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1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)理論概述

1.1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的概念

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是指最優(yōu)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的移植和應(yīng)用，是以最低成本獲得最高效益。其根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)理論、方法與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等建立能夠正確反映實(shí)際工程設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)手段和計(jì)算機(jī)計(jì)算技術(shù)，在眾多的方法中快速找出最優(yōu)方案。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)通過把機(jī)械問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，加以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，優(yōu)選設(shè)計(jì)參數(shù)，在滿足眾多設(shè)計(jì)目的和約束條件的情況下，獲得最令人滿意、經(jīng)濟(jì)效益最高的方案。目前，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)已成為解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的有效方法。

1.2 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)主要研究的是其建模和求解兩部分內(nèi)容。 如何選擇設(shè)計(jì)變量、列出約束條件、確定目標(biāo)函數(shù)。其中，設(shè)計(jì)變量是指在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過逐步調(diào)整，最后達(dá)到最優(yōu)值的獨(dú)立參數(shù)。設(shè)計(jì)變量的數(shù)目確定優(yōu)化設(shè)計(jì)的維數(shù)，維數(shù)越大，優(yōu)化設(shè)計(jì)工作越復(fù)雜，但效益越高，所以選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)變量顯得尤為重要。約束條件即是對(duì)約束變量的限制條件，起著降低設(shè)計(jì)變量自由度的作用。目標(biāo)函數(shù)即是指各個(gè)設(shè)計(jì)變量的函數(shù)表達(dá)式，工程中的優(yōu)化過程即是指找出目標(biāo)函數(shù)的最小值（最大值）的過程。一般而言，目標(biāo)函數(shù)的確定相對(duì)容易，但約束條件的選取顯得比較困難。

2 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般思路與常見方法

2.1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般思路

2.1.1 分析問題，建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型

在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，首先需要通過對(duì)實(shí)際問題的分析，選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)變量，確定優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，從而建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。

2.1.2 選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，編寫程序

在設(shè)計(jì)變量、約束條件和目標(biāo)函數(shù)三大要素已經(jīng)確定，構(gòu)建好數(shù)學(xué)模型的情況下，編寫計(jì)算機(jī)語(yǔ)言程序。

2.1.3 分析結(jié)果，找到最優(yōu)方案

準(zhǔn)備必須的初始化數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算，對(duì)比計(jì)算結(jié)果，在眾多的設(shè)計(jì)方案中選擇最完善或者最適宜的設(shè)計(jì)方案，使其期望的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最高。

2.2 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中的常見方法

2.2.1 傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法

傳統(tǒng)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的種類有很多，按求解方法的特點(diǎn)可分為準(zhǔn)則優(yōu)化法、線性規(guī)劃法和非線性規(guī)劃法。準(zhǔn)則優(yōu)化法是指不應(yīng)用數(shù)學(xué)極值原理而是采用力學(xué)、物理中的一些手段來(lái)謀求最優(yōu)解的方法。常見的準(zhǔn)則優(yōu)化法有迭代法中的滿應(yīng)力準(zhǔn)則法等，其主要特點(diǎn)是直接簡(jiǎn)單效率高，缺點(diǎn)是只能處理簡(jiǎn)單的工程問題。線性規(guī)劃法是指應(yīng)用數(shù)學(xué)極值原理，選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)變量和約束條件，求解目標(biāo)函數(shù)的一種方法。常見的有單純形法、序列線性規(guī)劃法。其優(yōu)點(diǎn)是通過把實(shí)際工程問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)極值問題的求解，使其直接、有效、精度系數(shù)高，缺點(diǎn)是工作量大。非線性規(guī)劃法同樣根據(jù)數(shù)學(xué)極值原理求最優(yōu)問題，可分為無(wú)約束直接法、無(wú)約束間接法。有約束直接法和有約束間接法。其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用范圍廣，可應(yīng)用于大、中、小型工程問題，且都相對(duì)簡(jiǎn)單方便、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高。

2.2.2 現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法

現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方法不同于傳統(tǒng)優(yōu)化方法，其無(wú)需通過選取設(shè)計(jì)變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)等因素，便可獲得全局最優(yōu)解，大大地減少了傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法花費(fèi)的人力與財(cái)力，在日今復(fù)雜的工程問題中，提出了全新的思路與方法。常見的現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有遺傳方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模擬退火法、粒子群算法等。

