计算机研究论文范文

夜上海论坛前言：我们精心挑选了数篇优质计算机研究论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

未来的计算机夜上海论坛技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束，采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。作为Moore定律驱动下成功企业的典范Inter预计2001年推出1亿个晶体管的微处理器，并预计在2010年推出集成10亿个晶体管的微处理器，其性能为10万MIPS（1000亿条指令／秒）。而每秒100万亿次的超级计算机将出现在本世纪初出现。超高速计算机将采用平行处理技术，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。

夜上海论坛 同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段（如语音输入、手写输入）外，让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现，虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。

传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升，新的海量存储技术趋于成熟，新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB（以一本书30万字计，它可存储约1500万本书）。信息的永久存储也将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是，今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。

夜上海论坛 新型计算机系统不断涌现

硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限，为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活，遍布各个领域。

量子计算机

量子计算机是基于量子效应基础上开发的，它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。

量子计算机中数据用量子位存储。由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1，也可以既存储0又存储1。因此一个量子位可以存储2个数据，同样数量的存储位，量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时量子计算机能够实行量子并行计算，其运算速度可能比目前个人计算机的PentiumⅢ晶片快10亿倍。目前正在开发中的量子计算机有3种类型：核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。

光子计算机

光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。

夜上海论坛 与电子计算机相比，光计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。一枚直径5分硬币大小的棱镜，它的通过能力超过全世界现有电话电缆的许多倍。光的并行、高速，天然地决定了光计算机的并行处理能力很强，具有超高速运算速度。超高速电子计算机只能在低温下工作，而光计算机在室温下即可开展工作。光计算机还具有与人脑相似的容错性。系统中某一元件损坏或出错时，并不影响最终的计算结果。

夜上海论坛 目前，世界上第一台光计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的70多名科学家研制成功，其运算速度比电子计算机快1000倍。科学家们预计，光计算机的进一步研制将成为21世纪高科技课题之一。

生物计算机（分子计算机）

夜上海论坛 生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。

20世纪70年代，人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时可以代表信息的有或无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据，DNA分子间通过生化反应，从一种基因代玛转变为另一种基因代码。反应前的基因代码相当于输入数据，反应后的基因代码相当于输出数据。如果能控制这一反应过程，那么就可以制作成功DNA计算机。

蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多，彼此相距甚近，生物计算机完成一项运算，所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。DNA分子计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的DNA溶液，可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消耗的能量非常小，只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子，所以生物计算机既有自我修复的功能，又可直接与生物活体相联。预计10～20年后，DNA计算机将进入实用阶段。

纳米计算机

“纳米”是一个计量单位，一个纳米等于10[-9]米，大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。

夜上海论坛 现在纳米技术正从MEMS（微电子机械系统）起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积不过数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。

目前，纳米计算机的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片，一旦他们的研究获得成功，将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。互联网络继续蔓延与提升

夜上海论坛 今天人们谈到计算机必然地和网络联系起来，一方面孤立的未加入网络的计算机越来越难以见到，另一方面计算机的概念也被网络所扩展。二十世纪九十年代兴起的Internet在过去如火如荼地发展，其影响之广、普及之快是前所未有的。从没有一种技术能像Internet一样，剧烈地改变着我们的学习、生活和习惯方式。全世界几乎所有国家都有计算机网络直接或间接地与Internet相连，使之成为一个全球范围的计算机互联网络。人们可以通过Internet与世界各地的其它用户自由地进行通信，可从Internet中获得各种信息。

回顾一下我国互联网络的发展，就可以感受到互联网普及之快。近三年中国互联网络信息中心(CNNIC)对我国互联网络状况的调查表明我国的Internet发展呈现爆炸式增长，2000年1月我国上网计算机数为350万台，2001年的统计数为892万台，翻一番多；2000年1月我国上网用户人数890万；2001年1月的统计数为2250万人，接近于3倍；2000年1月CN下注册的域名数为48575，2001年1月的统计数为122099个，接近于3倍；国际线路的总容量目前达2799M，8倍于2000年1月的351M。

夜上海论坛 人们已充分领略到网络的魅力，Internet大大缩小了时空界限，通过网络人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的概念被事实一再证明，被世人逐步接受。

在未来10年内，建立透明的全光网络势在必行，互联网的传输速率将提高100倍。在Internet上进行医疗诊断、远程教学、电子商务、视频会议、视频图书馆等将得以普及。同时，无线网络的构建将成为众多公司竞争的主战场，未来我们可以通过无线接入随时随地连接到Internet上，进行交流、获取信息、观看电视节目。

