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一、 前言
計算機的發展將趨向超高速、超小型、并行處理和智能化。自從1944年世界上第一臺電子計算機誕生以來,計算機技術迅猛發展,傳統計算機的性能受到挑戰,開始從基本原理上尋找計算機發展的突破口,新型計算機的研發應運而生。未來量子、光子和分子計算機將具有感知、思考、判斷、學習以及一定的自然語言能力,使計算機進人人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術革命,對人類社會的發展產生深遠的影響。
二、智能化的超級計算機
超高速計算機采用平行處理技術改進計算機結構,使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理,進一步提高計算機運行速度。超級計算機通常是由數百數千甚至更多的處理器(機)組成,能完成普通計算機和服務器不能計算的大型復雜任務。從超級計算機獲得數據分析和模擬成果,能推動各個領域高精尖項目的研究與開發,為我們的日常生活帶來各種各樣的好處。最大的超級計算機接近于復制人類大腦的能力,具備更多的智能成份.方便人們的生活、學習和工作。世界上最受歡迎的動畫片、很多耗巨資拍攝的電影中,使用的特技效果都是在超級計算機上完成的。日本、美國、以色列、中國和印度首先成為世界上擁有每秒運算1萬億次的超級計算機的國家,超級計算機已在科技界內引起開發與創新狂潮。
三、新型高性能計算機問世
硅芯片技術高速發展的同時,也意味看硅技術越來越接近其物理極限。為此,世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機,計算機的體系結構與技術都將產生一次量與質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、分子計算機、納米計算機等,將會在二十一世紀走進我們的生活,遍布各個領域。
1.量子計算機
量子計算機的概念源于對可逆計算機的研究,量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。量子計算機是基于量子效應基礎上開發的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態,利用激光脈沖來改變分子的狀態.使信息沿著聚合物移動.從而進行運算。量子計算機中的數據用量子位存儲。由于量子疊加效應,一個量子位可以是0或1,也可以既存儲0又存儲1。因此,一個量子位可以存儲2個數據,同樣數量的存儲位,量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子并行計算,其運算速度可能比目前計算機的Pentium DI晶片快10億倍。除具有高速并行處理數據的能力外,量子計算機還將對現有的保密體系、國家安全意識產生重大的沖擊。
無論是量子并行計算還是量子模擬計算,本質上都是利用了量子相干性。世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。目前已經提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導量子干涉等。量子編碼采用糾錯、避錯和防錯等。量子計算機使計算的概念煥然一新。
2.光子計算機
光子計算機是利用光子取代電子進行數據運算、傳翰和存儲。光子計算機即全光數字計算機,以光子代替電子,光互連代替導線互連,光硬件代替計算機中的電子硬件,光運算代替電運算。在光子計算機中,不同波長的光代表不同的數據,可以對復雜度高、計算量大的任務實現快速地并行處理。光子計算機將使運算速度在目前基礎上呈指數上升。
3.分子計算機
分子計算機體積小、耗電少、運算快、存儲量大。分子計算機的運行是吸收分子晶體上以電荷形式存在的信息,并以更有效的方式進行組織排列。分子計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。轉換開關為酶,而程序則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。生物分子組成的計算機具備能在生化環境下,甚至在生物有機體中運行,并能以其它分子形式與外部環境交換。因此它將在醫療診治、遺傳追蹤和仿生工程中發揮無法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自動機模型、仿生算法、分子化學反應算法等幾種類型。分子芯片體積可比現在的芯片大大減小,而效率大大提高,分子計算機完成一項運算,所需的時間僅為10微微秒,比人的思維速度快100萬倍。分子計算機具有驚人的存貯容量,1立方米的DNA溶液可存儲1萬億億的二進制數據。分子計算機消耗的能量非常小,只有電子計算機的十億分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白質分子,所以分子計算機既有自我修復的功能,又可直接與分子活體相聯。美國已研制出分子計算機分子電路的基礎元器件,可在光照幾萬分之一秒的時間內產生感應電流。以色列科學家已經研制出一種由DNA分子和酶分子構成的微型分子計算機。預計20年后,分子計算機將進人實用階段。
4.納米計算機
納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機。納米管元件尺寸在幾到幾十納米范圍,質地堅固,有著極強的導電性,能代替硅芯片制造計算機。“納米”是一個計量單位,大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從20世紀80年代初迅速發展起來的新的前沿科研領域,最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子,制造出具有特定功能的產品。現在納米技術正從微電子機械系統起步,把傳感器、電動機和各種處理器都放在一個硅芯片上而構成一個系統。應用納米技術研制的計算機內存芯片,其體積只有數百個原子大小,相當于人的頭發絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源,而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。美國正在研制一種連接納米管的方法,用這種方法連接的納米管可用作芯片元件,發揮電子開關、放大和晶體管的功能。專家預測,10年后納米技術將會走出實驗室,成為科技應用的一部分。納米計算機體積小、造價低、存量大、性能好,將逐漸取代芯片計算機,推動計算機行業的快速發展。
我們相信,新型計算機與相關技術的研發和應用,是二十一世紀科技領域的重大創新,必將推進全球經濟社會高速發展,實現人類發展史上的重大突破。科學在發展,人類在進步,歷史上的新生事物都要經過一個從無到有的艱難歷程,隨著一代又一代科學家們的不斷努力,未來的計算機一定會是更加方便人們的工作、學習、生活的好伴侶。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機 技術 現狀 發展
計算機技術發展趨勢將向超高速超小型平行處理智能化的方向發展,使計算機技術更好的為人類生產、生活、社會經濟的發展服務。
一、計算機技術的發展史
