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試驗設計論文范文1
筆者結合南開大學信息安全專業實驗室的軟硬件環境和已有的實驗方案,設計了僵尸網絡分析實驗環境,其基礎架構如圖1所示。在上述硬件環境的基礎上,搭建了自動化、系統性的僵尸程序監控分析平臺,其結構如圖2所示。該分析平臺運行在Ubuntu10.04/12.04操作系統下,主要由4個部分組成。(1)僵尸程序執行過程監控平臺。該平臺負責僵尸程序的運行監控、執行軌跡的捕獲、污點傳播分析、符號執行及約束求解等實驗任務。該監控平臺的主要部分是二進制代碼分析平臺BitBlaze,包括動態分析部分TEMU和靜態分析部分VINE。(2)執行軌跡分析工具包。該工具包由Perl語言實現,完成對執行軌跡的分析實驗,比如分析僵尸程序代碼空間中的代碼覆蓋情況,分析僵尸程序執行過程中與系統交互情況等。(3)控制命令挖掘工具包。控制命令挖掘工具包也由Perl語言實現,通過和執行軌跡分析工具的結合,利用部分僵尸程序執行邏輯的先驗知識,可以進行對僵尸網絡未知控制命令進行挖掘,并在此基礎上對僵尸網絡的命令控制機制進行進一步的分析研究。(4)僵尸程序行為監控工具包。該工具包由文件系統監視軟件FileMon和網絡分析軟件Wireshark等成熟的系統監控軟件組成,工作在Windows系統的僵尸主機下,用于對僵尸程序的宏觀行為進行跟蹤和監控。
2實驗步驟
(1)熟悉監控環境和分析平臺的使用。熟悉監控環境的使用,并在其中運行僵尸程序,嘗試和僵尸網絡命令與控制服務器進行連接和通信;熟悉二進制代碼分析平臺BitBlaze的使用,學習利用其動態分析組件TEMU進行軌跡捕獲、二進制代碼插裝的技術和方法,熟悉利用靜態分析組件VINE進行二進制代碼的執行軌跡反匯編及符號執行、約束求解等分析方法。(2)僵尸程序執行軌跡捕獲。執行軌跡是僵尸程序路徑空間中一條路徑的執行過程的詳細記錄。在BitBlaze平臺的TEMU中運行僵尸程序,監控其執行過程,并將從命令與控制信道中接收到的網絡數據標記為污點,捕獲得到僵尸程序的執行軌跡文件。可以分別捕獲僵尸程序在與控制命令服務器無網絡交互、有網絡交互及接收到不同控制命令等情況的幾組不同的執行軌跡,以便于進行對比分析,并用BitBlaze平臺中的VINE將這些二進制的執行軌跡文件轉換成匯編語言格式。(3)僵尸程序執行軌跡文件分析。對捕獲到的執行軌跡文件進行處理和簡化,然后編寫程序對其進行分析:統計分析僵尸程序執行軌跡中的線程個數及線程號、污點傳播過程等信息;分析僵尸程序代碼空間中的代碼覆蓋情況,計算代碼覆蓋率并分析其特點;統計分析系統API調用情況;從執行軌跡文件構造僵尸程序的控制流圖。通過分析,對執行軌跡的特點和僵尸程序的執行邏輯有更加清晰的認識。(4)僵尸網絡控制命令提取。根據步驟(3)中的分析結果,結合僵尸程序的固有特點,從執行軌跡中定位到僵尸程序中對控制命令進行判斷、處理的命令控制邏輯代碼段。定位的方法可以結合參考文獻[3]中提出的規律,也希望學生探索和發現新的特點和規則。然后,在可控環境中執行僵尸程序,當執行到命令控制邏輯代碼段時,利用代碼插裝等二進制代碼動態分析技術[13]提取出僵尸程序可執行的控制命令。(5)僵尸程序行為分析。在可控環境中再次運行僵尸程序,利用FileMon和Wireshark等軟件對僵尸程序的行為進行跟蹤監控。其一,在沒有與命令控制服務器交互時,分析僵尸程序執行后會有怎樣的行為表現,例如自刪除、修改系統文件、修改注冊表選項、試圖連接命令與控制服務器等;其二,在和命令與控制服務器進行交互時,利用步驟(4)中提取出的僵尸網絡命令,觸發僵尸程序運行,再監控其會有怎樣的行為,并總結控制命令與僵尸行為的對應關系。通過多次實驗和觀察,對僵尸程序的行為和特征進行歸納總結。(6)僵尸網絡命令與控制機制的進一步思考和探索。思考上述從僵尸程序二進制文件中挖掘未知命令方法的優缺點,并探索新的改進方法。根據提取出的控制命令及其對應的行為,分析僵尸程序和命令與控制服務器通信的方式,從整體上對該僵尸網絡的命令與控制機制進行認識和思考。在上述步驟中,步驟(3)“執行軌跡文件分析”和步驟(4)“控制命令的提取”涉及較多的專業知識和二進制代碼分析技術,是本實驗的難點。
3實例分析