移动计算技术与系统

夜上海论坛 随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高，新的业务和应用不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出，业已成为产业发展的重要方向。

移动计算包括三个要素：通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。移动计算概念提出之前，人们对它们的研究已经很长时间了，移动计算是第一次把它们结合起来进行研究。它们可以相互转化，例如，通信系统的容量可以通过计算处理（信源压缩，信道编码，缓存，预取）得到提高。

移动性可以给计算和通信带来新的应用，但同时也带来了许多问题。最大的问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中，信号要受到各种各样的干扰和衰落的影响，会有多径和移动，给信号带来时域和频域弥散、频带资源受限、较大的传输时延等等问题。这样一个环境下，引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一，信道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下，移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二，为了真正实现在移动中进行各种计算，必须要对宽带数据业务进行支持。第三，如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四，如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。

第2篇

夜上海论坛 目前，著名数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix、Microsoft、MicrosoftAccess、VisualFoxPro等,这些产品各以自己特有的功能，在数据库市场上占有一席之地。下面简要介绍几种常用的数据库管理系统。

1.Oracle。Oracle是一个最早商品化的关系型数据库管理系统，也是应用广泛、功能强大的数据库管理系统。Oracle作为一个通用的数据库管理系统，不仅具有完整的数据管理功能，还是一个分布式数据库系统，支持各种分布式功能。Oracle使用PL/SQL语言执行各种操作，具有可开放性、可移植性、可伸缩性等功能。

2.Sybase。最新版本的SybaseAdaptiveServer与以前的版本相比，具有更丰富的功能设置，Sybase比较强大的地方在于它对资源的低占有率上。在这一方面，Sybase15还引入了新的“专利查询过程技术”，显示了增强的性能和降低的硬件资源消耗。

3.MicrosoftSQLServer。MicrosoftSQLServer是一种典型的关系型数据库管理系统，可以在许多操作系统上运行，它使用Transact-SQL语言完成数据操作。由于MicrosoftSQLServer是开放式的系统，其它系统可以与它进行完好的交互操作。

4.MicrosoftOffice。作为MicrosoftOffice组件之一的MicrosoftAccess是在Windows环境下非常流行的桌面型数据库管理系统。Access既拥有用户界面(VB可以用来开发用户界面)；也拥有逻辑、流程处理，即VBA语言(VB也可以用来做逻辑处理)；又可以存储数据，即在“表”中存储数据。使用MicrosoftAccess无需编写任何代码，只需通过直观的可视化操作就可以完成大部分数据管理任务。在MicrosoftAccess数据库中，包括许多组成数据库的基本要素。这些要素是存储信息的表、显示人机交互界面的窗体、有效检索数据的查询、信息输出载体的报表、提高应用效率的宏、功能强大的模块工具等。

5.VisualFoxPro。VisualFoxPro是Microsoft公司VisualStudio系列开发产品之一，简称VFP是Xbase数据库家族的成员，可以运行于Windows9X/2000和WindowsNT平台的32位的数据库开发系统。VisualFoxPro提供了一个功能强大的集成化开发环境，采用可视化和面向对象的程序设计方法，使数据管理和应用程序的开发更加简便。VisualFoxPro是数据库管理软件，可实现数据与应用程序独立。

二、如何选择适合自己的数据库软件

1.按性能应从以下几个方面予以考虑：

(1)构造数据库的难易程度；(2)程序开发的难易程度；(3)数据库管理系统的性能分析；(4)对分布式应用的支持；(5)并行处理能力；(6)可移植性和可扩展性；(7)数据完整性约束；(8)并发控制功能；(9)容错能力；(10)安全性控制；(11)支持汉字处理能力。

2.按需求来选择

夜上海论坛 选择一个数据库的主要理由就是它的功能是否可以很好地支持你的应用程序。人们通常使用数据库来完成的任务有：支持Web、事务处理、文本搜索，有的情况下复制也是一个重要的要求。在事务处理方面，Oracle看上去更有领先优势，接下来是微软的SQLServer。没有一个开源数据库具有可以与Oracle相媲美的事务处理功能。

