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关键词:计算机;数据处理;铁路通信;数据库
科学体制改革背景下计算机技术的应用范围更加普及,数据处理技术是计算机技术的分支之一,面对不同类型的数据均要经过计算机平台自动化处理。铁路通信建设结合数据处理技术可提高工程施工进度,让所有人员在高科技的指导下完成各项操作,为铁路项目建设创造更大的收益。
一、中国铁路通信技术的发展方向
铁路由于先天的综合优势,全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高,必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。在一个相当长的时期内,不断扩大路网规模、优化路网结构和提高路网质量,逐步建成四通八达、安全可靠、方便快捷的现代化铁路网是中国一项基本政策。
1、传统铁路通信信号的主要作用
传统的铁路通信主要有两大业务:一是铁路电报,包括预确报;二是铁路电话,包括调度指挥。其面向铁路运输一是通信联系、沟通情况、电话指挥,二是提供列车编组信息,以便沿线和编组站调车作业。传统的铁路信号主要是“信联闭”三大功能,均是从车务行车作业中分离出来的业务,主要是通过信号设备为行车提供正确的信号显示,确保进路联锁正确,实现两站之间的半自动或自动闭塞。
2、现代化铁路通信信号的发展方向
现代化铁路的实现途径:一是要有足够发达的铁路网,消除铁路对国民经济的瓶颈制约;二是大力发展和建设电气化铁路,提高电气化铁路的比重;三是建设高速铁路网并在繁忙线路实现客货分运;四是货运铁路重载通道化;五是探索城市轨道交通的发展途径。其目标就是旅客运输高速化、舒适化、快捷化;货物运输重载化、专业化、便捷化;全面满足国民经济对铁路运输的需求。
二、数据库运用于数据处理技术
信息技术的快速发展让人们认识到了“数据库”的强大功能,其作为文字、图片、声音、视频等不同形式数据的“仓库”,可定期收集存储数据以备使用。从广义的角度对数据库进行定义,其主要是指计算机操作系统中的数据库,可容纳各种不同的数据信息。数据库对计算机数据处理功能的发挥有着较好的引导性,使操作者能根据铁路通信的要求完成指令任务。
1、统一性。计算机领域推广数据库初期,用户对于数据库处理文件信息的能力深入研究。结果显示,尽管数据库内的信息类型、结构、存储量等情况不一,但由于数据库的独立性特点,各类数据库之间不会产生任何冲突。数据库运用于铁路通信网络可与实际通信要求保持高度统一。
2、共享性。数据库并非单独存在的,企业往往会借助计算机操作平台与数据库进行连接,内部员工查询数据库可捕获相关的信息,这是数据库资源共享特点的表现。如:企业把职工的编号、性别、年龄、薪酬、级别等多项信息输入数据库,各部门管理人员可随时查询某职工的背景资料。
3、多样性。传统计算机数据库仅可存储文字形式的数据,新建文件夹后存储信息。信息技术改革后数据库功能得到全面改善,所存储的数据形式包括:文字、图片、声音、视频等多种类型。广泛的数据形式为用户提供了更多的存储选择,所有重要的数据信息均可放入数据库存储。
三、现代化铁路通信建设的重点
综合视频监控技术平台。为满足铁路客运服务和安全监控需要,我们需要建设综合视频监控技术平台。应用对象主要有四个方面:一是重点线路设备监控,如青藏线格拉段综合视频监控系统;二是客运车站重点区域监控,如动车组站台、候车区监控;三是编组站货运装载监控;四是关键安全设备监控。
1、应急系统。我们还需要建设应急救援指挥通信系统。结合客运专线建设,建成北京、上海等铁路局的应急救援指挥中心的应急通信系统,实现紧急事件指挥的现场话音、图像、数据的接入和传送功能,并能与综合视频监控系统、防灾安全监控系统互联,实现平时监控与应急通信的结合,实现资源共享最大化。
2、列控系统。中国铁路列控系统技术体系的宏观目标要求:一是适应中国既有信号装备现状;二是实现路网之间互连互通;三是满足最高速度160-350km/h列控要求。地面设备在ZPW-2000自闭的基础上,通过增设车站列控中心、RBC以及点式应答器(含LEU),满足车载设备所需要的移动授权和线路数据信息,以实现目标距离控制模式。
3、闭塞与机车信号。伴随中东部电气化、提速与扩能改造、设备大修等工程,逐步淘汰落后制式自闭设备;对ZPW-2000进行高可靠性和可维护性再设计,并以其为基本制式,逐步统一我国铁路自动闭塞制式,新上自动闭塞,干线通过能力不得低于6分钟;实现中国机车信号车载设备JT-C(2000)型的全部升级换代,机车信号实现全路通用。
4、联锁设备。计算机联锁要实现操控界面、互联接口协议、机柜尺寸、外观形式的全路统一;进一步开发计算机联锁在故障容错、安全保证、系统维护方面的智能化功能,在可用度上达到国际水平;今后新上计算机联锁,120km/h以上主要干线以2×2取2或3取2等为主,限制双机热备型计算机联锁和6502继电联锁的发展。
5、基础设备。新开发电子设备和器材必须具备智能诊断、运行日志功能,具备信息联网功能,配置实现冗余化;室外通用器材在标准化的基础上具备防盗防破坏功能,高质量高可靠,寿命期内做到少维修或无维修;新建、改造工程统筹考虑雷电和电磁兼容综合防护,实现分区分级综合防护。
四、铁路通信建设中的开发工程
计算机数据处理技术运用于铁路建设,不仅要有足够的硬件设备,还需要配备相适应的软件系统,搞好软件工程开发有助于计算机技术的高效运行。计算机软件工程管理涉及的内容较多,开发人员在管理阶段应灵活运用不同的策略管护软件,使其为用户提供更多的操作性能。铁路通信网络的软件开发工作需注意以下几点:
1、完善维护。对于已经投入使用的软件,开发人员应联系客户定期采取维护措施,避免软件问题带来的操作问题。常用的维护方式是“更新升级”,对软件定期升级以增强其抗病毒、抗故障的能力。
2、技术改造。科学技术是推动计算机产业发展的根本动力,软件开发工程在国内要持续很长时间。管理者需结合国内外先进的科学技术,研制出更加先进的软件产品投放市场,为用户提供更多的计算机服务项目。
3、优化更新。计算操作系统是软件运行的控制中心,与系统相连接的通信接口装置必须准确连接。此外,软件工程管理要注重系统的升级,为软件产品的操作创造更多有利的条件。
4、处理缺陷。故障可破坏软件的程序代码,操作软件后造成计算机系统不稳定。软件管理需注意故障问题的防范及处理,如:针对某款软件的缺陷制定防治方案,降低软件故障的发生率。
五、结论
总之,积极完善铁路通信工程建设是数据传输的前提条件,国家在投资铁路建设时应考虑相关的通信问题。需将计算机数据处理技术与现代化通信体系相结合,营造良好的通信工程环境,促进我国通信事业的快速改革发展。■
参考文献
[1]常晓玲.计算机数据处理技术的常见形式[J].计算机应用技术,2010,19(2):64-65.
