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计算机前沿技术范文1
关键词:嵌入式;计算机;技术;应用
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01
一、嵌入式计算机概念与应用
由于嵌入式计算机在快速发展的计算机技术条件下,不仅继续扩大应用于军事领域,还向民用各个领域技能型渗透,如今已经发展成为计算机家族重要组成部分。所谓的嵌入式计算机则是按照一个设备应用或者系统需求所开发出来的具备一定特殊性计算机,往往这是在相应设备或者系统当中进行隐藏。提高设备系统的功能与性能,这都必须借助计算机作用发挥,而这就是嵌入式计算机生存与发展的基础。基于某种角度进行分析,这个计算机绝对不是完全独立,至少这并不是一致拥有特别齐全功能的通用计算机,而是属于在设备或者系统进行配套的一种电子部件或者电子设备。
基于物理机构上来看,嵌入式计算机在宿主系统当中嵌入当成整个系统的组成部分,那么其存在并不独立。基于功能的角度来看,往往嵌入式计算机则是对某种特定应用针对,如果通过相应编程,用户往往对其并不修改,那么按照这样的思路,我们理解就不困难,即便是部分计算机有很小体积,那么将其作为单独的编程工具,这是属于嵌入式计算机范畴之外。而当还有些计算机对特别多空间占用,可是并不具备独立性,在更大系统内嵌入执行特定任务,那么这类计算机则应该将其划分到嵌入式计算机的范畴。根据嵌入式计算机的应用范围,那么就可以将其划分成为军用、工业控制、网络系统与家用电器系统这四类嵌入式计算机。而且在这些年时间以来,在美国的军事应用领域当中把手持式加固机与加固型笔记本计算机列入到嵌入式计算机运用,而这已经逐步成为一种趋势。军事环节应用这类计算机,首要的要求就是存在双向无线通信功能,还可以和GPS大系统实施通信,从而可以对某些特定任务完成。那么在这类计算机和宿主系统两者之间并不存在着直接相连的关系,能够移动物理位置。根据这样的分析,那么绝对不是用于军事当中的笔记本或者是手持式计算机都能够在嵌入式计算机当中列入。
二、嵌入式计算机特点分析
(一)广泛性的嵌入对象
受到迅猛发展的科学技术,尤其是日新月异的微电子技术,如今通过对嵌入式计算机技术在几乎全部设备或者系统当中对以往传统的那些即便有着强烈做的愿望可是却并不能实现的工作完成。比如要对导弹性能保证,这就应该对全程自动目标与实施攻击控制进行有效控制,而这也存在着嵌入式计算机的影子,还有就是要对全套洗衣流程的自动控制操作。
(二)多样性的嵌入形式
虽然如今广泛应用嵌入式九江市,可是设备或者系统不同,那么就会存在着绝对不同的嵌入式计算机的规模、功能、性能要求。所存在的这种十分明显的差异性肯定会有着相应的多样嵌入方式存在于嵌入式计算机当中。基于当前的现实情况来看,有着特别多的单片式嵌入式计算机在人们的日常生活设备,那么又特别多单板嵌入形式与整机形式的嵌入式九江市存在与工业与军事系统设备当中,而大型系统当中尤其是借助于计算机系统形式的嵌入式计算机。
(三)关键性嵌入作用
如今人们都将计算机称之为电脑,那么这就能够显现出计算机作用与能够所具备的重要作用,即便嵌入式计算机基于应用配套进入到相应的设备和系统。可是如今进去之后,那么新设备与新系统则会可以对相当数量的自动挂控制的处理任务承担。这就使得新设备与新系统有着越来越大的依赖性,绝对不是属于可有可无,从其地位上则是属于关键部位。当一个设备具备一定的智能化特征,后来才发现这个系统则是在思维混乱的情况下生存与发展,这也肯定具备特征严重的影响。
(四)专一性嵌入功能
嵌入式计算机具备特别明确的所要达到的性能指标与功能目标,这就导致百姓群体拥有比较现实的基础。针对这样的情况,过高技术指标与多余功能则显得并不存在着一定的意义,在某些时候这些还呈现有害化。这就可以看出嵌入式的功能则会显得比较专一。
(五)多样性的嵌入接口
即便当中固定所有嵌入式计算机I/O接口数量、规格、性质,可是这些应用对各行各业可是这些应用对各个行业有效涉及,那么这就使得有着纷繁复杂的处理接收信号与要发出去的控制信号,这就应该让嵌入式计算机拥有多种类型借口这就使得通用计算机制定有限的几个规范可以包含的进行综合,完全解决这一问题并不全面。
(六)实时性嵌入性能
规定信号传输到嵌入式技术接收过程中,那么就必须基于有限时间区间氛围内对相信工作任务完成,而这也是一个特别重要的特点来对其他计算机进行区别。可是在设计嵌入式计算机设计的主要问题。
(七)匹配性嵌入结构
计算机是通用计算机的核心内容,往往是按照相应的计算机进行设计结构,这种计算机则是按照相应条件给被嵌入市场的设备与系统为嵌入式计算机,按照相对应要求,人们在工作过程中,则会从根本上设备、系统相符合匹配的相匹配的嵌入式计算机。
(八)可靠性嵌入操作
由于在设备或者系统当中的计算机隐藏嵌入式计算机则是在这里相当一部分设备或者系统用户淋雨,还有人在嵌入式计算机的过程中,想不出好的办法把握质量安全关。
参考文献:
[1]邓耀华,吴黎明,汤秀春.单片机课程改革与嵌入式教学的思考[J].东工业大学学报(社会科学版),2005(S1).