計算機誕生之初,其主要的作用是用于計算導彈的運行彈道。但是由于在過去的工作中計算機成本較為昂貴,在上個世紀五十年代以前,計算機主要應用在軍事領域。直到上個世紀六七十年代,計算機成本逐步降低,使得部分單位和企業有能力在工作中采用計算機進行工作,也使得計算機技術得到飛速發展。隨著Intel4位中央處理器的誕生以及普及,在1982年,世界上第一臺個人計算機誕生,并被成功的應用在家庭。到了上個世紀九十年代末期,計算機技術已經成功的應用在諸多家庭和企業中,同時設計領域也逐步廣泛到企業。
在這種社會現狀下,計算機技術的發展與應用逐步形成了兩個不同的方向和趨勢,其一主要指的是被應用在科研機構、軍事機構的計算機,由于這些領域往往都是計算困難、計算精度較高的工作環節,因此在發展中對于計算機的計算能力和計算精確度提出了新的要求。其二主要指的是在工作中應用在家庭和中小企業的計算機,這些計算機可以說主要是往實惠、小體積和輕重量的方向發展。縱觀計算機發展史我們可以得知,計算機創新能力的推動與普及與人們生活和社會發展緊密相連,其在工作中也推動了整個社會領域的正常進行。
二、計算機現狀
計算機技術在當今社會中發揮著不可替代的作用,對于促進社會信息化的實現有著主導作用。伴隨著科學技術的深入發展,計算機技術也逐步實現了硬件系統與軟件系統同步發展的核心技術觀念,也在工作中實現了信息化、現代化的核心技術處理要求。
(一)現代微型處理器的情況
在當前社會中,計算機技術的性能提升和處理主要在于發展微型處理器,這也是目前計算機發展的整體趨勢,在計算機發展工作中,其主要的實質在于提高處理器芯片中的晶體線寬與尺寸的大小。一般在研究的過程中,多采用較短的波長來曝光光源,從而做打破掩膜曝光要求。如今的微型處理器發展與計算中,主要是通過紫外線進行運用和曝光光源的管理與深化,并且在工作中對于深層芯片進行全面總結和處理,這種工作流程和工作方式多是采用量子效應與電子行為來進行分析,這種社會分析現狀也是微處理器發展的首要基礎。所以也就引起專家的注視,紫外線光源對微處理器性能的提升已經沒有多大作用了。
(二)以納米為主的電子科學技術
伴隨著科學技術的不斷提高,各種先進材料不斷的引進,進而對微處理器進行優化和總結。就目前的計算機應用與發展分析而言,在計算機工作中,準確高效的計算機技術和微型化電子元件的需求已成為人們對計算機發展提出的新觀念,但就目前的社會現狀而言這種目標還遠遠沒有達到。因此在未來的計算機發展中,我們不僅要深入研究計算機處理技術,同時更是要引進各種新材料、新技術。在這種現狀之下,以納米為主的計算機技術已成為目前我們工作和認識的重點形式,也是當前社會發展中存在的核心問題。
三、計算機技術發展趨勢預測
1、未來的計算機將具有更全面智能成分,如多種感知、思考判定能力和常用自然語言能力,除常規手寫及語音輸入手法外,還將具有虛擬現實技術功能,使存儲光盤進一步加大存儲容量,計算機的海量存儲技術不斷成熟完善,使信息永久性儲存不再僅僅是夢想,隨著計算機技術的發展即將實現。長久存儲器的研制及使用,可以防水、防震、防腐蝕耐高溫。計算機硅芯片技術的高速發展,表明硅技術已接近其物理極限,為此,各國科研人員不斷研發新型量子及納米計算機,量子計算機是基于量子效應基礎上研發的,它利用激光脈沖來改變分子的狀態,使信息可以沿著聚合物進行移動,運算量子計算機中數據用量子位存儲。一個量子位可以是0或1,它既可以存儲0又能夠存儲1,也就是量子位可以存儲2個數據,這是因量子的疊加效應。同樣的存儲位,但存儲量比傳統計算機高很多。
關鍵詞:計算科學計算工具圖靈模型量子計算
1計算的本質
抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導規則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點?為什么把它們都叫做計算?因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程。
從類型上講,計算主要有兩大類:數值計算和符號推導。數值計算包括實數和函數的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導包括代數與各種函數的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數值計算還是符號推導,它們在本質上是等價的、一致的,即二者是密切關聯的,可以相互轉化,具有共同的計算本質。隨著數學的不斷發展,還可能出現新的計算類型。
2遠古的計算工具
人們從開始產生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關的。
早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎上發明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。
3近代計算系統
近代的科學發展促進了計算工具的發展:在1614年,對數被發明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數計算尺便是依據這一特點來設計。1620年,岡特最先利用對數計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現的,是計算工具上的一大發明。帕斯卡于1642年發明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經過人們在這方面多年的研究,特別是經過托馬斯、奧德內爾等人的改良后,出現了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。
4電動計算機
英國的巴貝奇于1834年,設計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術限制而沒有制成,但已包含了現代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術有了很大的發展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現了100多年前巴貝奇的理想。
5電子計算機
20世紀初,電子管的出現,使計算器的改革有了新的發展,美國賓夕法尼亞大學和有關單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現和發展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術所創造的最具影響力的現代工具。
在電子計算機和信息技術高速發展過程中,因特爾公司的創始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產業所依賴的半導體技術的發展作出預言:半導體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數十年內,芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發展速度被公認為“摩爾定律”。
6“摩爾定律”與“計算的極限”
人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉換為計算的結果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統電子計算機的計算能力必有上限。
