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二、實(shí)施教師“三化”工程,打造高素質(zhì)“雙師”教學(xué)團(tuán)隊(duì)
發(fā)展高等職業(yè)教育的重中之重是教師隊(duì)伍建設(shè)。要以師德建設(shè)為引領(lǐng),將提升教師素質(zhì)、優(yōu)化雙師結(jié)構(gòu)、聘任企業(yè)專家作為師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)。在不斷提高專任教師教學(xué)能力的同時(shí),提升教師的工程實(shí)踐能力,拓展國(guó)際化視野,讓骨干教師參加企業(yè)新技術(shù)新工藝培訓(xùn),參與專業(yè)建設(shè),承擔(dān)課程改革建設(shè),指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生競(jìng)賽、技術(shù)培訓(xùn),主持教科研課題。要定期安排骨干教師出國(guó)培訓(xùn)。“要給學(xué)生一碗水,教師自己要有一桶水”,這一桶水必須是活水,流動(dòng)的水,是知識(shí)不斷更新的水。本專業(yè)通過(guò)提升教師學(xué)歷,教師到企業(yè)做訪問(wèn)工程師,與企業(yè)技術(shù)人員共同進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和科技攻關(guān),共同申報(bào)科研課題,為企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品、解決技術(shù)難題等,使教師的工程實(shí)踐能力有了一個(gè)質(zhì)的變化。
三、搞好課程改革,推進(jìn)素質(zhì)教育
通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和職業(yè)崗位能力需求分析,確定應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位和次崗及遷移崗位。[2]按照項(xiàng)目化課程教學(xué)理念,以學(xué)生崗位能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方法等方面進(jìn)行改革,與職業(yè)崗位能力要求相對(duì)接,加強(qiáng)校企合作,與企業(yè)共同編寫具有職業(yè)特色的項(xiàng)目化教材。多課程重新整合,實(shí)施課證融合。將考證內(nèi)容穿插在實(shí)踐教學(xué)中,實(shí)施理實(shí)一體化,既節(jié)約了考證時(shí)間,又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,進(jìn)一步完善了“能力核心、項(xiàng)目構(gòu)架”的課程體系。如將“模擬電路技術(shù)”、“數(shù)字電路技術(shù)”與“電子元器件檢驗(yàn)”相結(jié)合;“電子測(cè)量技術(shù)”課程的教學(xué)與“音視頻設(shè)備檢驗(yàn)員”、“無(wú)線電調(diào)試中級(jí)工”相結(jié)合。為了全面評(píng)價(jià)學(xué)生,摒棄一卷制的考核方法,構(gòu)建多元評(píng)價(jià)機(jī)制,采取項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程考核和課程終結(jié)性考核相結(jié)合,自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。根據(jù)課程的培養(yǎng)目標(biāo),制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),使課程尤其是基本技能訓(xùn)練類課程考核內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求相吻合。
四、以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的,建設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境
以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的,結(jié)合職業(yè)崗位的實(shí)際工作過(guò)程,重新設(shè)計(jì)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容,以實(shí)現(xiàn)學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容與實(shí)際工作流程的一致性。[3]實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)以高技能人才培養(yǎng)為目標(biāo),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè),實(shí)施一體化的教學(xué)方法,進(jìn)行模塊化的技能培訓(xùn),以提高學(xué)生的技能水平,增強(qiáng)其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,最大限度地滿足學(xué)生求知、求技、求職的需要,滿足社會(huì)對(duì)高職教育多樣化的需求。與此同時(shí),與行業(yè)、企業(yè)合作,建校外實(shí)訓(xùn)基地,形成多形式的校外實(shí)踐教學(xué)基地,切實(shí)推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)改革。充分利用企業(yè)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)專家和企業(yè)文化等資源,在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行“電子元器件的焊接工藝”、“電子產(chǎn)品品質(zhì)管理”等專業(yè)課程的教學(xué)活動(dòng)。利用現(xiàn)代科技手段,建立校企數(shù)字傳輸課堂,將企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)傳送到課堂,通過(guò)企業(yè)工程師直接開展專業(yè)教學(xué),真正實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合教學(xué)。全過(guò)程注重學(xué)生“5S”規(guī)范、認(rèn)真負(fù)責(zé)、效率觀念、靜電防護(hù)等職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1.2PLC程序配置。PLC程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以采用WinProLadder階梯圖語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫。其程序設(shè)計(jì)涉及兩個(gè)部分:1.系統(tǒng)動(dòng)作順序;2.系統(tǒng)功能;進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時(shí),要兼顧機(jī)器的動(dòng)作順序和使用者的自定義操作。若用實(shí)際情況形容就是,比如報(bào)警器的響應(yīng)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)人員如果想將之延長(zhǎng)幾秒,需要對(duì)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。相應(yīng)的階梯圖程序則需要對(duì)記憶置進(jìn)行重新配置以存儲(chǔ)以上參數(shù),再通過(guò)系統(tǒng)將參數(shù)輸出到外端的機(jī)器上。由此得出結(jié)論,暫存器的配置與編號(hào)都需要進(jìn)行正確的配置,以便與使用者界面完美配合,操作時(shí)不發(fā)生偏差。
1.3使用者界面(HMI)設(shè)計(jì)。隨著智能化觸摸屏幕的應(yīng)用,使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過(guò)對(duì)顯示屏上的圖形進(jìn)行觸碰式操作,進(jìn)行程序代碼參數(shù)的修改和操作。為了方便理解和操作,使用者的界面以圖形的大量使用,取代了傳統(tǒng)的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發(fā)開:(1)系統(tǒng)規(guī)劃。(2)操作界面的布局和設(shè)計(jì)。(3)系統(tǒng)通訊功能
2自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用
2.1化工領(lǐng)域。電子自動(dòng)控制技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在與工藝設(shè)備的充分結(jié)合,具體可參見應(yīng)用范圍最廣的可編程控制系統(tǒng)。化學(xué)反應(yīng)爐的溫度控制一直是行業(yè)里的一個(gè)難題。傳統(tǒng)的手工操作難度非常大,爐溫的頻繁波動(dòng)不利于工作人員的實(shí)時(shí)掌握與及時(shí)有效的操作,惡劣的化學(xué)環(huán)境也使工作人員的健康無(wú)法保證??删幊滔到y(tǒng)的出現(xiàn)為其打通了一個(gè)突破口,機(jī)器本身的特性不像人一樣受到惡劣環(huán)境的影響,精細(xì)測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用使得爐溫能得到及時(shí)有效的控制,使得整個(gè)工藝流程能夠正常進(jìn)行。擠出吹塑成型機(jī)與可編程系統(tǒng)的結(jié)合是自控技術(shù)在化學(xué)行業(yè)的另一應(yīng)用。二者的結(jié)合使得熔料的化學(xué)作業(yè)過(guò)程加快,提高了儀器的工作效率。
2.2電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)普及是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用在電力行業(yè)方面有兩個(gè)分支:電力調(diào)度和電力營(yíng)銷。電力調(diào)度的目標(biāo)是降低成本并保證系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)提供給用戶以合適的電能。傳統(tǒng)方式要進(jìn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和分析,時(shí)效性難以保證,萬(wàn)一發(fā)生事故,其危害往往難以挽回。因此,我國(guó)電力行業(yè)把自動(dòng)控制技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合,通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化收集,實(shí)時(shí)掌握,實(shí)時(shí)處理,特殊情況篩選后進(jìn)行自動(dòng)上報(bào),利于全局指揮。電力營(yíng)銷與自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合,可以改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件,便于管理,既緩解了電力人員的工作壓力,也預(yù)防了事故的突發(fā)。
