电子信息产业的历史与未来

电子信息产业的历史与未来
电子信息产业的历史与未来

摘要

从电子管的诞生到现在,电子信息产业客观上来说经历了一个多世纪的发展,电子信息产业的形成与发展经历了一个漫长的过程。世界上第一台电子计算机诞生以后,电子信息产业逐渐形成了一个独立的、全球范围的、更新换代快的产业。其相关技术,也逐渐从强电中分离出来,成为了专门的学术研究范围。

如今的电子信息产业正在深入到各行各业,并分化出了其他的产业。技术更新越来越快,竞争越来越激烈。作为电子信息产业的技术人员要边工作边学习新知识,越来越多新老技术人员在面对技术更新时明显感觉到力不从心,电子信息产业的未来发展趋势一直是所有的技术人员和企业管理人员所要关心的。

关键词:电子信息产业;电子计算机;微处理器;电

电子信息产业的历史与未来

第一章电学的常用物理量

在讲电子信息产业的历史时,我们先来了解一些电学常用的物理量。

1.1电压

物理符号U,计量单位有千伏(kV)、伏特(V)、毫伏(mV)、微伏(μV),换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV;

1.2电流

物理符号I,计量单位有千安(kA)、安培(A)、毫安(mA)、微安(μA),换算关系:1kA=1000A,1A=1000mA,1mA=1000μA;

1.3电阻

物理符号R,计量单位有兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)、欧姆(Ω),换算关系;1MΩ=1000KΩ,1KΩ=1000Ω;

1.4电容

物理符号C,计量单位有法拉(F)、毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF),换算关系:1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF),1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF);

1.5电感

物理符号L,计量单位有亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),换算关系:1H=1000mH ,1mH=1000μH;

1.6小结

这些电学物理量的物理符号很重要,尤其是在PCB板上,有时有些电子元件的外观长得很像,比如色环电阻、色环电容和色环电感,在电路板种单纯从外观上来看难以区分,只能通过PCB板上面的编号来进行区分。

图-1 标识着各种物理符号的PCB板

电力行业的真正兴起开始于第二次科技革命,发电机的出现解决了电能的生成问题,电动机的出现解决了动力问题,交流电的生成解决了电能远距离传输问题。第二次科技革命也为第三次科技革命打下了非常坚实的基础。

第二章电子元器件的发展历程

2.1振荡器

1899年3月28日,没有受过正规大学教育的20岁的马可尼利用赫兹的火花振荡器作为发射器,实现了真正的无线电通信,通信距离可达几十公里以外。

2.2电子管

1904年,英国物理学家弗莱明发明了世界上的第一只电子二极管,电的单向导电性得以实现。

2.3信号放大器

1907年,美国发明家德福雷斯特在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板从而发明了第一只真空三极管,实现了对微弱信号的放大。

图-2 各种型号的电子管

2.4二极管

1947年,美国贝尔实验室的布拉丁、巴丁、肖克利研制成功第一只点接触晶体管,翻开了半导体应用历史第一页,大大促进了电子工程、通信、计算机、电视等技术的发展。

2.5半导体原料选材

晶体管在使用材料的上面的选择有这样一段小插曲。开始,大家选用的主要材料是锗,但是这种物质在自然界中含量极少,使得晶体管的造价很高。后来,人们发现硅也可以做半导体材料,而且相比之下,硅的耐压性能比锗要好,所以一直到化合物半导体材料出现的今天,一直有不少半导体材料使用的是硅管。2.6三极管

1947年12月23日,美国新泽西州的莫累山的贝尔实验室里,3位科学家——巴丁博士、布莱顿博士、肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体管把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现,在他们发明的器件中通过的一部分微量电流,竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流,因而产生了放大效应这个器件,就是在科技史上史上具有划时代意义的成果——晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的,而且对人们未来的生活发生如此巨大的影响,所以被称为“献给世界的圣诞节礼物”。另外,这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。由于三极管的结构和外形特征,它有三个接出来的端点,所以便被形象的命名为三极管。

晶体管促进并带来了“固态革命”,进而推动了全球范围内的半导体电子工

业。作为主要部件,它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用,并产生了巨大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。

2.7贴片元件

20世纪90年代初,贴片元件出现。常见的贴片元件有贴片电阻、贴片电容、贴片电感、贴片半导体。贴片元件由于功耗和大小不同分为0201、0402、0603、0805、1206等多个系列(其中0603及其以下系列的只能用SMT焊接,0805及其以上系列的可以人工焊接。在应用上,0805、1206应用较多)。贴片元件正是在国际电子业的集成化趋势下诞生的,它体积小、功耗低,相对于引脚元件来说其串模干扰更小。贴片元件的出现,使得电子元器件的集成度更高,设备的也因为使用了贴片元件使得空间占用体积减小了30%~40%。

图-3 贴片电容

第三章集成电路

3.1集成电路

1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上,电子仪器设备变得更小,功耗更低,速度更快。60年代初期,美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,引发了电路设计革命。

3.2PROTEL

20世纪80年代末,Altium公司在80年代末推出EDA软件PROTEL。Protel99 SE共分5个模块,分别是原理图设计、PCB设计(包含信号完整性分析)、自动布线器、原理图混合信号仿真、PLD设计。在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。

PROTEL的普及使得从事电子产业的各企事业单位在研发电子产品和设备的阶段在一定程度上摆脱了使用万能板的一些弊端,也使得电路板批量生产的能力和合格率得到提高和提升。对于电子发烧友来说,也降低了做一些个性化电子器械所需要的研究成本。

图-4 PROTEL的快捷方式

第四章单片机

4.1单片机

1971年,单片机诞生,单片机的发展经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。下面详细说一下单片机的三个发展阶段。

4.1.1早期阶段

SCM即单片微型计算机阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳

体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。

4.1.2中期发展

MCU即微处理器阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微处理器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记Intel和Philips的历史功绩。

4.1.3当前趋势

SoC嵌入式系统式的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决,因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

4.1.4特点

单片机之所以在短短的几十年间有如此巨大的发展,是因为其具有以下良好的硬件特性:1、系统结构简单,使用方便,实现模块化;2、单片机可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小时无故障;3、处理功能强,速度快;4、低电压,低功耗,便于生产便携式产品;5、控制功能强;6、环境适应能力强。

图-5 目前常用的ARM单片机

4.1.5应用

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上的各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。

第五章电子计算机的发展

5.1计算机的发展历程

电子元器件和单片机的发展决定了电子计算机的性能,这也正所谓细节决定

一切。

5.1.1第一代电子计算机(1946-1958)

1946年,第一代电子计算机——电子数字积分计算机(ENIAC)在美国宾州大学莫尔电子工程学院研制成功。硬件方面,逻辑元件采用真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用磁带。软件方面采用机器语言、汇编语言,应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但是科学计算的打门被打开,也悄然掀起了第三次工业革命的帷幕。

图-6 第一代电子计算机

5.1.2第二代电子计算机(1958-1964)

