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系統識別號 U0002-1908200813532800
中文論文名稱 以標籤化網路服務為基礎之工程計算方法
英文論文名稱 An Engineering Computing Method using XML-based Web Services
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生中文姓名 林宏駿
研究生英文姓名 Hung-Jun Lin
學號 695380088
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2008-06-30
論文頁數 93頁
口試委員 指導教授-王人牧
委員-陳若華
委員-王人牧
委員-鄭啟明
中文關鍵字 風工程  標籤化  Web Services  MATLAB Server Pages 
英文關鍵字 Wind Engineering  Custom Tags  Web Services  MATLAB Server Pages 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 資訊技術的進步,推動風工程研究發展e-Wind的概念。若能利用資訊技術整合一系列以淡江大學風工程研究中心為主的資訊科技系統,便能在網際網路上提供風工程分析、計算及服務所需的資訊科技、程序步驟和運作方法。
本研究試圖將e-Wind中的幾個重要元素:網際網路、分析計算、Web Services還有系統管理方面,作整合性的應用,研究大致可分為以下四個方向來發展:MATLAB與網頁的結合、標籤化管理、資源共享、服務之控管。
本研究透過JSP與JavaBeans制定了一套以淡江大學風工程研究中心為主要服務對象之標籤庫,有風工程實場量測分析與倒傳遞類神經模擬函數之應用實例;並且使用JSF擴展網頁國際化;Web Services與JavaBeans的部署,提供客戶端不同存取伺服端資源的方法,跨平台與跨語言之優點,使得資源共享更加多元化。
系統採用兩台電腦作開發測試,其一為數值運算伺服器,包含本研究之數值運算單元MATLAB、網頁與Web Services之應用,其二則發展一套網頁伺服器,運用RMI的技術,存取遠端數值運算伺服器之MATLAB做資料分析與運算,達到分散式系統的架構。
英文摘要 The advance of information and web technology drives wind engineering research toward e-Wind. Under the concept of e-Wind, all the systems from Wind Engineering Research Center of Tamkang University (WERC-TKU) can be integrated to provide necessary technologies, processes, and operations for wind engineering analyses, calculations and services on the Internet.
This research brings together some important elements in e-Wind, like Internet, analysis, calculation, web services and system management, for integrated applications. The research has four parts: integration of MATLAB and the web, definition of custom tags, resource sharing, management and control of services.
Custom tag library has been defined using Java Server Pages and JavaBeans to serve the needs of WERC-TKU. Application examples were given for the analysis of full-scale measurement data in wind engineering and back-propagation neural network simulation functions. Java Server Faces technology was used to internationalize our web pages. The deployment of Web Services and JavaBeans provides clients with varied methods to access resources on the servers. The cross-platform and cross-language properties of the technologies used make the sharing of our resources on servers more diversified.
Two computers were used to develop the demo system. One is the computation server, which includes the calculation kernel MATLAB and web services. Another is a web server, doing data analysis using Remote Method Invocation technology to access the remote calculation kernel. The goal is to make sure the system operates in a distributed environment.
論文目次 目錄 I
圖目錄 III
表目錄 V
第一章 緒論 1
1.1 研究背景及動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法 4
1.4 研究內容 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 國內外相關之研究 6
2.2 JMatLink之簡介 7
2.3 MSP之簡介 9
2.3.1 MSP之架構 10
2.3.2 MSP之技術 11
2.3.3 MATLAB Tags 12
第三章 系統架構與分析 14
3.1 系統軟硬體架構 14
3.1.1 硬體設備 14
3.1.2 軟體設備 14
3.2 系統分析與設計 17
3.2.1 風工程實場量測之應用 18
3.2.2 類神經網路之應用 31
第四章 標籤化工程計算方法之探討 37
4.1 JSF與JSP設計網頁之差異 37
4.2 自訂標籤與MATLAB Tags應用之差異 40
第五章 系統展示 46
5.1 系統網頁功能展示 46
5.2 系統Web Services功能展示 60
