
学习网络安全的小结(心得体会)
由于现在家用电脑所使用的操作系统多数为Windows XP 和Windows 2000 pro(建议还在使用98的朋友换换系统,连微软都放弃了的系统你还用它干嘛
)所以后面我将主要讲一下基于这两个操作系统的安全防范。
个人电脑常见的被入侵方式 谈到个人上网时的安全,还是先把大家可能会遇到的问题归个类吧。
我们遇到的入侵方式大概包括了以下几种: (1)被他人盗取密码。
(2)系统被_blank\\\/>木马攻击。
(3)浏览网页时被恶意的java scrpit程序攻击。
(4)QQ被攻击或泄漏信息。
(5)病毒感染。
(6)系统存在漏洞使他人攻击自己。
(7)黑客的恶意攻击。
下面我们就来看看通过什么样的手段来更有效的防范攻击。
查本地共享资源 删除共享 删除ipc$空连接 账号密码的安全原则 关闭自己的139端口 445端口的关闭 3389的关闭 4899的防范 常见端口的介绍 如何查看本机打开的端口和过滤 禁用服务 本地策略 本地安全策略 用户权限分配策略 终端服务配置 用户和组策略 防止rpc漏洞 自己动手DIY在本地策略的安全选项 工具介绍 避免被恶意代码 木马等病毒攻击1.查看本地共享资源 运行CMD输入net share,如果看到有异常的共享,那么应该关闭。
但是有时你关闭共享下次开机的时候又出现了,那么你应该考虑一下,你的机器是否已经被黑客所控制了,或者中了病毒。
2.删除共享(每次输入一个) net share admin$ \\\/delete net share c$ \\\/delete net share d$ \\\/delete(如果有e,f,……可以继续删除)3.删除ipc$空连接 在运行内输入regedit,在注册表中找到HKEY-LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControSetControlLSA项里数值名称RestrictAnonymous的数值数据由0改为1。
4.关闭自己的139端口,ipc和RPC漏洞存在于此。
关闭139端口的方法是在“网络和拨号连接”中“本地连接”中选取“Internet协议(TCP\\\/IP)”属性,进入“高级TCP\\\/IP设置”“WinS设置”里面有一项“禁用TCP\\\/IP的NETBIOS”,打勾就关闭了139端口。
5.防止rpc漏洞 打开管理工具——服务——找到RPC(Remote Procedure Call (RPC) Locator)服务——将故障恢复中的第一次失败,第二次失败,后续失败,都设置为不操作。
Windows XP SP2和Windows 2000 pro sp4,均不存在该漏洞。
6.445端口的关闭 修改注册表,添加一个键值HKEY_LOCAL_MACHINE\\\\System\\\\CurrentControlSet\\\\Services\\\\NetBT\\\\Parameters在右面的窗口建立一个SMBDeviceEnabled 为REG_DWORD类型键值为0这样就可以了。
7.3389的关闭 Windows XP:我的电脑上点右键选属性——\\\/>远程,将里面的远程协助和远程桌面两个选项框里的勾去掉。
Windows 2000 Server 开始——\\\/>程序——\\\/>管理工具——\\\/>服务里找到Terminal Services服务项,选中属性选项将启动类型改成手动,并停止该服务。
(该方法在Windows XP同样适用) 使用Windows 2000 pro的朋友注意,网络上有很多文章说在Windows 2000 pro 开始——\\\/>设置——\\\/>控制面板——\\\/>管理工具——\\\/>服务里找到Terminal Services服务项,选中属性选项将启动类型改成手动,并停止该服务,可以关闭3389,其实在2000pro 中根本不存在Terminal Services. 8.4899的防范 网络上有许多关于3389和4899的入侵方法。
4899其实是一个远程控制软件所开启的服务端端口,由于这些控制软件功能强大,所以经常被黑客用来控制自己的肉鸡,而且这类软件一般不会被杀毒软件查杀,比后门还要安全。
4899不象3389那样,是系统自带的服务。
需要自己安装,而且需要将服务端上传到入侵的电脑并运行服务,才能达到控制的目的。
所以只要你的电脑做了基本的安全配置,黑客是很难通过4899来控制你的。
9、禁用服务 若PC没有特殊用途,基于安全考虑,打开控制面板,进入管理工具——服务,关闭以下服务: (1)Alerter[通知选定的用户和计算机管理警报]。
(2)ClipBook[启用“剪贴簿查看器”储存信息并与远程计算机共享]。
(3)Distributed File System[将分散的文件共享合并成一个逻辑名称,共享出去,关闭后远程计算机无法访问共享。
(4)Distributed Link Tracking Server[适用局域网分布式链接]。
(5)Indexing Service[提供本地或远程计算机上文件的索引内容和属性,泄露信息]。
(6)Messenger[警报]。
(7)NetMeeting Remote Desktop Sharing[netmeeting公司留下的客户信息收集]。
(8)Network DDE[为在同一台计算机或不同计算机上运行的程序提供动态数据交换]。
(9)Network DDE DSDM[管理动态数据交换 (DDE) 网络共享]。
(10)Remote Desktop Help Session Manager[管理并控制远程协助]。
(11)Remote Registry[使远程计算机用户修改本地注册表]。
(12)Routing and Remote Access[在局域网和广域往提供路由服务.黑客理由路由服务刺探注册信息]。
(13)Server[支持此计算机通过网络的文件、打印、和命名管道共享]。
(14)TCP\\\/IPNetBIOS Helper[提供 TCP\\\/IP 服务上的 NetBIOS 和网络上客户端的 NetBIOS 名称解析的支持而使用户能够共享文件、打印和登录到网络]。
(15)Telnet[允许远程用户登录到此计算机并运行程序]。
(16)Terminal Services[允许用户以交互方式连接到远程计算机]。
(17)Window s Image Acquisition (WIA)[照相服务,应用与数码摄象机]。
如果发现机器开启了一些很奇怪的服务,如r_server这样的服务,必须马上停止该服务,因为这完全有可能是黑客使用控制程序的服务端。
10、账号密码的安全原则 首先禁用guest账号,将系统内建的administrator账号改名(改的越复杂越好,最好改成中文的),然后设置一个密码,最好是8位以上字母数字符号组合。
如果你使用的是其他账号,最好不要将其加进administrators,如果加入administrators组,一定也要设置一个足够安全的密码,同上如果你设置adminstrator的密码时,最好在安全模式下设置,因为经我研究发现,在系统中拥有最高权限的账号,不是正常登陆下的adminitrator账号,因为即使有了这个账号,同样可以登陆安全模式,将sam文件删除,从而更改系统的administrator的密码
而在安全模式下设置的administrator则不会出现这种情况,因为不知道这个administrator密码是无法进入安全模式。
权限达到最大这个是密码策略:用户可以根据自己的习惯设置密码,下面是我建议的设置。
打开管理工具—本地安全设置—密码策略 (1)密码必须符合复杂要求性.启用。
(2)密码最小值.我设置的是8。
(3)密码最长使用期限.我是默认设置42天。
(4)密码最短使用期限0天。
(5)强制密码历史记住0个密码。
(6)用可还原的加密来存储密码禁用。
11、本地策略 这个很重要,可以帮助我们发现那些心存叵测的人的一举一动,还可以帮助我们将来追查黑客。
(虽然一般黑客都会在走时会清除他在你电脑中留下的痕迹,不过也有一些不小心的) 打开管理工具,找到本地安全设置—本地策略—审核策略 (1)审核策略更改 成功失败。
(2)审核登陆事件 成功失败。
(3)审核对象访问 失败。
(4)审核跟踪过程 无审核。
(5)审核目录服务访问 失败。
(6)审核特权使用 失败。
(7)审核系统事件 成功失败。
(8)审核账户登陆时间 成功失败。
(9)审核账户管理 成功失败。
然后再到管理工具找到事件查看器,这里 应用程序:右键\\\/>属性\\\/>设置日志大小上限,我设置了50mb,选择不覆盖事件 安全性:右键\\\/>属性\\\/>设置日志大小上限,我也是设置了50mb,选择不覆盖事件 系统:右键\\\/>属性\\\/>设置日志大小上限,我都是设置了50mb,选择不覆盖事件 12、本地安全策略 打开管理工具,找到本地安全设置—本地策略—安全选项 (1)交互式登陆.不需要按 Ctrl+Alt+Del 启用 [根据个人需要,但是我个人是不需要直接输入密码登陆的]。
(2)网络访问.不允许SAM账户的匿名枚举 启用 。
(3)网络访问.可匿名的共享 将后面的值删除。
(4)网络访问.可匿名的命名管道 将后面的值删除。
(5)网络访问.可远程访问的注册表路径 将后面的值删除。
(6)网络访问.可远程访问的注册表的子路径 将后面的值删除。
(7)网络访问.限制匿名访问命名管道和共享。
(8)账户.(前面已经详细讲过拉 )。
13、用户权限分配策略 打开管理工具,找到本地安全设置—本地策略—用户权限分配 (1)从网络访问计算机 里面一般默认有5个用户,除Admin外我们删除4个,当然,等下我们还得建一个属于自己的ID。
(2)从远程系统强制关机,Admin账户也删除,一个都不留。
(3)拒绝从网络访问这台计算机 将ID删除。
(4)从网络访问此计算机,Admin也可删除,如果你不使用类似3389服务。
(5)通过远端强制关机,删掉。
14、终端服务配置,打开管理工具,终端服务配置 (1)打开后,点连接,右键,属性,远程控制,点不允许远程控制。
(2)常规,加密级别,高,在使用标准Windows验证上点√!。
(3)网卡,将最多连接数上设置为0。
(4)高级,将里面的权限也删除.[我没设置]。
再点服务器设置,在Active Desktop上,设置禁用,且限制每个使用一个会话。
15、用户和组策略 打开管理工具,计算机管理—本地用户和组—用户; 删除Support_388945a0用户等等只留下你更改好名字的adminisrator权限。
计算机管理—本地用户和组—组 组。
我们就不分组了,没必要。
16、自己动手DIY在本地策略的安全选项 (1)当登陆时间用完时自动注销用户(本地) 防止黑客密码渗透。
(2)登陆屏幕上不显示上次登陆名(远程)如果开放3389服务,别人登陆时,就不会残留有你登陆的用户名,让他去猜你的用户名去吧。
(3)对匿名连接的额外限制。
(4)禁止按 alt+crtl +del(没必要)。
(5)允许在未登陆前关机[防止远程关机\\\/启动、强制关机\\\/启动]。
(6)只有本地登陆用户才能访问cd-rom。
(7)只有本地登陆用户才能访问软驱。
(8)取消关机原因的提示。
A、打开控制面板窗口,双击“电源选项”图标,在随后出现的电源属性窗口中,进入到“高级”标签页面; B、在该页面的“电源按钮”设置项处,将“在按下计算机电源按钮时”设置为“关机”,单击“确定”按钮,来退出设置框; C、以后需要关机时,可以直接按下电源按键,就能直接关闭计算机了。
