第一篇：计算机专业前沿[范文模版]
课程名称：最新科技前沿
论文题目：计算机专业前沿
院系：计算机科学与应用系 专业：计算机科学与技术 班级：
学号：
学生姓名：
授课教师：张颂阳
上课时间：周日第5、6节
摘要：随着计算机技术的发展，它已经成为我们工作上的工具，成为生活中的控制中心是必然的事情，了解计算机的发展史将会让我们惊叹科学技术的力量，感受计算机技术给我们生活带来的变化。论文回顾计算机的发展史，并展望未来计算机的发展趋势。
关键字：计算机发展史；应用；组成；人工智能；感悟；
一、计算机发展史简介
人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。1946年，世界上第一台电子数字计算机（ENIAC）在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成，占地170m2，总重量为30t，耗电140kw，运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。从计算机的发展趁势看，大约2010年前美国就可以研制出千万亿次计算机。
电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶段的发展，使计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝智能化（第五代）计算机方向发展。
1．第一代电子计算机
第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格昂贵。使用也不方便，为了解决一个问题，所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算，只在重要部门或科学研究部门使用。
2．第二代电子计算机
第二代计算机是从1958年到1965年，它们全部采用晶体管作为电子器件，其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务处理及工业控制。
3．第三代电子计算机
第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件，并且出现操作系统，使计算机的功能越
来越强，应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算，还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域，出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统，可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
4．第四代电子计算机
第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器，在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上，可以集成大约32万个晶体管。
第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。
微型计算机大致经历了四个阶段：
第一阶段是1971～1973年，微处理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，四位机）。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。
第二阶段是1973～1977年，微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型（CPU为8080，八位机）。后期有TRS-80型（CPU为Z80）和APPLE-II型（CPU为6502），在八十年代初期曾一度风靡世界。
第三阶段是1978～1983年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC（CPU为8086）。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC／AT286(1986年)微型计算机。
第四阶段便是从1983年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器相继推出80386、80486。386、486微型计算机是初期产品。1993年，Intel公司推出了Pentium或称P5（中文译名为“奔腾”）的微处理器，它具有64位的内部数据通道。现在Pentium III（也有人称P7）微处理器己成为了主流产品，预计Pentium IV 将在2000年10月推出。
由此可见，微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理器（CPU）的性能。
5．第五代计算机
第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯·诺依曼机器的概念，实现高度的并行处理。
二、计算机的特点
1、记忆能力强
在计算机中有容量很大的存储装置，它不仅可以长久性地存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料，还可以存储指挥计算机工作的程序。
2、计算精度高与逻辑判断准确
它具有人类无能为力的高精度控制或高速操作任务。也具有可靠的判断能力，以实现计算机工作的自动化，从而保证计算机控制的判断可靠、反应迅速、控制灵敏。
3、高速的处理能力
它具有神奇的运算速度，其速度以达到每秒几十亿次乃至上百亿次。例如，为了将圆周率兀的近似值计算到707位，一位数学家曾为此花十几年的时间，而如果用现代的计算机来计算，可能瞬间就能完成，同时可达到小数点后200万位。
