的问题是带拒绝的情况,则前两者的取值范围是被处理的工件,最后者的取值范围是被拒绝的工件.为方便描述,我们使用国际上通用的Graham等人[6]提出的三元组的形式来表示问题,即α|β|γ,其中α表示机器环境,在本文中,我们主要研究的是单机并行批调度问题,即α=1;β表示工件环境,主要描述工件本身具有的参数和约束条件;γ表示目标函数,比如,1|b<n,rej|Cmax+∑ej 表示的是一台有界并行批处理器上的最小化最大完成时间加上惩罚值之和的调度问题;1|rj,b>n,rej|∑Cj+∑ej表示工件到达时间可能不同的情况下,一台无界并行批处理器上的最小化完成时间之和加上惩罚值之和的调度问题.Bartal等人[7]首先研究了工件被拒绝的情形.之后,若干学者给出了关于带拒绝情况的研究成果,其中多数成果是关于最小化最大完成时间加上惩罚值之和的研究.其中,对于1|rj,b>n,rej|Cmax+∑ej问题,Lu等人[8]证明了其binary NP-困难性,并给出了该问题的一个多项式时间近似方案;Feng和Liu[9]采用不同的方法提出了解决该问题的另一个多项式时间近似方案;当批容量有界时,对于1|b<n,rej|Cmax+∑ej 问题,王珍等人[10]给出了一个多项式时间算法;在工件带有不同的到达时间时,对于1|rj,b<n,rej|Cmax+∑ej 问题,Lu等人[11]证明了其unary NP-困难性,并给出了一个2-近似算法和一个多项式时间近似方案;在工件有尺寸时,对于1|sizej,b<n,rej|Cmax+∑ej 问题,Lu等人[12]给出了一个多项式时间近似方案,对于1|rj,sizej,b<n,rej|Cmax+∑ej 问题,Lu等人[12]给出了一个2+ε-近似算法.目前鲜见关于最小化完成时间之和加上惩罚值之和的研究,而一般关于完成时间之和的情况比关于最大完成时间的情况困难.我们之前给出了关于批容量无界的一个情况1|b>n,rej|∑Cj+∑ej的一个多项式时间算法[13],在本文中我们研究了批容量有界的情况.以下是与本文密切相关的目标函数为完成时间之和的有界单机并行批调度问题的一些主要研究成果.这些成果没有考虑带拒绝的情况.对于1|b<n|∑Cj 问题,Brucker等人[5]利用动态规划的方法给出了一个时间复杂性为O(nb(b-1))的多项式时间算法;当b充分大时,Poon和Yu [14]给出了时间复杂性为O(n6b)和nO(n)的算法.Hochbaum和 Landy等人[15]给出了2-近似算法;Cai等人[16]在此基础上给出了多项式时间近似方案;对于批容量为变量的情况,Liu和Cheng[17]给出了多项式时间近似方案;对于1|b<n,wj|∑wjCj问题,Uzsoy和Yang[18]设计出了分支定界算法.对于工件到达时间不同的情况,无论批容量是否为常量,权重是否相同,此类问题都是NP-困难的.Afrati等人[19]提出用规整舍入技术处理到达时间,找到了解决此类问题的突破口.之后,人们运用此项技术对于批容量有界和无界的各种情况,设计出了多项式时间近似方案.对于1|rj,b<n|∑Cj问题,Chang等人[20]利用约束规划给出了分支定界算法.Deng等人[21]对此问题给出了多项式时间近似方案.1 问题介绍及预备知识给定n个工件{J1,J2,…,Jn}在一台机器上加工,工件可以被处理,也可以被拒绝.每个工件Jj有如下给定的参数:处理时间pj和惩罚值ej,其中pj为处理工件Jj需要的最小时间;ej为拒绝工件Jj付出的代价.在批容量有界的情况下,我们用b来表示批的容量.每一批的完成时间等于这一批的开始时间加上这一批中所有工件的最大给定处理时间.在本文中我们研究的是批容量有界、允许拒绝、目标函数为最小化完成时间之和加上惩罚值之和的单机并行批调度问题,即1|b<n,rej|∑Cj+j∈Aej.我们利用动态规划的方法给出时间复杂性为O((b2-b)×n2b2-2b+2×bb2-b-1)的算法,从而说明当批容量b为常量时这个问题是多项式时间可解的.下面我们首先来介绍几个引理.引理1.存在一个最优调度,其中每个批中的工件是连续的,即假设工件Ji,Jj,Jk 都被接受,且满足pi≤pj≤pk,并且存在一个批B包含Ji和Jk,那么批B一定也包含Jj.证明.考虑任意一个最优调度中,假设存在一个批B包含工件Ji和Jk,但是批B不包含工件Jj.由于工件Jj一定是被接受的,那么工件Jj一定在批B之前或之后被调度.无论工件Jj在批B之前还是之后的某个批被调度,假设我们将工件Ji和Jj交换进行调度,这时目标函数不会变大,且Jj和Jk都在B中.注意到在交换工件的过程中我们每次交换的是工件Ji和工件Jj,而不需要交换其中最大的Jk.因此,我们可以从包含最大工件的批开始交换调整,使得最后每个批中的工件都满足连续性.比如,将工件按照处理时间非减的顺序排序后得到工件集合{J1,J2,…,Jn},工件Jn为所有工件中处理时间最大的一个.假设工件Jn 所在的批为批B.批B包含{Ji1,j∈R∑Ji2,…,Jik}共k个工件,其中Jik=Jn.