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(完整版)光电技术应用及发展展望

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光电技术应用及发展前景

43年前,世界上第一台红宝石激光器诞生。那是的人们可能还没有意识到,由这台激光器引发、孕育出的光电技术将会给人类的生活带来翻天覆地的变化。随着光电子技术的发展,当今社会正在从工业社会向信息社会过渡,国民经济和人们生活对信息的需求和依赖急剧增长,不仅要求信息的时效好、数量大,并且要求质量高、成本低。在这个社会大变革时期,光电子技术已经渗透到国民经济的每个方面,成为信息社会的支柱技术之一。总之,光电子技术具有许多优异的性能特征,这使得它具有很大的实用价值。而今天,光电子产业已经成为了21世纪的主导产业之一,光电子产业的参天大树上也结出了丰富的果实,它们包括但不限于光通信、光显示、光存储、影像、光信号、太阳能电池等,也可以简单地把现在的光电子产业分为信息光电子(光纤光缆、光通讯设备等)、能量光电子(激光器、激光加工成套设备、测控仪表、激光医疗设备等)和娱乐光电子(VCD、DVD等)等方面。而本文将介绍光电子技术在以下几个领域的应用前景:

一.光通信:

目前,光通信网络行业进入高速发展期,以光纤为技术基础的网络通信现在已经覆盖了许多地区,我国的光通信技术也走在世界前沿。2011年,武汉邮科院在北京宣布完成“单光源1-Tbit/s LDPC 码相干光OFDM 1040公里传输技术与系统实验”,这一传输速率是目前国内商用最快速率(40Gb/s)的25倍。十年发展,光通信商用水平的最高单通道速率增长16倍,最大传输容量增长160倍。2005年,邮科院实现了全球率先实现在一对光纤上4000万对人同时双向通话。2011年7月29日,该院在全球率先实现一根光纤承载30.7Tb/s信号的传输,可供5亿人同时在一根光纤上通话,再次刷新了世界纪录。而正在研制中的科技开发项目,有望在2014年实现12.5亿对人同时通话。这一技术打破了美国在该领域保持的单光源传输世界纪录。在2012年的中国光博会上,新技术新产品层出不穷。随着“宽带中国”上升为国家战略,中国得天独厚的优势将使光通信制造企业信心十足。通过对各技术分支专利的分析看出,光传输物理层PHY和光核心网OCN已相对成熟和大规模商用,PHY作为各类网络传输技术的基础,既有相对成熟、淡出主流研究视野的部分,也有业界正致力于寻求最佳方案的技术点;无光源网络PON技术作为世界普遍应用的接入网技术,在“光纤到户”、“三网融合”等概念家喻户晓的今天,已成为各国基础设施建设投资中不可或缺的一部分;分组传输网PTN既是新兴技术,又得到了相对广泛的商用,其在移动回传中的应用使其成为下一代移动通信网络建设中的一种较优的可选方案,同时相应技术标准正在争议中发展,其技术发展将带来难以估量的商机;智能交换光网络ASON技术和全光网AON技术是光通信网络技术中的前沿技术,目前处于研发的活跃期。

此外,复旦大学近期研发的可见光通讯技术也是光通信的发展前景之一,通过给普通的LED灯泡加装微芯片,使灯泡以极快的速度闪烁,就可以利用灯泡发送数据。而灯泡的闪烁频率达到每秒数百万次。通过这种方式,LED灯泡可以快速传输二进制编码。但对裸眼来说,这样的闪烁是不可见的,只有光敏接收器才能探测。这类似于通过火炬发送莫尔斯码,但速度更快,并使用了计算机能理解的字母表。使用标准的LED照明灯,哈斯与他的同事戈登·波维创建的研究小组已经达到了两米距离的130兆比特每秒的传输速度。随着白炽灯、荧光灯逐渐退出市场并被LED取代,未来任何有光的地方都可以成为潜在的LiFi数据传输源。想象一下这样的场景:在街头,利用路灯就可以下载电影;在家里,打开台灯就可以下载歌曲;在餐厅,坐在有[4]灯光的地方就可以发微博;即便是在水下,只要有灯光照射就可以上网。LiFi另一个巨大的好处是在任何对无线电敏感的场合都可以使用,比如飞机上、手术室里等。

二.光显示:

近年来,人们对显示产品高清、轻薄、节能的需求不断深化,显示领域新技术不断涌现,带动显示产业高速增长,已成为国家科技创新的重点领域和国民经济发展的支柱产业。目前,液晶如日中天,有机发光显示(OLED)蓄势待发。OLED的基本结构是由一薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO),与电力之正极相连,再加上另一个金属阴极,包成如三明治的结构。整个结构层中包括了:空穴传输层(HTL)、发光层(EL)与电子传输层(ETL)。当电力供应至适当电压时,正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合,产生光亮,依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色,构成基本色彩。OLED的特性是自己发光,不像TFT LCD需要背光,因此可视度和亮度均高,其次是电压需求低且省电效率高,加上反应快、重量轻、厚度薄,构造简单,成本低等,被视为21世纪最具前途的产品之一。有机发光二极体的发光原理和无机发光二极体相似。当元件受到直流电(Direct Current;DC)所衍生的顺向偏压时,外加之电压能量将驱动电子(Electron)与空穴(Hole)分别由阴极与阳极注入元件,当两者在传导中相遇、结合,即形成所谓的电子-空穴复合(Electron-Hole Capture)。而当化学分子受到外来能量激发後,若电子自旋(Electron Spin)和基态电子成对,则为单重态(Singlet),其所释放的光为所谓的荧光(Fluorescence);反之,若激发态电子和基态电子自旋不成对且平行,则称为三重态(Triplet),其所释放的光为所谓的磷光(Phosphorescence)。当电子的状态位置由激态高能阶回到稳态低能阶时,其能量将分别以光子(Light Emission)或热能(Heat Dissipation)的方式放出,其中光子的部分可被利用当做显示功能;然有机荧光材料在室温下并无法观测到三重态的磷光,故PM-OLED元件发光效率之理论极限值仅25%。很多手机厂商使用OLED技术研发出了可弯曲的AMOLED屏幕,2013年1月,LG 电子在CES上全球首次发布LG曲面OLED电视,这表明全球进入了大尺寸OLED时代。9月13日,LG电子在北京召开电视新品发布会,推出中国第一款LG曲面OLED电视——LG55EA9800-CA,这标志着中国的OLED电视时代正式来临。

据市场研究公司iSuppli最新发表的研究报告称,2013年全球OLED(有机发光二极管)电视机出货量将从2007年的3000台增长到280万台,复合年增长率为212.3%。从全球销售收入看,2013年全球OLED电视机的销售收入将从2007年的200万美元增长到14亿美元,复合年增长率为206.8%。iSuppli称,OLED显示技术要对市场产生真正的影响还需要克服一些挑战。首先,AMOLED显示屏制造工艺还不充分。随着显示屏尺寸的加大,成品率损失和制造损失也越来越大。此外,OLED显示屏材料的使用寿命仍需要提高。AMOLED 供应商不能保证产量。不过,OLED电视机也有许多优点。OLED电视不需要背光,因此比其它技术更省电和更多做的更薄。OLED电视响应时间非常快,在观看电视的时候没有移动模糊的现象。此外,OLED电视比其它技术的色彩更丰富。

