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研究生计算机论文

研究生计算机论文

研究生计算机论文范文第1篇

关键词:计算;计算学科;计算机科学思维;计算思维;计算机思维

随着计算机科学技术的发展,计算领域已成为一个极其活跃的领域,计算学科也成为一门范围极为宽广的学科[1]。在此发展过程中产生的种种现象,在很大程度上改变了人们对世界的认识,有力地刺激了人文科学的发展,人们对认知科学的研究就是“以电子计算机的产生发展为物质、技术基础,以计算机与人脑相类比为前提的[2]”。我国著名科学家钱学森院士从近三十年电子计算机发展引起的新技术革命,两千多年逻辑学发展的经验教训,作为符号处理系统的计算机在智能方面存在的严重缺陷,尤其是人们在高级抽象思维领域,如辩证思维、形象思维、创造性思维尚缺乏研究等方面,对认知科学的发展进行了科学的分析。同时结合我国科学技术发展的现状和特点,提出了“思维学”的理念,给出了“思维科学”的研究框架、研究方向与基本道路,并在随后的一系列工作中进一步充实和完善了思维科学的理论与思想体系[3]。他指出:“现代科学技术的实践,正预示着更重大的变革――思维科学的出现。”“引出这项变革的是电子计算机”。而“推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要[4]”。在钱学森的倡导下,自上世纪80年代起,面向新技术革命的思维科学研究愈来愈受到国内有关专家学者的关注与重视。

在计算机科学与技术领域,随着美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)组成的联合攻关组于1988年底提交了“作为学科的计算科学”的报告[5],计算学科的“存在性”得以证明。随后,CC1991报告和CC2001报告等相继出台,从学科的角度诠释了计算科学的内涵与外延,为计算学科建立了现代课程体系。在计算学科课程体系的本土化进程中,我国相关领域的专家学者们付出了艰辛努力,并取得实质性成果,于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002)[6]。在CC2002教程的引导下,针对计算机科学与技术学科教育方面的诸多问题,国内从事计算机科学与技术学科教育的广大工作者进行了广泛而有益的探讨[7-10],大大丰富了计算学科课程体系建设的内容。在计算学科课程教育改革的进程中,如何培养既能熟练掌握计算机科学的知识与技能,又具有计算机科学学科意识和素养的人才问题,逐步成为人们关注的主要方面。

基金项目:本文受江苏省教育厅指导性计划项目“计算机思想史研究”(03KJD520028)及江苏科技大学高教项目“计算思维与创新教育”(GJKTY2009025)资助。

作者简介:张晓如(1963-),女,教授,学士,研究方向为计算机应用教育、数据库;张再跃(1961-),男,教授,博士,研究方向为可计算性理论与知识工程。

一个人的实践与创新能力与思维方式密切相关,与其他学科领域的科学家和工程技术人员等相比,计算机学科的专家学者们在思考问题、分析问题和解决问题方面也应有其独特的地方。正如计算大师Dijkstra所言:“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响我们的思维能力[11]。”因此,当计算机与人们的生活联系越来越趋密切的形势下,研究与之相关的人类思维活动与思维方式便成为现代思维学科领域中一个十分重要的课题。我们不妨称此种思维为面向计算学科的思维。显然,面向计算学科的思维除了具有一般思维的特点外,还具有其自身的特性,而后者则是从事计算机科学研究的人员和计算机教育工作者们更为关心的。究竟什么是面向计算科学的思维?它的特点是什么?对面向计算学科的思维研究对计算学科的发展会产生哪些积极作用?这种思维能力是可以培养的吗?又如何培养呢?我们现行的计算机课程教学内容结构会因此而有所改变吗?

1面向计算学科的思维

国内最早面向计算学科思维的研究文章是收集在2000年全国高等师范院校计算机教育研究会年会论文集上笔者的《谈谈计算机思维》[12]一文。当时的“计算机思维”意为“计算机科学思维”(Computer Science Thinking),在随后关于面向计算科学的思维研究中,相继出现了“计算思维”(Computational Thinking)[13-14]与广义“计算机思维”(Computing Thinking)[21]等概念。这些概念虽然与“计算机”有关,但它们有一个共同特点,即它们都是关于人的思维。

1.1计算思维与计算机思维

“计算思维”的思考和研究在国内受到更多专家学者的关注与重视,要归功于全国高等学校计算机教育研究会于2008年10月31日至11月2日在桂林召开的一次专题学术研讨会,会议的主题是“探讨在教学过程中,如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法,共同促进国家科学与教育事业的进步”。会议从8各方面征集论文,无不涉及“计算思维”。在会议提供的资料中,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月发表在美国计算机权威杂志ACM会刊上的文章《计算思维》(Computational Thinking)[13-14]和王飞跃2007年3月发表在中国计算机学会通讯的文章《从计算思维到计算文化》[11]位居榜首。其中,王飞跃教授从计算机文化发展的高度对“计算思维”概念的提出和“计算思维”的研究与发展对计算科学的进步产生的深远影响给出了充分肯定。王飞跃教授在提及国内对“计算思维”研究和计算文化与计算思维联系方面的状况时指出,“在中文里,计算思维不是一个新名词,常被朦朦胧胧地使用,却一直没有被提到周教授所描述的高度广度,那样的新颖、明确、系统”。这一陈述虽然有一定的道理,但不完全正确。“计算思维”从命名的角度可以如是说,但就其作为面向计算机科学思维的概念与特征而言,无论从高度讲,还是从广度说,周以真教授的描述确有“新颖”之处,但在“明确”和“系统”方面,同本文作者在上世纪90年代末就提出的“计算机思维”的概念在主要方面是基本一致的,并可形成互补。特别指出的是,《谈谈计算机思维》在谈到计算机文化与计算机思维相互之间的联系时指出,“随着计算机科学的发展,‘计算机’已不再是一个单纯的计算工具的代名词,而是信息时代高新技术的象征。可以这样说,‘计算机’作为一种文化,已渗透到社会发展的各个领域,而使得生活在这一时期的人们的思维活动中或多或少地与‘计算机’这一概念相联系,研究与之相关的思维活动与思维方式,便成为现代思维科学领域中一个十分重要的课题[12]”。在此,我们可以把有关“计算思维”特征的陈述同有关“计算机思维”的陈述作一比较。

