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計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向范文第1篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)；數(shù)學(xué)思想方法；案例研究

中圖分類號：G434 　 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）16-0052-03

計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的理念，既要輔助教師的教，更要輔助學(xué)生的學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、感知過程、體悟思想方法，建構(gòu)多維知識體系。本文通過蘇教版（選修2-2）中《導(dǎo)數(shù)》一章中“曲線上一點(diǎn)處的切線”課件制作過程，來探索如何運(yùn)用幾何畫板演示連續(xù)變化、膨脹收縮、分裂合并、有限無限等數(shù)學(xué)思想的實(shí)現(xiàn)途徑。

一、通過情境創(chuàng)設(shè)，感悟以直代曲的必要性

1.情境

光線射到曲線上一點(diǎn)P，光線如何反射？

學(xué)生知道光線在直線上如何反射，曲線上的光線反射問題怎么轉(zhuǎn)化成直線上的反射問題呢？

2.問題

對曲線精確變化趨勢如何刻畫？

3.討論

局部以直代曲。

課件演示：用線段上的關(guān)聯(lián)點(diǎn)控制縮小與放大，原圖中矩形在向右移動的過程中逐漸連續(xù)放大，拖動再放大點(diǎn)，則圓內(nèi)曲線連續(xù)放大。當(dāng)原圖中的點(diǎn)P在曲線上移動時，右面兩個被放大的圖形也隨之變化。

如果將點(diǎn)P附近的曲線再放大，我們有什么發(fā)現(xiàn)？

如果繼續(xù)放大，曲線在點(diǎn)P附近將逼近一條確定的直線，該直線是經(jīng)過點(diǎn)P的所有直線中最逼近曲線的一條直線。曲線可能在這條直線的同側(cè)，也可能在這條直線的兩側(cè)。

在點(diǎn)P附近我們可以用這條直線l來代替曲線，也就是說，在點(diǎn)P附近，曲線可以當(dāng)做直線。（即在很小范圍內(nèi)以直代曲）

既然點(diǎn)P附近的曲線被看做直線l，那么曲線經(jīng)過點(diǎn)P時上升或下降的“變化趨勢”如何刻畫？

引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：既然點(diǎn)P附近的曲線被看做直線l，從而可用直線l的斜率來刻畫曲線經(jīng)過點(diǎn)P時上升或下降的“變化趨勢”。

二、通過動態(tài)演示，體悟數(shù)學(xué)概念建構(gòu)過程

1.問題

直線l1、l2為經(jīng)過曲線上一點(diǎn)P的兩條直線。

（1）試判斷哪一條直線在點(diǎn)P附近更加逼近曲線。

（2）在點(diǎn)P附近能作一條比l1、l2更加逼近曲線的直線l3嗎？

（3）在點(diǎn)P附近能作一條比l1、l2、l3更加逼近曲線的直線l4嗎？

（4）怎樣找到經(jīng)過曲線上一點(diǎn)P處最逼近曲線的直線l呢？

2.定義

辨析割線與切線。

聯(lián)系在圓錐曲線中學(xué)習(xí)的切線概念，讓學(xué)生辨析何謂割線、何謂切線，圖1中，l1是割線，l2是切線，然后，動態(tài)演示割線逼近切線的過程，如圖2所示，讓學(xué)生感知并給出割線與切線的定義。

3.數(shù)學(xué)化

割線逼近切線的數(shù)量化。

通過剛才的模型演示，探索如何用割線斜率來逼近切線斜率。

設(shè)曲線上一點(diǎn)P（x,f(x))，過點(diǎn)P的一條割線交曲線于另一點(diǎn)Q（x+Δx,f(x+Δx))，動態(tài)測量割線的斜率PQ，即k==，當(dāng)點(diǎn)Q沿曲線向點(diǎn)P運(yùn)動，并無限靠近點(diǎn)P時，割線PQ逼近P點(diǎn)的切線l，從而割線的斜率逼近切線l的斜率，即當(dāng)Δx無限趨近于0時，無限趨近于點(diǎn)P（x,f(x))處的切線的斜率。

三、操作體驗(yàn)：感受斜率與切線關(guān)系

1.操作

在學(xué)案上，利用直尺，用割線逼近切線的方法作切線。

2.據(jù)圖寫斜率

在圖3的（1）至（3）中，直線l為曲線在點(diǎn)P處的切線，分別求l的斜率。

四、實(shí)例研究：從數(shù)與形兩個方面逼近求斜率

1.例題

已知f(x)=x2，求曲線y=f(x)在x=2處的切線斜率。

分析：為求得過點(diǎn)(2，4）的切線斜率，我們從經(jīng)過點(diǎn)（2，4）的任意一條直線（割線）入手。

（1）圖形逼近

可以讓點(diǎn)Q從點(diǎn)P左右兩邊向點(diǎn)P移動，加強(qiáng)學(xué)生的直觀印象。

（2）數(shù)值逼近（見圖4）

2.課堂練習(xí)（見圖5）

（1）l為經(jīng)過曲線上點(diǎn)P和Q的割線。

①若P(1,2)，Q(5,7)，求l的斜率；②當(dāng)Q沿曲線向點(diǎn)P靠近時，l的斜率變大還是變??？

（2）運(yùn)用例題中割線逼近切線的方法，分別求曲線y=x2在x=0,x=-2,x=3處的切線斜率。

通過練習(xí)，進(jìn)一步體驗(yàn)切線斜率的幾何意義，體會割線逼近切線思想的應(yīng)用。

五、深化理解：提煉思想方法、提高建模能力

一是兩種思想方法：局部以直代曲——精確刻畫曲線上某一點(diǎn)處的變化趨勢；逼近——割線逼近切線。

二是圖形逼近的數(shù)量刻畫——割線斜率逼近切線斜率是“以直代曲”的一種數(shù)量化。

三是曲線在一點(diǎn)處的切線以及切線的斜率的概念，要學(xué)會利用割線逼近切線的方法求切線的斜率。

六、對運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)必要性的認(rèn)識

1.展示逼近過程

導(dǎo)數(shù)概念的建立基于“無限逼近的過程”，這個逼近的過程是抽象的，它需要學(xué)生經(jīng)歷平均變化率過渡到瞬時變化率的過程，而瞬時變化率就是導(dǎo)數(shù)，所以建立導(dǎo)數(shù)的概念就是要展示這個逼近的過程。逼近的過程是連續(xù)的，這個過程在以往是通過教師的描述，學(xué)生在頭腦中完成的，有了技術(shù)手段，就可以將片段、零散的、抽象的變成連續(xù)的、完整的、具體的。

2.感受“局部以直代曲”

曲線上一點(diǎn)P附近的圖形持續(xù)放大，是“局部以直代曲”思想方法產(chǎn)生的源頭，也是本節(jié)的要點(diǎn)，教學(xué)時可以邊講邊畫出逐步放大的過程及圖形，通過幾何畫板這一軟件，可以展示曲線中選取的任意某一段，將其連續(xù)放大，并可以按照個人的意愿任意放大，真正體現(xiàn)連續(xù)變化、分裂合并和膨脹收縮原理。[1]

