学科前沿

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对“谐波减速器、RV减速器在机器人运动关节中的应用及发展趋势”的文献综述

前言

随着现代知识经济时代的蓬勃发展,高新技术及其相关产业化

已成为当前社会发展的主流。机器人技术作为高新技术的一大重要

分支已经受到各国政府的重视,成为制造业中不可缺少的重要装备

和手段,同时也成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。我国政府对机器人的研究也非常重视,在工业机器人产品研究

方面确定了以开发喷漆、电焊、弧焊、搬运和装配机器人为主同时

开发机器人的元部件,如薄壁轴承、谐波减速器、RV减速器等。在

机器人的研发过程中,一种先进的、能够用于机器人腰部和手臂的

关节驱动装置对机器人的运作起着直观重要的作用。由于在机器人

中应用着大量的关节驱动装置,这些装置的性能直接决定着机器人

的工作性能。因此,为了保证机器人具有良好的动态特性和运动精度,要求这些关键驱动装置具有运动精度高、扭转刚度大、回差小、抗冲击能力强、结构紧凑、体积小、重量轻、效率高等优点。这时,谐波减速器、RV减速器等元部件在机器人运动关节中起的重要作用

就显现出来了,甚至可以说谐波减速器、RV减速器在机器人运动关

节中的应用直接影响着机器人的发展。

一、谐波减速器、RV减速器的概念

要了解谐波减速器、RV减速器在机器人运动关节中的应用及发

展趋势,我们首先要明白“什么是谐波减速器?”、“什么是RV减

速器?”,进而了谐波减速器和RV减速器的结构、优缺点、用途。

只有知道了谐波减速器和RV减速器的这些基本性能,才能充分理解

其在机器人运动关节中的应用及发展趋势。

1、谐波减速器

谐波减速器是用于机器人关节传的主要装置,其主要优点是传

动比大、运转平稳、结构简单、传动效率高,是一种比较理想的传

动转动装置。但由于其本身固有的结构特点(通过柔轮的弹性变形

实现运动传递,具有过量的柔顺,过量的间隙),造成刚度不够,

在传递载荷时弹性变形回差较大,影响了机器人末端执行器的定位

精度和动态特性。而且随着使用时间的增长,其运动精度还会显著

降低。因此,为保证机器人在周期性运动时的运动进度,用刚性大、回差小的精密传动装置代替刚性小的谐波传动。

2、RV减速器

RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机

的后级组成,RV减速器具有结构紧凑,传动比大,以及在一定条件

下具有自锁功能的传动机械,是最常用的减速机之一而且振动小,

噪音低,能耗低。RV传动装置是由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速

机构和第二级摆线针轮行星减速机构两部分组成,为一封闭差动轮系。主动的太阳轮1与输入轴相连,如果渐开线中心轮1顺时针方

向旋转,它将带动三个呈120°布置的行星轮2在绕中心轮轴心公

转的同时还有逆时针方向自转,三个曲柄轴3与行星轮2相固连而

同速转动,两片相位差180°的摆线轮4铰接在三个曲柄轴上,并

与固定的针轮相啮合,在其轴线绕针轮轴线公转的同时,还将反方

向自转,即顺时针转动。输出机构(即行星架)6由装在其上的三对

曲柄轴支撑轴承来推动,把摆线轮上的自转矢量以1:1的速比传递

出来。在机器人运动关节中,常用的RV减速机有摆线针轮RV减速器、可调间隙变厚齿轮RV减速器。

二、“谐波减速器、RV减速器在机器人运动关节中的应用

及发展趋势”的相关文献

对于谐波减速器、RV减速器在机器人运动关节中的应用及发展

趋势,已经有许多人对其进行了相关的描述,也发表了相关的论文,甚至提出了一些相关的理论,并对未来的谐波减速器、RV减速器走

向作出了相应的假设。

张金在《RV减速器传动精度的研究》(2013)中指出,谐波减

速器曾被大量应用于机器人的转臂驱动装置和飞机、国防设备上,

在70-80年代它的应用扩展到工业机器人和外科医疗器械等精密设

备上。国外的谐波减速器市场主要被日本垄断。我国对谐波减速器

的研究起步较早,从1961年就开始谐波减速器的研究,并于90年

代初完成了我国的通用谐波减速器标准系列化工作。到20世纪末,

中国已有数十个研究型单位从事谐波减速器的研究,开发出了许多

性能优异的谐波减速器,不论是在传动精度、噪声控制、使用环境

和可靠性上都达到了世界先进水平。后期由于RV传动的发展,谐波

减速器在机器人转臂驱动装置中的应用逐渐被RV减速器替代。RV

传动是在K-H-V型行星传动基础上发展起来的一种更先进的传动方式,90年代初开始在工业机器人、数控设备、航空航天设备等领域

当中应用。我国RV减速器的研究权威是大连交通大学的李力行和何

卫东等人,其完成国家863计划项目所研制的RV-250AII减速器样

机及与哈尔滨工业大学合作完成的变厚齿轮RV减速器样机,经检测

性能都达到了世界领先水平。国内曾有某大型减速器公司购买了大

连交通大学的EZV减速器全套图纸,但却因图纸中所标零件的加工

及安装精度太高而无法加工。

丰飞、王炜、唐丽娜、陈风帆、白彦伟等在《空间高精度谐波

减速器的应用及其发展趋势》(2014)中指出,谐波减速器作为一

种结构紧凑、质量轻、体积小而减速比大、传动效率高、传动精度

高传动、刚度高的高性能减速器,当今主要应用于各类机器人的机

械臂的关节部分,相对于其他元器件更有优势。谐波减速器的主要

发展方向和研究重点有这几个方面: (1)新齿形谐波减速器及啮合

动力学(2)高传动精度及刚度(3)高传动效率(4)结构紧凑的小

体积、小质量短筒柔轮谐波减速器(5)驱动、传动和传感器一体化

的谐波传动结构设计(6)长使用寿命、高可靠性的谐波减速器的研制。

张丰收、张琳琳、刘建亭、祝鹏等在《RV减速器动态特性研究

综述》(2014)中指出,自二十世纪六七十年代起,国外学者对行

星齿传动系统的动态特性展开研究工作,建立了系统的动力学模型,分析了系统固有频率和振型对各设计参数的敏感度,为后续对RV减

速器动态特性的研究提供了参考。1997年RV减速器被列入国家“863”计划后,国内学者对RV减速器展开研究,对其进行由单一

