过程控制系统人机对话软件的设计
MCGS组态软件制作人机对话界面
简介：本文介绍了利用西门子S7-200可编程控制器编写的一个四层电梯的控制系统，利用MCGS 组态软件制作人机对话界面，检验电梯PLC控制系统的运行情况。
实践证明，PLc可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测，具有良好的应用价值。
关键字：可蝙程控制器电梯控制组态模拟Configuration Simulation Design of PLC Control System for Elevators Tan Yijun Shen Shuojing Ma Xiaojun Abstract:The control system of the four-layer elevator is compiled with 7-200 PLC.The Program on the interface of man-machine conversation is designed with MCGS configuration soft- ware.It is used to monitor the operation status of the elevator PLC control system.The practice shows that the combination of the PLC control system and MCGS configurationsoftware are valuable for design and testing and application. KeyWords: PLC Elevator Control Configuration Simulation 1 前言电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成。
传统的电气控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐被淘汰。
目前电梯设计使用可编程控制器PLC，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低。
基于语音识别技术的人机对话系统设计与开发
基于语音识别技术的人机对话系统设计与开发随着科技的发展，人们的生活越来越智能化，人与机器之间的交互也变得越来越紧密，语音识别技术作为其中的一个重要技术，正在逐渐成为人机交互领域的热点之一。
基于语音识别技术的人机对话系统已经开始被广泛应用于智能家居、车载娱乐、医疗诊断等领域，为人们的生活带来了很大的便利。
本文将从人机对话系统的基本原理、技术发展、设计过程和未来发展等方面进行探讨和分析。
一、人机对话系统的基本原理人机对话系统是一种基于语音识别技术进行人机交互的系统，其基本原理是通过语音信号的处理、识别和理解，实现人与计算机之间的交互。
人机对话系统主要包括两个部分：语音识别和自然语言处理。
语音识别是人机对话系统的第一步，其主要任务是将说话人的语音信号转换为文本形式。
语音识别技术可以分为两种方式：基于特征的语音识别和基于端到端的语音识别。
其中，基于特征的语音识别是将语音信号进行特征提取，再将其与训练好的模型进行匹配，得到最有可能的文本结果。
而基于端到端的语音识别则是直接将语音信号输入到神经网络中进行处理，得到文本结果。
两种方法各有优缺点，一般来说，基于特征的语音识别效果较为稳定，而基于端到端的语音识别在数据量较大时会表现更优秀。
自然语言处理是通过对人类语言的理解，将文本结果转化为可执行的命令，从而实现对人机对话系统的控制。
自然语言处理主要包括文本分析、意图识别、对话管理和自然语言生成四个方面。
文本分析是将文本进行语句分割、词性标注、实体识别等一系列处理，得到更加准确的文本信息。
意图识别是识别用户的意图，从而确定需要执行的操作。
对话管理则是控制对话的流程和内容，确保用户能够顺利地完成目标任务。
自然语言生成则是将处理好的文本信息转换为人类可理解的自然语言形式。
二、人机对话系统技术发展随着语音识别技术和自然语言处理技术的不断发展，人机对话系统的性能得到了不断提高。
自20世纪50年代以来，人机对话系统一直是人工智能领域的热门话题。
基于语音识别的人机对话系统设计
基于语音识别的人机对话系统设计随着智能化时代的到来，人们对于人机对话系统的需求越来越强烈。
目前，基于语音识别技术的人机对话系统已经得到了广泛应用，比如智能家居、智能客服、语音助手等领域。
在这篇文章中，我将会介绍基于语音识别的人机对话系统的设计过程与实现方法，并且阐述其优势和未来发展。
