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關鍵詞:計算機;數據處理;鐵路通信;數據庫
科學體制改革背景下計算機技術的應用范圍更加普及,數據處理技術是計算機技術的分支之一,面對不同類型的數據均要經過計算機平臺自動化處理。鐵路通信建設結合數據處理技術可提高工程施工進度,讓所有人員在高科技的指導下完成各項操作,為鐵路項目建設創造更大的收益。
一、中國鐵路通信技術的發展方向
鐵路由于先天的綜合優勢,全天候、占地少、運量大、能耗低、速度快、安全性好、性價比高,必然成為國家綜合交通運輸體系中的骨干。在一個相當長的時期內,不斷擴大路網規模、優化路網結構和提高路網質量,逐步建成四通八達、安全可靠、方便快捷的現代化鐵路網是中國一項基本政策。
1、傳統鐵路通信信號的主要作用
傳統的鐵路通信主要有兩大業務:一是鐵路電報,包括預確報;二是鐵路電話,包括調度指揮。其面向鐵路運輸一是通信聯系、溝通情況、電話指揮,二是提供列車編組信息,以便沿線和編組站調車作業。傳統的鐵路信號主要是“信聯閉”三大功能,均是從車務行車作業中分離出來的業務,主要是通過信號設備為行車提供正確的信號顯示,確保進路聯鎖正確,實現兩站之間的半自動或自動閉塞。
2、現代化鐵路通信信號的發展方向
現代化鐵路的實現途徑:一是要有足夠發達的鐵路網,消除鐵路對國民經濟的瓶頸制約;二是大力發展和建設電氣化鐵路,提高電氣化鐵路的比重;三是建設高速鐵路網并在繁忙線路實現客貨分運;四是貨運鐵路重載通道化;五是探索城市軌道交通的發展途徑。其目標就是旅客運輸高速化、舒適化、快捷化;貨物運輸重載化、專業化、便捷化;全面滿足國民經濟對鐵路運輸的需求。
二、數據庫運用于數據處理技術
信息技術的快速發展讓人們認識到了“數據庫”的強大功能,其作為文字、圖片、聲音、視頻等不同形式數據的“倉庫”,可定期收集存儲數據以備使用。從廣義的角度對數據庫進行定義,其主要是指計算機操作系統中的數據庫,可容納各種不同的數據信息。數據庫對計算機數據處理功能的發揮有著較好的引導性,使操作者能根據鐵路通信的要求完成指令任務。
1、統一性。計算機領域推廣數據庫初期,用戶對于數據庫處理文件信息的能力深入研究。結果顯示,盡管數據庫內的信息類型、結構、存儲量等情況不一,但由于數據庫的獨立性特點,各類數據庫之間不會產生任何沖突。數據庫運用于鐵路通信網絡可與實際通信要求保持高度統一。
2、共享性。數據庫并非單獨存在的,企業往往會借助計算機操作平臺與數據庫進行連接,內部員工查詢數據庫可捕獲相關的信息,這是數據庫資源共享特點的表現。如:企業把職工的編號、性別、年齡、薪酬、級別等多項信息輸入數據庫,各部門管理人員可隨時查詢某職工的背景資料。
3、多樣性。傳統計算機數據庫僅可存儲文字形式的數據,新建文件夾后存儲信息。信息技術改革后數據庫功能得到全面改善,所存儲的數據形式包括:文字、圖片、聲音、視頻等多種類型。廣泛的數據形式為用戶提供了更多的存儲選擇,所有重要的數據信息均可放入數據庫存儲。
三、現代化鐵路通信建設的重點
綜合視頻監控技術平臺。為滿足鐵路客運服務和安全監控需要,我們需要建設綜合視頻監控技術平臺。應用對象主要有四個方面:一是重點線路設備監控,如青藏線格拉段綜合視頻監控系統;二是客運車站重點區域監控,如動車組站臺、候車區監控;三是編組站貨運裝載監控;四是關鍵安全設備監控。
1、應急系統。我們還需要建設應急救援指揮通信系統。結合客運專線建設,建成北京、上海等鐵路局的應急救援指揮中心的應急通信系統,實現緊急事件指揮的現場話音、圖像、數據的接入和傳送功能,并能與綜合視頻監控系統、防災安全監控系統互聯,實現平時監控與應急通信的結合,實現資源共享最大化。
2、列控系統。中國鐵路列控系統技術體系的宏觀目標要求:一是適應中國既有信號裝備現狀;二是實現路網之間互連互通;三是滿足最高速度160-350km/h列控要求。地面設備在ZPW-2000自閉的基礎上,通過增設車站列控中心、RBC以及點式應答器(含LEU),滿足車載設備所需要的移動授權和線路數據信息,以實現目標距離控制模式。
3、閉塞與機車信號。伴隨中東部電氣化、提速與擴能改造、設備大修等工程,逐步淘汰落后制式自閉設備;對ZPW-2000進行高可靠性和可維護性再設計,并以其為基本制式,逐步統一我國鐵路自動閉塞制式,新上自動閉塞,干線通過能力不得低于6分鐘;實現中國機車信號車載設備JT-C(2000)型的全部升級換代,機車信號實現全路通用。
4、聯鎖設備。計算機聯鎖要實現操控界面、互聯接口協議、機柜尺寸、外觀形式的全路統一;進一步開發計算機聯鎖在故障容錯、安全保證、系統維護方面的智能化功能,在可用度上達到國際水平;今后新上計算機聯鎖,120km/h以上主要干線以2×2取2或3取2等為主,限制雙機熱備型計算機聯鎖和6502繼電聯鎖的發展。
5、基礎設備。新開發電子設備和器材必須具備智能診斷、運行日志功能,具備信息聯網功能,配置實現冗余化;室外通用器材在標準化的基礎上具備防盜防破壞功能,高質量高可靠,壽命期內做到少維修或無維修;新建、改造工程統籌考慮雷電和電磁兼容綜合防護,實現分區分級綜合防護。
四、鐵路通信建設中的開發工程
計算機數據處理技術運用于鐵路建設,不僅要有足夠的硬件設備,還需要配備相適應的軟件系統,搞好軟件工程開發有助于計算機技術的高效運行。計算機軟件工程管理涉及的內容較多,開發人員在管理階段應靈活運用不同的策略管護軟件,使其為用戶提供更多的操作性能。鐵路通信網絡的軟件開發工作需注意以下幾點:
1、完善維護。對于已經投入使用的軟件,開發人員應聯系客戶定期采取維護措施,避免軟件問題帶來的操作問題。常用的維護方式是“更新升級”,對軟件定期升級以增強其抗病毒、抗故障的能力。
2、技術改造。科學技術是推動計算機產業發展的根本動力,軟件開發工程在國內要持續很長時間。管理者需結合國內外先進的科學技術,研制出更加先進的軟件產品投放市場,為用戶提供更多的計算機服務項目。
3、優化更新。計算操作系統是軟件運行的控制中心,與系統相連接的通信接口裝置必須準確連接。此外,軟件工程管理要注重系統的升級,為軟件產品的操作創造更多有利的條件。
4、處理缺陷。故障可破壞軟件的程序代碼,操作軟件后造成計算機系統不穩定。軟件管理需注意故障問題的防范及處理,如:針對某款軟件的缺陷制定防治方案,降低軟件故障的發生率。