2以“開放式”的視野,在方法層面搭建職業(yè)能力素質(zhì)成長(zhǎng)模型
雖然我們有多年的學(xué)校管理和決策經(jīng)驗(yàn),但如何在企業(yè)的功利性與學(xué)校的公益性之間尋求平衡,在方法層面切實(shí)地解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問(wèn)題,還是一次新的嘗試。即校企合作辦學(xué),涉及的現(xiàn)代企業(yè)制度和現(xiàn)代學(xué)校制度的問(wèn)題;工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng),涉及的基于工作學(xué)習(xí)和基于學(xué)校學(xué)習(xí)的問(wèn)題;而職業(yè)教育本身,涉及的職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律和認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律的問(wèn)題。也就是說(shuō),在解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問(wèn)題上,我們要發(fā)揮一線教師和企業(yè)員工集思廣益的智慧協(xié)同一致地探討如何基于“素質(zhì)冰山模型”搭建職業(yè)院校學(xué)生的職業(yè)能力素質(zhì)成長(zhǎng)模型?;诖?,我們每年組織專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)和課程建設(shè)團(tuán)隊(duì),與國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)部、行業(yè)協(xié)會(huì)等行政部門、社會(huì)團(tuán)體合作,到珠海偉創(chuàng)力、南車時(shí)代等行業(yè)企業(yè)調(diào)研,深入分析電子信息產(chǎn)業(yè)以及軌道裝備制造產(chǎn)業(yè)體系,獲取人才數(shù)量、層次和結(jié)構(gòu)的需求及趨勢(shì),遵循職業(yè)人的成長(zhǎng)規(guī)律,借鑒主流企業(yè)提升人力資源管理水平和實(shí)踐效果的重要工具(即能力素質(zhì)模型),構(gòu)建以崗位群為線條的知識(shí)、專業(yè)技能、管理技能、素質(zhì)的職業(yè)能力素質(zhì)模型。即根據(jù)調(diào)研報(bào)告,歸納崗位序列。然后依據(jù)崗位序列梳理出業(yè)務(wù)要點(diǎn)、工作要項(xiàng);根據(jù)工作要項(xiàng),按分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)梳理出各級(jí)別所承擔(dān)的工作內(nèi)容和業(yè)務(wù)流程,讓一個(gè)工作要項(xiàng)的全部?jī)?nèi)容被不同能力等級(jí)的技能人才合理分擔(dān),即對(duì)于同一專業(yè)中職、高職畢業(yè)生在從事一項(xiàng)工作任務(wù)時(shí),工作要項(xiàng)所涉及的能力高低和范圍大小這兩個(gè)維度應(yīng)給予清楚的界定。然后,進(jìn)行應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力要素分析及提煉。在工作分析的基礎(chǔ)上,按等級(jí)對(duì)工作要項(xiàng)的能力要素進(jìn)行分級(jí)分析定位,確定相應(yīng)的業(yè)務(wù)行為應(yīng)掌握的知識(shí)、專業(yè)技能、管理技能及素質(zhì),形成應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力素質(zhì)模型等級(jí)。最后,對(duì)接電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)四個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)技術(shù)工等技能崗位、工藝員等技術(shù)崗位、班組長(zhǎng)等管理崗位三條應(yīng)用電子職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑中電子產(chǎn)品調(diào)試崗位、產(chǎn)品裝接等崗位進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)能力分析,確定了職業(yè)人的三種成長(zhǎng)線路:一是工序路徑,二是技能技術(shù)提升路徑(操作工—技術(shù)員—工程師),三是管理提升路徑(組長(zhǎng)—主管—經(jīng)理即從單項(xiàng)管理到綜合管理的提升)。以真實(shí)企業(yè)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)生產(chǎn)要素為基石,遵循“技能、技術(shù)、管理”三條職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑,構(gòu)建“操作工—技術(shù)員—工程師”為主軸的三層級(jí)職業(yè)能力素質(zhì)成長(zhǎng)模型。
在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過(guò)程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級(jí),因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問(wèn)題需要解決,如電子在勢(shì)阱中的隧穿過(guò)程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢(shì)能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢(shì)阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個(gè)平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過(guò)陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機(jī)構(gòu)在這個(gè)方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,仍無(wú)法斷言。
(3)超高密度量子效應(yīng)存儲(chǔ)器
超高密度存儲(chǔ)量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來(lái)納米計(jì)算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒(méi)有可動(dòng)機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲(chǔ)手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲(chǔ)的量子效應(yīng)存儲(chǔ)器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計(jì)算機(jī)的“互連問(wèn)題”
一臺(tái)由數(shù)萬(wàn)億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問(wèn)題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問(wèn)題”。換句話說(shuō),就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問(wèn)題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲(chǔ)在一個(gè)很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件,而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過(guò)熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無(wú)限制地增加。因此,納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問(wèn)題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境
當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個(gè)能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問(wèn)題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊(cè)
交互式電子技術(shù)手冊(cè)經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段,根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的定義:加注索引的掃描頁(yè)圖、滾動(dòng)文檔式電子技術(shù)手冊(cè)、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊(cè)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)的電子技術(shù)手冊(cè)和集成電子技術(shù)手冊(cè)。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊(cè)并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊(cè)基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊(cè)雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點(diǎn),較低級(jí)別的電子技術(shù)手冊(cè)目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊(cè)在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
