时间：2023-06-05 09:55:55
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机发展史，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】发展现状；发展问题；教育意义；结束语
一、计算机信息技术发展的现状
进入新世纪，世界上创新型国家几乎都将发展信息技术作为国家战略重点。随着信息技术的迅速发展和应用的普及，信息产业已成为我国的支柱产业，其规模已居世界第二位，但产业大而不强，需尽快改变我国信息产业核心技术受控于人的局面。以建设创新型国家为目标，我国把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高国家竞争力的突破口。虽然我国信息技术的总体水平与国际先进水平仍有不少差距，但近年来我国在一些有较大影响的关键信息技术领域有了可喜的突破。本报告分别就先进集成电路芯片与光电子器件、高性能计算机与软件、下一代互联网与信息安全、第三代移动通信与无线通信、数字电视与音视频编码，信息技术在产业中应用等六方面介绍中国在这些领域取得的进展和创新。
作为近代科技革命重要标志的信息技术发展方兴未艾，正在渗透到社会、经济和人们生活的方方面面，信息技术成为新一轮竞争的重要手段，信息化对我国来说也是难得的机遇，正视在信息科学和技术方面的差距，加大自主创新力度，大力发展信息产业并重视推动信息技术在产业的应用，进一步提高我国的国际竞争力。
二、计算机信息技术发展过程中出现的问题
伴随着信息技术发展的，发展过程中出现的问题问题一直如影随形。信息技术问题，也包括了各种管理、人员认识等方面的问题，随着技术的发展，新的问题不断出现，因此，没有一劳永逸的安全方法、技术和方案。 现实生活的很多事务，逐步在网络上进行，因此，现实生活中的信用和信任问题，已经在网络上暂露头角，如何面对，也一直是个亟待解决的问题。 随着信息技术的进一步发展和人们的普遍使用，如何保护个人隐私将成为关注的焦点。有效的利用和处理个人数据，降低在不经意间违反隐私条例的风险，同时加强对隐私违规的认识，都可以有效的保护个人隐私。
现代信息技术在发展过程中的负面影响主要表现在以下方面： 可能会加剧人类生态环境的恶化。现代信息技术的发展使人们选择居住地标准从重视城市空间区位转向重视生活环境，这要求政府加强对环保的管理。虽然现代信息技术创造的就业岗位是否少于其取代的就业岗位还有争议，但现代信息技术的发展使社会的就业结构向智能化趋势发展却是共识。因而至少现代信息技术会导致结构性失业。解决这个问题根本办法在于人们要“终身学习”，这要求城市教育信息网提供方便。信息高速公路可以使地域的空间差别缩小到最小，但由于信息高速公路的建设是有时序性的，其到达的地域有先有后，这就造成了地域之间的信息分配不公，城乡之间差距有可能扩大。大城市的城市规划者应充分认识到这一点，全盘考虑信息高速公路的建设。
三、对于计算机信息技术发展的教育意义
我们知道信息社会已经来临，信息的获取、传输、处理和应用能力将作为人们最基本的能力和文化水平的标志。因此，明确信息技术教育的意义和价值对提高人们的生产方式、生活方式和思维方式都有着积极的意义。信息技术教育的特点是：“信息技术”是一门实践性非常强的技术，其价值在于学会使用它去解决生活、学习中的问题，同时它也是一种“工具”，然而在功能上它很强大，复杂了些，只要我们真正理解、掌握了它的应用，就能够体会到它的优越性。对自身未来的发展都具有良好的前景。 信息技术教育的基本价值取向是：为了每一个学生的发展。同时，这也是信息技术教育改革的灵魂。通过信息技术教育使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力。培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
然而，现在是一个高度信息化的时代，他们对信息的获取和处理能力的如何，关系到他们自己甚至中华民族的前途和未来。 信息技术教育的创造性价值。 现代社会中计算机的应用越来越普遍，市场中数据的处理和汇总，教育教学中多媒体的应用，生活中的娱乐，特别是因特网的出现，信息海洋对人们的生活、工作和学习的帮助都明显体现出来了。这些都体现了信息技术的实用价值。信息技术教育就是要面对生活，面对学生将来的生活实际，在学习中培养学生的创造力，延长学生生活和学习的触角，让他们在将来的工作和学习中更深、更广的创造财富，创造美好的未来。
信息技术教育的开放性价值，对于完善学生解决问题，处理问题的能力，完善学生良好的人际关系和健全人格起到了不可替代的作用。在其它课程的教学中，信息技术与其课程的整合可以为新型教学过程的创建提供最理想的教学环境；信息化手段的多媒体形式更是能够最大限度地调动学生五大神经系统，有效的激发学生的学习兴趣。 信息技术教育具有促进全民素质提高的意义。在全球信息化浪潮的影响下，21世纪人类已进入信息社会，信息及信息技术的应用日益广泛。提高全民的信息素养有利于提高全民素质。信息素养教育是普及性的教育，其教育的对象是所有自然人；其目的是提高人们的终身学习、接受知识和运用知识解决问题能力。在我国基础教育逐步普及的今天，在中小学普及信息素养教育，具有重要的战略意义。未来的国际竞争将越来越激烈，竞争的关键在于人才，人才的关键在于教育。在中小学普及和发展信息技术教育，是培养和提高青少年信息素养的主要方式，有利于促进新一代的成长。
结束语
通过本文我们了解了我国计算机信息技术所存在的问题，以及所带来的负面影响。并且论述了其所带来的教育意义，这使我们重新的了解计算机信息技术。同时也反映了在未来的发展过程中向信息化发展是必然趋势。
参考文献：
[1] 信息技术与课程整合 [M].上海：上海教育出版社，2005.
关键词：计算机 技术 现状 发展
计算机技术发展趋势将向超高速超小型平行处理智能化的方向发展，使计算机技术更好的为人类生产、生活、社会经济的发展服务。
一、计算机技术的发展史
计算机诞生之初，其主要的作用是用于计算导弹的运行弹道。但是由于在过去的工作中计算机成本较为昂贵，在上个世纪五十年代以前，计算机主要应用在军事领域。直到上个世纪六七十年代，计算机成本逐步降低，使得部分单位和企业有能力在工作中采用计算机进行工作，也使得计算机技术得到飞速发展。随着Intel4位中央处理器的诞生以及普及，在1982年，世界上第一台个人计算机诞生，并被成功的应用在家庭。到了上个世纪九十年代末期，计算机技术已经成功的应用在诸多家庭和企业中，同时设计领域也逐步广泛到企业。
在这种社会现状下，计算机技术的发展与应用逐步形成了两个不同的方向和趋势，其一主要指的是被应用在科研机构、军事机构的计算机，由于这些领域往往都是计算困难、计算精度较高的工作环节，因此在发展中对于计算机的计算能力和计算精确度提出了新的要求。其二主要指的是在工作中应用在家庭和中小企业的计算机，这些计算机可以说主要是往实惠、小体积和轻重量的方向发展。纵观计算机发展史我们可以得知，计算机创新能力的推动与普及与人们生活和社会发展紧密相连，其在工作中也推动了整个社会领域的正常进行。
二、计算机现状
计算机技术在当今社会中发挥着不可替代的作用，对于促进社会信息化的实现有着主导作用。伴随着科学技术的深入发展，计算机技术也逐步实现了硬件系统与软件系统同步发展的核心技术观念，也在工作中实现了信息化、现代化的核心技术处理要求。
（一）现代微型处理器的情况
在当前社会中，计算机技术的性能提升和处理主要在于发展微型处理器，这也是目前计算机发展的整体趋势，在计算机发展工作中，其主要的实质在于提高处理器芯片中的晶体线宽与尺寸的大小。一般在研究的过程中，多采用较短的波长来曝光光源，从而做打破掩膜曝光要求。如今的微型处理器发展与计算中，主要是通过紫外线进行运用和曝光光源的管理与深化，并且在工作中对于深层芯片进行全面总结和处理，这种工作流程和工作方式多是采用量子效应与电子行为来进行分析，这种社会分析现状也是微处理器发展的首要基础。所以也就引起专家的注视，紫外线光源对微处理器性能的提升已经没有多大作用了。
（二）以纳米为主的电子科学技术
伴随着科学技术的不断提高，各种先进材料不断的引进，进而对微处理器进行优化和总结。就目前的计算机应用与发展分析而言，在计算机工作中，准确高效的计算机技术和微型化电子元件的需求已成为人们对计算机发展提出的新观念，但就目前的社会现状而言这种目标还远远没有达到。因此在未来的计算机发展中，我们不仅要深入研究计算机处理技术，同时更是要引进各种新材料、新技术。在这种现状之下，以纳米为主的计算机技术已成为目前我们工作和认识的重点形式，也是当前社会发展中存在的核心问题。
三、计算机技术发展趋势预测
1、未来的计算机将具有更全面智能成分，如多种感知、思考判定能力和常用自然语言能力，除常规手写及语音输入手法外，还将具有虚拟现实技术功能，使存储光盘进一步加大存储容量，计算机的海量存储技术不断成熟完善，使信息永久性储存不再仅仅是梦想，随着计算机技术的发展即将实现。长久存储器的研制及使用，可以防水、防震、防腐蚀耐高温。计算机硅芯片技术的高速发展，表明硅技术已接近其物理极限，为此，各国科研人员不断研发新型量子及纳米计算机，量子计算机是基于量子效应基础上研发的，它利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息可以沿着聚合物进行移动，运算量子计算机中数据用量子位存储。一个量子位可以是0或1，它既可以存储0又能够存储1，也就是量子位可以存储2个数据，这是因量子的叠加效应。同样的存储位，但存储量比传统计算机高很多。
【关键词】信息技术；未来；应用；趋势
信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术，主要包括通信技术、计算机技术和传感技术。随着人类社会的发展和科学技术的不断进步，信息技术也得到了迅猛地发展，并且不但地渗透到人类社会中的各个行业和各个领域，对社会经济的发展，人们生活方式的改变，都发挥着不可估量的作用。可以预见，21世纪将是信息的时代，信息技术将成为最活跃、与人们生活最密切相关的科技领域。以下将从通信技术、计算机技术和传感技术三个方面来浅析未来信息技术的发展方向。
一、通信技术的未来发展趋势
