清溪长河

关于数据归一化的几点探讨

长河 — Wed, 01 Sep 2010 20:39:32 +0800

自我上一次在学校更新博客以来，已经过去将近四个月了，而这也是目前我离开哈尔滨最长的一段时间。虽然错过了很多有意思的活动，但总体来说毕竟是收获更大。

我的好奇心经常会给我一些意外惊喜，例如：工地开装载机的小杨，今年还不到20岁，据说高中还没读完就开始出来闯了。他答应教我学开装载机的时候，我以为他也就是给我讲讲哪个操作杆怎么用罢了。而事实上他用了很长的时间给我讲解装载机的主要分类、功能，各种装载机具有什么样的优缺点……说实话，那位兄弟受教育程度不高，但是却具备相当高的学习素质——我不知道现在已经有多少人不相信“循序渐进”了，但我清楚抱着“不想知道某项技术是怎么来的，只想知道是怎么用的”思想的人，永远都是消费者而不是创造者。

不要小看民工，他们在一线工作的过程中往往能闪现出无穷的智慧。而这又令我联想到如今的国情，“中国从来就是不缺乏人才的”——我的这个观点更加坚定。盛唐和晚清都应该是人才济济的，不同的是，人才要么在朝为官(特指古代人才)，要么流落乡野罢了。所以，如果没决心去改变，那就不要抱怨。个人无法改变教育，改变某种大环境是吧，那就从自身上多下功夫，这样要有效得多。

叨叨那么多，下面开始正题。

我在阅读同济大学粟洪、程进二位老师的《神经网络技术在预应力混凝土桥梁可靠度分析中的应用》一文时，发现文中使用的数据归一方法与我熟悉的线性归一不同，用的是[(x-均值)/方差]的方法。

首先，来回顾一下常用的归一化方法，主要是Matlab自带函数premnmx、mapminmax(详解)，或者自己编写几行程序，算法都是这样的：

y=(ymax-ymin)*(x-xmin)/(xmax-xmin) + ymin—-归一到[-1,1]
y=0.1+(x-min)/(max-min)*(0.9-0.1)—归一到[0.1,0.9]
p(i,: )=(p(i,: )-min(p(i,: )))/(max(p(i,: ))-min(p(i,: )))———归一到[0,1]

归一化的目的，是将数据都转换到1附近么？这大概是我过去犯的一个认识上的错误。这里的“一”应当是“统一”的意思。即，祛除一组数据中的奇异(过大或过小的几个点)元素，或者统一不同单位不同数量级的数据，而并不一定是非要归到1上来。

为此，做了一个试验：

选取一个函数g(x,y)=f(x,y)，自变量的随机分布已知；
生成训练样本，归一化的过程中，一次用线性一次用[(x-均值)/方差]的方法来做；
训练BP神经网络；
再根据随机给定的自变量获得若干对应的精确解答；
比较预测值与精确值之间的误差，发现无论用那种归一的方法，误差均能控制在1%以下。

所以，我认为，对于归一化的问题，可以根据实际情况和自己的需要，将数据“统一”到任意的地方去，结果都是一样的，不知道我这样理解对不对？

南征北战

长河 — Thu, 12 Aug 2010 14:06:18 +0800

这些天，除了工地上的事情，还在短暂的日子中游走若干城市。既然是去办事，自然没有时间和心情欣赏周围美景，过几年之后也许会好一些吧，那就不得而知了。

在这一次相当折腾人的旅途中，竟也有些收获，总结起来，大概如下几条：

关于paper

在过去的半年中，我算是完全扫除了对所谓EI文章的敬畏，算是做到了“从无到有”的转变。从最初的不会写文章，到模仿格式写几篇灌水文，再到可以通过一定的内在逻辑阐述一个有一定意义的理论，这算是一个飞跃，但是低层次的。“一百篇中低档次文章的效果，还比不上一篇真正高水平文章”，在老叔家聊天的时候，我才算从paper rain的兴奋中醒悟过来。我现在已经无需核心期刊的文章以求达到毕业标准，也无需一定要用文章数量或者EI来证明自己的实力，目标变成另一种境界，一种把土木工程学报、中国公路学报之流当做家常便饭的境界。鉴于其有足够的挑战和吸引力，才值得耗数年之功去实现。

关于国际会议

一切会议都是纸老虎，只有参加过才知道。有人说，只有在中国大陆以外的地区举办的学术会议才能显得更“正规”。那是否正规难道只以“是否用英语交流”作为唯一标准的么？我想语言只是一个工具吧，会议的核心价值是沟通和交流，如果真正能做到互通有无，便是完成了一届圆满的会议。另外，结交自己研究领域的新朋友，貌似也是其重要工作内容之一。只是在东北以外的地区，喝酒着实是不够痛快，算是个小遗憾吧。