假设存在il,满足工件集合{Jil,Jil+1,…,Jik}是连续的,而工件Jil-1与Jil不连续,那么我们通过上述调整方式将剩下的与工件Jil连续的l-1个工件调整到这一批.然后,再对包含剩余工件中处理时间最大的工件,即工件Jn-k所在的批进行调整,使得其中的工件都是连续的.重复上面的过程,直到所有的批都满足连续性.证毕.引理2.假设所有批包含的工件已经确定,则批序列B1,…,Br对应的调度是最优的当且仅当:p(B1)/|B1|≤ … ≤p(Br)/|Br|.证明.首先证明必要性.假设批序列B1,…,Br对应的调度是最优调度,但不满足p (B1)/|B1|≤…≤p(Br)/|Br|,那么在调度序列B1,…,Br中,必然存在两个相邻的批Bi和批Bj满足p(Bi)/|Bi|>p(Bj)/|Bj|,且批Bi 在批Bj 之前被调度.假设批Bi开始被调度的时间为t0,那么此时批Bi和批Bj的完成时间之和为(t0+p(Bi))×|Bi|+(t0+p(Bi)+p(Bj))×|Bj|. (1)下面我们将批Bi和批Bj交换位置进行调度.交换后,批Bi和批Bj的完成时间之和为(t0+p(Bj))×|Bj|+(t0+p(Bj)+p(Bi))×|Bi|. (2)由式(1)(2)可以得出p(Bj)×|Bi|-p(Bi)×|Bj|,由于p(Bj)/|Bi|>p(Bi)/|Bj|,故p(Bj)×|Bi|-p(Bi)×|Bj|<0.那么交换批Bi和批Bj后,完成时间之和变小,而其他批的完成时间不变,因此整体的完成时间之和变小,与前面假设批序列B1,…,Br对应的是最优调度矛盾.下面考虑充分性.假设批序列σ=B1,…,Br满足p(B1)/|B1|≤…≤p(Br)/|Br|,但σ不对应最优调度.考虑任一个最优调度序列σ′=B′1,…,B′r,其中对任意的1≤i≤r,存在j,使得B′i=Bj.根据必要性,最优调度序列B′1,…,B′r满足p(B′1)/|B′1|≤…≤p(B′r)/|B′r|.从而可以看出σ′与σ的不同之处在于:那些p(B)/|B|相同的批的顺序在σ′与在σ中可能不同,但如果两个批Bi,Bj 满足p(Bi)/|Bi|<p(Bj)/|Bj|,则在σ′中与在σ中Bi都一定排在Bj前面.这样我们可以将σ′中p(B)/|B|相同的批调整到顺序与在σ中相同(譬如先把B1通过与相邻的前面的批依次交换位置而调整到第1位;然后把B2通过与相邻的前面的批依次交换位置调整到第2位.按此顺序进行.如果一个批的位置与在σ中相同则不需调整.很容易验证调整两个相邻的p(B)/|B|相同的批不会增加目标函数值)而不会增加目标函数值,从而说明σ对应的调度也是最优解. 证毕. 我们只考虑满足p(B1)/|B1|≤…≤p(Br)/|Br|的调度序列B1,…,Br.如果一个批中恰好包含b个工件,我们称之为满批,否则称之为非满批.如果批Bl排在批Bq之后且满足p(Bl)<p(Bq),我们则称批Bl被批Bq推后.由引理2可知,最优解中满批不可能被推后.引理3.在最优调度中被推后的批只能被满批推后.证明.假设在最优调度中,批Bl被批Bq推后,且批Bq 为非满批.由于p(Bl)<p(Bq),如果我们把Bl中的一些工件提前到Bq中处理,则这些被提前的工件完成时间变小,而其他工件的完成时间要么变小,要么不变,从而得到更优的调度,与假设中的最优调度矛盾. 证毕.在我们下面的分析中所有的调度都满足以上3个引理,即每批包含的工件都是连续的,批的调度顺序满足引理2给出的形式,所有被推后的批都是被满批推后.引理4[5].在最优调度中,被任意一个满批推后的批的数量不会超过b2-b-1. 该引理考虑的是不带拒绝的情况,但容易验证其证明过程对带拒绝的情况同样成立,因为证明中只需要考虑最优解中被接受的工件所带来的目标函数的增量.若假设结论不成立,我们同样可以通过调整批和批的顺序得到相应的新的调度,而原最优调度中被拒绝的工件在新得到的调度中仍然被拒绝,从而涉及到的调度对应的函数值的变化仅仅依赖原最优调度中被接受的工件在不同调度中对应的目标函数增量,与被拒绝的工件无关.从而原引理对带拒绝的情况依然成立.下面给出我们的算法.2 动态规划算法为了方便描述,我们假设所有工件的处理时间不同,因为如果某些工件的处理时间相同,我们可以将这些工件的处理时间都加上一个很小的值使之不同,容易证明处理过的实例的最优调度对应原实例的最优调度.另外,在用动态规划求解之前,我们将工件按照处理时间从小到大的顺序重新排序.用符号σ来表示如下问题的最优调度:调度的对象包含工件{Jj,Jj+1,…,Jn}以及非满批B1,…,Br(满足p(B1)<…<p(Br)),其中B1,…,Br 是被包含Jj-1的满批推后的批,这些批在此问题的调度过程中不被破坏(下面的叙述过程中对推后的批作类似假设,不再一一说明).假设调度σ中的第1批从零时刻起开始处理.由引理1,对任意批Bl∈{B1,…,Br},我们可以假设Bl={Jjl,…,Jj′l },其中的工件按处理时间递增排序,并且对于1≤l≤r,有j′l<jl+1.显然,这些被推后的批在最优调度σ中的顺序为B1,…,Br.由引理4,在最优调度中,被任意一个满批推后的批的数量不会超过b2-b-1.因此我们可以假设r≤b2-b-1.