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近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文

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近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:專利文獻(xiàn)計(jì)算機(jī)檢索技術(shù)的近期發(fā)展

[摘要]通過對(duì)近年來計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、專利文獻(xiàn)加工等領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行總結(jié),從多語言混合檢索、分類檢索、語義檢索、圖像檢索以及輔助技術(shù)五個(gè)方面介紹專利文獻(xiàn)計(jì)算機(jī)檢索技術(shù)的近期發(fā)展。機(jī)器翻譯技術(shù)和多邊共同分類體系的完善有助于提高計(jì)算機(jī)檢索效率、消除語言障礙,而語義檢索、圖像檢索和文獻(xiàn)自動(dòng)處理技術(shù)的發(fā)展有望使面向不同層次用戶的計(jì)算機(jī)智能化檢索系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]專利文獻(xiàn) 計(jì)算機(jī)檢索 語義檢索 圖像檢索

[分類號(hào)]G352

1 前言

近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)、語言學(xué)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了整個(gè)信息檢索技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,專利文獻(xiàn)的計(jì)算機(jī)檢索技術(shù)正成為情報(bào)檢索領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。下文擬從多語言混合檢索、分類檢索、語義檢索、圖像檢索以及輔助技術(shù)五個(gè)方面介紹專利文獻(xiàn)計(jì)算機(jī)檢索技術(shù)的近期發(fā)展。

2 多語言混合檢索

專利文獻(xiàn)是由各國、各地區(qū)專利局或世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)局出版的官方文獻(xiàn),因此一般以各局官方語言出版。雖然大部分專利文獻(xiàn)是英語文獻(xiàn),但是仍然存在大量日文、中文、德文、法文及其他語種的文獻(xiàn)。出版語言的多樣性給專利文獻(xiàn)的檢索和利用帶來了極大的障礙,要實(shí)現(xiàn)多語言混合檢索,機(jī)器翻譯是必不可少的技術(shù)。目前一些專利局在其官方網(wǎng)站上推出了機(jī)器翻譯系統(tǒng),例如我國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提供有漢英機(jī)器翻譯,日本特許廳提供有日英機(jī)器翻譯,韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提供有韓英機(jī)器翻譯等,上述網(wǎng)絡(luò)機(jī)器翻譯系統(tǒng)對(duì)其他國家的用戶閱讀方便和使用本國專利文獻(xiàn)起到了幫助作用。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器翻譯的技術(shù)也迅速發(fā)展,從傳統(tǒng)的基于規(guī)則的機(jī)器翻譯擴(kuò)展到了基于實(shí)例或模版的機(jī)器翻譯、統(tǒng)計(jì)機(jī)器翻譯等。尤其是近年來語言學(xué)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,以語義描述或以知識(shí)描述為特征的智能機(jī)器翻譯系統(tǒng)正逐步成為研究的熱點(diǎn)。專利文獻(xiàn)作為一種特殊的科技文獻(xiàn),由于其具有特定的句法和語言結(jié)構(gòu),同時(shí)例如權(quán)利要求書等具有法律公示性文件的作用,這對(duì)翻譯的性提出了更高的要求,已有研究者通過在機(jī)器翻譯系統(tǒng)內(nèi)集成多個(gè)翻譯引擎、對(duì)不同特點(diǎn)的內(nèi)容使用不同引擎翻譯的方式來提高翻譯質(zhì)量。

已有的機(jī)器翻譯系統(tǒng)基本局限于單篇文獻(xiàn)的機(jī)器翻譯,無法實(shí)現(xiàn)真正的多語言混合檢索。多語言混合檢索系統(tǒng)不僅可以允許混合語言的檢索式,而且同一個(gè)檢索式還可以對(duì)不同語言的專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,其實(shí)現(xiàn)方式主要有如下三種:翻譯檢索式、翻譯文獻(xiàn)或者兩者相結(jié)合的混合式。翻譯檢索式的工作量小,比較適合于因特網(wǎng)檢索,但由于檢索式通常缺乏語境,翻譯難度較大;翻譯文獻(xiàn)的方式雖然有利于提高翻譯質(zhì)量,進(jìn)而有利于文獻(xiàn)檢索,但存在的主要問題是翻譯量太大、翻譯時(shí)間長(zhǎng)。

3 分類檢索

分類號(hào)一直是專利文獻(xiàn)檢索的重要手段。目前除了基本涵蓋各國專利文獻(xiàn)的國際專利分類(IPC)之外,美國專利商標(biāo)局、日本特許廳和歐洲專利局各自都有自己的分類體系,分別是UC、FI/FT和ECLA。IPC雖然通用,但存在分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、分類條目不夠完備、文獻(xiàn)分類更新不及時(shí)等缺陷,導(dǎo)致使用IPC檢索的效果欠佳。UC和FI/FT分別只能檢索美國和日本的專利文獻(xiàn),ECLA雖然能夠檢索到多國的文獻(xiàn),但仍然不能有效地檢索日本、韓國、中國等國的專利文獻(xiàn)。

為改善這種局面,美國、日本和歐洲自2000年即開始了“三邊分類和諧計(jì)劃”,該計(jì)劃旨在推進(jìn)ECLA、UC和FI三個(gè)分類體系的融合以增強(qiáng)分類號(hào)檢索的功能,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有IPC分類體系提出改進(jìn)建議。依據(jù)2009年召開的第27次三邊會(huì)議,韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局已經(jīng)加入上述計(jì)劃,而中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局也以觀察國的身份參與這項(xiàng)工作。此外,近年來美國專利商標(biāo)局、日本特許廳、歐洲專利局、韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局五局積極開展合作,其中一個(gè)重要的合作項(xiàng)目是“共同的分類”。該項(xiàng)目的實(shí)施將有利于提高分類的一致性,擴(kuò)展或細(xì)化部分技術(shù)領(lǐng)域的分類,進(jìn)而提高檢索的效率和質(zhì)量。

不管是美日歐三方開展的“三邊分類和諧計(jì)劃”,還是五局共同開展的“共同的分類”項(xiàng)目,都必將推進(jìn)專利文獻(xiàn)分類體系的進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“基于檢索的分類”,進(jìn)一步增強(qiáng)分類號(hào)在專利文獻(xiàn)計(jì)算機(jī)檢索中的作用。

4 語義檢索

當(dāng)前專利文獻(xiàn)檢索的主要手段為關(guān)鍵詞和分類號(hào)檢索,而由于一詞多義、一義多詞,專利文獻(xiàn)撰寫、加工和翻譯質(zhì)量不一以及關(guān)鍵詞的機(jī)械匹配等問題,本質(zhì)上決定了其查全率和查準(zhǔn)率受限制。隨著計(jì)算技術(shù)、人工智能、自然語言處理等技術(shù)的發(fā)展,搜索引擎的智能化有望從根本上提高現(xiàn)有檢索系統(tǒng)的檢索質(zhì)量。

搜索引擎的智能化具體表現(xiàn)為語義檢索,也稱為知識(shí)檢索或概念檢索。語義檢索是對(duì)檢索條件、信息組織及檢索結(jié)果顯示賦予一定語義成分的一種新的檢索方式。語義檢索的本質(zhì)在于以語義為對(duì)象進(jìn)行搜索,而不是對(duì)字符串進(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)械匹配,因此可避免關(guān)鍵詞匹配檢索中由于詞和義不對(duì)應(yīng)所導(dǎo)致的問題。