自由度到多自由度,线性到非线性动态特性问题的探讨分析,并取

得一定的成果,建立了相关的各项模型。随着航天航空、工业机器

人等领域的现代化程度的提高,对RV减速器传动系统动态特性的要

求也更严格。由于RV减速器结构独特,影响其动态特性的因素多而

复杂,各因素之间还存在藕合关系,理论解析十分困难:一方面,

针对RV减速器的非线性因素、零部件的弹性变形、轴承刚度以及摆

线轮刚度等参数激励因素,利用有限元分析方法结合多种影响因素

建立多个虚拟样机模型是RV减速器动态特性研究的热点问题;另一

方面,虚拟样机仿真可以检验模型建立的正确性,但仿真结果与实

验结果进行对照验证,才能对RV减速器动态特性有效全而的分析及

对实际工程问题的解决才能起到一定的理论指导作用,因此,在理

论分析与虚拟样机仿真结果对比的基础上,对虚拟样机如何进行实

验验证也是RV减速器动态特性研究的另一热点问题。

张丰收、冯崇等在《RV减速器传动精度的研究》(2014)中指出,RV减速器作为高性能高精密传动机构,目前己经在诸如机器人、纺织机械、数控机床、印刷机械等高精度传动领域中获得了广泛的

应用。文中对RV减速器传动精度的研究内容、研究进展及发展趋势

进行了阐述,得到结论:(1)高效率、高精度己经成为现代机械发展

的一个必然趋势。提高RV减速器传动精度、保证工作时的稳定与可靠,已成为机器人传动装置必须解决的关键问题,而CAE技术及多

学科优化等技术的进步也有利于系统精度的深入研究(2)今后随着对RV减速器传动精度分析的深入,减速器主要零部件的变形、温度、

摩擦力及误差相关性对传动精度的影响,是研究RV减速器传动精度

的发展趋势。(3)研究影响RV减速器动态传动精度的机理,可以提

高减速器的传动精度和传动平稳性,以及延长其使用寿命等,为其

在一些对传动精度要求高的特殊领域的应用具有重要的指导意义。

邓效忠、张艳珍、李天兴、赵博等在《RV减速器摆线针轮传动

精度控制的研究现状及需要解决的技术问题》(2015)中指出,由

于RV减速器具有体积小、传动比大、传动效率高、扭转刚度大、承

载能力强和抗冲击性好等特点,被广泛应用于机器人。随着对RV减

速器的深入研究,根据RV减速器的特点,利用有限元分析软件和虚

拟样机技术建立虚拟样机模型对其进行模拟仿真,能有效的分析RV

减速器的动态特性,表明RV减速器传动平稳,具有良好的承载能力,可以高精度的稳定工作,今后,谐波减速器、RV减速器在机器人运

动关节中的各项性能都将通过虚拟的方式不断地进行模拟仿真,最

后才确定最终的结构。

吴素珍、陈丹等在《机器人关节传动用精密减速器研究进展》(2014)中指出,目前机器人关节传动装置主要是谐波传动和RV传动,但由于谐波传动装置柔轮的弹性变形引起较大的回差,从而影

响工业机器人的定位精度及动态特性,RV针摆传动装置代替谐波传

动装置是机器人关节用减速装置的必然趋势。在国外,RV减速器已

实现系列化、批量化生产,而我国还处于开发过程中。我国应提高

机器人用减速器的制造工艺,注意新型材料选用,努力实现系列化、批量化生产。另外,今后我国在机器人RV减速器研制方面,应制定

合理的零件制造工艺和可以补偿相关零件制造误差的装配工艺;严

格控制影响减速器传动准确性、传动平稳性及载荷分布均匀性误差

的主要因素,合理控制各公差范围;增强减速器的扭转刚度。需深

入系统地研究RV传动装置优化设计理论与制造技术,努力开发新机型,提高我国自有知识产权的RV针摆驱动器的设计水平和性能,减

少对国外技术的依赖,提高RV针摆驱动器的国产化技术水平。

李谦在《绿的谐波——领跑机器人精密谐波减速器》(2014)

中指出,谐波减速器是机器人实现运动功能的核心部件,是轻型工

业机器人和机械臂可靠、精确运行不可或缺的零部件,具有传动比

范围广、啮合的齿数多、运动精度高、承载能力大、运动平稳、无

冲击、噪声小、结构简单、体积小,重量轻、传动效率高、精度保

持性好等特点。作为机器人的核心精密减速传动部件,谐波减速器

的性能指标对整机性能影响很大,有时甚至能决定整机项目的成败。目前,全球的谐波减速器市场完全被日本公司及其子公司垄断,具

有市场定价权,高端产品限制对中国出口,这严重制约了我国机器

人产业的发展。由于无法实现自给自足,高端谐波减速器完全依赖

进口,国外公司在价格、交期和服务上掌握主控权,提供给国内企

业的减速器产品价格远高于跨国机器人企业,使国内相关企业根本

无法与其国际竞争对手抗衡。因此,能否实现精密谐波减速器的自

给自足,已经成为当前我国产机器人行业是否能够生存和健康发展

的关键所在。

中国知网编辑在《我国工业机器人现状与发展》(2013)中指出,我国在机器人单元技术和基础元器件研究开发方面取得了一些

成绩,研制出了交、直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光

电编码器、液压(气动)元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波

减速器、RV 减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等。但就总体而言,我国机器人关键零部件的研发与制造能力还比较薄弱、技术水

平较低、性能质量不高,是目前制约我国工业机器人发展的主要瓶颈。

宋松在《工业机器人RV减速器关键部件制造及对我国精密机床

发展思考》(2015)中指出,目前应用于机器人领域的减速机主要

有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。在关节型机器人中,由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度,一般将RV减速器

放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在

小臂、腕部或手部。对于高精度机器人RV减速器,日本具备绝对领

先优势,目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco (帝人)和Harmonic Drive两家垄断(业界俗称RV减速机和谐波