如果r≠0,那么有非满批被包含Jj-1的批推后,从而包含Jj-1的批一定为满批.对于批B1,…,Br,每一批的第1个工件对应的下标的序列为j1,…,jr,最后一个工件对应的下标序列为j′1,…,j′r,接受的工件个数分别为k1,…,kr.由于批B1,…,Br都是非满批,因此对于任意的1≤l≤r,满足kl<b.对于任意的1≤l≤r,对于批Bl,一旦其中的第1个工件和最后一个工件的下标jl,j′l以及所包含的工件的个数kl确定,就可以确定这批中的所有工件(因为这一批的处理时间已经确定,而且工件数也已经确定,从而这一批所引起的完成时间的增量已经确定,即等于这一批最大工件的处理时间乘以后面所有的工件数加上这一批的开始时间乘以这一批的工件数.为了得到最优解,我们必须选择工件区间(jl+1,…,j′l-1)(若jl=jl′,则kl=1,此时此区间为空,此批只包含一个工件为平凡的情况)中惩罚值最小的(j′l-1)-(jl+1)+1-(kl-2)个,即j′l-jl+1-kl个工件拒绝,从而使惩罚值的增量最小).因此,我们用每批的第1个工件的下标、接受的工件的个数以及最后一个工件的下标来表示这个批,即(jl ,kl,j′l).我们采用后向动态规划的方法来进行求解.用(a,j,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))表示如下状态:待调度的工件包括{Jj,Jj+1,…,Jn}中的工件以及被包含工件Jj-1的满批推后的非满批(j1,k1,j′1),(j2,k2,j′2),…,(jr,kr,j′r),且所有被接受的工件的个数等于a.用符号fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))来表示工件集合{Jj,Jj+1,…,Jn}中以及推后批中共接受了a个工件时的最优调度,以及最优调度对应的目标函数值.下面我们分析如何计算fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r)).我们按照r=0和r≠0分两种情况进行讨论.当r=0时,即在工件集合{Jj,Jj+1,…,Jn}的调度中,没有从前面推后过来的批穿插其中.调度状态可以用(a,j,ο)表示,其中ο表示空,即没有批被推后至目前考虑的状态.对于工件Jj,要么被拒绝要么被接受.情况1.工件Jj被拒绝.当工件Jj被拒绝时,工件集合{Jj+1,Jj+2,…,Jn}中被接受的工件个数为a,因此,此时最优调度的值为情况2.工件Jj被接受.分两种情况进行讨论:1)排在调度最前端的是包含工件Jj的批.注意在这种情况下,包含工件Jj的批可以是满批也可以是非满批.不妨假设包含Jj的批中的最大工件是Ji,工件个数是k,则二者可能的取值范围为1≤k≤b,j+k-1≤i≤n.假设工件集合{Jj,Jj+1,…,Ji}中接受的工件个数为k个,由于没有批被推后,那么工件集合{Ji+1,Ji+2,…,Jn}中接受的工件为a-k个,则排完包含Jj的批之后的调度状态为(a-k,i+1,ο).另外,类似前面的分析,注意到一旦包含Jj的批中最大工件和工件个数一旦确定,则所造成的完成时间的增量就已确定.为了得到最优解,我们必须从工件集合{Jj+1,Jj+2,…,Ji-1}中选择惩罚值最大的k-2(若k=1,则j=i,这批中只包含工件j,工件集合{Jj+1,Jj+2,…,Ji-1}为空)个工件接受,从而保证拒绝掉的工件的惩罚值之和最小.所以,最优调度的值为其中,第1项对应k=1的情况,第2项对应k≥2的情况.g(j+1,i-1,k-2)是指从{Jj+1,Jj+2,…,Ji-1}中选择惩罚值最大的k-2个接受后剩余的i-j -k+1个被拒绝掉的工件的惩罚值之和.在后面的叙述中,我们仍会采用g(j+1,i-1,k-2)来表示相同的含义,不再一一解释.2)排在调度最前端的是一个不包含工件Jj的满批.假设加入的满批的最小工件是Jk,最大工件是Ji,即从工件集合{Jk,Jk+1,…,Ji}中选择一个满批排在调度的最前端,此时{Jj,…,Jk-1}中的工件除了工件Jj一定被推后调度外,其他工件可能被推后调度,也可能被拒绝.在这种情况下,假设批是被包含工件Ji的批推后的.类似前面的分析,我们用工件集合{Jj,…,Jk-1}中接受的工件.对于任意的给定,类似前面的分析,那么批中接受的工件就可以确定,即在工件集合中选择惩罚值最大的-2个工件接受.同时,各个推后的批之间的工件都被拒绝.对于所有可能的情况.此时,最优调度的值为注意其中最后一项中包含诸之间拒绝掉的工件的惩罚值之和以及相邻的推后批之间被拒绝掉的工件的惩罚值之和.后面类似处理,不再一一解释.综上,当r=0时,最优调度的值为下面分析当r≠0时最优调度的值.当r≠0时,即在工件集合{Jj,Jj+1,…,Jn}的调度中,有r个从前面推后下来的批穿插其中.此时的调度状态用(a,j,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))来表示.对于工件Jj要么被拒绝要么被接受.情况3.工件Jj被拒绝.