周以真教授在对计算思维的描述中首先指出,“计算思维是每个人的基本技能,不仅仅属于计算机科学家”,这一观点与《谈谈计算机思维》一文中提出的“计算机思维具有广泛性。计算机思维已不仅仅是计算机科学家所应具有的思维,而应是全民族所必须的”的观点是完全一致的。并且文中还强调,“只有这样,计算机科学的发展才能具有广泛的社会基础,才能使计算机科学真正服务于社会”。在总结计算思维的特征时,周以真教授从6个方面,以“是”与“不是”的对立统一作了阐述。

为了更好地挖掘计算机思维的内涵,更加清楚地了解与把握计算机思维与其他学科思维方式的联系与区别,我们对计算科学发展的过程进行了初步考察,提出了“计算科学思想史”研究的基本思想,并对计算科学思想史研究的特点、研究内容、研究方法进行了分析探讨[16]。同时结合现代计算机课程教育,提出了基于知识背景的计算机课程教学改革的基本构想[19]。我们深信,无论是对计算机思维的研究,还是对计算科学思想史的研究,都会对计算机教育的实践与发展产生重要影响。

2 “计算思维”研究现状

无论叫计算思维,还是称计算机思维,关键是要解决问题,即“如何让人们学会像计算机科学家一样去思考”。从总体看,计算思维的研究应包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。周以真在给出“计算思维”概念后,进一步探讨了计算思维的本质,并指出计算思维将在各种行为方面影响每个人,这一点对我们的社会教育提出挑战,特别是少儿教育。在关于计算的思考中,我们需要理解不同类型的3个方面:科学、技术与社会。飞速发展的技术进步和巨大的社会需求迫使我们重新思考计算科学最基本的问题[20]。从周以真教授多次关于计算思维的论述中可以看出,其“计算思维”的概念是面向社会、面向教育和面向大众的。这也许是一种策略,为了能让更多的人关注并思考“计算思维”的问题,并将思考的结果应用于计算科学实践,以此促进计算科学的普及和发展。在对“计算思维”的深入研究过程中,郭喜凤教授等从工程化的角度对“计算思维”的内涵进行剖析[20],以周以真面向大众的计算思维为基础,根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用等几个不同层面的思维特点,阐述了计算思维的工程化思想,将计算思维的概念加以推广并提出了计算机思维(Computing Thinking)工程化的层次结构,丰富了计算思维的研究内涵。董荣胜和古天龙教授从计算机科学与技术方法论的角度对计算思维研究的外延进行分析。“计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具,也是计算学科认知领域的理论体系[21]”。在关于计算思维和计算机科学与技术方法论之间关系的论述中,董荣胜和古天龙教授在周以真教授工作的基础上,对计算思维的特征进一步加以阐述,从抽象与自动化两个方面,以具体的实例刻画了计算思维的本质,并介绍了国外关于计算思维研究的进展情况。在谈到计算思维与计算机方法论关系时,他们指出,“尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色,但是,显而易见,它们的互补性很强,可以相互促进”。“计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收,最终丰富计算机方法论的内容;反过来,计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高[22]”。这不是一个一般概念的问题,我们认为是计算思维研究的一个技术路线问题,只有把计算思维的研究同计算机科学与技术方法论有机地结合起来,计算思维才具有实际的意义和价值,计算机科学与技术的方法才能够获得进步。

3 “计算思维”研究内容

不管是周教授的计算思维(Computational Thinking),或是郭教授的计算机思维(Computing Thinking),还是计算机科学思维(Computer Science Thinking),它们都有一个共同面向,即都是面向计算学科的思维;都有一个共同的出发点,即研究和探索面向计算学科的思维规律;都有一个共同的目标,即引导人们在解决有关计算学科及其应用领域问题时,能够运用正确的思维方法。计算学科是关于“计算”的学问,因此,计算思维的研究势必围绕解决所谓“计算问题”而展开。

3.1计算思维研究的基本问题

何谓计算思维?《谈谈计算机思维》一文对计算机思维的内容进行了概括,即人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认识活动以及人们解决计算机问题的认识过程。一方面,它是指一种形式,这种形式表现为人们认识具体的计算机科学,或是应用计算机科学于其他科学、技术的过程中的辩证思维;另一方面,它是由计算机科学本身的特点及计算机作为认识世界的工具所决定的,它同样受到一般思维方式的限制[12]。周教授则将计算思维归纳为运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[13]。董教授等则从方法论的角度将计算思维定义为运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计,以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[22]。

