新型显示技术发展研究

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新型显示技术发展研究

52?2013年7/8月号 总第102/103期?

显示技术是人机联系和信息展示的窗口,广泛应用于工业、娱乐、通讯、教育、交通、医疗、军事等社会生产,生活的各个方面。

显示产业也是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业,是信息时代的先导性支

柱产业,产业带动力和辐射力强。为实现新型显示产业的加速创新发展,2012年8月21日,科技部组织编制了《新型显示科技发展“十二五”专项规划》(下简称“规划”),倡导新型显示技术的发展潮流。

1.概况

100余年来,世界显示技术日益呈现出技术融合化、种类多元化、应用综合化的发展态势,其发展大致经历了4个主要阶段(图1): 一是传统的显示技术阶段,主要以物理光学显示为主,包括镜片投影显示。二是现代显像管显示技术阶段,以1897年发明CRT 技术为标志。三是现代平板显示技术阶段,开始出现在20世纪60年代,现已形成了全球迅猛发展的趋势和格局。四是当代新型显示技术阶段,20世纪90年代以来,网络、数字化、多媒体技术和高清晰度电视的发展,引发了全球显示产业的一场变革。随着信息技术、新材料技术和先进制造技术的迅猛发展,新型显示技术迅速取代CRT 等传统显示技术,出现了液晶显示、等离子显示、有机发光显示等新型平板显示技术和产品互相补充、互相竞争、共同发展的局面,如图1所示。

目前,显示技术处于多种技术路线并存、产业发展迅速的黄

金阶段。其中,阴极射线管显示已基本退出显示技术历史舞台,液晶显示技术和等离子体显示已经成为显示主流技术,激光显示、3D 显示、有机发光显示、电子纸显示、场发射显示将是未来主流

新型显示技术发展研究

孔彬

显示技术。我国激光显示是最有可能领先国际水平的显示技术,3D 显示是最有生命力且终将成为显示技术共性平台的下一代显示技术,有机发光显示是最具发展潜力的新型显示技术,电子纸显示和场发射显示是值得关注的下一代显示技术。

近年来,在市场需求和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展。其中,我国激光显示技术保持与国际同步,3D 显示技术与国际同行差距较小,有机发光显示、电子纸显示产业发展迅速。液晶显示和等离子体显示等主流显示技术自主产业创新步伐明显加快。目前,我国具有相对优势的激光显示技术和产业均处于蓄势待发阶段,未来显

示储备技术场发射显示的发展势头也较明显,

多种显示技术在移动互联网终端显示的集成应用得到快速发展。我国新型显示技术创新和产业发展迎来了十分难得的机遇期。

激光显示和3D 显示技术已经被人们熟知并处于大规模应用阶段,下文将重点介绍有机发光显示、电子纸显示和场发射显示等三种新型显示技术。

2.有机发光显示

有机发光显示,又称OLED(Organic Electroluminescence Display)。有机发光显示的发光原理和无机发光显示相似。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后,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)。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

近年来,在市场需求

和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展

图1 显示技术发展总体历程

?2013年7/8月号 总第102/103期? 53三明治的结构。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具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、

无视角限制、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和3D

显示等诸多优点,将成为未来20年最具“钱景”的新型显示技术。

同时,由于OLED具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性,

因此还是一种理想的平面光源,在未来的节能环保型照明领域也

具有广泛的应用前景。

OLED发光材料通常分为三类:小分子材料、高分子材料和

稀土类发光材料。目前,小分子发光材料以日系厂商为主要供应

者(源自美国柯达分子OLED技术,包括出光兴产、新日铁化学、

东洋油墨、Toray等,共约占80%的市场份额),小分子OLED,

以柯达为代表,还有索尼、三洋、TDK、eMagin、先锋、三星、

LG、铼宝、悠景、宏景、NEC等公司;欧美厂商则以高分子(PLED)

材料的开发居多,主要有Covion(已被美商Merck收购)、英国

CDT、美国杜邦及日本住友化学。高分子OLED则包括爱普生、

DuPont、东芝等公司。中国大陆参与OLED面板研发和制造的科

研机构和企业约有20多家,包括清华大学、华南理工大学、吉林

大学、上海大学、东南大学、南京邮电大学、合肥工业大学、长

春光机所、中科院化学所、北京维信诺、昆山维信诺、信利半导体、

广东宏威数码、上海广电电子集团、京东方等。

OLED显示器件的制备工艺包括:ITO玻璃清洗→光刻→再

清洗→前处理→真空蒸镀有机层→真空蒸镀背电极→真空蒸镀保

护层→封装→切割→测试→模块组装→产品检验和老化实验及

QC抽检等十几道工序,如图2所示。

未来OLED产品和技术将向着小尺寸到中尺寸再到大尺寸再

到超大尺寸、单色到多色再到全彩色、无源驱动到有源驱动、硬

屏到软屏(柔性显示)、高分辨率、透明显示及低成本制作的方向

发展,在应用上从显示领域逐步向背光和照明领域拓展。

OLED的驱动方式分为主动式驱动(有源驱动,AM-OLED)

和被动式驱动(无源驱动,PM-OLED)。据DisplaySearch的

报告显示,在2009年一季度有源矩阵AM-OLED收入首次超

过PM-OLED。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%。报告

还预测,到2016年OLED显示产业市场规模将达到62亿美元,

其中手机主显示屏将是主要应用,市场规模约30亿美元,OLED

TV将是第二大应用,预计将达到20亿美元,如图3所示。

根据规划,有机发光显示在“十二五”期间的具体指标如

表1所示。

规划中还指出:

(1)基础方面要重点研究高发光效率、长寿命的有机/高分

子复合发光材料,高发光效率、高稳定性的有机发光显示器件结构,

新型有机发光显示彩色化技术、新型大面积TFT有源层材料。

(2)前沿技术方面要重点研究金属氧化物TFT基板技术、有

机TFT技术和有源有机发光显示集成技术,开发硅基TFT基板

生产技术和中大尺寸有源有机发光显示屏技术;开发柔性显示屏

技术和柔性封装技术,研究印刷型有机发光显示溶液配制技术、

超薄薄膜印刷技术和全印刷阴极制备技术。

(3)应用方面要重点开发TFT靶材、光刻用化学品材料、高图2 OLED显示器件制备工艺流程

图3 OLED市场发展趋势(2010年-2016年)

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纯特种气体材料、高性能光学膜、掩膜板及其批量生产技术等内容,建设技术支撑平台,为生产企业提供技术和人才保障,提高有机发光显示产品上游配套材料和国产化率。

