計算機(jī)技術(shù)的意義范文

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計算機(jī)技術(shù)的意義

篇1

【關(guān)鍵詞】超文本文學(xué) 計算機(jī)技術(shù) 應(yīng)用意義

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)06-0150-01

超文本文學(xué)作品和傳統(tǒng)文學(xué)共同構(gòu)成了現(xiàn)今的文學(xué)體系,但是相比傳統(tǒng)文學(xué)多依賴紙介質(zhì)書籍,超文本文學(xué)中包括信息技術(shù)在內(nèi)的計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用就具有更為顯著的意義。

一、超文本文學(xué)作品簡析

超文本文學(xué)作品包括了諸多內(nèi)容,以下從文學(xué)興起過程、文學(xué)創(chuàng)作手法、文學(xué)應(yīng)用意義、文學(xué)具體結(jié)構(gòu)等方面出發(fā),對于超文本文學(xué)作品進(jìn)行了分析。

1.文學(xué)興起過程

超文本文學(xué)的興起于計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展有著密切的聯(lián)系。超文本文學(xué)屬于新時期出現(xiàn)的一種嶄新的文學(xué)模式。這種文學(xué)模式可以通過借助計算機(jī)的鏈接技術(shù)和鼠標(biāo)等硬件設(shè)備來形成與傳統(tǒng)紙質(zhì)文學(xué)完全不同的文學(xué)文本形態(tài)。其次,超文本文學(xué)的興起本質(zhì)上展現(xiàn)出了后工業(yè)時代技術(shù)發(fā)展與文學(xué)發(fā)展的相互滲透的發(fā)展大方向。與此同時,對于這一新的文學(xué)樣式而言計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為了不可或缺的重要組成部分,并且也開始影響到作品內(nèi)容形式的形成,因此可以將其視為小說風(fēng)格特點和結(jié)構(gòu)框架的重要組成部分了。

2.文學(xué)創(chuàng)作手法

超文本文學(xué)的創(chuàng)作手法受到了包括我國在內(nèi)的多國學(xué)者的研究與分析。眾所周知對于任何一種文學(xué)而言新的創(chuàng)作必然都會帶來全新的作品創(chuàng)作程序。這一方面代表著文學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步,并且在這一過程中也能夠體現(xiàn)出全新文學(xué)模式所體現(xiàn)出的價值。其次,超文本文學(xué)的藝術(shù)價值和文學(xué)風(fēng)格形成是無法離開包括超鏈接技術(shù)在內(nèi)的計算機(jī)技術(shù)的。在這一過程中在電腦和網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)的支撐下,新文學(xué)模式中的非線性得到了新媒體物理性質(zhì)的支持,因此也得到了進(jìn)一步的突出。 舉例來說,在創(chuàng)作手法上超文本小時的大部分節(jié)點都有著多個方向前進(jìn)的可能路徑,因此當(dāng)讀者閱讀時選擇不同的鏈接點,并且故事就朝向不同的方向發(fā)展,這就是通常所說的Flag。

3.文學(xué)應(yīng)用意義

超文本文學(xué)本質(zhì)上是兩個或者更多文本單位之間的聯(lián)系,因此實際上能夠允許讀者可以在這一文本單位跨越到另一個文本單位中去。通常來說在超文本文學(xué)中鏈接可以將本來缺乏聯(lián)系的單位進(jìn)行拼接,因此能夠切實的打破傳統(tǒng)文學(xué)所必須要遵循的時間先后和邏輯因果的聯(lián)系方式,因此在事實上給文學(xué)的發(fā)展開拓了全新的文學(xué)空間。其次,超鏈接作為超文本的主要特色能夠較為集中的反映出超文本文學(xué)的嶄新風(fēng)格和變革所帶來的重大意義。在這一過程中該種文學(xué)能夠隨著讀者閱讀時選擇點擊行為施加的影響,在多種可能性與路線中只能有其中一個路徑能夠?qū)崿F(xiàn),因此走向了筆直的Ending。

4.文學(xué)具體結(jié)構(gòu)

超文本文學(xué)的結(jié)構(gòu)與節(jié)點往往是非常精密的。由于在超文本文學(xué)中動態(tài)潛能的情節(jié)結(jié)構(gòu)實際上是對不同節(jié)點之間聯(lián)系的判定。在這一過程中不同節(jié)點之間的聯(lián)系是多樣的,主要的模式包括了一對多和多對一以及多對多。其次,由于超文本小說的結(jié)構(gòu)多為樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以及兩者的混合模式。因此其節(jié)點之間的聯(lián)系都和傳統(tǒng)文學(xué)的線性聯(lián)系存在著很大的區(qū)別。與此同時,超文本小說中有曲折、有分叉,因此這導(dǎo)致了其情節(jié)線索較多,并且缺乏固定的發(fā)展方向。

二、超文本文學(xué)作品中計算機(jī)技術(shù)的意義

超文本文學(xué)作品中計算機(jī)技術(shù)的意義體現(xiàn)在不同的環(huán)節(jié),以下從有助于文學(xué)信息交互、體現(xiàn)鼠標(biāo)閱讀高效性、深入閱讀心理層面、表明作品多元意義等方面出發(fā),對于超文本文學(xué)作品中計算機(jī)技術(shù)的意義進(jìn)行了分析。

1.有助于文學(xué)信息交互

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用首先有助于文學(xué)信息交互的進(jìn)行。計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的價值首先在電腦屏幕上體現(xiàn)得淋漓盡致,其作為溝通讀者所在的現(xiàn)實世界和超文本小說的虛擬世界窗口的意義尤為重大。其次,計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用還可以讓讀者理解到實際運行的東西在任何時候都比屏幕上所能顯示的要多,在這一過程中電腦屏幕作為文本載體,能夠讓讀者非常直接的感受到文本結(jié)構(gòu)和意義。與此同時,在超文本文學(xué)中計算機(jī)屏幕不僅僅代表著一個信息輸出的接口,并且也是讀者通過閱讀對于整個超文本小說進(jìn)行分析的關(guān)鍵載體,正是因為有了屏幕才能夠讓讀者感受到更加深刻的空間感和層次感。

2.體現(xiàn)鼠標(biāo)閱讀高效性

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實際上體現(xiàn)出了超文本小說的閱讀與傳統(tǒng)閱讀的本質(zhì)區(qū)別,即模式效率上的區(qū)別。鼠標(biāo)閱讀的高效性首先體現(xiàn)在能夠讓讀者與文本之間構(gòu)成一個實實在在的交互行動,這一互動并不是傳統(tǒng)小說的心理想象層面的互動,而是在具體閱讀層面的互動行為。其次,由于在閱讀超文本文學(xué)時讀者必須要點擊鼠標(biāo)或者設(shè)置自動閱讀才能夠進(jìn)行,因此這意味著點擊鏈接點的行為,本身也成為了信息輸入行為。在這一過程中可以合理的將讀者的心理反應(yīng)、個人偏好等信息反饋給計算機(jī)運行程序,因此就使得超文本文學(xué)的讀者實際上部分的代替了敘述者的功能,變成了敘事活動本身的一部分。

3.深入閱讀心理層面

計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以有助于文學(xué)信息進(jìn)一步的深入閱讀者的心理層面中。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠讓超文本文學(xué)的讀者在閱讀心理上帶來與閱讀傳統(tǒng)小說完全不同的感受。在這一過程中讀者是更加容易進(jìn)入作品的世界中并且能夠與作品中的人物甚至作者本人進(jìn)行“神交”,因此實際上也就更加容易產(chǎn)生共鳴。而頭腦冷靜或者情感、人生經(jīng)歷貧乏的人則很難進(jìn)入作品的世界。

4.表明作品多元意義

計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于表明作品的多元意義。計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠讓每一條線中的鏈接點都可以更加清晰的指向下一個片段。這首先體現(xiàn)在文字和句段充當(dāng)鏈接點的超文本文學(xué)中。其次,計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以讓超文本文學(xué)中作為鏈接點的圖片看起來是處于敘事之外的位置并且看起來與文本內(nèi)容沒有直接的關(guān)系,但是其實是實際上構(gòu)成整部作品的一部分。與此同時,計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠讓讀者通過閱讀鏈接和打開鏈接才能夠進(jìn)入新的片段,因此可以在這一過程中高效的將各個片段聯(lián)系起來并且完善成為一個多元化的世界。

三、結(jié)束語

在新時代中,以鼠標(biāo)閱讀為代表的超文本文學(xué)作品的傳播對于讀者更加高效的進(jìn)行心理交流與互動起到了良好的強(qiáng)化作用,因此在這一過程中計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用帶來的效果,實際上是傳統(tǒng)文學(xué)和其傳播媒介所難以企及的。

參考文獻(xiàn):

[1]黃鳴奮.超文本詩學(xué)[M].廈門大學(xué)出版社 ,2014

篇2

關(guān)鍵詞 藝術(shù)設(shè)計 計算機(jī)輔助技術(shù) 利弊

中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

計算機(jī)的出現(xiàn),給人們的生活帶來了很大的影響,一定程度上豐富了人們的知識,提高了人們的能力。在藝術(shù)設(shè)計上,計算機(jī)也起到了輔助的作用,對藝術(shù)設(shè)計的方式和理念都起到了很大的作用,計算機(jī)輔助技術(shù)目前已經(jīng)成為了藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域重要的組成部分,它能夠提高設(shè)計師的工作效率,豐富了藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展,并且為藝術(shù)設(shè)計教育提供了很大的學(xué)習(xí)空間。但是,計算機(jī)帶給藝術(shù)設(shè)計的變革是有優(yōu)勢有劣勢的,因此,發(fā)展其優(yōu)勢,彌補(bǔ)其不足,才能促進(jìn)計算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用,對藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展能夠起到更有利的作用。

1計算機(jī)輔助設(shè)計在當(dāng)前的發(fā)展

現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,帶動了科技的日益更新,計算機(jī)作為一種先進(jìn)的技術(shù),普遍的運用在人類生活的方方面面。在藝術(shù)設(shè)計中,也突破了傳統(tǒng)手繪的工作模式,開始向計算機(jī)輔助方面發(fā)展,計算機(jī)輔助作為一種方便、簡易、準(zhǔn)確的操作,在藝術(shù)設(shè)計中占據(jù)著越來越重要的地位。當(dāng)前計算機(jī)輔助設(shè)計給設(shè)計者帶來的空前的便利,大大地縮減了工作的時間,并且對我國設(shè)計技術(shù)工作的發(fā)展起到了很大的影響,擁有很大的自由度,得到了良好的利用。但是作為一種電腦程序的設(shè)計,還是帶有一定的弊端,在設(shè)計過程中,這些弊端也在一定程度上制約了藝術(shù)的發(fā)展,因此計算機(jī)輔助設(shè)計在我國當(dāng)前還是利弊共存的狀態(tài)。

2計算機(jī)輔助設(shè)計的優(yōu)勢

計算機(jī)輔助設(shè)計是計算機(jī)技術(shù)和藝術(shù)理念的融合,不僅可以促進(jìn)藝術(shù)理念的成熟和完善,也可以促進(jìn)藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展。對作品效果產(chǎn)生了很大的影響,是設(shè)計者從理解作品的基礎(chǔ)上做出更好的設(shè)計。計算機(jī)輔助設(shè)計不僅可以在簡單操作的基礎(chǔ)上生成完美的作品,更能夠制造出強(qiáng)烈的視覺效果,這對傳統(tǒng)的設(shè)計絕對是一個促進(jìn)和發(fā)展,具有緊湊的節(jié)奏感和整體性。傳統(tǒng)的技術(shù)上,手繪是唯一的方法,但是消耗的時間很長,又會有很大的誤差,并且很考量設(shè)計者的動手能力。這對一些美術(shù)基礎(chǔ)薄弱,但是思想個性有新意的設(shè)計者是一個制約,因此計算機(jī)輔助設(shè)計彌補(bǔ)了這樣的不足,使那些動手能力較弱的設(shè)計者充分發(fā)揮本身的理念思想,做出有新意的創(chuàng)作。