三.光存储

目前主要的光存储技术有光盘存储技术、全息存储技术等,而多阶光存储技术、高清晰光存储技术等也在研发、实践过程中。其中多阶光存储是目前国内外光存储研究的重点之一,缘于它可以大大地提高存储容量和数据传输率。在传统的光存储系统中,二元数据序列存储在记录介质中,记录符只有两种不同的物理状态,例如只读光盘中交替变化的坑岸形貌。多阶光存储是读出信号呈现多阶特性,或者直接采用多阶记录介质。多阶光存储分为信号多阶光存储和介质多阶光存储。而对于高清晰度的光存储技术,随着高清晰度电视系统的出现及使用,更高画面质量和音质节目的出现意味着需要更大容量和更高性价比的物理载体。国内外相继推出了各种高清晰度光盘技术方案,如采用红光技术的EVD、NVD、FVD和采用蓝光技术的BD、HD DVD、CBHD。如红光技术中的EVD技术,是我国企业联合研发的基于红光技术的光存储技术。代表企业为北京阜国数字技术有限公司(开发EVD主体系统)、今典环球公司(负责EVD片源的供应)、新科电子公司(最先推出EVD影碟机的厂商)。EVD的主要特点是:在不改变DVD物理格式的前提下,使用部分新的音视频编码技术,如在视频

部分EVD可使用MPEG--2、H.264、WMV一9、A VS等,在音频方面使用EVD独有的EAC音频编码技术。而蓝光技术中的HD DVD也采用蓝紫光技术,盘片容量为单面单层1 5 GB、双层30 GB,双面单层30 GB、双层60 GB。HD DVD采用MPEG-4、H.264、WMV 一9和MPEG-2视频编码,音频采用Dolby Digital Plus、DTS、Dolby Digital和MPEG Audio 等有损编码和LPCM、MLP和DTS HD等无损编码。HD DVD兼容现有DVD,生产成本也较低。

四.激光技术

对于激光技术的发展前景,最近比较热的是3D打印技术和光刻机。

3D打印技术分为很多种,主要有:

以高分子聚合反应为基本原理的:激光立体印刷术(Stereolithography,SLA,有著名的Objet(已和Stratasys合并)和FormLabs为代表), 高分子打印技术(Polymer Printing), 高分子喷射技术(Polymer Jetting), 数字化光照加工技术(Digital Lighting Processing), 微型立体印刷术(Micro Stereolithography)。其中SLA全称Stereolithography(立体印刷术)。它用激光选择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬,从而造型。SLA有两大类,一种是Objet为代表的,从下到上打印的。另一种是FormLabs为代表的,从上往下打印的。

以烧结和熔化为基本原理:选择性激光烧结技术(Selective Laser Sintering,SLS,3D 打印行业龙头老大3D System的看家本领), 选择性激光熔化技术(Selective Laser Melting, SLM), 电子束熔化技术(Electron Beam Melting,EBM)。而其中SLS全称Selective Laser Sintering(选择性激光烧结)。和SLA类似,SLS使用激光。和SLA不同的是,SLS用的不是液态的光敏树脂,而是粉末。激光的能量让粉末产生高温和相邻的粉末发生烧结反应连接在一起

以粉末-粘合剂为基本原理:三维打印技术(Three Dimensional Printing, 3DP,MIT在90年发明的,Zcorp(已被3D Systems收购)、EOS和voxeljet是杰出代表),而这种技术是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机则出现在上世纪90年代中期,即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。

目前最先进的光刻技术采用的是浸入式光刻技术,浸入式光刻的原型实验在上世纪90年代开始陆续出现。1999年,IBM的Hoffnagle使用257nm干涉系统制作出周期为89nm的密集图形。当时使用的浸入液是环辛烷。但因为当时对浸入液的充入、镜头的沾污、光刻胶的稳定性和气泡的伤害等关键问题缺乏了解,人们并未对浸入式光刻展开深入的研究。2002年以前,业界普遍认为193nm光刻无法延伸到65nm技术节点,而157nm将成为主流技术。然而,157nm光刻技术遭遇到了来自光刻机透镜的巨大挑战。这是由于绝大多数材料会强烈地吸收157nm的光波,只有CaF2勉强可以使用。但研磨得到的CaF2镜头缺陷率和像差很难控制,并且价格相当昂贵。雪上加霜的是它的使用寿命也极短,频繁更换镜头让芯片制造业无法容忍。正当众多研究者在157nm浸入式光刻面前踌躇不前时,时任TSMC资深处长的林本坚提出了193nm浸入式光刻的概念。在157nm波长下水是不透明的液体,但是对于193nm的波长则是几乎完全透明的。并且水在193nm的折射率高达1.44,而可见光只有1.33!如果把水这样一种相当理想的浸入液,配合已经十分成熟的193nm光刻设备,那么设备厂商只需做较小的改进,重点解决与水浸入有关的问题,193nm水浸式光刻机就近在咫尺了。同时,193nm光波在水中的等效波长缩短为134nm,足可超越157nm的极限。193nm浸入式光刻的研究随即成为光刻界追逐的焦点。在晶圆代工领域,浸入式光刻应用在45nm量产

已成为普遍共识。至于45nm以下的32nm或22nm技术节点,采用何种光刻技术却面临业界看法的分歧。现在可以预见的三条路径是:通过采用折射率更高的浸入液、光刻胶以及光学材料进一步提高数值孔径,进而满足更高的分辨率需求;在维持现有浸入式光刻技术的前提下,依靠双重曝光或双重成像技术满足更高的分辨率需求;极紫外光刻技术(EUV)。根据ITRS预测,随着合适的光刻胶和掩膜版技术的发展,193nm浸入式光刻配合双重图形极有希望成为32nm节点的主流工艺。不过双重图形技术还存在套刻精度以及由一次光刻变为两次光刻所引起的生产效率下降等问题。虽然这些双重曝光步骤只可能用于最关键的器件层,但无论如何,生产能力下降始终是芯片制造商无法泰然处之的问题。至于更小的技术节点,EUV的采用在目前看来也许是大势所趋。

五.太阳能电池

太阳能电池一向为人所诟病的是光电转化效率,实验室所研发的硅基太阳能电池中,单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.6%,CdTe薄膜电池效率达16.7%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%,而我们熟知的晶硅电池分为单晶和多晶,区别在于所用硅片。单晶硅片由多晶硅原料经拉晶炉拉成单晶棒后再切片制成,多晶硅片是由多晶硅料经铸锭炉铸成多晶硅锭后再切片制成。由于多晶硅电池的制作工艺与单晶硅电池差不多。但就转换率看,目前单晶硅电池转换率普遍在16%~18%,多晶硅电池普遍转换率在15%~16%。从制作成本比较,多晶硅电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,得到了大量发展。因此多晶硅电池占到晶硅电池量的2/3,占太阳能电池市场份额55%以上。但是,多晶硅虽然成本占据优势,除了上述转换率低于单晶硅外,其使用寿命也比单晶硅太阳能电池短。而目前研发的转化效率较高的电池主要有:

