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人工智能技術(shù)概論范文第1篇

課程中文名稱 課程英文名稱

高等數(shù)理方法 Advanced Mathematical Method

彈塑性力學(xué) Elastic-Plastic Mechanics

板殼理論 Theory of Plate and Shell

高等工程力學(xué) Advanced Engineering Mechanics

板殼非線性力學(xué) Nonlinear Mechanics of Plate and Shell

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué) Structural Mechanics of Composite Material

彈性元件的理論及設(shè)計(jì) Theory and Design of Elastic Element

非線性振動(dòng) Nonlinear Vibration

高等土力學(xué) Advanced Soil Mechanics

分析力學(xué) Analytic Mechanics

隨機(jī)振動(dòng) Random Vibration

數(shù)值分析 Numerical Analysis

基礎(chǔ)工程計(jì)算與分析 Calculation and Analysis of Founda tionEngineering

結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) Structural Dynamics

實(shí)驗(yàn)力學(xué) Laboratory Mechanics

損傷與斷裂 Damage and Fracture

小波分析 Wavelet Analysis

有限元與邊界元分析方法 Analytical Method of Finite Element andBoundary Element

最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 Optimal Design Method

彈性力學(xué) Elastic Mechanics

高層建筑基礎(chǔ) Tall Building Foundation

動(dòng)力學(xué) Dynanics

土的本構(gòu)關(guān)系 Soil Constitutive Relation

數(shù)學(xué)建模 Mathematical Modeling

現(xiàn)代通信理論與技術(shù) Emerging Communications Theory and Technology

數(shù)字信號(hào)處理 Digital Signal Processing

網(wǎng)絡(luò)理論與多媒體技術(shù) Multi-media and Network Technology

醫(yī)用電子學(xué) Electronics for Medicine

計(jì)算微電子學(xué) Computational Microelectronics

集成電路材料和系統(tǒng)電子學(xué) Material and System Electronics for Integrated Circuits

網(wǎng)絡(luò)集成與大型數(shù)據(jù)庫(kù) Computer Network Integrating Technology and Largescale Database

現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng) Modern Digital System

微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) Microcomputer Application Design

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù) Modern Computer Network Technologies

網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng) Network Information System

圖像傳輸與處理 Image Transmission and Processing

圖像編碼理論 Theory of Image Coding

遙感技術(shù) Remote Sensing Techniques

虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì) Design of Virtual Instrument System

生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理技術(shù) Signal Processing for Biology and Medicine

光纖光學(xué) Fiber Optics

VLSI的EDA技術(shù) EDA Techniques for VLSI

電子系統(tǒng)的ASIC技術(shù) ASIC Design Technologies

VLSI技術(shù)與檢測(cè)方法 VLSI Techniques & Its Examination

專題閱讀或?qū)ｎ}研究 The Special Subject Study

信息論 Information Theory

半導(dǎo)體物理學(xué) Semiconductor Physics

通信原理 Principle of Communication

現(xiàn)代數(shù)理邏輯 Modern Mathematical Logic

算法分析與設(shè)計(jì) Analysis and Design of Algorithms

高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) Advanced Computer Networks

高級(jí)軟件工程 Advanced Software Engineering

數(shù)字圖像處理 Digital Image Processing

知識(shí)工程原理 Principles of Knowledge Engineering

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) Object-Oriented Programming

形式語(yǔ)言與自動(dòng)機(jī) Formal Languages and Automata

人工智能程序設(shè)計(jì) Artificial Intelligence Programming

軟件質(zhì)量與測(cè)試 Software Quality and Testing

大型數(shù)據(jù)庫(kù)原理與高級(jí)開(kāi)發(fā)技術(shù) Principles of Large-Scale Data-Bas e andAdvanced Development Technology

自然智能與人工智能 Natural Intelligence and Artificial Intelligence

Unix操作系統(tǒng)分析 Analysis of Unix System

計(jì)算機(jī)圖形學(xué) Computer Graphics

Internet與Intranet技術(shù) Internet and Intranet Technology

多媒體技術(shù) Multimedia Technology

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)與聯(lián)機(jī)分析處理 Data Warehouse and OLAP

程序設(shè)計(jì)方法學(xué) Methodology of Programming

計(jì)算機(jī)信息保密與安全 Secrecy and Security of Computer Information

電子商務(wù) Electronic Commerce

分布式系統(tǒng)與分布式處理 Distributed Systems and Distributed Processing

并行處理與并行程序設(shè)計(jì) Parallel Processing and Parallel Programming

模糊信息處理技術(shù) Fuzzy Information Processing Technology

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用 Artificial Intelligence and Its Applications

Unix編程環(huán)境 Unix Programming Environment

計(jì)算機(jī)視覺(jué) Computer Vision

高級(jí)管理信息系統(tǒng) Advanced Management Information Systems

信息系統(tǒng)綜合集成理論及方法 Theory and Methodology of Information nSystemIntegration

計(jì)算機(jī)科學(xué)研究新進(jìn)展 Advances in Computer Science

離散數(shù)學(xué) Discrete Mathematics

操作系統(tǒng) Operating System

數(shù)據(jù)庫(kù)原理 Principles of Database

編譯原理 Principles of Compiler

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 Programming Language

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Data Structure

計(jì)算機(jī)科學(xué)中的邏輯學(xué) Logic in Computer Science

面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì) Object-Oriented System Analysis and Design

高等數(shù)值分析 Advanced Numeric Analysis

人工智能技術(shù) Artificial Intelligence Technology

軟計(jì)算理論及應(yīng)用 Theory and Application of Soft-Computing

邏輯程序設(shè)計(jì)與專家系統(tǒng) Logic Programming and Expert Systems

模式識(shí)別 Pattern Recognition

軟件測(cè)試技術(shù) Software Testing Technology

高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與集成技術(shù) Advanced Computer Networks and IntegrationTechnology

語(yǔ)音信號(hào)處理 Speech Signal Processing

系統(tǒng)分析與軟件工具 System Analysis and Software Tools

計(jì)算機(jī)仿真 Computer Simulation

計(jì)算機(jī)控制 Computer Control

圖像通信技術(shù) Image Communication Technology

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用 Artificial Intelligence and Its Applications

計(jì)算機(jī)技術(shù)研究新進(jìn)展 Advances in Computer Technology

環(huán)境生物學(xué) Environmental Biology

水環(huán)境生態(tài)學(xué)模型 Models of Water Quality

環(huán)境化學(xué) Environmental Chemistry

環(huán)境生物技術(shù) Environmental Biotechnology

水域生態(tài)學(xué) Aquatic Ecology

環(huán)境工程 Environmental Engineering

環(huán)境科學(xué)研究方法 Study Methodology of Environmental Science

藻類生理生態(tài)學(xué) Ecological Physiology in Algae

水生動(dòng)物生理生態(tài)學(xué) Physiological Ecology of Aquatic Animal

專業(yè)文獻(xiàn)綜述 Review on Special Information

廢水處理與回用 Sewage Disposal and Re-use

生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)及實(shí)驗(yàn) Biomaterials and Experiments

現(xiàn)代測(cè)試分析 Modern Testing Technology and Methods

生物材料結(jié)構(gòu)與性能 Structures and Properties of Biomaterials

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) Computer Basis

醫(yī)學(xué)信息學(xué) Medical Informatics

計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言 Computer Assembly Language

學(xué)科前沿講座 Lectures on Frontiers of the Discipline

組織工程學(xué) Tissue Engineering

生物醫(yī)學(xué)工程概論 Introduction to Biomedical Engineering

高等生物化學(xué) Advanced Biochemistry

光學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理 Optics and Statistical Physics