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关键词:地图;编辑出版;计算机技术;应用
中图分类号:TP3 文献标识码: A
引言
计算机是时展的产物,目前在人们的生活中扮演中重要的作用,方便人们工作和生活,可以提高工作效率,增添生活乐趣,地图亦是如此,在人们生活工作给人以指引、导向,大大便利了人们的出行及加快人们对陌生环境的认识。在地图编辑出版过程中,计算机技术的应用可以使地图更加形象、直观,方便人们对陌生环境的辨识。
一 计算机地图制图的概念
地图制图学,亦称制图学或地图学,研究如何科学的用地图图形符号反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系及其动态变化,具有艺术性、科学性和技术性三重特性,是研究地图编制及其应用的一门学科。从20世纪60年代开始,电子计算机技术引入地图学领域,经过理论探讨、应用试验、设备研制和软件发展,己形成地图学中一门新的制作地图的应用技术分支学科,即计算机地图制图学。计算机地图制图又称为自动化地图制图或计算机辅助地图制图(Computer-Aided Cartography,简称CAC)。计算机地图制图以传统的地图制图学原理为基础,在计算机硬件、软件的支持下,采用图形数据处理方法和数据库技术,研究计算机环境下地理空间信息的获取、识别、处理、分析、变换、存储和图形输出的理论方法和技术工艺手段,并模拟传统的制图方法,进行地图的设计和编绘。
二 计算机技术应用的优势
(一)质量好。计算机技术在地图编制中的应用是突破性,它打破了原始的手工绘制方法和手段,利用先进的计算机技术可以形象直观的反映一个地区的地形地貌,误差小,数据全面可靠。因此,计算机技术的应用大大提高了地图编辑的质量。
(二)出版速度快。计算机技术的应用使地图在印刷出版等工序上所耗费的时间大大的缩减,保证了地图在制作、出版、流通等一系列的环节的时间所需。
(三)利用率高。计算机技术的应用打破了传统的地图存储方式、使用途径等,现代化科技的应用大大拓宽了地图的存储方式和使用途径,往往一份地图原版可以经过多次利用,还可以在此基础上进行关联性的拓展利用。
三 计算机硬件设施的要求
(1)主机。地图数据量大,计算机对数据处理速度要快,因此要求计算机硬盘和内存配置较高。计算机最低要求:硬盘空间达8G,内存128 MB。如果硬盘空间、内存越大,则存储量越大,运行速度越快;(2)输入设备。要求高档次多种幅面扫描仪,A4扫描仪的彩色扫描仪,主要是录入地理底图和优秀的图像作品(摄影、美术等作品);(3)输出设备。较高质量的彩色喷墨绘图仪、打印机或激光打字机。输出彩稿或黑白稿作校稿用。如果地图用量不大,毋需印刷,可直接用喷墨绘图等输出设备喷绘或打印。要注意,其输出的彩稿不可作色彩设计、校正之依据,因为它与实际印刷色差别较大;(4)可擦写光驱(MO),移动硬盘或光盘刻录机等。将大量数据自由地搬运或保存存档。由以上硬件设备,再选用适当的制图软件,即可组成完整、功能强大、相对较自由的彩色桌面出版系统。若集体作业,数据需要共享,我们不必每台计算机配扫描仪、打印机、可擦写光驱等硬件设备。仅需一台好的服务器将多台计算机和其它输入输出等硬件设备联接起来组成局域网,实行数据自由传输和资源共享。如此便完成了一个相当完备的彩色桌面出版系统。它将在优秀的编辑手中发挥它出色的编辑出版功能,其制作出来的作品将是多彩的、现代的、有时能达到难以想象的出色效果。
四 地图编制中计算机软件选择的重要性
目前市面上制图、排版、图象处理软件相当多,如:Auto CAD、MapGIS、 Freehand、Coreldraw、Pagemaker、Adobe Photoshop等,如何在众多的软件中选择合适软件组合对地图的编辑出版相当重要。成功地选择所需要的软件组合,将会为编辑减少很多麻烦,对节约制作成本,特别对编辑出版质量的提高,以及编辑出版速度的加快起到非常重要的影响。以下重点介绍Coredraw与Adobe Photoshop两种软件的应用情况。
五 Coreldraw9.0软件和Adobe Phtoshop6.0软件应用比较
(一)Coreldraw9.0软件
Coreldraw是基于矢量图形的图形软件,是图形绘制和图像处理软件中的先进代表。Coreldraw9.0中文版是专门针对中国用户的产品,其中在字体、文本处理等方面考虑了中国用户的特点,进行了友好的功能设计。在地图的编辑出版中,它具有两项强大的功能:一是地图编稿线划的矢量跟踪,二是文字、图像、图形的排版。下面谈谈它的具体应用:(1)栅格数据的线划转换为矢量数据。地图各要素经扫描得到栅格数据后,应用 Coreldraw软件的绘图功能,将栅格数据的线划转换为矢量数据;(2)绘制表格和几何图形;(3)在不同的区域内填充颜色或底纹;(4)可充实Coreldraw的符号库。将地图编制所需的符号绘制后,新建于Coreldraw的符号库中,并充分利用符号库;(5)安装汉字字库。可以使编辑有较多的选择以满足地图注记和编辑文本文件的需要;(6)要素分层。在绘制地图各要素时,一定要充分利用 Coreldraw分层的功能将各要素定义在不同的层中,还需将同一要素的不同级别定义在不同层中。这样做有三个好处:第一是便于修改;第二是若将大幅的图面缩小应用时,可以很方便地舍去一些级别较低的地理要素;第三是可以利用底图数据,而去掉某些专题要素,编辑其它专题地图;(7)排版处理。定义排版尺寸,然后将地图、文字、图像等进行排版,并可以在排版时进行一些特殊效果的处理;(8)打印输出。有时打印需将文本文件转换曲线;(9)Coreldraw9.0缺点。Coreldraw9.0有许多优点,应用起来十分方便,但也有不足之处,特别是在打印或出4色片时不太稳定。它对图象的处理远不如Adobe Phtoshop软件。
(二)Adobe Phtoshop6.0软件
