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關(guān)鍵詞自動(dòng)售檢票系統(tǒng),自動(dòng)售票機(jī),自動(dòng)充值機(jī),計(jì)算公式
自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(AutomatedFareCollectionSys2tem,簡(jiǎn)稱AFC系統(tǒng))是地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。其終端設(shè)備的數(shù)量及在站廳層的布局是站廳層布局設(shè)計(jì)的重要組成部分,直接決定客流組織形式。AFC系統(tǒng)終端設(shè)備數(shù)量越多,客流組織越容易,需要的投資也越多。自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)服務(wù)的乘客群體不相同。在乘客使用單程票和儲(chǔ)值票預(yù)測(cè)比例和投資確定的前提下,研究自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)比例,確定自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量,可充分利用AFC終端設(shè)備、有效組織客流。
1自動(dòng)售票機(jī)數(shù)量確定
地鐵車站AFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,車站自動(dòng)售票機(jī)數(shù)量的確定以車站高峰小時(shí)客流量為依據(jù)。設(shè)計(jì)時(shí),一般用上下行客流預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定,計(jì)算公式如下:
k×P
Nv=INT[μv](1)式中:Nv為自動(dòng)售票機(jī)的數(shù)量,一般用取整結(jié)果,取整時(shí)采用四舍五入;k為車站超高峰系數(shù),選用1.2~1.4;P為使用自動(dòng)售票機(jī)的人數(shù)或上下行上車的客流總量(按高峰小時(shí)計(jì));μv為自動(dòng)售票機(jī)的處理能力,一般選用600人/(h·臺(tái))。
深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的計(jì)算車站自動(dòng)售票機(jī)數(shù)量的公式如下:k×Pe×α×β
Nv=INT[μv](2)
式中:Nv、k、μv定義同式(1);Pe為入站高峰客流量;α為使用單程票的比例系數(shù),0<α≤1;β為使用自動(dòng)售票機(jī)賣票的比例系數(shù),0<β≤1。
式(1)和(2)為標(biāo)準(zhǔn)高峰客流中單人次賣票所需要的自動(dòng)售票機(jī)的數(shù)量。隨著地鐵票務(wù)管理組織形式的改變和社會(huì)售票點(diǎn)的增多,售票點(diǎn)不再局限于地鐵車站,使用單程票的比例會(huì)越來(lái)越小,而使用儲(chǔ)值票的比例會(huì)越來(lái)越大,單程票也可以在票務(wù)處理機(jī)出售。深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,充分考慮了α和β這兩個(gè)影響因素。
2自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量關(guān)系及計(jì)算
自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)是一個(gè)典型的M/M/n排隊(duì)系統(tǒng)。自動(dòng)售票機(jī)的數(shù)量確定后,根據(jù)使用儲(chǔ)值票和單程票的比例(γ)、乘客每次使用自動(dòng)充值機(jī)充值用來(lái)坐地的人民幣數(shù)(C)和乘客每次乘坐地鐵消費(fèi)的人民幣數(shù)(c)可以確定自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量。
2.1自動(dòng)充值機(jī)處理能力確定
自動(dòng)充值機(jī)具有紙幣識(shí)別器,可以接受紙幣,對(duì)儲(chǔ)值票進(jìn)行充值;也可以接受銀行卡,通過(guò)銀行轉(zhuǎn)帳對(duì)儲(chǔ)值票進(jìn)行充值。因此乘客的消費(fèi)方式直接影響自動(dòng)充值機(jī)的處理能力。
自動(dòng)充值機(jī)處理能力的計(jì)算公式如下:
μa=INT[m×μ1+(1-m)×μ2](3)
式中:μa為自動(dòng)充值機(jī)的處理能力,一般用取整結(jié)果,取整時(shí)采用四舍五入;m為使用現(xiàn)金充值的比例系數(shù),0≤m≤1;μ1為使用現(xiàn)金充值時(shí)自動(dòng)充值機(jī)的處理能力,一般選用10人/(min·臺(tái));μ2為使用銀行卡轉(zhuǎn)帳時(shí)自動(dòng)充值機(jī)的處理能力,一般選用5人/(min·臺(tái))。
2.2自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)數(shù)量比例關(guān)系
假設(shè)自動(dòng)售票機(jī)的處理速度為10人/min,自動(dòng)充值機(jī)的處理速度為5人/min,票務(wù)處理機(jī)(在地鐵車站中,票務(wù)處理機(jī)可以賣單程票和儲(chǔ)值票,也可以給儲(chǔ)值票充值)對(duì)自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)的影響程度相同。此處假定影響程度為零,即票務(wù)處理機(jī)不工作,進(jìn)地鐵的高峰客流中有一半人用儲(chǔ)值票。如果自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)在相同的時(shí)間內(nèi)服務(wù)完各自的乘客,使用儲(chǔ)值票的人每次充值50元,能用5次,那么自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)的比例為2.5∶1。計(jì)算結(jié)果如下表:
表1自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)的比例關(guān)系
計(jì)算方法說(shuō)明:第一種情況,假設(shè)有200人進(jìn)站,100人到自動(dòng)售票機(jī)前買票,20人到自動(dòng)充值機(jī)前充值,自動(dòng)售票機(jī)處理完100人需要10min,自動(dòng)充值機(jī)處理完20人需要4min,如果在同一時(shí)間內(nèi)服務(wù)完各自的乘客,自動(dòng)售票機(jī)和自動(dòng)充值機(jī)的比例為2.5∶1。隨著儲(chǔ)值票應(yīng)用的推廣以及社會(huì)化服務(wù)的擴(kuò)大,這一比例將顯得過(guò)小。如上海在新線工程中這一比例為3.5∶1。
2.3自動(dòng)充值機(jī)數(shù)量計(jì)算
根據(jù)自動(dòng)售票機(jī)的數(shù)量計(jì)算自動(dòng)充值機(jī)數(shù)量的公式如下:Nv×γ×μv×cNa=INT[C×μa](4)式中:Na為自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量,一般用取整結(jié)果,取整時(shí)采用四舍五入;μv為自動(dòng)售票機(jī)的處理能力,一般選用10人/(min·臺(tái));Nv、γ、μa、C、c的定義同前。根據(jù)入站高峰客流計(jì)算自動(dòng)充值機(jī)數(shù)量的公式如下:k×Pe×δ×λ×c
Na=INT[μa×60×C](5)
式中:Na、k、Pe、μa、C、c定義同前;δ為使用儲(chǔ)值票的比例系數(shù),δ>0;λ為使用自動(dòng)充值機(jī)充值的比例系數(shù),0<λ≤1。
從式(4)和(5)可以看出,自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量取決于自動(dòng)充值機(jī)的利用率、自動(dòng)充值機(jī)的處理能力、乘客的消費(fèi)心理因素和地鐵票價(jià)。隨著城市一卡通和電子商務(wù)技術(shù)不斷發(fā)展,儲(chǔ)值票的充值功能可以擴(kuò)充到其它領(lǐng)域,這樣車站自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量將大大減少。量與客流量及自動(dòng)售票機(jī)的處理能力有關(guān);而自動(dòng)充值機(jī)的數(shù)量不僅與客流量和自動(dòng)充值機(jī)的處理3結(jié)語(yǔ)能力有關(guān),還與乘客的消費(fèi)心理和地鐵票價(jià)有關(guān)。以上自動(dòng)充值機(jī)的計(jì)算為深圳地鐵一期工程AFC地鐵AFC系統(tǒng)中終端設(shè)備的數(shù)量對(duì)AFC系統(tǒng)系統(tǒng)中自動(dòng)充值機(jī)數(shù)量的確定提供了科學(xué)依據(jù)。的實(shí)際運(yùn)用起舉足輕重的作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 數(shù)字時(shí)代;學(xué)校;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);維護(hù)
中圖分類號(hào):TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)18-0044-01
現(xiàn)在的學(xué)校越來(lái)越離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。首先,學(xué)校的辦公、會(huì)議、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室等都依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);其次,學(xué)生宿舍、教室、圖書(shū)館等場(chǎng)所,均需要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。尤其在快速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)下,移動(dòng)終端將在校園內(nèi)得到普及,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋已成為學(xué)校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)。而有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋,將帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)流量的暴增,對(duì)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)提出了更高的要求。
1 數(shù)字時(shí)代校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及電子教學(xué)的應(yīng)用,我國(guó)大多數(shù)學(xué)校都進(jìn)行了校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。但許多學(xué)校由于資金、技術(shù)等原因,不僅沒(méi)有最大程度的利用校園計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源,更在網(wǎng)絡(luò)流量管理及安全等方面處于初級(jí)水平。而隨著學(xué)生對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的快速增長(zhǎng),學(xué)校在整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、軟硬件配置、管理與維護(hù)等方面都需要有本質(zhì)提升。
