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cg技术论文

篇1

二、cg技术与传统艺术的差异

数字技术与传统艺术形式所结合的产物称为“数字艺术”,这一新生事物目前已形成了庞大的产业体系,是全球经济的重要组成部分。但是当数码艺术带来兴奋和新奇的同时,却也不难发现其与传统艺术形式的巨大差异与疏离感。这主要体现在以下3个方面:

1、文化传统渊源不同

传统艺术创作,包涵着众多的地域风情和民族文化,有着深刻的文化积淀,如:民族心理情感、审美观念、审美情趣等。这些都在人们的心理情感交流上造成亲和力,容易产生心灵的共鸣。而新生的数码艺术则在美学情感上缺乏历史积淀,容易使人产生陌生感、疏远感。

2、成像方式有巨大差异

传统艺术形式在若干世纪以来,除了在技法和材料上的创新外,还没有受到过像现代数字化所带来的这样的巨大冲击。在以往艺术形式中,“成像”是一个门槛颇高的技术指标,往往要经过多年的训练与积累,而很多风格化特征也是由成像的艰难所铸就,如今凭借数字化手段,“成像”过程所蕴含的深意飞快的扁平化,而眼花缭乱的图像效果可以随手拈来,似乎任何人都可以轻易跨入艺术领域。在数字化手段所创造的种种奇观中,很容易形成“技术至上”趋势,至少在数字艺术初期阶段呈现出来的就是这种状况。

3、CG的可复制性与传统艺术的唯一性区别

和传统艺术作品的惟一性相比,数码作品批量生产的因素直接影响到对数码作品的心理感受的不同和价值认可的降低。

篇2

设计中的文脉主义,在建筑中一直是个颇多争议的话题,尤其是国粹主义者手中的一柄利刃,砍向诸多的现代设计。它亦曾为政府官员所青睐有加,这一点北京的诸多头顶“青皮小帽”的建筑便是佐证。笔者并非建筑界内人士,断不敢发“无知者无畏”式的议论,但有感于近来国内产品设计的不断异化与盲目的拼贴、移植既往事物中的文化属性,并简单的冠之以“文脉”的冠冕,故试图在产品设计的领域探讨一下什么是文脉,为什么需要文脉以及如何表现文脉。

什么是文脉(what)--文脉的解释

所谓文脉,英文即context一词,愿意指文学中的“上下文”。在语言学中,该词被称作“语境”,就是使用语言的此情此景与前言后语。更广泛的意义上,引申为一事物在时间或空间上与他事物的关系。设计中译作“文脉”,更多的应理解为文化上的脉络,文化的承启关系。那么什么是文化呢?

篇3

【关键词】 甘露糖; ; 卵子相互作用; 膜融合; 卵母细胞

上世纪90年代有研究发现,人头部存在甘露糖的互补分子,并且证明该类分子与受精过程直接相关。由于该类分子均具有甘露糖受体样作用,因此称之为甘露糖受体(mannose receptor,MR)。笔者和Gabriele等的前期研究提示,人MR可能在精卵的膜识别与融合时起介导作用[13]。笔者通过亲和层析法提纯的MR取代,直接作用于去透明带的金黄地鼠卵母细胞,用透射电子显微镜观察卵母细胞的变化,了解MR在精卵膜融合中的作用。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1标本采集法采集健康有正常生育能力供精者,常规分析各项指标符合WHO标准[4]。

1.1.2动物6~8周龄叙利亚金黄地鼠(Mesocricetus auratus,福建医科大学实验动物中心提供;合格证号:闽实动条准第0107号),纯系鼠料饲养,每日补充新鲜胡萝卜、鸡蛋、牛奶和维生素E;动物饲养室以自然光和人工光照相结合,光暗时间比为12 h/12 h。选择8~12周龄鼠用于超排卵实验。

1.1.3主要试剂BWW培养液[5],透明质酸酶(美国Sigma公司),胰酶(美国Difco公司)。

1.1.4主要仪器透射电子显微镜(Hu12A,日本Hitachi公司)。

1.2方法

1.2.1MR分离提纯亲和层析法从人蛋白萃取液中纯化人MR[67]。

1.2.2凹玻板硅化甲基硅油用氯仿溶成5%溶液,移入经超净处理并干燥后的凹玻板内静置1 min;回收硅油,控干凹玻板,180 ℃恒温箱中烤1 h;三蒸水冲去浮油,烤干。

1.2.3去透明带地鼠卵获取选取动情周期第1 d(按压腹部见阴道口含乳白色分泌物)雌性金黄地鼠,于上午9~10时注射孕马血清促性腺激素(PMSG,天津市华孚高新生物技术公司)50 IU;55~58 h后注射人绒毛膜促性腺激素(HCG,上海生物化学制药厂)50 IU;16~18 h后将地鼠用乙醚麻醉后,断头解剖;剪下双侧输卵管放入预冷(4 ℃)的BWW中准备取卵。将超排卵地鼠输卵管移入凹玻皿中,在体视显微镜下用解剖针刺破输卵管的壶腹部,挤出卵丘团并用BWW洗净;用BWW溶解的0.1%透明质酸酶消散卵丘颗粒细胞,用BWW洗涤多遍,洗净卵子;用预冷(4 ℃)BWW溶解的0.05%胰酶消化透明带。体视显微镜监控消化结果,待透明带变薄而松弛、欲失未失时立即将卵移至4 ℃预冷的BWW中洗涤3遍,去除残留的胰酶,获得裸卵母细胞。

1.2.4卵母细胞分组将获得的去透明带金黄地鼠卵母细胞分成4组(各15个):对照组,加入等量溶剂对照液; MR低、中、高浓度组,MR终浓度分别为0.95,1.43,2.86 μg/mL。各组置37 ℃孵育3 h。将卵母细胞移入凹玻板中,用37 ℃预热的1%BSA/PBS洗细胞1次,3%戊二醛1.5%多聚甲醛(福建医科大学电镜室提供)固定40 min。

1.2.5电镜标本制备与观察用1%BSA/PBS洗细胞1次,将卵母细胞移入预先硅化的干燥凹玻板中(带出的液体量约2 μL),吸少量(5~7 μL)预先经过补体灭活处理(56 ℃水浴30 min)的鸡蛋清将卵母细胞包埋起来,在液滴周边表面轻轻加入3%戊二醛/1.5%多聚甲醛300 μL,此时蛋清与卵母细胞一起凝成卵胶块。用镊子小心将其夹入含3%戊二醛1.5%多聚甲醛400 μL的Eppendorf管中,封口膜封好,4 ℃固定过夜。体视解剖镜下将卵胶块尽量修小一些,按常规1%OsO4后固定,梯度丙酮脱水,Epon618包埋,半薄切片定位;超薄切片用醋酸铀和枸橼酸铅复染。透射电子显微镜观察,比较各组卵母细胞超微结构特点。

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2结果

对照组细胞形态完整,细胞内的细胞器轮廓清晰,胞膜下的皮质颗粒(CG)较多,细胞表面的微绒毛较长而且数量较多;MR各浓度组卵母细胞质膜下的CG比对照组相对减少,卵母细胞表面的微绒毛比对照组短而少,并伴有剂量依赖性,即随着MR浓度的增加,微绒毛数呈减少趋势(图1)。MR各浓度组可见CG向卵质膜靠拢并发生膜融合(图2A);卵膜表面常见有CG胞吐后留下的“凹坑”,内含未吐尽的CG内含物(图2B)。

3讨论

卵子在与第一个发生质膜融合后,就会发生一系列的变化,尤其是卵的激活。卵的激活主要表现在细胞内钙浓度的上升、CG的胞吐、细胞周期的恢复和母系mRNA的补充等[8]。但是具体是何物质引起了这些变化,其作用机制如何,目前尚未阐明。笔者前期研究发现,人在顶体反应后MR主要集中在头部赤道段和顶体后区质膜上,而该区域正是首先与卵母细胞膜最早接触并融合的部位,因而首次提出MR可能在精卵的膜识别与融合中起介导作用[1,3]。随后,Gabriele等的研究也得出了与之相似的判断[2]。

卵母细胞在受精时的最主要超微结构特征变化,就是CG的胞吐及其内容物的释放,以及卵母细胞表面微绒毛的减少。受精导致卵母细胞CG胞吐的事实表明,CG胞吐是一种受体分子介导的受调分泌。CG胞吐后,其内容物将促使发生透明带反应、卵周隙中CG膜的形成等变化,从而阻止剩余穿透卵外被、保证单精入卵[811]。本实验是将纯化的人MR取代,直接作用于去透明带金黄地鼠卵母细胞,用透射电镜观察卵母细胞的超微结构,其结果与受精时卵母细胞的变化相符,更进一步直接表明了MR在介导精卵的膜识别与融合中发挥着重要作用,同时也提示,在卵母细胞质膜表面存在着MR的互补分子。有实验表明,卵母细胞上的结合位点可能在表面的微绒毛上,受精后卵质膜表面的微绒毛数量减少可能是MR互补分子减少的一种直观表现[1214]。

参考文献

[1]江一平,魏玉珍,吴翊钦,等.人甘露糖受体胶体金标记电镜观察[J]. 电子显微学报, 1998,19(6):752757.

[2]Gabriele A,D’Andrea G,Cordeschi G, et al. Carbohydrate binding activity in human spermatozoa: localization,specificity,and involvement in spermegg fusion[J]. Mol Hum Reprod, 1998,4(6):543553.

[3]魏玉珍,江一平. 人甘露糖受体的表达与精卵融合的关系[J]. 生殖与避孕, 2005,25(11):671674.

[4]世界卫生组织编. 人类及-宫颈黏液相互作用实验室检验手册[M]. 3版, 北京:科学出版社, 1994:30.

[5]江一平,余庆亮,李晓光,等. 穿透试验技术改良——小管法体外受精及其效果评价[J].福建医学院学报, 1994,28(4):301.

[6]吴用样. 人甘露糖受体的分离提纯及其部分特性研究[D]. 福州:福建医科大学硕士学位论文, 1998.

[7]江澍. 人甘露糖受体对精卵融合的影响[D]. 福州:福建医科大学硕士学位论文, 2002.

[8]Tsaadon A,Eliyahu E,Shtraizent N, et al. When a sperm meets an egg: block to polyspermy[J]. Mol Cell Endocrinol, 2006,252(12):107114.

[9]Eliyahu E,Shtraizent N,Tsaadon A, et al. Association between myristoylated alaninrich C kinase substrate(MARCKS) translocation and cortical granule exocytosis in rat eggs[J]. Reproduction, 2006,131(2):221231.

[10]Talbot P,Dandekar P. Perivitelline space: does it play a role in blocking polyspermy in mammals[J]. Microsc Res Tech, 2003,61(4):349357.

[11]Sezen S C,Cincik M. Oocyte membrane maturation and oocytesperm relationship: transmission electron microscopy study[J]. Arch Androl, 2003,49(4):297305.