减速机),包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器

均由上述两家公司提供。因此,我国只有不断地在这方面坚持自主

创新,才能打破垄断。

申倩在《航空谐波减速器性能测试装置研制》(2014)中指出,随着谐波减速器在各个领域逐渐被推广使用,越来越多研究者投入

到谐波传动研究之中,但是,关于谐波减速器的研究仍然处于起步

阶段,例如,人们对于谐波减速器的传动强度计算和传动精度分析

一直没有得出一个精准的规律。目前谐波减速器的主要研究近况及

趋势有这几个方面:啮合原理的研究,旨在提高谐波减速器的啮合

性能并且探索新的加工工艺;新齿形的研究,旨在提高谐波减速器的承载能力及使用寿命;结构工艺及加工工艺研究,旨在提高谐波减速器的生产加工效益;传动精度研究,旨在减少谐波减速器使用过程中的误差。尽管研究方向十分多样,但是对于谐波减速器某些方面的研究仍然处于起步阶段。谐波减速器输出轴的精度也是影响谐波减速器传动精度的重要指标,但是在国内外,尚且不存在公开的、可以借鉴的针对输出轴的谐波减速器精度测试装置。

三、总结

通过以上文献综述,可以知道:谐波减速器、RV减速器在机器人运动关节中均起到了重要的作用。其中,谐波减速器出现相对较早,应用广泛,现在已经逐渐向如航空航天等更多的方面发展,产生了像空间谐波减速器这样的更多的种类。而RV减速器虽然出现的时间相对较晚,但凭借其更加优良的各项特性,已逐步推广开来,可以想象其广大的应用潜力。如今,我国在这方面的实力相对较薄弱,技术长期被国外所垄断,进而影响了我国机器人工业的发展。所以,我国需要加大对这方面的重视与投入,努力打破国外的技术封锁。

参考文献

1. 张金,《RV减速器传动精度的研究》,哈尔滨理工大学,

2013-3-1

2. 丰飞、王炜、唐丽娜、陈风帆、白彦伟,《空间高精度谐波减速

器的应用及其发展趋势》,机械传动,2014-10-15

3. 张丰收、张琳琳、刘建亭、祝鹏,《RV减速器动态特性研究综

述》,机械传动,2014-8-15

4. 张丰收、冯崇,《RV减速器传动精度的研究》,机械设计,

2015-4-30

5. 邓效忠、张艳珍、李天兴、赵博,《RV减速器摆线针轮传动精

度控制的研究现状及需要解决的技术问题》,机械传动,

2015-2-15

6. 吴素珍、陈丹,《机器人关节传动用精密减速器研究进展》,河

南科技学院学报(自然科学版),2014-12-24

7. 李谦,《绿的谐波——领跑机器人精密谐波减速器》,机器人技

术与应用,2014-6-15

8.《我国工业机器人现状与发展》,中国知网,机器人技术与应用,

2013-4-15

9. 宋松,《工业机器人RV减速器关键部件制造及对我国精密机床

发展思考》,金属加工(冷加工),2015-4-15

10.申倩,《航空谐波减速器性能测试装置研制》,哈尔滨工业大学,

2014-6-1

软件工程专业学科前沿讲座报告

软件工程专业学科前沿讲座报告 院 (系):计算机科学与工程 专业:软件工程 班级:17060212 学生:张嘉琪 学号:17060212119

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能亦称智械、机器智能,指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。通过医学、神经科学、机器人学及统计学等的进步,有些预测则认为人类的无数职业也逐渐被人工智能取代。 人工智能在计算机领域内,得到了愈加广泛的重视。并在机器人,经济政治决策,控制系统,仿真系统中得到应用。人工智能是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。 人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系,人工智能是处于思维科学的技术应用层次,是它的一个应用分支。从思维观点看,人工智能不仅限于逻辑思维,要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展,数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具,数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将互相促进而更快地发展。通常,“机器学习”的数学基础是“统计学”、“信息论”和“控制论”。还包括其他非数学学科。这类“机器学习”对“经验”的依赖性很强。计算机需要不断从解决一类问题的经验中获取知识,学习策略,在遇到类似的问题时,运用经验知识解决问题并积累新的经验,就像普通人一样。我们可以将这样的学习方式称之为“连续型学习”。但人类除了会从经验中学习之外,还会创造,即“跳跃型学习”。这在某些情形下被称为“灵感”或“顿悟”。一直以来,计算机最难学会的就是“顿悟”。或者再严格一些来说,计算机在学习和“实践”方面难以学会“不依赖于量变的质变”,很难从一种“质”直接到另一种“质”,或者从一个“概念”直接到另一个“概念”。正因为如此,这里的“实践”并非同人类一样的实践。人类的实践过程同时包括经验和创造。这是智能化研究者梦寐以求的东西。 前景:目前随着人工智能AI的迅猛发展,今后几年触摸一体机一定会和人工智能

数学学科发展前沿

数学学科发展前沿调研报告 145407 徐珺 数学,是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,从某种角度看属于形式科学的一种。而在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。 一、数学学科的意义 数学在人类文明的进步和发展中一直发挥着重要的作用。过去,人们习惯把科学分为自然科学、社会科学两大类,数、理、化、天、地、生都归属于自然科学。但是,现在科学家更倾向于把自然科学界定为以研究物质的某一运动形态为特征的科学,如物理学、化学、生物学。数学是忽略了物质的具体运动形态和属性,纯粹从数量关系和空间形式的角度来研究现实世界的,具有超越具体科学和普遍适用的特征,具有公共基础的地位。数学的许多高深理论与方法正广泛深入地渗透到自然科学的各个领域中去。数学在当代科技、文化、社会、经济和国防等诸多领域中的特殊地位是不可忽视的。发展数学科学,是推进我国科学研究和技术发展,保障我国在各个重要领域中可持续发展的战略需要。 由于数学的性质及其应用途径不断发生变化,新的数学领域不断涌现,数学的应用范围的不断扩充,加之计算机的发展和应用爆炸性的增长,都要求发展新的数学。数学是打幵科学大门的钥匙,数学在科学理论成就中的重要性。早在古希腊的毕 达哥拉斯学派就把数学看作万物之本源;享有“近代科学之父”尊称的伽利略认为, 宇宙像一本用数学语言写成的大书,如不掌握数学的符号语言,就像在黑暗的迷宫