3 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與前景

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是最優(yōu)化理論、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械工程相結(jié)合的一門學(xué)科，包括機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械零部件優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)和形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)等。二十世紀(jì)五十年代以前，用于解決最優(yōu)問題的數(shù)學(xué)方法僅限于古典的微分法與變分法，在處理現(xiàn)實(shí)問題時(shí)，計(jì)算量非常大。直到四十年代前后，大型線性規(guī)劃技術(shù)的提出，數(shù)學(xué)方法首次被運(yùn)用到結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，使得計(jì)算過程不再?gòu)?fù)雜，有效的解決了數(shù)值最優(yōu)化計(jì)算。近年來(lái)，隨著數(shù)學(xué)規(guī)劃理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，許多新興優(yōu)化算法，如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等相繼被提出，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)廣泛地被應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)、化工、航天航空等諸多領(lǐng)域并取得飛速發(fā)展。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)具有廣闊的發(fā)展前景。

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)給機(jī)械工程界帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的，但其工程效應(yīng)比起預(yù)期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小得多。歸結(jié)其原因，主要有以下兩點(diǎn)：（1）建模難度大。（2）最優(yōu)方法的選取難度大。

雖然有以上不足之處，但是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)現(xiàn)前景仍是非常廣大的，且各領(lǐng)域也在積極做出相關(guān)的研究探索，并已取得一定的成就。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)即是指從眾多設(shè)計(jì)方案中需找最優(yōu)方案的過程，一般包括建立數(shù)學(xué)模型、選擇優(yōu)化方法、分析計(jì)算結(jié)果選擇出最優(yōu)方案三個(gè)過程。根據(jù)不同的分類方式，機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法有很多，從傳統(tǒng)角度，最常用到的有線性規(guī)則法中的序列線性規(guī)則法等等，由于現(xiàn)在各技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展以及工程問題對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求，衍生了很多與傳統(tǒng)方法原理完全不同的新興方法，最常見到的有遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等?？v觀幾十年來(lái)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程，其發(fā)展是非常迅速且令人可喜的，雖然仍存在建模困難、優(yōu)化方法選取等等方面的一些挑戰(zhàn)，但是其前景仍舊是非常廣闊的。研究機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論與方法無(wú)論是學(xué)術(shù)領(lǐng)域還是實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益方面都具有研究意義。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，已涉及到人類生活及工作的方方面面。近年來(lái)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，發(fā)生了歷史性轉(zhuǎn)變。人類出現(xiàn)的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生于一九四六年產(chǎn)于美國(guó)，發(fā)明人是約翰?阿塔那索夫教授，并把它稱之為肯尼亞克。肯尼亞克的誕生意味著人們進(jìn)入了一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用時(shí)代，人類生活及工作領(lǐng)域從此發(fā)生了革命性變革。然而，電子管計(jì)算機(jī)因它的造價(jià)成本較高，且各方面性能滿足不了時(shí)代需求，很快它的發(fā)展腳步慢慢變緩直至停滯不前。后來(lái)在微電子技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)也從此發(fā)生了巨大改變向智能微型化轉(zhuǎn)型，特別是在因特爾等微處理器及創(chuàng)新技術(shù)的帶動(dòng)下，計(jì)算機(jī)便逐漸應(yīng)用到家庭、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)及科學(xué)研究等領(lǐng)域中。在短短的七十多年里，計(jì)算機(jī)技術(shù)日益進(jìn)步越來(lái)越成熟，其在人們生活及學(xué)習(xí)工作領(lǐng)域作用也日益凸顯，對(duì)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著不可忽視的作用。下面筆者就計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展特征及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展展望進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