篇4

慢性胃炎(chronicgastritis,CG)是临床的常见病和多发病,可分为慢性浅表性、萎缩性和特殊类型胃炎三大类。现将近年来对CG的证候及其相关研究阐述如下。

1对CG证候分布规律的研究

流行病学研究发现,CG的证候分布规律由于受到多种因素的影响而不同。张声生[1]对960例CG证候分布规律研究发现,CG中医证候的出现频率由大到小依次为肝胃不和证、肝郁脾虚证、脾胃虚弱证、脾胃湿热证、胃阴不足证。与肝郁相关的肝胃和肝脾证候出现频率合计为69.8%,而其他证候合计出现频率为30.2%。出现率最高的14个症状里,出现率在500次以上者多与肝郁有关,出现率在300~500次者多与脾功能失调有关。说明CG的证候分布已经发生了变迁,由以前以脾胃相关的脾胃虚弱证和脾胃湿热证为主转变为当今以肝郁相关的肝胃、肝脾证候为主。胡晓平[2]观察262例结果表明肝胃气滞证和脾胃虚寒证占慢性胃炎的大部分。肖丽春[3]观察155例发现BRG中医证型以脾胃湿热和肝胃不和为主,脾胃虚弱型较少。

2对CG不同证候症状体征的研究

李萍[4]等对657例CSG患者经舌象分析仪观察的舌象分布规律研究,从舌苔的厚薄来分,脾胃湿热组舌苔的厚度明显高于肝胃不和、肝郁脾虚、脾胃虚弱及胃阴不足组,脾胃虚弱与肝胃不和组舌苔厚度也高于胃阴不足组。从舌苔的颜色来分,肝胃不和、肝郁脾虚及脾胃湿热组舌苔黄者比例明显高于胃阴不足组。而脾胃湿热组黄苔比例也明显高于脾胃虚弱组。李福凤[5]用智能脉象仪检测发现湿浊中阻组、湿浊中阻兼脾胃气虚组h3/h1均较其他组降低;CG湿证患者右手脉图参数h5、h5/h1明显高于左手。杨雨田[6]探索胃电图与CG证型的关系得出胃体、胃窦部胃电振幅在各证型之间均有显著性差异,表现为虚寒型<气滞型<实热型。

3对CG中医证候标准的规范化研究

近年来,开展了对疾病可能出现的证候进行简化分解,使用时再组合,即对证候进行降维升阶的处理。孟虹[7]采用临床流行病学与医学统计学相结合的方法探讨CG辨证标准,对406例CG进行变量筛选等研究得出了各证型的症状。李国春[8]用结构方程模型探讨CAG证候分型规律发现其最常见中医证型有4个:脾胃湿热证、肝胃不和证、脾胃虚弱证和胃阴不足证,其公有症状主要为胃脘痛和纳差。刘小琼[9]结合临床流行病学调查,对症状进行频次分析、聚类分析和三维图分析得出脾胃虚弱是CSG临床上最基本的证候;肝胃不和、脾虚气滞(包括肝郁脾虚)为最常见的临床复合证候类群,其次为脾胃湿热、肝胃郁热型。

4CG中医证候与HP的相关性研究

陈晴清[10]对85例CSG患者研究发现,HP感染率以脾胃湿热型最高,肝胃不和次之,且与脾气虚证组比较均有显著差异。冯春霞[11]指出尽管脾胃湿热证相对于脾虚证,其HP感染率高,胃黏膜炎症明显,但HP是影响脾胃湿热证程度的一个因素而非湿热证的基本成因。张声生[12]则认为中医的证候分布与胃局部病变程度并不一致。因为慢性胃炎HP感染与否和中医证候分布无明显的关系,在慢性浅表胃炎伴糜烂和不伴糜烂之间,证候分布也无明显差异。

5CG中医证候与胃镜像的相关性研究

夏小芳[13]等观察不同证候胃镜下胃粘膜象发现脾气虚证以白为主,阴虚证以红为主,脾胃湿热证以红肿及炎性剥脱为主。徐珊[14]等对气阴两虚证研究发现其胃粘膜以红白相间为主,肠化、异型增生明显高于脾气虚证和胃阴虚证。胡晓平[15]观察发现肝胃气滞证和胃热炽盛证以浅表性胃炎为主,脾胃虚寒证和胃阴亏虚证以萎缩性胃炎为主,伴有肠上皮化生的胃炎多见于胃阴亏虚证,出现胆汁反流的胃炎中绝大部分见于肝胃气滞证。

6CG中医证候与微观理化指标、基因表达的相关性研究

近年来,对证的本质的探讨主要从体液、免疫、细胞、基因和蛋白水平进行。蒋祖铭[16]对胃肠激素研究得出胃泌素(GAS)在气滞型、阴虚型、食积型、郁火型等4型CG患者血中均处于高值或略高值;胃动素(MTL)在气滞型、阴虚型、郁火型患者血液中处于高值;胆囊收缩素(CCK)在虚寒型、气滞型、阴虚型、食积型、郁火型中均处于高值。高碧珍[17]等通过实验研究发现,各证候组MTL以胃肠燥热组最高,肝郁组次之;GAS以胃肠燥热组最低,脾虚组次之;各证候组超氧化物歧化酶(SOD)显著降低,以胃肠燥热组最低;丙二醛(MDA)显著升高,以胃肠燥热组最高。徐珊[18]等研究发现脾气虚证Bax、Fas的表达率高于胃阴虚证和脾胃湿热证,p16的表达率低于胃阴虚证组和脾胃湿热证。由此提出,CG脾气虚证的实质可能体现于胃粘膜上皮细胞凋亡水平及调控基因的变化。

7评价与建议

目前对CG中医证候的研究范围较广泛,多数学者运用临床流行病学与相关统计方法相结合或结合现代医学及分子生物学先进技术,对证候的分布规律及本质进行了探讨。但目前的研究仍缺乏多中心、大样本的研究模式,且研究深度不够,与现代医学的研究前沿尚有差距。在同一问题的研究中,结论往往不尽相同,甚至截然相反,如各证型与HP感染的关系,结果截然相反。产生上述问题的原因可能与中医辨证缺少客观性指标,疾病纳入的不一致性,临床疾病、辨证的复杂性有关。因此在今后的研究中,应采用多中心、大样本及循证医学手段,着重加强对证候归类的客观化研究,建立公认的辨证的客观化指标,努力与现代医学的研究前沿接轨,使CG中医证候的研究进一步深入,以更好地指导临床。

【参考文献】

[1]张声生.慢性胃炎中医证候学临床研究[D].北京中医药大学学位论文,2005.

[2]胡晓平.262例慢性胃炎胃黏膜病变与中医辨证分型的相关性观察[J].现代中西医结合杂志,2007,16(8):10131015.

[3]肖丽春,潘万瑞,陈寿菲.胆汁反流性胃炎中医证型与HP感染及胃粘膜病理变化的关系[J].福建中医学院学报,2005,15(2):910.

[4]李萍,刘卫红,张蕾.657例慢性浅表性胃炎患者经舌象分析仪观察的舌象分布规律探讨[J].中国中医基础医学杂志,2007,13(2):132135.

[5]李福凤,庄燕鸿,王忆勤.慢性胃炎中医湿证脉象客观化研究[J].辽宁中医杂志,2006,33(11):13851386.

[6]杨雨田,武俊青,史雅仙.胃电图与中医脾胃病证型关系探讨[J].山西中医,2000,16(1):3839.

[7]孟虹,贺宪民,范思昌.慢性胃炎中医证型辨证标准初探[J].上海中医药杂志,2004,38(2):3234.

[8]李国春,李春婷,黄蓝平.结构方程模型探讨慢性萎缩性胃炎证候分型规律[J].南京中医药大学学报,2006,22(4):217220.

[9]刘小琼.慢性胃炎中医证候分布规律的研究[J].广州中医药大学学位论文,2005.

[10]陈晴清.幽门螺杆菌与慢性浅表性胃炎中医证型的关系[J].广西医学,2004,26(3):346347.

[11]冯春霞.Hp相关性胃炎脾胃湿热证本质初步研究[J].广州中医药大学学位论文,2000:06.

[12]张声生.慢性胃炎中医证候学临床研究[D].北京中医药大学学位论文,2005.

[13]夏小芳,徐珊.不同证型慢性胃炎患者胃粘膜象的临床观察[J].江西中医药,2005,36(4):23.

[14]徐珊,石君杰,朱曙东.慢性胃炎气阴两虚证候的临床研究[J].中国中医药信息杂志,2002,9(7):1517.

[15]胡晓平.262例慢性胃炎胃黏膜病变与中医辨证分型的相关性观察[J].现代中西医结合杂志,2007,16(8):10131015.

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“CG”原义是计算机图形Computer Graphics的缩写,核心意思为数码图形。CG的概念正随着应用领域的拓展在不断扩大,如今的CG已迅速应用到科学、艺术、电影、商业、广告、教学等领域,几乎囊括了当今电脑时代中所有的视觉艺术创作活动,如三维动画、影视特效、平面设计、网页设计、多媒体技术、印前设计、建筑设计、工业造型设计等[1]。

CG技术是计算机技术、影视技术、图形图像处理技术相互融合的结果。它贯穿于影视制作的编辑、动画及特技效果创作流程中,为创作者开辟了广阔的发展空间,改变了影视业的生产方式,给影视创作观念带来了巨大的冲击,可以说是一场思维意识的革命。同样,CG技术以奇幻的视觉特效、真实再现的表现手法等独特优势融入教育电视节目创作领域中。

随着社会对教育电视节目的需求,一些优秀栏目相继在荧屏上出现,赢得了许多观众的认同和喜爱。然而,从全国电视节目创作的总体情况来看,教育电视节目的寂寞冷清状况与各地电视台一哄而上地开办各种综艺娱乐节目、争先恐后地播放武打、言情类电视剧的火爆场面形成了鲜明的反差。但是,美国Discovery系列节目的久映不衰,也充分证明真正优秀的教育电视节目是能够拥有广阔市场的。这说明我国的教育电视节目创作确实存在着一些问题[2]。比如:节目内容和形式缺乏趣味性、忽视科学精神和人文关怀、节目的制作水平受限、选题不够严谨等。

CG技术的运用拓展了教育电视节目的选题范围,促使教育电视节目的表现形式向“样式丰富生动、可视性和时效性更强”变革,改变了教育电视节目的制作方式和创作理念,搭建了创作者和科学家之间的交流平台,使教育电视节目的创作进入“只有想不到,没有做不到”的新境界。

一、利用CG技术拓宽节目的选材范围

传统的教育电视节目选材,受制作技术的限制较大。许多好的题材内容,由于技术所限放弃,即使勉强进行制作,最终完成的节目也达不到预期质量要求。随着CG技术在教育电视节目制作中的应用,可以实现画面空间位置、形状变换和画面移动、变形等CG特技;实景视频与三维动画的合成;在三维动画基础上完成虚拟实景图像设计;还能与网络技术结合,等等,都使教育电视节目的选材范围受制作技术因素的影响越来越小。利用CG技术,可以将抽象的肉眼不可见的科学现场进行视觉化模拟。在BBC环保纪录片《拯救我们的地球》中,比如对二氧化碳的视觉化描述就是利用电脑特级制造出由大量黑色二氧化碳气体密布空气的视觉冲击;同样,对于我们无从拍摄的一些历史类、远古文明类的文明痕迹、生物形态,也可以进行展现。在《故宫》这部片子中,借助CG技术,完美地把故宫这个世界上最大的宫殿,历经明、清、民国和中华人民共和国,长达600多年的历史立体地、翔实地展现在观众面前。

