对象关系映射技术的发展与应用-1

对象关系映射技术的发展与应用-1
对象关系映射技术的发展与应用-1

对象关系映射技术的发展与应用

摘要:首先本文基于J2EE体系结构介绍在开发中使用编程语言与数据库进行数据交互的三种方式:使用SQL/JDBC在业务中的硬编码、使用SQL/JDBC在单独的数据类中的硬编码和对象关系映射模式(ORM模式)。其次,介绍使用面向对象编程语言的一种设计模式用于实现对象关系映射技术——DAO设计模式和实现对象关系映射模式设计标准的四个级别。最后,介绍对象关系映射模式的一种实现框架——Hibernate以及它的核心接口和设计原则另外结合DAO设计模式和Hibernate框架建立数据持久层模型以及实现过程流程图。

关键词:JA V A;ORM;DAO;Hibernate

Development and application of object-relational

mapping technology

Yaoding Wang

Abstract:Based on J2EE architecture first introduced the use of programming languages and database data interaction in development of three ways: using SQL / JDBC hard-coded in the business, using SQL / JDBC hardcoded and object-relational data in a separate class mapping modes (ORM mode). Secondly, the use of object-oriented programming language is a design pattern for implementing object-relational mapping technology --DAO design patterns and realization of the four-level object-relational mapping pattern design standards. Finally, an implementation framework --Hibernate object-relational mapping modes and interfaces as well as its core design principles combined with DAO design patterns and additional Hibernate data persistence layer framework for establishing a process flow diagram and model implementation.

Key words:JA V A;ORM;DAO;Hibernate

前言:面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的,而关系数据库则是从数学理论发展而来的,两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。

1、J2EE的三层架构

J2EE的三层结构[1,2]是指表示层(Presentation),业务逻辑层(Businesss Login)以及基础架构层(Infrastruelure)。但是在实际项目中,往往会对三层体系结构做一些扩展为五层体系,即表示层(Presentation)、控制/中介层(Controller/Mediator)、领域层(Domain)、数据持久层(Data Persistence)和数据源层(Data Source)。五层体系实际上实在三层架构的中层增加了两个中间层。控制/中介层位于表示层和领域层之间,数据持久层位于领域层和基础架构层之间,体系结构如图1所示:

遵从J2EE的N层体系结构[3]的应用程序会因为减少了内部的耦合而提高其健壮性。如图1所示,如果用户接口层要获得信息,必须与业务层的对象交互,然后在通过业务层对象从持久层获得存储在持久机制中的对象。J2EE体系结构的一个重要特点是就是通过禁止用户层与持久结构解耦。通过将程序的业务逻辑封装到业务类中而不是用户接口

类中,可以在多处使用这些业务逻辑,从而提高应用程序的复用性。所以,合理设计持久层是一个至关重要的问题。

图1 J2EE的N层体系结构图

2、数据持久层的集中解决方案

2.1 使用SQL/JDBC在开发中的硬编码

使用SQL/JDBC[4]在开发中硬编码数据流示意图如图2所示,这种模式实际上是在开发语言中直接编写SQL语句对数据库[5]进行操作,这种模式的好处是写代码效率很高,对于小型应用程序或者原型是可行的。缺点是直接耦合了的业务类与关系数据库结构,这意味着任何一个小的改变(例如对某一列重命名或者移植到另外一种数据库)都导致源代码级的修改,使代码难于维护和扩展。

图2 SQL/JDBC对数据库的操作

2.2使用SQL/JDBC 在单独的数据类中硬编码。

用SQL/JDBC在单独的数据类中硬编码数据流示意如图3所示,在这种方法中,业务类的SQL/JDBC语句被封装在一个或者多个“数据类”中。这使得业务类不用直接跟数据库进行交互,但是在对数据进行改动后,仍然需要修改和重新编译数据类。这种方法也只适合原型或者小型(少于40或者50个业务类)的系统。

图3 抽象数据类对应的业务类

2.3对象关系映射模式(ORM模式)

对象关系映射模式[6](ORM模式)是Java应用中的对象到关系数据中的表的自动和透明的持久化,使用元数据描述了对象与数据库间的映射。本质上,ORM是将数据从一种表示(双向)装换为另一种。将对象映射到某种持久机制(在这里是关系数据库)并且对关系数据结构的简单改动并不影响面向对象代码的健壮的持久层。

这种方法的优点是应用程序开发者不需要了解关系数据库结构,甚至不需要知道对象是保存在关系数据库中。同时,这种方法支持大规模的针对关键业务的应用程序。

3、DAO和对象关系映射设计模型

设计模式这一概念源于建筑学领域, 目的是为重复出现的问题提供一种最佳解决方案。在软件开发领域, 设计模式表现为一组精心安排的通用的类和对象, 再经过定制和实现就可用来解决特定上下文中的问题。

3.1 DAO设计模式

DAO(Data Access Object)模式称为数据访问对象模式。通常应用于数据库操作的业务逻辑代码中。该模式的本质是向外部提供一个访问数据源的统一接口, 对外隐藏操作数据源的实现细节。这是因为在实际的应用过程中, 应用程序所面对的数据源往往是多种多样的。不同数据源的连接方式、数据访问方式会有明显的差异。这就导致了需要访问数据源的组件的代码实现方式与数据源的类型有着密切的关系。组件和数据源之间的这种紧耦合关系也就导致了整个应用系统难以在不同数据源之间进行迁移。使用DAO 模式后, 即使系统需要进行数据源的迁移, 也只需在DAO模式内部进行数据源访问代码的修改, 而不会涉及上层调用代码, 这样就提高了软件的可维护性。