1954年,美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机,取名“催迪克”(TRADIC),装有800个晶体管。晶体管不仅能实现电子管的功能,又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后,电子线路的结构大大改观,制造高速电子计算机就更容易实现了。与第一代计算机先相比,晶体管计算机增加了浮点运算,使数据的绝对值可达2的几十次方或几百次方,计算机的计算能力实现了一次飞跃。同时,用晶体管取代电子管,使得第二代计算机体积减小,寿命大大延长,价格降低,为计算机的广泛应用创

造了条件。

图-7 第二代电子计算机

5.1.3第三代电子计算机(1964-1970)

1962年1月,IBM公司采用双极型集成电路,生产了IBM360系列计算机。一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统:操作系统、编译系统、和应用程序,总称为软件。值得一提的是,操作系统中"多道程序"和"分时系统"等概念的提出,结合计算机终端设备的广泛使用,使得用户可以在自己的办公室或家中使用远程计算机。

集成电路发展初期最重要的应用领域是计算机技术领域。第三代计算机的发展是建立在集成电路技术基础上的,其硬件的各个组成部分,从微处理器、存储器到输入、输出设备,都是集成电路的结晶。

1964年4月7日,IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM 360系统,它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用。其内部逻辑元件采用中、小规模集成电路,大量采用磁芯作内存储器,采用磁盘、磁带作外存储

器;体积缩小、功耗降低、运算速度提高到每秒数百万次至数千万次基本运算,内存容量扩大到几十万字。同时,计算机软件技术也得到很大的发展,出现了FORTRAN、ALGOL-60、COBOL等高级程序设计语言,而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化,大大方便了计算机的使用。因此,它的应用从数值计算扩大到数据处理、工业过程控制等领域,并开始进入商业市场。

图-8 第三代电子计算机

5.1.4第四代电子计算机(1970至今)

1967年和1977年分别出现了大规模和超大规模集成电路。由大规模和超大规模集成电路组装成的计算机,被称为第四代电子计算机。美国ILLIAC-IV计算机,是第一台全面使用大规模集成电路作为逻辑元件和存储器的计算机,它标志着计算机的发展已到了第四代。1975年,美国阿姆尔公司研制成470V/6型计算机,随后日本富士通公司生产出M-190机,是比较有代表性的第四代计算机。英国曼彻斯特大学1968年开始研制第四代机。1974年研制成功ICL2900计算机,1976年研制成功DAP系列机。1973年,德国西门子公司、法国国际信息公司与荷兰飞利浦公司联合成立了统一数据公司,共同研制出Unidata7710系列机。5.2微处理器

第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。微型计算机的发展大致经历了四个阶段。

5.2.1第一阶段(1971-1973)

微处理器有4004、4040、8008。 1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机(CPU为4040,四位机)。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。

5.2.2第二阶段(1973-1977)

微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型(CPU为8080,八位机)。后期有TRS-80型(CPU为Z80)和APPLE-II型(CPU为6502),在八十年代初期曾一度风靡世界。

5.2.3第三阶段(1978-1983)

十六位微型计算机的发展阶段,微处理器有8086、8088、80186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC(CPU为8086)。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型计算机。

5.2.4第四阶段(1983年以后)

从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。 1993年, Intel公司推出了Pentium 或称P5(中文译名为“奔腾”)的微处理器。,它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III(也有人称P7)微处理器己成为了主流产品,预计Pentium IV 将在2000年10月推出。

由此可见,微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器(CPU)的性能。

5.3总线原则

任何行业的发展都不是一帆风顺的,电子业的发展也经历了一番挫折。进入20世纪80年代末90年代初,人们发现在一个操作系统一台电脑上也许能做得了系统,但是在另一台电脑上就未必能行了,究其原因,是当时世界电子行业为制定统一的总线标准,使得很多操作系统在一些电脑上不兼容;各个电脑公司出于知识产权保护的目的按照自己的个性和习惯制定自己的总线标准。国际电子业统一了总线标准后,操作系统的兼容问题得到了基本解决。

第六章国内外电子信息产业的发展

6.1三巨头的发展

6.1.1微软

1975年,19岁的比尔·盖茨从哈佛大学退学,和他的高中校友保罗·艾伦一起卖BASIC,经过二人不断地努力拼搏,美国微软公司在软件上找到了主攻方向,并且越做越强,成为了当今世界第一大软件公司。而进入美国微软公司成为了各个计算机程序员技术能力的象征。

6.1.2苹果

1971年,16岁的史蒂夫·乔布斯和和21岁的史蒂芬·沃兹涅克经朋友介绍而结识。1976年,乔布斯成功说服沃兹装配机器之余更拿去推销,他们另一位朋友,罗·韦恩也加入,三人在1976年4月1日组成了苹果电脑公司。苹果公司经过努力,在硬件方面找到了感觉,公司业务越做越大,成为了世界上硬件方面实力最强的电子科技团体。也正是苹果公司的功劳,使得个人计算机得到了普及。

6.1.3谷歌

20世纪90年代末,谷歌公司成立,并一举成为全球最强的搜索引擎。6.1.4三巨头之间的关系

20世纪90年代末,谷歌公司成立,并一举成为全球最强的搜索引擎。在一段时间里,美国的微软做软件、苹果做硬件、谷歌做网页,他们各管一摊,主导着全球的因特网和电脑市场。如今,这种关系已经打破,微软推出了WINDOWS PHONE手机和BING搜索引擎,苹果推出了IPHONE手机和Mac OS X操作系统,谷歌推出了G1手机和Google Chrome操作系统,三家企业之间的关系从合作走向了竞争。

6.2中国电子信息产业发展状况

中国在电子信息产业的起步晚,起点低,而且生产出来的产品在国际上难以取得竞争优势,但是得益于改革开放的政策,广东率先在全国经济试点,电子信息产业迅猛发展,经过三十多年的发展建设,广东东莞成为世界上最大的电子信息产业基地之一。广东电子信息产业的进步也带动着全国的电子信息产业赶上并超过发达国家。

6.3国际电子信息产业发展状况

在即将进入21世纪的时期,世界上各大从事电子信息产业的大公司在国家

电子市场上打出了自己的天地,也打出了自己的个性与优势。荷兰皇家飞利浦电子公司所生产的照明、家用电器、医疗系统的可靠性和精准性特别过硬,而且该公司生产制造的任何电子元器件和电子产品相对于世界上同一级别的产品来说是最节能的;美国的IBM公司(国际商业机器公司)在全球大型计算机市场上呼风唤雨;日本在二战后,由于美国的扶持,在经济和技术方面迅猛发展,如今的日本在单片机、电子游戏、高清摄像方面的水平在全球做得最强,在镜头聚焦技术方面也是无人能及的,日本国内的索尼、佳能公司生产的高清照相机和摄像机一直是世界各国的从事新闻媒体工作者的首选货;韩国的单片机技术也十分过硬,其液晶显示屏的清晰度也是相当高的;以色列在军工电子设备方面的实力与美国、中国不相上下;东南亚国家,尤其是泰国生产电脑硬盘的可靠性能非常好,其产量可主导全球硬盘市场;美国由于强大的航天技术使自身率先布好了GPS

