计算机科学与技术的发展日新月异,因此,我们要把握其发展趋势,才能更好的推动计算机科学与技术的发展。下面是我整理了计算机科学与技术论文 范文 ,有兴趣的亲可以来阅读一下!
对计算机科学与技术发展趋势的探讨
摘要:计算机科学与技术的发展日新月异,因此,我们要把握其发展趋势,才能更好的推动计算机科学与技术的发展。本文分析了计算机科学与技术发展的整体方向,并就计算机技术的几个具体发展趋势进行了探讨。
关键词:计算机科学与技术;发展趋势;研究
中图分类号:TP3-4文献标识码:A 文章 编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02
计算机科学与技术与我们的社会、生活、工作等方方面面都息息相关,因此,分析计算机科学与技术发展的趋势问题具有十分重要的现实意义。为此,本文分析了计算机科学技术的发展趋势,以下是本人对此问题的几点看法。
一、计算机科学与技术发展的整体方向
计算机科学与技术的发展可以说是日新月异,发展速度非常的快,但统观计算机技术的未来发展,主要向着“高”、“广”、“深”三个方向发展。具体分析如下:
第一,向“高”度发展。体现在计算机的主频上,随着主频的逐步提高,计算机的整体性能会越来越稳定,速度会越来越快。英特尔公司已经研制出能集成超出10亿个晶体管的微处理器,也就是说一台计算机不止使用一个处理器,可能会用到几十、几百甚至更多的处理器,即并行处理,截止目前,在世界范围内性能最高的通用机就采用了上万台处理器。而专用机的并行程度又要高出通用机,其关键核心技术是 操作系统 ,体现在两方面,一方面是如何高效能的使很多计算机之间产生联系,实现处理机间的高速通信,另一方面是如何有效管理这些计算机,并使之互相配合、协调工作。
第二,向“广”度发展。随着计算机的高速发展,计算机已经普及,成为个人常用之物,可以说人手一台。向“广”度发展指网络化范围的扩大以及向各个领域的逐渐渗透。到那时,计算机就会无处不在,像现在的发动机一样,应用于所有电器中,你家里的电器不管是冰箱、洗衣机还是 笔记本 、书籍等都已电子化。说不定多少年后学生用的教科书也被淘汰,被和教材大小一样的笔记本计算机所代替,学生可根据自己实际需要查阅、记录所需的资料。有人预言未来的计算机如此普及价格就和买一本书一样便宜,还有一次性使用的,用完就可以扔掉,它将成为人们生活中最常用、最方便的日用品。
第三,向“深”度发展。即向人工智能方向发展。比如说,如何把网上丰富的、有用的信息变为己有,如何使人机更好地互动等,这是计算机人工智能发展、研究的的主要课题。所谓人工智能,即计算机的智能成分占主要,会具备多种感知能力、 逻辑思维 能力,到那时,人们可以与计算机自由交流,用手写字输入,甚至可以用表情、手势和计算机沟通,人机交流方便、灵活、快捷。使人产生身临其境之感的交互设备也已经发明出来,主要体现在虚拟现实技术领域方面。同时,信息将实现永久性存储,百年存储器正在研发当中,让我们一起期待吧。
二、计算机科学技术的几个具体发展趋势
从近几年来计算机科学的发展来看,计算机科学技术的具体发展趋势,主要有以下几个方面:
(一)运算速度大大提高的高速计算机
近年来,美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路,这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的,而组成这种“胶滞体”的物质中有90%的成分是空气,众所周知,空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明,计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系,目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号,因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”,在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号,所以它能够更快的传递信息。除此之外,这种导线不但有利于大幅度降低电耗,节约材料成本,而且无需更改计算机芯片,可直接安装,最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是,这种导线的散热效果较差,无法及时排出电路生成的热量。为此,保利公司迅速组织科研人员,针对这一缺陷进行创新改造,终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术,即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道,用以吸收电路在工作中形成的热量。电路开始发热时,其产生的热量可以将微型管中的液体汽化,汽化之后的物质逐渐扩散到微型管的另一端,会重新凝结,顺流到微型管底部,从而达到吸收热量、有效散热的功效。目前,美国宇航局正在对该项技术进行太空失重实验,如果实验取得成功,“空气胶滞体”导线技术将被广泛应用于全球计算机的使用中,有助于大幅度提高计算机的运行速度。
(二)超微技术领域的生物计算机
早在二十世纪八十年代,生物计算机就已经投入研制了,这种计算机最大的特点就是利用生物芯片,由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中,信息是以波的方式进行传递的,其运算速度快的惊人,几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍,且具备强大的储存空间,而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一,这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力,因此,它可以通过自我组合而合成新的微型电路,这样就使得计算机具备了生物体的基本特征,因此被称为生物计算机。例如:这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片,甚至能够模拟人脑进行思考。1994年,美国首次将生物计算机公诸于世,随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算,并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。前不久,来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学,联名呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看,预计将在不久的未来,制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。现阶段,计算机科学家们已经在生物超微技术领域取得了一定成就,实现了部分突破,制造出了超微机器人。而科学家们更长远的计划是让这种超微机器人变成一部微型生物计算机,从而在生物体内取代某些人体器官,完成血管、内脏等器官的修复作用,并杀死病毒细胞,使人类身体健康、延年益寿。
(三)以光为传输媒介的光学计算机
光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机,这种计算机与传统计算机(电子)相比,具有诸多优势特点:光的速度有目共睹,这是电子计算机永远无法比拟的,并且光速具有一定的频率和偏振特征,大大提高了光学计算机传输信息的能力;光的发射根本不需要任何导线,即使发生交会也不会造成干扰;光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见,光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代,世界各国以及各个科研机构,就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。其中,由英国、德国、法国、意大利等60多个国家组成的科研队伍研发的光学计算机成果显著,该计算机的运算速度比电子计算机快了一千多倍,而且准确率相当高。除此之外,有些超高速计算机只能在低温状态下运行,而光学计算机不受温度的限制;光学计算机的存储量超大,抗干扰能力超强,不管在什么条件下都能正常运行;光脑具有与人脑相似的特性,就算系统中的某一元件出现损坏,也不影响运算结果。
(四)含苞待放的量子计算机
计算机专家已经根据量子学理论知识,在量子计算机的研制方面取得了一定成果,如:美国科学家已经成功完成了4个“锂离子”量子的缠结状态,这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。
(五)应用纳米技术的纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积只有数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。美国正在研制一种连接纳米管的 方法 ,用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件,发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测,10年后纳米技术将会走出实验室,成为科技应用的一部分。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好,将逐渐取代芯片计算机,推动计算机行业的快速发展。
当然,以上仅是本人对计算机科学与技术发展趋势的几点浅薄认识和看法,对于此问题的研究,有待于我们做进一步的探讨和思考。
参考文献:
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Computer paper Computer paper is a computer professional training program graduates in the compulsory aspect. Students through the writing of computer paper, the comprehensive use of computer training expertise to analyze and solve practical problems, the school has been used not only to operate in practice, the ability to put pen to paper to be very good exercise, but also greatly enhanced in the future direction of social struggle, the struggle Courage and self-confidence. Computer paper can be divided into three general categories: 1 Computer Theory 2 computer network 3, computer application Computer research papers, usually have the following four categories: An independent and complete the design of a small project or a project in an integrated plate (for example, a number of applications, tools or software designed by the board, interface, etc.), and then write a summary of research and analysis. 2, or is about to implement the project to carry out a partial analysis (needs analysis, platform selection, block, some of the modules of the detailed design). 3 comparison, the analysis of a computer in the field of advanced technology or sophisticated software to make their own specific comments and suggestions. 4 computer in the field of theoretical issues its own unique view or opinion, to correct errors or suggest improvements or solutions.
计算机的关键技术继续发展未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束,采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。作为Moore定律驱动下成功企业的典范Inter预计2001年推出1亿个晶体管的微处理器,并预计在2010年推出集成10亿个晶体管的微处理器,其性能为10万MIPS(1000亿条指令/秒)。而每秒100万亿次的超级计算机将出现在本世纪初出现。超高速计算机将采用平行处理技术,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。同时计算机将具备更多的智能成分,它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)外,让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现,虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升,新的海量存储技术趋于成熟,新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB(以一本书30万字计,它可存储约1500万本书)。信息的永久存储也将成为现实,千年存储器正在研制中,这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是,今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。新型计算机系统不断涌现硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限,为此,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活,遍布各个领域。量子计算机量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物移动,从而进行运算。量子计算机中数据用量子位存储。由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。因此一个量子位可以存储2个数据,同样数量的存储位,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时量子计算机能够实行量子并行计算,其运算速度可能比目前个人计算机的PentiumⅢ晶片快10亿倍。目前正在开发中的量子计算机有3种类型:核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。光子计算机光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。与电子计算机相比,光计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。一枚直径5分硬币大小的棱镜,它的通过能力超过全世界现有电话电缆的许多倍。光的并行、高速,天然地决定了光计算机的并行处理能力很强,具有超高速运算速度。超高速电子计算机只能在低温下工作,而光计算机在室温下即可开展工作。光计算机还具有与人脑相似的容错性。系统中某一元件损坏或出错时,并不影响最终的计算结果。目前,世界上第一台光计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的70多名科学家研制成功,其运算速度比电子计算机快1000倍。科学家们预计,光计算机的进一步研制将成为21世纪高科技课题之一。生物计算机(分子计算机)生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当,而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。20世纪70年代,人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时可以代表信息的有或无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据,DNA分子间通过生化反应,从一种基因代玛转变为另一种基因代码。反应前的基因代码相当于输入数据,反应后的基因代码相当于输出数据。如果能控制这一反应过程,那么就可以制作成功DNA计算机。蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多,彼此相距甚近,生物计算机完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,比人的思维速度快100万倍。DNA分子计算机具有惊人的存贮容量,1立方米的DNA溶液,可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体相联。预计10~20年后,DNA计算机将进入实用阶段。纳米计算机“纳米”是一个计量单位,一个纳米等于10[-9]米,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从MEMS(微电子机械系统)起步,把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积不过数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。目前,纳米计算机的成功研制已有一些鼓舞人心的消息,惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片,一旦他们的研究获得成功,将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。互联网络继续蔓延与提升今天人们谈到计算机必然地和网络联系起来,一方面孤立的未加入网络的计算机越来越难以见到,另一方面计算机的概念也被网络所扩展。二十世纪九十年代兴起的Internet在过去如火如荼地发展,其影响之广、普及之快是前所未有的。从没有一种技术能像Internet一样,剧烈地改变着我们的学习、生活和习惯方式。全世界几乎所有国家都有计算机网络直接或间接地与Internet相连,使之成为一个全球范围的计算机互联网络。人们可以通过Internet与世界各地的其它用户自由地进行通信,可从Internet中获得各种信息。回顾一下我国互联网络的发展,就可以感受到互联网普及之快。近三年中国互联网络信息中心(CNNIC)对我国互联网络状况的调查表明我国的Internet发展呈现爆炸式增长,2000年1月我国上网计算机数为350万台,2001年的统计数为892万台,翻一番多;2000年1月我国上网用户人数890万;2001年1月的统计数为2250万人,接近于3倍;2000年1月CN下注册的域名数为48575,2001年1月的统计数为122099个,接近于3倍;国际线路的总容量目前达2799M,8倍于2000年1月的351M。人们已充分领略到网络的魅力,Internet大大缩小了时空界限,通过网络人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的概念被事实一再证明,被世人逐步接受。