图像设计及制作软件Adobe Phtoshop是一个理想的集图象创作、扫描、修改、合成以及高品质分色输出等功能于一体的工具。在地图的编辑出版中较常见的用于:(1)扫描高质量的彩色图像。对摄影正片、高质量印刷品、美术作品等应用该软件的扫描程序,利用较好的扫描仪,将得到满意的图像;(2)扫描图像特殊处理。该软件对扫描的图象色彩亮度、饱和度、乃至色相可做相当大的调整,达到编辑出版要求。对原稿不大满意的作品经扫描后,可作适当的修改、调整以提高其质量。可对扫描图像进行各种特殊处理;(3)图书封面设计的图象的创意与制作。利用 Adobe Phtoshop6.0的各种功能可以任凭平面设计者创作各种丰富的艺术图像;(4)制作地图符号。制作色彩丰富的地图符号(粗象符号、象形符号、写实符号)以及绘制出版物中的各种插图;(5)绘制地貌浑渲。依等高线作地貌浑渲将比传统的手工绘制更方便、简捷,且效果更好;(6)绘制立体图象。在旅游图中,特别是名山游览图中绘制写实山体图,然后用制图软件矢量跟踪游览线路,将两者套合,可得到非常直观的、艺术的旅游景点写实游览图。
六 结束语
计算机技术在地图编辑出版中的应用关键还是在软件的选择。Adobe Phtoshop和Coreldraw两者应用虽然侧重点不同,但是结合起来使用可相互补充,相得益彰,确实是地图编辑出版极好的软件工具。我们可以利用这两种软件,制作出十分精美的地图和图书,较之传统方法绘制的地图或编辑的图书,显然是一次质的飞跃。
参考文献
1云计算技术分析
云计算技术具有规模大、虚拟化、可靠性强、高扩展性、按需付费且价格低廉、优越的事务处理环境等特点,可以根据用户的不同需求对数据信息进行计算、备份和存储,其服务模式主要包括三种,分别为基础设施即服务、软件即服务、平台即服务。基础设施即服务(Infrastructure-as-a-Service),主要是利用硬件设备和虚拟机设备等提供扩展,可以更好的发挥计算机的存储作用。软件即服务(Software-as-a-Service)为用户提供虚拟桌面程序和软件应用程序。平台即服务(Platform-as-a-Service)就是根据用户的需求开发Web服务。云服务商提供的这些服务在资金节约及数据安全性等方面具有很多优势。
2造成计算机网络安全存储问题的因素分析
随着网络技术的发展,网络中存储着大量的信息,涉及到商业机密、个人机密信息等,关系着工作和生活的方方面面,因此,保障网络数据的安全显得尤为重要,但是技术的快速发展让整个网络环境变得十分复杂,很多因素都不利于网络信息的安全存储。第一,计算机系统的安全问题。计算机系统的安全问题主要变现在硬件问题和软件问题两个方面,其中,硬件系统的问题主要是硬件设备发生故障或者是人为原因对硬件设施进行破坏,软件的问题主要是操作系统、数据库等容易受到一些不法之徒与黑客的攻击,他们为了获得某些利益,通常会利用相关的技术变更用户的访问权限,严重破坏计算机系统的正常运行。第二,计算机网络病毒。计算机网络病毒的传播主要通过文件下载、网页植入、电子邮件等方式进行,通过采用计算机网络病毒对系统进行蓄意攻击,可以侵入他人的计算机网络系统盗取信息,甚至还会通过不断的复制和传播,造成整体系统的瘫痪,破坏强度大,比如木马程序,它隐藏性强,植入之后不会马上爆发,不法之徒可以通过该程序远程对计算机进行控制,给计算机网络安全造成威胁。
3计算机网络安全存储中加强云计算技术运用的策略
3.1对存储数据进行加密,提高安全保护系数
基于云计算技术提高网络数据存储安全性,可以应用加密技术,形成只有合法用户才能知道的密文,提高数据存储的安全系数。云计算环境的数据存储安全技术主要包括密码技术、加密算法体系。(1)密码技术。密码技术可以采用加密方式保护数据,数字证书鉴别身份,数字指纹及数字签名、密码技术验证等,对计算机网络安全存储十分重要。加密方式保护数据主要通过密码转换的方式将明文变成只有数据合法使用者可以恢复的密文,对传输的数据和存储的数据都可以进行加密。数字证书鉴别身份主要是通过标识网络通讯双方的身份信息确保数据的安全存储。密码技术验证主要是在数据储存过程中为了防止被篡改,将原始数据使用密码技术运算之后生成消息验证码,将消息验证码与原始数据一起存储,从而实现对数据的可靠性和准确性的验证,主要应用在票据防伪中。(2)加密算法体系。为了提高数据存储的安全性,还可以使用加密算法,包括对称加密算法、非对称加密算法、Hash算法、阿里云SSH密钥对,其中对称加密算法的加密和解密密钥是可以相互推算的,只要知道密钥就可以实现数据的解算。非对称加密算法的通信双方加密和解密所需要使用的密码是不一样的。阿里云SSH密钥对由公钥和私钥组成,是一种用户登录认证方式,确保了计算机数据存储的安全,但是该密钥对仅支持Linux实例。(3)M-POR算法。M-POR算法在“挑战—响应—验证”机制中具有非常重要的作用,当用户归档文件数据时,系统会自动将挑战申请发送到云端,云端响应用户申请之后,发送验证信息,用户通过验证说明数据是安全的即可进行归档,如果未通过验证,则代表归档文件已破损,需采进行恢复,可以采用编码冗余信息实现文件数据的恢复,但是如果文档数据破坏严重,超出了恢复的阈值需要进行数据深层分析。
3.2强化计算机网络安全防护工作
除了数据加密之外,为了防止日常操作中计算机硬件系统损坏而造成的数据安全问题,可以应用灾难备份与恢复技术和安全审计技术,帮助解决各种突发的数据安全问题,在短时间内完成各种数据的恢复,防止数据遗失。此外,还可以采用身份认证技术,提高数据存储安全性。(1)灾难备份与恢复技术。云计算环境中的灾难备份与恢复技术主要为主机失效保护技术和数据的备份与恢复技术。主机失效保护技术主要包括主机集群技术,负载均衡技术和主机切换技术。主机集群技术主要是通过心跳线方式对业务系统主机的工作情况进行监听,一旦发现问题,就会自动把业务转换到灾难恢复系统主机上来处理。负载均衡技术如果某台主机在监听中发现问题,其主机上的负载会自动分配到其它正常运行的主机上。主机切换技术根据预先设定的灾难恢复预案,实现主机切换。数据备份和恢复技术主要包括异地保存技术、异地备份技术及远程复制技术。异地保存技术将本地备份数据磁盘在其它主机进行重新安全和恢复。异地备份技术主要是借助数据备份软件,对数据进行分级存储、灾难恢复和备份等。远程复制技术经过对数据产生端与数据灾难恢复端的网络,保证两端数据量、数据内容在每时每刻都能完全相同。(2)安全审计技术。安全审计的基本思路为基于数据仓库技术、数据挖掘技术,在不同的网络环境中监听某个终端的运营情况,一旦发现问题立即按照相关的方式给被监控终端的管理者发出警告,或者是启用故障恢复系统进行问题排查,追踪和分析历史数据记录,确保网络系统的运行安全及存储的数据安全。(3)身份认证技术。身份认证技术通过口令核对身份验证、智能IC卡身份认证、Kerberos身份认证以及PKI身份认证,确保用户登录的合法性。