当然,我们也能启用休眠功能键,来实现快速关机和开机; D、要是系统中没有启用休眠模式的话,可以在控制面板窗口中,打开电源选项,进入到休眠标签页面,并在其中将“启用休眠”选项选中就可以了。
(9)禁止关机事件跟踪。
开始“Start -\\\/>”运行“ Run -\\\/>输入”gpedit.msc “,在出现的窗口的左边部分,选择 ”计算机配置“(Computer Configuration )-\\\/> ”管理模板“(Administrative Templates)-\\\/> ”系统“(System),在右边窗口双击“Shutdown Event Tracker” 在出现的对话框中选择“禁止”(Disabled),点击然后“确定”(OK)保存后退出这样,你将看到类似于Windows 2000的关机窗口。
17、常见端口的介绍 TCP 21 FTP 22 SSH 23 TELNET 25 TCP SMTP 53 TCP DNS 80 HTTP 135 epmap 138 [冲击波] 139 smb 445 1025 DCE\\\/1ff70682-0a51-30e8-076d-740be8cee98b 1026 DCE\\\/12345778-1234-abcd-ef00-0123456789ac 1433 TCP SQL SERVER 5631 TCP PCANYWHERE 5632 UDP PCANYWHERE 3389 Terminal Services 4444[冲击波] UDP 67[冲击波] 137 netbios-ns 161 An SNMP Agent is running\\\/ Default community names of the SNMP Agent关于UDP一般只有腾讯QQ会打开4000或者是8000端口或者8080,那么,我们只运行本机使用4000这几个端口就行了。
18、另外介绍一下如何查看本机打开的端口和TCP\\\\IP端口的过滤 开始——运行——cmd,输入命令netstat -a ,会看到例如(这是我的机器开放的端口) Proto Local Address Foreign Address State TCP yf001:epmap yf001:0 LISTE TCP yf001:1025 yf001:0 LISTE TCP (用户名):1035 yf001:0 LISTE TCP yf001:netbios-ssn yf001:0 LISTE UDP yf001:1129 *:* UDP yf001:1183 *:* UDP yf001:1396 *:* UDP yf001:1464 *:* UDP yf001:1466 *:* UDP yf001:4000 *:* UDP yf001:4002 *:* UDP yf001:6000 *:* UDP yf001:6001 *:* UDP yf001:6002 *:* UDP yf001:6003 *:* UDP yf001:6004 *:* UDP yf001:6005 *:* UDP yf001:6006 *:* UDP yf001:6007 *:* UDP yf001:1030 *:* UDP yf001:1048 *:* UDP yf001:1144 *:* UDP yf001:1226 *:* UDP yf001:1390 *:* UDP yf001:netbios-ns *:* UDP yf001:netbios-dgm *:* UDP yf001:isakmp *:*现在讲讲基于Windows的TCP\\\/IP的过滤。
控制面板——网络和拨号连接——本地连接——INTERNET协议(TCP\\\/IP)—属性—高级—选项—tcp\\\/ip筛选—属性。
后添加需要的tcp 和UDP端口就可以了。
如果对端口不是很了解的话,不要轻易进行过滤,不然可能会导致一些程序无法使用。
19、关于浏览器 IE浏览器(或基于IE内核的浏览器)存在隐私问题,index.dat文件里记录着你上网的信息。
所以我推荐大家换一款其他内核浏览器。
现在炒的很热的FireFox,就很不错,如果你想打造一款属于自己的个性化浏览器,那FireFox是首选。
它有强大的扩展定制功能
还有传说中那款最快的浏览器 Opera ,速度惊人,界面华丽。
当然,由于国内一些网页并不是用WC3组织认证的标准HTML语言编写,所以IE还是不能丢,留作备用。
处理IE隐私可以用:Webroot WindowWasher。
RAMDISK 用内存虚拟出一块硬盘,将缓存文件写进去,不仅解决了隐私问题,理论上还能提高网速。
20、最后一招,也是最关键的一招:安装杀软与防火墙。
(责任编辑:李磊)
计算机组装与维护实训总结怎么写啊
电脑组装实训报告 一.装机实训目的: 1. 认识计算机的硬件,并能在一定的条件下判断计算机部件的好坏与优劣。
2. 练习和巩固多媒体计算机硬件安装基本方法与步骤,能用更合理和更优的方式组装计算机。
3. 练习和巩固计算机软件的安装方法与步骤,能在实际中熟练操作。
4. 了解多媒体计算机故障处理,能在实际中解决一些常见的电脑问题。
二.装机实训过程: 1.硬件介绍。
实训的一,二节课,老师在多媒体教室向我们介绍了计算机的各个配件。
(另外,老师为加强我们对配件的认识,特别要求我们写了两份2000元和4000元左右的电脑配置单)主要为: CPU:CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。
在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。
CPU (核心部件)主要功能:运算器,控制器。
cup就是通过这些引脚和计算机其他部件进行通信,传递数据,指令。
目前主流的CPU供应商有Intel公司和AMD公司的CPU。
CPU风扇:CPU工作的时候要散发出大量的热量,如不及时散热,可能将CPU烧坏。
所以加上了风扇达到散热目的。
主板:它是安装在机箱内的一块矩形电路板,上面有计算机的主要电路系统,主板上的扩充槽用于插接各种接口卡,扩展计算机的功能,如显卡、网卡等。
内存条:是用来存放计算机正在使用的(即执行中)数据或程序。
硬盘:硬盘是计算机的数据存储中心,我们所使用的应用程序和文档数据几乎都是存储在硬盘上,或从硬盘上读取的。
它包括存储盘片及驱动器。
特点是储存量大。
软驱:平时可以插入软盘,用以存放数据(逐步将被淘汰)。
电源:对电脑供电的主要配件,是将AC交流电流转换成直流电压的设备。
电源关系到整个计算机的稳定运行,其输出功率不应小于250W。
显卡:主要作用是对图形函数进行加速处理。
显示卡通过系统总线连接CPU和显示器,是CPU和显示器之间的控制设备。
实际上是用来存储要处理的图形的数据信息。
网卡:是将计算机与网络连接在一起的输入输出设备。
声卡:声卡的主要功能是处理声音信号并把信号传输给音箱或耳机,使后者发出声音来。
2.计算机硬件组装: (1).拆机:在计算机组装机房里,老师先让我们将一台已经组装好的计算机逐一拆开,并初步了解各部件的位置,为自己动手组装打好基础。
(2). 安装电源:接着到了自己组装的环节。
首先安装电源:先将电源装在机箱的固定位置上,注意电源的风扇要对朝机箱的后面,这样才能正确的散热。
之后就用螺丝将电源固定起来。
等安装了主板后把电源线连接到主板上。
(3). 安装CPU:将主板上的CPU插槽旁边的把手轻轻向外拨再向上拉起把手到垂直位置,然后对准插入CPU。
注意要很小心的对准后再插入,不然损坏了CPU,之后再把把手压回,把把手固定到原来的位置。
并在CPU上涂上散热硅胶,这是为了与风扇上的散热片更好的贴在一起。
(4). 安装风扇:要将风扇安装到主板的CPU上,先把风扇上的挂钩挂在主板CPU插座两端的固定位置上,再将风扇的三孔电源插头插在主板的风扇电源插座上。
(5). 安装主板:先把定位螺丝依照主板的螺丝孔固定在机箱,之后把主板的I\\\/O端口对准机箱的后部。
主板上面的定位孔要对准机箱上的主板定们螺丝孔,用螺丝把主板固定在机箱上,注意上螺丝的时候拧到合适的程度就可以了,以防止主板变形。
(6). 安装内存:先掰开主板上内存插槽两边的把手,把内存条上的缺口对齐主板内存插槽缺口,垂直压下内存,插槽两侧的固定夹自动跳起夹紧内存并发出“咔”的一声,此时内存已被锁紧。
(7). 安装硬盘:首先把硬盘用螺丝固定在机箱上。
接下来插上电源线,并在硬盘上联上IDE数据线,再把数据线的另一端和主板的IDE接口连接。
(8). 安装光驱:安装的方法和硬盘差不多。
(9). 安装显卡,声卡:将显卡,声卡对准主板上的PCI插槽插下,用螺丝把显卡,声卡固定在机箱上。
(10). 连接控制线:首先找到机箱面板上的指示灯和按键在主板上的连接位置(依照主板上的英文来连接),然后区分开正负极连接.将机箱面板上的HDD LED(硬盘灯)、PWR SW(开关电源)、Reset(复位)、Speaker(主板喇叭)、Keylock(键盘锁接口)和PowerLED(主板电源灯)等连接在主板上的金属引脚。
最后,装好机箱。
3.安装操作系统:(条件限制,在虚拟机上进行) (1).BIOS设置: 从光盘安装,要把BIOS进行设置,使系统能够从光盘启动。
启动计算机,按下键盘上的Del键(有的主板按F10或Ctrl+Alt+Esc),进入到主板BIOS设置的主界面。
选择 Advanced BIOS Features 选项,回车进入设置程序。
选择First Boot Device 选项,然后按键盘上的方向键将该项设置为CD-ROM(光驱启动),这样就把系统改为光盘启动了。
按F10保存以后退出。
(2.硬盘分区与格式化:利用fdisk与format命令。
(3).安装系统:将光盘放入光驱里,重启电脑,电脑就会自动从光盘运行,并显示安装界面,根据提示一步步进行安装。
(4). 安装硬件驱动程序:将主板厂商提供的光盘放入光驱内读碟,让其自动运行即可。
(5).自我补充:其实,对于计算机专业来说,仅靠系统自带的软件是不够的。
所以我除了安装杀毒软件,下载软件外,还特别安装了VB.NET,SQL,图像处理软件photoshop,网页三剑客等。
(但这些都是课外在我自己的计算机上完成)。
4.故障处理:(除老师介绍常见电脑问题外,大多电脑故障靠自己课外主动学习)根据接触和课外学习,自我总结:先软后硬,先从软件判断入手,然后再从硬件着手;先外后内,检查计算机外部电源、设备、线路,后再开机箱。
如:蓝屏一般是病毒引起的;机箱发出报警声,一般是内存条,显卡等配件没插好或者是配件有损坏。
三.装机实训结果: 在这短短的一周装机实训中,我感觉到,作为一个IT人,掌握计算机硬件的基本知识和组装方法是非常必要的。
只有了解了各个配件的功能和运作原理,我们才能更好的发挥计算机的效能,也只有懂得了计算机的组装方法之后,我们才能对计算机进行日常维护和故障处理。
在装机实训中,我进一步深入认识了计算机的各个配件,了解了当前电脑市场上的主流配置。
我熟练掌握了计算机的组装方法,并懂得了操作系统的安装,课外还练习了多操作系统的安装。
另外,我还掌握了常见的电脑故障的处理方法等。
四.装机实训感想: 通过这一次的装机实训,我不但学到了许多关于计算机方面的知识;而且大大提高了我的动手操作能力和团结协作能力。
并且,计算机行业的迅速发展给了我很大的启示。
计算机硬件的飞速换代是当今社会飞速发展的一个表现,作为IT人,我们必须认识到:跟不上时代的步伐就要被淘汰,或者更残酷的说,你没有走在别人前面就要被淘汰。
“活到老,学到老”是IT人必须做到的。
我们只有不断地学习新知识,多思考,多创新,多动手,才能在计算机这个行业上有所发展。
(注:这是我装机实训是写的一份报告,这里只供参考)对你呢不知道有没有用!!!!!!!!!!!!!!!