五、結論
總之,積極完善鐵路通信工程建設是數據傳輸的前提條件,國家在投資鐵路建設時應考慮相關的通信問題。需將計算機數據處理技術與現代化通信體系相結合,營造良好的通信工程環境,促進我國通信事業的快速改革發展。■
參考文獻
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關鍵詞:地圖;編輯出版;計算機技術;應用
中圖分類號:TP3 文獻標識碼: A
引言
計算機是時展的產物,目前在人們的生活中扮演中重要的作用,方便人們工作和生活,可以提高工作效率,增添生活樂趣,地圖亦是如此,在人們生活工作給人以指引、導向,大大便利了人們的出行及加快人們對陌生環境的認識。在地圖編輯出版過程中,計算機技術的應用可以使地圖更加形象、直觀,方便人們對陌生環境的辨識。
一 計算機地圖制圖的概念
地圖制圖學,亦稱制圖學或地圖學,研究如何科學的用地圖圖形符號反映自然界和人類社會各種現象的空間分布、相互聯系及其動態變化,具有藝術性、科學性和技術性三重特性,是研究地圖編制及其應用的一門學科。從20世紀60年代開始,電子計算機技術引入地圖學領域,經過理論探討、應用試驗、設備研制和軟件發展,己形成地圖學中一門新的制作地圖的應用技術分支學科,即計算機地圖制圖學。計算機地圖制圖又稱為自動化地圖制圖或計算機輔助地圖制圖(Computer-Aided Cartography,簡稱CAC)。計算機地圖制圖以傳統的地圖制圖學原理為基礎,在計算機硬件、軟件的支持下,采用圖形數據處理方法和數據庫技術,研究計算機環境下地理空間信息的獲取、識別、處理、分析、變換、存儲和圖形輸出的理論方法和技術工藝手段,并模擬傳統的制圖方法,進行地圖的設計和編繪。
二 計算機技術應用的優勢
(一)質量好。計算機技術在地圖編制中的應用是突破性,它打破了原始的手工繪制方法和手段,利用先進的計算機技術可以形象直觀的反映一個地區的地形地貌,誤差小,數據全面可靠。因此,計算機技術的應用大大提高了地圖編輯的質量。
(二)出版速度快。計算機技術的應用使地圖在印刷出版等工序上所耗費的時間大大的縮減,保證了地圖在制作、出版、流通等一系列的環節的時間所需。
(三)利用率高。計算機技術的應用打破了傳統的地圖存儲方式、使用途徑等,現代化科技的應用大大拓寬了地圖的存儲方式和使用途徑,往往一份地圖原版可以經過多次利用,還可以在此基礎上進行關聯性的拓展利用。
三 計算機硬件設施的要求
(1)主機。地圖數據量大,計算機對數據處理速度要快,因此要求計算機硬盤和內存配置較高。計算機最低要求:硬盤空間達8G,內存128 MB。如果硬盤空間、內存越大,則存儲量越大,運行速度越快;(2)輸入設備。要求高檔次多種幅面掃描儀,A4掃描儀的彩色掃描儀,主要是錄入地理底圖和優秀的圖像作品(攝影、美術等作品);(3)輸出設備。較高質量的彩色噴墨繪圖儀、打印機或激光打字機。輸出彩稿或黑白稿作校稿用。如果地圖用量不大,毋需印刷,可直接用噴墨繪圖等輸出設備噴繪或打印。要注意,其輸出的彩稿不可作色彩設計、校正之依據,因為它與實際印刷色差別較大;(4)可擦寫光驅(MO),移動硬盤或光盤刻錄機等。將大量數據自由地搬運或保存存檔。由以上硬件設備,再選用適當的制圖軟件,即可組成完整、功能強大、相對較自由的彩色桌面出版系統。若集體作業,數據需要共享,我們不必每臺計算機配掃描儀、打印機、可擦寫光驅等硬件設備。僅需一臺好的服務器將多臺計算機和其它輸入輸出等硬件設備聯接起來組成局域網,實行數據自由傳輸和資源共享。如此便完成了一個相當完備的彩色桌面出版系統。它將在優秀的編輯手中發揮它出色的編輯出版功能,其制作出來的作品將是多彩的、現代的、有時能達到難以想象的出色效果。
四 地圖編制中計算機軟件選擇的重要性
目前市面上制圖、排版、圖象處理軟件相當多,如:Auto CAD、MapGIS、 Freehand、Coreldraw、Pagemaker、Adobe Photoshop等,如何在眾多的軟件中選擇合適軟件組合對地圖的編輯出版相當重要。成功地選擇所需要的軟件組合,將會為編輯減少很多麻煩,對節約制作成本,特別對編輯出版質量的提高,以及編輯出版速度的加快起到非常重要的影響。以下重點介紹Coredraw與Adobe Photoshop兩種軟件的應用情況。
五 Coreldraw9.0軟件和Adobe Phtoshop6.0軟件應用比較
(一)Coreldraw9.0軟件
Coreldraw是基于矢量圖形的圖形軟件,是圖形繪制和圖像處理軟件中的先進代表。Coreldraw9.0中文版是專門針對中國用戶的產品,其中在字體、文本處理等方面考慮了中國用戶的特點,進行了友好的功能設計。在地圖的編輯出版中,它具有兩項強大的功能:一是地圖編稿線劃的矢量跟蹤,二是文字、圖像、圖形的排版。下面談談它的具體應用:(1)柵格數據的線劃轉換為矢量數據。地圖各要素經掃描得到柵格數據后,應用 Coreldraw軟件的繪圖功能,將柵格數據的線劃轉換為矢量數據;(2)繪制表格和幾何圖形;(3)在不同的區域內填充顏色或底紋;(4)可充實Coreldraw的符號庫。將地圖編制所需的符號繪制后,新建于Coreldraw的符號庫中,并充分利用符號庫;(5)安裝漢字字庫。可以使編輯有較多的選擇以滿足地圖注記和編輯文本文件的需要;(6)要素分層。在繪制地圖各要素時,一定要充分利用 Coreldraw分層的功能將各要素定義在不同的層中,還需將同一要素的不同級別定義在不同層中。這樣做有三個好處:第一是便于修改;第二是若將大幅的圖面縮小應用時,可以很方便地舍去一些級別較低的地理要素;第三是可以利用底圖數據,而去掉某些專題要素,編輯其它專題地圖;(7)排版處理。定義排版尺寸,然后將地圖、文字、圖像等進行排版,并可以在排版時進行一些特殊效果的處理;(8)打印輸出。有時打印需將文本文件轉換曲線;(9)Coreldraw9.0缺點。Coreldraw9.0有許多優點,應用起來十分方便,但也有不足之處,特別是在打印或出4色片時不太穩定。它對圖象的處理遠不如Adobe Phtoshop軟件。
(二)Adobe Phtoshop6.0軟件