在TEMU中運行Zeus僵尸程序,在和命令與控制服務器進行通信時,動態捕獲了Zeus僵尸程序的3條執行軌跡,其中的線程數、匯編指令總數和系統API調用個數見表1.對3個執行軌跡進行分析,了解Zeus僵尸程序的執行邏輯,利用執行軌跡中的代碼塊覆蓋率特征,從中定位到滿足參考文獻[3]中提出的覆蓋率規律的代碼塊,其所在代碼區域就是僵尸程序的命令控制邏輯代碼段。根據此方法,可以定位到的代碼段地址范圍為0x26e877c—0x26e87a2,其中調用了系統比較函數lstrcmpiw來進行比較,它是一個循環結構(見圖3)。將Zeus僵尸程序再次放在TEMU中運行。當僵尸程序運行到命令判定循環的入口地址0x26e877c時,開始監控是否調用判定函數lstrcmpiw。如果發生調用,則修改輸入命令為隨機數據,使程序進入判定循環。在判定過程中,通過獲取用來和輸入數據比較的參數,動態捕獲了Zeus僵尸網絡的25個控制命令。提取出控制命令以后,就可以用這些控制命令作為網絡輸入來觸發Zeus僵尸程序,使其表現出相應的行為。掌握了僵尸網絡的命令與控制機制以后,也可以嘗試偽造Zeus命令與控制服務器并向僵尸主機發送bot_uninstall等命令來卸載、刪除僵尸程序,瓦解僵尸網絡。
4結束語
試驗設計論文范文2
1.1什么是實驗性字體設計
實驗性字體設計是通過實驗的方法,為字體設計尋找一些新的傳達形式,尋找一切可能創新的地方,將文字圖形的作用發揮到極致。實驗性字體設計,是對文字的表現形式進一步開發的實驗性設計過程,具有科學實驗的特質,在實驗性字體設計中我們就像是科學家,要用一種科學的態度和研究方法來剖析我們現在所使用的文字。實驗性字體設計并不意味著對于字體基礎的無視,它要求設計者深入的剖析文字,將其看作深層次的傳達介質,脫離簡單的記錄、傳達,發展到結合圖形語言、表達人的情感的傳播媒介,形成強有力的視覺沖擊。
1.2實驗性字體設計的實踐
實驗性字體設計已經被很多設計師應用,并且可以充分地看到它的優勢。實驗性可以把文字設計,變得生動有力,讓文字圖形形象深入生活。為達到這一目的,設計者必須將設計思想和器物(也就是設計的目的)緊密結合,無論是介質選擇、技術環境、應用方法等各種各樣的角度都是必須考慮到的研究方向,必須挖掘適合設計的每一種可能性,讓文字和設計充分的貼合,使得字體設計可以深入設計的靈魂。
(1)介質上的實驗性
介質的實驗性是通過組成文字的材料革新來充分體現設計目的的特質。將我們設計目的通過材質的變化充分地融合在文字之中。例如,在俄羅斯女設計師YuliaBrodskaya的字體設計中,將紙品設計和字體設計融為一體,把文字的傳播過程與宣傳目的緊密地結合,讓觀者在感受到語言力量的同時就能夠實際感受到作品特質的魅力,給文字賦予了傳達含義以外,視覺上的沖擊,使文字變得更有力,這就是我們應該努力的方向。
(2)表現方法的實驗性
在表現方法上,文字設計正朝著一種多維度立體的展示與傳播的方向發展,我們完全有必要尋求多種的體驗模式。例如,當代藝術家先生的動畫作品《漢字的性格》(TheCharacterofCharacters,2013,OCAT西安館)就充分詮釋了文字與新媒體技術結合的可能性。在先生的作品中,對漢字的演變以及漢字的民族存在性做了深刻的探討,將傳統的書法與現代的新媒體相結合,將先生對于傳統藝術的思考生動地展現在觀者眼前,使得作品新鮮別致、創意十足,同時通過一種觀者更加容易接受的方法將思想傳達了出來。至此,我們可以清楚地認識到實驗性表現方法是可以為傳統藝術形式帶來全新生長土壤的非常有效的手段。3D技術也廣泛地應用于字體設計,為人們帶來了全新的視覺感受。在品客薯片的宣傳案例中,其海報利用3D制圖技術在文字的視覺效果上做了延伸——鋪滿辣椒醬的文字,讓觀者從視覺上和理解上,甚至是味覺上感受著最新的口味,達到了望梅止渴的宣傳效果。是二維的字體設計無法達到的視覺感受。在3D的輔助下,將文字轉化成可以自由移動、變幻的模塊,看起來實際存在,但實際上只是虛幻的光影的結合,省去了印刷材料,視覺效果更加令人震撼,甚至可以帶給觀眾置身其中的感覺??偟膩碚f,設計師可以利用實驗的方法從生活的方方面面尋找字體圖形設計的可能性。作為字體設計師,可以從兩方面尋求創新,首先,開發新鮮的、適合設計意圖的文字形態。其次,為文字發掘更廣泛的應用環境,為字體設計提供更多的表現平臺。
(3)形式上的實驗性