求一篇计算机导论学后感,1500字左右
这一门科学深深的吸引着我们这些同学们,原先不管是国内还是国外都喜欢把这个系分为计算机软件理论、计算机系统、计算机技术与应用。
后来又合到一起,变成了现在的。
我一直认为这门专业,在本科阶段是不可能切分成计算机科学和计算机技术的,因为计算机科学需要相当多的实践,而实践需要技术;每一个人(包括非),掌握简单的计算机技术都很容易(包括原先Major们自以为得意的程序设计),但的优势是:我们掌握许多其他专业并不深究的东西,例如,算法,体系结构,等等。
非的人可以很容易地做一个芯片,写一段程序,但他们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。
今天我想专门谈一谈计算机科学,并将重点放在计算理论上。
1)计算机语言 随着20世纪40年代第一台存储程序式通用电子计算机的研制成功,进入20世纪50年代后,计算机的发展步入了实用化的阶段。
然而,在最初的应用中,人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下,而且十分别扭,也不利于交流和软件维护,复杂程序查找错误尤其困难,因此,软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的。
1952年,第一个Short Code出现。
两年后,Fortran问世。
作为一种面向科学计算的高级,Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位,并使之成为世界通用的程序设计语言。
Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。
该语言的文本中提出了一整套的新概念,如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。
而且,它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式(BNF)定义语言文法的高级语言。
程序设计语言的研究与发展在产生了一批成功的高级语言之后,其进一步的发展开始受到程序设计思想、方法和技术的影响,也开始受到程序理论、软件工程、人工智能等许多方面特别是实用化方面的影响。
在“软件危机”的争论日渐平息的同时,一些设计准则开始为大多数人所接受,并在后续出现的各种高级语言中得到体现。
例如,用于支持结构化程序设计的,适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA,支持并发程序设计的MODULA-2,支持逻辑程序设计的PROLOG语言,支持人工智能程序设计的,支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。
而且,伴随着这些语言的出现和发展,产生了一大批为解决语言的编译和应用中所出现的问题而发展的理论、方法和技术。
有大量的学术论文可以证明,由高级语言的发展派生的各种思想、方法、理论和技术触及到了计算机科学的大多数学科方向,但内容上仍相对集中在语言、计算模型和软件开发方法学方面。
(2)计算机模型与软件开发方法 20世纪80年代是、分布式处理和多媒体大发展的时期。
在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计,在语言中通过扩展绘图子程序以支持程序设计成为当时程序设计语言的一种时尚。
之后,在模数\\\/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下,通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。
进入20世纪90年代之后,并行计算机和分布式大规模异质的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行、并行与等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关,如各种并行、并发程序设计语言,进程代数,PETRI网等,它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础——计算模型。
(3)计算机应用 用计算机来代替人进行计算,就得首先研究计算方法和相应的计算机算法,进而编制计算机程序。
由于早期计算机的应用主要集中在科学计算领域,因此,就成为最早的应用数学分支与计算机应用建立了联系。
最初的时候,由于计算机的存储器容量很小,速度也不快,为了计算一些稍稍大一点的题目,人们常常要挖空心思研究怎样节省存储单元,怎样减少不需要的操作。
为此,发展了像稀疏矩阵计算理论来进行方程组的求解;发展了杂凑函数来动态地存储、访问数据;发展了虚拟程序设计思想和程序覆盖技术在内存较小的计算机上运行较大的程序;在子程序和程序包的概念提出之后,许多人开始将数学中的一些通用计算公式和计算方法写成子程序,并进一步开发成程序包,通过简洁的调用命令向用户开放。
子程序的提出是今日软件重用思想的开端。
在计算机应用领域,科学计算是一个长久不衰的方向。
该方向主要依赖于应用数学中的数值计算的发展,而数值计算的发展也受到来自计算机系统结构的影响。
早期,科学计算主要在单机上进行,经历了从小规模数值分析到中大规模数值分析的阶段。
随着并行计算机和分布式并行计算机的出现,并行数值计算开始成为科学计算的热点,处理的问题也从中大规模数值分析进入到中大规模复杂问题的计算。
所谓中大规模复杂问题并不是由于数据的增大而使计算变得困难,使问题变得复杂,而主要是由于计算中考虑的因素太多,特别是一些因素具有不确定性而使计算变得困难,使问题变得复杂,其结果往往是在算法的研究中精度与复杂性的矛盾难于克服。
几何是数学的一个分支,它实现了人类思维方式中的数形结合。
在计算机发明之后,人们自然很容易联想到了用计算机来处理图形的问题,由此产生了计算机图形学。
计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。
并由此推动了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试(CAT)等方向的发展。
在各种实际应用系统的开发中,有一个重要的方向值得注意,即实时系统的开发。
利用计算机证明数学定理被认为是人工智能的一个方向。
人工智能的另一个方向是研究一种不依赖于任何领域的通用解题程序或通用解题系统,称为GPS。
特别值得一提的是在专家系统的开发中发展了一批新的技术,如知识表示方法、不精确性推理技术等,积累了经验,加深了对人工智能的认识。
20世纪70年代末期,一部分学者认识到了人工智能过去研究工作基础的薄弱,开始转而重视人工智能的逻辑基础研究,试图从总结和研究人类推理思维的一般规律出发去研究机器思维,并于1980年在《Artificial Intelligence》发表了一组非单调逻辑的研究论文。
他们的工作立即得到一大批计算机科学家的响应,非单调逻辑的研究很快热火朝天地开展起来,人工智能的逻辑基础成为人工智能方向发展的主流。
数据库技术、多媒体技术、图形学技术等的发展产生了两个新方向,即计算可视化技术与虚拟现实技术。
随着计算机网络的发展,分布在全世界的各种计算机正在以惊人的速度相互连接起来。
网络上每天都在进行着大量政治、经济、军事、外交、商贸、科学研究与艺术信息的交换与交流。
网络上大量信息的频繁交换,虽然缩短了地域之间的距离,然而同时也使各种上网的信息资源处在一种很难设防的状态之中。
于是,计算机信息安全受到各国政府的高度重视。
除了下大力气研究对付计算机病毒的软硬件技术外,由于各种工作中保密的需要,计算机密码学的研究更多地受到各国政府的重视。
实际上,在计算机科学中计算机模型和计算机理论与实现技术同样重要。
但现在许多学生往往只注重某些计算机操作技术,而忽略了基础理论的学习,并因为自己是“操作高手”而沾沾自喜,这不仅限制了自己将研究工作不断推向深入,而且有可能使自己在学科发展中处于被动地位。
例如,在20世纪50年代和20世纪60年代,我国随着计算机研制工作和软件开发工作的发展,陆续培养了在计算机制造和维护中对计算机某一方面设备十分精通的专家,他们能准确地弄清楚磁芯存储器、磁鼓、运算器、控制器,以及整机线路中哪一部分有问题并进行修理和故障排除,能够编制出使用最少存储单元而运算速度很快的程序,对机器代码相当熟悉。
但是,当容量小的磁芯存储器、磁鼓、速度慢的运算器械、控制器很快被集成电路替代时,当程序设计和软件开发广泛使用高级语言、软件开发工具和新型软件开发方法后,这批技术精湛的专家,除少量具有坚实的数学基础、在工作中已有针对性地将研究工作转向其他方向的人之外,相当一部分专家伴随着新技术的出现,在替代原有技术的发展过程中而被淘汰。
因此,在计算机科学中,计算比实现计算的技术更重要。
只有打下坚实的理论基础,特别是数学基础,学习计算机科学技术才能事半功倍,只有建立在高起点理论基础之上的计算机科学技术,才有巨大的潜力和发展前景。
计算机理论的一个核心问题我国计算机科学系里的传统是培养做学术研究,尤其是理论研究的人(方向不见得有多大的问题,但是做得不是那么尽如人意)。
而计算机的理论研究,说到底了,如网络安全学,图形图像学,视频音频处理,哪个方向都与数学有着很大的关系,虽然也许是正统数学家眼里非主流的数学。
这里我还想阐明我的一个观点:我们都知道,数学是从实际生活当中抽象出来的理论,人们之所以要将实际抽象成理论,目的就在于想用抽象出来的理论去更好的指导实践,有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论,殊不知其一:问题考虑不全很可能是个错误的推论,其二:他的推论在现实生活中找不到原型,不能指导实践。
严格的说,我并不是一个理想主义者,政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标(至少我认为搞计算机科学与技术的应当本着这个方向)。
我个人的浅见是:计算机系的学生,对数学的要求固然跟数学系不同,跟物理类差别则更大。
通常非数学专业的所?高等数学,无非是把数学分析中较困难的理论部分删去,强调套用公式计算而已。
而对计算机系来说,数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。
记上一堆曲面积分的公式,难道就能算懂了数学
那倒不如现用现查,何必费事记呢
再不然直接用Mathematica或是Matlab好了。
退一万步。
华罗庚在数学上的造诣不用我去多说,但是他这光辉的一生做得我认为对我们来说,最重要的几件事情:首先是它筹建了中国科学院计算技术研究所,这是我们国家计算机科学的摇篮。
在有就是他把很多的高等数学理论都交给了做工业生产的技术人员,推动了中国工业的进步。
第三件就是他一生写过很多书,但是对高校师生价值更大的就是他在病期间在病床上和他的爱徒王元写了《高等数学引论》(王元与其说是他的爱徒不如说是他的同事,是中科院数学所的老一辈研究员,对歌德巴赫猜想的贡献全世界仅次于陈景润)这书在我们的图书馆里居然找得到,说实话,当时那个书上已经长了虫子,别人走到那里都会闪开,但我却格外感兴趣,上下两册看了个遍,我的最大收获并不在于理论的阐述,而是在于他的理论完全的实例化,在生活中去找模型。
这也是我为什么比较喜欢具体数学的原因,正如我在上文中提到的,理论脱离了实践就失去了它存在的意义。
正因为理论是从实践当中抽象出来的,所以理论的研究才能够更好的指导实践,不用于指导实践的理论可以说是毫无价值的。
正如上面所论述的,计算机系的学生学习高等数学:知其然更要知其所以然。
你学习的目的应该是:将抽象的理论再应用于实践,不但要掌握题目的解题方法,更要掌握解题思想,对于定理的学习:不是简单的应用,而是掌握证明过程即掌握定理的由来,训练自己的推理能力。
只有这样才达到了学习这门科学的目的,同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。
关于计算机技术的学习我想是这样的:学校开设的任何一门科学都有其滞后性,不要总认为自己掌握的某门技术就已经是天下无敌手了,虽然现在Java,VB,C,C++用的都很多,怎能保证没有被淘汰的一天,我想.NET平台的诞生和X#语言的初见端倪完全可以说明问题。
换言之,在我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生,身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。
举个例子,就像有些同学总说,我做网页设计就喜欢直接写html,不愿意用什么Frontpage,Dreamweaver。
能用语言写网页固然很好,但有高效的手段你为什么不使呢
仅仅是为了显示自己的水平高,unique? 我看真正水平高的是能够以最快的速度接受新事物的人。
高级程序设计语言的发展日新月异,今后的程序设计就像人们在说话一样,我想大家从xml中应是有所体会了。
