光子学报难度

1965年蔡安妮教授刚刚参加工作，就遇上了“文化大革命”。她没有被狂热的运动冲昏了头脑，而是专注于提高自己的业务水平，刻苦学习专业知识。在那段时间里，蔡安妮担任过电工基础、电视原理、电视传输、同轴电缆等课程，所用的教材几乎都是自己编写的。此外，她还参加了北京邮电大学仪表车间“数字电压表”一型机的试制，在北京电视机设备厂参与了我国第一辆彩电转播车的研制及编码器的调测等工作。蔡安妮的父亲蔡长年，是我国著名的信息论及通信技术专家，北京邮电学院副院长，博士生导师。蔡安妮从父亲以及其他老一辈科学家身上看到，他们之所以能够始终站在先进技术的前沿，一个重要的因素就是外语。七十年代，在父辈的言传身教下，在那个多数人都热衷于自己动手制作家具的年代，夫妻俩经常领着孩子，一边散步，一边温习英文单词，扎扎实实地学起了英语，这就为数年后的出国深造打下了深厚的语言基础。十一届三中全会，揭开了中国改革开放的序幕。封闭了几十年的中国开始向外迈出第一步。1979年，教育部决定向西方派送留学生和访问学者。这对每一个从事教学和科研的学者来说，是数十年未曾有过的机遇。教育部举行公开选拔考试，机会对每个人是公平的。全国有几万人报名参加考试，第一批录取了1700余人，蔡安妮夫妇都在其中。到了美国，已近不惑之年的夫妇二人突然变成了学生。他们在国内掌握的晶体管和模拟电路等技术，在美国则早已被淘汰。他们所熟悉的彩电技术，当时在我国尚属高新技术，而在美国，彩电技术已完全成熟，并不属于高校的授课内容。至于数字信号处理，图像处理、模式识别等技术，在他们出国之前还只是刚刚听到这些名词而已。文化与技术的反差之大，令人生畏。在美国与他们同在一个研究组里工作的，还有许多其它国家的学者，他们都能和导师讨论一些学术问题，而蔡安妮夫妇当时却只能在旁边做听众。缩小差距唯一的办法就是正视现实，奋起直追。导师看到俩人学习很刻苦，建议他们正式注册读学位。他们也觉得这样能使自己有压力感，能够系统地学到知识。于是向国内提出申请，得到学校的大力支持，批准了他们的申请，但学费、生活费自筹。1982年，蔡安妮夫妇俩双双获得美国加利福尼亚大学电机及计算机工程系硕士学位，并按大使馆的要求欣然回国。他们俩回国后，受当时的广播电视局的邀请，希望他们能以全国电视台、研究单位工作的技术人员和研究生为读者对象，写一本业务提高性的书。于是他们便写了《电视摄像机视频处理》一书，首先将空间频率和富里叶光学的有关概念引入国内的电视书籍。同行认为，该书完全是以作者自己的思考和理解凝结而成的，极具特色。1985年，夫妇俩再次赴美深造，自费公派攻读博士学位。他们的导师是国际著名的图像技术专家，加利福尼亚大学的Glen Wade教授。Wade教授在国际学术界享有极高的知名度，曾长期担任世界著名杂志电子电气工程师学会会刊的主编。导师的威望和渊博的学识给他们创造了良好的学习环境。蔡安妮在国外修习了近20门课程，打下了坚厚的基础。在导师的指导下，蔡安妮参与了多项科研的攻关。蔡安妮关于“非线性声参量衍射CT”方面的成果在IEEE Trans获得刊印；关于“雷达目标模型化”的成果，则以加州大学电机系内部报告的形式送交美国海军。蔡安妮夫妇还联名在国外的杂志上和国际会议上发表了10余篇论文。蔡安妮在国外就读的是计算机通信专业，属热门专业，美国人才需求很大，很多大公司都到学校要人，导师也主动为蔡安妮夫妇推荐工作。他们俩留在美国将必定会拿到高薪，过着优裕的生活。当时在美国毕业的留学生几乎都留在了国外。同学们劝他们：“机会难得，应该留在美国。”是去，还是留，蔡安妮夫妇陷入深思中：“留下，生活待遇国内自不能比，但终究还是为人家做事，总有一种不是在自己家里的感觉，物质上的优裕必然会以精神上的、人际间的压力为代价。况且，国内现在改革开放，正是缺人用人之际，许多外国公司都到中国寻求机会，而作为中国人，还有什么犹豫呢？”当他们最终确定回国时，很多人都不相信，而蔡安妮教授的导师Wade教授却理解蔡安妮的心情，不无敬佩地说：“你们是中国的好公民！”。正是抱着“报效祖国”的迫切心愿，博士论文答辩后，他们等不及参加毕业典礼，等不及领取校方颁发的博士学位证书，就留下一人做收尾工作，另一人匆匆回国，筹划实验室的建设。 回国时，他们带回的是数年来查阅的所有资料和心血成果，总共有几十箱之多。