智能水质预测系统操作手册Word文件下载.doc
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第一次发布
V1.0
朱磊
2011-8-15
2
文档完善
2011-8-27
3
4
5
6
目录
1运行环境 3
2使用说明 5
2.1主界面操作 6
2.2导入数据文件进行仿真预测 8
2.3预测结果显示 13
2.4结果对比 15
2.5结果另存为 17
2.6手动输入数据 18
2.7导出指标变量 19
2.8版本转换 22
2.9开发团队 23
2.10技术支持 24
3技术参考 25
3.1 主要功能点 25
3.2 仿真预测模型构造 26
3.3 仿真预测模型编译成.Net组件 38
3.4 .Net组件集成至C#程序中 42
4开发体会 45
1运行环境
要运行智能水质预测系统，用户的计算机必须装有.NetFramework4.0和MCRInstaller（MATLAB编译器），才能正常运行。
如果用户的电脑上没有安装.NetFramework4.0，是无法运行本软件的，系统会自动弹出提示对话框。
WindowsXP用户出现对话框如图1所示。
Windows7用户出现对话框如图2所示。
图1在WindowsXP中无法运行弹出的对话框
图2在Windows7中无法运行弹出的对话框
只有计算机只有安装了.NetFramework4.0，才能进入系统。
但如果用户的电脑上没有安装MCRInstaller（MATLAB编译器），虽然也能进入本系统，但是无法进行仿真操作的，当用户进行仿真操作时，系统会自动弹出类似于如图3的对话框。
图3没有安装MATLAB编译器无法仿真弹出的对话框
用户电脑只有同时安装了.NetFramework4.0和MCRInstaller，才能正常运行本软件。
为什么不安装.NetFramework4.0和MCRInstaller，该软件不能正常运行？
因为本软件是基于C#和matlab开发的混合编程，要让操作系统能运行本软件，只有安装了.NetFramework4.0，系统才能运行C#程序；
本软件的预测仿真功能是用matlab编译的.Net组件，只有安装了MCRInstaller，操作系统才能运行matlab编译的组件。
注意：
在安装.NetFramework4.0和MCRInstaller时，系统可能会提示用户安装诸如wic_x86_chs、WindowsXP-KB942288-v3-x86等补丁，那是因为操作系统要运行.NetFramework4.0和MATLAB编译器，需要这些补丁，为了软件能正常运行，请安装这些提示的补丁。
2使用说明
这部分主要是为初次使用本软件的用户，简单讲解软件涉及的各种操作步骤和要点。
2.1主界面操作
打开本软件之后，软件会有启动画面，如图4所示。
图4打开软件后的启动画面
经过短暂的启动画面后，软件自动进入系统的主界面，界面简洁美观。
如图5所示：
图5系统主界面
此时，用户在系统主界面上能够点击的按钮为5个，分别为“导入数据文件…”、“手动输入数据”、“导出指标变量”、“版本转换”、“开发团队”。
如图6所示：
图6用户在主界面能够点击的5个按钮
系统主界面只有5个按钮吗？
不是。
有些按钮在系统启动时影藏了。
开发者考虑到系统的运行流程，将需要前因触发的事件，先隐藏起来，等到触发事件的前因满足了。
响应的按钮会自动出现。
这样做，能够帮助用户屏蔽许多误操作，也使该系统操作更加人性化。
当用户把鼠标移动到某个按钮上时，系统会自动弹出具有透明效果的窗体，向用户显示此时鼠标所在按钮的简要功能说明，方便用户操作。
当用户把鼠标从按钮上移开时，功能说明窗体会自动消失，方便好用。
这么操作，使软件充满人性化。
提示窗体效果如图7所示。
图7提示窗体效果
2.2导入数据文件进行仿真预测
要对数据进行智能仿真，预测结果，前提得有数据，本软件有2种输入数据方式：
①导入已有的数据文件（Excel文档）；
②手动输入数据。
另外，本系统还允许，在导入已有的数据文件（Excel文档）的情况下，手动添加数据、修改数据、删除数据，使软件操作更加灵活。
首先向用户介绍如何导入已有的数据文件（Excel文档）。
（1）点击“导入数据文件”按钮，如图8所示。
图8点击“导入数据文件”按钮
（2）系统会出现“打开文档界面”，能够导入的文件为Excel文档，后缀名格式为（.xls或.xlsx），效果及操作步骤如图9所示。
图9打开文档界面的效果及操作步骤
（3）单击图9中的“打开文档页面”的“打开”按钮后，进入Excel的“工作表选择”界面，如图10所示。
图10Excel的“工作表选择”界面
感觉导入数据好复杂啊~选择了Excel之后，为什么还要选择工作表啊？
其实，开发人员已经将导入工作做得最简单化了。
因为导入数据的这个功能，开发人员采用了基于最新LINQ技术的LinqToExcel控件，并且加入了数据过滤算法，使数据导入既快速又可以成功过滤掉Excel中可能存在的空行（原始控件将数据中存在的空行默认为是0）。
至于选择了Excel之后，还要选择工作表，那是读取每个Excel文档数据的必须步骤。
来看一下Excel的界面，如图11所示，红色框圈出来的就是工作表。
其实，每个Excel都默认有3个工作表，用户可以把数据存在一个Excel的不同工作表中。
图11Excel中工作表的布局