图4 DAO模式类图

在图4所示的DAO模式类图中, Business Object代表的是一个需用访问数据源的业务对象, 这个对象可以由EJB或JavaBean组件来实现。业务对象使用DAO模式来访问数据源。DataAccessObject包括接口和接口的实现类。接口中定义要访问数据源的抽象方法, 实现类中应用一种具体的数据源访问API来实现抽象方法。Transfer Object 类代表了一个数据传输对象, 它负责在数据源和业务对象之间进行数据的封装和传输, 一般使用DTO(Data Transfer Object)模式实现

3.2 对象关系映射ORM(Object Relationship Mapping)设计模式

数据持久性之所以难以处理,是因为J2EE面向对象设计中使用的对象范例和关系数据库使用的关系范例这两种“文化”不匹配。对象范例基于软件工程的一些原理,例如耦合、聚合和封装:而关系范例则基于数学原理,特别是集合论的原理。两种不同的理论基础导致各自有不同的优缺点。对象范例侧重于从包含数据和行为的对象中构建应用程序,而关系范例则主要针对数据的存储。当为访问而寻找一种何时的方法时,这种“文化不匹配”的问题就成了主要的矛盾:使用对象范例,通过他们的关系来访问对象,而使用关系范例,则通过复制数据来连接表中的行。

虽然两种范例进过努力可以结合,但这种基本“文化”的差异导致结合效果不理想。有人提出对象数据以希望解决这个问题,但是,关系数据库技术已经发展得相当成熟,占据了数据库市场的90%以上的份额,对象数据库的普及尚需时日。ORM的出现作为两个体系的借口或者过渡层,为数据持久层设计提供了良好的解决方案,并迅速得到业界的认可。

3.3 ORM实现的四个级别

ORM有四种不同级别的具体实现,这四个级别的特性决定了一个好的ORM实现工具的设计标准。

3.3.1纯关系

整个应用程序,包括用户接口,都是根据关系模型和基于SQL的关系操作进行设计的。如果低水平的代码重用是可以容忍的,不考虑它对大型系统的不足,这种方法对于简单的应用不失为一种优秀的解决方案。直接的SQL可以在每一方面进行微调,但是存在缺乏可移植性和可维护性,这些缺点在应用程序需要长期运行的时候是非常突出的,而且这种类型的应用经常大量的使用存储过程,将业务层的许多工作移动到数据库中。

3.3.2轻量对象映射

实体作为类来表示,而类又被手工的映射到关系表。手工编码的SQL/JDBC使用众所周知的设计模式对业务逻辑进行了隐藏。这种方法非常普遍,对于那些只有少量实体的应用或者(那些)使用普通的元数据-驱动的数据模型的应用来说是很成功的。

3.3.3中等对象映射

这种应用是根据对象模型设计。SQL在编译时使用代码生成工具生成,或者在运行时由框架代码生成。对象间的关联由持续性机制支持,并且查询可能使用面向对象的表

达式语言指定。对象被持续层缓存。很多的ORM产品和自制的持续层至少支持这一级别的功能。它非常适合于包含一些复杂事物的中等规模的应用,特别是当不同的数据库产品间的移植性非常重要时,这些应用通常不适用存储过程。

3.3.4完全的对象映射

完全的对象映射支持复杂的对象模型:组合、继承、多态和“可达的持续性”。持续层实现了透明的持续性;持续类不继承任何特定的基类或必须实现特定的接口。高效的存储策略(懒惰和急切存取)和缓存策略都对应用透明的实现了。这一级别的功能很难由自制的持续层达到——它相当于数月或数年的开发时间。许多商业的和开源的Java ORM工具已经到达了这一级别的品质。

完全的对象-关系/映射工具需要处理一个相当长的问题列表,而Hibernate[7]正是这样的一个工具。目前,Hibernate是一种开源的ORM实现,作为ORM最好的开源工具,得到了众多程序员的用户和支持。

4、Hibernate

4.1 Hibernate简介

Hibernate是一个优秀的开源代码的Java对象持久层轻量级封装框架,它既可以用来在Java应用程序中取代大部分JDBC代码,也可以整合到J2EE系统中作为持久层框架。

Hibernate是JDBC的轻量级的对象封装,它是一个独立的对象持久层框架,与App Server和EJB没有什么必然的联系。Hibernate可以用在任何JDBC可以使用的场合,例如Java应用程序的数据库访问代码,DAO接口的实现类,甚至可以是BMP里面的访问数据库的代码。从这个意义上来说,Hibernate和EJB不是一个范畴的东西,也不存在非此即彼的关系。Hibernate的兼容性于JDBC比密切关联的框架,所以Hibernate得兼容性与JDBC驱动和数据库都有一定的关系,但是和使用它的Java程序和App Server 没有任何关系,也不存在兼容性问题。Hibernate不能用来直接和Enitiy Bean作对比,只有放在整个J2EE项目的框架中才能比较。并且及时是放在软件整体框架中来看,Hibernate也是作为JDBC的替代者出现的,而不是Entity Bean的替代者出现的。

图5 Hibernate核心接口

4.2 Hibernate核心接口

利用Hibernate进行数据持久化操作, 至少会用到如图5所示的核心接口[8,9]。Configuration接口用来配置和引导Hibernate。Hibernate应用程序通过Configuration实例来指定对象-关系映射文件的位置与Hibernate的特定属性, 然后创建SessionFactory实例。SessionFactory基于工厂模式而建立, 它是产生Session实例的工厂类。SessionFactory在初始化过程中将从Hibernate的配置文件中读取对当前数据库所定义的所有映射文件, 并将它们编译后保存在内存中。为了节省系统资源, 在程序初始化的过程中只产生一个SessionFactory实例, 多个线程可以并发调用以实现SessionFactory实例的共享。Session接口是Hibernate进行持久化操作的基础, 相当于JDBC中的Connection对象所起的作用。Session提供了一系列的持久化操作方法, 例如save()、update()、delete()和find()等。Session还包含了一个针对持久化对象的一级缓存, 在遍历持久化对象或者根据持久化标识查找对象的时候将会使用到。Transaction接口实现对数据库中事务的控制, 它为用户提供了进行持久化操作的原子操作单元范围的设置功能。通过Transaction接口, 用户可以将多个持久化操作组合成一个原子操作, 使这些操作要么全部执行, 要么全部不执行。Query和Criteria接口是Hibernate的查询接口, 用于查询持久化对象, 以及控制执行查询的过程。