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內導線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導線內運動的電子將不再遵循經典物理規律——牛頓力學沿導線運行,而是按照量子力學的規律表現出奇特的“電子亂竄”的現象,從而導致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應干擾而呈現出奇特的反常效應。
哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發展的可喜景象很可能在21世紀前30年內終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發現—解釋—夢想”的不斷循環,我們可以開拓一個個新領域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯系和有意義的。”[論/文/網LunWenNet/Com]
7量子計算系統
量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發生的情況就會多出一倍,也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統的行為也具有良好的可預測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結果,就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。
在費曼設想的啟發下,1985年英國牛津大學教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理學定律推導出一種超越傳統的計算概念的方法即推導出更強的丘奇——圖靈論題。費曼指出使用量子計算機時,不需要考慮計算是如何實現的,即把計算看作由“神諭”來實現的:這類計算在量子計算中被稱為“神諭”(Oracle)。種種跡象表明:量子計算在一些特定的計算領域內確實比傳統計算更強,例如,現代信息安全技術的安全性在很大程度上依賴于把一個大整數(如1024位的十進制數)分解為兩個質數的乘積的難度。這個問題是一個典型的“困難問題”,困難的原因是目前在傳統電子計算機上還沒有找到一種有效的辦法將這種計算快速地進行。目前,就是將全世界的所有大大小小的電子計算機全部利用起來來計算上面的這個1024位整數的質因子分解問題,大約需要28萬年,這已經遠遠超過了人類所能夠等待的時間。而且,分解的難度隨著整數位數的增多指數級增大,也就是說如果要分解2046位的整數,所需要的時間已經遠遠超過宇宙現有的年齡。而利用一臺量子計算機,我們只需要大約40分鐘的時間就可以分解1024位的整數了。
8量子計算中的神諭
人類的計算工具,從木棍、石頭到算盤,經過電子管計算機,晶體管計算機,到現在的電子計算機,再到量子計算。筆者發現這其中的過程讓人思考:首先是人們發現用石頭或者棍棒可以幫助人們進行計算,隨后,人們發明了算盤,來幫助人們進行計算。當人們發現不僅人手可以搬動“算珠”,機器也可以用來搬動“算珠”,而且效率更高,速度更快。隨后,人們用繼電器替代了純機械,最后人們用電子代替了繼電器。就在人們改進計算工具的同時,數學家們開始對計算的本質展開了研究,圖靈機模型告訴了人們答案。
量子計算的出現,則徹底打破了這種認識與創新規律。它建立在對量子力學實驗的在現實世界的不可計算性。試圖利用一個實驗來代替一系列復雜的大量運算。可以說。這是一種革命性的思考與解決問題的方式。
因為在此之前,所有計算均是模擬一個快速的“算盤”,即使是最先進的電子計算機的CPU內部,64位的寄存器(register),也是等價于一個有著64根軸的二進制算盤。量子計算則完全不同,對于量子計算的核心部件,類似于古代希臘中的“神諭”,沒有人弄清楚神諭內部的機理,卻對“神諭”內部產生的結果深信不疑。人們可以把它當作一個黑盒子,人們通過輸入,可以得到輸出,但是對于黑盒子內部發生了什么和為什么這樣發生確并不知道。
9“神諭”的挑戰與人類自身的回應
人類的思考能力,隨著計算工具的不斷進化而不斷加強。電子計算機和互聯網的出現,大大加強了人類整體的科研能力,那么,量子計算系統的產生,會給人類整體帶來更加強大的科研能力和思考能力,并最終解決困擾當今時代的量子“神諭”。不僅如此,量子計算系統會更加深刻的揭示計算的本質,把人類對計算本質的認識從牛頓世界中擴充到量子世界中。
如果觀察歷史,會發現人類文明不斷增多的“發現”已經構成了我們理解世界的“公理”,人們的公理系統在不斷的增大,隨著該系統的不斷增大,人們認清并解決了許多問題。人類的認識模式似乎符合下面的規律:
“計算工具不斷發展—整體思維能力的不斷增強—公理系統的不斷擴大—舊的神諭被解決—新的神諭不斷產生”不斷循環。
無論量子計算的本質是否被發現,也不會妨礙量子計算時代的到來。量子計算是計算科學本身的一次新的革命,也許許多困擾人類的問題,將會隨著量子計算機工具的發展而得到解決,它將“計算科學”從牛頓時代引向量子時代,并會給人類文明帶來更加深刻的影響。
參考文獻
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(一)發展歷程。研究表明,計算機主要有五個發展階段。1、第一階段:這一階段的計算機主要是為了解決科學家大量的腦力計算,世界上最早的計算機是來自美國和亞洲,采用電子管為主要原件,雖然運行速度不是很快但也具有劃時代的意義。2、第一階段:第一代計算機問世后,它的優點很多代替了人腦進行大量的復雜的公式運算,但它體積大產熱多散熱慢的缺點也受到科學家們的關注,為此,第二階段的計算機的研發主要計算機提及問題,才動了晶體管。3、第三階段:隨著科學的發展,科學家們采用了體積、功耗和成本更低的集成電路為基本原件,極大的拓寬了計算機的發展空間。4、第四階段:第三階段集成電路的成功使用,大大推進了計算機的發展,因此這一階段加大了基本原件中集成電路的比例。高比例集成電路運行速度相比第三階段也有顯著提升。5.第五階段:因為集成電路節約成本,使的計算機產品隨著集成電路的大規模使用而逐漸走入群眾。
(二)發展情況。隨著科學技術的逐步提升,計算機得到了空前的發展,計算的的性能也正逐步被提升,工程造價也得到降低,以此為職業的設計和研發人員也在慢慢增加。但是它所暴露的問題還是有的,從事職員綜合素質低;對計算機未有正確的認識;計算機科研方面的自己投入不足,這些問題我們不容忽視。
(三)發展方向。為了解決上述問題,有關專業人員提出兩大重點值得討論:機構化和空間擴展化。1、結構化。隨著人們生活水平的提高,對于計算機機構化的發展,在眾多考慮因素與意義中,人們更多的要求計算機朝智能化發展,能夠自我增長,然后是除自身在外的人工賦予的能力可進行研究和探索,以及其附屬行業的載體性發展和兼容性發展。2、空間擴展化。計算機空間結構的發展,我們應該考慮到計算機的發展因素和影響因素,應多反面多層次考慮,充分利用它的優勢:針對其特有特點的高強的適應能力,使用領域廣,高應用范圍成本低,高度集成性,可以替代一些高危工作或者大型腦力工作,它的應用領域的多樣性和綜合性使它具備了這些優點。
二、計算機技術的應用實踐情況