圖像設計及制作軟件Adobe Phtoshop是一個理想的集圖象創作、掃描、修改、合成以及高品質分色輸出等功能于一體的工具。在地圖的編輯出版中較常見的用于:(1)掃描高質量的彩色圖像。對攝影正片、高質量印刷品、美術作品等應用該軟件的掃描程序,利用較好的掃描儀,將得到滿意的圖像;(2)掃描圖像特殊處理。該軟件對掃描的圖象色彩亮度、飽和度、乃至色相可做相當大的調整,達到編輯出版要求。對原稿不大滿意的作品經掃描后,可作適當的修改、調整以提高其質量。可對掃描圖像進行各種特殊處理;(3)圖書封面設計的圖象的創意與制作。利用 Adobe Phtoshop6.0的各種功能可以任憑平面設計者創作各種豐富的藝術圖像;(4)制作地圖符號。制作色彩豐富的地圖符號(粗象符號、象形符號、寫實符號)以及繪制出版物中的各種插圖;(5)繪制地貌渾渲。依等高線作地貌渾渲將比傳統的手工繪制更方便、簡捷,且效果更好;(6)繪制立體圖象。在旅游圖中,特別是名山游覽圖中繪制寫實山體圖,然后用制圖軟件矢量跟蹤游覽線路,將兩者套合,可得到非常直觀的、藝術的旅游景點寫實游覽圖。
六 結束語
計算機技術在地圖編輯出版中的應用關鍵還是在軟件的選擇。Adobe Phtoshop和Coreldraw兩者應用雖然側重點不同,但是結合起來使用可相互補充,相得益彰,確實是地圖編輯出版極好的軟件工具。我們可以利用這兩種軟件,制作出十分精美的地圖和圖書,較之傳統方法繪制的地圖或編輯的圖書,顯然是一次質的飛躍。
參考文獻
1云計算技術分析
云計算技術具有規模大、虛擬化、可靠性強、高擴展性、按需付費且價格低廉、優越的事務處理環境等特點,可以根據用戶的不同需求對數據信息進行計算、備份和存儲,其服務模式主要包括三種,分別為基礎設施即服務、軟件即服務、平臺即服務。基礎設施即服務(Infrastructure-as-a-Service),主要是利用硬件設備和虛擬機設備等提供擴展,可以更好的發揮計算機的存儲作用。軟件即服務(Software-as-a-Service)為用戶提供虛擬桌面程序和軟件應用程序。平臺即服務(Platform-as-a-Service)就是根據用戶的需求開發Web服務。云服務商提供的這些服務在資金節約及數據安全性等方面具有很多優勢。
2造成計算機網絡安全存儲問題的因素分析
隨著網絡技術的發展,網絡中存儲著大量的信息,涉及到商業機密、個人機密信息等,關系著工作和生活的方方面面,因此,保障網絡數據的安全顯得尤為重要,但是技術的快速發展讓整個網絡環境變得十分復雜,很多因素都不利于網絡信息的安全存儲。第一,計算機系統的安全問題。計算機系統的安全問題主要變現在硬件問題和軟件問題兩個方面,其中,硬件系統的問題主要是硬件設備發生故障或者是人為原因對硬件設施進行破壞,軟件的問題主要是操作系統、數據庫等容易受到一些不法之徒與黑客的攻擊,他們為了獲得某些利益,通常會利用相關的技術變更用戶的訪問權限,嚴重破壞計算機系統的正常運行。第二,計算機網絡病毒。計算機網絡病毒的傳播主要通過文件下載、網頁植入、電子郵件等方式進行,通過采用計算機網絡病毒對系統進行蓄意攻擊,可以侵入他人的計算機網絡系統盜取信息,甚至還會通過不斷的復制和傳播,造成整體系統的癱瘓,破壞強度大,比如木馬程序,它隱藏性強,植入之后不會馬上爆發,不法之徒可以通過該程序遠程對計算機進行控制,給計算機網絡安全造成威脅。
3計算機網絡安全存儲中加強云計算技術運用的策略
3.1對存儲數據進行加密,提高安全保護系數
基于云計算技術提高網絡數據存儲安全性,可以應用加密技術,形成只有合法用戶才能知道的密文,提高數據存儲的安全系數。云計算環境的數據存儲安全技術主要包括密碼技術、加密算法體系。(1)密碼技術。密碼技術可以采用加密方式保護數據,數字證書鑒別身份,數字指紋及數字簽名、密碼技術驗證等,對計算機網絡安全存儲十分重要。加密方式保護數據主要通過密碼轉換的方式將明文變成只有數據合法使用者可以恢復的密文,對傳輸的數據和存儲的數據都可以進行加密。數字證書鑒別身份主要是通過標識網絡通訊雙方的身份信息確保數據的安全存儲。密碼技術驗證主要是在數據儲存過程中為了防止被篡改,將原始數據使用密碼技術運算之后生成消息驗證碼,將消息驗證碼與原始數據一起存儲,從而實現對數據的可靠性和準確性的驗證,主要應用在票據防偽中。(2)加密算法體系。為了提高數據存儲的安全性,還可以使用加密算法,包括對稱加密算法、非對稱加密算法、Hash算法、阿里云SSH密鑰對,其中對稱加密算法的加密和解密密鑰是可以相互推算的,只要知道密鑰就可以實現數據的解算。非對稱加密算法的通信雙方加密和解密所需要使用的密碼是不一樣的。阿里云SSH密鑰對由公鑰和私鑰組成,是一種用戶登錄認證方式,確保了計算機數據存儲的安全,但是該密鑰對僅支持Linux實例。(3)M-POR算法。M-POR算法在“挑戰—響應—驗證”機制中具有非常重要的作用,當用戶歸檔文件數據時,系統會自動將挑戰申請發送到云端,云端響應用戶申請之后,發送驗證信息,用戶通過驗證說明數據是安全的即可進行歸檔,如果未通過驗證,則代表歸檔文件已破損,需采進行恢復,可以采用編碼冗余信息實現文件數據的恢復,但是如果文檔數據破壞嚴重,超出了恢復的閾值需要進行數據深層分析。
3.2強化計算機網絡安全防護工作
除了數據加密之外,為了防止日常操作中計算機硬件系統損壞而造成的數據安全問題,可以應用災難備份與恢復技術和安全審計技術,幫助解決各種突發的數據安全問題,在短時間內完成各種數據的恢復,防止數據遺失。此外,還可以采用身份認證技術,提高數據存儲安全性。(1)災難備份與恢復技術。云計算環境中的災難備份與恢復技術主要為主機失效保護技術和數據的備份與恢復技術。主機失效保護技術主要包括主機集群技術,負載均衡技術和主機切換技術。主機集群技術主要是通過心跳線方式對業務系統主機的工作情況進行監聽,一旦發現問題,就會自動把業務轉換到災難恢復系統主機上來處理。負載均衡技術如果某臺主機在監聽中發現問題,其主機上的負載會自動分配到其它正常運行的主機上。主機切換技術根據預先設定的災難恢復預案,實現主機切換。數據備份和恢復技術主要包括異地保存技術、異地備份技術及遠程復制技術。異地保存技術將本地備份數據磁盤在其它主機進行重新安全和恢復。異地備份技術主要是借助數據備份軟件,對數據進行分級存儲、災難恢復和備份等。遠程復制技術經過對數據產生端與數據災難恢復端的網絡,保證兩端數據量、數據內容在每時每刻都能完全相同。(2)安全審計技術。安全審計的基本思路為基于數據倉庫技術、數據挖掘技術,在不同的網絡環境中監聽某個終端的運營情況,一旦發現問題立即按照相關的方式給被監控終端的管理者發出警告,或者是啟用故障恢復系統進行問題排查,追蹤和分析歷史數據記錄,確保網絡系統的運行安全及存儲的數據安全。(3)身份認證技術。身份認證技術通過口令核對身份驗證、智能IC卡身份認證、Kerberos身份認證以及PKI身份認證,確保用戶登錄的合法性。