3.體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想

由于課標(biāo)要求導(dǎo)數(shù)概念的建立脫離極限概念，以防止對極限概念認(rèn)識和理解的困難，影響對導(dǎo)數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識和理解，同時，課標(biāo)強(qiáng)調(diào)“對導(dǎo)數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識，不僅作為一種規(guī)則，更作為一種重要的思想、方法來學(xué)習(xí)”，并且要求“通過函數(shù)圖像直觀地理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義”。[2]但是形的表征最終仍舊需要數(shù)的精確刻畫，那么，如何將二者緊密結(jié)合起來呢？通過幾何畫板，我們可以同時實(shí)現(xiàn)圖形逼近與數(shù)值逼近的過程。

4.體會切線定義的動態(tài)生成過程

割線逼近切線既體現(xiàn)了逼近的思想，也體現(xiàn)了局部以直代曲的思想，而割線斜率逼近切線斜率則是“以直代曲”的數(shù)量化。割線的斜率數(shù)學(xué)本質(zhì)是平均變化率，切線的斜率則是曲線上兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)相對于橫坐標(biāo)之差的平均變化率在動點(diǎn)向定點(diǎn)運(yùn)動過程中的極限位置，這個變化的過程是細(xì)微的、瞬時的、抽象的，如何呈現(xiàn)這一過程、使學(xué)生直觀地認(rèn)識這一動態(tài)過程，就需要根據(jù)連續(xù)變化原理和有限無限原理來設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向范文第2篇

關(guān)鍵詞：煤礦井下，相敏保護(hù)，dq坐標(biāo)變換，功率因數(shù)

中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1672-1098（2015）01-0000-00

Abstract：Foucs on the acquisition method of power factor angle for phase-sensitive protection of circuit in coal mine based on hardware technology， employeeing the current real-time sampling for power supply system and dq coordinate transformation， the power factor angle is calculated. The method avoids the big erro of obtaining power factor angle due to the synchronization of the zero-crossing voltage and current， and then can eliminate the misoperation of phase-sensitive protection，and improve the stability and reliability of the phase-sensitive protection.

Key words：Coal mine； phase-sensitive protection.； dq coordinate transformation；power factor

短路保護(hù)是煤礦井下供電系統(tǒng)中的三大保護(hù)之一，它是一種保證供電可靠性和安全性所必需的保護(hù)措施。煤礦井下多采用異步電動機(jī)作為動力負(fù)載，異步電動機(jī)在使用時配備有電動機(jī)綜合保護(hù)器。但是異步電動機(jī)在啟動時和發(fā)生短路以及堵轉(zhuǎn)時都會造成電流快速上升。如果采用傳統(tǒng)的電流速斷保護(hù)則不能區(qū)分是哪種類型造成電流增大，有可能造成保護(hù)誤動作或拒動。利用相敏保護(hù)可以準(zhǔn)確區(qū)分造成電流增大的類型。

相敏保護(hù)是能反應(yīng)被保護(hù)線路中電流相位的保護(hù)裝置?，F(xiàn)在的相敏保護(hù)大都通過硬件電路，對電壓和電流波形整形，通過檢測電壓和電流的過零點(diǎn)從而得到電壓和電流的相位，最終得到功率因數(shù)。但是供電線路發(fā)生短路故障時，短路電流中包含有非周期分量成分，當(dāng)檢測電壓和電流波形時便影響電壓和電流的過零點(diǎn)，從而影響檢測的準(zhǔn)確性，造成相敏保護(hù)的誤動作。同時現(xiàn)有的相敏保護(hù)只能對對稱性短路有效，對于不對稱短路則無法區(qū)分出其功率因素角。dq坐標(biāo)變換現(xiàn)在廣泛的被用為電力系統(tǒng)諧波檢測和無功電流檢測。

本文提出運(yùn)用dq坐標(biāo)變換對采集到的三相瞬時電流進(jìn)行運(yùn)算，得到功率因數(shù)后再參與相敏保護(hù)。避免了因電壓和電流的過零點(diǎn)的不準(zhǔn)確造成相敏保護(hù)誤動作，提高了相敏保護(hù)的準(zhǔn)確性，改善了傳統(tǒng)保護(hù)中的不足。

1相敏保護(hù)原理

煤礦井下供電系統(tǒng)中的負(fù)載均為感性負(fù)載，在電動機(jī)起動時，功率因數(shù)比較低，而在短路故障情況下，功率因數(shù)則很高，所以采用基于功率因數(shù)檢測的相敏保護(hù)原理不但可提高短路保護(hù)的靈敏度，而且還能保證其動作的可靠性。

相敏保護(hù)的原理是：電動機(jī)負(fù)載為感性負(fù)載，在直接起動時，其功率因數(shù)是很低的（一般cos 在03 ～ 05），而線路出現(xiàn)短路時功率因數(shù)則很高（cos 可以達(dá)到1）。因此，若在檢測電流大小的同時，再檢測功率因數(shù)，就可以十分明顯地區(qū)別起動電流和短路電流。

2數(shù)字相敏保護(hù)算法

煤礦井下采用的是三相對稱負(fù)載，在負(fù)荷無中線的情況下，三相電流ia、ib和ic經(jīng)過線性組合后，定義為定子電流空間矢量is。變換至α、β兩相系統(tǒng)只有α和β分量，在α、β坐標(biāo)系中，iα是is在α軸上的分量，iβ是is在β軸上的分量。當(dāng)三相電流ia、ib和ic三相平衡時，α和β分量的大小相等、相角差90°，即α、β兩相也是平衡的。

iα

iβ=231-12-12

032-32ia

ib

ic （1）

iα

iβ=cosφ-sinφ

sinφcosφid

iq （2）

三相電流信號經(jīng)α、β變換及dq 變換后，得出電流的基波有功分量和無功分量。abc靜止坐標(biāo)系中的電流ia、ib、ic經(jīng)派克變換后變換成旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的有功分量id和無功分量iq。

id

iq=

23sin t-cos t

-cos t-sin t1-12-12

032-32ia

ib

ic （3）

根據(jù)電路理論可知，電流向量I?可分為有功分量I?a和無功分量I?r，I?a與電壓U?同相，Ia=Icosφ，I?r與電壓正交，Ir=Isinφ（見圖1）。這樣P=UIa，Q=UIr。所以

cos φ=idi2d+i2q （4）

得出cosφ后，根據(jù)相敏保護(hù)的原理建立數(shù)字相敏保護(hù)的判據(jù)條件：

1） 如果028

2） 如果085

3保護(hù)器裝置設(shè)計(jì)

31CPU簡介

設(shè)計(jì)具有相敏短路保護(hù)功能的礦用電機(jī)保護(hù)器和饋電開關(guān)保護(hù)器時，控制核心采用了ST公司的基于32位ARM，Cortex-M3核的STM32F107型微處理器。STM32F107的外設(shè)包括10個定時器、兩個12位AD、兩個12位DA、兩個I2C接口、五個USART接口和三個SPI端口，可以滿足不同類型保護(hù)器的功能要求。該芯片運(yùn)算速度快，具有較強(qiáng)的數(shù)字信號處理能力，能夠滿足保護(hù)器的實(shí)時工作要求。

