第一篇:計算機專業前沿[范文模版]
課程名稱:最新科技前沿
論文題目:計算機專業前沿
院系:計算機科學與應用系 專業:計算機科學與技術 班級:
學號:
學生姓名:
授課教師:張頌陽
上課時間:周日第5、6節
摘要:隨著計算機技術的發展,它已經成為我們工作上的工具,成為生活中的控制中心是必然的事情,了解計算機的發展史將會讓我們驚嘆科學技術的力量,感受計算機技術給我們生活帶來的變化。論文回顧計算機的發展史,并展望未來計算機的發展趨勢。
關鍵字:計算機發展史;應用;組成;人工智能;感悟;
一、計算機發展史簡介
人類所使用的計算工具是隨著生產的發展和社會的進步,從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程,計算工具相繼出現了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。1946年,世界上第一臺電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生。這臺計算機共用了18000多個電于管組成,占地170m2,總重量為30t,耗電140kw,運算速度達到每秒能進行5000次加法、300次乘法。從計算機的發展趁勢看,大約2010年前美國就可以研制出千萬億次計算機。
電子計算機在短短的50多年里經過了電子管、晶體管、集成電路(IC)和超大規模集成電路(VLSI)四個階段的發展,使計算機的體積越來越小,功能越來越強,價格越來越低,應用越來越廣泛,目前正朝智能化(第五代)計算機方向發展。
1.第一代電子計算機
第一代電于計算機是從1946年至1958年。它們體積較大,運算速度較低,存儲容量不大,而且價格昂貴。使用也不方便,為了解決一個問題,所編制的程序的復雜程度難以表述。這一代計算機主要用于科學計算,只在重要部門或科學研究部門使用。
2.第二代電子計算機
第二代計算機是從1958年到1965年,它們全部采用晶體管作為電子器件,其運算速度比第一代計算機的速度提高了近百倍,體積為原來的幾十分之一。在軟件方面開始使用計算機算法語言。這一代計算機不僅用于科學計算,還用于數據處理和事務處理及工業控制。
3.第三代電子計算機
第三代計算機是從1965年到1970年。這一時期的主要特征是以中、小規模集成電路為電子器件,并且出現操作系統,使計算機的功能越
來越強,應用范圍越來越廣。它們不僅用于科學計算,還用于文字處理、企業管理、自動控制等領域,出現了計算機技術與通信技術相結合的信息管理系統,可用于生產管理、交通管理、情報檢索等領域。
4.第四代電子計算機
第四代計算機是指從1970年以后采用大規模集成電路(LSI)和超大規模集成電路(VLSI)為主要電子器件制成的計算機。例如80386微處理器,在面積約為10mm X l0mm的單個芯片上,可以集成大約32萬個晶體管。
第四代計算機的另一個重要分支是以大規模、超大規模集成電路為基礎發展起來的微處理器和微型計算機。
微型計算機大致經歷了四個階段:
第一階段是1971~1973年,微處理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型計算機(CPU為4040,四位機)。后來又推出以8008為核心的MCS-8型。
第二階段是1973~1977年,微型計算機的發展和改進階段。微處理器有8080、8085、M6800、Z80。初期產品有Intel公司的MCS一80型(CPU為8080,八位機)。后期有TRS-80型(CPU為Z80)和APPLE-II型(CPU為6502),在八十年代初期曾一度風靡世界。
第三階段是1978~1983年,十六位微型計算機的發展階段,微處理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型計算機代表產品是IBM-PC(CPU為8086)。本階段的頂峰產品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型計算機。
第四階段便是從1983年開始為32位微型計算機的發展階段。微處理器相繼推出80386、80486。386、486微型計算機是初期產品。1993年,Intel公司推出了Pentium或稱P5(中文譯名為“奔騰”)的微處理器,它具有64位的內部數據通道。現在Pentium III(也有人稱P7)微處理器己成為了主流產品,預計Pentium IV 將在2000年10月推出。
由此可見,微型計算機的性能主要取決于它的核心器件——微處理器(CPU)的性能。
5.第五代計算機
第五代計算機將把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能結合一起具有形式推理、聯想、學習和解釋能力。它的系統結構將突破傳統的馮·諾依曼機器的概念,實現高度的并行處理。
二、計算機的特點
1、記憶能力強
在計算機中有容量很大的存儲裝置,它不僅可以長久性地存儲大量的文字、圖形、圖像、聲音等信息資料,還可以存儲指揮計算機工作的程序。
2、計算精度高與邏輯判斷準確
它具有人類無能為力的高精度控制或高速操作任務。也具有可靠的判斷能力,以實現計算機工作的自動化,從而保證計算機控制的判斷可靠、反應迅速、控制靈敏。
3、高速的處理能力