3.3增強和完善云計算信息庫的防火墻功能
防火墻在整個計算機系統的運行中具有非常重要的作用,它是網絡安全的重要保護屏障之一,通過防火墻技術可以攔截各種惡意軟件和病毒的攻擊和入侵,但是隨著網絡入侵技術的不斷提升,需要對防護技術進行不斷升級,可以采用安全組。安全組是一種虛擬防火墻,由同一個地域內具有相同安全保護需求并相互信任的云服務器實例組成。安全組具備狀態檢測和數據包過濾功能,用于在云端劃分安全域。通過配置安全組規則,允許或禁止安全組內的云服務器實例對公網或私網的訪問。
3.4云安全服務的應用
除了數據加密之外,還可以采用云計算環境下的云安全服務提高數據存儲的安全性,一是,應用基礎安全服務。一是,云服務器中的基礎安全服務。該服務可以實現漏洞掃描、對異常登錄進行檢測,通過云安全中心或者是云服務器的控制臺可以隨著查看云服務器的安全狀態以確保存儲的數據安全。二是,DDoS基礎防護服務。通過該防護服務可以有效攔截對云服務器的惡意攻擊,保護云服務器的安全穩定運行,阿里云云盾默認為云服務器實例免費提供最大5Gbit/s惡意流量攻擊。三是,RAM訪問控制。只有具有RAM用戶權限策略才能對云服務器資源進行訪問,一定程度上保證了數據資源的安全性。
4結束語
【關鍵詞】計算機 智能信息處理技術 發展 應用方法
網絡技術及信息技術不但方便和豐富了人們的生活,還為各種高端的科學技術提供了技術支持,不管是對社會經濟發展,還是對科學技術發展都起著重大推進作用。計算機智能信息處理技術就是在該背景下研發和應用的,決定計算機智能信息處理技術應用及發展研究是必要的。
1 發展概述
智能信息處理技術是計算機智能信息處理技術的前生,最早發源于上世紀30年代,當時的智能信息處理技術只停留在理論層面研究方法層面上,并且所涉及到的理論和研究方法范圍很有限,智能運算工具也沒有被開發出來,所以實際生活中智能信息處理技術難以應用。指導上世紀40年代,計算機被發明并在各領域得到廣泛應用時,才形成了計算機信息處理技術,并在短時間內被應用于人們的生活學習,給人們帶來了巨大的社會效益及經濟效益,促進人類社會快速發展,為信息時代及網絡時代的到來奠定了技術基礎。直到今天,計算機信息處理技術已經被廣泛應用各領域,促進了社會經濟發展,方便了人們生活,提高了人們的生活質量。現時代應用較多的計算機信息處理技術有CT機,主要應用于醫學領域;科學家J.W.Cooley等人研發的FFT算法,主要應用于硬件電路設計,也因此被廣泛應用于各種智能檢測儀器中,不但實現了檢測儀器精準度的增加,還實現了z測儀器自動化程度的增加,成為現時代大多數信息處理系統的技術支撐。
2 應用方法分析
2.1 人工神經網絡應用方法
人工神經網絡應用方法中的數據來源是數學模型,網絡來源是網絡模型,所以該方法是基于數學及網絡模型提出的,具有數據化和網絡化的特點。人工神經結構在數學模型和網絡模型中的組建方式不同,人工神經結構在數學模型中是根據人體大腦的神經元組織構建而成,是計算機智能信息處理系統的基本單元。這種人工神經的單體,在數學模型中有很多,如果將數學模型中的所有人工神經單體進行有機組合,則會組建成一個復雜程度高和需求功能全面的神經網絡結構,最終實現對信息的整體化和智能化處理;人工神經結構在網絡模型中是根據已經構建好的人工神經單元體,實現每基礎單元體的創建,從本質上與數學模型中人工結構的構建原理相同,唯一不同的是網絡模型中人工神經結構的構建更注重多個單元體間的聯系。
2.2 模糊神經網絡應用方法
模糊神經網絡也是計算機智能信息處理的主要應用方法之一,主要應用于不確定現象的研究,模糊理論是該方法的應用原理,所研究的對象具有不確定性,所以模糊理論不屬于傳統數學理論,故不是傳統數學理論二元性原則下的研究范圍,故模糊神經網絡處理的信息對象具有模糊性,導致模糊系統呈現動態性。
模糊神經網絡應用方法主要通過模糊系統實現,該系統包括模糊規則庫、模糊產生器、反模糊化器和模糊推理機四個子系統。模糊神經網絡是模糊系統與神經網絡的融合體,主要融合的內容包括模糊系統相關理論體系和神經網絡相關理論體系,此外還將語言邏輯計算方法和動力學理論等融入其中,增強了模糊神經網絡的信息識別能力、信息聯想能力和模糊信息處理能力。在神經網絡上輸入模糊信號和對應的權值,是模糊神經網絡應用的核心內容。
2.3 進化算法應用方法
凈化算法應用方法是最具有規定律性的一種計算機智能信息處理技術應用方法,創建的依據不但是自然選擇依據,還包括了遺傳定理,而這兩個依據都來源于自然生物界,所以進化算法具有很強的定律性,也被稱為遺傳算法,主要通過各種生物遺傳模型來實現其應用,具有指導機器優化和學習的作用。
凈化算法具有操作簡單、應用廣泛等優勢,是多條信息并行處理的有效方法,其研究對象主要為某個個體,待研究個體確定后進行選擇、交叉和變異等操作,以實現對信息的處理。近幾年,進化算法經多個相關專家及學者的努力研究,進化算法已經從簡單的數據信息分析及處理應用,發展到圖像識別應用、機器學習應用、自動化控制應用等,成為計算機智能信息處理技術最常用的應用方法之一,促進整個計算機信息處理技術水平的提高。
2.4 信息融合技術應用方法
信息融合技術主要應用于多種信息的加工、利用、優點相互好處理,進而提高信息的真實性和準確性。該技術的應用主要通過多傳感系統來實現,即先對信息處理對象進行檢測,以保證精準度,然后將檢測不到或不能進行確定的信息找出并剔除,以實現計算機信息處理結果準確性和可靠性的提高。
人體大腦綜合處理信息的能力是信息融合技術的研發原理,相應的多傳感系統是由多個且種類不同的傳感器組成,這就使系統不同傳感器發出的信息不同,最終形成像人腦一樣的信息綜合網,然后通過信息綜合網對多余的信息進行組合,以實現計算機信息處理中信息正確性的提高。信息融合技術發展至今,已經從單一的信息融合技術發展成高層次信息融合技術和低層次信息融合技術。
3 實際應用
計算機智能信息處理技術的實際應用主要體現在以下幾方面:
(1)在各類機器中的應用,不但有利于機械設備智能化程度的提高,還有利于機械設備自動化程度的提高,進而實現少勞力的降低和腦力消耗的降低,最終提高了機器工作效率。
(2)文字、語音和影像等領域中的應用,不但提高了文字、語言和影響識別精準度,還有利于相關識別設備獨立識別能力和翻譯能力的增強。
(3)在互聯網技術設備中的應用,如在路由器等設備中的應用,不但高提高了這些設備的數據傳輸速度,還實現了傳輸路徑的全面分析,進而實現最佳數據傳輸路徑的選擇,最終提高了計算機智能信息處理的網絡暢通度。
4 結語
綜上所述,信息技術及網絡技術的不斷發展與應用,使計算機智能信息處理技術被廣泛應用于多個領域,相應的技術應用方法也大大增多,主要包括人工神經網絡、模糊神經網絡、進化算法和信息融合技術四種應用方法。
參考文獻
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現代科學技術水平的不斷提高,推動計算機技術的快速發展,圖像處理技術日益受到人們的重視。本文主要分析了計算機圖像處理的主要內容,深入探析了計算機圖像處理技術的應用措施。
【關鍵詞】計算機 圖像處理技術 應用措施
現代科學技術水平不斷提高,使得計算機已經成為了必不可少的工具。立足于計算機所涉及到的各個領域,改變了人們傳統的生活方式。其中,圖像處理技術是計算機技術中一項重要的組成部分,直接決定了計算機技術應用的范圍和使用價值。現階段,計算機圖像處理技術具有非常廣闊的發展空間,多樣化的計算機技術也處于不斷的提高中,這些都開拓了計算機圖像處理技術的應用范圍。立足于計算機圖像處理技術,筆者展開詳細的探究活動,以期幫助人們提高對計算機圖像處理技術應用的認識。
1 計算機圖像處理技術的主要內容
1.1 計算機圖像處理技術的定義
20世紀末期,先進的科學技術,研發出計算機圖像處理技術。因為其獨一無二的優越性,充分得到人們的重視,從而得到了廣泛的應用,尤其是在航空界的應用。計算機圖像處理技術即操作人員根據自身所掌握的計算機技術,對圖像或是資料進行加工。利用計算機圖像處理技術,既能夠快速找出資料或圖像存在的不足,還能夠將資料或圖像處理成人們所需要的效果。詳細來說,計算機圖像處理技術是根據所需要處理的圖像或資料,利用計算機技術進行加工,滿足了人們的實際需求。計算機圖像處理技術基本涵蓋了圖像改善、資料加工、信息排列等方面。與此同時,計算機圖像處理技術還能夠實現幾何圖像的對接,提高圖像的亮暗程度,有利于設計出對比鮮明的畫面。
1.2 計算機圖像處理技術的應用空間
計算機圖像處理技術在人們的實際生活中具有十分廣闊的空間,現代化科學技術水平的提高以及各個領域發展的要求,極大程度上開拓了計算機圖像處理技術的應用空間。計算機圖像處理給水,以其自身獨有的優勢,在各個領域中得到了廣泛的應用。在人們的日常生活中,計算機圖像處理技術也起到十分重要的作用,它以其自身的真實性、標準性、規范性得到了人們的一致認同。同時,這些優勢開拓了計算機圖像處理技術的應用范圍,使得計算機圖像處理技術在農業、工業、紡織業、航空領域界得到了廣泛的應用。
2 計算機圖像處理技術的應用
2.1 應用到通信發展方面
通信領域是指,將衛星、航空方面的影像數據采集,進行加工處理,有利于人們能夠快速的發現有效數據,并及時采用。目前,衛星航空技術已經得到了快速發展,相關技術仍處于不斷的完善中。對于部分信息量過大的影像數據采集而言,要求利用恰當的處理手段,對其進行全面的處理分析;對于通信發展方面而言,計算機圖像處理技術的應用,集中體現在保證原始數據影像基礎之上,對影響進行縮小,這一技術被廣泛應用到互聯網圖像轉換、電視會議等方面。
2.2 應用到農業技術領域
在農業技術領域,計算機圖像處理技術也同樣發揮巨大的作用,集中表現在對農業產物的加工中。計算機圖像處理技術在農業技術領域的應用,有利于充分發揮現代化自動技術的作用,降低人工勞動所占的比列。現階段,我國農業領域已經全面推行了計算機圖像處理技術,并在實際的農產五加工過程中起到了重要作用,基本實現了農業的自動化,在一定程度上減輕了農民的勞動量,在我國農業領域具有十分重要的作用。我國不僅是簡單的采用國外先進的自動化技術,還對如何充分利用自動化技術進行了具體的研究。事實上,許多西方發到國家也采取的這種自動化技術,并在人們的日常生活中有所體現,我國在這方面也有所研究。
2.3 應用到工業技術領域
計算圖像處理技術在通信、農業方面有著十分重要的作用,理所當然地,在工業技術領域也起到不可忽視的作用。例如,在工廠實際的生產過程中,利用計算機圖像處理技術,就可以快速的鑒定出零件是否合格、有無破損,提高工廠生產的合格率。同時,根據計算機圖像處理技術,可以快速、正確的計算出產品的規格,促進了工廠的規范化生產。計算機圖像處理技術,既能夠在產品鑒定方面發揮作用,有時還會影響領導者的計劃。
2.4 應用到紡織領域中
在紡織領域,計算機圖像處理技術能夠充分發揮處理、分析的作用,有利于對原材料進行詳細的分析,并得出結論。這相比較于傳統的認為分析而言,不僅能夠提高分析效率,還有效的防止了人員現象的發生。
第一,要始終堅持以分析處理為工作重心,通過計算機圖像處理技術,基本完成了自動化模式,促進了紡織業評估向透明化、規范化發展;
第二,計算機圖像處理技術仍處于不斷的完善當中,特別是相關計算方法和處理分析技術的發展,大大強化了了其在紡織業的應用,基本完成了對紡織業產品的高效鑒定。因此,可以說,計算機圖像處理技術在紡織領域的應用,為紡織業帶來決定性的影響。
第三,紡織工廠在生產過程中,引進了自動化分析技術。在這一主要流程中的應用,體現了計算機圖像處理技術應用在紡織領域的實際價值。
3 結語
綜上所述,現代化科學技術水平的不斷提高,最大限度上開闊了計算機圖像處理技術的應用領域,促進了現代化社會的快速、穩定發展。計算機圖像處理技術的日益成熟,它的使用價值也不斷提高,實際的使用功能也得到了人們的強烈認可。計算機圖像處理技術的應用,不斷向信息化、數字化領域開拓。特別是對于一些新出現的領域而言,計算機圖像處理技術更是發揮著不可取代的作用。因此,可以說,計算機圖像處理技術在未來社會中,擁有更為廣闊的應用領域和更為重要的使用價值。
參考文獻
[1]陳敏雅,金旭東.淺談計算機圖形學與圖形圖像處理技術[J]. 長春理工大學學報,2011(01).
