中国电信开放一种定位方法 装置 设备及介质专利 提高建图定位的速度和精度 (中国电信开放wifi)
专利摘要显示,本开放地下一种定位方法、装置、设备及介质,触及工业互联网技术范围,该方法包括:区分对多个目的坐标点作霍夫变换直线检测,失掉霍夫空间的多条曲线;依照预设规则对多条曲线之间存在的交点启动挑选,失掉多个目的交点;基于多个目的交点生成目的激光点云图,并基于目的激光点云图启动 AGV 定位。经过上述方法,可以提高建图定位的速度和精度。同时,由于无需引入多传感器启动融合定位,可以防止介入本钱。
我国近几年来所取得的庞大科研效果
李国杰一、 中国信息化与信息基础设备树立“以信息化带开工业化,以工业化促进信息化”已确定为中国开展经济的基本战略之一。 到目前为止,中国政府已确定12项重点信息化工程,称为“金字工程”,包括办公业务资源、微观政策控制、税收、海关、财政、金融监管、社会保证等信息系统,我国的信息化工程已取得清楚成效。 近几年来中国的信息化水平清楚提高。 据全球银行发布的“2003年全球信息技术报告”统计,中国信息化综合目的在全球被统计的83个国度中排名43位,比上一年上升21位,中国的信息基础设备在全球排名35位。 就信息基础设备的规模而言,中国已居全球前列。 2002年中国固定与移动电话用户均超越2亿户,总用户数达4.2亿户,居全球第一;联网计算机到达2083万台,上网用户超越5910万户,居全球第二位。 中国的信息化终点较低,但开展速度很快。 五年来全国电话普及率从1997年的8.1%提高到33.7%,互联网国际出口带宽从1997年的18.6Mbps扩展到9.4Gbps。 人民群众从信息化树立中失掉越来越多得实惠。 中国是一个开展中国度,地广人多,按人均目的权衡,中国的信息化水平与兴旺国度相比仍有较大差距。 中国是在工业化尚未成功的条件下实施信息化树立,所走的信息化路途不同于兴旺国度,我们特别注重信息化技术对传统产业的改造与优化。 为了树立全国一致的信息化目的体系,2002年成立了国度信息化测评中心,并且发布了“中国企业信息化目的体系构成方案”,包括信息采集的信息化手腕掩盖率、网络营销运行率、财务决算速度等21个基本目的以及若干评议目的和效能目的。 这些目的都是从中国实践动身制定的,是一个面向直接效益与久远效益的信息化目的,对指点我国信息化树立有关键意义。 二、 中国信息产业现状近五年,包括全球信息产业不景气的近两年内,中国信息产业坚持了销售支出每年增长25%以上的高速度蓬勃开展。 2002年电子信息产品销售支出达1.4万亿元,居全国工业部门之首,已成为我国第一支柱产业,其产业规模居全球第三,其中彩电、程控交流机产量居全球第一。 我国信息产业参与值占国际消费总值(GDP)的比重由1997年的2.3%提高到5.7%。 目前营业额超越100亿元的电子信息企业有11家,其中打破600亿元的企业有两家。 在长江三角洲、珠江三角洲等地域已构成具有国际竞争力的产业聚集带。 中国正在成为全球电子信息产品的关键加工基地。 中国的通讯产业从上世纪90年代中期HDJ-04型大中容量程控电话交流机打破国外垄断末尾,被誉为“庞大中华”的多个通讯企业成功了群体性打破。 局用交流机的国产比重已到达85%以上。 移动通讯产品制造成功了从无到有、从小到大的打破,国产移动交流机、基站和手机的国际市场占有率区分到达50%、70%和30%。 华为公司已成为在全球有关键影响的通讯设备供应商,亚太地域最大的光网络设备供应商,其产品已占领一定的海外市场。 中国的计算机产业以联想公司位代表走出了一条契合国情的渐进式创新的路途,即“贸、工、技”开展路途。 目前国产微机曾经占据国际年销1000万台以上市场的绝大部分。 国产主机与笔记本的市场占有率也有清楚提高。 2000年国务院公布了“奖励软件产业与集成电路产业开展的若干政策”(即18号文),有力地促进了软件与集成电路产业的开展。 近两年软件营业额坚持每年30%以上的增长速度,2002年软件产业支出达1100亿元。 国度认定的软件产业基地有11家,全国经认定的软件企业超越6000家。 中国的软件产品在市场上竞争力强的关键是财务、教育、杀病毒、中文处置等软件,在税务、铁道、海关等许多运行范围也开发了少量运行软件。 2002年发布的“复兴软件产业执行纲领”确定我国软件产业的开展目的为:2005年软件市场销售额到达2500亿元,国产软件和服务的国际市场占有率到达60%,软件出口额到达50亿元,构成若干家销售额超越50亿元的软件企业,软件专业人才到达80万人。 