(4)产业化示范方面要重点突破关键技术和掌握自主知识产权,将有机发光关键材料和显示技术应用到产业,实现有机发光产品规模批量生产,以市场拉动材料和技术发展;重点实现有机发光材料的批量生产,低成本批量生产无源发光显示屏,规模量产有源发光显示屏,逐渐扩大生产规模和提高产品竞争力。

3.电子纸显示

电子纸(Electronic paper)显示技术是具有与纸张一样轻薄、又可擦写的电子显示技术, 因为该技术具有双稳态(Bi-stability) 的特点,所以图像保持时并不需要耗电, 能大大节省能源,如图

4所示。

电子纸的优势是:(1)可以反复重写。与只能一次“书写”的传统纸相比,它可以随时抹去、再次(甚至几千上万次)重写或录入。(2)阅读状况佳。即使长时间凝视,眼睛也不会感觉疲劳,且文字、图像清晰,无论从哪个方向看都没有变化,阅读舒适。(3)对比度高。它靠环境反射光线来显示,不需要背光,环境光线越强,对比度越高。反射率是LCD 的6倍,对比度是LCD 的2倍。(4)能耗低。电子纸具有双稳态特性(加载电场前后都稳定),有画面记忆功能,画面不变化则不耗电,其耗电量大约只有液晶显示器的十分之一,甚至百分之一。(5)高分辨率。可以达到200dpi (每英寸显示的点数量)的分辨率,实验产品分辨率更高。(6)超轻薄外形。具有超薄、传统纸张一样的质感,不需要背光模组,所以厚度通常为0.5mm,而LCD 至少需要约2mm 的厚度。(7)方便携带。它能够制成类似书、刊、报的形式,“可分可合”。与计算机相连后可即时下载各种信息。(8)环保,节省纸张。不仅

可以节约印刷、发行、运输等成本,还可以去掉印刷环节,达到低碳环保的目的。(9)具备低成本的潜力。不需要背光模组,不需要严格的封装,采用溶液处理技术印刷是可行的。(10)基板灵活。可以是玻璃,也可以是塑料、金属等物质的表面。(11)视角广。由于是微球体结构,反射面广,视角可以达到180°,LCD 需要附加特殊的调整才能达到120°。(12)比起TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器),更容易实现roll-to-roll(卷到卷)生产,而且装上软性基板就可变成可挠式显示器。(13)数字媒体容量大、便于检索。(14)电子纸的放大功能也使它更适合老年人和残疾

人阅读。

电子纸的不足是:(1)量产产品响应速度慢,无法播放连续画面的节目。(2)目前只提供黑白屏幕,无法显示彩色内容。(3)成本高。其主要制程是比较难控制的化学工序,目前还需要靠大量出货来摸索提高生成率、降低成本的方法。(4)寿命较短。电子纸的使用寿命大约只有5~10年。(5)需要提供电源。

具有双稳态特征的电子纸显示技术主要分为LCD 型、粒子型、电化学型、机械型4类。其中粒子型中的电泳型显示(EPD)为目前量产最成功的电子纸显示技术,电泳型技术又分为微胶囊电子墨水和微杯电子墨水两种,代表公司分别为E-Ink 公司和SiPix 公司。另外,胆甾醇液晶技术、电子流粉体技术等也在积极的量产准备中。图5列出了相关技术的主要研发机构。

目前国际上研究电子纸显示器技术的种类繁多,其中较成熟的电子纸显示技术可分为以下几大阵营:

电泳(EPD)。①E-Ink 微胶囊。目前由E-Ink 公司提供的微胶囊(Micro-capsules)式电泳技术是电子纸市场的主流技

术。该技术的具体原理是将带电的白色氧化钛颗粒和黑色碳粉

表1 有机发光显示在“十二五”期间的具体指标表

图4 电子纸显示屏

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粒子封装在微胶囊中,并将微胶囊和电解液封装在两块间距为10~100mm 的平行导电板之间,利用带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动的特性,绘制出黑白图像。②SiPix 微杯。其原理是在尺寸相同的微杯中填充白色颗粒和着色液体,通过切换贴在微杯上的驱动电极的电荷正负来上下移动颗粒,使颗粒颜色和液体颜色交替显现。比起E-Ink 的微胶囊技术,SiPix 技术的反射率和对比度更高、价格更便宜,且能显示彩色内容。③电子粉流(QR-LPD)。普利司通采用独创的电子液态粉末(ELP)技术,将树脂经过纳米级粉碎处理后,形成带不同电荷的黑、白两色粉体,再将这两种粉体填充进使用空气介质的微杯封闭结构

中,利用上下电极电场使黑白粉体在空气中发生电泳现象。由于QR-LPD 电子纸屏幕需要使用高压驱动电子粉流体,因此耗电量比E-Ink 的微胶囊技术和SiPix 的微杯技术更大。

胆固醇液晶(CLCD)。胆固醇液晶是一种呈螺旋状排列的特殊液晶模式,通过添加不同旋转螺距的旋光剂,能够调配出红、绿、蓝等颜色。该技术的原理是将胆固醇液晶放置在两片水平基板中,在不施加电场的情况下,胆固醇液晶会倾向成平面螺旋型排列,在符合特定光波长的反射情况下,即可反射出具有色彩的光线。胆固醇液晶采用软性基板,安全性更高,同时也具有双稳态的特性和能耗低的优点,不过在手写识别和白色画面的表现上不及电泳。

微机电系统(MEMS)。工作原理是反射周围环境中的自然光,通过控制照射到显示屏中的光线,使其一个像素一个像素地反映出所需的颜色,实现彩色显示。采用微机电系统技术的Mirasol 电子纸比电泳式电子纸色彩饱和度更高、反应速度更快,还比液晶屏幕更加省电。

电湿润(electrowetting)。该技术借助控制电压来控制被包围的液体的表层,通过液体张力的变化,导致像素的变化。采用

电湿润技术制造的电子纸像素转换非常迅速,同时具有结构简单、省电、可用于柔性显示等特点,其亮度和对比度远超过现有的其他电子纸显示技术。

电子纸技术特征比较见表2所示。

根据DisplaySearch 公司的研究预测,2013年全球电子纸设备为3.66亿台,市场收益为36.23亿美元;到2018年全球电子纸设备将达到18.33亿台,电子纸市场收益将达到96.16亿美元。电子纸的市场容量及发展趋势见图6所示。

根据规划,电子纸显示在“十二五”期间的具体指标如表3所示。

图5 电子纸显示技术分类与代表性研究机构

表2 电子纸技术特征比较

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规划中还指出:

(1)基础方面要重点研究快速响应的彩色电子纸显示体系、相关显示材料,彩色显示的驱动机制;研究新型电子纸显示原理、相关显示材料及器件结构。

(2)前沿技术方面要重点研发彩色电子纸显示的新材料、器件结构及显示原理、驱动及其面板制备技术;研究适于柔性电子纸显示的驱动基板材料及其制备方法、显示薄膜制备工艺和面板制作技术。