語義檢索過程一般包括對(duì)被檢索的文檔以及輸入的檢索式進(jìn)行語義分析和匹配處理。這種語義分析處理依賴于詞匯的語義描述技術(shù)以及分別用于詞義鑒別和詞匯過濾的語義識(shí)別技術(shù)和詞匯鏈算法。可以通過諸如WordNet等語義詞典對(duì)詞匯實(shí)現(xiàn)較完備的語義描述,保障人和機(jī)器對(duì)詞匯的理解一致。

近期發(fā)展的潛在語義索引通過將文獻(xiàn)搜索過程中的向量空間模型和奇異值分解相結(jié)合,可以揭示文檔中的詞間關(guān)系,因而適于構(gòu)建專利文獻(xiàn)搜索引擎”…。利用語義進(jìn)行檢索還可以將專利文獻(xiàn)中的非技術(shù)性信息考慮在內(nèi),例如將特定的技術(shù)概念和申請(qǐng)人、發(fā)明人等信息進(jìn)行語義聯(lián)系。此外,語義檢索還可以從用戶角度出發(fā),考慮用戶的檢索需求,從而為諸如查新、侵權(quán)等不同目的的檢索提供相應(yīng)的結(jié)果。

近年來國內(nèi)一些開發(fā)商也紛紛提供具有語義檢索功能的專利文獻(xiàn)檢索系統(tǒng),例如東方靈盾開發(fā)的專利檢索系統(tǒng)和Patenticst網(wǎng)站。Patentics網(wǎng)站除了可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞檢索功能,還支持語義檢索,僅通過輸入檢索所針對(duì)的專利文獻(xiàn)號(hào),即可自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行語義分析、文獻(xiàn)檢索,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)度排序。當(dāng)前專利文獻(xiàn)檢索領(lǐng)域還未廣泛應(yīng)用語義檢索,但隨著研究的深入,相信未來的搜索引擎不僅能利用語義技術(shù)提高檢索的效率,還有望能對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)價(jià),甚至自動(dòng)生成檢索報(bào)告。

5 圖像檢索

根據(jù)對(duì)圖像檢索所使用方法的特征可以分為基于文本的圖像檢索法(TBIR)和基于內(nèi)容的圖像檢索法(cBIR)。專利文獻(xiàn)一般都帶有大量的附圖,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)或化學(xué)結(jié)構(gòu)式附圖、電路圖、方框圖、流程圖或曲線圖等。與傳統(tǒng)的關(guān)鍵詞檢索和分類號(hào)檢索相比,CBIR更加直觀、快速,而且可以克服因文字表述差異而導(dǎo)致的漏檢,因此它正在成為專利文獻(xiàn)檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。專利文獻(xiàn)的附圖都是黑白二元圖像(本文

所稱專利是指發(fā)明和實(shí)用新型專利,不包括外觀設(shè)計(jì)專利),不存在顏色和紋理等特征,因此專利文獻(xiàn)的圖像檢索主要是基于形狀和區(qū)域的圖像特征。

雖然目前還沒有成熟的專利文獻(xiàn)圖像檢索系統(tǒng),但一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出若干可專門用于專利文獻(xiàn)的圖像檢索原型系統(tǒng),例如IIT Kanpur的PATseek、Informatics and Telematics Institute的PatMediat以及LTUtechnologies公司的ImageSeeker等。PATseek專門針對(duì)美國專利文獻(xiàn)進(jìn)行圖像檢索,而PatMedia網(wǎng)站上的試驗(yàn)系統(tǒng)僅針對(duì)歐洲專利局的專利文獻(xiàn),這兩個(gè)圖像檢索系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)直接輸入待檢索的圖像,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行相似度匹配,直接提供專利附圖,同時(shí)還可以進(jìn)行基于文本的圖像檢索。

典型的專利圖像檢索系統(tǒng)包括專利文獻(xiàn)處理部分和圖像檢索部分,如圖1所示:

文獻(xiàn)處理部分又進(jìn)一步包括文獻(xiàn)預(yù)處理和視覺、文本元數(shù)據(jù)提取和索引兩部分。前者是找出文獻(xiàn)中的圖形和對(duì)應(yīng)的文字描述;后者則是進(jìn)一步進(jìn)行圖像特征分析和文本分析,分別提取基本的圖像特征以及能夠表示圖形含義的高層語義特征的關(guān)鍵詞,由此分別形成索引后的圖形特征矢量庫、圖像庫、文本描述關(guān)鍵詞庫和知識(shí)庫。在圖像檢索部分,基于上述提取的元數(shù)據(jù),進(jìn)行圖像相似度匹配,同時(shí)還可以基于文本進(jìn)行圖像檢索。與一般領(lǐng)域的圖形檢索相比,由于專利文獻(xiàn)中每幅圖形一般都對(duì)應(yīng)有文字描述,即使不再進(jìn)行人工標(biāo)注或自動(dòng)標(biāo)注,都能提取到較好的高層語義特征,這對(duì)提高專利文獻(xiàn)圖形檢索的性非常有幫助。

目前因特網(wǎng)上近期版本的PatMedia專利文獻(xiàn)圖像檢索系統(tǒng)不僅提供有圖像輸入的檢索方式,還提供有文獻(xiàn)號(hào)、關(guān)鍵詞輸入的檢索方式;此外,對(duì)于檢索結(jié)果還可以進(jìn)一步使用文本過濾、類別過濾等功能。下面示例性地給出了利用PatMedia進(jìn)行圖像檢索的結(jié)果(見圖2、圖3),輸入如圖2所示的圖像,該系統(tǒng)可以檢索出如圖3所示的結(jié)果(僅列出部分結(jié)果)。

目前專利文獻(xiàn)圖像檢索系統(tǒng)僅處于試驗(yàn)階段,只能對(duì)數(shù)量非常少的特定專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,且檢索結(jié)果相關(guān)度還不是很高,但由于圖像檢索具有其他任何檢索方式都不具備的優(yōu)點(diǎn),相信隨著人們對(duì)專利文獻(xiàn)圖像檢索技術(shù)的進(jìn)一步研究以及語義檢索技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)高精度的圖像檢索必將成為現(xiàn)實(shí)。

6 輔助技術(shù)

高質(zhì)量的專利文獻(xiàn)是提高檢索質(zhì)量的基礎(chǔ)。專利文獻(xiàn)分類、標(biāo)引和摘要改寫是專利文獻(xiàn)加工的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的專利文獻(xiàn)加工方法主要依賴于人工,其成本高且速度受限制,質(zhì)量不統(tǒng)一。隨著人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,開始出現(xiàn)對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)分類、自動(dòng)標(biāo)引、自動(dòng)摘要和自動(dòng)聚類。

專利文獻(xiàn)自動(dòng)分類已經(jīng)在歐洲、美國、日本得到了廣泛的研究和嘗試。例如歐洲專利局已經(jīng)利用自然語言處理的相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了專利文獻(xiàn)的自動(dòng)初分類;對(duì)日本專利文獻(xiàn)自動(dòng)分類研究表明,對(duì)于使用K臨近算法進(jìn)行自動(dòng)分類的情況下,先將專利文獻(xiàn)按部分結(jié)構(gòu)化為語義單元可以提高74%的效率。