1計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

這里所說的硬件技術(shù)主要是指微處理器。我們知道，微處理器是計(jì)算機(jī)的心臟，數(shù)字與信息化時(shí)代下的計(jì)算機(jī)離不開微處理器的有效幫助，如果把微處理器芯片里面晶體管的線寬及尺寸進(jìn)行改變使之越來(lái)越小，那么計(jì)算機(jī)各方面性能會(huì)逐漸增強(qiáng)。改進(jìn)及增強(qiáng)光刻技術(shù)，是目前最常用的減小微處理器芯片里面晶體管線寬及大小的方法。其基本原理是選擇更短波長(zhǎng)的曝光光源，通過掩膜曝光，并通過一定的方法使刻蝕在硅片內(nèi)的晶體管變的越來(lái)越小，而與晶體管相連接的導(dǎo)線盡量做的越來(lái)越細(xì)從而改進(jìn)光刻技術(shù)。通常情況下人們都是使用紫外線來(lái)改進(jìn)光刻技術(shù)，但基于其具有一定的局限性，有部分技術(shù)人員認(rèn)為當(dāng)前使用的紫外線光源已不能滿足新形勢(shì)下微處理器發(fā)展需求。也就是說目前微處器芯片的微型化發(fā)展將遇到一定的障礙，主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，線條寬度方面的限制。當(dāng)線條寬度等于光的波長(zhǎng)或比光的波長(zhǎng)小時(shí)，那么光刻技術(shù)很難成功。其次，電子行為及量子效應(yīng)方面也存在一定的問題，無(wú)法適應(yīng)新時(shí)期的時(shí)展需求。

1.2納米電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠得以如此快的速度發(fā)展離不開電子元器件的大力支持，然而在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸朝著快節(jié)奏高速度、微型智能化等方向發(fā)展，電子元器件已不能跟上計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展腳步，滿足不了其高速度、智能化等方面需求，使計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展停滯不前，納米電子技術(shù)就是這一背景發(fā)展下來(lái)的產(chǎn)物，它有效解決了這一現(xiàn)實(shí)問題，實(shí)現(xiàn)了電子元器件無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。納米電子技術(shù)并不是單方面的把尺寸縮小了而已，而是用一種全新的思維使計(jì)算機(jī)技術(shù)得以創(chuàng)新?？梢哉f 納米電子技術(shù)也將是新世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展特征

2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)更新速度較快

計(jì)算機(jī)技術(shù)更新速度較快可以說是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展上一個(gè)顯著的特點(diǎn)。近年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展得到了前所未有的發(fā)展，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來(lái)看從一開始的電子管，發(fā)展到后來(lái)的晶體管，再到集成電路，然后發(fā)展成為現(xiàn)在的超級(jí)大規(guī)模集成電路；而在速度方面一開始的計(jì)算速度非常之慢，可能只有每秒五千次左右，而當(dāng)前最普通的一臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度可能都達(dá)到了每秒五億次以上；而在體積方面從一開始像樓房一樣大w積的計(jì)算機(jī)，在微處理器問世以后便逐漸向微型化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)體積變得越來(lái)越小，其造價(jià)成本也逐漸降低了很多，應(yīng)用范圍也隨之越來(lái)越廣?，F(xiàn)在人類在計(jì)算機(jī)技術(shù)科研方面給予了足夠的人力與物力，一些新型計(jì)算機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)日益涌現(xiàn)，加快了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展腳步。另一方面在社會(huì)生產(chǎn)力的不斷驅(qū)動(dòng)下，計(jì)算機(jī)技術(shù)為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，也促使了其更新速度不斷加快。

2.2計(jì)算機(jī)技術(shù)有較強(qiáng)的實(shí)用性

計(jì)算機(jī)技術(shù)有較強(qiáng)的實(shí)用性可以說是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展上一個(gè)突出的特點(diǎn)。如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)已逐漸普及到人類社會(huì)發(fā)展的政治、經(jīng)濟(jì)、生活及科學(xué)研究等領(lǐng)域中。計(jì)算機(jī)已成為新時(shí)期人類的好朋友好助手，人類生活的方方面面都需要它的幫助。它可以根據(jù)每個(gè)用戶的實(shí)際情況及現(xiàn)實(shí)需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、簡(jiǎn)潔、精準(zhǔn)的分析處理，從而幫助人們完成每天必須的生產(chǎn)加工及管理等方面工作。當(dāng)前，大部分事業(yè)單位、企業(yè)及政府部門都建立了信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了員工檔案信息化管理。這樣一來(lái)，不僅規(guī)范了其管理方法更提高了其工作效率。