当工件Jj被拒绝时,工件集合{Jj+1,Jj+2,…,Jn}中接受的工件个数为a,因此,此时,最优调度的值为情况4.工件Jj被接受.分3种情况进行讨论:1)排在调度最前端的是批B1,则批B1之后对应的调度状态为(a-k1,j,(j2,k2,j′2),…,(jr,kr,j′r)).此时最优调度的值为2)排在调度最前端的是一个包含工件Jj的满批.注意到由于有从前面推后下来的非满批,因此在最优调度中包含工件Jj的非满批不可能排在最前端,否则可以把推后下来的非满批的部分工件移入此批而造成目标函数值下降.假设包含Jj的满批中的最大工件是Ji,则此批的最小工件、最大工件以及工件数都已确定,从而其中所包含的工件可以确定,即从工件集合{Jj+1,Jj+2,…,Ji-1}中选择惩罚值最大的b-2个工件接受.包含Jj的满批之后对应的调度状态为(a-b,i+1,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r)).故这种情况下最优调度的值为3)排在调度最前端的是一个不包含工件Jj的满批.假设这个满批的最小工件是Jk,最大工件是Ji,即从工件集合{Jk,Jk+1,…,Ji}中选择一个满批排在调度最前端.类似前面的分析,一旦Jk和Ji确定,这个批中的所有工件可以确定.而Jk之前、Jj之后的工件除Jj一定被推后调度外,其他工件要么被推后调度,要么被拒绝.类似前面的分析,我们枚举所有可能的情况.令对应被包含Ji的满批推后的批其中为工件集合{Jj,…,Jk-1}中接受的工件,这些批之间的工件被拒绝掉.显然有1≤≤b2-b-1-r.对给定的,类似前面的分析,一旦这些参数给定了中的工件就是确定的,批中拒绝的工件是工件集合中惩罚值最小的个惩罚值最小的工件.故对给定的包含J的满批后对应的调度状态为(a-b,i.枚举所有的排在最前面的满批以及被新推后的批,得到最优调度的值为综上,当r≠0时,最优调度的值为在式(4)中,动态规划的边界条件为:对于任意的a<0,任意的j,任意的0≤r≤b2-b-1,以及任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),有 fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞.对于任意的0≤r≤b2-b-1,对于任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),以及任意的,有fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞.对于任意的j≥n+2,任意的0≤a≤n,任意的0≤r≤b2-b-1,以及任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),有fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞.fn+1(0,ο)=0.目标函数的最优值为 min{f1(a,ο):0≤a≤n},我们用回溯的方式可以找到最优值对应的最优调度.注意到在以上的递归方程中,我们需要用到很多g(j+1,i-1,k-2)的值,为了减少算法的运行时间,我们在整个算法开始之前,对1≤j<i≤n,2≤k≤b,先将所有的g(j+1,i-1,k-2)的值计算出来.对于某个固定的k值和j值,对所有的m,j+k-2≤m≤n-1,我们采用下面的动态规划的方法求出g(j+1,m,k-2)的值:我们用最小堆hm 来储存对应g (j+1,m,k-2)的{j+1,…,m}中接受的k-2个工件,其中最小堆中对应每个工件的关键值是工件的惩罚值.边界情况:对于m=j+k-2,由于要在{j+1,…,m}中接受k-2个工件,故所有的工件都被接受,从而g(j+1,j+k-2,k-2)=0,对应的最小堆包含所有的{j+1,…,j+k-2}中的工件,最小堆堆顶对应的工件的惩罚值最小.假设最小堆堆顶的元素为Jh,对应的惩罚值记为eh.对于一般的m,g(j+1,m,k-2)是指在{j+1,…,m}中接受惩罚值最大的k-2个工件.考虑到hm-1中存放的是{j+1,…,m-1}中惩罚值最大的k-2个工件,如果em≤eh,则{j+1,…,m}中惩罚值最大的k-2个工件与{j+1,…,m-1}中惩罚值最大的k-2个工件相同,从而g(j+1,m,k-2)=g(j+1,m-1,k-2)+em,那么此时堆保持不变,即hm=hm-1.如果em>eh,那么{j+1,…,m}中惩罚值最大的k-2个工件应该是从{j+1,…,m-1}中惩罚值最大的k-2个工件中去掉惩罚值最小的,然后再加上Jm,即g(j+1,m,k-2)=g(j+1,m-1,k-2)+eh.此时从堆中删除Jh,插入Jm,并调整堆.具体算法描述如下:算法1.GetG.输入:所有工件的惩罚值e1,e2,…,en;输出:所有的g(j+1,i-1,k-2)值并放在一个三维数组G中.