就目前來看,人們的學習和生活已離不開計算機,與計算機相關的產品也正在問世,對此我們舉一些例子進行介紹。
(一)采用多媒體計算機系統。多媒體計算機隨著計算機的發展而問世,它是集傳統的視頻、音頻或者圖像于一身的信息傳播方式,就研發方面以此為一種體系模式,廣泛用于通訊、廣播領域,已成為媒體發展不可缺少的一部分。在日常生活中多媒體計算機系統也是應用廣泛,比如在教學、音樂、電影等等領域發揮著巨大的作用。
(二)采用個人數字處理。計算機最基本能進行數字和數據的處理,現在很多領域都在使用計算機的這個能力。計算機擁有CPU、操作系統等軟硬件,使其更加智能化已能夠進行個人操作。在未來的科技發展中人工智能是最重要的方向。
(三)采用半導體技術。集成度是衡量半導體產品的重要指標。因為集成電路體積小、成本低等優點,大規模的集成電路半導體產品將會得意發展,還會有高度的邏輯性。半導體的技術在開機發展過程中的日益精進,已經使得計算機在軟件和硬件的發展中去的了卓越的飛升。
(四)采用移動計算機。計算機高速發展的同時,可移動的計算機問世,這標志著計算機的發展有邁向一個新的臺階。為了使計算機更加智能化與人性化,科學家們在計算機存儲上下足了功夫,以計算機技術融合,不僅成功研制出了大存儲容,還在繼續著計算機微型化與集成化的發展。計算機的移動性極大的方便了人們的日常生活和辦公,也使得計算機能夠在更多的環境中得到充分的運用。
(五)采用表面封裝。為了滿足不同的使用條件,現在的表面封裝更注重于集成化與多樣化。電子元件體積小,能縮小封裝線的通孔間距,有很好的使用效果。這些改變都集中在計算機的發展和應用的基礎上,在這一過程中使得表面封裝技術得到了更有效的發展。
(六)采用面向對象數據庫系統。數據庫系統是計算機技術興起和發展的產物,是我們時時關注的熱點問題,有精確的,對象管理、版本管理、查詢處理和物理組織等功能,很好地解決了實際生產中的問題,有好的解決辦法和思路。
(七)采用并行處理。大規模并行處理技術日益成熟,在實際生產和計算過程中已然得到印證,也由此誕生的很多計算機產品:基于流水線的巨型計算機、分布式存儲多計算機、分布式計算機、共享存儲器多處理機等等。
(八)采用光盤記錄。與日益縮減體積的計算機相比,資源存儲設備的體積也正逐步縮減體積,光盤的問世一定程度上為使用帶來了方便,也很好的迎合了21世紀綠色環保的時代主題。隨著計算機的革新,使得光盤的容量和記錄的方式都發生了改變,更方便、容量更大的光盤也應運而生,一切的便利使得人民的生活也發生這諸多的改變。
(九)采用磁盤記錄磁盤存儲是在計算機產生一起便有的,與計算機很好的兼容,隨著計算機技術的發展而不斷自我升級,做到了存儲空間大小和功能的提升,已越來越得到大眾的認可。現階段人民的生活變遷、社會的繁榮穩定都離不開對大數據的處理,這些更加凸顯了磁盤的重要性。
(十)采用ATM技術。ATM作為信息交流的紐帶有信息的交換和傳輸的功能,發達的信息網絡已涵蓋了商業、銀行和電視等辦公領域。在ATM的發展過程中,計算機提供了絕對重要的技術支持,也使得ATM能夠更好的服務于人民大眾。
三、結語
關鍵詞 計算機 云計算技術 未來發展
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A
1云計算技術的飛速發展
1.1云計算的提出
著名的美國計算機科學家、圖靈獎 (Turing Award)得主麥卡錫(John McCarthy, 1927-)在半個世紀前就曾思考過這個問題。1961年,他在麻省理工學院 (MIT) 的百年紀念活動中做了一個演講。在那次演講中,他提出了像使用其它資源一樣使用計算資源的想法,這就是時下IT界的時髦術語“云計算”(Cloud Computing) 的核心想法。
1.2云計算的含義
云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。云是網絡、互聯網的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網,后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源;廣義云計算指服務的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關,也可是其他服務。它意味著計算能力也可作為一種商品通過互聯網進行流通。
1.3云計算的特點
(1)資源配置動態化。根據消費者的需求動態劃分或釋放不同的物理和虛擬資源,當增加一個需求時,可通過增加可用的資源進行匹配,實現資源的快速彈性提供;如果用戶不再使用這部分資源時,可釋放這些資源。云計算為客戶提供的這種能力是無限的,實現了IT資源利用的可擴展性。
(2)需求服務自助化。云計算為客戶提供自助化的資源服務,用戶無需同提供商交互就可自動得到自助的計算資源能力。同時云系統為客戶提供一定的應用服務目錄,客戶可采用自助方式選擇滿足自身需求的服務項目和內容。
(3)網絡訪問便捷化。客戶可借助不同的終端設備,通過標準的應用實現對網絡訪問的可用能力,使對網絡的訪問無處不在。
(4)服務可計量化。在提供云服務過程中,針對客戶不同的服務類型,通過計量的方法來自動控制和優化資源配置。即資源的使用可被監測和控制,是一種即付即用的服務模式。
(5)資源的虛擬化。借助于虛擬化技術,將分布在不同地區的計算資源進行整合,實現基礎設施資源的共享。
1.4云計算技術的發展應用
云計算的發展也給我們的生活方面帶來各種各樣的變化,主要包括基礎設施即服務,平臺即服務和軟件即服務三方面的服務。這些服務應用在很多領域,如云物聯、云安全、云存儲、私有云、云游戲、云教育等方面。
2未來計算機
2.1量子計算機
量子計算機是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理的量子物理設備,當某個設備是由兩子元件組裝,處理和計算的是量子信息,運行的是量子算法時,它就是量子計算機。
2.2神經網絡計算機
人腦總體運行速度相當于每秒1000萬億次的電腦功能,可把生物大腦神經網絡看做一個大規模并行處理的、緊密耦合的、能自行重組的計算網絡。從大腦工作的模型中抽取計算機設計模型,用許多處理機模仿人腦的神經元機構,將信息存儲在神經元之間的聯絡中,并采用大量的并行分布式網絡就構成了神經網絡計算機。
2.3化學、生物計算機
在運行機理上,化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作信息載體,來實現信息的傳輸與存儲。DNA分子在酶的作用下可以從某基因代碼通過生物化學反應轉變為另一種基因代碼,轉變前的基因代碼可以作為輸入數據,反應后的基因代碼可以作為運算結果,利用這一過程可以制成新型的生物計算機。生物計算機最大的優點是生物芯片的蛋白質具有生物活性,能夠跟人體的組織結合在一起,特別是可以和人的大腦和神經系統有機的連接,使人機接口自然吻合,免除了繁瑣的人機對話,這樣,生物計算機就可以聽人指揮,成為人腦的外延或擴充部分,還能夠從人體的細胞中吸收營養來補充能量,不要任何外界的能源,由于生物計算機的蛋白質分子具有自我組合的能力,從而使生物計算機具有自調節能力、自修復能力和自再生能力,更易于模擬人類大腦的功能。現今科學家已研制出了許多生物計算機的主要部件―生物芯片。
2.4光計算機
1.1計算機發展的一些消極方面