网络化是通信技术未来的发展趋势之一。计算机技术的不断进步、使用人群的不断扩大，加之依托Internet网络，将会促使通信技术逐渐脱离传统低效的通信交流方式，转而依托以计算机为中心的网路通信，这种依托网络而兴起的通信方式可以大大提高通信效率和通信的安全性，在给使用者带来方便的同时也为他们带去了安心。这种贴合人们需求的通信方式，在未来将会有很好的发展前景，通信技术的网络化也必将带动信息技术整体的网络化。
数字化不仅是当今时代的特征，也是通信技术的一大特征。所谓数字化就是许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立适当的数字化模型，把他们转变为一系列二进制代码，引进计算机内部，进行统一处理。随着计算机处理信息量的不断增加和并行处理信息的要求，计算机数字化发展将是大势所趋。
宽带化是通信技术的另一发展趋势。通信传输在向高速大容量长距离发展，光纤传输速率越来越高，波长不断增加并且使用量也在不断增加。一个波长段上用多个信道的波分复用技术已经进入实用阶段；光放大器代替光电转换中继器已经实用；相干光通信，光弧子通信已经取得了重大进展。这将使得中继器距离延长到几百公里甚至几千公里。随着光纤技术的逐渐成熟，光纤技术在通信中的广泛应用，通信技术的宽带正在一点点的逐步地变大，于是我们可以大胆的预计通信技术将向着宽带化的方向不断迈进。
二、计算机技术的未来发展趋势
运行高速、机身小型和智能化同时处理的运行方式将会成为计算机在未来发展的主要方向。它的发展轨迹不同于自然界的“大鱼吃小鱼”的现象，而是“快鱼吃慢鱼”方式，谁拥有更为强大、更为高端和更为方便、更适用于人类应用的特征谁就会占领市场的先机成为市场的主导产品。
首先在计算机的运算速度方面。从世界史第一台电子计算机“埃尼阿克”每秒5000次的运算速度到如今IBM的高性能计算机已达每秒300万亿次的运算神速。计算机的运算速度的转变是历史有目共睹的。并且目前美国计划在2010年前研制出每秒千万亿次运算速度的计算机，从计算机发展的历程和当今科技进步的势头我们可以大胆的猜测计算机的运算速度在未来将会向着更为高速的方向发展。
其次是在计算机的机型方面。从当初重大30吨，体型相当于10间普通房间大小的“超级计算机”到如今普及到千家万户的台式机和手提电脑，甚至是更为微小的掌上电脑。并且人类社会也在致力于研发更为微小的计算机并且取得了客观的成效。例如日本在利用集成电路方面，将一台电脑压缩到纽扣小的芯片上，并且取得了初步的成功。他们准备将其再压缩到药片大小，甚至设想将检查设备通过药片置入病人体内，以直观观察病人的病情。由此可见计算机体型在未来会向着更为微小的方面发展。
另外是在计算机的智能化方面。我们总是说计算机就如同是被设置了固定模式的人类大脑，它甚至能够代替人类完成一些事情。同时计算机智能化的程度也在随着技术的突飞猛进而得到了不断改进，语音识别和指纹识别就是其智能化的突出表现。在未来的发展中，计算机的智能化程度将会进一步的提高，它将会代替人类进行网购，在微波炉中自动下载食谱帮助人类烹饪。
三、传感技术的未来发展趋势
如果把计算机看作是处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成是传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就如同“感觉器官”。传感技术是从外界感知信息来源，并且对其进行更细致的处理和应用的现代化技术手段，其在当今时代中有着至关重要的作用，对推进为信息技术的进一步发展有着不可忽视的作用。
感测与识别技术，它的作用是扩展人类获取信息的感觉器官功能。它包括信息识别、信息提取、信息监测等技术。这类技术的总称就是“传感技术”。它几乎可以扩展到人类所有感觉器官的传感功能，从而识别来自人体各个部位的身体触觉。传感技术、测量技术和通信技术相结合而产生的遥感技术，更使得人类感知信息的能力得到了进一步的加强。随着信息技术的迅速发展，以及通信技术和传感技术的密切结合，我们可以预知：遥感技术将会在农田水利、地质勘探、气象预报、海洋开发、环境监测、地图测绘、土地利用调查、灾害性天气、森林防火，尤其是在地质找矿、森林和土地利用调查、气象预报、地下室和地热调查、地震研究、水利建设、铁路选线、工程地质以及城市规划与建设方面发挥更大的作用。
总结
人类社会即将全面进入信息社会，信息技术在发展中将发挥越来越重要、越来越不可忽视的作用。如果按照当今信息技术发展的大趋势，可以预测信息技术会向着更适用于人类需求的方向发展，而在技术方面则是向着功能更为强大、作业更为高效率的方向改善。信息技术由人类创造，并将最终服务于全人类，只有顺随人类社会的发展历史，不断满足人类的生存需求，信息技术才能实现永久性的可持续发展。
参考文献
[1]张朝晖，刘俊起，徐勤建.GPU并行计算技术分析与应用[J].信息技术，2009（11）
摘要：随着计算机技术和通信技术的发展，留学生论文 计算机网络在全球范围内迅猛发展，并渗透到社会的方方面面，从而催生出一种新型的文化形态——网络文化，这种文化无论就内容还是形式来说，在许多方面都迥异于以往所有的文化，有着独特的文化构成要素。了解网络文化的构成要素，对理解网络文化有重要意义。
关键词：网络文化；计算机；互联网；人文精神
随着计算机技术和通信技术的飞速发展， 以Internet为标志的国际互联网迅速在世界范围内普及开来，其功能作用也日益强大，现代社会越来越呈现出网络化、一体化的趋势，计算机网络是当今世界最为激动人心的高新技术，是计算机技术与通信技术相结合的产物，是信息时代最重要的基础设施。随着计算机网络的应用与发展，网络文化已悄然登上了人类的文化舞台，并逐渐渗透到社会的各个阶层、各个成员，渗透到人们的生活、学习、工作的各个方面，并呈现出欣欣向荣的活力。
(1)从分散的构成要素到统一的人文精神。要弄懂网络文化，必须首先要考察和反思什么是文化。“文化”这一概念的涵义在国内外已经争议一百多年，各国学者说法不一，文化的定义也不胜枚举。“辞海”中关于文化的解释是：“广义指人类在社会实践过程中所获得的物质、精神中的生产能力和创造的物质、精神财富的总和。狭义指精神生产能力和精神产品。包括一切社会意识形式：自然科学、技术科学、社会意识形态。有时又专指教育、科学、文学、艺术、卫生、体育等方面的知识与设施。”与之相对应，广义的网络文化是指人类在社会实践过程中，依靠信息、网络技术所进行的物质、精神活动及其活动所创造的物质、精神财富总和。而狭义的网络文化是指基于信息、网络技术之上的精神生产能力和精神产品。可见网络文化直接脱胎于网络技术，是传统文化与现代最新科学技术相结和的产物，是一种彻头彻尾的技术文化。它以网络为载体，以计算机技术和通信技术的融合为物质基础，以发送和接收信息为核心，以沟通交流为目的。
网络文化作为一种技术文化，其构成要素决定了其具有革命性，开放性，创新性和广博性等的特点，当计算机作为一个庞大的“圣物”被摆放在实验室和大公司的库房里，被高贵的技术“僧侣们”守卫着的时候，是不可能产生文化现象的，正是因为美国上个世纪六、七十年代，一批具有反叛精神的电脑黑客的存在，拉开了计算机革命的序幕，他们挑战权威，打破了规则，在计算机发展史上，不断地革命，不断地突破，从而使这些庞然大物得以进入千家万户，甚至可以自由地携带，形成了今天的个人电脑，并且使电脑具有联网功能发展为网络具有电脑功能，使电脑的魅力得以空前展示，由于互联网是世界上所有的网络首尾相连，既无始点也无终点，世界有多大它就有多大，而它上面流淌的信息，能汇聚成浩渺海洋，世界有多少信息，它就有多少信息，各种信息文化在上面交流、碰撞，形成了一个开放、广博网络空间。而网络文化各构成要素作为网络文化的物质基础，必然统一在网络主体所具备的人文精神上。也就是说：只要网络主体在网络活动中发扬革命的、开放的、创新的和广博的(兼容的)精神，就能真正实现网络文化各构成要素的统一，就能使网络文化赖以生存的以网络技-术为代表的一系列高新技术不断地发展创新，从而达到网络文化的不断发展和完善。
(2)从计算机到电脑。电子计算机从某种意义上也叫电脑，是现代科技创造的一项奇迹，是人类历史上最伟大的发明之一，是几千年人类文明发展的产物，追要溯源，电子计算机是由原始的计算工具发展而来的，自从人类社会形成以来，人们在生产劳动和社会活动中产生了计算的需要，随着社会的进步和生产的发展，这种计算活动日趋复杂化，而计算工具也经历了从简单到复杂，从低级到高级的演变和发展。
①机械计算机。远古时代，人们为了计算牲畜的头数和群体的人数，首先想到的是用手和手指作为计算工具，由于它方便，灵活，至今仍为人们表达简单数字时所常用。为了表达更多的数目，人类出现了用石块、贝壳、结绳和小竹棍的不同摆法等来进行计数。后来，由于所要表示的数不断增大，又创造出了算盘，这是计算工具发展史上的第一次重大改革；算盘能方便地进行加、减、乘、除四则运算。时到今日，还在我国以及一些亚洲国家广泛使用。
②自动计算机。本世纪初是机械式计算机向自动化发展的时期，也就是说，计算机在这时期真正实现了现代化，在这段时期出现的计算机中，最具代表性的是由艾肯研制的有“继电器计算机”之称的MarkI，这种计算机用继电器作为开关元件，它的运算是按照操作员事先编好的一系列指令自动进行，这意味着运算操作不需要操作员进行干预，而是进行自动运算，它的诞生标志着计算机真正实现自动化，以后MarkI作为第一台数字式自动计算机被保存下来。
③电子计算机。随着电子技术的发展，用电子管代替继电器作为开关元件来制造计算机的条件已具备，在这种情况下第一台真正的电子计算机ENIAC于1946年出现了。与以前的计算机相比，ENIAC无论是机器结构还是在运算速度上都有着突破性的进步，它的诞生宣布了电子计算机时代的到来，当时英国无线电工程师协会的蒙巴顿将军把NEIAC的出现誉为“诞
从“七星大师”到“纵马奔流”象棋软件渐为人所知，而“棋海无涯”则是在象棋网络世界中风行一时的软件，但是尚未与专业棋手相抗衡。随着计算机硬件的进步，尤其是双核处理器的推出，象棋软件也进入划时代的阶段，象棋奇兵、棋天大圣等软件已经取得了和专业棋手相抗衡的能力。而随着天机、旋风、佳佳、名手、倚天等软件的出现，软件以其精准的计算能力，在象棋领域中独树一帜。
如何面对软件的冲击，如何更合理地运用软件，如何看待软件的发展，笔者和名手软件的作者之一“坚持跑步的鱼”进行了一番讨论，希望能给棋友们一些启示。
1 计算机计算的方式和人的思维有区别吗?