研究生计算机论文范文第2篇

关键词:计算机控制系统;课程改革;研究生

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)25-0040-02

在控制理论与控制工程学科中,计算机控制系统课程属于重要的专业基础课程,同时在培养硕士研究生的工作中起到重要的作用。从1998年开始,我校开设了计算机控制系统课程,经过十五六年的课程建设,各方面都获得了显著的成效,主要体现在课程内容、知识体系、教学方法、教学改革等。

一、丰富教学内容,满足社会发展需求

计算机控制系统课程就知识结构主要分为三类:计算机控制系统的硬件系统分析与设计、计算机控制软件设计、离散系统理论与系统分析。该课程主要内容包括:计算机控制理论基础、计算机控制系统分析与设计、线性离散系统状态空间分析、计算机控制系统离散化设计、复杂规律计算机控制系统的设计、集散控制系统、计算机控制系统的设计与实现等。该课程从理论到实践,深入阐述了计算机控制系统的设计方法、设计理念、设计实践,叙述了不同类型计算机控制系统的设计原理及特点。关于计算机复杂控制系统的分析设计方法,通过学习计算机控制系统课程,学生就能够掌握并且为将来的研究生课程中的理论和技术支持做铺垫。

计算机控制技术不断发展,但是计算机控制系统课程的教材多年来从理论和设计内容上都非常相似,往往是内容陈旧、枯燥并且理论和实际脱节,学生学习起来不容易理解。基于上述问题,我们在课程讲授中,将收集到的计算机控制理论相关的论文和最新成果资料作为讲授及课堂讨论内容;将计算机控制、楼宇自动控制方面的课题研究成果引入教学;通过现场教学、专家教学等方式,理论联系实际,收到良好效果。

定期召开专业研讨会和学科前沿知识研讨会。注意学科发展动态,并结合学科专业特点,出版了计算机控制系统教材及辅助教材,对于扩大学生的知识视野以及使计算机控制系统课程的教学内容更加充实起到很大作用。

二、探索研究生教学规律 提高授课质量

1.开展研究型教学,提高学生创新能力。积极探索研究生教学规律,将培养研究生创新能力作为课程建设的重点。在计算机控制系统课程建设中,积极探索学生创新能力的培养途径,开展研究性教学、前沿研究、理论知识,进行艰难的专题研究。这样的教学课程和课外活动的结合,将能力培养和素质教育相结合,通过研究型教学尝试,收到了显著效果。学生自主学习能力大大增强,同时拓展了知识面,提高了学生分析问题、解决问题的能力,提高了创新能力。

2.重视产学研相结合,强化研究生实践能力培养。建立校外实习基地,与东北建筑设计院、辽宁省建筑设计院、中科院自动化研究所、沈阳电梯厂等单位建立长期稳定的合作关系,并签订协议联合培养本科生和研究生。同时与这些单位的专家联合指导研究生,聘请专家讲座,结合实际工程,深入浅出,讲述计算机在实际工程中的应用。通过实际工程案例分析,使学生理论联系实际,通过实习环节让学生亲自参与实践工程设计,在学期间得到实际工程技术知识的训练,收到良好效果。

三、多种教学方法的融合 提高教学效果

(一)建立以学生为主体的教学模式,激发创造性思维

改变单一的教学知识,建立一种合理的教学模式。以学生为中心,教师起到主导作用。在课堂教学中,将启发式的教学方式持续用下去,利用学习国内外一些典型的计算机控制项目,教师引导学生的方式变得更加多角度和全方位,让学生主动发现问题,将学生的积极性充分调动起来,使学生更多的潜能被激发。在实际的课堂教学过程中,增加教师和学生的交流,鼓励学生提出问题,使他们逐渐形成独立思考的习惯,有助于创造性思维的开发。

(二)模块化 案例教学收到良好效果

实际课程教学中,进行模块化分类,三大模块分别是基本理论、设计方法和实例分析。采用模块化教学分析方法,深入浅出地从理论知识学习到实践工程应用,学生掌握起来更加得心应手。结合计算机控制系统案例,实现学生对学习兴趣增加的方法是利用多媒体这样的现代化教学方式。

(三)采用多样多样化教学方式,提高了学生的学习兴趣

1.深入实际,现场教学。到一些相关单位采取现场教学,效果更佳。在进行现场教学之前预先安排一些问题,让学生带着问题去学习,能更好的把课堂上的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家解释在机器人控制理论,计算机应用技术的智能建筑,并基于演示和实际操作,从理论到实践,通过实际的对象,说明计算机控制理论的应用更加真实、直观,使学生真正理解计算机控制理论的重要性,提高学生的学习兴趣。提供大量的实际工程材料课程进行教学指导,让学生在学习理论知识的实际工程问题的过程中做到理论与工程实践紧密结合。这样既能把学生对学习的主动性和积极性充分调动起来,又能对学生自身解决实际问题能力的培养起到很大作用,达到学以致用,是提高教学效果的有效手段。

2.创新教学方法,提高授课质量。通过计算机控制系统课程多年不断总结和探索,形成了具有特点的教学风格,并通过多年的教学实践,验证了教学方法的有效性。①采用模块分析方法,深入浅出。按课程的知识体系,将课程内容进行模块划分,明确课程的知识体系结构,并总结各知识模块的相互关系,使学生对课程的知识结构有一个总体的把握,便于学生形成完整的知识体系结构。②将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系统理论部分,紧密结合系统工程实例进行讲述,理论联系实际,提高了学生认知度和学习兴趣。③流程图分析法。在分析复杂系统时,采用流程图方法,直观明了易于理解。系统环节多而复杂,采用流程图方法分析易于掌握。④知识融合分析法。通过系统的实例将系统定性分析、定量分析、校正设计融合一体,使学生明确系统分析设计总体思路,更好地把理论与实践结合,培养学生分析问题和解决问题的能力,以及综合分析设计能力。⑤案例分析法。在课程讲授过程中引用了大量工程案例,通过案例分析,产生计算机控制理论及设计方法,充分发挥了它的启发性、实践性,开发了学生思维能力,提高了学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力。