32硬件和軟件設(shè)計(jì)

保護(hù)器的硬件系統(tǒng)包括主控單元、 數(shù)據(jù)采集單元、 人機(jī)接口和通信單元組成。 數(shù)據(jù)采集單元對供電線路中的三相實(shí)時電壓、 電流及零序電壓、 零序電流進(jìn)行采樣。 STM32F107的AD基準(zhǔn)電壓是+3 V，為此必須將供電線路的電壓和電流信號進(jìn)行變換同時進(jìn)行調(diào)理，轉(zhuǎn)換為0～+3V的信號供DSP采樣。A相電流采樣調(diào)理電路如圖2所示，系統(tǒng)的電流采用電流互感器獲得，電流互感器的一次側(cè)接供電線路，二次側(cè)接調(diào)理電路。通過電流互感器后，二次側(cè)為5A電流信號，再通過二次電壓變換轉(zhuǎn)化為-15～+15 V電壓信號，通過低通濾波、阻抗變換和電平提升后轉(zhuǎn)化為0～+3 V的信號送入一個多路開關(guān)中，通過對多路開關(guān)的控制，送入STM32F107的AD端口。其余兩路電流采樣和A相相同不再敘述。圖2A相電壓采樣調(diào)理電路STM32F107對采樣到的電流信號進(jìn)行數(shù)字相敏保護(hù)運(yùn)算，進(jìn)而計(jì)算出供電系統(tǒng)的功率因數(shù)角，將計(jì)算到的功率因數(shù)角和設(shè)定的電機(jī)啟動時的功率因數(shù)角以及短路時的功率因數(shù)角進(jìn)行比較。從而區(qū)別出這兩種狀況，在短路時發(fā)出跳閘信號，切斷供電線路（見圖3）。當(dāng)電流采集后，程序運(yùn)行數(shù)字相敏保護(hù)算法，計(jì)算出功率因數(shù)值cos ，當(dāng)028

在實(shí)驗(yàn)室采用一臺200A真空饋電，一臺200A磁力啟動器和一臺22 KW的三相異步電機(jī)搭建了系統(tǒng)供電模型。試驗(yàn)參數(shù)為：供電電壓為660 V，電機(jī)額定電流40 A，轉(zhuǎn)速1475 r/min；電纜采用截面40 mm2的阻燃電纜，供電長度50 m。實(shí)驗(yàn)的過程中模擬了遠(yuǎn)端接地短路，分別對電機(jī)起動和這兩種短路情況下的功率因數(shù)進(jìn)行測試。基于dq坐標(biāo)變換的饋電開關(guān)的數(shù)字相敏保護(hù)測試時的技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1相敏短路保護(hù)技術(shù)性能測試數(shù)據(jù)

運(yùn)行狀態(tài)額定電流/A測試功率因數(shù)實(shí)際功率因數(shù) 起動20003032 遠(yuǎn)端短路20009209

5結(jié)論

基于dq坐標(biāo)變換的數(shù)字相敏保護(hù)不受現(xiàn)場條件的影響，具有較高的靈敏度，能適應(yīng)不同狀況下功率因數(shù)變化的情況，達(dá)到快速檢測的要求。具有實(shí)現(xiàn)簡單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋建成，謝恒土，王雁欣，等.基于功率因數(shù)檢測的礦井低壓電網(wǎng)相敏保護(hù)的研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999，23（2）：38-41.

[2]羅軍濤，陳允平，曹華珍.基于功率因數(shù)角突變的故障線路判別[J].繼電器，2000，28（1）： 6-9.

[3]余道洋.礦用智能型電動機(jī)綜合保護(hù)器[J].工礦自動化，2003，25（2）：21-22.

計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向范文第3篇

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；計(jì)算機(jī)；信息處理

一、引言

改革開放以后，我國的電子技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，相關(guān)聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸走進(jìn)了千家萬戶。電子商務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺、物聯(lián)網(wǎng)等等新生事物深深地影響了人們傳統(tǒng)的生活方式，在為們提供便利的同時也帶來了信息泄露等安全隱患，巨大的信息在網(wǎng)絡(luò)中流轉(zhuǎn)，日積月累不斷地增加形成了大數(shù)據(jù)時代。面對如此海量大數(shù)據(jù)，常規(guī)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)已無法從全新的角度去篩選和加工處理，同時確保這些數(shù)據(jù)信息的安全。在大數(shù)據(jù)時代背景下，人們?nèi)藘H需要在海量的數(shù)據(jù)信息中獲取自己需要的有價值的信息，而且還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，同時還要保證信息的安全，這些為計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)提出了新的問題和研究方向。

二、大數(shù)據(jù)時代特點(diǎn)

（一）大數(shù)據(jù)的形成和優(yōu)勢

人們生產(chǎn)生活中的智能化和網(wǎng)絡(luò)化推動了大數(shù)據(jù)時代的到來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)、移動設(shè)備的應(yīng)用和普及，大量的計(jì)算機(jī)和移動設(shè)備分分秒秒中就會創(chuàng)造出數(shù)以億計(jì)的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)量驚人的數(shù)據(jù)信息不停地在加速發(fā)展，不僅包括人們自身的信息還有其它事物的數(shù)據(jù)，非常復(fù)雜化、多樣化。在大數(shù)據(jù)時代中，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展快速地形成虛擬數(shù)據(jù)化，降低了生產(chǎn)生活成本，提高了資源的利用率，擴(kuò)大了交流和交易的規(guī)模和空間，加快了交流和交易的速度，同時大數(shù)據(jù)為人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供考察和決策的依據(jù)，對大數(shù)據(jù)的分析處理具有前瞻性，是引領(lǐng)未來社會發(fā)展與繁榮的重大技術(shù)變革。

（二）大數(shù)據(jù)對信息處理的要求

大數(shù)據(jù)、智能化和無線網(wǎng)絡(luò)是引領(lǐng)未來社會發(fā)展的三大技術(shù)革新，龐大的數(shù)據(jù)信息利用“云”概念系統(tǒng)，隨時隨地得到分享和利用，原始的計(jì)算機(jī)技術(shù)操作已無法滿足大數(shù)據(jù)時代對海量互聯(lián)網(wǎng)資源的虛擬數(shù)據(jù)的處理需要，從不斷生成的海量數(shù)據(jù)信息中提取有價值的信息，并且能夠分析這些數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系，找出相關(guān)聯(lián)的依據(jù)和規(guī)律，同時還要保證數(shù)據(jù)信息的安全可靠性，保護(hù)個體信息的隱私問題，界定數(shù)據(jù)信息的查詢和使用權(quán)限問題等等，這些對計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)提出了更高的要求。

（三）計(jì)算機(jī)信息處理關(guān)鍵技術(shù)

