基于人工智能的生物信息学研究:机遇和挑战
2021年12月26日,中国计算机学会青年计算机科技论坛(CCFYOCSEF)武汉分论坛举办线下技术论坛(论坛编号:CCF-YO-21-WH-5FT)。本次论坛以“基于人工智能的生物信息学研究:机遇和挑战”为主题,邀请了陕西师范大学、西北工业大学、邵阳学院、华中农业大学、中国地质大学(武汉)、的专家和学者作为论坛嘉宾进行发言和思辨点讨论。本次论坛由YOCSEF武汉AC、华中农业大学教授章文,YOCSEF武汉AC、华中农业大学讲师刘世超共同担任执行主席;YOCSEF武汉AC、湖北大学副教授肖奎,YOCSEF武汉通讯AC、江汉大学讲师刘哲共同担任线上执行主席;华中农业大学为本次论坛提供了支持。本期技术论坛,邀约生物信息学领域相关的专家学者,针对“基于人工智能的生物信息学研究:机遇和挑战”进行主题讨论,分析生物信息学领域面临的主要挑战,探讨人工智能技术应用在生物信息学领域中存在的若干重要问题,探索生物信息学人才培养的痛点与解决之道,把握生物信息学领域未来发展的潜在机遇。
“基于人工智能的生物信息学研究:机遇和挑战”技术论坛
论坛的引导发言环节邀请了3位嘉宾,分别是:陕西师范大学教授雷秀娟、西北工业大学教授施建宇以及邵阳学院教授黄国华。作为中国人工智能学会生物信息与人工生命专委会常务委员,雷秀娟教授带来了题为“基于人工智能的多组学数据与疾病的关联关系预测”的引导发言。雷秀娟教授首先介绍了生物信息学在多组学和疾病方面的研究应用,主要是通过多组学模型来预测疾病,所有的组学信息之间都是有相互联系的。雷教授团队整理制作了多组学与疾病的关联数据库CircR2Disease数据库V2。目前生物信息学研究的热门包括挖掘出生物学实体之间的关系之后,找出疾病靶标。网络特征学习可以采用一些通用的深度学习方法。相似性网络的构建方面,包括相似性计算差用的方法有疾病语义相似性、序列相似性、基因关联相似性等。网络特征提取方法常用的包括表示学习、图神经网络等。评价方法可采用常用的机器学习评价方法,包括混淆矩阵、ROC曲线等。损失函数方面常用Sigmoid、ReLU、LeakyReLU等。CircRNA与RBP结合位点的研究,是利用生物信息学的方法准确解析分子之间的调控机制对探索人类疾病的机理。雷教授团队在生物信息学方面取得了诸多研究成果:提出了CSCRsites方法、circRB方法、CRPBsites方法。CircRNA与疾病的关联关系预测的研究方面,提出了RWRKNN方法、CDWBMS方法、PDC-PGWNNM方法、EDNMF方法、AANE&SAE方法、PCD_MVMF方法、GATCDA方法。代谢物与疾病的关联关系预测的研究方面,提出了SSABCMDA方法、LGBMMDA方法、MDAGCN方法、DWRF方法。微生物与疾病的关联关系预测的研究方面,提出了LGRSH方法、HNGFL方法、MDHN方法。
基于人工智能的多组学数据与疾病的关联关系预测
随后,施建宇教授作为中国计算机学会生物信息学专业委员会等3个国家一级学会的专业委员会委员,结合生物信息学研究的经验与心得,进行了题为“Compound-ProteinInteractionPredictionbyDeepLearning:Databases,DescriptorsandModels”(通过深度学习预测复合蛋白质相互作用:数据库、描述符和模型)的引导发言。施建宇教授分析了当前药物开发的大体趋势,即药物开发是个大工程,大致需要三个“十”:十年成本、十亿美元、十亿销售额。对于如此复杂庞大的工程和研发,需要跨专业科研人员的合作。靶点识别主要由生物学家来完成,而计算机科学家主要专注于化合物分析、化学结构分析、物理特性分析等。目前,AI可以帮助和加速药物研究,传统药物研究中小分子筛选需要11个月的流程,利用AI辅助可以减少至23天。药物化合物的研究中,预测某个化合物会不会和蛋白质进行相互作用。深度学习方法可以很好地帮助CPI(Compound-proteinInteraction)的研究,其本质不在于分类能力,而在于深度学习的神经网络对化合物的结构化序列的刻画能力。化合物描述子的构建需要很强的领域知识,包括1D序列分析、3D结构分析等,而卷积神经网络所具备的强力的数据特征刻画能力,可以很好地帮助化合物描述子的构建。可采用的深度学习模型包括诸多经典的卷积神经网络结构、Attention-based模型、Bindingcomplex-based模型等。对于未来的研究趋势,施建宇教授认为下列问题都非常值得深入研究:(1)如何利用生物信息学领域中大量的未标定数据;(2)如何利用大量现有的序列数据,将其迁移到3D结构的研究中;(3)如何利用深度学习模型进行单细胞测序,等等。
Compound-ProteinInteractionPredictionbyDeepLearning:Databases,DescriptorsandModels
作为最后一位引导发言嘉宾,黄国华教授进行了题为“RNA序列的语义性及其在修饰中的应用”的引导发言。黄教授首先介绍了生物信息学研究的起源,生物信息学的研究可以追溯到1953年在Nature上发表的DNA双螺旋结构论文。DNA测序是DNA研究中的重要主题之一。全球目前大约有1700个DNA序列数据库,其中代表性的数据库包括INSD、库、EMBL库、BioSino库等等。DNA序列分析主要关注DNA序列比对,分析DNA的同源性。计算生物学的一个重要主题就是比较序列并尝试找出两个序列的公共部分。序列比对包括全局比对、局部比对、双重序列比对、多重序列比对等。其优点是通过计算找到同源分子片段,确定其功能;缺点包括计算开销大、对于没有同源性的序列不可使用、完全是形式决定内容而没有解决一词多义的问题、忽略了个体之间的联系。自然语言处理技术所解决的问题与DNA序列对比问题的本质非常相近,因此采用NLP技术解决DNA序列对比问题具有如下优点:(1)捕捉句子的抽象语义关系;(2)能够全面解释句子含义;(3)内容决定形式。在生物信息学领域中常用的人工智能技术和神经网络结构包括word2vec、CNN、LSTM、Attention、Transformer。语义性在RNA序列中的重要应用包括蛋白质翻译修饰PTM(Post-translationalmodifications),即通过调控修饰位点来改善或治疗疾病。对于PTM问题,黄教授团队提出了LSTMCNNsucc模型结构。对于RNA修饰问题,黄教授团队利用CNNLSTM结构实现了RNA序列的特征提取。
RNA序列的语义性及其在修饰中的应用
在思辨环节,参与论坛的所有专家和老师就以下三个议题进行了激烈的探讨:(1)从支持向量机到深度学习,人工智能的发展是否加速了生物信息学问题的解决?(2)聚焦“四个面向”战略部署,人工智能是否带来了生物信息学研究的新范式?(3)人工智能时代,生物信息学研究需要什么样的人才?这三个问题也是目前生物信息学领域需要面对和解决的问题。
对于“从支持向量机到深度学习,人工智能的发展是否加速了生物信息学问题的解决?”这个问题的思辨,专家和老师们讨论了下列子问题:1.1深度学习是否已经取代了传统的人工智能技术?1.2人工智能的哪些关键技术是未来研究的明日之星?
华中农业大学冯在文副教授认为,深度学习技术确实已经在很大成程度上取代了传统的机器学习技术,但传统的机器学习技术也不能被完全抛弃。目前深度学习技术提出了大量的新模型,但是目前还存在一些问题,例如可解释性、数据样本量的限制、技术落地应用遇到的困难。其中,具有代表性的问题如下:(1)传统的机器学习技术可能精度不如深度学习,但是可解释性优于深度学习模型。(2)深度学习需要大量的样本数据,但是在很多应用领域,例如生物信息学领域,样本量(3)特别是标注后的样本量还非常受限。因此,对于生物信息学领域中的很多实际应用问题,例如生物大数据问题,还是依赖于传统的优化方法和搜索算法。
中国地质大学(武汉)唐厂教授认为,对于深度学习是否取代传统的机器学习方法的问题,要考虑具体的研究和应用领域。深度学习效果好的前提是要有充足的算力和充足的训练样本。但是实际工程应用中,很多终端的计算能力非常有限,因而实际应用场景中仍旧采用传统的机器学习方法,依旧可以取得不错的应用效果。生物信息学中的关联关系研究,最终需要靠临床医生去验证,因此深度学习不可完全取代传统的机器学习和数据分析方法。深度学习在某些领域和场景可以获得比机器学习方法更好的效果,但是不能一概而论地说深度学习完全取代了机器学习。
华中农业大学章文教授认为,目前生物医学领域的很多研究者仍旧倾向于传统的机器学习模型,因为深度学习的模型得到的结果难以设计医学实验进行验证。
武汉理工大学李琳教授表示,人工智能NLP领域中目前常采用基于大规模数据样本预训练得到的模型。那么对于生物信息学领域的问题,是否也可以采用预训练模型来获得更好的效果?对于多种类型的数据组合问题,已有的联合表示学习等技术是否可以应用在多组学的研究上?此外,在NLP领域,目前的研究发展趋势是依赖预训练模型抽取的大规模样本的先验知识,然后让下游任务贴合上游得到的特征抽取结果。那么生物信息学是否也可以采用类似的机制?