4.3 Hibernate数据持久化层设计原则与模型

4.3.1数据持久化层设计原则

数据持久化层的设计目标是为整个系统提供一个高层、统一、安全和并发的数据持久化机制。从目前JavaEE多层结构的可维护性和灵活性考虑, 完善的数据持久化层应该达到以下目标[10] :

(1)完成对各种数据进行持久化的编程工作, 并为系统业务逻辑层提供访问数据持久化层的接口。

(2)如果需要的话, 能够支持多种数据源平台。即数据存储方式的变化, 不会影响

持久层的实现。

(3)尽量减小数据库访问对整个应用产生的性能瓶颈。为了达到上述目标, 构建一个可扩展性强、可维护性高的数据持久化层, 本文结合DAO模式与Hibernate框架构建了一个数据持久化层模型。

4.3.2数据持久化层模型

由于Hibernate支持与几乎所有主流的关系型数据库之间的映射, 采用面向对象的查询语言-HQL来操作关系型数据库。在HQL语言中不会出现像SQL语法差别的情形, 因为Hibernate在配置文件中提供了与具体某一关系型数据库SQL“方言”转换的配置方法。通过这种配置, Hibernate会自动将HQL语言转化为具体关系型数据库所使用的SQL 语言。所以在数据存储采用关系型数据库的应用中, 可以在DAO实现类中封装HibernateAPI来完成与持久化类相关的业务逻辑操作。图6为本文所建立的数据持久化层模型。

图6数据持久化层模型

数据持久化层的业务流程为:业务逻辑模块调用DAOFactory, DAOFactory生成相应的DAO,DAO里通过HQL语句操作PO[11]。Hibernate把HQL转换为SQL, 通过O/R映射文件实现对关系型数据库的操作。

结语:ORM是基于关系数据库的面向对象数据持久层设计的一种良好的解决方案,它能为对象-关系数据库之间提供一个成功的企业级别的映射解决方案,尽最大可能弥补对象范例和关系范例之间的差异。Hibernate是比较流行的一种ORM的实现工具,实现了面向对象技术操作关系型数据库的目的,程序员无须关心“对象之间的关系如何在数据中存储”,只要按照最普通的方式使用对象,Hiberante会把各种关系处理好。

参考文献:

[1] 张红梅鱼滨.基于J2EE平台开发电子商务应用[J]. 计算机工程及应用,2003,24 (4):139-142.

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[3] 李小平, 肖岳峰, 宿元, 宋瀚涛, 姚永标.基于J2EE多层架构的Web开发框架研究, 计算机应用研究, 2008, 25(5):1430~1431

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[5] 萨师煊.数据库系统概论(第3版)[M].北京:高等教育出版社, 2003

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https://www.360docs.net/doc/f816802932.html,,2004-04-07.

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集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

光刻胶的发展及应用

Vo.l14,No.16精细与专用化学品第14卷第16期 F i n e and Specialty Che m ica ls2006年8月21日市场资讯 光刻胶的发展及应用 郑金红* (北京化学试剂研究所,北京100022) 摘 要:主要介绍了国内外光刻胶的发展历程及应用情况,分析了国内外光刻胶市场状况及未来走向,并在此基础上阐述了我国光刻胶今后的研发重点及未来的发展方向。 关键词:集成电路;光刻胶;感光剂 D evelop m ent T rends and M arket of Photoresist Z HENG J in hong (Be iji ng Instit u te o f Che m ica l R eagents,Be iji ng100022,Chi na) Abstrac t:The deve l op m ent course and app licati on o f photoresist i n Chi na and abroad we re i ntroduced.The m arket sta t us and head i ng d irec tion o f pho toresist in Ch i na and abroad w ere also analyzed.T he research f o cuses and deve l op m ent trends of pho t o res i st i n Ch i na w ere descri bed. K ey word s:i n teg ra ted c ircuit;photoresist;photosensiti zer 光刻胶(又称光致抗蚀剂)是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X射线等光源的照射或辐射,其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。主要用于集成电路和半导体分立器件的微细加工,同时在平板显示、LED、倒扣封装、磁头及精密传感器等制作过程中也有着广泛的应用。由于光刻胶具有光化学敏感性,可利用其进行光化学反应,将光刻胶涂覆半导体、导体和绝缘体上,经曝光、显影后留下的部分对底层起保护作用,然后采用蚀刻剂进行蚀刻就可将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工的衬底上。因此光刻胶是微细加工技术中的关键性化工材料。 现代微电子(集成电路)工业按照摩尔定律在不断发展,即集成电路(I C)的集成度每18个月翻一番;芯片的特征尺寸每3年缩小2倍,芯片面积增加1 5倍,芯片中的晶体管数增加约4倍,即每过3年便有一代新的集成电路产品问世。现在世界集成电路水平已由微米级(1 0 m)、亚微米级(1 0~0 35 m)、深亚微米级(0 35 m以下)进入到纳米级(90~65nm)阶段,对光刻胶分辨率等性能的要求不断提高。因为光刻胶的可分辨线宽 =k /NA,因此缩短曝光波长和提高透镜的开口数(NA)可提高光刻胶的分辨率。光刻技术随着集成电路的发展,也经历了从g线(436nm)光刻,i线(365nm)光刻,到深紫外248nm光刻,及目前的193nm光刻的发展历程,相对应于各曝光波长的光刻胶也应运而生。随着曝光波长变化,光刻胶的组成与结构也不断地变化,使光刻胶的综合性能满足集成工艺制程的要求。 表1为光刻技术与集成电路发展的关系,其中光刻技术的变更决定了光刻胶的发展趋势。 1 国外光刻胶发展历程及应用 光刻胶按曝光波长不同可分为紫外(300~ 450nm)光刻胶、深紫外(160~280n m)光刻胶、电子束光刻胶、离子束光刻胶、X射线光刻胶等。根据曝 24 *收稿日期:2006 07 19 作者简介:郑金红(1967 ),女,北京化学试剂研究所有机室主任,教授级高工,主要从事微电子化学品光刻胶的研究工作。

