计算机科学与技术发展趋势探讨

王翡

【期刊名称】《新西部（中旬刊）》

【年(卷),期】2016(000)005

【摘要】本文分析了计算机科学与技术的发展特征与发展趋势,指出了计算机技术发展过程中需要注意的问题.要优化计算机科学与技术发展的外部环境;加强对国内计算机科学与技术发展的支持;加快现代创新型人才的有效培养.

【总页数】2页(93,110)

【关键词】计算机科学技术;专业性;人才培养;发展趋势

【作者】王翡

【作者单位】陕西省石油化工学校陕西西安710061

【正文语种】中文

【中图分类】

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浅谈对计算机科学与技术的认识

浅谈对计算机科学与技术的认识【摘要】计算机科学与技术的发展日新月异，现如今计算机科学与技术已经成为人类生活必不可少的一部分，它的问世毫无疑问地改变和发展了人们生活，推动了现代文明的进步。目前各国在计算机科学技术发展方面逐渐加大了投资力度，计算机已经成为综合国力竞争的重要组成部分。本文笔者将对计算机科学与技术进行简要的分析，谈谈自己对计算机科学与技术的认识。【关键词】计算机科学；技术；认识计算机科学与技术从诞生到现在，经历了无数次的突破：它最初的设计是单纯的来提高处理速度的高速计算器，到目前可以帮助人类解决大多数问题的智能机器，许多人继续研究对这一课题进行研究，使人们可以轻松享受由计算机带来的便利。一、计算机科学与技术的理解计算机科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论和自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代后期。计算机科学是用来研究计算机设计、制造及计算机信息获取、存储表示、处理控制等理论和技术的学科，是描述和变换信息的算法，包括其理论、分析、设计、实现和应用的系统研究。计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科，从抽象的算法分析、形式化语法等，到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。计算机技术是研究计算设备的科学技术，它的内容非常广泛，可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括：运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器（CPU）设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。二、计算机科学与技术的发展从1946年第一台计算机的出现算起，计算机的发展已有六十多年，计算机无论从运算速度、缩小性、降低成本或者开发上都得到了质的飞跃。 2.1“技术突破”型科技逐渐让位于“系统合成”型的科技早期的三大发现（达尔文学说，能量转换，细胞学），在1925--1950年重大科技突破有40多件。而19世纪40年代至50年代则为原子能、计算机、空间技术等寥寥几项。50年代后这种技术突破是越来越少了，70年代至今，我们人类似乎在循环一个周期，我们将从前的科学原理及技术挖出挖深，并且把他们有机的结合在一起，从而形成新的技术。就好像计算机基本原理虽然有了极大的发展，但论起基础仍然没有离开100年前关于程序与存储的设想。而阿波罗宇宙飞船技

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《计算机前沿介绍》读书报告 ——人工智能为人类开启无限可能随着计算机信息技术的迅猛发展，计算机技术的应用迅速渗透到社会生活的各个方面，计算机日益成为人们学习、工作和生活中不可缺少的基本工具之一，而且我也清楚地认识和感受到了随着以计算机为核心的信息技术在各个领域中的广泛应用。通过这次选修《计算机前沿技术》课，经过一学期的学习和实践，我深深体会到：计算机信息技术在高科技飞速发展、市场竞争异常激烈的今天，任何人不能只停在原有传统知识的认识上，只有不断学习计算机信息技术，通过计算机信息技术不断完善自己，通过计算机信息技术不断充实自己，才能在当今社会中立于不败之地。随着信息技术的高速发展，计算机无时无刻在伴随着我们，也给我们在学习和生活中增添了许多乐趣。通过这学期选修的《计算机前沿技术》，我了解到了计算机的发展史和其最基本的相关理论知识和工作原理以及计算机领域最前沿的技术，而我最感兴趣的是人工智能领域。人们对人工智能的定义是：研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。人工智能将涉及到学科有计算机科学、心理学、哲学和语言学等。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科，其范围已远远超出了计算机科学的范畴，人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系，人工智能是处于思维科学的技术应用层次，是它的一个应用分支。从思维观点看，人工智能不仅限于逻辑思维，要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展，数学常被认为是多种学科的基础科学，数学也进入语言、思维领域，人工智能学科也必须借用数学工具，数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用，数学进入人工智能学科，它们将互相促进而更快地发展。人工智能的概念很宽，所以人工智能也分很多种，我们按照人工智能的实力将其分成三大类。弱人工智能(ANI): 弱人工智能是擅长于单个方面的人工智能。比如有能战胜象棋世界冠军的人工智能，但是它只会下象棋，你要问它怎样更好地在硬盘上储存数据，它就不知道怎么回答你了。强人工智能(AGI): 人类级别的人工智能。强人工智能是指在各方面都能和人类比肩的人工智能，人类能干的