近两年国际已建成若干条0.18微米的集成电路消费线,集成电路设计企业已从两年前的100多家参与到400多家。 2002年集成电路产量已从1997年的13亿块参与到85亿块。 在北京、上海、深圳、无锡、西安、成都、杭州七个城市树立了国度集成电路产业化基地,即集成电路产业的孵化器,我国集成电路的产业链已基本构成。 美国、韩国及台湾地域的消费、封装、测试和设计企业纷繁在中国树立独资和合资企业,中国将逐渐成为全球IC产业的设计加工中心。 到2005年,我国集成电路产量将到达200亿块。 估量2010年我国集成电路产量为500亿块,产值将到达2000亿元,占国际市场50%,国际市场5%左右。 三、 中国信息高技术研讨的关键效果(1)863方案在信息范围的规划国度支持的高技术研讨关键表现为1986年末尾的863方案。 在第十个五年方案时期(2001年―2005年),863方案在信息范围投入40多亿元,设立计算机软配件、通讯、信息失掉和信息安保技术四个主题。 计算机主题的关键研讨方向是计算机体系结构、下一代互联网、计算机软件、智能化中文信息处置和多形式人机接口以及严重示范运行等。 通讯主题的关键研讨方向是新一代信息网、光通讯和团体通讯技术等。 信息失掉主题的关键研讨方向是光学对地观测、微波对地观测、先进地对空观测、卫星导航定位、对地观测数据处置剖析与空间信息运行等。 信息安保主题关键研讨方向是国度信息安保基础设备关键技术、安保监管、信息安保示范工程和信息安保新技术等。 各个主题关键从事具有前瞻性的关键技术研讨。 除以上四个主题外,863方案信息范围一半以上的经费投入集成电路、高性能计算机和高性能宽带信息网等几个严重专项。 集成电路专项包括光刻机等关键设备研制、新型半导体资料和CPU及系统芯片(SoC)设计。 软件专项重点研制具有自主知识产权的安保牢靠的操作系统、桌面办公系统、数据库系统以及各种两边件。 高性能计算机专项关键研制面向网格的超级主机、网格软件,树立示范性的国度网格系统。 高性能宽带信息网专项的目的是树立一个顺应Internet TV等流媒体实时传输的高性能、广域宽带演示验证网络,称为3Tnet,重点攻克T比特级智能光网络、T比特级WDM光传输,和T比特级路由器等系统设备的关键技术。 目前,上述主题和专项研讨正在顺利启动并已取得阶段性效果。 (2)近几年来通讯高技术研讨几项关键效果2.1 第三代移动通讯规范TD-SCDMA1998年6月中国电信迷信技术研讨院代表中国向ITU(国际电信联盟)提出了TD-SCDMA第三代移动通讯技术规范,2000年5月被ITU同意为国际规范。 2001年3月该规范又被3GPP(第三代移动通讯同伴方案)接纳,真正成为全球第三代移动通讯网络树立的选择方案之一。 为配合TD-SCDMA规范技术规范的提交,电信迷信技术研讨院及大唐集团做了少量的系统级与链路级仿真任务。 TD-SCDMA规范的成功,为全球第三代移动通讯的开展做出了关键奉献,其关键技术智能天线、软件无线电等,已被ITU确定为超3G要求经常使用的技术。 同时,TD-SCDMA作为具有自主知识产权的技术方案,也将为我国移动通讯产业改动专利技术受制于人的主动局面、成功跨越式开展提供了难得的时机。 到目前为止,大唐集团等单位已就TD-SCDMA规范在二十多个国度开放了三十多项专利。 与其它移动通讯技术相比,TD-SCDMA具有频谱应用率高,频谱经常使用灵敏、支持不对称业务才干强、系统本钱低、前瞻性强等突出优势。 估量大唐公司将于2003年底推出TD-SCDMA全套系统设备和终端产品。 2.2 高速互联实验网与3G系统为了开展下一代互联网技术,中国科技任务者已启动了行之有效的科研攻关,其中最有影响的是863方案支持的中国高速信息示范网(CAINONET)和国度自然迷信基金会支持的中国高速互联研讨实验网(NSFCNET)。 CAINONET的关键目的是应用自行研制的光交叉衔接设备、光分扦复用设备、中心路由器和网管系统,树立一个衔接北京地域部分关键科研院所和著名高校(共13个实验节点)的基于IP、DWDM的示范网。 此项目总投入超越1.6亿元,由大唐电信、巨龙通讯、武汉邮电迷信院、清华大学、北京邮电大学等40多家单位共同承当义务。 经过两年多努力,于2001年9月底成功义务,经过验收。 CAINONET是目前全球为数不多的大型宽带高速实验示范网之一,关键用自己的技术研制成功全光通讯网络、高速中心路由器等关键设备和网络控制系统,研制成功16(32)×10Gbps SDH波分复用系统。 此项研讨共开放了50多项专利,标志着我国已片面掌握高速信息网络的关键技术。 