基于CG技术,教育电视节目的创作者们可以结合受众的年龄层次、区域环境、文化背景、收视情趣和生活状况等不同的个性差异情况,不受任何限制地确定节目的内容,全方位地满足受众对教育电视节目的大众化需求。

二、利用CG技术丰富节目的表现形式

以中央电视台《探索发现》栏目组的解释,所谓电视节目的娱乐化就是融合多种影视元素来增强节目的表现力和感染力。而将CG技术介入,就是以提供观众有用的知识为目的,使节目的表现形式更加丰富生动,更具交互性,使节目的叙述故事化,用平等交流的姿态来讲述发生的事情。利用CG技术,教育电视节目的叙事可采取悬念、铺垫、揭秘等方法,实现对已知领域的重新发现与对未知领域的追问,使观众始终处在一种探求的心理状态,始终处在选择答案的抉择当中,从而紧紧地吸引观众的眼球。如《探索发现》栏目播出的《考古中国之河姆渡文明之谜》一片,通过设悬念,提出疑问,发展悬念,最后由挖掘出的大量稻谷和骨制农具以及利用CG技术复原的“干栏式建筑”,得出结论河姆渡是新石器时代晚期的一处氏族聚落生活遗址,后因洪水被埋藏在地下,揭示悬念。

借助CG的表现手段,节目的创作者用悬念引起观众的好奇心,以具有戏剧性情节冲突的故事激起观众的求知欲望,将追问与揭秘结合,节奏紧凑,持续吸引观众。同时辅以沉稳、冷静、自然、细腻的叙事风格,深刻不乏新鲜生动,配上音乐的烘托,让观众情感专注地看完全片,并享受着获得知识的乐趣,大大增强了可视性。

三、利用CG技术改变节目的制作方式

CG技术在节目的后期制作过程中,几乎是无所不能:对画面的影调、色彩、反差的修改;镜头组接的非线性;影像合成、动画制作、字幕叠加等特技画面与效果的制作;以及我们头脑中无法拍摄的画面和异想天开的奇异视觉效果等等。CG技术不仅仅是一种影视制作手段,它为创作者开辟了广阔的发展空间,给影视创作观念带来了深刻的冲击,彻底改变了传统的节目制作方式。

教育电视节目在制作时为了使节目在讲述时显得生动,往往会利用CG技术,采用多种制作手段提高其视觉效果,如资料展示、真实再现、视频特技等。这些古老的历史画面以电视手段呈现到观众面前,让人体会到前所未有的真实与震撼。大型历史文献纪录片《故宫》中,美国好莱坞的动画制作团队利用CG技术不但复原了许多难以用实景恢复的真实历史,而且增强了视觉感染力,如第一集中上万人运送大石的场景,明成祖在城墙上阅兵的壮观场面;第二集中的顺治进京;第三集中太和殿广场上的盛大的登基典礼;第四集中的李自成攻入北京等等。

总之,为提高教育电视节目的可视性并愉悦观众是对的,但绝不是惟一的最高追求。教育电视节目的娱乐化要讲究“度”。因为节目的好看与否不仅仅在于娱乐,还要以内容为主。在我们以多元化的内容满足受众的多元化需求的时候,千万别忘了教育电视节目(也有教育功能)的社会责任。

四、利用CG技术增加节目的娱乐成分

对于教育电视节目的“娱乐化”,有人为之拍手叫好,认为这是对传播者地位的弱化和对受众地位的强化,体现了对受众的人文关怀。大名鼎鼎的美国Discovery、国家地理频道推出的节目,追求的就是知识性与趣味性并重,教育与娱乐并重。同样,深受观众喜爱的中央电视台科教频道《探索•发现》《走近科学》等栏目的制片人也着重强调电视具有消遣和娱乐等重要功能,反对节目将科学知识硬邦邦地、专业地袒露出来的做法。有人则对其提出批判,认为科学知识经过休闲修饰和快乐加工后,将产生一定的信息变异和意义损耗,是当前以电视为代表的电子媒介信息泡沫化在教育电视节目上的表现。不管怎样,娱乐化节目也要讲究“度”,这样教育电视节目才能健康发展。

CG技术在增强教育电视节目的娱乐上起到了积极的作用。运用flas,虚拟现实技术、三维动画等CG手段来融入节目的创作,使节目以观众为中心,增强互动,寓教于乐。

五、利用CG技术体现节目的科学思想

科学性是教育电视节目的基本特性。科学是严肃的,是建立在真实基础上的,在某种意义上说,教育电视节目失去了真实性也就丧失了科学性。科学真实性是教育电视节目的生命,那么什么样的真实才算是真实的?在数码影像技术发展的今天,CG技术对教育电视节目的介入,这种具有虚拟特性的技术入侵,必然引起人们对教育电视节目“真实性”的争论。纵观历史,在中国教育电视节目历史上留下深刻印记的节目《铁西区》《八廓南路十六号》等确实是严格遵守这种真实标准的。而对现代教育电视节目《圆明园》《故宫》,包括美国的Discovery的系列节目在内,则有人认为,片中的实景是利用CG技术“真实再现”的虚拟手段,实现的三维技术合成,内行的观众便会在观看过程中发现这些人造景观留有的动画的影子,片子还有演员的模拟再现,这种虚拟重现的片子是对教育电视节目的真实性的抹杀,也是对教育电视节目最本质的科学美感的颠覆。于是,在业界有专业人士提出这种靠CG技术“真实再现”的虚拟作品是否能归类为教育电视节目的疑问[3]。

教育电视节目的内容是以种种科学现象作为切入点,传播科学知识和科学精神的,其科学性主要体现在节目内容的“真实存在”。而空间、时间客观因素的阻碍必然使得教育电视节目创作者不能随心所欲拍摄到所需要的镜头,显然教育电视节目又是以影像为第一传播要素的,“真实存在”却没有影像的支撑,这样的作品必然受到观众的遗弃。其次,过于强求教育电视节目原生态真实性原则,必然导致教育电视节目选题的范围缩减。但是历史、科学却给教育电视节目带来了丰富而具有趣味性、娱乐性的题材。历史的不可再现性、科学的微观肉眼不可见性又与教育电视节目的影像为第一传播要素相冲突,而CG技术的发展解决了这一冲突。教育电视节目市场遭遇瓶颈这么多年,因为CG技术的介入带来新的发展想象力,这些新生的具有蓬勃市场生命力的新教育电视节目形态,我们是不能拒之门外的。

我们换个角度思考,如果没有CG技术的介入,美国Discovery频道的大量的关于人脑或宇宙的科普教育电视节目也根本制作不出来。教育电视节目的“科学真实”本来就是艺术化的真实,教育电视节目之“真”,乃是科学真理的显现与发现,CG技术“真实再现”的表现手法并没有违背教育电视节目创作应遵循的“真”的原则,反而使历史的再现更加真实,从而牵动观看者内心的情绪,起到锦上添花的效应。

六、结 语

CG技术只是一种技术手段,如何实现技术与影视艺术的完美结合,使CG技术更好地服务于教育电视节目创作,需要在实际的影视创作中不断总结和探索,以利用CG技术来寻求解决问题的方法,梳理CG技术在教育电视节目创作中的应用对策,为目前的教育电视节目制作人员在技术与艺术之间寻求创作的契机,为更多的教育电视节目制作人员提供一些新的创作启发,以丰富节目的多变性和趣味性,满足电视观众的需求。

[参考文献]

[1] 张润东.浅谈CG及中国CG的发展[J].长春师范学院学报(自然科学版),2007(12).

[2] 付道明,张利桃.中国教育电视的研究现状与发展趋势[J].电化教育研究,2005(08).

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[4] 徐福荫,黄慕雄,任光杰.数字教育电视节目制作与应用[J].电化教育研究,2004(12).

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中图分类号:J218.5 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)04-0394-01

一、引言

随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步,计算机与CG插画正蓬勃发展。CG插画随着社会的发展越来越具有社会性和发展性。

商业活动的推广使的其内容和形式发生了很大的变化。在一定程度上大大提升了人们的欣赏水平,从而促使插画的艺术表现形式更加独特。例如在宣传时的海报效果就可以更好的吸引人们的眼球,并且随着网络文化迅速发展形成了一个单独的门类即原画。结合了深厚文化底蕴的原画不仅在画面上更加吸引人,而且让人们感受到CG原画内涵,从而达到更好的宣传效果。在设计上,中国元素有别于其他民族文化的传统,它成为创作的素材以及灵感的来源。它可以经过艺术的形式改变,最终成为一个具有全新意义却依然保留文化底蕴的作品。

这些具有中国本土特色的作品更能引起人们的共鸣,并且能够吸引视觉的作用。符合我们大众的“读图时代”。

二、中国元素在CG插画设计目的

“中国元素”不仅仅是传统文化的一种象征。更是一个民族历史的积淀。以中国元素作为创意制作出来的作品都具有不可估量的意义。诚然,有一种不可争辩的事实,当世界经济离不开持续增长的中国经济时,世界文明也离不开中国文化。因为中国文化是人类不可或缺的重要组成部分。孕育着中国文化精神的“中国元素”将会为中国品牌走向世界奠定自信,它会承担起融入世界、影响世界的时代使命。

在现代社会中,插画不仅仅在出版作品中被广泛运用,也逐渐在设计领域中被使用。如海报,宣传、企业标志等等。中国纯商业性的插画在在改革开放后才逐步被认知到,导致中国在商业插画领域中起步比较晚,中国插画要在日愈激烈的插画市场上脱颖而出,所以中国插画要在设计中体现自身的优势和个性,才能在激烈的竞争中站稳脚步。

三、中国元素在CG插画表现手段

在现代CG插画的设计角度中,“中国元素”是插画创作的灵感来源和素材。它可以千变万化,最终创作出一个全新的作品。中国元素具体表现手段分为三个部分。

1.民间故事的借鉴

民间故事是民间文化的一个重要组成部分,它种类繁多,内涵深厚,有着独特的文化底蕴,和高度的审美能力。在它们当中流传和发展着丰富的民间美术及传统文化,这些都是我国传统文化精髓之一,是民族文化重要组成。这些是中国五千年优秀历史遗留下的的传统文化积淀。中国的这种文化气质与西方追求夸张的审美不同。我们主张的是淡雅清秀的美。

例如中国很成功的商业电影宝莲灯,哪吒闹海都是运用中国民间故事为基础所创作出来的佳作。电影宝莲灯,王敏的三国系列《一骑当千》在韩国都引起极大的轰动。这些作品都无处不体现了具有划时代创作意义的民族特色。