一、人机对话系统的基本原理人机对话系统是一种智能交互形式，能够接受用户指令、理解用户意图、执行任务和返回结果。
它主要由以下几部分组成：1.语音识别技术：通过对语音信号的处理，将语音中的内容转化为机器能够识别和处理的文字信息，实现语音输入。
2.自然语言理解技术：将自然语言转化为机器能够理解和处理的语义信息，实现语音指令的转换和理解。
3.对话管理技术：根据用户意图和上下文信息，生成有效的对话策略，实现语音交互和任务执行。
4.语音合成技术：将机器输出的文字信息转化成语音信号，实现语音输出。
二、基于语音识别的人机对话系统设计流程基于语音识别的人机对话系统设计主要包括以下几个步骤：1.需求分析：明确系统的功能和使用场景，分析用户的需求和使用习惯，确定系统设计的方向和目标。
2.语音数据采集和预处理：采集并处理与系统使用场景和用户语音习惯相似的语音样本数据，以便对语音输入的准确性和鲁棒性进行测试和验证。
3.语音识别模型的建立：将采集的语音数据分为训练集和测试集，使用深度学习模型（如卷积神经网络、循环神经网络）进行训练，得到高准确率的语音识别模型。
4.自然语言理解模型的建立：根据系统需求和使用场景，使用自然语言处理工具包（如Stanford CoreNLP、NLTK）进行自然语言处理，建立自然语言理解模型。
5.对话管理模型的建立：根据用户对话和系统响应的历史数据，使用机器学习、深度学习等技术建立有效的对话管理模型。
6.系统集成和测试：将前面各模型进行集成，并进行系统测试和优化，实现基于语音识别的人机对话系统。
三、基于语音识别的人机对话系统的优势1.语音识别技术的普及：随着语音识别技术的不断发展，越来越多的人已经习惯于使用语音命令进行操作，基于语音识别的人机对话系统不仅提高了用户的使用便捷性，也更加符合人类使用习惯。
自动化控制系统中的人机交互设计教程
自动化控制系统中的人机交互设计教程人机交互（HCI）是指人与计算机系统之间的互动方式和技术，它在自动化控制系统中的应用尤为重要。
通过合理的人机交互设计，可以提高操作人员对控制系统的理解和操作效率。
本文将为您详细介绍自动化控制系统中的人机交互设计教程。
1. 界面设计原则在进行人机交互设计时，应遵循以下界面设计原则：1.1 易学易用性：界面应简洁明了，易于操作和理解。
操作人员应能够快速上手，并且在使用过程中能够找到所需的功能。
1.2 一致性：不同的页面和功能要保持一致的设计规范，以避免用户混淆和困惑。
统一的设计风格和布局可以提高用户的学习和使用效率。
1.3 可扩展性：界面设计应具备良好的可扩展性，以适应未来的需求变化。
设计师应该预留足够的空间和功能扩展，以便于系统的升级和拓展。
1.4 可定制性：允许用户根据自身需求进行个性化设置，以满足不同用户的使用习惯和操作需求。
例如，提供不同的主题或布局选择。
2. 界面布局和层次结构2.1 按功能和任务进行分组：将功能相近的控制元素进行分组，以提供更好的操作逻辑和界面整体性。
例如，将温度调节、湿度控制等相关功能放置在同一区域。
2.2 使用明确的图标和提示：通过使用直观的图标和明确的文字提示，帮助用户更好地理解各个控制元素的功能和作用。
图标应简洁明了，不含歧义。
2.3 考虑显示屏尺寸：根据不同的显示屏尺寸，合理利用空间，确保信息的清晰可见。
避免信息拥挤、字体过小等影响用户体验的问题。
3. 交互设计技巧3.1 反馈机制：及时给予操作人员反馈，让其知道他们的操作是否成功。
可以通过声音、震动或颜色变化等方式来实现。
反馈信息应准确明了，不容易被误解。
3.2 减少操作次数：设计师应尽量减少操作人员的操作步骤和点击次数，提高操作效率。
可以通过预设一些默认值或自动保存功能来节省用户的操作时间。
3.3 快捷键和手势操作：提供常用功能的快捷键和手势操作，可以大大提高用户的操作效率。
基于语音识别技术的人机对话系统设计与实现
基于语音识别技术的人机对话系统设计与实现随着人工智能技术的快速发展，人机交互逐渐进入了智能化、个性化的时代。
而语音识别技术作为人机交互的一种形式，其重要性愈发凸显。
随之而来的便是各种基于语音识别的人机对话系统，包括 Siri、小度、智能音箱等等。
那么，如何进行基于语音识别技术的人机对话系统的设计与实现呢？一、系统框架设计在进行基于语音识别技术的人机对话系统的设计时，首先需要考虑的是系统的框架设计。
一个好的系统框架能够让整个系统的功能得到进一步的优化，提高用户的体验。
在系统框架设计中，可以考虑采用分布式架构，将其拆分为多个子系统，包括前端的语音识别系统、对话管理系统、知识库系统和后端的自然语言处理系统等等。
各个子系统分工明确、互相配合，最终为用户提供高质量、高效率的服务。
二、语音识别系统设计语音识别系统是基于语音识别技术的核心子系统，它能够将用户的语音输入转换为文本形式，为下一步的处理和分析提供数据支持。