1.1 多種接入模式并存
現(xiàn)在的學(xué)生幾乎人手一臺(tái)電腦、智能手機(jī),還有PAD等等,而這些設(shè)備都能夠通過(guò)有線、無(wú)線、3G等多種接入模式連入校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)剛起步的學(xué)校而言,其未來(lái)的建設(shè)重點(diǎn)在于:一是對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容,為宿舍、教學(xué)區(qū)等場(chǎng)所提供更多的端口、更寬的帶寬;二是建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)如教室、圖書(shū)館等場(chǎng)所的無(wú)線覆蓋。教室及圖書(shū)館是學(xué)生集中上網(wǎng)的區(qū)域,但學(xué)校不可能為每一個(gè)學(xué)生提供一個(gè)有線端口,因此必須利用無(wú)線覆蓋。此外,智能手機(jī)等智能終端數(shù)量增加,因此學(xué)校需要加強(qiáng)校園良好的基站信號(hào)覆蓋。
1.2 網(wǎng)元種類增加
近年來(lái),學(xué)校逐漸提升宿舍、教室、圖書(shū)館等區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)提速和覆蓋范圍,以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和娛樂(lè)的網(wǎng)絡(luò)需求。一個(gè)較為完善的校園網(wǎng)絡(luò)包括了服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、無(wú)線接入點(diǎn)、安全設(shè)備等等。在有線、無(wú)線、3G網(wǎng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)復(fù)合,且當(dāng)多種終端接入、多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)并行的情況下時(shí),校園網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)的對(duì)象和范圍都大大提升。
1.3 管理維護(hù)難度加大
用戶數(shù)量及數(shù)字業(yè)務(wù)的暴增,帶來(lái)了流量的幾何級(jí)數(shù)增加。校園網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)不局限于辦公、實(shí)驗(yàn)室,每個(gè)學(xué)生都有長(zhǎng)時(shí)間瀏覽網(wǎng)頁(yè)、觀看視頻等需求,而且用戶在線時(shí)間較為集中。另外,許多學(xué)校已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了校園外接入校園網(wǎng)的功能。因此,學(xué)校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的流量和安全管理及維護(hù)需要提升至更高的水平。
2 數(shù)字時(shí)代校園網(wǎng)絡(luò)維護(hù)面臨的主要難題
盡管全國(guó)各地的學(xué)校都在熱火朝天地進(jìn)行校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、擴(kuò)容或升級(jí)。但從學(xué)生使用的反映來(lái)看,校園網(wǎng)不僅沒(méi)有很好地被利用,更是存在各種各樣的管理維護(hù)問(wèn)題。
2.1 重形式、輕利用
校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為學(xué)校建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配置,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在響應(yīng)國(guó)家號(hào)召上十分積極,不斷加強(qiáng)硬件設(shè)施的投資,如機(jī)房面積、計(jì)算機(jī)數(shù)量等等,但卻很少關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的使用和維護(hù)。最終導(dǎo)致的結(jié)果是,學(xué)校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從硬件配備上看十分先進(jìn),但整體網(wǎng)絡(luò)缺乏規(guī)劃、使用效率低下,缺乏有效的管理維護(hù)措施。學(xué)生很少有機(jī)會(huì)使用學(xué)校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源,即使使用,也會(huì)經(jīng)常遇到各種故障。
2.2 流量激增,資源分配效率有待加強(qiáng)
校園網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加,要求更大的帶寬及更快的網(wǎng)絡(luò)速度。其次,學(xué)生上網(wǎng)的時(shí)間和區(qū)域較為集中,而且具有周期性,因此需要學(xué)校網(wǎng)絡(luò)管理團(tuán)隊(duì),根據(jù)學(xué)生的上網(wǎng)行為,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量分析。從而對(duì)帶寬資源進(jìn)行合理分配、對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類分級(jí),并特定時(shí)間段進(jìn)行優(yōu)化管理。
2.3 網(wǎng)絡(luò)安全管理挑戰(zhàn)提升
相對(duì)其他單位而言,高校網(wǎng)絡(luò)安全相對(duì)較低。學(xué)校同樣面臨各種網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn),如病毒入侵、非法網(wǎng)站滲透等等。隨著無(wú)線和校外的網(wǎng)絡(luò)接入范圍擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)用戶的行為不可控的程度提高,因此要求高校加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理。另外,在加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理的同時(shí),還必須保證網(wǎng)絡(luò)使用的便利性。
3 校園網(wǎng)絡(luò)安全及流量維護(hù)的措施
校園網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全及流量變化與學(xué)生的上網(wǎng)行為密切相關(guān),因此,學(xué)校IT人員應(yīng)當(dāng)首先從用戶消費(fèi)行為的分析入手,明確網(wǎng)絡(luò)安全及流量維護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn)。進(jìn)而定制解決方案、采購(gòu)專業(yè)管理工具或網(wǎng)絡(luò)套餐,用以匹配校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點(diǎn)。
3.1 用戶上網(wǎng)行為分析
學(xué)生的上網(wǎng)行為既有共性又有差異。首先共性體現(xiàn)在業(yè)務(wù)類型及使用時(shí)間,學(xué)生的上網(wǎng)需求主要集中在瀏覽網(wǎng)頁(yè)、觀看視頻、交友互動(dòng)等。因此學(xué)校能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)整體流量有準(zhǔn)確的估計(jì),并可以通過(guò)跟蹤學(xué)生的上網(wǎng)行為,準(zhǔn)確計(jì)算個(gè)體流量需求。同時(shí),學(xué)生的使用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間主要集中在在校晚間,而地點(diǎn)主要集中在宿舍和圖書(shū)館。此外,不同的年紀(jì)的學(xué)生的上網(wǎng)流量有所差異,如研究生比本科生有更多的時(shí)間在線。因此,運(yùn)維團(tuán)隊(duì)必須依據(jù)學(xué)生的上網(wǎng)行為分析流量變化及安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.2 定制解決方案及網(wǎng)絡(luò)套餐
校園網(wǎng)絡(luò)的使用主要集中在學(xué)期,而寒暑假則利用率非常低。因此,學(xué)??梢詫?duì)學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)帶寬、運(yùn)維服務(wù)等套餐進(jìn)行定制。并對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分時(shí)、分區(qū),如針對(duì)晚間訂購(gòu)更大的貸款和更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而在寒暑假期間則可以以自我維護(hù)為主,從而降低校園網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。
3.3 提升IT隊(duì)伍素質(zhì)
多種網(wǎng)絡(luò)疊加、多網(wǎng)元管理,以及用戶規(guī)模的提高、用戶行為不確定性加強(qiáng),迫使校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用更加高端的管理工具及技術(shù)。而許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還處于起步階段的學(xué)校而言,加強(qiáng)IT隊(duì)伍的建設(shè)迫在眉睫。當(dāng)然,學(xué)??梢詫⒕W(wǎng)絡(luò)運(yùn)維服務(wù)進(jìn)行外包。通過(guò)與設(shè)備提供商或?qū)I(yè)服務(wù)提供商進(jìn)行合作,可以提升校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的效率。尤其是當(dāng)遇到故障時(shí),專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)能夠支持全天候的服務(wù),以確保校園網(wǎng)絡(luò)的暢通。
參考文獻(xiàn)
[1]王峰等.獨(dú)立學(xué)院學(xué)生宿舍校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維淺談[J].電子制作,2013(11).
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關(guān)鍵字:資源儲(chǔ)量估算;估算技術(shù);礦業(yè)權(quán)評(píng)估
中圖分類號(hào): P624.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
Abstract: as the ore resources are mostly in the ground, and thegeological factors are different, so people have been analyzed and research resources and reserves estimation technique. In this paper the author will in resources and reserves estimationtechnique and its application in mining right evaluation of this problem are analyzed and discussed.