4、能自动完成各种操作
计算机是由内部控制和操作的，只要将事先编制好的应用程序输入计算机，计算机就能自动按照程序规定的步骤完成预定的处理任务。
三、计算机的应用与普及
计算机的诞生，及其飞速的发展，正在影响着人们的生活。自1946年世界上第一台计算机在美国问世至今不过半个多世纪，可现在人们很难设想没有计算机的生活会怎样。
有人会问，如此高性能的计算机与老百姓生活有什么关系呢？从应用的角度看，计算机的应用是潮流，更是财富。以日本和韩国的造船业为例，由于采用先进的计算机技术，这两个国家的造船工人人数从十几万下降到2万多，年造船排水量近千万吨，我国有30万造船工人，年造船300万吨排水量，效率相差数十倍。在当今时代，制造业，拼人力是不行的，一定要靠计算机技术提高产业水平。
在谈到计算机的应用时我们总会提到普及率，这与计算机对社会的影响和贡献有什么必然的联系吗？当然有。简单理解，计算机普及率低说明应用水平落后。计算机在我国的普及率不到10%，而美国是50%以上。从统计上来说，任何一项技术普及率到50%时，才可以说对社会经济生活产生巨大效益。在美国波音公司，飞机从设计到制造，全部是计算机来完成的，整个过程看不到一张图纸，日本的造船也是如此，从船的设计到造完全是无纸化的。
计算机的外形也不是我们过去熟悉得样子，对我生活的影响无处不在。未来计算机不仅具有非凡的记忆功能，而且具有判断能力，真正成为人脑的延伸。但目前的计算机的功能与人脑相比还相差很远。现代计算机虽然“智商”很高，具有人无法相比的计算速度，但“情商”很低。
未来的计算机网络就像今天的电网一样，我们一按开关，信息就流进来。
四、计算机硬件和软件
集成电路和计算机技术的迅速发展以及计算机应用的不断深化,使计算机系统越来越复杂。但无论系统有多复杂，任何一台计算机系统都是由硬件和软件组成的。
计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称，可以是电子的、电磁的、机电的或光学的元件/装置，或者由它们所组成的计算机部件。主要由输入设备、主机和输出设备组成。
例如，计算机的机箱、键盘、鼠标器、显示器、打印机、计算机大底板（母板）、各类扩充板卡等都是计算机硬件。
五、未来计算机的发展方向
随着计算机技术的发展，它已经成为我们工作上的工具，生活中的控制中心是必然的事情。计算机的未来充满了变数。性能的大幅度提高是不可置疑的，而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展，还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等。基于集成电路的计算机短期内还不会退出历史舞台。但一些新的计算机正在跃跃欲试地加紧研究，这些计算机是：超导计算机、纳米计算机、光计算机、DNA计算机和量子计算机等。
普遍认为新一代计算机应该是智能型的，它能模拟人的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化、网络化发展。综合起来大概有以下几个研究方向。
人工智能计算机
巨型计算机
多处理机
激光计算机
超导计算机
生物晶体计算机（DNA计算机）
其中人工智能的发展前景更为明朗，中国人工智能学会副理事长史忠植指出：“计算机能解决许多人类大脑自身不能解决的问题，比如用‘社会计算’来研究社会问题。此次汶川地震，计算机就能分析出，地震对社区乃至每个家庭产生什么样的影响等。到2020年，计算机将具备各种基本感觉功能，包括听、说、看、嗅、触等，这是我们目前正在研究的方向。”
对计算机未来的发展，邱波将其概括为三个方面：一是向“高”的方向。性能越来越高，速度越来越快。主要表现为计算机的主频越来越高；二是向并行处理发展。器件速度通过发明新器件，如量子器件，采用纳米工艺、片上系统等技术还可以提高几个数量级。以大规
模并行为标志的体系结构的创新与进步，是提高计算机系统性能的另一重要途径；第三个方向便是“深”度发展，即向信息的智能化发展。例如，网上有大量的信息，怎样把这些浩如烟海的东西变成你想要的知识，这是计算科学需要解决的重要课题，这不是简单地点击一个网站,里面就能搜索到与其相匹配的内容，而是需要计算机将收集到的知识系统化。人机界面也将变得更加智能友好——未来你可以用你的自然语言与计算机打交道，甚至可以用你的表情、手势等各种方式同时与计算机进行沟通。
六、个人感悟
虽然计算机的出现，不到百年，然而为了它的出现，所进行的探索和研究，早已经历经数百年的历史。人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。从1946年世界上第一台电子数字计算机（ENIAC）在美国诞生到今天朝第五代智能计算机的发展。计算机的发展让我们见识到科学技术惊人的力量，“科学技术就是力量。”科学技术是智慧的历程和结晶。从人类期盼的最高精神境界讲，朝朝暮暮沿着知识的历程，逐步通向科学的光辉圣殿，是许多有志于自我发展的年轻人晶莹透明的梦想！
在今天这样一个知识信息化的时代，未来时速招引着人类前进的步伐，如果不懂科学技术发展的重要性，简直就无法从事科技创造劳动！从事创造性劳动，必须具有创造性思想。几千年来，我们人类之所以富于发明创造，是因为人类创造性思想的积累，在先天的智力变化不大的情况下，后天智慧却是呈巨大的增长。因此，我们需要追寻开创者的足迹，重温成功者的道路，在感受前人发明创造过程中，激发自己发明创造的冲动！
参考文献
【1】《书呆子的胜利-计算机发展史》[Z].美国，2005.【2】《计算机网络前沿技术》（作者：窦文华，张鹤颖，郑彦兴等著），2007
【3】《计算机科学技术前沿选讲》张凯编著，2010
【4】http://baike.baidu.com/view/22636.htm
第二篇：计算机专业发展前沿学习总结