圖像分析 Image Treatment

數(shù)據(jù)處理分析與建模 Data Analysis and Constituting Model

高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù) Advanced Database

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) Computer Network

多媒體技術(shù) Technology of Multimedia

軟件工程 Software Engineering

藥物化學(xué) Pharmaceutical Chemistry

功能高分子 Functional Polymer

InternetIntranet（英） InternetIntranet

程序設(shè)計(jì)方法學(xué) Methods of Programming InternetIntranet

高分子化學(xué)與物理 Polymeric Chemistry and Physics

醫(yī)學(xué)電子學(xué) Medical Electronics

現(xiàn)代儀器分析 Modern Instrumental Analysis

儀器分析實(shí)驗(yàn) Instrumental Analysis Experiment

食品添加劑 Food Additives Technology

高級(jí)食品化學(xué) Advanced Food Chemistry

食品酶學(xué) Food Enzymology

現(xiàn)代科學(xué)前沿選論 Literature on Advances of Modern Science

波譜學(xué) Spectroscopy

波譜學(xué)實(shí)驗(yàn) Spectroscopic Experiment

食品貯運(yùn)與包裝 Food Packaging

液晶化學(xué) Liquid Crystal Chemistry

高等有機(jī)化學(xué) Advanced Organic Chemistry

功能性食品 Function Foods

食品營(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生學(xué) Food Nutrition and Hygiene

食品生物技術(shù) Food Biotechnology

食品研究與開(kāi)發(fā) Food Research and Development

有機(jī)合成化學(xué) Synthetic Organic Chemistry

食品分離技術(shù) Food Separation Technique

精細(xì)化工裝備 Refinery Chemical Equipment

食品包裝原理 Principle of Food Packaging

表面活性劑化學(xué)及應(yīng)用 Chemistry and Application of Surfactant

天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā) Research and Development of Natural Products

食品工藝學(xué) Food Technology

生物化學(xué) Biochemistry

食品分析 Food Analysis

人工智能技術(shù)概論范文第2篇

關(guān)鍵詞：智能控制 專家控制 模糊控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 遺傳算法

1．引言

智能控制是自動(dòng)控制發(fā)展的高級(jí)階段，是人工智能、控制論、信息論、系統(tǒng)論、仿生學(xué)、進(jìn)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的高度綜合與集成，是一門新興的邊緣交叉學(xué)科。智能控制是當(dāng)今國(guó)內(nèi)、外自動(dòng)化學(xué)科中的一個(gè)十分活躍和具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域，代表著當(dāng)今科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的最新方向之一。它不僅包含了自動(dòng)控制、人工智能、系統(tǒng)理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容，而且還從生物學(xué)等學(xué)科汲取豐富的營(yíng)養(yǎng)，正在成為自動(dòng)化領(lǐng)域中最興旺和發(fā)展最迅速的一個(gè)分支學(xué)科。

2．智能控制產(chǎn)生的背景

從控制理論學(xué)科發(fā)展的歷程來(lái)看，該學(xué)科的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)主要階段。

第一階段為20世紀(jì)40—60年代的“經(jīng)典控制理論”時(shí)期，經(jīng)典控制理論以反饋理論為基礎(chǔ)，是一種單回路線性控制理論。主要采用傳遞函數(shù)、頻率特性、根軌跡為基礎(chǔ)的頻率分析方法。主要研究單輸入一單輸出、線性定長(zhǎng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。

第二階段為20世紀(jì)60—70年代的“現(xiàn)代控制理論”時(shí)期，現(xiàn)代控制理論主要研究具有高性能、高精度的多變量參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題。采用的方法包括狀態(tài)空間法、bellman動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，kalman濾波理論和pontryagin極大值原理等?，F(xiàn)代控制理論可以解決多輸入多輸出問(wèn)題，系統(tǒng)可以是線性定長(zhǎng)的，也可以是非線性時(shí)變的。

第三階段為20世紀(jì)70年代至今的“大系統(tǒng)理論”和“智能控制理論”時(shí)期。由于現(xiàn)代控制理論過(guò)多地依賴對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，其控制算法較為理想化，設(shè)計(jì)方法非常數(shù)字化，因此在面對(duì)難以用數(shù)學(xué)模型描述或者具有時(shí)變、非線性、不確定特性的復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，現(xiàn)代控制系統(tǒng)也顯得無(wú)能為力。為了提高控制系統(tǒng)的品質(zhì)和尋優(yōu)能力，控制領(lǐng)域的研究人員開(kāi)始考慮把人工智能技術(shù)用于控制系統(tǒng)。近年來(lái)，控制領(lǐng)域的研究人員把傳統(tǒng)的控制理論與模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等智能技術(shù)相結(jié)合，充分利用人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行控制，逐漸形成了智能控制這一新興學(xué)科。

3．智能控制的基本概念和特點(diǎn)

傳統(tǒng)的控制方法建立在被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型之上，智能控制是針對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性、非線性、不確定性等提出來(lái)的。ieee控制系統(tǒng)協(xié)會(huì)把智能控制歸納為：智能控制系統(tǒng)必須具有模擬人類學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力。一個(gè)智能控制系統(tǒng)一般應(yīng)具有以下一些特點(diǎn)。

1)能對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)（如非線性、多變量、時(shí)變、環(huán)境擾動(dòng)等）進(jìn)行有效的全局控制，并具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力；

2)具有以只是表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)模型表示的混合控制過(guò)程，能根據(jù)被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行辨識(shí)，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性與定量相結(jié)合的多模態(tài)控制方式；

3)能對(duì)獲取的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理并給出控制決策，通過(guò)不斷優(yōu)化參數(shù)和尋找控制器的最佳結(jié)構(gòu)形式，以獲得整體最優(yōu)控制性能。

4)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力，能從系統(tǒng)的功能和整體優(yōu)化的角度來(lái)分析和綜合系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)。

4．智能控制理論的基本內(nèi)容

4.1 專家控制(ec-expert control)

由人工智能領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的專家控制是一種基于知識(shí)的智能計(jì)算機(jī)程序的技術(shù)。專家控制的實(shí)質(zhì)是基于控制對(duì)象和控制規(guī)律的各種知識(shí)，并且要以智能的方式利用這些知識(shí)，以求得控制系統(tǒng)盡可能的優(yōu)化和實(shí)用化。專家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋機(jī)制和知識(shí)獲取系統(tǒng)等組成。知識(shí)庫(kù)用于存儲(chǔ)某一領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)性知識(shí)、原理性知識(shí)、可行操作與規(guī)則等。可通過(guò)知識(shí)獲取系統(tǒng)對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行修改和擴(kuò)充。推理機(jī)根據(jù)系統(tǒng)信息并利用知識(shí)庫(kù)中知識(shí)按一定的推理策略來(lái)解決當(dāng)前的問(wèn)題。解釋機(jī)制對(duì)找到的知識(shí)進(jìn)行解釋，為用戶提供了一個(gè)人機(jī)界面。專家控制的特點(diǎn)為：

1)具有領(lǐng)域?qū)＜壹?jí)的專業(yè)知識(shí)，能進(jìn)行符號(hào)處理和啟發(fā)式推理。

2)具有獲取知識(shí)能力，具有靈活性、透明性和交互性。

4.2模糊控制(fc-fuzzy control)

模糊控制是以模糊集合論、模糊邏輯推理和模糊語(yǔ)言變量為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。對(duì)于無(wú)法建立數(shù)學(xué)模型或難以建立數(shù)學(xué)模型的場(chǎng)合，可以用模糊控制技術(shù)來(lái)解決。模糊控制就是在被控對(duì)象模糊模型的基礎(chǔ)上，利用模糊控制器，采用推理的手段進(jìn)行系統(tǒng)控制的一種方法。模糊模型是用模糊語(yǔ)言和規(guī)則描述的一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性及性能指標(biāo)。模糊控制器由模糊化、規(guī)則庫(kù)、模糊推理和清晰化四個(gè)功能模塊組成。模糊化模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)變量論域的模糊劃分和對(duì)清晰輸入值的模糊化處理。規(guī)則庫(kù)用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的基于語(yǔ)言變量的控制規(guī)則和系統(tǒng)參數(shù)。模糊推理是一種從輸入空間到輸出空間的非線性映射關(guān)系，控制規(guī)則形式為if{控制輸入a}then{控制輸出b}，即如果已知控制輸入a，則通過(guò)模糊推理得出控制輸出b。清晰化模塊將推出的模糊推理推出的控制輸出轉(zhuǎn)化為清晰的輸出值。模糊控制的特點(diǎn)為：