3.3增强和完善云计算信息库的防火墙功能
防火墙在整个计算机系统的运行中具有非常重要的作用,它是网络安全的重要保护屏障之一,通过防火墙技术可以拦截各种恶意软件和病毒的攻击和入侵,但是随着网络入侵技术的不断提升,需要对防护技术进行不断升级,可以采用安全组。安全组是一种虚拟防火墙,由同一个地域内具有相同安全保护需求并相互信任的云服务器实例组成。安全组具备状态检测和数据包过滤功能,用于在云端划分安全域。通过配置安全组规则,允许或禁止安全组内的云服务器实例对公网或私网的访问。
3.4云安全服务的应用
除了数据加密之外,还可以采用云计算环境下的云安全服务提高数据存储的安全性,一是,应用基础安全服务。一是,云服务器中的基础安全服务。该服务可以实现漏洞扫描、对异常登录进行检测,通过云安全中心或者是云服务器的控制台可以随着查看云服务器的安全状态以确保存储的数据安全。二是,DDoS基础防护服务。通过该防护服务可以有效拦截对云服务器的恶意攻击,保护云服务器的安全稳定运行,阿里云云盾默认为云服务器实例免费提供最大5Gbit/s恶意流量攻击。三是,RAM访问控制。只有具有RAM用户权限策略才能对云服务器资源进行访问,一定程度上保证了数据资源的安全性。
4结束语
【关键词】计算机 智能信息处理技术 发展 应用方法
网络技术及信息技术不但方便和丰富了人们的生活,还为各种高端的科学技术提供了技术支持,不管是对社会经济发展,还是对科学技术发展都起着重大推进作用。计算机智能信息处理技术就是在该背景下研发和应用的,决定计算机智能信息处理技术应用及发展研究是必要的。
1 发展概述
智能信息处理技术是计算机智能信息处理技术的前生,最早发源于上世纪30年代,当时的智能信息处理技术只停留在理论层面研究方法层面上,并且所涉及到的理论和研究方法范围很有限,智能运算工具也没有被开发出来,所以实际生活中智能信息处理技术难以应用。指导上世纪40年代,计算机被发明并在各领域得到广泛应用时,才形成了计算机信息处理技术,并在短时间内被应用于人们的生活学习,给人们带来了巨大的社会效益及经济效益,促进人类社会快速发展,为信息时代及网络时代的到来奠定了技术基础。直到今天,计算机信息处理技术已经被广泛应用各领域,促进了社会经济发展,方便了人们生活,提高了人们的生活质量。现时代应用较多的计算机信息处理技术有CT机,主要应用于医学领域;科学家J.W.Cooley等人研发的FFT算法,主要应用于硬件电路设计,也因此被广泛应用于各种智能检测仪器中,不但实现了检测仪器精准度的增加,还实现了z测仪器自动化程度的增加,成为现时代大多数信息处理系统的技术支撑。
2 应用方法分析
2.1 人工神经网络应用方法
人工神经网络应用方法中的数据来源是数学模型,网络来源是网络模型,所以该方法是基于数学及网络模型提出的,具有数据化和网络化的特点。人工神经结构在数学模型和网络模型中的组建方式不同,人工神经结构在数学模型中是根据人体大脑的神经元组织构建而成,是计算机智能信息处理系统的基本单元。这种人工神经的单体,在数学模型中有很多,如果将数学模型中的所有人工神经单体进行有机组合,则会组建成一个复杂程度高和需求功能全面的神经网络结构,最终实现对信息的整体化和智能化处理;人工神经结构在网络模型中是根据已经构建好的人工神经单元体,实现每基础单元体的创建,从本质上与数学模型中人工结构的构建原理相同,唯一不同的是网络模型中人工神经结构的构建更注重多个单元体间的联系。
2.2 模糊神经网络应用方法
模糊神经网络也是计算机智能信息处理的主要应用方法之一,主要应用于不确定现象的研究,模糊理论是该方法的应用原理,所研究的对象具有不确定性,所以模糊理论不属于传统数学理论,故不是传统数学理论二元性原则下的研究范围,故模糊神经网络处理的信息对象具有模糊性,导致模糊系统呈现动态性。
模糊神经网络应用方法主要通过模糊系统实现,该系统包括模糊规则库、模糊产生器、反模糊化器和模糊推理机四个子系统。模糊神经网络是模糊系统与神经网络的融合体,主要融合的内容包括模糊系统相关理论体系和神经网络相关理论体系,此外还将语言逻辑计算方法和动力学理论等融入其中,增强了模糊神经网络的信息识别能力、信息联想能力和模糊信息处理能力。在神经网络上输入模糊信号和对应的权值,是模糊神经网络应用的核心内容。
2.3 进化算法应用方法
净化算法应用方法是最具有规定律性的一种计算机智能信息处理技术应用方法,创建的依据不但是自然选择依据,还包括了遗传定理,而这两个依据都来源于自然生物界,所以进化算法具有很强的定律性,也被称为遗传算法,主要通过各种生物遗传模型来实现其应用,具有指导机器优化和学习的作用。
净化算法具有操作简单、应用广泛等优势,是多条信息并行处理的有效方法,其研究对象主要为某个个体,待研究个体确定后进行选择、交叉和变异等操作,以实现对信息的处理。近几年,进化算法经多个相关专家及学者的努力研究,进化算法已经从简单的数据信息分析及处理应用,发展到图像识别应用、机器学习应用、自动化控制应用等,成为计算机智能信息处理技术最常用的应用方法之一,促进整个计算机信息处理技术水平的提高。
2.4 信息融合技术应用方法
信息融合技术主要应用于多种信息的加工、利用、优点相互好处理,进而提高信息的真实性和准确性。该技术的应用主要通过多传感系统来实现,即先对信息处理对象进行检测,以保证精准度,然后将检测不到或不能进行确定的信息找出并剔除,以实现计算机信息处理结果准确性和可靠性的提高。
人体大脑综合处理信息的能力是信息融合技术的研发原理,相应的多传感系统是由多个且种类不同的传感器组成,这就使系统不同传感器发出的信息不同,最终形成像人脑一样的信息综合网,然后通过信息综合网对多余的信息进行组合,以实现计算机信息处理中信息正确性的提高。信息融合技术发展至今,已经从单一的信息融合技术发展成高层次信息融合技术和低层次信息融合技术。
3 实际应用
计算机智能信息处理技术的实际应用主要体现在以下几方面:
(1)在各类机器中的应用,不但有利于机械设备智能化程度的提高,还有利于机械设备自动化程度的提高,进而实现少劳力的降低和脑力消耗的降低,最终提高了机器工作效率。