关于天气

拿北京举例，其最低气温竟然也比当日哈尔滨的最高气温还要高，这令我在无冷气的环境中倍感生存压力。有的时候我甚至会想，那样酷热的天气，不会对人类健康造成损害的么？一想到未来四五年，我很有可能会在这样的环境中度过，竟生出一种壮士断臂的感觉。

关于未来

若能如我所愿，我便可以在一座充满历史文化的城市，一个具有人文积淀的学校中继续深造，的确是令人激动的事情。不过这一切都需要努力争取，要通过三个月之后的考试，希望能成功吧~

最后，下图的这个著名单位竟然就在学校附近，我驻足片刻，没有遇到菲哥……

平潭海峡大桥

长河 — Wed, 21 Jul 2010 13:28:30 +0800

平潭海峡大桥投资11.3亿元，西起福清小山东，经北青屿，跨越海坛海峡，东至平潭娘宫。大桥全长3510m，其中主桥长560m(主桥跨径布置为100m+2×180m+100m，变高度预应力混凝土连续刚构箱梁桥)，引桥长2950m，引桥总长度约占总桥长84%。大桥按双向两车道二级公路设计，设计速度80km/h，桥梁宽度17m，设计荷载为公路—Ⅰ级，地震基本烈度Ⅶ度，桥下通航5000t级海轮。

桥址区属典型的南亚热带海洋性季风气候，桥位所处自然条件比较恶劣，历年最大风速39 m/s，成桥状态100年重现期基本风速43.3m/s，施工阶段20年重现期基本风速38.8m/s，一年之中,有效可施工作业天数约240d。桥位处海面宽约3480m。海床以北青屿为突出点呈W形复式断面，北青屿西侧浅水区海面宽约550m，东侧海面宽约2850m。海底地形局部变化较大，北青屿东侧有两条深水冲刷沟槽。根据桥位地形特点及航道条件，本桥由西向东可划分为三个区段：西引桥、通航主桥、东引桥。西引桥又可顺序分为浅水区引桥、深水区引桥、平台区引桥。

7月18日23时20分，平潭海峡大桥主桥顺利完成了边跨合龙段混凝土的浇筑。至此，560米长的通航孔主桥全部贯通。按目前的施工进度，海峡大桥将在9月底全线贯通。

参考资料

下面上几张图片：

正在施工中的引桥

效果图

主桥施工

引桥施工示意图

看电视，练听力

长河 — Mon, 19 Jul 2010 14:57:13 +0800

在黑河市，我见过的绝大多数小商贩、出租车司机、饭店宾馆服务员……只要是与第三产业沾边的，都能说一口流利而且发音纯正的俄语。他们中的多数，既没有大学学历，也没考过任何一种俄语等级考试，能有此番功力，必定是在长期实践中锤炼而得。

任何一种语言的训练，跑不了“听说读写”四步。其中听-说为一组，读-写为另一组；而听和读都是学习的最关键部分。好比咱们小时候背诵课文的过程，就是学习语言运用规范的过程。在信息获取的过程中积累关于“原来这个意思他们是这样表达”的知识，用不了多长时间，地道的外语也就炼成了。

前段时间和一位博士哥交流的时候，他不看字幕便可欣赏美剧的本领令我仰慕。我要通过什么方法来锻炼听力呢？我向来是不看美剧的，其实是很少看电视剧，总是感觉剧情发展实在太慢了……

经过一阵Google，我想我还是看美国的电视节目直播吧。而且还幸运地找到了一段CNN国际电视台的直播代码，天助我也啊。

同样喜欢看直播的朋友，可以通过本页，也可以通过http://www.10kn.com/cnn来观赏。

origin8.1中文不乱码的设置方法

长河 — Sun, 18 Jul 2010 23:56:20 +0800

这些天用Origin出一些图表，发现最新的8.1版本竟然会在复制到Word文档中之后，出现中文变成乱码的情况。由于我之前用的时候，图注也是用的英文表达，便缺乏对这个问题的关注。加之连王兄都反映新版本中文显示有问题，我也就以为是软件的问题。实则不然，Origin8.1编辑中文是没有任何问题的。

首先是从Origin8.1中Copy之后，粘贴在Excel中，发现中文字符显示正常，并没有到Word中那样的乱码。说明软件编码应该没有问题，我们只需要修改字体设置。

字体设置，在Tools>Options>Text Fonts对话框中进行，选择不带@的宋体，或者其他不带@的中文字体均可。但这个时候，发现用文本工具在图形上新输入的中文已经没问题了，但原有的图注还是不行。这个时候，就要用软件顶部工具栏中的快速设置字体工具，将图注从默认字体改成中文字体了。

