計算機技術(shù)研究方向范文
時間:2023-09-14 17:51:49
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篇1
關(guān)鍵詞:CAPP 焊接
前言
實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)和管理計算機化 ,目前已經(jīng)成為國內(nèi)外工廠企業(yè)的重要任務(wù)和目標。在工業(yè)生產(chǎn)中 ,新產(chǎn)品的開發(fā)和投產(chǎn)分為三個階段:產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品工藝規(guī)劃和產(chǎn)品制造。目前 ,這三個階段都在不同程度上實現(xiàn)了計算機化,相應(yīng)地產(chǎn)生了計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工藝設(shè)計(CAPP) 和計算機輔助制造 (CAM)。
1 CAPP 的研究狀況
1.1焊接領(lǐng)域CAPP研究狀況
作為工業(yè)生產(chǎn)中最重要的材料成型方法之一 ,焊接的應(yīng)用遍及了航天、造船、化工、電力、建筑、汽車、微電子等領(lǐng)域 ,其質(zhì)量和可靠性直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的性能與安全 ,其成本也在較大程度上影響到產(chǎn)品的最終成本。但是很長一段時間以來 ,焊接工藝的編制與管理主要靠傳統(tǒng)的手工方式完成。因而 ,在管理、檢索、編制和保存焊接工藝等工作上 ,不但造成了大量的重復(fù)性勞動 ,浪費了焊接工藝人員的精力 ,而且時常造成不必要的人為失誤 ,影響了生產(chǎn)質(zhì)量和制造成本。因此 ,焊接工作者早在 20 世紀 80 年代后期就在焊接工藝設(shè)計與管理中引進了 CAPP 技術(shù)。
1.2現(xiàn)有 CAPP 系統(tǒng)的不足
在過去的十多年中 , 國內(nèi)焊接領(lǐng)域?qū)?CAPP 系統(tǒng)的研究取得了很大的成績 ,許多企業(yè)實現(xiàn)了應(yīng)用計算機編制和管理焊接工藝 。但還存在以下不足:
(1) 通用化程度低 ,各系統(tǒng)只能在特定的單位運行;
(2) 集成化程度低 ,不能或難于與 CAD、CAM 以及 MRP 集成;
(3) 功能不健全,多數(shù) CAPP 系統(tǒng)只能完成單純的工藝文件管理。
2 CAPP裝配工藝
焊接結(jié)構(gòu)裝配焊接工藝 (以下簡稱裝焊工藝) ,就是一個焊接結(jié)構(gòu)的實際生產(chǎn)過程 ,主要是指組成結(jié)構(gòu)件的零部件裝配焊接的先后次序及相應(yīng)的裝配焊接內(nèi)容 ,即具體的加工工藝路線。而焊接結(jié)構(gòu)裝焊工藝的設(shè)計 ,就是通過對焊接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和功能的分析 ,對其整體裝焊工藝進行規(guī)劃 ,從而保證整體裝焊工藝的完整性和有效性的過程[1]。
2.1 智能化工藝生成平臺
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,特別是專家系統(tǒng)技術(shù)、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊控制技術(shù)的發(fā)展,工藝決策過程的自動化取得了很大的進步。然而由于 CAPP 對生產(chǎn)環(huán)境的依賴性及其本身的復(fù)雜性,現(xiàn)有CAPP 系統(tǒng)存在著“先進的不實用 ,實用的不先進”問題。根據(jù)結(jié)構(gòu)相似性的程度,建立基于實例的工藝生成方式來智能化生成工藝,在生成的過程中,進行相應(yīng)的借用零部件匹配代換、相關(guān)尺寸匹配代換及零部件信息的匹配檢測。對于批量生產(chǎn)的焊接結(jié)構(gòu)而言,當結(jié)構(gòu)變化很小,可以采用相應(yīng)的相似工藝的方式來生成新工藝;對于為了適應(yīng)市場快速發(fā)展而開發(fā)的產(chǎn)品,可以采用典型工藝或標準裝焊工藝塊的方式,通過人工組合來生成新的裝焊工藝,見圖一(圖中重合的多少表示相似的程度)[2] 。
圖一 智能化工藝生成方式
在分析整體工藝的基礎(chǔ)上,根據(jù)工藝文檔內(nèi)容對應(yīng)的功能,可以總結(jié)提取出相應(yīng)的典型工藝或標準工藝塊(標準工藝實例),這樣就可以實現(xiàn)“積木式”生成新的裝焊工藝。考慮到系統(tǒng)的開放性,采用開放的知識庫結(jié)構(gòu),用戶可以根據(jù)需要對知識庫進行擴充[3]。
3 CAPP與人工智能
人工智能是近年來發(fā)展起來的一門新型學(xué)科人工智能的研究有許多分支機器人模式識別和專家系統(tǒng)則是它的三大前沿課題近年來在焊接中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
3.1智能焊接機器人
智能焊接機器人應(yīng)具有視覺,觸覺等功能。能夠根據(jù)人給出的指令認識自身和周圍的環(huán)境識別焊接對象及其狀態(tài)。從而自動選擇程序或制訂程序進行操作完成規(guī)定的焊接任務(wù)。同時還能跟蹤工作對象的變化具有適應(yīng)工作環(huán)境的能力。智能焊接機器人大體可分為判斷控制檢測傳感和焊接機構(gòu)三部分:控制部分的核心是計算機主要進行思維,從接受外界信息開始進行特征抽取模式識別。然后經(jīng)過聯(lián)想歸納推理過程達到理解并作出決定進而完成焊接任務(wù)。
4 結(jié)論
通過以上分析可以看出,國內(nèi)焊接領(lǐng)域已有的CAPP系統(tǒng)遠遠不能滿足實際生產(chǎn)的需要,急需開發(fā)出新一代的 CAPP系統(tǒng)。
參考文獻
[1] 喬尚飛,魏艷紅.計算機輔助焊接工藝設(shè)計應(yīng)用現(xiàn)狀[J] .焊接學(xué)報.2002(7):5~8
[2] 白遠摘,朱志明,陳丙森.焊接結(jié)構(gòu)件CAPP系統(tǒng)的通用化.第三屆計算機在焊接中的應(yīng)用技術(shù)交流會論文集
篇2
關(guān)鍵詞:軟土;地鐵車站結(jié)構(gòu);振動臺試驗;數(shù)值計算方法
1 引言
神戶地震和歷史上發(fā)生的大震一再表明,對軟土地基中的地鐵車站等地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計開展研究有重要的意義。對地下結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的計算,迄今已提出多種算法[1],然而由于對其涉及的各類復(fù)雜因素的影響尚認識不足,不同的計算方法或模型得出的結(jié)果存在很大的差異,且很難鑒別各自的合理性。本文建立軟土地鐵車站地震響應(yīng)的分析理論與計算方法,并通過對模型試驗進行擬合分析驗證了所建立的車站結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的計算方法的正確性和合理性,以便工程設(shè)計實踐參考。
2 軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)的振動臺試驗
軟土地鐵車站結(jié)構(gòu)的振動臺模型試驗分自由場振動臺模型試驗、典型地鐵車站結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗和地鐵車站接頭結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗等三種。試驗開展過程中遇到的技術(shù)難題包括對地鐵車站縱向長度的模擬,場地土的動力特性與地震響應(yīng)的模擬,模型箱的構(gòu)造與邊界效應(yīng)的模擬,以及量測元件設(shè)置位置的優(yōu)選等。筆者對這些技術(shù)難題逐一進行了研究,并都提出了行之有效的解決方法, 使試驗取得了可靠的數(shù)據(jù)[2][3]。
試驗過程中,首先進行了自由場振動臺模型試驗,用以模擬自由場地土層的地震反應(yīng),據(jù)以獲得模型箱內(nèi)不同位置處的土的加速度響應(yīng),確定“邊界效應(yīng)”的影響程度和鑒別模型箱構(gòu)造的合理性;然后通過典型地鐵車站結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗了解地鐵車站結(jié)構(gòu)與同作用時地震動反應(yīng)的規(guī)律與特征,為建立地鐵車站地震響應(yīng)的分析理論和計算方法提供試驗數(shù)據(jù)。振動臺模型試驗記錄了在不同荷載級別的EI-Centro波、上海人工波和正弦波激振下,加速度測點傳感器的反應(yīng);由動土壓力傳感器,得到了各測點在不同加載工況下的動土壓力反應(yīng)時程;根據(jù)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)件上布置的應(yīng)變片,測得了構(gòu)件應(yīng)變的變化。
3 軟土地鐵車站計算方法
將自由場土體簡化為多自由度體系,其動力平衡方程可表示為:
[M]{ü}+[C]{u}+[K]{u}={f}
(1)
篇3
一、所簡況
中國科學(xué)院沈陽計算技術(shù)研究所創(chuàng)建于1958年,是我國首批建立的計算機科學(xué)技術(shù)與工程研究的專業(yè)機構(gòu)之一,全所現(xiàn)有職工500余人,科技人員400余人。每年在崗博士生和碩士生導(dǎo)師百余人。所里設(shè)有五個相應(yīng)學(xué)科的研究室和一個高檔數(shù)控國家工程研究中心。其學(xué)術(shù)水平在國際、國內(nèi)都有較高的知名度。本所還設(shè)有一個博士后科研工作站,本所主編的《小型微型計算機系統(tǒng)》是中國計算機學(xué)會會刊和國家自然科學(xué)核心期刊之一。
二、研究方向
經(jīng)過五十多年的發(fā)展,本所已形成了學(xué)科種類齊全、集基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)于一體的新型科研機構(gòu)。目前,在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、專用計算機技術(shù)、系統(tǒng)軟件、數(shù)控技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)工程技術(shù)、IP通信技術(shù)、非數(shù)值應(yīng)用軟件、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RISC技術(shù)、多媒體技術(shù)、ATM技術(shù)研究、機械與電子CAD/CAM等領(lǐng)域,都具有良好的科研基礎(chǔ)和技術(shù)攻關(guān)能力。