在未来10年内,建立透明的全光网络势在必行,互联网的传输速率将提高100倍。在Internet上进行医疗诊断、远程教学、电子商务、视频会议、视频图书馆等将得以普及。同时,无线网络的构建将成为众多公司竞争的主战场,未来我们可以通过无线接入随时随地连接到Internet上,进行交流、获取信息、观看电视节目。移动计算技术与系统随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为产业发展的重要方向。移动计算包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。移动计算概念提出之前,人们对它们的研究已经很长时间了,移动计算是第一次把它们结合起来进行研究。它们可以相互转化,例如,通信系统的容量可以通过计算处理(信源压缩,信道编码,缓存,预取)得到提高。移动性可以给计算和通信带来新的应用,但同时也带来了许多问题。最大的问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中,信号要受到各种各样的干扰和衰落的影响,会有多径和移动,给信号带来时域和频域弥散、频带资源受限、较大的传输时延等等问题。这样一个环境下,引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一,信道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下,移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二,为了真正实现在移动中进行各种计算,必须要对宽带数据业务进行支持。第三,如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四,如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。面向全球网络化应用的各类新型微机和信息终端产品将成为主要产品。便携计算机、数字基因计算机、移动手机和终端产品,以及各种手持式个人信息终端产品,将把移动计算与数字通信融合为一体,手机将被嵌入高性能芯片和软件,依据标准的无限通信协议(如蓝牙)上网,观看电视、收听广播。在Internet上成长起来的新一代自然不会把汽车仅作为代步工具,汽车将向用户提供上网、办公、家庭娱乐等功能,成为车轮上的信息平台。跨入新世纪的门槛,畅想未来之时,我们不妨回顾本世纪人们对计算机的认识。1943年IBM总裁Thomas Wason说“我认为全世界市场的计算机需求量约为五台”。1957年美国PrenticeHall的编辑撰文“我走遍了这个国家并和许多最优秀的人们交谈过,我可以确信数据处理热不会热过今年”。1968年IBM的高级计算机系统工程师的微晶片上注解“但是……它究竟有什么用呢?”。1977年数字设备公司的创始人和总裁Ken Olson说“任何人都没有理由在家里放一台计算机”。愿我们的所言也将被证明是肤浅的、保守的。水利水电工程地质计算机应用技术协作网(以下简称“协作网”)这个“学术技术交流组织”以及她这几年来开展的一系列卓有成效的工作,已经得到了各级领导的肯定和广大工程地质工作者的认可。在协作网即将正式成立和全国第三次水利水电工程地质计算机应用技术交流会即将召开之际,作为协作网的发起者和组织者,系统地对我们以及一切关心和爱护协作网的朋友们共同倾注了大量激情、精力和时间的工程地质计算机应用工作进行总结,是十分有意义的。今后的工作如何开展,协作网如何运作,专业软件向何处去,如何应用计算机技术去推动工程地质专业学科的发展,所有这些,不但是我们关注的焦点,也是每个网员都应该认真关心和思考的问题。我们在积极探索协作网的定位的同时,更在严肃认真地思考协作网的任务、宗旨和目标,此文旨在阐明我们的一些看法,与大家共同探讨。计算机技术的发展让人们始料不及,Internet的辉煌令世人惊叹不已。有史以来,从来就没有一种技术能象计算机技术这样日新月异;数千年的人类文明史,唯有今天的Internet深刻地改变着整个世界。信息社会概念新颖的服务意识,获取信息同时又提供信息的互助观念,既是竞争对手又是合作伙伴的业界思想,自由软件公开源程序代码的业界潮流,敢于挣脱旧的阻碍生产力发展的条条框框又勇于创新的时代精神,是计算机业界和Internet所独有的,也是计算机和Internet改变世界的精髓。我们认为,协作网不单纯是一个技术学术交流组织,它不同于其它学术团体,而是融入了信息社会全新的思想、观念和精神,顺应信息社会的世界潮流,是对传统计算机应用概念的一种新的诠释,是信息社会计算机与专业应用相结合的一种新的模式。1 过去的启示从八十年代开始,水利水电系统内各单位相继成立了计算机处室,以此来开展本单位的计算机应用工作。时至今日,一些单位的计算机处室相继解散,总院也没有再保留计算机处。这种现象说明了什么问题?过去的那套开展计算机应用工作的思路和管理办法是否符合计算机技术的特点?是否适应计算机应用技术的发展?问题出在哪里?应该进行怎样的改革?这些都是值得我们认真探讨的问题。多年以来,我们对于开展计算机应用工作的习惯做法是采用科技项目的管理方式,即投入一部分经费,进行一些专业软件的开发。这种管理方式在计算机应用初期有其优越性,但随着时代的进步,这种管理模式越来越与现实不相适应,其原因就是对“软件”这一计算机应用的核心部件不理解,或者说产生了认识上的偏差。软件就象一个人一样,要经历出生、成长、成熟到死亡的各个阶段,称为软件的生命周期。在软件的整个生命周期中,包括系统分析阶段、开发阶段、应用与推广阶段和维护与完善阶段。其中前两个阶段只占整个生命周期的很小一部分,而后两个阶段则是一个互动的过程,即互相推动发展的过程。我们传统的工作方式的弊病主要表现在:一是只对软件开发阶段进行管理,也就是说只关心软件的出生,不关心软件的成长,致使一些软件开发出来,由于得不到发展而夭折;二是计算机应用工作独立于各专业处,造成开发与专业应用严重脱节,更谈不上推广应用。这些恐怕就是专业软件发展缓慢的根本原因,也是计算机应用推广工作的困难所在。各专业的计算机应用工作的关键在于开发和使用针对性很强的专业性应用软件。这种应用软件不同于其他科技产品,影响其发展的因素很多,包括领导的重视,单位的财力,计算机支撑软件平台的选择,使用人员的素质等等。因此,计算机应用工作的内容决不是仅仅对软件开发阶段进行管理,还涉及到很多社会问题,是一个复杂的系统工程。既要对专业需求进行调查,对开发过程进行跟踪管理,又要对开发出的软件进行市场宣传、推广和服务,以及制定相应的行业标准等等。由于计算机技术的应用不仅带来专业技术的进步和发展,更带来观念的转变与更新。因此,会在不同程度上与现行的技术与管理模式发生冲突,产生矛盾,所以要进行广泛探讨,并考虑进行相应的改革。2 协作网的由来工程地质勘测的计算机应用工作多年来没有得到应有的重视,在行业中处于落后的状态,这是我们一直非常关注的问题。1995年初,我们开始尝试由专业处自己来抓这项工作(早在70年代电力行业就已开展这方面的工作,并且卓有成效)。我们对水利水电各勘测单位的软件开发情况及开发人员状况作了一个调查,对反馈的信息进行了分析整理,并对几个勘测单位进行了实地考查。通过调查研究,我们感到勘测专业由于交流甚少,应用软件大多处于低水平的重复开发状况,造成人员和资金的浪费。因此打破各单位之间的封闭,建立良好的沟通渠道是当时急待解决的首要问题。在1995年10月召开的全国水利水电工程地质信息网学术大会上,我们首次提出了成立协作网的倡议,希望通过协作网这一组织形式来实现互相交流和推动计算机应用工作的开展。这一倡议得到了与会代表的肯定,大家认为这项工作十分必要、非常及时。接着在同年的11月份,我们在武汉召开了第二次水利水电工程地质计算机应用技术交流会,参加这次会议的主要是勘测专业的软件开发人员和使用人员。大家充分讨论了协作网对行业计算机应用工作和专业应用软件发展的意义,一致拥护组建协作网。1996年初,协作网筹建组正式成立,开始了我们这三年多来的筹建工作。3 协作网的管理意义和实际效果协作网运作实际上有其独特的管理意义。我们所说的“管理”具有自己的特色,既有行业管理的内涵,也包括协作网具体运作的方式,是打破旧的管理模式的一种尝试。协作网没有现成的管理模式可供使用,我们只有借鉴别人的经验并在实践中不断摸索。我们搜集外系统的相关计算机应用的先进成果,把它引入水利水电勘测行业,并把行业内的计算机应用经验进行推广和交流,以此来推动勘测行业计算机应用工作的进步。我们的主要工作之一就是通过《工程地质计算机应用》网刊的出版,来团结全体网员,达到交流与合作的目的,实践证明效果是好的。网刊既是网员们交流的场所,又是我们进行计算机应用工作舆论宣传的工具。借鉴计算机业界的新观念、新思想和几年来的实践与摸索,我们逐步形成了对本行业计算机应用工作的管理思路,通过与网员的交流得到了大家的认同。我们的主要观点包括:(1)抓标准软件、基础软件的开发,这是软件发展的根基。只有具备了开发层次比较高,应用、维护、拓展都比较好的标准软件和基础软件,才能使专业计算机应用软件开发有序、高速发展,这个道理就象盖高楼大厦必须要有牢固的地基一样。(2)对软件不搞鉴定。计算机业界早就不再进行所谓的软件鉴定。因为软件开发出来,自身难免存在一些问题,需要进行大量的应用测试,不断进行修正和完善。而我们行业的软件起步较晚,需完善的地方很多。如果不广泛地进行交流和应用,由用户来发现问题和进行评价,形式上的鉴定只能是纸上谈兵。(3)积极倡导各单位之间的交流与合作,以交流促发展,大力倡导自由软件这一时代潮流的产物。当今计算机界对自由软件Linux的推崇,正说明自由软件在计算机界具有特殊的生命力。自由软件精神对专业软件的发展将会产生不可估量的影响。(4)协作网是一个自愿联合组织,她所体现的是信息社会的精神。工业社会强调的是竞争,最终导致分裂和封闭;而信息社会强调的是合作与互助,强调的是团队精神。互联网的飞速发展,加速了社会的信息化进程,现在,网络上的交流完全不分国界,没有地域的限制,网络将自己的触角伸向世界的每一个角落,网络生活每天都在创造奇迹。求医、求学、求助、求职…,从中我们看到了人类互助的愿望借助网络这一桥梁得到了充分的体现,网络实现了人们过去想做而做不到的事。协作网正是顺应了这一时代潮流,把所有关心专业软件发展的人,包括软件开发人员、使用人员、部门领导、大学教授以及软件开发商等等联系在一起,通过信息的广泛交流,调动各方的积极性,建立起互惠互利的合作关系,充分发挥各方优势,互助互补,这也是通过协作网进行管理的意义。(5)在运作机制上,采取自愿入网的原则,而不使用行政手段。因为没有大量的经费作后盾,我们必须靠优质的服务和求真务实的精神来赢得网员们的支持。协作网是为了把所有关心专业软件发展的人联系在一起,因此网员并不局限于本系统的单位和个人,这也体现了协作网的开放意识。(6) 在Internet上建立工程地质计算机应用主页,使得信息的交换更为自由快捷,软件交流更为方便灵活。主页吸引了更多的计算机应用爱好者,拓展了交流范围,并起到了宣传作用,利用现代化的通信手段进行交流是我们始终追求的目标。通过这三年多的努力,协作网的工作得到了各方的肯定,确立了在全国工程地质界的位置,为水利水电行业赢得了很好的声誉。不论是工程地质界的老前辈,还是新一代年轻的地质工作者都高度评价了这项工作对专业学科进步与发展的意义。从实际效果来看,信息交流的结果同时带动了专业软件的开发和应用工作。一些软件开发较好的单位通过协作网大力宣传他们的软件,赢得了更多的用户,从而带动了软件的完善与推广工作;许多过去计算机应用工作比较落后的勘测院通过引进软件、学习外单位的先进经验,提高了自己的应用水平,在工作中尝到了甜头;一些计算机爱好者通过交流经验,交流自由软件,互相学习,共同提高;一些勘测部门的领导对计算机有了更深的认识;大学教授们也找到了发挥自己特长的空间;特别值得一提的是网刊中的一些介绍软件使用经验的文章解决了许多单位的具体应用问题…。这些都充分显示出信息的作用是威力无穷的,这是过去计划体制下用多少钱也无法办到的.而我们抓住了信息这一环节,真正改变了计算机应用工作的管理模式,使软件的开发和应用有机地结合起来,适应了信息技术的发展要求。协作网的另一实际效果还在于她发挥了很好的宣传鼓动作用。她的凝聚力表现在将过去分散的个体有机地连接在一起。她的尊重人才、鼓励创新、倡导合作的思想极大地调动了技术人员的积极性,使人才的创造热情有了发挥的空间。人们逐渐抛弃了过去封闭的意识,开始意识到合作的意义,开始走出个人的圈子,进行更广泛的交流,纷纷拿出自己多年的成果与大家共同分享。网员们的支持、理解和热情,使我们对这项工作的前景充满信心。协作网的工作效果为我们展示出现代管理的深层次意义,这也是我们行业管理部门进行改革的一大课题。在过去计划体制下,所谓管理多是针对人财物的管理,实际上只有“管”,而没有“理”。而在计划体制逐步削弱的今天,管理部门逐渐丧失了人财物支配权的情况下,是不是就不再需要进行行业管理?答案应该是否定的!任何时候、任何情况下管理都是必不可少的,只是管理的内容、管理的方式有所不同,管理对事物的发展始终起着举足轻重的作用。在当今的改革大潮中,我们是做时代的弄潮儿?还是被社会所淘汰?如果我们总是抱着固有的旧观念不思进取,必然是逆水行舟,不进则退。当前,我们正处于工业社会向信息社会转变的发展时期,新观念、新技术层出不穷,给社会的方方面面带来极大的冲击,信息的作用也变得越来越重要,信息服务将是新时期行业管理工作的一个主要内容。我们必须转变观念,以新的姿态来迎接信息社会的挑战。协作网将始终不渝地坚持全新的理念,本着求真务实的精神,为领导提供决策支持、为基层提供信息服务,尽我们应尽的责任和义务。4 协作网的发展前景在水利总院、水电总院领导的大力支持下,协作网将于今年10月正式成立,这必将大大推动协作网的工作向前发展。在过去三年多的筹建工作中,协作网主要起到了沟通信息的作用。随着协作网的正式成立,我们希望吸引更多的计算机应用爱好者加入进来,本着互助、奉献、实现自我的精神来共同发展,协作网始终为每一个有识之士尽力创造施展才华的空间;协作网除了作好宣传推广工作外,还要深入到应用软件的开发中去,加快专业软件的标准化进程,今后将更加积极寻求形式多样的合作方式,致力于开发本行业自已的高科技产品。丰富和完善工程地质主页,以更新、更吸引人的内容迎接各位网友的到来。加快行业内信息交流的网络化进程。在此,我们想进一步强调,协作网为每个网员提供了一个可以自由驰骋的大舞台,你可以尝试自己想做的每一件事,你的每一个想法都可以在网上或通过网刊发布,你可以宣传自己的软件,发表自己对软件的意见和建议,谈自己的新思想、新认识、新观点,为大家提供一些有用的信息与经验,寻求合作,提出自己急待解决的问题…,总之,让各种信息借助网络以最快的速度传播到每一个网员,使网员们能够进行更广泛的互助与交流。当然,这些美好愿望的实现还要靠全体网员以及所有关心协作网的朋友们的共同努力。我们欢迎更多的单位和个人加入到协作网中,我们也非常欢迎计算机软件公司把他们先进的技术带给我们,让我们为提高勘测行业的计算机应用水平而共同努力。
【英文篇名】 Switch Router Operating System Based on a General Operating System 【下载频次】 ☆ 【作者】 潘登; 徐佩霞; 【英文作者】 PAN Deng; XU Pei xia (Department of Electronic Engineering and Information Science; University of Science and Technology of China; Hefei; 230027; China); 【作者单位】 中国科学技术大学电子工程与信息科学系; 230027; 【文献出处】 数据采集与处理 , Journal of Data Acquisition & Processing, 编辑部邮箱 2003年 04期 期刊荣誉:中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊 【中文关键词】 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统; 【英文关键词】 switch router; general operating system; router operating system; 【摘要】 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别 ,从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上 ;同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求 ,为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口 ,从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性 【英文摘要】 A new solution to port general operating systems and their routing software to switch router is presented. The solution shields the architecture difference between traditional router and switch router to application level software, thus it may support general operating system and their routing software on switch router platform. The solution is also considered as requirements of both data communication and control functions. And same ways of the access and control of the router are provied as traditional ro... 【基金】 国家 8 63计划 ( 863 -3 1 7-0 1 -99)资助项目 【DOI】 CNKI:SUN: 【分类号】 【正文快照】 引 言路由器最重要的工作是根据 IP包头和路由、过滤规则转发 IP包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对 IP网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进 ,因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路 看看这一篇 文章编号: 100429037 (2003) 0420450205一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现潘 登, 徐佩霞(中国科学技术大学电子工程与信息科学系, 合肥, 230027)摘要: 提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别, 从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上; 同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求, 为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口, 从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的条件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性。