夜上海论坛 3.按易用性和管理来选择；

4.按支持性来选择；

5.按成本因素来选择。

三、结论

Oracle是商业数据库的代表，具有非常丰富的功能、广泛的平台支持和大量的附加功能。目前Access更常用一些，Access不是一种存储格式，是一种软件。ACCESS这个软件本身就具有开发者使用的界面和适合于“最终用户”的界面。但学习FoxPro可为学型数据库管理软件大典基础。微软的SQLServer只可以运行在其Windows操作系统平台上。不过由于Windows操作系统的广泛普及，缺乏对其他系统的支持并没有阻挡SQLServer的市场份额的增长。SQLServer是真正的中大型数据库,VFP是桌面数据库,使用方便、易学，但实际上牺牲了真正数据库的一些功能，如安全性；此外，VFP既是数据库又是编程语言（开发工具）。SQLServer是中大型数据库,VFP是带有自身数据库的编程语言。

总体来说，选择什么样的数据库要看你的应用程序的需要。如果它是以阅读数据库为主的Web应用，MySQL无疑是最佳选择。而如果需要那些事务处理和复杂的数据库功能，那么可选择Oracle和微软的SQLServer。如果你需要一些商业数据库的高级功，但又不想支付授权费用，那么可以考虑PostgreSQL或Ingres。对于嵌入式数据库应用，MySQL和Sybase所占有的系统资源最少。总之，最适合的才是最好的!

参考文献：

[1]刘守根.数据库管理系统的现状和发展方向初探.内江科技，2006，(2).

夜上海论坛 [2]陈业斌.分布式数据库管理系统的设计与实现.安徽工业大学学报(自然科学版)，2005,(3).

夜上海论坛 [3]姬志刚.计算机、网络与信息社会.科技咨询导报，2006，(20).

[4]薛向阳.数据库管理系统的开发与程序的设计.渭南师范学院学报，2005,(2)

[5]竺洪平.数据库管理系统的设计与程序的开发.中小学电教，2005，(6).

第3篇

夜上海论坛 莱钢热电厂2#风机是德国GHH公司1975年设计制造的产品，由于炼铁工艺的改进，对高炉供风的安全性、稳定性等都发生了变化，原先采用的常规仪表电气控制已不能满足工艺的要求，尤其是在防喘调节上。为此2002年对2#风机进行了计算机控制系统的技术攻关改造。这次改造采用的是ABB公司的DIGIMATIK系列Freelance系统，完成生产工艺显示、数据的处理显示、工艺设备控制、PID回路的自动调节、故障报警和报表打印等功能。经过半年多的运行，整个系统稳定可靠，大大提高了机组的自动化水平。

2系统硬件

2.1硬件选型

夜上海论坛 根据工艺要求，系统点数如附表所示。

夜上海论坛 该控制系统的总点数为136点。

2.2系统硬件配置

本控制系统由1个过程站、2个工程师/操作员站组成，配置图如图1所示。

各个站之间的数据交换是这样实现的:

现场采集的数据通过信号线送到DCS的模块，模块进行转换后，直接或通过DiginetP送到处理器里，处理器就根据编制的程序对信号进行处理，并且将数据通过DiginetS送到工程师/操作员站上进行显示，操作员在监控画面上启停设备或调节阀门，这些数据就通过送到处理器里，处理器根据程序处理后，将其直接或通过DiginetP送到输出模块，控制现场设备。

夜上海论坛 过程站采用了处理器和电源冗余，即为系统配置了2块处理器，平时正常运行时，一个处于运行状态，一个处于热备状态。

过程控制网络DiginetS也采用了冗余配置。通过2个集线器HUB，操作站和工程师站上的各2个以太网卡及4条双绞线构成两个互为冗余的以太网络。只要4条双绞线中的任何一条能够保证工作正常，就可以保证整个系统的正常运行。这样就可以大大提高系统的安全性。

打印机用于打印报表。

3软件编制

Freelance2000系统是一个紧凑型的计算机系统，它将DCS技术和PLC技术集于一身，既可以进行复杂的仪控，又可以进行常规的电气控制。

夜上海论坛 编制的步骤:

(1)项目树组态

夜上海论坛 组态整个项目树所管理的PS(过程站)、OS(操作站)，即整个系统所配置的过程站和操作站，并组态好每个过程站的程序结构，每个操作站的画面监控结构

(2)系统组态

组态整个系统所连的PS、OS，并为过程站配置I/O模块，对模块的每一个通道的信号进行组态。

(3)网络组态

夜上海论坛 为DigiNetS上所连的所有节点进行组态，配置其IP地址、ID地址。

(4)程序编制

夜上海论坛 即根据工艺要求进行编程实现工艺提出的控制功能。

(5)画面的编制

根据工艺要求，编制工艺流程画面、设备启停画面、历史趋势画面、工艺参数显示画面、阀门操作画面等，使操作人员可以通过画面监视整个生产过程，启停设备、监视参数、调节阀门，观察趋势，查询历史记录。