PATExpert代表了目前較先進(jìn)的專利文獻(xiàn)自動(dòng)處理技術(shù)的發(fā)展,通過基于語義網(wǎng)的語義處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了面向內(nèi)容的專利文獻(xiàn)自動(dòng)處理,其中的一個(gè)主要技術(shù)是利用一定的語義表示結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)專利文獻(xiàn)知識(shí)層面的表達(dá)。該系統(tǒng)可以執(zhí)行的處理任務(wù)包括:專利文獻(xiàn)內(nèi)容和元數(shù)據(jù)的自動(dòng)抽取;全文、圖像、相關(guān)性搜索引擎;專利文獻(xiàn)的自動(dòng)分類和聚類;面向多語言的輔助理解工具;專利價(jià)值自動(dòng)評(píng)估等。

國內(nèi)有一些研究機(jī)構(gòu)開展了大量的基于IPC體系的專利文獻(xiàn)自動(dòng)分類的研究,這些研究大部分集中在統(tǒng)計(jì)分類技術(shù)。近年來隨著人工智能技術(shù)的興起,基于人工智能或語義的專利文獻(xiàn)自動(dòng)分類發(fā)展迅速,例如上文提到的Patentics試驗(yàn)系統(tǒng)也開始嘗試對(duì)專利文獻(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)分類。

中文專利文獻(xiàn)的自動(dòng)處理仍處于研究階段,雖然國外專利文獻(xiàn)自動(dòng)處理已經(jīng)積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn),但由于中文表述的特殊性,許多技術(shù)還待消化和開發(fā),例如漢語詞匯之間的分詞技術(shù)是制約自動(dòng)標(biāo)引質(zhì)量的一個(gè)障礙。隨著信息處理自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,專利文獻(xiàn)的自動(dòng)分類、自動(dòng)標(biāo)引、自動(dòng)聚類和自動(dòng)摘要正在逐步由半自動(dòng)走向全自動(dòng)化,這給搜索引擎的發(fā)展帶來了極大的便利。同時(shí),利用語義技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的自動(dòng)處理將是未來的發(fā)展主流,也是提高專利文獻(xiàn)自動(dòng)處理質(zhì)量的主要手段。

7 結(jié)語

專利文獻(xiàn)計(jì)算機(jī)檢索是一個(gè)涉及了多學(xué)科的研究領(lǐng)域,其中以語義檢索為核心的技術(shù)推動(dòng)了搜索引擎、機(jī)器翻譯、圖像檢索等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,而由于專利文獻(xiàn)的特殊性,分類體系和文獻(xiàn)自動(dòng)處理技術(shù)也在其中占據(jù)了重要地位。隨著研究的進(jìn)一步深入,現(xiàn)存的語言障礙和檢索效率低下等缺陷在不久的將來必將逐漸被克服,不同層次的用戶有望借助于智能化的自動(dòng)檢索系統(tǒng)便利地實(shí)現(xiàn)專業(yè)化檢索。

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:近期計(jì)算機(jī)測(cè)謊軟件 率超經(jīng)驗(yàn)豐富警察

據(jù)英國每日郵報(bào)報(bào)道,目前,近期一款計(jì)算機(jī)測(cè)謊軟件能夠地探察分析說謊者,其率超過了經(jīng)驗(yàn)豐富的警察。

這款計(jì)算機(jī)軟件主要是跟蹤眼球活動(dòng)蹤跡,鑒別說謊者率可達(dá)到82.5%。甚至經(jīng)驗(yàn)豐富的警察鑒別說謊者的率僅能達(dá)到65%。

該軟件對(duì)志愿者進(jìn)行了40次面試,志愿者試著隱藏他們藏匿支票的事實(shí)。這些志愿者接受一位退休警察的一系列質(zhì)問,建立一個(gè)“基線資料”來分析他們的眼球移動(dòng),之后再問詢他們是否拿了支票。

這款軟件通過尋找測(cè)試者眼球移動(dòng)的不同信息,發(fā)現(xiàn)說謊者的率能夠達(dá)到82.5%。美國紐約州立大學(xué)布法羅學(xué)院的艾費(fèi)奧瑪-沃古(Ifeoma Nwogu)稱,研究人員希望對(duì)更多的測(cè)試樣本進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn),同時(shí),他們希望進(jìn)一步研制這項(xiàng)技術(shù),從說謊者口中獲悉其他“玄機(jī)”。

沃古說:“我們知道眼睛能夠泄露出說謊者的信息,但其他人體部分是否會(huì)泄露出類似的信息呢?”

人體其他器官很少能夠泄露說謊者的信息,退休美國聯(lián)邦調(diào)查局反間諜特工喬-納瓦羅(Joe Navarro)在接受《科學(xué)美國人》雜志采訪時(shí)說:“這項(xiàng)研究存在的一個(gè)問題是過度信賴人類的面孔,將人類的面孔作為身體泄露信息的部位。作為一名調(diào)查員,我認(rèn)為研究分析某人并不能僅局限于表面,而應(yīng)當(dāng)深入地進(jìn)行分析,必須對(duì)整個(gè)身體進(jìn)行觀測(cè)研究,并不能僅依據(jù)面孔信息作出結(jié)論。”

(來源:騰訊科技)

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:運(yùn)用嘗試近期教學(xué)法,提高計(jì)算機(jī)教學(xué)效果

[摘 要] 結(jié)合中等專業(yè)學(xué)校教學(xué)實(shí)踐,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,闡述了在計(jì)算機(jī)課的教學(xué)中,運(yùn)用嘗試教學(xué)法。 提出了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果的新辦法。

[關(guān)鍵詞] 計(jì)算機(jī)教學(xué); 嘗試教學(xué)法

計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)日漸普及。其使用范圍不斷擴(kuò)大,其軟、硬件發(fā)展迅猛,對(duì)相關(guān)人才的要求也呈多樣化。職業(yè)學(xué)校要深入社會(huì),積極展開調(diào)研,根據(jù)就業(yè)市場(chǎng)需要相應(yīng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,防止閉門造車。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)老師在計(jì)算機(jī)教學(xué)中應(yīng)用嘗試教學(xué)法更新,我采用創(chuàng)設(shè)良好的嘗試情境,激發(fā)學(xué)生的興趣;為學(xué)生留有充足的嘗試時(shí)間和空間,使學(xué)生學(xué)習(xí)得以自主化,提高了學(xué)生實(shí)際操作水平;安排適量的小組合作嘗試,提高學(xué)生之間的合作精神和人際交往能力。實(shí)踐證明:在信息技術(shù)課中運(yùn)用嘗試教學(xué)法,學(xué)生在探究的過程中興趣高了,腦子活了,個(gè)性也發(fā)展起來了。

1 教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)是以教師、教材、課堂為中心,學(xué)生圍著教師轉(zhuǎn),圍著教材轉(zhuǎn),教師教無興趣,學(xué)生學(xué)無興趣。而嘗試教學(xué)法的到來,打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,拓寬了課程學(xué)習(xí)空間,教學(xué)不再是以項(xiàng)目為本,而是“以人為本”,從學(xué)生興趣出發(fā),給學(xué)生一個(gè)充分發(fā)揮、創(chuàng)造的學(xué)習(xí)天地。計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)上一點(diǎn)一滴的成功,都是他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力的源泉,都是樹立學(xué)習(xí)自信心的根本保障。我想這也就是我們?yōu)槭裁匆獙?shí)施嘗試教學(xué)的原因,它讓我們的教師找準(zhǔn)了方向,找到了目標(biāo),使我們對(duì)教學(xué)有了新的認(rèn)識(shí)。