計算機發展中催生了網絡犯罪計算機的快速發展帶來了方便的同時,也帶來了負面作用,計算機發展是一把雙刃劍,比如隨著計算機的發展,很多新的犯罪手段出現,造成了網絡犯罪現象的發生。很多犯罪人利用計算機技術,和照片等,還有人利用網絡進行詐騙,一些傳統型的犯罪已經開始轉到網絡之上。不得不引起人們的注意。
1.2計算機發展的一些積極方面
淺析我國計算機的應用發展文/劉恕華隨著世界范圍內的科學技術發展,給我國的計算機技術發展帶來了機遇,但同時也帶來了一些挑戰。本文主要介紹了計算機應用的一些發展情況,以及對計算機應用的發展趨勢進行分析。摘要
1.2.1計算機促進了市場中工業的發展,完善了交通服務目前,計算機輔助設計和計算機集成制造有了很大的發展,促進了經濟的飛速發展,有益于社會的進步。當前,我國已經有接近三十個省市開始應用計算機輔助技術,很多機械企業、工程設計企業都應用了計算機輔助技術,使得很多企業的設計效率大大提高。而且,計算機集成制造也已經在很多企業展開,大大減少了產品開發周期。我國的交通領域也開始應用計算機技術,我國的高鐵建設大大提升了我國的競爭力。目前,普通大眾購買火車票和飛機票都可以實現網上購票,鐵道部的網絡服務已經很完善了,主要就是借助于計算機的應用。
1.2.2計算機促進了農業的現代化我國是農業大國,而且是人口大國,養育那么多的人口需要農業的高產量和穩產量,隨著科學技術的發展,我國農業開始應用計算機技術,尤其是在培育良種和農田水利灌溉方面,形成了統一的信息網絡,能夠將最先進的培育方法傳輸到網絡上,實現信息共享,讓先進的技術和農業專家的最新研究傳輸到普通大眾,帶動農村的種植業走向現代化、科技化。
1.2.3計算機促進了科教文體的現代化目前,很多年輕人都喜歡觀看3D電影,而這一技術就是利用計算機技術。在學校,越來越普遍的使用多媒體技術,提高了學習的效率和學習的范圍。而且遠程教育的出現能夠讓學生在世界各地進行學習,不再局限于學校。利用計算機輔助教學能夠提高學習效率,利用計算機實現網絡學校,集合世界上高等學府的教育資源,實現教育資源的共享。目前,遠程計算機不僅應用于教學,還應用于治病救人,因為很多大型的醫院已經開始進行遠程醫療,與國內外的知名醫院和醫生進行合作,從而利用先進的計算機網絡技術將國外的先進醫療資源引入我國,實現疑難雜癥的診治。再有,公安系統也充分利用計算機技術,從而實現對犯罪人的準確定位和抓捕,為維護人民的安全和維護社會和諧做出了貢獻。
2縱觀我國計算機應用發展的不足之處
2.1我國最初的計算機發展依賴性強
一開始,我國的計算機技術是受國外發展的影響,是被動接受的,創新性不強。而且目前與發達國家的差距還是很大。
2.2信息技術大都來源于國外
我國的信息技術國產化非常低,很多先進的計算機技術都是來源于國外。隨著對外開放的展開,我國國民對計算機的需求越來越大,而我國的信息化水平明顯較低,所以很多應用系統都是從國外引進的。
2.3計算機應用的地區性差異較大
我國幅員遼闊,東中西發展不均衡,導致了計算機應用也存在著不平衡,東部的信息化水平較高,而中西部較低,很多西部地區的信息化水平遠遠落后。
2.4計算機應用方面的法律法規不健全
目前,我國關于計算機應用方面的法律法規很少,對計算機應用缺乏有效的管理和控制,在市場經濟發展下,必須要有一定的規范,引導計算機應用朝著良性方向發展。
2.5信息化理念不強
很多企業的管理理念還比較傳統,沒有強化對計算機的應用。企業管理方面也沒有專門應用信息化,沒有形成信息化的管理模式和體制。
3分析我國計算機發展應用的未來方向
隨著科技時代和信息化時代的到來,計算機的應用促進了社會的飛速發展,加快了經濟的發展,給人們生活帶來了翻天覆地的變化,但是我國的信息化技術與發達國家相比,還存在著很大的差距。現在我國正在大力發展電子商務,爭取在2030年,將我國的社會和經濟信息化趕超中等發達國家。實現我國東部地區的信息化達到發達國家水平,穩步推進中西部的信息化。
3.1我國的計算機應用的投入將增大
隨著我國擁有越來越多的計算機臺數之后,國家對計算機不斷重視,為了實現與世界的接軌,我國必然加大對計算機應用的投入,不斷的開發和研究新的計算機技術。實現我國計算機的創新,為我國的計算機提升世界競爭力。
3.2我國計算機應將廣泛應用于政府部門
目前,政府信息化成了一個熱門詞語,隨著計算機的應用,政府部門開始利用網絡實現對社會的管理,開通了電子政務,充分發揮網絡的優勢,節約了很多資源,方便了政府向人們提供服務。
3.3我國的電子商務發展迅速
計算機技術應用于經濟方面,主要體現為我國的電子商務正在壯大。包括BusinessToBusiness,Business-to-Customer等,而且,很多的工廠和企業也實現了信息化的管理,尤其是農業的信息化更推動了我國經濟的發展。
4結論
教師專業化發展是當今教育發展中的熱點問題,如何更好地向著專業方向發展,這就需要我們教師把教學、自主學習、外出培訓作為教師發展的首要條件,這樣才能有力地促進計算機專業教師的健康、協調發展。
2教師專業化發展的內涵
教師專業化是職業專業化的一種表現形式、它強調的是整體的發展方向,是國家教育改革中的重大理論和實際問題、是教師綜合素質的主動發展過程和發展目標的實施過程,以實現教師發展的最佳途徑。《教師職業能力》一書中指出“教師專業化是指教師職業具有自己獨特的職業要求和職業條件,有專門的培養制度和管理制度”。這是教師專業發展當中最基本的內涵。科學和技術的發展和國際經濟的競爭,離不開高質量的教育和一流的人才,每一個專業的發展都與教師的努力是分不開的。
3計算機教師的專業發展
3.1計算機教師的教學能力
作為計算機老師,為了更好地實現計算機教學必須要具備扎實的理論功底、教學能力、課堂管理能力、實踐操作能力、語言組織和表達能力及其他因素。在計算機專業課程的教學中,教師的角色要從課堂傳授知識逐漸轉變為讓學生學會自主學習、實踐操作的引領者,教師的教學目標由傳授理論知識為主轉變為指導學生動手操作、結合理論學習為主,由于網絡教學環境對計算機教師角色的定位及職能轉變,對教師的創新能力、設計能力等結構提出了一系列新的要求,因而有必要對教師的能力培養提出新的要求。
3.1.1計算機教學中教師的創新能力
創新能力的培養首先需要我們的計算機專業的教師要在思想上轉變自己的教學教育理念,目前的計算機專業的輔導教師不應該僅僅是知識的傳授、理論的灌輸,更重要的是樹立創新意識、更新創新理念,一個好的教師應當充分啟發學生參與到教學活動中,培養學生的學習興趣、動手操作能力是學習的巨大動力,計算機專業教師可以精選一些學生感興趣的、動手操作能力強的軟件,在今后的工作中可以應用。
3.1.2計算機教學中教師的設計能力
計算機專業課程的教學設計要以現代教育的理念為指導思想,運用計算機網絡環境與多媒體信息技術對整個教學系統進行規劃,我們的計算機專業教師要針對專業學生的學習能力、學習行為、學習技巧等基礎上統籌課程。計算機課程具有很強的操作性,可以提高學生的動手能力,逐漸提高學生的思維能力、提升學生的興趣愛好,在計算機專業的課程設計當中,要充分培養專業課任課教師實踐、設計能力方面的內容,提出恰到好處的計算機課程實踐,大膽地讓專業的學生自由發揮實踐操作潛力,更好地優化教學設計目標。
3.2計算機教師的專業水平
作為計算機專業教師與其他各專業的任課教師有著不同的是學科理論性、綜合實踐性和動手可操作性,計算機教師不僅僅是一種將機器和技術引入教育的過程,在專業水平中,更注重基礎理論和實用性技術理論的應用性,這就要求我們教師必須熟練掌握專業化方面的知識,更要具有敏感的信息意識,以使自己的教學和科研工作建立在學科前沿基礎上。