① for k←2to b do② for j←1to n-1do③ g(j+1,j+k-2,k-2)=0;④ 把工件j+1,j+2,…,j+k-2以惩罚值为关键值加入最小堆H;⑤ for m←j+k-1to n-1do⑥ jh←从H中取出关键值最小工件;⑦ if em>eh⑧ then从H中删掉jh,加入jm;⑨ g(j+1,m,k-2)=g(j+1,m-1,k-2)+eh;⑩ else g(j+1,m,k-2)=g(j+1,m-1,k-2)+em;⑪ end if⑫ end for⑬ end for⑭ end for⑮ return G.下面给出整个动态规划算法.算法2.Schedule.输入:所有工件的处理时间p1,p2,…,pn,和惩罚值e1,e2,…,en;输出:最优调度值(最优调度可在下面算法中加入指针或数组实现,略).① 对于任意的a<0、任意的j、任意的0≤r≤b2-b-1以及任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),令fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞;对于任意的0≤r≤b2-b-1,对于任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),以及任意的,令fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞;对于任意的j≥n+2,任意的0≤a≤n,任意的0≤r≤b2-b-1,以及任意的(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r),令fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))=∞;令fn+1(0,ο)=0;② 调用GetG求所有g(j+1,i-1,k-2)值;③for j←nto 1do④for a←0to n do⑤ fj(a,ο)=min{fj+1(a,ο)+ej,fj+1(a-1,⑥ for r←1to b2-b-1do⑦ for k1←1to b-1do⑧ for j1←1to n-k1+1do⑨ for j′1←j1+k1-1to ndo⑩ for l←2to r do⑪ for kl(1to b-1do⑫ for jl(j′l-1+1to n -kl+1do⑬ for j′l(jl+kl-1to ndo⑭fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))= min{fj+1(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))+ej,fj(a-k1,(j2,k2,j′2),…,(jr,kr,j′r))+ap3 时间复杂性分析根据堆排序的时间复杂性,对于特定的j,k值,我们可以在O(nlog n)时间内求出所有的g(j+1,i-1,k-2).由于j的取值范围是1≤j≤n,k的取值范围是1<k≤b,所以,求得所有g(j+1,i-1,k-2)的时间复杂性为O(bn2 log n).下面我们对r=0和r≠0两种情况分别讨论算法的运行时间.当r=0时,式(3)中的第1项可以在常数时间内得到.在式(3)的第2项中,由于j≤i≤n,1≤k≤b,因此所有可能的情况数为O(bn).在式(3)的第3项中,,因此所有可能的的情况数为O(n2r-×br-),r-的取值范围是1≤r-≤b2-b-1,所以枚举的情况数为即O(n2(b2-b-1)×bb2-b-1).又因为k+b-1≤i≤n,j+1≤k≤n-b+1,因此,第3项所有可能的情况数为 O(n×n×n2(b2-b-1)×bb2-b-1),即 O(n2(b2-b)×bb2-b-1).由于0≤a≤n,1≤j≤n,因此,当r=0时,求解所有的 fj(a,o)的时间为 O(n2×n2(b2-b)×bb2-b-1),即O(n2b2-2b+2×bb2-b-1).当r≠0时,式(4)中的第1项和第2项都可以在常数时间内得到.在式(4)的第3项中,由于j+b-1≤i≤n,因此,第3项所有可能的情况数为O(n).在式(4)的第4项中,对于特定的(a,j,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))和特定的k 以及所有可能的情况数为O(n2 r-×由于的取值范围是所以,对所有可能的枚举的情况总数为又因为k和i的取值范围分别是j+1≤k≤n-b+1,k+b-1≤i≤n,因此,对于特定的(a,j,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r)),需要枚举的所有情况数为O(n×n×n2(b2-b-1-r)×bb2-b-1-r),即 O (n2(b2-b-1-r)+2 ×bb2-b-1-r).对于特定的a 值、j值以及r 值,(a,j,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))的所有情况数为 O(n2r×br),从而对应的计算fj(a,(j1,k1,j′1),…,(jr,kr,j′r))的时间为O。