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所谓全光网，是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 ? 图1 全光网的结构示意图 ? ? 2、全光网的优点 ? 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点： ? （1）省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，省掉了大量电子器件，大大提高了传输速率。

? （2）提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术，以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。 ? （3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或加入某个波长。 ? （4）可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的，因而可靠性高。 ? 3、全光网中的关键技术 ? 光交换技术 ? 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分／频分（WD／FD）光交换，以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空

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光通信中的重要技术及发展趋势 [摘要] 随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,而光通信技术在过去几年中也有了长足的发展,光纤通信凭借其传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中绝大部分是通过光纤传输的。本文主要讨论在光通信中的主要技术以及未来光通信的几个发展趋势。 [关键词] 光通信光接入光交换全光网无线光通信随着用户对接入带宽要求的日益增加以及三网融合后对数字高清信号的传送,对运营商接入侧及骨干核心传输有了更高的要求,而光通信在其中起了举足轻重的作用,光通信技术的发展决定了电信业的未来方向,近几年,不论在接入层以及核心层,光通信技术都有了长足的发展。 1.在接入层: 1.1无源光网络(PON) 无源光网络主要用于解决宽带最终用户接入终端局的问题,由于这种接入技术使得接入网的局端(OLT)与用户(ONU)之间只需光纤、光分路器等光无源器件,不需租用机房和配备电源,因此被称为无源光网络。无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。目前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON。无论是核心网、传输网还是接入网,其发展的首要因素就是业务,是终端用户的需求。从业务发展现状来看,高带宽的消耗业务逐步涌现,带宽提速成为迫切需求,而PON以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为宽带接入的热点,它在提供业务组合的同时,实现了高可靠性和高性能,已经成为了下一代光接入网的发展方向。 1.2无线光通信技术从光纤骨干网到用户之间的”最后一英里”,如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决”最后一英里”的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。无线光通信因为无需频率申请,机型小方便架设,能够简单的解决最后一英里的问题,为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的

浅析我国计算机科学与技术专业的问题

浅析我国计算机科学与技术专业的问题与解决方案

目录 1. 计算机科学与技术专业的社会需求 (3) 1.1 我国当前的就业形势与前景 (3) 1.2 我国发展对计算机科学与技术专业的需求 (3) 2. 我国计算机科学与技术的发展现状和存在的问题 (4) 2.1 我国计算机科学技术专业的发展 (4) 2.2 我国计算机科学与技术专业存在的问题 (4) 3. 改善措施 (4) 3.1 提高自身的综合素质 (4) 3.1.1 加强基本素质培养 (4) 3.1.2 加强基础知识的培养 (5) 3.1.3 加强实践能力和解决问题的能力 (5) 3.1.4 增加知识面 (5) 3.2 完善计算机科学与技术专业的理论体系和考核机制 (6) 3.3 拓宽学生的就业渠道 (6) 4. 结束语 (6) 5. 参考文献 (7)