(2)文字、语音和影像等领域中的应用,不但提高了文字、语言和影响识别精准度,还有利于相关识别设备独立识别能力和翻译能力的增强。
(3)在互联网技术设备中的应用,如在路由器等设备中的应用,不但高提高了这些设备的数据传输速度,还实现了传输路径的全面分析,进而实现最佳数据传输路径的选择,最终提高了计算机智能信息处理的网络畅通度。
4 结语
综上所述,信息技术及网络技术的不断发展与应用,使计算机智能信息处理技术被广泛应用于多个领域,相应的技术应用方法也大大增多,主要包括人工神经网络、模糊神经网络、进化算法和信息融合技术四种应用方法。
参考文献
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现代科学技术水平的不断提高,推动计算机技术的快速发展,图像处理技术日益受到人们的重视。本文主要分析了计算机图像处理的主要内容,深入探析了计算机图像处理技术的应用措施。
【关键词】计算机 图像处理技术 应用措施
现代科学技术水平不断提高,使得计算机已经成为了必不可少的工具。立足于计算机所涉及到的各个领域,改变了人们传统的生活方式。其中,图像处理技术是计算机技术中一项重要的组成部分,直接决定了计算机技术应用的范围和使用价值。现阶段,计算机图像处理技术具有非常广阔的发展空间,多样化的计算机技术也处于不断的提高中,这些都开拓了计算机图像处理技术的应用范围。立足于计算机图像处理技术,笔者展开详细的探究活动,以期帮助人们提高对计算机图像处理技术应用的认识。
1 计算机图像处理技术的主要内容
1.1 计算机图像处理技术的定义
20世纪末期,先进的科学技术,研发出计算机图像处理技术。因为其独一无二的优越性,充分得到人们的重视,从而得到了广泛的应用,尤其是在航空界的应用。计算机图像处理技术即操作人员根据自身所掌握的计算机技术,对图像或是资料进行加工。利用计算机图像处理技术,既能够快速找出资料或图像存在的不足,还能够将资料或图像处理成人们所需要的效果。详细来说,计算机图像处理技术是根据所需要处理的图像或资料,利用计算机技术进行加工,满足了人们的实际需求。计算机图像处理技术基本涵盖了图像改善、资料加工、信息排列等方面。与此同时,计算机图像处理技术还能够实现几何图像的对接,提高图像的亮暗程度,有利于设计出对比鲜明的画面。
1.2 计算机图像处理技术的应用空间
计算机图像处理技术在人们的实际生活中具有十分广阔的空间,现代化科学技术水平的提高以及各个领域发展的要求,极大程度上开拓了计算机图像处理技术的应用空间。计算机图像处理给水,以其自身独有的优势,在各个领域中得到了广泛的应用。在人们的日常生活中,计算机图像处理技术也起到十分重要的作用,它以其自身的真实性、标准性、规范性得到了人们的一致认同。同时,这些优势开拓了计算机图像处理技术的应用范围,使得计算机图像处理技术在农业、工业、纺织业、航空领域界得到了广泛的应用。
2 计算机图像处理技术的应用
2.1 应用到通信发展方面
通信领域是指,将卫星、航空方面的影像数据采集,进行加工处理,有利于人们能够快速的发现有效数据,并及时采用。目前,卫星航空技术已经得到了快速发展,相关技术仍处于不断的完善中。对于部分信息量过大的影像数据采集而言,要求利用恰当的处理手段,对其进行全面的处理分析;对于通信发展方面而言,计算机图像处理技术的应用,集中体现在保证原始数据影像基础之上,对影响进行缩小,这一技术被广泛应用到互联网图像转换、电视会议等方面。
2.2 应用到农业技术领域
在农业技术领域,计算机图像处理技术也同样发挥巨大的作用,集中表现在对农业产物的加工中。计算机图像处理技术在农业技术领域的应用,有利于充分发挥现代化自动技术的作用,降低人工劳动所占的比列。现阶段,我国农业领域已经全面推行了计算机图像处理技术,并在实际的农产五加工过程中起到了重要作用,基本实现了农业的自动化,在一定程度上减轻了农民的劳动量,在我国农业领域具有十分重要的作用。我国不仅是简单的采用国外先进的自动化技术,还对如何充分利用自动化技术进行了具体的研究。事实上,许多西方发到国家也采取的这种自动化技术,并在人们的日常生活中有所体现,我国在这方面也有所研究。
2.3 应用到工业技术领域
计算图像处理技术在通信、农业方面有着十分重要的作用,理所当然地,在工业技术领域也起到不可忽视的作用。例如,在工厂实际的生产过程中,利用计算机图像处理技术,就可以快速的鉴定出零件是否合格、有无破损,提高工厂生产的合格率。同时,根据计算机图像处理技术,可以快速、正确的计算出产品的规格,促进了工厂的规范化生产。计算机图像处理技术,既能够在产品鉴定方面发挥作用,有时还会影响领导者的计划。
2.4 应用到纺织领域中
在纺织领域,计算机图像处理技术能够充分发挥处理、分析的作用,有利于对原材料进行详细的分析,并得出结论。这相比较于传统的认为分析而言,不仅能够提高分析效率,还有效的防止了人员现象的发生。
第一,要始终坚持以分析处理为工作重心,通过计算机图像处理技术,基本完成了自动化模式,促进了纺织业评估向透明化、规范化发展;
第二,计算机图像处理技术仍处于不断的完善当中,特别是相关计算方法和处理分析技术的发展,大大强化了了其在纺织业的应用,基本完成了对纺织业产品的高效鉴定。因此,可以说,计算机图像处理技术在纺织领域的应用,为纺织业带来决定性的影响。
第三,纺织工厂在生产过程中,引进了自动化分析技术。在这一主要流程中的应用,体现了计算机图像处理技术应用在纺织领域的实际价值。
3 结语
综上所述,现代化科学技术水平的不断提高,最大限度上开阔了计算机图像处理技术的应用领域,促进了现代化社会的快速、稳定发展。计算机图像处理技术的日益成熟,它的使用价值也不断提高,实际的使用功能也得到了人们的强烈认可。计算机图像处理技术的应用,不断向信息化、数字化领域开拓。特别是对于一些新出现的领域而言,计算机图像处理技术更是发挥着不可取代的作用。因此,可以说,计算机图像处理技术在未来社会中,拥有更为广阔的应用领域和更为重要的使用价值。
参考文献
[1]陈敏雅,金旭东.浅谈计算机图形学与图形图像处理技术[J]. 长春理工大学学报,2011(01).
[2]魏少峰,张威.对计算机图像处理技术应用研究[J].科技风,2012(05).
[3]蔡洋,陈昌雄.浅谈计算机图像处理的相关技术[J].计算机光盘软件与应用,2012(21).
