时间：2022-08-08 20:28:41
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电子信息技术论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
(一)基本概况
我国旅游网站1996年出现，目前具有一定旅游资讯能力的网站已有5000多家。其中专业网站300余家，主要包括地区性网站、专业网站和门户网站的旅游频道三大类。地区性网站主要是当地景点、景区风光的介绍，总体实力较差，信息量少，效益难以保证。专业旅游网站主要进行旅游中介业务，包括传统旅行社建立的网站和专业电子商务网站两类，前者有中青旅网、国旅网等，康辉还开通了国内第一家出境旅游网站(介绍出境旅游报名参团、办理护照、签证、边防、海关等知识)，后者中比较成功的有携程旅游网、E龙网、华夏旅行网等。
2002年，我国国家旅游信息化工程——金旅工程将建设“旅游目的地营销系统”作为其电子商务部分的发展重点，旨在将其建成信息时代中国旅游目的地进行国内外宣传、促销和服务的重要手段。经过一年多的努力，全国“旅游目的地营销系统”的中心平台建设初具规模。于是，各大旅行社抓住这一商机，纷纷“触网”，打算来一场旅游网站的大比拼。但由于信息匮乏，与传统的旅游业相脱节，因此大多数旅游网站无法给上网用户提供充分的信息资源。为了解决这些问题，各大网站都在积极努力地充实自己，像我们所熟悉的老牌旅游网站——华夏旅游网()、中国旅游资讯网()，还有新近推出的上海携程旅游网()和北京的再见城市网站()等，都使出了十八般武艺，各显神通。华夏旅游网凭借自己出身于中国国际旅行总社和在旅游信息方面的优势，为用户提供了充足的信息源和售后服务。华夏旅游网又于1999年12月与公司合资联营新公司I-travel，进一步推动了网上旅游的服务，拓展了服务层面。因集合了华夏旅游网的实力及超级入门的吸引力，I-travel为世界各地的旅客及业界人土带来了各种不同的旅游讯息及服务，也把内地旅游推广到了全世界。可见，电子信息技术在旅游业的应用就是指通过现代网络信息技术手段实现旅游商务活动各环节的电子化，既包括通过网络、交流旅游基本信息和旅游商务信息，以电子手段进行旅游宣传促销、开展旅游售前售后服务；进行电子旅游交易，也包括旅游企业内部流程的电子化及管理信息系统的应用等。
(二)发展特点
旨在发展旅游电子商务的旅游网站建设突破了传统旅游经营模式与手段，建立起现代旅游管理信息系统，克服了单纯的规模扩张而导致的机构庞大、管理失效的弊病，形成规模化、标准化和集群化的旅游发展新格局。并在此基础上形成生态学中所说的“环境系统”和“共栖”现象。具体表现为不同的“生物种群”(如信息化旅游企业、专业旅游网站、电子商务平台、电子分销系统)共存于“旅游电子商务生态圈”中，在自己的生态位置上各司其职，并且该生态圈中存在着外部使用者对旅游电子商务网站／系统的选择和旅游电子商务网站原统之间的竞争；同时，共栖的“生物种群”之间有某种物质、能量和信息的交流，从而相互补充，相互影响。
我们可从五个方面来阐释旅游电子商务网站原统共栖现象：(1)用户生活在有多种选择的旅游电子商务环境之中。旅游者在通过网络途径搜寻旅游信息或预订旅游产品时，可以访问多个旅游网站，包括地方性、全国性或全球性旅游资讯服务网，旅游企业网站，专业旅游电子商务预订网站等等，可在一个网站查询旅游信息，在另一个网站预订旅游产品。旅游企业可选择加入全球分销系统、区域性电子分销系统、计算机预订系统、互联网旅游电子商务平台或自行建立网站推广销售自己的产品；(2)各类旅游电子商务网站／系统的天然差异以及个别旅游电子商务网站／系统的差别化定位造成了共栖现象。第一，基于互联网的旅游电子商务网站，与基于专网和电子数据交换的计算机预订系统、全球分销系统具有功能特性和应用范围上的天然差别性；第二，旅游电子商务网站／系统为了适应服务对象的需要而主动实施的差别化定位是造成共栖现象的另一个主要原因。一种是内容上的差别化，如有大而全的旅游网和小而专的旅游网，有偏重提供旅游资讯的旅游网和偏重提供预订交易的旅游网；另一种是范围上的差别化，即有地方性网站／系统，有全国性网站／系统，有全球性网站／系统。