计算机的思考方式和人的思考是截然不同的，计算机对棋的理解、运用和人对棋的理解、应用有本质区别，虽然软件和人所运用的棋理是相通的，但棋软把棋理转换为计算机更能理解的模式，让计算机以很精确的模式对棋步进行推理和演算。
2 人可以反过来借鉴计算机的思维方式吗?
估计不行，计算机可以以极快的速度每秒推演计算几百万个局面，人是做不到的。
笔者插入语：嗯，人的计算速度肯定是跟不上计算机的，但是有些局面的思考方向，是不是可以借鉴呢?
软件的思考方向也是通过计算得出的，软件借鉴了很多人思考的思路，但反过来让人来借鉴软件的思路，估计很难，人可以使用软件来拆解、对练提高棋艺。
注：前几日和笔者的老师赵庆阁大师聊到这一问题时，赵老师讲道：人的计算能力肯定比不上软件，但是软件所运用的棋理人是可以借鉴的。比如说位置，可以利用一些分值法，估算一下红黑双方的分值，做一个简单的静态判断，这也是在软件出现后，棋手所引用的一种思维方式，黄少龙老师曾经撰文介绍过，有兴趣的读者可以阅读一下。由此可见，软件开发者与职业棋手之间的分歧所在，软件开发者强调计算力，职业棋手更强调判断力。
3 人机高手是利用计算机的深度，加上人的判断来选择，这个模式是比较常见的。
人机高手是通过使用软件推演几步或更多，让软件能思考得更全面和深入，这样综合棋力就比纯软件要高。
4 但是现在不少少年棋手比较迷恋软件，依赖软件，渐渐感觉离不开软件，对这样的棋手，您有什么好的建议?
软件诞生的目的不是为了砍人的，在我们的期望中，我们更希望软件能帮职业棋手提高和精研棋艺，让大部分没办法接触大师的普通棋迷来体验象棋的博大精深。就像我们造汽车不是为了用来和人比赛跑的，而是让人能坐上汽车，更快地到达更远目的地的。实际上现在很多职业大师已经在使用软件进行辅助训练和拆解研究了，这说明象棋软件已经得到职业大师们的认可，这个是象棋软件比较正途的用处。还有一些学棋的学生，他们一般不容易接触到高水平的对手，也不容易找一个不厌其烦讲解对练的老师，通过象棋软件，可以引导他们打开象棋这扇大门。
笔者插入语：这话太给力了。
5 名手以后发展的方向是什么?或者目标是什么?
我们希望能让更多的人用上象棋软件，这样会对象棋的推广有一定帮助的。
6 破解版的和正版的有区别吗?
有区别，破解版破解得是否完整会影响棋力，而且破解后往往有人重新加密拿去销售，一个是对原作者版权的侵犯，一个是重新加密后可能绑定了一些其它软件。其实无论在哪里，都会存在使用破解盗版和使用正版软件的人。存在即合理。象棋软件是一个工具，主要目的是让人们体验博大精深的象棋艺术。其实无论破解软件还是正版软件，只要能推广象棋，能让一般棋迷体验到象棋的艺术，都是一件好事。
关键词：计算机病毒；特征；危害；防治
0引言
世界上第一台电子计算机诞生至今的六十余年间，计算机技术不断发展，计算机得到了广泛应用。与此同时，计算机病毒的问题亦越来越突出。对此，只有深入了解计算机病毒的历史与来源，对病毒的特征与分类加以剖析，增强对病毒危害的认识，才能对计算机病毒进行有效的防治。
1计算机病毒的概述
1.1病毒的定义
从广义上定义，凡能够引起计算机故障，破坏计算机数据的程序统称为计算机病毒。1994年颁布的《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》指出，“计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”
计算机病毒是一个程序，一段可执行码。就像生物病毒一样，计算机病毒有独特的复制能力，蔓延快而难以根除；与生物病毒不同的是计算机病毒都是人为地制造出来的，它已经不是一个简单的纯计算机学术问题，而是一个严重的社会问题了。
1.2病毒的历史
早在1949年，电脑的先驱者冯・诺伊曼在《复杂自动装置的理论及组织的行为》的文章中谈及，可能会出现一种能自我繁殖的程序――现在称之为病毒，但当时并未引起人们的注意。
十年之后，这个概念在一个叫“Core War”的电子游戏中付诸现实。这个电子游戏由道格拉斯・麦耀莱、维特，维索斯基和罗伯特・莫里斯三个年轻的工程师研制。这是所谓“病毒”的第―个雏形。
1986年初，巴基斯坦的巴锡特(Basit)和阿姆杰德(Amjad)两兄弟编写了Pakistan病毒并在一年内流传到了世界各地。这是--世界流行的第一个真正的病毒。
1988年11月，美国六千多台计算机被病毒感染，造成Intemet不能正常运行。这就是著名的“蠕虫病毒”事件，使人们真正注意到了计算机病毒的存在和危害。
1998年，出现针对Windows95／98系统的计算机病毒，如第―个直接攻击、破坏硬件的计算机的CIH病毒。
计算机病毒的发展史几乎就是计算机技术的发展史。只要计算机技术有新的发展，病毒技术就立刻有新的突破；只要出现了一项新的计算机技术，利用这项新技术编制的新病毒就一定会随之而产生。
1.3病毒的来源
计算机病毒是人们编制出来的特殊程序，它的主要来源如下：
(1)搞计算机的人员和业余爱好者的恶作剧或寻开心制造出的病毒，例如圆点一类的良性病毒。
(2)软件公司及用户因自己的软件被非法复制而采取的报复性惩罚措施，如巴基斯坦两兄弟编写的Pakistan病毒。
(3)旨在攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒。例如1987年底出现在以色列西伯莱大学的犹太人病毒，就是雇员被辞退时故意制造的。
(4)用于研究或有益目的而设计的程序，由于某种原因失去控制或产生了意想不到的效果，无意中制造的计算机病毒。
2计算机病毒的特征
2.1传统的特征
传染性传染性是衡量一种程序是否为病毒的首要条件。病毒程序一旦进入计算机，通过修改别的程序，把自身的程序拷贝进去，从而达到扩散的目的。
隐蔽性病毒通常是编制技巧高而短小精悍的程序，附在正常程序中或隐蔽之处而不易发现，或以隐含文件形式出现，如不经代码分析，病毒程序与正常程序难以区分。
潜伏挂大部分的病毒感染系统后不会立刻发作，它可长期隐藏在系统中，当满足一定条件时被激活，并开始破坏活动与广泛传播。
破坏性破坏是计算机病毒的最终目的，病毒程序通过运行来实现其破坏行为。
可激发性计算机病毒的发作一般都需要激发条件，这些条件可以是某个时间、日期、用户标识、特定文件的出现、使用次数或特定操作等，名目繁多。
2.2新的特征
随着网络技术的发展，计算机编程技术的不断提高，病毒出现新的特征。
(1)利用邮件系统和网络传播
如“求职信”病毒就是通过电子邮件传播的，其病毒程序代码通常央在邮件的附件中，点击附件时，病毒程序便得以执行并迅速传染。
(2)极快的传播速度
病毒出现后，即通过互联网迅速传播到世界各地。例如“爱虫”病毒在一、两天内便置欧美计算机网络于瘫痪的境地。
(3)多变种
目前多种新病毒使用高级程序设计语言。例如“爱虫”属脚本语言病毒，易编写且易被修改，能在十几天中，生成三十多个变种。
(4)具有蠕虫和黑客程序的功能
计算机病毒可利用网络进行传播，具有蠕虫的特点；某些病毒还具有黑客程序的功能，一旦侵入计算机系统后可以从中窃取信息，并远程控制这些系统。
2.3计算机病毒的发展趋势
随着Internet的发展和普及，计算机病毒又出现了一系列新的发展趋势。
没有国界新病毒层出不穷，电子邮件已成为其传播的主要途径。病毒家族的种类越来越多，传播速度愈来愈快，传播空间越练越大，呈现无国界的趋势。例如“美丽公园”、“探索蠕虫”等恶性病毒，通过Internet在几天内就传遍整个世界。
多样化随着计算机技术的发展和软件的多样性，病毒的种类也呈现多样化发展的态势，还出现专门感染特定文件的高级病毒。例如Java病毒，通过浏览含有Java病毒的网页，不知不觉中病毒闯入使用者机器进行复制并通过网络窃取个人秘密信息。
智能化“维罗纳(verona)”病毒是一个真正意义上的“超级病毒”，它不仅主题众多，且集邮件病毒的几大特点于一身，防不胜防。最严重的是它将病毒写入邮件原文，这标志着病毒技术的一次巨大“飞跃”，它无疑成为今后出现规模与危害更大的病毒的一次预演。
隐蔽性更强新病毒隐蔽性更强，或将主题随用户传播而改变，或将自己装扮成常用的程序，或将病毒代码写入文件内部，不一而足。例如身为附件的“欢乐99”病毒，呈现为卡通的形式迷惑用户；又如“矩阵”等病毒会自动隐藏、变形，甚至阻止受害用户访问反病毒网站及下载相应杀毒软件。
破坏性更大 新病毒的破坏力更大，它可以修改文件、通讯端口、用户密码，挤占内存，还可以利用恶意程序实现远程控制等。例如，CIH病毒破坏主板上的BIOS和硬盘数据；又如“白雪公主”病毒，一旦计算机被其感染，内部的所有数据、信息以及核心机密都将在病毒制造者面前暴露无遗而任其为所欲为。
3计算机病毒的分类与危害
3.1计算机病毒的分类
计算机病毒可以从不同的角度来进行分类。
若按其表现性质可分为良性的和恶性的：良性的危害性小，不破坏系统和数据，但大量占用系统资源而使系统无法正常工作；恶性病毒可能会毁坏数据文件，甚至使计算机停止工作。
若按激活时间可分为定时的和随机的：定时病毒仅在某一特定时间才发作；而随机病毒一般不是由时钟来激活的。
若按病毒入侵方式又可分为以下几种：操作系统型病毒，用它自己的程序意图加入或取代部分操作系统进行工作，可以导致整个系统的瘫痪，其典型代表有圆点病毒和大麻病毒；原码病毒，在程序被编译之前插入到FORTRAN、c、或PASCAL等语言编制的源程序里，完成这一工作的病毒程序一般是在语言处理程序或连接程序中，外壳病毒，常附在主程序的首尾，对源程序不作更改，一般测试可执行文件的大小即可知；入侵病毒，侵入到主程序之中，并替代主程序中部分不常用到的功能模块或堆栈区，这种病毒一般是针对某些特定程序而编写的。
3.2计算机病毒的危害
任何病毒只要侵入计算机系统，都会对系统及应用程序产生不同程度的影响。轻者会占用系统资源降低计算机工作效率，重者则可导致整个系统崩溃。
计算机病毒对计算机系统的危害主要有以下几种：
(1)删除或修改磁盘上的可执行程序和数据文件，使之无法正常工作；