Keywords: resources and reserves estimation; estimation technique of mining right evaluation;
1引言
在礦業(yè)權(quán)評(píng)估中對(duì)于資源儲(chǔ)量的估算是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)指標(biāo),可以說(shuō)對(duì)于資源儲(chǔ)量的評(píng)估現(xiàn)在已經(jīng)成為礦業(yè)權(quán)評(píng)估的根本所在。資源儲(chǔ)量估算最常見(jiàn)的方法也有很多,以下筆者將就此問(wèn)題進(jìn)行闡述。
2關(guān)于資源儲(chǔ)量估算的分類標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)我國(guó)國(guó)家地質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的要求,在資源儲(chǔ)量估算行業(yè)制定了GB/T17766—1999《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》,對(duì)于各類礦業(yè)的資源儲(chǔ)量按照該礦山的地質(zhì)可靠程度以及盈利的多少等將資源儲(chǔ)量估算分為儲(chǔ)量、基礎(chǔ)儲(chǔ)量以及資源量這幾種類型。
儲(chǔ)量所指的是在礦業(yè)資源的基礎(chǔ)儲(chǔ)量中能夠進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型開(kāi)采的資源,主要包括的就是在有限技術(shù)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)開(kāi)采的部分,而且其中對(duì)于一些可能出現(xiàn)的損失已經(jīng)拋出;基礎(chǔ)儲(chǔ)量所指的是已經(jīng)探明的礦產(chǎn)資源,這部分礦產(chǎn)資源已經(jīng)被人們探測(cè)所發(fā)現(xiàn)并且已經(jīng)掌握了其準(zhǔn)確的資源信息,在未除去礦業(yè)開(kāi)采設(shè)計(jì)的損失之前所進(jìn)行的數(shù)字表示;資源量所指的則是已經(jīng)探明以及可能存在的一類礦產(chǎn)資源,雖然已經(jīng)經(jīng)過(guò)初步勘察但是并未對(duì)其可行性作出明確報(bào)告的一類礦產(chǎn)資源。
3資源儲(chǔ)量在礦業(yè)權(quán)評(píng)估中的應(yīng)用
根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)行法律要求,對(duì)于礦業(yè)權(quán)評(píng)估主要保有資源儲(chǔ)量以及評(píng)估利用可采儲(chǔ)量和評(píng)估利用資源儲(chǔ)量這三項(xiàng)評(píng)估指標(biāo),具體內(nèi)容如下。
3.1保有資源儲(chǔ)量
在評(píng)估基準(zhǔn)日評(píng)估時(shí)所評(píng)估保有的資源儲(chǔ)備量就是我們所說(shuō)的保有資源儲(chǔ)量。在需要繼續(xù)申請(qǐng)采礦權(quán)的時(shí)候,根據(jù)國(guó)土資源管理部門的要求在采礦許可證使用期限時(shí)的礦產(chǎn)資源保有儲(chǔ)量。如果所評(píng)估的對(duì)象具備相關(guān)的儲(chǔ)量報(bào)告等資料的時(shí)候,對(duì)其資源儲(chǔ)量的評(píng)估主要有以下兩種情況。
3.1.1對(duì)于一些礦產(chǎn)資源正在勘測(cè)以及一些正在擴(kuò)建、改建的采礦權(quán)的評(píng)估時(shí),其具體資源儲(chǔ)備沒(méi)有經(jīng)過(guò)開(kāi)采,所以對(duì)于此類資源儲(chǔ)量評(píng)估可以局域相關(guān)的資源儲(chǔ)量評(píng)審報(bào)告為基準(zhǔn)。
3.1.2對(duì)于一些正在進(jìn)行采礦生產(chǎn)的礦山保有儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候,要綜合分析其儲(chǔ)量評(píng)審之后的資源儲(chǔ)量具體數(shù)值在減去所開(kāi)采的資源儲(chǔ)量以及在勘察期間所消耗的資源儲(chǔ)量。
通過(guò)公示表達(dá)如下為Rj=Rh-Rh-j+Rz-Rd,具體代表值如下:
其中Rj代表的為評(píng)估時(shí)礦產(chǎn)資源的包有儲(chǔ)備量;Rh代表的為礦產(chǎn)資源核實(shí)的最終保有儲(chǔ)備量Rh-j代表的為礦產(chǎn)資源核實(shí)之后所開(kāi)采的礦產(chǎn)資源量;Rz代表的為勘測(cè)過(guò)程中所新發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量;Rd代表的為從礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量核實(shí)一直到評(píng)估時(shí)所減少的礦產(chǎn)資源量。
3.2評(píng)估的利用資源能夠開(kāi)采的儲(chǔ)備量
在將各類資源損失從評(píng)估利用資源儲(chǔ)量除去之后為評(píng)估的利用資源能夠開(kāi)采的儲(chǔ)備量。在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采期間,各種各樣的原因都會(huì)導(dǎo)致礦石損失不能夠利用,例如在礦床進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中一部門礦石不能夠被開(kāi)采出來(lái)或者一些已經(jīng)開(kāi)采出來(lái)的礦石不能夠被運(yùn)送到地表。礦石的損失情況主要包括設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的損失以及開(kāi)采過(guò)程不合理導(dǎo)致?lián)p失等多種原因。其中由于設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致開(kāi)采損失主要有地質(zhì)條件的限制以及一些因?yàn)槁短斓V床的礦邊等都會(huì)出現(xiàn)損失,而采礦損失則主要是由于開(kāi)采過(guò)程中被遺留在采礦場(chǎng)中,還有一些礦石開(kāi)采過(guò)程中很難進(jìn)行,這就導(dǎo)致礦產(chǎn)資源在開(kāi)采的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)損失。具體公式表示如下:
Re=Ru-Sd-Sm=(Ru-Sd)×h
其中Re代表的為評(píng)估利用的能夠進(jìn)行開(kāi)采的煤礦資源儲(chǔ)量;Ru代表的為所評(píng)估的煤礦資源儲(chǔ)量;Sd代表的為由于設(shè)計(jì)而造成的煤礦資源損失量;Sm代表的為在進(jìn)行煤礦資源開(kāi)采的過(guò)程中所造成的礦石損失量;h則代表的是采礦的總回收率。
3.3評(píng)估利用資源儲(chǔ)量
在對(duì)礦產(chǎn)資源的可開(kāi)采儲(chǔ)備量進(jìn)行數(shù)據(jù)基礎(chǔ)運(yùn)算的過(guò)程中主要依據(jù)的就是評(píng)估利用資源儲(chǔ)量,也就是礦床中所保有的資源儲(chǔ)備量以及在對(duì)礦產(chǎn)資源的可信度系數(shù)進(jìn)行折算之后所得出的資源總量之和。
3.3.1根據(jù)相關(guān)部門的地質(zhì)勘察報(bào)告中所提供的基礎(chǔ)儲(chǔ)備量,能夠直接的為礦產(chǎn)資源的現(xiàn)金折算提供必要的依據(jù)。其中主要包括礦體資源中所儲(chǔ)備的礦產(chǎn)總量以及預(yù)期能夠進(jìn)行開(kāi)采的礦產(chǎn)資源總量和探明的邊際經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量等總共9種類型。
3.3.2對(duì)于一些預(yù)測(cè)可能存在的資源儲(chǔ)量,由于不能夠?qū)ζ鋵?shí)際的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行估算,所以對(duì)于此類大多不進(jìn)行評(píng)估計(jì)算。除此之外,對(duì)于一些準(zhǔn)備建設(shè)或者已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的礦產(chǎn)資源做采礦權(quán)評(píng)估的時(shí)候,對(duì)于礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的儲(chǔ)備量也不能夠計(jì)算在內(nèi),而對(duì)于一些處于次邊際經(jīng)濟(jì)的一些資源按照理論來(lái)說(shuō)也不應(yīng)該參與計(jì)算,但是對(duì)于一些已經(jīng)在使用的可信度高的邊際經(jīng)濟(jì)資源則可以進(jìn)行折算評(píng)估。
4結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于資源儲(chǔ)量的估算在礦產(chǎn)勘查的過(guò)程中占據(jù)著十分重要的地位,對(duì)于礦山的整體設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)能力規(guī)劃等方面都是重要的理論數(shù)據(jù),我國(guó)在資源儲(chǔ)量估算中過(guò)去所使用的傳統(tǒng)估算方法已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)狀礦業(yè)權(quán)評(píng)估的需求。以上是筆者對(duì)于資源儲(chǔ)量估算技術(shù)在礦業(yè)權(quán)評(píng)估中的應(yīng)用所進(jìn)行的探討,希望能夠?qū)ΦV業(yè)權(quán)評(píng)估工作有所提高。