每个旅游电子商务网站／系统会根据自身的实力以及周围的竞争环境决定自己定位在旅游电子商务生态环境的哪一个层次；(3)各旅游电子商务网站／系统间常常彼此合作。其方式包括：旅游商务信息交换；共用信息资源，合作建设网络内容、网站频道；信息内容的多点镜像；信息数据库合作；网站之间的友情链接或相互导航等等。这类网站原统间的合作能使网站有效提高信息内容被访问的频率，促进信息资源的高效利用。为保证信息交换和传播的实时畅达、广域连通，发达国家已提出了旅游网站／电子商务系统标准化的信息格式和数据交换接口。(4)生态环境同样存在“优胜劣汰，适者生存”的规则，在旅游电子商务发展中这种规则就是我们熟识的“市场规律”。电子商务是一种通过特定手段实现的商务活动，在这一活动中，客户资源是一种稀缺资源，发展电子商务的目的是获取这一资源从而获利，于是必然展开市场竞争。由于市场是可细分的，因此从竞争主角而言，在对市场资源的争夺过程中，旅游电子商务网站原统建设者必须决定进军哪一领域的市场，在这个市场中将自己定位于何种层次，要准确判断是否可以获得足够规模并有利可图的市场份额。正是这种市场竞争的力量，不但造就了旅游电子商务网站原统生态共栖的现实，同时使旅游电子商务网站原统共栖的结构始终处在动态的演化过程中。(5)旅游电子商务网站／系统的共栖现象还表现在对共同外部环境的依托上。旅游业中不同的旅游电子商务网站／系统需要共同依托于社会第三方提供的电子支付、物流和认证服务才能发挥完整的功能，并在共同的法律法规、市场管理环境中成长。
2、电子信息技术在我国旅游业的发展态势
由于网上旅游服务的信息全面，且获取方式简便，人们纷纷转向从网上获取旅游信息、确定旅游路线、报名参加旅游团队、订机票、订酒店等。据悉，广东最大的旅行社——广之旅的专业网站——中国旅行热线在2005年“十一”期间接到的订机票和酒店的网上订单和自助游的网上报名，都比平时增加了30%-40%。2005年“五一”期间，携程旅行网的酒店预订量达到了7900间/夜，酒店、机票和度假的节前预订量都比2004年增长了300%以上。火爆的旅游市场带来了旅游网站的全线飘红。
电子商务在我国旅游业主要有以下几个方面的发展态势。
(一)旅游业电子商务成为旅游产品最佳展示台
旅游网站可向游客提供无所不有的旅游信息服务，诸如旅游路线、景点、饭店、交通、气象、人文及旅游常识、注意事项、旅游观感、货币兑换等，而且这些旅游信息多是图、文、声、像并茂。旅游电子商务不仅可使游客从网上轻松地收集详尽的动态信息，而且还可提供虚拟旅游产品，给消费者以身临其境之感。比如，利用多媒体技术，可在网上建立虚拟客房，让游客在笑容可掬的服务员带领下，进入虚拟客房的三维空间，享受服务员为你提供的沏茶、放音乐等服务；并且可随着服务员悦耳动听的介绍，游览客房内的装潢、设施，查看饭店的服务项目，了解客房电器按钮的使用方法等。这样的虚拟产品使酒店的有形产品与无形服务达到最完美的结合。其不但使人们“足不出户、畅游天下”的梦想成为现实，而且也迎合了大众“看货订物”的消费心理。这一切是传统旅游服务所无法比拟的，而且其成本远比传统宣传媒体低得多。
旅游网站上有覆盖中国乃至世界的最广泛的旅游目的地指南，可以为消费者提供全面的旅游资讯服务，并可为游客的决策提供参考信息，起到了一个自然的导购作用。旅游网站还实现了旅行产品的网上一站式服务，包括酒店、机票和旅行路线的预订等，并实现了在线支付旅游费用，免去游客携款外出的麻烦，方便游客对旅游产品的订购。此外，旅游网站可突破时空的限制，为消费者提供全天候、跨地域的服务。尤为重要的是旅游电子商务提供的具有竞争力的产品价格，给旅客带来实惠，从而受到消费者的青睐。
(二)电子商务与旅游网站接轨