四、结论

在计算机控制系统的课程建设中,完善课程体系,强调了理论与系统的结合。理论联系实际,实现教学、科研、实践相结合的教学理念。采用了模块化、开放型、互动式教学模式,强调创造力与综合解决问题能力相结合、设计实践与综合设计能力相结合。将科研成果引入课堂,理论联系实际,收到良好效果。将智能建筑特色融入计算机控制理论教学中去。实现根据“产、学、研一体化”教学模式,取得了显著效果。

参考文献:

[1]孙延鹏.优化和构筑创新型人才培养平台提高大学生创新能力[J].辽宁教育研究,2006,(5).

研究生计算机论文范文第3篇

[关键词]计算机视觉 视觉框架 三维表示

中图分类号:TP338.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0133-01

1 计算机数字视觉技术研究的地位

长期以来,人类持续不断地试图从多个角度去了解生物视觉和神经系统的奥秘,这些努力的阶段性理论研究成果已经在人们的生产生活中发挥了不可估量的作用。计算机视觉(CV)研究的主要内容是通过计算机分析景物的二维图像,从中获得三维世界的结构和属性等信息,进而完成诸如在复杂的环境中识别和导航等任务。计算机视觉研究的重要性是不言而喻的,会产生深远的经济和科学的影响。

20世纪下半叶以来,很多研究者都曾试图通过视觉传感器和计算机软硬件模拟出人类对三维世界图像的采集、处理、分析和学习能力,以便使计算机和机器人系统具有智能化的视觉功能。今天,数字图像相关的软硬件技术在人们生活中的广泛使用,数字图像已经成为当代社会信息来源的重要构成因素,各种图像处理与分析的需求和应用也不断促使数字视觉技术的革新。数字视觉技术的应用十分广泛,如数字图像检索管理、医学影像分析、智能安检、人机交互等。

数字视觉技术是人工智能技术的重要组成部分,也是当今计算机科学研究的前沿领域,经过近年的不断发展。已逐步形成一套以数字信号处理技术、计算机图形图像、信息论和语义学相互结合的综合性技术,并具有较强的边缘性和学科交叉性。

2 计算机数字视觉技术研究的核心问题

视觉问题复杂性的本质在于相对声音等物理信号的描述,视觉信号充满了非常丰富的信息,描述起来也更加困难。如何攻克图像信息提取过程中的各种难题一直是当今计算机图像学研究的热点问题,而且在科学家们还未完全破译生物视觉系统的奥秘的前提下,大多数问题只能采用逆向推导机制,依据已知或假设的关联将视觉系统的输入数字图像和输出语义描述对应起来。基于概率论和数理统计的数学模型是最适合解决这类逆推问题的工具,这也是目前领域普遍采用各种统计模型和机器学习算法的本质原因。

物体的三维表示是计算机视觉研究的一个关键问题。八元树(octree)表示法是一种紧凑、简洁的物体三维表示法,近年来这种表示法被广泛地应用到计算机视觉的研究领域。广义八元树表示法的优点是不受视图个数的限制,通过增加观察方向可以计算出更加精确的物体三维表示。主要缺点是需要进行多次坐标变换,在计算机上实现时需要研究相应的离散技术。线性八元树(linearoctree)是较八元树更加简洁的表示形式。

3 计算机视觉技术结构及其研究基本框架

计算机视觉技术内在的逆推机制决定了其在系统开发时必须将原始图像数据与其蕴含的知识之间的语义鸿沟加以弥补,在满足特定应用需求的前提下进行合理的图像内容简化和假设,形成目前普遍使用的计算机视觉系统结构:即图像数据层、图像特征描述层及图像知识获取层。由于各种图像特征都有其优点及不足之处目前趋势是结合不同种类的特征对图像内容进行综合表述,以建立较为可靠的图像信息模型,比如利用时空体数据结构 对人体行为等视频内容进行描述。

计算机视觉技术的研究主要围绕着四个基本理论框架:以Marr视觉计算理论为核心的深度重建框架;以感知特征群集为主线的基于知识的视觉框架;以“感知一动作”为基础的主动视觉理论框架;以综合集成理论为指导的视觉集成框架。其中,视觉集成理论框架是计算机视觉研究中一个较新的理论框架,并越来越多地受到cv研究者的关注。视觉集成理论的研究内容大致可以分为三个方面,第一方面的研究内容是关于视觉信息与其它类型信息的集成。第二方面的研究内容是关于视觉表示和视觉模型的集成。视觉表示方法主要分为三类:图像表示、表面表示、物体表示。视觉模型王要分为图像模型、结构和形状模型、运动和动态模型、不确定性模型。集成的视觉系统应该能够充分利用这些方法的优点。第二方面的研究内容是系统的集成。

4 计算机视觉的发展历程及其趋势

一般认为,计算机视觉技术研究始于20世纪50年代中期,当时的努力主要集中在二维景物图像的分析。区别在于,图像处理的目的是通过处理原始图像得到在某一方面更有利的新图像。模式识别关心的则是将一些模式归入预先定义的有限类别中,主要研究的是二维模式。而计算机视觉主要考虑的是对三维世界的描述和理解。