在语音识别系统设计中，需要考虑到以下几个方面：1. 采用何种语音识别技术，包括传统的模板匹配和基于机器学习的深度学习技术等等。
2. 语音模型的建立，将可识别语音信号进行建模，提高语音识别的精度与准确性。
3. 语音输入的预处理，包括去除噪声、语音分割、端点检测等等。
三、对话管理系统设计对话管理系统是负责与用户进行对话的中介，它能够根据用户输入的语音指令，利用自然语言处理技术和知识库系统进行解析和分析，并给出相应的反馈。
在对话管理系统设计中，需要考虑到以下几个方面：1. 设计对话模型，根据用户输入语句的语义，进行语义分析，将用户输入的语音指令转化为相应的机器指令。
2. 采用基于规则的对话管理、基于知识的对话管理或者基于学习的对话管理等等，根据实际需要选择相应的对话管理方法。
3. 针对不同的场景和使用场合，设计不同的对话流程和模式，提升用户体验。
四、知识库系统设计知识库系统是对话管理系统的支撑，它是存储各种知识和信息的重要组成部分。
机器人及其软件系统的设计
机器人及其软件系统的设计机器人，这个从未在我们的生活中缺席的神奇物体，随着科技的不断进步和创新，已经掀起了一场机器人革命。
机器人的设计以及软件系统的优化，是机器人技术发展中不可或缺的部分。
今天，我们就一起来探讨机器人及其软件系统的设计。
一、机器人的设计机器人的设计通常分为两个部分：机械设计和电气设计。
机械设计包含三个主要部分：机身设计、运动系统和夹具系统。
机身设计考虑机器人的整体结构以及形状大小等因素。
运动系统是机器人的关节、电机和减速机等部件的组成，它控制机器人的运动。
夹具系统可以在机器人上加装各种工具和传感器，以执行不同的任务和操作。
电气设计包含三个主要部分：控制系统、传感器和执行器。
控制系统是机器人的大脑，负责控制机器人的运动和工作。
传感器主要用于感知环境和地形，获得准确的环境信息；而执行器则通过执行任务来实现机器人的工作。
除了基本的机械和电气设计，机器人的设计还有其它的方面，比如可以使用三维打印技术制造零部件等。
二、机器人软件系统的设计机器人软件系统是机器人技术发展中不可或缺的一部分，它负责控制机器人、处理数据和实现交互。
机器人软件系统可以在不同层次的机器人上进行设计和开发，包括机器人操作系统、机器人控制器、智能算法和应用程序。
机器人操作系统是机器人软件系统的基础，它类似于计算机的操作系统，负责控制硬件资源、处理通信和消息传递等操作。
机器人控制器是机器人软件系统的核心，它负责控制机器人的运动和行为。
控制器可以是嵌入式的或者是在PC上运行的软件。
智能算法是机器人软件系统的重要组成部分。
它可以使机器人具有更加智能的功能，比如决策、学习和优化等。
智能算法包括机器学习、深度学习、神经网络等。
应用程序是机器人软件系统的最上层，它负责实现各种功能和任务，可以在机器人上部署各种应用程序来完成不同的工作，例如，巡逻、清洁、物流等。
三、机器人设计和软件系统的发展前景机器人技术是当前科技的热点之一，随着各种新技术的出现和发展，机器人技术也将得到更大的发展空间。
智能聊天机器人系统设计与实现
智能聊天机器人系统设计与实现智能聊天机器人，作为人工智能技术的应用之一，旨在通过对话交流与用户，提供信息、解答问题、提供娱乐等服务。
本文将探讨智能聊天机器人系统的设计与实现，包括机器人的核心功能、系统架构、自然语言处理和智能问答模块等。
一、系统架构设计智能聊天机器人系统的架构设计是保证系统高效运行的关键。
一种常见的架构设计是基于微服务架构的设计，将系统分为多个独立的模块，每个模块负责一个特定的功能，通过API接口进行通信。
1.用户接口模块：用于接收用户的输入，可以是文本、语音、图片等。
该模块负责解析用户输入，将用户的请求传递给后续的模块进行处理。
2.自然语言处理模块：负责将用户的自然语言进行语义理解和分析。
该模块使用自然语言处理技术，如词法分析、句法分析和语义分析，将用户的输入转化为机器能够理解和处理的形式。
3.知识图谱模块：该模块用于存储和管理机器人所需的知识数据。
知识图谱是一种用于表示和存储知识的技术，通过图的形式将知识之间的关系进行建模。
机器人可以通过知识图谱模块来获取相关的领域知识和实体信息。
4.智能问答模块：该模块负责根据用户的问题进行智能问答。
通过将用户问题进行匹配、检索和排序，从知识图谱模块中找到最相关的答案，并返回给用户。
5.娱乐功能模块：除了提供问答服务，聊天机器人还可以提供一些娱乐功能，如笑话、游戏等。
该模块负责处理娱乐类的用户请求，并返回相应的娱乐内容。
二、自然语言处理模块自然语言处理是智能聊天机器人系统中最核心的一部分，它负责将用户输入的自然语言转化为机器可以理解的形式。