參考文獻(xiàn)
[1]陳國(guó)旭,田宜平,劉剛.資源儲(chǔ)量估算、圖表編制一體化與可視化系統(tǒng)研究.《金屬礦山》.2009年4期
關(guān)鍵詞:河西冷涼灌區(qū);紫皮大蒜;覆膜栽培
大蒜是近年來(lái)在河西冷涼灌區(qū)發(fā)展起來(lái)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),特別是民樂(lè)、古浪、肅州的蒜薹一直以色澤上乘、耐貯性好、可食性高享譽(yù)本地及周邊市場(chǎng),并且遠(yuǎn)銷青海、新疆等地,帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益,平均667 m2產(chǎn)蒜薹450 kg、蒜頭1 000 kg,收入可達(dá)5 000元以上。主要栽培技術(shù)如下。
1 生育特性
大蒜為百合科蔥屬植物,其葉、蒜薹、蒜頭均可食用,大蒜除含有人體所需糖類、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素外,還含有大蒜素,具有殺菌和防腐功效,是人們?nèi)粘I畋夭豢缮俚奶烊槐=∈称?。?jīng)常食用少量大蒜,有益于人體健康。
大蒜是耐寒性作物,喜歡冷涼的環(huán)境條件,大蒜植株在低溫和長(zhǎng)日照條件下分化花芽,如民樂(lè)紫皮大蒜。通過(guò)分析河西優(yōu)質(zhì)大蒜主產(chǎn)地民樂(lè)縣紫皮大蒜生育期間的光、熱、水條件,得出適宜播種期為春季日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)0 ℃,需要0 ℃積溫1 760.0 ℃左右;蒜薹和鱗芽發(fā)育期適宜氣溫為10.2~15.4 ℃;現(xiàn)薹至抽薹期適宜氣溫為15.4~15.9 ℃;鱗莖膨大期適宜氣溫為14.0~16.0 ℃。河西地區(qū)具備生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大蒜的生態(tài)氣候條件。
2 栽培形式
主要以地膜覆蓋和各類間套種為主。
2.1 地膜覆蓋
大蒜于2月中下旬點(diǎn)播,用幅寬1.4 m地膜種8壟蒜,株距6~8 cm,地膜之間空20 cm操作道。一般667 m2栽植大瓣蒜2.5萬(wàn)株,株距10~12 cm、行距20~23 cm;中瓣蒜3萬(wàn)株,株距8~10 cm;小瓣蒜3.5萬(wàn)株。
2.2 玉米套種大蒜
大蒜于3月初點(diǎn)播,覆70 cm地膜,膜間距30 cm,膜上點(diǎn)種3行大蒜,行距16 cm,株距8 cm,每667 m2保苗3萬(wàn)株,蒜薹于6月上中旬采收,蒜頭于7月上旬收獲。玉米于4月中旬雙行點(diǎn)播于膜間,行距28 cm,每667 m2保苗5 900株。
3 栽培技術(shù)
3.1 土地選擇
選擇地勢(shì)平坦,保水性、水肥條件好,排灌方便,土層深厚肥沃的田塊種植。前茬以小麥、玉米、豆類最佳,忌連作。
3.2 整地施肥
由于大蒜生長(zhǎng)期長(zhǎng),需肥量大,一般667 m2施腐熟農(nóng)家肥8~10 m3,磷酸氫二銨50 kg,硝酸銨或硫酸鉀10~15 kg作底肥。每667 m2撒3%的辛硫磷顆粒劑3 kg,將肥料及農(nóng)藥均勻翻入土中,耙平整細(xì)。
3.3 品種選擇
選用從定西調(diào)入的紅皮大蒜和農(nóng)戶自留種為主栽品種。
3.4 選種
在前一年收獲時(shí)選擇生長(zhǎng)健壯、蒜頭硬實(shí)、圓整,個(gè)頭肥大,蒜瓣整齊,無(wú)病蟲(chóng)為害,無(wú)病斑、無(wú)傷痕,蒜瓣大小一致的蒜頭留種。播前將蒜瓣分大、中、小3級(jí),單瓣質(zhì)量大于5.0 g為大瓣,3.3~5.0 g為中瓣,2.5~3.3 g為小瓣,小于2.5 g為特小瓣。選色澤正、芽肥壯的大瓣和中瓣蒜作為蒜種,667 m2需蒜種150~200 kg。
3.5 定植方法
用小尖犁或鋤開(kāi)深10 cm溝,將蒜瓣芽朝上,注意蒜瓣背面應(yīng)朝一個(gè)方向按入溝內(nèi)濕土中,覆土4~5 cm,播后耱平覆膜,選擇1.45 m寬超薄膜覆蓋,每幅膜上栽種8行,膜間距20 cm,地膜應(yīng)拉緊壓實(shí)。
3.6 田間管理
3.6.1 放苗
當(dāng)80%的蒜苗出來(lái)后,進(jìn)行放苗,一般在4月上旬開(kāi)始放苗。
3.6.2 適時(shí)灌水
大蒜根系分布淺,不耐旱,也不耐澇,應(yīng)根據(jù)土壤墑情和植株生長(zhǎng)狀況,適時(shí)灌水。蒜薹生長(zhǎng)期間共需灌水5~6次,講究勤澆薄灌,一般每隔15~20 d應(yīng)澆1次水,4月中下旬澆頭水。
3.6.3 追肥
生長(zhǎng)期共追肥3~4次,平均每次每667 m2追施尿素30 kg。在退母期(4~6片葉)和膨大期(9~10片葉)追肥量適當(dāng)增加,每次每667 m2追施40 kg。生長(zhǎng)盛期還可配合噴施葉面肥。在出薹前后最好噴施植物激素“9·20”,以助抽薹。
4 病蟲(chóng)害防治
大蒜的主要病害有葉枯病、紫斑病等。防治應(yīng)以農(nóng)業(yè)防治為主,化學(xué)防治為輔?;瘜W(xué)防治關(guān)鍵在發(fā)病初期(5葉期以后),重點(diǎn)在發(fā)病高峰期?;瘜W(xué)防治藥劑選用10%世高粉劑1 500倍,或25%施??巳橛? 000倍,或25%菌威乳油1 000倍液,7~10 d防治1次,連續(xù)防治3~4次,防效達(dá)90%以上。
主要蟲(chóng)害有斑潛蠅、蔥薊馬、蚜蟲(chóng)等??稍诖笏?~4葉期667 m2噴施1.8%害極滅乳油10~15 mL,或1.8%愛(ài)福丁乳油或菊酯類農(nóng)藥防治,可有效控制害蟲(chóng)對(duì)大蒜的為害。
5 適時(shí)采收
5.1 蒜薹的采收
6月中下旬,在蒜薹抽出“薹尖”彎曲近一圈時(shí),為最佳采收期,選陰天或晴天太陽(yáng)西斜后,用縫衣針或縫麻袋口的大針自下而上垂直抽取蒜薹,采摘后及時(shí)追肥1次,一般667 m2施100~150 g磷酸二氫鉀進(jìn)行葉面追肥。
5.2 蒜頭的采收
大蒜一般要求“九黃十收”,過(guò)于早收,蒜頭嫩,水分重,晾曬后蒜皮起皺;過(guò)于遲收,蒜皮變色容易開(kāi)裂,商品性差,產(chǎn)品質(zhì)量降低。獨(dú)蒜與分蒜應(yīng)分批采收。掌握在蒜薹采收后20 d左右,葉片發(fā)黃時(shí)即可采收,采收時(shí)去泥、削根須、剪把,避免機(jī)械損傷。
[關(guān)鍵詞]稽留流產(chǎn);清官術(shù);小劑量;戊酸雌二醇;宮腔粘連
[中圖分類號(hào)]R733.4
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]2095-0616(2017)03-94-03
稽留流產(chǎn)主要為因胚胎死亡長(zhǎng)時(shí)間稽留于宮腔內(nèi),未自行排出而引起的疾病,其屬婦產(chǎn)科一類疾病?,F(xiàn)階段,一般采用清官術(shù)治療稽留流產(chǎn),然而宮腔之中滯留胎盤組織能夠機(jī)化引起明顯子宮粘連現(xiàn)象,增加清宮難度,術(shù)后極易出現(xiàn)宮腔粘連、出血遷延或者腹痛等癥狀。相關(guān)研究表明,清宮術(shù)主要因子宮內(nèi)膜損傷引起宮腔粘連。傳統(tǒng)稽留流產(chǎn)清宮術(shù)后一般采用黃體酮進(jìn)行輔助治療,可是不能獲得理想療效。本文以接受清宮術(shù)60例稽留流產(chǎn)患者為研究對(duì)象,研究稽留流產(chǎn)清宮術(shù)后使用小劑量戊酸雌二醇促進(jìn)患者子宮內(nèi)膜恢復(fù)及降低宮腔粘連的效果,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.資料與方法
1.1一般資料
入選標(biāo)準(zhǔn):(1)孕周
選取2015年1月~2016年10月我院收治的接受清宮術(shù)60例稽留流病例作為研究對(duì)象,按照術(shù)后用藥不同分為兩組。研究組患者年齡22~38歲,平均(29.6±4.4)歲,孕周4~8周,平均(6.26±1.35)周;孕產(chǎn)次1-2次,平均(1.47±0.32)次;對(duì)照組患者年齡21~37歲,平均(29.2±4.2)歲,孕周為6-7周,平均(6 03±1.22)周;孕產(chǎn)次1~3次,平均(1.39±0.27)次。兩組年齡、孕周及孕產(chǎn)次等資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
1.2方法
研究組術(shù)后第一天使用戊酸雌二醇(DELPHARM Lille S.A.S.,J20130009)2mg,患者每天口服一次,持續(xù)3周后使用安宮黃體酮(浙江仙琚制藥股份有限公司,H33020715),患者每次服用8mg,并且每天一次。對(duì)照組在術(shù)后第五天使用安宮黃體酮,每天口服8mg,且每天服用一次。所有患者連續(xù)用藥12周后終止治療。
1.3觀察指標(biāo)
觀察兩組術(shù)后出血時(shí)間與總出血量、首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值及宮腔粘連情況。其中宮腔粘連情況評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下。輕度:患者宮腔粘連面積占整個(gè)宮腔不到1/4,并且宮腔上端以及輸卵管開(kāi)口位置粘連菲??;中度:患者宮腔粘連面積占整個(gè)宮腔1/4-3/4,并且宮腔上端以及輸卵管開(kāi)口位置部分閉鎖,無(wú)宮壁粘連現(xiàn)象;重度:患者宮腔粘連面積占整個(gè)宮腔超過(guò)3/4.并且宮腔上端以及輸卵管開(kāi)口位置完全閉鎖,出現(xiàn)宮壁粘連現(xiàn)象。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
選用SPSS19.0件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,計(jì)量資料以(x±s)壤示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以百分比表示,采用x2檢驗(yàn),P