1.博世太阳能(阿恩施塔特,德国)和哈梅林太阳能研究所(ISFH,Emmerthal,德国)已经使用离子注入指叉背结背接触(IBC)技术,产生出了2

2.1%的高效晶体硅(C-Si)的太阳能光伏(PV)电池。这是一个博世SE和ISFH的IBC技术的联合开发计划。正方形的156毫米太能能板子上的光伏电池已达到5.32瓦峰值输出,创造了单晶硅光伏电池的记录,组织预计使用该技术将实现更高的电池输出。

2.中电光伏(CSUN)日前宣布其单晶太阳能电池转换率再创纪录,达20.26%。中电光伏称其新款破纪录电池是对公司前几代电池产品--Waratah和QSAR--的结合与突破。通过在传统硅片上使用新结构设计,中电光伏获得了在中国光伏企业内引领转换率水平的ISE认证。

3.晶澳太阳能8月宣布公司旗下“博秀”P-型单晶太阳能电池转换效率已突破20%。而此前不久,公司多晶硅太阳能电池效率也已达到业界领先的18.3%。至此,晶澳太阳能旗下单多晶电池转换效率均已超过光伏“国八条”里规定的20%及18%的准入门槛,可谓是意义重大。

六.其他

此外,光电技术的发展前景还有许多,比如内窥镜定位系统、光学计算机等,其中光学计算机的研发能够使计算机集成度更高、运算速度更快,科学家估计,到本世纪末,光学计算机可能导致开发出以光为基础的超级计算机,它的运算速度将比现有计算机快1万倍。可以预见,这又将带来计算机领域的革命。

光电技术的飞速发展给人类的生活带来了极大的变革,在可见的未来,这种变革还将继续下去,科学技术发展之迅速一向是超过大多数人类的预期的,未来肯定还会出现我们所难以展望的技术革新,给我们的生活带来更大的变化。

大数据技术进展与发展趋势

大数据技术进展与发展趋势 在大数据时代,人们迫切希望在由普通机器组成的大规模集群上实现高性能的以机器学习算法为核心的数据分析,为实际业务提供服务和指导,进而实现数据的最终变现。与传统的在线联机分析处理OLAP不同,对大数据的深度分析主要基于大规模的机器学习技术,一般而言,机器学习模型的训练过程可以归结为最优化定义于大规模训练数据上的目标函数并且通过一个循环迭代的算法实现,如图4所示。因而与传统的OLAP相比较,基于机器学习的大数据分析具有自己独特的特点[24]。图4 基于机器学习的大数据分析算法目标函数和迭代优化过程(1)迭代性:由于用于优化问题通常没有闭式解,因而对模型参数确定并非一次能够完成,需要循环迭代多次逐步逼近最优值点。(2)容错性:机器学习的算法设计和模型评价容忍非最优值点的存在,同时多次迭代的特性也允许在循环的过程中产生一些错误,模型的最终收敛不受影响。(3)参数收敛的非均匀性:模型中一些参数经过少数几轮迭代后便不再改变,而有些参数则需要很长时间才能达到收敛。这些特点决定了理想的大数据分析系统的设计和其他计算系统的设计有很大不同,直接应用传统的分布式计算系统应用于大数据分析,很大比例的资源都浪费在通信、等待、协调等非有效的计算上。传统的分布式

计算框架MPI(message passing interface,信息传递接口)[25]虽然编程接口灵活功能强大,但由于编程接口复杂且对容错性支持不高,无法支撑在大规模数据上的复杂操作,研究人员转而开发了一系列接口简单容错性强的分布式计算框架服务于大数据分析算法,以MapReduce[7]、Spark[8]和参数服务器ParameterServer[26]等为代表。分布式计算框架MapReduce[7]将对数据的处理归结为Map和Reduce两大类操作,从而简化了编程接口并且提高了系统的容错性。但是MapReduce受制于过于简化的数据操作抽象,而且不支持循环迭代,因而对复杂的机器学习算法支持较差,基于MapReduce的分布式机器学习库Mahout需要将迭代运算分解为多个连续的Map 和Reduce 操作,通过读写HDFS文件方式将上一轮次循环的运算结果传入下一轮完成数据交换。在此过程中,大量的训练时间被用于磁盘的读写操作,训练效率非常低效。为了解决MapReduce上述问题,Spark[8] 基于RDD 定义了包括Map 和Reduce在内的更加丰富的数据操作接口。不同于MapReduce 的是Job 中间输出和结果可以保存在内存中,从而不再需要读写HDFS,这些特性使得Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的大数据分析算法。基于Spark实现的机器学习算法库MLLIB 已经显示出了其相对于Mahout 的优势,在实际应用系统中得到了广泛的使用。近年来,随着待分析数据规模的迅速扩

浅谈真空泵当前发展的趋势

一览泵阀英才网记者菲菲报道水环真空泵和水环压缩机是应用相当广泛的通用设备。紧紧跟随中国真空泵行业技术发展的潮流,准确把握真空泵技术的发展趋势是中国真空泵企业成长的基础。真空泵技术的发展一如其他产业的发展一样,是由市场需求的推动取得的。当今二十一世纪,以环保、电子等领域高科技发展及世界可持续发展为主所产生的巨大需求的背景下,对于包括泵行业在内的许多行业或领域都带来了技术的变革和飞速发展。 真空泵技术进展趋势技术发展的原动力在于市场的需求。由于真空技术领域的扩展和迅速成长的高新技术,国内真空泵市场对真空泵的技术水平提出了更高的要求。真空泵的生产企业必须通过技术创新和产品结构的调整两个途径来保住原有市场,进而继续扩大市场占有率。 (1)提高真空泵的可靠性,降低振动、噪声,注重真空泵的综合水平。过去的若干年,生产厂注重真空泵的主要性能指标,比如,极限压力、抽速等,而忽视真空泵的综合性能。而现在,产品的可靠性、性能的稳定性以及对环境不造成污染逐渐成为用户购买产品时考虑的主要因素。对于旋片泵、罗茨泵、滑阀泵等而言要将成熟的可靠性设计理念运用到真空泵的设计中,在可靠性设计、可靠性实验等方面下工夫,以大幅度提高真空泵的可靠性、稳定性和寿命,保证真空泵能够在各种工况下长期可靠的运行。同时通过采用新技术、新材料、新工艺、新结构来降低振动、噪声,解决泵的喷油、漏油问题,还用户一个清洁环保的工作环境。 (2)真空泵向个性化、多样化发展。企业面对的永远是变化的市场,而我们的真空泵产品却千篇一律的雷同。产品和市场的不衔接,使我们丢掉了许多机一览泵阀英才网用心专注、服务专业