[2]岳学军,徐兴,张文昭.嵌入式DSP声纹识别系统的设计与实现[J].湖南科技学院学报,2008(12).
[3]卢勇,张锦媛,杨兴.基于嵌入式技术的ARM7核心模块及功能设计与实现[J].中央民族大学学报(自然科学版),2008(02).
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一、计算机多媒体技术的概述
(一)多媒体的概念
所谓多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体,其使用的媒体包括文字(Text)、图像(Image)、图形(Graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。 (二)多媒体的内容
多媒体包括:
(1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。
(2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。
(3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。
(4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。
(5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。
(6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术。是指采用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起。从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多种媒体信息的能力。
(三)计算机多媒体技术主要特性
计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(ISTN与ISPN)。
二、计算机多媒体技术的应用
(一)多媒体数据处理技术的应用
计算机多媒体技术是处理文字、数据、图像、声音、视频及各种感知、测量等信息的技术。它集合了数据的转化、存储和传输。数字化了的各种信息的数量是非常之大的,多媒体数据处理目前严重依赖处理器的能力、存储器的存储容量、通信传输的能力以及这些系统的处理效率。
(1)视频技术。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号,使得计算机可以显示和处理视频信号。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为视频信号,从而可以录制或播放。
(2)音频技术。音频技术主要包括4个方面:音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。越来越多的声像信息以数字形式存储和传输,这为人们更灵活地使用这些信息提供了可能性。随着计算机的普及,如何给不熟悉计算机的人提供一个友好的人机交互手段,是人们感兴趣的问题,而语音识别技术就是其中最自然的一种交流手段。
(3)数据压缩技术。数据压缩技术包括图像、视频和音频信号的压缩,文件存储和利用。图像压缩一直是技术热点之一,是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础,目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG,同时使计算机实时处理音频、视频信息,以保证播放出高质量的视频、音频节目。
(二)多媒体通信技术的应用
计算机多媒体通信是指能同时提供多种媒体信息―――声音、图像、图形、数据、文字等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。
目前的通信方式只有两种物理形式:一是有线通信方式,二是无线通信方式。这两种通信方式目前都在广泛使用,只是在中间插入计算机多媒体技术就形成了计算机多媒体通信。和电话、电报、传真、计算机通信等传统的单一媒体通信方式相比,利用计算机多媒体通信,相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息,分布在不同地点的多媒体信息,还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前,而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。这就是多媒体通信的分布性、同步性和交互性特点。