提要信息技术是一项新兴的高科技产业，有着巨大的潜力和广阔发展前景。随着工业经济向知识密集型产业的转化，信息产业必然会成为世界第一大产业。随着社会的发展，近年来一个突出的问题就是人才短缺，程序设计、研究人员、工程师和计算机分析家满足不了众多公司的需求[1]。然而，在我国却出现了奇怪的现象：社会需要大量的计算机科学与技术人才，但高校培养的计算机科学与技术专业毕业生的就业状况却正处于下降的趋势。针对这一现象，本文通过分析当前现象提出了如下建议：1. 提高自身的综合素质；2. 完善计算机科学与技术专业的理论体系；3. 拓宽就业渠道。 1. 计算机科学与技术专业的社会需求 1.1 我国当前的就业形势与前景 2011年，我国高校大学毕业生人数达660万，是近年来的最高值，占城镇新成长劳动力总量的一半以上。而自从2008年一场突如其来的国际金融危机，又使许多企业减少了新增的岗位，甚至放弃了每年例行的校园招聘。一增一减，高校毕业生就业压力不断加大。未来5到10年，是中国就业形势最为严峻的时期。农村和农业劳动力需求急剧萎缩向城镇和非农产业挤出；农村青年向城镇的转移就业供给压力很大；供给劳动力的知识水平逐步提高，与产业的不适应性之间产生结构性矛盾；工业因资本有机构成提高而吸收劳动力就业的能力逐步下降；服务业和小企业的发展因发展模式和体制方面的原因，需求前景不十分明朗。未来10年，劳动力就业问题，从供给规模太大的矛盾转向了结构错位的矛盾，从以供给为主要方面的矛盾转向了以需求为主要方面的矛盾。面对计算机专业学生纷繁复杂的就业形势，学校如何制定正确的策略和措施，调整计算机专业人才培养目标及培养计划，把计算机专业的学生培养成为适应人才市场需要的软件人才。计算机专业学生如何根据当前就业面临的机遇与挑战，确定自己的发展目标，把握自己的择业期望值，坚持正确的择业原则，对计算机专业学生的顺利就业具有十分重要的现实意义[2]。 1.2 我国发展对计算机科学与技术专业的需求计算机的普及性和网络提供的信息便捷性，计算机科学与技术专业具有很强的可实践性。随着工业经济向知识密集型产业的转化，信息产业必然会成为世界第一大产业。面对当前的机遇和挑战我们要认清现状，通过正确的学习方法，使自己成为构建和谐社会的栋梁之才。相对于技术网络技术而言，网络工程方向就业前景良好，学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作，也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作；软件工程方向就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作；通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作；网络与信息安全方向宽口径专业，主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为

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机不在只用于军事和科学研发部门，它逐渐走入了中小企业及一般家庭。直到20世纪90年代后，计算机科学计算得到了迅猛的发展，广泛应用在军事、金融、贸易、机械、医疗等领域。目前，计算机已成为普通电子产品进入“寻常百姓家”，它改变着我们的生活方式。二、计算机科学与技术的发展现状 1.普及性与发展性我国计算机科学与技术的发展主要分为4个阶段：第一阶段是1987年9月14日钱天白教授向德国发出的电子邮件，这篇名为“越过长城，走向世界”的邮件代表着中国互联网计算机时代的开始。第二阶段是在1990-1997年，中国计算机科学与技术不仅仅局限于科学院，已从科学院逐渐向广大群众过度，少数群众拥有计算机并联通互联网。第三阶段是在1998-2000年，这几年中国网民数量直线增长，计算机革命从此在中国大地上展开。第四阶段是步入21世纪后，中国计算机产业迅速膨胀起来，截止到215年12月，中国网民数量高达亿人，居世界首位，在数量迅速增长的同时，也促使着我国经济形态的改变。 2.专门化与综合化第一，计算机科学技术的专业化是指在各个领域应用的专业化。如财务部门经常使用的金蝶财务软件，多媒体制作领域经常使用Adobe Flash CS6，集团公司信息传达