在另一方面上,手繪的效果和實際具有很大的差別性,立體感不強(qiáng),但是計算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展,2D、3D等立體的視覺效果,使得設(shè)計和實際更加符合,更有代入感,也更能體現(xiàn)現(xiàn)代社會的科技進(jìn)步,使得設(shè)計工作者更加建議操作,不費事不費力。靈活性是手繪不能相比的。在動靜結(jié)合上,手繪圖是靜態(tài)的,利用計算機(jī)操作,可以實現(xiàn)動靜結(jié)合,使設(shè)計動起來,更加具有真實性,全方位的展示設(shè)計作品。對于人類和動態(tài)物體的研究很透徹,比如物體之間的穿行、運動狀態(tài)、爆炸效果等,都有很好的體現(xiàn)。這樣既豐富了設(shè)計的內(nèi)容,是設(shè)計作品更富于變化,也方便操作者。

3計算機(jī)輔助設(shè)計的劣勢

近些年來,計算機(jī)的發(fā)展越來越強(qiáng)大,也使人們產(chǎn)生了高度的依賴心理,對藝術(shù)本身的思想和理論的發(fā)展起到了極大的制約作用,其中有很大的一部分人對其做出誤解,認(rèn)為計算機(jī)操作就等同于藝術(shù)設(shè)計,這樣的觀念導(dǎo)致了藝術(shù)設(shè)計能力的良莠不齊,造成藝術(shù)設(shè)計整體水平的不高。在計算機(jī)發(fā)展過快的今天,思想被掩蓋在程序的背后,很多的計算機(jī)配件都變得很完美,只需要一條指令就可以完成很多的任務(wù),因此給人們帶來了很大的舒適感和簡單的操作應(yīng)用,但是這些計算機(jī)帶來的便利背后,會因為舒適的操作而忽視了理念的突破,造成思路凍結(jié),不斷的對前人的作品模仿,而無法進(jìn)行原創(chuàng)。

藝術(shù)設(shè)計者們都知道,手繪設(shè)計較為復(fù)雜,畫出的草稿往往比較費時并且不太準(zhǔn)確,但是這樣的不準(zhǔn)確會因為一條畫歪的線條產(chǎn)生另外的不同的意義,使得藝術(shù)設(shè)計更加的豐富,是設(shè)計者的思路變得開闊,這對于藝術(shù)設(shè)計者來說,是利大于弊的。但是在計算機(jī)輔助設(shè)計中,因為計算機(jī)的指令是有限的,根據(jù)一條指令會產(chǎn)生一條因此對應(yīng)的反應(yīng),所以這些有利于發(fā)展的“誤差”就不會出現(xiàn),這樣是在另一個層面上制約了藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展,不利于藝術(shù)工作者思路的打開,也不利于藝術(shù)院校的學(xué)生對學(xué)習(xí)的概念內(nèi)容的理解和融會貫通。

4結(jié)語

計算機(jī)輔助技術(shù)帶給藝術(shù)設(shè)計的作用是利弊摻半的,但是它也促進(jìn)了設(shè)計的變革,我們應(yīng)當(dāng)有充分的認(rèn)識,不論社會做出什么樣的發(fā)展,計算機(jī)作為一種工具,只能起到輔助的作用,而不是主導(dǎo)的作用。在我們充分的掌握計算機(jī)輔助技術(shù)的同時,還是應(yīng)該擁有扎實的美術(shù)功底,有良好的美術(shù)素養(yǎng),并且做到以自身的理念為主,發(fā)揚設(shè)計師的自我特色,不能被計算機(jī)所左右,并且還要注重設(shè)計師的手工能力,對草圖的描繪要達(dá)到爐火純青的地步,這樣才不會被計算機(jī)輔助設(shè)計而制約,才可以做出更好的藝術(shù)設(shè)計。

參考文獻(xiàn)

[1] 張琦受.中央工藝美術(shù)學(xué)院-環(huán)境藝術(shù)設(shè)計與理論:中國建筑工業(yè)出版社,2006.

篇3

關(guān)鍵詞: 藝術(shù)教學(xué) 藝術(shù)素養(yǎng) 計算機(jī)技術(shù) 計算機(jī)輔助教學(xué) 創(chuàng)造力

藝術(shù)教學(xué)要求學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)美、感受美,并對美進(jìn)行再創(chuàng)造,這就要求教師在課堂上為學(xué)生創(chuàng)造一個美的空間,讓學(xué)生身恰其境,從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造美的靈感。因此,計算機(jī)輔助教學(xué)的運用在藝術(shù)教學(xué)中有很重要的意義。運用計算機(jī)輔助教學(xué)進(jìn)行藝術(shù)教學(xué),是促進(jìn)藝術(shù)教學(xué)向最優(yōu)化、高水平方向發(fā)展的關(guān)鍵。

一、計算機(jī)在小學(xué)藝術(shù)教學(xué)中使用,輔助教師收集資料豐富課堂教學(xué)。

小學(xué)生年齡小,生活經(jīng)歷少、接觸的事物不多,所以他們腦子里儲存的素材就少,要小學(xué)生學(xué)好藝術(shù),教師就必須收集很多相關(guān)素材,豐富課堂教學(xué)形式。藝術(shù)的意義,已不再是局限于畫一幅畫,也不再局限于單純的技能技巧,而是發(fā)展成一種藝術(shù)文化的教育。在藝術(shù)課堂中,運用計算機(jī)輔助作用,教師把教材按藝術(shù)的類別進(jìn)行分類,化整為零,這樣學(xué)生就可以通過一點明白一片。如:在上《六一兒童節(jié)》一課時,教師應(yīng)先收集各族小朋友過“六一兒童節(jié)”的一些素材,制作成網(wǎng)頁,按表現(xiàn)慶祝方式分為畫一畫、唱一唱、演一演等,采用小朋友喜歡的形式把他們分成四組進(jìn)行展現(xiàn)。

通過計算機(jī)技術(shù),學(xué)生喜歡上藝術(shù)課,通過塑造藝術(shù)形象表現(xiàn)思想感情,同時也以一種藝術(shù)形態(tài)欣賞提高學(xué)生的藝術(shù)審美能力。改變以前將欣賞課視為畏途,學(xué)生對乏味的欣賞課也持不歡迎的態(tài)度的局面。將計算機(jī)多媒體應(yīng)用于教學(xué),藝術(shù)欣賞課的效果將大為改觀,打破時間、空間、地域的界限,馳騁中外,跨越古今,在藝術(shù)長廊中漫步,在想象空間中飛翔。

二、在小學(xué)藝術(shù)教學(xué)中使用計算機(jī)輔助教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生藝術(shù)潛能。

在實際教學(xué)中,運用計算機(jī)多媒體欣賞優(yōu)秀藝術(shù)作品,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生需求,讓學(xué)生愿意自主學(xué)習(xí)。藝術(shù)展示給學(xué)生的是一個多彩的世界,為了增強(qiáng)學(xué)生對形象的感受能力和想象能力,挖掘?qū)W生的藝術(shù)潛能,取得更好的學(xué)習(xí)效果,教師必須運用各種生動有趣的教學(xué)輔助手段。如何把學(xué)生引入這個多彩的世界,一直是藝術(shù)教師努力的方向?!芭d趣是最好的老師”,是學(xué)習(xí)的內(nèi)動力,正如孔子所說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”所以上好小學(xué)藝術(shù)課,關(guān)鍵在于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),在藝術(shù)課堂中,多媒體計算機(jī)展現(xiàn)出特有的魅力,是實現(xiàn)形象教學(xué)、寓教于樂的最好選擇,能清晰形象地顯示藝術(shù)的圖畫,從而改變學(xué)生學(xué)習(xí)的單調(diào)性,使學(xué)生在歡樂愉悅的形式和氣氛中獲取知識,形象地表現(xiàn)出語言難以描摹的情狀,有利于學(xué)生實踐創(chuàng)新。如在講《雞的一家》一課時,我這樣導(dǎo)入:首先計算機(jī)播放小雞的叫聲,同時,屏幕中出現(xiàn)一只正在唱歌的小雞。我趁機(jī)問:“小雞為什么唱得這樣的開心,小朋友你們想知道嗎?”學(xué)生異口同聲地回答:“想!”把你的“想”變成作品來畫一畫,說一說、演一演吧?就這樣,在接下來的時間里學(xué)生很自然地忙起來了。一課結(jié)束時,學(xué)生上交了豐富多彩的作品。

三、計算機(jī)輔助教學(xué)為藝術(shù)教學(xué)提供優(yōu)越的欣賞平臺。

藝術(shù)是一門造型藝術(shù)或叫做視覺藝術(shù),每節(jié)課都離不開具體的、可視的形象。形象的視覺效果,往往直接影響課堂教學(xué)質(zhì)量。中國藝術(shù)源遠(yuǎn)流長,具有悠久的歷史都一一體現(xiàn)了我國古代藝術(shù)作品的輝煌成就。所以上好藝術(shù)課時,首先要學(xué)會欣賞。

藝術(shù)欣賞,旨在提高學(xué)生的藝術(shù)素養(yǎng),凈化他們的靈魂。藝術(shù)欣賞內(nèi)容有的是中外繪畫藝術(shù)、有的是中外雕塑藝術(shù)、中外建筑藝術(shù)、中外工藝藝術(shù)、中外攝影藝術(shù)欣賞等。藝術(shù)欣賞過程中,要特別注重教材的思想性和審美性,使學(xué)生在審美愉悅中受到思想道德感染。藝術(shù)欣賞對于廣大的藝術(shù)愛好者來說,是一種開闊視野,啟迪心靈,提高審美境界的有效途徑。

藝術(shù)欣賞,是人們對藝術(shù)作品的感受、理解和評價的過程,學(xué)生通過藝術(shù)作品的感受、想象、體驗、理解與鑒別等一系列相互聯(lián)系的精神活動,正確地認(rèn)識和解釋藝術(shù)作品,并引起一種感情上的共鳴,從中受到教育和美的享受。計算機(jī)多媒體教學(xué)演示直觀、生動、形象,圖形、文字、聲音相結(jié)合,學(xué)生易于接受、樂于接受,大大增強(qiáng)課堂教學(xué)效果,多媒體藝術(shù)教學(xué)容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對于造型能力、創(chuàng)造能力尚低的小學(xué)生來說,運用多媒體可以彌補(bǔ)手繪基本功的不足,加強(qiáng)創(chuàng)意、想象、欣賞、評論等多種能力的培養(yǎng)。

總之,藝術(shù)是造型藝術(shù),藝術(shù)教學(xué)離不開大量的直觀教學(xué),計算機(jī)多媒體輔助教學(xué)提供了豐富多樣的教學(xué)內(nèi)容和手段,在擴(kuò)充書本的知識內(nèi)容的同時,解決傳統(tǒng)教學(xué)手段中長期存在的諸多教學(xué)難題,使得課堂教學(xué)生動活潑,大大提高教學(xué)效率,深得學(xué)生的喜愛?,F(xiàn)代教育技術(shù)的不斷創(chuàng)新要求教師不畏艱難、努力學(xué)習(xí),勇敢地探索變革,采用最好的教學(xué)方式教育“祖國的未來”。

參考文獻(xiàn):

[1]伊少淳.藝術(shù)及其教育.

[2]張景林.計算機(jī)藝術(shù)教程.

[3]教育心理學(xué).夏路.

[4]小學(xué)藝術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿).

[5]中國藝術(shù)教育,2003(三).