實驗字體的跨界設計是指將字體的設計延伸到視覺傳達設計之外,突破其語言傳播的功能,融入其他領域的一種設計方法,這種設計實踐的意義在于啟發我們的思路,跟設計建立情感。克羅地亞設計師BorisLjubii為了向全世界應用最廣泛的Helvetica字體致敬,找到了Helvetica字體和瑞士軍刀的共同特點——能夠被廣泛地應用,制造了紀念版的瑞士軍刀,軍刀的各個部件都是由不同字體的字母組成,但標志使用Helvetica的字體,以此表現出Helvetica的地位,寓意其可以取代其他任何字體。這是字體跨界設計一個極優的例子,也說明了字體跨界的潛力,而這一切都是從實驗性的想法開始的。設計的實驗性的展開是建立在熱愛的基礎之上的,作為一個優秀的字體設計師需要做的是跟文字做朋友,隨時隨地帶在身邊,融入自身的情感,和它們一起成長。在跨界設計中,需要找到的是兩種不同領域的設計的精髓,再將其進行深層次的融合,表現出來的就不僅僅是物質的形態而是精神的內容,將被設計物提升到一個情感的層次。實驗性,尤其在跨界設計中,可以以一種全新的姿態表現出被設計物的特質,是一種思想,甚至是情感上的表達。融合情感的設計,是設計師內心最真實的情感設計的表達。在設計中我們需要把文字當作是活生生的存在,我們必須和文字一起置身于要存在的環境,通過這樣換位思考的辦法,以自己的感受給予字體最佳的呈現效果,以自己親身的感受來傳達文字的情感。
1.3實驗性字體設計
實驗性字體設計就像是社會的上層建筑,必須建立在深入的了解字體基礎設計之上,才能體現出其優勢。它是一種能夠增加設計靈感的方法。它有力量在字體圖形設計已經泛濫的今天,為每一個設計項目找到其獨特的、具有充分代表性的字體圖形。更加需要關注的是,實驗性的方法使得我們尋找到的創意點可以從字體圖形延伸到整個設計中,成為設計的精髓。但是,實驗性是一種探索的方法、思維的過程,這樣的設計方法必須從一個設計者開始設計之初就開始培養。
2實驗性字體設計的前景
試驗設計論文范文3
1.1確定設計性實驗方案建立研究小組,制定課題計劃,多方面查閱相關的文獻資料和相關理論研究成果,初步了解課題內容。進行實驗設計,安排實驗方案,落實人員分工。第15周安排課堂討論,每研究小組派1名學生匯報研究題目和初步實驗設想方案,教師引導其他研究組成員對方案的可行性及合理性進行深入的探討和論證,提出合理的修改意見。小組成員根據意見查閱相關文獻資料,修改并完善實驗設計,最終明確實驗方案。結果發現設計較好的課題不僅能夠將藥理學、病理生理學、內科學等多門醫學學科理論知識聯系在一起,有利于學生科研綜合素質的培養,同時也為臨床相關研究提供一定的實驗參考依據。
12依據設計方案進行實驗操作在該階段中,要求學生根據自己設計的實驗方案開展具體實驗。由實驗室提供各研究小組所需的實驗動物、器材以及藥物等相關物品。要求小組成員分工明確,保證實驗能夠按照既定方案有條不紊的進行。研究成員需要預測可能發生的各種實驗誤差,并及時制定預防誤差的解決方法。實驗過程中,指導教師需在關鍵步驟上嚴控把關,以保證實驗能夠順利進行和完成。
1..3設計性實驗論文的撰寫與答辯實驗結束后,學生需及時整理實驗資料,統計實驗數據,并進行統計學分析,獲得符合實際的研究結果并且撰寫出論文。該階段工作主要利用課后時間完成。設計實驗論文的撰寫需嚴格參照醫學研究性論文的格式來完成。主要包括:題目、摘要與關鍵詞、前言、材料與方法、結果、討論與結論、參考文獻。論文力求簡短,要用最少文字,最短篇幅,精確地表述研究成果。同時,文字要流暢,要使用學術或專業用語來規范。教學20周組織學生進行論文答辯,要求學生以PPT為輔助形式進行口頭匯報并及時遞交紙質材料。指導教師及其他學生進行相關提問。最后,指導教師根據課題設計情況、實施情況、報告者的陳述及對問題的回答情況等做出綜合評定。
1.4設計性實驗評價教師從設計質量、PPT答辯、論文等多方面綜合評定學生成績。在學期末進行了關于生理實驗學設計性實驗教學情況的調查問卷,得到了以下資料。
2開展設計性實驗的經驗總結
教學實踐表明,由傳統的驗證性實驗轉變為設計性實驗可以激發學生的學習熱情,充分調動學生的積極性和主動性,更重要的是可以培養學生科學的思維方法和科學的研究方法,提高分析和解決實際問題的科研能力,凸現設計性實驗的優越性。這一點可以通過學生調查問卷的信息反饋結果進一步證實。參與調查的學生中,88.69%的學生認為很有必要開展設計性實驗,87.68%的學生表示設計性實驗教學明顯提高了自身學習興趣程度,91.86%的學生表示非常希望增加設計性實驗學時,認為對動手能力的提高以及分析、解決問題能力的提高非常有助的學生分別占83.71%和70.59%。由此可見,學生普遍認可設計性實驗,并且有較強的提高自身實驗能力和創新能力的愿望。設計性實驗的優越性主要體現在以下幾個方面。