涉及旅游业的电子商务除了选择优质的旅游产品供应商，督促和协助旅游目的地不断完善与旅游行为相关的诸如交通、住宿、娱乐、景区建设等“硬件”设施、“软件”服务外，还与旅游网站有良好的接轨。以广西桂林旅游业为例，目前桂林帝苑酒店(cbw.con/hotel／royalgarden)、桂林伏波山大酒店(／hotel／fubo-guilin／)、桂林环球大酒店(／hotel／univer-sal-guilin／)、桂林国旅(／)等均有自己的网站或网页，如何以旅游需求为导向，通过公司的网站与网络很好地接轨，成为值得关注的问题。专业旅游网站发展电子商务需要有强大的专业产业资源做后盾，同时品牌、资本投入和支付方式等问题的彻底解决也需要一个渐进的过程。另外，在网络站点设计风格、网络报价、网络预订处理、网络客源分析、网络客人接待、客人资料保存整理等方面，尚有大量工作要做。因此，国内旅游网站需要改革以往“大而全”的模式，向专业细分的行业商务门户转变，将增值内容和商务平台紧密集成，充分发挥互联网在信息服务方面的优势，使旅游电子商务真正进入“PA用户需求为中心”的实用阶段。同时，网络工作者还应该拓宽视野，针对我国旅游的客源国情况提供不同版本的网上资料，如英文版、日文版、法文版等，积极接纳全球的访问者。但在这一点上，桂林的旅游网站出现了一个值得注意的问题：桂林伏波山大酒店、桂林环球大酒店、榕湖饭店／hotel／ronghu／index.html)等涉外饭店的网页上，介绍说明都是英文的，仅有桂林帝苑酒店提供了中英文两个版本。这个老牌旅游城市的旅游企业在招徕外国游客、给他们提供方便的同时，怎么把国内游客给遗忘了呢?旅游网站只注重国际游客或国内游客都不能算完善，只有齐头并进，才是发展的最佳模式。由此可见，我国旅游电子商务要实现真正的规模效应，还有很长的一段路要走。
(三)旅游业电子商务以增值服务为目标
当前，我国旅游网站不少，但真正从事电子商务活动、具有影响力的网站却为数不多。很多旅游网站仅限于做旅游产品的介绍或广告宣传，即使有网上销售，也仅仅限于酒店客房的预订，无法满足游客对住、行、游的基本需求，更谈不上满足消费者自助游等个性化要求了。桂林喜来登饭店是一家五星级饭店，该饭店近几年来先后加盟国内多个旅游网站，但通过网上销售带来的散客几乎全是来自携程旅行网一家旅游网站。由此可见，兴建规模大、覆盖面广、影响力大、知名度高、可提供旅游“一条龙”全程服务及满足个性化自助服务要求的旅游网站，是旅游电子商务欣欣向荣、纵深发展的关键所在。酒店客房预订是旅游产品销售的主要内容之一，但目前的酒店客房预订中，存在的最大问题是不能直接向客户反映客房的实时状况，即使是国内“订房老大”携程旅行网也没有做到这一点。在这一问题上，我们应向香港珀丽酒店学习。被誉为电脑化精品酒店的香港珀丽酒店(Rosedale)的网络预订系统——塞雷纳塔预订酒店(Serenata′sBookHotel)确属当今亚洲之最。访问珀丽酒店的网站，只要一按“预订”按钮，系统就马上与酒店内部的Fidelio数据库实时联接，向客户提供最近一分钟的客房销售情况和促销优惠的报价。客人选定房间后，系统立即提供由星东网(StarEastNet)和中国银行联合构建的支付平台，从而获得客人信用卡的详细资料和预付款。预订—旦确认，马上通过塞雷纳塔的电子邮箱通知客人。如此快捷、简便的实时预订确实让人耳目一新。解决这一问题的关键是网上预订系统必须与饭店内部局域网中管理系统的数据库相连，只有这样，才能免去网站与饭店确认预订的周折，为客户提供更优质高效的服务，提高旅游网站的访问率。
(四)在线旅游经营商的“两极分化”
中国第二大在线旅游服务提供商艺龙网信息技术北京)有限公司(以下简称e龙)在2006年7月30日宣布：国际在线旅游巨头InterActiveCorp公司(Nasdaq：IACI，以下简称IAC)以6000万美元的代价，获得了e龙300的股权间。这意味着，IAC向进军中国旅游市场的目标迈出了重要的一步。此前不久，e龙的主要竞争对手、中国最大的在线旅游服务提供商携程旅行网(Nasdaq：CTRP，以下简称携程)，继2005年年末在纳斯达克成功上市募集资金400余万美元之后，接受了日本网络零售商乐天(Rakuten)1.09亿美元的注资，乐天因此获得携程21.6%的股权。外国资本对中国旅游电子商务网站的一系列注资行为，表明中国在线旅游服务市场已经发展到了足以吸引他们的规模。旅游业和互联网正在进行越来越紧密的联合，全球范围内的在线旅游服务市场开始加速布网。