探索信息技术的发展与应用

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信息技术的定义与发展 摘要 随着社会的发展和科技的进步,信息技术的应用已经涉及到各个领域,在信息化时代的背景下,信息技术还处在不断变化和发展的过程,信息技术学科的特点就是还有能够发展的空间,在这种情况下,了解信息技术的定义与发展,对信息技术在生活中的应用有着重要的研究价值。 【关键词】信息技术发展 1 信息技术的含义与发展 信息技术是目前在科学技术发展史上发展最为广泛和影响深远的技术,我们人类也在逐渐的进入到信息社会。 1.1 信息技术 信息技术是在信息科学的基本原理和方法下的关于一切信息的产生、信息的传输、信息的发送、信息的接收等应用技术的总称。信息技术使我们人类对于了解自然世界的一种抽象或者数字化的表现形式。信息技术是一个看不见摸不到的抽象的东西,但是信息技术可以通过我们写在纸上或者在计算机上的数据信息表现出来,让我们通过这些数据来更详细的了解事物的具体信息。通过我们的的指令或者描述的概念来展现出的一种形式。信息技术包括信息的基础技术、

信息的处理技术和信息的应用技术、信息的安全技术等。 1.2 信息技术的发展历程 (1)在我们人类最开始的时期,人类语言的产生就是信息产生的最开始时期。人类可以通过语言来进行信息的交流,来促进情感的表达,语言信息促进人类的思维能力不断的进行发展,人类通过语言信息提高了人类的认识和对自然的改造能力,推动了社会的进步; (2)随着人类对生活不断的创造和自身思维能力的提高,就出现了在我们小学历史课本上所知道的象形文字和印刷术,文字和印刷术的发明使文字信息的发展加以迅速,推动了我们人类的发展和文明社会的进步; (3)人类发明的第一台电报机、发明的第一部电话、无线电将信息技术的开发和利用,这些发明和应用让我们的生活彻底的向信息化社会发展。通过社会的不断进步,信息技术的广泛传播,电视、广播、电报、传真和卫星、微波通信等技术的发明,快速的推动了我们人类趋于信息化社会的的发展; (4)电脑的发明使信息技术趋向多样化和综合化方向发展,人们的生活随着信息时代的到来也在不断的进行着变化; (5)六十年代末期美国引用电脑在军事方面取得了显著地成效,开发出了第一个军事目的的计算机网络系统,通

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一对一(One-To-One) 使用@OneToOne注解建立实体Bean之间的一对一关联。一对一关联有三种情况:(1).关联的实体都共享同样的主键,(2).其中一个实体通过外键关联到另一个实体的主键(注意要模拟一对一关联必须在外键列上添加唯一约束),(3).通过关联表来保存两个实体之间的连接关系(要模拟一对一关联必须在每一个外键上 添加唯一约束)。 1.共享主键的一对一关联映射: @Entity @Table(name="Test_Body") public class Body { private Integer id; private Heart heart; @Id public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } @OneToOne @PrimaryKeyJoinColumn public Heart getHeart() { return heart; }

public void setHeart(Heart heart) { this.heart = heart; } } @Entity @Table(name="Test_Heart") public class Heart { private Integer id; @Id public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } } 通过@PrimaryKeyJoinColumn批注定义了一对一关联 2.使用外键进行实体一对一关联: @Entity @Table(name="Test_Trousers") public class Trousers { @Id public Integer id;

光电技术应用及发展展望

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: 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。光显示:

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等,如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH 和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主,分辨率覆盖0.5~0.25μm:NIKON以提供前工程的1:5步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率覆盖0.8~0.35μm和2~0.8μm;CANON以提供前工程的1:4步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率也覆盖0.8~0.35μm和1~0.8μm;ULTRATECH以提供低端前工程的1:5步进重复系统和特殊用途(先进封装/MEMS/,薄膜磁头等等)的1:1步进重复系统为主;而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l:1接触/接近式系统和特殊用途(先进封装/MEMS/HDI等等)的1:1接触/接近式系为主。另外,在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术