关键词: 交换式路由器; 通用操作系统; 路由器操作系统中图分类号: TN 915105; TP393 文献标识码:A 基金项目: 国家863 计划(8632317201299) 资助项目 收稿日期: 2003203229; 修订日期: 2003206215Switch Router Operating System Based ona General Operating SystemPA N D eng , X U P ei2x ia(Department of Elect ronic Engineering and Info rmat ion Science,U niversity of Science and Techno logy of Ch ina, Hefei, 230027,Ch ina)Abstract: A new so lu t ion to po rt general operat ing system s and their rou t ing sof tw are tosw itch rou ter is p resen ted. The so lu t ion sh ields the arch itectu re difference betw een t radit ionalrou ter and sw itch rou ter to app licat ion level sof tw are, thu s it may suppo rt general operat ingsystem and their rou t ing sof tw are on sw itch rou ter p latfo rm. The so lu t ion is also con sidered asrequ iremen t s of bo th data commun icat ion and con t ro l funct ion s. A nd same w ays of the accessand con t ro l of the rou ter are p rovied as t radit ional rou ter, so rou t ing sof tw are of the generaloperat ing system may be po rted to sw itch rou ter p latfo rm rap idly w ith the upgradeab lef lex ib ility. P ract ical design app roves that the so lu t ion has a good compat ib ility and f lex ib words: sw itch rou ter; general operat ing system; rou ter operat ing system引 言路由器最重要的工作是根据IP 包头和路由、过滤规则转发IP 包。其他功能还包括路由表的维护与路由器系统的维护。实际上路由器可以看成是一种针对IP 网络路由需求而设计的专用计算机。随着因特网所承载的业务的演进, 因特网对于路由器性能的要求也日渐提高。在交换式路由器中, 包转发等绝大多数处理已经转移到以端口为中心的硬件中完成, 只有路由规则的生成与维护、网络管理和系统维护等比较复杂的工作仍由软件部分完成。实用中路由器所采用的操作系统可分为三大类: (1) 以Cisco 的IO S 为代表的专用操作系统, 常见于网络骨干节点; (2) 以V xWo rk s 为代表的嵌入式系统, 常见于小型办公ö家用接入设备上; (3)采用通用操作系统的则在骨干节点和用户接入设备上都有这类设备。例如Jun iper 的路由产品就采用L inux 作为操作系统。通用操作系统上的各种路由、网管软件的开发已经有相当长时间, 其功能、性能、稳定性和升级灵活性都很优秀, 但这些软件仍第18卷第4期2003 年12 月数据采集与处理Journal of Data A cquisit ion & P rocessingVo l. 18 No. 4Dec. 2003然是针对传统路由器体系结构开发的, 无法直接应用于新的路由器体系结构。本文提出在通用操作系统的驱动栈中插入一个中间层, 这样对系统内核及和运行在其上的路由、网管等上层软件屏蔽了下层硬件的特殊性, 从而把上层软件和高速硬件平台结合起来。该方案已经应用于高速边缘路由器中, 并表现出了良好的实用性和可扩展性。1 交换式路由器与传统路由器在体系结构上的差别路由器工作在网络的第三层, 其处理工作主要涵盖七层模型中的下三层, 包括: 物理接口处理、数据链路层处理、网络层的路由查找、转发以及队列管理等[1 ]。在传统的路由器体系结构中, 硬件部分只实现物理层的处理, 其余工作需要消耗系统计算资源完成: 包括CPU 周期、内存容量和总线带宽等, 因此性能也受限于这些资源。而在交换式路由器中, 路由处理机仅处理系统维护、路由表维护等少量工作, 数据流的处理都由相对独立的硬件完成, 不再受限于系统计算资源, 因此其性能远优于传统路由器[2 ]。如图1 所示。(a) 传统路由器体系结构(b) 交换式路由器体系结构图1 路由器的逻辑结构 传统路由器和交换式路由器在体系结构方面有明显的区别: 在传统路由器中, 所有的物理接口直接挂接在总线上, 内核可以通过总线直接访问这些接口; 而在交换式路由器中, 只有控制卡是直接挂接在总线上的, 内核必须通过控制卡间接访问各个接口。这导致操作系统内核中代表网络接口的驱动对象的区别: 在传统路由器中, 内核存在若干网络设备驱动对象实例, 每个实例通过总线直接维护一个端口, 为内核及其上面的上层软件提供基本操作支持。而在交换式路由器中, 普通的网络设备驱动对象无法直接维护端口, 也无法支持系统内核和上层软件操作。因此, 交换式路由器体系结构的特殊性使得通用操作系统和上层软件无法直接应用。针对这个问题有两种解决办法: (1) 大量修改内核和各种相关软件的源代码以适应新的体系结构。这种做法存在开发工作量大、周期长、局限性强的缺点, 丧失了使用通用操作系统的灵活性; (2) 在驱动栈中增加一个中间层, 支持普通网络驱动对象所能支持的一切操作, 这样系统内核和上层软件基本上不必修改就可以运行在交换式路由器上。这就是本文所提出的中间层方案。这种方案克服了第一种方法的复杂性, 在保持灵活性的基础上, 可以快速地把通用操作系统及上层软件移植到交换式路由器的硬件平台上。2 中间层设计中间层功能包括数据通信和控制两个方面。从数据通信方面考虑, 每个端口的功能都等效于传统路由器中的一个网络接口, 所以每个物理端口在内核中都应有对应的网络驱动实例。这样才能支持各种上层软件运行, 满足数据通信功能的需要。从控制功能方面考虑, 对上要把每一种可能的逻辑操作映射成硬件操作; 对下要能够和多个设备通信。上层应用包括系统维护、路由软件、网管软件; 下层设备包括处理引擎和端口。控制功能的具体实现和硬件平台有关。考虑到多种应用可能同时操作一个硬件设备, 一种应用也可能同时操作多个设备, 在实现时必须考虑到对于多并发操作的支持。基于上述考虑, 中间层由控制卡驱动模块和若干网络驱动实例组成。在图2 (a, b) 中分别给出了传统路由器的结构与驱动方式以及本文所提出的中间层所处的位置与驱动方式。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现451图2 中间层的位置与驱动方式 控制卡驱动模块作为中间层的核心, 维护控制卡上所有的端口、内存映射、中断和循环缓冲队列资源。它实现了数据通道和控制通道。对下直接驱动控制卡、与各个端口、处理引擎通信; 对上, 一方面通过内核调用陷阱方式提供控制通道接口; 另一方面向虚拟网络驱动实例提供数据通道接口。虚拟网络驱动实例在操作系统内核为各个物理端口实现网络驱动实例。它们工作在控制卡驱动模块的基础上, 并不直接控制硬件, 故称为虚拟网络驱动实例。虚拟网络驱动实例封装控制卡驱动模块提供的数据传输功能, 并为内核和上层软件提供与普通网络驱动实例相同的调用接口。下面分别给出数据通道和控制通道的实现方案。211 数据通道的功能与实现虚拟网络驱动实例和物理端口是一一对应的。内核数据收发的功能包括3 个方面:(1) 发往某虚拟网络驱动实例的数据包应该由其对应端口输出;(2) 这个端口所收到的包也通过该虚拟网络驱动实例向系统内核提交;(3) 中间层也可以对虚拟网络驱动实例进行流控操作, 以避免因拥塞导致数据丢失。注意到图2 (b) 中的交换结构以定长信元交换数据, 其格式如图3 所示, 其中信元头占4 字节, 包括处理引擎号和端口号域。对于收ö发信元, 处理引擎号和端口号分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值。根据图2 (b) 所示的系统结构可知: 由处理引擎号和端口号可以确定端口的物理位置。控制卡驱动模块在其内部的驱动信息数组中维护虚拟网络驱动实例和端口之间的对应关系。图3 数据信元结构发送数据时, 虚拟网络驱动实例从内核网络部分获取待发送的数据, 偕同指向该实例自己的指针一起提交给控制卡驱动模块。一方面, 控制卡驱动模块通过这个指针可以对虚拟网络驱动实例进行流控设置; 另一方面, 控制卡驱动模块根据虚拟网络驱动实例指针查驱动信息表得到目标端口物理位置信息, 包括处理引擎号和端口号。端口物理位置信息将被填充到所有用来承载待发送数据包的信元头中。控制卡驱动模块通过控制卡把信元送到交换结构, 而交换结构和处理引擎分别根据处理引擎号和端口号将信元转发到到目标端口。最后端口从接收到的信元中恢复出原始数据发出。接收数据时, 端口也会将数据拆分到若干信元中逐级上传。考虑到交换结构的循环优先机制, 一个数据包上传的过程可能被来自其他端口的数据抢断。所以控制卡驱动模块对于接收到的信元按源端口位置信息(包括处理引擎号和端口号) 保存到不同的缓冲区中。当接收到该数据包相关的全部信元, 控制驱动模块即可重组该数据, 并根据源端口位置信息查驱动信息表以得到指向该端口对应虚拟网络驱动实例的指针, 进而激活该虚拟网络驱动实例接收数据。虚拟网络驱动实例从控制卡驱动模块中获取数据后, 按照网络驱动的常规方式调用net if- rx 接口向内核提交数据。数据收发实现结构如图4 所示。值得注意的是, 在交换式路由器中, 处理引擎通过交换结构交换的是IP 包; 而通用操作系统中452 数据采集与处理第18 卷图4 数据收发实现结构网络驱动通常处理链路层的帧。即控制卡驱动模块数据通道对上对下的数据格式是不同的。因此, 在发送数据时控制卡驱动模块需要从得到的链路帧中提取IP 包再转发到端口; 而接收数据时则对来自端口的IP 包进行链路帧封装再向上提交。以以太网为例, 需要恢复的包括源和目标站的物理地址、载荷类型和帧校验[3 ]。对于承载IP 包的以太帧, 显然其目标站物理地址和载荷类型[4 ]都是已知的。实现时采用的操作系统是L inux, 通过在虚拟网络驱动源代码中进行设置可以使内核不进行帧校验[5 ]。所以只有源站物理地址未知。如果要求硬件给出真实的源站物理地址, 则增加了硬件的复杂度; 而若在控制卡驱动模块中伪造源物理地址, 则可能导致内核的ARP 管理混乱。为简化硬件设计, 实现时采用了在控制卡驱动模块中伪造源物理地址的办法, 同时修改虚拟网络驱动源代码, 重载帧头处理函数[6 ]。这样内核ARP 表就不受伪造地址的影响, 其获取和刷新通过查询端口ARP 记录实现。212 控制通道的功能与实现控制功能的通信也是基于信元的, 其操作包括维护管理和表同步两类。维护管理主要是进行各种查询, 通常通过若干次双向通信完成。每次通信有效载荷都只有几个字节, 由一个信元即可承载。而表同步则是将上层软件维护的表复制到相关硬件中, 包括ARP 表、路由和分类表等。表同步操作涉及大量数据传输, 需要由多个信元承载。控制功能都是针对设备进行的, 所以在控制ö反馈信元中也必须包括目标设备的物理位置信息。在实际运行期间, 所有的上层应用和设备之间的控制通信复用控制通道, 其特点为:(1) 不同的应用可能同时访问同一设备;(2) 一个应用也可能同时访问多个设备;(3) 同一应用对于同一个设备的操作一般都是顺序的。为支持这种复用操作, 所有承载控制信息和反馈信息的头部除包括目标硬件的物理位置和操作指令外, 还包括命令类型、应用类型信息。控制ö反馈用信元结构如图5 所示。图5 控制ö反馈信元结构图5 中: 处理引擎号和端口号, 确定设备的物理位置; 收ö发信元分别为该信元的源端口的和目的端口的对应值; 命令码在设备和应用之间定义。每种可能的操作分配一个代码; 应用码在控制卡驱动模块和上层应用之间预定义。每种可能的应用分配一个代码。这些应用包含网管、路由维护、硬件维护和ARP 信息获取等。上层应用通过内核调用陷井( IOCTL ) 发起控制通道操作, 同时给出目标设备物理位置、命令类型代码和应用类型代码。控制卡驱动模块把这些信息填充到控制信元中再将其发往设备。设备把这些代码直接复制到反馈信元中, 再在后面追加上反馈信息。控制卡驱动模块为每一种应用分配一个循环缓冲区, 把收到的反馈根据应用类型排入相应队列中。上层应用从其所对应的循环缓冲区中读取反馈信元, 然后根据信元中的物理位置信息、命令码就可以确定该反馈对应的原始命令, 从而对反馈数据进行适当处理。这样就实现了各种控制功能对控制通道的复用。如图6 所示。第4 期潘 登, 等: 一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现453图6 控制通信实现结构3 结 论鉴于传统路由器体系结构和交换式路由器体系结构的区别, 通用操作系统及在其上开发的路由软件无法直接应用于交换式路由器。本文提出的中间层方案可以有效地解决这个问题。该方案全面考虑了数据通信和管理维护方面的需求, 为上层提供了与原有模型基本相同的接口, 并使得路由软件在不损失其灵活性和可升级性的条件下直接应用于交换式路由器中。虽然该方案只是在特定的平台和特定的操作系统上得到了实现, 但是不难看出, 这种思路对操作系统并没有特殊的依赖性, 完全可以移植到其他通用操作系统上。本文提出的方案已经在国家863 项目实用化综合接入系统的高速边缘路由器的研制中取得了良好的实际效果。本文为国产高性能路由器的软件开发提出了一种高效快捷的解决方案, 该方案具有良好的应用前景。参考文献:[1 ] Kuro se J F, Ro ss KW. Computer netwo rk ing: a top2dow n app roach featuring the internet [M ]. A ddisonW esley Longman′s P ress, 2001. 332~ 341.[ 2 ] 梁阿磊, 等. 路由器体系结构及其发展[J ]. 小型微型计算机系统, 2001, 8: 943~ 945.[3 ] M edia access cont ro l frame st ructure [S ]. IEEE Std80213, 1998. 36~ 40.[ 4 ] Charles Ho rnig. RFC 894: a standard fo r the t rans2m ission of IP datagram s over Ethernet netwo rk s[S ].198411~ 2.[5 ] Bovet D P. U nderstanding L inux kernel[M ]. O reil2ley P ress, 2002. 683~ 685[ 6 ] Rubini A. L inux device drivers. 2nd edit ion [M ].O r2eilley P ress, 2001. 455~ 458作者简介: 潘 登(19772) , 男, 博士研究生, 研究方向: 网络体系结构、网络安全, E2mail: pandeng@mail. ustc. edu. cn;徐佩霞(19412) , 女, 教授, 博士生导师, 研究方向: 音频视频编码、非线性处理、下一代网络。454 数据采集与处理第18 卷
DESIGN AND IMPLEMENTATION OF PRODUCTION PLANNING MANAGEMENT SYSTEM OF SURVEYING AND MAPPING PROJECTKEY WORDS: GIS,Design,Analysis,Application,Management,ProductionABSTRACT:With the development of photogrammetry and spatial information sciences, we have found many new methods to solve the technical problem in surveying and mapping project. But there is a little research on the project management. Traditional management method is complex and time-consuming. Now, we need use new technique to improve the management method for enhancing management level. Taking “National Western Surveying and Mapping Project on 1:50000 Topological Maps Blank Area” as an example, this paper focus on production planning management. The project is remarkable, not only the task and extent is tremendous, but also the staff and stuff are excessive. The Blank Area has atrocious weather and extreme hypsography. All of the conditions increase the project management difficulty. For reasonable planning and logical budget, we designed and realized a production planning management system to give the decision support to the managers. This paper studies the system’s requirement analysis, system structure and function in . INTRODUCTIONNowadays, Geographical Information Systems(GIS) are powerful and useful as means of information, visualization and research tools(Quan Bao,2004). Most GIS software is more suited to providing limited types of output than as a tool to support, at anything other than a superficial level, tactical or strategic decision-making processes. To improve the usefulness of GIS as a decision support tool, two needs are apparent. First, decision-makers require methods that allow them to easily select alternatives across a number of relevant criteria. Second, it is necessary to explicitly recognize that most decision-making processes involve multiple participants. Since problem solving id often characterized by multiple and conflicting objectives, methods that contribute toward more a completely aiding decision system are required.