篇4

系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘兩大應(yīng)用對中醫(yī)界產(chǎn)生實質(zhì)性貢獻(xiàn)出發(fā),結(jié)合案例分析,以闡述計算機(jī)對中醫(yī)產(chǎn)生的影響。

1兩大計算機(jī)技術(shù)在中醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用

1.1中醫(yī)相關(guān)系統(tǒng)

1.1.1專家系統(tǒng)該系統(tǒng)是一種能夠模擬人類專家解決某個領(lǐng)域問題的具有智能特點的計算機(jī)程序[3]。通常一個專家系統(tǒng)由知識庫、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、知識獲取模塊和解釋接口5個基本部分組成。近10年來,專家系統(tǒng)雖不斷向?qū)嵱眯?、穩(wěn)定性、精確性努力,但仍未形成統(tǒng)一、固定的模式。

中醫(yī)專家系統(tǒng)是以中醫(yī)專家診療規(guī)律的邏輯思維過程為程序基礎(chǔ),通過數(shù)據(jù)處理和邏輯推理,模擬中醫(yī)專家完成臨床診斷治病的過程。自20世紀(jì)70年代第一個中醫(yī)專家系統(tǒng)問世以來[4],已有遍及中醫(yī)內(nèi)、外、婦、兒、五官及針灸等領(lǐng)域超過300個專家系統(tǒng)[5]。中醫(yī)相關(guān)系統(tǒng)的研制經(jīng)歷了由初期的轉(zhuǎn)向中期的低潮、后期緩慢發(fā)展的狀態(tài),研究模型主要涉及辨證,較少研究組方[6]。為了不讓中醫(yī)專家系統(tǒng)自此停滯以致消失,一些研究人員努力在原有基礎(chǔ)上尋找突破口,力求突破發(fā)展的瓶頸。

楊氏等[7]提出用基于案例的解釋來生成診斷結(jié)果的解釋性說明及輔助構(gòu)建基本案例的新思路,相比傳統(tǒng)的基于案例推理的中醫(yī)診療專家系統(tǒng),改進(jìn)的系統(tǒng)可以適應(yīng)不確定、不完全的知識表示;并詳細(xì)介紹了兩個核心的基本結(jié)構(gòu),即案例提取網(wǎng)和案例提取算法。案例提取網(wǎng)能有效解決知識獲取瓶頸的缺陷,系統(tǒng)可以自動推理疾病的種類不再局限,同時案例可以修正和學(xué)習(xí)的功能改善了以往知識庫中知識不能自動獲取和學(xué)習(xí)的不足。

有學(xué)者為了解決臨床多種辨證體系混用、辨證方法不統(tǒng)一及辨證不易掌握等問題,選擇“五臟系統(tǒng)辨證”的辨證方法,利用模糊數(shù)學(xué)方法建立中醫(yī)辨證的數(shù)學(xué)模型,秉承吳承玉教授的中醫(yī)藏象辨證思想,開發(fā)了基于WPF設(shè)計的符合心系基礎(chǔ)證模糊識別數(shù)學(xué)模型的一般性軟件系統(tǒng),力求使中醫(yī)專家系統(tǒng)能夠得到統(tǒng)一[8]。

侯氏等[9]提出的“網(wǎng)格”技術(shù),是一個集成的計算與資源環(huán)境,具有分布性、異構(gòu)性、自治性、動態(tài)性的特點。引進(jìn)結(jié)合數(shù)據(jù)庫網(wǎng)格技術(shù)和中間件技術(shù)的專家系統(tǒng),能解決傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)不能適應(yīng)大規(guī)模數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用、數(shù)據(jù)異構(gòu)存放的問題;并提出基于這種新技術(shù)的結(jié)構(gòu)模型,為進(jìn)一步開發(fā)提供思路。

吳氏[10]針對傳統(tǒng)中醫(yī)專家系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)性、智能型、實用性、忽視中醫(yī)“整體觀”及需要依賴專家個人經(jīng)驗和信息量不足等問題,提出了一種基于軟計算方法的中醫(yī)智能辨證處理系統(tǒng)。該算法融合了多種計算模式,能模擬自然界智能系統(tǒng)的生化過程,對不確定、不精確、甚至不完全真值有容錯處理,獲得了低代價的解決方案和較好的魯棒性(robustness)。

從上述報道可以看出,近年來的研究充分考慮了中醫(yī)學(xué)科的特殊性,并從不同角度對傳統(tǒng)專家系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),在保證系統(tǒng)穩(wěn)定、完整及實用等基礎(chǔ)上智能化、人性化。但因中醫(yī)專家系統(tǒng)的知識庫是各中醫(yī)專家根據(jù)自己經(jīng)驗提供的,故知識庫之間缺少統(tǒng)一和交互;另外,知識庫中龐大、無章的數(shù)據(jù)處理問題也亟待解決。

1.1.2辨證系統(tǒng)辨證論治是中醫(yī)認(rèn)識和治療疾病的基本原則,“望、聞、問、切”是其中的基礎(chǔ)核心,但傳統(tǒng)四診方法和辨證有較大的主觀性和難以重復(fù)性,使中醫(yī)的科學(xué)性一直無法得到國際認(rèn)可。因此,四診的客觀化研究是整個中醫(yī)辨證體系標(biāo)準(zhǔn)化、客觀化的前提。

舌象是中醫(yī)證型判斷的一個重要依據(jù),但舌的顏色在臨床中有時很難用肉眼分清,如青紫舌,青和紫是2種不同的寒熱屬性,若顏色把握不當(dāng),將影響臨床治療。為此,翁氏等[11]采用色度學(xué)原理及計算機(jī)圖像分析技術(shù),將血瘀證舌象定量化、客觀化,運用“中醫(yī)舌診專家系統(tǒng)”對照觀察352例血瘀證和218例非血瘀證舌質(zhì)改變,并進(jìn)行舌質(zhì)RBG量化觀測,發(fā)現(xiàn)血瘀證舌的紅色分量R值較非血瘀組顯著降低(P<0.01),綠色分量G值2組接近(P>0.05),藍(lán)色分量B值顯著增高(P<0.01);且血瘀證舌以淡紫為多,其次為黯紅、紫紅。同時,還觀察到RGB量值變化可以靈敏反映舌質(zhì)變化,不僅便于青紫色與其他舌色的區(qū)別,也可鑒別淡紫、紫紅、黯紅及青紫等程度的差異。

問診在四診中收集的臨床資料最多、最廣,加上有時患者提供的資料雜亂、缺失,故較難從中提取出與疾病關(guān)系密切的信息。何氏等[12]嘗試在中醫(yī)理論指導(dǎo)下,將計算機(jī)技術(shù)、智能信息處理技術(shù)與中醫(yī)理論相結(jié)合,設(shè)計并開發(fā)研制出具有人機(jī)對話功能、人機(jī)交互功能的計算機(jī)中醫(yī)問診系統(tǒng)。該系統(tǒng)對收集的一系列臨床問診癥狀,通過程序分析做出初步判斷,不僅能輔助臨床醫(yī)生治療,也利于臨床問診的規(guī)范化。

脈診是中醫(yī)最具特色的診療之一,但脈診的感知因人而異,不同的醫(yī)者即使對同一位患者的脈象診斷也不同,因此很難有統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn),增加了初學(xué)者對脈診把握的難度。為了中醫(yī)脈象學(xué)的研究更科學(xué)化,王氏[13]設(shè)計了脈診專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),采用時域和頻域(尺度)相結(jié)合的方法分析脈象信號,引入時頻分析和小波理論對脈象信號進(jìn)行預(yù)處理和特征提取,對處理后的脈象信號使用模糊集理論進(jìn)行分類識別、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。該系統(tǒng)將現(xiàn)代系統(tǒng)理論和信號處理方法與脈象學(xué)相結(jié)合,為脈診客觀化研究提供了新的思路和方法。

從上述文獻(xiàn)可以看出,目前除聞診外,望診、問診、切診的客觀化和定量化均有所研究,對中醫(yī)科學(xué)性的驗證具有推動作用。另外,有學(xué)者考慮到中醫(yī)有“無證可辨”的情況,利用現(xiàn)代CT檢測技術(shù)定量診斷脂肪肝,發(fā)現(xiàn)脂肪肝患者肝臟CT值和肝/脾CT比值與各中醫(yī)證型之間有一定相關(guān)性,為臨床中醫(yī)辨證論治脂肪肝提供了客觀依據(jù)[14]。當(dāng)然,因相關(guān)技術(shù)還處于探索階段,各系統(tǒng)的單一性未能體現(xiàn)中醫(yī)“四診合參”的辨證原則,且系統(tǒng)設(shè)計還需進(jìn)一步完善。如上述舌診中單憑青、紫顏色的變化判斷疾病存在片面性,青紫舌雖主血氣瘀滯,但亦可見于先天性心臟病、某些藥物或食物中毒的患者;而脈象有“春胃微弦、夏胃微鉤、秋胃微毛、冬胃微石”的平脈,弦脈雖主肝膽病變、疼痛、痰飲等,亦可見于健康者。

1.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

中醫(yī)屬經(jīng)驗積累的學(xué)科,醫(yī)史文獻(xiàn)研究具有重大意義和價值。傳統(tǒng)的傳承方式是紙質(zhì)記錄和口口相傳,故在流傳的過程中難免疏漏、誤傳誤用、片面、丟失等。電子化的儲存、記錄能保證名老中醫(yī)經(jīng)驗完整性、準(zhǔn)確性和永久性,同時存儲卡的相互拷貝能實現(xiàn)知識共享,使中醫(yī)的傳承不再保守。但僅是數(shù)據(jù)的存儲還不夠,中醫(yī)數(shù)據(jù)量的龐大、殘缺、重復(fù)、復(fù)雜造成“數(shù)據(jù)量大,知識少”的尷尬局面。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能從海量、不完全、有噪聲、模糊的數(shù)據(jù)中挖掘出有價值、有意義的信息和知識,減少數(shù)據(jù)的冗余性、復(fù)雜性、模糊性。該技術(shù)是一門新興的交叉學(xué)科,常用于中醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)挖掘方法有聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、相關(guān)性分析、因子分析、回歸分析等。如采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘名老中醫(yī)學(xué)術(shù)思想和臨證經(jīng)驗中的規(guī)律、個體化診療特征,提煉出蘊藏的新理論、新方法、新知識等。

許氏等[15]從貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法的原理與中醫(yī)辨證思維的相似性出發(fā),構(gòu)建的中醫(yī)辨證貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型可將中醫(yī)理論可視化、精確化、清晰化,同時介紹了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能在中醫(yī)證候研究中的應(yīng)用與展望。

王氏等[16]利用“名老中醫(yī)臨床診療信息采集系統(tǒng)”采集了20余位名老中醫(yī)的診療信息,病例數(shù)達(dá)600余例,診次達(dá)2000次以上,挖掘出了眾多名老中醫(yī)個性及共性的病-癥-證-方對應(yīng)關(guān)系。

朱氏等[17]以蔣健教授診治胃痛的有效醫(yī)案為研究對象構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)醫(yī)案的存儲、實時采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄功能,結(jié)合多種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘出蔣健教授治療胃痛的組方用藥特點。

謝氏等[18]基于中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)軟件,分析了李成綱治療脫發(fā)的用藥經(jīng)驗。該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于不僅采用規(guī)則分析,統(tǒng)計用藥頻次,且對組方藥物中的四氣五味歸經(jīng)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)李成綱處方中常用的、使用頻次較高的藥物,還通過關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)其遣方用藥的規(guī)律及藥物的配伍關(guān)系,反推脫發(fā)的病理機(jī)制。該研究為隱性經(jīng)驗的挖掘創(chuàng)造了條件。

蔣氏等[19]從具有代表性的主要古籍中篩選出脾胃方1355首,對方中數(shù)據(jù)規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化和數(shù)字化預(yù)處理后,采用聚類分析、頻繁集方法,挖掘上述方劑的藥物組成與病機(jī)、癥狀及關(guān)聯(lián)規(guī)律。發(fā)現(xiàn)了7味核心藥物、脾胃方的基本結(jié)構(gòu),以及有特殊組合關(guān)系的藥對、藥組和“方藥證”對應(yīng)關(guān)聯(lián)。該研究通過對某一病種的數(shù)據(jù)挖掘,進(jìn)一步驗證了中醫(yī)“理法方藥”的合理性、科學(xué)性、前瞻性。

由上述文獻(xiàn)可見,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在理-法-方-藥-癥-證等關(guān)系的挖掘中不僅促進(jìn)了中醫(yī)藥學(xué)術(shù)水平的提高,也為現(xiàn)代藥理學(xué)提供了研究思路,為驗證鞏固古人理論的宏觀醫(yī)學(xué)和微觀醫(yī)學(xué)搭建了一個橋梁,如可篩選出有效方劑中的使用頻率較高的方藥,找出核心藥對,根據(jù)經(jīng)驗劑量,實驗提取藥對的有效化學(xué)組分后,從分子生物學(xué)角度研究這些組分的生物活性成分在人體內(nèi)的作用情況,為進(jìn)一步開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1.3專家系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的結(jié)合

當(dāng)今是一個大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)的不斷循環(huán)、產(chǎn)生和累積,勢必導(dǎo)致新的復(fù)雜問題的出現(xiàn)。雖然專家系統(tǒng)有一定的智能性,但不能像人類一樣有思索、應(yīng)變等高級處理能力。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,但仍需與其他技術(shù)相結(jié)合,取長補(bǔ)短,發(fā)揮最大潛能。知識的自動獲取是專家系統(tǒng)的核心,基于數(shù)據(jù)挖掘的專家系統(tǒng)將不再是通過從名老中醫(yī)專家的經(jīng)驗中提取規(guī)則并將其轉(zhuǎn)換為知識,而是從中醫(yī)專家提供的大量數(shù)據(jù)中,通過挖掘出的知識自動獲取,見圖1。