UML类图-关系数据库之间的映射

UML类图与关系数据库之间的映射策略 摘要:UML是目前面向对象程序设计中的一种标准的建模技术。在关系数据库系统的设计过程中,我们可先利用UML建立商业模型,然后将其映射成表。本文主要讨论如何将UML 类图中的类映射成表的策略。 关键词:UML 类表关系建模映射 一.概论 在关系数据库设计中,用来创建数据库逻辑模型的标准方法是使用实体关系模型(ER 模型)。ER模型的中心思想是:可以仅通过实体和它们之间的关系合理地体现一个组织的数据模型。但这样做似乎对描述一个组织的信息过于简单化,并且词汇量也远远不足。所以,迫切需要使用更加灵活、健壮的模型来代替ER模型。 标准建模语言UML是由世界著名的面向对象技术专家发起的,在综合了著名的Booch 方法、OMT方法和OOSE方法的基础上而形成的一种建模技术,它通过用例图、类图、交互图、活动图等模型来描述复杂系统的全貌及其相关部件之间的联系。UML可以完成ER 模型的所有建模工作,而且可以描述ER模型所不能表示的关系。 在UML中,类图主要用于描述系统中各种类及其对象之间的静态结构。在关系数据库领域中,类与表相对应。本文主要讨论将UML类图中的类及其对象映射成关系型数据库中的表的策略。 二.UML类图中的类映射成表的策略 UML中的类图主要由类及其关系组成,而类之间的关系又可以细分为: (1)泛化:在UML类图中,如果子类型的接口包括超类型的接口中的每个元素。则超类与子类之间构成泛化关系。泛化通常可以用继承或授权的方式实现。 (2)关联:在UML类图中,关联表示类的实例之间存在的某种关系。它通常可以有1对1、1对多和多对多等情形。 (3)聚集:在UML类图中,聚集描述了部分与整体之间的关系。 (4)组成:在UML类图中,组成由聚集演变而成,它表示一个部分对象仅属于一个整体,并且部分对象通常与整体对象共存亡。 下面结合例子,分别讨论在将类映射成表的过程中这些关系的实现技术。 假设,有一个电脑公司专门从事软件开发,其项目主要由项目开发部门承担,它们之间构成多对多的关联(即一个项目可由多个部门承担,而一个部门又可以承担多个项目的开发工作);项目开发部门由经理及一般职员组成,项目开发部门和组成人员之间构成聚集关系,而人(抽象类)又可以进一步和一般职员及经理两个子类之间构成继承关系;每个项目具有一定的属性,它们之间构成组成关系。 综上所述,其主要关系的UML类图如图1所示。

信息技术的发展与应用教案

《信息技术的发展与应用》教案设计 一、教案背景 1,面向学生:□中学2,学科:信息技术 2,课时:1 3,学生课前准备: ①课前预习了解。 ②有条件的同学,上网查找有关课程资源。 二、教学课题 通过学习本课及运用“百度搜索”查询相关资料,了解信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势,体验信息技术所蕴含的文化内涵;列举信息技术在社会生活中的应用实例,体验信息技术对社会生活的影响。 通过学生的合作学习,让学生展示自己,体验成功,提高他们的信息展示的能力。同时通过接受他人的意见和对他人作品的评价,提高学生的欣赏和评价能力,同时逐步培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情,以及团结、协作、相互交流的学习精神。 三、教材分析 教材选用广西教育出版社的桂教版《信息技术》七年级上册第一单元第三课《信息技术的发展与应用》。 本课内容,主要讲述信息技术的发展过程和信息技术在社会生活中的应用等内容。使学生了解信息技术的历史和发展趋势,体验信息技术所蕴含的文化内涵;列举信息技术在社会生活中的应用实例,体验信息技术对社会生活的影响。 在学生学习活动过程中,需要学生通过小组合作,根据课文内容、个人经验以及利用互联网搜索有关资料,来进行知识的总结和归纳。教师需要铺设好思维阶梯,让学生主动地思考、学习。 教学目标: 1、认知目标: ①掌握利用搜索引擎查找有用信息;学会搜集和展示信息; ②了解信息技术的发展过程和信息技术的应用情况。 2、能力目标 ①培养学生运用互联网有目的地进行学习探究的能力; ②培养学生的信息沟通能力和信息展示能力; ③培养学生的欣赏和评价能力。 3、情感目标 ①体验信息技术所蕴含的文化内涵,培养学生主动探究知识和获取信息的兴趣; ②培养学生合作学习的意识和能力,以及团结、协作、相互交流的学习精神; ③培养学生之间相互尊重、相互欣赏的感情。

光刻技术新进展

光刻技术新进展 刘泽文李志坚 一、引言 目前,集成电路已经从60年代的每个芯片上仅几十个器件发展到现在的每个芯片上可包含约10亿个器件,其增长过程遵从一个我们称之为摩尔定律的规律,即集成度每3年提高4倍。这一增长速度不仅导致了半导体市场在过去30年中以平均每年约15%的速度增长,而且对现代经济、国防和社会也产生了巨大的影响。集成电路之所以能飞速发展,光刻技术的支持起到了极为关键的作用。因为它直接决定了单个器件的物理尺寸。每个新一代集成电路的出现,总是以光刻所获得的线宽为主要技术标志。光刻技术的不断发展从三个方面为集成电路技术的进步提供了保证:其一是大面积均匀曝光,在同一块硅片上同时作出大量器件和芯片,保证了批量化的生产水平;其二是图形线宽不断缩小,使用权集成度不断提高,生产成本持续下降;其三,由于线宽的缩小,器件的运行速度越来越快,使用权集成电路的性能不断提高。随着集成度的提高,光刻技术所面临的困难也越来越多。 二、当前光刻技术的主要研究领域及进展 1999年初,0.18微米工艺的深紫外线(DUV)光刻机已相继投放市场,用于 1G位DRAM生产。根据当前的技术发展情况,光学光刻用于2003年前后的0.13微米将没有问题。而在2006年用到的0.1微米特征线宽则有可能是光学光刻的一个技术极限,被称为0.1微米难关。如何在光源、材料、物理方法等方面取得突破,攻克这一难关并为0.07,0.05微米工艺开辟道路是光刻技术和相应基础研究领域的共同课题。