2 嘗試情境的創(chuàng)設(shè)

良好的嘗試情境,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、形成創(chuàng)造能力的物質(zhì)保障。因此,老師應(yīng)為學(xué)生主動(dòng)嘗試學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好的情境,使學(xué)生在情境中激發(fā)求知欲望。

我在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,重視創(chuàng)設(shè)合作嘗試、分組競(jìng)賽的情境。學(xué)生在教師的安排、指導(dǎo)下,制作自己喜愛的作品,讓學(xué)生自己分組,參與討論,讓學(xué)生自己制訂戰(zhàn)術(shù)。同時(shí)組織小組競(jìng)賽,比一比哪個(gè)小組完成得又快又好。學(xué)生在小組學(xué)習(xí)過程中,暢所欲言,各抒己見,通過討論交流,使學(xué)生懂得一個(gè)作品不是一個(gè)人的成果,而是要通過相互合作,相互幫助才能完成的。這時(shí),要充分體現(xiàn)教師的“引”和“導(dǎo)”,學(xué)生的情緒會(huì)得到空前的高漲,個(gè)性得到充分的發(fā)展。

3 親自嘗試,形成技能

俗話說:“要知道梨子的滋味,就要親口去嘗一嘗。”要讓學(xué)生學(xué)到知識(shí),就要讓學(xué)生親身去體驗(yàn),親自嘗試,參與知識(shí)技能的形成過程。信息技術(shù)學(xué)科是一門以學(xué)生掌握技能、實(shí)踐操作為基礎(chǔ)的學(xué)科,要讓學(xué)生學(xué)好信息技術(shù),單靠“老師講,學(xué)生聽,而后練”的方法是行不通的。在學(xué)習(xí)的過程中,讓學(xué)生親身體驗(yàn),親自嘗試,在實(shí)踐的過程中探索知識(shí),形成技能。

在學(xué)習(xí)VB語言的初期,我曾演示過一道100以內(nèi)奇數(shù)相加的算術(shù)題,提到了累加器的原理和條件語句,可足足講了20分鐘,學(xué)生還是一臉迷茫,一頭霧水,只能在計(jì)算機(jī)上操作演示累加器的原理,并要求學(xué)生也試著操作驗(yàn)證一下,才過了短短兩三分鐘,學(xué)生就恍然大悟了。學(xué)生在輕松愉快的活動(dòng)探究中掌握了知識(shí),形成了技能,更有利于學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展。

4 學(xué)會(huì)合作,共同發(fā)展

在學(xué)習(xí)了VB語言的各個(gè)控件后,我要求學(xué)生以小組為單位,運(yùn)用已學(xué)到的知識(shí),自己摸索、嘗試,設(shè)計(jì)一個(gè)小小的軟件頁面,有條件的甚至可以做一個(gè)比較大的軟件等,這是一個(gè)有難度的嘗試。在這個(gè)過程中,小組成員有不同的分工,如搜集材料、整理資料、圖片制作、排版設(shè)計(jì),各成員相互協(xié)作,相互配合,每人都成為小組內(nèi)不可缺少的一分子。教師融入到學(xué)生的小組活動(dòng)中,不時(shí)幫他們解決一些技術(shù)上的難題。雖然,學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)種種可笑的錯(cuò)誤,或者有滿頭大汗的窘樣,但我們應(yīng)該欣喜地看到,學(xué)生自主學(xué)習(xí)是一個(gè)自我吸收知識(shí)的過程,而不是我們平常所難以摒棄的“填鴨式”。各小組都能設(shè)計(jì)出一個(gè)主題板報(bào),有個(gè)別小組的板報(bào)主題新穎,設(shè)計(jì)精美,超出了我的預(yù)期。

5 及時(shí)反饋,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新、突破

為了更好地完成教學(xué)任務(wù),也為了分享各自的學(xué)習(xí)成果,教師及時(shí)地總結(jié)與鞏固是非常必要的。在學(xué)完Word的時(shí)候,我讓學(xué)生用學(xué)過的知識(shí)嘗試制作一張反映學(xué)校風(fēng)貌的小報(bào),要求做到圖文混排,文字優(yōu)美,體現(xiàn)電腦制作的優(yōu)點(diǎn),可以使用他們所掌握的一切電腦工具。于是,學(xué)生就在機(jī)房里積極活動(dòng)起來,在制作的過程中會(huì)遇到一個(gè)又一個(gè)的困難,這就能促使學(xué)生積極思考,逐個(gè)解決。首先,碰到最多的是圖文混排的難題,有的同學(xué)見到好圖片就用,但不是圖片蓋住了文字,就是文字脫離了圖片,很難兩全其美。經(jīng)過啟發(fā),想到了“環(huán)繞方式”的辦法,實(shí)現(xiàn)了圖文的混排。但隨之又出現(xiàn)了另一個(gè)問題,圖片經(jīng)常需要固定在某一地方,于是就有些同學(xué)想出了用Word的表格,巧妙地解決了這一難題。同樣,對(duì)于小塊文字的定位,也采用了表格或文本框來完成,而且利用其中的“行列特征”還可將邊框線隨意美化。還有些學(xué)生對(duì)Word中漢字的修飾極為不滿,便調(diào)用了Word中的信息技術(shù)專業(yè)學(xué)生在上機(jī)課藝術(shù)漢字,并且根據(jù)自己的喜好進(jìn)行調(diào)整;有些則從網(wǎng)絡(luò)上下載了不少的動(dòng)畫,編進(jìn)了小報(bào)……種類繁多,不勝枚舉。

這樣學(xué)生們不僅把在書本上學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中,還創(chuàng)造性地運(yùn)用了以前的知識(shí)和別人的知識(shí),將它們?nèi)跒橐惑w,恰當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)在自己的作業(yè)中,作出了一次有益的整合嘗試。

實(shí)踐證明,在計(jì)算機(jī)教學(xué)中,嘗試教學(xué)法的確是行之有效的。在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用嘗試教學(xué)法,把學(xué)生放在主體地位,讓學(xué)生積極嘗試,主動(dòng)探索,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)生,有利于學(xué)生操作水平的提高,更有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:計(jì)算機(jī)近期技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究

計(jì)算機(jī)的發(fā)展在我們的生活中已經(jīng)不可或缺,在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)正在以驚人的速度進(jìn)入人類社會(huì)的各個(gè)角落,那么,將來的計(jì)算機(jī)將會(huì)朝著怎樣的方向發(fā)展呢?