专业发展前沿 学习总结
学院：计算机信息工程学院 班级：＿计科一班＿＿＿＿ 姓名：＿＿杨梅＿＿＿＿＿ 学号：＿20080854126＿＿＿ 发展方向：□位置服务、云计算
□电子商务、电子政务
□信息检索、网页排序技术 □图像处理及模式识别 □Web2.0、开源软件
要求：不少于2000字，打印 信息检索概述
进入20世纪90年代以后,互联网的发展风起云涌,人类社会的信息化、网络化进程大大加快。与之相适应的信息检索的交流平台也迅速转移到以www.feisuxs）。百度的创始人李彦宏说，早在1996年他就申请了名为超链分析的专利，PageRank的原理和超链分析的原理是一样的。这里以PageRank为代表，详细介绍链接分析的原理。
PageRank 揭密
PageRank 的原理类似于科技论文中的引用机制：谁的论文被引用次数多，谁就是权威。在互联网上，链接就相当于“引用”，在B网页中链接了A，相当于B在谈话时提到了 A，如果在C、D、E、F中都链接了A，那么说明A网页是最重要的，A网页的PageRank值也就最高。
如何计算PageRank值有一个简单的公式:
其中：系数为一个大于0，小于1的数。一般设置为0.85。网页
1、网页2至网页N表示所有链接指向A的网页。
由以上公式可以看出三点：
1.、链接指向A的网页越多，A的级别越高。即A的级别和指向A的网页个数成正比，在公式中表示，N越大，A的级别越高；
2.、链接指向A的网页，其网页级别越高，A的级别也越高。即A的级别和指向A的网页自己的网页级别成正比，在公式中表示，网页N级别越高，A的级别也越高；
3.、链接指向A的网页，其链出的个数越多，A的级别越低。即A的级别和指向A的网页自己的网页链出个数成反比，在公式中现实，网页N链出个数越多，A的级别越低。
每个网页有一个PageRank值，这样形成一个巨大的方程组，对这个方程组求解，就能得到每个网页的PageRank值。互联网上有上百亿个网页，那么 这个方程组就有上百亿个未知数，这个方程虽然是有解，但计算毕竟太复杂了，不可能把这所有的页面放在一起去求解的。
总之，PageRank有效地利用了互联网所拥有的庞大链接构造的特性。从网页A导向网页B的链接，用Google创始人的话讲，是页面A对页面B的支持投票，Google根据这个投票数来判断页面的重要性，但Google除 了看投票数（链接数）以外，对投票者（链接的页面）也进行分析。「重要性」高的页面所投的票的评价会更高，因为接受这个投票页面会被理解为「重要的物 品」。从新浪、雅虎、微软的首页都有我网页的三个链接的话，可能比我在其他网站找三十个链接还强。
每个网页都会有PageRank值，如果大家想知道自己网站的网页PageRank值是多少，最简单的办法就是下载一个Google的免费工具栏（http://toolbar.google.com/）:
每当你打开一个网页，都可以很清楚的看见此网页的PageRank值。当然这个值是一个大概数字。
据Google技术负责人介绍，Google除了用PageRank衡量网页的重要程度以外，还有其它上百种因素来参与排序。其它搜索引擎也是如此，不可能按照某一种规则来进行搜索结果的排序。
收费排名
应该说收费排名并不属于排序技术（这里指的收费排名也包括竞价排名），而是一种搜索引擎的赢利模式。但收费排名已经最直接的影响到了搜索引擎的排序，在此也略做说明。
用户可以购买某个关键词的排名，只要向搜索引擎公司交纳一定的费用，就可以让用户的网站排在搜索结果的前几位，按照不同关键词、不同位置、时间长短来定义价格。价格从几千元到几十万元不等（像“六合彩”在3721上的排名费用大多是几十万）。
收费排名一方面给搜索引擎公司带来收益，一方面给企业带来访问量，另外对访问者也有一定好处。因为访问者想找“西服”，企业想卖“西服”，于是出钱让访问 者能找到他，这样，买家和卖家能马上见面。但收费排名给访问者带来更多的却是不真实，结果排序已经失去了公正性，有时候还带来大量垃圾。
如何提升网页在搜索引擎中的排序，已经形成了一门职业，叫SEO（Search Engine Optimization），即搜索引擎优化。SEO是针对搜索引擎排序的技术，通过修改网页（或者网站）结构和主动增加网站链接等方法来让搜索引擎认为 这些网页是很重要的，从而提升网页在搜索引擎结果中的排序。
排序技术的发展趋势
专业人士认为，目前的搜索引擎排序算法上还存在两大不足。
一、没有真正解决相关性。仅仅通过链接、字体、位置等表面特征，不能真正判断搜索词和文章的相关性。
二、搜索结果的单一化。在 搜索引擎上，任何人搜索同一个词的结果都是一样。这样明显不能满足访问者。
搜索引擎的排序技术应该也会朝着解决这两个不足的方向发展：语意相关性和排序个性化。
第三篇：计算机前沿讲座论文
计算机前沿讲座论文
图书馆怎么面对云计算
姓名：甘超江 学号：20092460
目录
摘要：...............................................................................................................3 引言：...............................................................................................................4
1.云计算的概念.........................................................................................5 2.云计算在图书馆中的五大利.....................................................................5 3.云计算的四大弊