圖1是二者結(jié)合的第一步,雖然計算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的結(jié)合對于數(shù)據(jù)的處理、客觀、量化有明顯優(yōu)勢,但中醫(yī)不同于其他學(xué)科,帶有濃重的人文色彩,在治病診療的過程中需要領(lǐng)悟性、靈活性、技巧性,需要不斷嘗試,與患者溝通及了解和給予人文關(guān)懷等,不能將中醫(yī)完全客觀化、指標(biāo)化。因此,可以引進(jìn)類似Agent更智能和人性化的技術(shù),它具有主動性、智能性、交互性、協(xié)作性和移動性的特點,有人類的認(rèn)知性,如知識、信念、意圖和愿望等。理想化的是做到人與計算機(jī)之間形成同伴關(guān)系,即關(guān)鍵處需要有經(jīng)驗知識的人來解決,而可以形式化的處理則依靠計算機(jī),見圖2。

2小結(jié)

隨著計算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及,中醫(yī)與計算機(jī)的結(jié)合是時展的必然,計算機(jī)對中醫(yī)事業(yè)的推動有著不可替代的作用。它的出現(xiàn)使知識獲得的步伐與數(shù)據(jù)增長速度的距離不斷縮小,人類工作的有效性和時效性不斷提高。但就中醫(yī)而言,由于該學(xué)科具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性、不確定性、模糊性、整體性等特點,如何使二者更好地結(jié)合尚存在一定爭議。為此,筆者認(rèn)為應(yīng)在保留中醫(yī)學(xué)科自身特點的基礎(chǔ)上多學(xué)科、多技術(shù)協(xié)同發(fā)展,以最大限度發(fā)揮中醫(yī)的優(yōu)勢。但需注意的是,臨床患者癥情多變,不穩(wěn)定的因素較多,因此,不能完全依賴現(xiàn)代技術(shù),否則,將忽視自我經(jīng)驗的積累和對疾病診斷的準(zhǔn)確把握,以致影響治療。

參考文獻(xiàn):

[1]楊濤,吳承玉.對“非醫(yī)攻博”學(xué)生培養(yǎng)若干問題的思考[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2013,20(5):103-104.

[2]肖永華.名老中醫(yī)經(jīng)驗繼承研究現(xiàn)狀及“中醫(yī)處方智能分析系統(tǒng)”應(yīng)用前景[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2010,17(5):1-3.

[3]胡華,黃政德,謝雪姣,等.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在名老中醫(yī)經(jīng)驗總結(jié)中的運用[J].遼寧中醫(yī)雜志,2010,37(11):2144-2147.

[4]張德政,彭嘉寧,范紅霞.中醫(yī)專家系統(tǒng)技術(shù)綜述及新系統(tǒng)實現(xiàn)研究[J].計算機(jī)應(yīng)用研究,2007,24(12):6-9.

[5]陸志平,李媛媛,魏方方,等.人工智能、專家系統(tǒng)與中醫(yī)專家系統(tǒng)[J].醫(yī)學(xué)信息:上旬刊,2004,17(8):458-459.

[6]白春清.中醫(yī)專家系統(tǒng)三十年[J].醫(yī)學(xué)信息:下旬刊,2011,24(2):550-552.

[7]楊健,MAXL,楊鄧奇.基于案例推理的中醫(yī)診療專家系統(tǒng)[J].時珍國醫(yī)國藥,2008,19(7):1768-1770.

[8]楊濤,胡孔法,吳承玉.基于模糊邏輯的中醫(yī)辨證思維訓(xùn)練系統(tǒng)的研究[C]//中國中醫(yī)藥信息研究會.第一屆中國中醫(yī)藥信息大會論文集:A集.北京,2014.

[9]侯松霞,魯曉明.基于數(shù)據(jù)庫網(wǎng)格的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)的研究[J].信息技術(shù),2008,32(7):189-191

[10]吳蕓.基于軟計算方法的中醫(yī)智能辨證處理系統(tǒng)[J].廈門理工學(xué)院學(xué)報,2008,16(2):50-55.

[11]翁維良,黃世敬,洪尚杓.運用“中醫(yī)舌診專家系統(tǒng)”對血瘀證舌質(zhì)的研究[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2000,6(10):58-61.

[12]何建成,王文武,丁宏娟.計算機(jī)中醫(yī)問診系統(tǒng)的開發(fā)與研究[J].時珍國醫(yī)國藥,2010,21(9):2370-2372.

[13]王燕.中醫(yī)脈象客觀定量化理論方法研究[J].世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化,2005,7(1):118-122.

[14]王凌云,費新應(yīng).CT定量診斷與脂肪肝中醫(yī)辨證分型關(guān)系研究探討[J].湖北中醫(yī)雜志,2014,36(5):17-18.

[15]許朝霞,王憶勤,顏建軍.貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在中醫(yī)辨證研究中的應(yīng)用[J].上海中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2009,23(2):77-79.

[16]王映輝,劉保延.名老中醫(yī)診療信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫與挖掘平臺的建立[C]//中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會中醫(yī)藥工程分會.第三屆國際中醫(yī)藥工程學(xué)術(shù)會議論文集.上海,2006.

[17]朱蕾蕾,孫繼佳,金采映,等.基于數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)挖掘的中醫(yī)醫(yī)案方法學(xué)研究[J].中華中醫(yī)藥雜志,2013,28(10):2888-2893.

[18]謝青,田亞婷.基于中醫(yī)輔助系統(tǒng)分析李成綱治療脫發(fā)用藥特點[J].山西中醫(yī),2014,30(9):53-55.

[19]蔣永光,李力,李認(rèn)書,等.中醫(yī)脾胃方配伍規(guī)律的數(shù)據(jù)挖掘試驗[J].世界科學(xué)技術(shù)-中藥現(xiàn)代化,2003,5(3):33-37.

篇5

關(guān)鍵詞:可編程控制器;嵌入式技術(shù);數(shù)字化車間

引言

縱觀我國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,由于歷史發(fā)展原因,煙草行業(yè)是最早達(dá)到較高自動化水平的行業(yè)之一。由于煙草行業(yè)成本收益率較高,在裝備投資方面力度很大,透過該行業(yè)可以見證中國改革開放以來的“工業(yè)現(xiàn)代化”發(fā)展歷程。

1煙草行業(yè)的自動化系統(tǒng)發(fā)展歷史

上世紀(jì)80年代開始,煙草行業(yè)開始大規(guī)模引進(jìn)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)設(shè)備和生產(chǎn)線,例如,八九十年代的英國MOLINS公司的MK9-5卷煙機(jī)組的引進(jìn),意大利公司SASIB包裝機(jī)的引進(jìn),到后來的PASSIM卷接機(jī)組、PROTOS卷接機(jī)組、GD包裝機(jī)組、FOCKE包裝機(jī)組,都成了煙草行業(yè)裝備發(fā)展歷程的經(jīng)典。上述這些設(shè)備的自動化系統(tǒng),大量使用了數(shù)字電路技術(shù)、模擬電路技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù),實現(xiàn)了全部自動化生產(chǎn)。以早期的MK9-5卷接機(jī)組為例,其主控系統(tǒng)為一套機(jī)架式的電子線路板,核心控制系統(tǒng)為:CPU板為一塊Intel8080的8位單片機(jī)及接口板、輸入輸出板構(gòu)成的8位計算機(jī)系統(tǒng)。該機(jī)型的產(chǎn)能為每分鐘5000支香煙,在英國本土,其操作員配置為一個女工操作2臺設(shè)備,除了更換一下盤紙、水松紙之外,其他時間就去喝咖啡了,設(shè)備完全自動化運行。而此前的國產(chǎn)設(shè)備MK8產(chǎn)能僅為1000支/min,每臺設(shè)備需配備3個操作工。筆者數(shù)年前曾經(jīng)對一臺英國MOLINS公司的工控機(jī)開發(fā)過數(shù)據(jù)采集程序。其主控計算機(jī)是一臺386機(jī),內(nèi)存只有1M,包含了基本內(nèi)存640K和高端內(nèi)存360K,后找出當(dāng)年的VB4.0,編寫了采集和發(fā)送程序,用一張1.44M的3.5寸軟盤,把程序拷貝進(jìn)去,調(diào)試的時候,動輒就溢出了。這對于現(xiàn)在內(nèi)存G時代的當(dāng)下是不可想象的。然而,彼時的系統(tǒng)相當(dāng)穩(wěn)定可靠。通過這些實例來看,自動化的實現(xiàn),在不同的科技發(fā)展階段,有不同的實現(xiàn)方式,卻能達(dá)到同樣的目的。盡管現(xiàn)在的嵌入式工程師對早期八位機(jī)的性能深表懷疑,但技術(shù)發(fā)展的高度和自動化水平的高度并非線性關(guān)系。

2PLC及嵌入式技術(shù)

2.1繼電器控制與PLC控制系統(tǒng)比較90年代以來,隨著PLC的大規(guī)模使用,傳統(tǒng)的繼電器控制器被完全取代了,與基于繼電器的過程控制系統(tǒng)相比,PLC控制器體積更小,價格更優(yōu)。除了這個優(yōu)勢外,PLC還具有“更高的系統(tǒng)可靠性、更好的系統(tǒng)靈活性、更低的系統(tǒng)成本、更快的系統(tǒng)響應(yīng)時間、更容易的故障診斷”[1]等特點,其天然的優(yōu)勢包括模塊化、可靠性高、編程簡便,支持梯形圖、邏輯圖、語句表多種形式編程,符合電氣工程師操作習(xí)慣。PLC和現(xiàn)場總線技術(shù)的廣泛應(yīng)用,一直持續(xù)到現(xiàn)在。而最大的贏家,就是西門子、羅克韋爾、歐姆龍等工業(yè)自動化供應(yīng)商。國內(nèi)的自動化設(shè)備應(yīng)用,也有計算機(jī)、工控機(jī)的普遍使用,但大部分被用于開發(fā)人機(jī)界面,運行組態(tài)程序,而不是用于計算和控制。似乎嵌入式計算機(jī)技術(shù)被PLC技術(shù)、DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)徹底取代了。2.2PLC與嵌入式技術(shù)比較反觀發(fā)達(dá)國家的技術(shù)應(yīng)用水平,并不像國內(nèi)這樣開放,而是堅持了“夠用就好”的理念。例如迄今為止,國內(nèi)存量最大的意大利GDX1和X2系列包裝機(jī)一直使用80386和80486為主的CPU,總線采用ARCNET網(wǎng),系統(tǒng)架構(gòu)嚴(yán)密、穩(wěn)定、可靠,用較低的設(shè)計成本、物料成本,保證了產(chǎn)品的成熟性、普及型、標(biāo)準(zhǔn)化。隨著芯片技術(shù)、微電子技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)、MCU、MPU、MEMS、FPGA等技術(shù)的發(fā)展和普及,使用嵌入式技術(shù)開發(fā)DIY式的控制系統(tǒng),已經(jīng)成為新的趨勢。除了成本低、可靠性更高、系統(tǒng)適用性更高之外,更有利于保護(hù)開發(fā)者的知識產(chǎn)權(quán),實現(xiàn)優(yōu)勢技術(shù)的迭展和復(fù)用。我們有理由相信,嵌入式開發(fā)將很大程度上替代現(xiàn)有的PLC技術(shù)。嵌入式開發(fā)更像是DIY的量身定制的PLC系統(tǒng)。