2.传统纹样的运用

传统纹样体现在中国的传统图形,这些传统图形很常见,例如有精致的家具木雕、云纹、旗袍的刺绣。因此在当设计师进行CG插画创作时,哪怕角色只是穿着穿着龙纹的服饰足以体现角色的富贵。我国传统纹饰种类繁多,内容丰富。它即代表中华民族的悠久历史,也是世界文明宝库的重要财富。中国各个时期的历史纹饰都不同。新时期的的自然纹饰,商周时期的青铜纹饰,以及佛教传入中国与传统纹饰的结合。这都说明传统纹饰不论在设计装饰上还是文化底蕴上都是具有很高的造诣。同时中国人也很注重于这些元素的潜在功能。比如家中会张贴财神图,商家会在店里摆放敬香的香炉都是用来祈求财源滚滚的意愿。贺寿的时候都会摆放寿桃来庆贺延年益寿的祝福…

如祥云纹样:代表吉祥如意的寓意 蝙蝠纹样:因福蝠与“福”同因故代表五福临门之意。

3.传统物件的运用

我国具有具体意义的物件数不胜数。每个物体代表着不同的含义。就拿《福善吉庆》来说,年画中每个物件都有着吉祥的寓意:如团扇代表“团圆”、蝙蝠代表“福”、宝戟装饰的磬,暗谐“庆”、供着的佛手、侍女手持的玉如意都是中国最吉祥的物件,中间的连生的瓜果代表着子孙连绵,多子多福。聪明智慧的中国人,把美好的愿望寄予在生活中每一个细节之处,让我们的千古文明得以绵延世代。我在设计中插入了代表辟邪旺财:五帝币 代表吉祥如意:玉如意和如意结。

四、中国元素在cg插画中运用的意义

不同的国家在设计的侧重点上都有着自己文化的特色,我国的历史文化丰富多彩。所以中国插画要在设计中体现自身的优势和个性,才能在激烈的竞争中脱颖而出。插画不仅具有商业实用性,更加具有艺术观赏性。好的设计产品不仅能提升产品的知名度更能满足消费者追求艺术欣赏的需求性。所以中国插画融入民族元素是中国未来插画的必然趋势。民族素材将是我们永久的设计基奠,只有这样才能是中国插画真正走出国门。

“中国元素”不仅仅是传统文化的一种象征。在世界经济高速发展的时代,世界文明也离不开中国文化。因为中国文化是人类不可或缺的重要组成部分。孕育着中国文化精神的“中国元素”将会为中国品牌走向世界奠定自信,它会承担起融入世界、影响世界的时代使命。

五、 灵活运用“中国元素”

插画是一种有着悠久历史的表现形式,如今随着计算机技术的不断创新,插画艺术也从传统单一的方式逐渐向CG市场进军。并且成为现代视觉传达的主流。因此在CG插画创作中,应体现中国的历史文化特色,传统纹饰、传统器物等。这样才能更好适应现代社会对CG插画的需求。我们要学会在插画设计中融入这些传统元素,以达到更好的艺术效果将传统图形艺术结合到现代插画的设计中,这是设计出具有主张性、时代性和国际性的现代标志的关键。但这样的一种结合,并不是指对传统图形进行纯粹的拷贝或者简单的挪用,而是去认识和了解传统图形,并在此基础上,逐步挖掘、变化和改造传统图形,让传统图形成为设计的一个新的创意点和启示点,从而设计出焕有生命力的中国型现代标志。

六、总结

通过这次做的论文。让我对角色插画的绘制有了更深一步的了解。一个成功的插画不仅可以让观赏者达到视觉的享受更能达到文化层次的深度。现今中国的插画行业还处于初步发展阶段,中国的插画要的激流中涌进还需要找到适合自己的道路,要走自己的风格,临摹和抄袭始终不是自己的东西,我个人认为要将中国元素加入到插画中去是一条值得走下去的发展之路。

参考文献

[1]何平.《技艺非凡Photoshop+Paint》出版社:清华大学;出版间:2012.03.01.

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[3]沈从文.《中国古代服饰研究》出版社:上海书店出版社;2005-05.

[4]朱爱军.《浅谈中国商业插画的形式和表现手法》.

[5] 王佳竹. 传统插画艺术与现代数码插画艺术[J]. 文教资料,2009(15).

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中图分类号:g424 文献标识码:a

practical research on the introduction of cg illustration to develop students' hand-painted skills in graphic image processing programs

zhao wei, wang qiuju

(department of art & design, pinghu campus of jiaxing university, jiaxing, zhejiang 314200)

abstract computers and other new technologies is an inevitable trend as a student of digital art and design implementation tools for skills development. however, relevance and support issues make new design tools cannot be standards, leading to a disruption in the learning skills of students. therefore, the introduction of cg illustration graphics processing training courses to help students learn to bridge the disconnect between the knowledge, skills, and it's an effective method for conversion carried out smoothly.

key words cg illustration; graphis image processing course; skill conversion

就高校艺术设计专业教育而言,将计算机等数字化新技术作为学生艺术设计实现工具的技能培养是必然趋势。而对于具备一定传统美术基础的学生来说,他们要花费很多时间和精力学习计算机软硬件的理论和操作,用以进行必要的新旧技能转换。常见的情况是,由于新的设计工具不能及时接轨,以前训练的绘画技能也被束之高阁,学生的专业学习遇到困难。课程的关联性和支撑性问题导致学生技能学习的断层和脱节。但是艺术设计专业的学生实现技能从画笔颜料到计算机数字化的转换真的就必须那么生硬吗?

图形图像处理课程是绝大多数高校艺术设计专业开设的专业必修课程,它涉及学生新旧技能的转换问题。而在实践教学中往往会出现的结果是:一部分学生将大部分图形图像处理技术知识还给了课本;一部分学生对学习艺术设计新的数字化工具丧失了兴趣。

导致艺术设计专业学生新技术应用的整体水平不高、新旧技能转换并不顺利的原因有以下几点:

(1)课程内容定位比重失衡。图形图像处理在计算机应用领域里是一个独立的学科,涉及数字信号处理、模式识别、数字图像/视频处理等理工科内容。而艺术设计专业开设图形图像处理课程,往往以图形图像处理软件的学习为主要内容。由于计算机方面新内容、新知识的量要大很多,课程内容定位往往是向计算机方面一边倒的情况。因此,学生在课程中学习和研究软件工具占很大的比重,真正到学习将技术应用于艺术设计就没有多少时间了。

(2)课程缺乏学以致用的完整性。对于艺术设计专业的学生,课程学习的重点应该在于技术如何应用。“应用”不仅仅是学会使用工具,更重要的是将计算机技术真正应用到艺术设计创作当中。由于艺术设计的实际应用内容少,只要能使用软件完成特定处理效果便意味着教学过程的结束,学生学到的实际是零碎、孤立的软件使用知识,很难在创作思路和实际要求的基础上,将技能串接起来、融合起来。所以,学以致用的完整性无法得到保证。

(3)课程缺乏技能培养的延续性。课程直接使用很多涉及计算机图形学、摄影光学等的概念,这些对于艺术专业的学生来说是非常陌生的。而且,在没有任何过渡的情况下,就要求学生直接使用计算机上手操作,艺术实践环境被彻底改变,学生适应的过程被压缩。而且零碎、孤立的软件使用知识不仅实用价值低,还很容易忘记,所以,需要大量的设计实践进行支撑以巩固和提升技能转化的成果,但是恰恰这个环节阶段最容易被省去。

经过多年的教学探索和实践,发现在图形图像处理课程中引入cg插画训练,是有助于学生弥合知识学习的断层,顺利进行技能转换的有效方法之一。

cg插画是计算机技术进行视觉设计和生产的cg领域中的一种应用类别。以计算机软硬件作为主要工具进行的绘画都可以

作cg插画。图形图像处理课程中进行cg插画训练可以说是一种承上启下的体验式教学。

思路是:学生以计算机软硬件作为艺术实践的环境,先不涉及过多的理论知识,只掌握必要的使用方法,然后像传统手绘一样直接作画。降低知识储备的门槛,基于熟悉的手绘方式,引导学生真正参与进去,鼓励学生去尝试和感受数字化工具;在学生投入了一定的精力和时间后,通过解决遇到的技术问题,逐步进行图形图像处理的理论深入和技能提高。

1 高校艺术设计专业为开设课程要提供必要的师资条件

(1)有专门的教室,避免与其他公共机房共用,而且空间要足够大;(2)为每个学生保证足够的桌面空间,这样学生可以放得下数位板等绘画设备;(3)可以不准备价格昂贵且容易贬值的制图用台式计算机,因为现在笔记本电脑从性能到价格均已经普及到学生可以接受的范围。上课让学生带自己的笔记本电脑,这样可以大大节省硬件投入的经费。(4)将节省下来的经费投入到辅助教学设备的购置当中,比如:大屏幕显示器、幻灯投影、模特或模型摆放平台、储物柜、打印机、电插板、纸墨耗材等。 在教师方面,任课教师不仅要具备传统手绘技能和cg绘画技能,而且要具备图形图像处理相关应用的经验和知识。因为只有具备全面的专业知识和实际的应用经验,教师才能合理设置课程各方面知识学习的深度和难度;才能合理控制课程各阶段技能学习的比重和进度。

2 用计算机的软硬件进行传统手绘中素描、速写和色彩的适应性训练

多则6年,少则3个月,参加过美术高考的学生虽然程度不同,但基本具备素描、速写和色彩等传统绘画技能。所以,课程学习的门槛就设定在学生熟悉的内容之上。

在开始阶段,除了熟悉数位板、压感笔的基本使用和设计软件中的绘画功能,教学内容大部分是学生以往学习过的技能和知识。教师需要模拟在画室作画的环境,放置模型或安排模特,让学生以显示器、数位板为画布,以压感笔、鼠标、键盘为画笔,以photoshop、painter、sai、clip studio等软件为平台,进行绘画训练。由于新内容的强度不高,难度不大,上手容易,学生完全可以在对原来手绘技能进行复习和巩固的基础上提升信心,体验数码绘画的便利和效率,进而比较快地适应新工具,掌握新技能。

3 以装饰图案、动漫、商业插画的创作实践来促进新旧技能的顺利转换

到中期阶段,课程内容以装饰图案题材、动漫题材、商业流行题材的设计创作为主。学生在兴趣的驱动下从写生、临摹、半临摹再到创作,从起稿、线描、上色再到整体效果处理,完整地提升cg插画技能。目的很明确、步骤很清晰,加上整个过程中的兴趣驱动,学生会主动地投入更多的时间和精力。自然而然地,学生对包括数位板、压感笔和设计软件等新工具的操作更加熟悉,不但新旧技能得到顺利转换,而且美术功底更加扎实、创作兴趣更加浓厚、成就感更加强烈。

4 用图形图像处理的理论和技术进一步提升插画质量和创作水平

学生在数码绘画的实践过程中会遇到很多创作实现方面的技术问题,在解决问题的过程中潜移默化地接触到图形图像处理中的新知识,新技术。

后期阶段安排图形图像处理课程的理论知识学习。学习内容的取舍要有针对性、实用性、拓展性。教师提供cg插画训练中技术问题的解决方法和经验,解释所涉及到的图形图像处理原理,再将原理举一反三,拓展到更多的创作应用中。比如:数字色彩混合中的正片叠底、滤色和叠加,都是图像处理中色调调整的典型技术。学生遇到相关的技术问题,如果通过使用图形图像处理的理论知识解决了问题,并切身感受到了明显的效果提升,那么学生才有可能静下心来学习数字色彩混合原理,才有可能在以后类似的情况下轻松自如地提升作品的效果。

图形图像处理课程教学中存在的核心问题或许就在于艺术设计专业图形图像处理课程开设目标的“说”与“做”。目标是什么?是软件工具?还是设计素养?是理论研究?还是实践应用?如果目标明确,那课程的教学是不是真的在朝着目标的方向去推进?