4.云计算环境下的图书馆信息安全策略........................................................7 参考文献：........................................................................................................9
摘要：
云计算是一种新型的基于互联网的商业计算模型，是多种技术混合演进的结果，具有安全可靠、海量信息存储、快捷方便等特点。图书馆利用云计算的分布式数据存储技术和与之相关的虚拟技术实现对海量数据的存储，能降低存储和维护成本，具有所存数据安全可靠，轻松实现不同设备间的数据共享等特点。关 键 词：云计算 图书馆 海量数据存储 存储技术 虚拟技术
引言：
2009年被认为是“云计算”（Cloud Computing）元年，融合了计算设施、能力和数据的“云”正在成为一种网络存在方式。在微软、IBM、Google、Amazon、Sun等IT巨头的推动下，云计算得到迅速发展，国内外掀起了云计算热潮。凭借“云”，苹果、亚马逊在线销售音乐、电视、电影、电子书籍和数码报纸杂志，谷歌免费提供检索、电子邮件、卫星图像、地图、计算、数据保存等网络服务。而在国内，瑞星，阿里巴巴等网络服务公司也相继迈上发展云计算的道路。可见云计算将对互联网的运作和服务模式产生深刻影响，而作为信息资源存取中心之一的图书馆，在这种云计算时代下，它将面对新的机遇与挑战。
1.云计算的概念
云计算(Cloud Computing)是一种基于internet的计算，它是在分布式处理.并行处理，网格计算等基础上提出的一种新型商业计算模型，是一种新兴的共享基础架构的方法。它是面对超大规模的分布式环境，其核心思想是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序.再交由多部服务器所组成的庞大系统计算分析之后将处理结果回传给用户。其最终目的是充分利用互联网资源。建立功能强大的计算中心。并基于此提供多种多样的计算服务，使用户能够在不同时间、不同地点便捷的享受各种服务。对于图书馆人而言，虽可能不大理解云计算的内涵，但或多或少已经体验过或正在使用云计算服务，如googleDoes、Facebook等。重要的是理解云计算实质上是一个有关数据和运行数据计算设备范式如何转变的问题。这些问题与数字化生活始终紧紧相连。而云计算，把重点转到远离这些设备能够有效地存储数据和能够运行的应用和设备上，提供了最简单的获取数据和应用程序，这些存储在不同的地方的互联网上。但这些数据怎么放?有相应的技术保证才行，一定不是说把所有的数据放到一起才是云计算!云计算的“云”最根本的是虚拟化，是虚拟化计算!虚拟化并不是把所有东西放在一个地方才叫虚拟化。
2.云计算在图书馆中的五大利
超强的计算能力：通过一定的协调调度。云计算模式可以通过数万乃至百万的普通计算机之间的联合来提供超强的、可以与超级计算机相抗衡的计算能力。使用户完成单台计算机根本无法完成的任务。在“云”中，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。因为在云计算模式中，人们不是从自己的计算机上，也不是从某个指定的服务器上，而是从互联网络上，通过各种设备(如移动终端等)获得所需的信息，因此其速度得到了质的飞跃。
以用户为中心：在云计算模式中，相关的数据存储在“云”之中，用户可以在任何时间、任何地点都可以以某种便捷、方便、安全的方式获得云中的相关的信息或服务。虽然在“云”里有成千上万台计算机为其提供服务，但对于“云”外的用户来说，他看到只是一个统一的接口界面，用户使用云服务就如通过互联网使用本地计算机一样的方便。
3)实现绿色数据计算：人们需要监管能力更强的计算模型，来充分提高计算效率，不仅仅是计算资源的利用率，而且是从物理上降低设备能耗。云计算的出现大大加快了实现绿色数据计算的步伐。
4)降低了数据外泄的可能性：这也是云计算服务商讨论最多的一个优点。在云计算之前，数据容易被盗，而随着云计算的推广以后。用户可以把自己的数据放在“云”中，只要用户能够接人互联网就能够根据需要随时存取，为网络应用提供了几乎无限多的可能，为存储和管理数据提供了几乎无限的空间。
5)经济实惠：云计算中，用户只需花少量的钱来租用相关的云服务商所提供的相关服务即可。它可以让用户利用很少的投资获得较大的回报。不必担心自己所购买的IT产品被淘汰，因为具体的硬件配置和更新都是由云服务提供商来提供的。用户所需做的只是通过各种设备享受云服务所提供自己需求的信息、知识、服务等。
目前国外诸多图书馆组织与协会已在探讨图书馆如何使用云计算，比如图书馆使用云计算提供用户个性化和本地化信息寻求的模式?云可以节省资金和资源使图书馆利用计算机设备更有效吗?用户如何与云交互?我们的服务可能需要修改，以适应新出现的用户模式?有一点是肯定的，无论以何种方式，我们认为对图书馆计算基础设施和架构均需要改变，以便有效地利用云计算。云计算时代已经到来，图书馆需要开始思考如何调整服务，以便有效地适应用户与图书馆互动。
3.云计算的四大弊
虽然云计算技术目前还处于商用的初级阶段.还有许多问题困扰着云计算服务提供商。随着云计算技术进一步发展，以及云计算理念被用户的广泛接受，云计算技术必将成为最为重要的基础设施，基于云计算平台的应用也将成为人们最重要的选择。作为图书馆工作人员需要认真追踪研究以下几个方面：
3.1需要确认是否把整个图书馆资源放到“云”中。从理论上说，利用云计算技术，用户只需要通过本地终端就可以通过互联网使用图书馆的相关资源。但实际上，为了安全和稳定。也为了在“云”服务中断或失效时，图书馆仍然能够正常地提供相关的服务，图书馆显然不能把所有的数据资源都放在”云“中.必然要继续在本地保存一些常规的重要的数据依此来作为“云”数据的一个备份。因此，云计算模式并不会完全推翻图书馆现有的数据部署模式，而是在保留原有模式的基础上，使现有的部署模式与云计算模式进行融合，作为现有部署模式的有效补充。图书馆应对现有的数据进行整理，通过研究来确立哪些数据资源可以放到“云”中，哪些数据必须在图书馆现有的模式中予以保留，这是值得图书馆员需要认真研究的一个方面。