卫星导航系统,几乎主导了全球通信;台湾在电子业的放大器生产方面也有了很大的空间。全球各国家各地区的各大企业都拥有自己过硬产品,他们在发挥自己的优势的基础上迅猛发展,推陈出新,这也正应了纳爱斯集团董事长庄启传的那句话:“你创新,做品牌,你才有未来。”

第六章电子信息产业的发展

第三次科技革命从上个世纪40年代末掀起一直到现在没有丝毫止步的意思,其原因不只是冷战格局的影响,更是经济全球化效应所带来的必然趋势,电子信息产业也正是在正中经济全球化的影响下有了稳步迅猛发展的,也正是这个原因,电子信息产业成为了全球经济体中推陈出新最快、经济效应最高、技术含量最丰富、人才流动最广泛的产业之一。当然,凡事总有两面性,电子信息产业的进步也给人们带了不少麻烦,最严重就是信息泄露和盗版技术水平的升级,而不良信息在互联网上的传播和影响更是带了无穷的烦恼,政府在打击涉及电子信息类的犯罪时,也不得不投入更多的精力。

矛与盾是同时存在的,它们相辅相成,既结合,又对立。电子信息产业纵然给人类带来了很多烦恼,但是人们目前还需要它完成很多任务与使命。为此我就要再加把力,再大力发展电子信息产业,未来的电子信息产业会走什么样的路?怎么走?如何才能站稳脚跟?得到长足发展?

6.1决策方面

首先,要握市场上面的主流信息,根据消费者的需要,生产出适合大家口味的产品。在这一点上,苹果公司获得了很大的成功。今天,人们在乘车或者坐地铁的时候习惯于玩手机或者聊天打发时间,而看电影的时候为了追求大屏效果普遍使用触屏手机。苹果公司抓住了这一点,在2010年6月8日开始,在中国大陆发售iPhone 4,既满足了人们用手机上网时因为缓存不足而不能浏览一些大文件的需求,又能视频聊天,而且看电影的视频效果也非常好;

第二,确定自己的未来发展方向。更新换代快的电子信息技术人员要及时做到与时俱进。当年的前苏联,今天的俄罗斯就有这样的悲剧:当美国人在推广使用晶体管的时候,前苏联却想着要将电子管小型化,结果遭到了无情的惨败。1991年12月25日苏联解体后,俄罗斯的电子信息产业更是停滞不前。一个当年在国际上呼风唤雨,奔跑在世界科技前沿的大国,现如今的电子信息产业发展还不如中国,它做的飞机航电系统跟中国比根本就不是一个档次;

第三,敢于走别人没走过的路。在具备一定条件时,要勇敢的走别人没走过的路。丹东百特科技有限公司,正是看到很多人在使用手动粉体综合特性测试仪器时,存在很多的不便和误差时,推出了BT—1000全自动粉体综合测试仪,这台仪器在全国属首创。不久以后的今天,丹东百特又将推出BT—1001,这也正是第四条我要说的;

第四,也是最重要的,就是决策者和技术人员要有危机意识,根据自己前期产品的优点和缺点及时完成升级换代。这一点很重要,不只是在电子信息产业,在其他企业,产品升级换代是企业最可靠、最重要的生存法宝,还是那句话:“你创新,做品牌,你才有未来。”

图-9 丹东百特科技有限公司全国首创的全自动粉体综合特性测试仪

6.2技术方面

第一,电子设备越做越小。从电子管诞生到现在,电子元器件的研制与生产经历了几百年发展,从电子管到晶体管,从晶体管再到今天的贴片元件和集成模块,电子元器件的体积从大到小,功耗从高到低,功能从单化到多元化,使用寿命由短变长。电子元器件越做越小也大大推动了仪器仪表产业的发展。拿中国的实际情况举例,中国辽宁省的仪器仪表产业基地——丹东市仪器仪表产业基地,生产了一批又一批体积小巧、携带轻便、使用方便、精确度高的仪器仪表。如今,体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低的电子管并未完全被晶体管所取代,它还有很多晶体管目前无法达到的优点,其精度高、负载能力强、线性性能优于晶体管,在高频大功率领域的工作特性要比晶体管更好,所以仍然在一些地方(如大功率雷达、航天科技)继续发挥着不可替代的作用。

第二,电子产品的软件嵌入程度越来越深。随着软件功能的逐步完善,原来越多的硬件控制功能得以通过软件调节来实现。在PLD(可编程逻辑控制器件)推广的同时,将再次掀起一场软件学习热潮。

第三,程序语言多元化与统一化齐头并进,共同发展。现如今的程序语言多种多样,出了我们熟知的C语言外,还有51汇编语言、ARM汇编语言等。在电脑软件的研发时普遍使用C语言,之后再用计算机汇编语言打

一下补丁;在单片机研发时,技术人员也是普遍C语言进行调试,之后再用相应的汇编语言打补丁。

第四,及时根据当前市场竞争形势学习新的专业技术。目前的就业形势十分严峻,这是市场经济所带来的必然结果,而拥有多元化的专业知识,不仅可以举一反三,做出来的产品的综合性能也比较好。

第七章总结

电是一个很神奇的东西,人们利用它完成了很多不可思议的工作。电的世界按照电压不同又分为强电和弱电。弱电相对于强电来说更复杂得多,因为人们习惯于借力打力,以柔克刚。电学的知识海洋很广阔,究其一生也学不完。只有那些有兴趣、有良好的学习能力和长远战略眼光的人,才能在竞争激烈的电子信息产业中扎根成长。

参考文献

[1]https://www.360docs.net/doc/8613765628.html,百度百科.

[2]https://www.360docs.net/doc/8613765628.html,百度知道.

[3]胡斌,刘超,胡松.电子工程师必备—元器件应用宝典.北京:人民邮电出版社,2011.1(2011.4重印).

[4]燕庆明.信号与系统教程.高等教育出版社,2007年11月,第二版.

关于机器人的发展历史

关于机器人的发展历史 库卡公司最早于1898年由Johann Josef Keller和Jakob Knappich在奥格斯堡建立。最初主要专注于室内及城市照明。但与此不久公司就涉足至其它领域(焊接工具及设备,大型容器),1966年公司成为欧洲市政车辆的市场领导者。1973年公司研发了其名为FAMULUS第一台工业机器人。当时库卡公司属Quandt集团旗下,而Quandt家族则于1980年退出。公司成为一个上市公司。1995年库卡机器人技术脱离库卡焊接及机器人有限公司独立成立有限公司,与库卡焊接设备有限公司(即后来的库卡系统有限公司),同属属于库卡股分公司(前身IWKA集团)。现今库卡专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案。 库卡机器人公司目前全球拥有3150名员工(2012年9月30日数据),其总部在德国奥格斯堡。公司主要客户来自汽车制造领域,但在其他工业领域的运用也越来越广泛。 重要发展 1971 –为Daimler-Benz建成欧洲第一台焊接传输线。 1973 –库卡建成全球第一台六轴机电驱动的工业机器人FAMULUS。1976 – IR 6/60 –全新的机器人类型六轴机电驱动带角手。 1989 –新一代工业机器人诞生–无刷电机的使用降低了维护成本提高了技术可用性。 2007 –库卡…titan“ - 当时最强大的6轴工业机器人,被计入吉尼斯纪录。2010 – KR QUANTEC系列工业机器人贴补了机器人家庭中载重90-300公斤工作范围达3100毫米这一部分的空白。 2012 –最新小型机器人系列KR AGILUS上市。 ABB是全球领先的电力和自动化集团,总部设在瑞士。ABB集团业务遍布全球100多个国家,拥有120,000名员工。在中国的13,000名员工,在60 个不同城市服务于26家本地企业和38个销售与服务分公司。 ABB致力于研发、生产机器人已有30多年的历史并且拥有全球160000多套机器人的安装经验。作为工业机器人的先行者以及世界领先的机器人制造厂商,在瑞典、挪威和中国等地设有机器人研发、制造和销售基地。ABB