計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)是對數(shù)據(jù)的傳送、收集、篩選、分析和處理的綜合技術(shù)，其中包括互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、微電子、通信和計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科技。計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息和通信技術(shù)，建立大數(shù)據(jù)庫和檢索系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)信息的收集、分類和加工處理，實(shí)現(xiàn)對大數(shù)據(jù)信息的存儲和有效利用。如今大數(shù)據(jù)的分類分析和聚類分析、遺傳算法和機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理等是計(jì)算機(jī)信息處理的關(guān)鍵技術(shù)。

三、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的新挑戰(zhàn)

（一）挖掘和利用大數(shù)據(jù)的價值

從互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中獲取的海量信息中進(jìn)行篩選，通過分析處理找到數(shù)據(jù)中的聯(lián)系和規(guī)律，這個數(shù)據(jù)的收集、找出規(guī)律和聯(lián)系的過程是計(jì)算機(jī)信息處理的挖掘過程。簡單的數(shù)據(jù)庫錄入、查詢和統(tǒng)計(jì)不能滿足復(fù)雜多樣的大數(shù)據(jù)的信息處理，無法挖掘其中信息的有效價值。計(jì)算機(jī)信息處理的最新數(shù)據(jù)感知和獲取技術(shù)DEEPWEB技術(shù)，可以獲取規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)信息，并掌握數(shù)據(jù)信息的分布和訪問等動態(tài)變化，準(zhǔn)確地進(jìn)行分析處理找到數(shù)據(jù)中隱藏的價值規(guī)律，加快海量數(shù)據(jù)的優(yōu)化和有效利用。

（二）計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的新問題

作為國家戰(zhàn)略資源的信息大數(shù)據(jù)，能否得到有效的開發(fā)和利用。直接影響著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級和信息安全。在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)信息的重要性和價值性是顯而易見的，為適應(yīng)我國產(chǎn)業(yè)的科技化和信息化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)要不斷的創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)的存儲、檢索、安全和處理技術(shù)都實(shí)現(xiàn)了新的突破，GFS分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、BIGTABLE數(shù)據(jù)高效索引技術(shù)，以及逐點(diǎn)、逐對、逐列的排序?qū)W習(xí)算法和借鑒生物學(xué)規(guī)律的遺傳算法，SPA信息管理系統(tǒng)等，為大數(shù)據(jù)的檢索和分析處理提供了更加方便、快速、有效的方法，為數(shù)據(jù)的傳輸和利用提供技術(shù)支持。

（三）計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)研究方向

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和移動設(shè)備的普及應(yīng)用，大量數(shù)據(jù)中涉及個人隱私的信息需要特殊的技術(shù)手段加以保護(hù)和限制使用，企業(yè)中的商業(yè)信息同樣需要分出等級以保護(hù)企業(yè)的商業(yè)機(jī)密和利益。數(shù)據(jù)信息的大規(guī)?；蛷?fù)雜化為計(jì)算機(jī)信息處理增加了難度和安全隱患，在數(shù)據(jù)信息的集中和存儲利用過程中，由于價值潛力巨大，同時計(jì)算機(jī)技術(shù)手段的局限性，容易受到竊取信息黑客和病毒的惡意攻擊，存在極大的安全風(fēng)險和技術(shù)保護(hù)的難度。因此在大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)信息的安全性成為計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)在未來的主要研究方向。

四、結(jié)語

綜上所述，大數(shù)據(jù)時代的到來，為計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)提供了前所未有機(jī)遇和挑戰(zhàn)，面對海量的數(shù)據(jù)信息，人們需要深入地挖掘和有效的開發(fā)利用，為社會經(jīng)濟(jì)增長和科技進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持，同時要確保數(shù)據(jù)信息的安全可靠性，這些都為計(jì)算機(jī)信息處理提出了更高的更嚴(yán)的技術(shù)要求。結(jié)合新型電子和通訊等現(xiàn)代科技成果，不斷研發(fā)和創(chuàng)新信息處理核心技能，提高大數(shù)據(jù)信息的價值潛力，提高國家信息的安全性和國際競爭力。

參考文獻(xiàn)

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計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向范文第4篇

[關(guān)鍵詞] 跨學(xué)科 整合 數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì) 人才培養(yǎng)

數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)是20世紀(jì)誕生的技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的形式。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展推動了數(shù)字化藝術(shù)、智能CAD、計(jì)算機(jī)動畫、數(shù)字娛樂的深入研究和廣泛應(yīng)用，中外的計(jì)算機(jī)科學(xué)家和數(shù)字藝術(shù)家以空前的熱情進(jìn)行著更高起點(diǎn)的計(jì)算機(jī)藝術(shù)創(chuàng)造，軟件、數(shù)字娛樂等產(chǎn)業(yè)界人士也高度關(guān)注著數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)的創(chuàng)造成果，出現(xiàn)了諸如數(shù)字動畫、數(shù)字音樂、數(shù)字舞蹈、數(shù)字美術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影、數(shù)字電影、數(shù)字博物館等新的表現(xiàn)形式，以及網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)等新的設(shè)計(jì)方式，“后工業(yè)設(shè)計(jì)”應(yīng)運(yùn)而生。在后工業(yè)設(shè)計(jì)時代，數(shù)字科技、藝術(shù)、設(shè)計(jì)的高度融合，催生了數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)這一新興的邊緣與交叉學(xué)科。

數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)主要包括以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)碼技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)、錄像和膠片技術(shù)相結(jié)合完成的藝術(shù)作品和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可以通過文字、圖形、圖像、視頻、音頻、產(chǎn)品等手段，從二維、三維、時空等角度進(jìn)行表現(xiàn)。里面包含了各種信息的獲取、組織、表征、設(shè)計(jì)、反饋等，是一個新興的、復(fù)雜的研究領(lǐng)域。數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)在于，它在制作和傳輸過程中不易丟失信息，而且，存儲的信息量很大。數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)就是指用數(shù)字的形式表達(dá)、傳輸、設(shè)計(jì)作品或者產(chǎn)品的形式，它由于采用了新的形式而具有新的特點(diǎn)。

數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)這一新興學(xué)科，是在我國科技、經(jīng)濟(jì)、文化高度發(fā)展的大背景下形成的，是數(shù)字科技、藝術(shù)、設(shè)計(jì)高度融合、高度交叉的產(chǎn)物，需要計(jì)算機(jī)、藝術(shù)、設(shè)計(jì)等多個領(lǐng)域?qū)＜业某浞謪⑴c和協(xié)同工作，同時也要培養(yǎng)既具有很高的軟件開發(fā)水平，又擁有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力和藝術(shù)修養(yǎng)的復(fù)合型人才，以適應(yīng)數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)這一新興學(xué)科的快速發(fā)展。由于時間還比較短，尚未形成完整的理論體系，但已初具雛形。

因此，探索跨學(xué)科、跨專業(yè)整合培養(yǎng)“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)”創(chuàng)新性人才的策略，對于提高我國高校的整體綜合實(shí)力，提高這一行業(yè)的發(fā)展水平，縮短與國外高校的差距，培養(yǎng)跨世紀(jì)的高科技創(chuàng)新性人才，具有十分重要的意義。