1993年12月，蔡安妮到美国和一家公司进行项目合作，见到了她毕业后留在美国的同学们，他们均有一种人在屋檐下，低头思乡思国之情。蔡教授由此更坚信了自己在国内，工作同样可以做的很好，当初的选择是对的。在国外苦读的时候，蔡安妮夫妇俩坚持把一对幼儿留在国内。他们第一次去美国时，大儿子刚上小学，小儿子不满周岁。为了求学，他们把大儿子托付给外婆照看，把小儿子寄养在一个工人家里。第二次出国时，小儿子还在上幼儿园。难道他们就不疼爱自己的孩子吗？当然不是！大儿子小时候体弱多病，孙老师经常是头天晚上10点就去医院为儿子排一夜队挂号，对儿子的爱心由此可见。在国外前后历时7年之久，牵挂之心可想而知。他们每3～4个星期给儿子写上一封长信，从大洋彼岸寄回对孩子深深的爱。蔡安妮注重培养孩子的独立生活能力和自律能力。他们在国外时，上小学的大儿子，每天放学第一件事是取牛奶，第二件事就是去幼儿园接弟弟；小儿子上小学后，大儿子又承担起辅导弟弟学习的任务。需要家长签字、帮助默写等事，都由哥哥来做。 回到国内，一切工作都要从头开始。蔡安妮向学校建议，成立了图像通信及现代成像技术研究室，开始了艰苦的创业历程。研究室刚成立时，一无经费，二无设备，三无学生。蔡安妮四处联系，买材料，争取研究经费，招收研究生，甚至连烙铁都是自己上街买的。经过蔡安妮夫妇10年的苦心孤诣，到如今已结出了累累硕果。他们所领导的研究室，已成为北京邮电大学为数不多的几个规模最大、经费最充足的研究室之一。1989年，他们承接了一个总经费85万元、关于单光子发射CT的研究项目。SPECT是一种大型医用CT设备，技术复杂，难度极大。当时世界上只有国外几家大公司能生产，我国每年都要花大量外汇进口。他们吸取了世界上几种最高档次产品的优点，于1994年完成了SPECT的主处理机的研制，对我国计算机断层扫描技术作出了突出贡献。回国十多年以来，蔡安妮教授和孙景鳌教授先后承担了4项国家自然科学基金资助项目，其中对非二进制编码孔径的γ射线成像技术的研究，被课题结题评审人一致认为，该项成果“难度极大”，在学术水平方面，达到了“国际先进”或“国际领先”水平；关于自动指纹识别技术的研究，也获得了自然科学基金结题评审“优”。90年代初期，多媒体技术出现。他们立即投入到这一新兴领域，并于1994年承担了国家863高科技通信主题课题“远程信息处理多媒体通信终端与系统”的项目。而后又开始对综合业务多媒体通信系统进行研究。这是一项由国防科工委支持的国家“九五”大型研究课题，旨在为我军研制一套以声像信息为主的多媒体综合信息服务系统，包括数字化编辑、压缩、处理、多级存储，以及HFC和IP网上的实时传输和调用。这一课题的阶段性成果参加了2000年军工配套科研成果展，受到前来视察的各级领导的好评。在上述科学研究和广泛查阅国外文献的基础上，他们于1995年在北京邮电大学为研究生开设了“多媒体通信技术”的课程，经过5年的教学实践，合著出版了面向21世纪课程教材——“多媒体通信技术基础”，获得了北京市优秀教学成果一等奖。蔡安妮夫妇在科研领域敢于挑战权威，勇于创新。国际著名光学专家教授的一篇关于菲涅尔环带聚焦特性的论文，被作为经典性的文献，广泛引用了20多年。而他们二人却发现，的结论有些地方是不精确的，有的则是错误的。在经过严密谨慎的论证后，他们将正确的理论分析和计算结果在美国光学杂志予以发表，美、英、法、德等国家众多教授、学者纷纷致函，对他们的论文给予高度评价。该论文于1997年被收入SPIE半个世纪内关于环带方面的里程碑文献集。在蔡安妮教授几十年如一日的工作中，她时刻“把工作和生存本身当作一种娱乐”，忙碌不息。她把自己的本职工作看作是生活中最快乐的事情，即使是在最苦最累的情况下，她也总是保持着一种积极乐观的态度。在这看似平常的生活态度中，饱含着的深刻的智慧、强烈的责任心与鉴定的意志力，充分体现了蔡安妮教授巨大的人格魅力和精神力量。在学术理论方面，蔡教授以基础扎实、思考缜密、作风严谨而著称。她和孙景鳌教授在国外读书时，常常为讨论一个专业问题忘记用餐。多年后，两位教授回忆起当时的情况还捧腹不止。在他俩为美国光学杂志SPIE Milestone Book撰写论文时，孙教授半夜叫醒蔡教授讨论问题，真可谓达到了废寝忘食的境地。在科研上，她有着敏锐的洞察力，强烈的责任心，以及永不衰竭的热情和精力。