3.3計算機教師的專業培訓
我校計算機專業的學生大多數針對的是具有豐富實踐經驗的成人在職學生,有的已經在工作崗位上做出了不小的成績,而他們重新走進課堂是需要不斷地擴充自己的新知識,這就要求我們的計算機教師具有豐富的專業知識和專業信息資源,作為教師獲得知識來源的途徑一個方面就是學習、培訓,而我們的大部分教師從學校畢業后直接進入高等院校,在學校學習時間里都沒有太多的實踐經驗,而另一個方面,現代IT業技術的快速發展及技術的更新更需要計算機專業教師不斷的加強自身學習、充實自己的知識,教師豐富的理論知識和實踐能力不是天生具有的,它是經過嚴格的專業培訓和長期不懈的刻苦鉆研逐漸形成的,因此,只有不斷開展教師知識更新和拓展培訓,鼓勵教師參加職業資格證書學習,對提高自身專業能力和實踐能力提供寬闊的外部條件。
[關鍵詞] 計算機 病毒 防范
一、引 言
隨著計算機及計算機網絡的發展,伴隨而來的計算機病毒傳播問題越來越引起人們的關注。隨因特網的流行,有些計算機病毒借助網絡爆發流行,如CIH計算機病毒、“愛蟲”病毒等,它們與以往的計算機病毒相比具有一些新的特點,給廣大計算機用戶帶來了極大的損失。
計算機病毒防范制度是防范體系中每個主體都必須的行為規程,沒有制度,防范體系就不可能很好地運作,就不可能達到預期的效果。必須依照防范體系對防范制度的要求,結合實際情況,建立符合自身特點防范制度。
二、計算機病毒的表現現象
計算機病毒是客觀存在的,客觀存在的事物總有它的特性,計算機病毒也不例外。從實質上說,計算機病毒是一段程序代碼,雖然它可能隱藏得很好,但也會留下許多痕跡。通過對這些蛛絲馬跡的判別,我們就能發現計算機病毒的存在了。
根據計算機病毒感染和發作的階段,可以將計算機病毒的表現現象分為三大類,即:計算機病毒發作前、發作時和發作后的表現現象。
1. 計算機病毒發作前的表現現象
計算機病毒發作前,是指從計算機病毒感染計算機系統,潛伏在系統內開始,一直到激發條件滿足,計算機病毒發作之前的一個階段。在這個階段,計算機病毒的行為主要是以潛伏、傳播為主。計算機病毒會以各式各樣的手法來隱藏自己,在不被發現同時,又自我復制,以各種手段進行傳播。
以下是一些計算機病毒發作前常見的表現現象:
(1)平時運行正常的計算機突然經常性無緣無故地死機
病毒感染了計算機系統后,將自身駐留在系統內并修改了中斷處理程序等,引起系統工作不穩定,造成死機現象發生。
(2)操作系統無法正常啟動
關機后再啟動,操作系統報告缺少必要的啟動文件,或啟動文件被破壞,系統無法啟動。這很可能是計算機病毒感染系統文件后使得文件結構發生變化,無法作系統加載、引導。
(3)運行速度明顯變慢
在硬件設備沒有損壞或更換的情況下,本來運行速度很快的計算機,運行同樣應用程序,速度明顯變慢,而且重啟后依然很慢。這很可能是計算機病毒占用了大量的系統資源,并且自身的運行占用了大量的處理器時間,造成系統資源不足,運行變慢。
(4) 以前能正常運行的軟件經常發生內存不足的錯誤
(5) 打印和通訊發生異常
(6)無意中要求對軟盤進行寫操作
(7)以前能正常運行的應用程序經常發生死機或者非法錯誤
(8)系統文件的時間、日 期、大小發生變化
(9)運行Word,打開Word文檔后,該文件另存時只能以模板方式保存
(10) 磁盤空間迅速減少
(12) 基本內存發生變化
(13) 陌生人發來的電子函件
(14)自動鏈接到一些陌生的網站
一般的系統故障是有別與計算機病毒感染的。系統故障大多只符合上面的一點或二點現象,而計算機病毒感染所出現的現象會多的多。根據上述幾點,就可以初步判斷計算機和網絡是否感染上了計算機病毒。
2. 計算機病毒發作時的表現現象
計算機病毒發作時是指滿足計算機病毒發作的條件,計算機病毒程序開始破壞行為的階段。計算機病毒發作時的表現大都各不相同,可以說一百個計算機病毒發作有一百種花樣。這與編寫計算機病毒者的心態、所采用的技術手段等都有密切的關系。
以下列舉了一些計算機病毒發作時常見的表現現象:
(1)提示一些不相干的話
最常見的是提示一些不相干的話,比如打開感染了宏病毒的Word文檔,如果滿足了發作條件的話,它就會彈出對話框顯示“這個世界太黑暗了!”,并且要求你輸入“太正確了”后按確定按鈕。
(2)發出一段的音樂
惡作劇式的計算機病毒,最著名的是外國的“楊基”計算機病毒(Yangkee)和中國的“瀏陽河”計算機病毒。“楊基”計算機病毒發作是利用計算機內置的揚聲器演奏《楊基》音樂,而“瀏陽河”計算機病毒更絕,當系統時鐘為9月9日時演奏歌曲《瀏陽河》,而當系統時鐘為12月26日時則演奏《東方紅》的旋律。這類計算機病毒大多屬于“良性”計算機病毒,只是在發作時發出音樂和占用處理器資源。
(3)產生特定的圖象
另一類惡作劇式的計算機病毒,比如小球計算機病毒,發作時會從屏幕上方不斷掉落下來小球圖形。單純地產生圖像的計算機病毒大多也是“良性”計算機病毒,只是在發作時破壞用戶的顯示界面,干擾用戶的正常工作。
(4) 硬盤燈不斷閃爍
硬盤燈閃爍說明有硬盤讀寫操作。當對硬盤有持續大量的操作時,硬盤的燈就會不斷閃爍,比如格式化或者寫入很大很大的文件。有時候對某個硬盤扇區或文件反復讀取的情況下也會造成硬盤燈不斷閃爍。有的計算機病毒會在發作的時候對硬盤進行格式化,或者寫入許多垃圾文件,或反復讀取某個文件,致使硬盤上的數據遭到損失。具有這類發作現象的計算機病毒大多是“惡性”計算機病毒。
(5) 進行游戲算法
有些惡作劇式的計算機病毒發作時采取某些算法簡單的游戲來中斷用戶的工作,一定要玩贏了才讓用戶繼續他的工作。比如曾經流行一時的“臺灣一號”宏病毒,在系統日期為13日時發作,彈出對話框,要求用戶做算術題。這類計算機病毒一般是屬于“良性”計算機病毒,但也有那種用戶輸了后進行破壞的“惡性”計算機病毒。
(6) Windows桌面圖標發生變化
這一般也是惡作劇式的計算機病毒發作時的表現現象。把Windows缺省的圖標改成其他樣式的圖標,或者將其他應用程序、快捷方式的圖標改成Windows缺省圖標樣式,起到迷惑用戶的作用。
3.計算機病毒發作后的表面現象
通常情況下,計算機病毒發作都會給計算機系統帶來破壞性的后果,那種只是惡作劇式的“良性”計算機病毒只是計算機病毒家族中的很小一部分。大多數計算機病毒都是屬于“惡性”計算機病毒。“惡性”計算機病毒發作后往往會帶來很大的損失,以下列舉了一些惡性計算機病毒發作后所造成的后果:
(1)硬盤無法啟動,數據丟失
計算機病毒破壞了硬盤的引導扇區后,就無法從硬盤啟動計算機系統了。有些計算機病毒修改了硬盤的關鍵內容(如文件分配表,根目錄區等),使得原先保存在硬盤上的數據幾乎完全丟失。
(2)系統文件丟失或被破壞
通常系統文件是不會被刪除或修改的,除非對計算機操作系統進行了升級。但是某些計算機病毒發作時刪除了系統文件,或者破壞了系統文件,使得以后無法法正常啟動計算機系統.省略,Emm386.省略,Kernel.exe,User.exe等等。
(3)文件目錄發生混亂
目錄發生混亂有兩種情況。一種就是確實將目錄結構破壞,將目錄扇區作為普通扇區,填寫一些無意義的數據,再也無法恢復。另一種情況將真正的目錄區轉移到硬盤的其他扇區中,只要內存中存在有該計算機病毒,它能夠將正確的目錄扇區讀出,并在應用程序需要訪問該目錄的時候提供正確的目錄項,使得從表面上看來與正常情況沒有兩樣。但是一旦內存中沒有該計算機病毒,那么通常的目錄訪問方式將無法訪問到原先的目錄扇區。這種破壞還是能夠被恢復的。
(4)部分文檔丟失或被破壞
類似系統文件的丟失或被破壞,有些計算機病毒在發作時會刪除或破壞硬盤上的文檔,造成數據丟失。