一、目前的教育現(xiàn)狀

從跨學(xué)科、跨專業(yè)培養(yǎng)人才方面來看，國際上一些著名的大學(xué)如哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、普林斯頓大學(xué)等近年來都投巨資成立了跨越生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等多個學(xué)科的交叉科學(xué)研究所或研究中心，集中物理學(xué)家、化學(xué)家和生物學(xué)家等不同學(xué)科專家的智慧，以促進(jìn)學(xué)科的交叉和滲透。國內(nèi)清華大學(xué)、北京大學(xué)、西安交通大學(xué)、中科院、南京大學(xué)等紛紛組建了跨學(xué)科中心。

從數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)相關(guān)學(xué)科方面來看，在美國等西方發(fā)達(dá)國家，許多著名的高校都成立了從事數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)研究教育的基地，許多跨國公司更是投資于數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)有關(guān)的項(xiàng)目。麻省理工學(xué)院、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、多倫多大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)等著名高校均設(shè)立了相關(guān)的學(xué)院或者系，開展相關(guān)的科研和人才培養(yǎng)，美國的好萊塢更是這一模式的體現(xiàn)。在國內(nèi)，許多院校如清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國美術(shù)學(xué)院、浙江工業(yè)大學(xué)等均成立了相關(guān)專業(yè)或者院系，北京大學(xué)軟件學(xué)院成立了數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)系、北京航空航天大學(xué)成立了數(shù)字媒體系、北京電影學(xué)院的動畫學(xué)院等，培養(yǎng)數(shù)字媒體設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)媒體設(shè)計(jì)、動畫設(shè)計(jì)等方面的人才。

但是，在研究方面，數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)還需要在以下幾個方面展開深入、全面的探索：①開展數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)方法學(xué)的研究，研究數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)的范疇、內(nèi)涵、特點(diǎn)以及支撐學(xué)科等內(nèi)容，為數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；②進(jìn)一步開展藝術(shù)、設(shè)計(jì)的研究，探討數(shù)字時代的藝術(shù)、設(shè)計(jì)形式；③進(jìn)一步研究相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、智能CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)（CAID&CD）技術(shù)、虛擬人技術(shù)、軟計(jì)算技術(shù)等。

縱觀國內(nèi)各高?，F(xiàn)有的在跨學(xué)科、跨專業(yè)培養(yǎng)研究生方面的現(xiàn)狀，我們認(rèn)為，在思想、體制以及培養(yǎng)模式上還存在一些問題，主要體現(xiàn)在：

1.思想不夠解放，管理、教育體制不夠完善。

2.具有跨學(xué)科特色的研究方法尚未形成。跨學(xué)科、跨專業(yè)的研究生教育目前正在進(jìn)行嘗試，還沒有形成具有自身學(xué)科特色的研究方法。

3.教學(xué)研究方向和課程設(shè)置不規(guī)范。目前，跨學(xué)科、跨專業(yè)研究生的研究方向、課程設(shè)置、以及課程內(nèi)容的選擇，因校而異、因?qū)煻?，教學(xué)研究方向和課程設(shè)置還不規(guī)范。

4.師資隊(duì)伍狀況不夠理想。一般來講，導(dǎo)師很熟悉本學(xué)科研究領(lǐng)域的知識，而對于跨學(xué)科、跨專業(yè)而言，往往不是很理想。由此帶來了一系列教學(xué)、科研方面不相吻合的方面。

5.具有中國特色的跨學(xué)科、跨專業(yè)研究生教育體系還未形成。

為了適應(yīng)國際發(fā)展需求，浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院于2003年審批成立了“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)”學(xué)科，設(shè)有數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)博士點(diǎn)以及碩士點(diǎn)。學(xué)科設(shè)有數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品創(chuàng)新課題組等基地，依托浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)研究所、浙江大學(xué)CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，在計(jì)算機(jī)科學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)等交叉領(lǐng)域具有很強(qiáng)的科研和開發(fā)設(shè)計(jì)力量，擁有博士后、博士、碩士等各類研究人員三十余人，目前已形成了數(shù)字化藝術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)、虛擬人與新媒體、虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)等多個研究方向。同時，該學(xué)科點(diǎn)依靠計(jì)算機(jī)學(xué)院的“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、“工業(yè)設(shè)計(jì)”和“網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字媒體”專業(yè)，不斷吸收新的研究生人才，朝著世界前沿目標(biāo)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。

二、人才培養(yǎng)策略

“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)”學(xué)科成立以來，我們根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)制定了如下圖1所示的學(xué)科構(gòu)成體系以及研究內(nèi)容。

1.跨學(xué)科創(chuàng)新性人才培養(yǎng)理念

對于從事計(jì)算機(jī)技術(shù)研究又對藝術(shù)感興趣的學(xué)生而言，他們掌握了一定的計(jì)算機(jī)理論、方法和技術(shù)手段，如計(jì)算機(jī)語言、人工智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等，而對于藝術(shù)和設(shè)計(jì)卻缺乏應(yīng)有的深入了解。因此，需要培養(yǎng)學(xué)生掌握和了解一定的藝術(shù)和設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，然后結(jié)合自身的知識結(jié)構(gòu)，在“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)”研究內(nèi)容（如圖所示）中找到合適的研究方向，開展數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)、工具、手段等方面的深入研究。

對于從事藝術(shù)和設(shè)計(jì)研究的學(xué)生而言，他們掌握了一定的“內(nèi)容”，如音樂、舞蹈、設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)手段等，但是他們?nèi)狈τ?jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)的掌握和深入了解。因此，需要他們結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)知識，實(shí)現(xiàn)“內(nèi)容”研究的技術(shù)化，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

然而，怎樣將上述二者他們有效地進(jìn)行整合，形成獨(dú)特的教育理念、價值取向、意識和文化氛圍，需要在管理、教學(xué)、研究中進(jìn)行有效、深入的探索，找到一條既滿足學(xué)科發(fā)展，具有中國特色的學(xué)科體系，又能達(dá)到學(xué)校培養(yǎng)要求的人才培養(yǎng)理念。通過幾年的探索，目前這個學(xué)科點(diǎn)已經(jīng)畢業(yè)了幾位博士生和研究生，為這一交叉學(xué)科的發(fā)展積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

2.跨學(xué)科創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的機(jī)制

當(dāng)前我國高等教育缺乏創(chuàng)新活力,創(chuàng)新性人才培養(yǎng)滯后是制度失衡所致,表現(xiàn)為制度供給不足與制度安排有余并存。要從根本上解決目前創(chuàng)新人才培養(yǎng)不力的問題,必須從制度建設(shè)著手。變革舊的教育管理制度和人才培養(yǎng)模式,積極探索有利于創(chuàng)新人才成長的制度體系。主要包括:招生政策、課程設(shè)置、考核制度、學(xué)位授予等。