正是由于这种在科学面前激流勇进的精神，使蔡安妮教授获得了巨大的成功。在多媒体通信领域，蔡教授在参与国家自然科学基金、863、国防科工委等多项科研项目中积累了丰厚的经验，创建并领导了多媒体通信与生物特征识别部级重点实验室的建设研究工作，掌握了视、音频流在IP网上的传输及服务质量控制，视频码流的格式转换与码率转换，视频服务器上视、音频数据的实时提取和并发流控制，海量声像数据的层次化存储及数据迁移以及HFC网和IP网的视频点播等关键技术。在图像识别、自动指纹识别、人脸识别、多模态身份识别，以及弹痕识别等方面，蔡安妮教授苦心孤诣，硕果累累。其中以自动指纹识别技术的研究成果最为突出: 蔡安妮夫妇针对公安刑事侦察和民用身份认证的不同应用，分别提出了多种先进的自动指纹识别算法。这项算法在指纹图像存在弹性形变、噪声、模糊和断纹等困难条件下，仍有很高的识别率。蔡教授所进行的有关指纹识别的国家自然科学基金项目，被选入国家自然科学基金资助项目优秀成果选编（三）；在“九五”国家计委重大部门专项“自动指纹识别优化系列产品”中，他们所研制的系统是国内第一个能在53万人库下实际运行的大型系统，通过了公安部科技司的正式鉴定，并获得了2000年度北京市科技进步二等奖。蔡安妮夫妇所研制的系统设计先进，性能价格比高，是我国第一个在50万人库上实际运行的大型自动指纹识别系统，早已在重庆、唐山等地实际运用。仅重庆一地，在一年多时间里就建库23万人，直接破案99起。“吾生也有涯，而知也无涯”，蔡教授时刻关注技术领域的最新发展，随时了解图象识别的最前沿技术，跟踪各科研组的技术发展情况；在指导学生过程中，对某些新兴技术，她能有针对性地指出其存在的不足，引导学生深入思考、客观面对。蔡安妮教授真正做到了学术上的与时俱进，体现了学者独立思考的科学精神。在繁忙的教学工作之余，蔡安妮教授还笔耕不辍。她及其所领导的实验室已在IEEE Transactions、美国光学学报、电子学报、通信学报等国内、外刊物和国际会议上发表论文70余篇，出版专著、译著7部。她与孙景鳌教授在1991年的美国光学杂志上发表的论文 “Archaic Focusing Properties of Fresnel Zone Plates”，于1996年被选入国际光学工程协会的 Milestone Book Selected Papers on Zone Plates。而她与外国教授合作、由美国出版社出版的英文专著《医学成像系统技术与应用》一书，受到国际同行的好评；在紧跟国际技术发展动向、从事多媒体通信方面科学研究的同时，1995年她率先在北京邮电大学开设了“多媒体技术”研究生课程，并撰写了面向21世纪课程教材“多媒体通信技术基础”一书，荣获了北京市优秀教学成果一等奖。追求真理，永不言弃的蔡教授正是用她满腔的热情，工作在科学研究的前沿，对党和人民事业的高度责任感和强烈的使命感使她时至今日仍然孜孜不倦。蔡安妮教授奉献的不仅是个人的聪明才智，还有为人民利益而献身的一片赤胆忠心。 作为一个知名教授，蔡安妮教授深知教师在人才培养中的重要作用，教师的一言一行对学生都有潜移默化的影响，她非常注重言传身教，一直以来都以治学严谨、教学认真、工作勤奋、待人诚恳、无私奉献的精神感染着周围的师生。她既是学生学习上的良师，也是生活中的益友，深受学生的爱戴和好评。没有什么崇高的口号，没有什么激昂的誓言，只有蔡教授质朴无华的话语：“教书育人，责任心是最重要的，把学生领入一个有前途的领域，让他们结合项目，充分发挥自己的才智，使个人知识体系逐步完善，能力得到培养，这是导师的基本职责。”蔡安妮教授以她“人生奋进无终点，源水长流润无声”的信念，在教学岗位上实践着一名普通共产党员的人生追求。蔡教授每年都要招收6-8名硕士及博士研究生。在漫长的教育培养过程中，蔡教授始终坚守着“为师之务，在于胜理，在于行义”的原则，用自己的一言一行熏陶教育着学生。她要求学生“既然是来搞研究就得能坐得下来”。讲评学生论文时，她要求学生宁可不发表，也不要抄袭别人的；在要求学生严格遵守学术道德的同时，她注重培养学生的开发创新精神，对学生的惰性给予及时的批评、指导和必要的督促。蔡安妮老师每周都要组织研究生开学习研讨会，学生们要一个一个地上台讲述自己一周的进展情况。