它具有神奇的運算速度,其速度以達到每秒幾十億次乃至上百億次。例如,為了將圓周率兀的近似值計算到707位,一位數學家曾為此花十幾年的時間,而如果用現代的計算機來計算,可能瞬間就能完成,同時可達到小數點后200萬位。
4、能自動完成各種操作
計算機是由內部控制和操作的,只要將事先編制好的應用程序輸入計算機,計算機就能自動按照程序規定的步驟完成預定的處理任務。
三、計算機的應用與普及
計算機的誕生,及其飛速的發展,正在影響著人們的生活。自1946年世界上第一臺計算機在美國問世至今不過半個多世紀,可現在人們很難設想沒有計算機的生活會怎樣。
有人會問,如此高性能的計算機與老百姓生活有什么關系呢?從應用的角度看,計算機的應用是潮流,更是財富。以日本和韓國的造船業為例,由于采用先進的計算機技術,這兩個國家的造船工人人數從十幾萬下降到2萬多,年造船排水量近千萬噸,我國有30萬造船工人,年造船300萬噸排水量,效率相差數十倍。在當今時代,制造業,拼人力是不行的,一定要靠計算機技術提高產業水平。
在談到計算機的應用時我們總會提到普及率,這與計算機對社會的影響和貢獻有什么必然的聯系嗎?當然有。簡單理解,計算機普及率低說明應用水平落后。計算機在我國的普及率不到10%,而美國是50%以上。從統計上來說,任何一項技術普及率到50%時,才可以說對社會經濟生活產生巨大效益。在美國波音公司,飛機從設計到制造,全部是計算機來完成的,整個過程看不到一張圖紙,日本的造船也是如此,從船的設計到造完全是無紙化的。
計算機的外形也不是我們過去熟悉得樣子,對我生活的影響無處不在。未來計算機不僅具有非凡的記憶功能,而且具有判斷能力,真正成為人腦的延伸。但目前的計算機的功能與人腦相比還相差很遠。現代計算機雖然“智商”很高,具有人無法相比的計算速度,但“情商”很低。
未來的計算機網絡就像今天的電網一樣,我們一按開關,信息就流進來。
四、計算機硬件和軟件
集成電路和計算機技術的迅速發展以及計算機應用的不斷深化,使計算機系統越來越復雜。但無論系統有多復雜,任何一臺計算機系統都是由硬件和軟件組成的。
計算機硬件是指有形的物理設備,它是計算機系統中實際物理裝置的總稱,可以是電子的、電磁的、機電的或光學的元件/裝置,或者由它們所組成的計算機部件。主要由輸入設備、主機和輸出設備組成。
例如,計算機的機箱、鍵盤、鼠標器、顯示器、打印機、計算機大底板(母板)、各類擴充板卡等都是計算機硬件。
五、未來計算機的發展方向
隨著計算機技術的發展,它已經成為我們工作上的工具,生活中的控制中心是必然的事情。計算機的未來充滿了變數。性能的大幅度提高是不可置疑的,而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機發展的唯一路線,計算機的發展,還應當變得越來越人性化,同時也要注重環保等等。基于集成電路的計算機短期內還不會退出歷史舞臺。但一些新的計算機正在躍躍欲試地加緊研究,這些計算機是:超導計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機等。
普遍認為新一代計算機應該是智能型的,它能模擬人的智能行為,理解人類自然語言,并繼續向著微型化、網絡化發展。綜合起來大概有以下幾個研究方向。
人工智能計算機
巨型計算機
多處理機
激光計算機
超導計算機
生物晶體計算機(DNA計算機)
其中人工智能的發展前景更為明朗,中國人工智能學會副理事長史忠植指出:“計算機能解決許多人類大腦自身不能解決的問題,比如用‘社會計算’來研究社會問題。此次汶川地震,計算機就能分析出,地震對社區乃至每個家庭產生什么樣的影響等。到2020年,計算機將具備各種基本感覺功能,包括聽、說、看、嗅、觸等,這是我們目前正在研究的方向。”
對計算機未來的發展,邱波將其概括為三個方面:一是向“高”的方向。性能越來越高,速度越來越快。主要表現為計算機的主頻越來越高;二是向并行處理發展。器件速度通過發明新器件,如量子器件,采用納米工藝、片上系統等技術還可以提高幾個數量級。以大規
模并行為標志的體系結構的創新與進步,是提高計算機系統性能的另一重要途徑;第三個方向便是“深”度發展,即向信息的智能化發展。例如,網上有大量的信息,怎樣把這些浩如煙海的東西變成你想要的知識,這是計算科學需要解決的重要課題,這不是簡單地點擊一個網站,里面就能搜索到與其相匹配的內容,而是需要計算機將收集到的知識系統化。人機界面也將變得更加智能友好——未來你可以用你的自然語言與計算機打交道,甚至可以用你的表情、手勢等各種方式同時與計算機進行溝通。
六、個人感悟
雖然計算機的出現,不到百年,然而為了它的出現,所進行的探索和研究,早已經歷經數百年的歷史。人類所使用的計算工具是隨著生產的發展和社會的進步,從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程,計算工具相繼出現了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。從1946年世界上第一臺電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生到今天朝第五代智能計算機的發展。計算機的發展讓我們見識到科學技術驚人的力量,“科學技術就是力量。”科學技術是智慧的歷程和結晶。從人類期盼的最高精神境界講,朝朝暮暮沿著知識的歷程,逐步通向科學的光輝圣殿,是許多有志于自我發展的年輕人晶瑩透明的夢想!