在0.1微米之后用于替代光学光刻的所谓下一代光刻技术(NGL)主要有极紫外、X射线、电子束的离子束光刻。由于光学光刻的不断突破,它们一直处于"候选者"的地位,并形成竞争态势。这些技术能否在生产中取得应用,取决于它们的技术成熟程度、设备成本、生产效率等。下面我们就各种光刻技术进展情况作进一步介绍。 1.光学光刻 光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结 构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上,限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关,而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此,开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。目前,商品化光刻机的光源波长已经从过去的汞灯光源紫外光波段进入到深紫外波段(DUV),如用于0.25微米技术的KrF准分子激光(波长为248纳米)和用于0.18微米技术的ArF准分子激光(波长为193纳米)。 除此之外,利用光的干涉特性,采用各种波前技术优化工艺参数也是提高光刻分辨率的重要手段。这些技术是运用电磁理论结合光刻实际对曝光成像进行深入的分析所取得的突破。其中有移相掩膜、离轴照明技术、邻近效应校正等。运用这些技术,可在目前的技术水平上获得更高分辨率的光刻图形。如1999年初Canon公司推出的FPA-1000ASI扫描步进机,该机的光源为193纳米ArF,通过采用波前技术,可在300毫米硅片上实现0.13微米光刻线宽。 光刻技术包括光刻机、掩模、光刻胶等一系列技术,涉及光、机、电、物理、化学、材料等多个研究领域。目前科学家正在探索更短波长的F2激光(波长为157纳米)光刻技术。由于大量的光吸收,获得用于光刻系统的新型光学及掩模衬底材料是该波段技术的主要困 难。

信息技术的发展及其应用

信息技术的发展及其应用 现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展,并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面,从20年中期到现在,信息技术的发展让人类生活发生重大的变化,电话、电报、无线电通信、广播、电视、雷达、自动化系统、计算机、数据库系统、因特网等汇成了现代技术发展的核心与主流,他们的本质都是人类信息器官的延伸,都属于现代信息技术。具体可分为: 1、现代信息处理技术 信息处理技术的基本功能相当于人脑的思维功能, 是信息技术群的核心。从公元前中国人发明的算盘,到17 世纪初欧洲人发明的计算尺,在漫长的岁月里,信息处理主要是靠人脑的筹算并辅之以简单的计算工具。这种人工信息处理方式虽然十分简便,但在速度和准确性方面存在着明显的缺陷。 2、现代信息表述技术 计算机技术出现以后,随之出现了与之相应的信息表述技术。计算机是一个自动化的信息加工工具, 其指令与被处理的数据都是采用二进制数字系统。计算机只能识别二进制数,因此处理的所有数、字母、符号等均要用二进制编码表示。3、现代信息传输技术 有这样一种说法:如果说以计算机技术为核心的现代信息处理技术是社会的“大脑”,那么通信技术就是现代社会的“中枢神经系统”。这里提到的通信技术应当广义地理解为现代信息传输技术。现代信息存贮技术 可以预见, 在本世纪中叶之前, 现代信息技术仍将保持它在全球高技术中的先导地位, 在向着它的顶峰攀登的同时, 持续不断地影响和决定着其他科学技术领域, 包括生物和材料科学与技术的进程, 同时, 也影响着人类社会的发展信 息革命方兴未艾我们正处于人类科学技术的更大变革的前夜, 信息化核心科学与技术的发展, 不仅值得科学家们高度关注, 更值得所有人类高度重视。如今,西方社会信息产业的发展仍然领先中国,并且差距还比较大,国外信息化发展有着许多亮点,如电子信息材料整体稳步向前, 环保节能材料领域发展令人瞩目……展望未来,现代信息化的发展趋势主要是(1)高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大,无论是通信还是计算机发展都是如此。(2)综合化。包括业务综合以及网络综合。(3)数字化。一是便于大规模生产。过去生产一台模拟设备需要花很多时间,模拟电路每一个单独部分都需要进行单独设计单独调测。而数字设备是单元式的,设计非常简单,便于大规模生产,可大大降低成本。二是有利于综合。每一个模拟电路其电路物理特性区别都非常大,而数字电路由二进制电路组成,非常便于综合,要达到一个复杂的性能用模拟方式往往综合不起来。现在数字化发展非常迅速,各种说法也很多,如数字化世界、数字化地球等。而搞数字化最主要的优点就是便于大规模生产和便于综合这两大方面。(4)个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段,可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。

光刻技术及其应用的现状及展望

光刻技术及其应用的现状与展望

1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的现状及其应用状况

众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工

量子信息技术发展与应用研究报告

量子信息技术发展与应用研究报告

前言 量子信息技术以微观粒子系统为操控对象,借助其中的量子叠加态和量子纠缠效应等独特物理现象进行信息获取、处理和传输,能够在提升运算处理速度、信息安全保障能力、测量精度和灵敏度等方面带来原理性优势和突破经典技术瓶颈。量子信息技术已经成为信息通信技术演进和产业升级的关注焦点之一,在未来国家科技发展、新兴产业培育、国防和经济建设等领域,将产生基础共性乃至颠覆性重大影响。 近年来,以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术的研究与应用在全球范围内加速发展,各国纷纷加大投入力度和拓宽项目布局。三大领域的技术创新活跃,专利与论文增长较为迅速,重要研究成果和舆论热点层出不穷。我国量子信息技术研究和应用探索具备良好的实践基础,加大支持力度,突破瓶颈障碍,聚力加快发展,有望实现与国际先进水平并跑领跑。