材料技术前沿

1.人类历史的5次材料技术革命是什么?简述材料设计时代的特点。 答:1)石器时代---青铜器时代---铁器时代---合金化时代---合成材料时代---新材料设计与制备加工工艺时代。 2)材料设计时代的特点:资源-材料-制品界限的弱化与消失-按照使用要求来设计材料的性能;性能设计与工艺设计一体化要求-同时设计出可以获得其性能的可行的制备加工工艺。 2.简述材料加工技术的总体发展趋势以及主要发展方向。 答:发展趋势:概括为过程综合、技术综合、学科综合三个综合。过程综合包括两个方面:一是材料设计、制备、成形与加工的一体化;二是多个过程(如凝固与成形)的综合化。技术综合是指材料加工技术与计算机技术、信息技术、各种先进控制技术的综合。学科综合体现为三级学科(铸造、塑性加工、热处理)之间的综合、与材料物化、材料学等二级学科的综合,与计算机、信息环境过程工程等一级学科的综合。主要发展方向:常规材料加工工艺的短流程化和高效化;发展先进的成形加工技术,实现组织与性能的精确控制;材料设计、制备与成形加工一体化;开发新型设备与成形加工技术,发展新材料和新制品;发展计算机数值模拟与过程仿真技术,构筑完善的材料数据库;材料的智能制备和成形加工。 3.简述快速凝固的概念及用途。实现快速凝固的两种方法以及金属快速凝固的组织特征。答:快速凝固是指由液相到固相的相变过程进行得非常快,从而获得普通铸件和铸锭无法获得的成分、相结构和显微结构的过程。用途:获得新的凝固组织,开发新材料;制备难加工材料薄带、细小线材和块体材料;简化制备工序,实现近终形成形;提高产品质量,降低生产成本。实现方法:快速冷却和深过冷。组织特征:偏析形成倾向减小;形成非平衡相;细化凝固组织;析出相的结构发生变化;形成非晶态。 4.简述定向凝固的概念和现有工艺。简述连续定向凝固的基本原理。 答:定向凝固是指在凝固过程中采用强制手段,在凝固金属和未凝固金属熔体中建立起特定方向的温度梯度,从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固,最终的到具有特定取向柱状晶的技术。现有工艺:发热剂法、功率降低法、高速凝固法、液态金属冷却法和连续定向凝固。连续定向凝固的基本原理:在连续定向凝固过程中对铸型进行加热,使它的温度高于被铸金属的凝固温度,并通过在铸型出口附近的强制冷却,或同时进行分区加热与控制,在凝固金属和未凝固熔体中建立起沿拉环方向的温度梯度,从而使熔体形核后沿着与热流(拉坯方向)相反的方向,按单一的结晶取向进行凝固,获得连续定向结晶组织(连续柱状晶),甚至单晶组织。 5.简述半固态加工的概念和特点;何谓触变成形?何谓流变成形? 答:半固态加工就是在金属凝固的过程中对其施以剧烈的搅拌作用,充分破碎树枝状的初生固相,得到一种液态金属母液中均匀地悬浮着一定球状初生固相的固液混合浆料,即流变浆料,利用流变浆料直接进行成形加工的方法称为半固态金属的流变成形。如果将流变凝固成锭,按需要将此金属锭切成一定大小,然后重新加热至金属的半固态温度区,利用金属的半固态坯料进行成形加工的方法称为触变成形。上述两种方法合称为半固态加工。特点:黏度比液态金属高,容易控制;流动应力比固态金属低;应用范围广,具有固液两相区的合金均可实现半固态加工。 6.连续驻扎的概念和工艺特点,列出3种目前咋生产的金属材料。影响铸轧过程稳定性的主要因素有哪些?保证铸轧正常进行的两个条件是什么?答:连续铸轧是直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺。显著的特点是:其结晶器为两个带水冷系统的旋转铸轧辊;熔体在辊缝间完成凝固和热轧两个过程;而且在很短的时间内(2~3s)完成。例子为铝带铸轧、硅钢、普碳钢、不锈钢。影响稳定性的因素:钢水的流动性;凝固行为;铸轧速度;侧封;铸轧力和辊缝;二次冷却和拉坯系统的影响。两个条件:1.基本条件:浇注系统预热温度、金属液面高度;热平衡条件:铸轧温度、铸轧速度、冷却强度。

测控技术与仪器专业发展前沿报告

测控技术与仪器专业发展前沿报告 通过上这门测控技术与仪器专业前沿选修课,对马上要考研的我有所帮助。对本专业有了较之前更深入的认识,包括本专业的基本研究领域,考研方向,专业发展方向等。 本专业的考研方向主要有一起和控制两方面。本专业研究领域很广,包括计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测 量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业 管理等,还包括计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机 软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等。测控包括几个很重要的过程:信号采集、信号整理、信号处理、数据 显示控制。信号采集主要是通过各种(温度、流量、压力、湿度、气味等)传感器采集对象发出的各种信号;信号整理主要是对采 集到的电信号进行平整、滤波、模数转换等,转换成便于处理的数字信号;信号处理主要是对数字信号进行处理以便显示,或者发出控制信号;数据显示控制环节中显示主要是指将数字信号通过便于我们观察的形式显示出来以便我们进行判断,而控制主要是指将控制信号传送给并作用于对象的过程。上面的四个环节就构成了整个测控的过程。 本专业(参考网上的资料)发展方向与学科前沿有: (1)配合数控设备的技术创新(如主轴速度,精度创成) 数控设备的主要误差来源可分为几何误差和热误差。对 于重复出现的系统误差,可采用软件修正;对于随机误

差较大的情况,要采用实时修正方法。对于热误差,一 般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同 时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技 术没有得到推广应用。 (2)运行和制造过程的监控和在线检测技术; 为了在开放环境下求得生存空间,没有自主创新技术是 没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有 市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状, 信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予 优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工 业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。 (3)配合信息产业和生产科学的技术创新 为了在开放环境下求得生存空间,没有自主创新技术是 没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有 市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状, 信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予 优先支持。如医学中介入治疗的精密仪器设备、电子工 业中的超分辨光刻和清洁方法和机理研究等。 这次专业选修课由几个老师共同介绍,我比较感兴趣的是迟键男老师讲的计算机视觉技术,也有意向读研时研究计算机视觉。同时,我还在做一个基于图像处理的车流量监测科技创新项目,有较大的联