近年來,本所承擔國家、中科院和省市重點科技攻關(guān)項目,其中包括國家科技重大專項、國家科技支撐計劃項目、國家發(fā)改委項目、中科院知識創(chuàng)新工程等各部委、省市政府科研項目。本所創(chuàng)造科技成果200多項,獲得國家技術(shù)專利70多項,各級政府獎勵100多項。在機電一體化、通訊、能源和工業(yè)自動控制等應(yīng)用領(lǐng)域,都做出了卓有成效的工作。
三、學(xué)科點與招生條件
本所是中科院研究生院博士和碩士研究生培養(yǎng)單位之一,1978年以來,共招收三十三屆近千名研究生,已畢業(yè)的學(xué)生全部獲得了學(xué)位,除有部分畢業(yè)生直接攻讀博士學(xué)位外,每年畢業(yè)生的社會需要供不應(yīng)求,就業(yè)率100%。本所與多所高校建立了聯(lián)合實驗室,每年還派出部分科技人員出國進修或?qū)W術(shù)交流,并與世界上20多個國家及地區(qū)的大學(xué)和研究機構(gòu)建立了合作關(guān)系。
本所十分關(guān)心研究生的生活待遇,攻讀學(xué)位課程期間碩士研究生的助學(xué)獎學(xué)金為每月900元,博士生的助學(xué)獎學(xué)金為每月1000元。進入課題組后,根據(jù)各研究室的不同情況,各研究室為碩士生每月提供500元的助研補貼,為博士生每月提供800元至1500元的助研補貼。另外,該所還提供180元午餐補貼及個人醫(yī)療保險,每學(xué)期給優(yōu)秀的學(xué)生頒發(fā)優(yōu)秀獎學(xué)金,還給動手能力強的學(xué)生增發(fā)助研獎金,學(xué)生與在職職工享受同等的福利待遇。
本所是“計算機應(yīng)用技術(shù)”博士學(xué)位培養(yǎng)點,也是“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“計算機軟件與理論”和“計算機應(yīng)用技術(shù)”三個專業(yè)的學(xué)術(shù)型及“計算機技術(shù)”、“軟件工程”二個全日制專業(yè)型學(xué)位培養(yǎng)點。熱忱歡迎計算機、自動化、應(yīng)用數(shù)學(xué)及通迅與通信等相關(guān)專業(yè)的在職人員和應(yīng)屆本科畢業(yè)生報考。
附錄:
1、博士招生目錄
篇4
關(guān)鍵詞:數(shù)字圖像技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TP391.41
計算機的特點在于能夠處理各種數(shù)據(jù),數(shù)字圖像能夠經(jīng)過增強、復(fù)原、分割等處理,隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,現(xiàn)在的數(shù)字圖像技術(shù)具有圖像處理多樣性、精度高、圖像的再現(xiàn)性好、處理量大的優(yōu)點,本文主要研究數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
1 數(shù)字圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
所謂圖像處理是指利用計算機來處理圖像的過程,主要是實現(xiàn)改善圖像的視覺效果,研究的內(nèi)容主要包括圖像數(shù)字化、圖像增強、圖像還原以及圖像分割等。數(shù)字圖像處理最早來源于20世紀20年代的報紙業(yè),到20世紀50年代,隨著計算機的發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)得到人們的普遍關(guān)注,數(shù)字圖像處理技術(shù)隨著太空計劃得到很大的發(fā)展,最具有典型的例子,是對月球照片的處理。
進入到20世紀70年代后,數(shù)字圖像處理技術(shù)隨著計算機斷層掃面(CT)的出現(xiàn)得到發(fā)展,在以后的時間里,數(shù)字圖像處理技術(shù)不斷有新的研究成果,1975年EWI公司研究的CT裝置獲得諾貝爾獎,目前數(shù)字圖像技術(shù)已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。
2 數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字圖像處理技術(shù)目前在各行各業(yè)中都得到了很大的進展。在遙感航空航天方面,不少國家都派出了偵查飛機對目標地區(qū)進行空中攝影,進而通過圖像處理技術(shù)來分析照片,節(jié)省了人力、物理,也能夠從圖片中得到其他的有用信息。在20世紀60年代以來,美國以及其他的一些國家發(fā)射了資源遙感衛(wèi)星,由于成像條件非常差,因此圖像本身的質(zhì)量也不高,需要采取數(shù)字圖像處理技術(shù)處理,如采用多波段掃描器進行掃描成像,圖像分辨率為30m,這些圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號傳送下來,再經(jīng)過處理。數(shù)字圖像處理技術(shù)在各國的應(yīng)用中已非常廣泛,如用在森林調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測、資源勘查以及城市規(guī)劃中。
數(shù)字圖像處理技術(shù)最早來源于醫(yī)藥方面,因此在生物醫(yī)學(xué)工程方面,數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮出了巨大作用,除了上文所講述的CT之外,還有一些顯微圖像處理技術(shù),主要是識別紅細胞、白細胞以及染色體分析等,在醫(yī)學(xué)診治方面X光肺圖像增強、心電圖分析以及超聲波圖像處理技術(shù)等發(fā)揮出了重要作用。
在通信工程方面,目前通信主要的發(fā)展趨勢為綜合性的多媒體通信,也就是將電視、計算機以及電話聯(lián)合在一起在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸,在傳輸?shù)倪^程中最為復(fù)雜和困難的地方集中在圖像的處理中,比如說,彩色電視信號速率為100Mbit/s以上,想要傳輸出去就需要壓縮信息的比特量,因此技術(shù)成敗的關(guān)鍵就在于編碼壓縮。目前國家正在大力研發(fā)的新的編碼方法,如小波變換圖像壓縮編碼以及自適應(yīng)圖像網(wǎng)絡(luò)編碼等。
在工業(yè)和工程方面,主要的應(yīng)用集中在自動裝置配線中檢測零件的質(zhì)量、彈性力學(xué)照片的應(yīng)力分析以及郵政信件的自動分檢等,另外在智能機器人中也有應(yīng)用。在軍事、公安方面,數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用主要集中在導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)、偵查照片以及圖像的傳輸和顯示方面,在公安方面,主要應(yīng)用在鑒別人臉、識別指紋以及圖片復(fù)原方面。數(shù)字圖像處理技術(shù)除了以上所講述的應(yīng)用領(lǐng)域之外,在電視圖像的編輯、服裝設(shè)計、發(fā)型設(shè)計以及文物資料復(fù)原等方面也有廣泛的使用。
3 數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢
目前數(shù)字圖像技術(shù)隨著科技的進步得到了很大的發(fā)展,隨著低成本硬件相關(guān)技術(shù)的發(fā)展可以想象數(shù)字圖像技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用,目前國內(nèi)的研究成果主要集中在一些診斷、圖像壓縮編碼以及目標識別等方面,但是還沒有廣泛應(yīng)用在實際生活中。數(shù)字圖像處理技術(shù)將會向著高分辨率、立體化、超高速以及智能化等方面發(fā)展,下面具體講述數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
隨著計算機、人工智能以及思維科學(xué)研究的不斷發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)在計算機視覺方面將會進一步的發(fā)展,智能機器人的重要感覺器官是視覺,目前研究的開放話題集中在理解和識別三維應(yīng)力,將會應(yīng)用在軍事勘察、危險環(huán)境作業(yè)以及家庭服務(wù)等方面,目前人們對于自身的視覺了解的還非常少,因此在計算機視覺方面還需要進一步的探索。
數(shù)字圖像處理技術(shù)還會向著虛擬現(xiàn)實發(fā)展,所謂虛擬現(xiàn)實就是使用計算機構(gòu)成一個虛擬的三維空間,這項技術(shù)的發(fā)展是在計算機硬件技術(shù)的提高方面提出的,人們應(yīng)用機器人身上的攝像機能夠真實的感受到所在的環(huán)境,進而操縱機器人的行為,另外網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實也是未來的一個發(fā)展方向。人們在完成社會生產(chǎn)中往往習(xí)慣使用自身的認識和工具,將這些掌握在自身手中,因此目前時代的發(fā)展趨勢就是將原來二維的東西向著三維發(fā)展,如三維重建技術(shù)在地圖方面的使用,在軍事方面能夠使用電子沙盤實現(xiàn)任意角度的轉(zhuǎn)化和計算,也能夠真實的直觀的反應(yīng)兩點之間的障礙物等,還能夠?qū)崿F(xiàn)模擬飛行路線,為作戰(zhàn)指揮帶來極大的便利。在計算機中進行三維重建目前的熱點和難點問題主要是計算機視覺研究領(lǐng)域。在圖像壓縮、識別以及分割方面,目前已取得很大的研究進展,目前圖像處理面臨的新的問題主要是圖像專業(yè)壓縮算法、圖像識別算法等。
4 結(jié)束語
綜上所述,本文先分析了數(shù)字圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀和主要的應(yīng)用領(lǐng)域,進而研究數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展趨勢。目前數(shù)字圖像處理技術(shù)已廣泛的應(yīng)用在生活中,如在網(wǎng)絡(luò)、手機等中的應(yīng)用,數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展與人們的生活息息相關(guān),隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)還會不斷得到進步,這些還需要更多的人努力去研究。
參考文獻:
[1]孔大力,崔洋.數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].山東水利職業(yè)學(xué)院院刊,2012(04):11-14.