在今天這樣一個知識信息化的時代,未來時速招引著人類前進的步伐,如果不懂科學技術發展的重要性,簡直就無法從事科技創造勞動!從事創造性勞動,必須具有創造性思想。幾千年來,我們人類之所以富于發明創造,是因為人類創造性思想的積累,在先天的智力變化不大的情況下,后天智慧卻是呈巨大的增長。因此,我們需要追尋開創者的足跡,重溫成功者的道路,在感受前人發明創造過程中,激發自己發明創造的沖動!
參考文獻
【1】《書呆子的勝利-計算機發展史》[Z].美國,2005.【2】《計算機網絡前沿技術》(作者:竇文華,張鶴穎,鄭彥興等著),2007
【3】《計算機科學技術前沿選講》張凱編著,2010
【4】http://baike.baidu.com/view/22636.htm
第二篇:計算機專業發展前沿學習總結
專業發展前沿 學習總結
學院:計算機信息工程學院 班級:_計科一班____ 姓名:__楊梅_____ 學號:_20080854126___ 發展方向:□位置服務、云計算
□電子商務、電子政務
□信息檢索、網頁排序技術 □圖像處理及模式識別 □Web2.0、開源軟件
要求:不少于2000字,打印 信息檢索概述
進入20世紀90年代以后,互聯網的發展風起云涌,人類社會的信息化、網絡化進程大大加快。與之相適應的信息檢索的交流平臺也迅速轉移到以www.tmdps.cn)。百度的創始人李彥宏說,早在1996年他就申請了名為超鏈分析的專利,PageRank的原理和超鏈分析的原理是一樣的。這里以PageRank為代表,詳細介紹鏈接分析的原理。
PageRank 揭密
PageRank 的原理類似于科技論文中的引用機制:誰的論文被引用次數多,誰就是權威。在互聯網上,鏈接就相當于“引用”,在B網頁中鏈接了A,相當于B在談話時提到了 A,如果在C、D、E、F中都鏈接了A,那么說明A網頁是最重要的,A網頁的PageRank值也就最高。
如何計算PageRank值有一個簡單的公式:
其中:系數為一個大于0,小于1的數。一般設置為0.85。網頁
1、網頁2至網頁N表示所有鏈接指向A的網頁。
由以上公式可以看出三點:
1.、鏈接指向A的網頁越多,A的級別越高。即A的級別和指向A的網頁個數成正比,在公式中表示,N越大,A的級別越高;
2.、鏈接指向A的網頁,其網頁級別越高,A的級別也越高。即A的級別和指向A的網頁自己的網頁級別成正比,在公式中表示,網頁N級別越高,A的級別也越高;
3.、鏈接指向A的網頁,其鏈出的個數越多,A的級別越低。即A的級別和指向A的網頁自己的網頁鏈出個數成反比,在公式中現實,網頁N鏈出個數越多,A的級別越低。
每個網頁有一個PageRank值,這樣形成一個巨大的方程組,對這個方程組求解,就能得到每個網頁的PageRank值。互聯網上有上百億個網頁,那么 這個方程組就有上百億個未知數,這個方程雖然是有解,但計算畢竟太復雜了,不可能把這所有的頁面放在一起去求解的。
總之,PageRank有效地利用了互聯網所擁有的龐大鏈接構造的特性。從網頁A導向網頁B的鏈接,用Google創始人的話講,是頁面A對頁面B的支持投票,Google根據這個投票數來判斷頁面的重要性,但Google除 了看投票數(鏈接數)以外,對投票者(鏈接的頁面)也進行分析。「重要性」高的頁面所投的票的評價會更高,因為接受這個投票頁面會被理解為「重要的物 品」。從新浪、雅虎、微軟的首頁都有我網頁的三個鏈接的話,可能比我在其他網站找三十個鏈接還強。
每個網頁都會有PageRank值,如果大家想知道自己網站的網頁PageRank值是多少,最簡單的辦法就是下載一個Google的免費工具欄(http://toolbar.google.com/):
每當你打開一個網頁,都可以很清楚的看見此網頁的PageRank值。當然這個值是一個大概數字。
據Google技術負責人介紹,Google除了用PageRank衡量網頁的重要程度以外,還有其它上百種因素來參與排序。其它搜索引擎也是如此,不可能按照某一種規則來進行搜索結果的排序。
收費排名
應該說收費排名并不屬于排序技術(這里指的收費排名也包括競價排名),而是一種搜索引擎的贏利模式。但收費排名已經最直接的影響到了搜索引擎的排序,在此也略做說明。
用戶可以購買某個關鍵詞的排名,只要向搜索引擎公司交納一定的費用,就可以讓用戶的網站排在搜索結果的前幾位,按照不同關鍵詞、不同位置、時間長短來定義價格。價格從幾千元到幾十萬元不等(像“六合彩”在3721上的排名費用大多是幾十萬)。
收費排名一方面給搜索引擎公司帶來收益,一方面給企業帶來訪問量,另外對訪問者也有一定好處。因為訪問者想找“西服”,企業想賣“西服”,于是出錢讓訪問 者能找到他,這樣,買家和賣家能馬上見面。但收費排名給訪問者帶來更多的卻是不真實,結果排序已經失去了公正性,有時候還帶來大量垃圾。
如何提升網頁在搜索引擎中的排序,已經形成了一門職業,叫SEO(Search Engine Optimization),即搜索引擎優化。SEO是針對搜索引擎排序的技術,通過修改網頁(或者網站)結構和主動增加網站鏈接等方法來讓搜索引擎認為 這些網頁是很重要的,從而提升網頁在搜索引擎結果中的排序。