另一个中国高速互联研讨实验网NSFCNET由清华大学等单位承当,于2000年9月开放试运转。 NSFCNET传速率为2.5-10Gbps,并成功了与国际下一代互联网(Internet2)衔接。 我国已于2000年6月成功开发了顺应国际市场需求的适用化第三代移动通讯(3G)现场实验系统,包括契合国际规范的WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000三种无线入网、中心网与终端设备,此项目共开放了近百项国际国际专利。 3G系统今后若干年将在中国失掉推行。 近两年基于以太网技术的无线局域网(Wireless LAN)在我国迅速开展,已成为3G技术的关键竞争者。 2.3光电子器件我国光电子技术具有较好基础,中国迷信院在光电子范围由五个研讨所,现已构成光电子研讨集团。 武汉邮电迷信院在光纤通讯技术方面具有国际竞争力。 在863等国度科研方案支持下,我国光电子技术开展迅速,武汉、长春、广州等城市都在树立“光谷”。 我国同步数字序列(SDH)光收发模块已到达国际上同类产品技术目的;密集波分复用器、光环形器、光隔离器和CATV光发射/接纳机已末尾进入规模消费。 2000年高性能量子阱GaInNAs/GaAs激光器等光电子器件研制成功,使我国进入国际上低维资料量子阱与量子点器件研讨的先启动列。 国产的DWDM系统已构成产业,广东、浙江等几个省已末尾16×2.5Gb和32×2.5Gb DWDM系统的树立。 我国已在北京、武汉、石家庄、深圳、长春和上海树立了6个光电子效果转化产业基地,已批量消费10多种光通讯器件,占国际市场30%,半导体激光器已进入国际市场。 (3) 近几年来我国计算机与IC高技术研讨的几项关键效果。 3.1高性能计算机和网格研讨中国从上世纪50年代末就末尾研制计算机,40多年来不时没有连续,高性能计算机的研制已具有国际先进水平。 中国迷信院计算技术研讨所是我国最早研制大型通用计算机的单位,被誉为我国计算机事业的摇篮。 近几年中科院计算技术研讨先后研制成功的曙光一号多处置机、曙光1000大规模并行机、曙光2000和曙光3000超级主机,已经过曙光公司的销售到生物信息、石油、气候、税务、学校等许多行业,带动了我国高性能计算机产业。 曙光超级主机已累计销售200多套,总计算才干已达每秒几十万亿次。 2001年终研制成功的每秒4000亿次的曙光3000关键用于水稻基因组的测序剖析,为我国迷信家在全球上率先绘制水稻基因组框图与精细图作出了关键奉献。 2003年研制成功的曙光4000L海量信息处置系统,峰值速度超越每秒4万亿次,存储容量超越200TB。 除中科院计算所外,国度并行计算机工程中心、国防科技大学是我国研制高性能计算机的主力军。 国度并行计算机工程中心2000年研制的神威并行机区分装置在国度气候中心和上海国度高性能计算中心,峰值速度达每秒3840亿次。 国防科技大学1997年研制成功的银河-III并行巨型机采用可扩展散布式共享存储并行处置结构,峰值速度已到达每秒130亿次浮点运算。 这两个单位科研与工程水平高,都有才干研制每秒10万亿次以上的并行机。 我国从上世纪末末尾就启动网格技术研讨,863方案支持的在北京、上海、长沙等地树立的国度高性能计算环境是网格计算的初级实验,成功了远程登陆与某些单一印象性能。 近两年网格计算越来越遭到注重,863方案启动了一个网格专项,旨在树立聚合性能10万亿次左右的国度高性能计算网格示范系统,方案在生物信息、疆土资源、工业设计等部门树立几个示范性的运行网格。 中国迷信院计算技术研讨所展开的织女星网格研讨在国际外已有一定影响。 织女星网格不只包括面向网格的超级主机、网格阅读器、几种网格协议研讨,还包括语义与知识网格研讨,已率先在CACM等关键国际刊物上宣布了十几篇有关知识网格的论文,惹起国际同行注重。 3.2汉字识别技术不同于由26个字母组成的英文,用计算机输入输入和识别上万个不同的汉字是在中国推行计算机运行的难题。 中文的印刷体识别(OCR)和手写识别是编码输入以外的关键中文输入技术,我国在中文OCR和汉字手写体输入方面已居国际抢先水平。 中国迷信院智能化所1985年就开发成功国际首套联机手写识别软件,随后成立了专注汉字识别技术的汉王科技公司。 十多年来该软件已从1.0版更新到10.0版。 目前推行的10.0版能完全识别手写行草体汉字和包括一万多汉字的大字符集,使手写输入轻松自若,微软、摩托罗拉等跨国达公司都采用了汉王科技的技术。 印刷体汉字识别软件在大规模录入中过失率低于万分之一。 