思辨问题1:从支持向量机到深度学习,人工智能的发展是否加速了生物信息学问题的解决?
在“聚焦’四个面向’战略部署,人工智能是否带来了生物信息学研究的新范式?”的问题上,来自不同领域和方向的专家、老师们也各抒己见,讨论了下列子问题:2.1在哪些重大问题上已经取得了突破?2.2在哪些重大问题上还有待破冰?
施建宇教授认为AI技术在生物信息学领域的应用尚存在如下问题:(1)医疗影像方面,积累了大量的图像数据,可以直接应用人工智能技术辅助诊断工作。但是目前的问题是缺乏统一、权威的评价标准。(2)对于蛋白质的结构预测有个很大的突破。很多蛋白质测定不了结构,因为很多蛋白是膜蛋白,而球蛋白容易测定结构。因此,对于膜蛋白的测定是个非常有前景的研究方向。(3)药物研究的样本数量很有限,例如6000左右的样本数据,如何更好地将深度学习技术应用到小数据样本问题上是个值得研究的问题。(4)深度学习的相关技术,例如Python语言、Pytorch框架等都是国外开发研究的,国内的相关基础技术的研究较为缺乏,需要进一步研究和发展。
黄国华教授则表示,人工智能技术可以用在新型的功能分子的研究上,例如是否可以设计一些类似的功能分子,以促进合成生物的研究和发展。
思辨问题2:聚焦”四个面向”战略部署,人工智能是否带来了生物信息学研究的新范式?
在“人工智能时代,生物信息学研究需要什么样的人才?”的问题上,专家和老师们分析和讨论了如下子问题:3.1从事基于人工智能的生物信息学研究,应该具备哪些基本的知识?3.2生物背景的人才和计算机背景人才,未来谁更有优势?
雷秀娟教授认为,计算机和生物人才的优势不能一概而论,还是需要看具体的领域和问题。目前的研究需要的是高度复合型的人才,需要生物、化学、计算机、信息学等多领域多学科交叉的专业知识。雷教授目前团队中的学生以计算机专业背景为主。
施建宇教授表示,一般来说生物学背景的学生完全不懂数学和计算机,而计算机背景的学生则表示看不太明白生物方面的问题。本身生物信息学就是生物加上信息学,因此需要学生掌握生物学和信息学的基础知识,同时也要掌握最新的人工智能模型和技术。生物学背景的学生只能使用已有的方法来跑数据,对算法和模型本身难以进行研究;而计算机和信息学背景的学生对于实验结果的分析相对欠缺,对数据结果的敏感性不够。因此,学生都应该具备挖掘深层机制的驱动意识。生物和计算机人才都是有优势的,只是侧重点不同。
黄国华教授课题组里面主要是计算机背景的学生,没有生物学背景的学生。计算机学生倾向于写代码写程序,但是对于实验结果的生物学意义缺乏认识和理解,因而计算机学生对于较为复杂的建模感到吃力。因此,计算机学生和生物学学生一起合作、相互互补,才能得到更好的研究成效。
冯在文副教授提到,在2021年国家基金委的研究指南中,生物信息学的大方向是生物大数据的标准化、可视化是一个重要的研究方向,特别是生物大数据的标准化方面。因此,需要形成一个更好的协作机制,方便计算机学生和生物学学生进行讨论、分析、合作。
唐厂教授认为,计算机专业背景强调的是技术和方法,生物学专业背景强调的是机制和原理。只有计算机专业学生更好地理解了生物学的原理和机制之后,才能把技术和方法更好地应用到具体的生物信息学领域的研究中。
李琳教授表示,生物信息学的学生培养方案中加入更多的计算机相关课程,或许能得到更好的人才培养成效,生物信息学的发展主要还是依赖于生物学人才。
武汉科技大学胡威教授表示,生物信息学的培养体系中是否进行了学科交叉的课程设置?如果生物信息学的人才培养体系本身就缺乏计算机的相关课程和知识,是否应该加入相关交叉性的课程?章文教授则回答道,目前华中农业大学生物信息学专业的学生培养体系的课程中,一部分课程跟生命科学专业交叉,而另一部分则涵盖了一些编程相关的课程。即使是在生命科学专业,也是非常欢迎生物信息学学生这样的复合型人才的。
思辨问题3:人工智能时代,生物信息学研究需要什么样的人才?
与会人员合影
本次论坛历时三个小时,通过引导发言、论坛思辨,辨明了生物信息学领域在人工智能时代遇到的新问题和困惑,分析生物信息学领域面临的主要挑战,探讨人工智能技术应用在生物信息学领域中存在的若干重要问题,探索生物信息学人才培养的痛点与解决之道,将更好地推动人工智能深度学习技术在生物信息学领域中的深入应用。
计算机信息论文范文(5篇)
计算机信息论文全文(5篇)时间:2023-04-0900:51:52
第1篇:计算机信息论文范文
1设置严密的计算机密码
计算机技术发展异常迅速,使得人们开始不断的寻找和探索能够有效保护计算机内部信息安全的方式和途径,而其中密码设置就是一种保护计算机信息安全的重要手段和方式。在设置密码的过程中,必须极力的提升密码的复杂难度,以此来提高计算机方面的信息安全。很多公司或企业在对重要客户方面的信息加密程序设置得过于简单,因此就直接导致黑客能够轻而易举的进入到该企业的内部网络系统当中,从而窃取重要信息。因此设置密码必须复杂,尽可能的提高破解的难度,加强数据的安全稳定性。
2使用和安装网络安全防火墙
网络防火墙的运行原理一般可以从以下几个方面来进行分析,一是过滤技术,这项技术准确来说是一项事先的设定技术和标准,主要是针对那些在网络当中进行传播的信息加以筛选,并排除那些可疑的信息,只允许安全信息通过,以此来实现网络安全的保护功能。二是监测状态技术,这项技术主要是通过对网络当中的搜索引擎来进行系统化的监测,同时将一些动态的信息加以保存,并以此来作为网络的参考标准,如果发现其中某个网络数据真正出现异常的变化情况时,则立即终止其继续运行。
3提高网络工作者们的网络安全意识和技术
这就需要从网络工作者的方面出发,必须结合网络安全知识以及网络安全问题来进行网络安全的宣传,并通过这一系列的手段来加强网络工作者们的网络安全意识,最终促使其真正认识到由于网络攻击所带来的严重性后果,并以此来提升网络工作者们的安全警惕性,最终防治网络安全事故的发生。另外,还可以加强对网络工作者们进行严格的网络技术培训,并促使其能够接触到更多的先进性网络知识,以此来提升其通信计算机方面的技术,从而有效的减少来自工作当中的操作失误情况,最终加强了对网络计算机的管理,提高了其网络安全。
二、结语
第2篇:计算机信息论文范文
在网络信息的传播过程中往往缺乏有效的监管,同时访问权限限制和数据的安全性往往得不到管控。这是需要改善的。政府是信息安全的最大相关者,这就需要政府树立一种网络危机意识,充分认识到网络安全的重要性,以一个主人翁的姿态投入到网络信息管理制度的制定过程中去,在遇见困难时,积极的寻找处理问题的对策,并加以适当的宏观管控。只有通过对网络信息安全法规的建立和完善,规范信息的传播,加强网络监管,才能维护个人的隐私、公众的利益乃至国家的安全。
2计算机信息安全的技术层面对策
2.1提升服务器安全
一个网络的服务器的安全与否关系到整个网络的生存能力,承担着对网络上其他用户提交的服务请求的侦听,并负责完成相应的数据传输,并保障整个过程的正常进行。因此,我们除了加大对服务器的权限管理外,还应为服务器配备专门防毒软件,进行不间断的病毒监测及扫描,将病毒拒之门外。
2.2提升PC端的安全
在个人PC端,用户应该避免对共享文档及文件夹的任意设置,非要进行共享的文档应该被设置为只读属性,避免病毒数据的植入。尤其对共享的系统文件也要做到防修改,从而隔断病毒的持续传播。用户在访问内网其他计算机时,也不要上传可执行文件。当PC端已经感染病毒时应该,应该及时通知网络管理员,利用broadcast进行网络广播,同时断开网络及服务器。系统管理员用无毒的引导盘进入管理员模式,启动服务器,并利用杀毒软件进行病毒的扫描及查杀,将染毒文件进行删除,同时修复遭到破坏的系统文件及软件程序,对接入PC的外部存储设备进行病毒查杀。最后再确保网络病毒被清楚的情况下对网络进行重新连接。
2.3备份
备份包含两部分的内容:数据备份和系统备份。数据备份主要是针对个人PC。由于多种原因,常会出现电脑中部分数据丢失的现象,这种情况下可能给用户带来不必要的麻烦,有时甚至造成无可挽回的损失。为了保证数据不丢失,最好的方法就是要将重要的数据进行备份。通常建议采用正常备份和增量备份相结合的备份方式,这中备份技术不但可以缩短备份时间,提高备份效率,而且可以使得备份所占用的磁盘空间最小。做好备份工作,可以确保数据的安全性,当计算机受到病毒攻击导致软件或是数据的破坏,或是意外情况下数据的误删时,都可以利用已经备份好的数据,进行数据的回复。系统备份更多的是指对网络服务器相关的FTP服务、DNS等原始数据进行备份,这样可以保证服务器受到黑客攻击或是病毒攻击时,能够及时的恢复数据,使得服务器可以继续完成基本的服务,确保整个网络的正常运转。
3基于网络信息安全技术的相关设计思考
除了上述安全技术方面的对策外,还应利用防火墙技术、防病毒技术、入侵检测技术等较为成熟网络安全技术,构建更为实效性与科学性的信息防护系统。本课题笔者主要列举一种混合型防火墙系统,它是在组合结构的基础上完成的,主要有四大部分构成。基于内部网络与外部网络间,内部防火墙与外部防护墙产生了一个安全网络,即为“屏蔽子网”。屏蔽子网中设备布置具备诸多供给服务器,例如:堡垒主机、电子邮件服务器及数据库服务器等。以组合结构为基础的混合型防火墙系统,其主要功能是以内、外部防火墙对不同级别的过滤进行设置,只认可通过认证的内部子网和基站主机进行连接,若数据信息绕过该流程,那么所有数据将会被过滤。此过滤程序还可以进行保密数据的传递,基站主机在对保密数据信息接收后,可对外部过滤规则进行修改。另外,以组合结构为基础的混合型防火墙系统是以过滤管理系统以及智能认证系统将整个控制工作完成的。
4结论
第3篇:计算机信息论文范文
现代社会的发展主要依靠着科技发展做领航,以经济发展为主要目的,在科技不断进步中,计算机信息的发展逐步走入了人们的视线以内,在这样的大环境中信息产业逐步进入人们的生活生产中,并且在经济市场中占领了主导的地位。信息产业的发达,其中重要的是计算机信息的发展,计算机信息的重要性则大大提高,对于信息的处理问题也随之加大了实际操作的难度。控制信息的获路径,还是信息传播及利用与管理都变得更加地严峻,因为对信息的管理与控制不当,将会出现信息安全事故,造成不可估量的后果。有效保障信息的安全对于个人与国家都是有益的,也有利于整个社会的有序发展。从美国开始对于信息进行监控,通过信息获取各国的实际情况开始,计算机信息的安全管理,已经不再是个人隐私的安全问题,其中也关系到国家主权的完整以及国家安全的重要问题。现在可以看出,结合我国的实际情况做出一套具有科学性、可施性的计算机管理存储方案是很重要的,对于整个计算机网络来说更是至关重要的。
2计算机信息储存中安全