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2、全光网的优点基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点：（１)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输速率。 (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。（3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或加入某个波长。 (４)可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。３、全光网中的关键技术３.1光交换技术光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分（SD）、时分（TD)和波分／频分（WＤ／FD）光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的

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浅谈计算机科学与技术的发展趋势我国近年来整体经济建设发展非常迅速，各行业有了新的发展机遇。随着我国经济的快速发展，科学技术的研究和探索得到了迅速的发展。计算机科学技术在人们的生活和生产中发挥着重要的作用，在各行各业中发挥着至关重要的作用。计算机科学技术的发展提高了人们的生活水平，促进了社会的全面发展。标签：计算机科学与技术；发展趋势引言科技的发展，时代的进步，使得我国快速进入现代化发展阶段。在我们所熟知的工作行业与领域中，都有计算机科学与技术提供相关的技术帮助，才能拥有当前快速的发展体系。随着社会的发展，它已经广泛应用在日常生活、教育、医疗、科技、工业等众多领域，它的高科技为这些领域的发展提供了指导作用，成为控制这些企业发展的核心技术。一、计算机科学与技术的发展现状（一）发展迅速，应用广泛我国科学技术在不断的发展，对推动计算机科学和技术的发展起着非常重要的作用，在生产过程中，在计算机技术的迅速发展的前提下，我国正不断引入一个又一个新的动力来推动科技的生产。计算机技术在人们的生活和生产中发挥了很大的作用。与此同时，随着不断完善和发展的过程中，技术创新的计算机技术已经取得了长足进步，在社会的各个领域得到很好的使用，大大改善了人们的生活质量和生产数量，对当今社会的发展具有非常重要的意义。（二）专业化表现越来越明显有些设计公司，比如CAD平面设计公司或者一些设计院等部分，在很大程度上都依赖于计算机辅助设计软件，可以说，如果没有这些设计软件，他们就不可能有如此高的设计效率和设计质量。所以，当前计算机科学与技术的专业化表现越来越明显，形成很多相关的产业，促进了这些领域的发展。比如在高校我们经常可以看到图书馆自助还书设备。过去，我们借书、还书都需要在图书馆专门的服务窗口才能完成这些步骤，但是随着计算机科学与技术的发展，图书馆自助还书设备步入校园，给我们提供了很大的便利服务，满足了广大师生群体的需要，专业化表现越来越突出。（三）走向专业化、多功能化目前，许多企业和行业正在朝着专业化和多功能化的方向发展，这是符合时代潮流的。因此，计算机科学技术也应该朝着这个方向发展。只有这样，它才能