[2]陳炳權(quán),劉宏立,孟凡斌.數(shù)字圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J].吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009(01):63-70.
[3]呂戈靜.淺談數(shù)字圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].電腦知識與技術(shù),2012(33):8035-8036.
[4]丁可.數(shù)字圖像處理技術(shù)研究與發(fā)展方向[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊,2013(18):246+270.
篇5
【關(guān)鍵詞】高校;計算機教育;優(yōu)化
一、引言
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和與其他學(xué)科領(lǐng)域的結(jié)合度越來越高,作為高校非計算機專業(yè)的畢業(yè)生,在掌握計算機基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上,還要能夠熟練運用計算機知識解決實際應(yīng)用問題。要具備良好的計算機綜合素質(zhì),包括計算機自學(xué)能力和創(chuàng)新能力,而不是停留在課堂所學(xué)計算機知識范圍內(nèi)。這就對高校計算機教育提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。目前,高校在非計算機專業(yè)計算機教育的問題主要存在以下幾個方面:
首先在表現(xiàn)在對計算機課程的認識上,由于學(xué)生是非計算機專業(yè),相對本專業(yè)課程來說,沒有予以足夠的重視。多數(shù)學(xué)生認為與本專業(yè)關(guān)聯(lián)性不大,學(xué)習(xí)計算機只是為了考級獲取證書或應(yīng)付院校期末考試,只學(xué)與等級考試或期末考試相關(guān)的部分就行了,沒有意識到信息化社會對計算機應(yīng)用能力的需求不斷提高。因此,計算機基礎(chǔ)理論知識和能力僅限于課堂老師所教的內(nèi)容。另外,一些院?;虿块T本身對計算機基礎(chǔ)教育沒有充分的重視,或是過度重視學(xué)生計算機等級考試的過級率,使得教師進行教學(xué)過程中在一定程度上忽視了對學(xué)生計算機綜合素質(zhì)和實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),而將重點放在了等級考試中的重點、難點的講解上。這些認識誤區(qū),影響了計算機基礎(chǔ)教育的發(fā)展。
在教學(xué)方式上,由于我國計算機教育起步較晚,計算機教育的發(fā)展程度與當?shù)亟?jīng)濟環(huán)境和教育水平有很大關(guān)系。高校的學(xué)生來自全國各地,有的學(xué)生在中學(xué)階段就已經(jīng)開始接觸計算機,入學(xué)時能夠熟練掌握計算機基本操作,有的學(xué)生則很少接觸計算機甚至不知道什么是計算機,使得學(xué)生起點參差不齊[1]。另外,雖然我國計算機教育起步晚,但計算機技術(shù)的更新發(fā)展卻日新月異,如果仍然采用傳統(tǒng)的計算機教學(xué)方式,一方面會導(dǎo)致計算機基礎(chǔ)較差的學(xué)生會因為內(nèi)容難而喪失學(xué)習(xí)信心,另一方面也會使有一定計算機基礎(chǔ)的學(xué)生因不能滿足學(xué)習(xí)需求或因內(nèi)容簡單而忽視計算機的學(xué)習(xí)。
在課程設(shè)置上,許多高校對計算機教育的理論講授和實驗操作能夠根據(jù)學(xué)科特點和教學(xué)要求合理調(diào)配課時比例,但是這些實踐操作往往僅針對相應(yīng)的理論部分知識,是跟學(xué)生所學(xué)專業(yè)割裂開的,而學(xué)生知識結(jié)構(gòu)較為單一,不能在所學(xué)專業(yè)和計算機應(yīng)用方面搭建起橋梁,缺乏融合。這就導(dǎo)致在以后的工作或科研中不能將所學(xué)的計算機知識應(yīng)用到解決專業(yè)問題的實踐中,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
二、非計算機專業(yè)計算機教育策略優(yōu)化方案
首先,教學(xué)內(nèi)容結(jié)合專業(yè)知識與時俱進。當今社會信息化發(fā)展與計算機結(jié)合的非常密切,需要綜合、創(chuàng)新型人才,面對種類繁多的計算機教材,高校應(yīng)選用與學(xué)科之間融合度較高的教材。同時根據(jù)才人培養(yǎng)目標和學(xué)科專業(yè)特點,組織強大的教師隊伍,對教學(xué)內(nèi)容進行編排修訂。教學(xué)內(nèi)容修訂由計算機本專業(yè)教師根據(jù)當今計算機新技術(shù)的發(fā)展狀況更新補充到教材中,由其他學(xué)科教師將專業(yè)內(nèi)容融入實例應(yīng)用中,形成以計算機科學(xué)技術(shù)為主線,多學(xué)科交叉為特色的新“教材”[2]。這樣既滿足了不同起點的學(xué)生對計算機知識的學(xué)習(xí)需求,又能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自主性,通過和專業(yè)學(xué)科的銜接,學(xué)生可以更深入掌握和了解計算機知識在專業(yè)方面的應(yīng)用,拓展專業(yè)認知度。比如我校在講授計算機基礎(chǔ)中“演示文稿”部分的時候,臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的效果演示選用人體解剖學(xué)圖片,口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)則用牙髓的圖片做演示。
第二,采用多元化教學(xué),以實踐案例任務(wù)為驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。由于計算機課時有限而計算機技術(shù)更新速度較快,傳統(tǒng)的靜態(tài)教學(xué)無法跟上技術(shù)更新速度,這就對高校培養(yǎng)學(xué)生計算機綜合素質(zhì)提出了挑戰(zhàn),對此,高校在進行計算機理論基礎(chǔ)知識講授和基本實驗課程操作基礎(chǔ)上,可以利用校園網(wǎng)絡(luò)建立一個有關(guān)計算機技術(shù)的網(wǎng)站交流平臺,教師除了可以將課程視頻或課程疑難、重點的分析總結(jié)與學(xué)生分享,也可以轉(zhuǎn)載最新的計算機技術(shù)知識及計算機在專業(yè)方向的最新應(yīng)用技術(shù),使學(xué)生了解專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)和新動向。最重要的是,教師可以通過網(wǎng)站向?qū)W生布置課后拓展作業(yè),一方面使學(xué)生在完成作業(yè)過程中逐漸掌握課程要求的知識技能,同時通過對網(wǎng)站計算機技術(shù)資料的閱讀學(xué)習(xí)達到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)[3]能力的目的。比如我校在校園網(wǎng)中開設(shè)“教育技術(shù)研究”專欄,通過這個平臺,各專業(yè)教師可以在上面獲取新的計算機技術(shù)應(yīng)用到多媒體教學(xué)中,學(xué)生也可以根據(jù)自己的興趣,有選擇性的學(xué)習(xí)技術(shù)知識。這中有意識的自主學(xué)習(xí)能力對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和以后進行工作研究有深遠意義。
第三,提高教師綜合素質(zhì)。目前高校的教學(xué)體系中,教師是重要的教學(xué)主體。在傳授知識和引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)中至關(guān)重要,尤其體現(xiàn)著計算機教學(xué)上,計算機教師在教學(xué)中需要嚴密的邏輯性、較強的抽象思維能力和良好的語言表達。如果教師本身專業(yè)素養(yǎng)不足或者綜合素質(zhì)不強,不能生動的表述教學(xué)內(nèi)容,很容易造成學(xué)生興趣喪失,嚴重影響教學(xué)質(zhì)量,違背計算機教育的教學(xué)目標。對此,我們可以從兩方面來提升教師綜合素質(zhì):第一,鼓勵教師科研活動和進修學(xué)習(xí),提高自身專業(yè)素養(yǎng)。其二,多與其他學(xué)科教師進行交流溝通,了解學(xué)生專業(yè)動向和計算機在專業(yè)方面的新應(yīng)用和新技術(shù),將學(xué)科知識融入計算機教學(xué)中。
三、結(jié)束語
隨著信息化社會的不斷發(fā)展,計算機技術(shù)與各領(lǐng)域的融合度不斷提高,高校計算機教育工作任重道遠。如何緊密結(jié)合不同專業(yè)領(lǐng)域知識、如何培養(yǎng)永續(xù)型學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)人才,解決這些問題不僅要對當前計算機教育教學(xué)手段、課程內(nèi)容進行改革,還需進一步加強教師的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。不僅要傳授學(xué)生當前的計算機技術(shù)知識,還要培養(yǎng)學(xué)生有意識的自主學(xué)習(xí)能力。只有這樣,才能不斷為社會培養(yǎng)適應(yīng)信息化發(fā)展的實用型人才。
參考文獻
[1]丁海燕,李莉莉,邱莎.高校計算機基礎(chǔ)教學(xué)創(chuàng)新與思索[J].計算機教育,2010(10).
[2]殷昱煜.王錚當前高校計算機教學(xué)存在的突出問題及解決對策探討[J].電子制作,2013(6).