2.3計(jì)算機(jī)技術(shù)有較強(qiáng)的運(yùn)行功能

計(jì)算機(jī)技術(shù)有較強(qiáng)的運(yùn)行功能是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)征之一。微處理器是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的心臟，數(shù)字與信息化時(shí)代下的計(jì)算機(jī)離不開微處理器的支持與幫助，如果把微處理器芯片里面晶體管的線寬及尺寸進(jìn)行改變使之越來(lái)越小，那么計(jì)算機(jī)各方面性能會(huì)逐漸增強(qiáng)。改進(jìn)及增強(qiáng)光刻技術(shù)，是目前最常用的減小微處理器芯片里面晶體管線寬及大小的方法，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行功能越強(qiáng)大，說明光刻技術(shù)改進(jìn)的越好。

2.4計(jì)算機(jī)技術(shù)具有過程監(jiān)督及檢測(cè)功能

計(jì)算機(jī)技術(shù)的過程監(jiān)督及檢測(cè)功能在推動(dòng)企業(yè)智能化、自動(dòng)化發(fā)展上具有重要意義。通過使用計(jì)算機(jī)，生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)生產(chǎn)需要，建立監(jiān)督及檢測(cè)控制系統(tǒng)。這樣一來(lái)，不僅可以對(duì)整體的企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)的管理與控制，而且可以有效規(guī)避其生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)什么問題，計(jì)算機(jī)就會(huì)發(fā)出異常警報(bào)，促進(jìn)了企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

2.5計(jì)算機(jī)技術(shù)具有消極及負(fù)面影響

計(jì)算機(jī)技術(shù)具有消極及負(fù)面影響，是計(jì)算機(jī)發(fā)展上我們不可忽視的一個(gè)重要特征。眾所周知，不管什么事物都有兩面性，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展也不例外。雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展增強(qiáng)了人們的交流與溝通，加強(qiáng)了社會(huì)輿論宣傳，提高了人們的生活質(zhì)量，但其在傳遞與傳播信息的過程中也可能產(chǎn)生一定的消極及負(fù)面作用。例如一些不靠譜的八卦、網(wǎng)絡(luò)謠言等，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，特別是在網(wǎng)絡(luò)病毒的影響下，造成了一定的社會(huì)恐慌。另一方面，有些人沒日沒夜的沉浸在網(wǎng)絡(luò)游戲中，特別是對(duì)未成年人來(lái)說，這嚴(yán)重影響了他們身心的健康發(fā)展，所以說計(jì)算機(jī)技術(shù)也有一定的消極及負(fù)面特征。

3新世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展展望

3.1未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著巨型化方向發(fā)展

未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著巨型化方向發(fā)展是新世紀(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。巨型主要指的是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間、速度運(yùn)算及功能等方面。新世紀(jì)的計(jì)算機(jī)將向著高運(yùn)算速度、大容量、強(qiáng)功能的方向發(fā)展。未來(lái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度將越來(lái)越快，可達(dá)到每秒百億次及以上；存儲(chǔ)空間更加巨大，可達(dá)到幾百字節(jié)及以上。由此可見，巨型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，充分體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的計(jì)算機(jī)科技發(fā)展水平，它促進(jìn)了計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多方面的發(fā)展。巨型計(jì)算機(jī)將廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星軌道、地質(zhì)勘測(cè)、天文氣象、航天航空、軍事國(guó)防等領(lǐng)域中，已逐漸發(fā)展成為衡量國(guó)家綜合國(guó)力及科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。其中，部分發(fā)達(dá)國(guó)家早已非常重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨型化發(fā)展方向，在巨型計(jì)算機(jī)的發(fā)明及研制方面給予了全面的人力及物力支持，未來(lái)的計(jì)算機(jī)其運(yùn)算速度將非常驚人，每秒可達(dá)幾百億次甚至達(dá)到千億次都有可能。

