第一篇：控制學科前沿講座

控制學科前沿

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講座學習小結

2013年5月2號 本學期學院為我們開設了控制學科前沿講座，主講老師是大家慕名已久的楊慧中老師，總的來說，通過對這門課或者說是講座的學習，我對自動化這個專業的一些問題有了更深的了解，讓我對專業的學習有了明確的方向和目標。以下本人選取一個方面進行學習小結。選題：

以地鐵工程項目為例，描述其中涉及到哪些控制的理論和技術。

摘要:地鐵工程項目管理是一個大系統,具有規模大、實施過程復雜的特點。項目計劃的科學化與項目控制的有效性顯得尤為重要。文章就地鐵工程項目計劃與控制的實踐進行討論和研究,闡述了地鐵工程項目的計劃與控制要點,從實踐中去豐富項目管理的思想和方法。

關鍵詞:地鐵工程 項目管理 項目計劃 項目控制

0 引言

地鐵工程是一項龐大而繁雜的系統工程,具有工程技術含量高、施工難度大、組織管理復雜等特點。因此,地鐵工程的施工單位一般都是在工期緊、任務重、矛盾多、壓力大的情況下進行項目管理。而施工單位幾乎全都是國家特大型施工總承包單位,過去對大型項目的施工和管理具有豐富的經驗。但隨著市場機制的轉變,建筑業和基本建設管理體制改革的不斷深化,大型施工單位的生產方式和組織結構必須進行深刻的變革,必須運用科學的項目管理體系,使管理水平更上一個臺階,做到更加科學化和規范化。實事求是地說,目前國內在建的一些地鐵工程項目中,相當一部分施工企業離項目管理的標準差距還較大,管理模式陳舊,缺少創新,表現為效率低下,執行力微弱。特別是項目的計劃與控制技術,更是缺少科學的手段和方法。這樣便很難生產出優質的產品,無法滿足經濟增長的要求。現就地鐵工程中的項目計劃與控制技術進行討論和研究。1 地鐵工程項目的特點

1.1 地鐵工程項目具有系統性

地鐵工程項目是一個大系統[1]。項目的系統性主要表現在項目范圍的系統性、項目目標的系統性和項目實施過程的系統性。其項目管理首先是管理系統的運行,體現項目管理的科學理論,應以系統論、控制論和信息論為基礎,并細化到項目實施的組織、計劃、指揮、控制和協調的有效性上來。因此,地鐵工程的項目管理活動要建立系統觀念,運用系統方法進行系統管理。1.2 地鐵工程項目具有一次性

地鐵工程項目和其它大多數建設項目一樣,從項目的實施開始到最終產品完成之間,不會產生完全相同的任務,也不容許重復,更不允許推倒重來。這也給地鐵工程項目管理帶來了較大的風險。只有充分認識這一特點,才能有針對性地根據項目的特殊情況和要求進行科學、有效地管理,以保證地鐵工程的一次成功。1.3 地鐵工程項目的空間固定性

地鐵工程項目具有空間固定性。規劃與設計的線路與地點一旦敲定,項目實施過程不管遇到什么障礙和阻力,均不會輕易改動。因為一個站臺點的改動,牽一發而動全身,投資額將會成倍增加。那么對項目管理的要求更為嚴格,不管多大困難均要進行克服,確保按計劃完成工作量,嚴格進行過程控制達到目標。1.4 地鐵工程項目具有高投資性 地鐵工程項目均是投資額巨大的項目,少則幾十億,多則過百億。這就要求項目建設只能成功、不能失敗,否則將帶來嚴重后果,對地方或城市的經濟發展帶來巨大影響。

1.5 地鐵工程項目具有較長的周期性

地鐵工程項目由于規模大、工作量繁多、技術復雜、專業面寬。因此,其項目的周期也較長,從開工到運行一般需要3~5年時間,要求項目管理者在進行管理時具有長期作業的意識,計劃應周詳,過程控制應嚴謹,能承上啟下。2 地鐵工程項目計劃