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来自百度:DESIGN AND IMPLEMENTATION OF PRODUCTION PLANNING MANAGEMENT SYSTEM OF SURVEYING AND MAPPING PROJECTKEY WORDS: GIS,Design,Analysis,Application,Management,ProductionABSTRACT:With the development of photogrammetry and spatial information sciences, we have found many new methods to solve the technical problem in surveying and mapping project. But there is a little research on the project management. Traditional management method is complex and time-consuming. Now, we need use new technique to improve the management method for enhancing management level. Taking “National Western Surveying and Mapping Project on 1:50000 Topological Maps Blank Area” as an example, this paper focus on production planning management. The project is remarkable, not only the task and extent is tremendous, but also the staff and stuff are excessive. The Blank Area has atrocious weather and extreme hypsography. All of the conditions increase the project management difficulty. For reasonable planning and logical budget, we designed and realized a production planning management system to give the decision support to the managers. This paper studies the system’s requirement analysis, system structure and function in . INTRODUCTIONNowadays, Geographical Information Systems(GIS) are powerful and useful as means of information, visualization and research tools(Quan Bao,2004). Most GIS software is more suited to providing limited types of output than as a tool to support, at anything other than a superficial level, tactical or strategic decision-making processes. To improve the usefulness of GIS as a decision support tool, two needs are apparent. First, decision-makers require methods that allow them to easily select alternatives across a number of relevant criteria. Second, it is necessary to explicitly recognize that most decision-making processes involve multiple participants. Since problem solving id often characterized by multiple and conflicting objectives, methods that contribute toward more a completely aiding decision system are required.
当今时代,随着科学技术不断发展,计算机已成为处理信息的主要工具之一。掌握计算机的基础知识和基本操作技能是科学发展和走向未来信息化时代的需要。下面是我为大家整理的关于计算机论文,供大家参考。
关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用
摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。
关键词:人工智能;计算机网络技术;应用
一、计算机网络技术存在的问题
随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。
二、人工智能技术的特点以及优势
我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。
三、人工智能在计算机网络技术当中的应用
(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用
第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。
(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用
我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。
四、结束语
综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。
参考文献:
[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.
[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.
关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究
【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.
【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用
前言
在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。
1电子商务中的计算机网络安全技术
在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。
2电子商务网络存在的安全问题
根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。
(1)病毒入侵
对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。
(2)信息盗用
当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。
(3)信息篡改
在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。
3计算机网络安全技术在电子商务中的应用
为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。
(1)安装防火墙
使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。
(2)个人身份认证
个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。
4结束语
通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。
参考文献
[1]梁文陶.计算机技术应用与电子商务发展研究[J].太原城市职业技术学院学报,2013(08).
[2]沈国祥.计算机安全技术在电子商务中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(15).
[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).
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浅谈网络安全治理路径
计算机网络无可厚非的是在世界发展史一个里程碑式的发明,计算机能够穿越时空,使我们的生产生活方便了很多,并且用计算机办公我成为了人们的首选,越来越深的影响着人们的生活。但是计算机网络的安全问题也同样的越来越深地影响着人们,使人们身处越来越危险的网络环境下,那么就应该赶紧地对网络安全进行管理。本文接下来将要沦述的就是解决这种网络安全问题所带来的恶性影响,还有其相应的管理手段和影响因素。
1当前网络安全威胁因素分析
现在,人们越来越多的运用网络,同时其安全问题也在日益严重。网络在这些威胁下使其收到极大的影响,不能发挥出其有益的运用,所以尽快解决网络安全问题极为重要。接下来就简析一下造成网络安全隐患的因素有哪些:
第一,当前网络所面对的最关键的问题是木马和病毒入侵。一些不法分子把各种信息资料当做病毒的载体,在这些信息中编写一些木马程序或者恶意的指令来破坏网络系统,对网络存在的漏洞进行入侵,从而破坏网络的一部分功能,甚至造成数据丢失,比如熊猫烧香病毒、特洛伊木马病毒等
木马程序病毒是一种窃取用户个人信息的程序,不法分子通过将程序编辑到计算机中,达到能够控制别人计算机的目的,从而进行信息的窃取和恶意操控
第二,垃圾信息的传播和非授权访问也是现在计算机网络急于解决的问题,因为其影响了计算机网络的安全。不法分子通过对计算机程序设计的精通来编制一些程序,运用这些程序来进行非法操作,侵染授权公司的网络,从而做到授权信息的窃取。但是一些垃圾信息的传播,是作为信息传播的介质,将程序编写到信息中,此信息一经浏览,程序就会强制性的写入到用户的计算机内,不法分子便会有机可乘,实行信息盗窃。
第三,电磁波的干扰,自然灾害的影响和计算机陈旧的因素也会影响到计算机网络,一旦受到这些因素的影响而产生了系统漏洞,便会给一些不法分子可乘之机,入侵计算机网络。
2 计算机网络实施安全管理的相关技术措施
当下,网络普及程度高,网络用户不断增加,对于网络使用的依赖程度也日益增加,网络安全不可忽视,保护私人信息安全,维护网络使用者的合法权益,防止利用网络犯罪等问题日益成为重要的议题。在新的信息时代中,如何对网络安全进行有效的保护和管理,是我们应该着重考虑的。以下是对于应对网络安全管理措施的具体介绍:
防火墙技术的应用
防火墙技术在计算机网络安全管理中的应用历史较久,这中技术的操作原理主要是通过控制访问量和筛选访问信息实现的,防护墙对于进入个人网络的信息进行筛选,利用特定的软硬件结合的方式,审视各种信息的安全程度,并进行严格的限定,增强网络内部抵御不安全信息的能力。防火墙技术只要是由不允许访问和不允许通过两个地址表构成,再利用 IP地址匹配和信息包过滤两种算法对网络进行安全保护,他的作用就是在内部网络和外部网络之间形成一个保护屏障,通过对外部信息进行安全筛选,限制危险程度高的信息进入内部网络,保护内部网络的相对安全。就当下而言,具体应用于防火墙的方法主要是代理服务器、动态以及静态分组过滤等。
数据加密技术的应用
数字化不断发展的当下,数据加密技术被广泛应用于计算机的信息安全管理工作之中,并成为众多安全措施中的关键技术,其特点就是网络保护人员设置的各种不同算法进行网络保护,具有低投入高收益的优势。举一个具体的实例,密钥管理之所以被广泛应用,是应为它的运行方式占据优势,网络保护人员运用独特的方法将访问系统的信息发乱,以至于未经授权的用户,无法破解该信息排布方式,从而无法完成非法访问。相比之下,公钥的使用是利用两条新的加密和解密程序对网络进行保护,私钥则是利用一条信息的加密和解密。这两者都是从保护网络安全出发,防止信息被非法分子利用为所欲为。
身份认证技术的应用
认证技术广泛应用于计算机安全防护,工作人员将独特的身份与客户绑定,使得符合身份认证要求的用户进入,而将不持有有效身份认证的用户阻止在外,避免非法分子的非法访问。在计算机的安全管理技术中,身份认证、授权访问、数字签名等的应用也有所体现。具体的操作说明如下:身份认证是网络用户自己设定属于自己的用户名和密码。在访问时需要登录进行核对,核对无误方可访问。
授权访问时针对部分用户而言的,系统仅仅授予一小部分用户特殊的访问权而不具有权限者,无法进行内容的浏览。数据签名是一种函数算法技术,通过用户设施个人私钥实现的。报文认证则是从双方文件传递的内容出发,在经过双方认证之后确认内容准确无误,未受到损害和破坏,从未送达受传者手中。
3结语
网络安全关乎每一位使用网络的用户,其所设计的安全面广泛,包括财产安全、人生安全等等,这就可以看出网络安全的重要性。这样给我们启示,需要我们每一位网络用户携手合作,关注网络安全,积极营造安全的网络环境。更重要的是,从事网络安全工作的专业人员,需要提高创新能力,研发应用相关治理网络的软件,联合网民利用入侵检测系统技术和虚拟专用技术,打击破坏网络安全的行为。
参考文献
[1] 白兆辉 . 浅析计算机网络安全防范的几种关键技术 [J]. 科技信息 ,2013,23.
[2] 戴锐 . 探析防火墙技术在计算机网络安全中的应用 [J]. 信息与电脑 ( 理论版 ),2011,11.
[3] 李传金 . 浅谈计算机网络安全的管理及其技术措施 [J]. 黑龙江科技信息 ,2011,26.
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进入二十一世纪以来,世界各个国家的经济都在飞速的发展中,经济的发展必然会促进科技的进步,科技的发展包括很多方面,计算机技术就是科技发展中的重要组成部分和表现形式。下文是我为大家搜集整理的关于计算机 毕业 论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅谈计算机网络安全问题与病毒防护
1计算机网络安全的影响因素
计算机网络安全问题主要来源是网络自身无法避免的系统却是和脆弱性。以下是影响计算机网络安全的具体因素。
非授权访问。非授权访问是指没有经过原有用户的同意就擅自的使用了网络资源。常常会有人通过假冒身份或者非法攻击的形式,来避开访问认证系统,强制性的进入网络系统中,对网络资源进行非法使用,甚至会恶意窃取部分信息或者对信息进行修改。
信息的非法利用。
信息的非法利用主要包括以下几种形式:一是,信息的破坏;二是,信息的泄漏;三是,非法信息流的传输。其中信息的破坏是指积极网络侵犯者截取了网络中正在进行上传或者下载的资源包,并对之进行加工或者修改,使得资源包失去效用,或者会添加一些对自己有益处的信息,并将添加信息后的资源包重新返回。信息的泄漏是指消极网络侵犯者通过电磁泄漏或者自身搭线的方式[1],对一些信息进行窃听,或者通过对信息的相关数据进行分析,将对自己有用的信息筛选或者推论得出,这个过程中不会对信息造成任何损害,但是信息却失去了保密性。非法信息流的传输是指用户在允许自身与其他用户进行某种通信,但会将禁止其他类型的通信。
网络资源的错误或者非法使用网络资源。
用户没有对资源进行合理的访问权限设置或者访问控制,造成资源的偶然性丢失或者对资源造成破坏,甚至会有一些有害信息侵入。或者非法用户强制登陆,使用了网络资源造成了资源的消耗,对原用户造成了利益损害。
环境对网络安全的影响。
环境对网络安全的影响可分为自然环境对网络安全的影响和社会环境对网络安全的影响。比如在恶劣天气的影响下造成电缆的损害,进而导致网络系统瘫痪,甚至计算机损坏的情况。再有就是当人们进行会产生电磁辐射的作业时,辐射会破坏网络传输的数据,有可能会被不良分子记录下来,造成了信息泄密。
软件的漏洞。
计算机中装有不同的软件,而有些软件设计中存在着漏洞,这些漏洞会使得用户的计算机受到破坏。其中常见的软件漏洞主要存在以下几个部分:一是 操作系统 ,二是TCP/IP协议,三是密码设置,四是数据库。而漏洞的存在会给予黑客进行攻击的机会,一旦病毒侵入就会造成很严重的后果。
对拒绝服务的攻击。
对拒绝服务的攻击会导致网络服务系统受到强烈的干扰,妨碍网络服务系统的正常运作,减慢程序的运行,逐渐的造成整个系统的网络瘫痪,这将会造成合法用户无法正常使用,甚至合法用户都无法进入到计算机网络中进行相关操作得到相应服务。
2网络病毒的概念与特点
网络病毒是指一些人利用计算机软件与硬件固有的脆弱性来编制的一组指令集成程序代码。网络病毒通过四种方式来侵入电脑:一是,代码取代;二是,源代码嵌入;三是,附加外壳;四是,修改系统[2]。虽然病毒侵入的方式不同,但是都会对计算机造成损害。一般来说病毒具有以下特点:
网络病毒有较强的伪装性与繁殖感染力。
计算机技术越来越成熟的同时,网络病毒的危害越来越大,不仅仅可以篡改计算机程序,而且可以对数据和信息造成一定的破坏或者使其被更改,从而会对计算机用户安全造成严重威胁。虽然用户的计算机会装有一些杀毒软件,但是网络病毒具有较强的伪装性,拥有较强的隐蔽性,一般很难被发现,所以即使用户通过杀毒软件进行杀毒,也无法除去这些网络病毒,进而就会对用户的信息以及其他资料与文件造成破坏。再有就是计算机病毒具有很强的繁殖能力,网络病毒之间会相互感染,病毒在不断扩大的过程中会对整个用户群体造成一定的感染,一旦病毒发生变异,就会具有较强的破坏力和攻击性。
网络病毒存在一定的潜伏期以及较强的攻击力。
计算机遭到病毒入侵后,一般会有一定的潜伏期,在某一个特定时期,病毒将会全面的爆发,这时就会对计算机用户的网络安全造成严重的威胁。网络病毒同时也具有较强的攻击力,主要表现在它会窃取用户的信息,进而泄漏用户的一些重要资料或者需要保密的文件。网络病毒对于计算机用户安全有着严重的威胁,所以要注重对计算机病毒的防护,最主要的是对计算机用户资料安全进行保护。
3计算机网络安全与病毒防护的有效 措施
对软件进行防范和保护。
一般情况下,我们都会在计算机中安装杀毒软件,有时甚至会安装防黑软件,安装这些软件的目的是来防止病毒侵入计算机。再有就是,当我们在使用U盘或者光盘的时候一定要保持警惕,绝对不去使用那些来源未知的磁盘或者游戏盘,在必须要使用这些盘的情况下,要做好对这些盘进行杀毒清理工作。还有就是,不要从一些不可靠的网站上下载软件,因为这些软件很可能带有病毒,当安装后就会对你的计算机造成严重的破坏。以及还有,不要随意的去打开或者浏览那些不明来历的邮件或者网页,因为这些邮件或者网页很可能带有恶意代码。最后就是要形成对重要文件进行经常的备份或者更新。
安全模块的建立。
我们可以通过建立入网访问的功能模块来作为网络的第一道控制保护层[3],具体来说,该功能模块要限制使用网络的用户、限制用户使用时间,并建立黑名单对非法用户进行记录。与此同时,可以通过建立智能型网络日志系统,这个系统的作用是自动记录用户使用的过程或者使用情况,同个这个系统的建立,我们可以发现是否有病毒侵入到计算机中。
保证传输线路安全。
保证传输线路的安全可以通过将传输线路埋于地下来保护,或者进行一些其他类型的保护措施来保护传输线路的安全。这保证传输线路安全的同时,要确保传输线路远离辐射,这是为了减少因为电磁干扰而造成的数据丢失或者信息错误问题。还有就是将线路的集中器等放在可以监控到的位置,防止线路外连。再有就是要对连接的端口进行检查,来防止窃听情况的发生。
进行网络加密。
我们对重要数据进行特别保护,比如通过设置加密算法或者密钥作为保护。在设置密码时要保证密码的难度以及不能与用户个人信息有联系,网络加密的方式有:链路加密、端对端加密、以及节点加密等。
进行存取控制。
在鉴别用户的基础上,对用户的特权进行控制。鉴别是指在用户被认证后撤销对该用户服务的相关限制,做到支持存取控制。对于存储矩阵的限制可以通过不同方式来进行,比如对重要文件设置只读、只写、或者可修改等,就是在限制存储矩阵。
采用鉴别机制。
鉴别主要是通过对报文或者数字签名等进行识别来实现对用户身份的鉴别,并授予用户特权使用户可以获得相应服务。它是经过双方认证,来将危险成分进行排除,来顺利展开对双方身份的检验。
4结束语
计算机带给大家很多便利的同时,也会给大家带来很多风险,所以关注计算机网络安全问题以及对网络病毒进行防护是十分必要也是极其重要的。
浅谈计算机网络安全漏洞及解决
一、计算机网络当前存在的主要安全漏洞
(一)计算机网络软件方面。在计算机网络的正常运行中,计算机软件是非常重要的组成部分之一,一般在使用前都需要先通过网络下载,才能真正满足相关操作要求。但是,在下载的过程中,一些病毒也可能一起进入计算机,致使计算机网络的安全性受到威胁。
(二)计算机硬件方面。根据计算机网络的运行情况来看,计算机硬件是非常重要的基础组成部分,如果其出现安全问题,则会给计算机网络的正常使用带来极大影响。当前,计算机硬件方面的安全漏洞有使用不正确,致使计算机硬件设施的正常通信受到严重影响。一般情况下,计算机网络出现这种情况主要是受到黑客的攻击,导致用户的财产信息、个人信息等大量被窃,给计算机网络的安全运行造成严重影响。
(三)计算机操作系统方面。在计算机网络的整个组成结构中,计算机操作系统可以保证本地连接与网络系统的正常运行,如果不注重计算机操作系统的安全维护,则有可能出现安全漏洞,最终降低计算机的整体性能,甚至出现计算机无法正常使用的情况。与此同时,计算机系统没有跟随计算机 网络技术 的发展及时更新和升级,致使计算机操作系统和计算机之间出现矛盾,最终出现泄漏用户网络信息的安全漏洞,给计算机网络的安全运行造成极大影响。
(四)人为操作方面。根据用户的使用目的进行计算机网络的操作,可以真正达到使用计算机网络的目的。但是,如果用户不能正确操作计算机网络,或者是操作失误,则有可能出现很多病毒,也给黑客、不法人员提供入侵的机会,最终威胁计算机网络的正常运行,是计算机网络存在的主要安全漏洞之一。
二、计算机网络安全漏洞的有效解决措施
(一)计算机网络软件方面。根据上述计算机网络软件存在的安全漏洞,应采取的有效解决措施主要包括如下两个方面:一是,使用安全防火墙来对外界的访问、病毒等进行严格审查,从而避免计算机造成不合理的安全攻击。通过设置合适的防火墙,计算机网络的运行效率可以得到有效提高,用户的个人信息、网络信息等的安全性都能得到提高,最终给计算机的正常运行带来极大影响。二是,在计算机存在病毒的情况下,需要根据计算机的系统来进行杀毒软件的合理选用,则能获得较好的杀毒效果。
(二)计算机网络硬件方面。根据计算机网络硬件的使用情况,选用合适的维护设备,可以有效解决计算机网络硬件存现的安全漏洞。例如:在计算机网络正常运行的过程中,定期对硬盘、网线等进行安全检查、维修等,不但可以保证相关设备的安全使用,还能促进网络安全性的有效提高,以及在维护设备出现问题时,促使计算机使用寿命真正延长。
(三)网络操作方面。在针对网络操作方面的安全漏洞进行有效解决时,需要对操作人员进行定期的专业培训,并提高他们的专业水平、操作能力等,才能真正实现网络操作理论知识的有效应用,最终避免错误操作、不规范操作等带来的安全威胁,最终保障计算机网络的安全运行。与此同时,加强计算机网络运行过程的安全管理,加强计算机网络信息的安全维护,对于提高计算机网络的运行稳定性有着极大作用。
(四)注重法制建设。在计算机网络时常出现安全漏洞的情况下,加强计算机通信方面的法制建设,不仅可以增强用户的安全意识,还能真正防范各种不法行为的入侵,最终提高计算机网络的运行安全性。因此,不断完善我国当前使用的《保密法》,并加大宣传力度和投入力度等,才能真正提高民众的参与性,最终保障计算机网络用户使用过程的安全性。
三、结束语
对计算机网络的运行情况进行整体分析发现,针对其当前存在的主要安全漏洞采取合适的解决措施,才能真正消除计算机网络的安全威胁,最终保障计算机网络的运行安全性和稳定性等,对于促进我国计算机事业可持续发展有着重要影响。
我肯定好的能,我能完成任务
1.《基于深度学习的自然语言处理技术研究》2.《基于深度学习的计算机视觉技术研究》3.《基于深度学习的语音识别技术研究》4.《基于深度学习的机器翻译技术研究》5.《基于深度学习的自动驾驶技术研究》6.《基于深度学习的智能家居技术研究》7.《基于深度学习的智能机器人技术研究》8.《基于深度学习的智能推荐系统技术研究》9.《基于深度学习的自然语言理解技术研究》10.《基于深度学习的智能安全技术研究》