作者簡介:
篇6
關(guān)鍵詞:計算機技術(shù)理論;人工智能;云計算與數(shù)據(jù)庫
21世紀以來,計算機廣泛應(yīng)用到社會生活生產(chǎn)中,使計算機技術(shù)理論成為當代重要的學(xué)科之一。計算機各個邏輯器件的不斷更新,推動了電子技術(shù)的飛速發(fā)展,我們已經(jīng)進入了超大規(guī)模集成電路的時代。而隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,直接帶動了計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的革新,使計算機技術(shù)的最新理論和方法得以應(yīng)用。計算機已從以前單一計算的裝置變革成為計算機網(wǎng)絡(luò)、并行分布式計算機系統(tǒng)和多計算機系統(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、延伸和擴展人的智能,實現(xiàn)某些“機器思維”。具體來說,就是研究如何使機器具有能聽、會說、能看、會寫、能思維、會學(xué)習(xí)、能適應(yīng)環(huán)境變化、能解決各種實際問題的一門學(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)及自動程序設(shè)計等等。目前,人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個方面: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,會像人類一樣進行獨立地思考。二是邏輯推理與定理證明。這是人工智能研究時間最久的領(lǐng)域之一,也是一個極其重要的論題。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)用與實際領(lǐng)域的典范,當前的主要課題是:如何使計算機系統(tǒng)以主題和對話情景為基礎(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)已成為當代計算機科學(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際應(yīng)用的契機與突破口。
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,主要有以下幾個方面:一是研究方法不足。由于目前人類對人本身腦部結(jié)構(gòu)和大腦工作模式認識的不完全,導(dǎo)致無法真正實現(xiàn)對人腦運行的模擬。二是機器翻譯存在困難。機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句子進行分析,從而尋找該語句在上下文中的準確意義。
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?,在各種新科技的出現(xiàn)層出不窮,人工智能將來的發(fā)展將不可限量。一是構(gòu)建智能計算機,代替人類從事腦力勞動。將人類從繁雜的腦力勞動中解放出來,從而極大的提高運算速度和效率。二是計算機的自然語言處理。它是未來計算機科學(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。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,不久將會有許多產(chǎn)品出現(xiàn)在眾多領(lǐng)域。三是計算機的自主繼續(xù)學(xué)習(xí)。目前科學(xué)家正在研究如何使計算機模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為,自主的增長新知識或技能。這是一個新的發(fā)展趨勢,雖然目前還沒取得顯著的實質(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云計算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)理論研究
云計算與數(shù)據(jù)庫是源于計算機科技所誕生一種信息儲存模式。云計算與數(shù)據(jù)庫是通過將信息資料進行抽象虛擬化的一個過程,主要通過將網(wǎng)絡(luò)上存在的資源進行虛擬化處理,供被服務(wù)方作統(tǒng)計研究使用,經(jīng)過云計算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)處理后的網(wǎng)絡(luò)資料就會產(chǎn)生商業(yè)價值,有利于企業(yè)和個人對所其所需的材料進行有償或無償?shù)氖褂谩?/p>
2.1云計算與數(shù)據(jù)庫國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟社會的迅猛進步,我國越來越重視云計算的應(yīng)用,政府部門也結(jié)合中國實際,為云計算的基礎(chǔ)建設(shè)提供了資金投入與環(huán)境保障,并且在國家重點科研技術(shù)部門設(shè)立了直接負責(zé)云計算的發(fā)展與開發(fā)活動的專業(yè)部門。據(jù)報道,2016年我國在云計算與數(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、更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。而聚焦國外的發(fā)展顯示,云計算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)所儲存的相關(guān)信息資料已經(jīng)達到了全世界數(shù)據(jù)資源的20%,能夠充分的為人們提供高效優(yōu)質(zhì)的資料信息。而云計算自身的安全應(yīng)用也為更多的企業(yè)和個人提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)類型,有利于全球經(jīng)濟的持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。
2.2云計算與數(shù)據(jù)庫發(fā)展存在的問題
實現(xiàn)云計算與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn),系統(tǒng)的標準化工作還需要更進一步的研究,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)存儲在云端,如何保證用戶的數(shù)據(jù)不被非法訪問和泄露。同時系統(tǒng)本身的可擴展性、可用性、可靠性、可管理性等都是要重點解決的問題。云計算在縮短單機密集數(shù)據(jù)處理任務(wù)時,對于傳輸?shù)皆贫松系男畔⑻幚硎欠癜踩в匈|(zhì)疑,若處理不當,將會對云計算的發(fā)展產(chǎn)生一定負面影響。當今,計算機和移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,使計算機技術(shù)理論應(yīng)用到社會生活的各個方面,對當今最新的人工智能技術(shù)、云計算與數(shù)據(jù)庫技術(shù)等方面的發(fā)展現(xiàn)狀進行研究,對于整個世界的科技與經(jīng)濟發(fā)展都有著決定性的作用,計算機技術(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)。
參考文獻:
[1]楊焱.人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢研究[J].信息與電腦(理論版),2012(8).
篇7
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程技術(shù);研究熱點;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TQ021.8 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2014)-15-96-1
化學(xué)工程是一門將一系列化學(xué)有關(guān)的知識進行深研究的化學(xué)或物理過程的知識學(xué)科,它還包括對原有化學(xué)設(shè)備進行改革,以化學(xué)思想為基礎(chǔ)將理論和實際工程知識糅合。具體工作可包括研發(fā)新產(chǎn)品、設(shè)計、模擬、操作實驗來強化裝備等硬件設(shè)施。化學(xué)工程領(lǐng)域包括范圍廣泛,其中有機化學(xué)、無機化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域,因此化學(xué)工程是國民經(jīng)濟建設(shè)從而推動社會進步重要的工程領(lǐng)域。目前化學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展方向是逐漸趨向連續(xù)化、集約化、自動化、高效化和自動化、精密化。由于化學(xué)工程技術(shù)被廣泛運用到生活領(lǐng)域所以對其的研究是十分有必要的。
1 化學(xué)工程技術(shù)的新熱點
1.1化學(xué)超臨界反應(yīng)技術(shù)
超臨界的化學(xué)反應(yīng)技術(shù)是指反應(yīng)過程中的溫度和壓力都在臨界點之上,這樣的狀態(tài)往往是液體和氣體之間。這樣形式的存在被廣泛運用到生物化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域,已經(jīng)顯示出很好的效益,發(fā)展前景很好,但近年來的探究和發(fā)展階段仍處于初級,待進一步深入研究。
1.2綠色化學(xué)研究技術(shù)
綠色化學(xué)由于能夠有效避免對環(huán)境的污染,近年來備受推崇。綠色化學(xué)就是指利用化學(xué)反應(yīng)技術(shù)來充分利用資源、減少污染物的產(chǎn)生來起到對環(huán)境的保護。比如,它可以對產(chǎn)生污染物的相關(guān)溶劑和廢料進行處理,利用原子技術(shù)或高選擇性的化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)處對環(huán)境有利的產(chǎn)品,這不僅能夠增加經(jīng)濟效益而且?guī)砜捎^的社會效益。
1.3分離技術(shù)的新研究
首先,分離技術(shù)強調(diào)對生產(chǎn)設(shè)備的強化,其次是生產(chǎn)技術(shù)??偨Y(jié)來說就是將設(shè)備更新,將生產(chǎn)率提高的技術(shù)都屬于化學(xué)分離技術(shù)的結(jié)果。古老的分離技術(shù)方法是利用各種材料沸點不同將其分離然后做研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各領(lǐng)域研究合作分工改變?yōu)榉蛛x技術(shù)新發(fā)展提供了廣闊的前景。比如近年來,在力學(xué)的傳遞以及多相流方面,采用信息技術(shù)發(fā)生分離,還有分子的模擬就很大的提高了預(yù)測熱力學(xué)平衡的水平,對分子的人為設(shè)計加速了分離等等。因此進一步研究高效的分離技術(shù)有著深遠的意義。
2 傳熱過程新的研究發(fā)展方向
2.1傳熱學(xué)中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度進行更細微的研究的熱學(xué)范疇,如今它在熱學(xué)中已經(jīng)形成了一個分支,具有廣闊的發(fā)展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體時,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設(shè)影響因素也會發(fā)生相應(yīng)變化。目前納米技術(shù)已經(jīng)取得顯著的成績,很多領(lǐng)域都是圍繞傳熱學(xué)中的細微尺度技術(shù)進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質(zhì)流等新成果,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
2.2傳熱設(shè)備的研究進展
近些年來,利用翹片來強化傳熱,管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應(yīng)和非穩(wěn)定性擾動以及減薄邊界層等幾種。常用的片是沖縫片和百葉窗。將來對此的研究應(yīng)該將分布參數(shù)和場地模擬相結(jié)合,來優(yōu)化傳熱裝置結(jié)構(gòu)的參數(shù),實現(xiàn)管翹式的傳熱針設(shè)計。
2.3與計算機技術(shù)的相結(jié)合
計算機技術(shù)的不斷進步是化學(xué)中大量的技術(shù)問題能夠得到有效的解決。同時節(jié)約了大量的人力物力財力,也增加了數(shù)據(jù)和相關(guān)機械的精密度。計算機的主要貢獻表現(xiàn)在計算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱力學(xué)、采用計算機技術(shù)進行統(tǒng)計、計算有利于將數(shù)據(jù)更直觀的表現(xiàn)出來,表現(xiàn)形式更加多樣,能夠有效分析大量實驗數(shù)據(jù)。
2.4與材料科學(xué)和信息工程相結(jié)合
科學(xué)的進步和新技術(shù)的研究涌現(xiàn)就為化學(xué)工程的研究提出了新的機遇。如何形成優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和完整地理論作為研發(fā)支撐成為化學(xué)工程面臨的問題。所以它必將進入一個新的發(fā)展階段,在發(fā)展中應(yīng)注重與多學(xué)科的交叉,更多的研究應(yīng)該包括信息和化學(xué)應(yīng)用、生物與化學(xué)以及能源環(huán)境與化學(xué)相結(jié)合的學(xué)科,這都為化學(xué)工程的發(fā)展提供了新的研究方向。由于信息技術(shù)不斷深入各個行業(yè),為此通過信息技術(shù)可以將大量的信息收集、整理進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,得出的結(jié)論可以為化學(xué)工程發(fā)展研究提供新的方向。
3結(jié)語
綜上所述,伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)人員對化學(xué)工程研究已經(jīng)從單一走向研究領(lǐng)域與多學(xué)科相結(jié)合的多元化方向發(fā)展,隨著時代的需要,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新的發(fā)展熱點的出現(xiàn),化學(xué)工程的發(fā)展方向也是多元化的?;瘜W(xué)工程技術(shù)多元的發(fā)展給社會帶來的也將是全新的面貌,推動整個社會向前的步伐。
參考文獻
[1]韓鋼,宋.化學(xué)工程技術(shù)中微化工技術(shù)的應(yīng)用研究.[J].中國科技博覽,2012(34).
