基于Level Set曲面的蛋白质分子场特征分析

阐述了利用Level Set模型抽取并分析蛋白质分子场特征方面的工作.从蛋白质分子结构出发,基于分子力学和分子动力学理论计算得到蕴含丰富生化信息的分子场数据;设计了一种有效的Level Set模型揭示分子场能量突变区域;进而构造体特征函数,抽取并分析Level Set曲面的拓扑结构特征;最后对同一蛋白质不同状态下的LevelSet曲面进行多属性比对.采用文中方法可成功地抽取蛋白质分子场的重要特征,所抽取的特征与已有生物学结论一致,如DPS蛋白质与铁离子结合的空腔区域、HIV-1蛋白酶内部的水分子排出通道,以及HIV-1蛋白酶在水溶液中进行SMD模拟时的生物活性变化等.     

基于量子化学的蛋白质分子场计算

蛋白质结构与功能之间的关系非常密切,蛋白质分子体系中的各种相互作用力在空间叠加形成一个综合性作用(分子场),对揭示蛋白质结构与功能之间的内在关系具有重要意义.提出了基于线性标度量子化学理论的蛋白质分子场快速计算方法,利用分而治之的思想,根据氨基酸残基把一个蛋白质大分子分解成若干片段,然后对每个片段单独计算,最后对各片段的重要区域在空间网格点上进行拼接,获得完整的三维分子场数据;为了提高计算速度,还提出了基于MPICH模型的并行计算方法.实验结果证明,文中方法能实现复杂蛋白质分子的分子场的高效、高精度计算.     

大地形空间格网点平均曲率算法研究及可视化

研究地形绘制问题,为了实现在计算机中实时可视化,在大地形的场景绘制时需要在高曲率处保留尽量多的矢量数据(点、线、面),在低曲率处删除尽量多的矢量数据.采用了在细节层次模型简化技术中,空间格网点的平均曲率的计算方法,以及在.NET平台下用C#语言对算法进行编程.经计算得出格网点曲率值的大小,删除低曲率的中心点并对删除中心点后留下的空洞进行三角化,从而实现细节层次模型的简化,大大地减少了大地形场景中矢量数据(点、线、面)的数量.仿真试验结论表明,提出的平均曲率算法能较好地解决矢量数据量大与计算机实时处理能力有限的矛盾,满足了大地形中大规模矢量数据三维可视化的实时绘制需求.     

基于三维数据场拓扑抽取的蛋白质结构分析

介绍了抽取蛋白质分子三维数据场的局部特征，并组织数据场的整体拓扑的初步工作．基于拓扑分析的方法，计算出数据场的局部特征点，这些特征点潜在地揭示了蛋白质的活性位点．在此基础上，利用这些局部特征点构造出表示数据场的几何拓扑结构．将实验结果与实际的蛋白质数据比较，验证了方法的可行性．     

基于信息熵的流场定向线积分卷积算法

流场可视化是对流场数据进行直观分析的一种新的可视化技术,而定向线积分卷积（OLIC）算法作为一种经典的纹理可视化方法,使用该算法能明显地观察出流场方向流动的演化。为了优化可视化效果,提出了一种基于信息熵的OLIC算法。首先,基于流场矢量数据生成基于信息熵的稀疏噪声;然后,采用斜坡卷积核函数对输入纹理进行卷积计算;最后,通过计算输出纹理图像中每一个像素点的灰度值,得到最终的OLIC纹理图像。所提算法可以根据熵值在临界点区域和非临界点区域自适应地生成流线。其中临界点区域含有流场的重要信息,选择密集绘制;而在非临界点区域则选择稀疏绘制。通过在不同区域绘制不同密度的流线,所提算法节省了计算成本;与普通OLIC算法相比,所提算法的绘制速度至少提升了18.6%;在可视化效果方面,所提算法优于普通的全局绘制,使用所提算法能更仔细地观察特征区域。     

分子结构网络三维可视化系统的设计与实现

生物学数据的复杂性导致针对生物信息的可视化研究的不断深入,而网络是新兴的可视化工作的媒介,因此针对异地生物学数据设计网络三维可视化系统十分必要.该文研究网络环境下如何异地调用原始数据以及可视化工具,制定分子结构网络三维可视化系统的设计方案,实现网络环境下的分子结构可视化模型.该可视化系统在客户端仅仅需要一个标准浏览器而非胖客户端,使用户能方便地使用个人电脑远程浏览蛋白质分子结构图.通过不同原子个数的蛋白质分子在不同显示模式下的性能测试,表明了该系统的可行性.该系统有助于可视化地分析和利用生物学数据.     