推荐下计算机视觉这个领域,依据学术范标准评价体系得出的近年来最重要的9篇论文吧: (对于英语阅读有困难的同学,访问后可以使用翻译功能) 一、Deep Residual Learning for Image Recognition 摘要:Deeper neural networks are more difficult to train. We present a residual learning framework to ease the training of networks that are substantially deeper than those used previously. We explicitly reformulate the layers as learning residual functions with reference to the layer inputs, instead of learning unreferenced functions. We provide comprehensive empirical evidence showing that these residual networks are easier to optimize, and can gain accuracy from considerably increased depth. On the ImageNet dataset we evaluate residual nets with a depth of up to 152 layers—8× deeper than VGG nets [40] but still having lower complexity. An ensemble of these residual nets achieves error on the ImageNet test set. This result won the 1st place on the ILSVRC 2015 classification task. We also present analysis on CIFAR-10 with 100 and 1000 layers. The depth of representations is of central importance for many visual recognition tasks. Solely due to our extremely deep representations, we obtain a 28% relative improvement on the COCO object detection dataset. Deep residual nets are foundations of our submissions to ILSVRC & COCO 2015 competitions1, where we also won the 1st places on the tasks of ImageNet detection, ImageNet localization, COCO detection, and COCO segmentation. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 二、Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition 摘要:In this work we investigate the effect of the convolutional network depth on its accuracy in the large-scale image recognition setting. Our main contribution is a thorough evaluation of networks of increasing depth using an architecture with very small (3x3) convolution filters, which shows that a significant improvement on the prior-art configurations can be achieved by pushing the depth to 16-19 weight layers. These findings were the basis of our ImageNet Challenge 2014 submission, where our team secured the first and the second places in the localisation and classification tracks respectively. We also show that our representations generalise well to other datasets, where they achieve state-of-the-art results. We have made our two best-performing ConvNet models publicly available to facilitate further research on the use of deep visual representations in computer vision. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 三、U-Net: Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation 摘要:There is large consent that successful training of deep networks requires many thousand annotated training samples. In this paper, we present a network and training strategy that relies on the strong use of data augmentation to use the available annotated samples more efficiently. The architecture consists of a contracting path to capture context and a symmetric expanding path that enables precise localization. We show that such a network can be trained end-to-end from very few images and outperforms the prior best method (a sliding-window convolutional network) on the ISBI challenge for segmentation of neuronal structures in electron microscopic stacks. Using the same network trained on transmitted light microscopy images (phase contrast and DIC) we won the ISBI cell tracking challenge 2015 in these categories by a large margin. Moreover, the network is fast. Segmentation of a 512x512 image takes less than a second on a recent GPU. The full implementation (based on Caffe) and the trained networks are available at . 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 四、Microsoft COCO: Common Objects in Context 摘要:We present a new dataset with the goal of advancing the state-of-the-art in object recognition by placing the question of object recognition in the context of the broader question of scene understanding. This is achieved by gathering images of complex everyday scenes containing common objects in their natural context. Objects are labeled using per-instance segmentations to aid in precise object localization. Our dataset contains photos of 91 objects types that would be easily recognizable by a 4 year old. With a total of million labeled instances in 328k images, the creation of our dataset drew upon extensive crowd worker involvement via novel user interfaces for category detection, instance spotting and instance segmentation. We present a detailed statistical analysis of the dataset in comparison to PASCAL, ImageNet, and SUN. Finally, we provide baseline performance analysis for bounding box and segmentation detection results using a Deformable Parts Model. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 五、Rethinking the Inception Architecture for Computer Vision 摘要:Convolutional networks are at the core of most state of-the-art computer vision solutions for a wide variety of tasks. Since 2014 very deep convolutional networks started to become mainstream, yielding substantial gains in various benchmarks. Although increased model size and computational cost tend to translate to immediate quality gains for most tasks (as long as enough labeled data is provided for training), computational efficiency and low parameter count are still enabling factors for various use cases such as mobile vision and big-data scenarios. Here we are exploring ways to scale up networks in ways that aim at utilizing the added computation as efficiently as possible by suitably factorized convolutions and aggressive regularization. We benchmark our methods on the ILSVRC 2012 classification challenge validation set demonstrate substantial gains over the state of the art: 21:2% top-1 and 5:6% top-5 error for single frame evaluation using a network with a computational cost of 5 billion multiply-adds per inference and with using less than 25 million parameters. With an ensemble of 4 models and multi-crop evaluation, we report 3:5% top-5 error and 17:3% top-1 error on the validation set and 3:6% top-5 error on the official test set. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 六、Mask R-CNN 摘要:We present a conceptually simple, flexible, and general framework for object instance segmentation. Our approach efficiently detects objects in an image while simultaneously generating a high-quality segmentation mask for each instance. The method, called Mask R-CNN, extends Faster R-CNN by adding a branch for predicting an object mask in parallel with the existing branch for bounding box recognition. Mask R-CNN is simple to train and adds only a small overhead to Faster R-CNN, running at 5 fps. Moreover, Mask R-CNN is easy to generalize to other tasks, ., allowing us to estimate human poses in the same framework. We show top results in all three tracks of the COCO suite of challenges, including instance segmentation, bounding-box object detection, and person keypoint detection. Without tricks, Mask R-CNN outperforms all existing, single-model entries on every task, including the COCO 2016 challenge winners. We hope our simple and effective approach will serve as a solid baseline and help ease future research in instance-level recognition. Code will be made available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 七、Feature Pyramid Networks for Object Detection 摘要:Feature pyramids are a basic component in recognition systems for detecting objects at different scales. But pyramid representations have been avoided in recent object detectors that are based on deep convolutional networks, partially because they are slow to compute and memory intensive. In this paper, we exploit the inherent multi-scale, pyramidal hierarchy of deep convolutional networks to construct feature pyramids with marginal extra cost. A top-down architecture with lateral connections is developed for building high-level semantic feature maps at all scales. This architecture, called a Feature Pyramid Network (FPN), shows significant improvement as a generic feature extractor in several applications. Using a basic Faster R-CNN system, our method achieves state-of-the-art single-model results on the COCO detection benchmark without bells and whistles, surpassing all existing single-model entries including those from the COCO 2016 challenge winners. In addition, our method can run at 5 FPS on a GPU and thus is a practical and accurate solution to multi-scale object detection. Code will be made publicly available. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 八、ORB: An efficient alternative to SIFT or SURF 摘要:Feature matching is at the base of many computer vision problems, such as object recognition or structure from motion. Current methods rely on costly descriptors for detection and matching. In this paper, we propose a very fast binary descriptor based on BRIEF, called ORB, which is rotation invariant and resistant to noise. We demonstrate through experiments how ORB is at two orders of magnitude faster than SIFT, while performing as well in many situations. The efficiency is tested on several real-world applications, including object detection and patch-tracking on a smart phone. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 九、DeepLab: Semantic Image Segmentation with Deep Convolutional Nets, Atrous Convolution, and Fully Connected CRFs 摘要:In this work we address the task of semantic image segmentation with Deep Learning and make three main contributions that are experimentally shown to have substantial practical merit. First , we highlight convolution with upsampled filters, or ‘atrous convolution’, as a powerful tool in dense prediction tasks. Atrous convolution allows us to explicitly control the resolution at which feature responses are computed within Deep Convolutional Neural Networks. It also allows us to effectively enlarge the field of view of filters to incorporate larger context without increasing the number of parameters or the amount of computation. Second , we propose atrous spatial pyramid pooling (ASPP) to robustly segment objects at multiple scales. ASPP probes an incoming convolutional feature layer with filters at multiple sampling rates and effective fields-of-views, thus capturing objects as well as image context at multiple scales. Third , we improve the localization of object boundaries by combining methods from DCNNs and probabilistic graphical models. The commonly deployed combination of max-pooling and downsampling in DCNNs achieves invariance but has a toll on localization accuracy. We overcome this by combining the responses at the final DCNN layer with a fully connected Conditional Random Field (CRF), which is shown both qualitatively and quantitatively to improve localization performance. Our proposed “DeepLab” system sets the new state-of-art at the PASCAL VOC-2012 semantic image segmentation task, reaching percent mIOU in the test set, and advances the results on three other datasets: PASCAL-Context, PASCAL-Person-Part, and Cityscapes. All of our code is made publicly available online. 全文链接: 文献全文 - 学术范 () 希望对你有帮助!