[2]陳惜明,彭宏.化學(xué)工程技術(shù)的幾個熱點與發(fā)展趨勢.[J]安徽化工.2006(01).
篇8
關(guān)鍵詞:電廠;集控系統(tǒng);設(shè)計;運行
隨著我國對電力能源需求的不斷增加,電力能源企業(yè)建設(shè)與管理技術(shù)的不斷發(fā)展,成為了當前電力企業(yè)技術(shù)研究者的重要內(nèi)容。在這一研究中,信息化控制管理技術(shù)研究與實踐,為電廠控制管理能力的提升起到了良好的支持作用。特別是在計算機技術(shù)支持下,集控技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了電廠各項控制管理工作質(zhì)量。為此電廠控制技術(shù)研究者,結(jié)合專業(yè)化集控技術(shù)設(shè)備發(fā)展,以及電廠集控實踐內(nèi)容,開展了集控系統(tǒng)設(shè)計與運行研究,為電廠集控技術(shù)發(fā)展提供理論支持。
一、集控系統(tǒng)基本理論簡介
在開展電廠集控系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計與運行實踐研究前,我們首先需要了解集控系統(tǒng)的基本理論。這里所指的基本理論包括了集控系統(tǒng)原理、組成與運行方式,三個主要內(nèi)容。
(一)集控系統(tǒng)原理
電廠集控系統(tǒng)主要指利用計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)等多種控制技術(shù)手段,對電廠運行中的各項控制工作進行統(tǒng)一管理的集中控制系統(tǒng)。在實際運行中,這一系統(tǒng)具有控制信息化、自動化與高效化特點,在實際應(yīng)用中,這一技術(shù)結(jié)合了數(shù)控技術(shù)、無線與有線通信技術(shù)、信息管理技術(shù)等多項控制技術(shù),保證了電廠控制管理信息化、數(shù)字化發(fā)展目標的完成。
(二)集控系統(tǒng)主要組分部分
在集控系統(tǒng)運行中,其主要按照功能與管理作用分為以下三個主要組成部分。一是爐膛監(jiān)控控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要作用電廠發(fā)電鍋爐爐膛安全進行監(jiān)控,進而開展自動控制管理。在實際運行中,其主要監(jiān)控內(nèi)容包括了以下部分:鍋爐油(或煤)燃燒器運行;鍋爐燃燒中
火焰變化情況等內(nèi)容。并對鍋爐跳閘問題進行控制管理。二是電廠模擬量控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的主要作用是對鍋爐燃燒率、汽溫、汽壓等指標進行有效控制;根據(jù)載荷情況,對機組進行調(diào)整控制;以及對機組故障數(shù)據(jù)進行記錄,三項主要工作內(nèi)容。三是電廠運行順序控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的主要作用包括了對發(fā)電鋪機控制以及做好設(shè)備聯(lián)鎖保護控制兩個主要內(nèi)容。
(三)集控系統(tǒng)運行方式
在電廠機組與整體系統(tǒng)中,設(shè)備間的運行方式可以分為基本運行方式、機跟爐運行方式、爐跟機運行方式、機爐互相協(xié)調(diào)運行方式以及自動發(fā)電運行控制方式,五種主要的運行方式。
集控系統(tǒng)在電廠控制管理中的采用,可以保證電廠機組在互動協(xié)調(diào)與自動控制,兩種運行方式控制的完成,進而提高機組控制質(zhì)量。
(四)集控系統(tǒng)運行保障內(nèi)容
在集控系統(tǒng)運行中,為了確保系統(tǒng)與機組運行安全穩(wěn)定,技術(shù)人員必須做好以下設(shè)備的運行穩(wěn)定。一是控制系統(tǒng),如計算機控制系統(tǒng)、應(yīng)急控制系統(tǒng)等;二是電源系統(tǒng),主要指U P S電源設(shè)備;三是監(jiān)控系統(tǒng),如檢測探頭、監(jiān)控儀表儀器等;四是機組能源設(shè)備,如點火裝置、氣源等設(shè)備。為了確保集控系統(tǒng)運行穩(wěn)定,技術(shù)人員需要在設(shè)計、管理控制、維護等各項工作中,做好這些設(shè)備穩(wěn)定保障工作,使集控系統(tǒng)在電廠控制管理中發(fā)揮出應(yīng)有作用,進而提高電廠控制管理質(zhì)量。
二、集控室設(shè)計與管理要點
集控室設(shè)計與管理工作,是集控系統(tǒng)運行管理的基礎(chǔ)工作。在研究中技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),這一工作的要點包括了以下內(nèi)容。
1、集控室設(shè)計要點。集控室設(shè)計過程中,一般采用的便于統(tǒng)一指揮管理、布局合理、建筑美觀的設(shè)計原則,結(jié)合電廠控制實際情況開展設(shè)計。其主要的設(shè)計理念包括了以下三點。一是以改造設(shè)計為主。在集控室設(shè)計過程中,技術(shù)人員一般會結(jié)合電廠機組原有的控制設(shè)備,進行合理化改造設(shè)計。這一設(shè)計理念既可以保證集控室正常運行,同時解決了設(shè)計與建設(shè)成本。二是采用四機一控模式。在集控室設(shè)計中,技術(shù)人員將傳統(tǒng)的兩機一控或一機一控模式,改變?yōu)樗臋C一控模式。這種控制模式的確立具有建設(shè)成本低、控制設(shè)備使用效率高、控制室占地面積小、控制人員工作效率高等諸多優(yōu)點,進而使四機一控模式成為了當前集控室設(shè)計的主要理念。三是做好應(yīng)急控制系統(tǒng)設(shè)計。在電廠集控系統(tǒng)設(shè)計中,為了避免因計算機、電力系統(tǒng)等因素故障問題,造成的電廠運行失控問題。在集控室設(shè)計中,設(shè)計者必須做好應(yīng)急控制設(shè)計。如在設(shè)計中為控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)急電源、手動控制系統(tǒng)以及備用計算機系統(tǒng)等,都是集控室設(shè)計中的重點內(nèi)容。
2、集控室運行管理要點
集控室運行管理是確保集控系統(tǒng)正常運行與電力機組安全穩(wěn)定的關(guān)鍵工作。在實際的控制管理中,集控室運行管理包括了以下工作內(nèi)容。
一是計算機系統(tǒng)管理。計算機系統(tǒng)是集控室控制管理的核心系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行過程中,計算機系統(tǒng)起到了發(fā)電機組運行控制;監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)收集、分析、預(yù)警、應(yīng)急處理;電廠信息數(shù)據(jù)處理等多項工作。為了確實提高計算機系統(tǒng)工作質(zhì)量,在計算機運行管理中技術(shù)人員需要做好以下工作。(1)控制程序編制。計算機技術(shù)人員需要根據(jù)電力機組與電廠整體運行實際情況與技術(shù)指標,編制計算機運行控制程序,進而使計算機系統(tǒng)完成對電廠集中控制過程。如四機一控過程中,良好的控制程序可以保證計算機系統(tǒng)對四臺發(fā)電機組的有效控制,在保證機組獨立溫度運行的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)電廠整體化穩(wěn)定運行控制目標的實現(xiàn)。(2)計算機系統(tǒng)維護管理。集控計算機系統(tǒng)維護對于集控系統(tǒng)穩(wěn)定運行,起著重要的支持作用。技術(shù)人員計算機維護工作包括了日常維護、定期維護以及應(yīng)急維護三個組成部分。日常維護主要是對計算機系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)進行定期更新、安全檢測等維護工作,一般情況下日常維護不需要進行停機維護。定期維護主要是指以季度、年為單位,定期對計算機硬件系統(tǒng)進行大規(guī)模檢測,避免因硬件故障造成的機組控制事故。在定期維護中,可以根據(jù)實際情況確定是否進行停機維護。應(yīng)急維護主要是在集控運行中,計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時,技術(shù)人員對系統(tǒng)進行的應(yīng)急處理維護過程。根據(jù)系統(tǒng)故障問題,技術(shù)人員可以選擇停機或不停機處理,但是以不停機維護首選方式。
二是監(jiān)控系統(tǒng)運行管理。監(jiān)控系統(tǒng)在集控室運行中,既起到了對機組設(shè)備的監(jiān)控作用,同時對于集控室運行也有著監(jiān)控作用。在實際工作中,集控室監(jiān)控系統(tǒng)的運行管理主要集中在監(jiān)控數(shù)據(jù)收集、分析、預(yù)警以及自動控制過程中。在集控系統(tǒng)運行過程中,各類監(jiān)控設(shè)備會將所獲取到數(shù)據(jù)信息匯總到監(jiān)控計算機系統(tǒng)中。集控室監(jiān)控監(jiān)控計算機的作用就是對這些數(shù)據(jù)信息進行收集與分析,發(fā)現(xiàn)其中非正常值數(shù)據(jù),進行預(yù)警與自動控制工作。為此技術(shù)人員需要對預(yù)警數(shù)據(jù)以及自動控制過程進行發(fā)現(xiàn),并開展相關(guān)設(shè)備維護,充分發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)管理作用。
三、電廠集控運行重點部位運行管理要點
電廠集控運行中,集控室與穩(wěn)定電源系統(tǒng)、接地保護等部位,都是其在運行管理是其重點部位。對于這些重點控制部位,技術(shù)人員應(yīng)在外部環(huán)境與內(nèi)部控制管理并行的方式,做好集控運行保障工作。如在接地保護控制中,技術(shù)人員應(yīng)做好設(shè)備環(huán)境控制,避免因空氣濕度多大、人為損壞等外部因素,破壞集控系統(tǒng)接地保護系統(tǒng)。而在穩(wěn)定電源系統(tǒng)中,技術(shù)人員需要對電源設(shè)備進行定期維護,避免因電源設(shè)備故障造成集控系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題。在重點部位控制管理中,技術(shù)人員除了做好日常監(jiān)測維護外,還應(yīng)對重點部位故障集中點進行分析,以其為維護管理核心內(nèi)容,做好控制管理工作。如接地設(shè)備暴露在墻體外部的易受損部位、監(jiān)控系統(tǒng)敏感部位、計算機系統(tǒng)安全軟件系統(tǒng)等都是這類重點保障的部位。
四、結(jié)束語
電廠整體化控制管理,對于電力機組運行穩(wěn)定與電廠整體安全控制,都起到了重要的保障作用。在新型電廠設(shè)計改造中,集控系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用受到了廣泛好評。為此電力工程技術(shù)人員,針對集控系統(tǒng)技術(shù)主要特點,以集控室設(shè)計未要點,開展了相關(guān)的技術(shù)研究工作,為集控室設(shè)計與運行管理的開展提供幫助。
參考文獻:
[1]趙昊偉.小型火電廠自動化集控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué).2013.