如上操作，中文的问题即可解决。其实是很简单的操作，以往我每次都没有注意到，杯具啊。

ANSYS安装，注意你的计算机名

长河 — Wed, 14 Jul 2010 23:05:15 +0800

或许是我是制作了ANSYS12.0安装说明的缘故，经常能收到咨询这样或那样安装问题的邮件。恕我直言，学习ANSYS是用来做研究的，那么就先从研究如何安装软件开始吧；熟悉ANSYS的英文界面，首先从看懂错误提示开始吧。其实都不是什么真正的难题，多思考一下，多和先前安装过的其他软件对比一下，多到Google上面搜索一下，就会得到解决的方法。

软件只是一种工具，若是熟练掌握，还是需要花费时间的。就好比我初学电脑的时候，把C盘里所有的文件夹翻了个遍，才刚能了解个大概，若是只把它当做多媒体播放器来用，那还不如买个MP5，还方便实惠。

在ANSYS安装的时候，一定注意其不支持中文的特性，不光是安装目录，工作目录，就是下载回来的ISO镜像文件的文件名，以及计算机名，都不能含有中文。而且，更容易被人忽略的是，品牌机的计算机名，常常是“PC-XXXXX”的形式，即中间有一个短横杠。在ANSYS11以后的版本中，这都会是安装失败的原因之一。安装失败之后的效果，就是FLEXIm出问题，提示“FLEXIm ID in the file does not match the system FLEXIm ID”。遇到这种问题，右击我的电脑>属性，修改计算机名为纯英文字母或与数字的组合，重启电脑，再安装就OK了。

希望上述的方法可以帮助其他安装不上的朋友~

——

另外，再扯几句没用的。通过在工地的这段时间，我深刻感受到社会分工的重要性啊。经过一天的体力劳动，晚上还能保证拥有敏捷思维的，绝对是超人。所以，那些在施工单位打拼多年，后来真正原意回到学校继续深造的，着实令我钦佩——比如我寝室大哥。

Origin8.0学习视频

长河 — Sat, 26 Jun 2010 19:10:55 +0800

前两天为了做几张图表，决定重拾Origin。这款软件我首次接触，大概是2007年春天。当时是因为有师兄用它来处理一组海量数据–那数据规模之大，excel是坚决会崩溃的。我是个软件爱好者，自然会拿过来玩一玩。只是当年我没有课题，也只是拿这个软件玩而已。

这次重新研究Origin，我拿出来多年积攒的电子书，一口气浏览了两本，但感觉还是有些不知所云呢，这种情况在我身上还真是很少发生。或许是连续若干天逼近40℃的原因？就连有神州北极之称的漠河都超过39℃，看来2012还真是不远了……

我一向认为学习软件的最佳方法，首先要熟悉软件的基本原理和操作习惯，若与已掌握软件之间有相似之处，则类比为最佳方法。所以，从这个角度而言，那些从第一章就开始“事无巨细”地介绍各种小技巧的做法，未必能起到预期的作用。

最后，还是在土豆网找到了下列视频，看过视频再到书中找对应章节进行深化，事情就变得简单了。

视频列表地址：http://so.tudou.com/psearch/Origin

威尼斯“失足桥”

长河 — Wed, 23 Jun 2010 09:54:24 +0800

见到题目不要惊异，这当然不是一座桥梁的名字。只不过有太多的人在这座人行桥上失足跌倒，我才给它起了这么一个名字。

意大利水城威尼斯，号称世界上最具特色的旅游城市之一，整座城市被水包围，没有一辆汽车，全都通过船舶来作为交通工具。在其中一条运河上，于2008年新建了一座人行桥。这座94米长的人行桥，连接威尼斯火车站和罗马广场，耗资400万英镑——是什么使得它有如此高昂的身价呢？首先来看看下面的这张照片吧：

这座桥，主要是造型和材料比较特殊。主体为钢结构，辅助材料用了大量的玻璃纤维。西班牙建筑师Santiago Calatrava的设想是好的，即为桥梁营造一个“透视”的效果，尽可能地融入到周围的环境中。但这样一来，有两个问题就无法避免了。

首先是行人在桥上并不安全，我指的不是桥梁本身强度问题，而是游人经常会被景物所吸引而忘记自己置身桥上！更要命的是，上行和下行的台阶不是一样高的，这严重违反普通人多年形成的行走习惯，于是在这座桥竣工的当天，就有10名游客失足摔倒了~

而且，关于这座桥的造价，在威尼斯也是争议不断，以至于投入使用的剪彩仪式都是秘密进行的，因为有个议员威胁说要搞破坏的……所以说，桥梁的选型和初步论证，绝对不是可有可无的。