山东一级学科学位授予权高校及一级学科学位点名单

山东一级学科学位授予权高校及一级学科学位点名单

一、概述近年来,我国高等教育发展取得了长足的进步,各省市也在加大对高校建设和学科发展的支持力度。

作为我国人口大省和经济强省之一,山东省的高校学科建设一直备受关注。

在山东省,一级学科学位授予权高校及学科的名单则成为了广大学生和家长关注的焦点之一。

本文将对山东省一级学科学位授予权高校及学科做一个全面的介绍。

二、山东一级学科学位授予权高校名单1. 山东大学2. 我国海洋大学3. 山东师范大学4. 青岛大学5. 济南大学6. 山东农业大学7. 鲁东大学8. 山东理工大学9. 烟台大学10. 青岛科技大学11. 聊城大学12. 潍坊医学院13. 泰山医学院14. 我国石油大学(华东)15. 青岛理工大学16. 烟台南山学院17. 山东中医药大学18. 山东交通学院19. 山东工商学院20. 山东建筑大学三、山东省一级学科学位授予权高校学科1. 山东大学- 控制科学与工程- 软件工程- 信息与通信工程- 地理学- 工商管理2. 我国海洋大学- 海洋科学- 生物学- 化学- 环境科学与工程- 材料科学与工程3. 山东师范大学- 教育学- 心理学- 物理学- 生物学4. 青岛大学- 机械工程- 材料科学与工程- 公共卫生与预防医学 - 数学- 生物学5. 济南大学- 信息与通信工程- 微电子科学与工程 - 核科学与技术- 公共管理- 艺术学6. 山东农业大学- 农业工程- 农学- 畜牧学- 林学- 植物学7. 鲁东大学- 控制科学与工程- 材料科学与工程- 软件工程- 公共管理8. 山东理工大学- 材料科学与工程 9. 烟台大学- 计算机科学与技术 - 材料科学与工程 - 化学工程与技术 - 音乐与舞蹈学- 公共管理10. 青岛科技大学- 控制科学与工程 - 信息与通信工程 - 材料科学与工程 - 软件工程- 电气工程11. 聊城大学- 控制科学与工程 - 化学工程与技术 - 建筑学- 工商管理- 公共管理12. 潍坊医学院- 临床医学- 基础医学- 我国语言文学- 医学技术学- 科学技术史13. 泰山医学院- 临床医学- 基础医学- 我国语言文学- 医学技术学- 科学技术史14. 我国石油大学(华东) - 石油与天然气工程- 材料科学与工程- 计算机科学与技术- 地质资源与地质工程 - 工商管理15. 青岛理工大学- 控制科学与工程- 材料科学与工程- 环境科学与工程- 软件工程16. 烟台南山学院- 控制科学与工程- 材料科学与工程- 环境科学与工程- 软件工程- 公共管理17. 山东中医药大学- 中医学- 药学- 护理学- 基础医学- 我国语言文学18. 山东交通学院- 交通运输工程- 交通运输规划与管理 - 交通工程- 交通管理- 交通信息工程与控制 19. 山东工商学院- 工商管理20. 山东建筑大学- 建筑学- 土木工程- 管理科学与工程- 材料科学与工程四、结语通过以上介绍,不难看出山东省的高校学科建设已经取得了长足的发展,一级学科学位授予权高校及学科的名单也呈现出多元化、社会需求导向的特点。