1.词法分析：这一步骤负责将用户的输入分解为一个个词汇单元，称为词法分析。
通过分析句子中的分词、词性和词的关系，以便后续的步骤进行处理。
2.句法分析：句法分析是将用户输入的句子进行分析，确定句子中的短语和成分之间的关系。
通过句法分析，机器可以理解句子的结构和语法。
3.语义分析：语义分析是将用户输入的句子进行语义理解，确定句子的含义和上下文之间的关系。
控制系统的人机交互与用户界面设计
控制系统的人机交互与用户界面设计现代社会，控制系统的应用越来越广泛，无论是工业设备、家用电器还是智能手机，都依赖于控制系统的存在。
而控制系统的人机交互与用户界面设计对于系统的易用性和用户体验来说至关重要。
本文将探讨控制系统的人机交互与用户界面设计的关键要素，以及设计中需要注意的问题。
一、人机交互的关键要素1. 可视化一个好的控制系统应该具备直观的可视化界面，将复杂的控制过程以图表、曲线等形式展现出来，让用户能够清晰地了解系统的状态和运行情况。
同时，界面中的图标、按钮等元素也应该具备良好的可识别性，以便用户能够快速准确地操作系统。
2. 反馈机制在与控制系统交互的过程中，用户应得到及时准确的反馈信息，以便他们能够了解自己的操作是否被系统接受、是否达到了预期的效果。
在设计中，可以通过改变按钮的颜色、显示操作结果的弹窗等方式来实现反馈机制。
3. 操作的简便性用户在控制系统中的操作应该尽可能简便，不论是在界面的布局上还是操作流程上，都要注重用户的使用习惯和使用场景。
例如，可以通过将常用功能的按钮放在易于触及的位置，或者提供快捷键等方式来方便用户的操作。
二、用户界面设计的注意事项1. 信息的层次化呈现一个复杂的控制系统往往有很多功能和参数需要配置，因此，为了避免界面的混乱和用户的困惑，设计师应该将信息进行层次化呈现。
可以通过使用标签页、分组框等方式将不同的功能和参数进行分类，使用户能够更加清晰地理解和操作系统。
2. 一致性和统一性一个好的用户界面应该具备一致性和统一性，即不同的功能模块应该保持相同或相似的界面风格和操作逻辑。
这样一来，用户在不同的模块之间切换时就不会感到困惑，并且能够更加熟练地操作系统。
3. 可定制化不同用户对于控制系统的需求和偏好都有所不同，因此，为了满足用户的个性化需求，设计师应尽量提供一定的定制化功能。
例如，用户可以根据自己的喜好自定义界面的颜色、字体大小等。
三、案例分析：智能家居控制系统以智能家居控制系统为例，该系统可以通过手机或者平板电脑来控制家里的照明、温度、窗帘等设备。
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摘要本设计完成了过程控制系统人机对话软件的设计与调试，重点介绍了北京亚控发展有限公司推出的软件“组态王6.5”的基本功能与运用，并且针对我国浙江中控软件技术有限公司推出的AE2000B标准型过程控制实验装置进行了人机对话，实时控制，同时优化了界面。
组态王6.5软件程序基本包括工程浏览器，开发系统，运行系统和信息窗口四个基本程序。
论文主要介绍了组态王6.5的各项基本功能与运用。
重点介绍了建立新组态王工程的一般过程：1.设计图形界面（定义画面）2.定义设备3.构造数据库（定义变量）4.建立动画连接5.运行和调试。
最后，论文还对AE2000B标准型过程控制实验装置示范了组态王6.5的具体功能，并展示其人机对话的界面，结果和效果均符合设计要求。
关键词建立工程的过程；图形画面；动画连接；AE2000B系统装置；优化界面；AbstractA Digital DC Power Supply is introduced in this paper, which bases on the microcontroller of the AT89S51 and the digital-to-analog chip of the DAC0832. The design is composed of power supply module, 4×4 keyboard module, microcontroller control module, D/A converter module, power amplifier module, over-current protection module and display module. The 4×4 keyboard as the input of the Digital DC Power Supply is a Program-Controlled Keyboard. The D/A converter chip controlled by microcontroller and the power