为了推动学生设计技能的顺利升级,在图形图像处理课程中引入cg插画训练。这是在传统手绘转换为新数码绘的实践过程中改进“教”与“学”的一种积极尝试。

设计行业在发展,社会需求在变化,艺术设计专业的教育革新的姿态也要更加积极和务实。毕竟,培养同

时具有运用新数字技术和工具的能力和高水平艺术设计创意能力的专业人才是客观趋势。

本论文是嘉兴学院平湖校区教改课题(批准号:1112)《在图形图像处理课程中引入cg插画训练以拓展学生手绘技能的实践性研究》阶段性成果之一

参考文献

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人类社会发展的基本轨迹是:原始社会—农业社会—工业社会—信息社会。人工智能的目标是用计算机模拟人的智能,以最大限度地解放和延伸人的智能,无疑是信息社会的制高点。语言是人思维的物质外壳,人不可能离开语言而具备真正属于人的高级智能。因此,模拟人类语言智能的自然语言处理无疑是人工智能的重要研究方向。然而,迄今为止的研究表明,在可以预见的将来,语义处理将是自然语言处理的瓶颈所在。原因是语义十分复杂,而基于现有计算机软硬件的自然语言处理要求语义形式化。解决这一问题的根本之道是:探索新的句法标注模型,进行大规模的语义标注,基于语料库进行语义知识获取和自然语言处理。

一、句法标注模型

语言的复杂性在于语言与认识的关系。语言具有意义,而意义是入对主客观世界的认识结果。主客观世界的复杂性决定了意义的复杂性,进一步决定了语言的复杂性。语言本身又可以视为人的主客观世界中的一部分,因此语言研究是一种特殊的认识活动,是人对语言的认识。由此可见,语言离不开认识。人对主客观世界的认识可以如此描述:认识主体借助认识工具按照认识方法处理认识对象获得认识结果。认识是由多种认识因素(主体、工具、方法、对象)共同作用的活动,认识结果是这一活动的产物,被多种认识因素共同决定,任何一种认识因素的改变必然导致认识结果出现或大或小的差异。显然,认识结果与认识对象不能等同,是认识主体对认识对象的选择性反映,认识具有主观能动性。从这个意义上讲。认识不可能也不应该去被动地还原认识对象,而是从符合主体目的性出发,力求简单有效地描述和预测认识对象。借用模型的概念,认识结果就是认识对象的模型(model),认识就是建立认识对象的模型,简称建模(modeling)。这是一种实用主义认识观。

模型一般分为心理模型(psychologicalmodel)、数学模型(mathematicalmodel)和物理模型(physicalmodel)。心理模型是认识对象在人认识中的定性关系,是数学模型的基础;数学模型是认识对象在人认识中的定量关系,是物理模型的基础;物理模型是人借助特定材料和工具按照认识对象的数学模型实现的物质结构。传统意义上的建模主要指建立数学模型和物理模型,一般意义上的建模还包括建立心理模型。人的认识能力是有限的,表现在:人不能建立任意认识对象的心理模型,也不能建立任意心理模型的数学模型,也不能建立任意数学模型的物理模型。由于具有明确的实用主义特点,建模在理工科领域大行其道,在文科领域也逐渐受到青睐。人类将二进制数学模型成功实现为晶体管物理模型,并开发出越来越复杂和先进的计算机软件和硬件,从而进入信息时代。20世纪以来一些主要或次要的语言理论都或多或少应用了数学模型,特别是一些面向语言计算的语言理论。随着计算机技术的飞速发展,人们对计算机自动或辅助处理语言信息的需求越来越大。但计算机的根本缺陷在于,凡是不能建立数学模型的信息都无法处理。传统语言理论往往只在心理模型层面定性研究,无法满足这一需要。因此有必要引入数学模型研究语言,称为语言数学模型,简称语言模型(1anguagemodel)。统计语言模型(sta-tisticallanguagemodel)就是一个成功的例子。但统计语言模型的性能取决于训练语料的规模和质量。目前,由于语料的不断积累和计算机技术的不断进步,语料规模已不成问题,语料中包含语言知识的数量和质量才是关键。

计算机的语言知识主要来源于人。将语料中包含的语言知识标注出来,有助于计算机获得更丰富、更有价值的语言知识,从而提高语言处理水平,这就是语料标注(corpustagging)。一般认为主要包括词汇标注(1exicaltagging,分词、词结构标注、词性标注、词义标注等)、句法标注(syntaxtagging,语法树标注、语义树标注等)、语篇标注(discoursetagging,语体标注、领域标注等)等内容。经过标注的语料还可以用于语言学研究、语言教学、语言测试、词典编撰等诸多理论研究和实践应用领域,越来越受到人们重视,并形成一门新兴学科——语料库语言学(corpuslinguistics)。目前,相对句法标注,词汇标注有更成熟的规范、准确率更高的技术和更大的标注规模。句法标注的主要困难在于,没有一个真正成熟的语法或语义标注模型。句法结构尤其是语义结构很难统一描述,现有的句法理论还不完善,难以制定统一规范,标注主观性很大,自动标注准确率比较低。因此,句法标注成了语料标注的瓶颈问题。由于句法知识在语言知识中的重要地位,有理由相信:如果有了大规模、高质量的句法标注语料库,围绕语料库的各种研究和应用有可能在现有基础上产生质的飞跃。因此,研究句法标注模型应是当务之急。语料库语言学属于交叉学科,句法标注模型是语料库语言学的基础理论,又与语言学的句法理论密切相关。一方面可以借鉴现有句法理论,另一方面,也可以从语料库语言学的角度研究句法,提出新的句法标注模型。

二、现有句法标注模型

句法标注(SyntaxTagging,ST)以句子的语法知识和语义知识为标注对象,是语料标注的重点、难点所在,要以一定的语法理论为基础。根据语法理论制定的句法标注规则、过程和结果,称为句法标注模型(SyntaxTaggingModel,STM)。短语结构语法(PhraseStructureGrammar,PSG)和依存语法(DependencyGrammar,DG)是现有句法标注的两种基础语法理论,彼此却有很大的不同。基于PSG的句法标注模型称为短语结构句法标注模型(PSG—basedTaggingMod—el,PSGTM),基于DG的句法标注模型称为依存句法标注模型(DG—basedTaggingModel,DGTM)。根据现有语料标注的实践结果来看,PSGTM与DGTM都存在一定缺陷。

美国语言学家乔姆斯基(NoamChomsky)于1957年出版专著《句法结构》,从而奠定了短语结构语法(PSG)的理论基础。其后发展起来的许多语法理论可以直接或间接归到这一流派,如中心词驱动的短语结构语法(HPSG)、广义短语结构语法(GPSG)等。到目前为止,PSG仍然是最重要的句法标注基础理论,为世界上众多语料库项目所采用和发展。法国语言学家特思尼耶尔(LucienTesnire)于1959年出版专著《结构句法基础》,从而奠定了依存语法(DG)的理论基础。其后发展起来的许多语法理论可以直接或间接归到这一流派,如词汇依存语法(WD)、概念依存理论(cD)、核心依存理论(KD)等。相对PSG而言,DG偏重于语义,在CD、KD上表现得十分明显。另外,DG更简洁、直观、经济,适应性更强,因此反而有后来居上之势,目前已经成为世界上较为通用的句法标注基础理论。不过,在具体的句法标注实践中DGTM还是暴露出一些问题,“对一些没有明确依存关系的成分,标注起来则有些力不从心”,存在“依存失败”现象,最突出的是难以标注缺省结构。缺省结构一直是句法标注中经常出现而且很难解决的问题。

人类的自然语言符合经济性原则,而缺省结构恰恰体现了这一原则。借助句子的前后上下文省略一些成分,人们仍然能够理解,但对计算机来说却是一种挑战。句法标注的根本目的是让计算机能够正确提取句子的语法和语义知识。缺省结构在真实语料中大量出现,常常使得原本正常的句法结构变得异常,难以按已有规则进行标注。这是任何句法标模型都必须面对的问题,目前PSGTM和DGTM都还没能够很好地解决。以DGTM为例,在很多情况下,DGTM不但不能正确标注缺省结构,反而在一些语言规则的强制限定下给出违背真实语法或语义结构的标注结果,形成干扰信息。请看以下4个句子:

句1:我看一下下书

句2:(真是好书啊?)我看一下

句3:我看一本书

句4:(好多书啊!)我看一本

句2是句1的宾语省略句,句4是句3的宾语省略句。(为简便起见,把“一下”、“一本”作为一个词处理)。

问题出在句4。句1和句3的依存结构是不同的,然而句2和句4却有了相同的依存结构。因为句4省略了“书”,根据DG理论,“一本”必须依存于独立谓语成分“看”。于是“看一本”和“看一下”依存结构相同,实际上违反了句3的正确结构。当然,我们可以采取补救措施,为d1标注一个特殊的依存关系属性Cerror(即依存失败),但这不是好办法。

三、改进DGTM

美国认知语言学家兰盖克(Ronaldw.Langach.er)分别于1987年、1991年出版专著《认知语法基础》一、二卷,开创了认知语法(CG)理论,关于语法结构有如下观点:如果一个构件A使另一构件B的一部分抽象变为具体,那么构件A就叫做概念自主(coneep.tuallyautonomos)的构件,构件B就叫做概念依存(conceptuallydependent)的构件。

举例来说:独立地看,“一本”隐含一个抽象的、可数的、可用“本”量化的事物,可表示为“一本(x)”。“书”使“x”变得具体,因此“书”是概念自主的,“一本”是概念依存的。从信息表达的角度来看,“书”表达了相对完整而具体的信息,因此是概念自主的;“一本”表达了不完整不具体的信息,因此是概念依存的。从数学表达式的角度来看,“一本”类似函数,“书”类似参数,函数的地位显然是第一位的,决定了对参数的处理过程和返回参数。例如,“旧书”与“一本书”的区别不在“书”,而在“旧”和“一本”。再从阅读认知过程来看,当人们读到“一本”时,实际上已经在期待“一本”后面那个具体事物跟着出现。为什么我们觉得“我看一本”是缺省句?因为“看”和“一本”相对“书”都是概念依存的,因此人们会判定,“我看一本”的缺省成分可能是“书”。而读到“我看书”时,人们不会认为这是一个省略句,因为“书”表达的信息已经自足了。