2.結(jié)果
2.1兩組患者術(shù)后出血時(shí)間與總出血量比較
研究組術(shù)后出血時(shí)間及總出血量分別為(5 08±1.02)d、(78.63±16.04)mL,明顯小于對(duì)照組(642±1.28)d、(96.42±19.17)mL(P
2.2兩組患者首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值比較
研究組首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值為(9 12±1.84)mm,明顯大于對(duì)照組(8.26±1.93)mm(P
3.討論
宮腔之中胎盤組織機(jī)化,同時(shí)和子宮壁粘連緊密為引起稽留流產(chǎn)清宮術(shù)實(shí)際操作難度增加主要原因,情況嚴(yán)重者可產(chǎn)生子宮穿孔,對(duì)患者生命安全造成威脅。相關(guān)研究表明,宮腔粘連所有患者中,由子宮內(nèi)膜刮宮傷導(dǎo)致的比例占90%以上。刮宮手術(shù)能夠?qū)ψ訉m內(nèi)膜功能產(chǎn)生不同程度傷害,降低子宮內(nèi)膜各種激素分泌調(diào)節(jié)所具敏感性與一致性,為宮腔粘連出現(xiàn)主要機(jī)制。
安宮黃體酮屬于合成孕激素,能對(duì)促性腺激素分泌產(chǎn)生抑制作用,降低雌激素水平,促進(jìn)內(nèi)膜組織蛻膜化并且逐漸萎縮,使得子宮內(nèi)膜處于撤退性出血狀態(tài)。戊酸雌二醇是一種天然雌激素,可以預(yù)防宮腔粘連,作用機(jī)制是增加子宮內(nèi)膜增生速度,加快子宮內(nèi)膜修復(fù),并且抑制宮頸黏液分泌,減少細(xì)菌上行侵入或者盆腔感染風(fēng)險(xiǎn),防止出血宮腔粘連現(xiàn)象。戊酸雌二醇經(jīng)過(guò)代謝可產(chǎn)生戊酸以及雌二醇,雌二醇屬于活性雌激素,能夠與雌激素受體之間高效結(jié)合,刺激子宮內(nèi)膜細(xì)胞快速分裂,增加子宮對(duì)縮宮素或者前列腺素所具有的敏感性,促進(jìn)蛻膜剝脫并且排出體外。
關(guān)鍵詞:量子力學(xué) 量子計(jì)算機(jī)
中圖分類號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-3973 (2010) 02-106-01
1量子力學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的影響
自1646年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),其芯片發(fā)展速度日益加快。按照芯片的摩爾定律 ,其集成度在不久的將來(lái)有望達(dá)到原子分子量級(jí)。在享受計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展帶來(lái)的種種便利的同時(shí),我們也不得不面臨一個(gè)瓶頸問(wèn)題,即根據(jù)量子力學(xué)理論,在芯片發(fā)展到微觀集成的時(shí)候,量子效應(yīng)會(huì)影響甚至完全破壞芯片功能。因此,量子力學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展具有決定性作用。
1.1量子力學(xué)簡(jiǎn)介
量子力學(xué)是近代自然科學(xué)的最重要的成就之一. 在量子力學(xué)的世界里,一個(gè)量子微觀體系的狀態(tài)是由一個(gè)波函數(shù)來(lái)描述的,而非由粒子的位置和動(dòng)量描述,這就是它與經(jīng)典力學(xué)最根本的區(qū)別。
1.2量子力學(xué)與量子計(jì)算機(jī)
量子力學(xué)的海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理決定了粒子的位置和動(dòng)量是不能同時(shí)確定的()。當(dāng)計(jì)算機(jī)芯片的密度很大時(shí)(即很小)將導(dǎo)致很大,電子不再被束縛,產(chǎn)生量子干涉效應(yīng),而這種干涉效應(yīng)會(huì)完全破壞芯片的功能。為了克服量子力學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的限制,計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向必然和量子力學(xué)相結(jié)合,這樣不僅可以越過(guò)量子力學(xué)的障礙,而且可以開(kāi)辟新的方向。
量子計(jì)算機(jī)就是以量子力學(xué)原理直接進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算機(jī).保羅•貝尼奧夫在1981年第一次提出了制造量子計(jì)算機(jī)的理論。量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)和讀寫(xiě)頭都以量子態(tài)存在的,這意味著存儲(chǔ)符號(hào)可以是0、1以及它們的疊加。
2量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
近年來(lái)的種種試驗(yàn)表明,量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算和分析能力都超越了經(jīng)典計(jì)算機(jī)。它具有如此優(yōu)越的性質(zhì)正在于它的存儲(chǔ)讀取方式量子化。對(duì)量子計(jì)算機(jī)的原理分析可知,以下兩個(gè)個(gè)特性是令量子計(jì)算機(jī)優(yōu)越性的根源所在。
2.1存儲(chǔ)量大、速度高
經(jīng)典計(jì)算機(jī)由0或1的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位存儲(chǔ)數(shù)據(jù),而量子計(jì)算機(jī)可以用自旋或者二能級(jí)態(tài)構(gòu)造量子計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)位,即量子位。不同于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的在0與1之間必取其一,量子位可以是0 或者1,也可以是0和l的迭加態(tài)。
因此,量子計(jì)算機(jī)的n個(gè)量子位可以同時(shí)存儲(chǔ)2n個(gè)數(shù)據(jù),遠(yuǎn)高于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的單個(gè)存儲(chǔ)能力; 另一方面量子計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)讀取和計(jì)算,遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的單次計(jì)算能力。量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)讀取特性使其具有存儲(chǔ)量大、讀取計(jì)算速度高的優(yōu)點(diǎn)。
2.2可以實(shí)現(xiàn)量子平行態(tài)
由量子力學(xué)原理可知,如果體系的波函數(shù)不能是構(gòu)成該體系的粒子的波函數(shù)的乘積,則該體系的狀態(tài)就處在一個(gè)糾纏態(tài),即體系的粒子的狀態(tài)是相互糾纏在一起的。而量子糾纏態(tài)之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)不受任何局域性假設(shè)限制,這使兩個(gè)處在糾纏態(tài)的粒子而言,不管它們離開(kāi)有多么遙遠(yuǎn),對(duì)其中一個(gè)粒子進(jìn)行作用,必然會(huì)同時(shí)影響到另外一個(gè)粒子.正是由于量子糾纏態(tài)之間的神奇的關(guān)聯(lián)效應(yīng), 使得量子計(jì)算機(jī)可以利用糾纏機(jī)制,實(shí)現(xiàn)量子平行算法,從而可以大大減少操作次數(shù)。
3量子計(jì)算機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)
3.1量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)障礙
到目前為止,世界上還沒(méi)有真正意義上的量子計(jì)算機(jī),它的實(shí)現(xiàn)還有許多技術(shù)上的問(wèn)題。
量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在量子迭加態(tài)的關(guān)聯(lián)效應(yīng). 然而,環(huán)境對(duì)迭加態(tài)的影響以及迭加態(tài)之間的相互作用會(huì)使這種關(guān)聯(lián)效應(yīng)減弱甚至喪失,即量子力學(xué)去相干效應(yīng).因此應(yīng)盡量減少環(huán)境對(duì)量子態(tài)的作用。同時(shí),萬(wàn)一由于相干效應(yīng)引入了錯(cuò)誤信息,必需能及時(shí)改正,這需要進(jìn)一步的研究和實(shí)驗(yàn)。
另一方面,量子態(tài)不能復(fù)制,使得不能把經(jīng)典計(jì)算機(jī)中很完善的糾錯(cuò)方法直接移植到量子計(jì)算機(jī)中來(lái).由于量子計(jì)算機(jī)在計(jì)算過(guò)程中不能對(duì)量子態(tài)測(cè)量, 因?yàn)檫@種測(cè)量會(huì)改變量子態(tài), 而且這種改變是不可恢復(fù)的,因此在糾錯(cuò)方面存在很多問(wèn)題。
3.2量子計(jì)算機(jī)的現(xiàn)狀
由于上述兩種原因,現(xiàn)在還無(wú)法確定未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)究竟是什么樣的, 目前科學(xué)家門提出了幾種方案.