难道我们真就写个什么都要用汇编,以显示自己的水平高,真是这样倒不如直接用机器语言写算了。
反过来说,想要以最快的速度接受并利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把握程度。
总的来说,从教育角度来讲,国内高校的课程安排不是很合理,强调理论,又不愿意在理论上深入教育,无力接受新技术,想避开新技术又无法避得一干二净。
我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状,条条框框限制着怎么求发展。
我们虽然认识得到国外教育的优越性,但为什么迟迟不能采取行动
哪怕是去粗取精的取那么一点点。
Windows server 2003网络操作系统 实训项目一(求大神指教)
建议去考网络工程师的网站上看视频,有windows 2003相关的实训视频,这里三言两语讲不清楚
新手学PLC编程应该注意什么
1、学习PLC编程需要坚强的毅力和足够的耐心人各有所长。
有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作;有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。
如果你是前者,强烈建议你远离这份工作。
毕竟编程工作是对人的毅力和耐心的挑战,编程需要经历无数次的试错,调试-修改-调试-修改…经过无数次失败后,当看到PLC按照自己的控制要求有条不紊的运行时,你将得到极大的成就感,这就如同打通了一个游戏的关口,那种感觉是一样的。
2、学习PLC编程需要敢于实践的信心很多初学者往往是出于一种畏惧,担心损坏设备,而不敢进行实际操作。
其实这些畏惧是没有任何道理的,只要你仔细的阅读手册,遵循标准的规范去接线实操的,都不会出什么问题。
我在接触到那些不熟悉的指令时,喜欢单独编一个小程序,让PLC运行。
然后逐个修改条件,观察运行的结果,像STEP7 MicroWin编程软件为用户提供了非常好的监控手段,通过观察监控情况,再反过来重新理解手册的描述,这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。
不必担心自己写的程序会有什么问题,会影响PLC的正常工作,程序有没有问题,只有让PLC运行了才能发现。
所以,要有敢于实践的信心,大胆的实践是PLC编程的必由之路。
3、编程需要有缜密的逻辑思维编程本身就是一种逻辑思维过程。
最初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的,所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。
在PLC中,以虚拟触点代替了继电器触点,而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。
所以,要理顺对象之间的逻辑关系,要有缜密的逻辑思维。
4、养成良好的编程习惯每个人编程都会有不同的习惯和特点,不能强求一致。
但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。
一是理顺逻辑关系、时序关系,编制程序框图;二是合理分配主程序、子程序和中断程序;三是合理分配寄存器,编制寄存器符号表。
PLC的很多操作都是直接针对寄存器的,如果在程序中出现不合理的寄存器地址重叠,可能会造成程序错误。
编制寄存器符号表不仅可以避免上述问题,而且可以使程序具备更好的可读性。
PLC提供了丰富的指令、模块,初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的,这对你理解那些较为复杂的指令会有帮助,具备了一定经验后,应该考虑掌握复杂指令的应用,以及程序的优化。
5、有一定的程序设计基础知识有一定的程序设计基础知识,以及弄通有关PLC程序设计理论是重要的。
没有这方
求 信息论与编码 学习心得
学习信息论与编码感想多媒体信息是未来人类获取信息最主要的载体,因此它已成为目前世界上技术开发和研究的热点。
视频信息作为多媒体信息中最被关注、数据量最大的一员,现在也正面临着一场其意义不亚于从模拟到数字的技术进步革新:从传统的矩形DCT变换编码到根据视频内容、划分对象、分别变换编码的新的编码方法。
一、传统的编码方式传统的视频编码是以视频信号的数字量为编码对象的,与视频信息的内容无关,无论是M-JPEG、MPEG-1还是MPEG-2,都是以DCT矩形变换块为变换编码单元,对DCT块内图像的亮度和色度进行特征取样,提取像素;采用帧间编码、运动估测技术,在参考帧帧内DCT编码的基础上,对DCT块内图像的像素特征进行差值预测编码。
基于矩形DCT编码的视频编码在设计思想上只考虑到对信号数据进行处理的需要(比如小的比特率以利于传输、高的比特率以保证质量),但未考虑视频信息--图像内容本身的含义和重要性,以及视频信息应用者的主观需求(比如部分内容的提取功能)。
另外,这种基?quot;块的压缩算法在低码率时容易产生方块效应和抽帧,大大缩小了视频信息的应用领域。
小波变换是一种新的变换编码方法,它与DCT变换相比,考虑到了视频信号对不同应用环境的自适应性(不同的清晰度与比特率),可以将基础图像层与增强图像层分离编码传输,用户可根据实际情况选择是否打开增强图像层。
但无论用户选择是或否,被传送的视频信息却都是一样的。
二、 基于内容对象的编码1、 VO与VOP概念的引入传统的视频编码方式是将整个视频信号作为一个内容单体来处理,其本身不可再分割,而这与人类对视觉信息的判别法则,也就是大脑对视神经导入的视觉信号的处理方法是完全不同的。
这就决定了我们不可能将一个视频信息完整的从视频信号中提取出来,比如:将加有台标和字幕的视频恢复成无台标、字幕的视频。
解决问题的惟一途径就是在编码时就将不同的视频信息载体--视频对象VO(Video Objects)区分开,独立编码传送,将图像序列中的每一帧,看成是由不同的VO加上活动的背景所组成。
VO可以是人或物,也可以是计算机生成的2D或3D图形。
VO具有音频属性,其属性赋值可能?quot;有或者是无。
但音频的具体内容数据是独立于视频编码、传输的。
VO概念的引入,更加符合人脑对视觉信息的处理方式,并使视频信号的处理方式从数字化进展到智能化。
提高了视频信号的交互性和灵活性,使得更广泛的视频应用和更多的内容交互功能成为可能。
现代图像编码理论指出,人眼捕获图像信息的本质是轮廓-纹理,即人眼感兴趣的是VO的一些表面特性,如形状、运动、纹理等。
VO的表面往往是不规则的、千变万化的,但可将其视为一定视角下,n个形状规则的、具有一定纹理的剖面的组合的连续运动,这些剖面的组合称为视频对象面VOP(Video Object Profile)。
VOP描述了VO在一定视角条件下的表面特性。
VOP的编码主要由两部分组成:一个是形状编码,另一个是纹理和运动信息编码。
VOP纹理编码和运动的预测、补偿在原理上同MPEG-2基本一致,而形状编码技术则是首次应用在图像编码领域。
2、新的编码技术合成VO的独立编码 在以前,2D或3D动画被看作是视频的一部分,并一概以视频的方法来处理。
实际上,根据合成VO的合成机理和特性,大部分合成VO都可以用通用的有关图形文本的多种表达方式来描述。
非复杂性合成VO将被视为一种独立于视频的数据类型来编码,并定义了其描述框架、通用的数据流结构和灵活的接口。
而复杂性合成VO和自然VO的编码方法,将采用以下的编码方法。
基于矩形窗口的VOP分割 考虑到与现有标准的兼容,目前已得到应用的VO编码技术,比如MPEG4,仍采用了基于矩形窗口的内容分割法。
编码时,首先利用像素特征统计,将每一个VOP都限定在一个矩形窗口内,称之为VOP窗口(VOP Window),取窗的原则为:长、宽均为16像素的整数倍(便于对现有标准的兼容和将来的扩展),同时保证VOP窗口中非VOP的宏块数目最少。
目前标准中的视频帧可认为是一个无VOP的特例,在编码过程中将形状编码模块屏蔽掉就可以了。
在一个VOP窗口内,VOP剖面的形状也是采用8×8像素的矩形形状。
针对不同的VOP,可以根据不同的应用场合和运动、变化的特点,采用固定的或可变的VOP帧频(即VOP刷新频率)。
矩形窗口分割法并不能体现VOP的具体形状信息。
为了确认采用矩形窗口分割法的VOP的形状信息,就引入了形状编码技术。
形状编码其实并不是什么新技术,它在计算机图形学、计算机视觉领域早有应用。
而目前的视频编码标准中的位图技术其实就是形状编码的简单特例。
位图采用矩阵的形式来表示二值(0或1)的形状信息,具有较高的编码效率和较低的运算复杂度。
VOP的形状信息有两类:边缘信息和灰度信息。
边缘信息用0、1来表示VOP的形状,0表示非VOP区域,1表示VOP区域。
对于包含一定透明度的VOP区域,可以用灰度信息(取值0~255之间)来表示透明程度,其中0表示完全透明,255表示完全不透明。
对于模糊边缘部分,可将其视为灰度信息从周围已知VOP区域的灰度值向0值的过渡区域,采用内插法确定其形状信息。
基于小波变换的VOP分割 基于矩形窗口的VOP分割依旧存在块效应问题,而基于小波变换的VOP分割则可以很好的解决这个问题,而且由于这种分割方法的本身就包含了VOP的形状信息,所以无需另对形状信息进行判别与编码。
基于小波变换的VOP分割方法是目前最为活跃的视频编码课题研究领域,各种算法不断的被发表,但基本上可以划分为两类方法:1、利用图像灰度特征分割:不同的图像具有不同的灰度分布,利用小波变换,将图像变换到小波域,产生各层、各子带图像。
小波变换后,大部分的能量是集中在低频子带图像上,即大面积的平均灰度区域信息主要在低频子带图像中体现。
根据信息论的原理,确定多个灰度阈值,可以将具有不同灰度的VOP从低频子带图像中分离。
同时再利用高频子带图像以及模糊数学模型,确定每一个VOP的边缘信息。
利用图像灰度特征分割的小波变换,是沿扫描方向的单方向变换。
2、利用图像纹理特征分割:纹理是一种局部特征反复出现的结果,它体现了图像的局部频域信息。
对于一幅数字图像,进行多方向的小波变换是可行的,比如对一帧画面进行垂直方向或对角线方向的小波变换。
经过多种小波变换后可得到不同方向的各子带图像,它们各自蕴涵着不同纹理的局部频谱信息和纹理走向等信息。
对具有相同频谱特征的图像局部进行聚类分析,并根据纹理频谱和纹理走向确定该聚类的纹理边缘。
根据信息论原理和运动估测,将运动矢量具有相关性的聚类二次归类于不同的对象(即VOP),并影射成不同灰度显示。
多级小波变换的结果最多可线性的影射成0~255灰度级显示。
进行小波变换的方向越多,各方向的夹角越小,图像分割也就越准确,但计算量也随之迅速膨胀。
根据局域纹理中心频率的变化自适应地选择小波变换的级数(几个方向的变换)和方向,有助于在图像分割的准确性和计算量之间达到平衡。
正如本文前面所述,人眼捕获图像信息的本质?quot;轮廓-纹理,故基于多方向小波变换的提取图像特征、分割纹理图像的方法符合人眼视觉生理的特点,是纹理图像分析的重要发展方向。
无论是哪一种方法,当得到不同VOP的不同灰度表示之后,通过类似于键技术的多通道处理,即可得到多个原始的彩色VOP。
目前实验表明,基于小波变换的图像分割在边界上仍有些模糊,但总体效果还是相当满意的,达到了分割纹理图像的目的。
VOP运动信息编码和运动补偿 人眼在观看图像时,会自动跟踪人所感兴趣的VOP。
即人看的不是时间轴上的信息,而是VOP的运动轨迹---光流轴上的信息。
光流轴是VOP上的一点在活动图像上的运动轨迹,它在不同的帧中位于不同的空间位置,其意义在于:VOP自身的各种变化都将映射于光流轴上的一点。
光流轴信息的独立编码将带来诸多好处:(1)在编码时,对于刚性VOP,由于它在运动中不会发生形状和纹理上的变化,故该VOP只需要完成一次采样、编码,而后就只需发出几个运动矢量指明它的光流轴即可;对于非刚性VOP,只需在发生变化时才需要重新采样、编码,这就使得不同的VOP采用不同的VOP帧频成为可能,将编码的数据率最低限度的降低。
(2)VOP在运动中的各种变化都将留迹于光流轴,当在进行运动补偿时,比如不同制式之间的转换或者慢动作的制作,就可以根据光流轴映射信息,采用内插法得出时间轴上某一确定点的VOP状态,达到无损转换的目的。
(3)在时间轴上,简单的将一个图像序列的两路信号叠加,随即噪波和图像的活动部分都得不到增强;若在光流轴上进行信号叠加,活动图像的降噪问题就得到了简单解决。
VOP的运动估测是指:分析两个或更多帧上的VOP,确定光流轴,以判断下一帧中VOP可能出现的位置。
VOP的运动补偿是指:根据VOP光流轴的取向和光流轴上VOP自身变化得映射信息,矫正VOP在时间轴上的运动矢量。
运动预测和运动补偿技术可以去除图像信息中的时间冗余成分,VOP的运动信息编码可视为从像素向任意形状的VOP的延伸。
纹理编码 在已得到实际应用的MPEG-4中,VOP的纹理编码基本上仍采用基于8×8像素块的DCT方法,有3种模式:帧内编码模式(I-VOP)、帧间预测编码模式(P-VOP)和帧间双向预测编码模式(B-VOP)。