由此有足够的理由认为:在句法结构中,“一本”应是“书”的父结点,而不是按传统的补足中心原则,中心成分总是限定成分的父结点。依存成分是自主成分的父结点,这一原则可以称为依存中心原则(DependencyHeadPrinciple,DHP)。采取这种原则的DGTM必然会有不同的标注结果。

深入研究发现,仅仅采用DHP是不够的,DGTM的其他参数也需要改变。例如,“看(x)”和“一本(x)”这两个表达式在与其他词语组合时是有区别的。“看(x)”与“我”组合时由“看”与“我”产生联系。“看”与“一本(x)”组合时却是“x”(书)与“看”发生联系。代表表达式与其他词语组合的成分称为返回参数,不同表达式的返回参数是不同的。例如。“一本(x)”返回参数为“x”,“看(x)”返回参数为“看”。正因为如此,表达式“看(一本(书))”成立,“一本(看(书))”不成立。另外,表达式“(x)一下”的返回参数为“x”,即“看”;表达式“(x)看”的返回参数为“看”。根据这些定义,句1、2、3、4的改进DGTM。

根据函数、输入参数、返回参数的关系,各句结构的逆构造过程如下:

句1:我看一下书:(((我)看(x))一下)(书)=((看(x))一下)(书)=看(x)(书)=看(x=书)

句2:我看一下:((我)看(x))一下=(看(x))一下=看(x)

句3:我看一本书:((我)看(x))(一本(书))=看(x)(书)=看(x=书)

句4:我看一本:(我)看(一本(x))=看(x)

句1和句3的x有明确取值,为完整句。句2和句4则是缺省句。基于看(x)和一本(x)的知识,可以预测并判定缺省结构及其成分。

直观看来,改进DGTM与原DGTM的标注结果有了很大的差异由于不采用补足中心原则,因此改进DGTM标注结果并不符合在补足中心原则影响下人们长期以来形成的语感。但更符合人们阅读认知经验,而且可以按函数标准给出形式化地解释,其解释结果符合句子本身的语法和语义结构,没有错误和干扰信息。因此,改进DGTM更适合计算机处理,更符合句法标注的本来目的。

四、结语

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一、 插画在当下社会的形势

1.1插画的发展现状

现今的社会经济发展迅猛数字化机械化发展迅速,数字化、信息化的时代来临。同样的,传统手绘插画艺术也进入了数字化的时代,从而产生了新的绘制情势。就是本篇论文介绍的数码绘画艺术[1]。

1.2国外插画的发展

在外洋,尤其以欧美、日本、韩国等发达国家为主,在艺术学校中插画已经被设立为一门单独的学科,数码绘画艺术在欧洲和亚洲等经济发展比较靠前的国度中都拥有很大的市场和很好的发展前景。对插画艺术的欣赏评鉴在社会上已经是司空见惯了,许多的自主插画产物在市场上流通出现,比如书籍,插图等等。在日本,数码绘画插画艺术也已经占了市场很大的比重,现代的插画家已经普遍的运用计算机数码绘画技术来进行插画的绘制[2]。

1.3国内插画的发展现状

我国的数码插画艺术设计与欧美、日本、韩国等发达国家相比还是一个刚起步的状态,好比一只嗷嗷待哺的小鹰。很多人对于数码绘画技术的忽视导致了CG画师也是近年来数码绘画行业中的稀缺人才[3]。而在20世纪90年代末至本世纪初数码绘画师成为了一个受人们欢迎且神奇的职业,CG画师的作品也更加的受到大众的欢迎,其中比较出众的是暴雪娱乐的一批插画精英,其插画作品也因为魔兽世界被大家熟知。

二、数码绘画技术和插画的基本概念

2.1插画的概念

插画,西文统称为"Illustration",意思是"照亮",也就是插在文字当中有助于对文字内容理解的图画,也就是说插画可以使文字变得更加的简单易懂。插画最先是在十九世纪初随着传播媒介的变迁被大家熟知的,发展到现在插画被用作于各种地方,并且插画主要是运用图像来表达自己的思维和构想,将自己想表达的内容以艺术的形式表现出来,具有较强的艺术表现力。插画同样也是一种非常重要的视觉传达形式,在商业活动、文化活动、电影电视文化等方面出现的比较多,例如:出版物;商业宣传;影视多媒体;游戏设计等等[4]。

2.2数码绘画概念

我们所说的数码插画目前主流的软件工具有:Photoshop、Freehand、Coreldraw、Painter、3Dmax、MAYA等。数码绘画技术在现代插画中有一个很显著的特点那就是对于传统手绘风格的模仿与再次重现。其中一方面体现在一些特有的效果上,数码绘画技术对于水墨画、水彩画、油画等传统手绘风格中笔触和肌理的效仿,另一方面体现在画面的风格上和数码绘画技术对各种类型风格的效仿,类似于涂鸦类风格、唯美风格、卡通漫画风格等。所以说数码绘画技术强大的效仿功能与其笔触的多样性的选择是数码绘画技术与传统手绘风格结合的优势,在表现技法上的自由度大大的提高,使得作画更加的方便快捷。插画师在现代插画创作过程中使用的最多的就属数位板了,创作者可以随心所欲的使用各种材料,这些软件提供了水彩、喷枪、蜡笔、铅笔、油画、等多种笔触的效果,效果通常比较自然、随意、保留着材料、质感、肌理和笔触。而且压感笔也同样可以模拟出人手用笔的感觉,对于笔触的透明度和变化也可以很好的控制,并且可以轻松地创造出各种虚拟的效果。传统手绘则使用的是颜料、画架画板、画笔和各种纸张工具。数码绘画技术与传统手绘相融合,使手绘方式发生了改变,没有了颜料、画笔、纸张的传统绘制形式,取而代之的是以电子文件的方式呈现。数码绘画艺术以电子科技发展和一种新的传播媒介作为基础,将人类理性思维和艺术创作思维合二为一,使用电脑绘制图像有着明快的色彩、修改起来更加简便、保存方便快捷,不仅使得手绘的效率得到提高,同时还能使绘画风格多样化。插画师开始追求和更多的重视自己个性的表达,将自己的特点放到画面中同时也使设计师将更多地精力放在设计创作上,而不是将大量的时间精力放在一张画的制作上,所以数码绘画技术拓展了插画设计者的创作空间同样的也提升了设计者的工作效率,也有益于将大量富有设计感的创作元素带到我们的身边[6]。

2.3数码绘画步骤

首先我们将插图底稿进行处理,通常对于一幅画的底稿处理有两种方式,一种是作者使用纸和笔进行传统方式的草图设计勾画素描稿,之后通过扫描的方式输入到电脑里,接着使用Photoshop编辑处理,另一种方法就是直接使用数位板来进行草图绘制。利用纸笔绘画出来的线稿草图比电脑手绘的线条更加流畅,整体的结构更容易掌握,原因是现在的数位板虽然已经拥有灵敏的压感,但还是不能完全的模拟人手使用纸笔时的感觉,这也成为数码产品接下来研究和开发的领域。接下来我们将清晰的底稿草图使用软件来进行上色,利用软件特点我们可以方便的将多个元素进行合成,并且可以做到半透明图像元素叠加,从而产生一种和谐的图像效果。具体的上色步骤分别为:

铺底色:体现画面大致的色彩关系和明暗关系,我们可以采用喷枪、水彩、数字水彩等各种笔刷工具。

绘制背景:将画面进行精细的描绘从而使物体产生体积感,质感等细节,在最后对各个图层中的元素进行色阶、色调、饱和度、图层透明度等进行调整和处理,使得这些元素完美的结合在一起,使他们之间的过渡更加自然,使得画面可以达到传统手绘插画无法表现的一些复杂效果。

细节刻画:将色彩进行仔细刻画用来表达画面中物体或者人物的体积感,物体或者人物在图像中的明暗关系和色彩上的冷暖对比,一幅画的细节不仅仅反应出作者的绘画功底,也可以突出作品的整体特点以及画面的趣味性。

画面细微调整:在我们绘制完毕以后我们可以根据我们画面的需要来调整整张画面,包括整体画面的色调、亮度、对比度、饱和度、图像的裁剪等。往往可以绘制出一幅精彩的画面。之后我们将绘制完成的插画作品进行保存,将绘制完成的画作、插画文档以及有关的资料元素保存。

三、结论

在数码绘画技术和传统手绘方式的结合下,我们往往可以看到在现实生活中无法看到的空髌婊谩⒐值的奇幻的画面,其中绝大多数都是用在现实中不存在的题材,加以创作者的灵感和想象,将明确的内容以创作者玄妙的幻想表现出来。艺术是生命中最灵敏的感觉,它表达了自身对于整个世界的感受、印象、希望和梦想,在以后的世界里或许数字化技术将会引导我们创建和管理这个世界。

参考文献

[1] 网站

[2] 尤劲东.《当代插图如是说》[M].百花文艺出版社.2008(10)

[3] 李强.《主流插画表现技法》[M].2010(11)

篇10

    前言 

    作为文化产业的一个独立门类,动画业已在全球娱乐经济中呼风唤雨。它集影视、音像、印刷、旅游、广告、教育、服装、玩具、文具、网络、电子娱乐等众多产业于一体,在当代经济格局中堪称举足轻重。加之动画的受众层面广泛,既是儿童的挚爱,也是青少年的朋友,既是很多上班族的消遣内容、也是父母高度关注的荧屏“家教”,在各个年龄层都有与之难以割舍的忠实观众,其影响非同小可。因而,动画产业的现状在我国也越来越受到政府和全社会的关注。 

    我国民族动画市场和产业形势至今不容乐观:走俏全球的日本片、美国片在国内市场畅行无阻——占据了我们的市场份额,带动了日美动画衍生产品营销,并已经连续培养了几代“进口片”的忠实观众,且这种状况仍在继续。长期遭受夹击的民族动画业,在种种因素综合困扰之下,处境相当尴尬。 

    1、中国动画产业的现状 

    中国动画曾有过不凡的表现:在迪斯尼拍出第一部动画长片《白雪公主》不久,1941年9月万氏兄弟就在上海成功推出了当时亚洲第一长动画片《铁扇公主》。该片不仅受到国人的欢迎,而且还轰动了南洋和日本。虽然在造型风格和动作表演等方面不无迪斯尼的痕迹,但取材于中国神话故事的《铁扇公主》打破了美国卡通在中国影院的垄断局面,开创了中国自己摄制动画长片的历史。20世纪60年代和80年代是国产动画片两个闪光的时代。在1985年以前,国产动画在国际上已经赢得了不可低估的声誉——包括《大闹天宫》、《牧笛》、《哪吒闹海》、《三个和尚》、《鹿铃》和《鹬蚌相争》在内的29部动画片曾44次获得伦敦电影节、戛纳电影节、西柏林电影节、莫斯科电影节以及萨格勒布国际动画电影节等多项奖项。究其原因主要在于这些动画片都坚持不懈地追求中国自己的民族特色,使作品充满了鲜明的中国气派和独特的民族风格。 