2.1有利于幫助學生建立綜合運用知識解決問題的理念設計性實驗設計通常涉及到多門醫學學科知識的綜合交叉運用,這不僅可以加深學生對相關醫學知識的理解和掌握,而且促進學生及早體會醫學各學科的密切聯系和意識到系統全面學習醫學知識的重要性,有利于促進學生的知識建構,也有利于專業綜合能力的培養。
2.2培養學生嚴謹的科學態度和初步的科研能力,有利于學生開展科研活動設計性實驗的特點決定了學生必須認真設計每一步,否則一個小小的疏忽就可能導致實驗的失敗而前功盡棄,因此每個學生都必須精心設計,規范操作。在這個過程中,逐漸培養了學生們的嚴謹的工作作風,為日后從事科研工作積累了一筆寶貴的財富。通過設計性實驗,學生能夠基本掌握科學研究思路和研究方法。設計性實驗從科研活動的每個環節著手包括如何選題、設計、實施以及論文如何撰寫等方面對學生進行了完整有效的科研訓練,有利于學生創新能力和科研思維的培養,提高學生整體科研素質,為學生終身學習和可持續發展夯實基礎。實踐表明,經過培訓的學生在申請本校及本省各級各項相關科研項目時,通常具備比較清晰的科研思路,科研申請書質量、獲得資助比率以及實施效果遠遠高于未受培訓的學生,進一步證明了開放性設計性實驗教學的優越性[4]。
2.3有利于培養學生團隊協作能力設計性實驗從最初選題、設計實驗方案開展研究直至最后撰寫遞交論文過程中有大量的工作需要進行。如何保證實驗能夠在規定時間內順利完成,這就需要每個實驗小組成員之間建立起合理的科學合作關系,根據學生的實際情況充分協商后安排相應的職責,分工明確,還需要采取相應措施增強成員的責任心,充分調動每位成員積極性,互補互助以共同發揮最大效率的能力。所以通過設計性實驗,能夠有效培養學生的團隊精神和互相合作的意識,為以后踏入社會和走上工作崗位奠定堅實基礎。
2.4教師專業知識和實驗技能的提高設計性實驗的開設對教師來說無疑是提出了更高的要求和嶄新的挑戰。如前所述,設計性實驗的設計通常涉及到多學科知識的交叉運用以及最新研究成果的整合,要求教師具有堅實可靠的理論基礎、熟練的實踐操作技巧、豐富的知識貯備以及一定的知識擴展能力。因此,在教學工作中,在注重知識積累的同時仍需不斷更新知識結構,更新和充實學科體系,提高自身教學業務水平,及時轉變教學模式以及教學理念,以適應探索性實驗教學的需要。
3存在問題及應對措施
此前,作者所在院校開設的生理學實驗都是以驗證性的動物實驗為主,設計性實驗是一種全新的教學模式,因此在教學實踐過程中不可避免的遇到一系列問題,這些問題的探討與解決對于設計性實驗的進一步完善以及推廣具有重要的推動意義。實驗資源相對短缺一定程度上影響了學生積極性與創造性的激發。由于現有的生理學實驗室主要用來開展傳統的驗證性實驗,實驗室資源配置方面相對缺乏,主要體現在實驗儀器及藥品相對單一,實驗技術比較簡單等方面。這就導致部分學生設計的研究課題無法順利開展,例如,學生設計的某藥物對失血性休克的療效觀察,應以各種微循環指標的變化作為休克依據,但由于缺乏微循環檢測設備,所以只能退而求其次,選擇血壓作為指標來間接反映微循環的改變情況。實驗室可利用資源的匱乏可能導致部分學生在設計性實驗教學過程中的參與熱情不高,最終使得設計性實驗教學效果大打折扣,不利于學生創新能力的培養與提高。
試驗設計論文范文4
關鍵詞:室內設計家庭裝修
一、室內設計的方法
室內設計的方法,這里著重從設計者的思考方法來分析,主要有以下幾點:
1、大處著眼、細處著手,總體與細部深入推敲
大處著眼,即是如第一章中所敘述的,室內設計應考慮的幾個基本觀點。這樣,在設計時思考問題和著手設計的起點就高,有一個設計的全局觀念。細處著手是指具體進行設計時,必須根據室內的使用性質,深入調查、收集信息,掌握必要的資料和數據,從最基本的人體尺度、人流動線、活動范圍和特點、家具與設備等的尺寸和使用它們必須的空間等著手。
2、從里到外、從外到里,局部與整體協調統一
建筑師A.依可尼可夫曾說:“任何建筑創作,應是內部構成因素和外部聯系之間相互作用的結果,也就是‘從里到外’、‘從外到里’?!?/p>
室內環境的“里”,以及和這一室內環境連接的其他室內環境,以至建筑室外環境的“外”,它們之間有著相互依存的密切關系,設計時需要從里到外,從外到里多次反復協調,務使更趨完善合理。室內環境需要與建筑整體的性質、標準、風格,與室外環境相協調統一。
3、意在筆先或筆意同步,立意與表達并重