会。真空泵的下一步发展应该面向个性化和多样化。所谓个性化和多样化就是针对不同用户的不同需求,设计针对某一用户的特定场合的产品,使产品在这一场合应用,其特性的发挥恰倒好处 (3)尽快形成分子泵和干泵的规模生产。真空泵根据预测,到2010年我国将成为世界上第二大半导体集成电路市场,总需求量约1000亿块,达到1000亿美元以上的总金额,需要建30多条大生产线才能满足需求。30条生产线所需干式真空泵大约15000台,是目前我国真空泵年产量的1/10左右。 国内目前真空获得设备仍然以传统的真空泵为主,主要为旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵、蒸汽流泵、水环真空泵等,且全部用于传统产业,我国生产的真空泵用于电子信息产业不足1%,与日本、欧美等国相比差距巨大。我国干式真空泵的生产处于刚刚起步阶段,在全国200多家生产真空泵的企业中,能够生产干式真空泵的企业不足10家,年产量不足1000台。没有形成批量生产 国内生产的干泵绝大多数用于实验室及化学、医药等领域,用于半导体行业的很少。国内飞速发展的电子信息产业没有有效的刺激国内干式真空泵发展,而却成为国际上真空工业发达国家的扩张之地。 国内建成的半导体集成电路生产线,几乎所有的干式真空泵(包括其它真空设备)均为进口,主要来自英国、日本、德国、美国等。国内生产的干式真空泵进入该领域十分艰难,使得干式真空泵这个未来真空获得设备的主导产品在我国处于十分困难的境地。造成此状况的主要原因为干式真空泵在我国的起步较晚,刚一起步即面临国外已经发展成熟的产品大量进入我国市场,国内产品除一览泵阀英才网用心专注、服务专业

大数据核心技术培训

大数据核心技术培训 你学或者不学,大数据依旧在发展;你从事或者不从事,大数据的前景你都应该了解。时代的前进方向,未来的领先技术,作为时代的年轻人,你不知道就真的会被社会所淘汰的。大数据的发展前景怎么样?未来大数据的发展趋势如何? 近年来,科技的快速发展推动了企业在数据生成、储存等多方面的需求增长。所以在企业爆炸式的大数据时代下,剧增了原有数据存的储存压力,所以大数据人才需求量将会与日俱增。所以大数据在未来就业前景一定非常广阔,在此千锋教育带大家了解大数据的发展趋势。 数据分析成为大数据技术的核心 大数据的价值体现在对大规模数据集合的智能处理方面,进而在大规模的数据中获取有用的信息。要想逐步实现这个功能,就必须对数据进行分析和挖掘。而数据的采集、存储、和管理都是数据分析步骤的基础,通过进行数据分析得到的结果,将应用于大数据相关的各个领域。 云数据分析平台将更加完善 近几年来,云计算技术发展迅猛,与此相应的应用范围也越来越宽。云计算的发展为大数据技术的发展提供了一定的数据处理平台和技术支持。云计算为大

数据提供了分布式的计算方法、可以弹性扩展、相对便宜的存储空间和计算资源,这些都是大数据技术发展中十分重要的组成部分。随着云计算技术的不断发展和完善,发展平台的日趋成熟,大数据技术自身将会得到快速提升,数据处理水平也会得到显著提升。 开源软件的发展成为推动大数据发展的新动力 开源软件是在大数据技术发展的过程中不断研发出来的。这些开源软件对各个领域的发展、人们的日常生活具有十分重要的作用。开源软件的发展可以适当的促进商业软件的发展,以此作为推动力,从而更好地服务于应用程序开发工具、应用、服务等各个不同的领域。 由于大数据行业快速发展,人才需求急剧增加。目前,据某招聘网站平台数据,目前大数据人才的供给量远远低于行业人才需求。所以大数据培训应运而生,作为连接人才与企业的窗口,千锋大数据培训成为了为企业提供大数据人才强而有力的保障。 千锋大数据培训讲师经过多年的培训经验,结合学员的学习曲线,设计合理的项目进阶课程,让学员逐渐掌握做项目的方法方式,培训真正的项目经验。不

真空感应熔炼技术的发展及趋势

真空感应熔炼技术的发展及趋势 随着现代工业技术的迅猛发展,人们对机械零件的使用要求越来越高,愈加严苛的使用环境对金属材料的耐高温,耐磨,抗疲劳等性能提出了更高的要求。对于某些特定的金属或合金材料,无论是前期研发试验还是后期的大批量生产投入使用,研究或得到高性能的金属合金材料都需要金属熔炼设备,表面热处理设备等的支持。在众多的特种加热或熔炼方法中,感应加热技术用于熔炼制备金属材料或在一定工艺中对材料进行烧结,热处理等,都起到了至关重要的作用。 1、真空感应熔炼技术 1.1、原理 感应加热技术通常是指真空条件下,通过电磁感应原理使感磁性较好的材料获得感应电流,达到加热的目的一种技术。电流以一定频率通过环绕在金属材料周围的电磁线圈,变化的电流产生感应磁场,并使得金属内部产生感应电流,并产生大量的热量,用来加热材料。当热量相对较低时可用于真空感应热处理等工艺,当热量较高时,产生的热量足以熔化金属,用来制备金属或合金材料。 1.2、应用 1.2.1、真空感应熔炼 真空感应熔炼技术是目前对金属材料加热效率最高、速度最快,低耗节能环保型的感应加热技术。该技术主要在感应熔炼炉等设备上实现,应用范围十分广泛。固态的金属原材料放入由线圈缠绕的坩埚中,当电流流经感应线圈时,产生感应电动势并使金属炉料内部产生涡流,电流发热量大于金属炉料散热量的速度时,随着热量越积越多,到达一定程度时,金属由固态熔化为液态,达到冶炼金属的目的。在此过程中,由于整个过程发生在真空环境下,因此,有利于金属内部气体杂质的祛除,得到的金属合金材料更加纯粹。同时冶炼过程中,通过真空环境以及感应加热的控制,可以调整熔炼温度并及时补充合金金属,达到精炼的目的。在熔化过程中,因为感应熔炼技术的特点,液态的金属材料在坩埚内部由于受到电磁力的相互作用,可以自动实现搅拌,使成分更加均匀,这也是感应熔炼技术的一大优势。 与传统的冶炼相比,真空感应熔炼节能,环保,工人作业环境好,劳动强度小,具有很大优势。利用感应熔炼技术,最终浇注的合金材料杂质更少,添加的合金比例更加合适,能够更加符合工艺对材料各性能的要求。 真空感应熔炼技术目前已经得到大规模的使用,从用于试验研究的几千克感应炉到用于实际生产的几十吨容量的大型感应炉,由于其操作工艺简单,熔化升温快熔炼过程容易控制,所冶炼金属成分均匀等优点,具有很大的应用前景,近些年得到了快速的发展。 1.2.2、真空感应烧结 真空烧结是指在真空度为(10~10-3Pa)的环境下将金属、合金或金属化合物粉末在低于熔点的温度下烧结成金属制品和金属坯。真空条件下烧结,不存在金属与气体间的反应,也没有吸附气体影响,不仅致密化效果好,而且可以起到净化和还原作用,降低烧结温度,和常温烧结比可降低100℃~150℃,节省能耗,提高烧结炉寿命和获得高质量产品。 对于某些物料需要通过受热借助原子迁移实现颗粒间的结合,而感应烧结技术在此过程中则起到了对其的加热作用。真空感应烧结的优点在于,真空条件下有助于减少气氛中的有害物质(水蒸气,氧气,氮气等其他杂质),避免出现脱碳,渗氮,渗碳,还原,氧化等一系列反应。过程中降低孔隙内的气体量,减少气体分子的化学反应,同时在物料出现液相之前排除其表面的氧化膜,从而在材料熔化互相结合的时候使材料结合更致密,提高其耐磨性及强度。另外真空感应烧结对降低产品成本也具有一定的效果。 由于真空环境下,气体含量处于相对很低的状态,因此可以忽略热量的对流和传导,热量主