2.1计算机中的安全问题
由于计算机信息与传统信息在特点上的不同,因此计算机信息在传统信息中也存在着更多的不同,其中主要原因在于计算机信息离不开是科技产物的发展,计算机信息出现问题主要表现在技术上。计算机信息的主要问题与传统信息属于一致性的问题在于信息遗漏,盗取信息经行出售更多地不是黑客所为,而是出自企业内部所造成的。信息遗漏对企业造成更多地经济损失,造成这样事件的发生的原因与企业内部员工有很多原因,如:企业工作人员对于计算机实际操作的不娴熟,在无意间将信息泄露,还有则是为了自己的私利,将企业内部信息使自己获取利益,还有则是黑客进攻企业网络信息系统窃取信息,但是由于企业的网络受到外部网络的监控,其中黑客的攻击很少能进入企业的内部网络系统进行信息窃取。由此可以看出计算机信息的存储安全问题,在现代计算机高速发展中的重要发展对象。
2.2造成计算机信息安全问题的原因
计算机的安全问题主要集中在计算机信息的遗漏上,其中造成计算机信息的遗漏有着很多方面的原因,其中以下几点原因是造成计算机信息安全的主要原因。
2.2.1电磁波的辐射泄露计算机在储存信息的工作中少不了计算机硬件设备的支持,当计算机的硬件设备在工作中会产生一点量的电磁波,在计算机存储信息的同时,部分人员利用现代技术,经过电磁波的控制可以获得计算机的存储信息,这样的方法严重的威胁着计算机信息的安全存在问题。
2.2.2网络路径获得用户信息计算机网络普及到大家的生活中时,信息的网络化,更多的人员依赖计算机来存储信息,但是在对自己信息的管理往往不太重视,使得不法分子有机可乘,利用计算机在网络传输的节点,信息渠道,信息端口实行信息窃取用户的计算机信息。再加上现代网络在使用上的普及,计算机知识并没有得到普及,更多的用户对于自己网络信息的保密程度不够重视,在自己的网络中没有设置用户密码,这样给信息掠取者更多的机会,在用户没有设置权限下,更容易获取其私人的信息,造成更多的问题。
2.2.3信息存储介质的不合理利用信息存储介质主要是指U盘、移动硬盘、光盘等信息移动存储,存储介质的出现给我们带来更多便利,运用存储介质可以将计算机信息随身携带,有计算机的地方则可以调取设备中的计算机信息,方便外出工作,但是存储介质的不合理利用将会导致信息外漏,因为存储介质的使用方法简单,复制与粘贴可以将信息外带,计算机信息使用后没有进行及时的删除,很容易将信息外泄。
2.2.4计算机使用者的操作不当由于计算机发展较快,从计算机的普及到计算机的运用属于快速发展,信息技术的开发更是迅速,在这样的情况下,人们由于每天忙碌工作,很少时间来学习先进的计算机操作技术,更多使用人员对于计算机的基本操作知识的缺乏,由于个人使用不当造成信息外漏的情况很多,因此计算机使用者自身也对计算机信息安全造成了一定的影响。
2.2.5企业公司员工的忠诚度企业中工作人员的忠诚度也会对该企业自身的计算机信息安全造成隐患。随着计算机的便利,更多企业的工作离不开计算机,由于计算机自身的特点和优势,利用计算机存储信息的便捷,公司企业的大多数信息都存储在计算机内,在企业中如果管理计算机信息安全员工出现信息泄露,将对公司企业的发展造成不可估算的损失,其中在大型的企业当中,员工的技术性问题是不存在的,因此计算机信息安全问题,主要出现在员工对于企业的忠诚度上,更多的员工泄露企业公司计算机信息主要原因在于谋取私人利益,使自己获得更多利润。
3计算机信息安全利用
解决计算机信息安全利用要从多个角度开始进行,不能仅仅依靠一部分的调控进行管理,要通过几个部分的相互协调共同控制,才能有效地提高计算机信息安全与合理的利用计算机信息。首先,要建立完整的计算机信息库,对计算机信息进行有效地分类管理,良好控制计算机信息的出口与入口,可以降低计算信息的外泄问题,其次是对企业公司的员工加强计算机知识普及的培训,提高工作人员的对计算机的正确操作避免造成不必要的损失,而且要通过公司文化熏陶公司员工,提高员工对公司的忠诚度,避免员工出现故意外漏现象。
3.1建立较为完整的信息管理
在公司或者企业当中,信息的多样化是一定会出现的,建立一套完整的公司信息管理库是有必要的,将公司的信息进行分类管理,并且实行多方面的管理设施,使用多人员管理信息,避免信息过多而导致信息混乱,在使用信息时不能快速查找,造成工作效率不高。
3.2进行计算机技术的普及
由于计算机技术更新时间较快,计算机使用人员很难快速跟上计算机的最新操作,因此定期对公司员工进行计算机知识普及有利于员工自身知识积累,提高员工的自身发展的同时有助于提高员工的忠诚度,也有利于员工妥善管理计算机信息,提高公司企业的计算机信息安全。
3.3建立内部网络
建立公司的内部网络,有利于公司企业及单位的计算机信息的共享,在公司内部也有助于公司内部人员交流,并且内网的使用面积不大,通常在公司内部,对网络实行监控较为容易,可以有效的防治计算机信息泄露。
4结束语
第4篇:计算机信息论文范文
20世纪90年代计算机网络飞速发展,Internet也成为世界上最大的、开放的、有众多网络互联形成的计算机网络。网络标准也随着计算机网络的发展建立起来,为了使计算机网络标准化结构、计算机网络应用服务和数据交换等得以统一规范实现。国际上非常多网络规范化组织都对计算机网络标准技术展开了研究,比如TCP/IP协议在ARPANET上成为分组交换单个网络上的标准协议。国际标准化组织ISO技术委员会专门负责制定计算机信息网络中相关信息处理的标准,电气与电子工程师协会IEEE主要研究计算机网络物理层和数据链路层的相关标准及局域网数据传输的相关标准,国际电信联盟电信标准化局ITUT主要研究计算机网络通信的相关标准,Internet协会研究有关Internet的发展和可用性技术。目前计算机网络标准中常用的有OSI标准,开放系统互联基本参考模型,表达了开放系统互联体系结构,安全服务,安全机制,命名和寻址以及管理框架等;TCP/IP协议族,是传输控制协议和互联网协议的集合,同时也是Internet最基本的协议。目前互联网应用使用的是IPv4协议,下一代网际协议IPv6也将弥补IPv4协议下IP地址不足的问题。可见计算机信息网络系统的标准化对计算机网络提供网络服务非常重要,计算机网络的发展也向着更加规范化的方向发展。
2计算机信息网络系统安全协议规范化研究
目前计算机信息网络系统最受关注的问题就是网络安全,而网络安全协议是网络安全的关键保障,规范化计算机信息网络系统的安全协议将有利于提高网络安全性。为了保障计算机信息网络系统能够提供安全的信息服务,许多网络安全协议应运而生,但是这些安全协议各有各的标准,也都基于各自的工作原理有不同的处理方法,使得安全隐患和安全缺陷更不容易发现。为了更好的消除网络安全协议中的缺陷,使用科学的方法对网络安全协议进行规范化,统一化网络安全推理结构模式和方法,使用更加细致的结构证明办法,制定更加符合网络安全的规范化安全协议,这样不仅可以简化网络安全协议的工作复杂程度,也更容易实现对网络的管理。计算机信息网络系统安全协议的规范化可以通过将网络协议向规范化范式转化实现,规范化过程一般采取协议效益增加参数的办法实现,由低级向高级转换的过程消除不同协议中可能的缺陷,简单来说安全协议的规范会就是对现有的协议进行逐步的改造。安全范式的转化包括对安全协议攻击和信息到达界别的检查,这些检查通过规范化协议中的参数快来快速判断,有助于更准确的判定安全级别。协议规范化的实质是对传输消息中状态参数的补正和完善,相比较于其他多样化的协议具有明显的优势。
(1)规范化的协议可以向用户进行显示的说明,让网络协议的参与者可以直接了解规范化协议的内容和状态。
(2)规范化的协议由于绑定了消息块,区分更加明显,在避免网络攻击时减少了同步和重放攻击方式。
(3)规范化协议由于绑定了参数,使得网络协议修改报文中没有加保护的内容的主动攻击方式无法实现,协议参与者通过消息块和报文状态参数可以直接的看出报文是否被非法修改,更容易判断和处理攻击。
3计算机信息系统网络管理规范化研究
第5篇:计算机信息论文范文
1.1计算机软硬件故障问题
由于医疗的繁忙,使很多业务科室长时间开启电脑,接诊、写病历、开医嘱、记录当天的医疗护理情况和费用等等,24h连续运行,而没有关注到计算机的维护。不知道电子元器件都是有一定使用寿命的,例如CPU使用寿命大概在十年,硬盘一般使用寿命为通电时间不小于30000h,内存使用寿命也大概在五年左右。电脑长时间通电会造成周围温度的升高,一方面增大了电子元器件的工作压力,另一方面也在缩短其使用寿命,带来的结果必然是感觉的电脑使用寿命减少。从软件层面来讲,很直观的感觉就是Win-dows用久了以后会变得非常“卡”,会出现很多程序错误,这些程序或者系统错误可能导致系统崩溃最终使得电脑蓝屏或者重启(使用修改过的系统可能会更容易产生这种问题)而这种故障对硬件而言是有损害的。与此同时,不注意计算机的环境整洁,有报道认为灰尘对计算机的破坏很大,易损坏机器内部硬件,灰尘多了会覆盖在主板上,灰尘会阻碍散热器散热,造成计算机内部温度过高,严重时会导致计算机经常死机或者重启,尤其是CPU风扇上灰尘过多,影响CPU散热,会有烧毁CPU的可能,所以保持计算机使用环境整洁,能有效避免灰尘对电脑的危害,延长计算机的使用寿命”。
1.2计算机使用问题
计算机分布各区域、各科室以后,由于很多人员
没有经过系统的计算机培训,因此,在上机时,碰到很微小的问题,诸如,电脑显示屏字体变小了,网络打不开了,鼠标不会动了,打印机打不出字了等等,都会呼叫信息中心。有的稍懂电脑知识的人员,遇到网络运行速度缓慢时,会修改一些计算机属性,随意更改IP地址,导致局域网内计算机出现IP冲突。
2管理与维护
2.1全员培训,提高对计算机的认识
针对上述问题,我们首先制订了全院性学习培训计划,主要内容有“安全上网5个习惯20条守则”、“电脑常识”、“键的组合”、“电脑常见故障处理”、“Of-fice文档使用”、“物资网上请领请修操作”、“药房操作规程”、“资产设备管理系统操作说明”、“供应室系统请领操作说明”、“医院电子处方操作规程”、“医院电子病历操作规程”、“BS危重护理记录使用说明书”、“报告打印操作说明”、“病区护士工作站操作规程”等涉及到各领域、各科室的5项公共培训、20项专项培训,时间一个月。通过培训,使用人员熟悉了计算机的性能和维护方式,熟练了相应的操作,使计算机故障大大下降,网络信息的运转得到了保障,为病人服务的效率提高。
2.2加强管理,提高网络信息运转效率