意在筆先原指創作繪畫時必須先有立意,即深思熟慮,有了“想法”后再動筆,也就是說設計的構思、立意至關重要??梢哉f,一項設計,沒有立意就等于沒有“靈魂”,設計的難度也往往在于要有一個好的構思。具體設計時意在筆先固然好,但是一個較為成熟的構思,往往需要足夠的信息量,有商討和思考的時間,因此也可以邊動筆邊構思,即所謂筆意同步,在設計前期和出方案過程中使立意、構思逐步明確,但關鍵仍然是要有一個好的構思。
對于室內設計來說,正確、完整,又有表現力地表達出室內環境設計的構思和意圖,使建設者和評審人員能夠通過圖紙、模型、說明等,全面地了解設計意圖,也是非常重要的。在設計投標競爭中,圖紙質量的完整、精確、優美是第一關,因為在設計中,形象畢竟是很重要的一個方面,而圖紙表達則是設計者的語言,一個優秀室內設計的內涵和表達也應該是統一的。
二、室內設計的程序步驟
室內設計根據設計的進程,通常可以分為四個階段,即設計準備階段、方案設計階段、施工圖設計階段和設計實施階段。
1、設計準備階段
設計準備階段主要是接受委托任務書,簽訂合同,或者根據標書要求參加投標;明確設計期限并制定設計計劃進度安排,考慮各有關工種的配合與協調;
明確設計任務和要求,如室內設計任務的使用性質、功能特點、設計規模、等級標準、總造價,根據任務的使用性質所需創造的室內環境氛圍、文化內涵或藝術風格等
熟悉設計有關的規范和定額標準,收集分析必要的資料和信息,包括對現場的調查踏勘以及對同類型實例的參觀等。
在簽訂合同或制定投標文件時,還包括設計進度安排,設計費率標準,即室內設計收取業主設計費占室內裝飾總投入資金的百分比。
2、方案設計階段
方案設計階段是在設計準備階段的基礎上,進一步收集、分析、運用與設計任務有關的資料與信息,構思立意,進行初步方案設計,深入設計,進行方案的分析與比較。
確定初步設計方案,提供設計文件。室內初步方案的文件通常包括:
1、平面圖,常用比例1:50,1:100;
2、室內立面展開圖,常用比例1:20,1:50;
3、平頂圖或仰視圖,常用比例1:50,1:100;
4、室內透視圖;
5、室內裝飾材料實樣版面;
6、設計意圖說明和造價概算;
初步設計方案需經審定后,方可進行施工圖設計。
3、施工圖設計階段
施工圖設計階段需要補充施工所必要的有關平面布置、室內立面和平頂等圖紙,還需包括構造節點詳細、細部大樣圖以及設備管線圖,編制施工說明和造價預算。
4、設計實施階段
試驗設計論文范文5
關鍵詞:城市設計,城市規劃,建筑設計
1城市設計的涵義與內容
1.1城市設計的涵義
《中國大百科全書》給城市設計(Urbandesign)下的定義是:“城市設計是對城市形體環境所進行的設計。一般指在城市總體規劃指導下,為近期開發地段的建設項目進行的詳細規劃和具體設計。城市設計的任務是為人們各種活動創造出有一定空間形式的物質環境,內容包括各種建筑、市政設施、園林綠化等方面,必須綜合體現社會、經濟、城市功能、審美等各方面的要求,因此也稱為綜合環境設計。”城市設計是介于城市規劃與建筑設計之間的一種設計。相對于城市規劃的抽象性和數據化,城市設計更具有具體性和圖形化,但是它又不等同于具體的建筑設計,它的研究范疇僅局限于城市形體環境的層面。城市設計的目的在于提高城市的環境質量、城市景觀和城市整體形象的藝術水平,創造和諧宜人的生活與工作環境。
1.2城市設計的具體內容
城市設計具體內容主要包括:城市總體空間設計;城市典型要素空間設計(中心廣場,商業街道,居住區,濱水區等);舊城保護與更新空間設計;城市交通設計;城市環境保護設計;城市生態防護圈設計;城市景觀設計;城市地下空間設計;城市環境設施與建筑小品設計等。
2現代城市設計的基本特征
1)創作性是城市設計的重要特征。城市設計要實現具體的三維形態框架的建構,它必然是一個創作過程的產物。城市設計的創作過程是設計者邏輯思維、形象思維與創作靈感交織,而形象思維則是城市設計的主要思維。城市設計的創作需要有城市設計的基本技巧,精通城市職能、形體及三維空間關系的處理。2)強調以人為本。即以具體的活生生的人為根本出發點,滿足人的需求,以人的心理與生理行為為依據,關注城市空間設計的場所感、歸屬感,追求舒適和有人情味的空間環境。3)以城市意象為依據。城市設計中強調對城市歷史、地理、文化背景進行分析,對其提供有生命力的城市機理延續;要求分析城市的地形、地貌與周圍環境的關系,城市地理位置的優劣勢,與周圍交通系統的聯系。城市意象空間正是人對以上各類客觀因素的綜合反映。4)綜合應用多學科知識。城市設計與城市規劃、建筑學、風景建