一般来说,比较一致的观点认为,计算机视觉的研究起始于1965年Rboesrt开创性的工作。Rboert对“积木世界”研究取得的成功激起了人们很高的期望。

60年代末70年代初期,计算机视觉研究领域的很多工作是关于低层视觉处理,从图像中提取重要的强度变化信息――边缘检测。然而,人们很快就认识到很多重要的物体属性无法只通过分析图像的灰度变化得出。到了70年代初期,问题更加明朗化,低层视觉处理无法从单幅图像中普遍地获取对景物的有用描述,计算机视觉的研究领域普遍地发生危机。为了摆脱困境,计算机视觉迫切地需要有一个统一的理论框架作指导。70年代中期到80年代初期,计算机视觉的研究领域首次出现了一个理论框架:视觉计算理论框架,将视觉系统从概念上分成几个独立的模块。80年代后期,计算机视觉的研究领域出现了主动视觉(`vtievsiino)的理论框架。

近年的研究结果表明,单一的图像特征描述机制,无论是对底层像素级特征的描述还是顶层语义特征的描述。都仅能在有限范围内对图像的内容进行建模。巧妙融合多种图像特征因此成为近年图像信息描述方面的主要趋势,近年来,计算机视觉的另一个理论框架――视觉的集成方法越来越多地受到重视。一个重要的趋势是用于识别真实世界中较为复杂的图像内容的技术,适合描述真实场景的各种特征不断得到发展。随着目前互联网络技术的不断发展,另一个值得重视的趋势是计算机图像技术与互联网技术、社交媒体技术等其它计算机技术的融合。

6 结语

计算机视觉识别技术虽然是一门新兴学科。但应用前景十分广阔,对其技术的有效性、易用性、实时性及稳定性能等方面有着较高的要求。因此。其技术面临着前所未有的机遇和挑战,该领域的发展亦有过激烈的争论和反思。但是,不可否认的是,计算机视觉技术研究在许多应用领域的应用前景都是广阔的、不可估量的。

参考文献

[1] 马玉真,陶立英,王新华.计算机视觉技术的应用[J].试验技术与试验机.2006(01)

[2] 潘春洪,张彩霞.计算机视觉简述[J].自动化博览.2005(05)

[3] 孙瑾,顾宏斌.计算机视觉系统框架结构研究[J].计算机工程与应用. 2004(12)

[4] 王天珍.计算机视觉研究进展[J].武汉汽车工业大学学报.1998(01)

研究生计算机论文范文第4篇

计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。

1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色

沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建本文由论文联盟收集整理筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的核心计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。

为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。

1.1 引进前沿技术

结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。

1.2 注重基础教学

按照“基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。

1.3 反映智能建筑特色

结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。

1.4 重在能力培养

将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。

2 丰富教学内容,满足社会发展需求

2.1 收集相关资料,充实课程内容

注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。

2.2 将科研成果引入教学

在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。

3 改进教学方法,提高教学效果

3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维

建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。

3.2 案例教学收到良好效果

在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联

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系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。

3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣

深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。

专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。

将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。

多种教学方式的融合:如课本文由论文联盟收集整理堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。

(1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。

3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力

研究生计算机论文范文第5篇

索引是利用文献的工具,与文献流通形式的变化息息相关。10年来在索引编制理论研究方面发生了波动,说明我们关于索引编制的理念正随着文献整理现代化进步而发生深刻地变化。以往文献以纸质载体为主,索引编制靠人工,编排技术百多年没有发生多大改变,理论研究相对稳定。自从计算机及其相关电子技术应用于文献领域并成为新流通载体后,索引编制手段及索引形式发生了巨大变化,对传统理念产生很大冲击,这是造成索引研究波动的根本原因。本文就10年(1993-2002)来索引研究的状况进行剖析,以求得一二看法,为索引研究深入发展筹谋。

1索引理论研究低落,相关研究发展强劲

我国很早就有索引的编撰和理论研究。上世纪二三十年代,现代索引编制理论和方法传到我国,曾掀起索引编制和研究的高潮,成果辉煌。新中国建立后,安定的社会环境,先进的政治制度,为学术研究提供了良好氛围,索引的理论研究和编制才真正掀起高潮。虽然影响了索引事业的发展,但拨乱反正后,索引研究与编制又蓬勃兴起。尤其是80年代末期中国索引学会成立,领导索引研究,组织索引开发,开展学术交流,使我国索引事业走向规范化道路。

20世纪90年代初,是我国学术界研究索引理论的高峰期,1996年以后研究数量相对减少。《全国报刊索引(哲社版)》报道的信息显示了这种趋势(见表1)。但这种滑动并不表明我国索引研究衰退,而只能说明传统理论研究在减少,这是索引研究走向成熟的转折。能说明问题的是与索引研究相关学科或索引应用理论研究走向强劲。

表1索引编制理论研究情况(按《全国报刊索引》报道时间统计)

年代1993199419951996199719981999200020012002共计

总共38443625203129012226

传统编制37423225202928012216

自动化编制124002100010

1.1书目的编制研究

书目编制在我国历史悠久,从汉代刘向著《七略》麇集众书始,书目便成为人们查检文献的重要工具。其六分群书并以此编排的方法,虽然有些幼稚,但已开索引先河。书目对保存文献并提供文献利用的功能,在两千多年历史中影响巨大。书目功能虽然主要不是用于文献查检,可在漫长岁月中人们主要靠书目来检索文献,以至许多学者将索引理论在中国的不完善归咎于书目的影响。直到现在关于书目编制的研究一直不衰。论述书目编制和数据库的文献就非常之多(不包括目录学理论、各种目录研究、图书馆编目及目录组织等文章,见表2)。尤其是运用自动化手段编制书目的研究逐渐增强。