(1)招生政策

跨學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新性研究人才，必須打破以往的招生政策，鼓勵交叉、多學(xué)科人才來報考。因此，在招生政策上，我們鼓勵相關(guān)專業(yè)如計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、文學(xué)藝術(shù)、工業(yè)設(shè)計(jì)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、管理學(xué)、機(jī)械工程等多學(xué)科的學(xué)生報考。同時，在入學(xué)考試試卷的設(shè)計(jì)上，我們針對不同的培養(yǎng)方式，設(shè)置了不同的試卷，以吸納有利于發(fā)展本學(xué)科特色的人才。

(2)課程設(shè)置

課程設(shè)置是培養(yǎng)跨學(xué)科人才的重要體現(xiàn)?？鐚W(xué)科培養(yǎng)人才要求課程設(shè)置既要寬口徑，又要具有深度。不僅適用多學(xué)科人才來選課，拓寬知識面，開展交叉研究，同時又要注重一定的理論深度，滿足學(xué)生的研究能力。另外，還要鼓勵學(xué)生利用學(xué)校的整體資源，選修與研究相關(guān)的課程，拓寬知識面和加深研究深度。

目前，本學(xué)科已經(jīng)開設(shè)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用前沿、數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用等學(xué)位專業(yè)課，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與CAD方法、虛擬環(huán)境及應(yīng)用、虛擬人技術(shù)及應(yīng)用、數(shù)字文化與媒體網(wǎng)絡(luò)、非語言藝術(shù)、感性設(shè)計(jì)與工程、網(wǎng)絡(luò)化藝術(shù)與設(shè)計(jì)、模糊計(jì)算及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)動畫、非真實(shí)感圖形學(xué)等選修課。學(xué)生根據(jù)自己的培養(yǎng)計(jì)劃來選修有關(guān)課程；同時，鼓勵學(xué)生根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃跨專業(yè)、跨學(xué)院選修相關(guān)課程。

3.考核制度

考核是學(xué)科培養(yǎng)的一大重點(diǎn)問題?？鐚W(xué)科培養(yǎng)人才不同于單一的考核方式，它必須是多向的。它包括兩個層面：硬性層面和軟性層面。

硬性層面主要針對論文進(jìn)行要求。博士生培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的高級階段，必須進(jìn)行嚴(yán)格要求。因此，本學(xué)科的學(xué)生既要達(dá)到學(xué)校、學(xué)科的要求，在學(xué)科認(rèn)可的一級雜志上發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，論文被SCI、EI、SSCI等檢索；同時，畢業(yè)論文也要達(dá)到導(dǎo)師認(rèn)可的水平等。

在軟性層面上，本學(xué)科點(diǎn)要求學(xué)生必須參加國內(nèi)、國際學(xué)術(shù)交流活動，或者舉行學(xué)術(shù)講座，舉辦相關(guān)研究的學(xué)術(shù)報告，提高學(xué)術(shù)水平，增進(jìn)各學(xué)科之間的交流。

3.設(shè)置導(dǎo)師組，加強(qiáng)導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)

在研究生培養(yǎng)上，我國絕大多數(shù)高等院校和科研所現(xiàn)在還是采用由一名專家教授帶若干名研究生的方法，這種狀況往往會導(dǎo)致研究生視野狹窄，并且可能只會注意到一家之說，而忽視了各家學(xué)科理論之間的交流，不利于培養(yǎng)跨學(xué)科的人才。

在數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)領(lǐng)域，我們正在積極探索跨學(xué)校、跨實(shí)驗(yàn)室、跨學(xué)科實(shí)行導(dǎo)師組的形式。同一博士生實(shí)行以一名導(dǎo)師為主，同時配上一名或者兩名相關(guān)領(lǐng)域，或者交叉領(lǐng)域的副導(dǎo)師，實(shí)現(xiàn)多通道培養(yǎng)研究生。通過多年的實(shí)踐，證明這一方法是可行的。

4.對外交流與合作，拓寬培養(yǎng)渠道

“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)”學(xué)科成立以來，與香港理工大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院、中科院計(jì)算所、西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)研究所、浙江大學(xué)體育科學(xué)與技術(shù)研究所、浙江理工大學(xué)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)室等建立了合作機(jī)制，利用多學(xué)科優(yōu)勢培養(yǎng)跨學(xué)科高級人才。

本學(xué)科已經(jīng)與香港理工大學(xué)建立了聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)兩校合作培養(yǎng)，浙江大學(xué)授予學(xué)位的機(jī)制。目前，本學(xué)科正在聯(lián)合培養(yǎng)的博士生有三名，畢業(yè)了一名。

另外，中國人工智能學(xué)會智能CAD與數(shù)字藝術(shù)專業(yè)委員會和中國圖像圖形學(xué)會計(jì)算機(jī)動畫與數(shù)字娛樂專業(yè)委員秘書處均設(shè)在浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，并于2004年10月主辦召開了“首屆智能CAD與數(shù)字娛樂學(xué)術(shù)會議”，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、智能CAD等領(lǐng)域開展了相關(guān)的探討。這兩個專委會的設(shè)立，將會為本學(xué)科的發(fā)展起到重要的推動作用。同時，2004年浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)研究所主辦的“第五屆國際計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)”學(xué)術(shù)會議設(shè)立了數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)專題，對這一領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了探討，并在大會上決定以后每屆會議上均設(shè)立這一相關(guān)專題。

三、結(jié)語

隨著數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)的發(fā)展，國內(nèi)正在努力打造新興的行業(yè)――動畫、漫畫、游戲。如北京、上海、長沙、武漢、成都、杭州等都在著力打造動畫、漫畫、游戲基地，杭州市還在2005年6月舉辦了首屆中國國際動漫節(jié)。對這一行業(yè)的發(fā)展，政府部門和相關(guān)企業(yè)已經(jīng)投入大量的人力和物力。與此同時，國內(nèi)在這方面的高級人才卻十分奇缺。為了適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)展的需要，數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)科對于培養(yǎng)高層次的綜合性人才顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn):

[1]羅仕鑒 陳杭渝 孫守遷:跨學(xué)科、跨專業(yè)培養(yǎng)研究生的途徑探討[J].黑龍江高等教育，2002,6:76～77

計(jì)算機(jī)技術(shù)研究方向范文第5篇

[關(guān)鍵詞]工業(yè)設(shè)計(jì)；互聯(lián)網(wǎng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；輔助；發(fā)展