筑學密切關聯,而且還涉及社會學、經濟學、生態學、環境心理學、法學和城市管理學等學科。城市設計是這些相關學科在城市物質環境設置、使用和體驗這一結合點上的綜合體現。借助多學科知識,城市設計追求空間形式上的統一與完美,綜合效益上的最佳與優化,社會生活上的和諧與協調。5)時間和空間的統一。只有空間而沒有時間的環境是沒有活力的?,F代城市設計在使環境美達到具體化與視覺化的設計中,除了使用傳統的三維環境視覺理論外,還在大范圍內把人的時間運動與空間環境視為統一系統,將時間和空間概念從建筑范疇運用到城市環境設計中。
3城市設計的原則
1)表現的原則。即城市設計要反映城市的本質和內涵,要強化城市區別其他城市的地方特色,要形成有個性特色的城市空間結構和城市景觀,使它們成為城市的典型識別標記。2)相互協調的原則。即城市和自然之間、城市各部分之間、城市建筑群之間要相互協調。另外,要協調生態、社會、經濟效益的關系,保證生態效益的充分發揮;協調保護與建設、景觀與生態、投入與產出的多重關系。3)有機秩序的原則。這是“宇宙結構的真正原則”,生物是這樣,城市也是這樣。城市設計要為城市社區建立一種有機的秩序,包括物質秩序和社會秩序;城市設計必須在城市規劃指導下進行設計,要嚴格執行城市規劃法規。
4城市設計與城市規劃的區別和聯系
4.1城市設計與城市規劃的區別
1)追求效益不同。城市設計主要追求環境效益。城市規劃追求經濟效益、社會效益、環境效益三者的平衡發展。
2)出發點和關注點不同。城市設計強調以人的需求為出發點,以人的生理和心理行為為依據,關注具體的城市生活與工作環境。而城市規劃是以物質環境為出發點,作為城市建設管理的依據而制定的硬性控制指標,關注是城市整體的協調發展,它較少涉及與人的感性和活動相關的環境場所問題。可以說關注人還是關注物是城市設計與城市規劃的分水嶺。
3)形態維度不同。城市設計是城市三維空間的環境設計(如建筑群體空間布局、開放空間和環境設計、建筑小品空間布置和設計等)。而城市規劃是城市二維空間的總體安排(如用地規劃、道路兩側平面安排等)。因此二者表現出不同的形態維度
)工作屬性不同。城市設計工作屬性屬于藝術創作,強調環境人文因素,容納歷史積淀,鋪墊地區文化,表現時代精神,并結合人的感知經驗建立起具有整體結構性特征、易于識別的城市意象和氛圍(如城市意象、室外空間、街墻界面、整體材質色彩等)。而城市規劃工作屬于技術經濟規劃,以城市建設法規為指導,注重各類技術經濟因素(例如交通容量、功能分區、用地開發強度、建筑高度、密度、容積率等數據)。
5)工作成果不同。城市設計工作成果圖文并茂,圖紙、文本、導則在其中起重要作用,且具有一定的實施操作彈性,并附有具有三維直觀效果的表現圖紙。城市規劃工作成果偏重文字性的法律條款、政策、方案,圖紙是次要的。
6)參與人員不同。城市設計主要由建筑師和城市設計專家承擔。城市規劃是各種專家(如經濟學家、社會學家、規劃學家、地理學家等)共同合作的結果。
4.2城市設計與城市規劃的聯系
城市設計與城市規劃緊密結合、密不可分。城市設計的三維空間景觀的塑造與城市規劃的平面布局是一種互為條件、相互制約的關系。城市規劃在涉及城市的用地布局、路網結構、市政設施等諸方面的同時,必然包含了對城市空間特征塑造的思考,沒有“純二維”的規劃,而且規劃的思想觀念和意圖也必須最終反映在城市三維空間中才能得以實現。
城市設計和城市規劃所要研究的對象都是人們所處的城市,只是側重點有所不同,它們都以創造一種良好的、有序的生產、生活環境為目的,都要綜合協調各項城市功能,安排城市各項用地,組織好交通和安排好各類工程設施,都要研究城市的社會發展,考慮城市的歷史文脈等。可見,它們之間交叉、重疊的領域涵蓋了城市建設系統各個方面,兩者統一于一個完整的規劃過程之中。規劃的平面布局圖,也是城市設計進行城市三維空間環境塑造的基礎依據和前提。另一方面,對城市空間的塑造與安排,又可反饋回來對平面布局進行完善、補充和調整,從而使兩者都趨于更加合理化。
5城市設計與建筑設計區別和聯系
城市設計與建筑設計的關系是整體環境與個體形象的關系。兩者在設計的規模、尺度和層次上是不同的。城市設計主要解決的是城市的面和線問題,它屬于城市整體環境設計。建筑設計主要解決的是城市的點的問題(單體、群體建筑在城市都是一個點),它屬于城市個體元素設計。建筑設計雖然也要考慮環境效果,但一個良好的城市形態環境更多地取決于城市設計的效果而不是建筑設計的效果。城市設計以多重委托人和整個城市人民作為服務對象,更多反映公眾利益和意志。建筑設計一般以單個委托人作為服務對象(大型公共建筑除外),主要取決設計者本人和委托人的目標價值取向。