amplifier module are the executive unit of this design, which achieves the digital control of the output voltage. The output voltage is dynamically displayed by a two bits digitron. When the output current exceeds 200mA, the design will run over-current protection immediately, and closed the output.The principle and the implementation of every module are introduced in the paper. And the method of how to use the AT89S51 to control the DAC0832 for carrying out the Numerical Control Direct Current Power Supply is emphasized. In addition, the paper also tells the realization method of the Program-Controlled Keyboard and the over-current protection. A data analysis of the production is given at last. It proves that the result matches the design requirements very well.Key words Digital DC Power Supply Program-Controlled Keyboard Dynamic Display Over-Current Protection D/A Conversion目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计内容与要求 (2)第2章组态王6.5的安装和卸载 (3)2.1 概述 (3)2.2 安装组态王系统程序 (3)2.3 安装组态王设备驱动程序.................................................................... 错误！未定义书签。
2.4 加密锁驱动程序的安装2.5 卸载组态王系统程序、驱动程序2.6 本章小结 (6)第3章建立新组态王工程的一般过程3.1 创建组态画面 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。
3.2 定义IO设备3.4 建立动画连接3.3 构造数据库3.5 运行和调试3.6 本章小结 (12)第4章图形画面与动画连接 (13)4.1 动画连接概述 (13)4.2 动画连接详解 (14)4.3 动画连接向导的使用 (15)4.4 本章小结 (15)第5章实例演示 (16)5.1 AE2000B标准型过程控制实验装置的介绍 (16)5.2 AE2000B标准型过程控制实验装置的组态王界面5.3 本章小结 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录1 总程序 (22)附录2 总电路图 (24)附录3 元件清单 (25)附录4 底层PCB图 (26)附录5 顶层PCB图 (27)附录6 顶层与底层混合PCB图 (28)附录7 实物图 (29)第1章绪论1.1 研究背景及意义随着计算机控制装置在控制仪表基础上发展起来以后，自动化控制手段也越来越丰富。
其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机DDC控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、有FCS现场总线控制系统等。
在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等方面起越来越大的作用。
组态王6.53是亚控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，面向高段自动化市场及应用，以实现企业一体化为目标开发的一套产品。
该产品以搭建战略性工业应用服务平台为目标，集成了对亚控科技自主研发的工业实时数据库（KINGHISTORIAN）的支持，可以为企业提供一个对整个生产流程进行数据汇总、分析及管理的有效平台，使企业能够及时有效的获得信息，及时的做出反应，以获得最优化的结果，实现过程控制系统的“人机对话”、即时控制。