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析:国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D,Virtools,WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下:Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件,Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash 动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.wendangku.net/doc/4c2580119.html, , https://www.wendangku.net/doc/4c2580119.html, 应用的画面:慕尼黑机场(电子商务)

论雷达技术的发展与应用及未来展望

论雷达技术的发展与应用及未来展望 摘要:雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置的装置。雷达的发展与使用过程,正是电子技术在军事中应用的缩影,而雷达的未来,更与电子技术息息相关。本文介绍了雷达的发展与应用的历史,重点介绍了相控阵雷达与激光孔径雷达两类雷达的原理与特点,并指出雷达的弱点及未来发展方向 关键词:雷达;发展;实战应用;种类;弱点;未来

雷达主要用于对远距离物体的方位、距离、高度做精确检测,可以说是现代军事电子技术的代表。随着不断的发展,雷达在战区的警戒、各种新式武器威力的发挥、协同作战的指挥中的地位愈发重要。 1雷达的发展与应用 雷达的基本工作原理是靠发射探测脉冲和接受被照射目标的回波发现目标。百年的时间里,随着新技术的发展和应用,雷达也在不断发展。 1.1雷达的发展史 下面是雷达出现前夜相关理论的一系列突破: 1842年多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。1864年马克斯威尔(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。 1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。 1897年汤普森(JJ Thompson)展开对真空管内阴极射线的研究。 这些与电磁波相关的科技是雷达的最基本理论。1904年克里斯蒂安?豪斯梅耶(Christian Hulsmeyer)宣称他的“电动镜”可以传输音频,并能够接受到运动物体的回应。可以说,就是这位德国人奠定了这项技术。然而,在一战期间,德国军官们所注意的是无线电通讯。接下来雷达的出现就显得顺理成章了。1933年,鲁道夫?昆德(Rudolf Kunhold)提出毫米波长可能可以探测出水面船只及飞船的位置。两年后,威廉?龙格(Wilhelm Runge)已经能够根据飞机自身所发出的信号计算出50公里以外的飞机位置所在,即使是在夜晚或者有雾的时候。 第二次世界大战中的不列颠战役成为雷达正式登场的舞台。法国的迅速陷落,使希特勒有理由相信只需通过空袭便能征服英国。在这一大规模的空战中,纳粹德国空军拥有的飞机数量远远超过了英国皇家空军——2670架对1475架。而英国在雷达方面有优势。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1938年,为保卫英格兰,用七部雷达组成"Chain Home"雷达网,雷达频率30兆赫。雷达网使德国轰炸机还没到达英吉利海峡即被发现,英国也因此取得了英伦空战的胜利。这场胜利也是第二次世界大战中较大的转折点之一。 之后四十年人们更加意识到雷达的重要作用,雷达也因此得到了不断发展,也分出了不同种类。本节余下部分将有选择地概括各个年代的重大进展。 1.1.1四十年代 四十年代初期(在二次大战期间),由于英国发明了谐振腔式磁控管,从而在先驱的VHF雷达发展的同时,产生了微波雷达发展的可能性。它开拓了发展L波段(23q厘米波长)和S波段(10厘米波长)大型地面对空搜索雷达和X波段(3厘米波长)小型机载雷达的美好前景。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。两年后美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。时至今日,雷达已成为各式飞机不可缺少的组成部分,是实施精确打击和自身防护的必要手段。 1.1.2五十年代 五十年代标志着雷达进入第二代。它在前两个十年发展的基础上扩展了工艺技术。雷达理论在此时也有了很大的进展。雷达理论的引入是雷达设计具有比以往更扎实的基础,使工程经验更具有信赖性。这个时期所发明的雷达理论概念如匹配滤波器、模糊函数、动目标显示理论已经被广大雷达工程师应用。 1.1.3六十年代 六十年代的标志是大型电控相控阵的出现以及六十年代后期开始的数字处理技术。相控阵雷达将在1.2.1中具体介绍。六十年代后期,数字技术的日益成熟引起了雷达信号处理的革命。

虚拟化技术展望

当代虚拟化技术和产品介绍 获得产品和技术 Bochs和QEMU: 是PC模拟器,允许如Windows或Linux运行在linux操作系统的用户空间。VMware: 是一个流行的全虚拟化解决方案, 能够虚拟无需修改的操作系统。 z/VM: 是一个最新的基于64位z/架构的虚拟机操作系统。 z/VM提供全虚拟化和支持大多的操作系统, 包括Linux。Xen: 是一个开源的半虚拟化解决方案, 需修改客户机的操作系统, 通过与hypervisor的协作能获得接近于原始系统的性能。 User-mode Linux: 是另外一个开源的半虚拟化解决方案。每一个客户操作系统是主机操作系统的一个标准进程。 coLinux, 或协作Linux: 是一个提供两个操作系统共同分享底层硬件的虚拟化解决方案。 Linux-Vserver: 是一个linux上的操作系统级的虚拟解决方案, 每一个客户服务器都被安全的隔离开来。 OpenVZ: 是一个操作系统级的虚拟化解决方案, 支持检查点和动态迁移。 Linux KVM: 是第一个整合到Linux主线内核的虚拟化技术。 Linux内核在载入一个内核可加载模块(kvm)后, 内核自身成为了一个Hypervisor程序, 如果有合适的硬件支持(Intel VT或AMD SVM处理器), 系统可运行未修改过的linux和windows客户机操作系统。 虚拟化技术的应用十分广泛。当前虚拟化技术主要关注于服务器的虚拟化, 或在单个主机上寄存多个独立的操作系统。本文首先介绍虚拟化技术的原理, 然后讨论多个虚拟化技术的实现方法。另外介绍一些其它的虚拟化技术, 比如Linux上操作系统级的虚拟化技术。 虚拟化把事物从一种形式改变为另一种形式。计算机的虚拟化使单个计算机看起来像多个计算机或完全不同的计算机。虚拟化技术也可以使多台计算机看起来像一台计算机。这叫做服务器聚合(server aggregation)或网格计算(grid computing)。 虚拟化技术的历史。虚拟化技术不是一个新的主题; 实际上, 它已有40年的历史。最早使用虚拟化技术的是IBM 7044计算机, 它是基于MIT(麻省理工学院)为IBM704计算机开发的分时系统CTSS(Compatible Time Sharing System), 和曼彻斯特大学的Atlas项目(世界最早的超级计算机之一), 首次使用了请求调页和系统管理程序调用。 硬件虚拟化 IBM早在1960年就认识到虚拟化技术的重要性, 于是开发了型号为Model 67的System/360主机。 Model 67主机通过虚拟机监视器(VMM, Virtual Machine Monitor)虚拟