学生们都把自己的学习和研究情况各自汇报，遇有问题，大家共同讨论，互相启发帮助，同学之间没有保留。蔡老师理论基础扎实、涉及面广，软、硬件精通，思维敏锐，能够迅速抓住重点，学生在汇报中出现的问题立即就能给指出来，而且意见切中肯綮，极具指导性。对博士生，蔡教授每周都要单独见一次面，分别予以指导和协调。研究室繁忙的时候，往往同时有二、三个课题要做，总共有20名左右的学生，每个人都根据其基础、能力专场等情况，分配以最适合于他的课题，同时又要注意课题的完整性、创新性，使学生能得到全面的锻炼。这样，蔡安妮在总体上对整个研究室进行把握协调，最后从理论上在给予把关，挖掘了每个人的能量，调动了每个人的积极性。她的研究生，科研能力强，在社会上很受欢迎。1993年，美国自然科学基金会来华，和中国同行进行交流。他们参观了中国各地许多高校关于图像技术的科研成果，最后一行人来到北京邮电大学，蔡安妮研究室的学生用英语把他们的几个项目作了介绍，外国专家高兴地竖起大拇指，说他们来中国所访问的几个单位中：“The last is the best!”“研究室发展到今天，我可以不用上街买烙铁，晚上能坐在家里写写书了。”蔡安妮说，“科学研究，一要看得远，而要不遗余力，这样才能出成果，看到科研的成果，看到学生的成长，就体验到一种劳动之后的喜悦，而这种喜悦，正是我不断自我提高、永不枯竭的动力。”每学期，蔡安妮教授都会给本科学生作前沿知识讲座，并主讲研究生的《多媒体通信》课程。她秉着“使同学们在有限的授课时间内掌握尽量多的知识”的宗旨认真备课，及时吸纳最新研究成果和业界动态。她的课深入浅出、透彻明白，深受学生的热烈欢迎。在授课中，她非常注意将基础知识的传授和最新技术发展的介绍结合起来，使课程内容不断更新，与学科发展同步。学生在与蔡老师交流专业问题时惊讶地发现，对于当前最新的专业技术，蔡老师都早已经详细阅读过了有关资料。蔡老师学生众多，方向也不尽相同。她的学生有从事硬件研究的，也有从事指纹研究的。但是，蔡教授在指导上条理分明，她悉心为不同方向的学生指出研究的最佳路径，提点最新技术成果，指点迷津。蔡老师一年到头，每天三个单元都在研究室工作，随时解决学生的问题。她本来周六、日也是在研究室工作的，但后来她发现，这样会对学生形成无形的压力，学生周末也不好意思休息，她这才回家看书。蔡教授以治学严谨而著称。在批改学生论文时，她从单词、语法、结构都逐字逐句地修改；她连一个实验数据的增删都指出来，甚至对导言部分都进行了修改。有时一篇文章要修改3次。论文返回时，文章的质量有了大幅度的提高。经过这样的反复，学生们从导师那里学到如何写学术论文，如何表达自己的思想。对此，学生动情地说：“蔡老师几十年坚持不懈地做下来真不容易。老师对学生的重视是我们的骄傲，也是一种督促。她对我们可是说是严字当头，爱在其中。” 蔡教授身教多于言传，2004年7月她因病动手术，8月底她就索要了同学的E-mail地址，向学生推荐英文论文阅读材料；9月份她就恢复参加了组会。学生大受感动：“蔡老师人特坚强，孙老师去世之后，她努力克制自己的感情；虽然从不训人，但她的威严使我们更加敬重她。”蔡教授对学生的“爱”不仅体现在“艺精为范”上，还细致的关心每一位学生的日常生活。有的学生，因为课题要经常出差。蔡老师每天晚上都要打一个长途电话，询问一下技术上是否遇上困难，更主要的是关心他们出门在外的生活。对于女生，蔡老师更是放心不下，千叮咛万嘱咐得说“你们千万要注意安全，保护好自己”；学生参加指纹识别国际竞赛，蔡老师象母亲般的无微不至，天天给他们送去可口的水果和点心，使繁忙劳累的学生深受感动；有时晚上例会结束之后，同学们吃饭回来总是能发现蔡老师还在辅导学生。直到这个时候，她才恍悟发现：“啊，都七点多了？”接着又问一直和她谈话的学生“你有地方吃饭吗”。不仅如此，学生交朋友、谈恋爱的事情也常常挂在蔡老师的心头。她常常教育她的博士生“既然一生选择了研究工作，就要不惧清贫，要耐得寂寞；在找女朋友时也要能得到她的理解和支持”。多年来，蔡安妮教授按照党员的标准严格要求自己，自觉地与党中央始终保持一致，以实际行动积极宣传党和国家的方针政策，热忱忘我地投入到高校教学改革的洪流中。她牢记党的全心全意地为人民服务的宗旨，认真履行党员的职责，身体力行地落实“三个代表”思想的要求，并坚持不懈地在工作生活中以共产党员的言行影响和教育周围的师生。 