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计算机科学与技术专业的发展方向与就业形势 2002年以来，高校计算机专业初次就业率连年下滑，成为大学生就业市场上一大热点，受到社会各方面的普遍关注。计算机专业人才是短缺还是过剩？计算机专业毕业生是“无业可就”还是“有业不就”？本文就计算机专业大学生供需现状和就业形势略作分析。一、IT人才短缺 (1)世界IT人才短缺，需求理性调整 2000年“网络泡沫”破灭后，全球IT人才需求缩水，这是产业发展中的正常调整。尽管一些IT公司大幅度裁员，但IT人才供不应求仍是世界范围的现象，许多发达国家的人才缺口达到20%。美国从2002年初开始，IT人才需求稳步回升，2003年从业人员比2002年提升了4.2%，至2006年计算机专业人才缺口将达到67万人。欧洲IT专业人才缺口2005年将达到170万人。发达国家计算机专业人才短缺，需要从中国、印度等国招聘。 (2)我国IT人才总量严重不足 2007年我国IT市场总值将达到519亿美元，总产值占国内生产总值的比重将提高到8%。世界IT产业生产基地和跨国公司的研发中心正陆续在我国设立，全球新一轮的产业转移正在推动我国由IT大国向IT强国转变。据测算，我国为了发展信息产业，每年至少需要100万人才，其中专业人才需求在40万人以上，而我国每年只能培养20万左右，缺口很大。据报道，2005年我国IT人才缺口为42.5万人。 (3)IC人才、网络存储人才、电子商务人才、信息安全人才、游戏技术人才严重短缺 2008年国内IC工程师的需求量将达到25万人，目前只有4000人，IC人才严重短缺。2002年我国存储系统市场规模已经达到了56亿元，且以10%～20%的年增长率递增。2004年我国存储市场人才需求在3万人以上，而国内达到存储工程师资格的技术人员不到500人，网络存储人才匮乏。2006年全球电子商务交易可达120000亿美元，我国互联网用户正在以每年100%的速度递增，未来十年大约需求200万名电子商务专业人才。我国现有信息安全专业人才4000多人，远不能满足社会需求。2004年我国网络游戏用户数高达2633万，市场收入为24. 7亿元，而我国游戏技术开发人员不到3000人。到2006年我国网络游戏的市场规模将超过50亿元，年均人才需求超过2万。 (4)在软件人才层次结构上，水平高的系统分析员和有行业背景的项目策划人员偏少，同时软件蓝领也比较缺乏我国软件产业的年销售额和出口额递增速度保持在35%左右，2005年销售额

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（4）可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的，因而可靠性高。 3、全光网中的关键技术光交换技术光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分／频分（WD／FD）光交换，以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。光交叉连接（OXC）技术 OXC是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接，能够灵活有效地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护／恢复以及自动配线和监控的重要手段。OXC主要由光交叉连接矩阵、输入接口、输出接口、管理控制单元等模块组成。为增加OXC的可靠性，每个模块都具有主用和备用的冗余结构，OXC自动进行主备倒换。输入输出接口直接与光纤链路相连，分别对输入输出信号进行适配、放大。管理控制单元通过编程对光交叉连接矩阵、输入输出接口模块进行监测和控制、光交叉连接矩阵是OXC的核心，它要求无阻塞、低延迟、宽带和高可靠，并且要具有单向、双向和广播形式的功能。OXC也有空分、时分和波分3种类型。光分插复用在波分复用（WDM）光网络领域，人们的兴趣越来越集中到光分插复用器上。这些设备在光波长领域内具有传统SDH分插复用器（SDHADM）在时域内的功能。特别是OADM可以从一个WDM光束中分出一个信道（分出功能），并且一般是以相同波长往光载波上插入新的信息（插入功能）。对于OADM，在分出口和插入口之间以及输入口和输出口之间必须有很高的隔离度，以最大限度地减少同波长干涉效应，否则将严重影响传输性能。已经提出了实现OADM的几种技术：

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浅谈计算机科学与技术与新能源的关系在大多数人看来，计算机科学与技术作为一个与软件和硬件有关的行业，主要的领域在于互联网和设计开发，而新能源是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，两者的交集很少，更谈不上有什么具体的联系了！唯一可能让别人联系的就是两者都是作为新世纪的重要课题，拥有广阔的发展空间，也得到了极高的重视。但作为一名计算机专业的学生，在选修了《新能源》这一课程后，对于两者之间的联系有了更多的理解。首先是在新能源发展过程中需要计算机的相关知识的支持。近几年，计算机风靡全球，各个领域都有计算机的踪影，计算机也帮助人们完成了以前单纯依靠人所无法完成的事情，人们在享受着计算机带来的各种好处。能源是一个复杂而庞大的工程，要想取得系统性的、实质性的突破，就必须依靠计算机，不论是火力发电燃煤效率的计算，还是风力发电设备，核燃料装置的设计，石油资源的开采，都要靠计算机去制图，计算，分析，新能源就更加需要这方面的支持了。对于太阳能，地热能，风能，海洋能，生物质能和核聚变能来说，我们不缺乏对于其利用方式的探索，主要的问题在于如何更好地将其用在合适的地方，实现便捷，有效的利用。而今“互联网+”的发展，也带了各行各业的革新，“互联网+新能源”也是一个值得深究的课题，在时代潮流下谋求更好的发展，更可以借此让新能源为更多人的所了解。 2016年4月发布的《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》（以下简称《意见》），对能源供给侧和需求侧均提出了基于互联网模式的智慧发展策略，强调传统能源生产、传输、存储、消费以及能源市场应与互联网深度融合，逐步形成能源产业发展的新形态、居民生活的新气象。虽然互联网早已融入传统能源行业，但如何将互联网的优势更好地发挥出来，赋予能源新的数字化属性和互联网思维，达到提高效率、节能减排、能源生产和消费智能化等目标，一直没有明确的指导思想。虽然2010年我国提出了“智能电网”发展规划，但是只涉及电能，且受制于资金、行政制度等因素影响，规划落实情况明显低于预期。现阶段我国能源正处于转型的关键时期，内忧与外患