俗话说,没有规矩,不成方圆。为提高网络信息运转效率,信息中心根据医院实际,结合网络信息维护与管理中碰到的问题,制订出了“计算机网络系统安全保密管理规定”“、应用科室计算机操作规定”“信息设备管理规定”、“网络设备管理规定”、“计算机使用管理规定”、“信息中心机房管理制度”、“计算机设备维修管理规定”、“工作人员计算机操作培训制度”等15项规章制度,在医院领导的大力支持下,发文全院。对于需要修改信息系统软件的科室,由使用科室提出系统修改要求并组织相关人员讨论,填写“软件需求修改申请表”,由分管院长审核签批后,信息科根据需要进行整合、修正。
2.3分工合作,达到人员资源配合最优化
信息科4位工作人员,分工合作,每个区域,每个科室落实专人,两两交叉,负责巡查、维护,发现问题,及时记录在《设备运行情况记录本》,并及时予以解决。对于运行时间较长的科室密切查,一般运行科室定期查,长时间开机的计算机如果运行时间达到16h,管理、维修时会建议保存好程序重启一次,延续计算机使用寿命。并定期进行电脑主机的除尘,一般地每一月一次。建立易损件和常用耗材的备用库,保证已损坏的设备得到及时的更换,以保证计算机正常运行。综上所述,网络信息的管理与维护是一项既绿黄表示一个方向,另外3个一组表示另一个方向。学习者首先可以设计最小系统和发光二极管的连接,然后可以根据不同功能创造性地设计程序。比如,组合单片机最小系统,两个动态扫描四位七段数码管模块和1个独立按键和矩阵键盘模块,本文设计了以下项目:用timer0实现四位七段数码管动态刷新;用timer0实现一个10s的秒表,精度为0.1s,0.001s,按键启动停止归零;用timer1实现一个10s的秒表,如何配置寄存器;用timer0实现一个99s、999s的秒表;用timer1实现一个99s、999s的秒表,用按键实现清零操作;用定时器与七段数码管实现60s倒计时定时器;用键盘输入实现计数器计数。学习者可以设计模块之间的连接,创造性地构想项目,编写个性化的程序,深入掌握单片机的定时器/计数器。传感器模块包括DS18B20温度传感器模块,湿度传感器模块,红外发射接收模块,倾角加速度模块,NRF24L01无线传输模块,OV6620图像传感器模块,OV7670图像传感器模块,OV7725带FIFO存储模块,OV9650图像传感器模块,共计9个。通过组合单片机最小系统和基础模块,可以设计应用项目和综合项目。比如组合单片机最小系统,四位七段数码管模块,蜂鸣器模块,DS18B20温度传感器模块可以很方便地设计一个温度采集、显示、报警系统。这样的系统对于学习者来说有一个完整的系统设计体验,从系统需求分析开始,硬件选型、设计,到软件编写,最后下载调试。组合单片机最小系统,两块NRF24L01无线传输模块,Uart转USB模块,两台PC作为上位机,就可以设计一个数据无线传输系统。在此系统基础上,再组合一个OV6620图像传感器模块就可以设计一个图像无线传输系统。设计综合系统既可以巩固单片机的基础知识,又可以与现实应用紧密结合,使得设计者积累更多的项目经验。
3结束语
人工智能的历史、现状和未来
如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网,人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷转型发展,抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。错失一个机遇,就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见,在这场关乎前途命运的大赛场上,我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。
概念与历程
了解人工智能向何处去,首先要知道人工智能从何处来。1956年夏,麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能(ArtificialIntelligence,简称AI)”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。
人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,研究目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。
人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以来60余年的发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能的发展历程划分为以下6个阶段:
一是起步发展期:1956年—20世纪60年代初。人工智能概念提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序等,掀起人工智能发展的第一个高潮。
二是反思发展期:20世纪60年代—70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如,无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入低谷。
三是应用发展期:20世纪70年代初—80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入应用发展的新高潮。
四是低迷发展期:20世纪80年代中—90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。
五是稳步发展期:20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年国际商业机器公司(简称IBM)深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是这一时期的标志性事件。
六是蓬勃发展期:2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”,诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破,迎来爆发式增长的新高潮。
现状与影响
对于人工智能的发展现状,社会上存在一些“炒作”。比如说,认为人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平、30年内机器人将统治世界、人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些有意无意的“炒作”和错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。因此,制定人工智能发展的战略、方针和政策,首先要准确把握人工智能技术和产业发展的现状。
专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定任务(比如下围棋)的专用人工智能系统由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域。例如,阿尔法狗(AlphaGo)在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平。
通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。目前,虽然专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用人工智能领域的研究与应用仍然任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。当前的人工智能系统在信息感知、机器学习等“浅层智能”方面进步显著,但是在概念抽象和推理决策等“深层智能”方面的能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才而无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。
人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,谷歌在其2017年年度开发者大会上明确提出发展战略从“移动优先”转向“人工智能优先”,微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿。麦肯锡公司报告指出,2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长阶段;全球知名风投调研机构CBInsights报告显示,2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。
创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术和产业的发展史,就是新老信息产业巨头抢滩布局信息产业创新生态的更替史。例如,传统信息产业代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网时代信息产业代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。目前智能科技时代的信息产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动人工智能技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。
人工智能的社会影响日益凸显。一方面,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,正在推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域产生积极正面影响。另一方面,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能系统可能存在的歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题已经显现出来,需要抓紧提供解决方案。
趋势与展望
经过60多年的发展,人工智能在算法、算力(计算能力)和算料(数据)等“三算”方面取得了重要突破,正处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有诸多瓶颈。那么在可以预见的未来,人工智能发展将会出现怎样的趋势与特征呢?