编码时,对于完全位于VOP内的像素块,则采用经典的DCT方法;对于完全位于VOP之外的像素块则不进行编码;对于部分在VOP内,部分在VOP外的像素块则首先采用图像填充技术来获取VOP之外的像素值,之后再进行DCT编码。
依据视觉特性的纹理编码目前仍处于理论研究阶段,其目标是:建立常见纹理局部特征符号集,定义描述纹理分布、走向的多媒体语言。
以人脸为例:人脸定义参数(FDP)描述了特定人脸纹理形状模型与通用人脸模型之间的差别,通过接收到的各种FDP,能把通用的人脸模型变换成由其形状和纹理确定的特定人脸。
人脸动画参数(FAP)描述了特定的人脸表情与中性表情的变化关系,通过接收到的各种FAP能生成人脸的各种表情以及与声音同步的嘴唇活动等。
这样的合成编码不仅可极大地提高编码效率(可获得1kbps的超低码率),而且为制作新的人脸等对象提供了方便。
分级编码 多媒体的应用场合具有不同的信道带宽、处理能力、显示能力及用户需求,要求在解码端支持时域、空间及质量的上伸缩性,即分级编码。
分级编码可以通过视频对象层VOL(Video Object Layer)的数据结构来实现。
每一种分级编码都至少有2层VOL,低层称为基本层,高层称为增强层。
空间伸缩性可通过增强层强化基本层的空间分辨率来实现,因此在对增强层中的VOP进行解码之前,必须先对基本层中相应的VOP进行解码。
同样对于时域伸缩性,可通过增强层来增加视频序列中某个VO(特别是运动的VO)的帧率,使其与其余区域相比更为平滑。
三、 新的技术标准--MPEG 4首次采用VO编码技术的视频编码标准是由MPEG 4。
MPEG 4于1999年年初正式成为国际标准(标准号为ISO\\\/IEC 14496),在1999年12月的后继版本中增加了可变形、半透明视频对象及其工具的先进功能,它进一步提高了编码效率,并与第一版反向兼容。
1、MPEG 4标准的构成1) DMIF(The Dellivery Multimedia Integration Framework):多媒体传送整体框架协议。
MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供灵活的算法及工具,用于实现音视频数据的有效编码及更为灵活的存取。
它解决了多领域中多媒体应用个性化交互操作的问题。
2) 解码器:定义了MPEG-4系统特殊的解码模式(SDM),要求特殊的缓冲区和实时模式。
3) 音频编码:支持自然声音和合成声音,支持音频的对象特征。
4) 视频编码:支持自然和合成的视觉对象,合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等。
5) 场景描述BIFS(Binary Format for Scene description):关于一组VO的时空结构关系的参数信息,主要描述了各VO在一具体背景下的相互关系与同步等问题,以及VO及其背景的知识产权保护等问题。
BIFS与VO对象特征信息的编码、传输是相对独立的。
场景描述信息编码及其的独立传输是实现用户端编辑操作的关键:在解码之后和场景合成之前,用户可以通过对BIFS参数的重新设置来对VO 进行多种编辑操作,如增减、缩放、平移,甚至一些特技效果。
下面的表格反映了MPEG体系的部分技术指标。
MPEG-4是高比率有损压缩(比如将一个9 GB的DVD视频压缩拷贝到只有700MB空间的CD-ROM上),其图像质量始终无法与MPEG-2相比。
当MPEG-4与MPEG-2的码率输出相同时,其质量仍稍逊于MPEG-2。
同时,MPEG 4对硬件的要求也较高。
事实上,我们注意到MPEG-4在保证令人满意的图像质量的情况下,更注重较低的数据率和灵活的交互功能。
2、MPEG 4编码器MPEG 4编码简化原理图如图一。
对于输入视频序列,通过分析确认n个视觉目的对象为编码对象,将其认定为n个VO(n=1,2,3…),对每一个VO编码后形成这个VO的VOP数据流。
VOP的编码包括对运动(采用运动预测方法)及形状、纹理(采用变换编码方法)的编码。
由于VOP具有任意形状,因此要求编码方案可以处理形状(Shape)和透明(Transparency)信息,这就是与只能处理矩形帧序列的现有视频编码标准的根本区别。
在MPEG-4中,矩形帧被认为是VOP的一个特例,这时编码系统不用处理形状信息,退化为类似于MPEG-1、MPEG-2的传统编码系统,同时也实现了与现有标准的兼容。
除去VO的其余图像部分--背景,仍采用传统的矩形DCT变换编码;VO场景描述信息(VO自身信息,如VO对象的知识产权、和VO间的位置、逻辑关系等)也要进行编码,最后和VOP流、背景一起送入MPEG 4帧复合器,生成MPEG 4流输出。
需指出的是:在VO分割后,每一个VO都需要一个VOP编码通道,在图一中只画出了一个。
多个VOP帧发生器的输出在MPEG 4帧复合器中可实现灵活地多路复用编码或同步并行传输编码,以适应各种传输环境和要求。
MPEG 4解码是以上编码过程的逆过程。
可以看出,独立于背景的VO编码可以实现接收端的用户对VO对象进行选择性地操作。
3、MPEG 4视频编码功能与特点MPEG 4标准的制定有两个目标:低比特率的多媒体通信和多工业的多媒体通信的综合。
即MPEG-4遵循灵活的编码工具框架体系,设计了一个开放的编码系统,对于不同的应用采用不同的编码算法,以达到低比特率通信的目标。
MPEG-4解码器是可编程的,相应的解码信息可与内容本身一起传输下载。
与现有的MPEG-1和MPEG-2视频压缩相比,MPEG-4视频有一些重要的改进:1)基于内容的交互功能: MPEG-4提供了全新的交互方式,根据制作者的具体自由度设计,在有限的时间内可实现对多媒体VO的时域随机存取(从不同的源获取内容或向不同的源发送内容)、快速搜索、改变场景的视角、改变场景中物体的位置、大小和形状,或对该对象进行置换甚至清除。
2)支持自然及合成信息的混合编码(NHC:Synthetic and Natural Hybrid Coding):MPEG-4支持合成信息的编码,可对合成的VO及其活动信息进行参数化描述。
对于频繁出现的视觉对象则分别定义了它们的纹理形状和动画参数。
3)高效编码:包括视频VO数据的高效编码和多个并发数据的有效同步编码。
4)基于内容的伸缩性:是指分级编码后,纹理、图像和视频基于内容的伸缩性,视频序列中时域、空间及质量的伸缩性,表现为时域实时或非实时、数据率大小及重建的图像质量上。
5)可变的最终输出:不同的码率意味着支持不同的功能集。
功能集的底层是VLBV核心(VLBV:Very Low Bit Rate Video),它为最低达5-64kbits\\\/s视频操作与应用提供算法与工具,支持较低的空间分辨率(低于352×288像素)和较低的帧频(低于15Hz)。
VLBV核心功能包括:矩形图像序列的有效编码、多媒体数据库的搜索和随机存取。
MPEG-4的HBV(HBV: High Bit Rate Video,范围在64kbits\\\/s-4Mbits\\\/s之间)同样支持上述功能,但它同时还支持较高的空间与时间分辨率。
其输入可以是ITU-R 601的标准信号,因此其典型应用为数字电视广播与交互式检索。
与MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4的特点是其更适于交互式AV服务以及远程监控。
MPEG-4是第一个允许用户端操作的的视频编码标准。
MPEG 4的特点非常适合于互联网上的交互式影视服务:可适应各种应用终端的物理网络环境,可实现对视音频内容的交互操作,具有下载解码能力(在一定的硬件基础上,可下载解码工具,对不同编码方式的内容进行解码处理)。
MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性:因特网多媒体应用、交互式视频游戏、实时可视通信、交互式存储媒体应用、广播电视、演播室技术及电视后期制作、多媒体内容存储和检索、采用面部动画技术的虚拟会议、多媒体邮件、移动通信条件下的多媒体应用、可视化合作实验室场景应用、远程视频监控、通过ATM网络等进行的远程数据库业务等等。
从矩形帧到VOP,MPEG-4顺应了现代图像压缩编码的发展潮流,即从基于DCT的传统编码向基于对象和内容的现代编码的转变。
从这个意义上讲,MPEG-4视频编码技术翻开了图像编码史上崭新的一页。
四、 MPEG 4视频产品在2001 NAB会展上,多家公司推出了他们的MPEG 4产品。
Amnis公司推出了基于IP平台的MPEG4视频流技术,展示了可以重放MPEG1, MPEG2和MPEG4的桌面软件。
Envivo 公司陈列了他们的应用于IP网络或MPEG2节目数据广播的MPEG4端到端解决方案。
该方案是纯软件的,支持视频、音频和合成的2D动画的MPEG4方式编码,以及对MPEG 4文件的版权保护。
Optibase公司推出的MGW系列是一个插件式的多通道流服务器系列,可插入不同的编码模块以适应不同的需求,其中MGW 4000是支持MPEG4(兼容MPEG1和MPEG2)的流服务器。
Optibase还推出了支持多媒体和交互MPEG4流的IP实时编码、分配平台。
最后,Optibase展示了从MPEG 1到MPEG 4的实时转码技术。
Philips 提供了一个从制作到重放的、端到端的网上MPEG-4解决方案:包括互动内容编辑器(支持网上MPEG-4视频流的搜索、剪辑和编辑)、实时软件MPEG-4编码器(甚至支持简单视频和AAC音频的无线编码)、通用多点分配IP平台和解码软件(WebCine' player支持Win95,Win2000和NT操作系统;WinCE用于手提电脑;Trimedia是一个网上广播机顶盒)。
SUN 公司也推出了他们的通用MPEG-4流服务器。
微软在它现在的WIN98和WIN2000操作系统中也已加入了一个MPEG-4的播放器,叫做Divx。
它可以回放仍是以.AVI为后缀的MPEG 4文件。
Divx可以附加到MPEG-4的数据流中,并可以进行设置以适应不同的使用要求。
Divx视频编码技术是由 Microsoft MPEG4 V3 修改而来,使用MPEG 4压缩算法,打破了ASF的种种协定。
但MPEG4毕竟是一种高比率有损压缩,其图象质量始终无法和 DVD 的 MPEG2 相比,即便是在MPEG4码率和DVD码率差不多时,总体效果还是有距离(在杂乱的细节上稍有模糊)。
所以目前的MPEG4 只能面向于娱乐和欣赏方面的市场。
市场上的第一张DIVX-MPEG4格式的影碟《活火熔城》,长98分钟,采用512×288 16:9格式,帧频24帧\\\/秒,64KB立体声音频。
影片由720×480 16:9 30帧\\\/秒的MPEG2制式转刻,刻在单张CD盘片上。
六、结 尾在最后结束本文的时候,作者还想说一些与本文有关的阐述文字。
由于工程实现与商机、市场的原因,我们所获得的工程技术成果经常是落后于科学家已经得心应手、并能信手拈来的实际的最前沿科技成果。
MPEG-4标准即是多因素集合作用的结果,如果不考虑对已有产品的兼容,它还可以做得更好。
VOP编码方式是视频信号处理技术从数字化进入智能化得初探。
另外,已VOP技术为依托,也使得模式识别技术从对符号的识别进入到对图形识别的更新的领域。
资料表明,此类研究已经更进一步的逼近人脑对视觉信息的处理方式。
人类永远不停的在揭示自然界无穷奥妙的同时,也更深入的探索人类自身。
急求人工智能课程结课报告
人工智能课程报告 摘要:自上世纪五十年代以来,经过了几个阶段的不断探索和发展,人工智能在模式识别、知识工程、机器人等领域已经取得重大成就,但是离真正意义上的的人类智能还相差甚远。
但是进入新世纪以来,随着信息技术的快速进步,与人工智能相关的技术水平也得到了相应的提高。
尤其是随着因特网的普及和应用,对人工智能的需求,变得越来越迫切,也给人工智能的研究提供了新的更加广泛的舞台。
本文强调在当今的网络时代,作为信息技术的先导,人工智能学习在人工智能科学领域中是一个着非常值得关注的研究方向,要在学科交叉研究中实现人工智能学习的发展与创新,就要关注认知科学、脑科学、生物智能、物理学、复杂网络、计算机科学与人工智能之间的交叉渗透点,尤其是重视认知物理学的研究。
自然语言是人类思维活动的载体,是人工智能学习研究知识表示无法回避的直接对象,要对语言中的概念建立起能够定量表示的不确定性转换模型,发展不确定性人工智能;要利用现实生活中复杂网络的小世界模型和无尺度特性,把网络拓扑作为知识表示的一种新方法,研究网络拓扑的演化与网络动力学行为,研究网络化了的智能,从而适应信息时代数据挖掘的普遍要求,迎接人工智能学习与应用领域新的辉煌。
概述 自20世纪90年代以来,随着全球化的形式与国际竞争的日益激烈,对人工智能技术的研究与应用变的越来越被人们关注,且人工智能在制造中的运用以成为实现制造的知识化、自动化、柔性化以实现对市场的快速响应的关键。
人工智能是一门研究人类智能的机理以及如何用机器模拟人的智能的学科。