建筑通风与空调)

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监理实施细则(建筑通风与空调) 目录 一、工程概况及专业工程特点 *************** 二、监理工作的范围及内容 *************** 三、工程质量控制目标 *************** 四、专业监理工程师监理工作流程 *************** 五、监理工作方法及措施 *************** 六、工程质量控制 *************** 第一部分: 风管制作 *************** 3 第二部分: 风管部件与消声器制作 *************** 23 第三部分: 风管系统安装 *************** 30 第四部分: 通风与空调设备安装 *************** 41 第五部分: 空调制冷系统安装 *************** 55 第六部分: 空调水系统管道与设备安装*************** 65 第七部分: 防腐与绝热 *************** 80 第八部分: 系统调试 *************** 88 七.分部工程竣工验收 *************** 147 八.编制依据 *************** 148

一、工程概况及专业工程特点: 工程名称:工程地点:工程组成及建筑规模:主要建筑结构类型:预算投资总额:计划工期:质量目标:建设单位:设计单位:施工单位:监理单位: 专业工程特点:专业工程组成,规模及特点(三新的表征) 二、监理工作的范围及内容: 三、工程质量控制目标: 合格.当建设单位与施工单位另有约定,提出更高质量目标时,则应依合同为准(如**杯,**奖) GB50300—2001《建筑工程施工质量验收统一标准》规定了检验批,分项工程,分部(了分部)工程质量合格应达到的要求,即是对工程质量的控制目标. 检验批质量合格要求: 1.主控项目和一般项目的质量经抽样检验合格; 2.具有完整的施工操作依据,质量检验记录. 分项工程质量合格的要求: 1.分项工程所含水量的检验批均应符合合格质量地规定; 2.分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整.

生活中的人工智能——人工智能的现状及未来

生活中的人工智能 ----人工智能发展现状及未来摘要:人工智能一词于1956年提出,经过半个多世纪的发展,已经渗透到各个领域。本文将对人工智能的发展作简要的介绍和分析,重点介绍近年来人工智能在各个领域的应用,以期我们对人工智能有更深入的了解。 关键词:人工智能、应用、发展 随着计算机技术的飞速发展,人工智能也取得了极大的发展,并且开始应用到我们生活中的方方面面。伴随着研究的深入,也许我们正要进入一个人工智能时代。 1.人工智能的兴起和早期发展 人工智能的发展历程大致可以分为下面五个阶段。 第一阶段: 20世纪50年代,人工智能的兴起和冷落。人工智能概念在1956年首次提出后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。但是由于消解法推理能力有限以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。这一阶段的特点是重视问题求解的方法,而忽视了知识的重要性。 第二阶段: 60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR 探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能引向了实用化。并且,1969年成立了国际人工智能联合会议( International Joint Conferences on Artificial Intelligence即IJCAI)。 第三阶段: 80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了飞速的发展。日本在1982年开始了“第五代计算机研制计划”,即“知识信息处理计算机系统KIPS”,其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。虽然此计划最终失败,但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。 第四阶段: 80年代末,神经网络飞速发展,。1987年,美国召开第一次神经网络国际会议,宣告了这一新学科的诞生。此后,各国在神经网络方面的投资逐渐增加,神经网络迅速发展起来。 第五阶段: 90年代,人工智能出现新的研究高潮。由于网络技术特别是国际互连网技术的发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究。不仅研究基于同一目标的分布式问题求解,而且研究多个智能主体的多目标问题求解,将人工智能更面向实用。另外,由于Hopfield多层神经网络模型的提出,使人工神经网络研究与应用出现了欣欣向荣的景象 2.近年来人工智能的应用 随着人工智能的发展,人工智能已经渗透到了生活中的每个方面。 2.1“人机大战” 在人工智能的发展史上,出现了很多堪称经典的“人机大战”。 1985年,当时的国际象棋世界冠军“棋王”卡斯帕罗夫在德国汉堡举行了一场人机车轮大战。他在5个小时内,以32∶0的完美比分击败了所有电脑公司祭出的硬件和象棋软件程序。然而11年之后情况发生了变化,1996年“棋王”在与“深蓝”的比赛中第一次输了一盘;1997年,升级版的“湛蓝”在决定胜负的第六个回合中,只用了22步棋便迫使卡斯帕罗夫投子认输——这是“棋王”职业生

机器人学概述

安徽工业大学 2015级工程硕士期末考核答题卷 专业:机械工程 课程:机器人学 姓名: 学号:1521190215

2017年1月

第一章引言 随着计算机技术的不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,产业机器人已成为一种高新技术产业,为产业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。 本文概括了工业机器人的概念和发展、国外国内机器人的发展现状、未来机器人的发展方向。

第二章机器人的概念与发展 2.1 机器人的定义 工业机器人的问世, 大约是25年前;微处理机的诞生, 大约是15年前。正是由于微处理机的出现, 以及各种LSI、VLSI的飞跃发展, 才使得工业机器人控制系统的机能大幅度提高, 从而使数百种不同结构、不同控制方法、不同用途的工业机器人终于在八十年代,真正进人了实用与普及的阶段, 并发挥了令人难以置信的巨大威力与经济效益。 那么, 什么是工业机器人?回答是令人遗憾的。因为关于工业机器人的定义, 仍在专家们的争议之中, 至今还没有人能够提出一个令人信服的明确定义。美国机器人协会(RIA)对机器人的定义是:“ 所谓工业机器人, 是为了完成不同的作业, 根据种种程序化的运动来实现材料、零部件、工具或特殊装置的移动并可重新编程的多功能操作机。”日本产业机器人协会(JIRA)的定义是:“ 所谓工业机器人, 是在三维空间具有类似人体上肢动作机能及其结构, 并能完成复杂空间动作的多自由度的自动机械” 或“根据感觉机能或认识机能, 能够自行决定行动的机器(智能机器人)。” 不管各国机器人专家们如何定义和解释工业机器人, 有一点是可以明确的, 这就是人们开发研究工业机器人的最终目标, 在于要研制出一种能够缥合人的所有动作特性——通用性、柔软性、灵活性的自动机械。 2.2 机器人的发展 自动化技术的发展,特别是计算机的诞生,推动了机器人的发展。人们通常把机器人划分为三代。第一代是可编程机器人。这种机器人一般可以根据操作人员所编的程序,完成一些简单的重复性操作。这一代机器人是从60年代后半叶开始投入实际使用的,目前在工业界已得到广泛应用。第二代是“感知机器人”,又叫做自适应机器人,它在第一代机器人的基础上发展起来的,能够具有不同程度的“感知”周围环境的能力。这类利用感知信息以改善机器人性能的研究开始于70年代初期,到1982年,美国通用汽车公司为其装配线上的机器人装配了视觉系统,宣告了感