(6)报表打印实现随时打印报表。

4控制功能

4.1过程参数的调节

生产过程中重要的热工参数均能随时进行调节，进行了PID回路控制，使之维持在设定值左右，所有的PID回路都可以进行PV跟踪，无扰动切换。

调节回路有3种工作方式:自动，半自动，手动

(1)冷凝器液位自动调节

夜上海论坛 通过调节出口调节阀和再循环阀来控制冷凝器液位，用1个PID回路控制2个阀门，PID的输出直接控制再循环阀，PID的输出经取反后控制出口调节阀，控制框图见图2。

(2)防喘振控制

夜上海论坛 当鼓风机送风量减小，出口压力升高时，鼓风机就容易出现喘振。

在不同的转速下，造成喘振的喉部差压和排气压力不同，根据不同转速下造成喘振的喉部差压、排气压力可绘制出喘振曲线;根据不同的转速下，在不同的喉部差压、排气压力下，防喘阀动作的情况，可绘制出防喘线，如图3所示。鼓风机正常工作时，其工作点是在防喘线以下运行的，若越过防喘线则防喘阀就动作，进行放风，以防喘振的出现。图3中,A:喘振曲线;B:防喘线;C:转速最小时的特性曲线;D:转速最大时的特性曲线;P:工况运行点。

我们根据工艺要求，采用了模拟加数字的控制方法，在调节范围内，常规PID调节起作用，在紧急情况下，数字调节起作用，使风机的防喘阀迅速打开，解除紧急情况，调节框图见图4。

其中:SP—根据风机喉部差压及风机进气温度来计算

PV—风机排气压力

当PV-SP＞2，则系统就会发喘振预报，提醒操作人员注意。采用此种控制方法后，大大提高了机组的稳定性，降低了故障率。

4.2电气控制

主要控制设备有汽机、风机、防喘阀、盘车电机、盘车油压电磁阀、冷凝液泵、油泵等。可以实现这些设备的自动启停、故障报警以及紧急停机等功能，并对一些参加连锁的重要信号采取了冗余技术，进行了闭环控制。风机进气温度是否正常，可用于判断逆流是否发生，因此在风机进气管路上安装了2个温度控制器，采取了3取2的控制方法。流程图如图5所示。

4.3流量计算

可以实现风机吸入流量和汽机新汽流量的计算及累计，分别累计8小时、24小时、30天的数据，并显示累计量的起始时间。计算公式如下:

4.4监控功能

夜上海论坛 工艺流程画面5幅，包括风机监测，汽机疏水系统，汽机控制系统，轴系监测系统，油系统;

历史趋势画面24幅，共计可以对138个数据进行历史分析，数据可以保存7天;

夜上海论坛 设备联锁画面2幅，包括启动联锁和停机联锁;

阀门操作画面2幅，包括2个PID调节回路;

报警画面1幅，重要的报警信号都包括在内;

夜上海论坛 参数显示画面1幅，显示一些重要参数的值;

防喘监视画面1幅，用于监视工况运行情况;

通过这些画面，操作人员可以在主控室对各个工艺参数进行调节、启停设备，处理报警，分析参数趋势，查看历史记录。

4.5报表打印功能

可以根据需要随时打印报表。

5本系统的技术特色

夜上海论坛 (1)整个系统采用了处理器冗余、电源冗余，系统的可靠性大大提高。

(2)对于风机的防喘振控制，采用了模拟加数字调节的方法，在调节范围内，常规PID调节起作用，在紧急情况下，数字调节起作用，使风机的防喘阀迅速打开，解除紧急情况，使风机的喘振控制达到最优化，且反应迅速，保护整个机组的安全。

夜上海论坛 (3)对于参加停机联锁的重要信号，采取了冗余技术，如进风温度控制采用了3取2的控制方法;防喘阀故障停机采取了双信号控制等，既使机组安全运行，又有效防止了误停机的发生。

夜上海论坛 (4)机组安全运行、逆流保护实现了闭环控制，既保护了机组又使机组稳定安全运行。

6结论

Freelance2000自动控制系统在风机上的成功应用，较好的实现了生产工艺设备的自动启停控制及电器连锁保护、数据的自动采集和处理、工艺画面显示、受控指标超限报警、设备故障报警、回路调节和报表打印功能。性能稳定可靠，操作维护方便，在降低能耗、高产稳产、保护环境方面发挥了较大作用。