基于分子力学的蛋白质分子场可视化

分子场是研究分子结构与功能的重要工具之一,已经成为药物设计和分子对接的常规方法。分子间作用力分布在3维空间,现有的蛋白质显示方法,如范德华表面,分子表面,球棍模型等,都难以对分子间作用力进行空间可视化分析。分子间各种相互作用中,静电力和范德华力在许多生物过程中都扮演着重要的角色,对蛋白质静电相互作用和范德华相互作用的正确计算模拟有着重要的理论和实践意义。分子场的计算分析从蛋白质分子结构出发,先经过分子模拟采样计算得到分子场,再对分子场进行可视化分析,提出针对分子场特点的分步式传输函数设计法,直观地反映了分子场在空间的分布,对于分析蛋白质结构功能、了解分子间相互作用机理以及进行药物设计和分子对接都有重要作用。     

一种基于矢量场结构的等值面构造方法

为得到非结构矢量场中的等值面图像,给出了一种基于矢量场曲线结构的等值面构造新方法.算法利用矢量可视化映射过程中获得的曲线结构来组织数据并计算等值点,采取自适应聚类划分方法获得各个等值面包含的数据点集合后利用曲面重建算法来构造等值面.在计算等值点时,不但利用了数据场中各个数据点处的空间位置与场值大小,而且充分考虑了数据点处的矢量方向信息.实验表明,该方法能够稳定、有效地构造出非结构矢量数据场中的等值面.与基于体元的传统等值面构造方法相比,可以有效加快计算进程,得到更为准确的计算结果.     

新书书讯(二)

清华大学计算机系唐泽圣教授的学术专著《三维数据场可视化》已于 1999年 12月由清华大学出版社出版 ,定价 :(精装 )36 .0 0元 ;(平装 ) 2 4.0 0元 .科学计算可视化是 2 0世纪 80年代发展起来的一个新的研究领域 .它运用计算机图形学和图像处理技术 ,将科学计算过程中的数据以及计算结果的数据转化为图像 ,在屏幕上显示出来并进行交互处理 .科学计算可视化极大地提高了科学计算数据的处理速度和质量 ,实现了科学计算工具和环境的现代化 .本书全面、详细地介绍了三维数据场可视化的研究成果 ,内容包括规则数据场的体绘制算法、面绘制算法、非…     

新书书讯(一)

清华大学计算机系唐泽圣教授的学术专著《三维数据场可视化》已于 1999年 12月由清华大学出版社出版 ,定价 :(精装 )36 .0 0元 ;(平装 ) 2 4.0 0元 .科学计算可视化是 2 0世纪 80年代发展起来的一个新的研究领域 .它运用计算机图形学和图像处理技术 ,将科学计算过程中的数据以及计算结果的数据转化为图像 ,在屏幕上显示出来并进行交互处理 .科学计算可视化极大地提高了科学计算数据的处理速度和质量 ,实现了科学计算工具和环境的现代化 .本书全面、详细地介绍了三维数据场可视化的研究成果 ,内容包括规则数据场的体绘制算法、面绘制算法、非…     

FLASH教学中声音导入问题的浅析

目的:解决在FLASH中导入声音的问题.方法:对FLASH不支持的声音格式采取音频压缩的方法.结果:可成功将压缩后的声音文件导入到FLASH中.结论:在FLASH中使用声音可以使FLASH动画具有良好的动画效果.     