3嵌入式系統(tǒng)在煙草行業(yè)的應(yīng)用

相對PLC來說,嵌入式技術(shù)具有強(qiáng)大的計算處理能力,而且功耗極低,能夠快速處理采集到的大量信息,并能通過內(nèi)置復(fù)雜算法運算,對于信息化、智能化要求日益增加的煙草行業(yè)來說具有重大意義。而且嵌入式系統(tǒng)都帶有各種通信和網(wǎng)絡(luò)接口,能夠很方便的和上位機(jī)(計算機(jī))通信并構(gòu)建有線或無線網(wǎng)絡(luò),完全適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)智能制造的需求。相對而言,PLC的計算處理能力和速度相對較弱,雖然PLC能進(jìn)行邏輯運算和一般的函數(shù)運算,但是不足以進(jìn)行復(fù)雜算法運算,其存儲空間較小,接口簡單。煙草工業(yè)的總體水平已經(jīng)實現(xiàn)了全部自動化和大部分的信息化。未來的發(fā)展趨勢是自動化向智能化發(fā)展,利用智能控制和信息化技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)智能制造。智能制造的一個重要基礎(chǔ),是大量分布式的嵌入式子系統(tǒng)、智能傳感節(jié)點的模式,而不是以一塊CPU為核心的單元式PLC控制系統(tǒng)的模式。

4嵌入式系統(tǒng)分類

目前主流的嵌入式系統(tǒng)包括嵌入式微處理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)、微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)、DSP處理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、片上系統(tǒng)(SystemonChip,SoC)[2]。4.1嵌入式微處理器(EMPU)嵌入式微處理器包括高性能、低功耗的32位RISC架構(gòu)和MIPS64位架構(gòu)微處理器,該處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎遍及工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、消費電子等各類產(chǎn)品。它具有低功耗、小體積、高性價比的特點,支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,大量使用寄存器,指令執(zhí)行速度更快,執(zhí)行效率更高。主流ARM芯片的主頻可達(dá)400MHz~1GHz,單核每秒處理指令的速度達(dá)230萬條(2.3DMIPS/MHz),支持JAVA加速,帶有USB2.0接口、10/100M以太網(wǎng)接口、各種工業(yè)總線接口,適合工業(yè)環(huán)境溫度條件-40~+80℃。嵌入式微處理器主要有386EX、MIPS、ARM、PowerPC、68000系列等。4.2微控制器(MCU)MCU又稱做單片機(jī),它是將整個處理器系統(tǒng)集成到一塊芯片中。MCU一般集成CPU、ROM、RAM、總線、總線邏輯、定時器、I/O、COM口、A/D、D/A等各種功能和外設(shè),可以匹配各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用環(huán)境。與嵌入式微處理器相比,微控制器采用單片化設(shè)計,體積小、功耗低、可靠性高,它是目前嵌入式系統(tǒng)的主流。MCS-251、MC68HC05、68300和眾多的ARM芯片都是微控制器。4.3DSP處理器DSP處理器對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令做了專門優(yōu)化,內(nèi)置執(zhí)行DSP算法,編譯執(zhí)行效率較高,在數(shù)字濾波、FFT、頻譜分析等方面,DSP應(yīng)用逐漸從通用單片機(jī)過渡到專用DSP處理器。DSP處理器較有代表性的是TI公司的TMS320系列。4.4片上系統(tǒng)(SoC)與其他嵌入式系統(tǒng)一樣,SoC系統(tǒng)成為VLSI設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)器件。只要用戶定義了應(yīng)用系統(tǒng),仿真通過后就可以將設(shè)計圖交給工廠制作樣品。整個嵌入式系統(tǒng)大部分可以集成到一塊芯片中,減小體積和功耗,提高可靠性。5嵌入式技術(shù)在煙草行業(yè)的應(yīng)用前景隨著數(shù)字化車間、智能制造概念的推廣,嵌入式系統(tǒng)取代傳統(tǒng)PLC系統(tǒng)的這種趨勢會得以更大程度的強(qiáng)化。煙草行業(yè)常見的、傳統(tǒng)的PLC技術(shù)架構(gòu)的信息化系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示.基于這種系統(tǒng)架構(gòu),系統(tǒng)的投資重點集中在機(jī)房設(shè)備、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫軟件、存儲備份、操作系統(tǒng)、路由器、交換機(jī)等等,其次是昂貴的PLC模塊。而系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)信息,絕大多數(shù)是布爾量。更糟糕的是,基于摩爾定律,這類系統(tǒng)的軟硬件的生命周期與工控系統(tǒng)相比都很短,因此,這種系統(tǒng)的投資,在很短的時間內(nèi)就面臨升級、報廢和再投資。這種高額支出,顯然會很大程度上抑制數(shù)字化車間和智能制造的推廣。但是,如果在控制層較密集地使用嵌入式技術(shù)開發(fā)分布式的智能控制單元,構(gòu)成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的傳感層,用現(xiàn)場總線組網(wǎng),使系統(tǒng)的信息處理工作下沉到系統(tǒng)底層,將會極大程度地降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和對服務(wù)層軟硬件性能的依賴度,使整個系統(tǒng)投資降低到非常低的水平,那么,智能制造將會在全社會得以廣泛推廣。

參考文獻(xiàn):

[1]周立功.ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M].2版.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.

篇6

關(guān)鍵詞:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);藝術(shù)設(shè)計;設(shè)計發(fā)展

一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教育產(chǎn)生的背景

不同時間段的教育改革,在一定程度上,是一個科技發(fā)展的折射和投影特征。教育技術(shù)的發(fā)展是人類教育發(fā)展的主題,但真正的人類文明帶來生機(jī)和活力,打破模型教育技術(shù)的革命。一些學(xué)者研究認(rèn)為,人類歷史上,一般發(fā)生了五次教育革命。

二、藝術(shù)設(shè)計教育的發(fā)展

1.藝術(shù)設(shè)計及藝術(shù)設(shè)計教育的概念

藝術(shù)和設(shè)計,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會和文化的角度來看 ,使用特定的材料和技術(shù),通過一定的技術(shù),按照美的規(guī)律進(jìn)行了概念規(guī)劃,使它成為一個特定藝術(shù)和外部形態(tài)、人機(jī)關(guān)系和創(chuàng)造性活動的文化內(nèi)涵。

藝術(shù)設(shè)計教育、基本理論、基本知識在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中,通過培養(yǎng)藝術(shù)和設(shè)計能力和設(shè)計方法、設(shè)計技能培訓(xùn),提高創(chuàng)新素質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿梢詾樗囆g(shù)設(shè)計的創(chuàng)作、教學(xué)、科研、生產(chǎn)和管理的專門人才提供培養(yǎng)形式。

藝術(shù)設(shè)計教育的基本目標(biāo)是為社會培養(yǎng)質(zhì)量優(yōu)秀的專業(yè)設(shè)計人才,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的健康良性發(fā)展,滿足人民物質(zhì)生活的需求,并在這個基礎(chǔ)上提高人們的生活質(zhì)量,改善人們的生活方式,促進(jìn)社會健康的合理發(fā)展,以實現(xiàn)更多的人的創(chuàng)造力。

2.藝術(shù)設(shè)計教育和社會技術(shù)革命的關(guān)系

藝術(shù)與設(shè)計教育,跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)和生活是分不開的。復(fù)習(xí)的過程中教育和藝術(shù)設(shè)計教育的發(fā)展,可以得出總結(jié),和每一個社會技術(shù)革命對教育和藝術(shù)設(shè)計教育的影響,甚至導(dǎo)致教育和藝術(shù)設(shè)計教育的變化有關(guān)。

造成18世紀(jì)工業(yè)革命的爆發(fā),從手工勞動轉(zhuǎn)移到機(jī)器生產(chǎn)大變革,是世界近代史之后全世界資產(chǎn)階級政治革命,是人類物質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)全面的、根本性變化。手工的產(chǎn)品,從設(shè)計、生產(chǎn)到銷售,這些工匠嫻熟技能和藝術(shù)設(shè)計,而這段時間沒有獨立的設(shè)計,可以這么說,工業(yè)革命后由于社會生產(chǎn)分工,導(dǎo)致設(shè)計與制造相分離,分離制造、銷售和設(shè)計,從而獲得了獨立的地位。

西方社會隨著社會生產(chǎn)和資本主義生產(chǎn)關(guān)系的建立,傳統(tǒng)的工藝指導(dǎo)教育模式不能適應(yīng)社會工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn),為了適應(yīng)社會生產(chǎn)行業(yè),新技術(shù),設(shè)計學(xué)校應(yīng)運而生,造成了藝術(shù)設(shè)計教育的改革。

自1980年代以來,信息技術(shù)革命和取得的成就讓人們的工作,學(xué)習(xí)和生活方式發(fā)生了巨大的變化和想法,這巨大的變化劇烈地改變了人類社會的技術(shù)特點,并對人類社會的方方面面,經(jīng)濟(jì)、文化有著深遠(yuǎn)的影響。由于計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,計算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于設(shè)計學(xué)科。普及計算機(jī)的設(shè)計部門,設(shè)計專業(yè)的學(xué)生使用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計和反映了最終設(shè)計結(jié)果。毫無疑問,電腦技術(shù)的設(shè)計現(xiàn)代的教學(xué)方式和設(shè)計,為藝術(shù)設(shè)計注入了新的活力。

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,藝術(shù)和設(shè)計之間的關(guān)系非常廣泛而深刻的,它帶來了設(shè)計方法和轉(zhuǎn)換的概念,設(shè)計和創(chuàng)新潮流和新趨勢。一方面,計算機(jī)的應(yīng)用極大地改變了藝術(shù)設(shè)計技術(shù),改變了設(shè)計程序和方法。相應(yīng)的,設(shè)計師的理念和思維方式也有很大的改變。另一方面,計算機(jī)技術(shù)為代表的高新技術(shù)在開放一個新的藝術(shù)和設(shè)計領(lǐng)域,先進(jìn)技術(shù)還必須結(jié)合優(yōu)秀的創(chuàng)意設(shè)計,可以使技術(shù)人性化,真正服務(wù)于人類。

自1990年代以來,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)改變了孤立的“信息島”國家的計算機(jī)終端,使大信息連接和通訊方式的變化,獲得網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,人們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴越來越多,全球政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育等都c網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了一個新階段。瑞士心理學(xué)家皮亞杰的建構(gòu)主義教學(xué)理論的成熟,特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)逐漸投入使用,在遠(yuǎn)程教育,藝術(shù)設(shè)計教育的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計教育

藝術(shù)設(shè)計教育因其專業(yè)特點,用技能的一些特征、經(jīng)驗,比如在專業(yè)基礎(chǔ)課,隱含傳統(tǒng)教育,在車間(車間、實驗室或教室面對面的教授),這些有一定的傳統(tǒng)教學(xué)模式。隨著信息時代的到來, 復(fù)雜計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)不斷應(yīng)用于教學(xué),為教學(xué)改革帶來新的機(jī)遇的藝術(shù)設(shè)計學(xué)科。

1.教學(xué)資源的多元化

信息社會,學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源不僅是來自教師,傳授知識的書籍,電腦磁盤或教學(xué)課件內(nèi)容,提供更多的資源來自世界各地的在線資源。在線資源類別眾多,涉及政治、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、文化、藝術(shù)設(shè)計等,它已成為人類智慧的海洋,知識的寶庫,其中最多用于教育資源?;ヂ?lián)網(wǎng)提供直觀、形象多種感官刺激的視聽教學(xué)資源,是一種最有效和最直接的信息資源,學(xué)生充分共享這些資源,感覺情況,發(fā)現(xiàn)和驗證假設(shè),構(gòu)造意義,提供豐富的和有價值的形式的多媒體資源,學(xué)會理解情感的主題,基本內(nèi)涵和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展,是其他媒體和教學(xué)環(huán)境無法比擬的。尤其是對藝術(shù)設(shè)計教育、設(shè)計趨勢,在思想迅速變化的世界里,作為一個通過計算機(jī)進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計的學(xué)生應(yīng)該有敏銳的捕捉信息的能力,通過互聯(lián)網(wǎng)的電腦,及時掌握世界上最新、最全面的設(shè)計信息,設(shè)計理念和設(shè)計趨勢,以提高專業(yè)水平。

2.教學(xué)方法的集成

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計教學(xué),促進(jìn)教學(xué)模式基于建構(gòu)主義教學(xué)方法的基礎(chǔ)上開發(fā)的方向整合,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下可以采用不同的教學(xué)方法,更成熟的教學(xué)方法目前主要支持方法,錨定法和隨機(jī)存取方法。但在實際教學(xué)中,不一定用單一的方法,也可以結(jié)合兩個或兩個以上的方法一起,以一種方法為主,其他方法作為輔助靈活。

參考文獻(xiàn):

[1] (美)[白甫麗?艾碧](BeverlyAbbey)主編,丁興富等譯.網(wǎng)絡(luò)教育[M].中國輕工業(yè)出版社, 2003(12)