3.3智能化农业信息技术运行示范工程在科技部指导下,从1990年末尾863方案展开了智能化农业示范工程,以5个高水平的农业专家系统开发平台为中心,在知识失掉、模型构建、知识表达、推理等关键技术打破的基础上开发了156个“高产型”、“经济型”、“优质型”实验农业专家系统,触及粮食、果树、蔬菜、畜牧、水产等多个范围,先后在北京、吉林、安徽、云南等20个示范区示范运行。 据1998年-2000年两个农业年度统计,示范面积3796万亩,辐射推行面积8504万亩,增收节支达几十亿元,取得清楚的经济效益与社会效益,特别在云南等技术相对落后的地域效益十分清楚。 在技术落后地域如何推行高技术,我国的农业专家系统或许对第三全球国度有所自创。 3.4 CPU等中心技术研讨众所周知,我国信息范围的中心技术如CPU芯片、操作系统常年控制在Intel、微软等本国公司手里。 从本世纪初末尾,我国末尾向CPU等中心技术进军,经过两年努力已取得一些初步效果。 中国迷信院计算所于2002年8月研制成功我国第一款有自主知识产权的通用CPU――龙芯一号CPU芯片。 此芯片与MIPS CPU兼容,具有64位浮点部件,性能到达国外90年代中前期通用CPU水平。 在设计中开放了十多项专利,特别是有防恶意攻击的配件支持,在我国电子政务等范围有宽广运行前景。 峰值速度每秒20亿次运算的龙芯2号CPU估量2004年终可研制成功。 再经过几年努力,我国在CPU设计中心技术上有望到达国际先进水平。 除龙芯CPU外,中芯微系统公司、北京大学已推出了方舟系列和众志系列32位嵌入式系统芯片(SoC),有望在网络终端计算机等方面占领市场。 上世纪90年代中期,中国曾开发过有自主知识产权的UNIX操作系统COSIX,但在市场推行上并不成功。 近几年来,Linux的兴起为我国开展操作系统提供了难得的机遇,科技部已支持一些企业开发基于Linux的桌面办公系统。 一些企业和科研机构已开发了适宜不同运行的嵌入式Linux或其他嵌入式操作系统,与Linux运行兼容的高安保性主机操作系统也正在开发之中。 几年后我国缺乏自主操作系统的局面将有所改观。 四、信息迷信基础研讨的某些效果我国的基础研讨关键经过国度自然迷信基金和科技部重点基础研讨方案(973方案)支持。 从1998年末尾,先后有17项信息迷信基础研讨列入973方案,包括高性能算法,图象、语音、自然言语了解与知识开掘,数学机械化与智能推理平台、网络环境下海量信息组织与处置,大规模迷信计算,超高密度加快光信息存储,量子通讯与量子信息、基于Agent的软件两边件、虚拟理想等。 近几年来我国信息迷信基础研讨已取得不少有严重影响的效果。 (1)软件通常研讨中国最早从事软件研讨的学者少数是数学家,在软件基础通常方面有较深的造诣,取得了一批有国际影响的科研效果。 1.1可执行的时序逻辑言语与XYZ系统容易编程的软件往往执行效率不高,曾经风行一时的函数型言语由于效率不高在市场上未取得成功。 中国迷信院软件研讨所20世纪90年代初开创性地提出并成功了可执行的时序逻辑言语与XYZ系统,较好地处置了易编程和执行效率的矛盾。 近年来XYZ系统在实时控制、多媒体等范围的运行以及软件体系结构设计的可视化工具等方面有新的进度。 XYZ系统是计算机编程通常的严重打破,遭到国际同行的高度赞誉。 1.2 区段演算通常实时系统的方式化是软件通常的一大难题。 1991年,中国迷信院软件研讨所研讨人员和C.A.R. Hoare等教授提出并宣布了关于作为实时系统逻辑方法的区段演算的论文,在国际上惹起较大反响。 区段演算是描画和推理灵活系统实时行为的一种模态逻辑,它是区间时态逻辑在延续时期条件下的一种扩展,现已成为实时系统设计、运行及数学支持工具的新模型,失掉国际同行的公认,已带动了国际上十几个国度的迷信家介入这一方面的研讨.1.3方式语义学进程代数是研讨计算机网络、远程通讯等并发现象的方式化方法,现已成为计算机迷信基础研讨的一个热点。 迷信院软件所设计并成功了通用进程代数验证工具PAM,1993年在此基础上研制成功迄今全球上独一能直接对信息传送进程启动推理的工具VPAM,在十几个国度失掉运行。 该所与英国Hennessy教授协作提出并独立开展了“符号互模拟通常”推进了模态逻辑和实时进程的研讨。 清华大学应用拓扑学工具,引入近似互模拟与互模拟极限的概念,初步树立了并发程序的近似正确性与有限退化的通常。 北京航空航天大学在并发计算模型的翻译通常方面做出了开创性任务,提出并开发了基于语法制导的翻译技术和证明翻译程序正确性的方法,还提出了关于方式系统序列、序列的极限以及环节形式的通常,树立了软件规约的修正演算技术。 (2)人工智能研讨2.1疑问求解与人工神经网络通常清华大学在人工智能疑问求解通常中,在传统符号主义建模方法的基础上,提出了不同粒度的商空间求解模型和分层递阶的求解方法,在此基础上提出了不同层次信息的分解技术;依据神经网络学习新的几何表示,提出一种从上而下的结构性学习方法,与多粒度计算的商空间通常结合,能有效地处置大数据量、复杂疑问的学习与分类。 中科院半导体研讨所独辟蹊径,发明了采用高维几何学来描画和设计人工神经网络,在神经网络计算机通常研讨、设计和转化等各个方面都取得了很大成功。 北京系统工程研讨所近几年在计算智能(包括模糊逻辑、退化计算和神经计算)研讨方面取得了较大进度,提出了“环节神经元网络”概念,通常和运行都取得了较出色效果2.2知识处置通常自然言语了解是是人工智能的关键困难之一。 中国迷信院数学研讨所在知识工程和基于知识的软件工程方面作了系统的、原创性的任务,设计并掌管研制了知识工程言语TUILI系统和大型专家系统开发环境《天马》, 并初次把异构型散布式人工智能和机器争辩引进人工智能范围;研制出基于类自然言语了解的知识智能失掉方法,在只对书本言语作很少改动的状况下由计算机智能失掉并整理含于资料中的知识,最后智能生成所需的运行软件,从而构成了一条基于知识智能失掉的软件加快生成新技术路途;另一个幽默的效果是研讨出能把中文童话故事智能转换成动画片的计算机动画全环节智能生成技术,在艺术发明范围内推进了人工智能。 总参61研讨所展开了“知识发现的机理研讨”,提出了“控制流/数据流图对”方法和能够一致表示、处置随机不定性和模糊不定性的“云模型”,并把这一创新的模型运行于数据开掘和知识发现等新范围,取得了出色的效果。 中国迷信院计算技术研讨所率先提出树立“国度知识基础设备”,并已构建包括300多万条知识的多范围专业知识库,在自然言语处置、农业信息系统等方面末尾运行。 (3)算法研讨算法和计算复杂性是计算机迷信的中心。 国际有一批学者为寻求NP困难疑问(计算时期随疑问规模按指数函数增长的一类难解疑问)的有效算法(包括近似算法)付出了艰辛努力。 高性能算法973项目在集成电路设计、电力调度、交通、证券和信息查询等多个范围,提出一批既有全球先进水平又有较高适用价值的高性能算法,其研讨效果正在一些重点工程范围推行运行。 中国迷信院计算技术研讨所先后投入约400人年的科研力气,历时六年,在数字视频广播关键技术上取得了片面的打破性进度。 该研讨组提出的加快鲁棒的静态Sprite生成算法被国际MPEG-4规范采用,2002年7月该研讨组提出的结合率失真优化通常的码率控制算法又被国际JVT(Joint Video Team)规范接受;在中国手语识别方面,该研讨组初次研讨了大词汇表(达1000以上的汉语词汇)的手语识别疑问,正确识别率达92%-95%。 在手语分解方面,应用虚拟人分解技术分解了3163个基本中国手语词汇的手势,在全全球初次成功正常人与聋哑人的实时交流系统。 中国迷信院软件研讨所开发成功并行数学软件库、狭义本征值疑问并行解法包PQR等,这些软件产品已在美国、欧洲、日本等20家大学和科研机构运行。 他们还开发了大型油藏数值模拟并行解法器及并行软件PRIS,在国产高性能计算机上研制了百万结点精细油藏模拟等散布式并行数值软件,具有严重经济效益(4)量子计算与量子通讯研讨量子信息技术可成功经典信息技术无法做到的新信息性能,是当代信息迷信的前沿。 中国科技大学在处置量子信息技术的若干关键性疑问上取得关键进度。 该校科研人员首创概率量子克隆原理,即以某概率准确地克隆线性有关的量子态集,推导出最大克隆概率,为有效提取量子信息提供新途径,并采用线性光学方法在实验上研制成功量子普适克隆机。 他们还首创量子避错编码,其原理已被美国学者在实验上证明,为克制量子信息技术实践运行的关键阻碍――消相干疑问开拓了新的方法;提出新的量子信息处置器,有希望成为适用量子处置器。 清华大学的学者提出了基于量子逻辑的智能机通常,证明了智能机的一些基本性质依赖于所基于的逻辑的分配律,从而提醒了基于量子逻辑的智能机通常与经典智能机通常之间的一些实质区别。 (5)信息安保通常研讨我国科技任务者完全自主地研讨成功了我国的信息密码算法与体系,密码学研讨已进入国际前列。 信息安保国度重点实验室等单位在信息安保、密码学研讨等方面已取得一系列严重效果。 代数方法是研讨现代密码系统的关键方法之一,我国学者关键应用代数方法对密码疑问启动了深入描写,这些效果对认证码、序列密码和公钥的设计和剖析提供了关键的通常。 我国在网络入侵检测、防病毒软
计算机的基本概念?