3.2未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著微型化方向發(fā)展

微型化方向發(fā)展是新世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是新時(shí)期適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然需求。近年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，算機(jī)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，其體積從一開始像樓房一樣大體積的計(jì)算機(jī)，在微處理器問世以后便逐漸向微型化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)體積變得越來(lái)越小，其造價(jià)成本也逐漸降低了很多，應(yīng)用范圍也隨之越來(lái)越廣。如今，微型計(jì)算機(jī)已受到了人們的青睞，已逐漸步入到人們生活的家用小電器及各種儀表儀器中，特別是掌上微型計(jì)算機(jī)的發(fā)明使計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展推向了一個(gè)歷史。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，微電子技術(shù)也將得到迅猛發(fā)展，那么這就意味著計(jì)算機(jī)技術(shù)向微型化方向發(fā)展的進(jìn)程及普及率將日益加快。

3.3未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

如今，我們已步入了一個(gè)信息化、網(wǎng)絡(luò)化高速發(fā)展的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)無(wú)處不在，人們生活的方方面面都需要它的支持。那么，這就意味著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展仍然是未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要方向，它在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展上扮演的角色日益重要。從某種程度上來(lái)說，我們可以把發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)看成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建設(shè)的核心工程，其對(duì)普及計(jì)算機(jī)及延伸其功能發(fā)揮著不可忽視的重要作用。寬帶及可選服務(wù)仍然是新世紀(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主流，同時(shí)各種接入技術(shù)將得到更好更快的發(fā)展，HFC、DSVD、HDSL、及ADSL等技術(shù)的全面發(fā)展促進(jìn)了圖像、數(shù)據(jù)服務(wù)及語(yǔ)音質(zhì)量的進(jìn)一步提高。同時(shí)，隨著ATM技術(shù)的應(yīng)用，其在道路交通運(yùn)輸系統(tǒng)及銀行系統(tǒng)中作用將日益凸顯。

3.4未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著智能化方向發(fā)展

智能化方向發(fā)展仍是新世紀(jì)記算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要方向。計(jì)算機(jī)是科技進(jìn)步及社會(huì)需求發(fā)展下來(lái)的產(chǎn)物，那么計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展必須適應(yīng)智能化時(shí)代人們的現(xiàn)實(shí)需求。人工智能技術(shù)使得計(jì)算機(jī)有了智能化的大腦及軀干，基本可與人體大腦相媲美，而且處理數(shù)據(jù)時(shí)，比人體大腦來(lái)的更快、思維邏輯更強(qiáng)。智能化技術(shù)能夠更好地模擬人類大腦感覺行為，使計(jì)算機(jī)跟人體大腦一樣具有讀、寫、聽、說、思及對(duì)事物的判斷能力、學(xué)習(xí)能力、邏輯推理能力等，從而滿足不同人群的現(xiàn)實(shí)需求。目前，計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，最突出的領(lǐng)域就是掌上筆記本、機(jī)器人等應(yīng)用。隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)人工智能化發(fā)展腳步也快日益加快。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)已逐漸發(fā)展成為人類社會(huì)活動(dòng)中必不可少的工具，它已涉及到人類生活及工作的方方面面，對(duì)時(shí)展的作用日益凸顯。近年來(lái)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，發(fā)生了歷史性轉(zhuǎn)變，其作為一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面作出了巨大貢獻(xiàn)。新世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)將向著巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化及微型化等方向發(fā)展。同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將不斷完善，而納米技術(shù)及軟件技術(shù)等將在新世紀(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇3

金屬材料是人類文明和社會(huì)發(fā)展過程中最重要的物質(zhì)類原料，使用物理機(jī)能可以準(zhǔn)確檢測(cè)出由金屬材料所制造出的產(chǎn)品的質(zhì)量問題。新型金屬材料被廣泛應(yīng)用于建筑工程的基礎(chǔ)建設(shè)當(dāng)中，由于金屬材料具有的特殊性，導(dǎo)致金屬材料在物理技能的檢測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)在特殊性的影響下導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確，為了避免物理機(jī)能檢測(cè)的影響，我們可以根據(jù)金屬材料自身的特殊性，采取另一種科學(xué)范例內(nèi)的測(cè)試方法，或者是使用另一個(gè)辦法，直接對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測(cè)工作前，一定要確定檢測(cè)儀器的完好，檢測(cè)機(jī)器設(shè)備會(huì)直接影響金屬材料的檢測(cè)結(jié)果。