1)提供了一種實(shí)現(xiàn)基于自然語(yǔ)言描述規(guī)則的控制規(guī)律的新機(jī)制。

2)提供了一種非線性控制器，這種控制器一般用于控制含有不確定性和難以用傳統(tǒng)非線性理論處理的場(chǎng)合。

4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制(nnc-neural networks control)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是在控制系統(tǒng)中采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一工具，對(duì)難以通過(guò)常規(guī)方法進(jìn)行描述的復(fù)雜非線性對(duì)象進(jìn)行建模，或充當(dāng)控制器，或信息處理，或模式識(shí)別，或故障診斷等，或以上幾種功能的組合，這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制方式即為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制采用仿生學(xué)的觀點(diǎn)對(duì)智能系統(tǒng)中的高級(jí)信息處理問(wèn)題進(jìn)行研究，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的特點(diǎn)為：

1)能充分逼近任意非線性特性。

2)分布式并行處理機(jī)制。

3)自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力。

4)數(shù)據(jù)融合能力。

5)適合于多變量系統(tǒng)，可進(jìn)行多變量處理。

4.4 遺傳算法(ga-genetic algorithm)

遺傳算法是一種基于生物進(jìn)化模擬的啟發(fā)式智能算法，它的基本策略是：將待優(yōu)化函數(shù)的自變量編碼成類似基因的離散數(shù)值碼，然后通過(guò)類似基因進(jìn)化的交叉、變異、繁殖等操作獲得待優(yōu)化函數(shù)的最優(yōu)或近似最優(yōu)解。在智能控制中，遺傳算法廣泛應(yīng)用于各類優(yōu)化問(wèn)題，遺傳算法可以用于復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的辨識(shí)，多變量系統(tǒng)控制規(guī)則的優(yōu)化，智能控制參數(shù)的優(yōu)化等常規(guī)控制方法難以奏效的問(wèn)題。遺傳算法具有可擴(kuò)展性，可以同專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，為智能控制的研究注入新的活力。如可用遺傳算法對(duì)模糊控制的控制規(guī)則和隸屬度函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化等。遺傳算法的特點(diǎn)為：

1)以決策變量的編碼作為運(yùn)算對(duì)象。

2)直接以目標(biāo)函數(shù)值作為搜索信息。

3)同時(shí)進(jìn)行解空間的多點(diǎn)搜索。

4)使用自適應(yīng)的概率搜索技術(shù)。

5．結(jié)束語(yǔ)

智能控制已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等眾多領(lǐng)域，已經(jīng)解決了大量的傳統(tǒng)控制無(wú)法解決的實(shí)際控制應(yīng)用問(wèn)題，呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前景。它將隨著專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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人工智能技術(shù)概論范文第3篇

Abstract: This article from the airplane carrying capacity balance angle, carries on the analysis to the airplane carrying capacity balance demand. Considering airplane counterweight each work need, it proposed to carry on the informationization management to load process, and used the information technology design to develop the corresponding management system. Through the implementation application, it indicated this system was helpful for enhancing the efficiency of theairplane's load.

關(guān)鍵詞:飛機(jī);配載;信息系統(tǒng)

Key words: airplane;loads;information system

中圖分類號(hào):V22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)05-0121-02

0引言

本系統(tǒng)是MA60國(guó)產(chǎn)飛機(jī)隨機(jī)附帶的配套管理系統(tǒng)。飛機(jī)配載是飛機(jī)的在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中每一架次的載重與平衡的配算,即根據(jù)飛機(jī)重心的特點(diǎn)及有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),科學(xué)地安排飛機(jī)上的旅客、行李、貨物、郵件的位置,使飛機(jī)的實(shí)際起飛重量的重心、無(wú)油重量的重心及著陸重量的重心處于許可的范圍內(nèi),從而保證飛機(jī)飛行安全。對(duì)于任何一種交通運(yùn)輸工具,由于自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、客貨艙容積及運(yùn)行環(huán)境等原因,都必須有最大裝載量的限制。飛機(jī)是在空中飛行的運(yùn)輸工具,要求具有更加高的可靠性和安全性以及更好的平衡狀態(tài),而裝載量和裝載位置是直接影響飛行安全和飛機(jī)平衡的重要因素。飛機(jī)的最大裝載量受到飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造者規(guī)定的飛機(jī)的最大起飛重量、最大著陸重量、最大無(wú)油重量的限制以及飛機(jī)的基本重量、起飛油量、航段耗油量、飛機(jī)的最大業(yè)載限額等因素的制約。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外一般飛機(jī)載重平衡需求的分析發(fā)現(xiàn),由機(jī)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中飛機(jī)裝載的貨物、人數(shù)、貨物體積的變化,采用手工計(jì)算的方式來(lái)確定和檢測(cè)配載是否合理在實(shí)際應(yīng)用中具有很大的缺陷,這種缺陷包括準(zhǔn)確程度是否在有效范圍,是否能快速有效的重復(fù)計(jì)算以適應(yīng)運(yùn)營(yíng)的需要,采用手工計(jì)算在這些項(xiàng)目上都受到比較大的限制。而利用有效的信息技術(shù)手段構(gòu)建一個(gè)適合機(jī)載重平衡需求的配載管理系統(tǒng),對(duì)配載過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,代替人工計(jì)算的方式,可減少手工操作的失誤。做到配載計(jì)算更加迅速、快捷、準(zhǔn)確,對(duì)保證飛機(jī)安全飛行和提高其利用效率是很有必要的。

1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)主框架根據(jù)飛機(jī)配載要求的具體情況,將其配載管理系統(tǒng)分為四個(gè)管理模塊,其中用戶管理用于區(qū)分用戶的角色;系統(tǒng)管理用于系統(tǒng)運(yùn)行方式的設(shè)置;配載管理模塊集中了配載信息處理及配載文件的形成功能。并根據(jù)用戶角色的不同提供了不同的信息查詢及維護(hù)方式。圖1給出了配載管理系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)架圖,系統(tǒng)的信息圍繞配載數(shù)據(jù)庫(kù)展開(kāi)。

2.2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用C/S架構(gòu),主要是它具有運(yùn)行性能高、便于最終用戶使用、具有多功能的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)接口、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)、良好的可擴(kuò)充性的特點(diǎn)。

在C/S架構(gòu)中,應(yīng)用程序主要運(yùn)行于客戶端,它向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提出請(qǐng)求、返回?cái)?shù)據(jù),并在本機(jī)上操作,然后將操作的結(jié)果發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供大容量的存儲(chǔ)設(shè)備,管理數(shù)據(jù)資源,處理客戶機(jī)的請(qǐng)求。在現(xiàn)今的C/S架構(gòu)中,C/S的應(yīng)用程序一般不再處理有關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信指令等問(wèn)題,只要建立了與數(shù)據(jù)源的連接,就如同操作本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)一樣方便。這些工作都是由中間件軟件來(lái)完成的。在安全性要求高、交互性強(qiáng)、處理數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)查詢靈活的地點(diǎn)固定的小范圍內(nèi)使用架構(gòu)模式比較方便。飛機(jī)配載管理系統(tǒng)在程序?qū)崿F(xiàn)上采用三個(gè)層次結(jié)構(gòu):用戶界面層、配載管理層、數(shù)據(jù)提供層,如圖2。