一、计算机的开展电子计算机是一种能够智能、高速地启动算术和逻辑运算的电子设备。 它是20世纪迷信技术开展最伟大的发明发明之一,是人类在第三次工业反派中取得的最辉煌成就。 1.全球上第一台电子计算机的降生人类在同大自然妥协中,发明并逐渐开展了计算工具,早在公元前3000年,中国人就发明了算筹和竹筹计数,唐末发明出算盘,南宋1274年已有算盘和歌诀的记载,算盘是同时具有“算”和“存”的计算工具。 1633年,奥芙特德(Oughtred)发明了计算尺。 1642年,法国数学家帕斯卡制成第一台齿轮加减法器,是全球最早的用于计算的机器。 1671年,德国数学家莱布尼茨发明了可以启动四则运算的机械计算机器。 1822年英国数学家查尔斯·巴贝奇设计出差分机,这是全球上第一台真正意义上的机械式计算机。 1834年,巴贝奇又设计出剖析机,这个由存储数据的“仓库”、数据运算的“工厂”和调度机器运算的“控制桶”构成的设计,曾经奠基了计算机的基本结构框架,因此,巴贝奇被称为“计算机之父”。 第二次全球大战中,由于新武器研制中的弹道疑问触及许多复杂运算,急需一种能高速、智能计算的机器,因此,在美国陆军部的资助下,由美国宾夕法尼亚大学任教的物理学家约翰·莫齐利和工程师普雷斯伯·埃克特指导下,从1943年末尾,经过三年的努力,终于在1946年研制成功全球上第一台电子计算机,取名为ENIAC。 ENIAC约占170m2,重约30 t,共经常使用了只电子管,1500个继电器,7000多个电阻,多个电容及其他多种电器元件,运转时耗电约150 kW。 这样一个庞然大物,仅能存储20个字长10位的十进制数,运算速度也仅为每秒5000次加法运算。 虽然如此,ENIAC却开创了人类计算机迷信开展的新时代。 为了克制ENIAC的缺陷,人们一直没有进度探求的脚步,许多专家、学者就此宣布了研讨论文。 在普林斯顿大学任教的美国数学家冯·诺依曼宣布了题为《电子计算机逻辑结构初探》的报告,提出了程序存储方式,即在计算机中设置存储器,把符号化的计算环节放入其中,执行时依次将存储内容取出并译码,然后按译码结果启动计算,从而成功计算机任务的智能化。 冯·诺依曼在研制EDVAC计算机环节中,改良了内存部件,并将计算机外部的十进制编码改为二进制编码。 “存储程序”的想象确立为冯氏结构机的设计体系,从此,采用程序存储方式的计算机统称为冯·诺依曼式计算机。 2.计算机开展的关键阶段从第一台电子计算机降生至今,它走过了50多年的开展历程,开创了人类社会信息开展史的三个新纪元,即计算机开展的三个关键阶段。 (1)计算机开展的初级阶段 这个阶段大约以ENIAC降生为标志到团体计算机末尾普及之前。 虽然那时计算机及其相关中心设备的多少钱十分昂贵,其运行的范围基本局限于军事、迷信计算和大型工业企业的数据处置,但却开创了人类末尾用机器替代部分脑力休息的新纪元。 这一阶段,计算机取得了飞速开展,屡次更新换代。 计算机划代普通是以计算机中心部件采用的逻辑元件的种类为依据的。 第一代(1946—1956),以电子管为关键逻辑元件,运算速度在5000~(次/秒)。 体积大、能耗高、速度慢、容量小、多少钱贵,仅限于军事和迷信计算的运行。 第二代(1957—1964),以晶体管为关键逻辑元件,并采用了监控程序,运算速度在几十万至上百万(次/秒)。 与第一代计算机相比,体积小、本钱低、速度快、性能强、牢靠性高,运行范围扩展到工程设计、数据处置和事务控制等方面。 第三代(1965—1970),以中、小规模集成电路为关键逻辑元件,运算速度在百万至几百万(次/秒)。 这一代计算机以1964年4月IBM公司推出IBM360计算机为标志,具有了通用化、系列化、规范化的特点。 第四代(1971—20世纪80年代初),以大、超大规模集成电路为关键逻辑元件,运算速度在几百万至几亿(次/秒)。 采用了集成度更高的半导体存储器作为主存储器,开展了并行处置技术、散布式系统和计算机网络。 在软件方面,开展了散布式操作系统、数据库系统、初级言语及软件工程规范化等,并逐渐构成软件产业。 (2)计算机普遍普及运行阶段 微型计算机的开发应该是在20世纪70年代中期,1975年,美国MITS公司应用Intel8080处置器开发了Altair8800微电脑,失掉电子喜好者的推崇,推进了团体计算机软配件的开展。 1976年,美国苹果公司推出Apple团体计算机并失掉极大开展。 1980年,IBM公司涉足团体计算机范围,为与苹果公司竞争市场,将PC计算机的结构框架公诸于世,并与比尔·盖茨的微软公司协作推出PC-DOS操作系统,使众多廉价的兼容机问世。 微型机以DOS为操作系统,以其昂贵的多少钱使之迅速普及并失掉普遍运行。 从此,计算机不再为少数专业人员所拥有和经常使用,计算机的开展走向了普及化的新纪元,并为向计算机文明阶段开展奠定了基础。 (3)计算机文明阶段 计算机文明阶段是计算机普及运行到一定水平才出现的。 计算机配件性能不时提高,多少钱愈加昂贵;信息紧缩与全数字化带来了丰厚多彩的多媒体技术;以多媒体技术为基础的虚拟理想技术、3S(GIS,GPS,RS)技术成功的电子地图系统、卫星遥感定位跟踪监控系统等提高了人类看法全球的才干,造福于人类;无处不在的Internet拉近了全球各国的距离,依托计算机网络技术成功的远程教育、远程医疗诊断系统、数字化图书馆、数字化智能小区曾经向我们走来;无线接入技术(蓝牙技术、WAP)成功了手机上网、无线局域网(WLAN);电脑卡已由早期的光电卡、条码卡、磁卡开展到今天的IC卡、射频卡,带给人们方便。 这一切不时拓展了计算机的运行空间,计算机曾经成为一种团体的信息机器,改动着人们的生活。 当计算机的运行掩盖到人们社会生活的各个方面时,肯定造成人们在思想方式、行为方式、生活方式等方面发生严重革新,这种因具有人脑部分性能的计算机的普遍经常使用带来的文明变迁构成了计算机文明。 从20世纪90年代初末尾,多媒体计算机和因特网“信息高速公路”的降生标志着计算机的开展进入了崭新的阶段,开创了最大限制成功资源共享的新纪元。 3.我国计算机的开展概略新中国降生为我国迷信技术的开展,也为计算机技术的开展开拓了宽广的开展路途。 1952年,在清华大学成立了以电机系教授闵大可为组长的中国第一个计算机三人研讨小组,1954年,小组经扩大和调整,并入以物理学家钱三强为指导的中国迷信院近代物理研讨所,末尾了我国计算机研讨的起步。 1956年,国度制定迷信技术12年远景规划时,把计算机技术列为四大技术之首,成立了计算机技术任务小组,末尾启动实质性研发。 1958年,我国研制成功第一台电子管计算机(103机);1959年,研制成功每秒1万次的大型通用电子计算机(104机),从而填补了我国计算机技术范围的空白。 华罗庚教授是我国计算机技术的奠基人和我国第一台电子计算机的关键开创人之一。 1960年,我国第一台自行设计的通用电子计算机(107机)研制成功并投入运转。 1964年,我国末尾推出第二代晶体管计算机,如“108”机、“109”机等。 1971年,我国研制成功第三代集成电路计算机“150机”,到1973年构成了DJS-100系列国产机。 1974~1982年成功了从小规模集成电路计算机到大规模集成电路计算机跨越。 1983年,我国研制成功每秒向量运算1000万次的757大型向量计算机。 巨型机是一个国度迷信技术水平的标志。 从20世纪80年代初末尾,我国末尾启动巨型机的研制。 1983年,向量运算亿次的巨型电子计算机“银河”降生;1992年,10亿次的“银河”Ⅱ号投入经常使用;1996年,投入运转的“银河”Ⅲ号机速度为每秒百亿次。 1995年曙光1000研制成功,1998年“曙光”2000-I降生,其峰值运算速度达每秒200亿次浮点运算,打破了国际在大规模并行机技术方面的封锁和垄断;1999年“曙光”2000Ⅱ问世,其峰值运算速度达每秒1117亿次浮点运算,内存高达50GB,成为国度863方案的严重效果。 1999年“神威”并行计算机研制成功,其峰值运算速度高达每秒3840亿次浮点运算。 “银河”、“曙光”、“神威”计算机的研制成功标志着我国成为全球上具有独立研制高性能计算机才干的少数国度之一。 微型机是一个国度迷信技术普及运行水平的标志。 20世纪90年代以来,我国在微机方面也取得迅速开展。 2001年10月13日,我国第一款通用CPU芯片——“龙芯”降生,使我国成为能够研讨制造计算机芯片的少数国度之一。 在计算机运行范围,我国也取得了辉煌的成就。 北京大学王选教授的激光照排技术开创了出版印刷的新时代,这一发明取得了欧洲专利和8项中国专利。 王选率领他的团队推出了处于国际外抢先位置的“华光”、“方正”电子出版系统,取得了严重的经济和社会效益,使我国的印刷业告别了“铅与火”的历史,进入了“电与光”的时代,王选也被誉为“激光照排之父”。 多种汉字键盘输入方法以及汉字扫描输入、手写输入和语音识别输入软件使汉字可以轻松地进入计算机;众多国产多媒体软件的开发,推进了计算机的普及运行;国度“信息高速公路”树立取得突出进度,“金”字工程,如“三金”工程包括国度公用信息网(金桥)、外贸企业间信息系统(金关)、金融业电子货币(金卡)的成功,放慢了社会信息化进程。 据2002年7月23日CNNIC发布,平均每周至少上网1小时的中国公民人数已超越4580万,排全球第三位。 4.计算机的开展趋向计算机曾经成功了从“数字计算”到“信息处置”的转变。 目前,电子计算机的开展趋向,可以概括为“巨型”、“微型”、“网络”、“智能”四个方面。 