学科前沿进展

分子生态学 班级:生物科学111班姓名:李江学号:1303110115 摘要:介绍分子生态学这个新学科的历史发展,基本内容,研究现状,及发展前景。综合国内外最近几年在动植物自然种群的分子研究,介绍国际分子生态学的发展历史和在各个领域的进展。简单介绍分子生态学的基本研究技术。 1、分子生态学发展简介: 从20世纪50年代,淀粉凝胶电泳技术和蛋白质组织化学染色法的发明;到20世纪60年代,分子进化的中性理论的提出以及限制性内切酶的发现;再到20世纪70年代,DNA转膜杂交技术的建立和DNA序列分析技术的发现;最后到20世纪末DNA聚合酶链式反应(PCR)的发明和热稳定DNA聚合酶的发现。这一系列分子生物学技术的革命与发展为分子生态学的产生奠定了基础。 1976 年,由 AviseLansman 等,第1次将 mtDNA 的分析方法应用于自然种群的研究,被看作是分子生态学的首次工作。在随后的几十年里,无论是在基础理论还是在应用技术方面均取得了突飞猛进的发展。 1992年,英国生态学会主办的国际性杂志分子生态学 ( Molecular ecology) 的创刊成为分子生态学诞生的主要标志。 2、分子生态学概念: 对这一新学科的准确定义存在较多争议,而目前较为一致的看法是:分子生态学是生态学的微观研究层次与领域,它利用分子生物学原理方法和技术,来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学,从分子水平探讨生物与环境的关系[1]。 3、分子生态学基础理论: 3.1分子进化的中性理论:分子水平上的绝大多数突变是选择上中性的,因为它们在进化中的命运是由随机遗传漂变,而不是由自然选择所决定的。中性理论对分子生态学的研究具有指导意义。 3.2哈德-温伯格原理:在满足生物进行有性繁殖且随机交配、等位基因在雌雄两性中随机分布、种群足够大(理论上可视为无穷大)、世代没有重叠、没有自然选择、突变和迁移的假设条件的前提下,不管群体的初始基因型频率如何,经过一代的随机交配,等位基因频率和基因型频率将达到平衡,即在以后的世代中保持不变。

材料科学前沿论文

智能材料的结构及应用 学院:班级: 姓名:学号: 摘要:材料的智能化代表了材料科学发展的最新方向,智能材料是一种能通过系统协调材料内部各种功能并对时间、地点和环境作出反应和发挥功能作用的材料。且能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。本文旨在简要介绍智能材料的结构的基础之上,介绍一些它在当今社会不同领域的应用。 关键词:智能材料、结构、应用 材料的发展从之前的单一型、复合型和杂化型,发展为异种材料间的不分界的整体式融合型材料。而近几年所兴起的智能材料更是不同于以往的传统材料,它的仿生系统具有传感、处理和响应功能,而且与机敏材料相比更接近于生命系统。它能够根据外界环境条件的变化程度实现非线性响应从而达到最佳适应的效果。对于智能材料我结合自己听课的内容、书籍及网上资料的查阅写下对智能材料的认识。 智能材料不同于传统的结构材料和功能材料,它模糊了两者之间的界限并加上了信息科学的内容,实现了结构功能化功能智能化。一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。即: (1)基体材料:基体材料担负着承载的作用,一般宜选用轻质材料。一般基体材料首选高分子材料,因为其重量轻、耐腐蚀,尤其具有粘弹性的非线性特征。其次也可选用金属材料,以轻质有色合金为主。 (2)敏感材料:敏感材料担负着传感的任务,其主要作用是感知环境变化(包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等)。常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。 (3)驱动材料:因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力,所以它担负着响应和控制的任务。常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。可以看出,这些材料既是驱动材料又是敏感材料,显然起到了身兼二职的作用,这也是智能材料设计时可采用的一种思路。 (4)其它功能材料:包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。

学科专业前沿

学科专业前沿知识及职业导航 机械设计制造及其自动化专业是研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。机械设计制造及其自动化专业研究的主要内容包括机械与机器的组成原理、运动分析方法、力学分析方法及电气控制原理,各种机电产品的设计技术、制造技术与控制技术、计算机辅助设计技术、现代机械制造技术与方法,机电一体化技术,计算机辅助制造技术,特种加工技术,自动化制造系统,机器人技术,计算机集成制造技术,计算机原理及应用等。 该学科是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程,它由5个单元组成。程序单元。决定做什么和如何做。作用单元。施加能量和定位。传感单元。检测过程的性能和状态。制定单元。对传感单元送来的信息进行比较,制定和发出指令信号。控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。 机电一体化专业就业前景。有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的,在上世纪80年代初,日本名古屋大学最早设置了机电一体化专业。如今在本科,已改称为“机械电子工程”专业;在高职高专则仍延用机电一体化专业名称。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。因此该专业毕业生就业前景很好,而且待遇也高。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。 它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。因此该专业毕业生就业前景很好,而且待遇也高。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。

学科前沿

学科前沿专题 专业:机械电子工程姓名:刘洪民 学号:22

一、阐述机械制造业的变革及挑战。 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。 机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS 作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:1.工程技术信息分系统 包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS) 包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS) 包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统 包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 5.计算机网络和数据库分系统(Network & DB) 它是一个支持系统,用于将上述几个分系统联系起来,以实现各分系统的集成。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。 在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系

2017研究前沿_化学与材料科学

2017 研究前沿 中国科学院科技战略咨询研究院 中国科学院文献情报中心 科睿唯安 七、化学与材料科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 化学与材料科学 Top 10 热点前沿发展态势 化学与材料科学领域Top10热点前沿主要分布在太阳能电池、有机合成、纳米技术、超级电容器、自由基聚合、上转换发光等领域。与2013-2016 年相比,2017年 Top10热点前沿既有延续又有发展。在太阳能电池领域,关于钙钛矿太阳能电池和聚合物太阳能电池的研究连年入选热点前沿或新兴前沿。在今年的Top10热点前沿中,聚合物太阳能电池延续了去年对非富勒烯受体(小分子和聚合物)的关注,钙钛矿太阳能电池则侧重空穴传输材料研究。在有机合成领域,碳氢键的活化反应也是连年入选,往年侧重在钌、铑等贵金属的催化转化,今年是非贵金属钴的催化转化,另外今年还突出了间位碳氢键的活化。在纳米技术领域,不仅继续有具体的前沿研究入选,而且首次出现宏观的研究概念――纳米组装学。在超级电容器领域,基于纳米孔碳电极(2014年)、纳米二氧化锰电极材料(2016年)的超级电容器曾经入选热点前沿或新兴前沿,今年入选的是基于NiCo2S4电极材料的超级电容器。在自由基聚合领域,继2014年入选新兴前沿后,光引发的聚合反应今年成为热点前沿。在上转换发光领域,“三重态-三重态湮灭上转换”入选热点前沿。