本系統(tǒng)用戶層采用交互方式,完成對(duì)用戶輸入數(shù)據(jù)的合法性檢查;管理層封裝了配載管理相關(guān)任務(wù)的邏輯,最主要的是將上層發(fā)送過(guò)來(lái)的用戶數(shù)據(jù)請(qǐng)求按照對(duì)應(yīng)的邏輯轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)提供層,并從數(shù)據(jù)提供層獲取數(shù)據(jù)返還給用戶,實(shí)現(xiàn)中間件功能;數(shù)據(jù)提供層負(fù)責(zé)最終數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索工作。本系統(tǒng)程序中將大部分?jǐn)?shù)據(jù)的檢索與存儲(chǔ)編寫成的存儲(chǔ)過(guò)程,以提高效率。各層都設(shè)有空間用來(lái)封裝本層中一些共用的邏輯、對(duì)象以及對(duì)外接口。

2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)根據(jù)配載信息的處理要求,使用11個(gè)數(shù)據(jù)表實(shí)現(xiàn)對(duì)配載信息的保存和維護(hù),表1顯示了數(shù)據(jù)表的一些基本信息。而從圖3中也表達(dá)出部分表間的相互關(guān)系。

2.2 配載信息分析與輸出配載信息分析部分是軟件的核心,要完成統(tǒng)計(jì)并輸出某次航班配載信息,計(jì)算航班配載后的起飛重心、著陸重心等工作,通過(guò)指數(shù)法計(jì)算并繪制該次航班的重量重心圖和影響指數(shù)圖等圖形。在這部分構(gòu)思中,采取用戶根據(jù)需要進(jìn)行選擇對(duì)配載結(jié)果查詢方式,比如:瀏覽或者打印。本研究將配載結(jié)果擬編制專門程序與界面接口,這樣就將繁瑣的報(bào)表格式界面隱藏,使分析界面簡(jiǎn)潔、清晰,也保持了整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)格一致。如圖4所示,是程序?qū)崿F(xiàn)流程圖。

3系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 配載錄入配載工作人員針對(duì)某一架次航班的裝載信息進(jìn)行記錄,修改以確保飛機(jī)的裝載平衡。錄入裝載數(shù)據(jù)時(shí),必須保證錄入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和合理,錄入結(jié)束后按下“保存”按鈕系統(tǒng)自動(dòng)將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫(kù);如果要進(jìn)行修改某一航班的配載數(shù)據(jù)時(shí),選中“配載信息錄入”窗口中的“配載信息修改”,然后在出現(xiàn)的選擇框中選擇需要修改的航班號(hào)和飛機(jī)號(hào),然后按下“確定”按鈕,系統(tǒng)將顯示你所要修改的信息。(注意:配載信息的修改只能修改當(dāng)天的任意一次配載)如圖5所示。

3.2 配載表的生成

選擇好所要計(jì)算的飛機(jī)號(hào)、航班號(hào)和日期,然后點(diǎn)擊”確定”按鈕選中一條記錄,然后點(diǎn)擊右鍵出現(xiàn)如圖所示快捷菜單(如圖5),選中配載表,便會(huì)彈出配載表信息,如圖6所示。

4結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)已成功應(yīng)用于西安飛機(jī)公司的某型號(hào)飛機(jī),并正在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)智能化管理系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)的引入,為提高配載效率,提供進(jìn)一步的解決方案。

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人工智能技術(shù)概論范文第4篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)藝術(shù)藝術(shù)設(shè)計(jì)

藝術(shù)的發(fā)展，依賴于社會(huì)和科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步將帶來(lái)藝術(shù)的變革，藝術(shù)家的臆想獲得科學(xué)技術(shù)的推助，就會(huì)發(fā)出絢麗的光彩。數(shù)字藝術(shù)便是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及而誕生和發(fā)展的。數(shù)字藝術(shù)又稱數(shù)碼藝術(shù)，是使用數(shù)字、信息技術(shù)制作、傳播的各種形式的藝術(shù)作品，包括數(shù)字影像、數(shù)字音樂(lè)、多媒體動(dòng)畫和網(wǎng)絡(luò)游戲等。

數(shù)字化時(shí)代計(jì)算機(jī)介入越來(lái)越多的領(lǐng)域，使人類生活發(fā)生了顯著變化。數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，是藝術(shù)和科技之間的革命，幾乎波及所有藝術(shù)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)將人從許多復(fù)雜的、重復(fù)性的、繁瑣的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，把精力集中于創(chuàng)意和設(shè)計(jì)本身，同時(shí)，藝術(shù)的概念也發(fā)生了改變。

一、計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展歷程

自1949年麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出旋風(fēng)計(jì)算機(jī)，人們就一直試圖使用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行繪畫、設(shè)計(jì)、作曲等藝術(shù)創(chuàng)作，并取得了令人矚目的成就。如貝爾實(shí)驗(yàn)室以字母、標(biāo)志的集散、疊印創(chuàng)作了“計(jì)算機(jī)”。東京大學(xué)藝術(shù)研究室創(chuàng)作了計(jì)算機(jī)藝術(shù)圖和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的單體。1967年，GTG計(jì)算機(jī)藝術(shù)家小組創(chuàng)作了“返回正方形”等許多作品。但這些都是基于實(shí)驗(yàn)室的藝術(shù)探索，直至1980年蘋果電腦公司推出Macintosh電腦桌面排版系統(tǒng)（DTP），計(jì)算機(jī)才面向個(gè)人，在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域迅速發(fā)展，并衍生出計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計(jì)。蘋果電腦也因高科技創(chuàng)新而獲得尊重。1990年英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)系（CRD），主要學(xué)習(xí)和研究互動(dòng)設(shè)計(jì)（interactiondesign），努力使藝術(shù)與技術(shù)協(xié)同發(fā)展?，F(xiàn)在，數(shù)字藝術(shù)已涉及藝術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，藝術(shù)的形式和內(nèi)涵都發(fā)生著變化。

二、計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)的特點(diǎn)

1.解放了手工時(shí)代對(duì)思想的束縛

計(jì)算機(jī)不但可以高仿真模仿傳統(tǒng)的藝術(shù)效果，也比傳統(tǒng)方式節(jié)省時(shí)間，提高效率。如藝術(shù)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)隨意縮放觀察等優(yōu)勢(shì)，使設(shè)計(jì)更加精細(xì)，無(wú)需尺規(guī)等工具，比手工精確、規(guī)范。手工繪圖需要紙筆、尺規(guī)等工具，勾形、渲染等過(guò)程，更改設(shè)計(jì)，修改起來(lái)比較困難。計(jì)算機(jī)則有多樣修改方式，如photoshop中的“歷史記錄”和“快照”面板，可隨意雙向一步步撤消或重做，退或進(jìn)到任一點(diǎn)，3DsMax的“堆?！眲t可從已完成的設(shè)計(jì)中的任意一點(diǎn)介入，增加新命令或刪除、更改舊命令，影響最終效果。傳統(tǒng)繪圖需要較強(qiáng)的繪畫功底，而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則更注重設(shè)計(jì)思想和修養(yǎng)，對(duì)繪畫功夫要求不是很高。計(jì)算機(jī)解放了手工時(shí)代對(duì)思想的束縛，為創(chuàng)作提供了寬裕的自由發(fā)揮空間，使作品最大程度地完美。

2.豐富了藝術(shù)的傳達(dá)形式

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用創(chuàng)造了全新的交流方式，及時(shí)交互是數(shù)字藝術(shù)獨(dú)有的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在各種形式數(shù)字藝術(shù)中，如Flash角色動(dòng)畫、網(wǎng)頁(yè)、互動(dòng)游戲等。交互功能改變了傳統(tǒng)藝術(shù)中受眾的被動(dòng)角色，受眾也可以參與到藝術(shù)的“創(chuàng)作過(guò)程”，讓受眾判斷選擇，不同的選擇將出現(xiàn)不同的過(guò)程和結(jié)局，加強(qiáng)受眾參與感，提高興趣。

3.表現(xiàn)傳統(tǒng)藝術(shù)無(wú)法企及的效果

數(shù)字藝術(shù)是一種全新的藝術(shù)形式。多媒體技術(shù)將圖像、聲音、文本、動(dòng)畫、音頻甚至是氣味等多種傳達(dá)形式集合在一起，豐富了藝術(shù)語(yǔ)言和表現(xiàn)形式，提高了作品的感染力。