在老伴孙景鳌教授身患绝症期间，承受着巨大的心理创痛的蔡教授，却总是考虑尽量减少对他人的影响，坚持不惊动、打扰领导、同事、学生。尽管蔡教授的身体也不好，但她却始终以惊人的毅力、执着的热情和旺盛的精力投入到工作中，兢兢业业地奋斗在教学研究的第一线。直到为孙景鳌教授办理丧事之时，许多学生方得知噩耗，无不为蔡安妮教授忘我无私的精神所感动，有的学生流着泪说：“这件事，我们一辈子也忘不了。”在那段煎熬痛苦的日子里，她始终坚守在教学和科研的第一线，认真完成教学工作，辅导研究生和博士生研究课题和撰写学术论文。在孙老师住院长达半年多的时间内，蔡老师除特殊情况外，几乎每天清晨6：00就赶往医院，晚上21：00赶回学校，22：00--23：00工作在实验室，从不耽误组会。尽管如此，蔡教授还反复三遍批改了三个硕士生和两个博士生的毕业论文，逐字逐句，反复推敲，细心地纠正论文中的标点符号、错别字。为不使个人的感情影响到工作，蔡教授努力地控制情绪，隐藏内心痛苦。即使在她做完手术不久，就坚持每次例会都到场，虽因体虚不能说话却还尽力指导学生，任何细小问题都不遗漏；出院后的蔡老师坚持工作，每天都到实验室阅读专业资料，细致入微地指导学生；上完课后，她也经常把学生再带回实验室，进行相关问题的讲解和答疑。蔡安妮夫妇生活简朴，为了节省出做饭时间，方便面和速冻水饺是他们家多年来的主餐。逛商店之类的事情几乎与他们无关。有一次课题鉴定，蔡老师的丈夫孙老师要接受中央电视台的采访前才发现，身上穿的裤子已裂了条缝，家中又无第二条，只好由同事陪着，赶在附近的商店关门以前买回一条。一心专注于学术科研的蔡老师把物质生活看得很淡，她衣着简朴，饮食简单。她热爱自己的专业，工作投入。在实验室，她一向早到晚走；肠胃不好的她，常常是工作忙了就以速冻饺子或泡面充饥。几年来学生都换了一批又一批的办公桌和计算机，而她的计算机总是最老最旧的。学生感慨地说：“蔡老师做人的修养达到了一定程度，完全舍弃了名、利，名利已不在她的考虑范围之内。”作为北京市政协委员，蔡安妮教授积极参政、议政，多次获得优秀提案奖。几十年来，她把对祖国的爱实实在在地体现在对事业的执着追求和对工作的全身心投入之中。尽管工作十分繁忙，但她时刻没有忘记自己是一名党员教师，总是把忠诚于党的教育事业，培养有理想、有道德、有文化、守纪律的社会主义现代化合格人才放在首位。先哲朱子在解释“敬业”二字时说：“主一无适便是敬”，意思是凡是做一件事，便要忠于一件事，将全副精力集中到这件事上头，一点也不旁骛，便是敬。孔子亦云：“其为人也，发愤忘食，乐以忘忧，不知老之将至云尔。”深究蔡教授敬业的根源，敬业即是责任心，乐业即是趣味，唯一的秘诀就是忠诚，忠实从心里发出来的就是敬。常人说：“人过三十不学艺”，可是面对我国现代化建设的需要，她真正做到了知难而上，义无返顾地去攻克多媒体传输系统这一新学科领域的难关，充分体现了与时俱进的创新精神和敬业精神。四十多年来，蔡安妮教授废寝忘食、夜以继日地工作，真正达到了忘我的境界。 在多年的科研生涯中，她自始至终体现了一名党员科技工作者的优秀品质，是忠实实践“三个代表”重要思想的典范。蔡安妮教授具有强烈的责任感和使命感，以教书育人为已任，乐于奉献，甘于清贫，远离世俗之浮躁，做到“言”上引，“行”上导，使学生“亲其师而信其道”； 她真心关爱每一个学生，以共产党人的先进性和高尚的师德风范感召学生。在过去的岁月里，蔡教授秉承着“厚德博学，敬业乐群”的精神，为北京邮电大学的建设和发展，在多媒体通信和模式识别领域做了大量的工作。现在，她正为把北京邮电大学早日建设成为世界高水平大学而继续辛勤工作着。在蔡安妮教授看来，一辈子做一些实事，做一些对国家、对社会有益的事情就足够了。在过去的几十年里，蔡教授都坚守着“能以自己的才能，境地，做一种劳作做到圆满”这样一个信条。她是这么说的，也是这么做的。蔡安妮教授以共产党员的先进性为师生树立了工作第一、他人第一的典范，以共产党员的高风亮节书写出对党的教育事业的忠诚和热爱。在蔡安妮教授身上所体现出的共产党员的先进性，从她身上体现出的共产党人的崇高风范和坚忍不拔的坚强品格令北京邮电大学全校师生深受感动；她的无私奉献、全心全意为人民服务的精神以及对事业不懈追求的执着激励和鞭策着北京邮电大学全体师生。