三、多媒体技术的发展前景
由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都已经是很成熟的技术了。
计算机多媒体技术网络化的发展主要取决于通信技术的发展,信息技术渗透到了人们生活的方方面面,其中网络技术和多媒体技术是促进信息世界全面实现的关键技术。蓝牙技术的开发应用,使多媒体网络技术无线化、小型化。计算机多媒体技术网络化可以描述成是一个决定性(关键)技术的集成,这些技术可以通过访问全球网络和设备实现对多媒体资源的使用,可以肯定是未来发展的主题。
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1 使用悬念手法,可激发学生学习兴趣
职教类学生在学习计算机时,往往喜欢上上机操作课,对课堂理论性教学则感到单调,尤其是在学习高级语言进行程序设计时表现较突出。此时,如果教师只是单纯地强调理论知识的重要性,或采取简单批评指责的方法要求学生注意听讲和积极思考,效果不会很好。如果采用电视节目预告中使用的“悬念”手法,来抓住学生的注意力,激发他们的学习兴趣,会收到较好的教学效果。例如,在讲循环语句时,笔者手举一张纸,设其纸厚0.5mm,接着提问世界最高峰珠穆朗玛峰的高度是多少?此时学生会异口同声回答出来。这时学生已经产生了一个疑问,一张纸和珠穆朗玛峰有什么联系呢?接下来话锋一转说道,就用这样的纸(足够大),对折若干次后,就可以达到或超过世界最高峰的高度!学生马上会瞪大眼睛、张开嘴发出惊讶的声音。此时悬念已产生,兴趣也调动起来了,学生会怀着极大的好奇心要编出程序来验证一下这个问题,教师这时恰当地点出编这个程序的几个主要环节,引导学生操作,预期的教学效果就达到了。
2 富有哲理的幽默语言,让学生轻松愉快掌握知识
教育家斯维特洛夫说过:“教育家最主要的,也是第一位的助手是幽默。”教师富有哲理和情趣的幽默,能深深地感染和吸引学生,使自己教得轻松,学生学得愉快。教师的幽默是赢得学生喜爱、信赖和敬佩的重要条件。
在计算机课的教学中,基本概念和理论性的教学内容,往往使教师感到棘手,使学生感到抽象、枯燥,记忆较困难。在讲授时,如果教师运用风趣的语言、适当的比喻或与众不同的思维,就能将繁杂化为简洁,沉闷化为轻松,使学生在轻松愉快的气氛中掌握知识。在讲到数据库文件记录的删除时,有三个命令:逻辑删除,物理删除,恢复删除。可巧当时正是6月份,天气已热,又是下午课,有个别同学扒在桌子上昏昏欲睡。笔者说,被逻辑删除的记录并没有从数据库文件中消失,仍然占有物理位置,只是不能参加集体活动了,就像现在我们全班同学大多数都在听老师讲课,而个别同学在睡觉,老师讲的课不能听了,同学们回答的问题也听不到了,他自己已经把自己DELETE了,我们是将他PACK呢还是RECALL呢?此时同学们都笑了起来,大声说:“RECALL吧。”与睡觉学生相邻的人已将其捅醒了,醒来的学生不知所措地看着大家笑,一会儿明白了,就不好意思地看着老师。见此情况笔者又接着说,既然大家都不同意将你PACK,你也已经被RECALL了,那么我们全班这个数据库继续工作。笑声把困意都驱散了,三个命令各自的含义和功能让同学们在笑声中都理解了。
3 含蓄的批评,更能提高教育的实效
教学批评,是提高教学质量的重要环节。但许多学生由于定势往往对此充耳不闻、视而不见,使得教学批评收效甚微。其实,学生在学习中发生差错是难免的,此时,教师若厉声厉语地指责和批评,容易使学生产生逆反心理或者是口服心不服。如果教师采用温和含蓄的语言能使学生消除窘态,缓和气氛,跳出困境,才真正达到了教育的目的。一次,在批改作业时,笔者发现有几个学生抄袭作业,怎么处理呢?在课上笔者讲了这样一段话:人们常说,天底下没有两片叶子是完全相同的。可是这次在批改作业时,我却发现了一个奇怪的现象,天工造物,奇妙无比,有好几个人的面孔是一模一样的,就像是用克隆技术克隆出来的一样,简直把我惊呆了,难道克隆技术已经普及到我们中学了吗?请你们帮助我解答这个问题。开始学生都煞有兴趣地听着,听着听着那几个抄袭作业的学生表情就显得紧张起来了,当大多数学生笑着说“抄”字时,他们的表情就更不自然了。至此,一个“抄”字正是教师批评的主题,借学生之口点了出来,基本目的已达到了,教师这时就可以顺势而下,点到即可。自始至终没有点名批评,也没有厉声指责,而是用含蓄的语言开导学生,让他们在和谐、愉悦的气氛中认识到自己的错误,达到批评教育的目的。