美國城市規劃師伊·沙里寧曾經說過:“通常做設計是要將一棟房子置于周圍的環境中;將周圍的環境置于一個城市規劃中。建筑師在設計單體或群體建筑時,必須考慮建筑的大環境和開發地盤紅線內的小環境問題?!边@段話清楚地說明建筑設計與城市設計、城市規劃的有機聯系。這種有機聯系體現了城市空間形態(城市設計解決的問題)和建筑空間形態(建筑設計解決的問題)的連續性。
參考文獻:
試驗設計論文范文6
網絡化信息系統要素全、規模大且結構復雜,同時技術體制不斷發展,面臨著網絡攻防對抗威脅,由此對網絡化信息系統試驗平臺結構提出了新的挑戰。網絡化信息系統試驗平臺具有以下功能特征:1)可擴展性:試驗平臺的硬件能力和試驗資源類型可根據試驗需求擴展;2)可配置性:試驗平臺提供的試驗資源具有可編程能力,允許用戶根據試驗任務配置系統架構、應用和協議等試驗環境特征;3)安全隔離性:用戶的不同試驗之間互不影響,且具有威脅性(如蠕蟲和病毒等)的試驗不會對試驗平臺硬件基礎設施造成不可恢復的破壞;4)可重組性:試驗資源通過虛擬化技術邏輯分片后,可根據不同試驗任務要求實現資源封裝、調度和聚合,在試驗完成后可實現對試驗資源的釋放、凈化和回收;5)快速響應性:能夠利用試驗資源快速構建目標系統和試驗環境,實現試驗過程自動化,以提高試驗效率。上述功能特征中,可擴展性強調試驗平臺的開放性和兼容性;可配置性和可重組性強調能針對不同試驗任務按需生成目標系統的能力;安全隔離性為確保試驗平臺基礎設施(基礎網絡、計算設備和存儲設備等)安全而提出要求;快速響應性從試驗組織效率角度提出要求。本文基于虛擬化思想,提出了一種面向網絡化信息系統的虛擬化試驗平臺結構,通過試驗虛擬化服務層實現了對復制目標系統的仿真、實物和虛擬化資源(虛擬服務器和虛擬操作系統等基于計算機虛擬化技術形成的試驗資源)的統一組織、調度和管理,滿足多樣化試驗任務需求。該結構具有隔離試驗平臺基礎設施和試驗目標系統的特點,支持具有破壞性的對抗試驗以及網絡化信息系統能力評估。
2虛擬化試驗平臺
2.1分層結構模型根據以上網絡化信息系統試驗平臺設計原則,在參考虛擬化環境基礎架構上,提出了如圖1所示的試驗平臺分層結構模型,圖中LVS為真實/虛擬/仿真。試驗平臺分層結構分為試驗基礎設施層、試驗虛擬化服務層和面向任務的試驗環境層3部分。面向任務的試驗環境層是用戶試驗的抽象模型,通過一組規范化的語義抽象描述了試驗對象的本質屬性和生命周期;試驗虛擬化服務層是試驗服務的提供者,對仿真、實物和虛擬化3種形態的試驗資源進行調度、部署和優化分配,通過將試驗對象本質特征映射到分配的試驗資源上復制目標系統,同時實現對試驗的隔離、控制和數據采集等功能;試驗基礎設施層是試驗服務的承載者,屏蔽了底層試驗資源的異構性,為試驗虛擬化服務層提供抽象的資源池和統一的試驗資源訪問接口。虛擬化試驗平臺由試驗基礎設施、試驗虛擬化服務、面向任務的試驗環境和試驗標準與模型組成,其功能組成如圖2所示。試驗基礎設施主要由試驗資源池、試驗運行網絡和試驗管理與控制網絡等組成。其中,試驗運行網絡實現對異構試驗資源的網絡化組織。試驗管理與控制網絡連接各試驗管理系統,如試驗設計、試驗驅動和試驗評估等系統。前后2個網絡之間通過防火墻等安防設備隔離,以確保試驗安全。試驗虛擬化服務主要由試驗任務管理、試驗資源管理和試驗資源部署等服務組成。整個試驗虛擬化服務層是實現第1章試驗平臺功能特征的核心,可進行試驗運行與試驗基礎設施分離,使得底層試驗基礎設施層的擴展、故障和運行過程對面向任務的試驗環境層完全透明。試驗用戶僅需將試驗任務需求給試驗虛擬化服務層,即可開展網絡化信息系統能力評估試驗。面向任務的試驗環境主要完成試驗任務的規劃和描述,并向試驗虛擬化服務提出試驗任務請求。另外,試驗標準與模型是實現虛擬化試驗平臺統一的基礎,所有試驗的設計、組織和管理等均需遵照試驗標準和模型實施。試驗平臺3層結構組成間相互配合完成試驗任務,虛擬化試驗平臺活動視圖如圖3所示。試驗平臺試驗過程如下:1)試驗組織方首先提取試驗對象的本質特征,并按照試驗標準形成目標系統和試驗運行的配置文件。本質特征指試驗對象在試驗過程中表現出最為重要的組成、結構、功能和行為及其屬性。2)面向任務的試驗環境根據試驗對象的本質特征信息,向試驗虛擬化服務發出目標系統復制和試驗環境構建請求。目標系統復制和試驗環境構建由試驗虛擬化服務組織完成。試驗虛擬化服務在接收請求后,從試驗資源池中分配可用的仿真、實物和虛擬化資源,并完成異構試驗資源的屬性配置和集成部署,形成滿足試驗任務要求的目標系統和試驗環境。3)完成目標系統部署后,由面向任務的試驗環境加載試驗激勵信息驅動整個目標系統運行,試驗基礎設施承載試驗運行。4)試驗虛擬化服務在試驗過程中對試驗運行數據和事件等進行記錄,準備試驗評估數據。5)試驗結束后,由試驗虛擬化服務對試驗資源進行凈化和回收。