3.2数据据位置问题。在现在运行的系统中，许多用户并不清楚自己的数据储存在哪里。用户应当询问服务提供商数据是否存储在专门管辖的位置，以及他们是否遵循当地的隐私协议。所以在建设图书馆这样的公共服务机构的数据库时，可以由国家来主导，成立专门的机构来负责“云”的建立。
3.3版权问题。在云计算模式中，各个加入云计算模式的图书馆之间可以通过有关的协议共享彼此的信息资源.就像用户使用本馆的电子资源和使用他馆的电子资源一样。因此在这里带来了版权纠纷问题。因此，图书馆界应针对在云计算模式下的信息资源共享中引起的版权纠纷问题制定切实可行的方案，从而方便用户使用各馆信息资源。
4)所网络的建设问题。由于云计算也是建立在网络的基础上，所以网络的畅通与否就关系到图书馆的资源能否顺利的利用与共享。这是最基础，也是最关键的问题。
4.云计算环境下的图书馆信息安全策略
针对上述云计算的安全风险及数字图书馆的安全需求，图书馆在云计算的应用过程中应重点关注以下几方面的安全策略。
4.1相关标准及政策法规的制定与完善 在云计算应用过程中，图书馆界应该组织对于应用云计算所需的标准和相关协议的研究，形成行业的应用规范。同时，由于信息安全和保密问题，更多的是政策层面的问题，云计算企业的管理政策、企业信誉、甚至国家政策，都可能对云计算信息资源的安全造成极大的影响，所以需要整个产业链中的各利益相关者(包括图书馆)在发展过程中不断磨合、谈判和研究，以促成相关管理章程或政策法规制度的出台，从而对知识产权保护、责任追究及各方权益提供有力保障。
4.2图书馆信息资源的安全存储与管理 云计算环境下为了保证图书馆数据的万无一失，对于服务商和图书馆来说，都应该采取更为安全有效的技术手段。一方面，作为服务商应采用目前最为先进的虚拟化海量存储技术来管理和存储数据资源。虚拟化海量存储技术是采用数据副本的方式进行容错，它不需要冗余设备，通过对每个虚拟盘创建多个副本来提高数据可用性和访问性能，更适于在云环境下的海量存储网络系统中实现。另一方面对于图书馆而言，各馆也应自行对馆藏各种数据资源进行及时、全面的备份并长期、可靠地保存。
4.3图书馆信息资源的保密性与完整性实现 云计算环境下为了保证“云”中的信息资源在存储和传输过程中不被非法下载或恶意篡改，应加快信息安全基础设施建设，推进其核心内容公钥基础设施PKI的应用。PKI(Public Key infrastructure)是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台，由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构(CA)和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成。PKI的建设和应用，使云环境下的图书馆可以在各种网络应用中方便地使用加密和数字签名技术，从而保证了数据的机密性和完整性，为图书馆营造起一个安全的网络运行环境。
4.4图书馆信息资源的操作权限管理 云计算环境下的图书馆可以根据用户信息需求的不同，将用户从低到高划分为若干个层级，并严格控制用户对资源的访问权限。目前较为成熟的权限管理与控制技术是特权管理基础设施PMI(Privilege Management Infrastructure)，它是基于属性证书(AC)的授权管理平台，它以PKI体系为基础，向所有用户提供与应用相关的授权服务，能够在用户请求服务时进行权限验证，成为用户和服务提供者间的安全通信基础。图书馆通过PMI进行授权管理，使普通用户登录进入“云”后只能根据事先指派的角色进行数据查询；而承担图书馆数据维护工作的用户登录系统后，则能够按照该管理员的角色分派相应的操作权限，完成具体的数据维护工作。
4.5图书馆信息资源的用户访问控制 云计算环境下的用户身份认证对于数据安全起到至关重要的作用，只有通过认证的授权用户才能访问云中的相应的信息资源。由于云计算环境的异构性、动态性、跨组织性等特点，不可能要求用户在使用每一个云资源之前都要进行身份认证，因此云环境下的图书馆可采用单点登录的统一身份认证方式，被授权的图书馆用户只需主动地进行一次身份认证，随后便可以访问其他被授权的资源。通过单点登录的统一身份认证与PMI权限控制技术，能够根据不同用户的层级对应地设置不同的资源层级访问权限，二者形成匹配性，从而严格控制用户对资源的访问，以有效地保证数据与服务安全。
参考文献：
[1]江珊.图书馆与云计算[J].图书馆杂志，2010[7]:10-12 [2]陆静.基于云计算的图书馆管理思考[J].情报检索，2011[5]:107-109 [3]邱小红.云计算：图书馆事业的发展的机遇与挑战[J].探索与发现，2011[8]:64-65 [4]李兰.云计算技术对图书馆的影响研究[J].高校图书情报论坛，2010[9]:45-47 [5]蒋丽艳.基于云计算的图书馆信息平台构建[J].现代情报，2011[8]:47-49
第四篇：计算机前沿创新论文
【关键词】
地理信息系统：是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作，自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（Digital Earth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。