光网络的主要技术、发展及其应用讲课教案

光网络技术课程综述 ——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用（10级电子与通信工程丁彦学号：1039227010）光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。为了解决这些弊端，人们提出了光网络。光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。这里的光网络，是指全光网络（All Optical Network，AON）。 1全光网络的概念全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备（OXC）。它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。 2全光网络的特点全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各

节点进行光电交换、电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点： 1)节约成本。由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大提高了传输速率。此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器件，这也带来了成本和功耗的降低。 2)组网灵活。全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。当出现突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资源的目的。 3)透明性好。全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。可方便地提供多种协议的业务。 4)可靠性高。在全光网络中不需要光电转换，在传输过程中没有存储和变换，采用的许多光器件都是无源的，极大地提高了传输的可靠性。

光纤通信技术的现状及前景

光纤通信技术的现状及前景摘要：近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。关键词：光纤通信传输发展引言光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。自光纤通信问世以来，整个通信领域发生了革命性变化，它使高速率、大容量的通信成为可能。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980～2000年2O年间增加了近10000倍，传输速度在过去的1O年中提高了约100倍。目前我国长途传输网的光纤化比例已超过80％，预计到2010年，全国光缆建设总长度将再增加约105km，并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。 1.光纤通信技术的现状光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1.1波分复用技术波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率或波长不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道。把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送人l根光纤进行传输。在接收端，再用1个波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时)，从而在1根光纤中可实现多路光信号的复用传输。 DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外，光传输距离也从约600km大幅扩展至2000km 以上。 1.2 宽带放大器技术进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有掺饵氟化物光纤放大器、碲化物光纤放大器、控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合、拉曼光纤放大器。 1.3 色散补偿技术对高速信道来说,在1 5 5 0 n m 波段约18p s ( mmok m) 的色散将导致冲展宽而引起误码, 限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gb i t / s 系统来说,色散限制仅仅为5 0 k m。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。 1.4 孤子WDM传输技术超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中，使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。 1.5光纤接入技术光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，