[2]魏少峰,張威.對計算機圖像處理技術應用研究[J].科技風,2012(05).
[3]蔡洋,陳昌雄.淺談計算機圖像處理的相關技術[J].計算機光盤軟件與應用,2012(21).
作者簡介
陳衛衛(1981-),男,陜西省乾縣人。在讀博士。現為西安航空職業技術學院講師。研究方向為數據倉庫與數據挖掘、系統設計、圖像分析處理。
關鍵詞:計算機;圖像技術;科學技術;經濟發展
隨著計算機應用技術的不斷普及,先進的計算機信息技術已經廣泛地滲透到了社會的各大領域,而計算機圖像處理技術的應用對社會各領域都有著極為重要的意義,同樣,在現代化發展的今天,經濟的快速發展對計算機圖像處理技術的發展繁衍有著更高的要求,同時,計算機圖像處理技術也為經濟發展帶來了極為重要的意義。
一、計算機圖像技術
所謂的計算機圖像處理技術是指先將模擬的圖像信號逐步轉換為數字信號,之后再有效地利用計算機對數字信號處理的快速的優勢來對數字圖像進行相應的移動、轉化之類的技術方法。當然,這一過程也被稱為數字圖像處理技術。
二、計算機圖像處理技術的有效應用
在現階段計算機圖像處理技術中,對于非圖像信息處理專業人員而言,計算機圖像處理技術并沒有想象中的那么復雜,例如:現在許多非圖像處理專業人員應當有效地運用各種PS技術來對自己的圖片進行相關的簡單的修飾。當然,對于圖像處理技術程度較高的同學而言,可以有效地進行相關的網頁制作以及動畫制作相關的活動。因此,現階段的計算機圖像處理技術已經廣泛地運用到社會各方面的環境中,諸如工農行業、生物醫學以及遙感通信之類的各個方面。例如:在工業行業中,在生產線上,可以有效地運用計算機圖像處理技術來進行無損檢測以及產品的質量檢測,同樣,在相關的工業部門都能有效地運用CAD技術來實現工程產品的有效地更好地開發。
隨著計算機應用技術的不斷普及,先進的計算機信息技術已經廣泛地滲透到了社會的各大領域,而計算機圖像處理技術的應用對社會各領域都有著極為重要的意義。同樣,在現代化發展的今天,經濟的快速發展對計算機圖像處理技術的發展繁衍有著更高的要求,同時,計算機圖像處理技術也為經濟發展帶來了極為重要的意義,隨著社會的發展以及計算機性能的有效提升以及圖像處理技術的高速發展,相信計算機圖像處理技術一定會有更好的發展。
參考文獻:
[1]溫玉春.計算機圖像處理技術應用研究[J].現代商貿工業,2011(2):230-231.
[2]魏少峰,張威.對計算機圖像處理技術應用研究[J].科技風,2012(5):81.
關鍵詞:云計算、虛擬化技術、分布式計算
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)18-4360-03
云計算是近年來出現的一個熱門概念,也是未來互聯網發展的方向。從狹義上看,云計算是一種動態的、易擴展的且通常是通過互聯網提供虛擬化資源的計算方式。從廣義上看,云計算是一種以互聯網為中心的面向應用的服務,用戶不需要了解云內部的細節.也不必具有云內部的專業知識或直接控制基礎設施,便能使用的相關資源。云計算包括基礎設施即服務(Infrastructure as a Service,簡稱IaaS),平臺即服務(Platform as a Service,簡稱PaaS)和軟件即服務(Software as a Service,簡稱SaaS)以及其他依賴于互聯網滿足客戶計算需求的服務類型。云計算服務通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線商業應用,軟件和數據則存儲在服務器上。
圖1云計算的組成
2.1基礎設施
云基礎設施,即IaaS。是計算機基礎設施,通常是虛擬化的平臺環境。作為一項服務,具體應用例如:Sun公司的Sun網格、亞馬遜的彈性計算云。它通過將服務器端強大的計算能力單位化,來為個人用戶提供PC機無法實現的海量數據計算服務。
2.2存儲
云存儲涉及提供數據存儲作為一項服務,包括類似數據庫的服務,通常以使用的存儲量為結算基礎。它既可以交付作為云計算服務,又可以交付給單獨的數據存儲服務,具體應用包括亞馬遜簡單存儲服務和Google的BigTable服務。通過云存儲,由云端為用戶提供數據的備份和安全性保障,用戶可以在任何地點任何時刻進行數據的存儲和讀取操作。
2.3平臺
云平臺,即PaaS,直接提供計算平臺和解決方案作為服務.以方便應用程序部署和開發,從而節省購買和管理底層硬件和軟件的成本。比如Google的應用程序引擎(Google AppEngine)可以讓開發人員編譯基于Python的應用程序,并免費使用谷歌的基礎設施來進行托管。這種在云端的開發平臺為編程人員提供了快速開發網絡應用程序的途徑,同時免去了繁瑣的服務器搭建、維護等工作。
圖3GFS架構
3.3分布式計算
由于云計算系統中的計算單元分布在不同的地理區域,為了有效的利用這巨大的運算能力,傳統的編程方式已不適用,而要采用分布式計算模型。當前Map/Reduce模型在云計算系統中的使用最為廣泛。
Map/Reduce是一種編程模型,用于大規模數據集(大于1TB)的并行運算。概念“Map(映射)”和“Reduce(化簡)”,以及它們的主要思想,都源自函數式編程語言和矢量編程語言。Map/Reduce為編程人員進行分布式并行編程提供了一個框架,使得自己的程序可以方便的運行在分布式系統上。
Map/Reduce編程的實現是指定一個Map(映射)函數,用來把一組鍵值對映射成一組新的鍵值對,指定并發的Reduce(化簡)函數,用來保證所有映射的鍵值對中的每一個共享相同的鍵組。
簡單說來,一個映射函數就是對一些獨立元素組成的概念上的列表(例如,一個測試成績的列表的每一個元素)進行指定的操作(例如,如果發現所有學生的成績都被高估了一分,就可以定義一個“減一”的映射函數,用來修正這個錯誤)。事實上,每個元素都是被獨立操作的,而原始列表沒有被更改,因為這里創建了一個新的列表來保存新的答案。這就是說,Map操作是可以高度并行的,這對高性能要求的應用以及并行計算領域的需求非常有用。