从后一种意义上讲,人工智能又被称为“机器智能”或“智能模拟”。
人工智能是在现代电子计算机出现之后才发展起来的,它一方面成为人类智能的延长,另一方面又为探讨人类智能机理提供了新的理论和研究方法。
学习机制的研究是人工智能研究的一项核心课题。
它是智能系统具有适应性与性能自完善功能的基础。
学习过程具有以下特点:学习行为一般具有明显的目的性,其结果是获取知识;学习系统中结构的变化是定向的,要么由学习算法决定,要么由环境决定;学习系统是构造智能系统的中心骨架,它是全面组织与保存系统知识的场所。
因此,人工智能学习研究的一个主要目的是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。
但是,不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。
一.人工智能学习的历史性基础和发展步伐 人工智能学习的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。
除了计算机科学以外,人工智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。
一般认为,人工智能的思想萌芽可以追溯到德国著名数学家和哲学家莱布尼茨(Leibnitz,1646-1716)提出的通用语言设想。
这一设想的要点是:建立一种通用的符号语言,用这个语言中的符号表达“思想内容”,用符号之间的形式关系表达“思想内容”之间的逻辑关系。
于是,在“通用语言”中可以实现“思维的机械化”这一设想可以看成是对人工智能的最早描述。
计算机科学的创始人图灵被认为是“人工智能之父”,他着重研究了一台计算机应满足怎样的条件才能称为是“有智能的”。
1950年他提出了著名的“图灵实验”:让一个人和一台计算机分别处于两个房间里,与外界的联系仅仅通过键盘和打印机。
由人类裁判员向房间里的人和计算机提问,并通过人和计算机的回答来判断哪个房间里是人、哪个房间里是计算机。
图灵认为,如果“中等程度”的裁判员不能正确地区分,则这样的计算机可以称为是有智能的。
“图灵实验”是关于智能标准的一个明确定义。
有趣的是,尽管后来有些计算机已经通过了图灵实验,但人们并不承认这些计算机是有智能的。
这反映出人们对智能标准的认识更深入、对人工智能的要求更高了。
图灵和冯·诺依曼的上述工作,以及麦克考洛和匹茨对神经元网的数学模型的研究,构成了人工智能的初创阶段,这其实也是人工智能学习的开始。
人工智能早期研究给人的深刻印象是博羿,与自动定理证明的研究意义不限于数学一样,搜索的研究意义也不限于博弈。
根据认知心理学的信息处理学派的观点,人类思维过程的很大一部分可以抽象为从问题的初始状态经中间状态到达终止状态的过程,因此可以转化为一个搜索问题,由机器自动地完成。
例如“规划”问题。
设想一台机器人被要求完成一项复杂任务,该任务包含很多不同的子任务,其中某些子任务只有在另一些子任务完成之后才能进行。
这时,机器人需要事先“设想”一个可行的行动方案,使得依照该方案采取行动可以顺利完成任务。
“规划”即找出一个可行的行动案,可以通过以其子任务为状态、以其子任务间依赖关系为直接后继关系的状态空间中的搜索来实现。
人工智能的早期研究还包括自然语言理解、计算机视觉和机器人等等。
通过大量研究发现,仅仅依靠自动推理的搜索等通用问题求解手段是远远不够的。
Newell和Simon等人的认知心理学研究表明,各个领域的专家之所以在其专业领域内表现出非凡的能力,主要是因为专家拥有丰富的专门知识(领域知识和经验)。
70年代中期,Feigenbaum提出知识工程概念,标志着人工智能进入第二个发展时期。
知识工程强调知识在问题求解中的作用;相应地,研究内容也划分为三个方面:知识获取,知识表示和知识利用。
知识获取研究怎样有效地获得专家知识;知识表示研究怎样将专家知识表示成在计算机内易于存储、易于使用的形式;知识利用研究怎样利用已得到恰当表示的专家知识去解决具体领域内的问题。
知识工程的主要技术手段是在早期成果的基础上发展起来的,特别是知识利用,主要依靠自动推理和搜索的技术成果。
在知识表示方面,除使用早期工作中出现的逻辑表示法和过程表示法之外,还发展了在联想记忆和自然语言理解研究中提出的语义网表示法,进而引入了框架表示法,概念依赖和脚本表示法以及产生式表示法等等各种不同方法。
与早期研究不同,知识工程强调实际应用。
主要的应用成果是各种专家系统。
专家系统的核心部件包括:(a)表达包括专家知识和其他知识的知识库。
(b)利用知识解决问题的推理机。
大型专家系统的开发周期往往长达10余年,其主要原因在于知识获取。
领域专家虽然能够很好地解决问题,却往往说不清自己是怎么解决的,使用了哪些知识。
这使得负责收集专家知识的知识工程师很难有效地完成知识获取任务。
这种状况极大的激发了自动 知识获取----机器学习研究的深入发展。
已经得到较多研究的机器学习方法包括:归纳学习、类比学习、解释学习、强化学习和进化学习等等。
机器学习的研究目标是:让机器从自己或“别人”的问题求解经验中获取相关的知识和技能,从而提高解决问题的能力。
80年代以来,随着计算机网络的普及,特别是Internet的出现,各种计算机技术包括人工智能技术的广泛应用推动着人机关系的重大变化。
据日美等国未来学家的预测,人机关系正在迅速地从“以人为纽带”的传统模式向“以机为纽带”的新模式转变人机关系的这一转变将引起社会生产方式和生活方式的巨大变化,同时也向人工智能乃至整个信息技术提出了新的课题。
这促使人工智能进入第三个发展时期。
在这个新的发展时期中,人工智能面临一系列新的应用需求。
首先是需要提供强有力的技术手段,以支持分布式协同工作方式,现代生产是一种社会化大生产,来自不同专业的工作者在不同或相同的时间、地点从事着同一任务的不同子任务。
这要求计算机不仅为每一项子任务提供辅助和支持,更需要为子任务之间的协调提供辅助和支持。
由于各个子任务在很大程度上可以独立地进行,子任务之间的关系必然呈现出动态变化和难以预测的特点。
于是,子任务之间的协调(即对分布协同工作的支持)向人工智能乃至整个信息技术以及基础理论提出了巨大的挑战。
其次,网络化推进了信息化,使原本分散孤立的数据库形成一个互连的整体,即一个共同的信息空间。
尽管现有的浏览器和搜索引擎为用户在网上查找信息提供了必要的帮助,这种帮助是远远不够的,以至于“信息过载”与“信息迷失”状况日益严重。
更强大的智能型信息服务工具已成为广大用户的迫切需要。
另一方面,信息空间对人类的价值不仅在于单独的信息条目(比如某厂家生产出了某一新产品的信息),还远在于一大类信息中隐藏着的普遍性知识(比如某个行业供求关系的变化趋势)。
于是,数据中的知识发现也成为一项迫切的研究课题。
机器人始终是现代工业的迫切需求。
随着机器人技术的发展,研究重点已经转向能在动态、不可预测环境中独立工作的自主机器人,以及能与其他机器人(包括人)协作的机器人。
显然,这种机器人之间的合作可以看成是物理世界中的分布式协同工作,因而包括相同的理论和技术问题。
由此可见,人工智能第三发展时期的突出特点是研究能够在动态、不可预测环境中自主、协调工作的计算机系统,这种系统被称为Agent 。
目前,正围绕着Agent的理论、Agent的体系结构和Agent语言三个方面展开研究,并已产生一系列重要的新思想、新理论、新方法和新技术。
在这一研究中,人工智能呈现一种与软件工程、分布式计算以及通讯技术相互融合的趋势。
Agent研究的应用不限于生产和工作,还深入到人们的学习和娱乐等各个方面。
例如,Agent与虚拟现实相结合而产生的虚拟训练系统,可以使学生在不实际操纵飞机的情况下学飞行的基本技能;类似地,也可使顾客“享受”实战的“滋味”。
我国也先后成立中国人工智能学会、中国计算机学会人工智能和模式识别专业委员会和中国自动化学会模式识别与机器智能专业委员会等学术团体,开展这方面的学术交流。
此外国家还着手兴建了若干个与人工智能研究有关的国家重点实验室,这些都将促进我国人工智能的研究,为这一学科的发展作出贡献。
综观人工智能学习的发展历程,可以看出它始终遵循的基本思路。
首先是强调人类智能的人工实现而不是单纯的模拟,以便尽可能地为人类的实际需要服务。
其次是强调多学科的交叉结合,数学、信息科学、生物学、心理学、生理学、生态学以及非线性科学等等越来越多的新生学科被融入到人工智能学习的研究之中。
二.人工智能学习的主要技术及其发展趋势 目前人工智能学习研究的3个热点是:智能接口、数据挖掘、主体及多主体系统。
智能接口技术是研究如何使人们能够方便自然地与计算机交流。
为了实现这一目标,要求计算机能够看懂文字、听懂语言、说话表达,甚至能够进行不同语言之间的翻译,而这些功能的实现又依赖于知识表示方法的研究。
因此,智能接口技术的研究既有巨大的应用价值,又有基础的理论意义。
目前,智能接口技术已经取得了显著成果,文字识别、语音识别、语音合成、图像识别、机器翻译以及自然语言理解等技术已经开始实用化。
数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
数据挖掘和知识发现的研究目前已经形成了三根强大的技术支柱:数据库、人工智能和数理统计。
主要研究内容包括基础理论、发现算法、数据仓库、可视化技术、定性定量互换模型、知识表示方法、发现知识的维护和再利用、半结构化和非结构化数据中的知识发现以及网上数据挖掘等。
主体是具有信念、愿望、意图、能力、选择和承诺等心智状态的实体,比对象的粒度更大,智能性更高,而且具有一定自主性。
主体试图自治地、独立地完成任务,而且可以和环境交互,与其他主体通信,通过规划达到目标。
多主体系统主要研究在逻辑上或物理上分离的多个主体之间进行协调智能行为,最终实现问题求解。
目前对主体和多主体系统的研究主要集中在主体和多主体理论、主体的体系结构和组织、主体语言、主体之间的协作和协调、通信和交互技术、多主体学习以及多主体系统应用等方面。
新一代的智能技术是指80年代以来迅速发展起来的以神经网络(ANN)、进化计算、模糊逻辑、Agent为主要代表的计算只能技术,其中主要具有学习进化与自组织的能力。
神经网络也就是模拟人脑中神经元的功能,希望通过模拟人脑最基本的单位神经元功能来模拟人脑的功能。
它通过一定的范例训练构成的神经网络,就象教一个小孩子一样,在训练结束后,这个神经网络就可以完成特定的功能了。
它是通过范例的学习,修改了知识库和推理机的结构,达到实现人工智能的目的。
最后还有一个应用领域,就是模型识别,我想它应该在知识挖掘中应用不小,因为现在工程中的获得的数据越来越多,要想人为地从这些数据中确定某一规律都不容易,更不要说在这些数据中发现新规律了,因此有必要进行数据挖掘,它的应用对于决策支持系统将有着巨大的意义。
人可以思考,人工智能也需要思考,这就是推理;人可以学习,人工智能也就需要学习;人可以拥有知识,那么人工智能也就需要拥有知识。
人工智能是为了模拟人类大脑的活动的,人类已经可以用许多新技术新材料代替人体的许多功能,只要模拟了人的大脑,人就可以完成人工生命的研究工作,人创造自己,这不但在科学上,而且在哲学上都具有划时代的意义。
学习是指系统适应环境而产生的适应性变化,它使得系统在完成类似任务时更加有效。
80年代以来,ANN的学习机制再次得到人们的重视,基于连接机制的亚符号学习又一次成为的当今学习机制研究的热点,提出了竞争学习,进化学习、加强学习等各种新的学习机制。
机械式学习。
它的另一个名称死记式学习能够直接体现它的特点,这是一种最简单的,最原始的学习方法,也是机器的强项,人的弱项。
指导式学习。
这种学习方式是由外部环境向系统提供一般性的指示或建议,系统把它们具体地转化为细节知识并送入知识库中,在学习过程中要对反复对知识进行评价,使其不断完善。
归纳学习。
我们看到,机器所善长的不是归纳,而是演绎,它适用于从特殊到一般,而不太适应从一般到特殊,从特殊到一般的归纳是人类所特有的,是智慧的标志。
具体的归纳学习方法有许多,但它们的本质就是让计算机学会从一般中得出规律。
类比学习。
类比也就是通过对相似事物进行比较所进行的一种学习。
它的基础是类比推理,也就是把新事物和记忆中的老事物进行比较,如果发现它们之间有些属性是相同的,那么可以(假定地)推断出它们的另外一些属性也是相同的。
基于解释的学习。
这是近年来兴起的一种新的学习方法。
它不是通过归纳或类比进行学习,而是通过运用相关的领域知识及一个训练实例来对某一目标概念进行学习,并最终生成这个目标概念的一般描述,这个一般描述是一个可形式化表示的一般性知识。
增强式学习(ReinforcementLearning)是一种基于行为方法的半监督学习。
一般的学习方法分两类,一类是上文提到的基于模型的,在这种方法,智能体需要环境确切的模型,具有较高的智能,但不适合于不确定的动态环境;另一种是基于行为的方法,在这种方法中,不需要环境的确切模型,采用分层结构,高层行为可以调整和抑制低层的行为能力,但每层中都具有其自主的确定权,如[3]中的Holonic智能制造系统。