我国人工智能发展历程及未来战略思路与重点教学文案

我国人工智能发展历程及未来战略思路与重点人工智能作为一种通用目的技术(GPT),是当前科技创新和推动产业升级转型的焦点。人工智能的发展及其在各个领域的应用,将会显著改变几乎所有行业原来发展的路径,不断催生新的业态和新的商业模式,形成新的发展空间,同时也为我国促进科技创新、提升国家竞争优势甚至赶超发达国家带来了新的机遇。 国内人工智能发展历程 在人工智能所带来的新赛场上,无论是从理论研究、技术研发方面,还是从产业基础方面来看,应该说我国的研究积累与发达国家相比差距不大。早在上世纪70年代后期,吴文俊就凭借几何定理的机器证明成果,成为国际自动推理界的领军人物,他所开创的数学机械化也在国际上被誉为"吴方法"。在人际对弈方面,浪潮天梭在2006年8月以3胜5平2负击败柳大华等5位中国象棋大师组成的联盟。近些年来,我国人工智能领域有取得了飞速发展。科大讯飞语音识别技术已经处于国际领先地位,其语音识别和理解的准确率均达到了世界第一,自2006年首次参加国际权威的BlizzardChallenge大赛以来,一直保持冠军地位。百度推出了度秘和自动驾驶汽车。腾讯推出了机器人记者Dreamwriter和图像识别产品腾讯优图。阿里巴巴推出了人工智能平台DTPAI和机器人客服平台。清华大学研发成功的人脸识别系统以及智能问答技术都已经获得了应用。中科院自动化所研发成功了"寒武纪"芯片并建成了类脑智能研究平台。华为也推出了MoKA 人工智能系统。 政府重视发展人工智能 我国一直政府也一直重视人工智能的发展。尤其是2015年将人工智能作为国家"互联网+"战略中十一个具体行动之一,提出要"加快人工智能核心技术突破,培育发展人工智能新兴产业,推进智能产品创新,提升终端产品智能化水平"。2016年中,国家发改委、科技部、工信部、中央网信办联合发布了《"互联网+"人工智能三年行动实施方案》,这是我国首次单独为人工智能发展提出具体的策略方案,也是对去年发布的"互联网+"战略中人工智能部分内容的具体落实。该行动方案提出了三大方向共九大工程,系统地提出了我国在2016至2018年间推动人工智能发展的具体思路和内容,目的在于充分发挥人工智能技术创新的引领作用,支撑各行业领域"互联网+"创业创新,培育经济发展新动能。这不仅在

机器人发展史

机器人发展史 大千世界,万事万物都遵循着从无到有的,从低级到高级的发展规律,机器人也不例外。话说早在三千多年前的西周时代,我国就出现了能歌善舞的木偶,称为“倡者”,这可能是世界上最早的“机器人”。然而真正机器人的出现,或者说它的历史并不算长,直到1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正拉开了帷幕。 一般的,我们把机器人定义为有程序控制的,具有人或生物的某些功能的,可以替代人进行工作的机器。 在形成这个理论的过程中却有着一段不平凡的历史经历,科学家们,或者说发明者们,进行了一次又一次的改进,也正式这些前人的努力,才有了站在巨人肩膀上的人们发明了现在的机器人。 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。 18世纪末,日本人若井源大卫门和源信在此基础上进行了改进,制造出了端茶玩偶。它是木质的,发条和弹簧则是用鲸鱼须制成的,它双手捧着茶盘,如果把茶杯放在茶盘上,它便会向前走,把茶端给客人,客人取茶杯时,它会自动停止行走,客人喝完茶把茶杯放回茶盘上时,它就又转回原来的地方。若在客厅里有这样一个玩偶,一定会给人们增添许多乐趣。 法国的机械师鲍堪松小时候就擅长搞发明创造,幻想用机械制造出与真的动物一样的“机械动物”。1738年,他制造出带有齿轮的铁鸭子。它能惟妙惟肖地模仿真正的鸭子的动作,当时的百科词典中有详细的描写,德国大诗人歌德后来见到过这个铁鸭子,并且还记到日记中。 鲍堪松还制造过会吹笛子的牧童。它坐在基座上,高170厘米,能吹12首不同的曲子。牧童用嘴向长笛的圆孔吹气,使笛子发出响声,它的手指在笛子上的其他圆孔上来回按动,使长笛的声音发生变化。牧童吹笛子的时候,鲍堪松还亲自用铃鼓伴奏。记载和传说难免溢美之词,但鲍堪松的创造却是确有其事。 鲍堪松制造的“自动偶人”,曾向巴黎公众展出过,当时轰动了整个欧洲。鲍堪松还制造过“机械驴”。1742年,这位发明家计划制造一台自动织布机,里昂的织布工人知道后,怕自动织布机与他们竞争,决定狠狠揍鲍堪松一顿。于是鲍堪松就制造了一个能在普通织布机上使用的“机械驴”。有人说这是第一个“工业机器人”,因而把鲍堪松誉为欧洲的机器人之父。 二十世纪50、60年代,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了使用化阶段。1954年美国的G.C.Devol发表了“通用机器人”专利;1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人,可作点位和轨迹控制,这是世界上第一种用于工业生产上的机器人。 英格伯格在大学攻读一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的伺服理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性,英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。 它成为世界上第一台真正的实用工业机器人。此后英格伯格和德沃尔成立了“尤尼梅逊”公司,兴办了世界上第一家机器人制造工厂。第一批工业机器人被称为“尤尼梅特”,意思是“万能自动”。他们因此被称为机器人之父。1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人,称为“沃尔萨特兰”,意思是“万能搬动”。”尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”就成为世界上最早