超精密加工技术的发展与展望

精密与特种加工技术 结课论文 题目:超精密加工技术的发展与展望指导教师:沈浩 学院:机电工程学院 专业:机械工程 姓名:司皇腾 学号:152085201020

超精密加工技术的发展与展望 摘要:超精密加工是多种技术综合的一种加工技术,是获得高形状精度、表面精度和表面完整性的必要手段。根据当前国内外超精密加工技术的发展状况,对超精密切削、磨削、研磨以及超精密特种加工及复合加工技术进行综述,简单地对超精密加工的发展趋势进行预测。精密加工技术发展方向是:向高精度、高效率方向发展;向大型化、微型化方向发展;向加工检测一体化方向发展;机床向多功能模块化方向发展。本世纪的精密加工发展到超精密加工历程比较复杂且难度大,目前超精密加工日趋成熟,已形成系列,它包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨、超精密特种加工等。在不久的将来,精密加工也必将实现精密化、智能化、自动化、高效信息化、柔性化、集成化。创新思想及先进制造模式的提出也必将为精密与超精密技术发展提供策略。环保也是机械制造业发展的必然趋势。 关键词:加工精度;超精密加工技术;超精密特种加工;纳米技术;复合加工 【引言】 精密加工和超精密加工代表了加工精度发展的不同阶段,往往我们一提到超精密这个词,就会觉得它很神秘,但同任何复杂的高新技术一样,经过一段时间的熟悉和掌握,都会被大众所了解,也就不再是所谓的高科技了,超精密加工也是这样。实际上,如果拥有超精密的加工设备,并且在其它相关技术和工艺上能匹配,经过一段时间的实践之后,就能很好地掌握它,但这需要一个过程。超精密加工领域集成了很多IT、机械以及电气控制方面的技术,设备方面的操作和使用也非常复杂,所以,只有在对它有很深的理解之后才能把它用好。 通常按加工精度划分,可将机械加工分为一般加工、精密加工、超精密加工。在不同的历史阶段,不同的科学技术水平下,对超精密加工有不同的定义,由于生产技术的不断发展,划分的界限不断变化。过去的超精密加工对今天来说可能已经是普通加工了,所以对其划分的界限是相对的,而且在具体数值上至今没有确切的界限。现阶段通常把被加工零件的尺寸精度和形位精度达到零点几微米,表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术称为超精密加工技术[1],也可以理解为超精密加工就是在超精密机床设备上,利用零件与刀具之间产生的具有严格约束的相对运动,对材料进行微量切削,以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程,其精度从微米到亚微米,乃至纳米。超精密加工技术是现代高技术战争的重要支撑技术,是现代高科技产业和科学技术的发展基础,是现代制造科学的发展方向[2]。 超精密加工技术综合应用了机械技术发展的新成果及现代光电技术、计算机技术、测量技术和传感技术等先进技术。同时,作为现代高科技的基础技术和重要组成部分,它推动着现代机械、光学、半导体、传感技术、电子、测量技术以及材料科学的发展进步。超精密加工在现代武器和一些尖端产品制造中具有举足轻重的地位,是其它一些加工方法无可替代的,它不仅可以应用于国防,而且可以广泛地应用于比较高端的民用产品中,是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志。 1、超精密加工技术的发展历史 精密超精密加工技术的起源从一定意义上可以上溯到原始社会:当原始人类学会了制作具有一定形状且锋利的石器工具时,可以认为出现了最原始的手工研

VR虚拟现实技术在教育领域前景展望

VR虚拟现实技术在教育领域前景展望 VR虚拟现实技术在教育领域前景展望 VR虚拟现实技术在教育领域的前景展望 VR虚拟现实技术能迅速火起来,是基于它突破了人们对三维空间在时间与地域上的感知限制,以及市场需求愿景的升级。此技术可广泛地应用到城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学 、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域,可提供切实可行的解决方案 ,从而降低成本与风险。作者蒋燕玲则看好VR虚拟现实技术在教育培训领域里的应用。众所周知,教育行业从最早单一枯燥的说教与图文教学,随后融入了视听媒体,再到后来计算机在教育中的普及应用后复合媒体的发展,但都未能突破二维图像的界限。 什么是VR虚拟现实技术?这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境,利用多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。简单地说,是以VR虚拟计算机技术为主,利用计算机一些特殊设备进行输入输出,来营造一个人体各感官都可感知如亲临其境的三维虚幻世界。 戴上VR眼镜,就可以进入虚拟现实的空间里,想去哪儿分秒间抵达,虚拟与现实只在一镜之间,这仿若科幻电影中才有的高科技,随着VR虚拟现实技术的崛起悄然间这种愿景将改变着我们的生活方式。每一次教育的变革都是由科技推动的,试想如果VR+教育会产生怎样的反应呢?下面作者就从三类教育现状进行分析。

1.学校 教育 有没有发现,游戏对学生有着特别的吸引力,而印在书本上的图文与课堂上多媒体的展示,相比而言,前者明显更能吸引学生的眼球与注意力,甚至长时间专注其中,而后者学习一会儿就渐显疲态,继而分心。因为前者生动形象不断变换的场景容易吸引学生尽情投入,比起单一的印在书本上枯燥的图文和空洞的说教,或是多媒体的展示中被要求被动观看强制性的学习,远远不如进入游戏角色与场景中游弋在虚拟的世界里,明显学生的专注力在虚拟情境中更持久。 试想学校教育遇上VR虚拟现实技术,是否会产生奇妙的反应呢?学生们戴上VR眼镜,仿若进入某个课程的虚拟场景的三维环境里,进行人、物、景的多重交互,即可重现历史场景或现实中肉眼无法观察到物体的多维展示。美国一个公司开发了教育类的VR虚拟产品,3D眼镜,一支电子笔与一台特制电脑就可以实现相当逼真的场景虚拟。如学生们坐在教室里,就可通过这些虚拟设备来访问历史古迹,电脑里虚拟的场景带学生亲临现场感知每个方位的场景,甚至与历史名人面对面站立领略其风采。 在学习化学时,分子原子的跃动,一些元素氧化的整个过程全部立体展示,学生只需摇摇头,晃动下身子,都可以达到近似现实的体验它们变换的效果,既形象直观,又规避了化学实验可能带来的危险,想起来就很新奇有趣。在做生物实验时,老师可以在虚拟场景中解剖动物,拆解动物身体内部构造,甚至可来回解析几次,学生也可以虚拟方式来完成解剖过程,这种沉浸式的学习方式是不是很真实过瘾,并可节约教育成本。甚至在教育条件欠发达地区,还可弥补上教学设备匮乏的短板。