增强式具有这些优点,故常用于机器人足球赛[4]、狩猎问题、甚至战争指挥中[5],但是这些都只是理论上的研究,因为机器人足球赛的本身目的也是为了测试人工智能的可用性,且更不可能去让战争去由电脑而不是人去指挥了。
使用强化学习的Agent最早是出现与遗传算法中,使用“Ethogenetics(行为遗传)”的思想,突破了人们长期以来关于一个编码串对应于组合优化问题所有策略变量的一个组合方式的传统、静态的认识,而将一个编码串看成某个智能主体(Agent)主动进行的一系列决策行为的结果。
人工智能学习可能会向以下几个方面发展:模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。
目前,人工智能的推理功能已获突破,学习及联想功能正在研究之中,下一步就是模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。
人工神经网络是未来人工智能应用的新领域,未来智能计算机的构成,可能就是作为主机的冯·诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。
研究表明:情感是智能的一部分,而不是与智能相分离的,因此人工智能领域的下一个突破可能在于赋予计算机情感能力。
情感能力对于计算机与人的自然交往至关重要。
通过以上的学习方法就是为了得到知识,通过一种方便的方法得到知识。
前面已经说过了,因为机器的思考方式和人类的思考方式大有不同之处,因此让机器通过自己学习生成自己便于理解和使用的知识,也不失为机器学习的目标之一。
人工智能一直处于计算机技术的前沿,人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。
由于计算机芯片的微型化已接近极限。
人们越来越寄希望于全新的计算机技术能够带动人工智能的发展。
目前至少有三种技术有可能引发全新的革命,它们是光子计算机、量子计算机和生物计算机。
结束语 许多科学家断言,机器的智慧会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和斯蒂芬·霍金的智慧之和。
著名物理学家斯蒂芬·霍金认为,就像人类可以凭借其高超的捣弄数字的能力来设计计算机一样,智能机器将创造出性能更好的计算机。
最迟到本世纪中叶而且很可能还要快得多,计算机的智能也许就会超出人类的智能。
本文对学习中的一些方法进行基本的叙述并阐述了其发展的趋势,但是在一般的学习中,使用基于行为的方法仍旧是最受人关注的;文中介绍了几种强化学习方法的变形,并对他们的运用进行了一定的叙述。
在一定程度上,他们实现仿真的可行行。
但是这些仿真大多都是验证性的,真正的人工智能在实际生产中的运用仍旧是一个需要研究的课题。
最后,我们来总结一下,人工智能学习的各个研究领域。
参照人在各种活动中的功能,我们可以得到人工智能的领域也不过就是代替人的活动而已。
哪个领域有人进行的智力活动,哪个领域就是人工智能学习研究的领域。
人工智能学习就是为了应用机器的长处来帮助人类进行智力活动。
人工智能学习研究的目的就是要模拟人类神经系统的功能。
但随着技术及技术的发展,人工智能学习的方法还会有所变化也更加会引起我们的关注。
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良好的信息道德修养包括哪些内容
一、问题的提出 随着计算机的飞速发展,多媒体技术和网络的应用日益广泛,人们慢慢地认识到信息化教育是学校素质教育的重要组成部分,信息素养是评价学生素质的重要内容。
美国、日本、挪威等国家的信息技术教育的目标中明确规定了“所有的学生都将具备信息素养的能力”,我国普及信息技术教育的一个重要目标也是“培养现代社会接班人的信息素养”。
那么如何培养学生的信息素养
尤其是在中学的信息技术课程中如何培养学生的信息素养呢
我们通过几年的实践与研究,在此总结出几点粗浅的经验,以作为引玉之砖。
关键词:信息技术 信息素养 创新精神 自主学习 二、何谓信息素养 信息素养的概念是从图书检索技能演变发展而来。
随着计算机技术、网络技术和多媒体技术的发展,图书检索技能已经不仅仅是在有围墙的图书馆内对确定的出版物的检索能力,而是突破了固有的图书馆和出版物的概念,所检索的信息可能是在网络上的可视的、多媒体化的电子信息,信息检索能力必须与当代信息技术结合,成为信息时代的每个公民必须具备的基本素养。
信息素养这个术语最早是由美国信息产业协会主席保罗·车可斯基(Paul Zurkowski)于1974年提出来的,他把信息素养定义为 “人们在解决问题时利用信息的技术和技能”;1983年,美国信息学家霍顿(Horton)认为教育部门应开设信息素养课程,以提高人们对电子邮件、数据分析以及图书馆网络的使用能力;1987年,信息学专家Patrieia Breivik将信息素养概括为“一种了解提供信息的系统,并能鉴别信息的价值,选择获取信息的最佳渠道,掌握获取和存储信息的基本技能,如数据库、电子表格软件、文字处理等技能”。
1989年美国图书馆协会(ALA)提出,一个具有信息素养的人能够明白自己需要的信息,有能力获取、评价、有效地应用自己所需的信息。
随着教育者对信息素养重要性认识的加深,1991年美国监督与课程发展协会(ASCD)提出信息素养应该成为每个学生学习成果的组成部分,竭力主张在学校教育中对学生信息素养的培养。
1995年南澳大利亚大学认为,信息素养应该是“熟悉与计算机和计算机应用技术有关的词汇与策略”。
1998年,美国图书馆协会和美国教育传播与技术协会在《信息能力:创造学习的伙伴》中进一步制定了学生学习的9大素养标准: 1、具有信息素养的学生能够高效地、有效地获取信息。
2、具有信息素养的学生能够成功地、批判性地评价信息。
3、具有信息素养的学生能够精确地、创造性地使用信息。
4、作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并能探求与个人兴趣有关的信息。
5、作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并能欣赏文学作品和其它信息创造性的表达。
6、作为一个独立学习者的学生具有信息素养,并努力在信息查询和知识创新中做到优秀。
7、对学习社区和社会有贡献的学生具有信息素养,能认识信息对民主社会的重要性。
8、对学习社区和社会有贡献的学生具有信息素养,能履行与信息和信息技术相关的符合伦理道德的行为规范。
9、对学习社区和社会有贡献的学生具有信息素养,能积极参加小组的活动来探求和创造信息。
三、中学生信息素养的内容体系 根据国外关于信息素养的研究成果,结合我国教学的实际,中学生的信息素养应该包括四个方面的内容:具有较好的信息伦理道德修养、使用信息技术的积极的态度、较好地掌握信息技术知识、具有较好的应用信息技术的能力。
1、具有较好的信息道德伦理修养 信息伦理道德在信息时代尤其需要加强,这是因为传统的社会条件下人与人的交流是面对面的,人对某些问题的自律或良好的道德表象是由于受到社会的舆论的压力,但在信息时代,人与人的交往是隐现的,目前在青少年中存在网上说谎,使用粗言秽语,阅读不良信息,发放病毒、甚至各种各样的信息犯罪不断出现并呈上升趋势等令人担忧的现象,正是由于其信息交流的隐蔽性所导致的,缺乏直接的舆论监督和社会的压力。
信息技术是一把双刃剑,如果一个人具有很高的信息技术的应用能力,但没有良好的信息道德,其危害更大。
所以一个具有良好信息素养的人,首先应该是一个具有较好的信息伦理道德修养的人。
具体表现在能负责任的使用设备和信息。
不随意地删除系统软件,篡改计算机的设置,或故意删除、修改他人保存在计算机上的文件,甚至给计算机加设密码等;同时不制造不传播黄色的、反动的信息等;主动抵制黄、赌、毒、反动等不良信息的入侵。
不非法复制软件和购买盗版软件。
不制造和传播病毒。
合作学习中表现出来的注重集体、敬业精神和高尚情操。
能了解与信息技术相关的文化、法律法规。
遵守信息法律法规,做到网上文明聊天、负责任的使用信息等。
2、使用信息技术的积极的态度 一个具有良好信息素养的人应该具有使用信息技术的积极的态度。
具有使用信息技术的良好的意识,能快速的判断所要解决的问题能否应用信息技术来解决。
具有使用信息技术的渴望。
如遇到问题想用信息技术来解决;如果知道做某一件事情必须要利用信息技术,自己一定会积极参加;一有空就使用信息技术等。
具有使用信息技术的信心。
如利用信息技术能把事情做的更好;通过信息技术能知道更多自己想知道的信息;信息技术能使自己的学习达到更高的层次等。
使用信息技术能获得美好的享受。
如信息技术能做更有趣更富想象力的事情;信息技术能更具创造力的完成的任务;使用信息技术使自己感到很舒适等。
能克服信息技术的恐惧症或消极影响。
3、较好地掌握信息技术知识 具有较好的信息素养的人必须掌握基本的信息技术知识,这是培养学生信息能力的重要基础。
各个国家对信息技术知识都做了很好的规定,我国在2000年11月颁布的《中小学生信息课程指导纲要(试行)》中明确提出了小学、初中、高中的教学内容,从使用的角度和人的发展的角度出发,学生必须具有的信息技术知识主要包括: (1)了解信息技术基本工具的作用,了解信息技术的发展对学习、社会的影响等。
(2)能理解信息技术的术语、信息技术工作的基本原理和使用信息技术的常用设备,并能排除常见的故障。
(3)认识多媒体和网络,并能操作。
(4)能理解信息技术的科普文章、讨论信息技术的发展和应用。
(5)掌握常用的计算机软件(如操作系统、字处理软件、电子表格、浏览器、FrontPage等)。
(6)掌握与各学科学习有关的应用程序,多媒体教学系统的操作等。
(7)对简单的计算机程序能理解并通过帮助信息学会使用 (8)掌握程序设计的方法。
4、具有较好的应用信息技术的能力 较好地掌握信息技术知识是有效地应用信息技术的能力的重要基础和保障,信息技术的应用能力是信息素养中最具活力的因素,它对学生的学习、创造性思维的发挥、甚至为将来的终身学习、信息化社会中开展工作具有重要的作用。
主要包括以下内容: (1)具有快速的确定自己需要什么信息并获取所需信息的能力。
在解决实际问题中,能确定与该问题相关的信息,成功的获取信息的能力,并分析、利用获得的信息来解决问题的能力。
(2)具有评价、筛选、判断、分类、存储信息的能力,具有组织、表达信息的能力。
(3)具有信息的通讯能力、利用信息技术(如电子邮件、局域网、Internet等)与别人交流的能力。
(4)具有利用信息技术(如多媒体等形式)展示自己作品(或学习成果)的能力。
(5)具有信息的加工能力,根据已有信息提出问题的能力、创造性的解决问题的能力。
(6)具有利用计算机自主的解决其它学科问题的能力。
(7)对于信息资源的认识具有前瞻性,具有查错和纠错的能力。
(8)具有利用信息技术进行合作学习、自主学习的能力。
四、信息技术学科课程设置及软硬件环境支持 1、课程设置 我们于97年即参加杭州市的信息技术课程改革,参与试点教材的编写,在开始的课程设置上,教学内容选了“初识Computer”、“打开Windows”,“使用Word”,“应用Excel”及“漫游多媒体和Internet”这5个单元,共计60课时。
另外还选编了阅读材料48个,供学有余力的学生学习提高。
至2000年,教材内容改为《Photoshop》、《Authorware》、《AutoCAD》、《ForntPage》四块内容,以设计创意为主。
2、硬件环境 我们从最早的2台服务器,用HUB、双绞线连接100多台电脑,实现校园网上的办公自动化、网页浏览、校内E-mail收发等功能,发展到现在9台服务器,400多个节点,主干千兆,桌面100兆的速率,功能上除了原有功能以外,还增加了VOD点播、科利华校园网络操作系统、校园一卡通等功能。
硬件环境有了很大的改善,学校每个教师配备电脑到办公桌,每个教室的电脑接入校园网,有二个多媒体的计算机教室和一个多媒体的语音实验室,配备了TP2000多媒体教学系统,实物展示台,大屏幕投影仪。
这三个教室同时还兼作电子阅览室,可向学生开放。
所有电脑都接入到Internet。
3、软件环境 服务器的操作系统为WindowsNT4.0,加装SP6.0、IIS5.0以DNS解析实现校园网上的虚拟Internet,用Exchangeserver5.0实现校园网上的E-mail收发,科利华校园网络操作系统实现了电子备课、校务管理、虚拟网站等功能。
同时,我们的校园网上还有数万张的图片、GIF动画、上千首的MP3音乐、300多部电影、常用的教学课件、积件库、学科教学网站提供师生教与学的素材、学习心得、点评、心理咨询网站“心灵家园”实现实时的网上交流等等。
五、在信息技术学科中培养学生信息素养的一些实践与研究 有合理的信息技术学科的课程设置和先进的现代教育技术软硬件环境的支持,我们结合信息素养的概念及中学生信息素养的内容体系,在几年来的信息技术课程教学过程中,我们有针对性地在各年级的学生中进行了一些信息素养培养方面的实践与研究。
并取得了一些成果。
1、结合本课程,培养学生良好的信息伦理道德修养 就像要学好武术,必先要学武德,同样要学好信息技术这门课程,也必先要学习信息伦理道德修养。