计算机技术对GIS发展趋势的影响：GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来，随着计算机技术的发展,计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高;其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外,随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时,也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
2.1网络化GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统是当前GIS的一个重要发展方向。
目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，Web GIS具有以下特点：
(1)适应性强Web GIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。
(2)应用面广网络功能将使Web GIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。
(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。
(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。
(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。
网络GIS可实现网上发布、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说，Web GIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
2.2开放式GIS
开放式地理信息系统是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，Open GIS要具有下列特点：
(1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。
(2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。
(3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。
(4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。
除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。
为了研究和开发Open GIS技术，1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对Open GIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。
Open GIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。
2.3虚拟现实GIS
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术（Virtual Reality）的结合。VR技术是当代信息技术高速发展，并与其他技术集成的产物，是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征，即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagination(构想)。
由于技术的限制，目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合，将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理，分析空间实体数据。目前虚拟GIS（VGIS）的研究主要集中在虚拟城市。
2.4多媒体GIS
多媒体技术（Multi-Media）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS的表现形式更丰富，更灵活，更友好。
多媒体地理信息系统（MGIS）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。
2.5集成化3S技术的结合
3S技术指的是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。
GIS发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。
3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。
空间多维性三维GIS与时态GIS
2.6.1三维GIS
在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3DGIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3DGIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3DGIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3DGIS理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有解决；另外三维基础上的数据量十分大，很难建立一个有效的，易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。