篇7

關(guān)鍵詞:計算機(jī);軟件開發(fā);分層技術(shù);雙層技術(shù);三層技術(shù);四層技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

中圖分類號:TP393 文章編號:1009-2374(2015)30-0059-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.30.030

計算機(jī)在我國的普及速度之快,與軟件的不斷開發(fā)與更新有著直接關(guān)系。計算機(jī)軟件的開發(fā),在滿足人們生產(chǎn)與生活的各種需求的同時,大大改變了傳統(tǒng)的工作方式,提高了工作效率,也有效促進(jìn)了人力資源的優(yōu)化配置。我國在計算機(jī)技術(shù)以及軟件開發(fā)方面相較于國外先進(jìn)水平來說,存在非常明顯的差距,為了能夠快速縮短這些差距,我國十分重視計算機(jī)軟件的開發(fā)及研究。近些年來,分層技術(shù)的出現(xiàn)有效地提升了軟件的質(zhì)量,為用戶使用提供了更多的便利,是非常值得深入研究并推廣的技術(shù)種類。

1 計算機(jī)軟件開發(fā)中的分層技術(shù)概述

分層技術(shù)在計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用,大大提高了開發(fā)的速度和質(zhì)量,是現(xiàn)階段我國軟件開發(fā)中最為重要的技術(shù)種類之一。為了能夠更好地發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,下面針對其各部分重點內(nèi)容進(jìn)行分析研究:在計算機(jī)軟件開發(fā)中,分層技術(shù)的應(yīng)用需要嚴(yán)格按照一定的措施和規(guī)律和進(jìn)行,首先必須要將分層技術(shù)的相關(guān)理論以及概念進(jìn)行掌握和熟悉。分層技術(shù)包括了計算機(jī)以及物理學(xué)兩個方面的含義,在這兩個方面中,物理含義的內(nèi)含較為復(fù)雜。具體來說,在計算機(jī)軟件研發(fā)的時候,分層技術(shù)就是將不同過程的解決方案置于不同的概念領(lǐng)域中,然后這整個層面就會形成一個較為封閉的體系,而這個體系中包括的不同層面在級別上都是平等的。針對軟件開發(fā)的構(gòu)架方面,分層技術(shù)的優(yōu)勢得以有效凸顯,在最初的時期,軟件開發(fā)構(gòu)架只是一種單層的構(gòu)架,直到20世紀(jì)后期才得以快速發(fā)展,并在一些小型的數(shù)據(jù)庫中得以應(yīng)用。而單層結(jié)構(gòu)向雙層結(jié)構(gòu)發(fā)展,則是從服務(wù)器與計算機(jī)之間的建立聯(lián)系開始的,服務(wù)器與計算機(jī)得以聯(lián)系,并快速發(fā)展,從而不斷完善,形成了目前的計算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)。由于計算機(jī)的雙層結(jié)構(gòu)中存在很多難以避免的缺陷,因此在不斷發(fā)展的過程中,其弊端也更加凸顯,在無法滿足人們需求的情況下,分層技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了上述問題,并逐漸發(fā)展成為我國計算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

2 分層技術(shù)在計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用

分層技術(shù)目前在我國已經(jīng)成為了主流的技術(shù)種類,其在我國計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用也越發(fā)普及,下面進(jìn)行具體分析:

2.1 雙層技術(shù)的應(yīng)用

從種類方面來看,分層技術(shù)主要有三層、四層以及多層次之分,但是這些都是在雙層技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在不斷的發(fā)展過程中,軟件的開發(fā)效率也得以提升。我們首先針對雙層技術(shù)進(jìn)行研究,這項技術(shù)在我國軟件開發(fā)中的應(yīng)用,主要就是針對兩個端點進(jìn)行,也就是客戶端和服務(wù)器??蛻舳藭罁?jù)不同用戶的資料為其提供所需要的使用界面,處理其中所產(chǎn)生的各種邏輯關(guān)系,然后服務(wù)器是用來接受客戶的各項信息,在經(jīng)過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)的計算和總結(jié),最終向客戶端傳達(dá)并使用。這項技術(shù)的應(yīng)用大大提高了計算機(jī)的運行效率,但是其必要的條件就是用戶所使用的服務(wù)器,性能方面要有所保障,同時用戶使用不適合太多。一旦這兩個要素沒有保障,就會導(dǎo)致服務(wù)器因為工作負(fù)荷過重而出現(xiàn)系統(tǒng)性錯誤、計算機(jī)反映慢等問題也會出現(xiàn),這樣一來成本就會不斷增加,問題嚴(yán)重的話,還會導(dǎo)致人格數(shù)據(jù)的丟失,所以說在當(dāng)今的研發(fā)中,這項技術(shù)已經(jīng)逐漸被其他技術(shù)所取代。

2.2 三層技術(shù)的應(yīng)用

上文已經(jīng)提到,三層技術(shù)的研發(fā)是建立在雙層技術(shù)基礎(chǔ)之上的,針對雙層技術(shù)中不完善以及有缺陷的部分進(jìn)行改進(jìn),并相應(yīng)地增加了應(yīng)用服務(wù)器,這種服務(wù)器在計算機(jī)使用方面發(fā)揮著巨大作用,能夠針對用戶的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和整理,同時也大大提高了計算機(jī)信息訪問的效率,最為關(guān)鍵的一點是實現(xiàn)了人與計算機(jī)之間的交互。這種三層技術(shù)實際就是將業(yè)務(wù)處理、界面層次以及數(shù)據(jù)層次相結(jié)合,建立一個有機(jī)整體,相互獨立運行,共同為計算機(jī)服務(wù)。其中的界面層主要是進(jìn)行科學(xué)的收集用戶使用軟件的需求,收集完成后需要將這些需求發(fā)送到之后進(jìn)行工作的業(yè)務(wù)處理層,其次由業(yè)務(wù)處理層通過對這些用戶的需求進(jìn)行分析,做出相關(guān)的申請請求在數(shù)據(jù)層進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取與處理,最后在數(shù)據(jù)層進(jìn)行相應(yīng)的處理,對相關(guān)的各種信息進(jìn)行查詢,針對這一系列的分析之后,將結(jié)構(gòu)反饋給業(yè)務(wù)層,最終是由業(yè)務(wù)層完成工作的處理,再回到最初的界面層。以上所闡述的整個過程就是對系統(tǒng)的建立過程,正是因為這樣的處理,實現(xiàn)了系統(tǒng)工作效率的提升。

2.3 四層技術(shù)的應(yīng)用

在計算機(jī)軟件的開發(fā)中,雙層技術(shù)和三層技術(shù)都難以應(yīng)對計算機(jī)使用復(fù)雜的環(huán)境,需要將三層次技術(shù)中的界面層、業(yè)務(wù)處理層和數(shù)據(jù)庫層科學(xué)地分開,這樣才能夠不斷降低這幾個層次之間的相互影響,因此需要將三層技術(shù)逐漸向四層技術(shù)發(fā)展,其中四層技術(shù)主要包含有業(yè)務(wù)處理層、web層、數(shù)據(jù)庫層以及存儲層。

2.4 中間件技術(shù)的應(yīng)用

分層技術(shù)在計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用,可以針對不同部門進(jìn)行優(yōu)化,目的就是充分發(fā)揮其潛能,實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),提高計算機(jī)整體的運行效率。正是因為分層技術(shù)的合理應(yīng)用,才使得軟件開發(fā)的質(zhì)量大大提升。另外,還有效地降低了各種復(fù)雜問題的發(fā)生,簡化了計算機(jī)操作,只要利用單項操作就可以獨立完成計算機(jī)軟件的開發(fā),進(jìn)而實現(xiàn)我國計算機(jī)軟件開發(fā)的高效性與高質(zhì)性。

3 結(jié)語

伴隨著我國社會的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域正在發(fā)揮著不可替代的巨大優(yōu)勢,將人類的生活及生產(chǎn)進(jìn)行了翻天覆地的改變。為了能夠順應(yīng)社會發(fā)展的需求,越來越多的計算機(jī)軟件被研發(fā)出來,在各個領(lǐng)域發(fā)揮著不同的作用,為人們提供著便利。而分層技術(shù)在軟件開發(fā)中的貢獻(xiàn)不可忽視,它的應(yīng)用使軟件開發(fā)速度得以提高,同時也保障了軟件的質(zhì)量。從軟件開發(fā)商的角度來看,充分利用這項技術(shù)必然會為自身帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而從我國計算機(jī)發(fā)展事業(yè)來看,分層技術(shù)的完善,無疑是對我國計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一種積極的助推,具有非常積極的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 許福栗.分層技術(shù)在計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用[J].硅谷,2013,(23).

[2] 楊柯.分層技術(shù)在計算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用效果分析[J].軟件,2013,(10).

篇8

關(guān)鍵詞:計算機(jī)通信;網(wǎng)絡(luò);應(yīng)用技術(shù)

隨著我國社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展, 我國的通信技術(shù)的發(fā)展也取得了很好的成效,從一定的意義上來說,人工智能技術(shù)即計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代化的通信技術(shù)的結(jié)合,標(biāo)志著人類進(jìn)入了一個新的時代,即信息化的時代。信息時代的來臨,使得大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)通信逐漸成為一種普遍現(xiàn)象。為了滿足網(wǎng)絡(luò)通信需求,結(jié)合計算機(jī)所進(jìn)行的相關(guān)通信技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)也是日新月異。在眾多的通信技術(shù)中,人工智能和數(shù)字技術(shù)成為發(fā)展的主流,但是它的發(fā)展速度是異常地快,值得我們?nèi)ヌ接憽?/p>

一、數(shù)字通信網(wǎng)的發(fā)展通信技術(shù)發(fā)展的早期階段,并沒有現(xiàn)在這么轟轟烈烈,早期的通信技術(shù)基本上是以電話網(wǎng)為主,比如早期的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)在略有不同,它是通過電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)的。通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化發(fā)展,大大地促進(jìn)了與它關(guān)系密切的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。而且計算機(jī)網(wǎng)的使用靈活多變,這表現(xiàn)在計算機(jī)網(wǎng)中任何分組的長度都能夠改變。隨著先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,在當(dāng)今的數(shù)字化通信技術(shù)中,計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)能夠利用一個甚至多個途徑來完成用戶信息之分組。從另一個方面來說,通信網(wǎng)計算機(jī)化也給通信技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展提供著新的機(jī)遇和條件,在我們的生活中,除了日常電話服務(wù)以外的信息化服務(wù)也經(jīng)常會出現(xiàn),這讓人類的生活變得極其的方便。近幾年來,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展日新月異,多媒體技術(shù)普遍要求網(wǎng)絡(luò)可以支持圖畫、聲音、文字和影像的處理和傳輸,所以,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和計算機(jī)通信互相促進(jìn),相輔相成。

二、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步

(一)移動通信技術(shù)。

用移動通信技術(shù)是為了滿足信息時代高效率、快節(jié)奏的信息傳播需要所開發(fā)的通信技術(shù),是有一種針對個人網(wǎng)絡(luò)通信需求而開發(fā)的通信技術(shù)。移動通信技術(shù)的誕生是通信與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合的經(jīng)典之作,在移動通信技術(shù)中,個人是通信的主體,可以完全支配通信的內(nèi)容和形式,且受時間和空間的約束很小,擺脫了傳統(tǒng)通信中需要固定信息傳輸設(shè)備的弊端和不足。移動技術(shù)出現(xiàn)之后,真正實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)體系的智能化,通信雙方被簡單的劃分為主叫方和被叫方,在通信中沒有過度的通信權(quán)限限制。移動通信技術(shù)體系中,通信用戶主要購買相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)即可,無需承擔(dān)額外的費用,經(jīng)濟(jì)實用,真正實現(xiàn)了通信的個人化。在移動通信技術(shù)下,通信的手段和應(yīng)用的元素也被多樣化,不是單一的局限于語音和文字通信。通過移動寬帶技術(shù),用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備,實現(xiàn)視頻圖像的傳輸,而這些所產(chǎn)生的費用,用戶可以通過定期繳納網(wǎng)絡(luò)通信費用的形式支付,方便快捷。