而化簡操作指的是對一個列表的元素進行適當的合并。例如,如果需要知道班級的平均分,就可以先定義一個化簡函數,通過讓列表中的元素跟自己的相鄰的元素相加的方式把列表減半,如此遞歸運算直到列表只剩下一個元素,然后用這個元素除以人數,就得到了平均分。雖然化簡不如映射函數那么并行,但是因為化簡總是有一個簡單的答案,大規模的運算相對獨立,所以化簡函數在高度并行環境下也很有用。
關鍵詞:計算機信息處理技術;辦公自動化;應用
1計算機信息處理技術在辦公自動化中的功能分析
計算機信息處理技術就是集信息獲取、輸送、檢測、處理、分析以及使用等為一體的技術,其主要作用就是對信息進行處理和管理,以便信息能夠得到高效利用。現行社會形勢下,辦公自動化趨勢越來越突出,而計算機信息處理技術為辦公自動化的發展帶來了巨大便利。
1.1圖文制作
圖文制作是辦公工作中基礎工作,同時也是信息處理技術應用較多的一項功能。所謂圖文制作就是將一些零散的信息和圖片,通過信息處理技術對其進行編排和處理,然后通過屏幕演示出來。在計算機信息處理技術的支持下,可以將書面信息更加直觀、清晰。同時,借助計算機信息技術,辦公人員可以充分發揮自己的創造性,制作出別具一格的幻燈片。
1.2文字處理
計算機信息處理技術應用的主要目的就是提高信息處理能力。在辦公工作中,文字信息的處理是最基本的工作,其中包括書信、合同以及報告等。文字處理功能在計算機信息處理中格外重要。在文字處理中,辦公人員可以借助辦公軟件來處理相關文字信息,從而擺脫紙質化的辦公程序,進而提高辦公效率。另外,在計算機信息處理技術的支持下,辦公人員不僅可以對文字進行基礎性的處理,同時還可以將數據、圖形以及文字進行結合,進行多項命令的執行。
1.3數據處理
數據處理是計算機信息處理技術一個非常強大的功能。對于企業而言,企業在經營發展過程中會產生大量的數據,而這些數據對企業的科學發展有著一定的指導意義。借助計算機信息處理技術,可以從海量的數據中提出有價值的數據,進而為企業制定科學的決策提供參考。同時,借助計算機信息處理技術,可以對企業數據進行檢查和糾錯,進而提高數據處理效率[1]。
2計算機信息處理技術在辦公自動化中的應用策略
2.1創新服務模式
計算機信息處理技術是為辦公自動化服務的,而要想提高辦公自動化水平,促進計算機信息處理技術作用的發揮,就必須完善服務模式。首先,結合辦公自動化發展需要,構建完善的自動化框架,確定服務平臺,加大辦公自動化服務的投入,不斷完善現有的服務模式;其次,要根據實際情況,有針對性地推進辦公自動化,對用戶的具體需求進行全面的調查,以調查結果為依據,制定出科學的設計方案、軟件及最終項目的運營[2]。
2.2強化工作人員的培訓
計算機信息處理技術在辦公自動化中的應用具有必然性和重要性,而要想發揮計算機信息處理技術在辦公自動化中的作用,加大工作人員的培訓尤為重要。基于現有的辦公人員,要進行集中培訓,使其了解計算機信息處理技術,能夠熟練運用計算機信息處理技術來解決相關問題;其次,對外引進專業的辦公人員,為辦公自動化發展提供支持[3]。另外,要加強工作人員服務意識的培訓,引導辦公人員樹立正確的服務觀念,進而更好地服務企業發展。
2.3做好信息安全管理
計算機信息處理技術在辦公自動化的發展中有著積極的作用,雖然計算機信息處理技術便利了辦公工作,但是也給辦公自動化發展帶來了一定的隱患。網絡環境下,信息存在較大的安全隱患,而要想保證辦公信息安全、完整,就必須做好信息安全管理[4]。對此,企業在應用計算機信息處理技術,要做好信息安全管理。一方面,要保證辦公自動化系統的安全性,從軟硬件入手,確保操作系統穩定、安全;另一方面,運用信息安全技術對信息進行安全保護,如加密技術、身份認證技術,借助這些技術為辦公自動化發展營造一個安全的環境。
關鍵詞:計算機教學;虛擬機技術;操作應用
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.024
1 虛擬機技術介紹
虛擬機(Virtual Machine)是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的計算機系統。它具有與真實系統完全一樣的界面和功能,進入虛擬系統后,所有操作都是在這個全新的獨立的虛擬系統里面進行,可以獨立安裝運行軟件,保存數據,擁有自己的獨立桌面,切換簡便自由,不會對真正的系統產生任何影響,而且具有能夠在現有系統與虛擬鏡像之間靈活切換的一類操作系統。
目前流行的虛擬機軟件有VMware系列、Virtual Box和Virtual PC等,它們都能在一臺計算機上虛擬出多臺計算機和多種不同的操作系統。其中VMware Workstation(中文名“威睿工作站”)是一款功能強大的桌面虛擬計算機軟件,下面內容主要以它為例子進行闡述。
2 虛擬機技術在計算機基礎教學中的應用
2.1 安裝操作系統實踐
安裝操作系統是計算機基礎學習的主要內容之一,也是每位學生必須掌握的知識點,更是計算機普及后要實際用到的技能之一,事實上很多學生都沒有學會這項技能,究其原因是學生缺少一個安裝操作系統的實踐機會。學校計算機實驗室主要考慮到日常的實驗教學和保證其設備的完好性,所以在操作系統和應用軟件安裝完畢后對其進行了保護,因而操作系統和應用軟件不允許學生擅自改變,否則會導致應用軟件出錯甚至計算機系統崩潰影響整個教學。所以實際教學中操作系統安裝內容往往只能紙上談兵,學生缺少實際動手環節,而利用虛擬機技術就可以進行操作系統或應用軟件安裝練習,盡管在虛擬機中進行軟件操作時,軟件有可能破壞,數據有可能丟失,操作系統有可能一樣會崩潰,但是崩潰的只是虛擬機上的操作系統,對宿主機來說不過是一個文件損壞而已,對物理計算機上的操作系統和其它應用軟件不會產生任何影響。