(5)部分文檔自動加密碼
還有些計算機病毒利用加密算法,將加密密鑰保存在計算機病毒程序體內或其他隱蔽的地方,而被感染的文件被加密,如果內存中駐留有這種計算機病毒,那么在系統訪問被感染的文件時它自動將文檔解密,使得用戶察覺不到。一旦這種計算機病毒被清除,那么被加密的文檔就很難被恢復了。
(6)修改Autoexec.bat文件,增加Format C:一項,導致計算機重新啟動時格式化硬盤
在計算機系統穩定工作后,一般很少會有用戶去注意Autoexec.bat文件的變化,但是這個文件在每次系統重新啟動的時候都會被自動運行,計算機病毒修改這個文件從而達到破壞系統的目的。
三、計算機病毒的技術防范
對于計算機病毒毫無警惕意識的人員,可能當顯示屏上出現了計算機病毒信息,也不會去仔細觀察一下,麻痹大意,任其在磁盤中進行破壞。其實,只要稍有警惕,根據計算機病毒在傳染時和傳染后留下的蛛絲馬跡,再運用計算機病毒檢測軟件和DEBUG程序進行人工檢測,是完全可以在計算機病毒進行傳播的過程中就能發現它。從技術上采取實施,防范計算機病毒,執行起來并不困難,困難的是持之以恒,堅持不懈。
1.計算機病毒的技術預防措施
下面總結出一系列行之有效的措施供參考。
(1)新購置的計算機硬軟件系統的測試
新購置的計算機是有可能攜帶計算機病毒的。因此,在條件許可的情況下,要用檢測計算機病毒軟件檢查已知計算機病毒,用人工檢測方法檢查未知計算機病毒,并經過證實沒有計算機病毒感染和破壞跡象后再使用。。
(2)計算機系統的啟動
在保證硬盤無計算機病毒的情況下,盡量使用硬盤引導系統。啟動前,一般應將軟盤從軟盤驅動器中取出。這是因為即使在不通過軟盤啟動的情況下,只要軟盤在啟動時被讀過,計算機病毒仍然會進入內存進行傳染。很多計算機中,可以通過設置CMOS參數,使啟動時直接從硬盤引導啟動,而根本不去讀軟盤。這樣即使軟盤驅動器中插著軟盤,啟動時也會跳過軟驅,嘗試由硬盤進行引導。很多人認為,軟盤上如果沒有等系統啟動文件,就不會帶計算機病毒,其實引導型計算機病毒根本不需要這些系統文件就能進行傳染。
(3)單臺計算機系統的安全使用
在自己的機器上用別人的軟盤前應進行檢查。在別人的計算機上使用過自己的已打開了寫保護的軟盤,再在自己的計算機上使用前,也應進行計算機病毒檢測。對重點保護的計算機系統應做到專機、專盤、專人、專用,封閉的使用環境中是不會自然產生計算機病毒的。
(4)重要數據文件要有備份
硬盤分區表、引導扇區等的關鍵數據應作備份工作,并妥善保管。在進行系統維護和修復工作時可作為參考。
重要數據文件定期進行備份工作。不要等到由于計算機病毒破壞、計算機硬件或軟件出現故障,使用戶數據受到損傷時再去急救。
(5)不要隨便直接運行或直接打開電子函件中夾帶的附件文件,不要隨意下載軟件,尤其是一些可執行文件和Office文檔。即使下載了,也要先用最新的防殺計算機病毒軟件來檢查。
(6)計算機網絡的安全使用
以上這些措施不僅可以應用在單機上,也可以應用在作為網絡工作站的計算機上。而對于網絡計算機系統,還應采取下列針對網絡的防殺計算機病毒措施:
①安裝網絡服務器時應,應保證沒有計算機病毒存在,即安裝環境和網絡操作系統本身沒有感染計算機病毒。
②在安裝網絡服務器時,應將文件系統劃分成多個文件卷系統,至少劃分成操作系統卷、共享的應用程序卷和各個網絡用戶可以獨占的用戶數據卷。這種劃分十分有利于維護網絡服務器的安全穩定運行和用戶數據的安全。
如果系統卷受到某種損傷,導致服務器癱瘓,那么通過重裝系統卷,恢復網絡操作系統,就可以使服務器又馬上投入運行。而裝在共享的應用程序卷和用戶卷內的程序和數據文件不會受到任何損傷。如果用戶卷內由于計算機病毒或由于使用上的原因導致存儲空間擁塞時,系統卷是不受影響的,不會導致網絡系統運行失常。并且這種劃分十分有利于系統管理員設置網絡安全存取權限,保證網絡系統不受計算機病毒感染和破壞。
③一定要用硬盤啟動網絡服務器,否則在受到引導型計算機病毒感染和破壞后,遭受損失的將不是一個人的機器,而會影響到整個網絡的中樞。
④為各個卷分配不同的用戶權限。將操作系統卷設置成對一般用戶為只讀權限,屏蔽其他網絡用戶對系統卷除讀和執行以外的所有其他操作,如修改、改名、刪除、創建文件和寫文件等操作權限。應用程序卷也應設置成對一般用戶是只讀權限的,不經授權、不經計算機病毒檢測,就不允許在共享的應用程序卷中安裝程序。保證除系統管理員外,其他網絡用戶不可能將計算機病毒感染到系統中,使網絡用戶總有一個安全的聯網工作環境。
⑤在網絡服務器上必須安裝真正有效的防殺計算機病毒軟件,并經常進行升級。必要的時候還可以在網關、路由器上安裝計算機病毒防火墻產品,從網絡出入口保護整個網絡不受計算機病毒的侵害。在網絡工作站上采取必要的防殺計算機病毒措施,可使用戶不必擔心來自網絡內和網絡工作站本身的計算機病毒侵害。
四、計算機病毒檢測方法
檢測磁盤中的計算機病毒可分成檢測引導型計算機病毒和檢測文件型計算機病毒。這兩種檢測從原理上講是一樣的,但由于各自的存儲方式不同,檢測方法是有差別的。
1.比較法
比較法的好處是簡單、方便,不需專用軟件。缺點是無法確認計算機病毒的種類名稱。另外,造成被檢測程序與原始備份之間差別的原因尚需進一步驗證,以查明是由于計算機病毒造成的,或是由于DOS數據被偶然原因,如突然停電、程序失控、惡意程序等破壞的。這些要用到以后講的分析法,查看變化部分代碼的性質,以此來確證是否存在計算機病毒。另外,當找不到原始備份時,用比較法就不能馬上得到結論。從這里可以看到制作和保留原
始主引導扇區和其他數據備份的重要性。
2. 加總比對法
根據每個程序的檔案名稱、大小、時間、日期及內容,加總為一個檢查碼,再將檢查碼附于程序的后面,或是將所有檢查碼放在同一個數據庫中,再利用此加總對比系統,追蹤并記錄每個程序的檢查碼是否遭更改,以判斷是否感染了計算機病毒。一個很簡單的例子就是當您把車停下來之后,將里程表的數字記下來。那么下次您再開車時,只要比對一下里程表的數字,那么您就可以斷定是否有人偷開了您的車子。這種技術可偵測到各式的計算機病毒,但最大的缺點就是誤判斷高,且無法確認是哪種計算機病毒感染的。對于隱形計算機病毒也無法偵測到。
3. 搜索法
搜索法是用每一種計算機病毒體含有的特定字符串對被檢測的對象進行掃描。如果在被檢測對象內部發現了某一種特定字節串,就表明發現了該字節串所代表的計算機病毒。國外對這種按搜索法工作的計算機病毒掃描軟件叫Virus Scanner。計算機病毒掃描軟件由兩部分組成:一部分是計算機病毒代碼庫,含有經過特別選定的各種計算機病毒的代碼串;另一部分是利用該代碼庫進行掃描的掃描程序。目前常見的防殺計算機病毒軟件對已知計算機病毒的檢測大多采用這種方法。計算機病毒掃描程序能識別的計算機病毒的數目完全取決于計算機病毒代碼庫內所含計算機病毒的種類多少。顯而易見,庫中計算機病毒代碼種類越多,掃描程序能認出的計算機病毒就越多。計算機病毒代碼串的選擇是非常重要的。短小的計算機病毒只有一百多個字節,長的有上萬字節的。如果隨意從計算機病毒體內選一段作為代表該計算機病毒的特征代碼串,可能在不同的環境中,該特征串并不真正具有代表性,不能用于將該串所對應的計算機病毒檢查出來。選這種串作為計算機病毒代碼庫的特征串就是不合適的。
4.分析法
一般使用分析法的人不是普通用戶,而是防殺計算機病毒技術人員。使用分析法的目的在于:
(1)確認被觀察的磁盤引導扇區和程序中是否含有計算機病毒;(2) 確認計算機病毒的類型和種類,判定其是否是一種新的計算機病毒;(3)搞清楚計算機病毒體的大致結構,提取特征識別用的字節串或特征字,用于增添到計算機病毒代碼庫供計算機病毒掃描和識別程序用;(4)詳細分析計算機病毒代碼,為制定相應的防殺計算機病毒措施制訂方案。
上述四個目的按順序排列起來,正好是使用分析法的工作順序。使用分析法要求具有比較全面的有關計算機、DOS、Windows、網絡等的結構和功能調用以及關于計算機病毒方面的各種知識,這是與其他檢測計算機病毒方法不一樣的地方。
5.人工智能陷阱技術和宏病毒陷阱技術
人工智能陷阱是一種監測計算機行為的常駐式掃描技術。它將所有計算機病毒所產生的行為歸納起來,一旦發現內存中的程序有任何不當的行為,系統就會有所警覺,并告知使用者。這種技術的優點是執行速度快、操作簡便,且可以偵測到各式計算機病毒;其缺點就是程序設計難,且不容易考慮周全。不過在這千變萬化的計算機病毒世界中,人工智能陷阱掃描技術是一個至少具有主動保護功能的新技術。
宏病毒陷阱技術(MacroTrap)是結合了搜索法和人工智能陷阱技術,依行為模式來偵測已知及未知的宏病毒。其中,配合OLE2技術,可將宏與文件分開,使得掃描速度變得飛快,而且更可有效地將宏病毒徹底清除。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機電信;集成技術;發展
中圖分類號:TN913.24
我國自改革開放以來,各個行業都取得了非常大的進展,各個行業對于行業內部通訊質量以及通訊效率的要求越來越高,為了迎合社會發展的這種需求,計算機電信集成技術必須更快更高效的發展。
1 計算機電信集成技術產生的背景
電信產業和計算機產業共同構成了傳統的信息產業,但電信產業和計算機產業都有著各自要服務的對象,但是從發展的角度來考慮計算機已經滲透了生活當中的各個方面,現代的各行各業在很大程度已經實現了計算機的全覆蓋,計算機的普及程度是任何其他產業不能相比的。相反,在當前的通信產業當中,在很多方面都不能滿足人們的要求,尤其是電信產業當中的電話交換技術其發展遠遠不能達到人們要求的標準,其主要的原因也是由電話交換技術本身結構決定的,電話交互系統中各個用戶對于容錯性以及實時性都有著特殊的要求,這就導致很多電信廠商不得不采用與自身結構向適應的體系結構。計算機集成技術的出現以及再發展,得計算機領域的人無需理會程控交換機中復雜的話路控制和交換接續等過程,仍可通過外部接口對交換機進行有效控制。這不僅是一種技術上的革新。而且,借助這一手段,可為電信業提供種類繁多的新業務,滿足用戶不斷增長的業務需求。
2 計算機電信集成技術
計算機電信集成技術是一種將電信通信技術和當代計算機技術的有效融合技術,相對于傳統的通信技術有著非常廣闊的應用范圍,同時隨著計算機電信技術的再發展,當代的計算機電信集成技術中已經包含了非常優質的聲音信息,文字信息、圖像信息以及良好的視頻信息。現階段中計算機電信集成技術主要是對通過電話這一最為普遍的通訊手段與計算機相互交流,用以獲得所需信息。這其實在一定程度上已經深入到人們日常的生活當中了,比如:當你在和你的朋友通話時,當你朋友暫時不能接通電話時,你可以給你朋友采取留言的方式讓你朋友知道你想說的。此外,在當代手機普及的時代,大家可以通過手機接受到實時的天氣預報,實時的路況信息、股票行情等一些計算機互聯網信息。這些都是計算機電信技術在人們日常生活中的應用。
計算機電信集成技術從功能上進行分類,可以簡要的分成以下4個方面:(1)語音信箱;(2)呼叫中心;(3)交互式語音響應;(4)傳真點播等4個方面,先對四個方面簡述如下:
語音信箱。語音信箱是計算機電信集成技術中最早使用的一個,它主要是當在通話的主叫方在當時無法和通話的被叫方取得聯系時計算機電信技術提供的一種聯系手段,這樣在很大程度上增加通訊手段的多樣性。
呼叫中心。計算機電信集成技術中的呼叫中心主要是針對一些大中型企業公司或者大中型服務機構開展的,其中要的技術過程是利用呼叫中心這個功能更加人性化的滿足人們的需求,在很大程度上能夠提高電信通訊的服務質量,還可以提高電信通話業的工作效率。
交互式語音響應。交互式語音響應主要是讓用戶通過話機按鍵與業務提供者的計算機系統交互響應,這樣,用戶可以僅通過電話便可以完成諸如信息查詢、購物等日常活動,方便了用戶。
傳真點播。計算機電信集成技術中的傳真點播技術相對于傳統的通訊技術有著非常大的特殊性,其主要的原理就是利用傳真機來與某一個特定的號碼進行聯系,從而得到一些重要的文字圖像信息,例如日常生活中的相關節目的預告以及相關商品簡介等。
3 計算機電信集成技術的發展
從上述四點我們可看出,計算機電信集成技術的發展和應用主要是為了更好地滿足人們的需求而不斷發展的,其主要發展的目的就是用戶通過簡答的通話而很好的完成復雜的工作。在國內和國外的計算機電信集成業內為了使計算機電信集成工作更加規范化、更加系統化,國際上也成立了一些相對標準例如ASET、WERY、QDRTY等組織機構,各個組織企業內部都已經形成了自己一整套各自的標準化軟、硬件,并希望通過各廠家的支持使自己的標準成為國際標準,但是無論采用哪種標準,根據其規模的不同主要發展成為為三大類,(1)點對點模式;(2)計算機交換模式;(3)客戶服務器模式。
3.1 點對點模式
計算機電信集成技術中點對點模式就是一種第一方控制呼叫模式,其主要運用于一些中小型的企事業單位內部,可以穩定的完成一些通話量不大,數據傳輸量小的通訊業務。點對點模式的應用首先應當對通話量進行一定的估計,申請幾條最多十幾條的普通通話線,通過相應的模擬或者數字電話接口與對象的計算機實現連接,然后,再接到一個普通的電話上,構成一個簡單的通訊應用平臺。當用戶電話打到此平臺時,話務員在本地計算機中查詢用戶所需信息,然后人工或語音播放給用戶。由于此應用中不包含話路控制和路由選擇功能,因此無法滿足更大范圍的應用,承擔大的話務量,提供給用戶更優質友善的服務。但由于其造價低,開發周期短等特點,這種模式在一些單位仍有應用。
3.2 計算機交換模式
與點對點模式不同,計算機交換模式主要運用于一些大中型的企事業單位,其前端的設備主要采用一種PPAS設備,這種設備搭建一個可以承載大量話務量的通訊平臺,同時利用PPAS所提供的計算機-交換機鏈路可以完成一些簡單的交換機外控工作,由此增強了PPAS的智能交換功能。這樣在PPAS平臺上部可以完成例如來電號碼顯示、自動呼叫轉移以及動態呼叫路由等一些相對復雜的通訊任務。但是整個計算機交換模式的升級和維護的費用相對于其他兩者都是非常昂貴的,,同時利用計算機交換的通訊廠商必須按照PPAS廠家提供的相關功能來進行相關業務,這在很大程度上限制了計算機交換模式的發展。
3.3 客戶服務器模式
客戶服務器模式主要是來源于計算機技術領域,從計算機電信集成技術的發展來看,客戶服務器模式和計算機產業的發展是密不可分的。這種結構的計算機電信集成技術的應用,一方面在硬件上只需要在產品提供商的原有的LAN上加入相應的Telephony Server這一新的節點即可,無需再購買PPAS、各種語音以及傳真服務器等硬件,這在很大程度上可以減少硬件投資。另一方面,由于其結構簡單,這對于降低整個客戶服務器的維護以及管理成本是非常有幫助的。
4 結束語
隨著我國進一步的發展,人們對于通訊事業質量的要求會越來越高,計算機集成技術最為當前最為先進的通訊手段之一,非常值得大家去研究提升。
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