(3)应用方面要重点开发高反射率、高响应速度的电子纸显示材料和显示薄膜的中试生产技术,专用TFT 及有源显示屏的规模生产技术,研究电子书产品的驱动集成电路设计与开发。

(4)产业化示范方面要重点建设有源电子纸显示面板生产线,研究电子书驱动技术及其批量制造技术。开发电子书所需的配套材料,设计并批量生产驱动专用集成电路、产品系统和应用软件;建设产业化示范基地,推动电子纸产业发展。

4.场发射显示

场发射显示(Field Emission Display,FED)发光原理为:在发射与接收电极中间的真空带中导入高电压以产生电场,使电场刺激电子撞击接收电极下的萤光粉,而产生发光效应。此种发

光原理与阴极射线管(CRT)类似,都是在真空中让电子撞击萤光粉发光,其中不同之处在CRT 由单一的电子枪发射电子束,透过偏向轨(Deflation Yoke)来控制电子束发射扫瞄的方向;而FED 显示器拥有数十万个主动冷发射子,因此在构造上FED 可以达到比CRT 节省空间的效果。其次在于电压部分,CRT

大约需要5~30KV 左右的工作电压,而FED 的阴极电压约小于1KV,如图7所示。

FED 是真空电子设备,工作原理和CRT 类似。FED 具有CRT 的所有优点,但功耗低,是PDP 的1/3,LCD 的2/3。采用二极式碳纳米管FED 技术,配合驱动电路,可实现高亮度、低功耗、区域调光。

虽然FED 被视为可取CRT 的技术,不过在发展初期却无法

与CRT 的成本相比,主要原因是场发射元件的问题。最早被提出的Spindt 形式微尺寸阵列虽然是首度实现发射显示的技术,但它的阵列特性却限制显示的尺寸,主要原因是它的结构是在每个阵列单元上包含一个圆孔,圆孔内含一个金属锥,在制作过程中微影与蒸镀技术均会限制尺寸的大小。解决之道是采用取代Spindt 场发射元件的技术。1991年NEC 发表了一篇有关奈米碳管的文章后,研究人员发现以奈米结构合成的石墨,或是奈米碳管作为场发射元件能够得到更好的场发射效率,因此奈米碳管合成技术成为FED 研发的新方向。

目前在奈米碳管场发射显示器领域,以日本伊势电子与韩国Samsung 投入较早,而SONY、日立、富士写真、Canon、松下、Toshiba、Nikon 与NEC 等厂商也已提出与奈米技术相关的专利申请,其中又以奈米碳管为主要的研发项目。在大尺寸场发射显示面板方面,则首推日本伊势电子,该公司曾使用化学气相沉积法成功制作出14.5英寸的彩色奈米碳管场发射显示器,其亮度达10,000cd/m2。另外,韩国Samsung 也发表单色、600cd/m2的15英寸奈米碳管场发射显示器,并计划发展使用在电视机的32英寸

图6 电子纸的市场容量及发展趋势

表3 电子纸显示在“十二五”期间的具体指标表

图7 场发射显示示意图

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奈米碳管场发射显示器,成功实现100伏特以下的低电压驱动结果。

我国自1985年开始研究场发射冷阴极,经过20多年的不懈努力,在新型场发射材料、场发射理论、场发射显示器件的设计与制备方面开展研究工作,具有较好的基础和研究特色,特别是在低逸出功印刷型LWF 场发射显示、新型纳米线冷阴极场发射显示和类金刚石场发射显示研究方面取得了较大的进展。在低逸出功印刷型和微纳材料两条技术路线上,已研制出彩色场发射显示器和背光源原理性样机。我国在场发射显示阴极材料、阴栅结构、器件制备等方面获取重要知识产权,为“十二五”开展场发射显示研究打下良好的基础,如图8所示。

各种显示技术性能比较如表4所示。

根据规划,场发射显示在“十二五”期间的具体指标如表4所示。

规划中还指出:

(1)基础方面要重点研究场发射气体激发显示阴极材料、器

孔彬:国家新闻出版广电总局广播电视规划院 电邮:kongbin@https://www.360docs.net/doc/8f16124196.html,

件结构、显示原理、制作工艺和驱动技术,研究新型微纳电子发射材料及其电子发射结构,探索电子激发气体发光机理。

(2)前沿技术方面要重点研制高性能低逸出功可印刷场发射显示阴极材料及其后处理技术,制备34英寸高性能低逸出功可印刷场发射显示器工程化样机;研究大面积器件结构中均匀发射的纳米冷阴极的制作工艺,制备21英寸纳米线场发射显示样机;开发高性能场发射显示专用隔离子,开发场发射显示驱动芯片、驱动模块与驱动系统,开发场发射显示阴极后处理与封接封离技术与专用装置。

5.未来发展

随着电子消费产品的更新换代,加速了阴极射线管显示向以液晶显示和等离子体显示为主的新型显示过渡,迫切需要加强数字化和平板化引领,带动上游原材料、元器件和核心装备制造业

的发展,推动中游模组、下游整机制造业的发展,不断完善我国新型显示产业链,实现产业结构调整与升级。随着更为严格的节能降耗标准的实施,迫切需要开发高光效发光材料、低能耗背光模组等,促进显示制造企业向节能环保方向发展。

我国发展新型显示产业要以前瞻性技术研究开发与成熟技术产业化并举为导向,以科技创新能力和产业竞争能力建设为核心,统筹规划、合理布局,分层次发展我国新型显示技术。优先支持新型显示的核心材料、关键技术和共性技术研发,突破新型显示产业发展瓶颈,注重显示产业领军人才和创新团队培养,建立完备的技术研发平台和创新体系,完善新型显示产业链,逐步掌握显示产业发展主动权。

新型显示技术发展的保障措施还包括:完善组织保障与管理机制,加强产业化示范推广应用,加强人才培养与平台建设等。

2013年1月15日,国务院印发了《“十二五”国家自主创新

能力建设规划》。其中,在战略性新兴产业创新能力建设重点中就包括了新型显示技术。可以预见,新型显示技术发展将拥有更加光明的未来。

图8 场发射显示器

表4 显示技术性能比较表(◎-好,O-一般,△-较差,—-没有资料)