4 设置改错,可启迪学生积极思维
心理学家鲁宾斯坦说过:“思维通常总是开始于疑问或者问题,开始于惊奇或者疑惑,开始于矛盾。”“故错”是置疑、激疑、制造矛盾达到引思的一种方式,以此启迪学生的思维。在QBASIC语言课堂教学讲到两个变量值互相交换的问题时,笔者就采用
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关键词:新形势;计算机技术;网络技术;三网合一
当前,计算机网络技术在我国社会的各领域均取得了较大的发展,并逐渐成为社会发展的重要动力。新形势下,计算机网路技术的发展呈现特征性,即计算机网路的发展都是以实际应用为出发点而深化发展的,都是以实际需要为发展前提。因此,分析新形势下的计算机网路技术,应结合计算机网路技术的重点应用领域进行分析。本文就新形势下的计算机网络技术的发展和应用做了深入浅出的探索。
1现代计算机网络技术的主要发展阶段
现代计算机网络技术主要经历了以下发展阶段:第一,首次尝试阶段。公认的现代计算机网络技术的首例应用实例发生于20世纪50年代,当时,美国军方将远程雷达和测量控制设备与同一台中央计算机进行连接,当时使用的是通信线路的连接方式。第二,民用计算机网络系统尝试阶段。20世纪60年代初期,美国国家航空公司采用中央计算机对美国境内的所有飞机订票计算机进行联机,最终实现全国范围内的飞机订票系统的集中控制处理和分时多用户操作。及至20世纪60年代末期,WAN(Wide Area Network,广域网)的出现,通过卫星最终实现了较大地理范围内的计算机网路系统的互联,这是现代计算机网络技术发展过程中的里程碑式的进步。第三,计算机网络标准化初步成型阶段。20世纪70年代中期和末期,LAN(Local Area Network,局域网)的出现给计算机网络系统结构的标准化提出了结构性要求。包含IBM和DEC公司以及ISO(国际标准化组织)等在内的大的公司和国际组织纷纷制定了一系列企业、行业和国际标准,标志着计算机网络逐步朝着标准化、国际化的方向发展。第四,高速网络技术阶段。20世纪90年代至今,光纤和高速网络技术的出现,多媒体网络和智能网络如雨后春笋般出现,Internet(互联网)正成为联通全世界网路用户的高速网路。
2新形势下计算机网路技术的应用
2.1LAN网络
LAN(Local Area Network,局域网)是将小区域内的各种通信设备互连在一起的通信网络,其网络特性主要决定于以下3个基本技术:第一,用于传输数据的传输介质,第二,用以连接各种设备的拓扑结构;第三,用以共享资源的介质访问方法。当前我国局域网中应用范围最广的技术是Ethernet(以太网)。而当前我国在局域网架设过程中所适用范围最为广泛的是以太网衍生的快速以太网、千兆位以太网、万兆位以太网乃至10G以太网组网结构,这种组网结构的最大优势在于可以提高光纤网络技术的兼容性。除此之外,LAN网络技术的2种典型产品主要为:第一,WokenRing(令牌环网技术);第二,FDDI(光纤分布式数据结构技术),这种技术突破了传输距离100km和网络传输率100Mbps的技术壁障,但是由于较高昂贵,还需要在时间中不断创新和发展。
2.2网络异步传输模式技术
所谓网络异步传输模式技术,也称为ATM网络技术,即通过利用系统的电话线路并在装配转换器之后,通过电话通信环境和ATM网络对近程和远程数据进行传输,从而完成高速网络环境下的数据信息的实时交换和传输,并可以实现和局域网和广域网的完美对接。ATM的主要优点是高带宽、有保证的服务质量和可扩展的、能提供所有速度与应用的拓扑结构,服务质量标准确保了一个应用所要求的带宽在该应用的信息请求期间都可供使用,但是ATM网络技术未来发展也应着力克服其信元首部开销太大和技术复杂且价格昂贵的缺点。
2.3互联网技术
Internet(互联网)作为人们日常生活中最频繁使用的计算机网络的主要功能,给世界不同地区的用户提供了方便快捷访问信息的功能。互联网技术的发展在提升计算机技术的健康发展方面具有显著的促进作用。互联网给用户提供的主要服务主要有以下几种:第一,E-mail(ElectronicMail,电子邮件服务);第二,File Transfer Protocol(文件传输服务);第三,Telnet(远程登录服务);第四,Instant Message(即时通信服务)。
2.4无线网络技术