浅谈我对计算机科学与技术的认识

浅谈我对计算机科学与技术的认识信息学院理科试验班王浩瑜2010202458 在这学期数学与信息科学概论的学习过程中，信息学院四个专业的教授对各个专业进行了详尽介绍，让我对这些学科有了深入的了解，其中陆嘉恒教授对计算机科学与技术的介绍，我对计算机科学有了全新的认识。所谓计算机技术，一般是指包括文字处理、信息管理、多媒体、网站建设等在内的计算机应用技术；而所谓计算机科学，一般指数据结构、组成原理、操作系统、编译原理等计算机内部实现机制。前者是计算机在各行各业提高生产力的体现，属于各类职业教育和专科教育的范畴；而后者是研究是计算机本身的理论，是本科计算机教学的重点。它主要包括电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数字分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、数据库原理、编译原理、图形学、人工智能、计算方法、离散数学、概率统计、线性代数以及算法设计与分析等。在教学过程中，陆教授向我们介绍了计算机科学的基础算法、计算机科学界的圣杯——“P？=NP”以及计算机科学和工程最具影响力的十大英雄。算法，广义的说，就是为解决一个问题而采取的方法和步骤。作为程序的灵魂，它解决了“做什么”和“怎么做”的问题，对于同一个问题，可以有不同的解题方法和步骤，而一个好的算法，要求它具有简单性、正确性和高效性，这样既有利于编程又能让使用者便于使用。 “P？=NP”问题是计算机科学的最大难题，它包含了复杂度类P与NP的关系。陆教授在课堂上向我们介绍了这个问题，而后我又查找了一些相关的资料。P的正式称呼是“确定性图灵机多项式时间复杂度”，而NP则是“非确定性图灵机多项式时间复杂度”。在理论计算机中，“判定问题”是这样的一类问题，对于某个输入，我们只需要输出“是”或者“否”作为答案。P和NP都是判定问题所组成的集合。如果对于一个判定问题，存在一个能在多项式时间解决它的算法，那么这个判定问题就在P中。如果对一个判定问题，存在一个算法，

计算机科学前沿热点及发展趋势

计算机科学前沿热点及发展趋势摘要:计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。文章系统地介绍了信息处理、文字与自然语言的理解、数据仓库和数据挖掘；知识科学；人工智能、人工神经网络的研究、遗传算法、逻辑学等领域研究中前沿的若干问题，并提出未来计算机科学的发展趋势。关键词:信息技术知识科学智能技术发展趋势在短短的60年里，计算机科学发展至今，取得了巨人的成就。从观念上改变了人们对世界的认识，将人类社会带入了信息时代。加速T人类社会的发展。在今天计算机科学技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分，而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。 1 计算机科学前沿热点近年来，计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息，它是人们对信息经过大脑的加工与处理后，形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。根据研究分析表明，在三大研究领域中，主要有以下前沿热点研究： (1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。 (2)知识方面：以知识科学与知识工程为主要研究的问题。 (3)智能方面：以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。 1.1 信息科学 1.1.1信息处理技术信息处理技术是当今计算机科学发展的重点，目前计算机处理的信息可分为符号和数据，因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科学正在形成和迅速发展，现在主要的研究课题集中在以下六个方面: (1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。 (2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。 (3)信号的测量、分析、处理及显示。 (4)模式信息处理。研究对文字、声音，图像等信息的处理、分类和识别，研制机器图像和语音识别系统。 (5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统，即专家系统。 (6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。 1.1.2数据挖掘技术传统的数据库技术是单一的数据资源，即以数据库为中心，对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来，随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求，希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有: (1)异构数据的接口机制；(2)数据仓库的体系结构问题；(3)数据仓库的数据优化问题；(4)

0812计算机科学与技术基本要求内容

0812计算机科学与技术博士、硕士学位基本要求第一部分学科概况和发展趋势计算机科学与技术是20世纪40年代创建并迅速发展的科学技术领域，主要围绕计算机的设计与制造，以及信息获取、标识、存储、处理、传输和利用等领域方向，重点开展理论、原则、方法、技术、系统和应用等方面的研究。它包括科学与工程技术两方面，两者互为作用，高度融合，这是计算机科学与技术学科的突出特点。计算机科学与技术学科设计的理论基础包括数学、计算理论、信息与编码理论、自动机论与形式语言理论、程序理论、形式语义学、算法分析和计算复杂度理论、数据结构、编程语言理论以及并发、并行与分布处理理论等，同时涉及到感知、认知机理、心理学理论等。计算机科学与技术的主要研究方向可概括为计算机科学理论、计算机软件、计算机硬件、计算机系统结构、计算机应用技术、计算机网络与信息安全等领域。根据这些领域的相互关联度，可以分为四个研究方向，即：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术、计算机网络与信息安全。目前，计算机已经得到普遍应用，是信息社会的主要推动力量，计算也已成为人类探索未知领域的有效途径和重要手段，为人类认识世界、改造世界提供了更广阔的视野和独