第一種方案是核磁共振計(jì)算機(jī). 其原理是用自旋向上或向下表示量子位的0 和1 兩種狀態(tài),重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)自旋狀態(tài)的控制非操作,優(yōu)點(diǎn)在于盡可能保證了量子態(tài)和環(huán)境的較好隔離。
第二種方案是離子阱計(jì)算機(jī). 其原理是將一系列自旋為1/2 的冷離子被禁錮在線性量子勢(shì)阱里, 組成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的絕熱系統(tǒng),重點(diǎn)在于由激光來(lái)實(shí)現(xiàn)自旋翻轉(zhuǎn)的控制非操作其優(yōu)點(diǎn)在于極度減弱了去相干效應(yīng), 而且很容易在任意離子之間實(shí)現(xiàn)n 位量子門。
第三種方案是硅基半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī). 其原理是在高純度硅中摻雜自旋為1/2的離子實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)信息的量子位,重點(diǎn)在于用絕緣物質(zhì)實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的隔絕,其優(yōu)點(diǎn)在于可以利用現(xiàn)代高效的半導(dǎo)體技術(shù)。
此外還有線性光學(xué)方案, 腔量子動(dòng)力學(xué)方案等.
3.3量子計(jì)算機(jī)的未來(lái)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,量子計(jì)算機(jī)也會(huì)逐漸走向現(xiàn)實(shí)研制和現(xiàn)實(shí)運(yùn)用。量子計(jì)算機(jī)不但于未來(lái)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān),更重要的是它與國(guó)家的保密、電子銀行、軍事和通訊等重要領(lǐng)域密切相關(guān)。實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)是21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的最重要的目標(biāo)之一。
參考文獻(xiàn):
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10月9日,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)答案揭曉,來(lái)自巴黎高等師范學(xué)院塞爾日?阿羅什(Serge Haroche)教授以及美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的大衛(wèi)?維因蘭德(David Wineland)教授共同分享了這一殊榮,他們兩人的獲獎(jiǎng)理由是分別發(fā)明了測(cè)量和控制孤立量子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法。
在諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)的新聞稿中,兩位獲獎(jiǎng)?wù)叩某删捅环Q為“為實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)奠定了基礎(chǔ)。”一時(shí)間,量子計(jì)算機(jī)也成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
薛定諤的貓和諾貝爾獎(jiǎng)
對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),量子力學(xué)是個(gè)深不可測(cè)的概念。不過(guò),隨著最近幾年科幻題材電影電視劇的風(fēng)靡,“平行宇宙”、“平行世界”之類的詞匯開(kāi)始被頻頻提及,而它正是出自量子力學(xué)的相關(guān)概念。
想要了解什么是量子計(jì)算機(jī),那么首先需要了解“薛定諤的貓”這個(gè)量子力學(xué)中的經(jīng)典假設(shè)。
1935年,奧地利著名物理學(xué)家,同時(shí)也是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一的薛定諤設(shè)想出這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):一只貓被關(guān)進(jìn)一個(gè)不透明的箱子里,箱子內(nèi)事先放置好一個(gè)毒氣罐,毒氣罐的開(kāi)關(guān)由一個(gè)放射性原子核來(lái)控制。當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí),它會(huì)釋放出一個(gè)粒子觸發(fā)毒氣罐的開(kāi)關(guān),這樣毒氣釋放,貓就會(huì)被毒死。
根據(jù)量子力學(xué)的理論,在實(shí)驗(yàn)者沒(méi)有開(kāi)箱進(jìn)行觀測(cè)時(shí),原子核處于衰變和未衰變的疊加狀態(tài),換言之,箱子里的貓既是活的也是死的,對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),很難理解“既生又死”這樣的狀態(tài),但這正是量子力學(xué)研究的領(lǐng)域。量子力學(xué)針對(duì)的是在微觀環(huán)境下的物理現(xiàn)象,在這一環(huán)境中,大家中學(xué)時(shí)候?qū)W習(xí)的經(jīng)典物理學(xué)中的規(guī)律會(huì)突然失效,微觀世界是由另一套自然法則在操控,這也是為什么薛定諤的理想實(shí)驗(yàn)中貓既能是活的也能是死的。
不過(guò),一旦打開(kāi)箱子,微觀實(shí)現(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)“崩塌”,原子核的狀態(tài)就會(huì)確定下來(lái),此時(shí)貓是生是死也隨之揭曉答案。
長(zhǎng)期以來(lái),由于不能實(shí)際觀測(cè),量子力學(xué)僅僅停留在理論之上,而缺乏實(shí)踐的驗(yàn)證。然而,今年兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主的成就正是在這方面取得了突破。他們各自通過(guò)精妙的實(shí)驗(yàn),使“測(cè)量和操控量子系統(tǒng)成為可能”,讓不打開(kāi)箱子就能觀察貓的生死變成了可能。當(dāng)然,更重要的是,它也使量子計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)變得不再遙不可及。
不再是空想的量子計(jì)算機(jī)
所謂量子計(jì)算機(jī)是基于量子力學(xué)基本原理實(shí)現(xiàn)信息處理的一項(xiàng)革命性計(jì)算技術(shù)。1982年,美國(guó)物理學(xué)家費(fèi)曼在一次演講中提出利用量子體系實(shí)現(xiàn)通用計(jì)算的想法,當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn),分析模擬量子物理世界所需要的計(jì)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了經(jīng)典計(jì)算機(jī)所能達(dá)到的能力,而用實(shí)驗(yàn)室中一個(gè)可控的量子系統(tǒng)來(lái)模擬和計(jì)算另外一個(gè)人們感興趣的量子系統(tǒng)會(huì)非常高效,量子計(jì)算機(jī)的概念也應(yīng)運(yùn)而生。
量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)不同之處在于,對(duì)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),其基本的數(shù)據(jù)單位就是一個(gè)比特,相對(duì)應(yīng)的一個(gè)比特不是0就是1,而對(duì)于量子計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),一個(gè)比特可以同時(shí)表示0和1,這就意味著兩個(gè)比特就能表示00、01、10、11四種狀態(tài)。這樣,只要有300個(gè)量子比特,其承載的數(shù)據(jù)就能是2的300次方,這將超過(guò)整個(gè)宇宙的原子數(shù)量總和。簡(jiǎn)而言之,量子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力將是目前經(jīng)典計(jì)算機(jī)所無(wú)法比擬的。
前面的表述未免抽象,舉一個(gè)形象的例子:目前最好的多核處理器能夠解密150位的密碼,如果想要解密一個(gè)1000位的密碼,那么需要調(diào)用目前全球的計(jì)算資源才有可能實(shí)現(xiàn)。但是從理論上講,一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就能解決這一問(wèn)題。在量子計(jì)算機(jī)面前,目前世界上最復(fù)雜的密碼也會(huì)變得不堪一擊,這意味著互聯(lián)網(wǎng)上將不再有秘密可言,人類需要重新設(shè)立一套與現(xiàn)在完全不同的信息加密系統(tǒng)。
量子計(jì)算機(jī)的用處當(dāng)然不只是破譯密碼,在大數(shù)據(jù)分析的時(shí)代,對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的要求正變得愈來(lái)愈高,從語(yǔ)義識(shí)別到人工智能,都需要倚仗計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力才能完成,這也讓業(yè)界對(duì)于量子計(jì)算機(jī)的誕生充滿了期待。
不過(guò),雖然理論上300個(gè)量子比特就能賦予計(jì)算機(jī)難以想象的運(yùn)算能力,但現(xiàn)實(shí)與想象畢竟還存在不小的差距。根據(jù)清華大學(xué)交叉信息研究院助理研究員尹章琦的介紹,估算大概需要至少一萬(wàn)個(gè)量子比特才能超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,“因?yàn)槲覀冃枰獙?duì)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行糾錯(cuò),所以需要很多個(gè)物理比特才能獲得一個(gè)可容錯(cuò)的邏輯比特。估計(jì)需要大概一千個(gè)邏輯比特運(yùn)行Shor算法來(lái)超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,那么物理比特至少要高一個(gè)量級(jí),甚至可能要高兩個(gè)量級(jí)”。尹章琦所從事的正是關(guān)于量子信息與量子光學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)研究。
商業(yè)化的未來(lái)
在學(xué)界還在探討量子計(jì)算機(jī)可行性的時(shí)候,產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)迫不及待開(kāi)始了實(shí)踐。早在2001年,IBM就曾經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)利用7個(gè)量子比特完成量子計(jì)算中的素因子分解法。
2007年,加拿大的D-Wave公司就了號(hào)稱全球第一臺(tái)商用量子計(jì)算機(jī)――采用16位量子比特處理器的Orion(獵戶座)。不過(guò),Orion后迅速被業(yè)界潑了一盆冷水,業(yè)內(nèi)人士稱,Orion并不是真正意義上的量子計(jì)算機(jī),只是具備了一些量子計(jì)算的特性。
去年,D-Wave卷土出來(lái),了全新的產(chǎn)品――D-Wave One,這一次它的處理器達(dá)到了128量子比特,比前代產(chǎn)品大大提升,一臺(tái)售價(jià)高達(dá)1000萬(wàn)美元。但是,由于D-Wave對(duì)核心技術(shù)三緘其口,學(xué)術(shù)界無(wú)法得知關(guān)于其產(chǎn)品的更多信息,質(zhì)疑之聲再起,因?yàn)槟壳澳軌驅(qū)崿F(xiàn)10量子比特已經(jīng)是相當(dāng)了不起的成就。