1.2 重点热点前沿——三价钴催化的碳氢键活化反应 传统的合成化学基于活性官能团的相互转化,通常需要繁琐的预官能团化步骤。而碳氢键的直接化学转化可以避免这一过程,大大提高反应的原子经济性和步骤经济性,因而受到广泛关注并取得蓬勃发展。近十年来,过渡金属催化的碳氢键直接官能团化反应已成为重要的合成工具,特别是贵金属(铑、钌、铱、铂、金、银等)催化成果显著。然而,高昂的成本以及对环境可能造成的不利影响限制了贵金属催化的大规模应用。因此,越来越多的研究人员将目光转向储量丰富、成本低廉的第一行过渡金属(锰、铁、钴、镍、铜等)。这点在《研究前沿》系列报告中也得以体现:在2013年和2014年的报告中,“钌、铑催化的碳氢键活化反应”进入化学领域Top10热点前沿,本年度则是“钴催化的碳氢键活化反应”入选。钴催化的碳氢键活化反应可分为低价钴(CoⅡ)催化和高价钴(CoⅢ)催化两类。本研究前沿是高价钴催化的碳氢键活化反应。2013年,日本东京大学金井求(Motomu Kanai)教授和川岛茂裕(Shigehiro Kawashima)博士报道了Cp*CoⅢ(Cp*= 五甲基环戊二烯)络合物催化的2-苯基吡啶碳氢键活化直接加成到亚胺、烯酮上的反应。此后,研究人员不断扩大Cp*Co Ⅲ催化剂的应用围并研究其催化机理。与其替代对象Cp*RhⅢ相比,Cp*CoⅢ不仅可用于前者催化的反应,而且由于反应活性差异,导致可能采取不同的反应路线从而生成不同的产物。 如表31所示,在本研究前沿中,德国、日本、美国、国以及中国等国家或地区发表了多篇核心论文。日本东京大学、德国哥廷根大学、明斯特大学、美国耶鲁大学、国基础科学研究院等研究机构在该领域做出了突出贡献。大学、大学、中科院化物所等研究机构的工作也比较突出。

自动化专业发展趋势

1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新功能,极大地提高了劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说,自动化专业是一个口径宽,适应面广的专业,具有明显的跨学科的特点,对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化,对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年,美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词,并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代,自动调节器和经典控制理论的发展,使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代,随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控制与信息处理结合起来,使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代,自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统,涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究,促进自动化的理论、方法和手段的革新,于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平,然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来,虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样,但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先,机器人技术将会是自动化技术发展的前沿,从上个世纪机器人的产生,到如今,机器人的发展可谓日新月异,它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备,

土木工程学科前沿论文

土木工程发展前景 07工程管理张清0704060365 南京理工大学泰州科技学院土木 摘要:目前我们的土木工程变为好多的系统专业,系统专业的改进和渐渐的单一精确是我们适应与世界发展的必要,可是依据现在的世界人口是我们是人才和技术的竞争,转而想一下,要是再过几个世纪人口逐渐的减少,我们的专业是不是还是很手欢迎呢!也许有人会说:“那个时候我们是要限量的口子制人口的。”或是我们可以把我们的知识放在电脑里存放啊!美曰:时代的前进和我们的命运是否由自己来安排。我们的土木工程专业有几人可以认的是什么?有几人可以说出是什么? 关键词:发展历史前景新技术 Abstract: at present, our system of civil engineering specialty, to a lot of improvement and professional gradually to the single accurate is our world and the necessary, but according to the development of the world's population is now our talents and technology is the competition, to think about, if again after centuries of population, we are still very popular professional hand! Maybe someone will say: "that we want to measure to control population." cut Or we can put our knowledge on the computer! Beauty: advanced and our destiny is by himself to arrange. Our civil engineering specialty several people can recognize what? Some people can say what it is? Keywords: new technology development history prospects 土木工程发展历史 要了解土木工程的前景,我们先来看看土木工程的发展历史,他已经有悠远的历史了,总的来说分为三个阶段。 人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~ 19世纪,在长达两千多年时间里,砖和

道路材料工程学科前沿综述

道路材料工程学科前沿综述 摘要:近年来,道路材料工程学科各个领域取得了一系列突破性进展,为公路建设提供了大量的理论方法。本文针对当前道路材料工程发展现状,综述了其重要进展,并对我国该学科的发展趋势进行了展望。 关键词:道路材料工程;前沿;综述 0 引言 道路材料工程是一门与材料和道路有关的学科,它以材料科学和道路工程理论为基础,采用材料分析、测试等手段来研究材料,旨在研究和解决工程建养中遇到的相关技术问题。 道路材料工程学研究内容包括水泥路面材料开发、改性及施工工艺研究,沥青路面材料开发、改性及施工工艺研究,土质加固及半刚性路面基层材料研究。 回顾历史,道路工程每一项技术的出现,首先在材料方面有所突破。如路基土的改良与稳定技术,沥青、水泥材料的改性研究等都与材料科学有关。由此可见,道路材料学科的不断发展尤为重要[1]。 1 道路材料工程学科各方向的发展 1.1 路面结构与材料的发展 公路建设的蓬勃发展对路面的使用性能提出了更高的要求,而路面材料的适用性、组成设计等对路面的使用性能起着决定性的作用。 1.1.1 沥青路面与材料 (1)沥青路面材料 沥青路面成为主导路面结构形式的原因在于其表面平整、行车舒适、减振性良好,但若材料组成、施工工艺不当,面层也会出现车辙、低温开裂等不良现象。 近年来,为提高沥青路面的使用性能,从沥青材料性能的改善着手,相继出现了乳化沥青、改性沥青。从材料必须满足环境的角度出发,一些学者开始研发全温度域改性沥青及混合料流变特性与路用性能评价方法,进一步提出改性沥青质量控制技术。从环保角度出发,很多人员对废橡胶粉改性沥青、废塑料改性沥青、硅藻土改性沥青等开始进行深入研究。 (2)环保型道路材料