人工智能发展历史及其未来

未来:1、人工智能的进步速度是惊人的,未来我们将开始与人工智能并肩工作。 AlphaGo火了,五场亿人围观的“人机大战”,最终它依托大数据与深度学习的技术优势以4:1的胜利者姿态告诉人们,人工智能真的来了,不再只是电影中的场景,而是现实世界里正在上演的又一轮产业变革,然而这种变革让不少人感到惶恐,一时间各种人工智能威胁人类的声音铺天盖地,据英国科学协会委托网络调研公司YouGov进行的一项调查显示,大约36%的人认为人工智能技术的兴起会对人类长期生存构成威胁。人们在各种人工智能会带来大波“失业潮”的言论中深感忧虑,同时也在如此强悍的AlphaGo会不会被恶意利用等问题上担心不已,那么真实情况到底是怎样的?我们不妨听一下业内的大咖们都持怎样的看法。 AlphaGo被坏人利用怎么办?AlphaGo无思维能力,不必对其担忧 韩国著名棋手李世石九段不敌AlphaGo,不得不承认这是一件让人感到有点可怕的事情,如此强悍的AlphaGo倘若遭到坏人的恶意利用,后果岂不是很严重? 对此创新工场联合创始人汪华在惊蛰论坛中表示,这个担心其实是完全没有必要的,因为无论是自动控制机器人还是AlphaGo的技术进展都是来自于2006年、2007年在深度学习方面的一些突破,但这个东西其实不是真正的人工智能,它只能进行简单重复的模式识别,相当于脑力里面的机械运动,而在真正的所谓的人类思维方面,到目前为止连基础理论都还没有发现和突破,更何谈工程应用,因此没必要担心。此外汪华也表示,以前人类发明的工具大部分都是降低人在体力上的机械重复运动,而现在则是人类历史上第一次有可能发明出一种能降低人类在脑力方面的机械重复劳动的工具,因此他认为对于基础技术的研发不应该在它还没有真正出来的时候就做太多的道德或者价值等方面的限制与干涉。 未来五年人工智能将导致千万人失业?是的!但更应警惕的是让人类丧失斗志 人工智能技术的崛起将导致“失业潮”的发生已基本成为行业的共识。“世界经济论坛”2016年年会,基于对全球企业战略高管和个人的调查发布的报告称,未来五年,机器人和 人工智能等技术的崛起,将导致全球15个主要国家的就业岗位减少710万个,2/3将属于 办公和行政人员。莱斯大学计算机工程教授摩西·瓦迪近日同样表示,今后30年,电脑可以从事人类的所有工作,他预计,2045年的人类失业率将超过50%。

论建筑设计中的自然通风

论建筑设计中的自然通风 李 涛 韦 佳 (东南大学建筑学院 南京 210096) 摘 要:在能源消耗与日俱增和世界资源日益匮乏的今天,风力资源的利用,越来越得到人们的关注。依据自然通风的原理,通过分析国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术,比较了其各具特色的通风技术,着重论述了建筑物中设置中庭与风塔对于加强通风效果的作用。然后结合国情,提出了一些对于风能利用方面的、具有可操作性的通风处理方法,目的是针对建筑设计实践中的自然通风问题起到实际指导意义。 关键词:自然通风 风压 热压 中庭 风塔 NATURAL VENTI LATION IN ARCHITECTURAL DESIGN Li Tao Wei Jia (Architectural College of S outheast University Nanjing 210096) Abstract:As present energy consumption multiplies daily and world resources are gradually deficient,wind power resources step by step gain public attention1According to natural ventilation principle,analyses the use of technologies is analyzed and their qualities are compared,which are used for outstanding domestic and foreign ecological architectures1It is also discussed the set up of atrium and wind ventilator in buildings with regard to strengthen ventilation effects1Link to domestic conditions,at last some operable ventilation-management methods based on wind energy utility’s aspect are proposed,aiming at giving practical guide to natural ventilation problems in architectural designs1 K eyw ords:natural ventilation wind-induced pressurization thermal pressure 风,是人类古老的朋友。远古时期,先民们就在生活实践中摸索出各种方法来充分利用风能使生活环境变得更为舒适,同时又避免风的不利影响。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理和气候条件都有自己的一套相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。然而,令人惋惜的是自工业革命后,随着科技的日新月异,这方面的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,生态技术在建筑设计中的应用越来越受到重视,人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果,同时更大限度地为人们提供健康舒适的室内环境。 1 自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用[1]。通常认为,自然通风的作用具有三种不同的功能[2]:第一,健康通风,即保证室内空气质量IAQ;第二,热舒适通风,即增加体内散热,以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件;第三,降温通风,即当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温。据测定,室内外温差大时,开窗10~15分钟可完全换气一次;温差小时,大约半小时可交换一次。 自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压,利用室内的热压,以及风压与热压相结合。 111 利用风压实现自然通风 第一作者:李 涛 女 1979年出生 硕士研究生 收稿日期:2005-11-20 所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生 79 Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊

智能机器人的发展历史及现状

课程序号: 3908 《机器人技术基础》 学院 : 行知学院专业: 环境艺术10b2班 姓名:虞佳文学号: 10746330 授课教师 : 周武提交时间: 2011 年 10 月 30日成绩:

智能机器人的发展历史及现状 摘要:作为现代计算技术和IT技术的延伸,机器人正在逐渐走进我们的生活, 而高度智能化和特性化正成为个人机器人的鲜明特征。本文针对现代智能机器人的现状和发展趋势进行总结,提出了下一代智能机器人的关键技术——基于经验的记忆学习。 关键词:智能机器人;历史;应用;发展状况 1)智能机器人的现状 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的“活物”。其实,这个自控“活物”的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。 机器人技术自上个世纪中叶问世以来,经历四十多年发展已取得长足进步,成为提高产业竞争力方面极为重要的战略高技术。目前,机器人关键技术日臻成熟,应用范围迅速扩展,作为计算机、自动控制、传感器、先进制造等领域技术集成的典型代表,面临巨大产业发展机会。国内外业界专家预测,智能机器人将是21世纪高技术产业新的增长方向。2003至2006年间,全球智能服务机器人以每年40%左右的速度迅速增长。当代机器人专家现已达成了共识:作为计算机技术及现代IT综合技术的一个必然延伸,机器人技术完全可能遵循“摩尔定律”,以前所未有的速度实现突破。智能机器人将成为继家电、个人电脑之后、第三个以超常规速度走向我们日常生活的产品。 智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央计算机,这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。我们称这种机器人为自控机器人,以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果,控制论主张这样的事实:生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的,机器人是一种系统的功能描述,这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到,现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了。 机器人即将重复个人电脑崛起的道路,机器人将与30年前的个人电脑一样迈入家家户户,彻底改变人类的生活方式。随着机器人技术的深入发展,机器人智能程度在不断提高,进一步拓宽了机器人的应用领域。机器人不但在工业领

论人工智能的发展历程

论人工智能的发展历程 王鑫涛16151228 摘要:人工智能的发展、人工智能的应用、人工智能的未来 关键字:人工智能、阿尔法围棋、AI 正文:近几年,人工智能这个话题变得越来越热门,尤其是在今年三月份的一场举世瞩目的人机围棋大赛后,人工智能这个话题在人们之间也是越来越普遍地被谈论。2016年3月,阿尔法围棋(AlphaGo)与围棋世界冠军、职业九段选手李世石进行人机大战,并以4:1的总比分获胜,不少职业围棋手认为,阿尔法围棋的棋力已经达到甚至超过围棋职业九段水平,在世界职业围棋排名中,其等级分曾经超过排名人类第一的棋手柯洁。那么,阿尔法围棋是什么呢,为什么这么厉害?阿尔法围棋(AlphaGo)是一款围棋人工智能程序,由谷歌(Google)旗下DeepMind公司的戴密斯·哈萨比斯、大卫·席尔瓦、黄士杰和与他们的团队开发,其主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入,通过非线性激活方法取权重,再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样,通过合适的矩阵数量,多层组织链接一起,形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理,就像人们识别物体标注图片一样。通过上述所所,可见现在的人工智能已发展到一个相当高相当先进的程度了,那么,人工智能又是怎么一步步发展到今天的呢,它的未来又会是如何?我在这里就说一下自己对人工智能浅薄的见解。