(2)修改目录或文件分配表扇区，使系统无法找到文件；
(3)对磁盘进行格式化，使之丢失全部信息；
(4)病毒反复传染，占用磁盘上的可用空间或在盘上产生破坏现象，使磁盘可用空间减少；
(5)占用系统内存，使内存可用空间减少，造成一些应用程序无法运行；
(6)占用系统时间，使系统运行速度减慢，影响计算机系统运行效率；
(7)破坏计算机的操作系统，使计算机不能正常工作。
4计算机病毒的防治
计算机病毒的防治要从防毒、查毒、杀毒三方面来进行：“防毒”是指根据系统特性，采取相应的系统安全措施预防病毒侵入计算机；“查毒”是指对于确定的环境，准确地报出病毒名称，该环境包括内存、文件、引导区(含主导区)、网络等等；“杀毒”是指根据不同类型病毒采用相应的杀毒软件进行病毒的彻底清理。
在计算机使用过程中，我们要重视计算机病毒的防治。首先是“防”，其次才是“治”，因而最重要的是预防。我们要加强计算机系统的安全性，杜绝病毒进入计算机，并做好防护措施：备份系统中重要的数据和文件；打上系统最新补丁；用相关软件防卫恶意插件和软件等，例如360安全卫士、qqkav、优化大师等；安装杀毒软件，并经常升级和查杀电脑；对系统做ghost备份，如有必要加装还原工具或还原卡；遇到数据交换的情况首先考虑是否有病毒传播的可能，对于外来磁盘，一定要经过杀毒软件检测，确实无毒或杀毒后才能使用；对连网计算机，如果发现某台计算机有病毒，应该立刻从网上切断，以防止病毒蔓延；不访问不健康网站，不打开有可能不安全的邮件；关闭木马常用端口，下载运行工具预防木马病毒。
系统没有绝对的安全，只有重视病毒预防，计算机才能处于相对的安全之中。
【关键词】计算机；基础；学生；兴趣
伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”兴趣是指个体以特定的事物、活动及人为对象，所产生的积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪。一个人一旦对某事物产生浓厚的兴趣，就会主动去探索、实践、求知，并在探索、实践、求知中产生愉快的情绪和体验。因此，要想让计算机专业的学生学好计算机学科，必须打好基础，首先要学好《计算机应用基础》，必须先激发学生学习《计算机应用基础》兴趣。在中等职业学校的计算机教学中，怎样去调动学生学习《计算机应用基础》的积极性和兴趣呢，我根据教学总结了以下几点。
一、以趣味为基础有效整合教材
《计算机应用基础》是计算机专业的基础课程，也是中等职业学校所有学生必修的公共基础课，它的教学效果的好坏直接影响着学生进一步学习计算机的兴趣和后续的深入发展。
计算机教材的章节顺序通常是：计算机基础知识、Windows操作系统、网络基础知识、Word、Excel电子表格、PowerPoint幻灯片、多媒体软件应用。这样的顺序安排，对一个文化基础较好的学生也许是比较合理的顺序，但是对于基础较差、理解能力不强的学生，他们往往学习会出现困难。
如果按顺序按部就班地教学，一开篇就讲解陌生的理论知识和概念，如计算机的发展史、特点、应用、分类、系统组成、进制等概念和内容，结果往往会是教师辛辛苦苦地讲了几周之后，学生却一头雾水，没学到多少东西，这样既浪费时间又没有什么收效。教师这样把大篇幅的计算机发展史、概念、新名词抛给学生，很容易使学生产生恐惧感，引起他们对所学的计算机课程的反感，逐步失去本来对计算机学科的学习兴趣。
在整合教材后，教师可以先从Word 入门，因为它生动、直观、感性，只要学生会打字，很容易入门并学精通。在Word 教学过程中，教师可将学生接触到的硬件、软件都有意识地提出来并加以强调，由于学生要存储自己建立的文件，很自然地就学会了创建文件、文件夹等。有了Word学习的兴趣，学生再返回学习计算机基础知识和Windows操作系统时，就容易多了。同时，学生在学习Word时遇到了录入速度慢、指法不正确的问题，因而在后边的指法教学和录入中，学生就会有更清晰的目的和学习的动力，会取得较好的效果。
二、重视任务教学法
传统的计算机教学中，往往是教师先讲，学生后练，但由于中等职业学校学生的计算机基础较差，没耐心听课，往往会出现教师讲得很好，学生却在下面备受煎熬，听进去的知识不多。这是因为教师忽略了“学生是学习的主体，而教师是学习的主导”的原理。所以，在《计算机应用基础》的教学中，教师可将每次课的主要内容设计成小实验，并将知识点分解成若干个小任务，先让学生练习，然后再做总结。比如学生学习Word 排版时候，学到“文字的格式化”，教师可以先给出排版效果，让学生模仿排版，在遇到不会的知识时，学生会主动看书上的讲解或问老师，这样能充分调动学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性，充分发挥他们好奇、好动、喜欢动手操作的个性特征。
三、要多根据生活情境设计教学
每个人都会对他感兴趣的事物以及生活中实际用到的知识给予优先注意和探索，并表现出积极的动力。如果学生如对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志地钻研它，从而提高学习效果和学习的深度。
教师在讲授 Word 的应用知识的时候，教学中用到的实例要尽量跟学生的生活密切相关，这样能够引起她们的注意和兴趣。设计多样化的情境进行教学模式，能够极大地吸引学生的兴趣，充分调动他们动手的积极性和创造性，这样的情景教学对于学生学习《计算机应用基础》有着极其重大的作用和优势。
四、丰富课外活动，调动学生的积极性
课外活动是课堂教学的有益补充，而且能够丰富学生的业余生活，促进学生学好计算机的技能和学习兴趣。因此，教师要适时地安排于计算机知识相关的比赛，比如在学习文字录入时，进行打字比赛，在学习Word时进行电子报比赛、贺卡设计比赛等。比赛级别可以是小组的、有班级的或者有校级的。通过比赛，不仅能够大大强化学生对所学的知识和操作技能的掌握，而且调动了学生对所学的知识和操作技能的兴趣。
五、学习成绩的考核要认真，并要及时激励
考试是教育教学过程中的必不可少的一个重要环节，也是评价教学效果的一种手段。为了能够让学生真正掌握一定的操作技能，考试要严格要求是不容忽视的，只有教师重视了学生才会重视。在对待考试上，教师要做到：（1）认真命题，考点要全面。（2）考试的形式要多样化：笔试和机试同时进行，可以设计期中考试成绩=笔试×40%+机试×60%，期末考试成绩=笔试×50%+机试×50%。（3）考等级证和期末考试合一，即在期末时鼓励学生参加全国计算机一级考试，学生《计算机应用基础》的最后结业成绩=平时×10%期中考试×30%+期末考试×50%+考证×10%。为了能得到较高的成绩，也为了能够获得一个全国承认的等级证书，很多学生都积极参加全国计算机等级考试。这样，由于全国计算机等级考试不是教师出题，学生会更加重视计算机知识的学习，他们在学习时会格外尽力，由于有了更明确的目标，学生的学习兴趣也会被充分调动起来。
总之，《计算机应用基础》是一门实践性很强、生活化较强的学科，并且是一门极富创造性的课程，教师如果按传统的先讲后练的讲法，往往会使学生失去学习的兴趣和动力。因此，教师要充分利用学生的好奇、好动、好强的特点，在计算机教学中注重采取不同的教学手段和策略来激发和培养学生的兴趣，让他们打下坚实的计算机基础知识，从而为他们后续学习计算机其他课程打下良好的基础。
参考文献：
关键词： 傅里叶分析； DFT/FFT； DFT频谱校正； 参数估计
中图分类号： TN911.7?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）03?0144?04
Development and current situation of Fourier analysis
ZENG Hai?dong， HAN Feng， LIU Yao?lin
（Collage of Mechanical Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Huhhot 010051， China）
Abstract： With the support of computer technology， Fourier analysis has been fully developed. Discrete Fourier transform （DFT） lays the foundation of engineering application. The fast Fourier transform （FFT） lead it to applicable stage. Since 21st century， speed is no longer the main factor restricting the application of Fourier analysis owing to the development of high speed microprocessor. In order to satisfy the requirement of sophisticated techniques for high accuracy analysis， solving spectrum error under asynchronous sampling has become the most urgent task at present. Some techniques beyond the basic Fourier theory have been adopted in current spectrum correction works， which implies a post?DFT developing direction for seeking universal spectrum analysis method.