表4 场发射显示在“十二五”期间的具体指标表

信息技术的发展历程

信息技术发展史: 第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年~50 000年前。 语言的使用——从猿进化到人的重要标志 类人猿是一咱类似于人类的猿类,经过千百万年的劳动过程,演变、进化、发展成为现代人,与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如:海南话与闽南话有类似,在北宋时期,福建一部人移民到海南,经过几十代人后,福建话逐渐演变成不语言体系,闽南话、海南话、客家话等。 第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字 文字的创造——这是信息第一次打破时间、空间的限制 陶器上的符号:原始社会母系氏族繁荣时期(河姆渡和半坡原始居民) 甲骨文:记载商朝的社会生产状况和阶级关系,文字可考的历史从商朝开始 金文(也叫铜器铭文):商周一些青铜器,常铸刻在钟或鼎上,又叫“钟鼎文” 第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年,我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。 印刷术的发明 汉朝以前使用竹木简或帛做书材料,直到东汉(公元105年)蔡伦改进造纸术,这种纸叫“蔡候纸”。从后唐到后周,封建政府雕版刊印了儒家经书,这是我国官府大规模印书的开始,印刷中心:成都、开封、临安、福建阳。 北宋平民毕发明活字印刷,比欧洲早400年 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。 世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的变革,实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。 1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过,电磁体有磁性,无电流通过,电磁体无磁性),使电磁体上连着的笔发生转动,从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码),可以表示全部字母,于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日,他在国会大厦联邦最高法院议会厅作了“用导线传递消息”的公开表演,接通电报机,用一连串点、划构成的“莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报:“上帝创造了何等的奇迹!”实现了长途电报通信,该份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。 1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁》),预言了电磁波的存在,说明了电磁波与光具有相同的性质,都是以光速传播的。 1875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机,1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。 电磁波的发现产生了巨大影响,实现了信息的无线电传播,其他的无线电技术也如雨后春笋般的涌现:1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台,从此广播事业在世界各地蓬勃发展,收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1933年,法国人克拉维尔建立了英法之间的第一条商用微波无线电线路,推动了无线电技术的进一步发展。 1876年3月10日,美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。 1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。 1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。 静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器都是信息技术史上的重要发明。 第五次信息技术革命是始于20世纪60年代,其标志是电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。 随着电子技术的高速发展,军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得到改进,1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一台电子计算机诞生了。 1946~1958年第一代电子计算机 1958~1964年第二代晶体管电子计算机 1964~1970年第三代集成电路计算机 1971~20世纪80年代第四代大规模集成电路计算机 至今正丰研究第五代智能化计算机

近代以来世界的科学发展历程.doc

近代以来世界的科学发展历程 考点提示 近代科学技术 (1)经典力学、相对论、量子论 (2)进化论 (3)蒸汽机的发明和电气技术的应用 知识清单 知识梳理 一、物理学的重大进展 (一)近代自然科学产生的背景 经济基础——资本主义经济发展,生产经验的积累。 思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。 个人因素——科学家具有科学精神。 (二)经典力学 1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。 (1)主张:为了解自然界,必须进行系统地观察和实验。 (2)通过实验证实,外力并不是维持运动状态的原因,只是改变运动状态的原因。 (3)通过实验,发现了自由落体定律等物理学定律,大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。 (4)开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学,为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础,被誉为近代科学之父。 2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。 (1)牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中,提出了物体运动三大定律和万有引力定律。把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中,形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系,即经典力学体系。 (2)牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象,具有决定性意义。海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。 (3)数学方面,牛顿是微积分的发明者之一。另外牛顿还发现了太阳光的光谱,发明了反射式望远镜等。 (三)相对论的创立: 1、背景:19世纪,随着物理学研究的进展,经典力学无法解释研究中遇到的新问题。20 世纪初,德国物理学家爱因斯坦提出相对论。 2、内容:包括狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论——物体运动时,质量随着物体运动速度增大而增加,同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化,即会发生尺缩效应和钟慢效应。

显示技术发展与研究现状

显示技术发展与研究现状 目前显示器主要分为阴极射线管(CRT)和平板显示器(FPD)两大类。FPD 类主要包括液晶显示器(LCD)、有机致电发光(OLED)、等离子显示器(PDP)等。本文综述了各类显示技术的特点和发展趋势,总结了其发展前景。 标签:CRT;LCD;OLED;PDP 随着近些年光电子技术的发展,要求显示器向数字化和多功能方向发展。近几年显示技术发展迅速,多媒体终端显示器在显示性能方面应具有大屏幕、高分辨率、高亮度、高密度、全色化等高性能。在当今工业生产、社会生活和军事领域中,显示产业在信息产业中起着重要作用,因此对显示技术和显示器件提出了越来越高的要求。 显示器主要分为阴极射线管(CRT)和平板显示器(FPD)两大类。FPD类主要包括液晶显示器(LCD)、有机有机致电发光(OLED)、等离子显示器(PDP)、以及场致发射显示器(FED)、发光二极管(LED)等一些新型的显示技术等。 1 阴极射线管技术(CRT) CRT是一种利用高能电子束轰击荧光屏而发光的技术,发展至今已有100多年的历史。这种技术具有显示品质好、亮度高、性能稳定可靠、色度均匀、寻址方式简单、全视角且可以长期连续使用、价格便宜等特点。但同时,CRT有着不可克服的固有缺点:电压高、体积大、辐射强、功耗大、像素密度不高等。这些不足使得CRT技术不能向更广的显示领域发展。针对这些缺点以及为了满足市场需求,CRT器件也开始向平面化、小体积、低功耗等方面发展。但CRT 显示技术经过一百多年的发展,已经十分成熟,很困难取得较大的技术突破。时至今日,CRT唯一的价格优势也逐渐消失,一些公司相继放弃CRT产业,严重制约了CRT技术的发展,虽然有些企业正在大力研发适合市场需求的新型CRT,但其固有缺陷限制了它在未来军事领域的应用,无法满足显示技术向高密度、数字化、节能化、集成化方向发展的要求,CRT难逃持续衰落的困境。 2 平板显示技术(FPD) 平板显示(FPD,FlatPanelDisplay)技术诞生于20世纪60年代。FPD与CRT相比具有体积小、耗电省、辐射小、电磁兼容性好、质量轻等优点。随着技术的不断发展,平板显示器在视角、亮度、全彩色等方面已经不弱于CRT显示器。平板化是显示器技术发展的趋势,FPD已经逐步取代CRT。2008年FPD 全球产值达1034亿美元,CRT为182亿美元,预计到2016年FPD将逐步占据显示市场全部份额,而CRT届时将推出市场。FPD技术是采用平板显示器件借助逻辑电路来实现的,平板显示器件包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、等离子显示器(PDP)、有機电致发光器件、场致发射器件(FED)、数字光处理投影器、液晶硅显示器等。目前主流的显示技术是LCD、PDP和OLED技术,