1引言

在科技迅猛發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)在人們的生活中逐漸成為了一個不可替代的產(chǎn)品，而計(jì)算機(jī)技術(shù)更是被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中，形成了如今的“互聯(lián)網(wǎng)時代”[1]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代下，計(jì)算機(jī)技術(shù)更新速度增快，應(yīng)用更加廣泛。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)中，大至航天、醫(yī)療等行業(yè)，小到餐飲、服務(wù)等行業(yè)。同樣的，計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)中的廣泛應(yīng)用也使得近年來我國工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)有了重大突破，使其進(jìn)入了一個全新的領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)技術(shù)大力幫助工業(yè)設(shè)計(jì)，使其水平得到了大力提升；同時，工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)本身也在不斷地建立、完善、提高其技術(shù)、人才系統(tǒng)，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)造力、提高創(chuàng)新意識、加大創(chuàng)新力度，為實(shí)現(xiàn)我國發(fā)展目標(biāo)，遵循發(fā)展方針，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命浪潮中做出積極的舉措，在“經(jīng)濟(jì)新常態(tài)”和“供給側(cè)改革”的大背景下，從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新驅(qū)動，從制造大國升級為創(chuàng)造強(qiáng)國[2]，提高工業(yè)行業(yè)競爭力，從而提高國家競爭力，使我國工業(yè)設(shè)計(jì)在國際中逐步提升地位，使我國工業(yè)技術(shù)得到更專業(yè)、更穩(wěn)健的發(fā)展。在這其中，計(jì)算機(jī)技術(shù)對工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展起著決定性作用。

2計(jì)算機(jī)新技術(shù)

20世紀(jì)40年代中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)以來，對社會發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。目前隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今社會進(jìn)入到信息化、大數(shù)據(jù)時代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。電子工程、機(jī)械工程、工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)各種計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用相對較廣。經(jīng)過多年發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也快速發(fā)展，信息存儲、信息輸入輸出等趨于完善，且移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘等也開始在計(jì)算機(jī)技術(shù)中暫露頭腳，并將成為未來一段時間內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展主流。下面對幾種計(jì)算機(jī)新技術(shù)進(jìn)行了介紹。

2.1移動互聯(lián)網(wǎng)

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是移動通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，是隨著智能手機(jī)用戶的增多而逐漸發(fā)展的。2010年，移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)，到了2014年我國已進(jìn)入全民移動互聯(lián)網(wǎng)時代。移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，給人們生活、工作帶來了極大的改變，而這一技術(shù)將繼續(xù)深入到日常工作、生活中。

2.2云計(jì)算

云計(jì)算是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相融合的產(chǎn)物，是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新服務(wù)模式，在這種模式中能夠?yàn)橛脩籼峁﹦討B(tài)、擴(kuò)展性較好、虛擬化的資源。如Intel、IBM是典型的云計(jì)算。隨著云計(jì)算的發(fā)展，其服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大，影響力也逐漸增強(qiáng)。

2.3數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)中的一個過程，即從海量數(shù)據(jù)中挖掘出隱藏的、滿足用戶需求的信息。數(shù)據(jù)挖掘發(fā)展時間較早，但近些年來才得以廣泛應(yīng)用，特別是電子商務(wù)時代下，數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用較為廣泛。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)挖掘的作用將更加明顯。

2.4人工智能

人工智能是對人的意識、思維活動等進(jìn)行模擬。人工智能發(fā)展和應(yīng)用時，涉及到計(jì)算機(jī)、哲學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)等眾多學(xué)科，即將自然科學(xué)、社會科學(xué)有機(jī)融合在一起才能實(shí)現(xiàn)人工智能。人工智能發(fā)展的目的是促使機(jī)器完成人類需要智能才能完成的工作。隨著人工智能的發(fā)展，其應(yīng)用前景十分廣闊。

2.5物聯(lián)網(wǎng)

物物相連而成的互聯(lián)網(wǎng)便是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入擴(kuò)展，是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的趨勢。物聯(lián)網(wǎng)能夠在多個領(lǐng)域和行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，如智能交通、公共安全、工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、照明管控和食品溯源等，都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍。未來物聯(lián)網(wǎng)將是推動社會發(fā)展的重要生產(chǎn)力，擁有廣闊的發(fā)展市場。

3計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在如今這個信息時代，人們對商品功能形態(tài)的要求越來越高，已不再是滿足其自身功能的基本需求，更傾向于對產(chǎn)品的各方面進(jìn)行篩選比較。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品，在形態(tài)及其功能上早已無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，故而計(jì)算機(jī)對工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)的輔助便應(yīng)運(yùn)而生，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，這迫使我國工業(yè)設(shè)計(jì)在原本不發(fā)達(dá)的階段快速進(jìn)入另一個新高階段?，F(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)開展產(chǎn)品的輔助化設(shè)計(jì)，把工業(yè)設(shè)計(jì)理念與計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)二者有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動工業(yè)行業(yè)積極性、創(chuàng)新性，連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺，使設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意更快捷、更準(zhǔn)確地通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)?？偟膩碚f，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)主要可劃分為2個大方面：一方面是計(jì)算機(jī)對工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品建模的輔助，這也是現(xiàn)今計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的主要方面；另一方面是計(jì)算機(jī)技術(shù)中軟硬件技術(shù)對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及計(jì)算機(jī)技術(shù)對工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能的輔助，相信這也是今后計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一大方向。

3.1對工業(yè)技術(shù)產(chǎn)品建模的輔助

首先在工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品建模過程中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，主要應(yīng)用到CAID系統(tǒng)（ComputerAidedIndustrialDesignSystem），它包括了輸入、處理和輸出3個部分，完成這一個從輸入到輸出的CAID的全過程所需要的所有要素的總和構(gòu)成了CAID系統(tǒng)[3]。CAID系統(tǒng)中經(jīng)常用到的軟件包括平面設(shè)計(jì)軟件Photoshop、CoreIDRAW等，三維造型及動畫軟件3DMax、Rhino等，網(wǎng)頁設(shè)計(jì)軟件Flash，人體建模軟件Poser，工程設(shè)計(jì)軟件AutoCAD、SolidWorks、pro/E等，市場調(diào)研軟件SPSS等。有了計(jì)算機(jī)的輔助建模，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)布局更具有內(nèi)涵，參數(shù)化技術(shù)使模型建立更加準(zhǔn)確快捷與設(shè)計(jì)師的想法更加貼合，更使得在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不僅大大減少了原料浪費(fèi)，有利于生產(chǎn)加工，而且縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)時間，減少了產(chǎn)品資金投入，同時有助于產(chǎn)品市場的健康發(fā)展。

3.2對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及對工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能的輔助

這一方面，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，軟硬件技術(shù)的不斷成熟，基于計(jì)算機(jī)自身特點(diǎn)，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平臺中得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了前所未有的重大突破。實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，對相關(guān)知識和信息進(jìn)行管理和檢索，將企業(yè)與客戶緊密連接，使工業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)平臺為設(shè)計(jì)者提供最新的設(shè)計(jì)相關(guān)知識和資源。并且計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)信息快速交換、人工智能等技術(shù)也在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到了充分應(yīng)用，比如人機(jī)交換技術(shù)、模擬交互產(chǎn)品以及將來更加普遍的VR技術(shù)，3D打印技術(shù)等。實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與工業(yè)技術(shù)的合作突破，這也是工業(yè)設(shè)計(jì)更加智能化的飛躍式進(jìn)步。無論是計(jì)算機(jī)在產(chǎn)品模型形態(tài)的建模輔助，還是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺、工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，都對工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展具有極其重要的意義。