当前,我国的无线网络技术主要包含以下3种:第一,个人通信;第二,无线局域网;第三,家用无线网。其技术优势主要在于:第一,便于实现全方位大规模计算机无线联网;第二,抗干扰能力强;第三,投资较省。当前,无线网技术往往和互联网技术相结合,其应用范围在进一步扩大,对我国计算机网络技术在新形势下的发展具有显著的促进作用。
3新形势下计算机网络技术的发展趋势
未来的计算机网络技术的发展主要呈现以下发展趋势:第一,朝着低成本微机所带来的分布式计算和智能化方向发展,即Client/Server(客户/服务器)结构;第二,向适应多媒体通信、移动通信结构发展;第三,网络结构适应网络互连,扩大规模以至于建立全球网络。应是覆盖全球的,可随处连接的巨型网;第四,计算机网络应具有前所未有的带宽以保证承担任何新的服务;第五,计算机网络应具有延展性来保证使迅速的发展做出反应;第六,计算机网络应具有很高的可靠性和服务质量;第七,计算机网络应具有很低的费用。未来比较明显的趋势是宽带业务和各种移动终端的普及,如可照相手机越来越多,实际上这对网络带宽和频谱产生了巨大的需求。整个宽带的建设和应用将进一步推动网络的整体发展。IPv6和网格等下一代互联网技术的研发和建设将在今后取得比较明显的进展。
3.1人工智能
人工智能可能会是计算机历史中的一个终极目标。从1950年阿兰图灵提出的测试机器如人机对话能力的图灵测试开始,人工智能就成为计算机科学家们的梦想,在接下来的网络发展中,人工智能使得机器更加智能化。在这个意义上来看,这和语义网在某些方面有些相同。人们已经开始在一些网站应用一些低级形态人工智能。由于电脑的计算速度远远超过人类,希望新的疆界将被打破,使得能够解决一些以前无法解决的问题。
3.2移动网络
移动网络是未来另一个发展前景巨大的网络应用。便携式智能终端(PCS)可以使用无线技术,在任何地方以各种速率与网络保持联络。用户利用PCS进行个人通信,可在任何地方接收到发给自己的呼叫。PCS系统可以支持语音、数据和报文等各种业务。PCS网络和无线技术将大大改进人们的移动通信水平,成为未来信息高速公路的重要组成部分。它已经在亚洲和欧洲的部分城市发展迅猛。2015年推出的苹果IPHONE是美国市场移动网络的一个标志事件。这仅仅是个开始,在未来几年的时间将有更多的定位感知服务可通过移动设备来实现,例如当你逛当地商场时候,会收到很多你定制的购物优惠信息,或者当你在驾驶车的时候,收到地图信息,或者你周五晚上跟朋友在一起的时候收到玩乐信息。人们也期待大型的互联网公司如,雅虎、谷歌成为主要的移动门户网站,还有移动电话运营商。
3.3三网合一技术的发展
当前,计算机网络技术发展的主要趋势就是要实现三网合一,三网合一指的是把电信网、有线电视网与计算机网统一起来,以减少成本费用,便于应用,大大地提高效率,提高经济和社会效益。计算机网络发展的必然趋势就是三网合一。三网合一的诞生,塑造了一个庞大的产业,与此同时,也促进了其它有关产业的发展。新兴起的业务像在线咨询、视频会议、远程医疗、远程教育、电子科学、电子政务、电子商务等,能够让人民摆脱空间与时间的制约,人们在家中就能够娱乐,学习与工作。
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关键词: 博弈实验 教学软件 实验经济学
一、引言
诺贝尔经济学奖得主爱德华・哈斯丁・张伯伦(E.H.Chamberlin)教授1948年在哈佛大学博士生课堂上进行的描述市场需求和供应经济关系的纸牌实验正式拉开了实验经济学的序幕[1]。20世纪50年代,美国休斯敦大学约翰・福布斯・纳什(John Forbes Nash Jr)利用不动点定理证明了均衡点的存在,并将博弈论引入议价行为模型,进行了纯议价博弈实验,1994年因为他在博弈论领域的卓越贡献获得了诺贝尔经济学奖[2]。1952年,美尔文・爵烁和莫莱尔・弗莱尔(MelvinDresher and Merrill Flood)进行了著名的“囚徒困境”实验。20世纪60年代,有着“实验经济学之父”之称的弗农・洛马克斯・史密斯(Vernon Lomax Smith)教授在亚利桑那大学十一个班级进行了长达六年的实验验证竞争均衡理论,1962年,以此实验为基础撰写的论文《竞争市场行为的实验研究》在《政治经济学杂志》上的发表,标志了实验经济学的诞生。其也因为在实验经济学领域开创性的贡献于2002年获得了诺贝尔经济学奖[3]。