一、量子信息技术总体发展态势 (1) (一)量子信息技术成为未来科技发展关注焦点之一 (1) (二)各国加大量子信息领域的支持投入和布局推动 (2) (三)量子信息技术标准化研究受到重视并加速发展 (4) (四)量子信息技术创新活跃,论文和专利增长迅速 (6) 二、量子计算领域研究与应用进展 (11) (一)物理平台探索发展迅速,技术路线仍未收敛 (11) (二)“量子优越性”突破里程碑,实用化尚有距离 (12) (三)量子计算云平台成为热点,发展方兴未艾 (14) (四)产业发展格局正在形成、生态链不断壮大 (16) (五)应用探索持续深入,“杀手级应用”或可期待 (19) 三、量子通信领域研究与应用进展 (20) (一)量子通信技术研究和样机研制取得新成果 (20) (二)量子密钥分发技术演进关注提升实用化水平 (23) (三)量子保密通信应用探索和产业化进一步发展 (25) (四)量子保密通信网络现实安全性成为讨论热点 (27) (五)量子保密通信规模化应用与产业化仍需探索 (29) 四、量子测量领域研究与应用进展 (32) (一)量子测量突破经典测量极限,应用领域广泛 (32) (二)自旋量子位测量有望实现芯片化和集成应用 (36) (三)量子纠缠测量处于前沿研究,实用尚有距离 (37) (四)超高精度量子时钟同步有望助力未来通信网 (38) (五)量子测量产业初步发展,仍需多方助力合作 (40) 五、量子信息技术发展与应用展望 (42) (一)理论与关键技术待突破,领域发展前景各异 (42) (二)我国具备良好的实践基础,机遇和挑战并存 (45)

信息技术新发展及其应用综述

信息技术新发展及其应用 陆以勤(华南理工大学电子与信息学院、教授) 本专题从七个方面介绍信息技术的新发展及其应用,第一个是微电子与光电子,第二个是现代通信技术,第三个是遥感技术,第四是智能技术,第五是高性能计算机与网络,第六是消费类电子技术,第七是信息安全技术。 一、微电子与光电子 在讲这个之前,我想请教一下各位老师,到目前为止,唯一一个在同一个领域都取得诺贝尔奖的一个科学家,能不能说出来?不是爱因斯坦,爱因斯坦只拿过一次诺贝尔物理奖;也不是居里夫人,居里夫人是在化学和物理,不是同一个领域,她拿了两次诺贝尔奖。这个科学家叫巴丁,他是晶体管的发明人,因为他和肖克莱、布拉顿三个人一起发明了晶体管,1946年他们开展了这个研究,1947年观察到了晶体管,1956年获得诺贝尔奖,1972年因为他和另外两个科学家发明了超导,所以第二次拿到了诺贝尔物理奖。他曾经开玩笑说他每次都得了三分之一,得了两次才拿到三分之二,他还必须和另外两个科学家再合作一次,再拿一次,才能拿到整个诺贝尔奖。 我们言归正传,微电子学是什么?它是电子学的分支,它主要是研究半导体材料上构成的微小型化电路的技术,包括我们刚才说的半导体器件,集成电路设计,集成电路的工艺和测试等。在信息社会,我们要求高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的电子产品,那如何研究出这种器件就是微电子学研究的内容。我们以一个它的发展线路来看一下,我刚才谈到巴丁和另外两个科学家,一个是肖克莱,他提出了著名的PN结理论,另外一个科学家叫布拉顿,他们三个于1946年1月在贝尔实验室成立了半导体研究小组,经过差不多两年,他们观察到了具有放大作用的晶体管,1956年获得诺贝尔奖。晶体管是分离电路,还不能满足我们体积小、低功耗的要求,能满足这个要求的就是集成电路。从晶体管发展到集成电路已经有50年了,1952年英国科学家G.W.A. Dummer第一次提出了集成电路的设想,1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研究出世界上第一块集成电路,2000年获得诺贝尔奖。集成电路发展了五十年,它的集成度越来越高,我们有一个著名的摩尔定律,摩尔(Gordon Moore)是Intel公司的创始人,他提出这个定律的时候是1965年,那时候他还不是在Intel,而是在仙童半导体公司做实验室主任,他为《电子学》杂志35周年专刊写了一篇报告,题目是“让集成电路填满更多的元件”。摩尔定律说的是芯片上的晶片上的晶体管数量每隔两年,就是24个月翻一番,到现在摩尔定律还在起作用。 我们前面说的是微电子技术,下面我们就再说一下光电子技术,为什么把微电子技术和光电子技术放在一起谈?光电看起来好像不相干,是两个独立的学科,实际上他们是有密