从专用智能向通用智能发展。如何实现从专用人工智能向通用人工智能的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是研究与应用领域的重大挑战。2016年10月,美国国家科学技术委员会发布《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。阿尔法狗系统开发团队创始人戴密斯·哈萨比斯提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年成立了通用人工智能实验室,众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。
从人工智能向人机混合智能发展。借鉴脑科学和认知科学的研究成果是人工智能的一个重要研究方向。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。在我国新一代人工智能规划和美国脑计划中,人机混合智能都是重要的研发方向。
从“人工+智能”向自主智能系统发展。当前人工智能领域的大量研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预,比如人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据、用户需要人工适配智能系统等,非常费时费力。因此,科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿尔法狗系统的后续版本阿尔法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类人工智能”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低人员成本。
人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、天文学等传统科学的发展。
人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来10年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,可在现有基础上将劳动生产率提高40%;到2035年,美、日、英、德、法等12个发达国家的年均经济增长率可以翻一番。2018年麦肯锡公司的研究报告预测,到2030年,约70%的公司将采用至少一种形式的人工智能,人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。
人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出,未来5年人工智能将提升各行业运转效率。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。
人工智能领域的国际竞争将日益激烈。当前,人工智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕,并且将日趋白热化。2018年4月,欧盟委员会计划2018—2020年在人工智能领域投资240亿美元;法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国;2018年6月,日本《未来投资战略2018》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国也已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争;俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。
人工智能的社会学将提上议程。为了确保人工智能的健康可持续发展,使其发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,制定完善人工智能法律法规,规避可能的风险。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。美国白宫多次组织人工智能领域法律法规问题的研讨会、咨询会。特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在“以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能”。
态势与思考
当前,我国人工智能发展的总体态势良好。但是我们也要清醒看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少值得重视的问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。
高度重视。党中央、国务院高度重视并大力支持发展人工智能。习近平总书记在党的十九大、2018年两院院士大会、全国网络安全和信息化工作会议、十九届中央政治局第九次集体学习等场合多次强调要加快推进新一代人工智能的发展。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动。国家发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。
态势喜人。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年爱思唯尔文献数据库统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。近两年,中国科学院大学、清华大学、北京大学等高校纷纷成立人工智能学院,2015年开始的中国人工智能大会已连续成功召开四届并且规模不断扩大。总体来说,我国人工智能领域的创新创业、教育科研活动非常活跃。
差距不小。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在明显差距。在全球人工智能人才700强中,中国虽然入选人数名列第二,但远远低于约占总量一半的美国。2018年市场研究顾问公司CompassIntelligence对全球100多家人工智能计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国对人工智能可能产生的社会影响还缺少深度分析,制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快。
前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出,到2030年人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。
当前是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧等,需要深入思考。
树立理性务实的发展理念。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能,仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此,发展人工智能要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。
重视固本强基的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。面临发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。我们要按照习近平总书记提出的支持科学家勇闯人工智能科技前沿“无人区”的要求,努力在人工智能发展方向和理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。
构建自主可控的创新生态。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强。我们要以问题为导向,主攻关键核心技术,加快建立新一代人工智能关键共性技术体系,全面增强人工智能科技创新能力,确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里。要着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如产学研融合等;“核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等;“高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等;“基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。同时,我们要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过实施标准加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。
推动共担共享的全球治理。目前看,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。在发展中国家中,我国有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合“一带一路”建设,让“智能红利”助推共建人类命运共同体。
(作者:中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任、中国科学院院士)
计算机论文范文(5篇)
计算机论文全文(5篇)时间:2023-04-2408:10:34
第1篇:计算机论文范文