簡(jiǎn)單的說(shuō),電子技術(shù)手冊(cè)就是技術(shù)手冊(cè)的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個(gè)良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊(cè)的發(fā)展就是圍繞這一過(guò)程來(lái)進(jìn)行的。
四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個(gè)參數(shù),可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個(gè)基準(zhǔn)。
1952年國(guó)際天文協(xié)會(huì)定義的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(shí)(UT)和歷書時(shí)(ET)。這種基于天文方面的宏觀計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級(jí)躍遷時(shí)所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國(guó)相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過(guò)去基于宏觀的天體運(yùn)動(dòng)的計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡(jiǎn)化,體積、重量大減??;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10-12—10-14量級(jí),即30萬(wàn)年——300萬(wàn)年差1秒)。1967年第13屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式通過(guò)決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細(xì)能級(jí)躍遷的9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間”。該時(shí)間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測(cè)頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長(zhǎng)度計(jì)量提供了新的測(cè)試手段。
總之,在探討了近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問(wèn)題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)后,廣大科技工作者對(duì)電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識(shí)的初步了解和認(rèn)識(shí)。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時(shí),國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會(huì)的構(gòu)建離不開我們科技工作者對(duì)新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說(shuō),本文具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值是不足為虛的。
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首先了解儀器工作原理,其次掌握測(cè)量方法。例如示波器在電子實(shí)踐中是常規(guī)的測(cè)試儀器,作為電子專業(yè)的學(xué)生,可以將示波器的原理和使用專門列為兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)踐課題,而且特別規(guī)定示波器的使用是“動(dòng)手題”重點(diǎn)之一,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次重復(fù)的操作,最終達(dá)到像使用萬(wàn)用表一樣的熟練程度。要求學(xué)生不但會(huì)“定性”觀察波形,而且能“定量”測(cè)量信號(hào)的幅度、頻率、周期等。在單管放大實(shí)踐中,當(dāng)輸入為正弦波時(shí),利用示波器不但可以看到放大后波形以及和輸入信號(hào)進(jìn)行相位比較,而且還可以通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的增大或減小,對(duì)負(fù)反饋的增加或減少,對(duì)上偏置電位器調(diào)整等多種內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體管三種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換來(lái)觀察波形的變化情況,這樣學(xué)生不僅看到放大后的正弦波形,也觀察到飽和失真、截止失真及雙向失真的形波。從而更深刻理解在模擬電路中,條件的變化決定著晶體管狀態(tài)的變化,這樣全方位的訓(xùn)練,不但能把理論課中難以理解的復(fù)雜思維變得生動(dòng)有趣、明白易學(xué),也通過(guò)學(xué)生對(duì)示波器的反復(fù)操作加強(qiáng)了應(yīng)用動(dòng)手的訓(xùn)練,對(duì)于穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、頻率計(jì)、交流毫伏表等儀器,也在各個(gè)實(shí)踐教學(xué)中熟練掌握及合理應(yīng)用。
2.掌握電子元器件的基礎(chǔ)知識(shí)
電子元件知識(shí)是電子產(chǎn)品應(yīng)用的基礎(chǔ),以前有的學(xué)生就業(yè)時(shí)甚至還不能識(shí)別有關(guān)元件,不會(huì)進(jìn)行基本的檢測(cè)。因此首先必須加強(qiáng)大學(xué)生電子元件基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,讓學(xué)生了解電子元件的封裝形式、種類、材料、標(biāo)稱值,尤其是使學(xué)生掌握電子元件測(cè)量方法及其使用注意事項(xiàng),如何進(jìn)行選擇。
過(guò)去學(xué)生對(duì)各種電路的分析研究大多只注重理論上的設(shè)計(jì)和分析,與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生拿了設(shè)計(jì)圖稿,進(jìn)行實(shí)物安裝調(diào)試時(shí),由于沒(méi)有元器件特性參數(shù)的概念,無(wú)法做到根據(jù)實(shí)際要求對(duì)元器件進(jìn)行對(duì)比和選擇,調(diào)試成功率往往較低,甚至做不出來(lái),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中,無(wú)法辨別是設(shè)計(jì)問(wèn)題還是元器件質(zhì)量問(wèn)題,使問(wèn)題復(fù)雜化。甚至將本來(lái)是由于元器件的質(zhì)量引起的問(wèn)題,卻往往錯(cuò)誤地認(rèn)為是設(shè)計(jì)問(wèn)題,因此而把產(chǎn)品設(shè)計(jì)引入誤區(qū)。在實(shí)際組裝生產(chǎn)時(shí),尤其要注意各種電子元器件的質(zhì)量問(wèn)題,因?yàn)樗鼘?huì)引起整機(jī)質(zhì)量嚴(yán)重下降。
目前有些大學(xué)的專業(yè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)課開得較少,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)元器件參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)、測(cè)試條件、特性好壞、靈活運(yùn)用等知之甚少,因此必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生元器件測(cè)試實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。只有我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)中都重視了基礎(chǔ)元器件的練習(xí),才能使學(xué)生不再只停留在對(duì)電子元器件的外觀識(shí)別上,而是能熟練地用儀器設(shè)備對(duì)其進(jìn)行各種性能的檢測(cè),深刻掌握元器件的綜合知識(shí)。
3.加強(qiáng)電子技能訓(xùn)練
在訓(xùn)練中熟悉各種元器件,掌握插裝、焊接、導(dǎo)線加工、元器件引腳成型等各項(xiàng)基本技能,看懂各類電子產(chǎn)品電路原理圖和印刷電路圖,掌握各類電路不同的調(diào)試方法。在對(duì)各個(gè)電路的安裝、調(diào)試過(guò)程中,不光要鍛煉電子技能工藝水平,而且應(yīng)注意對(duì)電路進(jìn)行深入地分析,理解各類典型產(chǎn)品電路的工作原理,了解各元器件參數(shù)變化或線路局部改變等諸多方面因素對(duì)電路工作狀態(tài)造成的影響等,并且利用技能訓(xùn)練中焊接、調(diào)試的機(jī)會(huì),反復(fù)思索、檢測(cè)、調(diào)試,讓學(xué)生將專業(yè)課程中學(xué)到的理論知識(shí)及時(shí)消化吸收成為能夠靈活運(yùn)用的實(shí)踐知識(shí),并初步具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路的能力。電路技能訓(xùn)練還有利于培養(yǎng)學(xué)生直觀檢測(cè)與排除故障的能力,這對(duì)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生具有更加重要的意義。
許多電子產(chǎn)品的故障都是由于各種因素引起元器件損壞而造成的,可以憑借經(jīng)驗(yàn)直觀判斷出故障元器件,從而分析出故障原因,省去許多繁瑣的檢測(cè)調(diào)試過(guò)程。因?yàn)樵S多常用元器件,由于電路的原因,損壞時(shí)都伴隨有顏色、聲音或者氣味上的異常情況,而這些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)在校學(xué)生而言尤為缺乏。電子技能訓(xùn)練可以較好地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在插裝、焊接和調(diào)試某個(gè)電路時(shí),在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下,學(xué)生可以對(duì)電路的運(yùn)行做人為的“破壞”,使電路出現(xiàn)故障而造成元器件損壞,通過(guò)觀察各種元器件的損壞現(xiàn)象,積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn),并從本質(zhì)上了解到造成各元器件損壞的原因。電子技能訓(xùn)練一方面能提高學(xué)生專業(yè)技能工藝水平,另一方面有助于實(shí)際能力的鍛煉和培養(yǎng),是實(shí)踐教學(xué)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