虛擬現(xiàn)實(shí)是高級(jí)人機(jī)界面，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能，使人沉浸在計(jì)算機(jī)生成的能看、能聽(tīng)、可觸、可嗅等感受的虛擬世界里，能通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)、肢體動(dòng)作、視線移動(dòng)等方式與計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)交互，一切都與現(xiàn)實(shí)的感覺(jué)一樣。它不僅可以模擬現(xiàn)實(shí)，也可重建古跡，甚至是虛幻的世界，讓人感受真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)可充分滿足藝術(shù)創(chuàng)作對(duì)感受的表現(xiàn)，給藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造提供更多的創(chuàng)作自由。目前常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件有QuickDraw3D、VRML、Metastream、3DDreams、QTVR、Cult3D等。如蘋果的QuickDraw3D能在視窗中對(duì)三維幾何體實(shí)施拖拽而進(jìn)行任意角度的觀察，還能變換燈光、材質(zhì)等，展示三維物體極為方便。

三、數(shù)字藝術(shù)主要涉及領(lǐng)域及內(nèi)容

計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)在很多方面是交叉的應(yīng)用關(guān)系，比如動(dòng)畫，在影視、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)模型等方面應(yīng)用都很廣泛，所以不能孤立對(duì)待。數(shù)字藝術(shù)的發(fā)展促進(jìn)學(xué)科融合。

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用較早，比較成熟。如視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)已牢牢占據(jù)了高檔彩色輸出、印刷等領(lǐng)域。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)，AutoCAD、3DsMax已成了建筑等行業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的代名詞，基于CAD開(kāi)發(fā)的軟件多如繁星。工業(yè)設(shè)計(jì)，Pro/ENGINEER具有模擬實(shí)體造型功能，能縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間并簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的流程。它的三維創(chuàng)作過(guò)程是確定有關(guān)物體屬性的具體數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)由屏幕實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地展現(xiàn)物體的三維效果，最終可將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)控機(jī)床，制作實(shí)體模型、成品模具。計(jì)算機(jī)的介入，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式。

2.計(jì)算機(jī)繪畫，是較新、較熱門的藝術(shù)門類?？筛袎毫Φ臄?shù)字筆使用起來(lái)接近于傳統(tǒng)的畫筆，在電子畫布上，可以選取任意種類、形狀、大小的“畫筆”，沾上“水墨”或“顏料”，在不同質(zhì)地的“紙”上繪畫，筆跡表現(xiàn)出顏色和不同質(zhì)地紙面的肌理效果，“筆觸”會(huì)隨手的壓力大小和移動(dòng)快慢而做粗細(xì)、深淺、虛實(shí)、飛白等變化，模擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的效果，將傳統(tǒng)的繪畫藝術(shù)從紙和筆中解放出來(lái)，達(dá)到所需的藝術(shù)效果。油畫、雕塑、版畫等也有使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行創(chuàng)作的。及時(shí)交互等優(yōu)勢(shì)使計(jì)算機(jī)超越了傳統(tǒng)工具被動(dòng)的地位，2D插畫和概念藝術(shù)廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣告插畫、出版物插圖、游戲美術(shù)中。

3.計(jì)算機(jī)多媒體動(dòng)畫是目前應(yīng)用非常廣泛的一門藝術(shù)形式，門類很廣。按制作方法，可分為二維動(dòng)畫和三維動(dòng)畫；按長(zhǎng)短，可分為動(dòng)畫短片、動(dòng)畫電影（電視劇）；按劇種，可分為故事片、兒童劇、科教片等。

①二維動(dòng)畫（2D）。目前二維動(dòng)畫制作軟件可分為日本派和歐美派，有矢量和點(diǎn)陣兩種圖形模式。Flash是一款不錯(cuò)的面向個(gè)人的二維動(dòng)畫軟件，已成為網(wǎng)頁(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)，許多個(gè)人愛(ài)好者加入到“閃客”行列，制作出了非常經(jīng)典的作品，一些電視臺(tái)也播放網(wǎng)上經(jīng)典的Flas。但它對(duì)于生產(chǎn)型的動(dòng)畫力不從心。RetasPro最早開(kāi)發(fā)于蘋果平臺(tái)，現(xiàn)已占領(lǐng)了日本動(dòng)畫界95%以上的市場(chǎng)，制作出了許多我們熟悉的電影，如《魯賓三世（LupinThe3rd）》《蜘蛛人（Spider-Man）》等。我國(guó)也有不少單位使用，上海美術(shù)電影制片廠用其制作了《我為歌狂》等卡通片。二維動(dòng)畫的制作主要分為前期創(chuàng)作和后期加工兩大部分。以前前期創(chuàng)作主要靠手工完成，包括規(guī)劃、劇本、造型設(shè)計(jì)、構(gòu)圖設(shè)計(jì)、背景、原畫、動(dòng)畫等。計(jì)算機(jī)主要介入后期加工，包括攝影表錄入、動(dòng)畫掃描、背景掃描、色指定、描線上色、背景修圖、特效制作、動(dòng)畫渲染、輸出錄制等。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，傳統(tǒng)的前期創(chuàng)作也引入了計(jì)算機(jī)，二維動(dòng)畫的生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)完全進(jìn)入了全數(shù)字、無(wú)紙化時(shí)代。RetasPro的制作過(guò)程與傳統(tǒng)的動(dòng)畫制作過(guò)程十分相近，它由模塊替代了傳統(tǒng)動(dòng)畫制作中描線、上色、特效處理、拍攝合成等全部過(guò)程。②三維動(dòng)畫（3D）。三維動(dòng)畫用途非常廣泛，是數(shù)字娛樂(lè)時(shí)代的新興產(chǎn)業(yè)，具有不可估量的前景。許多電影、電視和游戲特技，多媒體演示、產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫來(lái)表現(xiàn)。三維軟件比較復(fù)雜，目前還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的軟件，各家軟件的理念也不相同。往往幾秒鐘的精彩鏡頭，要花數(shù)月時(shí)間制作。三維圖像主要還是顯示在平面上的二維圖像，還不是真正空間上顯示的三維圖像，只是用三維方式建立模型。三維動(dòng)畫制作可分為動(dòng)畫規(guī)劃、建模、貼圖、燈光和場(chǎng)景設(shè)置、動(dòng)畫設(shè)置、渲染、后期合成7個(gè)階段。常見(jiàn)軟件有PC的3DMax-Studio、Maya、Softimage等，蘋果的Infini-D、StrataStudioPro、Poser、AnimationMaster、Form-Z、ElectricImage、Lightwave、Cinema4D等。

4.數(shù)字視頻。數(shù)字視頻就是先用攝像機(jī)之類的視頻捕捉設(shè)備，將影像信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)，記錄到儲(chǔ)存介質(zhì)。播放時(shí)，將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閹畔⒉@示出來(lái)。數(shù)字信息還可以解碼成模擬信號(hào)在普通電視機(jī)上觀看。QuickTime是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織選定的MPEG-4視頻標(biāo)準(zhǔn)，可以在電腦上編輯和播放數(shù)字視頻，將視頻、音頻、三維動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)在基于蘋果和PC的電腦之間自由擴(kuò)展。目前有FinalCut（非線性編輯）、Shake（高級(jí)特效合成）、CinemaTools（電影剪輯）、DVDStudioPro（DVD制作）等專業(yè)軟件。

5.電子書

①電腦上閱讀的電子書，充分利用電腦的優(yōu)勢(shì)，功能最強(qiáng)大。其動(dòng)態(tài)的多媒體信息，有更好的交互性，集多種感官刺激于一體，避免了靜態(tài)的文字和圖片的單一，調(diào)動(dòng)讀者的興趣。世界上許多著名報(bào)紙、雜志紛紛推出電子版，如《NewWebPick》《摩托車雜志電子版》《動(dòng)客電子雜志》以及中國(guó)的《Z-com》等。