2.6.2时态GIS
人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS（Temporal GIS）。
记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以，研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。
时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠“时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。
2.7组件式GIS
GIS软件是一种大型的软件，开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术（ActiveX控件，其前身OLE控件）为GIS软件提供了一种新的开发模式。
组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：
(1)高效无缝的系统集成允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。
(2)无须专门的GIS开发语言只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi, PowerBuilder 等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。
(3)大众化的GIS用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。
(4)开发成本低非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。
结束语
当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外，GIS软件与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。上述这些GIS的发展趋势并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，它涉及多学科的相互渗透、相互支撑。其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。面对今天的计算机技术的快速发展，面对GIS充满生机与活力的前景，我们应该进一步面向世界、抓住机遇、探索规律、促进GIS技术与产业的发展。可以预见，随着计算机技术的发展，信息高速公路的建成，一个以地理信息系统为平台，以信息高速公路为纽带的“数字地球”，必将为人类信息交流与共享提供一种全新的方式。
第五篇：专业前沿论文
海洋生物制药现状及展望
王珍婷
（生物制药一班生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080）
摘要：海洋生物中活性物质丰富，新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中，主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在；而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在„
关键词：海洋生物萜类化合物糖苷类生物活性基因海藻
Marine biological pharmaceutical status and prospect
Wangzhenting
(The 1th class of Biopharmaceuticals,College of Life Science,Heilongjiang
University,Harbin,150080)
Abstract: Marine biological activity in material is rich, new discovery of terpenoids widely distributed YuHaiZao, coral, sponge and some Marine fungi such as Marine organism, mainly monoterpenes, sesquiterpenes terpene, two terpene, terpene structure forms of existence;And glycosidase-catalysed compounds in seaweed, sponges, sea cucumber, starfish etc Marine organism to find that most rkatsiteli fat, steroidal glycosidase, terpenoids glycosidase form...Keywords: Marine organismterpenoidglycosidebioactivityGeneseaweed 正文：
海洋未被利用的有效面积约为陆地的5一10倍, 海洋生物中99%的物种尚未被利用。现代研究表明, 许多海洋生物都含有结构新颖的各种活性物质。近年来, 随着海洋开发步伐的加快和现代生物技术的广泛应用, 从海洋生物中发现活性天然产物, 并将其开发成新型药物得到了研究人员的普遍重视【1】。海洋生物制药已成为一个崭新的领域, 显示出广阔的研究和市场前景。