信息来源地址

ANSYS中的_RETURN和_STATUS参数

长河 — Wed, 16 Jun 2010 19:05:52 +0800

说起来惭愧，以前我建模的时候(尤其是拖拽adrag/vdrag等)，如果没有事先压缩实体编号的话，总是要通过手工查看线号的。虽然并不一定会很麻烦，但总归有悖于参数化分析的原则。感谢marain老师，在他帮我修改的一份APDL中，用到了_return这个参数，才使得我对其有了正确的认识——之前只是看过，没求甚解……

_return参数

进行某项操作之后，以连线为例，a=_return，则a的数值就等于最近绘制的线。同理，也可以返回最新创建的关键点、样条曲线、面、体等等。需要注意的是，对于有些命令创建的图素，返回值会有所不同。比如LDIV分隔的线，_return就会返回首个关键点的编号。其余的，请参考ANSYS帮助文档中提供的这个表格：

命令	功能	_RETURN 返回值
Keypoints
K	定义一个关键点	关键点编号
KL	在线上定义关键点	关键点编号
KNODE	在节点上定义关键点	关键点编号
KBETW	两个关键点之间创建关键点	关键点编号
KCENTER	在中心处定义关键点	关键点编号
Lines
BSPLIN	生成样条曲线	线编号
CIRCLE	生成圆弧曲线	第一条线编号
L	两个关键点之间连线	线编号
L2ANG	生成与已知两条线成一定夹角的线	线编号
LANG	生成一条成一定角度的直线	线编号
LARC	定义圆弧曲线	线编号
LAREA	在一个面上的两个关键点之间生成最短线	线编号
LCOMB	合并线	线编号
LDIV	分隔一条线为多条	第一个关键点编号
LDRAG	关键点拖拽形成线	第一条线编号
LFILLT	线倒角	倒角线编号
LROTAT	将关键点绕某点旋转形成圆弧线	第一条线编号
LSTR	直线	线编号
LTAN	在已有线端点生成切线	线编号
SPLINE	多段线	第一条线编号
面
A	由关键点定义平面	面编号
ACCAT	连接(合并)面	面编号
ADRAG	拖拉线生成面	第一个面编号
AFILLT	面倒角	第一个面编号
AL	由线边界生成面	面编号
ALPFILL	全部循环/删除面内空洞(All loops)	面编号
AOFFST	从已知面偏移生成面	面编号
AROTAT	旋转面	第一个面编号
ASKIN	蒙皮生成面	第一个面编号
ASUB	选择面的一部分生成新面	面编号
Volumes
V	通过关键点生成实体	实体编号
VA	通过边界面生成实体	体编号
VDRAG	拖拽面生成实体	第一个体编号
VEXT	挤压面生成实体	第一个体编号
VOFFST	由已知面偏移生成实体	体编号
VROTAT	面旋转生成实体	第一个体编号

至于_status命令，则可以在循环或判断语句中使用，它的返回值相对简单：

0 ：没有错误
1 ：有注释(note)
2 ：有警告(warning)
3 ：有错误(error)

在APDL中，有时可以通过加判断，来提高模型调试的效率，还是很实用的。

近期总结

长河 — Mon, 14 Jun 2010 21:36:11 +0800

下午正赶上黑河大雨倾盆，颇有把春天省下来的雨水一股脑泼下来的意味。我也算忙里偷闲，在这个不必去工地的下午，多睡了几个小时。从5月5日至今，未来还有一个多月，这已经是我在施工现场工作生活最长的一段经历了。

最近半个月没有更新博客，每天都在忙忙碌碌中读过。在外面风吹日晒了一天，回到寝室便啥也不想做了。过着日出而作，日落而息的日子，所以，和老师说，“我颓废了若干天”~我原本打算今天写一些东西的，比如新学到的一些知识等等，却又突然不知道从何说起，索性搞一个“碎碎念”吧。

我一直想进行ANSYS CivilFEM帮助文档的翻译，由于总是有这样那样的事情，一直在许诺，一直被耽搁。令我自己也非常恼火，但现实有时候就是这样的，我也没办法。不过，这件事情终会有个结局。由于傲雪上的网友Ant008也开始自己做翻译工作，貌似我们之间可以开展不错的合作与分工，遇到疑难问题还可以共同讨论，还是不错的。

关于ANSYS，又学会了几个新的招数。还得特别感谢marain老师，大牛就是大牛，而且总能在我遇到困难的时候给与帮助，夏天一定尽量安排时间去拜访一下。

我对规范的理解还是有限，本科的时候就对其有偏见，其实是不对的。还有，MIDAS，也是时候系统深入地研究研究，这也需要时间。更重要的，还要考虑继续深造的问题，要做好许多方面的准备才行……

……

看了看上面的几个段落，发觉基本可以被忽略了，算是太长时间没写博客给憋的吧，絮絮叨叨勒。明天开始，继续奋斗！

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