Keywords： Fourier analysis； DFT/FFT； DFT spectrum correction； parameter estimation
0 引 言
傅里叶分析已有200多年的历史，目前FFT及其校正算法在工程实际中仍在广泛应用，展现了其不竭的生命力。从傅里叶分析的概念提出，理论完善到面向工程应用以及各种频谱分析技术的出现，每一次里程碑式的跨越，都以计算机技术的发展为推动力。傅里叶分析方法发展到目前已经在信号处理、图像处理、电力和通信等领域获得极为广泛的应用，但是由于傅里叶频谱分析理论一直无法解决非同步采样信号的分析问题，这就迫使该领域的学者必须以一个新的角度来审视这一现状，尝试傅氏理论体系以外的技术方法，只有这样才能为今后离散傅里叶分析方法注入新的活力，改变当前高准确度频谱分析方法进展缓慢的状态。
1 傅里叶分析理论的确立
傅里叶（J.Fourier，1768?1830），法国数学家和物理学家，早在1807年就写成关于热传导的基本论文《热的传播》，其中最大的创新点是用正弦曲线来描述温度的分布。文中有个具有争议性的决断：任何连续的周期信号都可以由一组适当的正弦曲线组合而成。当时审查这篇论文的著名数学家拉格朗日，认为这种方法无法表示带有棱角的信号，因此否定了傅里叶的工作。
1811年傅里叶又提交了经过修改的论文，推导出了著名的热传导方程，并在求解该方程时发现解函数可以由三角函数的级数表示，从而提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数这一论断。傅里叶级数、傅里叶变换理论均由此创立。1822年，傅里叶终于出版了专著《热的解析理论》。这部经典著作将欧拉、伯努利等人在一些特殊情形下应用的三角级数方法发展成内容丰富的一般理论，三角级数后来就以傅里叶的名字命名[1]。
2 离散傅里叶分析方法的提出
DFT的提出是傅里叶分析发展的第一个里程碑，它使得有限长的离散信号可以被变换到频域处理。DFT经历了漫长的理论研究阶段，主要由两个原因造成：DFT算法计算量较大；当时的硬件技术水平有限，无法完成如此大规模的计算。电子计算机的出现及其发展有力地推动了DFT算法的工程应用。本文将结合电子计算机的发展所经历的四个时期来概括DFT的发展过程。
从硬件上划分，电子计算机的发展大概经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代[2]。
第一台电子计算机诞生于在二战期间，于1946年问世，当时取名为ENIAC电子数字积分器和计算机[3]，整机约有18 000个电子管，这个占地面积达170 m2、重达30 t的庞然大物，进行加法运算需要0.2 ms，乘法运算需要0.8 ms。若不计计算机数据存取过程消耗的时间，单从运算所消耗的时间来衡量，做一次1 024点的DFT运算就需要一个多小时。并且由于第一代计算机的特点是，操作指令是为特定任务而编制的二进制机器码，每种机器有各自不同的机器语言， DFT运算的机器化根本无法实现。当时的计算机主要用于科学研究和工程计算，功能的单一性使得在当时的硬件条件下DFT应用可望而不可即。
第二代电子计算机的内部元件使用的是晶体管。1954年美国贝尔实验室研制出第一台晶体管计算机TRADIC，该机装有大约800只晶体管，进行加法计算降低到了15 μs。晶体管比电子管小得多，处理更迅速、更可靠。此时的电子计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。这个时期出现了一些高级计算机语言，以单词、语句和数学公式代替了二进制机器码，使计算机编程更容易。计算机语言的高级化是后期DFT算法实现的重要基础。1958年集成电路诞生，更多的元件可以被集成到单一的半导体芯片上。于是，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。1953年，美国IBM公司开始批量生产用于科研的大型计算机，从此电子计算机走上了工业生产阶段。1964年4月7日，美国IBM公司研制成世界上第一个采用集成电路的通用计算机系列IBM360，加法平均周期是8 μs，这标志着第三代电子计算机已经成型。不计读取指令消耗的时间，运行一次1 024点DFT至少需要128 s，基本解决了一般的离线应用问题。
3 快速傅里叶算法及其应用
20世纪60年代初，在Garwin的研究中迫切需要解决快速傅里叶变换的问题，而Turkey正在做该方面的研究，他概括地对Garwin介绍了一种方法，实质上就是后来著名的Cooley?Turkey算法，在Garwin的迫切要求下，1963年，IBM公司的Cooley根据Turkey的想法编写了第一个FFT算法程序[4]。1965年Cooley、Turkey在Mathematic of Computation 杂志上发表了著名的“An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series” [5]，提出一种快速计算DFT的方法和计算机程序，揭开了FFT发展史上的第一页。该算法使得1 024个点的DFT运算时间降到了原来的[1100，]为傅里叶分析方法赋予了新的生命力，之后被广泛地应用于工程技术领域中，所以FFT是傅里叶分析方法发展的第二个辉煌的里程碑。
在FFT提出时，算法速度依然是制约离散傅里叶变换方法工程应用的主要因素，从FFT的提出到70年代中期，该领域学者依然集中在提高算法速度的一系列研究上，其思路基本延续了FFT算法的思路，主要包括时间轴取基2算法[5]、频域抽取基2算法[6]、基4算法等。
4 频谱校正技术的诞生与演化
在众多该领域研究者致力于算法速度提升的同时，有部分学者注意到DFT在非同步采样时存在误差。以单频信号为例，如果将离散数据序列直接进行频谱分析，其幅值最大误差可达36.4%，相位最大误差高达90°，频率最大误差为±0.5个频率分辨率。于是这部分学者开始了对DFT频谱校正方法的研究：Rife和Vincent在1970年首次提出快速插值傅里叶算法（IFFT），单频信号的幅值校正精度可达10-3，频率精度可达[7]0.001[Δf。]插值法对后续DFT频谱校正理论的发展影响巨大，至今仍然有人在研究其改进型算法，插值法的提出标志着频谱校正方法研究悄悄地拉开帷幕，它是在DFT频谱获得后对其进行处理，即称为DFT后频谱分析方法，这使得离散傅里叶分析方法的分析精度显著提高，使傅里叶分析理论又向前迈了一步。
第四代计算机在70年代初问世，采用大规模集成电路制造。高度的集成化使得计算机的中央处理器和其他主要功能可以集中到同一块集成电路中，这就是人们常说的“微处理器”。1971年英特尔公司研制成第一台微处理器“4004芯片”，将2 300个晶体管集成在面积仅为4.2 mm×3.2 mm的芯片上。从此微处理器的发展进入了快速发展时期。1981年，IBM以Intel8088为CPU的个人计算机问世，开创了今天的“微机”时代。微处理器的问世真正实现了计算机技术向各领域的渗透。计算速度的飞速发展是后续DFT算法由速度研究慢慢转向精度研究的一个重要原因。
在20世纪70年代中期到80年代中期，对提高DFT算法速度的研究达到了一个巅峰，这个时期里主要以Good开创的算法[8]为主导，在该算法的基础上，一维DFT可映射成多维DFT[9]，美国数学家Winograd设计了计算这个多维DFT的方法[10]，也就是现在的Winograd Fourier变换算法（WFTA），这曾对DFT算法研究产生过重大影响，其所需要的乘法次数大约是基2FFT所需乘法次数的[13，]此时基2类算法仍在继续发展，在实践中由于WFTA算法并不像人们预期的那样有效，人们又转回来研究基2类算法，这也是FFT发展的第三个时期。
在这个期间，研究频谱误差校正技术的学者们也越来越多，新的成果陆续发表，1975年，John C. Burges等从事电学领域研究工作的学者采用插值法[11]对加矩形窗的离散化频谱进行了校正， 解决了电学中的离散高次谐波参数的精确测量问题。1983年，Thomas Grandke首次提出加窗插值算法，使频谱分析精度大大提高[12]。对单频信号的分析精度，最大幅值精度小于10-4，频率误差小于[0.000 1Δf，]相位误差小于1°。
从20世纪80年代中期到20世纪90年代中期是个过渡阶段，电子计算机的硬件的发展步入了大规模集成电路时期，1985年，Intel386型芯片可进行多任务处理。微软首次Windows操作系统，这个时期计算机的速度已近发展到每秒以亿次来计了，计算机硬件的发展极大地推动了计算的实时性的实现。此时，离散频谱分析研究领域的研究重点大部分转移到DFT分析的精度上了。除了继承前期经典的加窗插值校正方法外，又有一些新的技术方法产生。1993年丁康和谢明提出了三点卷积法，1994年，谢明、丁康等提出和发展了比值频谱校正法[13]，使内插法系统地成为一种通用的频谱校正方法。20世纪90年代中期，科技进步对计算机发展产生了极大的推动力，运行一次1 024点的FFT需要3 ms。直到今天，运行一次这样的运算所花费的时间已经降到了微秒级。近几年，工业生产对频谱分析精度的要求也越来越高，促使一大批学者致力于频谱误差的研究。研究的信号也越来越丰富，涉及的行业和领域也越来越广。校正信号种类也由以前的单频信号发展到多频信号。1995年刘进明、应怀樵对FFT谱的局部频谱进行细化分析，提出了FFT+FT法[14]，通过该方法对三个频率成分（频率间隔较远）的信号进行校正，频率误差小于0.1%，幅值误差在0.5%左右，相位误差在0.5°之内。1996年Andria和他的同事进一步将内插法扩展到非稳态信号的瞬时估计中。2001年丁康、朱利民等发展了能量重心校正法。2005年吴国乔， 王兆华和黄晓红提出了离散频谱的全相位校正法。2007年丁康、杨志坚和曹翌提出了相位差法+单点FT法。2007年秦树人等提出频域抽取法。2008年陈奎孚等人提出了低频信号的一种DFT频谱校正新方法[15]，在低频信号条件下（周期数从1到8，步长0.02），进行单频信号仿真实验，结果表明幅值误差上限不超过0.3%，相位误差不超过0.3°。这些成果表明DFT后频谱分析方法进入到了百花齐放的阶段，但是由于傅里叶频谱分析理论的缺失而造成的频谱误差问题仍未彻底消除。