排序技術的發展趨勢
專業人士認為,目前的搜索引擎排序算法上還存在兩大不足。
一、沒有真正解決相關性。僅僅通過鏈接、字體、位置等表面特征,不能真正判斷搜索詞和文章的相關性。
二、搜索結果的單一化。在 搜索引擎上,任何人搜索同一個詞的結果都是一樣。這樣明顯不能滿足訪問者。
搜索引擎的排序技術應該也會朝著解決這兩個不足的方向發展:語意相關性和排序個性化。
第三篇:計算機前沿創新論文
【關鍵詞】
地理信息系統:是以采集、存儲、管理、分析、描述和應用整個或部分地球表面(包括大氣層在內)與空間和地理分布有關的數據的計算機系統。它由硬件、軟件、數據和用戶有機結合而構成。它的主要功能是實現地理空間數據的采集、編輯、管理、分析、統計、制圖的工具已逐步發展起來。GIS始于60年代的加拿大與美國,爾后各國相繼投入了大量的研究工作,自80年代末以來,特別是隨著計算機技術的飛速發展,地理信息的處理、分析手段日趨先進,GIS技術日臻成熟,已廣泛地應用于環境、資源、石油、電力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市規劃、經濟咨詢、災害損失預測、投資評價、政府管理和軍事等與地理坐標相關的幾乎所有領域。但是,隨著信息技術,尤其是計算機技術的快速發展、數字地球(Digital Earth)的提出與實施,以及GIS的應用深度的不斷深入和廣度的擴大,GIS正處于急劇變化與發展之中,并對GIS提出了許多新的要求。一方面,計算機的進步、信息網的發展和利用等技術上的突破,使得以數字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息仍滯后于其它更適合于以數字形式表示的信息,例如數字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困難和障礙,如果這些障礙能夠妥善解決,GIS的應用將會取得突飛猛進的發展。
計算機技術對GIS發展趨勢的影響:GIS技術依托的主要工具和平臺是計算機及其相關設備。進入90年代以來,隨著計算機技術的發展,計算機其微處理器的處理速度愈來愈快性能價格比更高;其存儲器能實現將大型文件映射至內存的能力,并且能存儲海量數據。此外,隨著多媒體技術、空間技術、虛擬實景、數字測繪技術、數據倉庫技術、計算機圖形技術三維圖形芯片、大容量光盤技術及寬頻光纖通訊技術的突破性進展,特別是消除數據通訊瓶頸的衛星互聯網的建立,以及能夠提供接近實時對地觀測圖象的高分辨、高光譜、短周期遙感衛星的大量發射,這些為GIS技術的廣泛、深入應用展示了更加光明的前景。同時,也使當前的GIS已不能滿足信息時代、數字時代的要求,目前GIS主要總體上呈現網絡化、開放性、虛擬現實、集成化、空間多維性等發展趨勢。
2.1網絡化GIS
計算機網絡技術的最新發展推動著當代GIS技術的快速更新和發展,使得在因特網上實現GIS應用日益引起人們的關注,建立萬維網GIS是近年來GIS研究領域的一個熱門話題。Web GIS或互聯網地理信息系統是當前GIS的一個重要發展方向。
目前,WWWGIS的建設面臨四個方面的挑戰:網上數據發布、網上數據互操作、網上數據采掘和網上數據管理及安全性。與傳統的GIS相比,Web GIS具有以下特點:
(1)適應性強Web GIS是基于互聯網的,因而是全球的,能夠在不同的平臺運行。
(2)應用面廣網絡功能將使Web GIS應用到整個社會,真正實現GIS的無所不能,無處不在。
(3)現實性強地理信息的實時更新在網上進行,人們能得到最新信息和最新動態。
(4)維護社會化數據的采集、輸入、空間信息的分析與發布將是在社會協調下運作,對其維護將是社會化,減少重復的勞動。
(5)使用簡單用戶可以直接從網上獲取所需要的各種地理信息,直接進行各種地理信息的分析,而不用關心空間數據庫的維護和管理。
網絡GIS可實現網上發布、瀏覽、下載,實現基于Web的GIS查詢和分析。盡管目前已有多家國內外公司推出Web GIS,總地來說,Web GIS尚處在試驗研究階段,其最終目標是應能實現GIS與WWW技術的有機結合,GIS通過WWW成為大眾使用的技術和工具。
2.2開放式GIS
開放式地理信息系統是指在計算機和通信環境下,根據行業標準和接口(Interface)所建立起來的地理信息系統。它不僅使數據能在應用系統內流動,還能在系統間流動。Open GIS是為了使不同的地理信息系統軟件之間具有良好的互操作性,以及在異構分布數據庫中實現信息共享的途徑。為此,Open GIS要具有下列特點:
(1)互操作性:不同地理信息系統軟件之間連接、信息交換沒有障礙。
(2)可擴展性:硬件方面,可在不同軟件、不同檔次的計算機上運行,其性能和硬件平臺的性能成正比;軟件方面增加新的地學空間數據和地學數據處理功能。