[2]王艷婷;鄭井榮.淺談電廠集控設(shè)計與運行技術(shù)[J].科技風(fēng).2014(13)
篇9
【關(guān)鍵詞】計算機;人工智能技術(shù);研究進展;應(yīng)用
1 計算機人工智能技術(shù)概念
計算機人工智能技術(shù)主要是指建立在計算機技術(shù)基礎(chǔ)之上,研究人類智能活動的規(guī)律,構(gòu)造具有一定智能化的人工系統(tǒng),指引計算機完成需要人類智力才能夠完成的工作(如:推理、判斷及證明等)的基本理論、方法和技術(shù)[1]。其涉及多個學(xué)科,例如:心理學(xué)、哲學(xué)、社會科學(xué)等,與基因工程、納米科學(xué)并成為世界三大尖端技術(shù),在許多學(xué)科領(lǐng)域得到了廣泛推廣,并取得了顯著的成效。
2 計算機人工智能技術(shù)發(fā)展歷程及發(fā)展方向
2.1 發(fā)展歷程
2.1.1 興起階段,在20世紀50年代,計算機人工智能概念第一次出現(xiàn),許多學(xué)者針對這項新型技術(shù)展開了系統(tǒng)的分析和研究,且取得了一定具有參考價值的研究成果,例如:機器定理證明等,不僅如此,一些理論知識也為此做出了許多支持,例如:唐納德?海布描述的一種簡單的修改規(guī)則,為修改神經(jīng)元間的強度奠定了基礎(chǔ)。誠然,人工智能技術(shù)在此階段取得了一定發(fā)展,但是,由于人工智能技術(shù)涉及學(xué)科范圍較廣,各學(xué)科之間發(fā)展并不是同步的,難以為該項技術(shù)進一步發(fā)展提供支撐,不僅如此,一些解法的推理能力并不高。因此,人工智能技術(shù)在興起階段,發(fā)展情況并不樂觀。
2.1.2 應(yīng)用階段,20世紀70年代,知識工程概念提出后,促使商品化專家系統(tǒng)和智能系統(tǒng)應(yīng)運而生,并在世界范圍內(nèi)得到了推廣,在相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)造出更多價值,由于專家系統(tǒng)自身存在一定局限性,使得人工智能技術(shù)再次面臨挑戰(zhàn)[2]。
2.1.3 集成階段,隨著各個學(xué)科不斷發(fā)展,專家系統(tǒng)取得了進一步完善,并積極與其他功能相結(jié)合,例如:智能語言、多種知識表示方法等,創(chuàng)造出更多功能。近年來,計算機人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸開始朝著并行推理、多專家協(xié)同系統(tǒng)等趨勢發(fā)展,然而,我們也不得不承認,計算機人工技術(shù)在理論、方法及技術(shù)方面并不完善,尚處于發(fā)展階段,有待深入研究。
2.2 未來發(fā)展方向
計算機人工智能技術(shù)作為一項綜合性技術(shù),其發(fā)展?jié)撃芎艽?,立足于技術(shù)發(fā)展情況來看,在未來,人工智能技術(shù)將會朝著模糊處理、并行化及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方向發(fā)展。首先,自動推理,作為最為關(guān)鍵的研究方向,其理論基礎(chǔ)是計算機與人工智能兩項技術(shù)的結(jié)合,主要是針對系統(tǒng)動態(tài)特點而進行的可行性推理;其次,智能接口,主要是實現(xiàn)人們與計算機之間交流而創(chuàng)造的應(yīng)用,為人們工作、生活等方面提供了極大的支持,具有較高的應(yīng)用機制,基于此,如何更好地完善的智能接口成為研究重點課題;最后,數(shù)據(jù)挖掘,作為最受矚目的課題,主要是研究在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上,進行知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng),并運用合理方法,從數(shù)據(jù)中得到知識,進而找到客觀世界的內(nèi)在聯(lián)系及規(guī)律,從而實現(xiàn)知識自動獲取目標。因此,計算機人工智能技術(shù)將會為人類社會發(fā)展帶來更多驚喜。
3 計算機人工智能技術(shù)的應(yīng)用
3.1 實現(xiàn)遠程自主規(guī)劃和控制
該項技術(shù)能夠?qū)嚯x我們上百萬公里以外太空中航天器進行遠程規(guī)劃和控制,例如:美國航天局利用計算機智能程序?qū)教炱鬟M行操作、調(diào)整和控制,并成為國際上首例利用計算機人工智能技術(shù)遠程遙控的國家。遠程智能程序能夠結(jié)合地面系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定好的任務(wù)和目標,進行自主規(guī)劃,并在對航天器實現(xiàn)實時監(jiān)督和控制,了解和掌握航天器運行情況,及時發(fā)現(xiàn)與程序相悖之處,并發(fā)出指令進行調(diào)整,實現(xiàn)檢測、診斷及恢復(fù)目標,從而確保航天器在遙遠的外太空穩(wěn)定、可靠運行,為科學(xué)家研究提供參考。
3.2 預(yù)測步驟,提高博弈技巧
將一些技術(shù)運用于下棋過程中,能夠?qū)⑾缕迳婕暗膹?fù)雜問題分解為多個小問題,提供下棋數(shù)據(jù)信息,促使其朝著搜索和問題歸納等方向發(fā)展,從而為下棋者科學(xué)決策提供支持,近年來,這項技術(shù)發(fā)展速度及應(yīng)用范圍十分廣泛。誠然,技術(shù)能夠達到國際象棋錦標賽的水平,但是,還不能夠很好的解決人類棋手的表達和洞察等能力,人們僅能夠?qū)崿F(xiàn)具體問題具體分析,基于此,還需要進一步提高。
3.3 結(jié)合目標需求,實現(xiàn)自主控制
技術(shù)涉及的視覺系統(tǒng)能夠應(yīng)用于引導(dǎo)汽車沿著行車道前進,結(jié)合這一應(yīng)用,美國將這一技術(shù)安裝到微型汽車上,實現(xiàn)了自主導(dǎo)航前進兩千公里,其中98%以上時間是由該系統(tǒng)控制汽車前進,剩余部分由人類控制,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),人類控制部分主要是公路出口尋找,也就是說,通過對技術(shù)進一步完善,能夠促使系統(tǒng)獲取更多應(yīng)用經(jīng)驗,從而計算出最佳駕駛方向,從而控制汽車前進[3]。因此,無人駕駛這一目標將會在不久的未來實現(xiàn)。
3.4 提高醫(yī)療水平,實現(xiàn)準確診斷
該項技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠有效突破傳統(tǒng)醫(yī)療診斷的弊端,進一步提高診斷水平,例如:建立在概率分析基礎(chǔ)之上的醫(yī)療診斷程序已經(jīng)得到了應(yīng)用,且效果十分明顯,在一定程度上提高了專家醫(yī)師的實踐水平。誠然,一部分醫(yī)師對程序診病這一事實并不認可,但是,程序通過對病人的檢查,提出了影響判斷的原因,并闡述了并發(fā)癥狀等,最后得到了醫(yī)師的認可和肯定。技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅能夠有效提高醫(yī)療水平,還能夠更好的解決病人的疑難雜癥。
3.5 深度理解語言,解決問題
建立在該項技術(shù)基礎(chǔ)之上的程序,在解答縱橫字謎問題中得到了重視,其解答效果優(yōu)于人類,在具體應(yīng)用過程中,該項程序通過利用填充詞限制及相關(guān)字謎數(shù)據(jù)庫等多項資源解決問題。
3.6 提高專業(yè)化水平,完善專家系統(tǒng)
專家系統(tǒng)主要是建立在專家已具備知識基礎(chǔ)之上的系統(tǒng),具有特定知識、經(jīng)驗的系統(tǒng),與人類專家水平基本一致。專家系統(tǒng)是計算機人工智能技術(shù)研究較早、且成果最為顯著的領(lǐng)域,在地質(zhì)勘探等方面得到了廣泛的推廣和普及。[4]
3.7 深化推理證明,提高推理準確性
邏輯推理作為技術(shù)研究最為持續(xù)的課題,主要是通過對事件進行深度挖掘和分析,計算其可行性數(shù)據(jù),最終確定科學(xué)、合理的解決方案,這主要是歸功于計算機技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫,沒有數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ),很難提出解決方案。因此,此技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠有效提高工作效率和質(zhì)量,從而指導(dǎo)具體工作。
3.8 利用社交軟件,實現(xiàn)溝通和交流
技術(shù)中的智能AGENT十分重要,該項程序在機器人系統(tǒng)中的應(yīng)用,能夠通過了解人類的動機和情感狀態(tài),實現(xiàn)與人類的良好的溝通和交流,基礎(chǔ)的禮貌性打招呼等都能夠?qū)崿F(xiàn),具備正常情緒的機器人,在實現(xiàn)人機互動,完成高難度工作等方面發(fā)揮著積極的作用[5]。不僅如此,計算機人工智能技術(shù)還能夠在多個領(lǐng)域發(fā)揮有效性,由于技術(shù)自身具有哲學(xué)及心理學(xué)等方面內(nèi)容,使得其具備與人類相似的想象力和創(chuàng)造力,在具體工作中,能夠像人類一樣發(fā)揮潛能,創(chuàng)造更多價值。