根據以上地鐵工程項目各特點。施工企業應制訂詳細的工程項目的施工計劃。2.1 地鐵工程項目計劃制訂的必要性

項目管理的首要目標是制訂一個構思良好的項目計劃[2]。對于地鐵工程,特別是在作出影響項目整個過程的主要決策的初始階段,由于項目管理非同于作業,它很少具備重復性,它是一個創造性的過程。項目早期的不確定性很大,所以項目計劃必須逐步展開和不斷修正,這又取決于能否適當地對計劃的執行情況作出反饋和進行控制。一個完善的項目計劃可以將失敗概率降至最低,將風險控制在一個合理的水平之上,還可以最大限度地保證在預期的時限內達到預期的效果。2.2 地鐵工程項目計劃制訂時應考慮的因素 1)項目計劃應具有可調性。即在制訂進度計劃時必須留有一定的余地。必須充分考慮到項目實施過程中的交叉,盡量避免沖突和干涉。能夠根據預測到的變化和實際存在的差異,及時作出調整。

2)項目計劃應具有創造性。充分發揮與利用想象力和抽象思維的能力,對分包商和業主進行充分的了解和掌握,通過創造性地管理和協調,滿足項目發展的需要。

3)項目計劃應具有分析性。以項目為核心,研究其內外部的各種因素,及時發現各種不利及有利因素。確定各種變量和分析不確定的原因。

4)項目計劃應具有響應性。項目計劃要以工程小組為核心,注意并行小組之間項目計劃的協調。能及時地對項目實施過程中存在的問題作出快速反應,確定問題所在,提供計劃的多種可行方案。

2.3 地鐵工程項目WBS(WorkBreakdownStructure)為方便制訂完善的網絡計劃,必須對項目工作進行分解[1]。地鐵項目工作分解結構舉例如圖1。地鐵工程的項目控制

3.1 地鐵工程項目控制的涵義

所謂控制就是為了保證系統按預期目標運行,對系統的運行狀態和輸出進行連續的跟蹤觀測[3],并將觀測結果與預期目標加以比較,如有偏差,及時分析偏差原因并加以糾正的過程,所以說項目的控制過程是極其復雜的。項目控制示意圖見圖2。

3.2 地鐵工程項目控制的內容、目標及依據

地鐵工程項目的控制內容絕不是簡單的動力學上所說的控制,它需要許多不同的變量表示項目不同的狀態形式。地鐵工程項目往往有好多項作業同時進行,它的形態是多維的,其變量較難量測。同時由于地鐵工程自身的特點及高度的社會影響力,除了要求地鐵工程項目管理要超出常規的質量、進度、成本三大基本目標與任務外,還應增加安全控制和合同控制兩大基本任務,即地鐵工程施工項目管理需完成五大主要任務:進度控制、成本控制、質量控制、安全控制、合同控制。具體描述見表1。

3.3 地鐵工程項目控制主要方法 1)會議制度。項目開始后,為了有效地控制項目,地鐵指揮部會在各個重要的時間節點召開關鍵會議。會議的主要內容是總結上一階段工作、分析問題、提出建議和要求。關鍵會議也是協調不同學科、不同工作小組、承包商和供應商之間的工作任務的重要手段。項目部還可利用此會議請求相關單位為項目解決一些靠自身無法解決的問題。這種會議是項目控制系統的潤滑劑,同時項目部自己內部的各種例會也極為重要。

2)信息文件控制制度。加強信息文件管理也是項目控制的一項重要方法,如重要問題討論的書面材料、專家論證會會議資料、所有的會議記錄、完善的文件檔案、文件的分發制度等。3)外聯工作的重要性。傳統的項目管理中,幾乎不存在外聯問題,但地鐵工程大部分位于市區,作為巖土工程施工,將不可避免地引起環境工程地質問題,其表現為房屋和道路的變形或損壞,由此引起的糾紛和突發事件此起彼伏,修復、賠償等問題的處理情況也嚴重影響項目的施工節點。因此,加強外聯工作,消除和減少項目的外因影響已成為項目控制的又一種方法。結論

1)地鐵工程作為大型工程項目,項目計劃與項目控制是該工程項目管理的重要內容。在對項目進行科學的計劃條件下,對實施過程進行自始至終的、隨時隨地的和全面的控制是確保項目成功的關鍵。

2)項目計劃與項目控制的關系體現在計劃控制中。它們之間存在著一種緊密的關系,計劃實現的保障是由控制來承擔的;同時它們還是彼此互為條件的,即沒有控制的計劃是毫無意義的,而沒有計劃的控制則是無法實現的。