(3)技術公開性:開放的思想主要是對用戶公開,公開源代碼及規范說明是重要的途徑之一。
(4)可移植性:獨立于軟件、硬件及網絡環境,不需修改便可在不同的計算機上運行。
除此之外,還有諸如兼容性、可實現性、協同性等特點。
為了研究和開發Open GIS技術,1996年在美國成立的開放地理信息聯合會主要研究和建立了開放式地理數據交互操作規程(OGIS)。OGIS是為了尋找一種方式,將地理信息系統技術、分布處理技術、面向對象方法、數據庫設計及實時信息獲取方法更有效地結合起來。基于OGIS規范制訂的開放系統模型是一種軟件工程和系統設計方法,這種方法應用于GIS領域,側重于改變當前GIS模型中特定的應用系統及其功能與它內部數據模型及數據格式緊密捆綁的現狀。當然,OGIS只是對Open GIS定義了抽象的互操作規程,具體如何實現,還需采用分布式對象的技術,通過Acrobat、OLE、ActiveX、Java等語言實現。
Open GIS技術將使GIS始終處于一種組織、開放式的狀態,真正成為服務于整個社會的產業以及實現地理信息的全球范圍內的共享與互操作,是未來網絡環境下GIS技術發展的必然趨勢。
2.3虛擬現實GIS
虛擬GIS就是GIS與虛擬現實技術(Virtual Reality)的結合。VR技術是當代信息技術高速發展,并與其他技術集成的產物,是一種最有效地模擬人在自然環境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術。這種模擬具有三個最基本的特征,即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagination(構想)。
由于技術的限制,目前還未能開發出適用于遙感和GIS用戶需要的真3維可視化的數據分析軟件包。GIS與虛擬環境技術相結合,將虛擬環境帶入GIS將使GIS更加完美。GIS用戶在計算機上就能處理真3維的客觀世界的虛擬環境中將能更有效地管理,分析空間實體數據。目前虛擬GIS(VGIS)的研究主要集中在虛擬城市。
2.4多媒體GIS
多媒體技術(Multi-Media)是一種集聲、像、圖、文、通訊等為一體,并以最直觀的方式表達和感知信息,以形象化的、可觸摸(觸屏)的甚至聲控對話的人機界面操縱信息處理的技術。應用多媒體技術對GIS的系統結構、系統功能及應用模式的設計產生極大的影響,使得GIS的表現形式更豐富,更靈活,更友好。
多媒體地理信息系統(MGIS)將文字、圖形(圖像)、聲音、色彩、動畫等技術融為一體,為GIS應用開拓了新的領域和廣闊的前景。它不僅能為社會經濟、文化教育、旅游、商業、決策管理和規劃等提供生動、直觀、高效的信息服務,而且將使電腦技術真正走進人類社會生活。多媒體技術在GIS領域的深入應用,乃至出現具有良好集成能力的MGIS是技術發展的必然。
2.5集成化3S技術的結合
3S技術指的是全球定位系統(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)。3S技術的結合與集成充分體現了學科發展從細分走向綜合的規律。
GIS發展的重要趨勢是與全球定位系統(GPS)和遙感(RS)的集成,從而構成實時的,動態的GIS。GPS為GIS的快速定位和更新提供手段,遙感技術的多譜段、多時相、多傳感器和多分辨率的特點,為GIS不斷注入“燃料”,反過來又可利用GIS支持從遙感影像數據中自動提取語義和非語義信息。
3S技術整體結合所構成的系統是高度自動化、實時化的GIS系統。這種系統不僅具有自動、實時地采集、處理和更新數據的功能,而且能夠分析和運用數據,為各種應用提供科學的決策咨詢,并回答用戶可能提出的各種復雜問題。
空間多維性三維GIS與時態GIS
2.6.1三維GIS
在許多地學研究中,人們所要研究的對象是充滿整個3D空間的,如大氣污染、洋流、地質模型等,必須用一個(X,Y,Z)的3D坐標來描述。在3DGIS中,研究對象是通過空間X、Y、Z軸進行定義,描述的是真3D的對象。隨著計算機技術和GIS在許多行業諸如地質、礦山、海洋、城市地下管網,城市空間規劃、城市景觀分析、無線通信覆蓋范圍分析等對三維GIS的需求日益迫切,3DGIS的理論和應用近年來受到許多學者的關注。到目前為止,雖然有3DGIS系統問世,但其功能遠遠不能滿足人們分析問題的需要,原因主要是3DGIS理論不成熟,其拓撲關系模型一直沒有解決;另外三維基礎上的數據量十分大,很難建立一個有效的,易于編程實現的三維模型,計算機海量數據的處理為三維GIS提供了基礎。
2.6.2時態GIS
人們都在一定的空間和時間環境中生存并從事各種社會活動。從信息系統,尤其是GIS的實用角度出發,時間可以看成是一條沒有端點,向過去和將來無限延伸的線軸,它是現實世界的第四維。時間和空間不可分割地聯系在一起,跟蹤和分析空間信息隨時間的變化,應當是GIS的一個合理目標。這樣的GIS就被稱為時態GIS(Temporal GIS)。