随着计算机科学的飞速发展,目前计算机的使用已经深入到社会的各个领域,人们希望能够更好地借助计算机完成工作,尤其是在科学研究领域,科研人员更迫切希望计算机为其研究开辟新的思路和方法。计算思维的提出是通过突出计算机处理问题的特性,引导人们从理论的角度理解计算机的行为,以便更好地使用它。然而关于计算思维这个概念,计算机学界一直存在着争议,主要以ACM的前任会长PeterJDenning和2003年图灵奖获得者PeterNaur为代表。“计算思维”(ComputationalThinking)的争议,关键在于对“计算”(Computation)一词的理解。什么是计算?目前没有明确唯一的定义,但一般的理解是,计算可看做一种信息状态到另一种信息状态的转变过程,其中包含信息的传递和变化。比如,在计算机程序设计里,一组输入到一组输出,其中的变化过程就是计算。然而在生物学领域有个著名的中心法则,即DNA→RNA→蛋白质,现代分子生物学研究表明,DNA、RNA、蛋白质都是由其编码序列决定的,它们之间的变换存在着信息的传递,科学家们认为这也是一种计算。周以真教授关于计算思维的定义,显然是将计算限定在计算机科学领域,这样是否会导致人们对计算认识的局限甚至是误解?Denning教授指出:“计算思维并不是计算机科学唯一和独有的特征,如果不谨慎地认识和看待它,将会把人们引向思维的陷阱”。同时,他认为计算作为信息的处理过程,在自然界中是无处不在的,计算机的计算只是众多计算中的一种形式。计算机可以帮助人们完成很多任务,导致人们对它寄予过高的期望,周以真教授认为应该将计算思维变成常识。但是,这种美好的愿望忽略了一个基本的事实——计算机本身的局限性。
目前的计算机是以图灵机为基本模型,Naur教授在Computingversushumanthinking一文中论证了这种计算机并不能描述人的思维,它只是描述现实世界的一种形式。这种观点从根本上说明了当前计算机在处理信息能力上的局限性。当然,我们不能预测计算机以后能否完全描述和模拟人的思维,但是在目前的架构下是不能实现的。计算机虽然能帮助我们解决很多现实的问题,但不能期望它是万能的,我们要了解目前计算机科学的研究边界。Naur教授的研究还表明,图灵模型不足以描述人的智能,如何使机器具有人的智能,可能还需要从不同的角度去研究,比如生物学的角度或非数字的形式。上述两位教授提出的质疑,实质上是计算思维定义的延伸,即计算不能仅指计算机科学范畴内的计算,目前计算机科学的基础概念也不足以描述所有的计算。计算思维的定义是从目前计算机科学所处的水平和角度提出的概念,这个概念可以概括当前计算机工作的特点,但如果作为一种思维方式进行推广,可能会在某种程度上限制人们的思维。从另一个角度看,计算思维概念的提出具有非常积极的意义,它从一定程度上简明扼要地指出了计算机科学的核心和本质问题,为其他科学领域的研究人员深入学习和理解计算机科学提供了很好的目标与方向。综上所述,计算思维目前还是一个处于研究和探索的定义或概念,有待发展和完善,因此,我们在将此概念运用到大学计算机基础教学改革中时,应注意此概念涵盖的范围。
2计算思维与大学计算机基础教学改革
在当前的信息化社会中,计算机作为信息处理的主要工具已成为人们生活、学习和工作必不可少的帮手,因此,在各个层次的教育中,计算机基础教育都是非常必要的。但是,在以往计算机教学的过程中,不论是教学方法还是教学内容都存在着“狭义工具论”的问题,即仅把计算机作为工具,产生的后果是,学生只能机械地操作计算机而不能灵活地使用计算机解决问题。从另一个角度看,工具论的教学思维导致了计算机基础教学思想不明确,老师和学生热衷于追逐新技术、新方法,多年的计算机基础教育并没有形成稳定的课程知识体系和科学的课程知识结构,这都是教学中亟待改革的弊端。把计算思维引入计算机基础教学改革的研究即是针对这一弊端提出的解决思路。计算思维强调运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及行为理解,正好指明了计算机基础教育不应只停留在工具使用层面,而应深入地培养学生运用计算机科学解决问题的能力。然而,如何才能培养学生的计算思维能力?计算思维不能只是抽象的概念,我们需深入思考一下计算思维的内涵,再结合计算机基础教学的实际对其进行全面的分析。我们知道一种思维的形成不是通过一两门课程的学习就能构建起来的。具体到计算思维,按照其定义,计算思维是运用计算机学科的基础概念进行问题求解的,而计算机学科求解问题通常有3个过程:①理论(数学);②抽象(模型);③设计(工程)。具备这3个过程的计算机基础知识课程至少包括离散数学、算法分析理论、计算机组成原理、数据结构、程序设计方法学以及至少一种程序设计语言。目前,我国的大学计算机基础教学属于公共基础课程,其课时和教学内容都很有限,一般在1~3个学期内完成,每个学期开设一门计算机相关课程,大概总学时不会超过200学时。如果按照上文的方式引入以计算思维为主的教学,其课时至少要翻一倍,且这种调整涉及所有专业,其可行性有待商榷。况且,课程的深度与难度也不是所有专业的学生都能适应的。因此,通过大幅增加教学内容和加深教学难度的方式来培养计算思维,其实施难度较大。怎样才能将计算思维的理念有效地运用到大学计算机基础教学中去呢?计算思维涵盖的内容非常广泛,如果笼统地强调计算思维能力的培养,在教学实践中难以落实。
根据学生专业的特点以及对计算机知识需求的层次不同,教师可以将计算思维能力进一步分解与细化,实现在不同层次上培养学生的计算思维能力。计算思维能力由浅到深可分为3个层次:操作能力、信息处理能力、问题求解能力。操作能力是指运用计算机应用程序的能力,非计算机专业的学生使用计算机解决实际问题,只有在熟练操作机器的基础上才可能进一步了解机器。操作能力是计算思维最基本的内容。计算机的操作系统众多,应用程序更是成千上万,操作能力的培养关键是能够举一反三,培养学生的自学能力。这个阶段的学习应以上机训练为主,学生学习若干个应用程序的使用,并自学几个应用程序,达到自行掌握应用程序的能力。信息处理能力是指主动运用计算机存储、传输、管理和处理各类信息的能力。在这个层次,我们首先应该让学生掌握计算机硬件结构、数制编码、网络基础、数据库基础等基本问题,注重培养学生从信息处理的角度理解并应用这些知识,引导他们以计算机学科的眼光看待和处理生活中的信息,培养学生主动运用计算机进行信息处理的能力。问题求解能力是指运用计算机求解实际问题的能力,即将实际问题化为计算机能够求解的方式。对于非计算机专业的学生,我们主要通过讲授程序设计语言让他们理解和运用计算机求解问题的方式,培养他们发现问题的能力,发现计算机与自身专业的结合点。
3从知识教学向思维教学转变
计算机基础教学的传统教学模式以老师为主体,将计算机的相关知识传授给学生,先讲基础理论知识,再教相关软件的应用,这是典型的知识教学模式。知识教学侧重于学习现成的知识结论、技巧和方法,忽视了学科基本方法和基本精神的培养与训练,这也正是造成计算机基础教学种种弊端的根源。思维教学强调在教学环节中对学生进行思维的训练。美国心理学和教育学专家RobertJSternberg指出:思维教学的核心理念是培养聪明的学习者,教师不仅要教会学生如何解决问题,也要教会他们发现值得解决的问题。以往的教学重视如何将知识与技能传授给学生,学生被动接受,并没有主动思考。思维教学强调以问题为核心,问题可以是老师提出的问题也可以是学生提出的问题。教学模式主要以“提出问题—分析问题—解决问题”为主,辅以理论知识的介绍。在问题的提出、分析、解答过程中需要学生参与,极大地调动了学生的积极性;在思考的过程中由老师引导学生进行思维训练。发现问题需要有实践做基础,因此,思维教学中创设情境是非常必要的。大学计算机基础教学可以依据思维教学理论制定相应的思维教学实施步骤。在讲授操作系统这个知识模块时,教师往往一开始就是讲操作系统的原理、特征与分类等基础知识,学生一般难以接受,尤其不能理解进程、并发、虚拟等概念,更别说提出自己感兴趣的问题了。然而,思维教学模式先创设情境,从现在学生熟悉的智能手机入手,再教学生使用Windows操作系统,让学生了解操作系统的作用。在初步了解的前提下,适当地提出问题:操作系统怎么进行设备管理?为什么“死机”的情况下,可以通过结束任务或进程恢复机器?任务管理器管理的是什么?学生在使用的过程中也会提出很多他们感兴趣的问题。教师在对这些问题进行分析和解答的过程中,将操作系统的基础知识传授给学生。整个学习过程里,学生不仅学到了操作系统是什么,怎么运行,也了解了操作系统为什么这么做,从而培养了从计算思维的视角认识和理解操作系统的能力。
4结语
第2篇:计算机论文范文
一、计算机病毒的主要特点
1.计算机病毒的可执行性
计算机病毒其实和其他的相关运行程序大同小异,都是一种编好的运行程序。知识病毒运行时会对其他的软件程序造成破坏,并且寄生在相关的程序当中,所以一般情况下他享有一定的特殊权利。
2.计算机病毒的传播性
传播性是计算机病毒的最主要特征,也是他们最明显的破坏作用体现。计算机病毒程序一般都通过网络进行数据的传播,病毒程序代码一但侵蚀到一个计算机系统当中,就会不断地衍生和蔓延,进行不断的自我繁殖,造成不可估量的影响。
3.计算机病毒的潜伏性
一个精巧的计算机病毒程序,进入系统之后很难被用户察觉,有的可以寄生几个月之久,甚至几年。所以当病毒进行传播的时候,也很难被发现。
4.计算机病毒程序的可触发性
计算机病毒潜伏在系统当中,一旦运行相关的程序就会让计算机病毒程序发挥作用,影响到这个计算机用户群。
5.计算机病毒的破坏性和主动性。计算机病毒一旦被感染就会对系统造成与运行上的影响,最终导致整个系统坍塌。即使我们不去运行,病毒自身对系统也带有主动破坏的作用,不管采取什么保护的措施,都不能改变病毒的攻击,所以说,很多时候对病毒的防御知识一种手段,对于那些针对性很强的病毒,很多的防御措施都显得无效。
二、计算机病毒的相关技术分析