4.逐漸加大綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)的比例,提高創(chuàng)新能力
一個(gè)產(chǎn)品的最終完成,光靠理論上的分析和研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它必須是理論與實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一,要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,能熟練地掌握和使用各種相關(guān)的儀器,對(duì)元器件進(jìn)行全面的測(cè)試,掌握各種元器件的技術(shù)參數(shù),計(jì)算出各種元器件在電路應(yīng)用上的數(shù)值,最終才能完成自己設(shè)計(jì)的電路圖稿。通過(guò)認(rèn)真地設(shè)計(jì)、制作、安裝、調(diào)試,不但可以讓學(xué)生全面了解和掌握整個(gè)課程設(shè)計(jì)的全過(guò)程及產(chǎn)品制作過(guò)程的具體環(huán)節(jié),真正使學(xué)生從原有的感性認(rèn)識(shí)逐步過(guò)渡到理性認(rèn)識(shí),再融合到實(shí)踐操作中去,做到理論和實(shí)踐的有機(jī)統(tǒng)一,從而達(dá)到質(zhì)的飛躍;而且可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,最大限度地發(fā)揮各位學(xué)生的聰明才智,有利于加強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),同時(shí)也是考核學(xué)生是否具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的重要手段。在安排上,可以這樣做:
(1)在基礎(chǔ)課程實(shí)習(xí)中加強(qiáng)綜合性訓(xùn)練,綜合性實(shí)踐鍛煉主要目標(biāo)是深化所學(xué)知識(shí),拓寬知識(shí)面,承前啟后。例如我們自己設(shè)計(jì)制作的《模擬電路實(shí)驗(yàn)箱》就能實(shí)現(xiàn)一些綜合性實(shí)踐。如果只讓學(xué)生遵循常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法,他們則只是按照實(shí)驗(yàn)教材或教師的要求,按部就班地完成所要求的內(nèi)容,對(duì)于觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),一般不能進(jìn)行更深入的思考,或多問(wèn)幾個(gè)為什么。而綜合性實(shí)踐過(guò)程中常有故障出現(xiàn),為了排除,他們就會(huì)積極地去思考,去探索和研究問(wèn)題,并逐步掌握了一些排除故障的實(shí)用技術(shù),不斷提高實(shí)驗(yàn)技能。
(2)在專業(yè)課程實(shí)習(xí)中可以加強(qiáng)研究性實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)踐。教師只提供若干有明確技術(shù)要求的實(shí)驗(yàn)題目,不把實(shí)驗(yàn)電路方案明朗化,讓學(xué)生通過(guò)收集所需資料、優(yōu)化擬定方案、組織實(shí)施、處理數(shù)據(jù)、對(duì)結(jié)果分析討論、寫出設(shè)計(jì)報(bào)告(根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇不同的實(shí)施層次)。盡管開始的效果肯定不理想,但是我們訓(xùn)練的目的是“過(guò)程”指導(dǎo)。使學(xué)生在逐步掌握了實(shí)踐技巧,開闊了知識(shí)面的同時(shí),激發(fā)了學(xué)生的思維,使學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,并能將已有知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去,鍛煉他們的探索熱情和創(chuàng)新精神。
總之,只有通過(guò)不斷加強(qiáng)學(xué)生的技能培養(yǎng),讓學(xué)生既掌握了一定的理論基礎(chǔ)又具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作技能,他們將來(lái)才可能在競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的現(xiàn)代社會(huì)中占有一席之地。
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由于Web具有方便、易用、高效的特點(diǎn),電子商務(wù)顯示出越來(lái)越強(qiáng)大的生命力,同時(shí)各種商業(yè)Web站點(diǎn)也面臨越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
有效聚類Web用戶和網(wǎng)頁(yè)對(duì)改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。在電子商務(wù)中,瀏覽模式相似的用戶具有相似的購(gòu)買習(xí)慣,通過(guò)聚類挖掘,將這些用戶聚集在同一類,可以制定相似的銷售策略。根據(jù)瀏覽模式聚集在同一類中的網(wǎng)頁(yè),是大多數(shù)用戶共同訪問(wèn)的網(wǎng)頁(yè),在這些網(wǎng)頁(yè)之間建立超鏈接,以方便用戶使用。
現(xiàn)有的基于瀏覽模式的Web聚類挖掘研究方法中,只要用戶請(qǐng)求了一個(gè)網(wǎng)頁(yè),便認(rèn)為用戶閱讀了該網(wǎng)頁(yè),事實(shí)上有些被請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)用戶并不關(guān)心,不會(huì)認(rèn)真閱讀的。通常一個(gè)實(shí)用網(wǎng)站包含大量的網(wǎng)頁(yè),現(xiàn)有的Web聚類方法將每個(gè)網(wǎng)頁(yè)當(dāng)作一個(gè)被聚項(xiàng),無(wú)論用戶訪問(wèn)的頻繁與否,總是歸入一個(gè)類中,結(jié)果造成有些類中的網(wǎng)頁(yè)之間幾乎沒(méi)有相關(guān)性。
鑒于以上考慮,本文提出了基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和超圖分割的聚類Web網(wǎng)頁(yè)及用戶的方法,不僅考慮了用戶瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)間長(zhǎng)短,還考慮了聚類層次(級(jí)別),將不相關(guān)網(wǎng)頁(yè)項(xiàng)排除在聚類之外,使每個(gè)類中的網(wǎng)頁(yè)具有較高的相關(guān)性。采用這種方法,可以優(yōu)化Web站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),指導(dǎo)企業(yè)調(diào)整營(yíng)銷策略,給客戶提供動(dòng)態(tài)的個(gè)性化的高效率服務(wù)。
一、建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型
建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型出于三點(diǎn)考慮。第一,網(wǎng)站中網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容組織呈現(xiàn)樹狀結(jié)構(gòu)。第二,在進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過(guò)程中,可能最下一級(jí)挖掘不出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,但是能從上級(jí)層次挖掘出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,或根據(jù)實(shí)際需要在某一個(gè)層次進(jìn)行聚類分析。第三,對(duì)于電子商務(wù)網(wǎng)站,有些用戶雖然訪問(wèn)了某網(wǎng)頁(yè),但是對(duì)其內(nèi)容并不感興趣,可能只是掃一眼就放棄。在此情況下,不應(yīng)該認(rèn)為用戶認(rèn)真閱讀了該網(wǎng)頁(yè),所以應(yīng)該記錄網(wǎng)頁(yè)的長(zhǎng)度,通過(guò)計(jì)算用戶的瀏覽時(shí)間和網(wǎng)頁(yè)長(zhǎng)度的比值來(lái)判斷用戶是否真正認(rèn)真閱讀了該頁(yè)內(nèi)容。
層次模型采用樹狀結(jié)構(gòu)來(lái)描述,節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域包含對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁(yè)的層次名稱(編號(hào))和網(wǎng)頁(yè)長(zhǎng)度。樹根應(yīng)該取所研究的網(wǎng)站根目錄(研究整個(gè)網(wǎng)站)或所研究的網(wǎng)站分支的最上層目錄。在建立層次模型時(shí),應(yīng)根據(jù)網(wǎng)站的具體情況決定采用的方法。通常情況下,網(wǎng)頁(yè)文件名能完全反映網(wǎng)頁(yè)所在的層次,可以采用完全自動(dòng)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
二、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的聚類挖掘
1.預(yù)處理
在Web站點(diǎn)中,服務(wù)器日志文件記錄用戶的訪問(wèn)方式、所訪問(wèn)的頁(yè)面、訪問(wèn)時(shí)間、用戶IP地址等信息,通過(guò)收集Web日志所記錄的用戶瀏覽信息可以對(duì)網(wǎng)頁(yè)和用戶聚類。首先要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,獲得每個(gè)用戶所訪問(wèn)的網(wǎng)頁(yè)序列。將一個(gè)用戶對(duì)某個(gè)特定網(wǎng)站的一次連續(xù)瀏覽(從登錄該網(wǎng)站一直到離開該網(wǎng)站)所訪問(wèn)的網(wǎng)頁(yè)序列稱為一個(gè)用戶瀏覽事務(wù)。如果用戶中途訪問(wèn)了另一網(wǎng)站,而后又返回該網(wǎng)站,返回后所瀏覽的網(wǎng)頁(yè)序列將組成另一個(gè)用戶瀏覽事務(wù)。處理后的事務(wù)序列將具有如下的形式:
u_id(用戶標(biāo)志編號(hào)),p_id(頁(yè)面編號(hào))序列
2.挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則并計(jì)算關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值
對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的瀏覽事務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,挖掘出滿足一定支持度的關(guān)聯(lián)規(guī)則。關(guān)聯(lián)規(guī)則是在挖掘出頻繁網(wǎng)頁(yè)集的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的,由于頻繁網(wǎng)頁(yè)集是大多數(shù)用戶在一個(gè)事務(wù),即一次網(wǎng)站訪問(wèn)中所共同瀏覽的頁(yè)面,所以頻繁網(wǎng)頁(yè)集反映了這些網(wǎng)頁(yè)或共同訪問(wèn)這些網(wǎng)頁(yè)的用戶之間存在一定的聯(lián)系,如網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容高度相關(guān)。在進(jìn)行聚類時(shí),應(yīng)該首先考慮將頻繁網(wǎng)頁(yè)集中的網(wǎng)頁(yè)聚合在一個(gè)類中。
通常挖掘頻繁網(wǎng)頁(yè)集的方法是在給定某一支持度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,滿足該給定支持度的一個(gè)頻繁網(wǎng)頁(yè)集中的網(wǎng)頁(yè)可能是另一個(gè)或另幾個(gè)頻繁網(wǎng)頁(yè)集中的元素,那么將這些網(wǎng)頁(yè)應(yīng)該聚合到前一項(xiàng)目集還是后面的某一項(xiàng)目集?正確的選擇應(yīng)該是看這些網(wǎng)頁(yè)和哪一項(xiàng)目集聯(lián)系更為密切,可采用的方案有兩種:提高支持度繼續(xù)挖掘頻繁網(wǎng)頁(yè)集直到每一網(wǎng)頁(yè)僅處于一個(gè)項(xiàng)目集或利用各頻繁網(wǎng)頁(yè)集中網(wǎng)頁(yè)之間關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度。進(jìn)一步仔細(xì)分析,前一方案不可取,首先可能不存在一個(gè)支持度使每個(gè)網(wǎng)頁(yè)僅位于一個(gè)頻繁網(wǎng)頁(yè)集中;其次即使存在這樣一個(gè)支持度,再進(jìn)行多次的頻繁網(wǎng)頁(yè)集挖掘代價(jià)也太高,實(shí)際中是不可行的。
相比之下,后一方案可行度高,在挖掘出滿足指定支持度的頻繁網(wǎng)頁(yè)集的基礎(chǔ)上,可以較為方便地計(jì)算出每一個(gè)頻繁網(wǎng)頁(yè)集中的每個(gè)關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度??尚哦鹊拇笮∫卜从沉司W(wǎng)頁(yè)之間關(guān)聯(lián)的密切程度。為此,計(jì)算每個(gè)頻繁網(wǎng)頁(yè)集中所有的關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度,在此基礎(chǔ)上計(jì)算其所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值,用可信度的平均值反映網(wǎng)頁(yè)與不同的頻繁網(wǎng)頁(yè)集之間聯(lián)系的密切程度。
3.利用超圖進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)聚類
超圖是對(duì)圖的擴(kuò)充,允許一條邊連接三個(gè)或三個(gè)以上的點(diǎn)。每條邊帶有權(quán)的超圖稱為加權(quán)超圖,在挖掘出頻繁網(wǎng)頁(yè)集和關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上,可以得到網(wǎng)站的加權(quán)超圖。超圖中的一個(gè)頂點(diǎn)代表一個(gè)網(wǎng)頁(yè),超圖的邊稱為超邊,超邊連接的頂點(diǎn)是頻繁網(wǎng)頁(yè)集中的網(wǎng)頁(yè)。每個(gè)超邊的權(quán)取該邊所對(duì)應(yīng)的頻繁網(wǎng)頁(yè)集中所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
上圖為超圖的示意圖,代表A,B和C所組成的頻繁網(wǎng)頁(yè)集的超邊的權(quán)值,0.7是A,B和C三個(gè)網(wǎng)頁(yè)所組成的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
為了使聚集結(jié)果的每個(gè)類中的網(wǎng)頁(yè)具有高度相關(guān)性,超圖中僅包含出現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則中的網(wǎng)頁(yè)。利用超圖進(jìn)行聚類的方法是逐步切割超邊將超圖進(jìn)行分割,分割成多個(gè)子超圖,分割的原則是被切割的超邊的權(quán)值和盡可能小,從而保證將相互關(guān)聯(lián)比較小的網(wǎng)頁(yè)分割在不同的子圖,而將關(guān)聯(lián)比較密切的網(wǎng)頁(yè)保留在同一子圖內(nèi)。分割過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行直到被切割超邊的權(quán)值和與留下的超邊權(quán)值和的比值大于某一臨界值,或所得到的子超圖數(shù)目達(dá)到某指定值,分割過(guò)程結(jié)束,留下的各子超圖便是聚類的結(jié)果。每一個(gè)子超圖對(duì)應(yīng)一個(gè)聚類,超圖中的各頂點(diǎn)代表該聚類中所包含的網(wǎng)頁(yè)。
4.事務(wù)和用戶聚類
在將網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行聚類的基礎(chǔ)上,可以將瀏覽網(wǎng)站的事務(wù)和用戶進(jìn)行聚類。瀏覽事務(wù)聚類的原則是根據(jù)事務(wù)和網(wǎng)頁(yè)聚類的相似度進(jìn)行,將事務(wù)聚合在相似度最高的網(wǎng)頁(yè)類中。事務(wù)和網(wǎng)頁(yè)類的相似度可以按照如下公式計(jì)算:
|Tj∩Ci|/|Ci|
其中,Tj為一個(gè)事務(wù),Ci為一個(gè)聚類,|Tj∩Ci|為Tj和Ci中所包含的相同頁(yè)面的數(shù)目,|Ci|為Ci中所包含的頁(yè)面數(shù)目。
在記錄網(wǎng)站用戶標(biāo)志的情況下,可以通過(guò)用戶的瀏覽事務(wù)聚類將用戶進(jìn)行聚類,即將訪問(wèn)相似網(wǎng)頁(yè)的用戶聚在同一類。
5.聚類挖掘結(jié)果的可視化
聚類挖掘的結(jié)果是多維的,由于笛卡兒坐標(biāo)系最多只有三個(gè)坐標(biāo),所以不能用通常的方法作圖。而且這些多維的數(shù)據(jù)集一般不含有空間語(yǔ)義,數(shù)據(jù)集的各維之間沒(méi)有空間連貫性,這也很難用傳統(tǒng)的二維或三維圖形直接表達(dá)多維空間。本文采用了一種通過(guò)主分量分析將多維空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)的挖掘結(jié)果可視化方法,實(shí)現(xiàn)聚類挖掘結(jié)果的可視化。根據(jù)生成的各個(gè)點(diǎn)之間的距離和簇的形狀,我們可以有效地從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)對(duì)我們有用的信息。
三、結(jié)論
闡述了在電子商務(wù)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用中,利用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的多層次、超圖分割聚類方法,對(duì)Web網(wǎng)頁(yè)和用戶進(jìn)行有效聚類。該方法借助網(wǎng)站層次圖,可以根據(jù)實(shí)際需要,在各個(gè)層次上進(jìn)行聚類分析;在挖掘出滿足一定Support的關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類,僅將高度相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)和用戶聚在同一類,而將關(guān)聯(lián)性較小的網(wǎng)頁(yè)排除在聚類外。該方法對(duì)于改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]PeiJ,HanJ,BehazadM,etal.Proceedingsofthe1999KDDWorkshoponWebMining[C],Kyoto:PKDD,1999.396-407
一、前言
隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)社會(huì)時(shí)代的到來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)各方面都越來(lái)越依賴于網(wǎng)絡(luò),特別是金融和電子商務(wù)方面。同傳統(tǒng)的金融管理方式相比,金融電子化如同將金庫(kù)建在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中,資金在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng),金融計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已成為犯罪活動(dòng)的新目標(biāo)。為了保障金融、電子商務(wù)的安全性,認(rèn)證技術(shù)是一個(gè)重要方面。身份認(rèn)證用于鑒別用戶身份,以保證通信雙方身份的不可抵賴性。生物識(shí)別技術(shù)是利用人體生理特征進(jìn)行身份認(rèn)證和識(shí)別的一種技術(shù),生物特征是唯一的、穩(wěn)定的、可以驗(yàn)證的,與傳統(tǒng)的身份鑒定手段相比,基于生物特征識(shí)別的身份鑒定技術(shù)具有防偽性能好,不易偽造或被盜等優(yōu)點(diǎn)。因此近年來(lái)在金融、電子商務(wù)中,生物識(shí)別技術(shù)正成為一個(gè)重要應(yīng)用方向。