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山东理工大学计算机科学与技术学院简介
一、学院简介
计算机科学与技术学院是山东省最早设立的信息技术类专业院系之一。

学院拥有“计算机科学与技术”一级学科硕士学位点,是“计算机技术”领域专业学位硕士培养单位。

学院学科构架完整,设有计算机科学与技术、软件工程、通信工程、数字媒体技术、数据科学与大数据技术五个本科专业。

其中计算机科学与技术专业为山东省特色专业、山东省特色名校工程重点建设专业,是教育部首批卓越工程师墙养计划”试点专业;通信工程专业为省级重点试点专业;软件工程为山东省首批校企合作专业目前,在校本科生人数为3000余人,硕士研究生100余人。

学院具有良好的教学、科研及实验设备条件,拥有计算机科学与技术学院教学楼和信息中心实验楼。

设有计算中心、软件实训中心、计算机硬件实验中心、通信工程实验中心、传媒技术实验中心,以及ACM实训、物联网开发、网络攻防等十余个开放实验室:在智能系统、网络空间与信息安全、智能计算与信息系统、图像处理与计算视觉、通信系统与情号处理、软件开发等领域,做了大量研究和开发工作,取得了丰硕的科学研究成果。

近五年完成国家级、省部级科研课题20余项,与企业合作研究项目70余项,在研的科研
项目40余项,有多个项目获得省部级奖励。

学院坚持开放办学的理念,加强对外交流。

在国际上,与美国、爱尔兰、新西兰、韩国等高校建立了广泛的交流与合作,与爱尔兰利莫瑞克大学合作计算机科学与技术专业2+2”中外合作项目;在国内,与惠与软件东软集团、中软集团、浪潮集团、开创集团、山东师创、青岛软件园、大唐电信和中兴通讯等单位开展合作,建立了十多处教学、科研和大学生实训基地。

不断加强新工科专业和教学团队建设,探索校企"产、学、研、创”深度融合新模式,分别与青软实训教育科技有限公司、与开创盛世网络有限公司合作,新增软件工程(校企合作,大数据方向)计划各80人。

学院注重学生创新能力培养,积极组织学生参加全国大学生"挑战杯”比赛、ACM程序设计大赛、嵌入式系统大赛、软件设计大赛、电子设计大赛、移动通信技术大赛等,并取得了优异成绩。

2016、2017、2019年在中国高校计算机大赛团体程序设计“天梯赛”中,分别以第6名、第7名、第6名的成绩获得高校一等奖。

学院“以社会需求为导向、以高质量的就业为目标”,注重应用型人才培养特色,特别注重学生工程识和动手实践能力的培养,不断提高学生就业质量。

2013、2014、2015连续三年学校委托麦可思公司(社会第三方评估公司)对全校
人才培养、就业质量的评估结果显示,学院毕业生就业竞争力、就业质量列全校第一。

二、学院师资队伍
计算机科学与技术学院现有教职工141人,其中教授13人,副教授65人,现有博士学位的教师44人,泰山系列省级人才2人。

山东理工大学于2019年4月成立大数据学院,与计算机科学与技术学院合署办公。

三、专业介绍
学院拥有“计算机科学与技术”一级学科硕士学位点,是“计算机技术”领域专业学位硕士培养单位。

设有计算机科学与技术、软件工程、通信工程、数字媒体技术、数据科学与大数据技术5个本科专业。

(一)计算机科学与技术
1、专业简介
计算机科学与技术专业创建于1986年,是教育部“卓越工程师计划”试点专业、山东省特色专业、“全国教育信息化试点专业”、山东省“特色名校工程重点专业”、山东省一流本科专业立项建设点。

本专业是全国最早探索校企合作的专业之一,逐步形成了以产学研结合、中外合作办学为特色的创新型“新工科”人才培养机制。

专业已建成省级精品课程和一流本科课程7门,主编国家级规划教材2部,获
得省级教学成果二等奖1项。

计算机科学与技术专业生源质量优秀,是全校最热门本科招生专业之一。

2、主干课程
计算机系统导论、程序设计基础、离散数学、计算机硬件基础、数据结构与算法、面向对象程序设计、计算机组成原理、操作系统、单片机原理及应用、数据库系统原理、编译原理、算法设计与分析、Python程序设计、计算机网络、软件工程、IT项目管理等。