无线接入方式。通过无线系统,将计算机病毒传播到相关的计算机系统之内,可谓是计算机病毒的最佳传播途径,技术难度也相对较大。一般情况下都是通过无线的路由设备,进行有效的接收和发射,让计算机用户受到感染。还可以通过无线协议输入和输出,发射相关的病毒代码,混乱计算机的无线接受设备或者网络。一旦病毒进入无线传输系统之后,都会寻找对方的信息保护最薄弱的地方侵入,让病毒程序保存到该目录下。
作者:杨洋
第二篇
1计算机病毒的分类
1)按计算机病毒的破坏性分为:良性计算机病毒和恶性计算机病毒;良性计算机病毒侵入计算机只会造成部分信息出现错乱;恶性计算机病毒不仅破坏计算机系统,更改计算机用户重要的信息数据,还可能会对计算机硬件设备造成损害,导致计算机系统无法运行,处于瘫痪状态。
2)按计算机病毒的传染方式分为:引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒。引导型病毒主要传染OS启动程序及感染磁盘引导扇区;文件型病毒通常传染磁盘上的可执行文件,用户在使用潜伏有病毒的文件时,驻留在内存内的病毒伺机传染文件或者直接传染文件。这类病毒的显著特点是附着在正常程序文件内,从程序文件外表根本发现不了。混合型病毒所最大的特征就是传染文件以及传播误引导区。
3)按计算机病毒运行环境分类分为:DOS病毒、Windows病毒和宏病毒。DOS病毒运行在MS_DOS操作系统和兼容性操作系统中,Windows病毒是一种能够在需要Windowas9x上运行的32位病毒。现阶段内出现了一种的新型病毒为宏病毒,主要是通过宏所实现的。此种新型病毒与以往病毒之间存在的最大差距为:此种病毒不单单能在Windowas环境中运行,在Office系统中也能同样运行。
2计算机病毒的传播途径
1)能够在计算机硬件传播。比如计算机的专用ASIC芯片和硬盘等。虽然病毒通过这种方式传播病毒比较少见,但一旦通过这种方式传播病毒将会对计算机造成极大的破坏,截至目前市面上还未有专业的检测软件能够查杀该病毒。
2)以计算机移动存储为媒介进行传播。光盘、U盘、磁带等都是所谓的移动设备。现阶段内软盘以及光盘是最为常用的移动存储媒介。所以说,此两种方式也是计算机病毒主要的传播途径。
3)通过网络进行传播。随着网路信息技术的发展,虽然有效缩短了时空距离,给社会经济发展及生活带来诸多的便利,但同时网络也为病毒搭建了新的传播平台和通道。通常计算机病毒潜伏在正常文件内,如果计算机用户将这种文件通过网络发送给另外一个用户,那么用户接受带有病毒的文件后将会对该用户的计算机造成破坏。比如破坏用户计算机重要文件、数据和系统等。
4)随着现代通信技术的发展,通信系统和无线通道也成为了病毒点对点传播的途径。
3计算机病毒的防范措施
基于计算机病毒传播途径较多,所以计算机用户在使用计算机时要积极采取相关的病毒防范措施,尽可能地减少或者避免计算机病毒侵入计算机系统对计算机造成破坏。比如数据、文件丢失、篡改,重要隐私信息泄露等,给自己带来不必要的损失。就计算机病毒的防范措施而言笔者将进行简单的探讨,具体如下:
1)正确选择软件。为了避免病毒侵入电脑对系统、数据、资料造成破坏,最有效最直接的方法就是不给病毒侵入计算机的机会。可通过正规途径购买正版软件,不使用盗版软件等方式。同时对于所有准备使用的光盘或者U盘等进行病毒检测查杀;不要随便打开运行电子邮件的附件。
2)重要文件数据需要定期进行拷贝备份。计算机内部重要数据用户需要一段时间内需要进行拷贝备份,所备份的资料为重要数据、文件等等。这样才能降低病毒入侵后对于计算机出现的损失。
3)定期检查电脑。计算机病毒传播途径及种类多,危害性大,尤其是像CIH病毒对主板BOIS芯片、硬盘数据破坏性大,一旦病毒侵入将给用户带来极大损失,所以用户应定期主动查杀病毒。
4)及时升级杀毒软件,提高防范能力。及时升级计算机杀毒软件是提高计算机防病毒能力的重要手段。用户应使用目前市面上技术比较成熟的杀毒软件,定期对杀毒软件进行升级、更新。使计算机始终在杀毒软件的监测下不给病毒有可乘之机。
4结束语
第3篇:计算机论文范文
有关计算思维的认识和理解对广大的计算机基础课教师是一个循序渐近的过程。有关计算思维的一些例子都是一些和计算机处理问题相关的思维方法。新的计算机基础教育侧重点应当是对这些方法的介绍,并能够让学生深入的理解这些思维的方法,从而培养学生能灵活应用这种思维方法去创造性的解决一些实际的问题。这样的培养目标,和教育理念,更多注重的是思维技能的训练,学生通过计算机基础课程,接触计算机,并利用计算机完成一些任务,这些都只是让学生进行计算思维训练的一种手段,我们的目标是让大学生形成良好的计算思维方面的能力。当然这并不是说推翻现有的计算机基础教育的框架,现有的计算机基础教育框架仍然很重要,比如,学生仍需要掌握一些计算机软件的使用方法,仍然需要去了解什么是计算机程序设计语言,以及能够去设计一些简单的计算机程序。但这些是培养学生计算思维能力的手段,不应当再是目标了。具体的计算思维能力包括如下例子:
(1)通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个困难的问题阐释成如何求解它的思维方法
(2)采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计
(3)利用启发式推理寻求解答,即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。等等,这些都属于计算思维能力的范畴。由上面的例子可以看出,计算思维能力的培养是一个巨大的,艰难的任务。许多的思维能力的培养和训练已深入到了计算机科学的前沿。但是,通过计算机基础教育的学习,应当让学生能够了解、并理解计算思维的思考方法,计算思维能力的养成不是一朝一夕能够实现的,需要伴随着人们的不断学习才能养成的技能。
2.计算机基础教育中计算思维能力培养途径探讨
之前已提到,计算思维能力的培养并不是完全打破现有的计算机基础教育的课程体系,而是通过现有的课程体系,引导学生思考计算的本质,了解计算机在解决一些实际问题的时候所采用的思想和方法等。所以,在计算机的基础教学中,融入计算思维,主要是教学方法、教学理念的改革,和教学的内容变更关系并不是非常大。当然,也可能需要在教学内容中适当变更,比如增加计算的本质,可计算性理论等内容。但这些内容的引入,在计算机基础教育中不应当是重点。在教学过程中,从解决问题的角度出发,强调解决问题的方法、思路,而不是仅仅教会学生如何解决问题,引发学生的深入思考,使学生从计算的角度理解问题,从而培养学生的计算思维能力。深入到具体的教学过程中,计算思维不是内容和工具的改变,而是教学方式、理念的改变。这首先需要教师从更高的层次看待问题,引导学生深入的思考。计算思维能力的培养,是让学生学会如何运用计算机科学的基础概念进行问题求解与分析。这要求学生对一些原理性的概念有深入的理解,所以可能需要适当的增加一些教学内容,在原有课程体系的基础之上,扩展一些教学内容。扩展的这些内容主要是帮助学生更深入的思考下去。可以在计算机基础教学中适当增加计算机语言教学,在程序设计课程中强调与计算思维能力有关的数据结构和算法实现。但应当注意,计算思维能力的培养,绝不仅仅是培养学生的程序设计能力,计算思维是概念化,而不是程序化,要像计算机科学家那样去思维,意味着远远不止能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层次上思维。在现代的计算机基础教学中,需要教师做恰当的引导,让学生自觉地去学习、思考。例如,在所有的计算机基础教学中,都会介绍到计算机使用二进制来表示信息,如数、字符等等,一般而言,如果教师只是单纯的讲解这些内容,学生们对此有个大概的认识,但不太可能引起普通学生对这些信息如何使用二进制表示的兴趣。如果引入相应的例子,就可能会引导起学生的兴趣和思考。比如,在1991年的海湾战争中,有一枚爱国者导弹并未能成功拦截飞毛腿导弹,造成美军的伤亡。如果提示学生,之所以出现这样的问题,原因就在于爱国者导弹系统的内置时钟出现了问题,和计算机用二进制数来表示浮点数产生的误差有关,这肯定会引起学生的兴趣,学生们就会对计算机如何表示浮点数产生兴趣,引导学生去阅读相关的表示标准,如此一来,学生独立思考、学习的兴趣会大大的增加。在这一过程中,教学的内容并没有实质上的大变化,但对于教师的要求显然是提高了很多。教师能不能以高的角度去引导学生是非常重要的。
3.大学计算机基础教育的方案
在教学实践中,计算机基础教育,首先训练的还是学生应用计算机的基本技能,在学生掌握了基本技能之上,培养学生在遇到问题以后,熟练运用基本技能解决问题的应用能力,在这些基础之上,逐步使得学生深入思考,提高学生的信息素养,从而引起学生在计算思维能力方面的逐步形成。教学内容仍然分为基础理论教学与实践教学两个部分。其中,基础理论教学部分可以根据学生所学专业的不同分为不同的部分。具体的一些教学安排和现有的计算机基础教学安排差别并不大,因为笔者认为,计算思维的培养着重在于教师如何引导,教学的内容并不是能力培养的主导因素。具体的课程安排以及课时设置,可以根据不同高校的实际情况进行。其中实践教学部分当中的扩展实验的设计,需要教师能较好的把握:既不能设计的太简单,太简单不能促进学生思考、动手,也不能设计的太难,太难,学生往往有挫败感,失去学习思考的兴趣。
4.问题
第4篇:计算机论文范文
(一)网络化
计算机网络技术的迅速发展,使得网络在计算机控制系统的应用更加深入,应用规模也发生了变化,使得一般回路控制系统的特点在网络化过程中产生了质的改变,机械制造业企业也在逐步使用网络化的控制系统,网络技术的现场应用改变了这一局面,它能够让仪器之间实现通讯。此种技术变革与控制系统原有的网络结构结合起来,实现了从最底层的任务控制到高层任务结构和调度的优化,各类仪器是网络化控制系统的最小单元,他们在数字化基础上实现了网络化,现场总线控制系统正是由这些数字化的仪器单元加上智能化和可自治性的现场设备单元构成,实现了互连设备间、系统间的信息传送与沟通。现场总线系统就可以通过各个具体单元独立完成自己的任务,最后通过网络进行所有任务的协调和组织,最后实现预定的控制任务。