二、主要的生物識(shí)別技術(shù)
1.在金融、電子商務(wù)中。常用的生物識(shí)別技術(shù)有以下幾種:
指紋識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別技術(shù)是最早的通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的身份識(shí)別手段。指紋識(shí)別技術(shù)涉及到許多高新技術(shù),如指紋樣本的采集和存儲(chǔ)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等。指紋的識(shí)別屬于“模式識(shí)別”,該系統(tǒng)的核心是OCR(光學(xué)字符識(shí)別)技術(shù)。通過(guò)攝像頭提取指紋,然后輸入計(jì)算機(jī),再通過(guò)一系列復(fù)雜的指紋識(shí)別算法,現(xiàn)代技術(shù)就能在極短的時(shí)間內(nèi)完成任何人的身份識(shí)別認(rèn)證。隨著科技的進(jìn)步,指紋識(shí)別技術(shù)正在走向金融、電子商務(wù)領(lǐng)域,指紋識(shí)別身份的ATM提款機(jī)已經(jīng)有所應(yīng)用。
2.掌形識(shí)別掌。人類手掌的立體形狀,就如同指紋一樣,是每個(gè)人都互不相同的可以作為身份確認(rèn)的識(shí)別特征。手掌特征是指手掌長(zhǎng)度、寬度、厚度以及手指的表面特征。首先,掌形識(shí)別系統(tǒng)獲取手掌的三維圖像,然后經(jīng)過(guò)分析確定每個(gè)手指的長(zhǎng)度、手指不同部位的寬度以及靠近指節(jié)的表面和手指的厚度??傻玫浇賯€(gè)掌形的數(shù)據(jù),從而與模板進(jìn)行比較,并得出結(jié)果。手掌的幾何特征的穩(wěn)定性極高,不易受外在環(huán)境的影響而改變。缺點(diǎn)是掌形識(shí)別容易受生理狀況改變的影響,而造成識(shí)別率的不穩(wěn)定。
3.人臉識(shí)別。人臉識(shí)別技術(shù)具有非接觸性、對(duì)被識(shí)別對(duì)象侵?jǐn)_少和識(shí)別手段隱蔽,可廣泛用于公安部門的犯人管理及案犯查找、醫(yī)學(xué)診斷、信用卡、人機(jī)交互、證件核對(duì)等。其識(shí)別技術(shù)主要有:獲取人臉圖像、進(jìn)行特征提取、分類器根據(jù)特征來(lái)進(jìn)行決策分類、匹配識(shí)別。其不足是處理技術(shù)較復(fù)雜,人臉易受影響的因素太多(表情、光照、環(huán)境等),給特征提取增加了困難。
4.簽名識(shí)別技術(shù)。筆跡是人的一種穩(wěn)定的行為特征,具有一定的不變性和獨(dú)特性。因此可以利用人的簽名來(lái)識(shí)別個(gè)人身份。手寫簽名識(shí)別技術(shù),是通過(guò)計(jì)算機(jī)把手寫簽名的圖像、筆順、速度和壓力等信息與真實(shí)簽名樣本進(jìn)行比對(duì),以實(shí)時(shí)鑒別手寫簽名真?zhèn)蔚募夹g(shù)。簽名識(shí)別技術(shù)裝置一般使用有線筆、靈敏的圖形輸入板或二者相互結(jié)合使用。其過(guò)程分為簽名采集和簽名識(shí)別:簽名采集提取了簽名中的百余種生物特性,對(duì)每個(gè)人的簽名建立一個(gè)惟一模板。簽名識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)簽名識(shí)別,完成用戶合法身份的確認(rèn)??捎糜陔娮诱?wù)、電子商務(wù)、金融機(jī)構(gòu)、安全防范等領(lǐng)域。
虹膜識(shí)別虹膜即為人們所稱的黑眼珠部分,是眼球前一層圓盤狀的薄膜,中央部分是瞳孔。經(jīng)計(jì)算兩個(gè)人同一只眼虹膜特征相同的概率是十萬(wàn)分之一,兩眼相同的概率是一千億分之一。眼睛虹膜紋絡(luò)識(shí)別技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與成像技術(shù)的結(jié)晶,采用的是紅外成像技術(shù),將人眼中的虹膜紋絡(luò)特征圖信息輸入計(jì)算機(jī),成為特殊的可供自動(dòng)識(shí)別的人體身份證。與其他識(shí)別技術(shù)相比,虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤率是最低的。其不足是圖像獲取設(shè)備復(fù)雜、價(jià)格較高。
三、生物識(shí)別技術(shù)在金融、電子商務(wù)中的主要應(yīng)用
目前,我國(guó)在金融、電子商務(wù)中使用的基本上是智能IC卡,這類卡在使用時(shí)是通過(guò)“用戶ID+用戶密碼”來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別和數(shù)據(jù)的訪問(wèn),基于該方式加密的金融卡有兩大隱患,一是微機(jī)只認(rèn)密碼不認(rèn)人;二是密碼位數(shù)短,容易破解,若位數(shù)長(zhǎng),用戶很難記,常遺忘密碼,對(duì)用戶造成使用時(shí)不便。全球的金融IC卡使用區(qū)域是受限制的,這主要是因?yàn)楦鲊?guó)的IC卡標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,我國(guó)目前所進(jìn)行的EMV大遷移主要是解決這一問(wèn)題。在EMV大遷移的過(guò)程中,符合EMV國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IC卡加密就顯得尤為重要?;谏锾卣鬟M(jìn)行身份識(shí)別,其可靠性和安全性是非常高的。如果金融卡的使用過(guò)程像其他生物特征識(shí)別系統(tǒng)一樣,需要建立一個(gè)生物特征數(shù)據(jù)庫(kù),那么將全球擁有IC卡的用戶特征學(xué)習(xí)到生物特征數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)將是非常龐大的,這將影響到識(shí)別過(guò)程的快速性。因此,該方法是不可行的。為此,一般是將擁有IC卡的用戶的生物特征信息集成到IC卡上,用戶在使用IC卡進(jìn)行金融交易時(shí),只需與卡上的特征進(jìn)行比對(duì),就可達(dá)到辨識(shí)的過(guò)程,而無(wú)需在金融網(wǎng)絡(luò)中建立龐大的特征數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣,用戶不需要任何密碼,更不會(huì)擔(dān)心丟失或遺忘。將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于金融卡,也是一種加密上的改進(jìn),但比起虹膜識(shí)別技術(shù)的誤辨識(shí)率要高,拒真率也高,虹膜技術(shù)在金融卡身份識(shí)別中將更有前途。金融中心需要有虹膜學(xué)習(xí)終端,金融交易機(jī)器(自動(dòng)取款機(jī),ATM)需要安裝虹膜識(shí)別鏡和虹膜辨識(shí)系統(tǒng)。
1前言
電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電(HVDC)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制
靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。
2.2.1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電(FACTS)技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問(wèn)世于20世紀(jì)80年代后期,是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來(lái),國(guó)外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力(CustomPower)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電能質(zhì)量控制新技術(shù)??梢詫FACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場(chǎng)介入相對(duì)容易,開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低,隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
2.4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行
電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面,通過(guò)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面,只有將二者結(jié)合起來(lái),電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無(wú)功損耗,提高功率因數(shù)
一、近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用
在電子技術(shù)中應(yīng)運(yùn)中,近似計(jì)算貫穿其始終。然而,沒(méi)有近似計(jì)算是不可想象的。而精確計(jì)算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒(méi)有其必要。盡管近似計(jì)算會(huì)引入一定的誤差,但這個(gè)誤差控制得好,不會(huì)對(duì)分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應(yīng)用近似計(jì)算。
在工作點(diǎn)穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過(guò)程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級(jí),因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問(wèn)題需要解決,如電子在勢(shì)阱中的隧穿過(guò)程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋?、光刻等技術(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢(shì)能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢(shì)阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個(gè)可以運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個(gè)平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過(guò)陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機(jī)構(gòu)在這個(gè)方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時(shí)能夠走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)用,仍無(wú)法斷言。