3)對于地鐵工程項目,必須重視項目計劃和項目控制的實踐性,真正地去完善項目管理行為。地鐵工程項目中新的問題和事件層出不窮,一些傳統的項目管理模式已經很難湊效。因此,要求在地鐵工程項目管理實踐中還要進一步豐富項目管理知識體系,以便更快提高項目管理水平,創造更為優質的產品。

參考文獻

[1]盧向南.項目計劃與控制[M].北京:機械工業出版社,2007.[2]朱宏亮.項目進度管理[M].北京:清華大學出版社,2002.[3]劉伊生.建設項目管理[M].北京:北方交通大學出版社,2001.

第二篇：控制學科前沿講座心得

控制學科前沿講座學習心得

本學期學院為我們開設了控制學科前沿講座，通過對本門功課的學習，我們對自動化專業有了更深的了解，對專業的學習有了更明確的目標和方向。同時也堅定了我們為祖國控制學科發展而奉獻的決心。

控制科學與工程是一個覆蓋面寬、層次跨度大的一級學科，它由控制理論與 控制工程、模式識別與智能系統、系統工程、制導·導航與控制、檢測技術與自動化裝置五個二級學科組成。控制科學是以控制論、信息論、系統論為其方法論基礎的，因此它首先是一門科學，它研究的是人們實現有目的行為的一般原理和方法，在這個意義上，控制科學對于人們認識自然、改造自然具有普遍的意義，控制科學的精髓是它的概念和方法，特別是作為其核心的模型、控制、反饋、優化等概念和方法。控制工程是控制論一般原理在工程系統中的具體體現，因此必須從工程系統的角度進行技術的集成，必然涉及到各行各業的技術和工藝背景。所以，控制工程從來就不是控制學科的專利，它應該也必須在與各工程領域的結合和各種相關技術的集成中得到發展。控制科學與工程作為一門通用的技術學科，這一學科包含的內容軟硬俱全，軟可以軟到控制數學，在抽象層面上以數學和邏輯為工具研究控制系統的一般規律，硬可以硬到到完全與硬件打交道，用元器件、集成電路搭建控制器與傳感器和執行機構組合成一個實實在在的控制系統。

“自動化”顧名思義是指實現過程或系統的自動運行，但它比用機械取代人的肢體勞動即機械化有著更深更廣的含義，其核心就是用控制論、系統論和信息論的思想去實現有目的的行為的過程。“信息化” 提出在60年代，它是培養、發展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產力，并使之造福于社會的歷史過程。信息資源是信息化的基礎，開發利用信息資源是信息化的核心。“自動化”與“信息化”并不是同一回事，但是，兩者既有聯系，也有區別與特點。“自動化”與“信息化”兩者的聯系是：研究工作的時代相同，研究工作的理論基礎相似，研究工作的基本工具相同，研究問題的領域交融。兩者的區別是,首先，研究的對象明顯不同。其次，研究“自動化”與“信息化” 兩者的科學技術界的出發點不同，角度不同。再次，內涵與特點不同。“自動化” 信息化”雙方既互為依托，同時也相互促進。信息時代里 “自動化”與“信息化”雙方既互為依托，同時也相互促進。信息時代里，自動化就成了在機械化時代自動化的基礎上的信息時代的自動化。在計算機用 于自動化之前，自動化的功能目標是以省力為目的，代替人的體力勞動。隨著計算機和信息技術的發展，計算機和信息技術作為自動化技術的重要手段，自動化的視野大大擴展，自動化的功能目標不再僅僅是代替人的體力，而且可以代替人的部分腦力勞動。目前，國際上很多著名的工業自動化企業(廠商)紛至沓來，將他們信息技術用于企業產品設計、制造、管理和銷售的全過程，以 提高企業在“全球化”的形勢之下的市場應變能力和競爭能力。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。因此，從提高企業自動化系統工作層次的角度看，信息化的確是促進了自動化的提高，而且可以說，信息化是更高層次的自動化。