图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。我整理了图像分割技术论文,欢迎阅读!
图像分割技术研究
摘要:图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一,是图像处理图像分析的关键步骤。本文介绍了基于阈值的分割方法和图像分割的图像分割性能的评价、应用现状;最后总结出图像分割的发展趋势。
关键词:图像分割、阈值、边缘检测、区域分割
中图分类号: 文献标识码: A
1引言
随着图像分割技术研究的深入,其应用日趋广泛。凡属需要对图像目标进行提取、测量的工作都离不开图像分割。图像分割是图像处理、模式识别和人工智能等多个领域中一个十分重要且又十分困难的问题,是计算机视觉技术中首要的、重要的关键步骤。图像分割结果的好坏直接影响对计算机视觉中的图像理解。现有的方法多是为特定应用设计的,有很大的针对性和局限性,到目前为止还不存在一个通用的方法,也不存在一个判断分割是否成功的客观标准。因此,对图像分割的研究目前还缺乏一个统一的理论体系,使得图像分割的研究仍然是一个极富有挑战性的课题。
2图像分割方法
图像分割(Image Segmentation),简单地说就是将一幅数字图像分割成不同的区域,在同一区域内具有在一定的准则下可认为是相同的性质,如灰度、颜色、纹理等。而任何相邻区域之间其性质具有明显的区别。
基于灰度特征的阈值分割方法
阈值分割技术是经典的、流行的图象分割方法之一,它是用一个或几个阈值将图像的灰度级分为几个部分,认为属于同一个部分的像素是同一个物体。
这类方法主要包括以下几种:
(1)单阈值法,用一个全局阈值区分背景和目标。当一幅图像的直方图具有明显的双峰时,选择两峰之间的谷底作为阈值。
(2)双阈值法,用两个阈值区分背景和目标。通过设置两个阈值,以防单阈值设置阈值过高或过低,把目标像素误归为背景像素,或把背景像素误归为目标像素。
(3)多阈值法,当存在照明不均,突发噪声等因素或背景灰度变化较大时,整幅图像不存在合适的单一阈值,单一阈值不能兼顾图像不同区域的具体情况,这时可将图像分块处理,对每一块设一个阈值。
边缘检测分割法
基于边缘检测技术可以按照处理的顺序分为并行边缘检测和串行边缘检测两大类。常见的边缘检测方法有:差分法、模板匹配法及统计方法等。由于边缘灰度变化规律一般体现为阶梯状或者脉冲状。边缘与差分值的关系可以归纳为两种情况,其一是边缘发生在差分最大值或者最小值处;其二是边缘发生在过零处。
基于区域的分割方法
基于区域的分割方法利用的是图像的空间性质。该方法认为分割出来的某一区域具有相似的性质。常用的方法有区域生长法和区域分裂合并法。该类方法对含有复杂场景或自然景物等先验知识不足的图像进行分割,效果较好。
区域生长方法是把一幅图像分成许多小区域开始的,这些初始的小区域可能是小的邻域甚至是单个像素,在每个区域中,通过计算能反映一个物体内像素一致性的特征,作为区域合并的判断标准。区域合并的第一步是赋给每个区域一组参数,即特征。接下来对相邻区域的所有边界进行考查,如果给定边界两侧的特征值差异明显,那么这个边界很强,反之则弱。强边界允许继续存在,而弱边界被消除,相邻区域被合并。没有可以消除的弱边界时,区域合并过程结束,图像分割也就完成。
结合特定工具的图像分割技术
20世纪80年代末以来,随着一些特殊理论的出现及其成熟,如数学形态学、分形理论、模糊数学、小波分析、模式识别、遗传算法等,大量学者致力于将新的概念、新的方法用于图像分割,有效地改善了分割效果。产生了不少新的分割算法。下面对这些算法做一些简单的概括。
基于数学形态学的分割算法
分水岭算法是一种经典的借鉴了数学形态理论的分割方法。该方法中,将一幅图像比为一个具有不同高度值的地形,高灰度值处被认为是山脊,底灰度值处被认为是山谷,将一滴水从任一点流下,它会朝地势底的地方流动,最终聚于某一局部最底点,最后所有的水滴会分聚在不同的吸引盆地,由此,相应的图像就被分割成若干部分。分水岭算法具有运算简单、性能优良,能够较好提取运动对象轮廓、准确得到运动物体边缘的优点。但分割时需要梯度信息,对噪声较敏感。
基于模糊数学的分割算法
目前,模糊技术在图像分割中应用的一个显著特点就是它能和现有的许多图像分割方法相结合,形成一系列的集成模糊分割技术,例如模糊聚类、模糊阈值、模糊边缘检测技术等。
这类方法主要有广义模糊算子与模糊阈值法两种分割算法。
(1)广义模糊算子在广义模糊集合的范围内对图像处理,使真正的边缘处于较低灰度级,但还有一些不是边缘的像素点的灰度也在较低灰度级中,虽然算法的计算简明,且边缘细腻,但得到的边缘图会出现断线问题。
(2)模糊阈值法引入灰度图像的模糊数学描述,通过计算图像的模糊熵来选取图像的分割阈值,后用阈值法处理图像得到边界。
基于遗传算法的分割方法
此算法是受生物进化论思想提出的一种优化问题的解决方法,它使用参数编码集而不是参数本身,通过模拟进化,以适者生存的策略搜索函数的解空间,它是在点群中而不是在单点进行寻优。遗传算法在求解过程中使用随机转换规则而不是确定性规则来工作,它唯一需要的信息是适应值,通过对群体进行简单的复制、杂交、变异作用完成搜索过程。由于此法能进行能量函数全局最小优化搜索,且可以降低搜索空间维数,降低算法对模板初始位置的敏感,计算时间也大为减少。其缺点是容易收敛于局部最优。
基于神经网络分割算法
人工神经网络具有自组织、自学习、自适应的性能和非常强的非线性映射能力,适合解决背景知识不清楚、推理规则不明确和比较复杂的分类问题,因而也适合解决比较复杂的图像分割问题。原则上讲,大部分分割方法都可用 ANN(attificial neural network)实现。ANN 用于分割的研究起步较晚,只有多层前馈NN,多层误差反传(BP)NN,自组织NN,Hopfield NN以及满足约束的NN(CSNN-Const raint Satisfaction Neurat Network)等得到了应用。使用一个多层前向神经网络用于图象分割,输入层神经元的数目取决于输入特征数,而输出层神经元的数目等同于分类的数目。
图像分割中的其他方法
前面介绍了4大类图像分割较常用的方法,有关图像分割方法和文献很多,新方法不断产生,这些方法有的只对特定的情形有效,有的综合了几种方法,放在一起统称为第5类。
(1)标号法(labeling)是一种基于统计学的方法,这种方法将图像欲分割成的几个区域各以一个不同的标号来表示,用一定的方式对图像中的每一个像素赋以标号,标号相同的像素就合并成该标号所代表的区域。
(2)基于Snak模型的分割方法,基于Snake模型的分割是通过对能量函数的动态优化来逼近图像目标的真实轮廓的
(3)纹理分割,由于新的数学工具的引入,纹理分割技术取得了一些进展,张蓬等人将小波分析应用于纹理基元提取。
(4)基于知识的图像分割方法,直接建立在先验知识的基础上,使分割更符合实际图像的特点。该方法的难度在于知识的正确合理的表示与利用。
3图像分割性能的评价
图像分割评价主要有两个方面的内容:一是研究各分割算法在不同情况下的表现,掌握如何选择和控制其参数设置,以适应不同需要。二是分析多个分割算法在分割同一图像时的性能,比较优劣,以便在实际应用中选取合适的算法。分割评价方法分为分析法和实验法两大类。分析法是直接分析分割算法本身的原理及性能,而实验法是通过对测试图像的分割结果来评价算法的。两种方法各有优劣,由于缺乏可靠理论依据,并非所有分割算法都能够通过分析法分析其性能。每种评价方法都是出于某种考虑而提出来的,不同的评价方法只能反映分割算法性能的某一性能。另一方面,每一种分割算法的性能是由多种因素决定的,因此,有可能需要多种准则来综合评价。
4图像分割技术的发展趋势
随着神经网络、遗传算法、统计学理论、小波理论以及分形理论等在图像分割中的广泛应用,图像分割技术呈现出以下的发展趋势:(1)多种特征的融合。(2)多种分割方法的结合。(3)新理论与新方法。
参考文献
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[4] 杨晖,曲秀杰.图像分割方法综述[J].电脑开发与应用。2005,18(3):21-23.
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随着现代信息技术的发展,计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用,未来人们对计算机的依赖会越来越强。下面是我为大家整理的关于计算机发展及未来的论文,希望能对大家有所帮助!
摘要:随着经济的发展,科技的进步,计算机作为一门新兴的科学技术在人类文明前进的过程发挥越来越重要的作用,计算机专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用,硬件、软件和 网络技术 的开发,计算机管理和维护的应用型专门技术人才。本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。本科 毕业 生应获得以下几方面的知识和能力:1.掌握计算机科学技术的基本理论、基本知识;2.掌握计算机系统的分析和设计的基本 方法 ;3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力;4.了解与计算机有关的法规;5.了解计算机科学与技术的发展动态。
关键词:创新;技术人才;计算机系统;发展动态
一、计算机技术的现状
计算机技术专业在诸多方面就业前景都比较好,例如:(1)网络工程方向就业前景良好,学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作,也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、 教育 培训等工作。(2)软件工程方向 就业前景十分广阔,学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。(3)通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。(4)网络与信息安全方向宽口径专业,主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位。
二、计算机技术的需求分析
全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右 按照人事部的有关统计,中国今后几年内急需人才主要有以下 8大类:以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才;信息技术人才;机电一体化专业技术人才;农业科技人才;环境保护技术人才;生物工程研究与开发人才;国际贸易人才;律师人才。教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部曾联合调查的专业领域人才需求状况表明,随着中国软件业规模不断扩大,软件人才结构性矛盾日益显得突出,人才结构呈两头小、中间大的橄榄型,不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师,也缺少大量从事基础性开发的人员。按照合理的人才结构比例进行测算,到2005年,中国需要软件高级人才6万人、中级人才28万人、初级人才46万人,再加上企业、社区、机关、学校等领域,初步测算,全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右。而且数控人才需求也在逐年增加 蓝领层数控技术人才是指承担数控机床具 体操 作的技术工人,在企业数控技术岗位中占,是目前需求量最大的数控技术工人;而承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员在企业数控技术岗位中占25%,其中数控编程技术工艺人员占,数控机床维护维修人员占,随着企业进口大量的设备,数控人才需求将明显增加。不仅如此,近年来电信业人才需求也在持续增长 电信企业对于通信技术人才的需求,尤其是对通信工程、计算机科学与技术、信息工程、电子信息工程等专业毕业生的需求持续增长。随着电信市场的竞争由国内竞争向国际竞争发展并日趋激烈,对人才层次的要求也不断升级,即由本科、专科生向硕士生和博士生发展。 市场营销 人才也是电信业的需求亮点。随着电信市场由过去的卖方市场转变为买方市场,电信企业开始大举充实营销队伍,既懂技术又懂市场营销的人才将会十分抢手。由于经济的快速发展软件人才的作用也越来越大,教育部门的统计资料和各地的人才招聘会都传出这样的信息计算机、微电子、通讯等电子信息专业人才需求巨大,毕业生供不应求。从总体上看,电子信息类毕业生的就业行情十分看好,10年内将持续走俏。网络人才逐渐吃香,其中最走俏的是下列3类人才:软件工程师、游戏设计师、网络安全师。
三、计算机技术的发展趋势
近年来,计算机技术飞速发展,短期内社会需求仍然很大,计算机专业毕业生的就业市场前景广阔。从全球IT行业的发展看,经过几年的低迷发展,IT行业已经走出低谷、大有东山再起之势,IT行业在国民经济发展中日益显现出蓬勃生机。从中国情况看,从事计算机软件开发的人才远远低于发达国家。美国从事计算机软件开发的人才达到 180多万,印度达到90万,而中国从事计算机软件开发的人才不足40万。这就说明,中国计算机软件人才短缺,这将严重束缚中国IT行业的发展,特别是直接影响到中国经济的发展和社会的进步。与此同时,由于中国经济社会发展的不平衡,导致中国东部与西部之间,城乡之间出现很大的差距,特别是中国经济发展比较落后的地区,急需计算机方面的专业人才。因此,随着中国经济的不断发展,社会在一定时间内对计算机专业人才的需求仍将很大。另一方面,随着计算机专业毕业生的增多,就业竞争将更为激烈。有关资料显示,截止2003年,中国普通高校总数为1683所,本科学校679所,其中505所开设有“计算机科学与技术”专业,是全国专业点数之首;2003年,计算机专业在校学生人数27万,占理工科在校生总数的,加上信息技术相关专业的在校生达到63万人。也就是说,信息技术和计算机专业的学生数量占全国所有理工科学生总数的1/3。这样势必导致计算机学科专业毕业生的就业竞争将更加激烈。截至2005年底,全国电子信息产品制造业平均就业人数 万人,其中工人约占6 0%,工程技术人员和管理人员比例较低,远不能满足电子信息产业发展的需要。软件业人才供需矛盾尤为突出。2002年,全国软件产业从业人员万人,其中软件研发人员为万人,占。而当前电子信息产业发达国家技术人员的平均比例都在30%以上。中国电子信息产业技术人员总量稍显不足, 因此中国电子信息产业可以作为计算机技术专业人才发展一个方向。
参考文献:
[1]:June jamrich Parsons,Dan Oja.计算机 文化 .北京:机械工业出版社,2001
[2]:山东省教育厅组编.计算机文化基础.东营:中国石油大学出版社,2006
[摘 要]计算机应用技术不仅是自身的飞速发展,而且已贯穿到许多其他学科,现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及,计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外,还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。