在每学期的开学初,第一课必是课堂常规,根据现代教育技术室制定的一系列规章制度,制订一些实行细则,加以落实。
如提前三分钟到机房前集中,规定“三带三不带”即要带教材,笔记,鞋套,不带饮料,零食,磁(光)盘。
在机房外排队、肃静后进入机房,进入机房后填写《上机登记表》,发现机器问题及时报告教师,以便及时处理。
下课后做到三检查,即检查电脑是否正常关机,鼠标键盘是否摆放整齐,凳子是否摆放整齐。
每节课安排值日生进行检查并及时反馈。
提醒学生在上课或上机练习过程中,遵守学校的规章制度,不修改机器设置,不乱设置密码,不删除别人有用的文件,做到文明上课文明上机。
所有这些规章制度做到学前教育,即在开始学习信息技术这门课之前进行教育,主要是一些课堂常规。
学中教育,主要是针对在学习过程中出现的一些问题进行教育,如删除别人的文件,网上聊天的文明用语,磁盘光盘的带入管理等,在上课及上机练习过程,我们有意识地让学生组成几个小组,共同完成一个创意,久而久之,学生习惯了分工合作,形成了一种团队精神。
学后反馈,即一节课结束后,发现问题及时查对登记表,找到学生进行教育,及学期结束后,结合本学期学生的信息伦理道德方面的表现予以打分,记入平时成绩在学期总分中占一定比例,并与班主任联系。
经过这样的一系列教育措施的落实,几年来,学生在信息技术学科中基本做到了爱护公物,没有发生过一例故意破坏鼠标键盘等设施的事件。
甚至没有发生过粗暴使用的事例,网吧老板常见的用户大力拍打鼠标键盘的事例,也没有在我们的教室里发生过。
学生都非常爱护自已的设施,因为学生都懂得这是自己的设施,是为自己的学习服务的。
经过这样的教育及长期持之以恒的落实措施,学生基本上都能负责任的使用设备和信息。
不随意地删除系统软件,篡改计算机的设置,或故意删除、修改他人保存在计算机上的文件;能主动抵制黄、赌、毒、反动等不良信息的入侵。
相信这样的学生以后出现在任何场所的机房中或网络环境中都会是一个具备有良好信息伦理道德的文明使者。
2、结合本课程,培养学生使用信息技术的积极的态度 我们合理的课程设置及先进的软硬件环境为学生创造了一个积极使用信息技术的物质平台,也大大刺激了学生学习信息技术的欲望,激发了学生学习信息技术的积极性。
学生在学习信息技术课程时可充分发挥自已的创造力与想像力,可以最大限度地接触到最新的知识,在教室里可以通过电脑找到一些与学习有关的资料,可以查阅自己完成作业的情况,可以查阅其他同学完成作业的情况。
在课外可以在电子阅览室里上网冲浪,可以继续完成课程中的作业,可以通过网络在“心灵家园”中倾诉、聆听,得到心灵的完全放松。
在信息课程的教学过程中,贯穿一条主线,三条辅线,主线是用FontPage制作网站,发布信息。
辅线是用Photoshop制作漂亮的静态图片及按钮;用Authorware创作多媒体动画作品,达到在互联网上发布;用Flash制作动态的标题及动态的按钮,让网页更富动感。
而每条辅线之间又是相辅相成的,在Authorware和Flash课程中要用Photoshop来更改图片的大小,修改图片的瑕疵,甚至自已制作一幅漂亮的背景图片等等。
在Authorware中可以插入一个Flash的作品等。
这样融会贯通,真正达到学以至用,学生明白并不是为了学习一个应用软件而学习,学会一个应用软件可以发挥很大的作用,学会了Photoshop也并不是为了应用于FontPage或Authorware或Flash,其实它还有更大的用处,有些学生就用Photoshop制作出了精美的海报广告,制作出了漂亮的富有创意的班旗,制作出了校报校刊上的标题,制作出了学校电视台的台标,制作出了富有创意的作品参加竞赛等等。
我们的三个计算机房在中午、下午二个时段完全向学生开发,并有教师管理,参加的学生十分踊跃,有一个十分奇怪的现象,来参加上机的学生很少有玩游戏的,这与网吧里十分不同,来参加上机的学生大部分是来完成自己的作品的,上网的学生也有很多是在查找相关的资料。
因为亲手完成一个作品对于每一个人来说可以获得很大的成功感及愉悦感,这种感觉比电脑游戏的感觉可能还要吸引人,这就是参加上机的同学很少有玩游戏的原因。
通过我们信息技术学科的课堂教学与课外上机练习的有机结合,我们的学生都具有使用信息技术的良好的意识,能快速的判断所要解决的问题能否应用信息技术来解决。
具有使用信息技术的渴望。
具有使用信息技术的信心。
在使用信息技术过程中能获得美好的成功体验。
3、结合本课程,使学生较好地掌握信息技术知识 至2001年,信息技术学科教材内容改为《Photoshop》、《Authorware》、《Flash》、《ForntPage》四块内容,以设计创意为主。
但是我们在向学生传授信息技术知识的时候并不局限于这四块内容,而是把操作系统、字处理软件、电子表格、浏览器、邮件发送、上传下载等知识结合在内。
教材改革后,这四块内容在现有的课时量内要完成课堂教学任务就显得十分紧张,那么又如何向学生传授操作系统、字处理软件、电子表格、浏览器、邮件发送、上传下载等知识的呢
我们是通过教学网站《自助学习室》来完成的,通过局域网,学生只需输入网址即可进入教学网站,学生可以根据自已的需要来决定学习什么内容。
那么学生的这些需要是从哪里来的呢,是从课堂教学的过程中来,例如,在上Photoshop课程时,要求学有余力的同学可以到自学网站上下载一些另外的更高要求的作品来做,如果你不懂如何下载,那么,你到自学网站的“网页浏览下载篇”中去查找答案吧。
再如,我们要求学生完成作业后用E-mail发送给老师,老师只告诉学生发送的目标E-mail地址,如果你不知道如何设置邮箱,如果你不知道邮箱的服务器是什么,如果你不懂如何添加附件,那么,你到自学网站的“邮件发送及邮箱设置篇”中去查找答案吧。
在自学网站上除了这些自学的内容外,我们还有一些最新的科普文章、学习论坛、一些程序设计的方法、其它学科的应用程序使用方法,如几何画板等。
通过这样在课堂教学传授信息技术知识,提出需要激发学生在课外获取更多的相关知识的方法,在相同的学习时间内,我们的学生获得了更多的有关信息技术方面的知识,基本达到了人人都了解信息技术基本工具的作用,了解信息技术的发展对学习、社会的影响等。
能理解信息技术的术语、信息技术工作的基本原理和使用信息技术的常用设备,并能排除常见的故障。
认识多媒体和网络,并能操作。
能理解信息技术的科普文章、讨论信息技术的发展和应用。
掌握常用的计算机软件(如操作系统、字处理软件、电子表格、浏览器、电子邮件、上传下载、FrontPage、Photoshop、Authorware、Flash、等)。
掌握了一些与各学科学习有关的应用程序,多媒体教学系统的操作等。
对简单的计算机程序能理解并通过帮助信息学会使用。
4、结合本课程,培养学生具有较好的应用信息技术的能力。
(1)校园网上丰富的教育内容,培养学生创新的精神与自主学习的能力,成功的获取信息的能力,并分析、利用获得的信息来解决问题的能力。
校园网上有着丰富的教育教学内容,在教学方面有各学科的教学网站,如《数学网站》、《信息技术基础练习题》、《Photoshop练习指南》、《Authorware练习指南》、《Flash练习指南》、《FrontPage练习指南》等网站;在心理教育方面有《心灵家园》网站。
在信息技术的课堂教学及课外练习过程中,有了这些丰富的互动的教育教学素材网站,学生可谓是目不暇接,只要一进入有关网站就会被其中丰富的内容所吸引。
学生的创新精神是一种对未知领域充满兴趣和积极探究的心理倾向,它源于探索未知,寻求真理的强烈兴趣和不懈追求。
看到这些内容丰富的色彩缤纷的互动的教育教学网站或素材、图片、音乐,学生首先就有了创新的动机,他们会以自己的审美眼光看这些素材、网站、设计的构思,他们会有自己的想法。
学生会尝试用自己在课堂里学过的知识、技能、技巧来解决一些问题,当尝试成功之后,他们会欣喜会骄傲,以求更进一步的尝试;当尝试失败,他们会找出原因,以求更进一步的学习,更进一步的提高,他们自主学习的能力由之而培养。
通过这样多次的获取信息,加工获得的信息并使之成为自己的作品的过程,学生能获得一种成功获取信息的愉悦感,这种愉悦的心理感受能促使他更进一步利用信息技术获取信息的欲望,并能提高其分析、利用获得的信息来解决问题的能力。
(2)在校园网上创造自主发展的空间,培养学生利用信息技术展示自己作品的能力。
我们在校园网上设有师生的个人主页空间,可以在线申请个人主页,许多学生制作了自己的个人主页,通过FTP上传到服务器,当学生第一次在IE浏览器的地址栏上,输入自己的主页域名地址,跳入眼帘的是自己精心设计并为之付出心血的个人主页时,他们创新的信心随之倍增,成功的愉悦是无以言表的。
我们的信息学科教学充许学生当堂完成作业或在几天内完成作业,做好的作品就张帖在自己个人网站的作业栏内,学生可以随时修改自己的作业,同学之间可以相互欣赏作品,共同探讨怎样可以做得更好。
在这个过程中,学生的评价、筛选、判断、分类、存储信息的能力得到大大的提高,谁都不喜欢自己的作品是最差的,谁都想在同学们面前显示自己的才华。
优良的学习环境是学生主动学习,充分发挥主体潜能和形成个性化的广阔天地。
(3)优化教学过程,改革教学模式,培养创新思维和自主学习的能力,培养学生信息的通讯能力、利用信息技术与别人交流的能力。
创新思维即创造性思维,它是一个人智慧的源泉,是每一位学生必备的基本素质之一。
优质的课堂教学是培养学生创新思维最直接而有效的过程,因为它首先都是从问题出发的。
在信息学科教学过程中,我们一改过去教师先讲概念、讲要点、讲设计,学生做笔记,最后学生上机操作的教学模式。
以任务驱动的教学模式,教师在上课时先向学生展示作品,讲述操作要领及所用到的一些工具,布置任务然后让学生自行操作,一节课贯穿二条线,一是教师演示部分,二是学生的作品部分,演示部分与学生作品部分内容不尽相同,要求学生利用所学知识来完成这一任务,完成这一任务的步骤与过程可以与教师演示的相同,也可以不同,可以用一种方法完成,也可以用多种方法完成,作品的结果可以相同,也可以不同。
所有作业的素材都在教学网站上可以找到,并不局限于一堂课完成一个作品,允许学生完成多个作业。
这样,大大提高了学生的创新思维和自主学习的能力。
部分学生在自行看书,上网练习的过程中,超额完成了教学任务。
教师并不限制,反而鼓励学生超额完成任务,并提出更高的要求。
在问题探究中,在网上创设论坛,树立“假设”,启发学生讨论争辩,鼓励学生标新立异,另辟蹊径,深挖细研,多向思维,从中获得新见解新方法,并优选优化形成新方案。
同时教师在教学中还时刻以自己独立创新的教学意识、行为、方法及能力,去潜移默化地影响、感染和带动学生创新思维能力的形成和发展。
在培养学生创新思维能力的同时,也培养了学生信息的通讯能力、利用信息技术(如电子邮件、局域网、Internet等)与别人交流的能力。
六、总结 在信息技术课程中要培养学生的信息素养是完全可能的,但必须具备以下几个要素: 1、要有合理的课程配置:信息技术课程是培养学生信息素养的一个载体,只有合理的、先进课程配置才能做到培养学生的信息素养。
如果我们的课程配置还停留在DOS、WPS阶段,还是在教室里讲如何利用DOS命令新建一个目录,如何浏览某一目录下的文件,然后再到计算机房来做上机实验的话。
那么,学生的信息素养培养是无从谈起的。
2、要有先进的软硬件环境支持:有了合理的、先进的课程配置,还要有足够数量的高性能的计算机,首先要保证上课时做到每人一机,最好有几台空余,以便在其它机器出故障时保证学生的练习不被影响。
其次,计算机的性能至少能支持目前流行的一些应用软件,如Windows操作系统、Office系列软件、图形处理、多媒体应用软件等。
另外,最好能接入Internet,如果不能接入Internet至少建立校园网络,能在校园网上实现Internet的大部分功能。
只有达到这些软件硬件方面的要求,学生才有可能在这个环境中接受信息技术知识的熏陶、信息技术能力的养成、信息素养的提高。
3、要有高素质的信息技术课程教师及先进的教学方法:有了合理的课程配置,有了先进的软硬件支持,最关键的还是要有高素质的教师,教师在整个教育教学过程中都是起到主要作用的,要培养出具有信息素养的学生,其教师自身必须首先具有较高的信息素养,至少具备信息素养的九要素,对教学大纲了如指掌,对教学内容了如指掌,对整个教学过程、每堂课要解决的知识点、能力目标、情感目标的培养做到胸有成竹。
教师还应有先进的、适合于本课程的、适合于本班学生的教学方法。
例如,在Photoshop的“贺卡DIY”一课教学中,本课非常适合于用任务驱动的教学方法,让学生“DO It Yourself”以达到复习已学知识的同时培养学生的创新精神和信息素养。
如果这个班的学生基础很好,完全可以让学生“DO It Yourself”,但是如果这个班学生基础一般,前面学过的知识掌握情况不是很好,那么就先得“Follow Me”、“Step by Step”,学有余力的学生或者在第二次课中才去“DO It Yourself”,这就是教无定法。
教师必须懂得这些先进的教学方法,才能充分利用合理的课程配置、先进的现代教育技术设施对学生进行信息技术知识的传授、信息技术能力的培养,从面达到信息素养的提高。