作者简介
陈卫卫(1981-),男,陕西省乾县人。在读博士。现为西安航空职业技术学院讲师。研究方向为数据仓库与数据挖掘、系统设计、图像分析处理。
关键词:计算机技术;医学信息处理;应用
中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1007-9416(2016)02-0238-01
当前我国已经全明进入信息时代,计算机技术已经逐渐运用到社会上的各个角落,很大程度上促进国民经济的发展。当前计算机技术的发展为我国的医学信息发展创造了新的契机,很大程度上提高我国医学事业的发展。
1当前的计算机技术和医学信息处理的现状
1.1计算机技术的运用现状
当前的计算机技术作为一种新型的网络技术,在实际中的运用是非常广泛的,具有在地理上将分散的信息进行汇总的功能,并且能够在原有的信息技术基础上进行信息处理,将一些数据变成自己想要的信息,当前在计算机信息技术上主要运用的方面有,WPSOffice、AdobePhotoShop、AdobeIllustrator等[1]。计算机技术作为一种新型技术,计算机对现今社会发展的影响是非常重大的。当前的计算机技术主要是运用通讯线路将各种通信设备连接起来,并按照事前设定好的系统以及网络协议开展网络活动,从而实现各种网络活动技术以及信息数据的交流。随着科技的发展,计算机技术逐渐运用在社会上的各个角落,利用计算机技术在医学上的运用,能够通过计算机的特点有效的将患者的资料进行统计,并建立患者档案,采取这样的方法能够有效的节省医院保存患者档案所需要的空间,并且在查看患者档案的时候,只需要输入关键词就能够非常方便找到患者档案。
1.2医学信息的现状
医学信息学主要就是利用医学上的信息,把握医学上一些医学信息的运用规律以及方法,通过计算机运用技术,将计算机作为主要的工具,通过在计算机上查询患者的资料,并结合患者现在的情况进行相应的医学分析,从而解决广大医护人员在处理医学相关信息使遇到的各种问题。当期很多医院都是是在一定的情况下将患者的资料通过信息的方式记录下来,由此可见,医学信息藏主要擦是用来对患者的临床症状进行记录,并将对患者治疗方法以及手段流程记载,方便调查患者病情的时候能够准确查找。
2计算机技术在医学信息处理中应用
2.1计算机技术在医院信息系统中的应用
当前的医院信息处理系统储主要是运用网络通信设备以及电子计算机技术为医院各个部门,以及工作人员提供有效的医疗信息,并使管理人员在参与医院管理的过过程中,能够做好及时的人员分配,保证医护人员能够及时在医院上班、医护人员工作效率。除此之外,计算机在医院信息系统中的运用,能够根据医院的行政管理系统、采取管理系统进行合理的分配以及核算,保证医院的决策信息能够进一步完善,从数据收集、审核、存储、处理、提取以及分享等方面进行注逐一处理,从而满足当前计算机应用软件系统中的各个方面。医院信息系统作为医院常用大型应用软件,首先要对加强计算机硬件管理以及软件系统升级服务,加强医院信息系统软件开发,使计算机技术能够更加完美的进行医院信息处理[2]。要完成医院的整体性管理,首先要对医院内部管理进行全面整理,通过计算机网络建立信息通道,覆盖医院所在的整个区域,充分发挥各个网络区域的优势,将医学习信息以最快的方式传递到各个部门,并进行相关的处理。
2.2计算机技术在医学图像信息的储存和传输系统
医学储存通常是和传输系统相结合的产物,其主要运用是在计算机的基础上通过数字化图像技术以及医学影像技术将图片或者视频等传输到各个用户之间以及医院数据库。其主要作用就是将医学影像通过计算机技术将其转化为信息,等到后期需要该影像的时候,在将信息转化为影像呈现在操作者眼前。除此之外,还能够通过计算机网络技术,实现对医学影像信息以及相关数据的采集、储存、处理等过程,实现医学信息共享的功能。早期的计算机技术是建立在一种低速、限载的情况下,只能够对一些医学图像分辨率较低文件进行传送,如:CT、MT、静态超声图像以及个别X光线片[3]。传统的医学图像储存以及传输系统主要是建立在公用电话网的基础上,通过MODEM之间连接,然后通过传统的多媒体PC机当做平台实现医学信息的储存,在这样的情况下,无论是下载速度还是上传速度都非常慢、医学信息的传输效率低下。随着科学的发展,我国计算机网络技术不断发展,一些高尖端计算机出现,其本身就能够实现医学图像信息的储存功能,在连接医院万兆光纤网络,拥有非常快的下载速度以及上传速度,很大程度上提高医院信息图像处理效率。
2.3计算机网络技术在远程医疗中的运用
远程医疗主要包括远程教育、远程交流、远程会诊、远程医学信息服务。随着当前社会网络的普及,我国的医学也得到非常好的发展。通过网络医院能够随时向患者询问病情,并安照患者的一些症状通过网络传达一些及时的治疗手段[4]。同时,人们在生活中的遇到身体不适的情况下,也能够通过计算机技术向医院远程求助,很大程度上提高治疗效率,使得人们的生活质量能够整体性的提高。
3结语
综上所述,将计算机技术运用医学信息处理上,能够有效的提高我国医学事业的发展,提高医疗工作效率。但是,就我国当前的情况来看,我国的计算机技术还不够成熟,还存在很多管理网络技术方面的问题。因此,我国应加强计算机技术的研究,进一步完善我国的计算机技术,提高我国医疗效率。
参考文献
[1]朴龙松,张红超,刘朝中,等.计算机技术在医学信息处理中的效率分析[J].临床医学,2009,14(13):147-148.
[2]张敏辉,高晓玲.计算机技术在生物信息学中的应用研究[J].中西部科技,2010,12(32):93-94.
[3]秦志民.计算机网络技术在医学信息学中的应用[J].山西电子技术,2009,12(11):114-117.
关键词:计算机应用基础;学资源;模块化教学;题库
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)21-0256-01
在职业院校中,《计算机应用基础》是非计算机专业的一门公共基础课程,其内容涵盖了计算机基础知识、Windows操作系统、OFFICE办公软件及网络简单应用等方面的知识,对非计算机专业的学生而言,具有很强的实用性,学好了这门课程,不仅能掌握计算机的一般基础知识、日常应用操作,还可以为以后学习其他课程提供方便。
1 目前《计算机应用基础》教学模式及影响教学效果的因素
1.1 教学模式
课程教学中,既有理论知识的讲解,也有操作过程的演示,还需要学生动手上机操作练习。因此,教学中既需要计算机,也需要有投影设备。考虑到本课程属于公共基础类课程,目前一般多采用的是,在有投影机的多媒体教室上课,而在机房进行上机操作的教学模式。
1.2 影响教学效果的学生因素:
(1)学生学习状态不良。据蔚振江等对高职学生在学习方面的情况调查显示:能做到课前预习的学生只有11.9%;课堂上能注意听讲的学生有23.6%;能按要求进行思考并得出正确答案的只有12.1%;而上课开小差,看课外书、听MP3、发短信、玩游戏的占59.7%,聊天的有28.4%;但是,也有61.7%的同学认为自己学习能力很好,只是不太努力,可见职业院校学生的学习状态很不乐观!
(2)计算机应用能力参差不齐。由于学生来源地地分广泛,各地经济条件不同,各地学校对计算机教学的投入及重视也存在相当大的差异,导致学生对计算机的运用能力存在显著差异,有的学生对基本操作非常熟悉,而有的学生则几乎是一片空白。这对教师的教学会产生一定的不利影响。
1.3 影响教学效果的教师因素
教师在学识水平、教学经验及教学态度等方面都存在差异,因而教学效果也不相同。而其中,最影响教学效果的则是教学态度,由于各种原因,有部分教师对教学缺乏热情,教学工作不能做到全身心地投入,是“身在曹营心在汉”,职业院校的学生少有勤奋且少有天才,教师投入少,学生蔫能成才?