特的实验和分析方法，成为人类生活不可缺少、现代文明赖以生存的重要科学与技术领域之一。进入21世纪，随着世界新技术革命的迅猛发展，计算机科学与技术也在不断发展，并支撑了其它学科如生物、制药、化学、物理等的进步，继续保持了在高新科技领域的重要地位，在推动原始创新、促进学科交叉与融合方面扮演着重要角色。计算机科学与技术在21世纪必将取得更大的进步，为开拓人类的认知空间提供更强大的手段与条件，并对整个科学技术和经济发展做出更大的贡献。第二部分博士学位的基本要求一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构计算机科学与技术学科博士学位获得者应掌握数学、计算理论、信息与编码理论、算法复杂性与数据结构、编程语言理论、形式化理论以及并发、并行与分布处理理论等紧密相关学科的相关基本知识，以及本学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专业知识、本学科研究前沿动态及趋势。二、获本学科博士学位应具备的基本素质 1．学术素养崇尚科学、追求真理，对学术研究有浓厚的兴趣。具有良好的科学素养，诚实守信，严格遵守科学技术研究学术规；具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风，坚持实事、勤于学习、勇于创新，富有合作精神和团队意识。具有

全光网络的发展历程与发展趋势

全光网络的发展历程与发展趋势彭承柱彭明宇摘要：本文阐述全光网络如何经过WDM技术的发展与演变、全光网络的技术研发、过渡到自动光交换网、直到当前智能光交换网络的发展历程与发展趋势。 1 引言据国外统计，骨干因特网的带宽在1997年为622Mbps,1998年是2.5Gbps,1999年突破10Gbps,2000年接近40Gbps；也就是说每经过6-9个月因特网的带宽或业务量翻一番。按照目前单波长光纤系统的传输速率最高为40Gbps考虑，仅因特网的数据流就占满了整个单波长系统的传输容量，更不用说宽带业务和其他多媒体应用了。事实上随着因特网的飞速发展，几乎在网络的所有层面，如企业网、接入网，传输、选路与交换等都在研发与应用高速宽带技术。带宽的"饥渴"极大地促进了DWDM技术的快速发展，基础速率为2.5Gbps/10bps的8波、16波、32波、40波乃至80波的DWDM系统已经商用，所有的波长都落在常规的C带内(1530-1565nm)；此波带又分为蓝带和红带。各个波长或光路的间隔从100GHz(0.8nm)缩小到50GHz(0.4nm)。进一步增加波长数，例如增加到160波以上时需要应用L波带(1565-1625nm)，也就是第4代WDM 光纤通信系统。当波长数达到数百量级时各光路间隔将缩小到25GHz(0.2nm)；此时对光源的精度与稳定度，对分光滤波器的分辨率的要求均很高。表1给出

新世纪开始DWDM系统研发水平的概貌。由表1可见10Tbps的总容量业已突破，很多公司例如Ciena公司已在研发16Tbps的系统；而朗讯贝尔实验室的科研人员认为商用的DWDM系统容量最高将达到100Tbps。 DWDM系统在长途光传送网中的发展方向是超密集波分复用，超大容量和超常中继距离传输；而在城域光传送网中的发展方向是稀疏波分复用，超大容量、短传输距离和价廉的CWDM系统，也就是和具有第5光窗口的无水峰光纤即新的全波光纤相应的第5代WDM系统。此类光纤系统可利用的光谱是1280-1615nm，是常规可用波长范围的数倍，复用波长数大大增加，从而经济有效地解决网络扩容问题，故WDM系统和技术的发展为全光网络打下了物质基础。 2 WDM技术的发展与演变在电信运营商寻找新的创收方法的同时，他们还在力图削减成本。直到几