5 结 语
为了克服DFT对同步采样的不适应性，在先前的30年里尝试了许多的DFT频谱校正方法，但是仍存在以下问题：
（1） 信号适用性差。多数校正方法仅适用于单频信号，或者间隔较远的多频信号（实际上是将间隔较远的多频信号分别按单频信号校正）；在极端信号条件下（极近频率、极低频率和低信噪比）还存在许多不足[16]。
（2） 无法彻底解决频谱干涉问题[17]]。这也是现有校正方法针对一些特殊信号无法有效使用的主要原因。显然，目前信号频谱分析的水平与现代高端科学技术的要求越来越不适应。面对这一现状，虽然可以通过频谱细化等手段来尽量降低谱线干涉对频谱准确度的影响，但无法从谱线的构成机理上彻底消除该误差，因而制约了高准确度频谱分析技术的发展。
展望未来DFT频谱校正技术的发展，预期最有效的方法是通过建立模型来实现干涉成分的彻底分离，进而给出高准确度的DFT频谱。通过建立解析模型实现理论上的精确求解，达到彻底消除栅栏效应和谱线干涉误差的目的。已有学者开始了这方面的研究[15，18，19]。从工程实用角度来看，这些方法还存在实时性差的问题，但从理论上开启了一个新的研究方向。
总体来讲，DFT后频谱分析理论将得到新的突破，并终将获得能够消除频谱误差、信号适应性强的普适性的频谱分析方法。
参考文献
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关键词：高新技术；传统动画；制作；计算机图像处理技术
中图分类号：F276.44文献标志码：A文章编号：1673-291X（2008）19-0040-02
手绘动画在计算机二维、三维动画的强大攻势下生存环境可谓四面楚歌，手绘动画要想改变现状只能顺应历史发展，通过高新技术来改变以往的生产方式，利用高新技术手段（计算机图像处理软件技术）提高动画生产人员对动画运动原理和视觉调度等进行深入分析和理解，通过计算机动画技术辅助解决动画理解难度和绘制难度，在保留以往艺术特点的同时并通过技术处理彻底解决视频频闪的缺陷障碍，基于以上原因我专门针对传统手绘动画展开研究。
一、使用三维动画技术进行动作模拟，解决手绘动画原画设计中动作绘制难度
计算机三维动画技术的真实动作模拟性以及可生成静帧序列图像文件就完全解决掉了摄像机的缺点，同时又可以生成与动画格数相等的画面，使动作绘制更加简单易懂和方便。首先在三维动画软件里建好相关模型，帖好材质和贴图，按照动画里需要的光源架设好灯光方向，使用3ds max中动力学技术和其他动画技术进行物体的动画设置，按照动画分镜头台本设置的机位架设好相机，然后生成静帧序列图像文件保存，动画绘制人员根据生成静帧序列图像文件逐张绘制即可完成。
二、使用计算机图像处理技术对进行手工绘制的画幅进行调整，解决手绘误差造成的视频频闪问题
1.在传统手绘动画片中一般将前层人物和背景层合在一层上进行绘制，这样增加了绘制的工作量即背景在无变化的情况下每格重复的绘制，也增加了绘制不统一形成严重的视频频闪现象，而现在大多计算机图像处理软件都具有分层功能和图层叠加原理，所以使用计算机图像处理软件图层叠加原理和动画分层制作原理相结合，将动画片中分镜头台本中背景脱离运动体层分开进行描线和上色绘制，也就可以解决在传统手绘动画时每格都要绘制背景，这样既减少了绘制工作量又解决了因背景每格重复绘制不统一而出现一部分视频频闪。
2.在传统手绘动画片时技术再好绘制再统一，但由于客观存在的误差是无法避免的，加上动画绘制由多人进行绘制完成就更加避免不了上色不统一和绘制误差，而计算机图像处理软件都具有强大的图像处理功能，所以使用计算机图像处理软件调色、图章等工具，将动画片中动体进行描线和上色后进行扫描或者拍摄，对扫描和拍摄偏色、漏线以及由于绘制人员上色用笔轻重、方向，用色偏差不一致进行逐帧调整和修改，使其手工绘制达到了基本统一，这样又解决了一部分视频频闪问题。
三、使用计算机图像处理技术对手工绘制后的画幅进行抠像和通道处理，解决手绘运动物体灯光投影与背景分层绘制后合成不协调的难题
将运动的人与物分离出背景后进行手工上色时，动体的投影处理如何正确在后期合成时完美是一个难以解决的问题。如果采用软件技术生成物体的投影就会失去传统手绘的特点和效果， 由于计算机图像处理软件Photoshop可以在图像文件内记录Alpha通道信息的特点，所以将上色好的扫描或者拍摄进入的画面逐格进行选区抠像处理，将抠像后的图像（即将动体和投影以外抠掉）记录为Alpha通道信息并存储为TIF格式。但是本动画故事主要发生在室外物体投影为散光效果，投影边缘比较虚化，如果简单进行抠像处理调入后期软件合成时投影就会死板或者边缘僵硬和抠像不完整而留有白边显得不干净，经过多次实验后得到了一个很好的解决方案：一般情况下Alpha通道存储时黑色区域将存储为透明，白色区域将存储为不透明，介于黑白区域之间的灰色将存储为半透明。为了让投影与背景过度柔和实现室外散光效果所以在投影处理中要将生成的新Alpha通道既投影生成Alpha通道时的白色区域周边处理为灰色，这样将图像调入后期合成软件进行合成时投影周边存储为半透明的缘故就消除了僵硬使其投影周边比较虚化，投影和背景也就十分协调了，也就达到了室外散光的投影效果。
四、使用计算机后期合成软件多层合成技术对镜头进行多个动体元素分层绘制再合成处理，解决手绘大场面镜头绘制的难度
在以往的传统手绘动画片中由于绘制的难度所以都不能进行绘制大场景多人物运动的画面镜头，如何完成进行绘制大场景多人物运动的画面镜头又不失去传统手绘动画的效果和特点以及又能增加动画的故事氛围呢？而计算机后期合成软件具有层合成功能，再引用现代动画片分层制作技术对动画分镜头场景和运动体进行分层绘制，然后再将绘制好的各层按照原定的图层顺序调入后期合成软件中进行合成即可。在进行分层时各动体大小可以不按照远近关系进行绘制，以免远处物体太小不易绘制，但调入后期合成软件后各层必须按照远近关系进行调整好大小的透视关系，另外各动体分层时一定按照透视原理进行绘制，不然调入后期合成软件进行图层合成时不匹配，再有就是调入的各层要按照空气透视原理进行远近色彩关系处理。
五、使用计算机后期合成软件三维合成技术，解决手绘动画中焦距变换、镜头景别、（镜头）场面/空间调度的实现
在传统动画片制作中镜头调度也就是“移动镜头”的拍法镜头或者摄影机是不动的，（视距不变的情况下）是通过“移动背景”作横向、竖向、弧向运动来实现的，所以说传统动画片的“移动镜头”与其说是“移动镜头”倒不如说是“移动背景”或“人景移动”，但是制作出的效果比较单一和不真实。但随着计算机三维动画软件的发展，实拍影视剧移动镜头能在三维虚拟空间中得以广泛运用，同时后期合成软件三维空间合成也得到了运用。而传统手绘动画片要制作移动镜头配合后期合成软件的三维空间合成技术也就可以抛弃以往制作模式，也就可以更方便、简单、真实实现移动镜头的制作了。
将图层调入后期合成软件里，首先转换为三维图层，创建一相机层，在合成窗口里调整好相机与图层的距离关系和图像景别，后在图层窗口和合成窗口中对相机进行向前、向后移动便记录动画，推拉镜头也就真实得以实现了。还可以根据人、物与相机距离远近对图层田加模糊特效便记录动画也就可以实现镜头焦距变化效果。另外在图层窗口和合成窗口中对相机目标点进行由左至右或由右至左移动到对称相反方向的位置便记录动画，以及对相机目标点进行由上至下或由下至上移动便记录动画，摇镜头也就真实得以实现了。
在进行推拉镜头制作时相机会产生景深的变化效果，也就是相机在移动过程中景物会因距离的拉远而逐渐变模糊。要制作镜头景深效果可以运用计算机后期合成软件图像模糊特效进行处理，也就是在多层图像和转换为三维空间合成以及创建相机图层的前提下相机不断原离各图层，并对各图层逐步实现由清晰到模糊处理便记录为动画。
六、使用计算机后期合成软件三维合成技术中的灯光和粒子特效，解决手绘无法完成的如喷泉、霓虹灯、舞厅转动灯光特效
1.舞厅转动灯光效果的实现
在前面我们通过三维动画软件的帮助解决了舞厅转动灯光的绘制难度，但是灯光照射到舞厅各角落的光点却绘制带来困难，因为光点在不停移动和变化。在计算机后期合成软件中三维空间合成技术具有模拟灯光照射效果功能为动画制作提供了解决方案。首先将合成好的舞厅场景调入后期合成软件AE中，再将合成图层转换为三维合成图层，创建多个灯光图层便设置为不同颜色灯光，然后调整好各灯光图层的位置既调整为一个放射状球形，便与先前绘制各灯光颜色相对应，最后对各灯光图层先后制作灯光旋转动画便可。
2.喷泉、霓虹灯效果的实现
由于传统手绘动画片中绘制城市夜景如喷泉、霓虹灯效果是极其困难和复杂的，而计算机后期合成软件的粒子特效解决了这一难题。首先将合成好的城市夜晚场景调入后期合成软件（Combustion）三维合成文件中，在特效菜单中创建一喷水粒子和多个闪烁粒子便调整好各项粒子参数，要特别注意由于空气透视场景的变化既调节好前后各粒子的大小和粒子强度，最后进行合成输出即可。如果需要制作运动镜头，同样的方法将相机（软件中创建的虚拟相机）架设于背景层和粒子之前便进行相机动画设置（镜头调度）即可。
七、结语
关键词：网络文化;计算机;互联网;人文精神
中图分类号：TP14文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）01-0261-02
随着计算机技术和通信技术的飞速发展，以Internet为标志的国际互联网迅速在世界范围内普及开来，其功能作用也日益强大，现代社会越来越呈现出网络化、一体化的趋势，计算机网络是当今世界最为激动人心的高新技术，是计算机技术与通信技术相结合的产物，是信息时代最重要的基础设施。随着计算机网络的应用与发展，网络文化已悄然登上了人类的文化舞台，并逐渐渗透到社会的各个阶层、各个成员，渗透到人们的生活、学习、工作的各个方面，并呈现出欣欣向荣的活力。