计算机技术的应用及发展探究论文

摘要： 随着现代社会全球化、信息化发展的速度加快，计算机技术获得了更广阔的发展空间，被越来越多的应用在生活生产中的方方面面，计算机技术应用的普及为人们的生活行为方式带来了极大的便利。本文针对现阶段我国计算机技术的发展情况对未来趋势进行探讨。

关键词： 计算机技术；智能；应用

引言

计算机技术是计算机领域中所运用的技术方法和技术手段，计算机技术具有明显的综合特性，它与电子工程、机械工程、现代通信技术等紧密结合，因此发展很快。现在计算机技术已成为我国综合竞争力中重要的一部分，为我国的科学发展提供了充足动力。在此基础上本文对我国计算机技术的应用进行研究，希望能促进计算机技术的快速发展和在各个领域更广泛的应用。

1 计算机科学技术的发展进程

计算机的发展过程主要包括四个阶段，1946年美国制造出了世界上的第一台电子计算机，其中应用了18800个真空管，它的出现在一定程度上改变了人类的思维和生活方式，为计算机技术的进一步发展打下了坚实的基础。所以，第一代计算机不仅体积庞大，而且耗电量巨大。1954年由美国科学家崔迪克研制出来的第二代晶体管计算机尺寸小、重量轻、效率高、功耗低，很好的弥补了第一代计算机的缺点。70年代中小规模集成电路将第三代计算机体积进一步减小，可靠性及速度进一步提高。信息产业作为技术与知识密集型产业，为了适应现代化社会建设的需要，第四代计算机便应运而生。第四代计算机的出现促进了计算机的大量生产， 计算机被广泛的应用到公司企业和人们日常生活中[1]。