2 关于《计算机应用基础》教学改革的设想
(1)学资源。即在采用相同教学大纲、相同教材的前提下,所有任课教师,案,统一讲义、统一上机操作内容。学资源,是要组织相关专家及任课教师一起,集中大家的智慧,根据教学大纲要求,研究确定统一的教案、编写统一的讲义,设计并建立统一的上机实践操作题库,然后由各任课教师分别授课。编写统一的教案、讲义,不仅可以编写出最优秀的教案、讲义,而且还可以使年轻教师少犯知识性错误。统一上机操作内容,是分模块建立起含有大量练习及测试用题的题库,包括各种理论题及上机训练题。“勤能补拙”,“熟能生巧”!建立海量的题库,不仅可以使学生的练习作业落到实处,使教学过程实实在在成为“边学边练”,还可以为教学效果测试提供有效手段。将教案、讲义、题库统一起来,不仅可以使每一位同学都尽可能享受到最优秀的、相同的教学资源,减少不同授课教师在教学投入、教学水平上的差异对学生造成的负面影响,还可以为学生的主动学习提供便利,培养学生的主动学习能力。
(2)采用模块化教学方式。将本课程划分为不同的模块,分别组织教学与测试。不同模块的课堂教学可以采用不同的教学方法,如课堂讲解、操作演示、案例教学等。上机练习时,则可采用自由练习结合上机题库进行。每一个模块教学完成后,都要随堂利用上机题库组织一次本模块的上机测试,由系统随机出题,学生的测试成绩作为平时成绩计入课程总成绩。采用模块化的教学方式,可以使教师随时了解教学中可能存在的问题,以便及时改进;由于上机有明确的任务,可以减少学生上机的盲目性,有利于约束学生在机房的不良行为;由于题库量大,测试题随机抽取,可以减少学生考试舞弊现象,促使学生产生学习压力,推动学生学习。对于计算机操作比较熟练的同学,也必须参加模块测试以及期末测试,成绩优秀者,可予以免修。
3 需要注意的几个问题
(1)需要利用计算机学科的资源优势,建立教学网站。该网站不仅可以共享教学资源,如教案、讲义、题库等,还能提供练习、测试,以及师生互动、网上答疑等功能。笔者曾采用Moodle建立过教学网站,教学效果良好,不过Moodle题库中没有操作题功能。
(2)题库组建的原则:理论知识部分,可建立选择题、填空题、判断题等;实践部分,则建立操作题。根据知识点,设计题目,重要知识点的题量要多点,难点的题目最好有简单的题目在前作铺垫。题目在录入前,要仔细检查,特别是直接从网上下载的题目。题目要分章节进行组织,不可杂乱无章。
(3)资源的更新:一般每个学年,都要根据教学效果、学生的变化以及科学技术的发展,对教学内容、教案、讲义及题库等进行更新或纠错。
(4)需要结合其他一些教学活动,如知识竞赛、打字比赛、Word排版、演示文稿设计等活动,以激发学生的学习热情。
关键词:计算机信息处理技术;办公自动化;应用
1计算机信息处理技术在办公自动化中的功能分析
计算机信息处理技术就是集信息获取、输送、检测、处理、分析以及使用等为一体的技术,其主要作用就是对信息进行处理和管理,以便信息能够得到高效利用。现行社会形势下,办公自动化趋势越来越突出,而计算机信息处理技术为办公自动化的发展带来了巨大便利。
1.1图文制作
图文制作是办公工作中基础工作,同时也是信息处理技术应用较多的一项功能。所谓图文制作就是将一些零散的信息和图片,通过信息处理技术对其进行编排和处理,然后通过屏幕演示出来。在计算机信息处理技术的支持下,可以将书面信息更加直观、清晰。同时,借助计算机信息技术,办公人员可以充分发挥自己的创造性,制作出别具一格的幻灯片。
1.2文字处理
计算机信息处理技术应用的主要目的就是提高信息处理能力。在办公工作中,文字信息的处理是最基本的工作,其中包括书信、合同以及报告等。文字处理功能在计算机信息处理中格外重要。在文字处理中,办公人员可以借助办公软件来处理相关文字信息,从而摆脱纸质化的办公程序,进而提高办公效率。另外,在计算机信息处理技术的支持下,办公人员不仅可以对文字进行基础性的处理,同时还可以将数据、图形以及文字进行结合,进行多项命令的执行。
1.3数据处理
数据处理是计算机信息处理技术一个非常强大的功能。对于企业而言,企业在经营发展过程中会产生大量的数据,而这些数据对企业的科学发展有着一定的指导意义。借助计算机信息处理技术,可以从海量的数据中提出有价值的数据,进而为企业制定科学的决策提供参考。同时,借助计算机信息处理技术,可以对企业数据进行检查和纠错,进而提高数据处理效率[1]。
2计算机信息处理技术在办公自动化中的应用策略
2.1创新服务模式
计算机信息处理技术是为办公自动化服务的,而要想提高办公自动化水平,促进计算机信息处理技术作用的发挥,就必须完善服务模式。首先,结合办公自动化发展需要,构建完善的自动化框架,确定服务平台,加大办公自动化服务的投入,不断完善现有的服务模式;其次,要根据实际情况,有针对性地推进办公自动化,对用户的具体需求进行全面的调查,以调查结果为依据,制定出科学的设计方案、软件及最终项目的运营[2]。
2.2强化工作人员的培训
计算机信息处理技术在办公自动化中的应用具有必然性和重要性,而要想发挥计算机信息处理技术在办公自动化中的作用,加大工作人员的培训尤为重要。基于现有的办公人员,要进行集中培训,使其了解计算机信息处理技术,能够熟练运用计算机信息处理技术来解决相关问题;其次,对外引进专业的办公人员,为办公自动化发展提供支持[3]。另外,要加强工作人员服务意识的培训,引导办公人员树立正确的服务观念,进而更好地服务企业发展。
2.3做好信息安全管理
计算机信息处理技术在办公自动化的发展中有着积极的作用,虽然计算机信息处理技术便利了办公工作,但是也给办公自动化发展带来了一定的隐患。网络环境下,信息存在较大的安全隐患,而要想保证办公信息安全、完整,就必须做好信息安全管理[4]。对此,企业在应用计算机信息处理技术,要做好信息安全管理。一方面,要保证办公自动化系统的安全性,从软硬件入手,确保操作系统稳定、安全;另一方面,运用信息安全技术对信息进行安全保护,如加密技术、身份认证技术,借助这些技术为办公自动化发展营造一个安全的环境。
关键词:计算机教学;虚拟机技术;操作应用
中图分类号:TP39 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.024
1 虚拟机技术介绍
虚拟机(Virtual Machine)是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的计算机系统。它具有与真实系统完全一样的界面和功能,进入虚拟系统后,所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行,可以独立安装运行软件,保存数据,拥有自己的独立桌面,切换简便自由,不会对真正的系统产生任何影响,而且具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。
目前流行的虚拟机软件有VMware系列、Virtual Box和Virtual PC等,它们都能在一台计算机上虚拟出多台计算机和多种不同的操作系统。其中VMware Workstation(中文名“威睿工作站”)是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件,下面内容主要以它为例子进行阐述。