記錄歷史數據有時候是非常重要的。在GIS中也要經常查詢歷史,最明顯的例子就是宗地,一塊宗地可能經過許多次的買賣或變化。在土地糾紛中,人們需要詳細的歷史記錄作為法律依據。GIS在環境應用中,也經常需要用到多時態的信息對環境進行綜合評價。所以,研究GIS的時態問題則成為當今GIS領域的一個重要方向。
時態GIS的組織核心是時空數據庫,其概念基礎則是時空數據模型。時空數據結構的選擇應以不同類型的時空過程和應用目的作為出發點。雖然人們已分別在時態數據庫和空間數據庫研究方面取得很大進展,但是“時態”+“空間”≠“時空”,兩者難以簡單地組合起來,這導致了時態GIS研究與應用的困難。作為一種系統方法,時態GIS的研究和應用還有很長的路要走。
2.7組件式GIS
GIS軟件是一種大型的軟件,開發一個功能完備的GIS軟件是一項極其復雜的工程。如何合理地組織GIS軟件的結構,一直是GIS軟件技術專家們研究的問題。它的發展體經歷了如下歷程:GIS模塊、集成式GIS、模塊化GIS和核心式GIS。當前計算機軟件控件技術(ActiveX控件,其前身OLE控件)為GIS軟件提供了一種新的開發模式。
組件化GIS基于標準的組件式GIS平臺,各組件之間不僅可能自由、靈活地重組,而且具有可視化的界面和方便的標準的接口。其特征主要體現在:
(1)高效無縫的系統集成允許將專業模型、GIS控件、其它控件緊密地結合在統一的界面下。
(2)無須專門的GIS開發語言只要掌握基于Windows平面的通用環境(VB,VC++,Delphi, PowerBuilder 等),以及組件式GIS各控件的屬性、方法和事件,就能完成應用系統的開發。
(3)大眾化的GIS用戶可以象使用其它ActiveX控件一樣使用GIS的控件,使非專業的GIS用戶也能勝任GIS應用開發工作。
(4)開發成本低非GIS功能可以利用非專業控件,降低了系統的成本。
結束語
當前計算機技術的發展使GIS的發展主要呈以上幾種趨勢外,GIS軟件與建筑及規劃設計CAD、辦公自動化、統計分析等軟件系統的集成等都是GIS研究與發展的熱點。上述這些GIS的發展趨勢并不是孤立的,而是相互影響、相互促進,它涉及多學科的相互滲透、相互支撐。其目的就是促進地理信息產業的建設與發展,更好地為人類了解和保護人類賴以生存的環境服務。面對今天的計算機技術的快速發展,面對GIS充滿生機與活力的前景,我們應該進一步面向世界、抓住機遇、探索規律、促進GIS技術與產業的發展。可以預見,隨著計算機技術的發展,信息高速公路的建成,一個以地理信息系統為平臺,以信息高速公路為紐帶的“數字地球”,必將為人類信息交流與共享提供一種全新的方式。
第四篇:計算機前沿講座論文
計算機前沿講座論文
圖書館怎么面對云計算
姓名:甘超江 學號:20092460
目錄
摘要:...............................................................................................................3 引言:...............................................................................................................4
1.云計算的概念.........................................................................................5 2.云計算在圖書館中的五大利.....................................................................5 3.云計算的四大弊
4.云計算環境下的圖書館信息安全策略........................................................7 參考文獻:........................................................................................................9
摘要:
云計算是一種新型的基于互聯網的商業計算模型,是多種技術混合演進的結果,具有安全可靠、海量信息存儲、快捷方便等特點。圖書館利用云計算的分布式數據存儲技術和與之相關的虛擬技術實現對海量數據的存儲,能降低存儲和維護成本,具有所存數據安全可靠,輕松實現不同設備間的數據共享等特點。關 鍵 詞:云計算 圖書館 海量數據存儲 存儲技術 虛擬技術
引言:
2009年被認為是“云計算”(Cloud Computing)元年,融合了計算設施、能力和數據的“云”正在成為一種網絡存在方式。在微軟、IBM、Google、Amazon、Sun等IT巨頭的推動下,云計算得到迅速發展,國內外掀起了云計算熱潮。憑借“云”,蘋果、亞馬遜在線銷售音樂、電視、電影、電子書籍和數碼報紙雜志,谷歌免費提供檢索、電子郵件、衛星圖像、地圖、計算、數據保存等網絡服務。而在國內,瑞星,阿里巴巴等網絡服務公司也相繼邁上發展云計算的道路。可見云計算將對互聯網的運作和服務模式產生深刻影響,而作為信息資源存取中心之一的圖書館,在這種云計算時代下,它將面對新的機遇與挑戰。