PowerDesigner中的对象与关系映射建模

PowerDesigner中的对象与关系映射建模 Sybase 公司PowerDesigner上海研发中心余亚,王晓昀 概述 从80年代中期开始,随着C++语言的成功,面向对象语言已经成为软件开发中的主导语言。现在很多商用软件,尤其是企业信息系统,都是使用面向对象语言进行开发的。应用面向对象方法,我们通过类来抽象不同类别的实体,属性来表示实体的静态特征,关联来抽象实体间的联系,继承来抽象类别的包含关系。 很多的应用程序都需要进行数据存储,关系型数据库是最常用的数据管理系统。在关系型数据库中,表、列和外键是抽象数据的基本元素。关系型数据库是建立在关系计算和布尔代数基础之上的,SQL是数据库的操作语言,通过关系运算,连接、联合等,来操作数据。 我们很容易的看出,面向对象模型和关系模型是不完全匹配的。比如 1. 对象可以存储到多张表,表也可以存储多个类的对象。 2. 对象之间的关系是双向的,而表之间的关系是单向的。 3. 对象之间有继承关系,表之间没有。 为了解决这种不匹配,人们定义了很多映射模式来建立两种模型间的对应关系。这些映射模式逻辑上解决了模型间的不匹配,使得面向对象程序能够正确地和关系关系型数据库进行交互,但是对于程序的开发,仍然有很多问题需要解决。 问题 对于设计人员来说,他们需要找到并且描述这两种模型元素间的映射关系,以便编程人员能够正确地实现数据的存储和查询。现在很多建模工具仅提供其中一种模型的支持,比如Together仅支持对象建模,ERWin仅支持数据建模。即使同时支持两种模型,这种支持也很不完整,比如Rose中的数据建模功能。分析设计人员常常需要两种不同的工具来进行建模,如果他们想描述这两种模型元素间的对应关系,他们只能通过文档或者表格的形式。这很容易产生错误,并且如果模型发生改变,这些文档需要手工更改,容易造成不一致,维护起来很困难。 对于编码人员,他们需要应用某种技术来实现模型的这种对应关系。如果通过语言提供的数据库访问接口,比如Java 的JDBC或者.Net的https://www.360docs.net/doc/f816802932.html,,对于每一个对象的每一个存储操作,编码人员需要编写存取操作的SQL,数据库控制和访问代码,这是一项繁琐、重复性的劳动。即使应用O/R 映射的框架,比如Hibernate, EJB 3.0或者.Net平台的NHibernate,他们需要编写映射文件或者通过标记来定义O/R映射框架所需要的映射元数据。这些映射元数据只不过是我们在设计阶段定义的映射关系另外一种表现方式,转换成XML或者标记的方式,无疑这种转换增加了错误的可能性和维护的难度。 PowerDesigner解决之道 PowerDesigner提供对于多达8种模型的支持,其中包括面向对象模型和关系数据模型。作为一个集成的企业建模工具,PowerDesigner并不是简单的将几种模型工具罗列在一起。各种模型相互之间可以建立关联,通过这种关联,它提供了企业模型统一、一致的视图。其中模型间的映射和自动生成是建立模型间关联重要的手段。 模型可以描述系统的静态特征和动态特征,而静态特征可以用来表述系统的持久状态,比如面向对象模型中的实体类,数据库模型的表,XML模型中的元素节点等。在PowerDesigner中,我们可以在各种可以描述持久状态模型间建立映射,比如XML模型到面向对象模型间的映射,面向对象模型到关系数据模型的映射等。下面我们就来看一下,PowerDesigner 是如何支持面向对象模型到关系模型的映射的。

核技术及其应用的发展

核技术及其应用的发展 人防五队风水专业乔亚鑫3382011515 1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性,从此诞生了一门新的科学:原子核科学技术。1919年卢瑟福利用天然α射线轰击各种原子,确立了原子的核结构,随后又首次用人工方法实现了核反应。但是用天然射线源能够研究的核反应很有限,人们开始寻找一种可以产生具有不同能量的各种粒子束的装置,于是粒子加速器应运而生。同时,为了探测各种射线和核反应的产物,还需要有辨别粒子种类和能量的探测器及相应的电子学设备。在研究核物理的过程中人们发现,放射性一方面可能造成人体的伤害,另一方面它也可以在医学、工农业和其它方面有许多应用。于是相应地,辐射防护技术与射线应用技术也发展起来。此外,核物理的研究还导致了许多放射性核素的发现。它们的半衰期长至数千万年,短至不足1秒。在不同场合下选择适当的放射性核素,可以做示踪剂、测年工具或药物使用。这就是放射性核素技术(或称为同位素技术)。上述粒子加速器技术、核探测技术与核电子学、射线和粒子束技术、放射性核素技术等,通常统称为核技术。概括而言,核技术就是利用放射性现象、物质(包括荷能粒子)和规律探索自然、造福人类的一门学科,其主要内容是研究射线、荷能粒子束和放射性核素的产生、与物质相互作用、探测和各种应用的技术。在我国现行的研究生培养体系中“核技术及应用”属于一级学科“核科学与技术”之下的一个二级学科。核技术还包括核武器技术与核动力技术(或称为核能技术)。核动力技术的核心是反应堆技术,反应堆可用来发电、供热、驱动运载工具等。反应堆还可以产生大量中子,故在有些核技术应用中亦可利用反应堆作为中子源,或利用反应堆中子做活化分析、生产放射性核素等。“核能工程与技术”和“辐射防护与环境保护”也是“核科学与技术”之下的二级学科。 实际上核技术与核物理是密不可分的,这两个学科在发展过程中始终是互相依托、互相渗透的。同时,作为核探测技术和射线应用技术的基础,研究各种射线和荷能粒子束与物质的相互作用是十分重要的。其相互作用既可以产生物理的变化,也可以产生化学的变化,还可以产生生物学的变化。相应的研究构成了辐射物理学、辐射化学和辐射生物学的主要内容。在核技术的应用中还经常要对放射性核素进行分离,或用放射性核素标记化合物,这属于放射化学的范畴。因此,核技术及应用这一学科与核物理学、辐射物理学、辐射化学、放射化学等学科有密切的联系,其中辐射物理往往也被纳入核技术的范畴内。近年来核技术在医学中的应用得到迅速发展,相应地又产生了医学物理、核医学等学科。另一方面,核技术的研究经常涉及大型仪器设备的研制,其本身又是物理、机械、真空技术、电子学、射频技术、计算机技术、控制技术、成像技术等多种学科和技术的综合。故此核技术充分体现了多种学科的交*这一特点,是现代科学技术的重要组成部分,也是当代重要的高技术之一。第二次世界大战之后核技术开始大规模地应用到国民经济之中,形成了许多新兴的产业,如辐射加工、无损检测、核医学诊断设备与 放射治疗设备、同位素和放射性药物生产等。据统计,美国和日本的国民经济总产值(GDP)中核技术的贡献约占3%~4%。美国核技术产生的年产值约为3500亿美元,其中非核能部分约占80%。

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