数据挖掘研究现状综述

数据挖掘 引言 数据挖掘是一门交叉学科,涉及到了机器学习、模式识别、归纳推理、统计学、数据库、高性能计算等多个领域。 所谓的数据挖掘(Data Mining)指的就是从大量的、模糊的、不完全的、随机的数据集合中提取人们感兴趣的知识和信息,提取的对象一般都是人们无法直观的从数据中得出但又有潜在作用的信息。从本质上来说,数据挖掘是在对数据全面了解认识的基础之上进行的一次升华,是对数据的抽象和概括。如果把数据比作矿产资源,那么数据挖掘就是从矿产中提取矿石的过程。与经过数据挖掘之后的数据信息相比,原始的数据信息可以是结构化的,数据库中的数据,也可以是半结构化的,如文本、图像数据。从原始数据中发现知识的方法可以是数学方法也可以是演绎、归纳法。被发现的知识可以用来进行信息管理、查询优化、决策支持等。而数据挖掘是对这一过程的一个综合性应用。

目录 引言 (1) 第一章绪论 (3) 1.1 数据挖掘技术的任务 (3) 1.2 数据挖掘技术的研究现状及发展方向 (3) 第二章数据挖掘理论与相关技术 (5) 2.1数据挖掘的基本流程 (5) 2.2.1 关联规则挖掘 (6) 2.2.2 .Apriori算法:使用候选项集找频繁项集 (7) 2.2.3 .FP-树频集算法 (7) 2.2.4.基于划分的算法 (7) 2.3 聚类分析 (7) 2.3.1 聚类算法的任务 (7) 2.3.3 COBWEB算法 (9) 2.3.4模糊聚类算法 (9) 2.3.5 聚类分析的应用 (10) 第三章数据分析 (11) 第四章结论与心得 (14) 4.1 结果分析 (14) 4.2 问题分析 (14) 4.2.1数据挖掘面临的问题 (14) 4.2.2 实验心得及实验过程中遇到的问题分析 (14) 参考文献 (14)

新型显示技术发展研究_孔彬

52?2013年7/8月号 总第102/103期? 显示技术是人机联系和信息展示的窗口,广泛应用于工业、娱乐、通讯、教育、交通、医疗、军事等社会生产,生活的各个方面。 显示产业也是年产值超过千亿美元的战略性新兴产业,是信息时代的先导性支 柱产业,产业带动力和辐射力强。为实现新型显示产业的加速创新发展,2012年8月21日,科技部组织编制了《新型显示科技发展“十二五”专项规划》(下简称“规划”),倡导新型显示技术的发展潮流。 1.概况 100余年来,世界显示技术日益呈现出技术融合化、种类多元化、应用综合化的发展态势,其发展大致经历了4个主要阶段(图1): 一是传统的显示技术阶段,主要以物理光学显示为主,包括镜片投影显示。二是现代显像管显示技术阶段,以1897年发明CRT 技术为标志。三是现代平板显示技术阶段,开始出现在20世纪60年代,现已形成了全球迅猛发展的趋势和格局。四是当代新型显示技术阶段,20世纪90年代以来,网络、数字化、多媒体技术和高清晰度电视的发展,引发了全球显示产业的一场变革。随着信息技术、新材料技术和先进制造技术的迅猛发展,新型显示技术迅速取代CRT 等传统显示技术,出现了液晶显示、等离子显示、有机发光显示等新型平板显示技术和产品互相补充、互相竞争、共同发展的局面,如图1所示。 目前,显示技术处于多种技术路线并存、产业发展迅速的黄 金阶段。其中,阴极射线管显示已基本退出显示技术历史舞台,液晶显示技术和等离子体显示已经成为显示主流技术,激光显示、3D 显示、有机发光显示、电子纸显示、场发射显示将是未来主流 新型显示技术发展研究 孔彬 显示技术。我国激光显示是最有可能领先国际水平的显示技术,3D 显示是最有生命力且终将成为显示技术共性平台的下一代显示技术,有机发光显示是最具发展潜力的新型显示技术,电子纸显示和场发射显示是值得关注的下一代显示技术。 近年来,在市场需求和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展。其中,我国激光显示技术保持与国际同步,3D 显示技术与国际同行差距较小,有机发光显示、电子纸显示产业发展迅速。液晶显示和等离子体显示等主流显示技术自主产业创新步伐明显加快。目前,我国具有相对优势的激光显示技术和产业均处于蓄势待发阶段,未来显 示储备技术场发射显示的发展势头也较明显, 多种显示技术在移动互联网终端显示的集成应用得到快速发展。我国新型显示技术创新和产业发展迎来了十分难得的机遇期。 激光显示和3D 显示技术已经被人们熟知并处于大规模应用阶段,下文将重点介绍有机发光显示、电子纸显示和场发射显示等三种新型显示技术。 2.有机发光显示 有机发光显示,又称OLED(Organic Electroluminescence Display)。有机发光显示的发光原理和无机发光显示相似。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后,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)。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 近年来,在市场需求 和技术创新推动下,我国新型显示技术得到了迅速发展,产业链中上游技术创新与国际水平差距逐步缩小,下游整机应用系统集成技术得到跨越式发展 图1 显示技术发展总体历程

中国科技发展历程

中国科技发展历程 古代中国——科学技术成就辉煌 中华民族的科技活动有着悠久的历史,曾经为人类发展作出过巨大的贡献,并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了六种不同成份的铜锡合金及其不同用途。公元1世纪初期的西汉时期,中国人发明了造纸术,公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术,从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右,中国人发明了瓷器,这一技术在11世纪传到波斯,由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝,中国科学家发明了火药,并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝,中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。15世纪中期,中国医学家时珍所著的《本草纲目》成为中国古代医学发展的集大成者。到此时为止,中国古代科学的发展达到了顶峰时期,四大发明已经先后登上了历史舞台。著名英国科学家约瑟博士认为,中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”,现代西方世界所应用的许多发明都来自中国,中国是一个发明的国度。 由于从明代14世纪60年代末始以来,中国对外长期实行“闭关锁国”政策,影响了近代科学技术在中国的传播和发展,并使之处于相对停滞状态。 与此同时,欧洲成为现代科学的发源地,生产力突飞猛进,科学技