表2书目编制理论及数据库研究状况(按《全国报刊索引》报道时间统计)

年代1993199419951996199719981999200020012002共计

总共25173210275149365651374

书目编制11611251649121288

传统编制11510248468664

自动化编制011018034624

数据库研究35106174941183227208

1.2书目数据库建设研究

数据库是计算机技术应用于文献存储后的文献形态,大多数数据库就是电子版的书目。其多种检索途径又使它成为一部多功能索引。对它的研究90年代初期较少,而末期达到高峰,至今不减(见表2)。

1.3文献标引研究

文献标引是揭示文献的途径,书目和索引的编制都离不开它。书目标引在于揭示群书篇目,索引标引所揭示的包括文献提名在内的各种知识点。在标引技术上没有本质区别,对它的研究一直是常见的选题。10年来研究文章比较多(见表3,不包括图书馆分类、编目所涉及的标引问题)。计算机技术大规模运用书目和索引编制以来,讨论自动化标引技术的文章越来越多,说明我国文献处理技术的研究已跟上世界发展的趋势。

表3文献标引研究情况(按《全国报刊索引》报道时间统计)

年代199319941995199619971998199920

0020012002共计

总共28393426466448285039402

传统理论22362921424936163329313

自动化标引63554151212171089

1.4文献检索语言研究

检索语言是人与文献对话的媒介,没有这种语言就无法做到文献规范化处理,就无法与文献沟通。特别是计算机技术运用以后,检索语言成为人机对话的途径。检索语言是具有一定规范标准的人工语言。例如《中国图书馆图书分类法》、《汉语主题词表》、以及各种形式的“关键词表”、“著者号码表”等。如今人们又提出用自然语言标引和检索计算机整理的文献,研讨热烈,有许多文章颇有见地,代表了检索语言的方向。如何在网络环境下进行文献检索的探讨日益见多(见表4,数据不包括图书馆日常使用的分类法、主题法等)。

表4文献检索语言研究状况(按《全国报刊索引》报道时间统计)

年代1993199419951996199719981999200020012002共计

总共15372516412925353719279

传统理论15352415382521272911240

自动化语言021134488839

相关学科研究的强劲势头,是索引研究和编制的必然结果,是索引研究实用化的反映,也是索引科学与各学科交叉和融合的结果。它告示我们对应用科学理论的探讨更应注重于实践。

2索引研究发展曲线描述了电子技术应用文献流通领域的历程

10年中,关于索引编制、书目编制、书目数据库、文献标引、检索语言等研究,都经历了低高低的波动。驼峰从1995年开始至1999年,峰顶在1997-1998年。这正是以计算机为主体的现代电子技术在文献出版、存储、流通各环节普遍应用时期。计算机网络已成为人们实际使用的文献形式。其功能齐全、传播速度快、存储量大、收藏丰富、检索方便,准确率高,都是纸质文献所不及,有替代书本式文献之趋势。在人们心理(接受新生事物)、生理(适应并掌握操作技术)上产生了解、掌握、运用的欲望,因此关于新技术运用的研究探讨是必然现象。这种研究的热化,势必对传统理论形成冲击。但也要经历由浅入深、由一般介绍到深刻研究的进程。随着新技术的普及和运转稳定后,该方面研究就会减少,因而形成曲线。这个曲线记录着计算机及其网络技术在文献流通领域应用的历程。

2.1计算机技术应用对传统索引理论研究的冲击

1994年研究索引理论的文章最多,随之逐渐减少(见表1)。与研究数据库建设、文献标引技术和检索语言的文章从1997年逐渐增多形成反差。形成这种反差的原因,就是学术界对计算机技术在文献流通领域普遍应用的反映与研究探讨。1994-1996年是这类研究的酝酿、写作、发表周期。传统理论逐渐减少合乎学术研究发展趋势,但“0”发展不正常,重视一种研究而忽视其他研究的倾向不可取。传统索引编制理论是一切新索引编制和索引形式的理论基础,对其研究不可轻视。

2.2书目数据库研究的发展曲线(见图1),明显表明计算机及其网络在图书馆和其他文献传播行业中运用的过程

关于数据库研究的文章始见于80年代末90年代初,主要以介绍其功能作用为主。随着计算机在文献流通领域普及速度加快,文章数量开始增多,探讨数据库编制、检索以及制作技术等方面内容。1995年以后研究文章开始骤增,标志着计算机在以图书馆为主体的文献流通领域大规模应用。之后的三四年是计算机及其网络技术普及应用的高峰,至90年代末基本稳定,于是研究的文章相对减少。

附图

图1文献标引、检索语言、书目数据库研究情况示意图

2.3文献标引的研究与检索语言的研究相依共存,都是揭示文献的方式和手段

检索语言是人与文献载体(印刷体、电子形式等)沟通的语言,通过这种语言或代表这种语言的标识符号,把文献主体概念及其他有检索意义的特征表示出来,作为文献存储和检索的依据。没有检索语言,标引无法做到。不进行标引,检索语言便毫无用处。这是索引编制的重要途径。尤其是计算机技术应用于文献整理后,这两方面的研究尤为需要。从图1可以看出,研究的高峰恰恰也在计算机技术普遍应用时期,表明了学术界对文献标引及其检索语言编制的重视,同时也反映出这些学者与时俱进的学风和进取精神。计算机应用是索引理论研究史上最重大的事件,它不仅随着文献载体转变而变换其形态,而且关系到编制方法、操作过程等环节的改革与创新,更重要是索引编制的观念必须改变。这是索引编制史上一场重大的革命。