2.2技術實現方法虛擬化試驗平臺核心是如何實現各種試驗資源的虛擬化生成、調度、分配和管理,功能實現主要涉及以下3個方面:1)試驗目標系統的基礎試驗資源生成;2)虛擬化試驗平臺的安全隔離;3)對仿真、實物和虛擬化3種不同類型資源統一部署和集成。由于網絡化信息系統組成要素多樣,不同類型系統組成的特征差異較大。故針對不同類型資源本文采用了不同的基礎試驗資源構建方法,如表1所示。表1中,基于軟路由的路由器仿真方法主要是在操作系統容器中(如Linux容器)部署Qugga和Dummynet[6]等網絡設備和鏈路仿真系統,實現大規模的通信網絡路由器資源仿真?;谄脚_虛擬化的硬件環境構建方法主要采用商用的VMwareESX和開源項目OpenVZ等實現計算硬件的虛擬化復制。本文基礎試驗資源構建方法均采用現有技術實現,不再贅述。虛擬化試驗平臺應確保生成目標試驗環境和試驗基礎設施的安全隔離,是虛擬化試驗平臺重要特征。虛擬化試驗平臺安全隔離需在試驗基礎設施、試驗虛擬化服務和試驗數據3方面同時實現,其原理如圖4所示,具體如下:1)試驗基礎設施安全:在威脅性試驗過程中,來自目標系統的惡意代碼等可能滲透、駐留或攻擊試驗基礎設施。因此,面向任務的試驗環境和試驗基礎設施之間需部署防火墻等隔離設備,對非法訪問以及非授權用戶等進行隔離。每次試驗后,還需對試驗資源進行釋放、凈化、回收和整理,以免影響下一次試驗安全。2)試驗虛擬化服務安全:用戶在虛擬化試驗平臺上試驗時,可能因誤操作或非法訪問等造成試驗基礎設施或服務損壞。因此,需在試驗運行網絡上部署入侵檢測設備,監控來自試驗虛擬化服務的非法訪問。同時通過防火墻、密鑰和證書認證等方式,控制用戶對試驗虛擬化服務的訪問,以確保用戶嚴格按照試驗方案組織試驗。3)試驗數據安全:當用戶直接從面向任務的試驗環境中采集數據時,惡意代碼和攻擊行為會乘機滲透到試驗虛擬化服務和試驗基礎設施。針對該問題,本文提出了基于的數據采集方式。實現虛擬化試驗平臺還應將仿真、實物和虛擬化3種形態試驗資源進行統一分配、調度、部署和集成。本文提出了基于端口映射和路由重定向的異構試驗資源管理方法,試驗資源虛擬化管理模型如圖5所示,具體如下:1)對于虛擬化和實物資源的統一管理,可采用端口映射方法實現。通過將虛擬計算節點資源的網絡接口設置為混雜模式,并將虛擬計算節點資源的所有對外數據交互映射到物理網絡接口實現。2)對于仿真和實物資源的統一管理,可采用路由重定向方式實現。通過修改仿真運行結果和數據流輸出路徑,用戶可透明地將仿真數據導入實物資源對外接口,從而實現仿真資源和實物資源的互操作;反之亦可。3)對于仿真和虛擬化資源,由于這2種資源均依托計算硬件設備實現,資源間可直接交互。
3試驗分析
根據以上網絡化信息系統虛擬化試驗平臺結構設計,本文基于10臺(IBMM3系列服務器)和1套高性能網絡,構建了試驗平臺原型系統。依托試驗平臺原型系統,完成具有218個節點規模的網絡化信息系統(含傳感器、通信網絡、計算設備、情報處理和作戰指揮系統等節點)復制,實現了對虛擬化試驗平臺的可配置性、安全隔離性、可重組性和快速響應性等特征的驗證。虛擬化試驗平臺典型試驗情況如圖6所示。由圖6(a)可見,虛擬化試驗平臺提供了可視化的目標系統配置功能,實現了面向任務的目標系統配置。圖6(b)給出了試驗過程中內存資源變化。試驗開始前(黑色虛線左側),上一次試驗所占用的內存資源回收至資源池中;試驗開始時,資源重新分配和部署,資源曲線顯示內存占用狀態,試驗進行時達到最大值;試驗結束后,內存資源再次釋放和回收,表明本文提出的試驗平臺結構具有對試驗資源重組能力。以上218個節點規模的目標系統復制花費時間如表2所示??梢?,試驗花費總時間小于30min,具有較高的試驗快速響應性。另外,利用網絡偵察、掃描和滲透等工具測試了構建的虛擬化試驗平臺安全性,驗證了該平臺能夠應對主要的2~4層(鏈路層、傳輸層和網絡層)網絡威脅,確保了試驗安全性。由于試驗虛擬化服務層的隔離性,兩者不能直接互相訪問,故掃描和監聽中均未出現任何試驗基礎設施層信息。
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