不過(guò),即便質(zhì)疑不斷,D-Wave還是成功拿到了第一張訂單,外國(guó)媒體報(bào)道,美國(guó)知名的軍備制造商洛克希德?馬丁已經(jīng)購(gòu)買了D-Wave的產(chǎn)品并且將其用在一些復(fù)雜的項(xiàng)目上,比如F-35戰(zhàn)斗機(jī)軟件錯(cuò)誤的自動(dòng)檢測(cè)。
不僅如此,D-Wave還在今年10月得到了來(lái)自貝索斯以及美國(guó)中情局下屬投資機(jī)構(gòu)In-Q-Tel總計(jì)3000萬(wàn)美元的投資。貝索斯的投資邏輯顯而易見(jiàn),隨著現(xiàn)實(shí)世界的不斷互聯(lián)網(wǎng)化,他的野心自然是通過(guò)深度挖掘和分析亞馬遜積累的海量數(shù)據(jù)創(chuàng)造出更大的商業(yè)價(jià)值,而量子計(jì)算機(jī)正是實(shí)現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)。
在D-Wave大出風(fēng)頭的同時(shí),老牌巨頭IBM也不甘落后,今年2月,IBM宣布在量子計(jì)算領(lǐng)域再次取得重大進(jìn)展。新的技術(shù)使得科學(xué)家可以在初步計(jì)算中減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率,同時(shí)在量子比特中保持量子機(jī)械屬性的完整性。
人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升?傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒(méi)有極限?對(duì)此問(wèn)題,學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高,最終地球上所有的能最將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果一造成熵的降低,這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的,因此,傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。而以mM研究中心朗道為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到2l世紀(jì)30年代,芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度.此時(shí),導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律一牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行,而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作:同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸后,晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。哲學(xué)家和科學(xué)家對(duì)此問(wèn)題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說(shuō),電子計(jì)算機(jī)計(jì)算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在2l世紀(jì)前30年內(nèi)終止。著名科學(xué)家,哈佛大學(xué)終身教授威爾遜指出:“科學(xué)代表著一個(gè)時(shí)代最為大膽的猜想。它純粹是人為的。但我們相信,通過(guò)追尋“夢(mèng)想一發(fā)現(xiàn)一解釋一夢(mèng)想”的不斷循環(huán),我們可以開(kāi)拓一個(gè)個(gè)新領(lǐng)域,世界最終會(huì)變得越來(lái)越清晰,我們最終會(huì)了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的?!?/p>
二、各種新型計(jì)算機(jī)
硅芯片技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí),也意味看硅技術(shù)越來(lái)越接近其物理極限。為此,世界各國(guó)的研究人員正在加緊研究開(kāi)發(fā)新型計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)都將產(chǎn)生一次量與質(zhì)的飛躍。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等,將會(huì)在二十一世紀(jì)走進(jìn)我們的生活,遍布各個(gè)領(lǐng)域。
(1)量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究。量子計(jì)算機(jī)(quorum computer)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息,運(yùn)行的是量子算法時(shí),它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是通過(guò)量子分裂式、量子修補(bǔ)式來(lái)進(jìn)行一系列的大規(guī)模高精確度的運(yùn)算的。其浮點(diǎn)運(yùn)算性能是普通家用電腦的CPU所無(wú)法比擬的。量子計(jì)算機(jī)大規(guī)模運(yùn)算的方式其實(shí)就類似于普通電腦的批處理程序,其運(yùn)算方式簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)大量的量子分裂,再進(jìn)行高速的量子修補(bǔ),但是其精確度和速度是普通電腦望塵莫及的。
(2)光子計(jì)算機(jī)。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)是由電子來(lái)傳遞和處理信息。電場(chǎng)在導(dǎo)線中傳播的速度雖然比我們看到的任何運(yùn)載工具運(yùn)動(dòng)的速度都快。但是,從發(fā)展高速率計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō),采用電子做輸運(yùn)信息載體還不能滿足快的要求,提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度也明顯表現(xiàn)出能力有限了。而光子計(jì)算機(jī)以光子作為傳遞信息的載體,光互連代替導(dǎo)線瓦連,以光硬件代替電子硬件,以光運(yùn)算代替電運(yùn)算,利用激光來(lái)傳送信號(hào),并由光導(dǎo)纖維與各種光學(xué)元件等構(gòu)成集成光路,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。在光子計(jì)算機(jī)中,不同波長(zhǎng)、頻率、偏振態(tài)及相位的光代表不同的數(shù)據(jù),這遠(yuǎn)勝于電子計(jì)算機(jī)中通過(guò)電子狀態(tài)變化進(jìn)行的二進(jìn)制運(yùn)算,可以對(duì)復(fù)雜度高,計(jì)算量大的任務(wù)實(shí)現(xiàn)快速的并行處理。光子計(jì)算機(jī)將使運(yùn)算速度在目前基礎(chǔ)上呈指數(shù)上升。
(3)分子計(jì)算機(jī)。分子計(jì)算計(jì)劃就是嘗試?yán)梅肿佑?jì)算的能力進(jìn)行信息的處理。分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行靠的是分子晶體可以吸收以電荷形式存在的信息,并以更有效的方式進(jìn)行組織排列。憑借著分子納米級(jí)的尺寸,分子計(jì)算機(jī)的體積將劇減。
三、探究研究策略的依據(jù)
筆者認(rèn)為開(kāi)展計(jì)算機(jī)發(fā)展史研究的一種思路是:本著實(shí)用主義的態(tài)度,分階段提取計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題。圍繞這些問(wèn)題展開(kāi)研究,尤其要著力于問(wèn)題解決過(guò)程中碰到的困難,以及問(wèn)題解決后發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題。
(1)“實(shí)用主義”無(wú)褒貶之分。彌補(bǔ)對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史認(rèn)知,不宜再去重做實(shí)驗(yàn),推倒人類已有的技術(shù)規(guī)范重來(lái):只能進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究,在研究和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找出規(guī)律。同時(shí),“實(shí)用’,也是發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)有之義。
(2)緊緊圍繞“問(wèn)題”。在科學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中,問(wèn)題要比問(wèn)題的解決更重要,“一個(gè)好的問(wèn)題堪比一所好的大學(xué)”計(jì)算機(jī)的發(fā)展也是在不斷地提出問(wèn)題、解決問(wèn)題中發(fā)展進(jìn)步,每一次問(wèn)題的提煉和解決都促進(jìn)了計(jì)算機(jī)水平得到一次升華和提高。
(3)事物的發(fā)展是動(dòng)態(tài)的,已有問(wèn)題的解決必然帶來(lái)新的問(wèn)題新的問(wèn)題是對(duì)已有問(wèn)題解決方法的挑戰(zhàn)與審視,抑或是新科學(xué)新技術(shù)尋找用武之地發(fā)揮作用的要求,嘗試主動(dòng)提出可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題并設(shè)法解決是現(xiàn)代思維方式的一個(gè)顯著特征,愛(ài)岡斯坦曾說(shuō):提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要,正是這個(gè)意思。提新的問(wèn)題、新的可能性,從新的角度去看舊的問(wèn)題,這一切需要有創(chuàng)造性的想象力。往往是獲得認(rèn)識(shí)突破的契機(jī),這種習(xí)慣或者素養(yǎng)是極其寶貴的。
四、結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一。在這個(gè)世紀(jì)之交,知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代呼嘯而來(lái),作為知識(shí)和信息的處理、傳輸和存儲(chǔ)之載體的計(jì)算機(jī)。在即將來(lái)臨的2I世紀(jì),將會(huì)不斷地開(kāi)發(fā)出新的品種。而這些新穎的計(jì)算機(jī)的發(fā)展將趨向超高速、超小型并行處理和智能化。為達(dá)到預(yù)想的目的各種新型材料將被運(yùn)用到新型計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)當(dāng)中,如量子、光子分子等。未來(lái)量子、光子和分子計(jì)算機(jī)將具有感知、思考、判斷、學(xué)習(xí)以及一定的自然語(yǔ)言能力,使計(jì)算機(jī)進(jìn)人人工智能時(shí)代。這種新型計(jì)算機(jī)將推動(dòng)新一輪計(jì)算技術(shù)革命,對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]劉科偉等.量子計(jì)算與量子計(jì)算機(jī).計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2002(38)
[2]王延?。?wù)劰庾佑?jì)算機(jī).現(xiàn)代物理知識(shí),2004,(16).