一、什么是人工智能 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能在21世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。 人类的科学演变已从单一的“数值计算”发展到系统的“逻辑计算”。人类正在将信息工程学逐步提入到计算机系统中,从而出现了“信息管理”“和“信息交换”等科学的迫切需求。而加速扩大“信息处理”层面来说,现有的计算机的处理数据能力是匹配不了的,缺少领域专业“智能”。这样的“计算机科学”已无法适应信息科学的发展需求。全球的信息科学正在逐步形成,Al作为现代信息科学发展的核心。从古至今人们对提及智能相关的问题就很感兴趣,只不过在计算机没有发明之前,没有任何高科技辅助工具能解开智能的奥秘。

现代建筑设计中的自然通风20060305

现代建筑设计中的自然通风 摘要:自然通风是一种具有很大潜力的通风方式,它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。文章从建筑师的角度出发,阐述了在现代建筑设计中,如何通过建筑上的措施,来实现良好的自然通风效果,以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是一项传统的建筑防热技术,在世界各地的传统民居中,得到了广泛的应用。在湿热地区,我们看到的传统民居往往有这样的外表:建筑都有开阔的窗户;采用轻便的墙体;深远的挑檐;高高在上的顶棚并且设置有通风口;建筑往往架空,以避开地面的潮气和热气,采集更多的凉风……这样形象的背后,隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式,是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。 空调的产生,使人们可以主动的控制居住环境,而不是象以往一样被动的适应自然;空调的大量的使用,使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天,迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下,全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下,把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中,有着比以往更为重要的意义:自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温,还能够节约常规能源、减少环境污染,同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中,往往由于条件所限制,单纯利用风压或热压不能满足通风需要,因此又可以有风压和热压结合,甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风,而是需要综合利用室内外条件,在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等,来组织和诱导自然通风;在建筑构件上,通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计,来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。

人工智能与未来

人工智能与未来 摘要:5盘人机围棋大战,让“人工智能”这个时髦词汇飞入寻常百姓家,伴随这股热潮,国内互联网公司种种基于人工智能技术的创新应用也不断涌现。最近这段时间,从智能客服、投资指导再到人脸识别,多项与人工智能技术紧密联系的新应用与新服务先后浮出水面。 什么是人工智能 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。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 其实,人工智能技术本身的火热已经持续了一段相当长的时间。一项不完全统计显示,2015年,我国投资人工智能的机构数量已经高达48家,投资额为14.2亿元,同比增长分别为71.4%、75.7%。预计2020年中国人工智能市场规模将达到91亿元。 不但以百度、腾讯、阿里巴巴为代表的互联网巨头已开始在人工智能上发力,上百家创业企业也开始渗透并构架起产业基础层、技术层、应用层,形成产业链模型。目前,中国人工智能领域已覆盖了工业机器人、服务机器人、智能硬件等硬件产品层,智能客服、商业智能等软件与服务层,视觉识别、机器学习等技术层,数据资源、计算平台等基础层。 但人工智能到底能做什么,又将怎样改变我们的生活? 解放枯燥劳动的“双手” “利用人工智能技术,每一通电话,可以节约客服人员225秒的时间,以一个客服一天接听200通电话计算,人工智能可以为他节约3个小时。”网易七鱼产品总监段毓铮这样告诉记者。 4月12日,网易正式上线了自己的云客服产品“七鱼”,其中最重要的卖点之一就是取代传统客服的重复琐碎的枯燥劳动。“网易七鱼智能客服机器人可以同时响应百万级客户请求,大量的常见问题会被智能机器人准确解答,节省超过80%人工客服成本。”段毓铮如是说。 通过自我学习,完成对语音、视频、图片等非结构化数据的识别,从而“将鲜活的人从低效工作中解放出来”,的确是现阶段人工智能最主要的应用。

人工智能发展综述

人工智能发展综述 摘要:概要的阐述下人工智能的概念、发展历史、当前研究热点和实际应用以及未来的发展趋势。 关键词:人工智能; 前景; 发展综述 人工智能(Artificial Intelligence)自1956 年正式问世以来的五十年间已经取得了长足的进展,由于其应用的极其广泛性及存在的巨大研究开发潜力, 吸引了越来越多的科技工作者投入人工智能的研究中去。尤其是八十年代以来出现了世界范围的开发新技术的高潮,许多发达国家的高科技计划的重要内容是计算机技术,而尤以人工智能为其基本重要组成部分。人工智能成为国际公认的当代高技术的核心部分之一。 1什么是人工智能 美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授给人工智能下了这样一个定义:人工智能是关于知识的学科, 是怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。从人工智能所实现的功能来定义是智能机器所执行的通常与人类智能有关的功能,如判断、推理、证明、识别学习和问题求解等思维活动。这些反映了人工智能学科的基本思想和基本内容, 即人工智能是研究人类智能活动的规律。若是从实用观点来看,人工智能是一门知识工程学:以知识为对象,研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。 从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统,来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。如果仅从技术的角度来看,人工智能要解决的问题是如何使电脑表现智能化,使电脑能更灵活方效地为人类服务。只要电脑能够表现出与人类相似的智能行为,就算是达到了目的,而不在乎在这过程中电脑是依靠某种算法还是真正理解了。人工智能就是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的—个分支,人工智能的目标就是研究怎样用电脑来模仿和执行人脑的某些智力功能,并开发相关的技术产品,建立有关的理论。 2 人工智能历史 当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,人工智能的研究经历了以下几