1金屬材料發(fā)展現(xiàn)狀及物理性能監(jiān)測(cè)分析

1.1金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀

金屬材料作為人類推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要載體之一，作為原料在人類的生產(chǎn)生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，金屬材料作為原料具有以下等特征，金屬材料本身具備高彈性的模量，金屬材料具有高強(qiáng)度的韌性，金屬材料的強(qiáng)度硬度是其他同類原料所無(wú)法比擬的，在當(dāng)代金屬材料科學(xué)的不斷成長(zhǎng)下金屬材料在所有材料的范疇中占據(jù)了非常非常重要的位置，在現(xiàn)實(shí)中，最常見的金屬材料應(yīng)用的領(lǐng)域有航天航空以及建筑工程等行業(yè)。在材料采購(gòu)市場(chǎng)中，金屬材料有著最為明顯的優(yōu)勢(shì)和官闊的發(fā)展前景，在建筑工程產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展中，不論是政府部門還是科研機(jī)構(gòu)都要對(duì)金屬材料在今后發(fā)展中的重要地位又一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，金屬材料未來(lái)的發(fā)展會(huì)結(jié)合科研機(jī)構(gòu)，教育事業(yè)和生產(chǎn)加工，在未來(lái)的發(fā)展中金屬材料會(huì)更主動(dòng)有關(guān)前沿技術(shù)的相關(guān)發(fā)展，提高生產(chǎn)效率和降低成本另一個(gè)具有特殊的社會(huì)效益和企業(yè)效益是廢金屬同收，廢金屬同收的最大特點(diǎn)是金屬可以繼續(xù)循環(huán)使用。

1.2利用拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料的物理機(jī)能測(cè)試

拉伸實(shí)驗(yàn)是將高溫、低溫及室內(nèi)溫度當(dāng)做輔助，利用溫度展開對(duì)金屬材料的物理機(jī)能測(cè)試，拉伸實(shí)驗(yàn)是物理機(jī)能測(cè)試過程中非常重要的一個(gè)測(cè)試過程，拉伸實(shí)驗(yàn)就是依靠由金屬材料所制造的產(chǎn)品在溫度相對(duì)穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中可以檢測(cè)出金屬材料的拉伸性質(zhì)。

1.3利用力彎曲實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料的物理機(jī)能測(cè)試

力彎曲實(shí)驗(yàn)也被叫做彎曲試驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)金屬材料疲勞性進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)過程中，利用蠻力將金屬材料拉扯至彎曲，然后再通過物理機(jī)能對(duì)已經(jīng)彎曲的金屬材料進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作。

1.4利用硬度測(cè)試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料的物理機(jī)能測(cè)試

硬度測(cè)試實(shí)驗(yàn)相比以上兩種實(shí)驗(yàn)來(lái)說操作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)金屬材料的硬度進(jìn)行測(cè)試通常這個(gè)過程都被放在彎曲實(shí)驗(yàn)的后面，測(cè)試的過程中，我們可以通過任何手段對(duì)金屬材料的硬度進(jìn)行檢測(cè)，在測(cè)試后交由物理機(jī)能對(duì)硬度測(cè)試后的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析。

1.5利用沖擊測(cè)試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行金屬材料的物理機(jī)能測(cè)試

測(cè)試的最后一步是同樣依靠溫度進(jìn)行測(cè)試的沖擊測(cè)試實(shí)驗(yàn)，沖擊測(cè)試的方法同拉伸測(cè)試基本相同，同拉伸測(cè)試類似，沖擊測(cè)試和拉伸測(cè)試都是通過改變溫度來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，金屬材料的物理性能測(cè)試還有剪切測(cè)試及杯突試驗(yàn)。

2國(guó)內(nèi)物性測(cè)試技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1密度測(cè)量

從學(xué)科性質(zhì)來(lái)講，物性測(cè)試是一個(gè)涉及廣泛的領(lǐng)域，其各組成部分都是各自不同的以及其獨(dú)有的理淪基礎(chǔ)和測(cè)試原理，并有著自己的發(fā)展路線。下面將介紹國(guó)內(nèi)物理性能檢測(cè)技術(shù)。下面就是對(duì)這方面作一些簡(jiǎn)要的介紹密度是材料最基本的物理性質(zhì)，材料的致密程度是產(chǎn)品質(zhì)量或工藝考核的主要技術(shù)指標(biāo)密度測(cè)量對(duì)粉末冶金制品更有著特殊重要的意義