(3)超高密度量子效應(yīng)存儲(chǔ)器
超高密度存儲(chǔ)量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來(lái)納米計(jì)算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒(méi)有可動(dòng)機(jī)械部件的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲(chǔ)手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲(chǔ)的量子效應(yīng)存儲(chǔ)器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計(jì)算機(jī)的“互連問(wèn)題”
一臺(tái)由數(shù)萬(wàn)億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計(jì)算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問(wèn)題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問(wèn)題”。換句話說(shuō),就是計(jì)算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問(wèn)題。納米計(jì)算機(jī)要把海量信息存儲(chǔ)在一個(gè)很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的諸多元件,而納米計(jì)算元件之間、計(jì)算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過(guò)熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無(wú)限制地增加。因此,納米計(jì)算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問(wèn)題急需解決。
(5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)、性能分析模擬環(huán)境
當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計(jì)算、計(jì)算機(jī)并行技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個(gè)能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計(jì)與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗(yàn)已成為可能。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問(wèn)題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊(cè)
交互式電子技術(shù)手冊(cè)經(jīng)歷了5個(gè)發(fā)展階段,根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的定義:加注索引的掃描頁(yè)圖、滾動(dòng)文檔式電子技術(shù)手冊(cè)、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊(cè)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)的電子技術(shù)手冊(cè)和集成電子技術(shù)手冊(cè)。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊(cè)并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊(cè)基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊(cè)雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點(diǎn),較低級(jí)別的電子技術(shù)手冊(cè)目前仍然有著各自的應(yīng)用價(jià)值。由于類以上的電子技術(shù)手冊(cè)在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
簡(jiǎn)單的說(shuō),電子技術(shù)手冊(cè)就是技術(shù)手冊(cè)的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個(gè)良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊(cè)的發(fā)展就是圍繞這一過(guò)程來(lái)進(jìn)行的。
四、電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
時(shí)間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個(gè)參數(shù),可由時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個(gè)基準(zhǔn)。
1952 年國(guó)際天文協(xié)會(huì)定義的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(shí)(UT)和歷書時(shí)(ET)。這種基于天文方面的宏觀計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10- 9 。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級(jí)躍遷時(shí)所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國(guó)相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133 Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過(guò)去基于宏觀的天體運(yùn)動(dòng)的計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡(jiǎn)化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10- 12 —10- 14量級(jí),即30 萬(wàn)年——300 萬(wàn)年差1 秒)。1967 年第13 屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式通過(guò)決議,規(guī)定:“一秒等于133 Cs 原子基態(tài)兩超精細(xì)能級(jí)躍遷的9192631770 個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間”。該時(shí)間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測(cè)頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長(zhǎng)度計(jì)量提供了新的測(cè)試手段。
總之,在探討了近似計(jì)算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問(wèn)題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)后,廣大科技工作者對(duì)電子技術(shù)在時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識(shí)的初步了解和認(rèn)識(shí)。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時(shí),國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會(huì)的構(gòu)建離不開我們科技工作者對(duì)新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說(shuō),本文具有深刻的理論意義和廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值是不足為虛的。
【參考文獻(xiàn)】
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隨著我國(guó)的科技不斷進(jìn)步,電力電子技術(shù)的重要性也愈來(lái)愈得到了顯著體現(xiàn),電力電子技術(shù)能夠?qū)﹄娔艿氖褂眉右詢?yōu)化,在其作用下可以將電能的應(yīng)用得以高效節(jié)約,這樣就能夠?qū)﹄娔艿氖褂眠_(dá)到優(yōu)化的目標(biāo)。另外就是對(duì)傳統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和機(jī)電一體化發(fā)展有著改造作用,再者就是電力電子技術(shù)的智能化可將信息化和功率處理進(jìn)行統(tǒng)一,進(jìn)而將微電子技術(shù)與之相結(jié)合,推動(dòng)電子技術(shù)的改革發(fā)展。
1.2電力電子技術(shù)的發(fā)展分析
電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了幾個(gè)重要階段,首先就是在20世紀(jì)50年代末時(shí),第一個(gè)晶閘管問(wèn)世,在這一階段屬于晶閘管整流時(shí)代。大功率的工業(yè)用電通過(guò)工頻交流發(fā)電機(jī)來(lái)提供,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,大約有百分之二十電能是通過(guò)直流形式進(jìn)行消費(fèi)的,到了60年代及70年代,大功率硅整流管與晶閘管的開發(fā)應(yīng)用比較迅速,這一階段就是電力電子技術(shù)的晶閘管時(shí)期。從70年代開始,在自關(guān)斷器件發(fā)展中就是的電力電子技術(shù)進(jìn)入到了逆變時(shí)代,在這一時(shí)期由于能源危機(jī)就讓交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果明顯而有了很大程度上的發(fā)展,雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了逆變以及整流,但在作的頻率方面還不高。到了80年代,集成電路技術(shù)開始從大規(guī)模和超大規(guī)模的方向得到了迅猛發(fā)展,一些以MOSFET和IGBT作為代表的大電流以及高頻和高壓功率的半導(dǎo)體復(fù)合器出現(xiàn)以來(lái),電力電子技術(shù)在這一階段已經(jīng)進(jìn)入到了發(fā)展的重要時(shí)期,多樣化的新型器件都已經(jīng)應(yīng)用在了電路技術(shù)當(dāng)中,同時(shí)向著復(fù)合化和模塊化的方向進(jìn)行發(fā)展,在性能上更加的完善可靠,為用電的設(shè)備高效節(jié)能等提供了重要基礎(chǔ)。