(二)數(shù)字多媒體技術(shù)。

信息時代的通信,一個最大的突破就是信息傳播方式的多元化,用戶通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng),可以通過相應(yīng)的軟件和設(shè)備實現(xiàn)聲音、圖像和文字信息資料的數(shù)字化。最主要的技術(shù)應(yīng)該是通信、信息內(nèi)容和計算機(jī)三方面技術(shù)交匯融合。信息化社會的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也離不開這三個方面,通信、計算機(jī)和信息內(nèi)容這三種新型經(jīng)濟(jì)成分的結(jié)合,幾乎構(gòu)成了信息化時代網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的主體部分。全球化的趨勢不可避免,現(xiàn)在的世界局面可以說是被科學(xué)技術(shù)的發(fā)展引導(dǎo)著前進(jìn),高新技術(shù)比如生物生化技術(shù)和信息化網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),令人類的眼界越來越開闊,先進(jìn)技術(shù)帶來的先進(jìn)產(chǎn)品,不僅影響著我們每天的生活,也影響著每一個國家的經(jīng)濟(jì)和政治,甚至影響著每一個國家的軍事和文化發(fā)展。 多媒體計算機(jī)系統(tǒng)將語音、圖像的數(shù)字化壓縮處理技術(shù)綜合為一體,不僅提供了具備超強(qiáng)處理能力的CPU,還利用了其它的一些技術(shù):第一,海量存儲技術(shù)的發(fā)展速度十分迅速,實現(xiàn)了歷史最低成本的大規(guī)模存儲能力;第二,顯示技術(shù)實現(xiàn)低成本、低功耗顯示器,為數(shù)據(jù)傳輸提供高質(zhì)量的畫面,并提供強(qiáng)大的用戶接口;第三,無線技術(shù),例如紅外線技術(shù)、寬帶CDMA 技術(shù),但只有固定的網(wǎng)絡(luò)才能擁有。此外,虛擬現(xiàn)實將實時畫面進(jìn)行擴(kuò)展,給人一種身臨其境的感覺,這可以說是一種幻境,通過智能聯(lián)網(wǎng)空間進(jìn)行連接。多媒體的運用可以促進(jìn)技術(shù)與行業(yè)的融合,促進(jìn)通信市場的發(fā)展。

(三)網(wǎng)絡(luò)通信病毒因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和信息并不是百分之百安全的,這也是數(shù)字化時代需要解決的重要問題之一,網(wǎng)絡(luò)的安全使用受到威脅,就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)使用者的財產(chǎn)和隱私權(quán)受到了威脅,不安全的主要原因就是計算機(jī)病毒和網(wǎng)絡(luò)黑客的惡意攻擊。現(xiàn)在的因特網(wǎng)上幾乎每天都會出現(xiàn)新的病毒,傳播速度非???,黑客經(jīng)常把計算機(jī)病毒當(dāng)成隱蔽的破壞工具,用病毒夾帶惡意程序,給用戶帶來極大的麻煩和損失。刨根問底、究其原因,還是在于因特網(wǎng)本身,因特網(wǎng)除了便利人類生活和交流之外還有一種無序性,這種無序性能夠造成危并帶來一系列的安全問題。當(dāng)下,因網(wǎng)絡(luò)不可控的無序性造成的網(wǎng)絡(luò)安全問題主要是網(wǎng)絡(luò)黑客的惡意攻擊,以及各種各樣的非法入侵和信息泄露。計算機(jī)本身、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及信息中介機(jī)構(gòu)都可能成為黑客進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊的對象。為了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和信息安全,使之高效穩(wěn)定地運行,一定要加大力度進(jìn)行網(wǎng)路安全技術(shù)研發(fā)和相應(yīng)的軟硬件開發(fā),形成對網(wǎng)絡(luò)用戶和計算機(jī)全方位的保護(hù)。

三、未來發(fā)展就人們普遍能夠接觸到的信息技術(shù)而言,主要有三類通信網(wǎng)絡(luò),幾乎達(dá)到了“百姓日用而不知”的程度,那就是有線電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和因特網(wǎng)。數(shù)字技術(shù)是二十一世紀(jì)的特征,就目前來看,計算機(jī)、通信和電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了融為一體的發(fā)展趨向。目前,因特網(wǎng)的重要發(fā)展是,由以光纖通信為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)硬件向無線網(wǎng)絡(luò)通信為主的多重網(wǎng)絡(luò)綜合的方面發(fā)展。因此,在此基礎(chǔ)上也提出了“三網(wǎng)融合”?!叭W(wǎng)融合”就是對電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行滲透和兼容、并逐步整合成, 使其成為全世界通用共享的信息網(wǎng)絡(luò)。“三網(wǎng)融合”的有利之處在于:第一,“三網(wǎng)融合”不僅能夠順利地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源信息的共享,而且能夠預(yù)防低層次和低技術(shù)含量的重復(fù)建設(shè);第二,“三網(wǎng)融合”能夠切實加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的實用性,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)性能,同時還能夠降低用戶的使用費用;第三,“三網(wǎng)融合”是高速帶寬的多媒體技術(shù)的平臺,它代表著二十世紀(jì)通信技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,也是二十世紀(jì)信息化社會持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中的一個新的起點。我們可以預(yù)見,未來計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的的發(fā)展理念將伴隨信息技術(shù)的發(fā)展,但是產(chǎn)生更深層次的變化,這種變化是以信息技術(shù)的革命性發(fā)展為前提的,這也打破了人們對計算機(jī)的傳統(tǒng)定義,實現(xiàn)了多渠道的介入和網(wǎng)絡(luò)共享。

結(jié)語:

隨著科技的進(jìn)步,計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合必將誕生更高的科技成果,也必將成為通信技術(shù)發(fā)展的新方向。伴隨移動通信技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和光線技術(shù)的不斷進(jìn)步,計算機(jī)通信技術(shù)會不斷有新的內(nèi)涵和理念加入。作為信息時代主力的計算技術(shù)和作為發(fā)展方向的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷結(jié)合,會在全球建立起更加高效的無線、有線通信網(wǎng)絡(luò)。另一方面,隨著各國各地區(qū)對通信技術(shù)研發(fā)的投入增加,還會不斷地產(chǎn)生新的成果。

參考文獻(xiàn):

[1] 雷震甲.網(wǎng)絡(luò)工程師教程(全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格水平考試指定用書)[M]. 清華大學(xué)出版社,2009(08).

[2] 謝希仁.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]. 電子工業(yè)出版社,2008(01).

篇9

【關(guān)鍵詞】計算機(jī) 圖形藝術(shù)設(shè)計 現(xiàn)狀 發(fā)展 創(chuàng)新

計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計隨社會進(jìn)步以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而得到廣泛的應(yīng)用。計算機(jī)軟硬件的發(fā)展,計算機(jī)圖形藝術(shù)軟件已經(jīng)逐漸成為了設(shè)計業(yè)重要的表現(xiàn)手段之一。計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計通過使用計算機(jī)技展現(xiàn)設(shè)計的意圖,同時用電腦圖像這一方式體現(xiàn)出來,同傳統(tǒng)的手繪相比較而言更加直接有效。

1 計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的現(xiàn)狀

隨著計算機(jī)視覺設(shè)計等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,數(shù)碼圖形藝術(shù)設(shè)計的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,同時在不同行業(yè)當(dāng)中呈現(xiàn)著不同特點以及趨勢。計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計可以說是計算機(jī)技術(shù)同創(chuàng)意藝術(shù)之間的結(jié)合體,目前已經(jīng)應(yīng)用于各種視覺藝術(shù)的創(chuàng)作過程當(dāng)中,例如建筑設(shè)計、影視制作、三維動畫以及游戲美術(shù)等。

1.1 建筑設(shè)計

計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計指是通過使用虛擬現(xiàn)實技術(shù),將建筑產(chǎn)品作為設(shè)計的對象,充分發(fā)揮模擬仿真技術(shù),使用圖形設(shè)計軟件來實現(xiàn)的建筑效果圖設(shè)計。建筑師能夠虛構(gòu)三維場景,使用動態(tài)交互方式展示作品,從而讓客戶以及消費者身臨其境觀賞。計算機(jī)圖形藝術(shù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑的可視化,因而市場前景非常廣闊。不過目前我國建筑師在該領(lǐng)域的技術(shù)水平比較低,同時市場競爭也非常激烈。

1.2 影視制作

影視制作當(dāng)中的計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計體現(xiàn)于后期加工、廣告設(shè)計以及欄目包裝等環(huán)節(jié)。通過電腦特效實現(xiàn)攝像機(jī)以及人工的道具難以實現(xiàn)的效果,從而更好體現(xiàn)出制作人員的要求,給電影電視觀眾也帶來更理想的視覺盛宴。我國的電影電視作品日益追求極致的畫面水平以及場景,同時在商業(yè)機(jī)制的運作配合之下,往往能夠取得較好的贏利結(jié)果。不過計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的成本非常高,導(dǎo)致市場容量比較有限,同時影視觀眾的口味越來越挑剔,導(dǎo)致這方面的商業(yè)效果逐漸弱化。

1.3 動漫藝術(shù)

這是計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計當(dāng)中人們最為熟悉的領(lǐng)域。近年來國內(nèi)外的動畫電影火熱上映,逼真精彩的視覺效果往往帶來巨大贏利,從而引發(fā)動漫產(chǎn)業(yè)的革命。在政府扶持之下,我國也培養(yǎng)出大批的動漫藝術(shù)人才,并且從事與動漫創(chuàng)作的企業(yè)數(shù)量越來越多,成為計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的重要應(yīng)用行業(yè)。

1.4 游戲美術(shù)

同前面幾個行業(yè)的應(yīng)用比較而言,無論是應(yīng)用現(xiàn)狀還是發(fā)展前景,計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計在游戲美術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用都占據(jù)著明顯的優(yōu)勢。憑借蓬勃的發(fā)展速度以及日益豐富的產(chǎn)業(yè)鏈條,我國的網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)ι鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的休閑文化生活產(chǎn)生的影響也越來越大,成為推動計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計應(yīng)用的重要因素。

2 計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展

2.1 大力發(fā)展計算機(jī)軟硬件

計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的進(jìn)一步發(fā)展,需要計算機(jī)軟硬件的發(fā)展,這是因為在圖形藝術(shù)設(shè)計的過程當(dāng)中選擇何種表現(xiàn)形式以及風(fēng)格,都同計算機(jī)軟硬件的使用有著密切的聯(lián)系。通多對這方面因素的依賴性較大,導(dǎo)致設(shè)計人員重新設(shè)計的過程中往往不得不重新調(diào)整創(chuàng)作思維,從而改變創(chuàng)作的思路,這一情況對技術(shù)含量比較高的那些三維圖像設(shè)計而言更為明顯。這就需要不斷改善各種軟硬件設(shè)置,從而提高計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的效率,特別是更新軟件可以為設(shè)計提供更大發(fā)揮空間。

2.2 創(chuàng)新表現(xiàn)手法

計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計為設(shè)計人員的創(chuàng)新提供新的平臺。設(shè)計人員可以獨立設(shè)計作品,同時也能夠參考別人作品而合理加工,同時加入原創(chuàng)元素,并從視覺入手表達(dá)真實深刻的內(nèi)容。計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計能夠處理作品,同時改變圖像結(jié)構(gòu)方式、色彩以及質(zhì)感,從而為設(shè)計人員提供更多想象空間以及發(fā)展的空間。從審美角度來說,作為設(shè)計人員,使用何種表現(xiàn)手法他們對審美生活的不同解讀,也是個體修養(yǎng)在計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計方面的具體展現(xiàn)。需要指出的是,在計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)避免過度依賴計算機(jī)技術(shù),從而忽視情感以及心靈對圖形藝術(shù)設(shè)計的影響。

2.3 豐富設(shè)計內(nèi)容

計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計對于豐富設(shè)計內(nèi)容這一方面的推動作用需要從以下幾個方面實現(xiàn)。首先是積累創(chuàng)作的素材。圖形藝術(shù)設(shè)計反映一定的生活精神狀態(tài)和思想情感,要想確保圖形藝術(shù)設(shè)計的內(nèi)容有著新穎性,就需要不斷從生活當(dāng)中積累設(shè)計的經(jīng)驗,從各種環(huán)境獲取素材以及創(chuàng)作靈感。其次是要借鑒傳統(tǒng)藝術(shù),廣泛吸取民間文化。計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計并不排斥傳統(tǒng)藝術(shù),很多圖形藝術(shù)設(shè)計作品往往同時涵蓋傳統(tǒng)的藝術(shù)風(fēng)格以及現(xiàn)代的設(shè)計元素,從而使得作品在內(nèi)容以及形式方面都得到創(chuàng)新,通過利用我國豐富的傳統(tǒng)文化資源,并將傳統(tǒng)藝術(shù)同現(xiàn)代設(shè)計的創(chuàng)造性融合,一方面能夠?qū)崿F(xiàn)藝術(shù)設(shè)計的新境界,另一方面也可以推動計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的進(jìn)一步發(fā)展。最后是要培養(yǎng)創(chuàng)新意識,設(shè)計人員需要具備創(chuàng)新的意識,從而在使用計算機(jī)圖形軟件進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計的過程中展現(xiàn)自身獨特的意識以及設(shè)計手法。

3 小結(jié)

綜上所述,計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計的最大作用是給設(shè)計人員帶來更大想象空間,從而開拓人們的思路,迅速表現(xiàn)出自然真是的模擬,突破傳統(tǒng)圖形藝術(shù)設(shè)計的思維,給設(shè)計人員更好的平臺,對于提高圖形藝術(shù)設(shè)計的整體水平有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]邱曉巖.數(shù)字媒體藝術(shù)的新美學(xué)特征[J].西南民族大學(xué)學(xué)報,2014,15(7):236-238.