要在一臺電腦上模擬出若干臺PC,利用虛擬機技術完全可以實現,并且這些PC可以獨立運行而互不干擾,這臺電腦還可以“同時”運行幾種不同的操作系統,盡管我們經常在一臺PC機上安裝多操作系統,不過其同一時間只能運行一種操作系統,如果想切換到不同的操作系統,必須重新啟動電腦進行選擇。而在虛擬機環境下情況就不同,可以同時運行多個操作系統,并且不需要重啟電腦,就可以在多個操作系統之間隨意切換,這樣大大地節省了時間,提高了效率。學生通過在一臺電腦中學習安裝不同的操作系統,除常用的windows系列(如windows XP、windows 7)外,還可以學習安裝蘋果MAC系統、安卓系統、Linux系統等等,對不同操作系統的安裝練習,有效提高了學生工作后遇到不同操作系統的適應性,極大地擴展了學生的知識面、提高了他們的動手操作能力。如圖1可以看到VMware Workstation中安裝了多種不同的操作系統,并且可以同時或獨立運行:
2.2 計算機系統維護實踐
計算機系統維護技術14]是計算機日常操作的一項基本技能,也是衡量一個學生對計算機操作熟練程度的重要標志之一。試想如果到企業工作后能幫同事維護計算機,恢復操作系統、安裝軟件、殺毒、清理垃圾等,一定會被刮目相看,可以增強彼此間的信任感和改善人際關系,這就需要學生在校其間掌握必要的從裸機到操作系統及應用軟件的安裝和維護能力,而這些實際動手能力顯然不是靠聽聽理論、看看書就能解決的,必須付諸實踐。然而在實際教學中,學校機房不可能提供這種“破壞力”如此強的操練機會。故必須借助虛擬機的高度仿真性和安全性來完成這一項學習操作任務,彌補以往不能動手操作的短板。
(1)CMOS設置(BIOS Setup)
CMOS設置對大部分普通電腦操作者來說不會運用,但其又是電腦維護的必備技能之一,尤其是面對一臺“裸機”時更是如此。因此,學習CMOS設置顯得非常重要,而通過Vmware workstation的虛擬機菜單項中電源子項設置(啟動時進入BIOS)就能解決實踐學習,用虛擬機啟動后模擬進入CMOS設置(BIOSSetup)的程序界面,如圖2所示,就可以對系統日期時間、硬件配置參數、系統口令及啟動順序等等方面的內容進行設置。而且VMware虛擬機中的BIOS設置屬于比較復雜,它模擬Phoenix BIOS程序編寫,如果讓學生熟練掌握了該BIOS設置,就可以輕而易舉實現對于大部分的PC機和筆記本電腦BIOS進行設置了。
(2)硬盤分區、格式化
硬盤分區和格式化操作也不適合在完好的實驗室計算機上直接操作,操作不好會導致系統崩潰、應用軟件癱瘓和數據丟失,這種操作行為,在學校計算機操作課中往往會受到嚴厲的禁止,但是學生又必須要掌握這項技能,使得教學雙方處于兩難的境界。而采用虛擬技術問題就迎刃而解,目前使用的較多硬盤分區、格式化軟件為Partition-Magic(分區魔術師)或DM,我們可以從網上下載這些軟件的光盤鏡像文件(ISO文件),把它們保存在物理主機的硬盤中,然后將虛擬機的CD/DVD(IDE)光驅通過使用ISO映像文件方式指向這些軟件光盤鏡像文件,在虛擬機啟動后,選擇啟動進入BIOS子項,通過設置系統第一啟動為CD-ROM,就運行虛擬機光盤中的分區軟件對硬盤進行分區或格式化操作練習。也可以在虛擬機系統中直接運行分區軟件進行各類操作(如圖3所示)。虛擬機中的硬盤是由虛擬機系統模擬出來的,它只是保存在物理硬盤上的特殊文件,我們在虛擬機中多次執行格式化操作、分區或發生誤操作,至多是這個文件損壞,對真正物理硬盤的其它內容不會損壞。
2.3 計算機網絡組建和安全實踐
計算機組建局域網和網絡安全是操作性非常強的教學內容,如果學生沒有通過系統訓練和具體實踐操作根本無法掌握其要點,特別是網絡安全教學中的模擬網絡攻擊會對實際的計算機網絡系統帶來危害,造成計算機損壞或網絡癱瘓。為此利用虛擬機來仿真組建網絡就沒有這些當心了。以VMware為例其網絡設置有三種模式:在橋接模式下,虛擬機與宿主機保持在同一網段但IP地址不同,表現出虛擬機網絡直接連接到物理局域網上,這與在該局域網中添加其它宿主主機在效果上沒什么區別,虛擬機就象一臺物理機與其它計算機形成對等關系;在NAT模式下,宿主機相當于一臺NAT網關,虛擬機借用它的IP地址和網絡連接,可以直接進行上網,虛擬機在對外訪問時,完全“冒用”宿主主機的IP地址,這樣從外部網絡來看,只能看到宿主主機,完全看不到虛擬機;在Host-Only(僅主機)模式下,虛擬機被隔離到一個虛擬的局域網中,這種方式只能進行虛擬機和宿主機之間的網絡通信,此局域網與物理局域網不會發生任何數據交換,即網絡內其它宿主機與該虛擬機系統不能相互訪問。在計算機網絡教學中,學生在虛擬機系統中,可通過上述不同的情景、方式進行對比實驗,從而掌握計算機網絡組建的基本知識,如圖4所示既直觀又方便。
3 虛擬機技術的其它應用
3.1 軟件測試
利用虛擬機可以方便地進行各種有風險的破壞性實驗,進行病毒干擾和軟件測試,它能避免病毒對宿主機操作系統和數據的侵害,一旦虛擬機的系統崩潰也不會對宿主機的系統軟件和數據造成傷害。在軟件測試中還可以利用VMware的快照功能來保留虛擬機的狀態,以便您可以隨時恢復到該狀態,從而節省大量的啟動時間,提高工作效率。
3.2 便于攜帶的虛擬機器
由于VMWare虛擬機模擬出來的硬件是固定型號的,與宿主機的實際硬件無關。比如,在一臺機器里用VMWare安裝了linux,可以把整個虛擬機文件COPY到其它有VMWare的機器里運行,不必再安裝。同時VMware也能識別一些其它軟件的開放虛擬化格式分發程序包文件(如Virtual Box的ova文件),這樣就可以將一臺機器中生成的虛擬機文件復制到優盤或移動硬盤,在實驗室任一臺安裝有虛擬機環境的計算機中插入該盤,就可以達到在自己的虛擬機環境中進行實驗的目的,附身攜帶的優盤或移動硬盤就成為一臺名符其實的虛擬機器。
3.3 屏幕錄像
在計算機教學過程中,經常需要將一些操作過程進行屏幕錄像以進行直觀教學。平時常用的是“屏幕錄像專家”等一些專業軟件,而VMware可以通過“虛擬機”菜單下“捕捉視頻”命令將虛擬機里的操作過程錄下來,并以視頻AVI格式保存,這些文件還可以作為教師多媒體教學的素材,提高多媒體教學視覺沖擊,加深學生對教學內容的理解與掌握。