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優化 Apache Kafka 串流資料處理的動態分區重新分配

為了解決pdf壓縮200mb的問題，作者龍致瑄 這樣論述：

Apache Kafka 是一個開源的分散式串流資料處理系統，具有高吞吐量、低延遲、高可用性等優秀的特性，並且可以與大多數的巨量資料處理框架有很好的集成，如 Apache Storm、Apache Spark、Apache Flink 等，是目前巨量資料處理的熱門技術。Kafka 有著高度的水平擴展能力，藉由增加 Broker 以及 Partition 的方式來實現，而新增加的 Broker 以及 Partition將資料量重新分配以達到負載平衡。Kafka 的負載平衡方法在同構環境可以有效的平均分配資料量，讓每個 Broker 平均獲得 Partition。但是在異構性的環境中，Parti

tion 被平均分配到不同運算處理能力的 Broker，運算處理能力弱的 Broker 與運算處理能力強的 Broker 分配到的 Partition 相同，運算處理能力弱的 Broker 較長的資料處理時間會讓整體系統處理時間變長。為了解決這個問題，本文提出了 Resource Aware Redistribution (RAR) 以及 Predictive Partition Redistribution (PPR) 在異構的環境將 Partition 重新分配，來試著解決 Kafka 在異構環境下的負載平衡問題。

以熱熔射製程製備鋁摻雜氧化鋅厚膜之微結構與特性研究

為了解決pdf壓縮200mb的問題，作者劉武漢 這樣論述：

光觸媒係屬於高級氧化程序(advanced oxidation processes)中的一環，常見的光觸媒材料為TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2及Fe2O3等，以TiO2與ZnO最為廣泛研究。由於光觸媒材料應用上最大的困難為光觸媒的固定化技術，利用熔膠凝膠法、濺鍍法或燒鍍法較難製備大面積的塗層。相關研究結果與討論分為三部份來說明，首先本研究係利用大氣電漿熔射(atmosphere/air plasma spray, APS)技術將ZnO-3wt.%Al2O3 (代號I-APS AZO)殼型微米造粒結構之材料噴覆於玻璃基板表面，針對該氧化鋅複合粉末利用UV光(λ = 365 nm)降

解亞甲基藍水溶液之光觸媒特性進行研究。研究結果顯示熔射後塗層表面形貌多為奈米結構，電漿熔射I-APS AZO之塗層其表面形貌多為奈米球狀氧化鋅，熔射過程發現較多高表面能結晶面，雖然降低硬度接近理想值c軸晶面之一半，但能有效提高氧化鋅塗層觸媒效率；X射線繞射(XRD)分析顯示熔射I-APS AZO之塗層其特徵峰向右偏移，表示鋁及氫可能有摻雜進氧化鋅結構，並壓縮ZnO純相之晶格。光觸媒特性顯示，經UV光照24 h，能將亞甲基藍水溶液降解為透明水溶液，電漿熔射I-APS AZO塗層光照12 h降解率為61%。綜合分析結果顯示，塗層表面結構與光觸媒材料影響光觸媒降解率，進行降解亞甲基藍(methyle

ne blue, MB)水溶液，厚膜I-APS AZO塗層較薄膜AIP AZO塗層(代號AIP-Ref AZO，其中AIP表示電弧離子鍍膜/arc ion plating製程)效率佳，因為塗層中產生較多高表面能結晶面之ZnO相，會因高濃度氧空缺，形成電子電洞再結合中心之能障，導致其光觸媒效率較佳。第二部份有關於電漿熔射以自製造粒粉末並沉積在玻璃基材之雙摻雜Al與C之ZnO鍍膜(代號II-APS AZO)，其厚度只有有13 μm，對應商用造粒粉末所製備之I-APS AZO 鍍膜，II-APS AZO在玻璃基板之膜層厚度，於噴塗相同趟數下，它的噴塗效率明顯較低。II-APS AZO鍍層結晶性，低於

它的造粒餵粉狀態，且顯示為無織構性。高倍率下之II-APS AZO鍍層的表面型態顯示與I-APS AZO鍍層並不同(例如無發現奈米棒型態在Al,C:AZO試片上)，這結果強化解釋I-APS AZO鍍層在該電漿製程所製備出具新穎之層次結構(hierarchical morphology)。這些特性促使光觸媒特性優異，並高於先前所述之AIP-Ref AZO與TiO2 sprayer試片。另外，由於II-APS AZO試片以未除膠之PVA黏結劑當成C源模板，經電漿噴塗而成為Al與C雙摻雜之ZnO鍍層，經相同光觸媒測試條件下，光觸媒效率比I-APS AZO高出一倍。最後部份是關於火焰熔射(Flame

spray) F-AZO-Al2O3沉積在AISI 304不銹鋼基板之實驗，鍍膜厚度隨添加Al2O3含量(由F-30AO、F-50AO變化至F-70AO)增加而增加。而純火焰熔射Al2O3沉積在304不銹鋼基板(F-Al2O3，代號F-AO)，鍍膜厚度接近700 µm。SEM表面型態顯示奈米群顆粒聚集在微米顆粒上，並且黏結其上，這種奈米群顆粒可以幫助催化反應，特別在F-50AO (added 50 wt.% Al2O3)試片上發現有奈米與微米薄板(nano- and microplatelet morphology)之型態顆粒簇立於塗層表面。火焰熔射F-AZO-Al2O3試片顯示為多相沉積，而

I-APS AZO與II-APS AZO試片顯示僅為wurzite相之ZnO沉積。這個多相反應使F-AZO-Al2O3試片之能隙隨當添加越多Al2O3 (由30 wt.%變化至70 wt.%)，具有藍偏移，並使之具有良好之光觸媒特性。F-AZO-Al2O3試片經過72 h亞甲基藍浸泡並以UV光照射實驗中，顯示也有著相同近100%光觸媒效率(photocatalytic efficiency)，然而試片F- Al2O3 僅有30%光觸媒效率。特別是光照前6 h時，F-50AO試片之光觸媒效率快於F-30AO試片與F-70AO試片。對比F-AZO，F-70AO與F-AO (pure Al2O3)試

片，顯示F-30AO試片與F-50AO試片3次循環測試實驗(cycling test of photocatalytic efficiency)，3次曲線均呈現穩定之趨勢。這結果顯示Al2O3一定含量(i.e., 50 wt.%)對AZO試片之光觸媒效果有正面幫助，另外F-AZO-Al2O3試片均有近140°之接觸角，顯示為疏水性(hydrophobic)，疏水性材料在光觸媒自清潔應用極為廣泛。