近年来,博弈实验及以其为代表之一的实验经济学以其实现方式的可复制性和实验过程的可控制性受到越来越多经济学家的青睐,该实验还是研究不同经济政策建议有效性的经济、可行办法之一。我国自上世纪80年代以来,不少学者已经逐渐意识到实验经济学的发展,目前正有组织地对其开展研究和应用工作。因此,以实验经济学为主要研究方法,进行研究性、设计性的本科生实验教学已经成为经济管理类实验的发展趋势。目前,国内诸多知名高校如中国人民大学、浙江大学、厦门大学等已经相继建立了自己的经济学实验室,开始了在实验经济学领域的专业研究和教学应用[4]。
然而在博弈实验的推广过程中却出现了教学效率低、教学工作量大、数据不易收集、多为验证性实验等诸多难点,极大影响了博弈实验在高校别是在普通高校本科教学中的推广。笔者所在的中国药科大学医药经济管理综合实验教学中心自行编写了基于Browse/Server(简称B/S)结构的博弈实验教学软件。该软件使用JSP(Java Server Pages)与My-SQL相结合,构建了功能强、使用简便、管理方便、运行速度快、安全可靠性强的网页数据库。基于该数据库,将Java和JDBC结合起来极大降低了程序编写难度,提高了软件在不同平台运行的兼容性和稳定性[5]。
二、传统博弈实验模式在教学应用中的缺点
1.教学效率低。
国内实验经济学教学大多沿袭国外教学模式,嵌入于经济学、管理学等理论课程中进行,用于加深对基础理论知识的理解和掌握,多为演示型、验证性实验。实验中沿袭国外常规教学手段使用纸质教学文件为实验用具(见图1),学生在格式化的纸质文件中记录每轮博弈决策,每轮博弈后,将决策纸交予教师进行记录、评判后再行发回进行下一轮博弈。每轮博弈均涉及决策、收决策纸、记录、评判、发回决策纸、下轮决策的循环,因其极大地占用了课堂教学时间,在实际教学过程中的运用受到课时等诸多因素的限制,难以开展。
以本中心的实验教学为例,在使用博弈软件之前每次进行重复囚徒困境博弈模型的实验教学时,60人的博弈实验,需要4位实验教师同时工作(2位教师计算和统计实验结果,1位教师按时收集、发放博弈决策纸,1位教师维持教学现场秩序)才能保证博弈实验的正常进行,1课时(45分钟)只能进行7-10轮博弈,平均5-7分钟完成一次博弈,实验效率较低。而在7-10轮博弈轮数中绝大部分学生还未能体会均衡、零和等博弈的核心理念,实验就已经匆匆结束。
2.教学难度大。
常见的用于本科教学的博弈实验模型如囚徒困境博弈模型、选美实验博弈模型、智猪博弈实验模型、重复博弈实验模型的课程化构建中多要求构建博弈方信息完全不对称的实验环境。但是由于多种原因如重复囚徒困境博弈实验中相对规则的博弈对手配对、微信等现代化的信息沟通途径甚至是同学间的手势和眼神极易导致博弈对手间的信息沟通,从而极大地影响实验的结果。有时甚至需要教师使用分割博弈对手所处实验环境、强制信息沟通工具管制等方式保障实验教学的正常进行,增加了实验教学工作量,加大了实验教学的难度。
3.教学计算量大、工作量大。
多数博弈实验均需要一定的运算和统计工作,尤其是在贿赂博弈、领导者博弈等带有研究性的博弈行为实验中。在重复囚徒困境博弈实验中每轮实验都需要统计并标示博弈对手的博弈决策,计算本轮博弈双方得分。虽然单个运算强度不大,但是由于参与实验者众多和往复博弈次数而导致运算量较大,且较为容易出现计算失误。
4.教学数据收集困难,工作量大。
为了强化博弈实验的教学效果,需要及时统计参与博弈学生的博弈决策及其产生的效果,作为学生优化决策的依据。在重复囚徒困境博弈实验中需要归纳典型博弈思路,如一报还一报策略(TIT FOR TAT)、弗里德曼策略(FRIEDMAN)、道宁策略(DOWN ING)、乔斯策略(JOSS)等经典博弈策略的产生概率及其平均收益,用以引导学生的决策思路[6]。但是对纸质材料的收集和整理需要花费大量时间,在一个教学单元(如2课时)内,难以完成数据的收集和整理工作。
5.教学、科研效果分析困难,缺乏必要依据。
北京大学董智勇教授在《实验经济学》一书中写道:实验经济学(Experiments with Economic Principles)是经济学家在挑选的受试对象参与下,按照一定的实际规则并给以一定的物质报酬,以仿真方法创造与实际经济相似的一种实验室环境,不断改变实验参数,对得到的实验数据分析整理加工,用以检验已有的经济理论及其前提假设,或者发现新的理论,或者为一些决策提供理论分析。高校能够提供大量可供选择的高度理性受试对象,实验课程能够以分数等激励手段代替的物质激励极大地降低了实验成本,因而成为实验经济学的重要实践场所。以博弈实验为代表的实验经济学更是成为优化决策体系、提升决策水平的重要方法,其是在贿赂模型等研究性博弈实验模型中。这一切的实现不但需要基础数据,而且需要强大的以博弈数据库为基础的数据挖掘工具。纸质实验道具因其在收集速度上的缺陷显然不能满足要求[7]。