2 虚拟机技术在计算机基础教学中的应用
2.1 安装操作系统实践
安装操作系统是计算机基础学习的主要内容之一,也是每位学生必须掌握的知识点,更是计算机普及后要实际用到的技能之一,事实上很多学生都没有学会这项技能,究其原因是学生缺少一个安装操作系统的实践机会。学校计算机实验室主要考虑到日常的实验教学和保证其设备的完好性,所以在操作系统和应用软件安装完毕后对其进行了保护,因而操作系统和应用软件不允许学生擅自改变,否则会导致应用软件出错甚至计算机系统崩溃影响整个教学。所以实际教学中操作系统安装内容往往只能纸上谈兵,学生缺少实际动手环节,而利用虚拟机技术就可以进行操作系统或应用软件安装练习,尽管在虚拟机中进行软件操作时,软件有可能破坏,数据有可能丢失,操作系统有可能一样会崩溃,但是崩溃的只是虚拟机上的操作系统,对宿主机来说不过是一个文件损坏而已,对物理计算机上的操作系统和其它应用软件不会产生任何影响。
要在一台电脑上模拟出若干台PC,利用虚拟机技术完全可以实现,并且这些PC可以独立运行而互不干扰,这台电脑还可以“同时”运行几种不同的操作系统,尽管我们经常在一台PC机上安装多操作系统,不过其同一时间只能运行一种操作系统,如果想切换到不同的操作系统,必须重新启动电脑进行选择。而在虚拟机环境下情况就不同,可以同时运行多个操作系统,并且不需要重启电脑,就可以在多个操作系统之间随意切换,这样大大地节省了时间,提高了效率。学生通过在一台电脑中学习安装不同的操作系统,除常用的windows系列(如windows XP、windows 7)外,还可以学习安装苹果MAC系统、安卓系统、Linux系统等等,对不同操作系统的安装练习,有效提高了学生工作后遇到不同操作系统的适应性,极大地扩展了学生的知识面、提高了他们的动手操作能力。如图1可以看到VMware Workstation中安装了多种不同的操作系统,并且可以同时或独立运行:
2.2 计算机系统维护实践
计算机系统维护技术14]是计算机日常操作的一项基本技能,也是衡量一个学生对计算机操作熟练程度的重要标志之一。试想如果到企业工作后能帮同事维护计算机,恢复操作系统、安装软件、杀毒、清理垃圾等,一定会被刮目相看,可以增强彼此间的信任感和改善人际关系,这就需要学生在校其间掌握必要的从裸机到操作系统及应用软件的安装和维护能力,而这些实际动手能力显然不是靠听听理论、看看书就能解决的,必须付诸实践。然而在实际教学中,学校机房不可能提供这种“破坏力”如此强的操练机会。故必须借助虚拟机的高度仿真性和安全性来完成这一项学习操作任务,弥补以往不能动手操作的短板。
(1)CMOS设置(BIOS Setup)
CMOS设置对大部分普通电脑操作者来说不会运用,但其又是电脑维护的必备技能之一,尤其是面对一台“裸机”时更是如此。因此,学习CMOS设置显得非常重要,而通过Vmware workstation的虚拟机菜单项中电源子项设置(启动时进入BIOS)就能解决实践学习,用虚拟机启动后模拟进入CMOS设置(BIOSSetup)的程序界面,如图2所示,就可以对系统日期时间、硬件配置参数、系统口令及启动顺序等等方面的内容进行设置。而且VMware虚拟机中的BIOS设置属于比较复杂,它模拟Phoenix BIOS程序编写,如果让学生熟练掌握了该BIOS设置,就可以轻而易举实现对于大部分的PC机和笔记本电脑BIOS进行设置了。
(2)硬盘分区、格式化
硬盘分区和格式化操作也不适合在完好的实验室计算机上直接操作,操作不好会导致系统崩溃、应用软件瘫痪和数据丢失,这种操作行为,在学校计算机操作课中往往会受到严厉的禁止,但是学生又必须要掌握这项技能,使得教学双方处于两难的境界。而采用虚拟技术问题就迎刃而解,目前使用的较多硬盘分区、格式化软件为Partition-Magic(分区魔术师)或DM,我们可以从网上下载这些软件的光盘镜像文件(ISO文件),把它们保存在物理主机的硬盘中,然后将虚拟机的CD/DVD(IDE)光驱通过使用ISO映像文件方式指向这些软件光盘镜像文件,在虚拟机启动后,选择启动进入BIOS子项,通过设置系统第一启动为CD-ROM,就运行虚拟机光盘中的分区软件对硬盘进行分区或格式化操作练习。也可以在虚拟机系统中直接运行分区软件进行各类操作(如图3所示)。虚拟机中的硬盘是由虚拟机系统模拟出来的,它只是保存在物理硬盘上的特殊文件,我们在虚拟机中多次执行格式化操作、分区或发生误操作,至多是这个文件损坏,对真正物理硬盘的其它内容不会损坏。
2.3 计算机网络组建和安全实践
计算机组建局域网和网络安全是操作性非常强的教学内容,如果学生没有通过系统训练和具体实践操作根本无法掌握其要点,特别是网络安全教学中的模拟网络攻击会对实际的计算机网络系统带来危害,造成计算机损坏或网络瘫痪。为此利用虚拟机来仿真组建网络就没有这些当心了。以VMware为例其网络设置有三种模式:在桥接模式下,虚拟机与宿主机保持在同一网段但IP地址不同,表现出虚拟机网络直接连接到物理局域网上,这与在该局域网中添加其它宿主主机在效果上没什么区别,虚拟机就象一台物理机与其它计算机形成对等关系;在NAT模式下,宿主机相当于一台NAT网关,虚拟机借用它的IP地址和网络连接,可以直接进行上网,虚拟机在对外访问时,完全“冒用”宿主主机的IP地址,这样从外部网络来看,只能看到宿主主机,完全看不到虚拟机;在Host-Only(仅主机)模式下,虚拟机被隔离到一个虚拟的局域网中,这种方式只能进行虚拟机和宿主机之间的网络通信,此局域网与物理局域网不会发生任何数据交换,即网络内其它宿主机与该虚拟机系统不能相互访问。在计算机网络教学中,学生在虚拟机系统中,可通过上述不同的情景、方式进行对比实验,从而掌握计算机网络组建的基本知识,如图4所示既直观又方便。
3 虚拟机技术的其它应用
3.1 软件测试
利用虚拟机可以方便地进行各种有风险的破坏性实验,进行病毒干扰和软件测试,它能避免病毒对宿主机操作系统和数据的侵害,一旦虚拟机的系统崩溃也不会对宿主机的系统软件和数据造成伤害。在软件测试中还可以利用VMware的快照功能来保留虚拟机的状态,以便您可以随时恢复到该状态,从而节省大量的启动时间,提高工作效率。
3.2 便于携带的虚拟机器
由于VMWare虚拟机模拟出来的硬件是固定型号的,与宿主机的实际硬件无关。比如,在一台机器里用VMWare安装了linux,可以把整个虚拟机文件COPY到其它有VMWare的机器里运行,不必再安装。同时VMware也能识别一些其它软件的开放虚拟化格式分发程序包文件(如Virtual Box的ova文件),这样就可以将一台机器中生成的虚拟机文件复制到优盘或移动硬盘,在实验室任一台安装有虚拟机环境的计算机中插入该盘,就可以达到在自己的虚拟机环境中进行实验的目的,附身携带的优盘或移动硬盘就成为一台名符其实的虚拟机器。
3.3 屏幕录像
在计算机教学过程中,经常需要将一些操作过程进行屏幕录像以进行直观教学。平时常用的是“屏幕录像专家”等一些专业软件,而VMware可以通过“虚拟机”菜单下“捕捉视频”命令将虚拟机里的操作过程录下来,并以视频AVI格式保存,这些文件还可以作为教师多媒体教学的素材,提高多媒体教学视觉冲击,加深学生对教学内容的理解与掌握。