4計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)的應(yīng)用變得更加普遍，設(shè)計(jì)行業(yè)也越來越依賴于計(jì)算機(jī)。比如現(xiàn)在很多的插畫師都采用板繪來替代手繪，而現(xiàn)在產(chǎn)品模型的加工都需要設(shè)計(jì)師建出3D模型，這樣做出來的模型可以節(jié)省很多的人力物力。那么，隨著人們對遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等計(jì)算機(jī)技術(shù)和并行、協(xié)同設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法的關(guān)注[4]，使得廣大學(xué)者對計(jì)算機(jī)知識與設(shè)計(jì)思想的結(jié)合產(chǎn)生了極大的興趣。

4.1計(jì)算機(jī)軟件的普遍應(yīng)用

當(dāng)今的設(shè)計(jì)師已經(jīng)無法離開電腦，無論是作畫修圖、制作動畫效果、游戲開發(fā)，還是產(chǎn)品3D模型形態(tài)效果的確定，甚至是最終成品的制作，都與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)。設(shè)計(jì)師往往會通過一些特定的軟件來進(jìn)行創(chuàng)作，比如Photoshop、Illustrator、3DMax、犀牛等。而隨著更多功能的軟件開發(fā)，計(jì)算機(jī)只會越來越無法被取代，絕對不會退出歷史的舞臺，可以說，計(jì)算機(jī)將會成為設(shè)計(jì)師生活工作中必不可少的一部分。

4.2并行設(shè)計(jì)與協(xié)同設(shè)計(jì)

在工業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)研究時，對于并行技術(shù)、工業(yè)產(chǎn)品制造和產(chǎn)品成本應(yīng)做出相應(yīng)考量，產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計(jì)等將走向統(tǒng)一平臺，在關(guān)于生命周期技術(shù)的研究過程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)師們也應(yīng)積極與各領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)行協(xié)同[5]。并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)的發(fā)展延續(xù)，也應(yīng)是廣大工業(yè)設(shè)計(jì)師密切關(guān)注的重要趨勢，二者應(yīng)協(xié)同工作，適應(yīng)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。

4.33D打印技術(shù)

本來只是局限于模具制造的3D打印技術(shù)如今已不再拘泥于工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品方面，而是為諸如建筑、航空航天、醫(yī)療和教育等眾多領(lǐng)域都帶來了極大的便利。因此，這項(xiàng)技術(shù)得到了社會的廣泛關(guān)注，這將讓更多人關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。而在工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的模型制作、零部件制作等方面，越來越多的人也會選擇3D打印這種方式來制作，越來越多的產(chǎn)品模型制造廠也會采用這項(xiàng)技術(shù)來獲取利潤，所以，在未來，3D打印會得到更大的普及和發(fā)展。而3D打印技術(shù)也將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、開源設(shè)計(jì)等方向發(fā)展，為3D打印技術(shù)應(yīng)用提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)開源創(chuàng)新，提高應(yīng)用效率。而通過商業(yè)化的原型機(jī)實(shí)驗(yàn)室打印出高質(zhì)量的原型機(jī)也是未來3D打印技術(shù)的發(fā)展主流方向。

4.4人機(jī)交互產(chǎn)品

如今，工業(yè)設(shè)計(jì)師對人機(jī)交互這個概念已不陌生，智能交互產(chǎn)品也在市場上大量涌現(xiàn)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與人的交流互動已成為工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的大趨勢。人們可以通過聲音、影像、動作等與產(chǎn)品溝通，為生活增添了很多色彩。智能手機(jī)的快速發(fā)展更是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的重要渠道之一。手機(jī)越來越智能，那么交互的需求也將越來越大，除了手機(jī)之外，現(xiàn)在的交互產(chǎn)品在很多方面也有很多設(shè)想沒有實(shí)現(xiàn)，因此，人機(jī)交互將會是工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域有待繼續(xù)開發(fā)研究的重要方向。而隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等的發(fā)展，人機(jī)交互方式將和大數(shù)據(jù)、云計(jì)算結(jié)合在一起，人機(jī)交互方式也將更加智能，將朝著以用戶為中心、個性化的生物識別、全方位感知等幾個方向發(fā)展，將人和機(jī)器的交互，從機(jī)械的交互形式上升至情感交互。

4.5基于VR和AR技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

人們通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR），可以創(chuàng)建和體驗(yàn)想象中的虛擬世界，感受現(xiàn)實(shí)世界中無法遇到的場景和不會經(jīng)歷的故事。而增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）的功能則是可以使用戶與屏幕上的二維虛擬世界套到現(xiàn)實(shí)世界的景象進(jìn)行互動?？梢哉f二者都具有很強(qiáng)的交互性，給人們帶來前所未有的。設(shè)計(jì)師們便開始借助這2種技術(shù)，加入到他們所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中，而更多的學(xué)者也越來越關(guān)注這2種技術(shù)，成為他們科研的主要方向。因此，VR以及AR技術(shù)的普及是不可避免的。而VR、AR和移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，也將是未來VR以及AR技術(shù)發(fā)展的重要方向。

4.6人工智能

人工智能（AI）作為引起全球關(guān)注的熱點(diǎn)話題，當(dāng)然也不會被廣大設(shè)計(jì)學(xué)者以及工業(yè)設(shè)計(jì)師所忽略。對于人工智能產(chǎn)品的研發(fā)，更是有眾多行業(yè)前來參與。人工智能作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，人們也會越來越期望在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，為廣大群眾帶來可以提供便利和幫助的人工智能產(chǎn)品，讓它們可以推動各個行業(yè)的進(jìn)步以及社會的發(fā)展。而對于一些關(guān)于人工智能產(chǎn)品將替代人類勞動力的說法，相關(guān)的研究人員也應(yīng)提高重視，不能一味地追求科技進(jìn)步而忽略了人類本身的需求。雖然高水平的人工智能產(chǎn)品便民實(shí)用，但與此同時也會引來很多人失業(yè)下崗，所以，在設(shè)計(jì)人工智能產(chǎn)品的時候也需要注重社會結(jié)構(gòu)的完整性，真正地為人類帶來進(jìn)步與幸福。而在未來人工智能將重視用戶體驗(yàn)的提升，快速滿足用戶各類需求、提高資源重組效率；在歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上通過人工智能預(yù)測系統(tǒng)幫助企業(yè)對用戶行為進(jìn)行預(yù)測、評估，更好地了解客戶行為；并基于歷史數(shù)據(jù)場景模擬下一代用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)和客戶的互動，滿足客戶需求，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。這些都是人工智能未來的發(fā)展方向。

5結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)對于工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展起到了重要的作用，計(jì)算機(jī)的加入使得設(shè)計(jì)的完整度更高、效率更高，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)也成為了現(xiàn)代技術(shù)前進(jìn)的必然趨勢，提升了人們的生活質(zhì)量并推動了社會甚至是人類的發(fā)展。我國提倡創(chuàng)新，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下，更多的設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生，為設(shè)計(jì)師拓寬了設(shè)計(jì)思路，提供了很大的便利，也為很多設(shè)計(jì)學(xué)者指出了更多的研究方向，真正地向產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多元化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化邁進(jìn)了一步。

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