②手機(jī)電子書。隨著智能手機(jī)的普及，用手機(jī)閱讀的電子書越來(lái)越多。現(xiàn)代人上班節(jié)奏緊張，利用上下班的一點(diǎn)空余時(shí)間讀一些輕松的帶音樂(lè)、動(dòng)畫的手機(jī)電子書是實(shí)在的消遣，攜帶方便。許多網(wǎng)站提供基于WindowsMobile、Linux、Symbian等智能手機(jī)的電子書下載，用戶自己也可以非常方便地創(chuàng)建電子書。

③實(shí)物電子書，是拿在手上閱讀的外型像傳統(tǒng)書籍的電子書，這是傳統(tǒng)書籍的延伸。這種新形式的電子書外觀和普通書籍接近，可以拿在手上，但是帶有多媒體視聽(tīng)等新功能，它甚至能聽(tīng)到讀者的說(shuō)話、心跳等聲音。

6.游戲美術(shù)。游戲美術(shù)近年發(fā)展迅猛，包括游戲片頭、場(chǎng)景、人物、服裝、道具等。現(xiàn)在游戲美術(shù)發(fā)展成了圍繞游戲開(kāi)發(fā)的產(chǎn)業(yè)，它以實(shí)物的形式再現(xiàn)游戲中的人物、服裝、道具等，深受游戲“粉絲”喜愛(ài)，每當(dāng)一個(gè)新游戲，就會(huì)有大量的與游戲相關(guān)的玩偶在網(wǎng)上交易、市場(chǎng)上出售。

四、計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)對(duì)藝術(shù)的影響不僅表現(xiàn)在它能更有效率地創(chuàng)作，也給藝術(shù)與設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的風(fēng)格和形式，藝術(shù)表現(xiàn)形式越來(lái)越豐富。數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，多種傳達(dá)方式的綜合應(yīng)用，為視覺(jué)藝術(shù)的創(chuàng)新提供了新的條件和機(jī)遇，新的熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn)。應(yīng)用視頻、動(dòng)畫、交互等綜合手段創(chuàng)造的藝術(shù)作品，豐富了藝術(shù)門類，逐漸演變成為一個(gè)新的領(lǐng)域?；ヂ?lián)網(wǎng)促進(jìn)了信息的傳遞，給人們提供了一種新的傳達(dá)媒體，同時(shí)也創(chuàng)造了一種新的交流方式。藝術(shù)家可以在互聯(lián)網(wǎng)上跨地域協(xié)同創(chuàng)作，藝術(shù)的創(chuàng)作和欣賞不再受地域的制約。藝術(shù)是創(chuàng)新過(guò)程，融合了人工智能技術(shù)的計(jì)算機(jī)甚至有可能根據(jù)設(shè)定條件自行進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計(jì)如此蓬勃的發(fā)展，是技術(shù)與藝術(shù)完美結(jié)合的體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和多媒體的開(kāi)發(fā)為藝術(shù)創(chuàng)作提供新的機(jī)遇、新的表達(dá)方式、新的藝術(shù)語(yǔ)言和風(fēng)格，藝術(shù)的概念有了顯著變化。同時(shí)，藝術(shù)的創(chuàng)新也對(duì)計(jì)算機(jī)有了更高的要求，反過(guò)來(lái)促進(jìn)了計(jì)算機(jī)軟硬件的開(kāi)發(fā)。藝術(shù)家創(chuàng)造精神財(cái)富，應(yīng)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，以開(kāi)放的姿態(tài)迎接新事物，自由地進(jìn)行創(chuàng)作。海納百川才能適應(yīng)新時(shí)期的需要。計(jì)算機(jī)畢竟是工具，藝術(shù)的價(jià)值應(yīng)是設(shè)計(jì)師富有的藝術(shù)才華和設(shè)計(jì)思想。只有重視創(chuàng)造性思維的拓展與能力的提高，才能設(shè)計(jì)出富有藝術(shù)魅力的有意義的作品。

參考文獻(xiàn)：

[1]王受之著《世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史》.廣州：新世紀(jì)出版社，1995年版。

[2]迪尚著《電腦圖形設(shè)計(jì)》.杭州：浙江人民美術(shù)出版社，1995年版。

人工智能技術(shù)概論范文第5篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)專業(yè)；工程教育；系統(tǒng)能力；系統(tǒng)課程

1.計(jì)算技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)分析

計(jì)算技術(shù)在20世紀(jì)個(gè)人機(jī)普及和Internet快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，從初期的科學(xué)計(jì)算與信息處理進(jìn)人21世紀(jì)的以移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)計(jì)算為主要特征的新型網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。在這一過(guò)程中，計(jì)算技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)呈現(xiàn)出“四類新型計(jì)算系統(tǒng)”和“四化主要特征”，這對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新能力提出更高的要求。

1.1四類新型計(jì)算系統(tǒng)

1）嵌入式計(jì)算系統(tǒng)。

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電、三網(wǎng)融合等行業(yè)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，以嵌入式計(jì)算為主要形態(tài)的計(jì)算系統(tǒng)——嵌入式計(jì)算系統(tǒng)有著舉足輕重和廣泛的作用，并日益呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的開(kāi)放特點(diǎn)。

2）移動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)。

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電以及新型裝備中，均以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，移動(dòng)計(jì)算成為關(guān)鍵技術(shù)，它將使計(jì)算機(jī)或其他信息智能終端設(shè)備在無(wú)線環(huán)境下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及資源共享，其作用是將有用、準(zhǔn)確、及時(shí)的信息提供給任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的任何客戶，這將極大地改變?nèi)藗兊纳罘绞胶凸ぷ鞣绞健?/p>

3）并行計(jì)算系統(tǒng)。

隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的飛速進(jìn)步和體系結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，多核/眾核處理機(jī)硬件日趨普及，這使得昔日高端的并行計(jì)算呈現(xiàn)出普適化的發(fā)展趨勢(shì)；多核技術(shù)對(duì)計(jì)算系統(tǒng)微體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件與編程環(huán)境均有很大影響；同時(shí)，云計(jì)算也是建立在由廉價(jià)服務(wù)器組成的大規(guī)模集群并行計(jì)算的基礎(chǔ)之上，因此，并行計(jì)算將成為各類計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。

4）基于服務(wù)的計(jì)算系統(tǒng)。

無(wú)論是云計(jì)算，還是其他現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用軟件系統(tǒng)，均以服務(wù)計(jì)算為核心技術(shù)。服務(wù)計(jì)算是指面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service，orientedArchitecture，SOA）和面向服務(wù)的計(jì)算（Service oriented Computing，SOC）技術(shù)，是標(biāo)識(shí)分布式系統(tǒng)和軟件集成領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的里程碑。服務(wù)作為一種自治、開(kāi)放以及與平臺(tái)無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)件，可使分布式應(yīng)用具有更好的復(fù)用性、靈活性和可增長(zhǎng)性。Web服務(wù)技術(shù)是當(dāng)前SOA的主流實(shí)現(xiàn)方式，已經(jīng)形成規(guī)范的服務(wù)定義、服務(wù)組合以及服務(wù)訪問(wèn)。

1.2“四化”主要特征

1）網(wǎng)絡(luò)化。

當(dāng)今的計(jì)算系統(tǒng)必然與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)。盡管各種有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所具有的通信方式、通信能力與通信品質(zhì)有較大區(qū)別，但它使得與其相聯(lián)的計(jì)算系統(tǒng)能力得以充分延伸，更能滿足應(yīng)用需求。網(wǎng)絡(luò)化對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的開(kāi)放適應(yīng)能力、協(xié)同工作能力等也提出了更高的要求。

2）多媒體化。

多媒體具有計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息的集成性、實(shí)時(shí)性與交互性特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)通過(guò)多媒體技術(shù)可以處理人類生活中最直接、最普遍的信息，從而使計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域及功能得到極大的擴(kuò)展，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的人機(jī)交互界面和手段更加友好和方便，非專業(yè)人員也可以方便地使用和操作計(jì)算機(jī)。