关于建筑设计中的自然通风分析

关于建筑设计中的自然通风分析 发表时间:2018-10-01T17:07:39.867Z 来源:《基层建设》2018年第26期作者:姚建顺 [导读] 摘要:随着人们生活水平的不断提升,对建筑物室内舒适度也提出了更高要求。 杭州余杭建筑设计院有限公司浙江杭州 311100 摘要:随着人们生活水平的不断提升,对建筑物室内舒适度也提出了更高要求。建筑物自然通风是否良好,对人的舒适度有着直接影响,所以在建筑设计中,应充分重视其自然通风。结合实际情况,积极引用更新颖的设计理念与技术手段,有机整合传统风能相关原理、技术与建筑物设计,进而获得最佳化的建筑物自然通风效果。 关键词:建筑设计;自然通风;技术手段 前言:在日常生活中,自然通风非常重要,良好的自然通风,不仅能够使得室内空气质量得到有效改善,也可以给人们营造出更温馨的居住环境,且住宅内若能够实现自然通风,不仅有助于大量能源的节约,也可以在一定程度上给周围环境带来一定的保护作用,因此,为了给人们提供更优质的室内空间,其建筑设计人员应整合现有资源,通过更新颖、适合的通风设计来为人们构建更科学合理的建筑环境,也以此来促进建筑整体设计质量、效果的大幅度提升。 一、自然通风作用与环境条件 (一)自然通风作用 建筑物的通风环境是否良好,对人们日常生活、工作的健康、舒适度有着直接影响,同时,也是影响建筑能耗的一项重要因素。就目前来看,自然通风的作用主要体现在以下几个方面:首先,合理的通风,可以通过对流来讲室内空气中过多的热量带走,进而有效使得室内空气温度得到有效降低;其次,可以有效加速人体表面皮肤汗液的挥发,使得人体舒适感的不断提升,同时,建筑围护结构、外界的热交换速度也会随之不断提升,从而有效降低给室内带来的热辐射;再者,有助于室内原来污浊空气的更新,为室内空气洁净度提供有力保证,真正达到健康卫生的标准;最后,良好的通风环境,可以有效减少外部污染空气给建筑环境带来的不利影响,能够实现对引入新鲜空气的选择,进一步改善室内空气质量。因此,为了将自然通风的优势特点充分发挥出来,在建筑设计中其设计人员应给予足够重视与深入探究。 (二)环境条件 自然通风的形成往往都离不开当地气候条件、地理环境因素的有力支持,。在进行建筑自然通风设计之前,应对当当地的温度情况、风力风场,以及大气稳定度和污染情况等诸多方面做出全面了解。且还要考虑到,自然通风的形成通常都会受到建筑物、风的双重影响,因此,除了风具体状况的全面把握之外,还要系统的考察、总结建筑物所处韩静、地形地势的具体情况。同时,相对来讲,建筑物中的高层建筑一般都拥有更加明显的优势,主要是因为高层建筑的地理位置相对较高,上方拥有着良好的空气质量,以及流畅的通风。且经过相关调查了解到,在同一建筑物内,高层空气一般都要比地层质量好,且清洁度也较高。因此,尤其是对于高层建筑来讲,应充分重视、科学利用自身的高层优势,优化自然通风设计。 二、建筑设计中自然通风的分析 一是,基于风压形成的自然通风。风压主要强调的是,在受到外物阻挡时,空气气流产生的静压。在风面正对着建筑物吹袭时,建筑物表面会给予阻挡,而这股风正处于迎风面上,静压会随之不断增高,产生了相应的正压区,此时,气流再向上偏转时,会形成一定的负压差。风压就是通过合理利用建筑被封面、迎风面产生的压力差,在这种压力差作用下,室内外空气中,压力高的一侧会流向压力低的一侧,且这种压力差与建筑、风的夹角,四周建筑布局,以及建筑形式等因素有着密切联系,在具体设计中,其工作人员应对上述因素、原理等内容作出综合分析与准确把握。 二是,基于热压形成的自然通风。风压与热压是促进自然通风的主要力量,一般情况下,当室内、室外在气压上形成一定差异的时候,气流就会随着这一差异进行流动,进而形成自然通风,促进室内空气的不断流动,让居住者充分感受到室内的通风气爽。与电气通风相比,自然通风不仅更加健康、舒适,也更加经济。通常,通风口的合理设置也能够在一定程度上促进通风,促进自然通风效果的不断增强。就目前来看,可能给热压通风带来影响的因素有很多,如,两窗孔的高差、位置,以及室内空气密度差等,都会带来不同程度的影响。在建筑设计过程中,引用的方法也有很多,比如,在建筑物内部进行多层竖向井洞的贯穿就是一种极为有效的方式,通过合理有效通风方法的引用来获得良好的空气流通。实现建筑隔层空气的流通,向室外排除热空气来获得良好自然通风,有效促进空间交换。热压式自然通风与风压式自然通风相比,对外部环境拥有较高的适应能力。 三是,热压与风压共同作用而形成的自然通风。通过风压、热压产生的共同作用也能够实现良好的自然通风,受到风压、热压的同时作用,建筑物会在相关压力作用下,受到风力的各种作用,进而使得风压通风、热压通风之间相互交织、促进,实现良好通风。通常情况下,建筑物较为隐蔽的地方都需要实现良好通风,而其风向的流向一般也是在风压、热压共同、相互作用下形成的。 四是,机械辅助式自然通风。在建筑事业高速发展,以及现代技术不断更新、广泛应用背景下,现代化建筑楼层也越来越高,面积也随之不断拓展,因此,良好自然通风的实现具有较强的必要性,但同时也需要面对、解决一个难题,就是通风路径越来越长,进而导致空气极易受到建筑物的重重阻碍,所以,不得不面对的一个现实问题,就是单纯的通过自然风压、热风一般是难以获得理想的通风效果。另外,在自然通风方面,还需要考虑的一个问题时,随着社会的高速发展,自然环境的恶化程度也随之不断提升,对于周围环境较为恶劣的地区来讲,良好的自然通风也极易将劣质的空气带到室内,进而造成一定的室内空气污染,给居住者的身体健康带来不利影响,因此,在建筑设计中,应重视腐竹自然通风的恰当引用,为室内空气净化带来积极促进作用,这样不仅能够获得理想的室内通风效果,也不会给居住人员的身体健康带来不利影响。 三、自然通风设计应考虑的几点注意事项 基于建筑物用途不同,自然通风设计也存在一定差异。例如,商场大厦这类公共建筑物,每天会拥有巨大的人流量,热压通风一般都是其最适合的通风方式,但同时,其又需要对面积大的情况作出充分考虑,因此,在热压通风无法有力支撑整个建筑物时,就需要考虑通过机械设备的恰当引用来实现辅助通风。不同地区的建筑物,采用的自然通风设计也存在一定差异。例如,热带地区,在自然通风设计上,建筑通风策略是其要首先考虑的。在寒带、温度相对较低的地区,一般都需要较高的热能,因此,室内通风设计中,只要确保室内空气质量即可,避免过多热能量产生而导致浪费。对于建筑物来讲,除了对自然通风设计的不断优化,还应与时俱进,重视一系列高科技与

机器人发展史 (2)

机器人发展史 学院: 专业: 学号: 姓名: 【摘要】随着世界科技经济水平的不断发展,机器人一方面在高精尖技术领域发挥着越来越重要的作用,一方面也越来越为人们所熟知,普遍的走进了人们的日常生活。机器人对人类的意义越来越重大。 本文将具体介绍机器人的发展历史,同时也会立足于社会科技现状分析机器人未来的发展趋势。 【关键词】机器人发展历史发展趋势 一、机器人的起源 机器人一词,其实最早出现在文学作品中。1920年,一名捷克作家发表了一部名为《罗萨姆的万能机器人》的剧本,剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事。作者根据小说中Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。 机器人的定义到底是什么呢? 在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,机器人问世已有几十年,但对机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展,新的机型,新的功能不断涌现。而根本原因是机器人涉及到了

人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想像和创造的空间。 在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,人们提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象;另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人: 1.具有脑、手、脚等三要素的个体; 2.具有非接触传感器(用眼、耳接受远方信息)和接触传感器; 3.具有平衡觉和固有觉的传感器。该定义强调了机器人应当仿人的含义,即它靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官,使机器人能够识别外界环境,而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。 1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。 1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。” 目前关于对机器人行为的描述中,以科幻小说家以撒·艾西莫夫在小说《我,机器人》中所订立的“机器人三定律”最为着名。艾西莫夫为机器人提出的三条“定律”(law),程序上规定所有机器人必须遵守:

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