隨著科技的發展和時代的進步，智能化深入人心，“物聯網”的概念也隨即產生。顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。“物聯網”是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。其核心就是通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程的聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。因此，物聯網的實現對“自動化”與“信息化”提出了更高的要求，也體現了兩者結合的重要性。縱觀20世紀人類有許多的大發現和大發明，而21世紀人類也必將有更大更新的大發現和大發明。我學院正在緊跟時代的步伐，考慮如何在科技與經濟高速發展的21世紀將學院提高到一個更高的檔次，于是物聯網工程學院便誕生了！但是，現今物聯網技術還沒有發展成熟,還有很大的提升空間，我們難得的與西方發達國家站在同一起跑線上，所以，我們要抓住機遇趕超西方發達國家，讓祖國的控制學科位于世界一流之列。同時，作為一名大學生，我一定要好好學習專業知識，為祖國控制學科的發展貢獻一份微薄力量。

過控

0403

廖衛平

第三篇：控制學科前沿講座學習小結（推薦）

控制學科前沿講座學習小結

班級：自動化0803

這學期學院為我們開設了控制科學與工程學科的講座，通過對這門課的學習，使我對自動化這個專業的一些問題有了更深的了解，讓我對專業的學習有了明確的方向和目標。

控制科學與工程學科的性質

控制科學與工程是一個覆蓋面寬、層次跨度大的一級學科，它由控制理論與控制工程、模式識別與智能系統、系統工程、制導·導航與控制、檢測技術與自動化裝置五個二級學科組成。控制科學是以控制論、信息論、系統論為其方法論基礎的，因此它首先是一門科學，它研究的是人們實現有目的行為的一般原理和方法，在這個意義上，控制科學對于人們認識自然、改造自然具有普遍的意義，控制科學的精髓是它的概念和方法，特別是作為其核心的模型、控制、反饋、優化等概念和方法。

控制工程是控制論一般原理在工程系統中的具體體現，因此必須從工程系統的角度進行技術的集成，必然涉及到各行各業的技術和工藝背景。因此，控制工程從來就不是控制學科的專利，它應該也必須在與各工程領域的結合和各種相關技術的集成中得到發展。

控制科學與工程作為一門通用的技術學科，這一學科包含的內容軟硬俱全，軟可以軟到控制數學，在抽象層面上以數學和邏輯為工具研究控制系統的一般規律，如能控性、能觀性、最優性、穩定性、離散系統狀態變遷等，硬可以硬到完全與硬件打交道，用元器件、集成電路搭建控制器，與傳感器和執行機構組合成一個實實在在的控制系統。

自動化和信息化的關系及其對推動工業化的作用

自動化，顧名思義是指實現過程或系統的自動運行，但它比用機械取代人的肢體勞動即機械化有著更深更廣的含義，其核心就是用控制論、系統論和信息論的思想去實現有目的的行為的過程。

“信息化”的提出在60年代，它是培養、發展以計算機為主的智能化工具為代表的新生產力，并使之造福于社會的歷史過程。信息資源是信息化的基礎．開發利用信息資源是信息化的核心。

“自動化”與“信息化”并不是同一回事，但是，兩者既有聯系，也有區別與特點。“自動化”與“信息化”兩者的聯系是：研究工作的時代相同，研究工作的理論基礎相似，研究工作的基本工具相同，研究問題的領域交融。兩者的區別是：首先，研究的對象明顯不同。其次，研究“自動化”與“信息化”兩者的科學技術界的出發點不同，角度不同。再次，內涵與特點不同。

“自動化”與“信息化”雙方既互為依托，同時也相互促進。在信息時代里，自動化就成了在機械化時代自動化的基礎上的信息時代的自動化。在計算機用于自動化之前，自動化的功能目標是以省力為目的，代替人的體力勞動。隨著計算機和信息技術的發展，計算機和信息技術作為自動化技術的重要手段，自動化的視野大大擴展，自動化的功能目標不再僅僅是代替人的體力，而且可以代替人的部分腦力勞動。目前，國際上很多著名的工業自動化企業（廠商）紛至沓來，將他們信息技術用于企業產品設計、制造、管理和銷售的全過程，以提高企業在“全球化”的形勢之下的市場應變能力和競爭能力。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。因此，從提高企業自動化系