一、未來的計(jì)算機(jī)技術(shù)將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發(fā)展

超高速計(jì)算機(jī)將采用平行處理技術(shù),使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行多條指令或同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這是改進(jìn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的關(guān)鍵技術(shù)。

同時(shí)計(jì)算機(jī)將具備更多的智能成分,它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段(如語音輸入、手寫輸入)外,讓人能產(chǎn)生身臨其境感覺的各種交互設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是這一領(lǐng)域發(fā)展的集中體現(xiàn)。傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)、光盤存儲(chǔ)容量繼續(xù)攀升,新的海量存儲(chǔ)技術(shù)趨于成熟,新型的存儲(chǔ)器每立方厘米存儲(chǔ)容量可達(dá)10TB(以一本書30萬字計(jì),它可存儲(chǔ)約1500萬本書)。信息的長(zhǎng)期存儲(chǔ)也將成為現(xiàn)實(shí),千年存儲(chǔ)器正在研制中,這樣的存儲(chǔ)器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是,今日的大量文獻(xiàn)可以原汁原味保存、并流芳百世。

二、新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)

硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展同時(shí)也意味著硅技術(shù)越來越近其物理極限,為此,世界各國的研究人員正在加緊研究開發(fā)新型計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)從體系結(jié)構(gòu)的變革到器件與技術(shù)革命都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的飛躍。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等將會(huì)在21世紀(jì)走進(jìn)我們的生活,遍布各個(gè)領(lǐng)域。

三、量子計(jì)算機(jī)與光子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生

量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)基礎(chǔ)上開發(fā)的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關(guān)的狀態(tài),利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài),使信息沿著聚合物移動(dòng),從而進(jìn)行運(yùn)算。

量子計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)用量子位存儲(chǔ)。由于量子疊加效應(yīng),一個(gè)量子位可以是0或1,也可以既存儲(chǔ)0又存儲(chǔ)1。因此一個(gè)量子位可以存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù),同樣數(shù)量的存儲(chǔ)位,量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量比通常計(jì)算機(jī)大許多。同時(shí)量子計(jì)算機(jī)能夠?qū)嵭辛孔硬⑿杏?jì)算,其運(yùn)算速度可能比目前個(gè)人計(jì)算機(jī)的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發(fā)中的量子計(jì)算機(jī)有3種類型:核磁共振(NMR)量子計(jì)算機(jī)、硅基半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī)、離子阱量子計(jì)算機(jī)。預(yù)計(jì)2030年將普及量子計(jì)算機(jī)。

光子計(jì)算機(jī)即全光數(shù)字計(jì)算機(jī),以光子代替電子,光互連代替導(dǎo)線互連,光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件,光運(yùn)算代替電運(yùn)算。超高速電子計(jì)算機(jī)只能在低溫下工作,而光計(jì)算機(jī)在室溫下即可開展工作。光計(jì)算機(jī)還具有與人腦相似的容錯(cuò)性。

目前,世界上及時(shí)臺(tái)光計(jì)算機(jī)已由歐共體的英國、法國、比利時(shí)、德國、意大利的70多名科學(xué)家研制成功,其運(yùn)算速度比電子計(jì)算機(jī)快1000倍。科學(xué)家們預(yù)計(jì),光計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步研制將成為21世紀(jì)高科技課題之一。

四、生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過程就是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)的相互作用過程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開關(guān)由酶來充當(dāng),而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中極其明顯地表示出來。

20世紀(jì)70年代,人們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態(tài)時(shí)可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),DNA分子間通過生化反應(yīng),從一種基因代瑪轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼。反應(yīng)前的基因代碼相當(dāng)于輸入數(shù)據(jù),反應(yīng)后的基因代碼相當(dāng)于輸出數(shù)據(jù)。如果能控制這一反應(yīng)過程,那么就可以制作成功DNA計(jì)算機(jī)。

蛋白質(zhì)分子比硅晶片上電子元件要小得多,彼此相距甚近,生物計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算,所需的時(shí)間僅為10微微秒,比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計(jì)算機(jī)具有驚人的存貯容量,1立方米的DNA溶液,可存儲(chǔ)1萬億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。DNA計(jì)算機(jī)消耗的能量非常小,只有電子計(jì)算機(jī)的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質(zhì)分子,所以生物計(jì)算機(jī)既有自我修復(fù)的功能,又可直接與生物活體相聯(lián)。預(yù)計(jì)10~20年后,DNA計(jì)算機(jī)將進(jìn)入實(shí)用階段。

五、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)蔓延與提升

今天人們談到計(jì)算機(jī)必然地和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,一方面孤立的未加入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)越來越難以見到,另一方面計(jì)算機(jī)的概念也被網(wǎng)絡(luò)所擴(kuò)展。二十世紀(jì)九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發(fā)展,其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術(shù)能像Internet一樣,劇烈地改變著我們的學(xué)習(xí)、生活和習(xí)慣方式。全世界幾乎所有國家都有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接或間接地與Internet相連,使之成為一個(gè)全球范圍的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進(jìn)行通信,可從Internet中獲得各種信息。

人們已充分領(lǐng)略到網(wǎng)絡(luò)的魅力,Internet大大縮小了時(shí)空界限,通過網(wǎng)絡(luò)人們可以共享計(jì)算機(jī)硬件資源、軟件資源和信息資源。“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的概念被事實(shí)一再證明,被世人逐步接受。

六、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)與系統(tǒng)

隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用、無線移動(dòng)通信技術(shù)的成熟以及計(jì)算機(jī)處理能力的不斷提高,新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。移動(dòng)計(jì)算正是為提高工作效率和隨時(shí)能夠交換和處理信息所提出,業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

移動(dòng)計(jì)算包括三個(gè)要素:通信、計(jì)算和移動(dòng)。這三個(gè)方面既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。移動(dòng)計(jì)算概念提出之前,人們對(duì)它們的研究已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了,移動(dòng)計(jì)算是及時(shí)次把它們結(jié)合起來進(jìn)行研究。它們可以相互轉(zhuǎn)化,例如,通信系統(tǒng)的容量可以通過計(jì)算處理(信源壓縮,信道編碼,緩存,預(yù)取)得到提高。

面向全球網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的各類新型微機(jī)和信息終端產(chǎn)品將成為主要產(chǎn)品。便攜計(jì)算機(jī)、數(shù)字基因計(jì)算機(jī)、移動(dòng)手機(jī)和終端產(chǎn)品,以及各種手持式個(gè)人信息終端產(chǎn)品,將把移動(dòng)計(jì)算與數(shù)字通信融合為一體,手機(jī)將被嵌入高性能芯片和軟件,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的無限通信協(xié)議(如藍(lán)牙)上網(wǎng),觀看電視、收聽廣播。在Internet上成長(zhǎng)起來的新一代自然不會(huì)把汽車僅作為代步工具,汽車將向用戶提供上網(wǎng)、辦公、家庭娛樂等功能,成為車輪上的信息平臺(tái)。

我們有理由相信,計(jì)算機(jī)在人類生活中的影響,將會(huì)越來越大,而由此會(huì)帶給我們?nèi)碌纳铙w驗(yàn),將會(huì)有怎樣的驚喜和全新體驗(yàn)?zāi)兀孔屛覀兪媚恳源?