[关键词]计算机应用技术;信息化发展;发展规划
一、计算机应用技术的现状
计算机教育从小学阶段就已经开始了,不论是城市还是乡村,计算机让人们在最短时间内了解到了资讯信息,与整个世界接轨,让世界发展成为一个大通讯集体。电子产品愈发普遍,销售压力也随之而来,打折促销不可避免,计算机更是其中的代表。更新换代频繁,种类品牌繁多,是热门的电子消费品,由于国家家电下乡政策的实施,也很大程度上促进了电子产品的消费。其中最重要的原因,是因为社会在进步,人们的生活水品也有所提高,基于计算机的设施也越来越健全,种种原因累积致使计算机目前在每个家庭中成为了重要的电子产品。
目前,计算机应用技术在各个领域都得到了广泛的应用。比如电子产品的普遍创新,计算机教育走进了从城市到乡村的各个群体生活中,商业企业用户能够在最短的时间内通过互联网与世界接轨获得资讯信息,我们用计算机进行各种各样的娱乐活动。比如上网聊天,打游戏,查资料,听音乐看电影等等。我们还用计算机进行数据的储存,监视监控,开发软件与实验室创新处理等。计算机应用技术使我们的生活真正开始与数字化接轨,与信息化接轨,让我们体验到了人工智能带给我们的便捷与方便。从教育角度来看,目前,各大城市的孩子从小学开始就从事计算机教育的学习。孩子们从小就通过学习计算机提高自身的思维活动与判断能力。所以说,计算机技术已将我们领进到一个自动化的年代。计算机技术的发展还需要我们不断的探索与研究。
二、计算机应用在社会中的作用
1、增加了社会的交往。在我国计算机技术应用不广泛的时代,书信是人们联系和沟通的最主要方式,这种信息传递的方式是要受到时间和空间限制的,时间过长就会导致信息失效,而空间的不断变化也会导致信息的遗失,种种因素都给人们的生活带来了不便。而有了计算机应用技术后,这样的问题就得到了极大的改善,人们只需要用几秒钟的时间就可以将自己想表达的信息通过网络传达出去,大大增加了社会的交往。随着计算机应用技术的快速发展,也大大的促进人们工作和生活的便利性,人们在工作时利用计算机应用技术,可以召开网络会议,既节省了时间也节省了资源。而人们在学习时利用计算机应用技术,可以通过电脑进行远程教学,通过网络学习到更多对自己有帮助的知识,也不用受到时间和空间等因素的限制了。
2、促进社会的信息化发展。我国的计算机应用技术与西方发达国家相比,发展得还不够完善,所以在促进社会的发展上所起的作用还不那么明显。但是随着计算机应用越来越广泛的被应用,繁复的数据和信息可以储存到电脑中了,数据信息可以资源共享使用了,这也为社会的信息化发展提供了基本条件。
3、计算机应用技术不仅是自身在飞速发展,而且已贯穿到许多其他学科,现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及,计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外,还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。
三、计算机应用的发展趋势
1、微型化。现阶段,微型化的计算机已经进入到家用电器以及仪表仪器等小型设备中了,另外由于它还是工业控制过程中的最核心部件,它也使这些小型设备真正的实现智能化了。随着微电子技术的更快速发展,掌上型和 笔记本 型等微型计算机具有更高的性价比,因此将受到更大的欢迎。
2、智能化。智能化的计算机应用系统是计算机发展的又一个重要的趋势,它是建立在现代的基础科学之上的,新一代的智能化的计算机不但能够很好的模拟人的思维逻辑过程和人的感官行为,同时它还能进行人们常做的“听”、“说”、“读”、“写”、“想”等行为过程,具有学习能力、推理能力以及逻辑判断的能力。
3、巨型化。这里的巨型化的计算机与微型化计算机并不矛盾,巨型化主要是指计算机的运算速度更快、运算精度更准,同时它具备功能性更强以及储备容量更大的特点。现阶段,我国正在研究巨型化的计算机应用系统,它的运算速度能够达到每秒几百亿次。
通过以上论述,我们对计算机应用技术的概述、计算机应用的发展现状以及计算机应用的发展趋势三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。计算机应用系统在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显了,它不但促进人们的生活学习和加快了很多企业的发展速度,也大大的加快了我国社会的信息化发展进程,在现代社会的发展中计算机的应用程度必将越来越普及。随着我国科学技术水平的不断发展,计算机应用系统也将会有更加广阔的发展空间,加快我国各个行业和领域的发展速度,对我国的经济建设也会有更大的促进作用。
四、计算机应用发展预测及展望
进入21世纪,对着经济、社会的不断发展,信息化技术取得不断进步,而计算机应用也呈跨跃式发展,我国的信息化技术远落后于发达国家和一些发展中国家,因此,电子商务要分阶段赶上发达国家,逐步稳定的促进电子商务。预计到2030年,中国的经济和社会信息化达到中等发达国家水平,而我国沿海地区也与发达国家同步。当前是我国信息化建设高速发展的时期,而我国的计算机应用也将进入更高水平,进入新阶段,经济与社会信息化也会实现跨跃式发展。
1、互联网及其应用继续快速发展,计算机应用网络化水平有显著提高。我国计算机装机台数从90年的50万台到2010的亿台,互联网技术不断推广,用户量达2亿,因此,我国的计算机网络设施将逐步完善,带宽与速度也将呈显著提高趋势。
2、政府信息化、电子政务显著提高。随着金字系列重点应用工程的基本完成,我国的政府信息化与电子政务有很大改善,实现政府网上办公,资源共享,全民监督,为我国广大人民群众提供信息服务。
3、各类电子商务逐步发展,各类电子商务,包括B2B(BusinessToBusiness),B2G(BootToGecko),B2C(Business-to-Customer)等,在国民经济、工业、农业、交通运输业、证券业等全面展开,还包括电子商务在网络营销方面的应用和网上支付方面都将逐步发展和完善。
结束语:计算机技术在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显,它大大加快了我国社会信息化的发展,其应用频率也会越来越普遍。由此可见,计算机的发展趋势具有很广远的前景,计算机应用系统也将会得到更大的发展空间。计算机与网络遍布世界的各个角落将不再是梦想,社会信息化智能化也不再是梦想。因此,不断地进行计算机技术的探究与发展是我国在未来科技经济建设中必须注重的。
参考文献
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计算机进入了我们的生活,从我们认识计算机到现在为止,他发展的速度是无可比拟的。我们的生活因有了计算机而变得更现代化。下面是我给大家推荐的计算机发展前景论文,希望大家喜欢!计算机发展前景论文篇一 浅谈计算机发展与前景 【摘要】随科技不断的创新,信息化时代已经向我们走来,这个时代的最重要的标志就是计算机的广泛应用。我们的生活因有了计算机而变得更现代化。如今社会上计算机应用已经达到非常普及的程度,随时随地都可以见到计算机的身影。本文浅谈了计算机的发展与未来,让大家进一步熟知计算机的发展。 【关键词】计算机发展;高性能计算机;发展前景; 一、计算个机发展的现状 计算机进入了我们的生活,从我们认识计算机到现在为止,他发展的速度是无可比拟的。计算机开始进入生活时候,他的外形、功能、系统等各个方面都是比较简单化的,人们只用它来统计数据,人们以及各种组织机构使用计算机来管理他们的信息速度也迅速增长。应用于工作上的需求。庞大的计算机和昂贵的价格不能使人们的在计算机的需求上得到普及。他携带很不方便。并且存储量很小。而经过几年的发展。新一代的计算机问世,他不但实用于工作上的需要而且也成为了家庭娱乐的重要工具。现在,更新一代的计算机给我们的生活带来了新的 文化 ,它的小巧精湛使人们携带方便,快速的浏览速度和管理系统的先进化使人们随时随地都能有最新的信息。在家庭娱乐上。无论是男女老少都能做为平时的消遣来使用。计算机随着人们生活水平的提高达到了普及的状态。现在,很多工作人员在家就可以办公,学生们通过远程教学就能获得更多的学习知识。以前人们相互联系是通过写信的方式或者是电话,而现在的网络运行使人们随时随地就能相互了解、节省时间和费用。所以在生活中和学习中都能很好的运用计算机。 二、新型高性能计算机 硅芯片技术高速发展的同时,也意味看硅技术越来越接近其物理极限。为此,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机的体系结构与技术都将产生一次量与质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机、纳米计算机等,将会在二十一世纪走进我们的生活,遍布各个领域。 1.量子计算机 量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,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。量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态.使信息沿着聚合物移动,从而进行运算。量子计算机中的数据用量子位存储,由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。因此,一个量子位可以存储2个数据,同样数量的存储位,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时量子计算机能够实行量子并行计算,其运算速度可能比目前计算机的Pentium DI晶片快10亿倍。除具有高速并行处理数据的能力外,量子计算机还将对现有的保密体系、国家安全意识产生重大的冲击。 2.光子计算机 光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传翰和存储。光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。在光子计算机中,不同波长的光代表不同的数据,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。 3.分子计算机 分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶,而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下,甚至在生物有机体中运行,并能以 其它 分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、分子化学反应算法等几种类型。分子芯片体积可比现在的芯片大大减小,而效率大大提高,分子计算机完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量,1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子,所以分子计算机既有自我修复的功能,又可直接与分子活体相联。美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件,可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。以色列科学家已经研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机。预计20年后,分子计算机将进人实用阶段。 4.纳米计算机 纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围,质地坚固,有着极强的导电性,能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展来的新的前沿科研领域,最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子机械系统起步,把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积只有数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。美国正在研制一种连接纳米管的 方法 ,用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件,发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测,10年后纳米技术将会走出实验室,成为科技应用的一部分。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好,将逐渐取代芯片计算机,推动计算机行业的快速发展。 三、计算机发展的前景 从当前的前景看,随着计算机技术、通信技术、科技技术等一系列的发展以及他们技术直接的相互融合不断的促进了计算机网络的诞生和发展。从通信领域利上来看。他们运用计算机技术,可以进一步提高通信系统的性能和速度。计算机网络在当今信息时代对信息的收集、传输、存储和处理起着非常重要的作用。他们的应用性已经渗透到社会的各个方面。在生活中的信息这条无形的信息公路更是不能离开它。因此,计算机网络对整个信息社会有着积极其深刻影响着人们的生活与工作,已经引起人们的高度重视及大兴趣。未来,我们将看到一个充满虚拟性的网络新时代。人们的工作、生活方式都有极大的改变。大家的一切都将成为网络的生活。[3]Inter装置之间的通信量不断的超过人们之间的通信量。他将从一个很简单的数据库转变成更高的智能数据库。无论是个人还是各个企业都将获得更加个性化的、全方位的优质服务,而这些服务不会在像以前有一大群人操作,而是由软件设计人员在一个开发的平台中实现。不久的未来, 无线网络 将更加普及,短距离无线网络前景更是被所有人看好。同时,计算机网络的快速发展,人们也不能将网络安全问题忽视。网络安全经过多年的发展和不断的改进,已经发展为有着综合性知识的多门学科。它包括:通信技术、 网络技术 、计算机软件、硬件设计技术、网络安全与计算机安全技术等等。所以在现实线速的安全处理仍然是网络发展的一个主要方向和发展前景。而人才的需求更有严格的要求。未来需要的计算机人才将是专业性高端技术人才。一个人可以综合计算机的所有系统和技术。所以,各个高校为了配合和培养社会适应性人才而努力。 【结束语】 计算机的发展,不仅仅只是一个工具的进步,更多的是成为一种文化、一种生活融入到社会各个领域。无论计算机如何快速的发展,它都将为人类全身心的服务,如果没有了计算机。那么我们的生活将会陷入一种半瘫痪的境地,所以计算机在生活中起着至关重要的作用。 【参考文献】 [1]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状及趋势[J].科技创新与应用,2012. [2]张华.浅谈计算机应用技术的发展与应用[J].现代农业,2012. [3]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011. 计算机发展前景论文篇二 试谈计算机技术未来发展前景 【摘 要】本文结合计算机技术的现状对未来计算机技术的发展趋势进行了一些阐述。 