3索引理论研究步伐不大但视野开阔

索引研究在众学科中是小字辈,成果相对较少。研究内容大都属于功能介绍、编制方法等探讨。随着科学研究深入发展,人们对文献需求广泛,索引理论研究便向着多元化、专深化发展。特别是新型文献载体的出现,开阔了索引理论研究的眼界。人们从多角度多方面探求揭示文献的途径,10年来总体研究步伐迈得不大,但研究视野比以前开阔了许多,这本身就是索引理论研究的进步。

3.1总体趋势是传统理论研究在减少,但反映的是对新形势下索引研究的呼唤

索引理论研究在90年代还很稳定。表1中1993-1999年间研究文章数量起伏不大,而且较多。说明我国学术界中有一批学者在关心索引事业的发展。在这较好的氛围中,中国索引学会功不可没,组织学术研究,与国内外学界交流互通,做了许多工作。在90年代中期,中国索引学会编辑了《索引研究论从》丛书,包括《索引的昨天与明天》、《索引技术和索引标准》、《论索引和索引方法》、《报纸索引和新闻数据库》、《索引编制自动化》5个分册,共收论文114篇,聘请相关专家撰写了有关索引编制原理及自动化编制技术、文献标引及自动化标引技术、检索语言编制及计算机语言识别技术、书目数据库技术等方面的论文,论及问题之深,引用资料之多,学术见解之新,是索引理论研究多年未曾有过的,为中国索引理论发展起了导航作用。但近几年研究文章骤减的状况应该引起学术界注意,反思以往的研究是否适于新形势、新局面的需要,如何尽快改变传统观念,建立起新技术研究体系等,为网络环境下索引事业的发展奠定基础。

3.2索引研究视野逐步扩大,适应了科学技术发展的大趋势

10年间报刊上共发表研究索引编制理论的文章203篇(这个数字是按原始文献发表时间统计),内容包括索引编制的一般理论、自动化编制、国外索引编制、各种类型索引研究、索引史研究、对著名索引学者和编制机构研究、索引专著研究、各种检索工具索引编制、古籍和现代著作索引编制等(见表5)。一般理论研究只占31.5%,其他专门研究占2/3还强。在64篇理论文章中谈功能作用类27篇,编制原理类26篇,论索引事业发展8篇,对中外索引编制理论进行比较研究的3篇。从各种角度来研究索引编制,反映出索引研究的生命力,能够适应科学技术进步而发展。

表51993-2002索引理论研究分类状况(按原始文献发表时间统计)

项一般自动国外索引学者索引索引检索古籍现代总

目研究化索引类型机构史专著工具索引著作共

数量6412136267221034203

3.3索引类型的研究数量较多,表明了索引学仍是一门实用科学

只要社会需要文献就有使用索引的要求。不论什么时候索引都是使用文献最便捷的途径。研究各种类型索引编制的文章62篇,几乎占1/3,论述了10多种索引的编制(见表6)。虽然平均文章不多,但反映出学术界给予的关注。这些索引功用不同,但都是人们所需要的。

表6类型索引研究情况(按原始文献发表时间统计)

附图

3.4计算机技术趋于稳定后,自动化方面的研究会减少,而研究索引类型、为学术著作编制索引会增多

新文献载体出现,文献利用形式发生变化,对这方面的研究必然要出现,但一旦普及并趋于稳定后,介绍或说明性文章就会减少,而逐渐转向深层次探讨,文章数量就要下落。研讨数据库文章逐渐减少就是例证。而在书目编制、文献标引、文献编排、检索语言等领域自动化研究逐渐增多则表明人们正在摆脱一般理论的研究,转向实用理论、专门编制方法的探讨。这也是计算机技术从应用到理论研究进展的过程。因此研究计算机应用于具体领域的文章会逐渐增多,逐步加深。

3.5对索引史、索引研究与编制方面有贡献的学者或机构的研究逐渐减少,而对索引著作和检索工具索引编制研究的增多,反映出学术界更重视索引应用理论的研究,重视索引检索功能的探讨

虽然近3年这方面研究出现空白,但是暂时现象,是由于文献载体变换中出现的调整期。当计算机技术运行稳定后,由于机编速度快、抽词准确、编排规范等优点,节省大量编制成本和人工,势必会出现编撰索引的高潮。包括为古今中外各种学术研究而编制索引。索引成果不一定是印刷型,但功能一样。

只要文献功能没有消失,索引作用就不会消亡。从索引功利性能上讲,计算机在文献领域里广泛运用,为索引编制开辟了无限光明的前景,以往可望不可及的鸿篇巨著的索引编制,如今可能在俄倾之间,轻松愉快之中成就。文献使用步入了崭新的时代。

4走出“理论”的困惑,建立大索引观,放眼于索引的实际应用

索引是“完备文献”的重要组成部分,“完备文献”应该是既有原始文献又兼有检索工具,使用起来非常方便。索引就是检索工具,依附于文献而存在。如今文献形态发生了巨大变化,索引研究也要洗心革面,使其适应新形势下人们对文献的需求。就索引研究的现状有几方面应引起我们重视。