2電力電子技術(shù)在現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用探究
2.1電力電子技術(shù)在交通運(yùn)輸中的實(shí)際應(yīng)用
在我國(guó)的電力電子技術(shù)得到了迅速發(fā)展過(guò)程中,已經(jīng)在諸多的領(lǐng)域有了應(yīng)用,其中在電氣化的鐵道交通當(dāng)中就對(duì)電力電子技術(shù)有了廣泛應(yīng)用,在電氣機(jī)車當(dāng)中的直流機(jī)車就是對(duì)整流裝置進(jìn)行的應(yīng)用,而交流機(jī)車方面就是對(duì)變頻裝置進(jìn)行的應(yīng)用。另外,在磁懸浮列車當(dāng)中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用比較關(guān)鍵,有著諸多的地方需要電力電子技術(shù)的支持才能夠使得磁懸浮列車得以順利的運(yùn)行,不僅在牽引電機(jī)傳動(dòng)方面,在各種的輔助電源方面也需要這一技術(shù)的支持。而在電動(dòng)汽車的電機(jī)方面也是需要電子裝置對(duì)電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能夠起到控制驅(qū)動(dòng)的作用。在船舶以及飛機(jī)等對(duì)電源的使用也有著很大的不同,所以在對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用上也比較的關(guān)鍵。
2.2電力電子技術(shù)在家用電器中的實(shí)際應(yīng)用
電力電子技術(shù)在人們?nèi)粘I钪械募矣秒娖鞣矫娴膽?yīng)用也比較的廣泛,這對(duì)人們的生活提供了很大的方便,其中洗衣機(jī)是生活中常用的家用電器,在電力電子技術(shù)的應(yīng)用下能夠代替人工工作,只需要將衣服放進(jìn)洗衣機(jī)按下按鈕,就能夠通過(guò)電力電子技術(shù)的功能支持完成整整個(gè)洗衣的過(guò)程。還有就是在廚房洗碗機(jī)家用電器的電力電子技術(shù)的應(yīng)用上和洗衣機(jī)的原理類似,在空調(diào)器的電力電子技術(shù)的應(yīng)用上能夠起到節(jié)能作用,實(shí)踐證明能夠節(jié)約30%的電能,而電頻熒光燈在工作效率上要比普通的能的效率高很多。
2.3電力節(jié)能中的電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展的過(guò)程中,也在能源的消耗上付出了很大的代價(jià),尤其是在電力能源的消耗上比較嚴(yán)重。當(dāng)前的工業(yè)和電力的結(jié)合已經(jīng)成了發(fā)展的必需條件,所以在電力能源的消耗上逐漸的增加,主要就是由于電力能源而對(duì)穩(wěn)定以及利用率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。從我國(guó)整體的工業(yè)發(fā)展情況來(lái)看,在工業(yè)的用電方面還存在著一些不合理的情況,尤其是在用電的效率上得不到有效提高,從而造成了嚴(yán)重浪費(fèi)的現(xiàn)象,在當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展理念深化背景下節(jié)約電力能源是可持續(xù)發(fā)展理念實(shí)踐的一個(gè)內(nèi)容,通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能夠有效的將電源的消耗程度有效的降低,在電力電子技術(shù)的作用下,能夠?qū)﹄娏υO(shè)備得到性能上的優(yōu)化以及節(jié)約原材料的使用,這樣就能夠最大化的對(duì)電力能源進(jìn)行節(jié)約。
2.4電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的實(shí)際應(yīng)用
隨著我國(guó)對(duì)新能源的開發(fā)利用,例如風(fēng)力發(fā)電以及水力發(fā)電等,這其中就涉及到發(fā)電機(jī)的電流頻率的變換,水力發(fā)電功率要取決于水頭壓力以及流量,而這對(duì)機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變化也會(huì)產(chǎn)生影響,為能夠?qū)⒆畲蟮挠行Чβ实靡詫?shí)現(xiàn),就需要通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率促進(jìn)機(jī)組的變速運(yùn)行。另外在大型的發(fā)電機(jī)相對(duì)靜止勵(lì)磁控制方面正是采用的晶閘管整流自并勵(lì)的方式,省去了勵(lì)磁機(jī)中間的慣性環(huán)節(jié)。
科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,這些變化對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)提出了新要求:電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)過(guò)程的基礎(chǔ)上,更加注重對(duì)電力系統(tǒng)容量的高要求,即在實(shí)現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對(duì)電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬(wàn)千瓦。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無(wú)需工作人員手動(dòng)操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過(guò)程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作,全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來(lái)越高。
2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對(duì)其他各個(gè)地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對(duì)傳輸信號(hào)強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場(chǎng)通訊速度較低,在信號(hào)較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會(huì)受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動(dòng)化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個(gè)系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡(jiǎn)潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會(huì)影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會(huì)受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來(lái)的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場(chǎng)安裝,同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí),還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營(yíng)效益。
3電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對(duì)能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過(guò)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動(dòng)一切可利用的電氣設(shè)備來(lái)運(yùn)行畫面并對(duì)定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過(guò)操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡(jiǎn)單操作。
4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過(guò)程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)分析檢測(cè),發(fā)揮電氣自動(dòng)化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對(duì)于電氣工程來(lái)說(shuō),在施工中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來(lái)說(shuō),其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級(jí)調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對(duì)以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)的營(yíng)銷需求。
4.3在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過(guò)程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過(guò)程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過(guò)設(shè)備的檢測(cè)實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和過(guò)程的檢測(cè)、保護(hù)和控制。過(guò)程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。