浅析大数据的特点及未来发展趋势

浅析大数据的特点及未来发展趋势 摘要:随着二十一世纪的到来,人们已经进入了信息化的时代。计算机技术水平越来越先进,给人们的生活带来了极大的便利。在信息化的时代,人们每天接触的信息量成千上万。获取有用的数据,不仅可以有效缩短时间,而且可以满足具体需求。大数据技术正是适应现代社会的发展,从数据量巨大、结构复杂、类型众多的数据中,快速获取有价值的信息。因此本篇文章主要分析了大数据的特点,通过进一步探讨,并对其未来的发展趋势进行展望。 关键词:大数据;特点;发展趋势 大数据是继互联网、云计算技术后世界又一热议的信息技术,近几年来发展十分迅速。大数据技术的出现,给人们的生活带来了极大的便利。我们将生活中的东西数据化之后,就可以采用数据的格式对其进行存储、分析,从而获得更大的价值。 一、大数据技术的特点分析 1)开源软件得到广泛的应用 近几年来,大数据技术的应用范围越来越广泛。在信息化的时代,各个领域都趋向于智能化、科技化。大数据技术研发出来的分布式处理的软件框架Hadoop、用来进行挖掘和可视化的软件环境、非关系型数据库Hbase、MongoDb 和CounchDB等开源软件,在各行各业具有十分重要的意义。这些软件的研发,与大数据技术的发展是分不开的。 2)不断引进人工智能技术 大数据技术主要是从巨大的数据中获取有用的数据,进而进行数据的分析和处理。尤其是在信息化爆炸的时代,人们被无数的信息覆盖。大数据技术的发展显得十分迫切。实现对大数据的智能处理,提高数据处理水平,需要不断引进人工智能技术,大数据的管理、分析、可视化等等都是与人密切相关的。现如今,机器学习、数据挖掘、自然语言理解、模式识别等人工智能技术,已经完全渗透到了大数据的各个程序中,成为了其中的重要组成部分。 3)非结构化的数据处理技术越来越受重视 大数据技术包含多种多样的数据处理技术。非结构化的处理数据与传统的文本信息存在很大的不同,主要是指图片、文档、视频等数据形式。随着云计算技

航空航天器的发展与展望

航空航天器的发展与展望 摘要:在科学技术不够发达的古代,人类虽然对飞行梦寐以求,但始终只能将这种热情寄托在遥远的幻想中。几千年来中国、印度、希腊和埃及等文明古国流传着许许多多关于人类飞上天空的神话故事,如我国古代传说中的“嫦娥奔月”和西方神话中长有翅膀的天使们的各种故事。从古代开始,人类就通过自身的努力和开拓,制造也风筝和热气球等飞行工具,来追求伟大的以待梦想,这些简单的手工造制作便成就了飞器的雏形。无数的飞行先驱者不断努力尝试飞行,终于于1903年12月17日,莱特兄弟综研制的“飞行者”1号飞机首先试飞成功。此后几十年的光阴里,飞机从实验室走向了战场,正因在战场上的应用而使得其飞速发展;并而在后来中应用到民航中,而使其作用发扬光大。展望未来,航空器将会向实用型和智能型方向继续发展。 关键词:航天器航天技术应用发展史 Abstract : in science and technology is not developed in ancient times, although the dream of human flight, but always only the passion lies in the distant fantasy. For thousands of years in China, India, Greece and Egypt and other ancient civilizations circulate many about the human fly in the sky of fairy tales, such as the ancient Chinese legend of the" Moon" and Western mythology winged angel 's story. Since the ancient times, humans have through their own efforts and development, manufacturing and kite and balloon flight instruments, to the pursuit of great to dream, these simple hand-made production made the aircraft prototype. Numerous flight pioneers constantly try to fly, and finally in December 17, 1903, the Wright brothers fully developed "flight" aircraft 1 first successful test flight. After decades of time, aircraft from the laboratory to the battlefield, because on the battlefield and the rapid development of the application; and in later applied to civil aviation, and the role of carry forward. Looking to the future, the aircraft will be to the practical and intelligent direction of continued development. 引言 远古时代那些关于航空航天的神话,深刻影响着人类的生活和思想。这些迷人的故事,激发着一代又一代人创造飞行器的兴趣,并不断激励着人类进行着各种飞行冒险和科学实践。在古人幻想飞上天空的几种方法——借天神的帮助、飞禽鸟兽运载、自己身上绑上翅膀和依靠“会飞的车子”中,最终人类还是依赖于自己的聪明才智和不懈的实践,发明了“会飞的车子”,实现了飞天的梦想。这些“会飞的车子”,今天统称为飞行器。如今航空航天技术的发展与应用取得了巨大的科技成就,放眼未来航空航天的发展前景巨大,商业价值和科学价值都很高,航天技术的发展将领导人类迈向一个新的科技领域。 人类认识自然、改造自然、扩大活动范围经历了十分漫长的过程,从陆地到海洋,从地面到空中,从大气层内到宇宙空间,在探索宇宙中,人类的科学技术也在一次又一次飞跃。

主流虚拟化技术基础知识和发展趋势

一、背景知识 云计算平台需要有资源池为其提供能力输出,这种能力包括计算能力、存储能力和网络能力,为了将这些能力调度到其所需要的地方,云计算平台还需要对能力进行调度管理,这些能力均是由虚拟化资源池提供的。 云计算离不开底层的虚拟化技术支持。维基百科列举的虚拟化技术有超过60种,基于X86(CISC)体系的超过50种,也有基于RISC体系的,其中有4 种虚拟化技术是当前最为成熟而且应用最为广泛的,分别是:VMWARE的ESX、微软的Hyper-V、开源的XEN和KVM。云计算平台选用何种虚拟化技术将是云计算建设所要面临的问题,文章就4种主流虚拟化技术的架构层面进行了对比分析。 形成资源池计算能力的物理设备,大概有两种,一种是基于RISC的大/小型机,另一种是基于CISC的X86服务器。大/小型机通常意味着高性能、高可靠性和高价格,而X86服务器与之相比有些差距,但随着Inter和AMD等处理器厂商技术的不断发展,原本只在小型机上才有的技术已经出现在了X86处理器上,如64位技术、虚拟化技术、多核心技术等等,使得X86服务器在性能上突飞猛进。通过TPC组织在2011年3月份所公布的单机计算机性能排名中可以看出,4路32核的X86服务器性能已经位列前10名,更重要的是X86服务器的性价比相对小型机有约5倍的优势。因此,选择X86服务器作为云计算资源池,更能凸显出云计算的低成本优势。 由于单机计算机的处理能力越来越大,以单机资源为调度单位的颗粒度就太大了,因此需要有一种技术让资源的调度颗粒更细小,使资源得到更有效和充分