（4）在图10界面中，选择Excel文档中数据所在的工作表，点击“确定”按钮，系统就会自动返回到“主界面”。
此时，文件输入框中就显示了要导入数据的路径，并且在“主界面”也多了7个按钮，效果如图12所示：
图12选择Excel后放回主界面的效果
在图12中，“指标预测”按钮共有7个，当用户把鼠标移动到按钮上时，系统会自动弹出具有透明效果的提示框，显示当前鼠标所在按钮对应的具体指标预测说明。
当用户把鼠标移开按钮时，信息提示窗口会自动消失。
用户可以根据自己数据指标的需求，选择点击合适的“指标预测”按钮（按钮具体对应的预测指标可参见2.7节）。
点击“指标预测”按钮后，系统会根据文件输入框中显示的数据导入路径，自动导入用户选择的Excel文档中的数据，并且进入“智能水质预测”界面，将数据以表格形式，形象地将导入的数据展现在用户面前，效果如图13所示。
图13数据导入智能水质预测界面的效果
进入“智能水质预测”界面后，如图13所示。
可供用户点击的按钮有“开始”按钮和表格的导航栏中的相关按钮。
用户如果想：
①直接仿真预测，可以点击“开始预测”按钮进行仿真预测。
点击“开始预测”按钮后，该按钮字样会变成“重新预测”，在预测仿真阶段，该按钮功能会自动失效，再点击该按钮，不会有任何效果。
另外，“暂停取消”按钮功能会生效。
如果想在预测仿真阶段暂停，可以点击“暂停取消”按钮。
②先修改、删除、添加数据后仿真预测，（在此说明一点，系统导入的数据是Excel数据的副本，暂存在内存数据库中，用户对副本数据的修改、添加、删除是不会对原始数据有任何影响，不会因为可能存在的误操作而导致原始数据的丢失）。
可以：
（1）修改数据：
鼠标双击表格中数值所在位置（或者选中表格中数值所在位置，再按键盘上的F2键），即可直接修改数据。
（2）删除数据：
鼠标单击要删除数据的行号，然后再点击导航栏上的按钮，即可删除选中行的数据。
（3）添加数据：
在表格的最后一行的行号前有“*”号，用户可以在此行上添加数据。
在表格中修改、删除、添加数据后，可以点击“开始预测”按钮进行仿真预测。
在软件的表格中对数据进行了修改、添加或删除操作后，万一手动输入了错误数据，会不会破坏原来在Excel文档中的数据啊？
不会。
因为开发者在编写该软件时，已经考虑到了这一点。
所以，在导入数据时，其实是将原始数据的副本导入到内存数据库中，然后系统再对内存数据库中的数据，进行智能仿真预测。
即便用户在系统中对数据修改、添加或删除了数据，也仅仅是对原始数据的副本进行了修改、添加或删除，是不会影响Excel文档中的原始数据的。
除非，用户直接在Excel文档里面对数据进行修改、添加或删除操作，并对Excel文档进行了保存，这么做就把原始数据给更新了。
智能水质预测界面的导航栏（如图14所示）中其他按钮的相关操作：
图14导航栏
（1）点击按钮，数据选中框会跳到第一条数据位置。
当数据选中框在第一条数据位置时，该按钮会变成灰色，操作功能失效失效。
（2）点击按钮，数据选中框会跳到上一条数据位置。
（3）在红色输入框中输入≤右边数字的任意数字，按回车键，数据选中框会自动跳到红色输入框中数字所对应的表格位置。
（4）点击按钮，数据选中框会跳到下一条数据位置。
当数据选中框在最后一条数据位置时，该按钮会变成灰色，操作功能失效失效。
（5）点击按钮，数据选中框会跳到最后一条数据位置。
2.3预测结果显示
在仿真预测结束后，系统会出现一个饼状图，告知用户刚才的进行仿真预测数据中污染和非污染的样本所占比例。
表格会多出2列添加在最后，一列是“仿真结果”，另一列是“修正结果”。
修正结果是1，代表水质污染，为0代表水质未污染。
另外系统也会根据预测结果，给污染的水质数据表上红色，未污染的水质表上绿色。
“开始预测”按钮会变成“重新预测”按钮。
在仿真预测结束后，在“智能水质预测界面”会多出2个按钮，分别是“结果另存为”和“结果对比”，如图15所示：
图15完成预测之后智能水质预测界面的效果
预测结束之后，用户还可以通过修改、删除、添加数据，进行重新预测仿真。
点击“重新预测”按钮就可以重新仿真预测。
为什么运行软件后，第一次仿真要花很一些时间，但是重新预测后，反而速度却很快?
这个问题涉及到了相关编程技术。
因为该软件是基于C#和matlab关于BP神经网络的混合编程。
这个软件的编写思路是用C#做界面，matlab做算法，matlab调试完毕后，将其编译成.Net组件，然后用C#调用（专业一点说，编译的.Net组件相当于是一个类，里面的算法功能就相当于是类的方法）。
在C#程序初次调用matlab编译的.Net组件时，需要一个组件预热的过程（专业一点说，是混合编程中对类的申明），所以要花一段时间，而在此仿真预测时，组件已经预热过（类已申明），所以调用速度是极快的。
另外，在组件预热过程中，会出现界面“假死”的现象，为了解决因此造成用户以为软件死机的误解，开发人员采用了backgroundWorker组件，实现软件的异步操作，即在软件预测时，用户在等待，为了使用户不产生长时间等待的焦躁感，在组件预热过程的同时，加入了进度条，使用户能够有耐心稍等片刻，等待软件预测的结果。
为什么在运行仿真预测时，等了很长时间，结果弹出下面的提示对话框啊？
是不是软件坏了啊？
请放心，您的软件
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