3）大數(shù)據(jù)化。

從各種類型的數(shù)據(jù)中快速獲得有價(jià)值信息的能力稱為大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)具有體量巨大、類型繁多、價(jià)值密度低、處理速度快等特點(diǎn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨給各行各業(yè)的數(shù)據(jù)處理與業(yè)務(wù)發(fā)展等帶來(lái)重要變革，也對(duì)計(jì)算系統(tǒng)的新型計(jì)算模型、大規(guī)模并行處理、分布式數(shù)據(jù)存貯、高效數(shù)據(jù)處理機(jī)制等提出新的挑戰(zhàn)。

4）智能化。

智能化將影響計(jì)算系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、軟件形態(tài)、處理算法以及應(yīng)用界面等。例如，智能手機(jī)的智能搜索引擎是結(jié)合了人工智能技術(shù)的新一代搜索引擎，不僅具有傳統(tǒng)的快速檢索、相關(guān)度排序等功能，還具有用戶角色登記、用戶興趣自動(dòng)識(shí)別、內(nèi)容的語(yǔ)義理解、智能信息化過(guò)濾和推送等功能，其追求的目標(biāo)是根據(jù)用戶的請(qǐng)求，從可以獲得的網(wǎng)絡(luò)資源中檢索出對(duì)用戶最有價(jià)值的信息。

2.系統(tǒng)能力的主要內(nèi)涵及培養(yǎng)需求

2.1主要內(nèi)涵

計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的系統(tǒng)能力核心是在掌握計(jì)算系統(tǒng)基本原理基礎(chǔ)上，熟悉如何進(jìn)一步開(kāi)發(fā)構(gòu)建以計(jì)算技術(shù)為核心的應(yīng)用系統(tǒng)。這需要學(xué)生更多地掌握計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)部各軟件/硬件部分的關(guān)聯(lián)關(guān)系與邏輯層次，了解計(jì)算系統(tǒng)呈現(xiàn)的外部特性以及與人和物理世界的交互模式。系統(tǒng)觀的教育體現(xiàn)出工程教育特征，相比較其他專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和應(yīng)用能力，計(jì)算機(jī)專業(yè)更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。因此，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)體系不僅需要更新與擴(kuò)展，而且其系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力必須得到強(qiáng)化與提升。

2.2培養(yǎng)需求

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步，信息產(chǎn)業(yè)形態(tài)發(fā)生重要變化，新型計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)用日益深化，計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)也必須“與時(shí)俱進(jìn)”，體現(xiàn)計(jì)算技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)學(xué)生系統(tǒng)能力培養(yǎng)的需求。教育思想要突顯系統(tǒng)觀教育理念，教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)新型計(jì)算系統(tǒng)原理，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中展現(xiàn)計(jì)算系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)。

我們要深刻理解系統(tǒng)化專業(yè)教育思想對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)高等教育的影響。系統(tǒng)化教育和系統(tǒng)能力培養(yǎng)要采取系統(tǒng)科學(xué)的方法，不但要夯實(shí)系統(tǒng)理論基礎(chǔ)，使學(xué)生構(gòu)建出準(zhǔn)確描述真實(shí)系統(tǒng)的模型，并能夠用模型預(yù)測(cè)系統(tǒng)行為；而且要強(qiáng)化系統(tǒng)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生有效地構(gòu)造正確系統(tǒng)的能力。從系統(tǒng)觀出發(fā)，計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)應(yīng)該注意教學(xué)生怎樣從系統(tǒng)層面思考（如設(shè)計(jì)過(guò)程、工具、用戶和物理環(huán)境的交互），應(yīng)該講透原理（基本原則、架構(gòu)、協(xié)議、編譯以及仿真等），強(qiáng)化系統(tǒng)性的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)過(guò)程和內(nèi)容。

3.相關(guān)研究

3.1ACM/IEEE CS2013重視系統(tǒng)能力培養(yǎng)

ACM/IEEE最新公布的CS2013是在組織眾多計(jì)算機(jī)教育專家深入調(diào)研分析、開(kāi)展專題研究的基礎(chǔ)上，給出的新的教學(xué)調(diào)整方案。它不僅對(duì)原有14個(gè)知識(shí)域進(jìn)行適度調(diào)整，還增加了4個(gè)新的知識(shí)域，分別是系統(tǒng)基礎(chǔ)SF、并行和分布計(jì)算PD、基于平臺(tái)的開(kāi)發(fā)PBD、信息保障和安全I(xiàn)AS。這些都涉及系統(tǒng)級(jí)內(nèi)容，由此可見(jiàn)，ACM/IEEE CS2013的重點(diǎn)是進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)知識(shí)和系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。

3.2專業(yè)教指委已開(kāi)展相關(guān)研究

教育部計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)已經(jīng)組織了對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)體系的研究，重點(diǎn)是如何使學(xué)生增強(qiáng)系統(tǒng)能力，全局地掌控一定規(guī)模系統(tǒng)。研究提出：①教學(xué)必須樹立系統(tǒng)觀，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)眼光。學(xué)生學(xué)會(huì)站在不同層面上去把握不同層次上的系統(tǒng)，并全面考慮系統(tǒng)各部分及其與外界的邏輯與聯(lián)系，完成一定規(guī)模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。②明確了計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力以及系統(tǒng)能力為4大專業(yè)基本能力。其中系統(tǒng)能力占總能力的75%，包括系統(tǒng)認(rèn)知、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)應(yīng)用能力。

目前國(guó)內(nèi)少數(shù)高等學(xué)校，如南京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)等，正在不同程度上積極進(jìn)行這些方面的探索和實(shí)踐。

4.系統(tǒng)能力培養(yǎng)中存在的問(wèn)題

在PC時(shí)代背景下所設(shè)置的課程體系、教學(xué)及其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的系統(tǒng)能力培養(yǎng)存在以下問(wèn)題。

（1）課程體系中缺乏一門獨(dú)立的能夠貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)課程。有些學(xué)校雖然有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論課程，但是，課程內(nèi)容太散太多，沒(méi)有系統(tǒng)性，并沒(méi)有圍繞一個(gè)完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)框架組織內(nèi)容。

（2）課程之間的銜接和關(guān)聯(lián)考慮不夠。目前課程設(shè)置大多按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同層次上的內(nèi)容獨(dú)立開(kāi)設(shè)課程，相應(yīng)的教材內(nèi)容和課堂教學(xué)內(nèi)容中很少體現(xiàn)本層次的內(nèi)容與其他層次內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)生難以形成對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全面認(rèn)識(shí)。

（3）教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，較少涉及近年來(lái)出現(xiàn)的多核/眾核處理器、分布式和并行計(jì)算模式等實(shí)際工作中遇到的內(nèi)容，特別是對(duì)于后PC時(shí)代的學(xué)生所需的關(guān)于嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)終端系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)中心云計(jì)算系統(tǒng)等的系統(tǒng)知識(shí)體系的教學(xué)還很薄弱。

（4）課程體系缺乏對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力培養(yǎng)的整體考慮，如公共的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程及內(nèi)容的設(shè)置，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心課程及內(nèi)容的設(shè)置，對(duì)于不同應(yīng)用系統(tǒng)和相關(guān)平臺(tái)所需的設(shè)計(jì)和應(yīng)用人才的培養(yǎng)應(yīng)設(shè)置哪些課程（包括課程實(shí)驗(yàn)）等。

由于教學(xué)中對(duì)系統(tǒng)能力培養(yǎng)重視不夠，所以學(xué)生在系統(tǒng)能力方面存在以下問(wèn)題：

（1）大部分學(xué)生不能很好地建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完整概念，缺乏系統(tǒng)觀，只能解決局部的編程和應(yīng)用問(wèn)題，對(duì)于系統(tǒng)層面問(wèn)題的解決無(wú)法勝任。

（2）大部分學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心內(nèi)容掌握不夠，難以勝任復(fù)雜的涉及軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的任務(wù)。