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:計(jì)算機(jī)技術(shù)的近期發(fā)展

摘 要 跨入二十一世紀(jì),知識(shí)經(jīng)濟(jì)、信息時(shí)代的腳步已清晰可聞,在這樣的時(shí)代里傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)還將持續(xù)發(fā)展,新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更是一日千里。本文對(duì)未來計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)方面進(jìn)行了介紹,包括計(jì)算機(jī)的云計(jì)算技術(shù)、虛擬技術(shù)。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 云計(jì)算技術(shù) 未來發(fā)展

1云計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展

1.1云計(jì)算的提出

著名的美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家、圖靈獎(jiǎng) (Turing Award)得主麥卡錫(John McCarthy, 1927-)在半個(gè)世紀(jì)前就曾思考過這個(gè)問題。1961年,他在麻省理工學(xué)院 (MIT) 的百年紀(jì)念活動(dòng)中做了一個(gè)演講。在那次演講中,他提出了像使用其它資源一樣使用計(jì)算資源的想法,這就是時(shí)下IT界的時(shí)髦術(shù)語“云計(jì)算”(Cloud Computing) 的核心想法。

1.2云計(jì)算的含義

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng),后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。狹義云計(jì)算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源;廣義云計(jì)算指服務(wù)的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān),也可是其他服務(wù)。它意味著計(jì)算能力也可作為一種商品通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流通。

1.3云計(jì)算的特點(diǎn)

(1)資源配置動(dòng)態(tài)化。根據(jù)消費(fèi)者的需求動(dòng)態(tài)劃分或釋放不同的物理和虛擬資源,當(dāng)增加一個(gè)需求時(shí),可通過增加可用的資源進(jìn)行匹配,實(shí)現(xiàn)資源的快速彈性提供;如果用戶不再使用這部分資源時(shí),可釋放這些資源。云計(jì)算為客戶提供的這種能力是無限的,實(shí)現(xiàn)了IT資源利用的可擴(kuò)展性。

(2)需求服務(wù)自助化。云計(jì)算為客戶提供自助化的資源服務(wù),用戶無需同提供商交互就可自動(dòng)得到自助的計(jì)算資源能力。同時(shí)云系統(tǒng)為客戶提供一定的應(yīng)用服務(wù)目錄,客戶可采用自助方式選擇滿足自身需求的服務(wù)項(xiàng)目和內(nèi)容。

(3)網(wǎng)絡(luò)訪問便捷化。客戶可借助不同的終端設(shè)備,通過標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問的可用能力,使對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問無處不在。

(4)服務(wù)可計(jì)量化。在提供云服務(wù)過程中,針對(duì)客戶不同的服務(wù)類型,通過計(jì)量的方法來自動(dòng)控制和優(yōu)化資源配置。即資源的使用可被監(jiān)測(cè)和控制,是一種即付即用的服務(wù)模式。

(5)資源的虛擬化。借助于虛擬化技術(shù),將分布在不同地區(qū)的計(jì)算資源進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源的共享。

1.4云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

云計(jì)算的發(fā)展也給我們的生活方面帶來各種各樣的變化,主要包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù),平臺(tái)即服務(wù)和軟件即服務(wù)三方面的服務(wù)。這些服務(wù)應(yīng)用在很多領(lǐng)域,如云物聯(lián)、云安全、云存儲(chǔ)、私有云、云游戲、云教育等方面。

2未來計(jì)算機(jī)

2.1量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理的量子物理設(shè)備,當(dāng)某個(gè)設(shè)備是由兩子元件組裝,處理和計(jì)算的是量子信息,運(yùn)行的是量子算法時(shí),它就是量子計(jì)算機(jī)。

2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)

人腦總體運(yùn)行速度相當(dāng)于每秒1000萬億次的電腦功能,可把生物大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)看做一個(gè)大規(guī)模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。從大腦工作的模型中抽取計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)模型,用許多處理機(jī)模仿人腦的神經(jīng)元機(jī)構(gòu),將信息存儲(chǔ)在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)中,并采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。

2.3化學(xué)、生物計(jì)算機(jī)

在運(yùn)行機(jī)理上,化學(xué)計(jì)算機(jī)以化學(xué)制品中的微觀碳分子作信息載體,來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與存儲(chǔ)。DNA分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過生物化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼,轉(zhuǎn)變前的基因代碼可以作為輸入數(shù)據(jù),反應(yīng)后的基因代碼可以作為運(yùn)算結(jié)果,利用這一過程可以制成新型的生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)較大的優(yōu)點(diǎn)是生物芯片的蛋白質(zhì)具有生物活性,能夠跟人體的組織結(jié)合在一起,特別是可以和人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)有機(jī)的連接,使人機(jī)接口自然吻合,免除了繁瑣的人機(jī)對(duì)話,這樣,生物計(jì)算機(jī)就可以聽人指揮,成為人腦的外延或擴(kuò)充部分,還能夠從人體的細(xì)胞中吸收營養(yǎng)來補(bǔ)充能量,不要任何外界的能源,由于生物計(jì)算機(jī)的蛋白質(zhì)分子具有自我組合的能力,從而使生物計(jì)算機(jī)具有自調(diào)節(jié)能力、自修復(fù)能力和自再生能力,更易于模擬人類大腦的功能。現(xiàn)今科學(xué)家已研制出了許多生物計(jì)算機(jī)的主要部件―生物芯片。

2.4光計(jì)算機(jī)

光計(jì)算機(jī)是用光子代替半導(dǎo)體芯片中的電子,以光互連來代替導(dǎo)線制成數(shù)字計(jì)算機(jī)。與電的特性相比光具有無法比擬的各種優(yōu)點(diǎn):光計(jì)算機(jī)是“光”導(dǎo)計(jì)算機(jī),光在光介質(zhì)中以許多個(gè)波長(zhǎng)不同或波長(zhǎng)相同而振動(dòng)方向不同的光波傳輸,不存在寄生電阻、電容、電感和電子相互作用問題,光器件有無電位差,因此光計(jì)算機(jī)的信息在傳輸中畸變或失真小,可在同一條狹窄的通道中傳輸數(shù)量大得難以置信的數(shù)據(jù)。

未來的計(jì)算機(jī)將是微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿生技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。它的運(yùn)算能力更強(qiáng),它的存儲(chǔ)能力將更加驚人,它的耗能將更小,散熱少。許多有遠(yuǎn)見的科學(xué)家已經(jīng)把目光投向新一代的計(jì)算機(jī)研發(fā)上,雖然還有很多理論和技術(shù)上的困難,但這是一個(gè)勢(shì)不可擋的計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)。隨著硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展,硅技術(shù)越來越接近了其自身的物理發(fā)展極限,以此,迫切要求計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)變革,到器件與技術(shù)的革命這一系列的技術(shù)都要產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍才行,新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:計(jì)算機(jī)技術(shù)近期理論發(fā)展現(xiàn)狀

摘要:計(jì)算機(jī)軟件與理論是計(jì)算機(jī)的一種學(xué)科分系,其主要研究的內(nèi)容是計(jì)算機(jī)應(yīng)用過程中涉及的理論技術(shù),是探討計(jì)算機(jī)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。本文就當(dāng)今近期的人工智能技術(shù)、云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)等方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究,讓計(jì)算機(jī)技術(shù)理論更好的為人們的日常社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活服務(wù)。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù)理論;人工智能;云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫

21世紀(jì)以來,計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用到社會(huì)生活生產(chǎn)中,使計(jì)算機(jī)技術(shù)理論成為當(dāng)代重要的學(xué)科之一。計(jì)算機(jī)各個(gè)邏輯器件的不斷更新,推動(dòng)了電子技術(shù)的飛速發(fā)展,我們已經(jīng)進(jìn)入了超大規(guī)模集成電路的時(shí)代。而隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,直接帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的革新,使計(jì)算機(jī)技術(shù)的近期理論和方法得以應(yīng)用。計(jì)算機(jī)已從以前單一計(jì)算的裝置變革成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、并行分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等多種高性能的系統(tǒng)。