2.2熱膨

脹測(cè)量熱膨脹系數(shù)測(cè)量的關(guān)鍵在于放大和檢測(cè)微小的熱膨脹量.有各種各樣的方法，如:千分表法、機(jī)械杠桿法、光杠桿法等等。目前國(guó)內(nèi)使用的膨脹儀主要有兩種:光杠桿膨脹儀和差動(dòng)變壓器膨脹儀大多從國(guó)外引進(jìn)的

2.3熱容測(cè)量

測(cè)量熱容量是滴水型卡計(jì)法的經(jīng)典方法，樣品被加熱到一個(gè)溫度測(cè)量，穩(wěn)定性，突然下降到低于在熱爐冷卻過程中，將熱量傳遞給被加熱介質(zhì)。如果介質(zhì)受熱后的反應(yīng)樣品的釋放可以根據(jù)反應(yīng)得到。的熱量并計(jì)算熱容.目前最可靠、最通用的中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。也仍然是這個(gè)方法只是在技術(shù)上有了很大的改進(jìn)

3物性測(cè)試的發(fā)展動(dòng)向

3.1加強(qiáng)方法對(duì)試樣規(guī)格的適應(yīng)性

材料的發(fā)展過程中研發(fā)人員不斷地對(duì)金屬物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)提出新的要求，而當(dāng)代物理學(xué)的發(fā)展更是體現(xiàn)出了這種研究方向，適當(dāng)提高物理測(cè)試中金屬的靈敏值以及精準(zhǔn)度可以使測(cè)試方法變得更加高效，打個(gè)比方：橫擔(dān)材料通常被用在機(jī)械的濾波器中，在濾波器中時(shí)橫擔(dān)通常能達(dá)到溫度的4-8/K量級(jí)，橫擔(dān)通常都是采用共振發(fā)進(jìn)行溫度的測(cè)量。我們假設(shè)用作測(cè)試用的橫擔(dān)共振的頻率為106-109Hz量級(jí)，溫度變化為五十度，則可以得出最終的變化至少零點(diǎn)幾赫，因此，國(guó)內(nèi)精密合金系統(tǒng)通常選用抗干擾能力特別強(qiáng)的靜電法，并根據(jù)靜電法研制出了與之相對(duì)應(yīng)的測(cè)試儀，最終讓檢測(cè)所得出的數(shù)據(jù)擁有足夠的有信服力度。

3.2測(cè)試技術(shù)的徽機(jī)化工業(yè)檢測(cè)要求

提高測(cè)試效率，材料研究常常要求按一定程序控制試驗(yàn)過程?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使這些成為可能一些優(yōu)勢(shì)。不僅僅是在物性測(cè)試技術(shù)中使用微機(jī)還有著深遠(yuǎn)的意義:目前大部分測(cè)試方法，為了得到一個(gè)簡(jiǎn)明的計(jì)算公式，對(duì)物理模型提出了苛刻的要求，比如說傳熱測(cè)量，為了形成一定的熱流圖象，往往給裝置設(shè)計(jì)、條件控制和操作技術(shù)帶來(lái)了一系列的難題?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用的不斷發(fā)展，使得了過去很多人們覺得不可能處理的數(shù)學(xué)問題成為可能，因而有可能降低簡(jiǎn)化物理模型的要求。

4結(jié)論

金屬材料的發(fā)展和應(yīng)用帶動(dòng)著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙面發(fā)展，可是，由于金屬材料中具有不確定因素的特殊性，因此，利用物理機(jī)制對(duì)金屬材料進(jìn)行考核般的檢測(cè)是保證金屬材料產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)必要手段。為檢測(cè)金屬材料，保障金屬材料的質(zhì)量問題，在金屬材料未來(lái)的發(fā)展中我們要為其建立一個(gè)具有完善措施的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)體系，并不斷針對(duì)金屬材料的檢測(cè)工作進(jìn)行研究，不斷提升金屬材料的檢測(cè)水平，保證檢測(cè)方式的科學(xué)有效，并確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確。

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