术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。 近现代中国——科技发展历经曲折 在近代历史上,积贫积弱的中国不仅在科技发展上乏善可,而且自1840年鸦片战争以后还逐步沦为半殖民地半封建的国家。一个有着光辉灿烂历史的文明古国就这样退出了世界科技舞台。 19世纪中叶,一批向西方寻求救国真理的中国先行者,倡导科学救国、教育救国,主学习西方的先进科学技术。 于是中国开始有了出国求学者。1847年,来自香山南屏镇的容闳来到美国,3年后,他考入耶鲁大学。1854年,他又以优异的成绩从这所大学毕业,成为历史上毕业于美国大学的第一位中国人。1872年至1875年,清朝政府先后派出四批共120名青少年到美国留学。1905年,中国废除了科举制度,清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。 1911年10月10日,在武昌爆发了辛亥革命。在革命先行者领导下,终于推翻了延续两千多年的封建专制帝制,中国走向。 是近代中国主科学救国的先驱。但是,20世纪前叶的中国,动荡不安,科学技术事业发展的物质条件极差,所以发展依然很缓慢。 第一次世界大战结束后,为反对“巴黎和会”上帝国主义列强强加给中国的不平等条约,1919年5月4日,中国爆发了伟大的爱国救亡运动,即“五四运动”。“五四运动”提倡与科学,为中国近代科学的诞生扫清了道路。当时的留美学生元任、任鸿隽、铨、胡适等在美国发起组织了中国科

液晶显示器及其军事应用现状与发展趋势

一、概述 作为人机交互过程中最终获取信息的主要途径之一,显示器是信息装备的重要器件。在战场、海陆空三军的作战指挥、武器控制及信息处理系统中,无论是大型固定设施、运动机械还是便携式仪器,都必须配置显示器以便为使用者提供各种信息。例如,在飞行器座舱中,飞行员通过显示器获得关于超视距战术势态、本机状况、火控状态、导航等诸多信息。因此,显示器是现代战争中不可缺少的重要技术手段。 液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)通过改变电场中液晶分子的排列来调制来自背光灯的光强,从而达到显示信息的目的,通过在像素上加滤色片即可实现彩色显示。它具有以下突出的优点: (1)低电压 (3~5V)、微功耗(工作电流仅为μA/cm2量级); (2)易于彩色化,在色谱上可准确复现,彩色失真极小; (3)工作时电磁辐射极微弱; (4)体积小、厚度薄,显示画面为纯粹的平面; (5)重量轻,相对于阴极射线管(CRT)而言具有突出的优势。 当然,液晶显示器也存在一定的不足,具体包括: (1)被动型显示,本身不发光,在黑暗环境下必须配外光源或背景光源;(2)视角较小; (3)亮度、响应速度、对比度较差; (4)多数产品工作温度范围不够宽(-30℃~+85℃)。 正因为液晶显示器独特的优点,从其问世之时起就引起了军方的关注,最早使用液晶显示器的是美国的海军航空飞行器。美国1983年就投资研制用于美国海军的轻型模块显示系统,并装备于F/A-18、F-14D战机,开创了有源矩阵液晶显示器(AMLCD)进入军用显示器件行列的先河。 不过,尽管AMLCD在平面度、重量、体积、构型等方面较之CRT具有优良的性能,但AMLCD尚不能广泛地应用,单从技术的角度看,还是因为AMLCD存在一定的不足并且尚未克服。为了使普通工业级甚至商用级的液晶显示器能够达到军用级要求。包括美国在内的世界各国军方,目前多采取对普通的十分成熟的商用AMLCD (多为薄膜晶体管液晶显示器—TFT-LCD)进行加固,有针对性地对其性能加以改善,使其满足军方对显示器的性能提出的具体要求。 不同的军种以及不同的应用场合对液晶显示器的要求各不相同,对于具体的应用场合,在满足性能要求的前提下,用户可以根据实际情况,适当考虑包括成本等在内的非技术因素,制定适宜的技术指标。 二、军事液晶显示器应用现状 按照有效显示尺寸划分,液晶显示器可分为微型液晶显示器(Micro LCD)和平板液晶显示器(Panel LCD),本文关注的是平板液晶显示器。 平板液晶显示器有效显示画面尺寸一般为5.2~19.6英寸,目前的军事显示器主

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览 从2000年至今,我国基础教育信息化取得了一系列成就与长足发展,具体表现在“校校通”工程、农村中小学现代远程教育工程、“班班通”工程、国家贫困地区义务教育工程等大规模项目和工程的实施;硬件设施建设日渐完备、软件资源建设日益丰富、信息技术与课程整合认识备受重视等信息技术与课程整合环境的建设与完善;教师教育技术培训、教师技能大赛、信息技术与课程整合优质课大赛、现代教育发展论坛等促进信息技术与课程整合内涵发展及理论提升 的相关活动举办;教师应用信息技术的意识提高、教师应用信息技术能力加强、学生信息素养提升等效果日益明显。 ●发展历程 概览十年来的发展,我们将信息技术与课程整合的发展分为四个阶段。 1.多媒体的到来 我国在上世纪90年代就开始了信息技术与课程整合的研究,到2000年也积累了很多经验。但是这段时间的发展也存在明显的不足和问题,没有形成良好的信息技术与课程整合氛围,一些学校和地区仅仅停留在视听教学的硬件本位时代;缺乏信息技术与课程整合的理论及方法指导,教师应用信

学生而言,多媒体教学中应用了图片、动画、影音、视频等素材,更能激发他们的学习兴趣,增加了学习的趣味性,也使得呆板的内容变得丰富多彩而容易理解和领会。 2.网络资源库的建设 多媒体的到来阶段对于那些从未接触过信息技术的教师而言,是很大的进步,但是在应用过程中教师们也逐渐发现:他们能够获得的资源多是针对某一知识或者具体章节的演示课件或素材,往往无法根据需要对其内容进行修改。他们渴望能够根据个人能力及学生特征选择适合的资源,然而当时的资源建设极大地滞后于教学需求,虽然已经涌现了很多致力于资源建设的公司和企业,但是由于缺少教学理念指导,并非所有资源都是有价值的,甚至很难在其中查找真正需要的资源。 这种情况随着“校校通”工程的深入而日益凸显,阻碍了信息技术与课程整合的有效开展,因此,资源建设和资源库建设受到了教育信息化界越来越多的关注和重视,取得了快速的发展。初期,大多数人都在关注网络资源库快速建设,同时,一些专家学者以发展的眼光关注网络资源库的内涵发展,对其定位、分类、标准、功能等层面进行了深入思考。我国的网络资源库建设也逐渐关注资源的规范和标准。因此,可以将资源建设的发展历程归纳为资源建设和资源平台建设两个

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 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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

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:

数据挖掘研究现状及发展趋势

数据挖掘研究现状及发展趋势摘要:从数据挖掘的定义出发,介绍了数据挖掘的神经网络法、决策树法、遗传算法、粗糙集法、模糊集法和关联规则法等概念及其各自的优缺点;详细总结了国内外数据挖掘的研究现状及研究热点,指出了数据挖掘的发展趋势。 关键词:数据挖掘;挖掘算法;神经网络;决策树;粗糙集;模糊集;研究现状;发展趋势 Abstract:From the definition of data mining,the paper introduced concepts and advantages and disadvantages of neural network algorithm,decision tree algorithm,genetic algorithm,rough set method,fuzzy set method and association rule method of data mining,summarized domestic and international research situation and focus of data mining in details,and pointed out the development trend of data mining. Key words:data mining,algorithm of data mining,neural network,decision tree,rough set,fuzzy set,research situation,development tendency 1引言 随着信息技术的迅猛发展,许多行业如商业、企业、科研机构和政府部门等都积累了海量的、不同形式存储的数据资料[1]。这些海量数据中往往隐含着各种各样有用的信息,仅仅依靠数据库的查询检索机制和统计学方法很难获得这些信息,迫切需要能自动地、智能地将待处理的数据转化为有价值的信息,从而达到为决策服务的目的。在这种情况下,一个新的技术———数据挖掘(Data Mining,DM)技术应运而生[2]。 数据挖掘是一个多学科领域,它融合了数据库技术、人工智能、机器学习、统计学、知识工程、信息检索等最新技术的研究成果,其应用非常广泛。只要是有分析价值的数据库,都可以利用数据挖掘工具来挖掘有用的信息。数据挖掘典型的应用领域包括市场、工业生产、金融、医学、科学研究、工程诊断等。本文主要介绍数据挖掘的主要算法及其各自的优缺点,并对国内外的研究现状及研究热点进行了详细的总结,最后指出其发展趋势及问题所在。 江西理工大学

科学技术发展史论文

成都理大学 科学技术史论文题目:世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 彭静 201206020228 核自学院 指导老师:周世祥

世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史,也是人类文明史的重要组成部分。今天,当人类豪迈地飞往宇宙空间,当机器人问世,当高清晰度数字化彩电进入日常家庭生活,当克隆羊多利诞生惊动整个世界之时,大家是否会感受到,人类经历了一个多么漫长而伟大的科学技术发展历程。 一.古代科技发展概况 大约在公元前4000年以前,人类由石器时代跨入青铜器时代,并逐渐产生了语言和文字。在于自然界的长期斗争中,人类不断推动着生产工具和生产技术的进步,与此同时,人类对自然界的认识也不断丰富,科学技术的萌芽不断成长起来。 世界文明发端于中国,埃及,印度和巴比伦四大文明古国。中国古代科学技术十分辉煌,但主要在技术领域。中国的四大发明对世界文明产生巨大影响。古代中国科技文明的主要支桂有天文学、数学、医药学、农学四大学科和陶瓷、丝织、建筑三大技术,及世界闻名的造纸、印刷术、火药、指南针四大发明。四大发明:造纸、印刷术、火药、指南针。 生活在尼罗河和两河流域的古埃及和巴比伦人在天文学,数学等方面创造了杰出的成就,埃及金字塔名垂史册,印度数学为世界数学发展史大侠光辉的一页。 古希腊是科学精神的发源地,古希腊人创造了辉煌夺目的科学奇迹,在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观,为近代科学的诞生奠定了基础。在人类历史上第一次形成了独具特色的的理性自然观,为近代科学的诞生奠定了基础。毕达哥拉斯,希波克拉底,以及百科全书式的学者亚里士多德都是那一时期的解除代表人物。公元前3世纪,进入希腊化时期的古希腊获得更大的发展,出现了欧几里得,阿基米德和托勒密三位杰出的科学家,使得古代科学攀上三座高峰。 公元最初的500多年中,欧洲的科学技术持续衰落,5世纪后进入黑暗的年代,并且延续了1000多年,科学一度成为宗教的婢女。但是科学精神在14世纪发出自己的呐喊,近代实验科学的始祖逻辑尔-培根像一颗新星,点亮了欧洲的天空。 在整个古代,技术发展的水平不高,科学也没有达到系统的程度,不同地域的人民之间还未建立起长期稳定的经济、文化联系, 但许多古代的科学技术成果, 如阳历和阴历, 节气、月、星期和其它时间单位的划分, 恒星天区的划分和名称,数学的基础知识和十进制记数法、印度——阿拉伯数字、轮车技术、杠杆技术、造纸术、印刷术等等,都已深深镶入了整个人类文明大厦的基础。 古代自然科学的发展还停留在描述现象,总结经验的阶段,个学科的分野并不明确,因而具有实用性,经验性和双重性,但它给近代科学的发展准备了充分的条件。 2.近现代科学技术的发展