基于上述介紹,該項技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,不僅為社會各個領(lǐng)域發(fā)展助力,而且在一定程度上改變了人類文化生活模式,是人類進步的有效手段和方法。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞:獸醫(yī)信息學(xué);信息;數(shù)據(jù);決策;建模
獸醫(yī)信息學(xué)(VeterinaryInformatics)是一門應(yīng)用信息科學(xué)、工程學(xué)和計算機技術(shù)來支持獸醫(yī)學(xué)教學(xué)、研究和實踐的學(xué)科。獸醫(yī)信息學(xué)是伴隨著信息學(xué)和計算機技術(shù)的進步而發(fā)展起來的[1]。信息和計算機技術(shù)在獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用開始于上世紀60-70年代,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在信息技術(shù)比較發(fā)達的國家其研究已經(jīng)相當深入,應(yīng)用范圍也已經(jīng)相當廣泛。而在一些信息技術(shù)和計算機技術(shù)普及比較晚的國家,獸醫(yī)信息學(xué)的發(fā)展尚處于起始階段。我國到目前為止,還沒將獸醫(yī)信息學(xué)作為一門專門的獸醫(yī)專業(yè)的學(xué)科來普及,其發(fā)展還處于一個比較低的水平,從應(yīng)用到相關(guān)技術(shù)研究還有待于步入一個更高的層次。
信息技術(shù)和計算機技術(shù)在獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用雖然起步較早,但是,在其發(fā)展的初期則是經(jīng)歷了一個緩慢的過程,直到最近十多年,才呈現(xiàn)出了蓬勃的勢頭[2]。在獸醫(yī)信息學(xué)發(fā)展過程中,其研究和應(yīng)用主要集中在以下方面:電子病例記錄;疾病診斷專家系統(tǒng)及決策支持系統(tǒng);圖像數(shù)據(jù)獲取和生物統(tǒng)計與建模等。
1.電子病歷
在計算機沒有引入獸醫(yī)領(lǐng)域之前,動物病歷主要是以人工的方式記錄在以紙為主要載體的媒體上。由于載體本身的特性所限,采用這種記錄方式進行病例記錄,當積累到一定數(shù)量后,由于記錄載體體積龐大給應(yīng)用和管理造成很大的困難。電子病例(electronicmedicalrecords,EMRs)[3]的出現(xiàn)有效地解決了這個問題,使獸醫(yī)能夠為用戶提供計算機化的標準化的病例記錄,實現(xiàn)了對動物的健康狀況進行長期跟蹤,并提供長期的健康咨詢服務(wù)和制定保健計劃。對于用戶,可以在家通過網(wǎng)絡(luò)隨時查看自己寵物的病例記錄,從而清楚地了解它們的健康狀況。另外,一個養(yǎng)殖場動物電子病例為疾病控制職能部門提供了流行病學(xué)分析的原始資料,通過對其進行統(tǒng)計分析,制定科學(xué)的疾病控制和撲滅計劃,同時電子病例記錄也是發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)疾病的重要途徑。在獸醫(yī)信息學(xué)發(fā)展比較早的國家,電子病例記錄系統(tǒng)已經(jīng)相當成熟,已經(jīng)形成了一系列的行業(yè)規(guī)范和標準。這種標準的形成,使得在整個國家或者大部分地區(qū)均采用同樣的標準進行病例采集、管理、交流和分析等,有利于流行病學(xué)分析、疫病控制和相關(guān)疾病控制措施的制定。目前,信息技術(shù)在獸醫(yī)實踐中的應(yīng)用已經(jīng)相當普遍。由于采用電子病例記錄系統(tǒng),獸醫(yī)臨床實踐在向無紙化方向發(fā)展。
2.決策支持系統(tǒng)
獸醫(yī)決策支持系統(tǒng)(Decisionsupportsystem)是指在動物疾病控制中用于輔助決策者進行疾病控制策略制定的計算機程序系統(tǒng)。獸醫(yī)領(lǐng)域的決策支持系統(tǒng)主要分為兩類:一是疾病診斷系統(tǒng);另一個是疾病控制決策支持系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是疾病診斷決策支持系統(tǒng)最為常見的形式。疾病控制決策支持系統(tǒng)主要是一些流行病學(xué)分析系統(tǒng)、疾病控制經(jīng)濟學(xué)分析系統(tǒng)、疫情監(jiān)測系統(tǒng)和疫情預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)等[4]。
專家系統(tǒng)是利用知識和推理解決領(lǐng)域中只有專家才能解決的難題的計算機程序系統(tǒng)。在世界范圍已經(jīng)有大量的動物疾病診斷專家系統(tǒng)投入應(yīng)用,如牛病診斷系統(tǒng)CaDDiS、禽寄生蟲病專家系統(tǒng)PPES、家畜寄生蟲專家系統(tǒng)LPES、牛福利信息/專家系統(tǒng)OxWISE等。我國也開發(fā)出一些動物疾病診斷專家系統(tǒng),如北京佑格公司的系列動物疾病診斷專家系統(tǒng)、江蘇農(nóng)科院的雞病診斷專家系統(tǒng)和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的牛、豬和犬病診斷專家系統(tǒng)等。雖然已經(jīng)有大量的專家系統(tǒng)投入到動物疾病診斷實踐中,這并不意味著動物疾病診斷專家系統(tǒng)已經(jīng)完全成熟,相反,隨著專家系統(tǒng)本身的發(fā)展和應(yīng)用的深入,用戶對動物疾病診斷專家系統(tǒng)的要求也在不斷提高,專家系統(tǒng)將向著診斷過程更加高效、準確、智能程度更高和操作更加方便的方向發(fā)展。
疾病控制決策系統(tǒng)因其涉及到疾病控制決策的各個環(huán)節(jié),因而有大量的不同類別的決策系統(tǒng)出現(xiàn),同時也有多種信息技術(shù)應(yīng)用于這些系統(tǒng)中。CareEngine是一個通過對不同用戶的當前狀況和已有的資料進行比較,分析用戶當前的狀態(tài),然后根據(jù)該分析結(jié)果對用戶進行分類,對不同類型的用戶提出不同的處理措施,以降低疾病診斷過程中的錯誤和減少用戶的費用。疾病流行趨勢和模式分析是流行病學(xué)研究的主要內(nèi)容,在這個過程中,往往需要處理和分析大量的疫情數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一般均具有空間屬性,如患病動物的分布、運動趨勢,疾病的發(fā)生范圍和危險因素的分布等,而疾病控制策略往往需要在最快的時間內(nèi)做出,因此,以數(shù)據(jù)分析和處理為主要功能的決策支持系統(tǒng)應(yīng)運而生。除了傳統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)外,地理信息系統(tǒng)當前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于疾病控制決策。EpiMAN-TB是一個基于地理信息系統(tǒng)的決策支持系統(tǒng),通過對空間數(shù)據(jù)分析結(jié)果,制定新西蘭牛和鹿中結(jié)核的控制措施。
3.獸醫(yī)圖像數(shù)據(jù)和信息的獲取及分析
在獸醫(yī)臨床實踐中,由儀器和設(shè)備獲得的圖像、數(shù)據(jù)和信息在疾病診斷中起著非常重要的作用。隨著相關(guān)技術(shù)的進步,臨床上這種數(shù)據(jù)的需求將大大增加,人們在診斷決策中對這些數(shù)據(jù)的依賴程度也在增加。由此伴隨著對這些數(shù)據(jù)的獲取、分析、存貯和解釋需求也在巨增。在動物疾病診斷中,經(jīng)常用到的圖像有顯微鏡圖片、電子顯微鏡圖片、熒光顯微圖片、B超圖片、X光圖片和CT圖片等,對這些圖片的獲取和分析幾乎均通過計算機來完成。另外,隨著計算機圖像處理功能的日益強大和處理技術(shù)的日益成熟,通過計算機不但可以處理2D圖像,而且3D圖像分析技術(shù)已經(jīng)在獸醫(yī)實踐中得到廣泛地應(yīng)用。
最近在圖像處理技術(shù)上的進展不但可以顯示機體的解剖結(jié)構(gòu),而且可以在活體上對生物學(xué)過程和事件進行評價。例如,利用磁共振技術(shù)和放射性同位素成像技術(shù)可以顯示機體的功能。這些技術(shù)可以對血流和各個器官的功能狀態(tài)進行顯示,對疾病的診斷具有非常重要的作用。當前一些在臨床上常用的基于計算機的成像技術(shù)包括:X線計算機體層成像(X-raycomputedtomography,X-rayCT或CT)、磁共振成像(magneticresonanceimage,MRI)和發(fā)射體層成像(emissioncomputedtomography,ECT),如單光子發(fā)射體層成像(singlephotonemissioncomputedtomography,SPECT)與正電子發(fā)射體層成像(positronemissiontomography,PET)、計算機放射攝影(computedradiography,CR)或直接數(shù)字化攝影(directradiography,DR)等新的成像技術(shù)。