統工作層次的角度看，信息化的確是促進了自動化的提高，而且可以說，信息化是更高層次的自動化。

隨著科技的發展和時代的要求，人們越來越要求實現智能化，我們學院也在緊跟時代潮流將學院打造成了物聯網學院。物聯網的核心之一就是傳感器，而傳感器的組要作用就是對信息的收集和處理。因此，這就更能體現信息化和自動化相結合的重要性和趨勢。處在科技經濟高速發展的21世紀，在物聯網技術還沒有發展成熟以及還有很大的提升空間，我們難得的與西方國家站在了同一起點的大好機遇之時，作為一名即將畢業的大學生，我一定要好好學習專業知識為我們國家的自動化技術的發展貢獻一份力量。

第四篇：學科前沿講座

學科前沿講座

專業班級： 光信13-3_

姓 名： 朱家興_

學 號： _10134425__

任課教師： 張國營

2016年 11月 11 日

量子計算與量子計算機

【摘要】量子計算的強大運算能力使得量子計算機具有廣闊的應用前景。該文簡要介紹了量子計算的發展現狀和基本原理，列舉了典型的量子算法，闡明了量子計算機的優越性，最后預測了量子計算及量子計算機的應用方向。

【關鍵詞】量子計算；量子計算機；量子算法；量子信息處理 1.引言

在人類剛剛跨入21世紀的時刻！科技的重大突破之一就是量子計算機的誕生。德國科學家已在實驗室研制成功5個量子位的量子計算機，而美國LosAlamos國家實驗室正在進行7個量子位的量子計算機的試驗【1】。它預示著人類的信息處理技術將會再一次發生巨大的飛躍，而研究面向量子計算機以量子計算為基礎的量子信息處理技術已成為一項十分緊迫的任務。2.子計算的物理背景

任何計算裝置都是一個物理系統。量子計算機足根據物理系統的量子力學性質和規律執行計算任務的裝置【2】。量子計算足以量子計算目L為背景的計算。是在量了力。4個公設（postulate）下做出的代數抽象。Feylllilitn認為，量子足一種既不具有經典耗子性，亦不具有經典渡動性的物理客體（例如光子）。亦有人將量子解釋為一種量，它反映了一些物理量（如軌道能級）的取值的離散性。其離散值之問的差值（未必為定值）定義為量子。按照量子力學原理，某些粒子存在若干離散的能量分布。稱為能級。而某個物理客體（如電子）在另一個客體（姻原子棱）的離散能級之間躍遷（transition。粒子在不同能量級分布中的能級轉移過程）時將會吸收或發出另一種物理客體（如光子），該物理客體所攜帶的能量的值恰好是發生躍遷的兩個能級的差值。這使得物理“客體”和物理“量”之問產生了一個相互溝通和轉化的橋梁；愛因斯坦的質能轉換關系也提示了物質和能量在一定條件下是可以相互轉化的因此。量子的這兩種定義方式是對市統并可以相互轉化的。量子的某些獨特的性質為量了計算的優越性提供了基礎。3.量子計算機的特征

量子計算機，首先是能實現量子計算的機器，是以原子量子態為記憶單元、開關電路和信息儲存形式，以量子動力學演化為信息傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算，是指組成計算機硬件的各種元件達到原子級尺寸，其體積不到現在同類元件的1%。量子計算機是一物理系統，它能存儲和處理關于量子力學變量的信息【3】。量子計算機遵從的基本原理是量子力學原理：量子力學變量的分立特性、態迭加原理和量子相干性。信息的量子就是量子位，一位信息不是0就是1，量子力學變量的分立特性使它們可以記錄信息：即能存儲、寫入、讀出信息，信息的一個量子位是一個二能級（或二態）系統，所以一個量子位可用一自旋為1/2的粒子來表示，即粒子的自旋向上表示1，自旋向下表示0；或者用一光子的兩個極化方向來表示0和1；或用一原子的基態代表0第一激發態代表1。就是說在量子計算機中，量子信息是存儲在單個的自旋’、光子或原子上的。對光子來說，可以利用Kerr非線性作用來轉動一光束使之線性極化，以獲取寫入、讀出；對自旋來說，則是把電子（或核）置于磁場中，通過磁共振技術來獲取量子信息的讀出、寫入；而寫入和讀出一個原子存儲的信息位則是用一激光脈沖照射此原子來完成的。量子計算機使用兩個量子寄存器，第一個為輸入寄存器，第二個為輸出寄存器。函數的演化由幺正演化算符通過量子邏輯門的操作來實現。單量子位算符實現一個量子位的翻轉。兩量子位算符，其中一個是控制位，它確定在什么情況下目標位才發生改變；另一個是目標位，它確定目標位如何改變；翻轉或相位移動。還有多位量子邏輯門，種類很多。要說清楚量子計算，首先看經典計算。經典計算機從物理上可以被描述為對輸入信號序列按一定算法進行交換的機器，其算法由計算機的內部邏輯電路來實現【4】。經典計算機具有如下特點：