基于大数据的数据挖掘技术与应用

基于大数据的数据挖掘技术与应用 发表时间:2019-07-17T12:49:19.997Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:汪洋 [导读] 摘要:科技前进的步伐越来越快,数据挖掘与传统行业相结合,在各行各业展现出了十分强大的生命力。 中国联合网络通信有限公司黄石市分公司湖北黄石 435000 摘要:科技前进的步伐越来越快,数据挖掘与传统行业相结合,在各行各业展现出了十分强大的生命力。本文从数据挖掘的基本概念和功能谈起,进一步再分析其在金融和人力资源两个方面的具体运用。 关键词:数据挖掘;大数据;金融;人力资源 一、数据挖掘的概念和功能 (一)数据挖掘概念。数据挖掘是指从庞大繁杂的数据中通过算法搜索隐藏于表面数据背后信息的过程。数据挖掘通常与计算机科学有关,并通过统计、在线分析处理、情报检索、机器学习和模式识别等多种方法来实现上述目标。 (二)数据挖掘的方法和过程。数据挖掘的理论技术一般可分为传统技术和改良技术两支。就传统技术而言,以统计分析为主要代表;就改良技术而言,以决策树理论、类神经网络和规则归纳法等为主要代表。 (三)数据挖掘的主要功能。数据挖掘的功能十分强大,在与各行各业结合之后,都能为各行业带来新的发展契机。一般来说,数据挖掘的功能分为两类:一类是描述性功能,是指对目标数据的属性进行特征描述;另一类是预测性功能,是指对当前数据进行归纳,以进行发展趋势的预测。 二、数据挖掘技术的应用实践 (一)在金融方面的应用。大数据金融以庞大繁杂的数据作为基础,利用如互联网等信息化技术,分析处理对客户的消费数据,将客户及时全面的信息及时地反馈给金融企业,如此一来,使得金融企业给零散化的客户群体提供定制化的服务成为可能。数据挖掘技术在金融领域的表现十分优异,在第三方支付、p2p网络借贷、供应链金融、互联网消费金融等方面均有广泛的运用。 就第三方支付而言,因为其运用场景多样化,使用方便快捷,因而,第三方支付与上下游的交易者联系紧密。当相关数据累积到一定程度时,便可推出更多的增值服务,进一步增加利润来源。在众多增值服务中,近年来,值得一提的是由蚂蚁金服推出的蚂蚁花呗。蚂蚊花呗本质上而言是一款消费信贷产品。蚂蚁花呗利用大数据,以自身的风控模型为基础,结合对消费者在互联网上的各种网购情况、支付习惯、信用风险等的分析结果,对不同的用户根据其近期的消费情况给予不同数额的消费额度。 第三方互联网支付交易规模由于互联网理财等大额交易场景的推动保持高速增长。在2013年,第三方互联网支付交易额仅为6万亿元,但据可靠预测,在2020年,此交易额可到39万亿元。再看第三方移动支付交易额。由于移动支付场景的多样化、用户渗透率越来越高、各种第三方支付企业进军市场等原因,移动交易量不断上升。在2013年,第三方移动支付交易额仅为1万亿元。但据估计,在2020年,第三方移动支付交易额可达144万亿元。 (二)在人力资源管理方面的运用。 (1)数据挖掘与人力资源规划:通过数据挖掘技术,组织管理者可以利用搜集到的每一个员工的组织内外部的信息资料,联系企业的整体战略目标,以事实为依据,制定未来人力资源规划。 (2)数据挖掘与人才的招聘与配置:招聘时,招聘者对于求职者的了解一般都比较肤浅,对于求职者的专业技能掌握情況、工作效率等无法有效进行认知。而新兴的社交网络呈现了—个人各方面的信息,如工作经历、社会关系、工作效率等,从而能助招聘者一臂之力,达到精准的人岗匹配。 (3)数据挖掘与员工的开发:利用数据挖掘,管理者将职业生涯规划建立在员工全方位数据的基础上,如员工的应聘岗位、晋升意愿和期望薪酬等结构化与非结构化的数据信息,从而精准地为员工提供职业培训。 三、注意区分数据挖掘与个人信息侵犯 当今时代,科学技术的不断提高,使得各种数码产品更新换代速度加快,手机、电脑、照相机等电脑产品基本是一年更新换代一次甚至两三次。其中由于手机应用功能随着经济发展而逐渐增加,从原来的按键机发展到如今的触屏手机乃至折叠手机,其功能也从原来的拨打电话、发送短信、彩信功能而增加到如今的视频通话、语音通话以及上网功能。网络的普遍化丰富了人们的生活,使得人们可以便捷广泛的了解、认知自身以外的整个中国乃至整个世界,可以通过网络媒介了解到其他国家的风土民俗、地形地貌,了解自己所喜欢的明星网红的日常喜好,或是通过网络媒介得到想获得的知识、达到一个学习的作用。但网络媒介是一把双刃剑,通过网络世界了解到诸多信息时,也可能因为自己在网络上所说的一句话、所发的一个定位从而导致自身隐私泄露,个人信息被公布在大众眼中。要运用好大数据时代中网络媒体这一把双刃剑,就必须要求到人们提高自我隐私保护意识,规范网络世界中的一言一语。 (一)大数据时代信息量过大导致信息泄露 当今时代是科技不断发展的时代,是大数据时代。在大数据时代里,各种数码产品纷呈展现其自身的广泛性、普遍性,充斥在人类日常生活中。尤其是手机的发展从原始的只能打电话接电话的大哥大,渐渐变成能够发短信、收短信的按键机,为满足人们日常生活中的娱乐要求,在信息传播的同时又增加了照相机、听音乐、玩游戏等等娱乐功能。在科技发展的基础上,为满足人们日常生活中的各种精神需求,仅仅五六年时间内,按键手机逐渐演变成如今的触屏手机、智能手机。如今的手机已不仅是一个只能打电话、接电话的功能机,在满足了人们的基本通讯要求后,增加了上网的功能。如今微博app、微信app、qqapp各种社交app的崛起,使得人们日常生活充满了娱乐性、便捷性、广泛性,所接收的信息不仅来自自身以外的中国各地,而且也可以接触到中国以外其它国家,甚至来自地球以外的各大恒星的知识。如今你将会看到,越来越多的人在超市里、商场中、地铁上、公园里拿起手机刷微博、拍抖音、视频通话、拍照片等等,在大数据时代,由于网络的普遍,人们上一秒在抖音app上传了一段视频、微博上发布了一篇文章、朋友圈发表了几张照片,以网络传播速度快的特点,下一秒这个视频、这篇文章、这些照片就极有可能出现在大众视线中。网络带来便捷性的同时也带来过大的信息量以及一定性的安全隐患,人们通过信息库了解某一样东西的同时,也可能导致自身定位被人知道、自身隐私被泄露出去。 (二)大数据时代侵犯个人信息方法更多 由于科学技术进步速度快,数码产品更新换代的速度也日益加快。当手机硬件设施提高了,相应的各类软件应用层出不穷,给予了人们日常生活中的精神满足,同时也给予了不法分子有机可图的条件。人们隐私安全问题日益堪忧,由于手机等各种数码产品的普遍性,大

身份认证技术的发展与展望

身份认证技术的发展与展望 Internet迅猛发展带来了信息共享与安全这对矛盾共同体,加强网络安全建设、保障网络的安全运行成为网络存在的根本之道。网络身份认证技术发展到今天已经成为信息管理系统中必不可少的一部分,扮演着网络系统“看门人”的角色。 针对不同的安全威胁,目前存在多种主机安全技术和相关安全产品,如防病毒技术、个人防火墙、安全应用程序(如文件加密程序)、安全操作系统等。这些技术和产品在一定程度上满足人们的安全需求,却没有很好地解决以下两个问题: (1)系统访问,即开机时的保护问题,目前普遍采用的是基于口令的弱身份认证技术,很容易被攻破而造成泄密; (2)运行时保护,即在合法用户进入系统后因某种原因暂时离开计算机,此时任何人员均可在此系统之上进行操作,从而造成泄密。

将密码写在记事本上挂在电脑旁边,这样的事情相信很多公司的员工都曾经为之。出于安全的要求,现在公司的安全策略普遍要求员工的登陆密码要定期更换,而且不能重复,这使得想出一个自己能记住的长串密码成为一件让员工头疼的事情。为了便于记忆,员工往往会选择常用词或者号码作为密码,如果攻击者使用“字典攻击法”或者穷举尝试法来破译,很容易被穷举出来。传统的账号加密码的形式,账号基本上都是公开的,密码容易被猜中,容易忘记,也容易被盗。据统计,一个人平均下来要记15到20个密码。静态密码的隐患显而易见,尤其是在证券、银行等行业,轰动一时的“银广夏盗卖案”早就为业界敲响了警钟。 为了解决静态密码的安全问题,一种方式是同一个人员使用不同的密码进入不同的应用系统,避免所有的鸡蛋都在一个篮子里面的问题,然而需要记忆多个密码;第二种方式,采用软件VPN方式,登陆前先要使用VPN连接,这样可以面向一部分机器开放,但是第一次使用时下载VPN软件,每次访问

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