    然而,改革开放以来,众多的国外动画片乘虚而入,日本动画更是铺天盖地席卷中国,对国内动画片造成了巨大的冲击,处在国门开放和社会、文化转型中的国产动画片逐渐失去了与美、日动画抗衡的能力。放眼望去,几乎叫得响的当代动画片中没有一部是中国内地创作的。有关人士统计前国内动画市场的90%以上被国外动画占据,而超过80%的青少年最为推崇的是日本动画。尽管很多三四十岁的成年人也承认,诸如《大闹天宫》、《哪吒闹海》、《舒克和贝塔》、《九色鹿》等国产动画片不管从技术还是传达的理念上有甚多可取之处,但总的说来,国产动画还是不敌国外动画,国外动画片以绝对的优势高居收视率和影响力的榜首,以至于有人戏言,目前中国的儿童是“头戴克赛帽,金刚怀里抱,晚间看老鼠,一休陪睡觉”。这话虽然不免有自嘲和夸张之处,却揭示出中国动画产业现状的冰山一角。 

    自20世纪80年代中期开始,面对全球化和文化工业时代的到来,国产动画片没来得及作任何准备广阔的市场就被美日强势文化所占领。90年代末以来,美、日充足的资金和成熟的制作更使得中国动画领地成为了他们的加工和消费大市场。 

    2、民族原创性是中国动画发展的关键 

    看我们自己的动画产业,很多人都会有一个相同的观点,我们缺少的是自己的原创产品与品牌形象。 

    回顾中国动画的发展历程不难发现,在青少年文化生活中产生重要影响的动画形象基本上都出自于国外,并已经成为青年人眼中新时代的视觉偶像,这是值得每一位文化工作者和艺术工作者重视的现象。动画片作为一种文化传播媒介和艺术符号,势必承担着文化传播的功能,而我们每一代人身上又都肩负着传承本民族优秀传统文化的责任。 

    现如今,你要是在马路边随便问一个小朋友,他最喜欢的动画片形象是什么?从小新、奥特曼、变形金刚、米老鼠和唐老鸭,到史努比、加菲猫、流川枫等等一大串,就是不喊我们的“名字”。再看看这些新生代的动画从业人员(包括即将从业的学生),他们笔下的动画形象绝大多数都是来自美、日人物的翻版:大大的眼睛、小小的嘴巴、飘逸修长直至遮住眼睛的秀发(多半再加一点有别于黑色的颜色),男生强健有力、女生娇小玲珑…… 

    在我们生活的时段出现了动画民族艺术形象的空白,它伴随着动画形象向各种生活领域的层层渗透,将在意识形态领域引发的一系列不良后果,应该引起我们深入的思考。目前,我国越来越多的有识之士开始清醒地认识到,随着科技经济全球一体化的发展,以及科学技术现代化进程的加快,我们更应该重新估价本土文化艺术的价值,挖掘和弘扬本民族优秀的传统文化,重新塑造新时代的民族形象。所以在动画领域,我们呼唤从本土文化中诞生出来的真正意义的中华民族的动画形象。在这里,它已经不仅仅是涉及到一个动画产业的问题了,而是已经具备了一种文化上的战略意义。具有中国本土化特征的动画形象必然产生于自身丰厚的文化土壤,传统艺术形象在造型语言的背后深深地传递出传统中国人所特有的审美尺度。本土文化确立了一种和谐相生的文化生态关系,这恰是现代动画艺术语言所要借鉴的资源和植根生存的土壤。 

    于是,有一部分人就大胆地宣称:取材于中国古代的神话故事或经典名着,才是国产动画突围的捷径。我们看了《花木兰》在全球的气势之后,或许真的会赞成这一点。 

    3、走出动画创作的误区 

    3.1 只有电脑动画才叫动画 

    纵观近百年来动画的发展过程,其每一次艺术上的飞跃,在某种程度上都有赖于科技发展的成就。特别是随着计算机技术在动画中的运用,更使动画获得了空前的普及和发展,使过去认为十分困难的表现形式变得容易,更是拓展了动画的表现形式和表现领域,使动画工作者轻易地进入了三维空间的世界。在应用高科技方面,好莱坞的梦工厂走在了前列,创造了电影史上多个奇迹《怪物史莱克》获得了奥斯卡金像奖最佳动画电影大奖;续集《怪物史莱克2》在2004年高居北美票房排行榜榜首,创造了又一个票房神话。一系列命名为总动员的动画影片(《玩具总动员》、《海底总动员》、《超人总动员》、《公仔总动员》等)在全球掀起了一场CG(computer graphic)总动员。如今,似乎只有电脑动画才叫动画,无论是市面上卖的教材还是各种媒体、论坛都能看见两个字——CG。CG动画成了这个时代最时髦的词语,三维电脑动画大当其道,传统二维动画所占比重逐渐减小,甚至很多动画学院开设的二维课程也都被缩减到很小的比例,各种电脑动画培训班也层出不穷,似乎离开电脑我们就不会做动画了。其实,这种观点具有片面性。电脑动画技术并不是“捷径”与“速成”的代名词。《玩具总动员》历时4年完成,而且制作成本高达1亿美元,一点也不比传统手绘动画片节约时间和成本。这种观点的形成与现在中国动画人的浮躁心理有很大关系,在外国动画的强大压力下,我们的创作心态显得极为焦躁。虽然我们有再创国产动画辉煌的雄心壮志,但是技术上的差距尤其是国外现代动画制作手段的迅猛发展,让中国动画人感到了沉重的压力。 

    不可否认,CG技术给动画带来的改变,为动画制作插上了有力的翅膀。虽然技术对于动画是如此的重要,但技术永远是为提高动画艺术服务的。一旦技术的运用超过动画艺术本身,那只会丧失动画作为艺术的内涵。电脑技术就像少林寺72绝技,是一种外在的形式,而动画制作者的个人修养正是那些高深莫测的“佛经”,越是高明的外在武功就越需要深厚功力作为基础。如果我们以为沉迷于外在武功招式而忽略了内功的修炼,最终结果就会走火入魔。《最终幻想》就是最好的例子。纯粹的高科技展示,观众也会厌烦的。当2005年7月底美国迪士尼决定停止生产手绘动画,选择走纯电脑技术这条路的时候,好莱坞着名导演、迪士尼的忠实追随者史蒂文·斯皮尔伯格意味深长地说:“如果动画故事本身成了电子革命时代的副产品,那么动画片产业将会彻底崩溃。” 

    中国动画要以现代技术为依托,转化观念,突破思维定势,充分拓展想象创造能力,做真出有民族内核的高品质动画。 

篇11

中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)25-0151-02

1 引言

随着测序技术的迅速进步,各类生物数据库中的序列数据正在快速增长,生物大数据正在高速填充世界各生物公共平台的后台数据库;仅以美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information)的DNA序列数据库GenBank为例,截止2014年8月,GenBank数据库中的碱基对数量已超过13630亿对(Base Pair),较上一年增长了45%[1],该数据库的碱基对数量在2013年、2012年和2011年的年增长率分别是43%[2]、45.1%[3]和33.1%[4]。如此快速增长的序列数据,仅通过实验手段对这些序列数据进行功能注释显然已不现实,基于计算技术的快速功能注释已经变得势在必行。

DNA序列是由A,T,C和G四个字母组成的字符串,而目前的机器学习方法仅以特征向量作为输入;因此,将DNA序列转化为特征向量并尽可能保留序列内部的信息是特征提取技术的关键。

对新测序或者未知功能的DNA序列,对其功能进行验证的可靠方法是人工实验,但在数量庞大的DNA序列面前,全部由实验方法验证其功能显然已不可行,借助计算机领域的机器学习方法快速注释新序列的潜在功能便是一种可行的途径。这种功能注释方法的理论基础是序列的相似性意味着功能上的相似性。机器学习方法首先要获得一组DNA序列的训练集,该集合中的序列是已确定其功能的序列,由该训练集构建学习模型,并在训练集上进行交叉检验来验证该学习模型的预测性能,然后应用该模型对未知功能DNA序列进行功能预测。当然,并不是所有机器学习方法都适合对DNA序列的功能进行预测,因此,本文对DNA序列的特征向量提取方法及构建机器学习模型等问题进行了探讨。

2 DNA序列的特征提取策略

DNA序列由4种核苷酸碱基组成,分别是腺嘌呤(Adenine, A)、鸟嘌呤(Guanine,G)、胞嘧啶(Cytosine,C)和胸腺嘧啶(Thymine, T)。DNA序列的特征提取就是将由A、G、C和T四个字母组成的长串序列(字符串)转化成用数值表示的特征向量的过程。

基于k-mer的特征提取方法是一种常用方法。考虑由字母表∑={A,G,C,T}生成长度为k的序列片段(即k-mer),并统计这些片段在DNA序列中的出现频率,由这些频率值构造特征向量。当k=1时,即统计字母表∑中4个字母在序列中的出现频率,生成一个有4个分量的特征向量。当k=1时,一个特征向量仅有4个分量,一般没有意义。当k=2时,即计算集合∑2={AA, AG, AC, ..., TC, TT}中的16个双核苷酸碱基在DNA序列中的出现频率,由此构成一个有16个分量的特征向量。例如,一条DNA序列为“ACGT”,则该序列包含三个2-mer分别为AC、CG和GT,这三个2-mer的出现频率均为1/3=0.33;该序列生成一个有16个分量的向量,其中有三个分量为0.33,即为前面所提到的3个2-mer的出现频率。当k=3时,特征向量的长度为43,即64维。随着k的增大,特征向量的维度迅速升高,例如,当k=8时,表示这条DNA序列的特征向量长度为65536维(48=65536),如此高维的特征向量已引起维度灾难,机器学习算法在处理高维向量时,其性能会显著下降,k值并不是越高越好。

基于k-mer的特征提取方案,衍生出一系列的特征提取方法。比如,将不同k值的k-mer组合,生成混合特征向量。例如将k=1、k=2和k=3三类特征向量进行组合,生成具有84个分量(41+42+43=84)的特征向量。基于k-mer的编码思想,王树林[5]等人提出了基于k-mer的哈希编码方案。在他们的论文[5]中,将字母表∑中4个字母进行二进制编码:Code(A)=(00)2,Code(G)=(01)2,Code(C)=(10)2和Code(T)=(11)2,括号外的下标2表示二进制,编码函数Code(si)表示对字母表∑中的单字符si进行二进制编码,并将k-mer短序列通过哈希函数映射为离散的数值向量,其哈希函数f:∑kN定义为:

s[1..k]表示长度为k的DNA短序列片段,即k-mer。例如,DNA序列为“ACGT”,当k=2时,2-mer“AC”的哈希映射可以表示为:f('AC')=42-1・Code(A) + 42-2・Code(C),计算得f('AC')=2;2-mer“CG” 可表示为f('CG')=42-1・Code(C) + 42-2・Code(G),计算得f('CG')=9;同理2-mer“GT” 可表示为f('GT')=42-1・Code(G) + 42-2・Code(T),计算f('GT')=7。因此,DNA序列“ACGT”可表示为向量(2,9,7)。