学科前沿讲座感想

软件学院学科前沿知识讲座感想 听了几位老师所讲的学科先沿讲座,我的感想颇多. 尤其是对林林老师的《智慧时代中的挑战与机遇》颇有感触。下面我谈谈自己通过听讲,查资料,经过思考后对这一问题的理解. 当今的信息新技术主要包括这么几类,即新息安全新技术:主要包括密码技术、入侵检测系统、信息隐藏技术、身份认证技术、数据库安全技术、网络容灾和灾难恢复、网络安全设计等。信息化新技术:信息化新技术主要涉及电子政务、电子商务、城市信息化、企业信息化、农业信息化、服务业信息化等。软件新技术:软件新技术主要关注嵌入式计算与嵌入式软件、基于构件的软件开发方法、中间件技术、数据中心的建设、可信网络计算平台、软件架构设计、SOA与RIA技术、软件产品线技术等。网络新技术:网络新技术包括宽带无线与移动通信、光通信与智能光网络、家庭网络与智能终端、宽带多媒体网络、IPv6与下一代网络、分布式系统等。计算机新技术:计算机新技术主要关注网格计算、人机接口、高性能计算和高性能服务器、智能计算、磁存储技术、光存储技术、中文信息处理与智能人机交互、数字媒体与内容管理、音视频编/解码技术等。 大胆的预测一下计算机技术往下怎么发展,因为形势明白了,历史规律搞清楚了,需求也明白了,该怎么做呢?我大胆做这么一个发言,中国计算机界必须把握机遇迎接挑战。看一下处理器方面该怎么做,上个世纪我们关心的是每秒种可以完成多少指令,处理的速度。后来发现不对,应该做高性能的处理器,每花掉一块钱可以处理多少能力,重要的是功耗要低,然后是无线,是互联,我们更关心消耗每瓦功率处理能力是多少,大家关心的点开始转移,从每秒处理能力,关心到每块买到多少处理能力,到最后消耗每瓦功耗有多少能力。在处理结构上面有什么变化,从上世纪70年代左右,人围着计算机转,每个单位只要很好就有一个漂亮的机房,大家围着机房转,算题是通过一个小窗口把题递进去,过一段时间里面算好,把题递出来。那时候一切围绕CPU转,所以那时候CPU当之无愧,我的处理器是中心所以叫CPU。再往下可以看到计算机围着人转,我们口袋里的手表等一切一切,人走到哪里,计算装备围着我来转,在机器内部不是围着CPU转,而是围着存储期,I/O,通道转,因此不能光搞CPU,比如出现PIM等新的名称,所以我们应该与时俱进。从CPU,C要改成无处不在的处理单元。 网络将怎么发展,我们在上个世纪70年代所关心的就是互联互通互操作,在这儿不是讲互联互通互操作不重要,它是一个基础绝对重要,关心这个是数据和控制信号的传递,数据和控制信号可以传过去。做了一些日子以后发现,需求不仅仅是这个,我们要提高网络的带宽,我们关心是信息沟通和处理能力的增强,光把信号传过去是不是可以处理好呢?再往下又是怎样的?我们应该关心网上有这些信息,有这么多人用,是动态的变化,所以我们要关心信息融合、信息确认等。要把消息传给该给的人,该给的时间,该给的地方,该给的人,传正确的东西,这个变化不承认不行的,以往包括我个人在内,我和我同事们宣扬,看我家里环境,办公室环境,我计算机有多少能力联网,这已经过去了。下面关心的是这个网络具有多少计算个算计的能力,算计要做推理更难,再往下要面对什么问题?我的网络环境怎么样有非常强的资源按需聚合,人机协同工作的协调能力,体系结构将怎么发展,70年代的时候,大家做体系结构设计,费劲脑筋是在计算机内挖掘可能的潜力,处理可能的矛盾,搞体系结构的人,什么是好的所长,厂长,它的学问是处理轻重缓急,这件事应该放得下,哪件事应该要处理,所以好的应该处理删、增、减、抑、扬,在这种情况下发现,我们设计在机群中挖掘和平衡,我们要在网络环境下怎么做挖掘和平衡,因为系统给人用的,机器的环境,是给销售人员,管理者用的,所以把协同工作做好,就要验证,所以从HPCS变成HPCE,我们需要的不是高性能,需要的是生产力可用性,中国科学家预感比较早,因此1997年再一次会上,就决定当前做ClieitServer,之后做Cluster,之后做Networking,之后是VSE,

学科前沿与发展动态总结报告--反引力装置

北京理工大学 学科前沿与发展动态总结报告--反引力装置 班级01211101 学号1120110094 彭维康 2012/2/12 Sunday

总结报告--反引力装置 这是一个很尴尬的选题,因为反引力装置至今还未官方公认其存在性,而且其相关反引力技术也未获得科学界的大致认同。但是由于自身长期的向往,以及较浓的兴趣,所以选此题来做本科的总结报告,所写的一些相关事多为真实发生过的,但描述的相关技术以及猜想多为网上捕风捉影而来,并加以自己的理解。 反引力装置应该可以归为一种动力装置,它是一种特殊的动力装置,还处于构想阶段,世界上貌似没有一套官方公布的以及众人认可的反引力装置,其理论也受到传统科学的质疑,而且在20世纪九十年代,“反引力”是一禁忌概念,1992年,芬兰坦佩雷技术大学的波德克列特诺夫就因描述了被置于高速旋转的超导体上的物体如何失去将近2%的重量而被学校开除。 在小学的时候,看奥特曼里面,就有基地漂浮在空中的,而且还有一集说到基地的动力装置——引力排斥装置受到破坏,其引力排斥装置就是反引力装置,当时这种动力装置给我留下了深刻印象,再加上后来对飞行器的热爱,我报了北理的飞行器动力工程专业。 发动机是飞行器的心脏,人类社会在信息时代停留的时间也不过几十年,虽然看现今社会是多么的发达,城市是多么的繁华,但是人类的科学技术水平还不是很高,比如说火箭升空,原理很简单,但是现在还有一些国家没有掌握火箭运载技术。如今大多数人质疑反引力的可能性,正如当初人们质疑莱特兄弟制造的第一架飞机能否飞起来大同小异,人类的认知尚且有限,我认为反引力并非不能实现,只是它所需的技术已经超出了我们目前的认知,对于反引力的存在可以抱有质疑,但是不应如同波德克列特诺夫那样遭到打压。