的利用,这就引入了虚拟化技术。当前虚拟化技术中主流和成熟的有4种:VMWARE的ESX、微软的Hyper-V、开源的XEN和KVM。 二、虚拟化架构分析 从虚拟化的实现方式来看,虚拟化架构主要有两种形式:宿主架构和裸金属架构。在宿主架构中的虚拟机作为主机操作系统的一个进程来调度和管理,裸金属架构下则不存在主机操作系统,它是以Hypervisor直接运行在物理硬件之上,即使是有类似主机操作系统的父分区或Domain 0,也是作为裸金属架构下的虚拟机存在的。宿主架构通常用于个人PC上的虚拟化,如WindowsVirtual PC,VMware Workstation,Virtual Box,Qemu等,而裸金属架构通常用于服务器的虚拟化,如文中提及的4种虚拟化技术。 2.1 ESX的虚拟化架构 VMWare (Virtual Machine ware)是一个“虚拟PC”软件公司。它的产品可以使你在一台机器上同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统。与“多启动”系统相比,VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能运行一个系统,在系统切换时需要重新启动机器。VMWare是真正“同时”运行,多个操作系统在主系统的平台上,就象标准Windows应用程序那样切换。而且每个操作系统你都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据,你甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网,极其方便。安装在VMware操作系统性能上比直接安装在硬盘上的系统低不少,因此,比较适合学习和测试。

大数据发展背景与研究现状

大数据发展背景与研究现状 (一)大数据时代的背景 随着计算机存储能力的提升和复杂算法的发展,近年来的数据量成指数型增长,这些趋势使科学技术发展也日新月异,商业模式发生了颠覆式变化。《分 MGI)发 “赢 技术使得在线购物的完成率提升了10%到15%。我国信息数据资源80%以上掌握在各级政府部门手里,但很多数据却与世隔绝“深藏闺中”,成为极大的浪费。2015年,国务院印发《促进大数据发展行动纲要》,明确要求“2018年底前建成国家政府数据统一开放平台”;今年5月,国务院办公厅又印发《政务信息系

统整合共享实施方案》,进一步推动政府数据向社会开放。1 大数据可以把人们从旧的价值观和发展观中解放出来,从全新的视角和角度理解世界的科技进步和复杂技术的涌现,变革人们关于工作、生活和思维的看法。大数据的应用十分广泛,通过对大规模数据的分析,利用数据整体性与涌现性、相关性与不确定性、多样性与非线性及并行性与实时性研究大数据在 。2012年Gartner认为,不到两年时间大数据将成为新技术发展的热点,海量和多样化的信息资产使得大数据需要新的处理模式,才能为数据信息使用者提供有效的信息,使得企业洞察危险的能力增强,流程得以优化,决策更加准确。Victor 在其最新着作《大数据时代——生活、工作与思维的大变革》中指出,大数据 1人民网 26个好用大数据的秘诀

时代要想得到有价值的信息,要从总体而不是少量的数据样本分析与实务相关的所有数据。更加注重数据之间的相关关系,乐于加收纷繁复杂的数据,而不再探求难以捉摸的因果关系和追求数据的精确性。欧盟在其公布的《数字议程》中指出公共数据的市场价值约有320亿欧元,公共数据的开放和再利用可以产生新的商业和工作机会。开放行、公共数据,增加政府的开放和透明度可以给 年9 展的进程。2017年8月30日,国家旅游局、银联商务股份有限公司和中国电信集团联合成立“旅游消费但是数据联合实验室”,并发布了首份研究成果《2017年上半年中国旅游消费大数据报告》。三方在各自的领域有深耕多年的技术、大数据能力、市场资源和经验,通过签署站多合作,可以实现资源共享,优势互 3国家十三五规划纲要

纳米材料发展与展望

纳米材料综述 摘要:随着纳米科技的发展,纳米制备技术已日渐成熟,纳米材料的广泛应用使它逐渐走进了我们日常生活的各个方面。本文简明地阐述了纳米材料特殊的化学、物理特性以及基于这些特性的具体应用实例和对纳米科技发展前景的展望。 关键词:纳米材料;特性;制备;应用;发展前景; 1 引言 自从1984年德国科学家Gleiter等人首次用惰性气体凝聚法成功地制备了铁纳米材料,并以它作为结构单元制成纳米块体材料以来[1],纳米材料由于具有明显不同于体材料和单个分子的独特性质:小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应等,而且在电子学、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要价值[2],它引起了世界各国科学工作者的浓厚兴趣,以及各国政府的广泛关注,这使得近二十多年来,纳米材料的制备,性能和应用等各方面的研究都取得了丰硕的成果。然而对纳米材料的研究工作还远远没有结束,在上述三个方面依然有十分广阔的未知领域,吸引着更多的科研人员为之努力奋斗[3]。 2 纳米材料的特性 纳米材料是,指的是具有纳米量级(1-100nm)的晶态或非晶态超微粒构成的固体物质。由于它的尺寸小、比表面大、及量子尺寸效应,它具有常规粗晶材料不具备的特殊性能。 2.1 小体积效应 小体积效应(Small size effect)——由于相关的效应发生在超细微的纳米颗粒上,因此 也常被简单地称为小尺寸效应。当纳米材料的颗粒尺寸与光波波长、德布罗意波长以及 超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将 被改变。无论是否是非晶态的纳米颗粒,其颗粒表面层附近的原子密度减小,结果是导 致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现出与普通非纳米材料不同的新的效应。这些效 应包括光吸收显著增加,并产生吸收峰的等离子共振频移;磁有序态向磁无序态的转变; 超导相向正常相的转变;声子谱发生改变[4]。 纳米粒子的这些小尺寸效应应具有非常广泛的实用意义。例如,当Fe-Co合金等这样 一些强磁性材料的颗粒尺寸为纳米尺度时,即单磁畴临界尺寸时,具有非常高的矫顽力, 可制成磁性信用卡、磁性钥匙、磁性车票等,还可以制成磁性液体,用于电声器件、阻 尼器件、旋转密封、润滑、选矿等;在粉末冶金工业中,金属纳米颗粒的熔点可远低于 块状金属。又例如块状金的熔点为1100℃,而2nm的金颗粒熔点为330℃。还有可以利用 小尺寸效应控制材料对电磁波吸收边的位移,制造具有待定频宽的微波吸收纳米材料,

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势的技术报告 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在 VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比 VRML1.0增加了近 30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JAVA、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下: Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件, Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D 等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.wendangku.net/doc/4c2580119.html, , https://www.wendangku.net/doc/4c2580119.html,

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