由于DNA序列由双链构成,字母表∑中的4个字符在双链上以互补配对方式出现,即A与T配对,C与G配对。为了消除双链中的单链特异性,Noble[6]和刘滨[7]等人应用反向互补k-mer对DNA序列进行向量化。比如,当k=2时,基本的2-mer有16个,即'AA', 'AC', 'AG', 'AT', 'CA', 'CC', 'CG', 'CT', 'GA', 'GC', 'GG', 'GT', 'TA','TC', 'TG', 'TT',而考虑反向互补后的2-mer则缩减为10个,即为'AA','AC', 'AG', 'AT', 'CA', 'CC', ‘CG’, 'GA', 'GC', 'TA',生成的特征向量为10维。

与基于k-mer的特征提取方法不同,基于伪核苷酸组成成分[8](Pseudo dinucleotide composition)的特征向量提取方法不仅考虑了DNA序列中的局部顺序关系(即k-mer),也考虑了碱基的全局次序模式(即伪核苷酸组成)。例如,基于双核苷酸的伪双核苷酸组成的特征向量提取方法可以参考[9]。

3 常用DNA序列的分类算法

当使用合适的特征提取方法将DNA序列转化为特征向量后,便可以使用正负样本集合生成训练集。生物信息学领域应用比较广泛的机器学习算法包括支持向量机(Support Vector Machine, SVM)算法、随机森林(Random Forests, RF)算法和人工神经网络(Artificial Neutral Networks, ANN)等算法。

使用机器学习分类算法的流程一般包括,构建已知功能DNA序列的训练集,训练集包括正样本和负样本。正样本是指具有确定功能的DNA序列,负样本指不具有该功能的一般DNA序列。训练集中正负样本数量(DNA序列)应该保存一致。为了提高学习模型的预测性能,需要对训练集中的DNA序列通过去重复来消除偏倚,可使用blast[10]或cd-hit[11]等软件消除正负训练集中相似度较高的序列,正负训练集之间不能有重复序列,即交集为空,负训练集应该具有一般序列的代表性,然后应用特征提取方法将DNA正负样本序列转化为带有标号的特征向量集合,并输入到指定的机器学习算法构建预测模型。为了评价所构建模型的分类性能,一般在训练集上使用交叉检验来对模型进行评测。留一法[12] 交叉检验(leave one out cross validation)和5倍交叉检验[13](5-fold cross validation)都是比较常用的方法。5倍交叉检验是将训练集均分成5份,依次选其中的4份用作模型训练,用剩余一份用作测试集,如此重复5次;留一法则是选取训练集中的一个样本用作测试样本,剩余样本作为训练样本,依次让每个样本用作测试集仅一次,并用几项评测指标对分类模型进行评价。评测指标包括:灵敏度(Sensitivity, Sn)、特异度(Specificity, Sp)、准确度(Precision, Pr)、马修相关系数(Mathew’s correlation coefficient, MCC)等。

公式中的TP表示真阳性(True Positive),表示训练集正样本中被预测为正的样本数;TN表示真阴性(True Negative),即负样本中预测为负的样本数;FP表示假阳性(False Positive),表示训练集中负样本被预测为正的样本数;FN表示假阴性(False Negative),即正样本中被预测为负的样本数。通过上述指标,我们可以评价一个机器学习分类模型的性能,并通过修正机器学习算法中的参数使分类器的性能达到最优。

4 结束语

本文简单探讨了应用机器学习方法对DNA序列进行功能预测的方法,其步骤包括构建具有特定功能的DNA序列训练集,训练集中包括正样本和负样本;将正负样本通过DNA特征提取方法转化为特征向量集,然后应用一种机器学习算法对特征向量集进行训练,生成预测模型,使用交叉检验方法对预测模型进行参数调优,应用该模型即可对未知功能的DNA序列进行功能预测,判断未知功能DNA序列是否具有相应的功能。在本文中,我们简单介绍了使用机器学习算法对DNA序列进行功能预测的一般过程,希望能对机器学习方法在生物信息学领域的应用起到抛砖引玉的作用。

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[10] S. F. Altschul, W. Gish, W. Miller, E. et al., "Basic local alignment search tool," J Mol Biol, 1990(215):403-10.

篇12

可见绘画早于文字起源。在许多出土的文物陶器上都有简单的图形和符号。现在专家鉴定为可能是中国的文字起源。甲骨文已是比较成熟的文字了。再说诗歌的起源。一般认为,古代劳动人民在劳动中为了统一步调,比如抬巨木,有领队喊“嘿,起来!嘿起来!······”节奏一致,声音铿锵。这种节奏和声调如果记录下来。这可能是中国诗歌的最早起源。诗歌早于文字起源。有了文字以后,诗歌才能有口口相传到碑刻、铭文、书籍等古迹流传。比如欧洲的(荷马史诗),在群众中口口相传,有文字之后才能传到现在。(诗经)也是如此。孔子搜集自从古代以来500多年诗歌,编辑诗三百,使古代散乱的诗歌得到归纳整理,为中国诗歌传唱做出了贡献。艺术一词在中国古代文献有记载。比如:《后汉书·伏湛传》:“ 永和元年,诏 无忌 与议郎 黄景校定中书五经、诸子家、艺术。” “艺谓书、数、射、御,术谓医、方、卜、筮。”《晋书·艺术传序》:“艺术之兴,由来尚矣。先王以是决犹豫,定吉凶,审存亡,省祸福。” 宋孙奕《履斋示儿编·文说·史体因革》:“ 后汉 为方术, 魏为方伎,晋艺术焉。”可见《随园随笔·梁陈遗事出广异记》:“ 庾肩吾少事陶先生,颇多艺术,尝盛夏会客向空大嘘,气尽成雪。”

清 吴敏树《与筱岑论文派书》:“文章艺术之有流派,此风气大略之云尔,其间实不必皆相师效。” “在现在世界上,一切文化或文学艺术都是属于一定的阶级,属于一定的政治路线的。”李二和《流浪的梦》:“艺术是人类生存状态的特殊显现和高度浓缩与提炼,是最终表达与揭示生命真谛的灵魂奇遇。”可见随着时代的发展,人类对艺术的理解越来越深刻了。

二、谈谈艺术的种类

艺术的种类繁多,根据不同的分类标准,可将艺术分为以下一些类型:

1、主要分为静态艺术和动态艺术两大类别。美术(绘画、设计、雕塑、建筑)、音乐(声乐、器乐、舞蹈)、播音主持、表演、戏剧、等都是属于艺术类的,艺术类形态有很多很多。它可艺术可分为时间艺术、空间艺术和时空艺术。美术是一种空间艺术。依据艺术形象的审美方式,艺术可分为听觉艺术、视听艺术。美术也是一种视觉艺术。依据艺术的物化形式,艺术可分为动态艺术和静态艺术。美术主要是一种静态艺术。依据艺术分类的美学原则,艺术可分为实用艺术、造型艺术、表演艺术、语言艺术和综合艺术。美术是一种造型艺术。

2、表现艺术和再现艺术。依据艺术形象的表现方式,艺术可分为表现艺术和再现艺术。美术中既有表现性的,也有再现性的。

一般来说,根据表现手段和方式的不同,艺术可分为:

表演艺术(音乐、舞蹈等)

视觉艺术(绘画、摄影等)

造型艺术(雕塑、建筑艺术等)

视听艺术(电影,电视等)

语言艺术(文学等)

综合艺术(戏剧、歌剧等)

比较新的分法,则根据时空性质将艺术分为:

时间艺术

空间艺术

电脑艺术,电脑艺术是指以电脑科技为基础的,艺术与电脑技术相结合的,一种崭新的艺术创作手段。

凡是一切与电脑有关的艺术创作~也可以叫CG,CG包括二维、三维的,静止画、动画(movie),从自由创作、服装设计、室内设计、景观规划设计、工业设计、电视广告(CM)到网页设计,可谓包罗万象。

三、艺术的作用

艺术是一种很重要、很普遍的文化形式,有着非常复杂而丰富的内容,人的实际生活密切相关。艺术作为一种精神产品,具有无限发展的趋势,并在整个社会产品中占有越来越大的'比重。艺术价值是很重要的精神价值,其客观作用在于调节、改善、丰富和发展人的精神生活,提高人的精神素质(包括认知能力、情感能力和意志水平)。艺术的欣赏就是人对艺术品的价值进行发现和寻找,是欣赏者、创作者及表演者之间的情感交流与情感共鸣。在艺术欣赏过程中,作者或表演者用动作、色彩、声音以及言词把自己所曾经体验过的感情表达出来,以感染观众或听众,使别人体验到同样的感情。艺术欣赏所产生的情感从表面上看具有超功利性,但它不是对功利性的否定,而是对功利性一种更为广泛、更为深刻的肯定。

四、艺术的欣赏

艺术欣赏是对艺术作品的“接受”——感知、体验、理解、想象、再创造等综合心理活动,是人们以艺术形象为对象的通过艺术作品获得精神满足和情感愉悦的审美活动。

五、艺术的传播

艺术传播即指借助于一定的物质媒介和传播方式,将艺术信息或作品传递给接受者的过程。艺术接受即指在传播的基础上,以艺术作品为对象、以鉴赏者为主体,积极能动的消费、鉴赏和批评活动。以往从艺术作品到艺术欣赏,大多采用简单的、直接的传播方式,传播的意义并未引起人们的关注,这主要是由于生产力水平及科技水平的局限,致使传播功能落后,未能对艺术活动产生较大的影响。而在近百年、特别是近几十年来,世界科学技术的迅捷发展对于艺术活动产生了巨大影响。、计算机艺术、电子技术、卫星技术等高新科技的发展以及在文化艺术领域的广泛应用,使艺术传播方式和功能获得重大进展。它不仅使影视艺术成为当今最具有大众性的艺术样式,同时也将其中许多表现形式和传播方式影响到其它艺术样式,视像技术的优越性功能得到充分的体现。艺术传播在当代艺术活动领域,已经显示出越来越重要的作用和地位,对于艺术品的传播形式、规模、速度、周期、增殖量大小,以及对于接受者的接受方式、欣赏情趣等,都具有极大的影响。艺术的接受,包括艺术的消费、鉴赏和批评,是艺术活动的终点,也是艺术家及艺术作品内在价值获得最终实现的根本途径。艺术接受者的鉴赏与批评活动具有很强的主体性意义,它既是对于艺术作品的审美认知、诠释和创造,同时也是与艺术家的精神交流和对话。艺术接受还可以对艺术家乃至客体世界予以精神性反馈,从而实现艺术活动与社会活动的联结,使艺术活动融于人类社会活动的宏大系统中,并在其间发挥权极的作用。是门类艺术与哲学、美学、文化学、社会学、心理学、传播学、人类学、比较学、艺术史学等相结合的学科。从艺术本质、艺术起源、艺术发展、艺术创造、艺术鉴赏、艺术传播等各个方面,探讨人类艺术发生与发展的规律,未来的走向及变化。美术传播的理论与历史研究方向更着眼于美术领域中的大众传播,研究在新媒体背景下,美术作为传播信息和传播载体的种种问题。

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