（1）从分散的构成要素到统一的人文精神。要弄懂网络文化，必须首先要考察和反思什么是文化。“文化”这一概念的涵义在国内外已经争议一百多年，各国学者说法不一，文化的定义也不胜枚举。“辞海”中关于文化的解释是：“广义指人类在社会实践过程中所获得的物质、精神中的生产能力和创造的物质、精神财富的总和。狭义指精神生产能力和精神产品。包括一切社会意识形式：自然科学、技术科学、社会意识形态。有时又专指教育、科学、文学、艺术、卫生、体育等方面的知识与设施。”与之相对应，广义的网络文化是指人类在社会实践过程中，依靠信息、网络技术所进行的物质、精神活动及其活动所创造的物质、精神财富总和。而狭义的网络文化是指基于信息、网络技术之上的精神生产能力和精神产品。可见网络文化直接脱胎于网络技术，是传统文化与现代最新科学技术相结和的产物，是一种彻头彻尾的技术文化。它以网络为载体，以计算机技术和通信技术的融合为物质基础，以发送和接收信息为核心，以沟通交流为目的。
网络文化作为一种技术文化，其构成要素决定了其具有革命性，开放性，创新性和广博性等的特点，当计算机作为一个庞大的“圣物”被摆放在实验室和大公司的库房里，被高贵的技术“僧侣们”守卫着的时候，是不可能产生文化现象的，正是因为美国上个世纪六、七十年代，一批具有反叛精神的电脑黑客的存在，拉开了计算机革命的序幕，他们挑战权威，打破了规则，在计算机发展史上，不断地革命，不断地突破，从而使这些庞然大物得以进入千家万户，甚至可以自由地携带，形成了今天的个人电脑，并且使电脑具有联网功能发展为网络具有电脑功能，使电脑的魅力得以空前展示，由于互联网是世界上所有的网络首尾相连，既无始点也无终点，世界有多大它就有多大，而它上面流淌的信息，能汇聚成浩渺海洋，世界有多少信息，它就有多少信息，各种信息文化在上面交流、碰撞，形成了一个开放、广博网络空间。而网络文化各构成要素作为网络文化的物质基础，必然统一在网络主体所具备的人文精神上。也就是说：只要网络主体在网络活动中发扬革命的、开放的、创新的和广博的（兼容的）精神，就能真正实现网络文化各构成要素的统一，就能使网络文化赖以生存的以网络技术为代表的一系列高新技术不断地发展创新，从而达到网络文化的不断发展和完善。
（2）从计算机到电脑。电子计算机从某种意义上也叫电脑，是现代科技创造的一项奇迹，是人类历史上最伟大的发明之一，是几千年人类文明发展的产物，追要溯源，电子计算机是由原始的计算工具发展而来的，自从人类社会形成以来，人们在生产劳动和社会活动中产生了计算的需要，随着社会的进步和生产的发展，这种计算活动日趋复杂化，而计算工具也经历了从简单到复杂，从低级到高级的演变和发展。
①机械计算机。远古时代，人们为了计算牲畜的头数和群体的人数，首先想到的是用手和手指作为计算工具，由于它方便，灵活，至今仍为人们表达简单数字时所常用。为了表达更多的数目，人类出现了用石块、贝壳、结绳和小竹棍的不同摆法等来进行计数。后来，由于所要表示的数不断增大，又创造出了算盘，这是计算工具发展史上的第一次重大改革；算盘能方便地进行加、减、乘、除四则运算。时到今日，还在我国以及一些亚洲国家广泛使用。
②自动计算机。本世纪初是机械式计算机向自动化发展的时期，也就是说，计算机在这时期真正实现了现代化，在这段时期出现的计算机中，最具代表性的是由艾肯研制的有“继电器计算机”之称的MarkI，这种计算机用继电器作为开关元件，它的运算是按照操作员事先编好的一系列指令自动进行，这意味着运算操作不需要操作员进行干预，而是进行自动运算，它的诞生标志着计算机真正实现自动化，以后MarkI作为第一台数字式自动计算机被保存下来。
③电子计算机。随着电子技术的发展，用电子管代替继电器作为开关元件来制造计算机的条件已具备，在这种情况下第一台真正的电子计算机ENIAC于1946年出现了。与以前的计算机相比，ENIAC无论是机器结构还是在运算速度上都有着突破性的进步，它的诞生宣布了电子计算机时代的到来，当时英国无线电工程师协会的蒙巴顿将军把NEIAC的出现誉为“诞生了一个电子的大脑”，“电脑”的名称由此流传开来。
由于电子技术的不断发展，使得电子计算机得以迅猛发展。在短短六十多年时间里，电子计算机的发展经历了电子管，晶体管、中小规模集成电路，大规模和超大规模集成电器四个时期，并相应地形成了第一代电子计算机，第二代电子计算机，第三代电子计算机和第四代电子计算机。目前人们正在研制的第五代电子计算机是以人工智能为基础，它将有处理人的自然语言的能力，能够实现人机对话，而且有高度的智能，其功能将大大超过现有的各种计算机，使计算机的“电脑”作用真正发挥出来，并逐渐地向“人脑”接近。
（3）从阿帕网(ARPANET)到国际互联网（Internet）。计算机网络是利用通信线路将地理上分散的，具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使更多的计算机可以方便地传递信息，互相共享硬件、软件、数据等资源。计算机网络的发展经历了从简单到复杂，从单机到多机，从终端与计算机之间的通信到计算机与计算机之间直接通信的演变过程，分为四个阶段。
①联机终端网络。联机终端网络出现在20世纪50年代到60年代中期，当时计算机比较少，远程终端利用通信线路与计算机主机连接，多个终端共享主机的资源，这个系统属于第一代计算机网络，它只是计算机网络的“雏形”，还没有真正出现“网”的形式。
②多机系统的互联。随着计算机应用的发展，把分散在不同地点的计算机互联起来，使各计算机之间进行信息交换，互调软件，实现互联的计算机之间的资源共享，这就是多机系统的互联，属于第二代计算机网络，发展和使用时间大概在20世纪60年后期，属于计算机网络的形成阶段，这时才真正具有“网”的概念。美国1969年建成的ARPANET就是典型的代表，它后来演变成了现在的Internet。
③标准化的计算机网络。这个计算机网络，时间从20世纪70年代末到80年代初。不同的计算机厂商研制设计各自的网络体系结构，它们的产品之间很难实现互联，这样各个公司的网络产品组成的计算机网络系统形成了“封闭系统”。为此，国际标准化组织（ISO）于1977年成立了专门机构研究和制订网络通信标准，并于1984年正式颁布了“开放系统互联参考模型”（OSI）国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。从此，进入了第三代计算机网络，这是计算机网络的成熟阶段。
④网络互联与高速网络。这一阶段从20世纪80年代末到现在。计算机网络的设计和应用得到迅速的发展。人们通过计算机网络传输信息、检索需要的信息已经成了为日常工作和生活不可缺乏的组成部分。各种技术的广泛应用，促使了计算机网络技术的飞速发展，使计算机网络进入了一个崭新的阶段，这就是第四代计算机网络。Internet就是典型的代表。
（4）从原子到比特。20世纪40年代以来，科学技术得到进一步的发展，人们开始认识到不仅物质、能量可以作为资源，信息也是一种资源，甚至是更为重要的资源。1946年，第一台电子计算机的诞生宣告了人类文明迈入了信息时代，人类社会进入了信息社会，以信息和通信技术为代表的新技术对世界产生了重大影响，渗透到社会生活的方方面面，一夜之间“信息”成了人们生活中最常提的词汇之一。
那么，作为一个重要概念，信息到底是什么呢？有人统计世界上已经公开发表的信息概念与定义，约有39种之多，从不同的角度理解，有不同的含义。一般说来，信息就是由信息源（自然界，人类社会）发出的被使用者接受和理解的各种信号。信息并非事物本身，而是表征事物之间联系的消息，情报指令、数据或信号，往往以语音、文字、数据、图象等形式出现。它和物质、能量一起构成了信息社会发展的三大支柱资源。
自从人类诞生于地球，也就出现了信息，同时信息的传递也就开始了，在人类诞生之初，以身体作为唯一的传递方式，人体的动作、表情、眼神，以及所发出的不成“文”的声音，都是一种原始的信息传递方式，这是原始人类生存的需要，还不是我们现在所理解的“信息传递”。后来，经过人类漫长的历史进化，形成了语言，创造了文字，发明了造纸和印刷术，使信息的传递方式不断地突破创新，随着科技的进步，19世纪中期，电报，电话相继出现，使信息传递方式发生了根本性变革，开创了人类利用电传递信息的历史，拉开了电信时代的序幕，产生了现在意义上的通信技术。后来，随着计算机的发明和计算机技术的发展，通信技术和计算机技术的结合产生了网络技术，而计算机网络的广泛应用，又促进了通信技术的发展，使通信技术由模拟通信走向数字通信，从而使信息的传递以原子形式散发如报纸、书籍等转向以比特方式进行。“比特”是英语bit一词的音译，是由binary（二进制的）和digit（数字）两个词压缩而成，所以，bit即“二进制数字”，亦即0或1。任何信息都能转化成只用若干个0或1来表示的数字，每一个0或1被称为一个比特。而计算机也只有当信息转化成数字后才能对它们进行处理。所以计算机的世界是一个数字化的世界，也就是比特的世界，而计算机网络是一个数字化的网络，也就是比特的网络，在信息社会中，人们生活在比特的世界中；比特成了人类的一种生存方式。在这个意义上，人类也就超越了原子时代，而跨入了比特时代，亦即信息时代。
参考文献