[2]張曉東.圖形圖像實際多維性發(fā)展探究[J].中央民族大學(xué)報,2014,11(5):159-161.

[3]郭開鶴.計算機(jī)圖形圖像設(shè)計[M].北京:中國傳媒大學(xué)出版社,2014:365-366.

[4]林華.計算機(jī)圖形藝術(shù)設(shè)計學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014:123-124.

[5]孫家廣.計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2014:286-289.

作者簡介

額爾敦畢力格(1981-),男,蒙古族,興安盟人。內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位?,F(xiàn)為內(nèi)蒙古師范大學(xué)民族藝術(shù)學(xué)院助教。研究方向為教育技術(shù)史。

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;數(shù)據(jù)庫;遺傳算法;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號:TP392文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號文章編號:1672-7800(2013)012-0129-02

基金項目:佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院重點項目(2010)

作者簡介:劉曉莉(1961-),女,佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向為應(yīng)用數(shù)學(xué)。

1遺傳算法基本特征

遺傳算法是模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過程的計算模型,是一種具有廣泛適用性的通用優(yōu)化搜索方法。遺傳算法主要借用了生物遺傳學(xué)的觀點,通過自然選擇、遺傳和變異等作用機(jī)制來產(chǎn)生下一代種群,如此逐代進(jìn)化,直至得到滿足要求的后代即問題的解,是一種公認(rèn)的全局搜索能力較強(qiáng)的算法。

遺傳算法有良好智能性,易于并行,減少了陷于局部最優(yōu)解的風(fēng)險。遺傳算法的處理對象不是參數(shù)本身,而是對參數(shù)集進(jìn)行了編碼的個體,可以直接對集合、隊列、矩陣、圖表等結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作。同時,在標(biāo)準(zhǔn)的遺傳算法中,基本上不用搜索空間的知識或其它輔助信息,而僅用適應(yīng)度函數(shù)值來評估個體,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行遺傳操作; 遺傳算法不是采用確定性規(guī)則,而是采用概率的變遷規(guī)則來指導(dǎo)它的搜尋方向。正是這些特征和優(yōu)點,使得遺傳算法在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中占有很重要的地位,既可以用來挖掘分類模式、聚類模式、依賴模式、層次模式,也可用于評估其它算法的適合度。

2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本特征

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人腦或自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)若干基本特征的抽象和模擬,是以大量的、同時也是很簡單的處理單元(神經(jīng)元)廣泛地互相連接形成的復(fù)雜非線性系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一個分布式矩陣結(jié)構(gòu),它根據(jù)樣本的輸入輸出對加權(quán)法進(jìn)行自我調(diào)整,從而近似模擬出輸入、輸出內(nèi)在隱含的映射關(guān)系。建模時,不必考慮各個因素之間的相互作用及各個因素對輸出結(jié)果的影響機(jī)制,這恰好彌補(bǔ)了人們對各個因素及對輸出結(jié)果的機(jī)制不清楚的缺陷,從而解決眾多用以往方法很難解決的問題。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模的并行處理和分布式的信息存儲,有良好的自適應(yīng)、自組織性,學(xué)習(xí)能力很強(qiáng),有較強(qiáng)的聯(lián)想功能和容錯功能,在解決機(jī)理比較復(fù)雜、無法用數(shù)學(xué)模型來刻畫的問題,甚至對其機(jī)理一無所知的問題等,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法特別適用,是一種用于預(yù)測、評價、分類、模式識別、過程控制等各種數(shù)據(jù)處理場合的計算方法,其應(yīng)用已經(jīng)滲透到多個領(lǐng)域,在計算機(jī)視覺、模式識別、智能控制、非線性優(yōu)化、信號處理、經(jīng)濟(jì)和機(jī)器人等方面取得了可喜的進(jìn)展。

3遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混合算法在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用

作為一種有效的優(yōu)化方法,遺傳算法可以應(yīng)用于規(guī)則挖掘,可以單獨用于數(shù)據(jù)倉庫中關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘,還可以和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法的數(shù)據(jù)挖掘體系,用于數(shù)據(jù)挖掘中的分類問題。

學(xué)習(xí)能力是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中最引人矚目的特征,學(xué)習(xí)算法的研究一直占據(jù)重要地位??梢詫⑦z傳算法應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程中,這樣可以避免傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法容易陷入局部極小的問題。有研究者提出了一種基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)二次訓(xùn)練方法,可以提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊處理能力,有效解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小的缺點,加快收斂速率,提高學(xué)習(xí)效率。也有研究者探究了基于基因重組的遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,通過訓(xùn)練權(quán)值來實現(xiàn)分類,可以提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分類的準(zhǔn)確性。因此,采用遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合方法,可以解決多維非線性系統(tǒng)及模型未知系統(tǒng)的預(yù)測、評價與優(yōu)化等問題,其成功案例有很多,下面是其中的幾例。

一些研究者針對當(dāng)前專家系統(tǒng)知識獲取瓶頸的難題,提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法的汽輪機(jī)組數(shù)據(jù)挖掘方法。該方法首先將汽輪機(jī)組歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化及離散化處理后,建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,然后再利用遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,實現(xiàn)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法相結(jié)合的汽輪機(jī)組數(shù)據(jù)挖掘和故障診斷仿真系統(tǒng),其診斷正確率達(dá)到了84%。

綜合運用人工智能、計算智能(人工神經(jīng)網(wǎng)、遺傳算法) 、模式識別、數(shù)理統(tǒng)計等先進(jìn)技術(shù)作為數(shù)據(jù)挖掘工具,可以建立可靠、高效的數(shù)據(jù)挖掘軟件平臺,已在很多工業(yè)控制和優(yōu)化中得到應(yīng)用和實驗驗證,并取得了滿意的應(yīng)用效果。例如,某鋁廠根據(jù)以往不同原料成分和原料的不同配比與產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系記錄的數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘軟件平臺,可以挖掘出適應(yīng)不同原料成分的最佳配比規(guī)律,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。又如,以往在化工產(chǎn)品優(yōu)化配方、催化劑配方優(yōu)化或材料工藝優(yōu)化等研究中,基本上都是采用試驗改進(jìn)的方式,需經(jīng)過多次試驗才能達(dá)到預(yù)期目的,但也有可能失敗。為降低消耗, 少做試驗就能達(dá)到預(yù)期目的,可采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對產(chǎn)品配方實驗數(shù)據(jù)建模,在此基礎(chǔ)上,再應(yīng)用遺傳算法對配方模型進(jìn)行優(yōu)化,得到優(yōu)化配方。

正是遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法的支撐以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,目前,數(shù)據(jù)挖掘廣泛地應(yīng)用于天文、地理、生物信息學(xué)、金融、保險、商業(yè)、電信、網(wǎng)絡(luò)、交通等眾多領(lǐng)域。例如,應(yīng)用在地理數(shù)據(jù)庫上,主要挖掘地質(zhì)、地貌特征,為尋找礦產(chǎn)或進(jìn)行城市規(guī)劃等提供參考依據(jù);在電信Web服務(wù)器方面,可以挖掘Web日志,根據(jù)用戶興趣動態(tài)鏈接Web頁面,統(tǒng)計頁面鏈接及權(quán)威主頁等,對檢索頁面進(jìn)行聚類,方便用戶找到需要的信息;在生物醫(yī)學(xué)信息和DNA數(shù)據(jù)分析方面,進(jìn)行遺傳、疾病等數(shù)據(jù)特征的挖掘,為疾病診斷、治療和預(yù)防研究提供科學(xué)依據(jù);對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,可以分析客戶信用度;在CRM(客戶關(guān)系模型)上使用數(shù)據(jù)挖掘,獲得客戶群體分類信息、交叉銷售安排及開發(fā)新客戶和保留老客戶的策略;在電信業(yè)中使用挖掘技術(shù),以預(yù)防網(wǎng)絡(luò)欺詐等;應(yīng)用在商業(yè)問題的研究包括:進(jìn)行客戶群體劃分、背景分析、交叉銷售等市場行為分析,以及客戶流失性、信用度分析與欺詐發(fā)現(xiàn);在電子商務(wù)方面,從服務(wù)器以及瀏覽器端的日志記錄中發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的模式信息,了解系統(tǒng)的訪問模式以及用戶的行為模式,作出預(yù)測性分析等等。

4結(jié)語

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法作為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),也有一些不足和缺陷。遺傳算法除了要進(jìn)一步改進(jìn)基本理論和方法外,還要采用和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火、最近臨規(guī)則等其它方法相結(jié)合的策略,提高遺傳算法的局部搜索能力,從而進(jìn)一步改善其收斂速度和解的品質(zhì),提高數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。特別是對于單調(diào)函數(shù)或單峰函數(shù),遺傳算法在初始時很快向最優(yōu)值逼近,但是在最優(yōu)值附近收斂較慢;而對于多峰函數(shù)的優(yōu)化問題,它往往會出現(xiàn)“早熟”,即收斂于局部極值。因此,研究如何改進(jìn)遺傳算法,采用合適的算法加快尋優(yōu)速度和改善尋優(yōu)質(zhì)量,無論在理論上還是在實踐上都有重要意義。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)計算基礎(chǔ)理論框架以及生理層面的研究仍需深入與加強(qiáng),如何提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可理解性問題,以及研究遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與其它人工智能技術(shù)更好地結(jié)合,從而獲得比單一方法更好的效果等問題,值得進(jìn)一步探索。

雖然數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用,但現(xiàn)有的數(shù)據(jù)挖掘方法并不能完全適應(yīng)所面臨的具有多樣性的海量數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)實,急需解決的問題是:如何研究并行處理和抽樣的方法,來處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)以獲得較高的計算效率;如何利用統(tǒng)計、模糊數(shù)學(xué)來確定隱含變量及依賴關(guān)系,開發(fā)容噪的挖掘方法,以解決異質(zhì)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)挖掘問題;如何更好地進(jìn)行文本數(shù)據(jù)挖掘、Web數(shù)據(jù)挖掘、分類系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)的應(yīng)用。因此,未來數(shù)據(jù)挖掘的研究表現(xiàn)在數(shù)據(jù)挖掘功能、工具、方法(算法) 的拓展與理論創(chuàng)新,其應(yīng)用的范圍和深度會進(jìn)一步加強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn):

[1]孟曉明.淺談數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件,2004 (8).

[2]李慧芳,姚躍華,陳一棟.改進(jìn)的遺傳算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分類[J].微計算機(jī)信息,2008(15).

[3]王東龍,李茂青.基于遺傳算法的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用[J].南昌大學(xué)學(xué)報, 2005(1).

[4]宋仁國.鋁合金工藝優(yōu)化的遺傳算法[J].材料科學(xué)與工程,1998(1).

[5]韓力群.催化劑配方的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與遺傳算法優(yōu)化[J].化工學(xué)報,1999(4).

[6]郭崇慧,陸玉昌.預(yù)測型數(shù)據(jù)挖掘中的優(yōu)化方法[J].工程數(shù)學(xué)學(xué)報,2005(1).

[7]楊杰.用于建模、優(yōu)化、故障診斷的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng),2000(10).