a其輸入態和輸出態都是經典信號，用量子力學的語言來描述，也即是：其輸入態和輸出態都是某一力學量的本征態。如輸入二進制序列0110110，用量子記號，即10110110>。所有的輸入態均相互正交。對經典計算機不可能輸入如下疊加Cl10110110>+C2I1001001>。

b經典計算機內部的每一步變換都將正交態演化為正交態，而一般的量子變換沒有這個性質，因此，經典計算機中的變換（或計算）只對應一類特殊集。

相應于經典計算機的以上兩個限制，量子計算機分別作了推廣。量子計算機的輸入用一個具有有限能級的量子系統來描述，如二能級系統（稱為量子比特），量子計算機的變換（即量子計算）包括所有可能的幺正變換。因此量子計算機的特點為：

c量子計算機的輸入態和輸出態為一般的疊加態，其相互之間通常不正交；

d量子計算機中的變換為所有可能的幺正變換。得出輸出態之后，量子計算機對輸出態進行一定的測量，給出計算結果。由此可見，量子計算對經典計算作了極大的擴充，經典計算是一類特殊的量子計算。量子計算最本質的特征為量子疊加性和相干性。量子計算機對每一個疊加分量實現的變換相當于一種經典計算，所有這些經典計算同時完成，并按一定的概率振幅疊加起來，給出量子計算的輸出結果。這種計算稱為量子并行計算，量子并行處理大大提高了量子計算機的效率，使得其可以完成經典計算機無法完成的工作，這是量子計算機的優越性之一。

4.量子智能計算

自Shor算法和Grover算法提出后，越來越多的研究員投身于量子計算方法的計算處理方面，同時智能計算向來是算法研究的熱門領域，研究表明，二者的結合可以取得很大的突破，即利用量子并行計算可以很好的彌補智能算法中的某些不足【5】。

目前已有的量子智能計算研究主要包括：量子人工神經網絡，量子進化算法，量子退火算法和量子免疫算法等。其中，量子神經網絡算法和量子進化算法已經成為目前學術研究領域的熱點，并且取得了相當不錯的成績，下面將以量子進化算法為例。

量子進化算法是進化算法與量子計算的理論結合的產物，該算法利用量子比特的疊加性和相干性，用量子比特標記染色體，使得一個染色體可以攜帶大數量的信息。同時通過量子門的旋轉角度表示染色體的更新操作，提高計算的全局搜索能力。

目前量子進化算法已經應用于許多領域，例如：工程問題、信息系統、神經網絡優化等。同時，伴隨著量子算法的理論和應用的進一步發展，量子進化算法等量子智能算法有著更大的發展前景和空間。

5.量子計算的應用

1.量子疊加態的計算魅力。在經典物理學中，物質在確定的時刻僅有確定的一個狀態。量子力學則不同，物質會同時處于不同的量子態上。因為處于疊加態，這就意味著，量子計算一次運算就可以處理210=1024個數（從0到1023被同時處理一遍）【6】。以此類推，量子計算的速度與量子比特數是2的指數增長關系。一個64位的量子計算機一次運算就可以同時處理264=***709551616個數。如果單次運算速度達到目前民用電腦CPU的級別（1GHz），那么這個64位量子計算機的數據處理速度將是世界上最快的“天河二號”超級計算機（每秒33.86千萬億次）的545萬億倍。

量子力學疊加態賦予了量子計算機真正意義上的“并行計算”，而不像經典計算機一樣只能并列更多的CPU來并行。因此在大數據處理技術需求強烈的今天，量子計算機越來越獲得互聯網巨頭們的重視。