三、计算机网络技术在博弈实验教学应用中的优势
1.提高实验教学效率。
本中心采用博弈实验软件后,极大地提高了教学效率:在重复囚徒困境博弈实验中,以每次实验20轮计算,传统纸质道具的博弈学实验,至少需要90分钟,使用计算机实验教学软件后,只需要20分钟,在1个课时内就可以完成实验,保证了教师讲解时间,提高了学生的博弈水平。对比具体如下图(图2):
通过上图,我们可以很直观地发现,应用计算机的实验方法具有明显的技术优势和显著的进步性。
2.降低实验教学难度。
博弈实验中通过电脑自动分组等功能可以做到真正的“双盲”实验。在重复囚徒困境博弈实验中,自制教学软件能够实现自动配对、随机分组功能(见图3),使学生在完全不知道博弈对手的情况下完成博弈实验,真正做到了信息的完全不对称。
3.免去实验教学的信息收集、整理、运算工作。
采用了计算机的实验方法后,在重复囚徒困境博弈实验时,学生只需要单击“合作”或“背叛”后即可看到(或等待后看到)博弈对手本轮决策,由电脑依据评分原则直接给出单轮分数并累计入学生总得分。学生决策提交后,收集、整理、运算、统计的工作都由电脑后成并展示在学生眼前,极大地降低了实验教学过程中教师的工作量。
4.教学数据自动转存,方便实验效果深入挖掘。
使用教学软件后,重复囚徒困境博弈实验中的学生的操作将被自动保存,实验结束后以EXCEL的形式导出。导出后的数据经过EXCEL的简单加工可以进入SPSS等统计软件深入挖掘掩藏于基础实验数据背后的经济学现象和规律。
四、结语
为了满足实际教学需要,越来越多的高校自行编辑博弈实验教学软件以推广博弈实验在经济学、管理学等相关课程中的运用,提高教学效率,深化教学改革。笔者所在实验中心的软件化博弈教学实践表明,博弈教学软件的使用不但能够极大提高教学效率,而且能够降低教学难度,实现实验数据的自动收集、主动分类及自动基础分析等,这样不但满足了本科教学需要,而且为经济博弈行为的科研提供了强大依据,具有较高的推广意义和价值。
参考文献:
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[2]杜丽群.经济学的两种研究范式:实验经济学与行为经济学评析[J].经济思想史评论,2007.
[3]邓钊.经济学实验方法及在我国的应用前景分析[J].现代商贸工业,2010.
[4]方小教.经济学实验课程构建方法的改革路径[J].淮北煤炭师范学院学报(哲学社会科学版),2008.
[5]谢玉诚,茅宁莹,陈露,施皓韵.经济学实验教学方法改革[J].新西部,2013.
[6]周骏宇.艾克斯罗德重复博弈实验及其应用[J].自然辩证法研究,2005.
计算机前沿技术范文6
【关键词】虚拟化技术;计算机实验教学;应用
随着信息社会进程的不断推进,对大学生计算机的使用实践能力有了更高的要求,但是目前很多高校学生对计算机实践技能的掌握能力不能满足现代社会发展的需求。当前计算机实验教学方面面临的主要矛盾是实验教学的计算机设备的数量和学生数量之间的矛盾,计算机资金投入较少设备更新换代不及时同当前大学生计算机实验课必须开展之间的矛盾。虚拟技术的出现很好的解决了上面的两种矛盾,虚拟化技术的成功应用创造性的打破了原来计算机结构的限制,一台计算机通过模拟产生多台虚拟机,这样利用软件抽象层的作用,成功的完成了计算机硬件的模拟,不但不需要在计算机配置上投入过多的资金,解决了资金的问题,还学生提供了全面的计算机实验教学的条件。
一、虚拟化技术的相关阐述
1.虚拟化技术的基本概念
虚拟化技术不但能够增加硬件的容量,还能降低配置软件的操作步骤,虚拟化技术和多任务和超线程技术存在较大的区别,虚拟化技术是应用的前提是计算机在虚拟的基础上。在CPU虚拟化技术方面,在同一平台之下,系统能够允许多台机器同时进行工作,并且各个电脑之间没有影响。简言之,虚拟化技术是一项系统性的方案,具有较高的系统完整性,所以方案的开展需要多种元器件的参与,主要应用的元器件有CPU,主板芯片和BIOS等。
2.虚拟化技术的优越性
虚拟化技术在计算机实验教学中的应用很好的解决了传统教学中存在的不足,具有传统教学方式所没有的很多优点,主要的表现在如下的几个方面:一方面,虚拟化技术的在计算机实验教学中的应用,有效的减少了学校对计算机实验教学基础设备的资金投入,因为一台设备通过模拟能够在完成很多的实验内容,同时传统的实验教学场地面积较大,实验课基础信息的获得不能实现自动化,而虚拟化技术就和好的弥补了这方面的不足,有效的解决了当前实验教学的计算机设备的数量和学生数量之间的矛盾,计算机资金投入较少设备更新换代不及时同当前大学生计算机实验课必须开展之间的矛盾;一方面,虚拟化技术具有较高的灵活性和安全性,主要表现在保存实验数据上,如果系统出现了问题,记录的实验数据不受影响。