1人工智能技術(shù)理論研究

人工智能是用人工的方法和技術(shù)模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能,實(shí)現(xiàn)某些“機(jī)器思維”。具體來說,就是研究如何使機(jī)器具有能聽、會(huì)說、能看、會(huì)寫、能思維、會(huì)學(xué)習(xí)、能適應(yīng)環(huán)境變化、能解決各種實(shí)際問題的一門學(xué)科。

1.1人工智能的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)包含自動(dòng)定理證明、問題求解、自然語言處理、人工智能方法、程序語言和智能數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)及自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等等。目前,人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面:一是問題求解。就是人工智能程序自主地知道如何思考解決的問題,會(huì)像人類一樣進(jìn)行獨(dú)立地思考。二是邏輯推理與定理證明。這是人工智能研究時(shí)間最久的領(lǐng)域之一,也是一個(gè)極其重要的論題。邏輯推理與定理證明不僅需要有根據(jù)假設(shè)進(jìn)行演繹的能力,而且許多非形式的工作。三是自然語言處理。自然語言的處理是人工智能技術(shù)應(yīng)用與實(shí)際領(lǐng)域的典范,當(dāng)前的主要課題是:如何使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以主題和對(duì)話情景為基礎(chǔ),生成和理解自然的語言,應(yīng)用到人們的日常生活中,例如:汽車的語音導(dǎo)航系統(tǒng),手機(jī)的語音輸入系統(tǒng)等。四是智能信息檢索技術(shù)。信息獲取和檢索技術(shù)已成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究中迫切需要破解的命題,將人工智能技術(shù)應(yīng)用于這一領(lǐng)域是人工智能走向廣泛實(shí)際應(yīng)用的契機(jī)與突破口。

1.2目前人工智能發(fā)展的瓶頸

人工智能學(xué)科的發(fā)展曲折,面臨不少難題,主要有以下幾個(gè)方面:一是研究方法不足。由于目前人類對(duì)人本身腦部結(jié)構(gòu)和大腦工作模式認(rèn)識(shí)的不,導(dǎo)致無法真正實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦運(yùn)行的模擬。二是機(jī)器翻譯存在困難。機(jī)器翻譯所面臨的主要問題是構(gòu)成句子的單詞和歧義性問題。要消除歧義性就需要結(jié)合原文的上下文來對(duì)句子進(jìn)行分析,從而尋找該語句在上下文中的意義。

1.3人工智能未來發(fā)展的展望

人工智能具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿Γ诟鞣N新科技的出現(xiàn)層出不窮,人工智能將來的發(fā)展將不可限量。一是構(gòu)建智能計(jì)算機(jī),代替人類從事腦力勞動(dòng)。將人類從繁雜的腦力勞動(dòng)中解放出來,從而極大的提高運(yùn)算速度和效率。二是計(jì)算機(jī)的自然語言處理。它是未來計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域與人工智能領(lǐng)域中的重要研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。隨科研人員的艱苦努力,在自然語言處理領(lǐng)域已取得了令人矚目應(yīng)用成果,不久將會(huì)有許多產(chǎn)品出現(xiàn)在眾多領(lǐng)域。三是計(jì)算機(jī)的自主繼續(xù)學(xué)習(xí)。目前科學(xué)家正在研究如何使計(jì)算機(jī)模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為,自主的增長(zhǎng)新知識(shí)或技能。這是一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì),雖然目前還沒取得顯著的實(shí)質(zhì)性成果,但隨著研究的深入,許多新的學(xué)習(xí)方法出現(xiàn)在人們的視野中。

2云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)理論研究

云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫是源于計(jì)算機(jī)科技所誕生一種信息儲(chǔ)存模式。云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫是通過將信息資料進(jìn)行抽象虛擬化的一個(gè)過程,主要通過將網(wǎng)絡(luò)上存在的資源進(jìn)行虛擬化處理,供被服務(wù)方作統(tǒng)計(jì)研究使用,經(jīng)過云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)處理后的網(wǎng)絡(luò)資料就會(huì)產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值,有利于企業(yè)和個(gè)人對(duì)所其所需的材料進(jìn)行有償或無償?shù)氖褂谩?

2.1云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛進(jìn)步,我國越來越重視云計(jì)算的應(yīng)用,政府部門也結(jié)合中國實(shí)際,為云計(jì)算的基礎(chǔ)建設(shè)提供了資金投入與環(huán)境保障,并且在國家重點(diǎn)科研技術(shù)部門設(shè)立了直接負(fù)責(zé)云計(jì)算的發(fā)展與開發(fā)活動(dòng)的專業(yè)部門。據(jù)報(bào)道,2016年我國在云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面投入資金10億美元左右。由此可見,云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用為人們的生活與工作帶來了更為高效、更為品質(zhì)的服務(wù)。而聚焦國外的發(fā)展顯示,云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)所儲(chǔ)存的相關(guān)信息資料已經(jīng)達(dá)到了全世界數(shù)據(jù)資源的20%,能夠充分的為人們提供高效品質(zhì)的資料信息。而云計(jì)算自身的安全應(yīng)用也為更多的企業(yè)和個(gè)人提供了更品質(zhì)的服務(wù)類型,有利于全球經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2.2云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫發(fā)展存在的問題

實(shí)現(xiàn)云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn),系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作還需要更進(jìn)一步的研究,還有一系列有待解決的問題。最重要的就是數(shù)據(jù)的安全和隱私問題。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端,如何保障用戶的數(shù)據(jù)不被非法訪問和泄露。同時(shí)系統(tǒng)本身的可擴(kuò)展性、可用性、性、可管理性等都是要重點(diǎn)解決的問題。云計(jì)算在縮短單機(jī)密集數(shù)據(jù)處理任務(wù)時(shí),對(duì)于傳輸?shù)皆贫松系男畔⑻幚硎欠癜踩в匈|(zhì)疑,若處理不當(dāng),將會(huì)對(duì)云計(jì)算的發(fā)展產(chǎn)生一定負(fù)面影響。當(dāng)今,計(jì)算機(jī)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,使計(jì)算機(jī)技術(shù)理論應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面,對(duì)當(dāng)今近期的人工智能技術(shù)、云計(jì)算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)等方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究,對(duì)于整個(gè)世界的科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著決定性的作用,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也必將更好地改善人們的生活方式和生產(chǎn)模式,更好地為人類服務(wù)。

作者:周琦琪 單位:湖南省郴州市北湖區(qū)幼兒園

近期計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文:論計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的近期技術(shù)發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合,使得信息通信得到了前所未有的飛躍,極大地提高了通信的效率和質(zhì)量,將傳統(tǒng)的依靠交換技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的通信技術(shù),推向了新的高度,它在更好的適應(yīng)現(xiàn)代化信息社會(huì)的同時(shí),更極大地推動(dòng)了信息社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步。因此,加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的理解,明確兩者之間的關(guān)系以及所運(yùn)用的具體技術(shù),是增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)運(yùn)用的重要途徑。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

將現(xiàn)代通信技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起,利用通信線路和通信設(shè)備,將分布在不同地區(qū)的,能夠獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)設(shè)備連接在一起,從而實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和資源的共享,便是所謂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要是由資源網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)共同組成的,所謂網(wǎng)絡(luò),就是指通過電話線、電纜或者無線通信等互相連接的計(jì)算機(jī)之間的集合。它的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間能夠進(jìn)行自由地通信,并且可以實(shí)現(xiàn)軟件、硬件以及數(shù)據(jù)庫等資源的共享。一般來說,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由六種互聯(lián)的設(shè)備組成,包括路由器、網(wǎng)關(guān)、中繼器、網(wǎng)橋、集線器以及交換器。