虽然目前我们还不能对未来计算机的开展提出十分确切的时期表,但其开展趋向曾经很阴暗,即开展高性能计算和提高计算性能。 开展高性能计算可以有两条途径,一是基于现有的半导体集成电路技术和微处置机技术,经过提高并行处置才干来成功;二是打破硅半导体器件的物理限制,开展非传统的新技术,包括超导计算、量子计算、生物计算与光计算等。 提高计算性能也可以有两条途径,一是配件方面,即研制超高性能器件或部件,如量子器件、超导芯片、光互连和光存储部件、生物分子部件等;二是计算模型和算法设计方面,从基本上打破冯·诺依曼计算机和电子技术的局限,如量子计算和DNA计算模型,都为求解复杂疑问开拓了崭新的思绪。 5.计算机迷信的研讨范围计算机迷信注重通常和笼统,计算机工程注重笼统和设计,实践上两者之间实质上没有区别。 从研讨的范围,统称为计算机学科。 目前,研讨所触及的范围十分普遍,包括:计算机系统结构、程序设计迷信与方法论、软件工程通常、人工智能与知识处置、网络和数据库、计算机辅佐技术、通常计算机迷信和计算机迷信史的研讨等。 计算机迷信与技术对人类社会的影响,超越数学作为基本文明基础给人类文明带来的影响和物理学对近代工业反派发生的人类文明带来的影响。 可以预见,计算机的开展肯定给人类社会带来愈加美妙的未来。 二、计算机的分类计算机种类单一,可以按处置数据的外形、经常使用范围、规模和性能等不同角度分类。 1.按处置数据的外形分类(1)数字计算机 数字计算机以二进制数据0和1作为处置对象,是不延续的数字量,处置结果也是以数字方式输入。 优势是精度高、存储量大、通用性强。 我们通经常常使用的计算机大多是数字计算机。 (2)模拟计算机 模拟计算机以延续的数据作为处置对象,是以电信号幅值来模拟数值或物理量的大小,如电压、电流、温度等,处置结果也是以延续的数据输入。 模拟计算机解题速度快,但不如数字计算机精度高、且通用性差。 模拟计算机通常以绘图或量表方式输入结果。 (3)混算计算机 混算计算机是集数字计算机模拟计算机性能优势为一身的计算机。 2.按经常使用范围分类(1)通用计算机(2)公用计算机3.按规模和性能分类(1)超级计算机(Supercomputer)(2)大型计算机(Mainframe)(3)小型计算机(Minicomputer)(4)微型计算机(Microcomputer)三、计算机的特点(1)运算速度快(2)计算精度高(3)存储容量大(4)智能化水平高(5)逻辑判别才干强(6)具有普遍的通用性四、计算机的关键用途计算机的用途大约可以归结为以下几个方面:(1)数值计算 在迷信研讨、技术开发、工程设计等启动的迷信计算。 (2)数据处置 成功对数值、文字、图表等信息数据及时地加以记载、整理、检索、分类、统计、综合和传递。 适用于事务处置、办公智能化、电子数据交流、信息控制、决策支持中的数据处置。 (3)环节控制 包括工业智能监测、智能控制、智能控制等实时控制。 (4)计算机辅佐设计(CAD-Computer Aided Design)包括计算机辅佐制造(CAM)、计算机辅佐测试(CAT)、计算机辅佐教学(CAI)等,可提高设计质量和智能化水平,缩短设计周期、降低消费本钱。 (5)人工智能(AI-Artificial Intelligence)用于复杂系统的模拟仿真,成功自然言语了解与生成、定理机器证明、智能程序设计、智能翻译、图像识别、声响识别、疾病诊断,以及各种专家系统和机器人结构等。 近年来人工智能的研讨末尾走向适用化,成为计算机运行研讨的前沿学科。 (6)计算机网络及网络通讯 提供地域间、国际间的通讯与各种数据的传递与处置,成功软件、配件信息资源共享。 (7)多媒体技术 成功集声、文、图、像一体化,更接近人类习气的信息交流方式,普遍运行于文明、教育、文娱、家庭运行等范围。
“一种可控源电磁测量方法、装置及其存储介质”获发明专利
中国地质调查局地球物理地球化学勘查研讨所成功研发的“一种可控源电磁测量方法、装置及其存储介质”近日获国度发明专利。 在可控源电磁法勘探中,采用传统人工场源测量方法,当场源下方、场源和接纳点之间存在电性不平均地质体时,会惹起观测电磁场信号的畸变,从而影响探测精度和解释准确度。 该发明提供了一种“全区多源电磁测量方法”,创新研讨了多源发射,面积上多点、多方位同步观测的三维电磁测量方法,并采用全频段电磁场数据启动处置与解释,可压制人工场源所惹起的场源效应影响,优化勘探精度与深度,有效探测深度可达5000米。 该项技术在京津冀深部地热资源探测和长江经济带页岩气调查中取得了良好的运行效果,为我国动力资源勘查、深部地质结构探测等提供了自主适用的方法技术支撑。 (李建华)
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