1.云計算的概念
云計算(Cloud Computing)是一種基于internet的計算,它是在分布式處理.并行處理,網格計算等基礎上提出的一種新型商業計算模型,是一種新興的共享基礎架構的方法。它是面對超大規模的分布式環境,其核心思想是通過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序.再交由多部服務器所組成的龐大系統計算分析之后將處理結果回傳給用戶。其最終目的是充分利用互聯網資源。建立功能強大的計算中心。并基于此提供多種多樣的計算服務,使用戶能夠在不同時間、不同地點便捷的享受各種服務。對于圖書館人而言,雖可能不大理解云計算的內涵,但或多或少已經體驗過或正在使用云計算服務,如googleDoes、Facebook等。重要的是理解云計算實質上是一個有關數據和運行數據計算設備范式如何轉變的問題。這些問題與數字化生活始終緊緊相連。而云計算,把重點轉到遠離這些設備能夠有效地存儲數據和能夠運行的應用和設備上,提供了最簡單的獲取數據和應用程序,這些存儲在不同的地方的互聯網上。但這些數據怎么放?有相應的技術保證才行,一定不是說把所有的數據放到一起才是云計算!云計算的“云”最根本的是虛擬化,是虛擬化計算!虛擬化并不是把所有東西放在一個地方才叫虛擬化。
2.云計算在圖書館中的五大利
超強的計算能力:通過一定的協調調度。云計算模式可以通過數萬乃至百萬的普通計算機之間的聯合來提供超強的、可以與超級計算機相抗衡的計算能力。使用戶完成單臺計算機根本無法完成的任務。在“云”中,使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。因為在云計算模式中,人們不是從自己的計算機上,也不是從某個指定的服務器上,而是從互聯網絡上,通過各種設備(如移動終端等)獲得所需的信息,因此其速度得到了質的飛躍。
以用戶為中心:在云計算模式中,相關的數據存儲在“云”之中,用戶可以在任何時間、任何地點都可以以某種便捷、方便、安全的方式獲得云中的相關的信息或服務。雖然在“云”里有成千上萬臺計算機為其提供服務,但對于“云”外的用戶來說,他看到只是一個統一的接口界面,用戶使用云服務就如通過互聯網使用本地計算機一樣的方便。
3)實現綠色數據計算:人們需要監管能力更強的計算模型,來充分提高計算效率,不僅僅是計算資源的利用率,而且是從物理上降低設備能耗。云計算的出現大大加快了實現綠色數據計算的步伐。
4)降低了數據外泄的可能性:這也是云計算服務商討論最多的一個優點。在云計算之前,數據容易被盜,而隨著云計算的推廣以后。用戶可以把自己的數據放在“云”中,只要用戶能夠接人互聯網就能夠根據需要隨時存取,為網絡應用提供了幾乎無限多的可能,為存儲和管理數據提供了幾乎無限的空間。
5)經濟實惠:云計算中,用戶只需花少量的錢來租用相關的云服務商所提供的相關服務即可。它可以讓用戶利用很少的投資獲得較大的回報。不必擔心自己所購買的IT產品被淘汰,因為具體的硬件配置和更新都是由云服務提供商來提供的。用戶所需做的只是通過各種設備享受云服務所提供自己需求的信息、知識、服務等。
目前國外諸多圖書館組織與協會已在探討圖書館如何使用云計算,比如圖書館使用云計算提供用戶個性化和本地化信息尋求的模式?云可以節省資金和資源使圖書館利用計算機設備更有效嗎?用戶如何與云交互?我們的服務可能需要修改,以適應新出現的用戶模式?有一點是肯定的,無論以何種方式,我們認為對圖書館計算基礎設施和架構均需要改變,以便有效地利用云計算。云計算時代已經到來,圖書館需要開始思考如何調整服務,以便有效地適應用戶與圖書館互動。
3.云計算的四大弊
雖然云計算技術目前還處于商用的初級階段.還有許多問題困擾著云計算服務提供商。隨著云計算技術進一步發展,以及云計算理念被用戶的廣泛接受,云計算技術必將成為最為重要的基礎設施,基于云計算平臺的應用也將成為人們最重要的選擇。作為圖書館工作人員需要認真追蹤研究以下幾個方面:
3.1需要確認是否把整個圖書館資源放到“云”中。從理論上說,利用云計算技術,用戶只需要通過本地終端就可以通過互聯網使用圖書館的相關資源。但實際上,為了安全和穩定。也為了在“云”服務中斷或失效時,圖書館仍然能夠正常地提供相關的服務,圖書館顯然不能把所有的數據資源都放在”云“中.必然要繼續在本地保存一些常規的重要的數據依此來作為“云”數據的一個備份。因此,云計算模式并不會完全推翻圖書館現有的數據部署模式,而是在保留原有模式的基礎上,使現有的部署模式與云計算模式進行融合,作為現有部署模式的有效補充。圖書館應對現有的數據進行整理,通過研究來確立哪些數據資源可以放到“云”中,哪些數據必須在圖書館現有的模式中予以保留,這是值得圖書館員需要認真研究的一個方面。