2.肖爾算法――RSA加密技術的終結者。1985年，牛津大學的物理學家戴維?德意志提出了量子圖靈機模型的概念。隨后貝爾實驗室的彼得?肖爾于1995年提出了量子計算的第一個解決具體問題的思路，即肖爾因子分解算法。

我們今天在互聯網上輸入的各種密碼，都會用到RSA算法加密。這種技術用一個很大的數的兩個質數因子生成密鑰，給密碼加密，從而安全地傳輸密碼。由于這個數很大，用目前經典計算機的速度算出它的質數因子幾乎是不可能的任務。但利用量子計算的并行性，肖爾算法可以在很短的時間內通過遍歷算法來獲得質數因子，從而破解掉密鑰，使RSA加密技術不堪一擊。

量子計算機會終結任何依靠計算復雜度的加密技術，但這不意味著從此我們會失去信息安全的保護。量子計算的孿生兄弟――量子通信，會從根本上解決信息傳輸的安全隱患。

6.量子計算機的應用前景

目前經典的計算機可以進行復雜計算，解決很多難題。但依然存在一些難解問題，它們的計算需要耗費大量的時間和資源，以致在宇宙時間內無法完成【7】。量子計算研究的一個重要方向就是致力于這類問題的量子算法研究。量子計算機首先可用于因子分解。因子分解對于經典計算機而言是難解問題，以至于它成為共鑰加密算法的理論基礎。按照Shor的量子算法，量子計算機能夠以多項式時間完成大數質因子的分解。量子計算機還可用于數據庫的搜索。1996年，Grover發現了未加整理數據庫搜索的Grover迭代量子算法。使用這種算法，在量子計算機上可以實現對未加整理數據庫Ⅳ的平方根量級加速搜索，而且用這種加速搜索有可能解決經典上所謂的NP問題。量子計算機另一個重要的應用是計算機視覺，計算機視覺是一種通過二維圖像理解三維世界的結構和特性的人工智能。計算機視覺的一個重要領域是圖像處理和模式識別。由于圖像包含的數據量很大，以致不得不對圖像數據進行壓縮。這種壓縮必然會損失一部分原始信息 參考文獻

1.王書浩，龍桂魯.大數據與量子計算

2.張毅，盧凱，高穎慧.量子算法與量子衍生算法 3.Deutsch D，Jozsa R.Rapid solution of problems by quanturm computation[C]//Proc Roy Soc London A，1992，439：553-558

4.吳楠，宋方敏。量子計算與量子計算機

5.蘇曉琴，郭光燦。量子通信與量子計算。量子電子學報，2004，21（6）：706-718

6.White T.Hadoop： The Defintive Guide，California：O’Reilly Media，Inc.2009：12-14

7.王蘊，黃德才，俞攸紅.量子計算及量子算法研究進展.

第五篇：學科前沿講座

聽學科前沿講座有感

學科前沿是指整個科技體系或學科群中居于主導地位具有帶動其它科學發展并影響人們科學觀念轉變的學科。學科前沿是指某一學科中最能代表該學科發展趨勢制約該學科當前發展的關鍵性科學問題、難題及相應的學說。

在即將畢業之際，即將踏入工作生涯，了解學科前沿是至關重要的。學院在這個時候給我們安排學科前沿講座，意義是非凡的，我們也應該抓住這次機會認真學習學科前沿知識，為以后的工作生涯和人生打下結實的基礎。

因此在聽完三位老師的講座，不禁有感而發，對機械學科的前沿有了更深入的了解。

一、對我國汽車前沿的感悟

中國汽車發展歷程

新中國剛一成立就決定發展自己的汽車工業，1953年第一汽車制造廠破土動工，毛澤東主席為奠基儀式親自題寫了“第一汽車制造廠奠基紀念”。1956年我國生產的第一輛汽車下線，毛主席又親自為其命名———解放，對于當時工業整體水平非常落后的中國人來說，這確實是一次經濟上的解放。1956年是中國汽車史上令人難忘的一年。5月，第一汽車制造廠試制成功東風牌轎車，送往北京向黨的八大”獻禮，這是中國自制的第一部轎車，6月，北京第一汽車廠附件廠試制成功井岡山牌轎車，同時工廠更名為北京汽車制造廠。8月一汽又設計試制成功第一輛紅旗牌高級轎車，9月上海汽車配件廠試制成功第一輛鳳凰牌轎車。在大躍進的年代，這幾輛稚嫩的國產轎車確實讓全國人民歡欣鼓舞了一陣子。