二、虚拟化技术在计算机实验教学中的具体应用分析
1.软件虚拟化技术的应用分析
今年来,教育教学改革进程的不断推进,对计算机实验教学提出了较高的要求,为了响应计算机实验教学的新要求,计算机老师应该加大对计算机软件环境的部署和更新力度,优化和提高计算机软件的使用环境。目前很多高校的计算机实验教学中已经应用了软件虚拟化技术,在计算机软件实验教学的过程中,通过将安装的绿色版本同VMwaerThinAPP进行比较,选用了后者进行了基本程序的安装。通过安装该软件程序,实现了同一操作平台上能够进行多种版本的虚拟程序的运行,并且各个版本的程序在运行期间并不互相影响,从而提高了计算机整体的使用效率,改善了计算机实验教学中软件的部署。要知道,传统的计算机软件实验课教学过程中操作系统经常出现运行困难的问题,这样在一定程度上影响了计算机软件实验课程的正常进程,但是软件虚拟技术的应用能够很好的解决上述的问题。
在进行计算机软件虚拟实验教学过程中,首先要做的工作就是做好基础工作,搞好计算机实验教学的环境,将计算机实验教学过程中需要用到的软件进行分类整理。应用了软件虚拟化技术减少了安装程序的复杂性,在安装软件之间,要对教师教学过程中用到的软件进行统计,并且要根据课程表合理的安排安装时间等繁琐的程序已经不复存在,使用了软件虚拟化技术减缓了一系列的程序,在上课之前将需要用到的软件存放在具有还原功能的电脑硬件区域上,然后使用完毕后能够通过系统的还原,将使用的软件删除,这样能够实现软件和系统的有效的分离,在一定程度上节省了计算机运行的资源消耗。
2.虚拟机在计算机实验教学过程中的应用分析
在支持多操作系统同时运行的配置中,虚拟机占有了重要的地位,虚拟机的在计算机实验教学中的应用,在很大程度上提高了应用硬件的有效性。虚拟机的应用主要有两种形式,一种是单一映射的虚拟机,主要代表是IBM;一种是非单一映射的虚拟机,主要代表有JAVA。虚拟机在计算机实验教学中的应用特点主要表现为如下的几个方面:
一方面,计算机的维护是一项十分复杂的工作,在没有应用虚拟机之前,很多实验都是不能完成的,如安装操作系统的建立,磁盘的分区等实验。但是使用了虚拟机技术就能够提高实验的全面性,通过具体的实验操作,提高了学生实践应用计算机的能力,在同一台计算机上能够实现多种操作系统的运行,从而能够实现传统教学所不能完成的实验。
一方面,在进行操作系统实验时,学生因为对知识理解不到位,在操作的过程中难免会出现问题,虚拟机的使用能够对实验过程中出现的问题彻底的删除,该系统能够继续正常的运行,同时不会对其他系统的运行造成影响。
一方面,在网络实验上,一般情况下,进行网络实验之前需要做好充分的基础工作,传统的实验过程需要使用较多的实验设备,应用了虚拟机不但能够较少设备的需求量,还能减少设备的占地面积。网络实验过程较为复杂,虚拟机通过保障每一个学生独立管理自己的实验数据,保障实验能够顺利的进行,保障实验数据的获得和保存。
3.服务器虚拟化实验技术的应用研究分析
服务器虚拟化技术又被叫做资源虚拟化技术,目前主要存在两种表现形式,一种是实现物理服务器向逻辑服务器的转变,同时实现一台对应多台的转变;一种是将网络中出现的物理服务器转化为逻辑服务器,同时实现多台对应一台的转变;服务器虚拟化技术在计算机实验教学中实现了在单机上同时完成多个操作系统的运行,该过程的实现依赖服务器硬件设备和应用系统的分离。通过这样的方式将网络上的资源进行集中,实现服务器资源的优化配置。
服务器虚拟化技术在计算机实验教学中的应用最大的优势就是提高了服务器的利用率,对实验教学过程需要部署的服务量进行科学的集中,在减少资金投入的同时,有效的改善了计算机实验教学过程中的资金浪费;一方面服务器虚拟化技术的使用减少了教师在软件部署上的使用的时间,同时服务器便于维护和省级,为学生能够顺利的进行计算机实验提供了保障。
三、结语
虚拟化技术在计算机实验教学中的应用,能够有效的改善传统计算机实验教学中存在的问题和矛盾,有效的提高了学生对计算机的实践应用能力,从整体上提高了计算机实验教学的质量和水平。
参考文献:
[1]任荣仙.虚拟技术对人的发展空间的“拓展”与“限制”[J].洛阳师范学院学报.2007(03)
[2]丁毅.借助社会资源让学生了解虚拟技术[J].中小学电教(下).2011(06)