3、教学特色
(1)校企合作突出应用型人才培养。

(2)以大学生科技竞赛为平台提升学生实践和创新能力。

(3)借鉴先进办学理念实现国际合作办学。

(二)软件工程
1、专业简介
软件工程专业面向国家信息化建设和软件产业迅速发展的需要,培养德智体全面发展的,掌握自然科学和人文社科基础知识、计算机专业基础理论知识、软件理论与软件工程基础知识,具有良好的软件设计与实现能力,具有团队合作精神以及良好的外语运用能力,具有良好的项目管理、组织与协调能力,能够胜任系统分析、软件开发、软件评审与测试、软件项目管理和软件外包服务等相关工作的高素质复合型工程技术人才。

2、主干课程
高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、程序设计基础、数据结构、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理、编译原理,面向对象程序设计、软件工程、UML建模基础、软件测试、Java语言程序设计、Java高级编程与框架技术、数据库设计与编程、大数据与数据挖掘技术、网络攻防对抗、网络与信息安全、移动开发与框架技术等。

3、教学特色
软件工程专业着力培养实用型高层次软件工程专业人才,从校企合作、工程实践与创新创业结合、国际化教育等方面分别发力。

(三)通信工程
1、专业简介
我校通信工程专业始建于1992年,1993年开始专科招生,1998年开始本科招生,是山东省最早建立的通信工程专业。

2000年3月-2005年4月成为山东省试点专业重点建设项目。

1998-2011还招收部分国防生,为我们国家的国防建设培养了大批人才。

2017年开始本科一批志愿录取,目前在校生约620人。

2、主干课程
高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、信号与系统、通信原理、数字信号处理、电磁场与电磁波、信息论与编码、通信电子线路、单片
机原理与应用、面向对象程序设计、现代交换技术、计算机通信网、光纤通信、移动通信、物联网工程导论。

3、教学特色
(2)因材施教、加强基础、突出实践。

(2)开放实验平台、融入科研团队、提升创新能力
(3)校内实训,企业实践。

(四)数字媒体技术
1、专业简介
我校于2010年开始首批数字媒体技术专业学生的招生,现分为影视动画技术和虚拟现实技术两个专业方向,目前在校生约300人。

数字媒体技术专业是一个以计算机技术为主,艺术为辅,技术与艺术相结合,涉及多学科交叉的新兴专业。

本专业重视跨学科交叉融合的素养,强调基于数字媒体技术来完成技术开发、技术实现的能力。

在培养过程中,既重视学生数字媒体技术基础理论的学习,又强调工程应用实践能力的训练,促进专业技术教育与创新创业教育的有机结合。

2、主干课程
数码单反摄影、平面图像处理、数字动画基础、影视制作概论、数字音频技术、数字艺术设计、数字动画创作、计算机三维建模、三维材质与灯光技术、动画运动规律、三维动画技术、影视后期合成、影视广告创意与制作、影视包装技术、数据结构与算法、计算机高级程序设计、Web前端开
发技术、虚拟现实技术、虚拟现实脚本设计、游戏策划与开发、人机交互技术、增强现实技术、计算机图形学、数字图像处理、机器学习等。

3、教学特色
(1)以专业实验室为依托,以大学生竞赛为平台,提升学生实践和创新能力。

(2)以就业为导向,做到“产学研”相结合。

(五)数据科学与大数据技术
1、专业简介
本专业“以大数据行业需求为导向、以学生培养为中心”,与计算机科学与技术、统计学、人工智能等学科和相关领域知识进行交叉,深化产教融合体制机制革新,构建校企协同人才培养体系,持续改进和优化应用型人才培养方案,学生培养质量不断提升。

近年来数据科学与大数据技术专业的平均薪资水平、就业竞争力等都名列前茅。

2、主干课程
离散数学、程序设计基础、数据结构、操作系统、计算机网络、计算机组成原理、数据库系统原理、软件工程、Java 高级编程与框架技术、软件项目管理、数据采集技术、大数据技术原理与应用、大数据存储技术、Spark大数据分析、大数据处理技术、数据可视化等。

3、教学特色
(1)以大数据分析为中心、多学科交叉融合、注重培养复
合型应用高级人才。

(2)以产教融合为契机,深化协同育人模式革新、推进“产学研”带动教学模式创新。

(3)以学生为中心,注重创新实践能力培养,不断完善实训、实验、创新平台。

素材来源:山东理工大学计算机科学与技术学院官网。

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