六七十年代，除了紅旗外，中國惟一大批量生產的轎車就是上海牌轎車。1964年，鳳凰牌轎車改名為上海牌，并對制造設備做了一系列改進。首先制成了車身外板成套沖模，結束了車身制造靠手工敲打的落后生產方式，又以此為基礎制成各種拼裝臺，添置點焊機，實現拼裝流水線生產，轎車質量得到穩定和提高。1965年上海轎車通過一機部技術鑒定，批準定型。到1979年，上海牌轎車共生產了一萬七千多輛，成為我國公務用車和出租車的主要車型。1972年起還對車身進行了改型，并減輕了自重。1980年，該車年產量突破5000輛。1985年，已經開始與德國大眾公司合資的上海轎車廠和嘉定縣聯營另行建廠繼續生產上海轎車，并繼續做了一些技術改進，一直生產到90年代。在相當長的時間里，上海轎車支撐著國內對轎車的需求，為社會發展做出了貢獻。但當時我國的汽車工業是以載貨車為主導的，對轎車缺乏應用的重視，這使得我國的轎車工業技術水平長期處于極為幼稚的狀態。

改革開放后，我國經濟迅速發展，對轎車的需求越來越強，我國落后的轎車工業根本無法滿足這種需求。一時間，外國轎車洪水般涌入我國。1984年至1987年，我國進口轎車64萬輛，耗資266億元。為了迅速提高中國轎車生產能力和技術水平，我國汽車工業開始走上與國外汽車企業合作、引進消化外國先進技術的發展道路。具體方式基本都是從進口全部散件組裝開始，逐漸提高國產化率。純種的中國汽車也在不斷發展，長城、吉利、奇瑞等車廠已經發展壯大起來，技術也越來越好，反正自己孩子自己養，國人支持，他們肯定能做好。

中國汽車的發展方向

中國車企目前還處于開闊市場階段，但從長遠方向看，提高自身產品才是第一要旨。所以中國汽車業將在逐步占領世界市場的同時，加強品牌建設，提高汽車質量和性能，將中國從一個汽車生產大國向汽車研發大國轉變。現代汽車電子化、智能化、多媒體化和網絡化的應用，不僅提高了汽車的動力性、經濟性、安全和環保性，改善了行駛的穩定性和舒適性，推動了汽車工業的發展，還為電子產品開拓了廣闊的市場，從而推動了電子工業的發展。因此，大力發展汽車電子化、智能化、多媒體化和網絡化，加快汽車電子化速度，是啟動和振興汽車工業的重要手段。也是中國汽車零部件企業的新的經濟增長點。

二、礦用絞車前沿感悟

聽完李老師的講座，我深感到礦山機械設備的落后，據李老師所說，礦山設備要落后一般機械二十年。在那里生產的資源推動著中國的發展，然而卻沒有人去推動他們的發展。

在這里也深刻體會到我校老師獨自走入深山的寂寞，也希望國家和社會給予更多的關注，來回饋礦山，感知礦山。解救那些用生命換來工業糧食的礦山工人們，那些對礦上不離不棄的礦大人

三、中國礦業大學的機械電子的感悟

機電是中國礦業大學起步較早的一門學科，也是社會發展的一門前沿學科，機電控制、機電一體化和機電自動化都是現代制造技術所必須的學科。在之前發展也是我校的強勢學科，但由于學校領導的不只是，導至學科人才流失，技術失傳，相對其他學校機械電子的大發展，而我校的機電學科有逆水行舟不進則退之勢。加上學校對機電學科教學的忽視，導至學生對機電的不了解，在以后工作當中對出現問題不知道如何去解決！在這里我也希望學校和學院領導關注一下機電學科的發展，提高學生的綜合素質，拓寬學生的知識面。

小結

中國礦業大學有很大一批老師機械學科前沿，為礦業大學機械學科發展付出了不懈的努力。希望學校領導給予大力支持，支持機電學院的老師，支持礦大的機械學科的發展，支持機械學科的教育工作。讓我們更有能力去回饋礦山、感知礦山、去為那些為中國發展提供資源和生命的礦山人，為礦山安全、高效開采奉獻知識和生命