(二)扁平化
在实际应用中,不同厂家的产品交互性差,这是由于不同厂家计算机控制系统本身的网络结构和数据结构是封装起来的,接口的协议和结构存在差异性,造成总线系统的不稳定。控制系统会根据功能单元和实际网络分布将网络划分成不同的层次,各个层次通过计算机这个媒介进行交互和通讯,层次直接是不允许直接通讯的,受到计算机设备的限制。机械企业网络技术的应用和发展,其通讯能力和规模不断扩大,分布式控制系统中难以实现的网络连接可以在一个贯穿的环境中实现,现场总线技术中网络能力的实现带来了现场智能设备和仪器的网络化,这种网络化也让计算机控制系统底层功能相互连接起来,现场网络技术扩展性比以前强大很多,容纳更多的设备,这些设备可以归属不同的回路控制系统。总的来说,计算机控制系统总体分为企业内部网络和现场级网络,企业内部网络的功能主要是整体控制和调度,具有基本决策,系统任务调度,管理数据和处理相关数据,以及管理网关系统。每个子系统的整体调整和优化都交给企业内部网络来整体管理,这方面管理者进行总体规划和及时调整工作。而现场级网络的任务就是负责具体设备单元和仪表单元的工作。两个网络共同形成计算机控制系统,机械制造流水线中,所有管理和调度都交给内部网络,领导可以随时查验和调整作业进度,而纠错、显示、记录,现场控制的监视以及故障诊断和处理等工作由下一层级负责,使得整个控制系统具有统一性和规范性,两层网络各自处理自己的事情,不会因为任务太多出现混乱甚至系统失控。
二、基于计算机的机械控制系统数据处理流程
基于计算机的机械控制系统数据处理过程可以用流程图来描述,流程图就是描述信息传播过程的,可以把抽象的过程具体化。计算机网络时代,技术是一个企业的生命力,计算机控制系统可以让企业同时进行总体调度优化,管理和现场具体问题的控制管理。在实际生产过程中,设备单元的工作和人的管理活动都需要信息技术的支持,能够让企业大幅度提高作业效率和可持续发展能力,适应于当前激烈的竞争环境。对于控制系统数据处理单元的工作方法和结构,面对不同的数据结构可以选用不同的处理办法,优化软件和硬件的配置可以有针对性的选取不同的数据进行处理,这样才能够高效率的处理数据,减少工作人员的劳动强度和计算机的耗损,第一,计算机可以采用单道处理,多道处理器和交互式处理器对数据进行处理。第二,采用脱离方式或者联机方式处理数据。第三,可以采用分布式算法或者集中式,并行思想的理念处理数据。第四,计算机也可以选择分批次,实时,分阶段的方式处理数据,这也需要对于数据进行合理的划分,防止不合理数据的产生。数据处理是基于计算机的机械控制系统必须具备的能力,主要包括对于来源数据的分析和处理,做出与之相符合的具体操作方式,具备简单的智能化和学习能力。计算机控制系统的应用十分广泛,其中十分重要的功能就是数据处理,大数据和物联网的发展要求计算机能够对海量数据进行处理,并得到有益的信息,物联网每时每刻都在产生信息,计算机也要及时的处理,并通过计算机控制系统将信息进行归纳总结,提供给使用者更好的建议。近年来,机械行业一直在进行各个生产环节的智能化,模具的设计制作,高标准零部件的设计制造,还有各个零部件的组装,一个个全自动化的生产线开始运营,计算机每天都在完成海量的控制信息发送,接收和计算。计算机控制系统所处理的数据大多是生产环节产生的图像和信号信息,整个处理过程十分复杂,图像和信号都要经过计算机系统翻译成可以被自身识别的机器码,然后再经过计算机相关算法的加工,最后把处理结果传达给终端控制系统发出不同指令让机械设备完成,这种自动化的控制过程给大规模机械制造提供了基础,人们正日益享受到这种技术带来的利益,汽车,自行车,电视,冰箱等机械化产品越来越便宜,这都是计算机控制系统通过对数据的处理才能够完成相关作业。基于计算机的机械控制系统数据处理的过程主要分为八个方面,首先是数据的采集,通过计算机系统直接或者间接的获取到数据,然后将自然数据或者认为输入的数据进行转化,使得计算机控制系统能够识别,这些转化后的机器语言会进行再一次编码和分组,按照控制系统本身的要求分为不同的部分,传输到不同模块和组织,子功能模块会根据接收的信息按照预设的算法进行计算和分析,得到客户所期望的信息。最后会在不同的网络空间存储这些有价值的信息。而客户只需要查询计算机控制系统就知道产品的序列号,批号,各个零部件的标准等等有价值的信息,减少了数据整理时间,厂家可以专心于产品设计。
三、基于计算机的机械控制系统实际应用分析
基于计算机的机械控制系统在机械行业有着广泛应用,例如工业数据采集系统,直接数字控制系统,监督计算机控制系统,分级控制系统和现场总线控制系统等。这些应用不同程度地改变工业生产的面貌。过去我国钢铁制造业许多工艺都需要人的参与,而且钢铁的产量一直无法提高,自动化控制技术的引入彻底改变的了钢铁等工业生产的模式,自动化调节代替了人的经验,许多危险的生产方式改由机械来自动执行,大大提高了员工的安全,同时也提高了企业的业绩。对于机械行业的安全生产现状,安全自动控制技术的发展也十分迅速,这也是机械控制系统的实际应用,但是许多中小型企业缺少资金引进安全控制系统,仍有一部分工人时刻受到生命威胁。基于计算机的机械控制系统的实际应用可以大大减少安全事故的发生,减少社会矛盾,对于企业可以增加生产效率和利润。因此,要合理的评价计算机控制系统,企业在具体需求时要选用安全有效的控制系统产品,而评价系统质量,可以从以下几个方面进行,充分考虑系统本身采用的架构,设计的控制算法和各种设计功能是否达标,企业在选取产品时,要进行合理的尝试,可以试运行一段时间,期间要求厂商技术人员跟随记录生产情况,检验各个模块是否达到生产要求。一般而言机械控制系统各个回路对于实时性都有一定要求,而机械生产至关重要的就是系统的可靠性,包括系统自身的使用率,无故障时间,系统总体故障率还有相关性能方面的参数,这样都是重要的选用标准,同时机械控制系统要能够随时进行扩展,现场网络系统能够随时接入一些设备单元和仪器单元。
四、结束语
第5篇:计算机论文范文
(一)教学内容陈旧
从20世纪90年代开始,计算机基础课程的教学内容几乎是一成不变的,主要由以下几个模块组成,Windows操作系统、word文字处理、Excel电子表格、PowerPoint演示文稿、计算机基础知识、计算机网络基础几部分,几乎所有的计算机基础教材都是千篇一律。随着时间的推移,期间变更只是软件版本。而且,演变至今,很多学校对于计算机基础的教学几乎已经演变成office办公软件工具的培训。但即便如此,在“办公软件应用”的教学过程中,学生完成的也只是“照猫画虎”的过程,学生只知道如何使用软件,却从不清楚如何运用软件工具去解决问题,不具备信息处理的能力。
(二)教学课时过少
由于高职培养目标是培养具备一定管理能力的高技能应用型人才,对于理论的学习要求是实用、够用即可,不要求深入研究,重点培养的是学生的实际动手操作能力。而在制定人才培养方案时,将大量课时用于专业课的实践训练,大幅度削减公共课、理论课的课时。由于计算机公共基础课程被不断地弱化,课时越来越少,例如笔者所在学校,计算机基础课程的教学课时只有36课时,其中包括实践训练18课时,因此,需要在18课时内将所有的理论知识点全部讲解透彻,给所有任课老师出了个难题。
(三)教学方法老套
面对信息技术基础层次不一的学生,上课老师仍然采用一成不变的传统教学方法,由教师为主,学生为辅,采取“满堂灌”的方式,直接导致学生昏昏欲睡,对上课毫无兴趣;教师自身又感觉到心力交瘁,教学内容无法按时完成,教学效果非常差。
(四)考试不能反映学生能力
根据笔者调查,大部分学校采取以证代考方式,即参加全国计算机等级考试一级MSOffice考试,考试通过即视为计算机基础课程考试通过。采取此种方式的考试有以下三个弊端。
1.对中职生源的学生来说,他们在中职阶段已经通过全国计算机等级考试一级MSOffice的考试,因此,他们可以免考,直接导致逃课现象非常严重。
2.对普通高中生而言,由于计算机基础较差,需要经过36课时的学习后参加全国计算机等级考试一级MSOffice的考试,学生的压力比较大,经常有学生需要经过几次考试才能通过。
3.运用等级考试代替课程考试,对于该课程的考核没有过程性考核,教师在管理学生时没有主动权,因此,造成教学秩序差,教师挫败感强烈。
二、高职计算机基础课程改革的措施
(一)教学内容改革
1.理论部分。通过从第一台计算机的产生到如今的超级本,让学生了解计算机技术的发展,培养学生基本的信息素养。智能卡在信息时代,每个人都有一些卡,如二代身份证、银联卡、校园一卡能、公交一卡通等。通过本教学单元的学习,使学生深入了解身边的智能卡种类、用途以及工作原理。目前,智能手机已经成为人们爱不释手的IT用品,它把通信、计算机及网络功能集于一身,具有很强的数据处理能力。通过本教学单元的学习,学生可以掌握智能手机的硬件构成、软件运用以及智能手机的安全保障;在生活节奏快、上网需求高的今天,平板电脑已经成为人们不可或缺的一种电子设备。本教学单元主要介绍平板电脑的硬件系统、软件系统以及其应用。在智能手机与平板电脑快速发展的形式之一,Wintel推出超级本。本教学单元主要介绍超级本的产生背景、硬件系统、软件系统以及其应用。物联网在军事、农业、智能家电、物流等领域应用非常广泛,应主要介绍物联网的体系结构、识别与感知技术(条形码、二维码、RFID技术、传感器技术)、物联网的应用等内容。
2.实践部分。实践部分内容主要由Word文字处理、Excel电子表格、PowerPoint演示文稿、网络搜索引擎等组成。这部分内容主要由学生实践操作完成,教师只要负责指导即可,学生需要根据样稿独立自主完成,以此培养计算思维能力、独立操作能力。
(二)教学方法改革
翻转课堂教学中教师与学生的角色发生了根本性的变化,学生是主动内化知识的自主学习者,教师是学生学习的指导者、资源的提供者、课堂活动的组织者,负责个别化指导和答疑解惑。翻转课堂很好地解决了计算机基础课程课时不够、学生计算机基础层次不一的难题,使学生能自我调节学习步骤,极大地提高了学生学习的兴趣,教学效果显著提高。
(三)考核方式改革