【关键词】计算机技术;发展 一、计算机技术的发展现状 计算机技术的发展逐渐向智能化以及运行高速、机身轻巧、纤薄方向转变,因此对计算机的软件要求就更加精细,计算机将会发展成为更加智能化、人性化,它除了能够提供我们现在所用的键盘输入和手写输入,关键技术的发展,更让我们能够有身临其境的感受,计算机的虚拟现实技术就是最好的体现。 随着计算机技术的发展,越来越多的新型计算机系统产生,各个国家都给计算机技术的研究人员提供各方面支持,这将会为计算机的跨越式变革和质的飞跃提供很大的帮助。如今我们正在深入开发的、已经出现的如生物计算机、纳米计算机、光子计算机和量子计算机等都是新技术的产物,随着技术的成熟将会运用到我们的生活中,给工业生产、经济发展和我们的生活带来更多的方便。 在量子效应基础上开发的量子计算机的存储量比普通的计算机存储量要大很多倍,运算速度也异常惊人,目前正在开发中的量子计算机主要有离子阱量子计算机、核磁共振量子计算机、硅基半导体量子计算机。量子计算机的普及和应用将会大大的提高计算机的存储能量和计算速度,应用到生活中会节省大量的计算时间和存储空间。 光子计算机主要是用光硬件替代普通计算机中的电子硬件,利用光运算替代电运算,如果按原有电运算的速度进行比较,它的通过能力远超过现今世界上最先进电话电缆的很多倍。光的高速和并行能力决定了以其为依据而研究的光子计算机拥有高运算速度和并行的处理能力,能同时展开多项运算,大大节省时间。 生物计算机也可称为分子计算机,生物计算机主要是通过生物介质之间的作用进行运算,人们发现了DNA在不同的状态下可以代表不同的信息,DNA分子之间发生化学反应后会把一种基因代码转换成另一种基因代码,这种基因之间的转换也是一种运算过程,如果可以控制这种过程,就能完成生物计算机的运算。DNA分子具有惊人的存贮量,而且计算时消耗的能量也小,如果能够运用到生产生活中,不但能够提高速度,还能节省能源,是符合我国可持续发展政策的长远之计。 纳米技术的最终研究目标是人可以按照自己的需求操纵原子,制造出符合人类需求的产品。纳米技术应用到计算机内存芯片的研究方面几乎不会耗费任何能源,还会比现有的计算机性能强很多,但是这种技术的应用还需要时间。 二、互联网的应用和发展 如今互联网和计算机已经密不可分,加入网络的计算机已经融入到了人们的生活中,逐渐成为一种工作、学习和生活的习惯方式,人们可以通过互联网获得自己所需的信息,互联网把整个世界联系起来,大大了缩小了人们的交流距离。 随着Internet技术成熟应用于生产生活的各个方面,计算机系统也在不断的完善和进步。计算机的处理能力越来越高,无线移动通信技术也日趋成熟。新的业务得到了拓展和广泛应用。移动计算机已经成为计算机产业的主要发展方向,它能够提高工作效率,并且让使用者可以随时随地交流和获取信息。移动计算机主要是把计算机、通信和计算有机的结合在一起,发挥他们的最大作用。通信系统挑战在无线移动环境中的信号问题,全球化的的发展,信息时代的到来,把数字通信和移动计算机融为一体,人们可以通过无线通信上网、学习、办公等。 三、计算机控制系统的发展前景 1.计算机控制系统的发展需要普及先进的技术,其中应用可编程序控制器就是一种为工业生产和工业环境设计的计算机系统程序。它主要是通过存储器来储存用户的指令,然后通过模拟的输入或数字输入来完成定向逻辑运算,比如定时功能、计数功能等。这些功能大多数都是采用大规模的集成电路作为存储器应用系统的主要控制器,近几年应用可编程序控制器因其功能、体积、价格以及可靠性等更加成熟和完美,所以模块的开发也更加成功。智能的I/O模块的成功开发和运用,让应用可编程序除了已经具有逻辑判断和运算的功能之外,同时还具有故障自诊断、数据处理等功能,大大增加了可编程序控制器的应用范围。 2.集散控制系统的开发和应用。所谓的计算控制系统就是把计算机作为其核心,把计算机和工业控制计算机、显示 操作系统 等有机的结合起来的一种计算控制系统。它能够为工业生产提供更多的信息化帮助和运算,为生产的自动化创造了有利的条件。如果生产能够采用集散控制系统,会大大的降低成本,使工业发展向低成本、高速率、可靠性、综合性方向发展,所以要加快集散控制系统的开发和研究,使其尽快能够应用到生产中去,提高生产效率。 3.智能系统的开发。智能系统是用机器人来模拟和代替人类活动的重要方面,它的主要目标就是无人类干预的情况下,智能机器能够自主驱动机器实现人类的需要。智能系统主要可以划分为分级递阶智能控制系统、神经网络控制系统、模糊控制系统等。应用智能系统来实现对计算机的控制,能够在很多方面、很大程度上有力的推动科学技术的发展和进步,应用到生产中,能够提高生产的自动化水平,应用到生活中,能够给人类带来更多的方便和快捷。计算机智能系统目前为止只是在较浅层的方面模拟人类的大脑进行思维活动和逻辑判断,通过更加深入的开发和研究,能够模拟人类的思维进行各种算法的控制。智能系统的开发会随着计算机在未来领域的发展而发展,计算机的发展也离不开智能系统的应用。 参考文献: [1]黄振中.美国信息技术与产业[J]. [2]王恬.信息高速公路与未来社会五大趋势[J].社会学研究,1997. 计算机发展前景论文篇三 试谈计算机通信网络的发展前景 目前,计算机网络和数据通信正迅速发展,各国都通过建成的公用数据通信网享用各数据库资源和网络设备资源。以更快的发展高新技术和国民经济服务。计算机通信、数据库技术相基于两者基础上的联机检索技术已被广泛应用于信息服务领域。信息量与随机性增大,信息更新加快,信息价值明显提高,信息处理与利用更加完善和方便。因此,计算机网络通信系统是信息社会进步的显著标志,在信息处理和传递中占据着及其重要的位置。 一、什么是计算机通信网络 计算机通信是一种以数据通信的形式出现,在计算机和计算机之间或计算机和终端设备之间进行信息传递的方式。人工采集、报刊、会员单位组织的传统信息服务方式正逐渐被以数据库形式组织的信息通信计算机网络供用户联机检索所代替。它是现代计算机技术与通信技术相互融合的产物,在武器控制系统、军队指挥自动化系统、决策分析系统、信息处理系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到了广泛应用。 二、现代网络通信技术 1. 多媒体通信技术 多媒体可以分成静态媒体和连续媒体。静态媒体:没有时间维,播放速度不影响所含信息的再现。连续媒体:由媒体“量子”组成,有隐含时间维,播放速度影响所含信息的再现。 连续媒体基本特征:媒体内连续性、媒体间同步、高带宽,多媒体通信技术面临的挑战主要来源于连续媒体。 2. 光通信技术 光通信是一种以光波作为传输媒质的通信方式。光波与无线电波同属于电磁波,但光波的频率要比无线电波的频率高,且波长比无线电波的波长短。因此,它具有通信容量大、传输频带宽和抗电磁干扰能力强等优点。 光波按其波长长短,依次可分为红外线光、紫外线光和可见光。红外线光和紫外线光均属不可见光,它们同可见光一样都可以用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信。 3. 第四代移动通信技术-4G 4G的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线局域网、宽带无线固定接入、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能,可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务,也可以在任何地方用宽带接入互联网。因此,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。 三、网络通信技术的展望 1.信息网络与交换:下一代宽带业务交换技术、支持移动多媒体业务的新一代移动网与智能网互连平台、网络流量与QoS管理、新一代信息网管理、网络互连体系结构与优化等。 2.光传送网技术:40Gbps SDH系统、多Tbps DWDM系统、基于DWDM的光网络互操作性、生存性与管理、高速光传输的色散补偿与色散管理、喇曼放大器技术及应用、OTDM局域网、OCDMA技术、光交换网、空间光网络技术等。 3.宽带个人通信网:新一代无线个人通信系统技术、分布式无线宽带个人通信系统、蜂窝无线交互式数据和多媒体广播系统、实现增强型数据速率的3G、post-3G和4G系统技术等。 4.新型空天通信平台:天、空、地一体化组网技术、空中高速干线接力传输技术、多波束智能天线技术、多媒体宽带业务数字广播与推送技术、空天平台接入网络技术等。 若干年的信息化实践表明,人们认识到基于网络信息通信技术应用和创新的信息化不仅是一场新技术革命,而且是一场意义深刻的管理革命。它要求我们解放思想,打破部门和行业割据,实现城市信息资源的整合与共享。要求我们打破传统落后的固定思维模式,推进信息通信技术在各个领域的广泛应用,以信息化革命推动城市化革命。相信不久的将来计算机通信网络给我们的生产、工作和生活方式带来巨大的变革,给政府决策和城市管理带来革命性的进展,也将大大提高城市生活的品质与幸福指数。 猜你喜欢: 1. 关于计算机发展的论文范文 2. 浅述未来计算机的发展趋势论文 3. 关于计算机发展的论文精选范文 4. 关于计算机发展及未来的论文 5. 计算机的发展趋势
【文章摘要】 计算机诞生于上世纪40年代的美国,第一台计算机埃尼阿克于宾夕法尼亚大学制造而成,随之而来的便是现代化科技信息时代。至今,计算机已经经历了60多年的发展,其更新换代的速度极快,现代社会中的计算机容易携带,属于多功能便携式计算机。现代化计算机发展飞速,且帮助人们解决了日常生产生活问题。可以说计算机技术的飞速发展,可有效改善人民的生活水平,且促进国民经济发展。本文分析了计算机技术的发展及其未来趋势,并提出了实用性应用策略,为计算机的进一步发展提供参考依据。
【关键词】 计算机技术;发展;未来趋势
引言
经济水平的不断提升,推动了计算机技术的飞速发展,经过多年的发展,计算机技术应用范围逐渐广泛。随着人类社会的不断发展,计算机科学和技术亦随之不断成熟,计算机体积亦持续变小,且其运转速度飞速提升,这时其制造成本亦不断降低,已经是人们日常生活与工作中不可缺少的工具。计算机技术已被广泛应用于各大行业,提高了人们的生活水平,且推动了社会的进一步发展。因此,探讨计算机技术的发展及其未来趋势,对计算机技术水平的提升有着极大推动作用。
1.计算机技术
1946年,世界上第一台计算机在美国诞生,到了1959年,第一台国产计算机诞生且投运。计算机控制技术发展经历了下述几个阶段:起步时期是在上世纪50年代中期,这时的计算机被运用至工业生产中,为工业行业带来很大的经济效益;到了60年代时,则计算机控制技术进入了试验阶段,这个时期的计算机控制技术是应用于化工行业中,且替代传统欧诺个模拟控制;而在70年代时,计算机则到了快速推广阶段,微型计算机的运行的速度极快,其可靠性高,体积变小,价格也开始下降,从而被应用于诸多行业中;现代化计算机控制技术还在不断改善,比如基于PC总线板卡和工控机的'计算机控制系统,亦或者是基于PLC计算机控制系统与集散控制系统等,但计算机技术的发展不会至此停止,未来的计算机控制技术会打破各种传统,产生新型计算机控制技术,从而推动社会科技的进一步发展。计算机技术的发展及未来趋势探讨曹晶中国电信股份有限公司新疆分公司
2.未来计算机技术的特点
计算机科学及技术专业化、综合化随着计算机技术水平的不断提升,使得计算机更为大众化、综合化,现代化计算机应用亦是十分专业。为了能够满足许多特殊专业人员的业务需求,则计算机专业化水平飞速提升,目前的计算机可为人们提供不同的服务。计算机高层次着眼于计算机性能及其运行速度而言,计算机主频精密度已实现更高等级的发展。而英特尔公司目前已经具备10亿以上的晶体管处理其,于同个计算机中运用成百上千的处理器,现代化社会发展下的许多国家最高级计算机均是并行处理来实现运行的。此类计算机运行方式,使得计算机更高级,人们对此类高等级的计算机运行方式十分青睐。计算机科学技术更广泛随着计算机技术的飞速发展,其已被广泛应用于各大行业、各个国家,可以称得上是无处不在的,近些年来的计算机逐渐渗透于多个领域,这时的计算机则有着更大程度的拓展。未来的每个家庭中都会有计算机,而人们的日常学习及工作均实现完全电子化,且计算机价格亦会逐渐降低,从而逐渐走进寻常百姓家。
3.计算机技术发展趋势
着眼于计算机而言,其早期主要是服务于军事的,早期的计算机体积极大,其实际应用局限性极大。而计算机硬件技术的飞速发展,现代化计算机效率更高、且其体积很小,当代人们使用的服务器、个人PC、笔记本电脑、平板电脑等,这些均是计算机飞速发展的体现。随着互联网技术的发展,计算机信息技术亦随之出现。而信息网络属于一个十分庞大的社会性资源,人们可以采用各种终端来获得所需的信息,终端系统会对其进行详细处理,最终尽数呈现。且互联网的发展使得网络数据传输速度不断提高,且其数据传输亦十分安全。而现代社会更强调云计算技术与云服务模式,这也是互联网技术发展至这一阶段的重要表现,本文对计算机技术发展趋势进行了下述几方面分析:
计算机硅芯片超高性能可以说超高性能的计算机硅芯片决定着计算机的价值,硅技术的飞速发展,新计算机研究亦开始定型,当代的超高性能计算机包括量子计算机、分子计算机、纳米计算机、光子计算机。而量子计算机的储存量很大,其计算速度极快;分子计算机储存信息很多,且其运算速度亦是非常快,体积要比普通计算机小,耗电量小;纳米计算机价值很高,其体积小,且制造成本低,运算速度极快,且储存量亦大,若该项技术被真正落实,则会取代硅芯片计算机;光子计算机运行速度是较为客观的,其主要是采用光子换掉电子,从而进行数字计算,且不同数据采用不同长度的波替换的,能够处理极其复杂的数据。
计算机微型化早期的计算机就像是个庞然大物,各项基本功能的发挥均需宽大且庞大的体积而实现,但随着计算机技术的飞速发展,计算机体积不断缩小,且其功能亦在不断健全与完善,很小软件的结合都可发挥及其强大的功能。微型化计算机可促使计算机逐渐渗透进人们的各方面生活;计算机体积的缩小,人们可以自由携带,以便提升人们的生活水平。
光学计算机光学计算机强调的是以电子或者是电流促使计算机快速处理海量信息,它具有极高的运算速度及耗电量极地的特点,其间不可缺少的器件就是空间调制器,用光内连技术实现储存部分与运算部门的链接,且其运算部分是可以直接存取的。光的传播速度极快,且光子计算机可以在室温下使用,并且不容易出现错误。光学计算机的思想在计算机体系结构方面取得了一系列的创新和突破,但在现阶段,光学计算机仍处于研发阶段。
计算机及通信技术结合现代化电子技术发展飞速,网络化早已打破了传统的计算机实现,手机快速普及,且与人们现代化生活早已合二为一,使得人们的通信更便捷,且现代人的行踪已经不是秘密,电话联系就可将人们变为社会透明人。加上移动商务与移动办公的涌现,人们传统的生活、工作模式早已被打破,而各种移动通信设备的应用,使得人们的生活与通信变得更便捷。
4.计算机相关技术中多功能体系的建立
通过对于计算机的发展史的介绍,计算机的发展离不开相关的多功能体系的建立和完善。随着完善过程的迈进,计算机也得到了很好的发展。计算机技术的不断发展的关键就是构建不同的计算机相关的功能体系。
5.结束语
随着互联网工程的大量普及和应用,计算机技术被广泛使用。根据计算机技术在各个行业中应用的情况可以看出它对我们生活的影响是巨大的,甚至成为了不可或缺的部分。为了能够使计算机技术更好的为人们服务,加大力度开发新的计算机技术成为当前的首要任务。