2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)

所謂數(shù)據(jù)通信,是指在不同的計(jì)算機(jī)之間,以及計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程,按其發(fā)展的歷程,它經(jīng)歷了模擬通信、數(shù)字通信以及數(shù)據(jù)通信的發(fā)展,其相應(yīng)的傳載體分別是模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)以及信息源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)。

其中,數(shù)據(jù)通信又可分為電路交換、報(bào)文交換和分組交換三種交換方式。計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸和共享,主要是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。不同的計(jì)算機(jī)之間,使用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,即相同的語言,可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的信息交換,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇,往往要根據(jù)有具體的情況來確定,而不是一成不變的。

3 計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展階段

3.1 聯(lián)機(jī)階段

在這個(gè)階段,計(jì)算機(jī)主要是利用中央處理機(jī),將分散在不同地理位置的大量計(jì)算機(jī)連接在一起,來實(shí)現(xiàn)信息控制和交換的。在這種方式下,主處理器負(fù)責(zé)主要的運(yùn)算和指揮工作,并將大量的數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)起來。而其他的計(jì)算機(jī)只是針對(duì)部分信息進(jìn)行收集和反饋。

但是,隨著連接終端的計(jì)算機(jī)數(shù)量的不斷增多,主處理機(jī)所負(fù)擔(dān)的處理任務(wù)也持續(xù)增加,造成了沉重處理負(fù)擔(dān),使得其運(yùn)行的速度越來越慢,其通信終端的信息獲取速度也受到極大的影響。為了解決這個(gè)問題,便在通信線路和中央主處理機(jī)之間,設(shè)置了一個(gè)通信控制器或者前端處理機(jī),用來負(fù)責(zé)與終端計(jì)算機(jī)之間的信息控制,可以極大地提高數(shù)據(jù)處理的速度。

3.2 計(jì)算機(jī)互聯(lián)階段

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段主要出現(xiàn)在二十世紀(jì)的六十年代,主要是指通過多個(gè)計(jì)算機(jī)的互聯(lián),形成互聯(lián)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)信息的共享。這種通信系統(tǒng)具有分組交換、控制分散、資源多項(xiàng)共享等優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也有相對(duì)封閉、過于獨(dú)立等方面的缺陷,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互通和信息的共享。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段

隨著微處理器和集成電路的出現(xiàn)和高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了迅猛的進(jìn)步,這是標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段出現(xiàn)的技術(shù)前提。從二十世紀(jì)八十年代起,計(jì)算機(jī)的體積越變?cè)叫?運(yùn)行的速度卻越來越快,功能不斷齊全,使用的性也在不斷提升。

此外,隨著局域網(wǎng)的迅速發(fā)展,以在路由器和調(diào)制解調(diào)器的相繼使用,許多計(jì)算機(jī)和通訊系統(tǒng)逐漸形成了一個(gè)交互式的網(wǎng)絡(luò),真正地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)之間的信息共享。

3.4 互連和高速網(wǎng)絡(luò)階段

信息高速公路的建設(shè),是在二十世紀(jì)九十年代時(shí)提出的一個(gè)重大的課題,適應(yīng)了信息化通信的具體要求。緊隨美國之后,世界上的其他各個(gè)國家也都開始重視國家的信息工程建設(shè),并逐漸在全球范圍內(nèi),形成了以互聯(lián)網(wǎng)為核心的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),以實(shí)現(xiàn)全球資源的共享。

4 計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信的主要技術(shù)

4.1 以太網(wǎng)

以太網(wǎng)是一種具有極大優(yōu)勢(shì)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),它具有例如網(wǎng)絡(luò)的成本低、應(yīng)用的范圍廣、軟件和硬件資源豐富、通信速率高以及市場(chǎng)潛力大等特點(diǎn),這些優(yōu)勢(shì)的存在,決定了以太網(wǎng)具有極為廣闊的市場(chǎng)前景,逐漸控制甚至是壟斷了商用計(jì)算機(jī)的通信管理,并開始向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)軍。

以太網(wǎng)在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),可以更好的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的信息共享和及時(shí)的通信,而其價(jià)格方面的優(yōu)勢(shì),則可以在提高通信網(wǎng)絡(luò)性能的同時(shí),降低局域網(wǎng)建設(shè)的成本。所以,以太網(wǎng)依靠這些方面的優(yōu)勢(shì),逐漸成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信的主要控制技術(shù),并推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的不斷發(fā)展。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)化的測(cè)量控制設(shè)備與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的數(shù)字化和開放化通信,保障計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的完整實(shí)現(xiàn)。

它的數(shù)據(jù)傳輸方式主要為基帶傳輸,具有極大地實(shí)時(shí)性和抗干擾的性能。此外,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的功能模塊相對(duì)分散,便于系統(tǒng)的維護(hù),具有極強(qiáng)的性。而其開放式的互聯(lián)結(jié)構(gòu),可以使同層之間的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連,保障與信息管理網(wǎng)絡(luò)的互連。同時(shí),它的互操作性極強(qiáng),可以保障不同廠家生產(chǎn)的通訊設(shè)備,能夠在相同的通信協(xié)議下,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的組態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及其技術(shù)不斷的成熟和完善,使得它成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信的重要控制技術(shù)。但是,由于這種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)過多,在互聯(lián)通信中會(huì)存在許多困難,導(dǎo)致傳輸?shù)乃俣认鄬?duì)較慢,因此,在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和通信中,存在許多限制,不如以太網(wǎng)在這方面的優(yōu)勢(shì)大。

5 計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的應(yīng)用

目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,其應(yīng)用的范圍也不斷擴(kuò)展,例如電子數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、個(gè)人移動(dòng)通信、電子信箱等。當(dāng)然,它的應(yīng)用范圍并不局限于此。

例如3G與4G技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用,其覆蓋的面積廣泛,能夠滿足配電網(wǎng)中的自動(dòng)化信息傳輸?shù)男枰?在配電自動(dòng)化方面得到了充分的利用。而在應(yīng)急通信方面,也利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù),建立應(yīng)急通信系統(tǒng),在發(fā)生緊急事故的時(shí)候,實(shí)現(xiàn)及時(shí)通信,如應(yīng)急通信指揮車的建立,就是其重要的體現(xiàn)。此外,無線視頻技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)等,都是計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的重要應(yīng)用方面,可以促使個(gè)人以及其他方面通信朝著實(shí)時(shí)、雙向、高速、交互和動(dòng)態(tài)的方向發(fā)展。

6 結(jié)束語

在信息化社會(huì)高速發(fā)展的今天,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用,極大地改變著人們的生活和交流方式,逐漸成為人們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚墓ぞ摺M瑫r(shí),由于相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的服務(wù)水平和業(yè)務(wù)范圍不斷擴(kuò)展,促使新的通信設(shè)備,如視頻電話等不斷誕生,對(duì)現(xiàn)代社會(huì)產(chǎn)生了極大的影響。且隨著計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展,它對(duì)于社會(huì)和人們生活的影響會(huì)更加明顯。