5.2.1 Web Services擷取系統資源 60
5.2.2 網頁擷取分散式系統Web Services資源 67
5.2.3 Taverna擷取分散式系統Web Services資源 69
第六章 結論 72
6.1 結論 72
6.2 未來展望 73
參考文獻 75
附錄一 WSDD文件 77
附錄二 結構速度歷時分析網頁原始碼 82
附錄三 模擬函數結果網頁原始碼(MATLAB Tags) 85
附錄四 風工程研究中心標籤庫描述檔 90
索引 93


圖目錄
圖1-1 e-Wind架構圖 2
圖2-1 client-server-MATLAB之間的資料流程 7
圖2-2 JMatLink之架構 9
圖2-3 MSP概觀 9
圖2-4 MSP之架構 10
圖3-1 系統軟體架構 15
圖3-2 e-Wind系統環境之改進 16
圖3-3 百世大樓儀器配置圖 18
圖3-4 JSF之框架概觀 20
圖3-5 Taverna之設計視窗 29
圖3-6 Taverna輸入服務起始值視窗 30
圖3-7 Taverna之結果視窗 31
圖3-8 倒傳遞類神經網路之架構 32
圖3-9 模擬函數之起始選單 35
圖3-10 倒傳遞類神經網路應用流程圖 35
圖3-11 模擬函數之結果-函數圖形 36
圖3-12 模擬函數之結果-權重值與偏權值 36
圖4-1 結構速度歷時分析中文頁面 39
圖4-2 結構速度歷時分析英文頁面 39
圖4-3 模擬函數之結果頁面 42
圖4-4 系統網頁架設環境比較 43
圖5-1 原始歷時分析起始值選單 47
圖5-2 海棠颱風風速歷時圖 47
圖5-3 風速歷時分析起始值選單 48
圖5-4 海棠颱風0:00~3:00小時之風速歷時圖 49
圖5-5 風向歷時分析起始值選單 50
圖5-6 海棠颱風0:00~3:00小時之風向歷時圖 50
圖5-7 結構速度反應分析起始值選單 51
圖5-8 海棠颱風中心位置結構X向速度反應圖 52
圖5-9 海棠颱風中心位置結構Y向速度反應圖 52
圖5-10 海棠颱風東南角偶結構X向加速度反應圖 53
圖5-11 海棠颱風東南角偶結構Y向加速度反應圖 54
圖5-12 海棠颱風15F中心位置結構X向加速度反應圖 54
圖5-13 海棠颱風15F中心位置結構Y向加速度反應圖 55
圖5-14 海棠颱風15F西北角偶結構X向加速度反應圖 55
圖5-15 海棠颱風15F西北角偶結構Y向加速度反應圖 56
圖5-16 位移分析起始值選單 57
圖5-17 海棠颱風2:00~3:00結構位移軌跡圖 57
圖5-18 海棠颱風結構頻率圖(1:00~1:10數據點分析) 58
圖5-19 海棠颱風結構頻率圖(2:00~2:10數據點分析) 59
圖5-20 海棠颱風結構頻率圖(3:00~3:10數據點分析) 59
圖5-21 系統Web Services架設環境 60
圖5-22 Taverna載入各個伺服器之Web Services 61
圖5-23 風速歷時分析流程圖 62
圖5-24 風速歷時分析起始值輸入頁面 62
圖5-25 海棠颱風0:00~3:00小時之風速歷時圖(Taverna) 63
圖5-26 結構速度反應分析流程圖 64
圖5-27 結構速度反應分析起始值輸入頁面 64
圖5-28 海棠颱風0:00~10:00小時中心位置 65
圖5-29 位移分析流程圖 66
圖5-30 位移分析起始值輸入頁面 66
圖5-31 海棠颱風2:00~3:00結構X、Y向位移與軌跡圖(Taverna) 67
圖5-32 網頁擷取分散式系統Web Services資源架構圖 68
圖5-33 網頁取得颱風資訊Web Services 69
圖5-34 Taverna擷取分散式系統Web Services資源架構圖 70
圖5-35 分散式Web Services應用之工作流程圖 70
圖5-36 Beanshell之邏輯判斷與輸入輸出值 71
圖5-37 分散式Web Services應用之結果頁面 71


表目錄
表2-1 MATLAB Engine Functions 8
表2-2 MSP的技術與應用 11
表2-3 MSP內建之MATLAB Tags 12
表3-1 系統硬體規格表 14
表3-2 MSP與MATLAB擴充工具箱之比較 17
表3-3 百世大樓儀器列表 19
表3-4 JSF之標準HTML標籤 21
表3-5 實場量測分析之標籤庫 22
表3-6 WSDD之元素 25
表3-7 實場量測分析之Web Services 27
表3-8 模擬函數之參數 34
表4-1 不同區域之資訊檔內容 38
表4-2 標籤庫描述檔之子元素 44
參考文獻 1. 謝元章,「風工程數據資料網路協同工作平台之發展」,私立淡江大學土木工程學系,碩士論文(2007)。
2. 王人牧、鄭啟明,「e-Wind的核心技術與架構」,Global Chinese Wind Engineering Forum,Paper No.17(2007)。
3. MATLAB Server Pages(MSP),provided by Ali KIZIL,Yildiz Technical University,Istanbul,accessed June 2008,URL:http://msp.sourceforge.net/。
4. 統計教育網路實驗室,URL: http://statlab.bmath.scu.edu.tw/,accessed June 2008。
5. Stefan Müller、Heinz Waller,「Efficient Integration Of Real-Time Hardware And Web Based Services Into MATLAB」,in Proc. ESS'99 11th European Simulation Symp. Exhibition, ESS'99, Erlangen-Nuremberg(1999)。
6. Siddharth Samsi、Ashok Krishnamurthy、Stanley Ahalt、John Nehrbass、Marlon Pierce,「A Java-based Web Interface to Matlab」,Conference paper(2003)。
7. DAVID GEARY•CAY HORSTMANN著、何宜玲譯,「深度探索
JavaServer Faces 核心」,碁峰資訊(2005)。
8. 林上傑、林康司,「JSP2.0 技術手冊」,碁峰資訊(2004)。
9. Java程式的國際化與區域化,
URL:http://loren.wox.org/index.php?option=com_content&task=view&id=14&Itemid=28,accessed June 2008。
10. 李昇暾、詹智安,「Java Web Services 實務程式設計」,旗標出版
(2004)。
11. Taverna,URL:http://www.mygrid.org.uk/usermanual1.7/index.html,
accessed June 2008。
12. 張斐章、張麗秋,「類神經網路」,東華書局(2005)。
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