3.2數據據位置問題。在現在運行的系統中,許多用戶并不清楚自己的數據儲存在哪里。用戶應當詢問服務提供商數據是否存儲在專門管轄的位置,以及他們是否遵循當地的隱私協議。所以在建設圖書館這樣的公共服務機構的數據庫時,可以由國家來主導,成立專門的機構來負責“云”的建立。
3.3版權問題。在云計算模式中,各個加入云計算模式的圖書館之間可以通過有關的協議共享彼此的信息資源.就像用戶使用本館的電子資源和使用他館的電子資源一樣。因此在這里帶來了版權糾紛問題。因此,圖書館界應針對在云計算模式下的信息資源共享中引起的版權糾紛問題制定切實可行的方案,從而方便用戶使用各館信息資源。
4)所網絡的建設問題。由于云計算也是建立在網絡的基礎上,所以網絡的暢通與否就關系到圖書館的資源能否順利的利用與共享。這是最基礎,也是最關鍵的問題。
4.云計算環境下的圖書館信息安全策略
針對上述云計算的安全風險及數字圖書館的安全需求,圖書館在云計算的應用過程中應重點關注以下幾方面的安全策略。
4.1相關標準及政策法規的制定與完善 在云計算應用過程中,圖書館界應該組織對于應用云計算所需的標準和相關協議的研究,形成行業的應用規范。同時,由于信息安全和保密問題,更多的是政策層面的問題,云計算企業的管理政策、企業信譽、甚至國家政策,都可能對云計算信息資源的安全造成極大的影響,所以需要整個產業鏈中的各利益相關者(包括圖書館)在發展過程中不斷磨合、談判和研究,以促成相關管理章程或政策法規制度的出臺,從而對知識產權保護、責任追究及各方權益提供有力保障。
4.2圖書館信息資源的安全存儲與管理 云計算環境下為了保證圖書館數據的萬無一失,對于服務商和圖書館來說,都應該采取更為安全有效的技術手段。一方面,作為服務商應采用目前最為先進的虛擬化海量存儲技術來管理和存儲數據資源。虛擬化海量存儲技術是采用數據副本的方式進行容錯,它不需要冗余設備,通過對每個虛擬盤創建多個副本來提高數據可用性和訪問性能,更適于在云環境下的海量存儲網絡系統中實現。另一方面對于圖書館而言,各館也應自行對館藏各種數據資源進行及時、全面的備份并長期、可靠地保存。
4.3圖書館信息資源的保密性與完整性實現 云計算環境下為了保證“云”中的信息資源在存儲和傳輸過程中不被非法下載或惡意篡改,應加快信息安全基礎設施建設,推進其核心內容公鑰基礎設施PKI的應用。PKI(Public Key infrastructure)是提供公鑰加密和數字簽名服務的系統或平臺,由公開密鑰密碼技術、數字證書、證書發放機構(CA)和關于公開密鑰的安全策略等基本成分共同組成。PKI的建設和應用,使云環境下的圖書館可以在各種網絡應用中方便地使用加密和數字簽名技術,從而保證了數據的機密性和完整性,為圖書館營造起一個安全的網絡運行環境。
4.4圖書館信息資源的操作權限管理 云計算環境下的圖書館可以根據用戶信息需求的不同,將用戶從低到高劃分為若干個層級,并嚴格控制用戶對資源的訪問權限。目前較為成熟的權限管理與控制技術是特權管理基礎設施PMI(Privilege Management Infrastructure),它是基于屬性證書(AC)的授權管理平臺,它以PKI體系為基礎,向所有用戶提供與應用相關的授權服務,能夠在用戶請求服務時進行權限驗證,成為用戶和服務提供者間的安全通信基礎。圖書館通過PMI進行授權管理,使普通用戶登錄進入“云”后只能根據事先指派的角色進行數據查詢;而承擔圖書館數據維護工作的用戶登錄系統后,則能夠按照該管理員的角色分派相應的操作權限,完成具體的數據維護工作。
4.5圖書館信息資源的用戶訪問控制 云計算環境下的用戶身份認證對于數據安全起到至關重要的作用,只有通過認證的授權用戶才能訪問云中的相應的信息資源。由于云計算環境的異構性、動態性、跨組織性等特點,不可能要求用戶在使用每一個云資源之前都要進行身份認證,因此云環境下的圖書館可采用單點登錄的統一身份認證方式,被授權的圖書館用戶只需主動地進行一次身份認證,隨后便可以訪問其他被授權的資源。通過單點登錄的統一身份認證與PMI權限控制技術,能夠根據不同用戶的層級對應地設置不同的資源層級訪問權限,二者形成匹配性,從而嚴格控制用戶對資源的訪問,以有效地保證數據與服務安全。
參考文獻:
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第五篇:工商管理專業前沿
工商管理專業前沿
學號:100207247姓名:張瀛方
摘要:回顧工商管理的發展歷史,介紹工商管理專業的結構設置,展望未來工商管理專業的發展前景與發展方向,了解無論國內或是國外,無論時間活動還是理論研究工商管理都呈現出不斷創新的發展趨勢,重點從從企業 管理模式,企業價值,以及企業經營管理等方面進行研究闡述。
關鍵詞:工商管理專業,專業前沿,企業發展
一、工商管理專業在國內外的起源與發展
管理形成為一門科學,并上升為理論是隨著生產力的發展,在資本主義社會會出現的。而資本主義企業管理的發展大致經歷了以下三個階段