4.生物統(tǒng)計、分析及建模
生物統(tǒng)計是獸醫(yī)實踐及研究中非常重要的組成部分,通過生物統(tǒng)計,人們可以發(fā)現(xiàn)從臨床實踐中得到的數(shù)據(jù)中所隱含的意義、發(fā)現(xiàn)疾病和致病因素之間的關(guān)系,以及疾病發(fā)生的規(guī)律等,為解釋疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸以及科學(xué)治療方案的制定提供依據(jù)。生物統(tǒng)計又是獸醫(yī)研究中必不可少的環(huán)節(jié),幾乎所有的試驗數(shù)據(jù)都必須通過統(tǒng)計分析來發(fā)現(xiàn)試驗現(xiàn)象和事物本質(zhì)之間的關(guān)系,并且只有經(jīng)過科學(xué)的統(tǒng)計分析之后所得到的結(jié)果才能被廣大同行所認可,對其所揭示的現(xiàn)象才有科學(xué)、客觀的認識。基于計算機的統(tǒng)計分析軟件已經(jīng)成為獸醫(yī)實踐和應(yīng)用中的必備工具,如MS-EXEL、SAS、S-PLUS、MATLAB和SPSS等。除常規(guī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計之外,在流行病學(xué)研究中,基于地理信息系統(tǒng)的空間統(tǒng)計分析為挖掘疾病流行和擴散的時空特征和模式開創(chuàng)了一個新的視角,通過對分析結(jié)果在電子地圖上的實時顯示,使人們能更直觀地了解疾病的流行狀況及未來的流行趨勢。
建模以其嚴謹、抽象的特點作為交叉學(xué)科在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,同時也為其在獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用提供契機。近年來,在重大疫病的控制中,數(shù)學(xué)模型已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于流行病學(xué)分析與研究。
OmairaCeciliaLizarazoHerrera等[5]采用動力學(xué)模型仿真模擬口蹄疫的發(fā)病過程,為疫病管理提供參考策略;EricP.M.Grist[6]用控制優(yōu)化模型評估瘋牛病可能造成的損失;Trapman,P[7]采用隨機過程研究的動物傳染病分支模型可分析疾病的發(fā)病數(shù)量和時間,并評估不同的管理措施的效果,該模型可適用于典型豬瘟、禽流感和口蹄疫等流行病。英國數(shù)學(xué)家利用模型解決的重大問題是瘋牛病。在初期沒有有效的抗菌藥物,只能檢查并殺死所有的病牛,但在最初的15個月,這些方法沒有避免疾病的傳播。因此,數(shù)學(xué)家設(shè)計了一個針對瘋牛病的傳染模型,并且發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵是時間的控制問題。原先檢查并屠宰病牛往往是在疾病發(fā)現(xiàn)的4-5天——在這段時間疾病已經(jīng)很大范圍地傳播開了。這就是不能控制疾病的原因,于是疾病的檢查采取了更為果斷和迅速的措施,來檢查可能被感染的牛并屠宰。兩個月后,疾病得到了控制。
另外,基于環(huán)境因素和空間因素的疫病傳播時空動力學(xué)模型的建立也為疫病控制決策提供了科學(xué)依據(jù)。動物疫病的發(fā)生、發(fā)展、分布與地理環(huán)境關(guān)系密切,流行病地理信息系統(tǒng)在疾病控制中起到了重要作用。
DavidL.Smith等[8]人調(diào)查了康涅狄格州169個鎮(zhèn)的浣熊狂犬病的傳播情況,同時,還調(diào)查了地理、人與動物接觸情況等因素。對狂犬病在不同的地形傳播的環(huán)境危險因素進行定量,建立了狂犬病傳播的隨機空間模型,結(jié)果表明環(huán)境因素對該病的空間分布存在顯著的影響,河流起著重要的屏障作用,將擴散速度減少7倍。DavisonS等[9]利用GIS對美國賓夕法尼亞州1996~1998年發(fā)生的H7N2亞型禽流感進行空間分析與研究,為防疫措施提供參考,EhlersM[10]等利用GIS對意大利1999~2001年發(fā)生的禽流感建立以家禽飼養(yǎng)密度為基礎(chǔ)的空間分析模型。
5.小結(jié)
信息學(xué)、計算機和獸醫(yī)學(xué)等學(xué)科的高速發(fā)展,給獸醫(yī)信息學(xué)的發(fā)展帶來前所未有的契機。從國外這些年的發(fā)展和應(yīng)用歷程來看,重點的研究方向包括電子病歷、決策支持系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和圖像的獲取、存儲和分析以及對疾病和生理等過程的建模等。我國獸醫(yī)信息學(xué)的發(fā)展中所研究的主要內(nèi)容也不外乎這些方面,但是在發(fā)展過程中,應(yīng)根據(jù)我國獸醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,走一條適合我國實際情況的道路。分析我國當前的研究現(xiàn)狀,本人認為應(yīng)該從以下方面逐步開展工作,以促使獸醫(yī)信息學(xué)的快速發(fā)展:(1)以建立獸醫(yī)臨床及實驗室數(shù)據(jù)標準為前提,逐步在全國建立和推廣電子病歷系統(tǒng),以實現(xiàn)全國動物疾病數(shù)據(jù)的共享、無縫集成與交流,有利于疾病流行狀況分析和疾病控制決策;(2)搜集整理國外的研究資料和相關(guān)書籍,編寫我國獸醫(yī)信息學(xué)教材,將獸醫(yī)信息學(xué)作為一門單獨學(xué)科提出,作為研究生和本科生的選修課進行推廣,培養(yǎng)后備人才;(3)整合現(xiàn)有資源(人力、物力和資金),提出重點突破方向,逐步展開獸醫(yī)信息學(xué)相關(guān)研究;(4)大力宣傳信息技術(shù)在日常實踐中的應(yīng)用價值,提高養(yǎng)殖單位及用戶對信息學(xué)的認知程度,同時加快已有的信息技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品在獸醫(yī)領(lǐng)域應(yīng)用的推廣工作,讓用戶從效益中認識這些產(chǎn)品的價值,以促進獸醫(yī)信息學(xué)在實踐中的推廣;(5)以生物信息學(xué)的高速發(fā)展勢頭為契機,進行動物病原生物信息學(xué)相關(guān)研究,為動物疾病的控制提供科學(xué)依據(jù)。
主要參考文獻:
[1]Boschert,Ken.[WWW]12THSeptember1998.VeterinaryInformatics.netvet.wustl.edu/info.htm15THApril2003
[2]Smith,RonaldD.;Williams,Mitsuko.Applicationsofinformaticsinveterinarymedicine.BullMedLibrAssoc.2000January;88(1):0049–0051
[3]Holbrook,Anne,etal.[WWW]Acriticalpathwayforelectronicmedicalrecordselection./Downloads/path.pdf16THApril2003
[4]Boschert,Ken.[WWW]12THSeptember1998.VeterinaryInformatics.netvet.wustl.edu/info.htm15THApril2003
[5]OmairaCeciliaLizarazoHerrera,CarlosAlbertoGonzalezBuitragoy,HugoHernandoAndradeSosa,etal.SystemDynamicsappliedtomodellingandSimulationofFoot-and-MouthDiseaseEpidemiology[A].The17thInternationalConferenceoftheSystemDynamicsSociety,and5thAustralian&NewZealandSystemsConferece:SystemsThinkingfortheNextMillennium,Wellington,NewZealand[C],20-23July1999
[6]EricP.M.Grist.TransmissibleSpongiformEncephalopathyRiskAssessment:TheUKexperience[J].RiskAnalysis,2005(25)3,519-532.
[7]TrapmanP,MeesterR,HeesterbeekH.Abranchingmodelforthespreadofinfectiousanimaldiseasesinvaryingenvironments[J].JournalofMathematicalBiology,2004(49)6,553-576.