研究的意义是基本掌握北京亚控发展有限公司推出的软件“组态王6.5”的基本运用并且能够熟练创建界面，优化界面，实现过程控制系统的“人机对话”、即时控制。
1.2 国内外研究现状过程控制是工业自动化的重要分支。
几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。
在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。
在本世纪30 年代就已有应用。
过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。
在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是：分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。
从过程控制采用的理论与技术手段来看，可以粗略地把它划为三个阶段：开始到70 年代为第一阶段，70 年代至90 年代初为第二阶段，90 年代初为第三阶段开始。
其中70 年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期，又是现代控制应用发展的初期，90 年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期，又是高级控制发展的初期。
第一阶段是初级阶段，包括人工控制，以古典控制理论为主要基础，采用常规气动、液动和电动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制，在诸多控制系统中，以单回路结构、PID 策略为主，同时针对不同的对象与要求，创造了一些专门的控制系统，如：使物料按比例配制的比值控制，克服大滞后的Smith 预估器，克服干扰的前馈控制和串级控制等等，这阶段的主要任务是稳定系统，实现定值控制。
这与当时生产水平是相适应的。
第二阶段是发展阶段，以现代控制理论为主要基础，以微型计算机和高档仪表为工具，对较复杂的工业过程进行控制。
这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式，继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略，如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制，消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。
这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化，满足复杂的工艺要求，提高控制质量。
1975 年，世界上第一台分散控制系统在美国Honeywell 公司问世，从而揭开了过程控制崭新的一页。
分散控制系统也叫集散控制系统，它综合了计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术，采用多层分级的结构形式,按总体分散、管理集中的原则，完成对工业过程的操作、监视、控制。
由于采用了分散的结构和冗余等技术，使系统的可靠性极高，再加上硬件方面的开放式框架和软件方面的模块化形式，使得它组态、扩展极为方便，还有众多的控制算法(几十至上百种) 、较好的人—机界面和故障检测报告功能。
经过20 多年的发展，它已日臻完善，在众多的控制系统中，显示出出类拔萃的风范，因此，可以毫不夸张地说，分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。
第三阶段是高级阶段，目前正在来到。
1.3 设计内容与要求针对AE2000B标准型过程控制实验装置创建组态王工程，实行人机对话，重点是优化界面，使画面更美观，更立体，达到更能反映数据的效果。
第2章组态王6.5的安装和卸载2.1 概述组态王系统安装的基本要求：(1)CPU：P4 1G以上或相当型号;(2)内存：最少128MB，推荐256MB，使用WEB功能或2000点以上推荐512M;(3)显示器：VGA、SVGA或支持桌面操作系统的任何图形适配器。
要求最少显示256色;(4)鼠标：任何PC兼容鼠标;(5)通讯：RS-232C;(6)并行口或USB口：用于接入组态王加密锁;(7)操作系统：Win2000（sp4）/Win XP（sp2）简体中文版;2.2 安装组态王系统程序安装组态王系统程序:“组态王”软件存于一张光盘上。