（3）由于沒(méi)有很好地建立課程之間內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，學(xué)生對(duì)于很多核心內(nèi)容通常只知其然不知其所以然，所以其綜合分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力也較差，對(duì)于需要綜合運(yùn)用多個(gè)跨課程的概念才能解決的問(wèn)題一籌莫展。

（4）教學(xué)缺乏系統(tǒng)性的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，這使學(xué)生理論上一知半解，實(shí)踐動(dòng)手能力較差。

5.系統(tǒng)能力培養(yǎng)課程體系設(shè)置總體思路

為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的、具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)應(yīng)用能力的計(jì)算機(jī)專門人才，我們需要建立新的計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教學(xué)課程體系，特別是設(shè)立有關(guān)系統(tǒng)級(jí)綜合性課程，并重新規(guī)劃計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心課程的內(nèi)容，使這些核心課程之間的內(nèi)容聯(lián)系更緊密、銜接更順暢。

為此，我們調(diào)查了若干國(guó)外高校的本科生教學(xué)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)方面的一些做法和思路，借鑒國(guó)外大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)高校計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，提出了適合于我國(guó)高等教育計(jì)算機(jī)專業(yè)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的課程體系總體設(shè)置思路，并對(duì)相關(guān)的主要課程內(nèi)容及其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)劃。課程體系改革的思路如圖1所示。

我們建議把課程分成3個(gè)層次：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程、重組內(nèi)容的核心課程和側(cè)重不同計(jì)算系統(tǒng)的若干相關(guān)平臺(tái)應(yīng)用課程。

第1層次核心課程包括：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（PF）、數(shù)字邏輯電路（DD）和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)（ICS）。

第2層次核心課程包括：計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)（COD）、操作系統(tǒng)（OS）、編譯技術(shù)（CT）和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（CA）。

第3層次核心課程包括：嵌入式計(jì)算系統(tǒng)（ECS）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（CN）、移動(dòng)計(jì)算（MC）、并行計(jì)算（Pc）和大數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)（BD）。

基于這3個(gè)層次的課程體系中相關(guān)課程設(shè)置方案如圖2所示。

圖2中左邊部分是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)抽象層，右邊的矩形框表示課程，其上下兩條邊的位置標(biāo)示了課程內(nèi)容在系統(tǒng)抽象層中的涵蓋范圍，矩形的左右兩條邊的位置標(biāo)示了課程大約在哪個(gè)年級(jí)開(kāi)設(shè)。虛線框、實(shí)線框和粗線框分別表示第1、第2和第3層次核心課程。

從圖2中可以看出，該課程體系的基本思路是：先講頂層比較抽象的編程方面的內(nèi)容；再講底層系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)內(nèi)容；然后再?gòu)膬深^到中間，把頂層程序設(shè)計(jì)內(nèi)容和底層電路內(nèi)容按照程序員視角全部串起來(lái)；在此基礎(chǔ)上，按順序分別介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件、操作系統(tǒng)和編譯器的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。至此的所有課程內(nèi)容主要介紹單處理器系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，而計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)主要介紹不同并行粒度的體系結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)和編譯器實(shí)現(xiàn)技術(shù)。第3層次的課程沒(méi)有先后順序，可以是選修課，課程內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)第1和第2層次課程內(nèi)容的螺旋式上升趨勢(shì)，即第3層次課程內(nèi)容涉及的系統(tǒng)抽象層與第1和第2層次課程涉及的系統(tǒng)抽象層是重疊的，但內(nèi)容并不是簡(jiǎn)單重復(fù)，而是講授在特定計(jì)算系統(tǒng)中的相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容。例如，對(duì)于嵌入式計(jì)算系統(tǒng)（ECS）課程，雖然它所涉及的系統(tǒng)抽象層與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)（ICS）課程涉及的系統(tǒng)抽象層完全一樣，但這兩門課程的教學(xué)內(nèi)容基本上不重疊，前者著重介紹與嵌入式計(jì)算系統(tǒng)相關(guān)的ISA設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和底層硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容，后者著重介紹如何從程序員的角度來(lái)理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中涉及的基礎(chǔ)內(nèi)容。

與傳統(tǒng)課程體系設(shè)置相比，最大的不同在于，新的課程體系中有一門涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)抽象層面的能夠貫穿整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)課程——計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)（ICS）。該課程講解如何從程序員角度來(lái)理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以使程序員進(jìn)一步明確程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的語(yǔ)句、數(shù)據(jù)和程序是如何在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的，讓程序員了解不同的程序設(shè)計(jì)方法為什么會(huì)有不同的性能等。

此外，新的課程體系強(qiáng)調(diào)課程之間的銜接和連貫，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程可以把程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯電路2門課程之間存在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)抽象層中的“中間間隔”填補(bǔ)上去并很好地銜接起來(lái)。這樣，到2年級(jí)上學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)生就可以通過(guò)這3門課程清晰地建立單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念，構(gòu)造出完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本框架，而具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)再通過(guò)后續(xù)相關(guān)課程來(lái)細(xì)化充實(shí)。

（2）數(shù)字邏輯電路、計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)和嵌入式計(jì)算系統(tǒng)3門課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能夠很好地銜接，可以規(guī)劃一套承上啟下的基于FPGA開(kāi)發(fā)板的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生在一個(gè)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上從門電路開(kāi)始設(shè)計(jì)基本功能部件，然后再以功能部件為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)CPU、存儲(chǔ)器和接口，最終將CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口通過(guò)總線互連為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。

（3）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)和編譯技術(shù)4門之間能夠很好地銜接，構(gòu)成了一組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)最基本的核心課程。新課程體系中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)2門課程對(duì)原來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論和計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整和統(tǒng)籌規(guī)劃。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)和編譯技術(shù)的關(guān)系體現(xiàn)為：

①計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程以Intel x86為模型機(jī)進(jìn)行講解，它為操作系統(tǒng)課程（特別是Linux內(nèi)核分析）提供了很好的體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程中為了清楚地解釋程序中的文件訪問(wèn)和設(shè)備訪問(wèn)等問(wèn)題，會(huì)從程序員角度簡(jiǎn)單引入一些操作系統(tǒng)中的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程會(huì)講解高級(jí)語(yǔ)言程序如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換、鏈接以生成可執(zhí)行代碼的問(wèn)題。

③計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)中的流水線處理等也與編譯優(yōu)化相關(guān)，而且以MIPS為模型機(jī)進(jìn)行講解，而MIPS模擬器可以為編譯技術(shù)的實(shí)驗(yàn)提供可驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)以及開(kāi)設(shè)時(shí)間來(lái)看，位于較高抽象層的先行課（如程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程）可以按照原來(lái)的內(nèi)容和方式開(kāi)設(shè)和教學(xué)，而作為新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)的先導(dǎo)課數(shù)字邏輯電路，則需要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，特別是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行修改和完善。

有了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)課程的基礎(chǔ)，學(xué)生將更容易從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體的角度理解操作系統(tǒng)、編譯原理等后續(xù)課程。這些后續(xù)課程在內(nèi)容方面不需要大的改動(dòng)，但是操作系統(tǒng)和編譯器的實(shí)驗(yàn)要以先行課程實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，這樣才能形成一致的、完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體概念。

6.結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)觀教育對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的所有培養(yǎng)方向均適用，它對(duì)專業(yè)核心課程任課教師提出了更高要求，因此必須強(qiáng)化計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師培訓(xùn)工作，特別是重視以系統(tǒng)觀為核心的新教材的編寫工作，以便使計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)和教育跟上學(xué)科、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。

本系統(tǒng)研究組由國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、天津大學(xué)、武漢大學(xué)、北京大學(xué)有關(guān)教授組成，他們共同進(jìn)行了關(guān)于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)知識(shí)、系統(tǒng)能力和系統(tǒng)課程的研討。本研究得到機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的大力支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]The Joint Task Force on Computing Curricula of ACM/IEEE，Computer Science Curricula 2013 Ironman Draft（Version 0.8）[EB/OL].[2013-03-26].http：//ai.stanford.edu/users/sahami/CS2013/.