计算机科学前沿热点及发展趋势

计算机科学前沿热点及发展趋势 摘要:计算机科学围绕信息、知识、智能等主题发展迅速。文章系统地介绍了信息处理、文字与自然语言的理解、数据仓库和数据挖掘;知识科学;人工智能、人工神经网络的研究、遗传算法、逻辑学等领域研究中前沿的若干问题,并提出未来计算机科学的发展趋势。 关键词:信息技术知识科学智能技术发展趋势 在短短的60年里,计算机科学发展至今,取得了巨人的成就。从观念上改变了人们对世界的认识,将人类社会带入了信息时代。加速T人类社会的发展。在今天计算机科学技术已经成为人们日常生活工作中不可或缺的重要组成部分,而计算机技术的发展也将越来越多影响人类社会的进步。 1 计算机科学前沿热点 近年来,计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息,它是人们对信息经过大脑的加工与处理后,形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。 根据研究分析表明,在三大研究领域中,主要有以下前沿热点研究: (1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。 (2)知识方面:以知识科学与知识工程为主要研究的问题。 (3)智能方面:以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。 1.1 信息科学 1.1.1信息处理技术 信息处理技术是当今计算机科学发展的重点,目前计算机处理的信息可分为符号和数据,因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科学正在形成和迅速发展,现在主要的研究课题集中在以下六个方面: (1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。 (2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。 (3)信号的测量、分析、处理及显示。 (4)模式信息处理。研究对文字、声音,图像等信息的处理、分类和识别,研制机器图像和语音识别系统。 (5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用,建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统,即专家系统。 (6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制,从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。 1.1.2数据挖掘技术 传统的数据库技术是单一的数据资源,即以数据库为中心,对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来,随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求,希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有: (1)异构数据的接口机制;(2)数据仓库的体系结构问题;(3)数据仓库的数据优化问题;(4)

数学学科发展前沿完整版

数学学科发展前沿 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

数学学科发展前沿调研报告 145407 徐珺 ,是研究、、、以及等的一门学科,从某种角度看属于形式的一种。而在人类发展和生活中,数学发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。 一、数学学科的意义 数学在人类文明的进步和发展中一直发挥着重要的作用。过去,人们习惯把科学分为自然科学、社会科学两大类,数、理、化、天、地、生都归属于自然科学。但是,现在科学家更倾向于把自然科学界定为以研究物质的某一运动形态为特征的科学,如物理学、化学、生物学。数学是忽略了物质的具体运动形态和属性,纯粹从数量关系和空间形式的角度来研究现实世界的,具有超越具体科学和普遍适用的特征,具有公共基础的地位。数学的许多高深理论与方法正广泛深入地渗透到自然科学的各个领域中去。数学在当代科技、文化、社会、经济和国防等诸多领域中的特殊地位是不可忽视的。发展数学科学,是推进我国科学研究和技术发展,保障我国在各个重要领域中可持续发展的战略需要。 由于数学的性质及其应用途径不断发生变化,新的数学领域不断涌现,数学的应用范围的不断扩充,加之计算机的发展和应用爆炸性的增长,都要求发展新的数学。数学是打开科学大门的钥匙,数学在科学理论成就中的重要性。早在古希腊的毕达哥拉斯学派就把数学看作万物之本源;享有“近代科学之父”尊称的伽利略认为,宇宙像一本用数学语言写成的大书,如不掌握数学的符号语言,就像在黑暗的迷宫里游荡,什么也认识不清。第一位诺贝尔物理奖获得者伦琴在问道科学家需要什么样的修养时,他的回答是:第一是数学,第二是数学,第三是数学。 二、数学学科的要求

自动化学科发展前沿研究

自动化前沿课程论文自动化学科发展前沿研究 学院电气工程 班级自动化122班 姓名王涵 学号1202100328

研究背景 我国水利水电工程正在经历一个前所未有的大规模建设阶段, 随着一批大型和特大型水利水电工程的建设, 各类水利水电工程对自动化控制系统的需求将非常广泛, 为水利水电自动化与信息化技术的应用和发展开辟了广阔的空间, 水利水电自动化控制系统和技术将是今后研究和发展的主要方向。为促进未来我国自动化控制系统的相关研究与国际先进水平发展同步, 在系统总体设计与应用技术方面居国际先进水平, 满足我国水利水电建设可持续发展需要, 开展国际科学技术发展动态调研具有重要的现实意义。本文根据当前国际水利水电自动化学科的发展趋势, 结合本所的工作和研究方向, 对当前国际水利水电自动化控制系统与技术研究的热点和重点问题进行综述, 包括: 大型和特大型水电站计算机监控系统、梯级水电站远方集控中心自动化系统、蓄能电站控制系统、大型引水工程调度自动化系统等水利水电工程控制领域。 学科发展动态和值得关注点 21世纪我国水电开发建设进入到了一个高速发展时期, 并向着大机组与全流域梯级滚动开发的方向发展, 我国水电站综合自动化系统也获得了前所未有的快速发展机遇,并随着三峡右岸、龙滩等一批单机容量为 70 万 kW 的特大型水电站相继建成投产发电, 以及三峡上游单机容量为 100 万 kW 梯级电站的建设, 巨型机组特大型电站综合自动化系统的研制开发也成为本学科的发展方向和当前的关注点。 巨型机组特大型电站对计算机监控系统的要求与常规的系统相比, 主要应进一步考虑下列几个方面的问题: ( 1) 机组单机容量加大后, 机组及电站在电力系统中的地位和重要性进一步提高, 应进一步提高控制系统的可靠性, 避免由于控制设备的可靠性对发电可靠性以及电网安全的不利影响; ( 2) 机组单机容量提高后, 发电机的电压、电流进一步加大, 电磁干扰强度进一步提高, 控制系统电子设备的抗电磁干扰能力应更强; ( 3) 发电机、水轮机等重要设备的监测点会更多、更全面, 附属设备数量也会增加, 监控系统的海量数据实时采集与处理能力应更强; ( 4) 由于机组及电站的重要性, 控制系统的性能指标要求应进一步提高, 如数据采集周期、事故处理响应时间、控制响应时间等; ( 5) 自动化、智能化程度应进一步提高。 由于常规电站计算机监控系统在满足巨型机组特大型电站的技术要求上存在一定差距, 近年来, 为满足巨型机组特大型电站在系统高可靠性, 特别是海量数据的实时采集与处理等方面越来越高的技术要求, 国内一些单位相继开展了功能更加强大、性能指标更高的面向巨型机组特大型电站的新一代计算机监控系统的探索和研究开发。 特大型水电站综合自动化系统一般都具有系统庞大, 主辅设备多, 结构复杂的特点, 三峡左岸电站计算机监控系统采用技术引进消化与吸收, 右岸电站采用国内研发具有自主知识产权的监控系统, 有力推动了我国计算机监控系统总体技术水平的提高, 采用国产化计算机监控系统的三峡右岸、龙滩等一批单机

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