1.1量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)可簡(jiǎn)單理解為遵循量子力學(xué)能夠進(jìn)行高速運(yùn)算、存儲(chǔ)和處理信息的計(jì)算機(jī),它是在社會(huì)對(duì)高速度、保密好、容量大的通訊及計(jì)算提出較高要求的情況下產(chǎn)生的。物理主體主要包括:液態(tài)核磁共振量子計(jì)算機(jī)、(固態(tài))硅晶體核磁共振量子計(jì)算機(jī)、離子陷阱、量子光學(xué)、腔室量子電動(dòng)力學(xué)、超導(dǎo)體方案等。量子計(jì)算機(jī)的功能在于進(jìn)行大數(shù)的因式分解,和Grover搜索破譯密碼,但是同時(shí)也提供了另一種保密通訊的方式,此外還可以用來(lái)做量子系統(tǒng)的模擬。但是在昨晚高難度運(yùn)算后,能耗高、壽命短,散熱量大等缺點(diǎn)則暴露出來(lái),真正有價(jià)值的量子計(jì)算機(jī)還有待繼續(xù)研究。
1.2光子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯等內(nèi)容利用的是光信號(hào),以光運(yùn)算代替電運(yùn)算,主要由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件設(shè)備組成。它具有運(yùn)算、處理能力極強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí),兼具容錯(cuò)性,能夠進(jìn)行模糊處理,但并不影響運(yùn)算結(jié)果,智能化更高端。它主要具有以下好處:光子不帶電荷,不產(chǎn)生磁場(chǎng),也不受磁場(chǎng)作用影響;光子也不具有靜止質(zhì)量,可以在真空和介質(zhì)兩種狀態(tài)下傳播;信息存儲(chǔ)容量大,通道寬,通信能力強(qiáng);能量耗用低,散熱量小,節(jié)能環(huán)保性較強(qiáng),也避免了計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部過(guò)熱的情況。目前雖然光子計(jì)算機(jī)在功能和運(yùn)算速度方面和電子計(jì)算機(jī)有一定差距,但光子計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步研制、完善,在對(duì)圖像處理、目標(biāo)識(shí)別和人工智能等方面發(fā)揮重大作用。
1.3生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)也叫做放生計(jì)算機(jī),是以仿生學(xué)研究為基礎(chǔ)而形成的新型計(jì)算機(jī)技術(shù),它以生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋白分子制成生物芯片作為基礎(chǔ)元件。它具有并行處理的功能,運(yùn)行速度比普通的電子計(jì)算機(jī)要快10萬(wàn)倍,存儲(chǔ)空間占用更是少之又少。它具有的優(yōu)點(diǎn)很多,首先,體積小、功效高,比集成電路小很多,可以隱藏在地板、墻壁等地方;其次,具有自我修復(fù)功能,它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時(shí),不需要人工修理,能自我修復(fù),永久性、可靠新高;再者,能耗很低,能量消耗僅占普通電子計(jì)算機(jī)的10億分之1,散熱量很?。坏谒?,不受電路間信號(hào)干擾。目前,這種計(jì)算機(jī)還在研制階段,存在技術(shù)不成熟、信息提取難等問(wèn)題,還需要繼續(xù)優(yōu)化。
1.4納米計(jì)算機(jī)納米計(jì)算機(jī)研制是計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中的一場(chǎng)革命,它以納米技術(shù)為基礎(chǔ)研制出計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片,其體積相當(dāng)于發(fā)絲直徑的千分之一,生產(chǎn)成本非常低,不需要建造超潔凈生產(chǎn)車間,也不需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人數(shù)眾多的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì),同時(shí),納米計(jì)算機(jī)也需要耗費(fèi)能源可以忽略不計(jì),但是對(duì)其強(qiáng)大其性能的發(fā)揮絲毫不產(chǎn)生影響。納米計(jì)算機(jī)可以應(yīng)用到微型機(jī)器人,以至于日用電子設(shè)備,甚至玩具中,都能獲得強(qiáng)大的微處理功能,其應(yīng)用范圍也涉及到現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、建筑學(xué)、材料學(xué)等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。這項(xiàng)新的課題技術(shù)也在不斷的完善和發(fā)展,將為計(jì)算機(jī)發(fā)展帶來(lái)新的內(nèi)容。
2云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展
2.1云技術(shù)云計(jì)算是分布式計(jì)算的一種形式,它通過(guò)將計(jì)算拆散計(jì)算再進(jìn)行組合回傳的方式進(jìn)行,可以達(dá)到和超級(jí)計(jì)算機(jī)同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這是云技術(shù)的根本。云技術(shù)不僅僅作為資料搜集手段,它是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)管理平臺(tái)技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)為一體的綜合資源池,靈活便捷。云技術(shù)作為一種商業(yè)模式的體現(xiàn)方式,其應(yīng)用非常廣泛,目前,已經(jīng)在搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等領(lǐng)域投入使用,未來(lái)在手機(jī)、GPS等行動(dòng)裝置上也可實(shí)現(xiàn)。云技術(shù)正以它的可靠、實(shí)用、安全等性能逐漸被人們所接受,云物聯(lián)、云存儲(chǔ)、云呼叫、私有云、云游戲、云教育、云會(huì)議以及云社交等正逐步強(qiáng)化它的服務(wù)功能。
2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展有賴于光纖技術(shù)的快速發(fā)展。光導(dǎo)纖維技術(shù)在通信、電子和電力等領(lǐng)域日益擴(kuò)展,成為大有前途的新型基礎(chǔ)材料,與之相伴的光纖技術(shù)也以新奇、便捷贏得人們的青睞。它具有耐濕、耐輻射、易于安裝和保養(yǎng)、24小時(shí)的連續(xù)工作等性能被廣泛應(yīng)用。尤其在塑料光纖產(chǎn)生后,海底光纜工程得以順利實(shí)施,對(duì)世界范圍網(wǎng)絡(luò)通信起到良好的推動(dòng)作用。
3移動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展
目前最熱門的是wifi無(wú)線技術(shù),而最新的是4G通信技術(shù),這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)移動(dòng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展起到了關(guān)鍵的支撐作用。4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代剛剛開(kāi)啟,目前開(kāi)始應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備上,但是在微型便攜計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用尚未起步。如何將移動(dòng)計(jì)算機(jī)等終端產(chǎn)品通過(guò)芯片等形式與4G網(wǎng)絡(luò)完沒(méi)相連接,如發(fā)展移動(dòng)電視、移動(dòng)電腦、成為一項(xiàng)熱門話題,有待進(jìn)一步研究探索。
4結(jié)束語(yǔ)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)