4.1应突破传统观念的束缚,树立创新思维

深刻研究当今人们利用文献的特点,研究计算机及其网络发展对文献传播的影响,网络环境下人们对文献使用的需求,以使索引编制适应人们未来利用文献的需要。索引理论研究既要适应文献形式变化,也应符合人们对所用文献的了解认知、心理适应和使用习惯。不能固守传统理论不放,理论与实用脱节,而失去指导实践的意义。建立创新思维,不能指望在短时间建立一套完备的新理论,应该树立新的思维方式方法,敢于创新,敢于超前,以社会需求为研究目的,充分发挥索引在揭示文献上的作用,为文献利用提供快车道。

4.2冲破“太平研究”的藩篱,增强其理性探索

现在许多研究是以发表文章为第一需要,所以在理论探讨上,都愿说“套话”,打“贯腔”,生怕新东西叫不准,新提法不被编辑认同,因此众云亦云,以求太平。还有个倾向,不论什么样内容都把它写成“理论”型,带有“理论”味,把特征、规律、功能等大谈一番。这实不可取。理论研究就是为了解决实际问题,不要拘于一定的形式,内容深浅皆可,只要论述明白一个问题就是好文章。索引是一门实用科学,应注重编撰技术的研究与探讨。可在10年中关于书目、索引编排技术(不包括图书馆目录组织)的研究只有44篇(见表7),这个数量是讨论索引编制和书目编制理论314篇文章(见表1、2)的14%,占这次在《全国报刊索引》查阅1247条信息的3.5%,表明对编制技术方面的忽视。重“理论”,轻技术,是理性不足的显现。反映出业界习惯于约定俗成的运作,不善于开发与创新。

表7关于书目索引编排技术研究(按《全国报刊索引》报道时间统计)

年代1993199419951996199719981999200020012002共计

总共425536262944

传统323423041224

自动化102113221720

4.3相当研究人员对先进技术了解不足,对索引未来发展认识模糊

表1中研究传统理念数量与研究自动化编制之比为216:10,不能不说明学术界对新技术反映生疏。许多选题和论述,都不谈计算机运用于文献整理后产生的影响,而谈那些已被许多人谈过的问题。这是因为对新技术运用不甚了解,自然就不会对未来发展有清醒认识。90年代初期计算机在我国应用较少,而西方先进国家已大规模使用,这时理论界就应有个介绍的高潮,可实际上这种文

章很少。说明我国索引界对新技术应用反映不够,学术研究相对滞后。这种局面必须改变,不然的话我们索引研究与编制就会落伍,就会影响国家和民族科学文化事业的发展。

4.4首先要深刻了解日新月异的新技术带来的挑战,需要我们不时地更新、探索、追求,才能跟上时代的步伐,才能为文献充分服务于社会保驾护航

要根据新形势下社会对文献的需要,开发出实用性强的索引产品,为社会服务。索引研究和编制要因时、因书、因人、因社会需求而宜,真能如此,社会怎不认同。

4.5理论研究要与时俱进,与实践相结合,以社会实际需要为前提

对于原理的讨论是必须的,而专门编撰理论的研究更为重要。索引编制不顺应时代,脱离实际需求,就分文不值。要形成良好的研究氛围,建立需求研究新需求新研究的机制,研究有针对性也就有了生命力。编制方法有了科学性,索引成果就会产生很大的社会效益。

4.6树立大索引观,开阔研究领域,为振兴国家的科学、技术、文化及经济建设服务

一不能把眼光局限于印刷型文献,虽然电子型文献目前人们不常见,但它终会成为文献主流载体,所以要加强数据库检索方式方法研究的力度,使电子文献更科学的为人们服务。二不能只重视社会科学方面文献的索引编制,要把眼界扩展为流通于整个社会的文献,比如经济建设、工业生产、商业服务业等方面,凡是能通过整序而流通于社会的文献,或者说通过整序后有利于社会流通的文献,都应该纳入我们的视野。比如产业名录、商品名录等。三要注重与索引研究交叉学科的研究,这些学科间研究目的相近,技术相关,功能相连。诸如文献的分类、编目、标引、校仇、考证以及数据库制作技术等。虽然整理目的不同,但许多技术相近,可以相互利用,共同完成文献的揭示与整理。

4.7中国索引学会应加强力量引导学术研究

除组织学术活动外,更应该在索引理论研究方向上起导向作用,介绍世界上先进的编制技术和索引研究动态,引进成果,翻译有影响的学术著作,加强学术交流,使社会各界了解索引的新发展。学会也应吸收工商界有关技术人员参加,使索引研究更加实用化,直接与工农业生产和国家的经济建设挂钩,更好地服务于国民经济建设。

总之,10年来索引研究有喜也有忧,忧中也有喜。喜,研究成果颇丰。忧,后几年传统研究滑坡。滑坡的原因是社会对新技术广泛应用的关注,人们要有个了解熟悉的过程。在这个过程中,人们会对传统技术进行重新审视、评价、借鉴并与新技术融会。后几年传统研究减少就是新旧技术融会调整的时期。今后定会出现个新理论蓬勃发展期,因此忧中又有喜。让我们做好理论准备,迎接新索引编制高潮的到来。

【参考文献】

1《全国报刊索引(哲社版)》,1993-2002年

2侯汉清主编.索引技术和索引标准.北京:北京图书馆出版社,1997

3葛永庆主编.索引的昨天今天和明天.中国索引学会出版.1994

4葛永庆主编.论索引和索引法.中国索引学会出版,1994