海洋是生命之源，由于海洋环境的特殊性，具有高压、低营养、低温（特别是深海）、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境，海洋生物适应了海洋独特的生活环境，必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景，必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。
目前已有10000多种新型结构的化合物被发现, 其中200多种已申请专利, 主要包括枯类、聚醚类、皂贰类、生物硫、多糖、小分子多肤、核酸及蛋白质等, 主要药理作用包括抗肿瘤、防治心脑血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延缓衰老及免疫调节功能等。现已开发的海洋药物【2】【3】已在治疗癌症、艾滋病、心脑血管病、早老年痴呆症等一些至今仍困扰人类的疾病方面显示出巨大的潜力。
萜类物质是一类天然的烃类物质，其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物（isopenoids）。但有些情况下，在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因，分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架，它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主，三萜和四萜种类和数量都较少，且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分，广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中，具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。
单萜
2005年M.G.Knott等人【4】对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C（1～3）【5】【6】进行了活性研究，发现化合物Plocaralides B，C对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用，这些化合物具有卤素取代基。
倍半萜
从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G和6-epi-ophiobolin N，化合物在1～3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡，同时伴随细胞萎缩和染色体聚集【7】。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物，对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。
糖苷的分类有多种方法，按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷（从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷）；按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等；按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等；按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等，海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的，主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等，在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine)、抗病毒药物的AraA)具有体外抗肿瘤活性
【12】。从蓝藻肠形链丝藻H.enteromorphoide中得到一种特殊的细胞毒性多肽, 它对多种癌细胞系有较强的抑制作用【13】。蓝藻属胶须藻R.f irma 含有一种胶须藻素(Rivularin D3), 即为多溴双吲哚化合物, 具有抗炎活性。鱼腥藻中含有心脏活性的环状多肽(Puwainaphycin C)【14】。从小头颤藻O.aculissima中分离出大环内酯类化合物, 即Acutiphycin,具有细胞毒作用和抗肿瘤活性, 体外试验当剂量大于50 Lg/ kg 时具有抗肿瘤作用。蓝藻phormid ium 的甲醇提取物, 亦具有明显的抗淋巴细胞白血病作用, 剂量大于12.5 Lg/ kg时, 亦不产生慢性中毒反应, 剂量达10 Lg/ kg时, 对Ehrlich 腹水瘤有明显作用【15】。目前, 螺旋藻多糖具有潜在的生理活性, 能显著地增强免疫功能与抑制肿瘤细胞作用【16】【17】。
海洋生物制药产业化, 应当坚持“ 务实、高效”的原则, 一方面通过政府政策鼓励和宏观管理, 增加在海洋生物技术尤其是海洋生物医药产业方面的投人另一方面在大学、研究所和企业间建立密切联系, 发挥各自在人力、智力、财力上的优势, 协调合作, 重点发展几个社会效益高、市场前景广阔的项目。最终形成在基础研究方面不断取得进展,并将研究成果迅速转化为现实的生产力, 反过来支持和促进基础研究这一良性循环的局面。现代生物技术应用于海洋药物的研究, 改变了以往单纯从海洋生物中提取活性物质制药的模式,解决了海洋药物开发中规模化和合理化的矛盾, 使生物技术制药进人一个新的时代, 为海洋科
学和制药产业的发展以及人类可持续地开发海洋资源。
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