2 计算机科学技术的发展现状

普及性和发展性

计算机技术正逐渐成为社会发展的重要生产力，计算机技术已经融入了人类生活中的方方面面，如视频聊天、移动支付、网络约车等，充分体现出科学技术的迅速发展。计算机技术面向的用户群体从之前的军事和科研等转变为一个个的普通家庭。毋庸置疑，计算机技术将会成为人类生活学习的重要组成部分，对社会的发展产生巨大影响。

专业化和智能化

计算机技术正朝着专业化和智能化两个方向发展。随着科学技术的进步，计算机技术在越来越多的细分领域开花结果，逐渐变得专业化，比如神经网络、人工智能、面部识别、智能家居等领域[3]。与此同时，由于网络信息技术的发展，计算机的使用更加倾向于交流互动性，网络分布式系统逐渐替代了单机模式，大大提高了计算机技术的综合性。

微型化和人性化

随着计算机技术的逐渐普及，计算机技术在许多领域都取得了突破性的进展。计算机的更新速度变快了，人们对于计算机的便携性和计算机技术的先进性也提出了更高的要求，电脑越做越小，手机越做越薄，计算机技术还可以将更多的实用功能集成到手表之内。计算机技术可根据不同人群的需求，加以创新和改进，更多的体现出计算机技术的人性化和个性化。在计算机技术的'核心功能中增加人性化功能，需要设置更多独立且相互联系的组件，这不仅是计算机微型化和人性化的难度所在，也对微型传感器等计算机相关设备提出了新的要求。

3 计算机科学技术的发展展望

光计算机

与传统硅芯片计算机不同，光计算机用光信号代替电子进行信息处理和存储的新型计算机， 其在进行数据存储时主要利用的是光子和光运算，运算部分可直接对存储部分进行并行存取，运算速度极高、耗电极低[4]。光子计算机还具有很多优势，比如，不会受到电磁场的影响，信息传输中畸变和失真小，超大规模的信息存储容量及低能量消耗、低发热量等。光计算机在未来将广泛的应用于特殊领域，比如预测天气、监测气候等一些复杂而多变的过程等[5]。

化学、生物计算机

在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。生物计算机，也被称之为仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。生物计算机的基本原理是用生化反应来模拟计算机操作，生物计算机的优点在于其所依托的生物体本身的多样性和复杂多变的生理现象[6]。生物计算机的运算速度要比当今最新一代计算机快10万倍，它具有很强的抗电磁干扰能力，并且能彻底消除电路之间的干扰。能量消耗仅相当于普通计算机的十亿分之一，且具有巨大的存储能力。这为生物计算机带来了很多优势，不仅表现在体积小功率高，而且存储和芯片也具有一定的可靠性[7]。

量子计算机

量子计算机的概念来源于对可逆计算机的研究，在可逆计算的模型中使用的能量很低。量子信息科学的核心目标是实现真正意义上的量子计算机和实现绝对安全的、可实用化的长程量子通信。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置[8]。量子计算机与现有的电子计算机和正在研究的生物计算机、光计算机等的根本区别在于，其信息单元不是比特（bit），而是量子比特（qubit），即两个状态是0和1的相应量子态叠加，因此，单个量子CPU具有非常强大的数据平行处理能力，而且其运算能力随着量子处理器的增加呈现出指数倍的增强，所以量子计算机在数据处理的运算时间大幅度减小[9]。目前，很多专家学者也在不断的研究量子计算机，研究量子计算机的目的不是要用它取代现有的计算机，而是去解决一些经典计算机无法解决的问题。

神经网络计算机

人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机[10]。神经网络计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆、视觉和声音识别能力。

4 结束语

总而言之，计算机技术在社会中有着广泛的应用范围，也在社会中发挥了高效的社会功能。现阶段，我国的计算机应用水平与国际应用水平还存在着一定的差距，相信随着我国科研人员对计算机技术的不断研究，计算机技术必将得到更加高速的发展。

参考文献：

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通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497. [2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468. [3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看： 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)