人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题，学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高，最终地球上所有的能最将转换为计算的结果一造成熵的降低，这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的，因此，传统电子计算机的计算能力必有上限。而以mM研究中心朗道为代表的理论科学家认为到2l世纪30年代，芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度．此时，导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律一牛顿力学沿导线运行，而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象，从而导致芯片无法正常工作：同样，芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸后，晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。哲学家和科学家对此问题的看法十分一致：摩尔定律不久将不再适用。也就是说，电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在2l世纪前30年内终止。著名科学家，哈佛大学终身教授威尔逊指出：“科学代表着一个时代最为大胆的猜想。它纯粹是人为的。但我们相信，通过追寻“梦想一发现一解释一梦想”的不断循环，我们可以开拓一个个新领域，世界最终会变得越来越清晰，我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的。”
二、各种新型计算机
硅芯片技术高速发展的同时，也意味看硅技术越来越接近其物理极限。为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机的体系结构与技术都将产生一次量与质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机、纳米计算机等，将会在二十一世纪走进我们的生活，遍布各个领域。
（1）量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。量子计算机(quorum computer)是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机是通过量子分裂式、量子修补式来进行一系列的大规模高精确度的运算的。其浮点运算性能是普通家用电脑的CPU所无法比拟的。量子计算机大规模运算的方式其实就类似于普通电脑的批处理程序，其运算方式简单来说就是通过大量的量子分裂，再进行高速的量子修补，但是其精确度和速度是普通电脑望尘莫及的。
（2）光子计算机。现有的计算机是由电子来传递和处理信息。电场在导线中传播的速度虽然比我们看到的任何运载工具运动的速度都快。但是，从发展高速率计算机来说，采用电子做输运信息载体还不能满足快的要求，提高计算机运算速度也明显表现出能力有限了。而光子计算机以光子作为传递信息的载体，光互连代替导线瓦连，以光硬件代替电子硬件，以光运算代替电运算，利用激光来传送信号，并由光导纤维与各种光学元件等构成集成光路，从而进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中，不同波长、频率、偏振态及相位的光代表不同的数据，这远胜于电子计算机中通过电子状态变化进行的二进制运算，可以对复杂度高，计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。
（3）分子计算机。分子计算计划就是尝试利用分子计算的能力进行信息的处理。分子计算机的运行靠的是分子晶体可以吸收以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。凭借着分子纳米级的尺寸，分子计算机的体积将剧减。
三、探究研究策略的依据
笔者认为开展计算机发展史研究的一种思路是：本着实用主义的态度，分阶段提取计算机发展过程中的关键问题。围绕这些问题展开研究，尤其要着力于问题解决过程中碰到的困难，以及问题解决后发现的新问题。
（1）“实用主义”无褒贬之分。弥补对计算机发展的历史认知，不宜再去重做实验，推倒人类已有的技术规范重来：只能进一步的学习和研究，在研究和学习中发现问题，找出规律。同时，“实用’，也是发挥后发优势的应有之义。
（2）紧紧围绕“问题”。在科学发展的历史进程中，问题要比问题的解决更重要，“一个好的问题堪比一所好的大学”计算机的发展也是在不断地提出问题、解决问题中发展进步，每一次问题的提炼和解决都促进了计算机水平得到一次升华和提高。
（3）事物的发展是动态的，已有问题的解决必然带来新的问题新的问题是对已有问题解决方法的挑战与审视，抑或是新科学新技术寻找用武之地发挥作用的要求，尝试主动提出可预见的问题并设法解决是现代思维方式的一个显著特征，爱冈斯坦曾说：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，正是这个意思。提新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，这一切需要有创造性的想象力。往往是获得认识突破的契机，这种习惯或者素养是极其宝贵的。
四、结束语
计算机是20世纪人类最伟大的发明之一。在这个世纪之交，知识经济时代呼啸而来，作为知识和信息的处理、传输和存储之载体的计算机。在即将来临的2I世纪，将会不断地开发出新的品种。而这些新颖的计算机的发展将趋向超高速、超小型并行处理和智能化。为达到预想的目的各种新型材料将被运用到新型计算机的开发当中，如量子、光子分子等。未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，对人类社会的发展产生深远的影响。
参考文献：
[1]刘科伟等．量子计算与量子计算机．计算机工程与应用，2002(38)
[2]王延汀．谈谈光子计算机．现代物理知识，2004，(16)．
【关键词】发展史；基本概念；任务；作用；应用分析；未来前景
1 继电保护的发展史
电力系统发生短路是不可避免的，伴随着短路，则电流增大。为避免发电机被烧坏，最早采用熔断器串联于供电线路中，当发生短路时，短路电流首先熔断器，断开短路的设备，保护发电机。这种保护方式，由于简单，时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展，用电设备的功率、发电机的容量增大，电网的接线日益复杂，熔断器已经不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出现了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理，导致了1920年后距离保护装置的出现。20世纪50年代，随着晶体管的发展，出现了晶体管式继电保护装置。60年代，有了用小型计算机实现继电保护的想法。90年代后半期，数字式继电保护被大量运用。
2 电力系统继电保护的基本内容
2.1 基本概念
系统中电气元件发生故障和不正常运行状态虽然无法避免，但是系统发生事故却可以预防。一方面加强电力设备的维护和检修；另一方面在电力系统中每个元件上装设一种有效的继电保护装置，当电气元件发生故障和不正常运行状态时，该装置能迅速作用于断路器，切断故障元件的供电，或向值班人员发出信号以及时进行处理，就可以大大减少发生事故的机率。这就是继电保护的基本概念。
2.2 任务和作用
1）有选择性地将故障元件从电子机械系统中快速.自动地切除，使其损坏程度减至最轻，并保证系统其他无端障部分继承运行。
2）反应系统的不正常工作状态，一般通过发出警报信号，提醒值班人员处理。在无人值班情况下，继电保护装置可视设备承受能力作用于减负荷或延时跳闸。
3）继电保护装置还可以和电力系统其他自动装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电的时间，尽快恢复供电。
综上所述，继电保护在电力系统的主要作用是通过预防事故或者缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。
2.3 基本要求：
1）可靠性：指保护该动作时动作，不该动作时不动作。确保切除的是故障设备或线路。
2）选择性：指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。避免大面积停电。
3）灵敏性：指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。保证有故障就切除。
4）速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障。其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
2.4 基本原理
继电保护的基本原理是利用被保护线路或者设备故障前后的某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。
3 电力系统继电保护技术的应用
3.1 电力系统继电保护功能应用的分析
在电力系统继电保护的应用中广泛用到了继电保护装置的电容器保护、主变保护、母联保护以及线路保护等功能。这些功能的应用，能够有效的对电力系统输变电过程中的设备进行保护从而避免了故障的发生，节省了资金。
3.2 网络背景下继电保护技术应用的分析
现代自动化技术的快速发展，在电力系统继电保护技术中广泛使用了网络、计算机科学以及综合自动化等技术。这些现代化自动化技术的结合和运用，使得现代电力系统继电保护装置更加智能化和网络化。首先，单片机技术在电力系统继电保护中的运用，使继电保护达到了微机化，为继电保护装置提供了更为精确和灵活的操作。其次，计算机技术和网络技术在继电保护装置的广泛应用使得继电保护工作更为网络化、信息化。在加快了数据处理的速度的同时有效的达到了远程故障调节在线监控与报警信号等目的。此外，网络技术、计算机技术、通信技术的综合运用。在电力系统继电保护装置和中心监控系统之间建立起紧密的关系，节省了相关工作人员监控调节的步骤，使得工作更加智能化。