金属切削过程中的稳定性分析

本文对于金属切削这一生产过程中所出现的不稳定问题,利用频率特性法中的奈氏判据,对其进行分析,从而找出消除自激振荡和达到切削过程绝对稳定的条件     

Convergence,the university of the future and the future of the university

 The paper questions the ability of current university systems to respond appropriately to the complex demands of an Information Economy. It argues that new relationships between creative subjects and technology require new thinking about the nature and purpose of universities per se. In particular, attention is drawn to the growing involvement of the private sector in higher education. It is argued that it may not be appropriate to think of the `university of the future' in terms of current public sector and quasi public sector institutions, but rather in terms of an emporium, based on an international trade in educational services, and with the `University' as we now understand it occupying the functions of licensing, quality assurance and cultural custodianship. Accepted: 25 June 2002     

VMware的技术与应用探析

虚拟化技术是当今服务器技术的一个主流方向,也是一项在计算机领域具有革命性意义的技术.作为x86架构体系下虚拟化技术的领军者-VMware,在技术上有其独到之处.研究VMware的技术与应用,对探知其优秀的技术特点,了解其成熟的产品体系有着现实意义.     

浅谈反映人体测量学来源的人体比例理论

人体测量学并不是现代社会的产物。有着很长发展历史的人体比例理论中就包含了现代人体测量学的基本内容,尽管其还不够系统完整,但至少说明了在艺术创作中诞生的人体比例理论对现代人体测量学的影响。并随着时间的推移而不断的完善发展,为现代人体测量学的系统提出奠定了坚实的基础。     

表征绕组特征的参数与绕组变形关系的仿真

为了提升变压器绕组变形判别精度,研究了表征绕组特征的参数与绕组变形关系的仿真方法。利用有限元方法建立表征绕组特征的参数与绕组变形关系的双绕组、同芯式变压器漏磁场模型,通过二维泊松方程混合边值的有限元解分析变压器绕组漏磁场,利用最小二乘算法基于所建立变压器漏磁场模型辨识可表征绕组特征的漏电感参数,通过所获取漏电感值与实际漏电感值相比实现变压器绕组变形判别。通过有限元方法建立变压器绕组仿真模型并分析表征绕组特征的参数与绕组变形关系,仿真结果可知,该方法可有效辨识表征绕组特征的漏电感参数,依据表征绕组特征参数与绕组变形关系实现变压器高压与低压绕组变形的精准判别,判别精度高达99%以上,实验效果表明利用表征绕组特征的漏电感参数在线监测绕组变形具有可行性。     

Modelling the dynamics of the tilt-casting process and the effect of the mould design on the casting quality

All titanium alloys are highly reactive in the molten condition and so are usually melted in a water-cooled copper crucible to avoid contamination using processes such as Induction Skull Melting (ISM). These provide only limited superheat which, coupled with the surface turbulence inherent in most conventional mould filling processes, results in entrainment defects such as bubbles in the castings. To overcome these problems, a novel tilt-casting process has been developed in which the mould is attached directly to the ISM crucible holding the melt and the two are then rotated together to achieve a tranquil transfer of the metal into the mould. From the modelling point of view, this process involves complex three-phase flow, heat transfer and solidification. In this paper, the development of a numerical model of the tilt-casting process is presented featuring several novel algorithm developments introduced into a general CFD package (PHYSICA) to model the complex dynamic interaction of the liquid metal and melting atmosphere. These developments relate to the front tracking and heat transfer representations and to a casting-specific adaptation of the turbulence model to account for an advancing solid front. Calculations have been performed for a 0.4 m long turbine blade cast in a titanium aluminide alloy using different mould designs. It is shown that the feeder/basin configuration has a crucial influence on the casting quality. The computational results are validated against actual castings and are used to support an experimental programme. Although fluid flow and heat transfer are inseparable in a casting, the emphasis in this paper will be on the fluid dynamics of mould filling and its influence on cast quality rather than heat transfer and solidification which has been reported elsewhere.     

应用多媒体技术教学的优势及存在问题与对策

每一种媒体都有自身的长处,对某种特定的教学和学习有效。同样,每种媒体又不可避免地存在局限性,不利于某些教学和学习。因此,多媒体不是一种全能的媒体,也不可能代替传统媒体。现代媒体与传统媒体在教学中应相互补充,取长补短,相得益彰。     

应用多媒体技术教学的优势及存在问题与对策

每一种媒体部有自身的长处，对某种特定的教学和学习有效。同样，每种媒体又不可避免地存在局限性，不利于某些教学和学习。因此，多媒体不是一种全能的媒体，也不可能代替传统媒体。现代媒体与传统媒体在教学中应相互补充，取长补短，相得益彰。