在线市场中有竞争力的旅游销售商有两种：一是大型旅游电子商务网站(如和)或全球化旅游企业集团(如和)，它们的优势是能提供种类多样、数量巨大的旅游产品。在欧美，一些大型旅游网站提供的旅游产品竟达三四万种之多，充分满足了旅游者的多样化需求和比较选择愿望。二是提供特色旅游产品或服务的小型旅游企业，它们的优势是小而精，专门服务于小的细分市场，并在他们从事的领域成为专家。
现代企业的社会化大生产逐步由过去的劳动密集型走向自动化、程序化。计算机管理广泛应用于企业生产管理活动的方方面面。计算机进行产品的辅助设计(CAD)、辅助制造(CAM)和辅助数控编程(CAPP)，计算机参与企业管理系统的制作文件、统计和数据处理，进而发展到把集合3C的产品数据管理系统(PDM)与有关人、财、物、产、供、销的管理信息系统(MIS)和制造资源计划系统(MRP)等组合在一起的企业信息集成系统。
置身于企业信息集成系统中，企业档案工作者将发现企业档案发生了巨大变化。
首先是企业档案载体的转变。在企业实现计算机全程管理后，适时实现了信息数据的远近传递交换和处理。在企业各项管理活动中，电子文件以其快捷的办文进度和传递速度逐步取代了纸质文件。电子图纸也以手工制作所无可比拟的优势大量出现。通过计算机辅助设计使产品图纸的设计、存储、查询和修改变得快捷又方便。例如生产或开发一项较大项目的产品就需产生上万份的图纸，而其中许多又要承袭老产品的大部分成果，因此电子图纸显示了其比纸质图纸更旺盛的生命力，保存电子图纸要比保存底图方便、省时、省力并且有意义得多。
其次是企业档案的分类变化。旧有的企业关于文书档案、科技档案、产品档案、基建档案、会计档案、人事档案等传统分类方案将被打破，取而代之以企业信息集成系统中各个管理模块、流程的设置。一份完整的档案信息分散在几个管理系统中，计算机依照规定指令根据工作目标随时设立和调整类目。各企业档案信息的分类不尽相同，但可以肯定的是计算机管理过程中企业的档案分类更能贴近企业的生产、经营、管理等各方面状况，分类也将更详细、更科学、更规范。
此外，在企业档案接收和保管上也有所改变。以往的企业档案工作者以参加科研产品鉴定、重要设备开箱及重要建设项目、技术改造竣工验收做为对其企业档案的监督、指导和接收就显得有些滞后了。“在电子环境中，如果档案人员不积极介入文件的形成和保管过程，文件很可能不存在或至少不可能被鉴定、保存、编目或者提供利用”。这就是说企业档案人员如果不进入到企业信息集成系统中去，则很难掌握到企业信息的核心部分甚至接收不到档案。的确，无时无刻不在产生的电子文件、电子图纸使企业档案工作者再也无法坐等档案的最后形成与归档了。他们必须在产生电子文件的源头就行使档案的监督指导职能。参照国家有关文件制定出本企业的《电子文件管理办法》，提请企业信息集成系统的编制人员在其系统的设计和运行过程中加入电子档案文件的鉴定、归档、保存、利用等档案管理内容。例如在计算机辅助设计过程中，要求计算机详细记录设计、加工过程中的原始资料及相应的更改信息，要在不同的版本上注明当前的有效资料，以确保最终归档使用的是正确版本的图形或图纸。企业档案工作者要在专业人员的指导下学会运用专门的档案信息接收管理平台，要懂得如何控制和维护档案信息资源的有效性、可靠性和实时性，掌握电子档案信息的收集、管理。
此时企业档案的保管也不再只以卷盒和柜架为装具，更多的经过档案人员鉴定归档的企业档案信息将存入“虚拟库房”。
为企业活动提供利用档案信息亦发生了转变。掌握一般的计算机操作只是对企业档案工作者的初级要求。重要的是要在企业信息集成系统中及时掌握企业的产品信息及开发过程。一切以企业生产建设为中心，找准档案工作为企业服务的切入点。做到把正确的信息，在正确的时间，以正确的方式，传递给正确的对象。要达到这样高层次的档案信息处理要求，档案工作者绝不可是思想守旧、图安逸、躲清静者；档案工作也绝不是仅靠几种目录、几间库房就可包容的。
二、电子商务活动中的档案工作
电子信息技术是我国目前比较受欢迎的技术，它的主要内容就是探究高科技信息的出现、搜集、转化和传输，电子信息技术大多数都是由电脑的硬件和软件或者是网络来进行普及的。现如今国内的科学技术水平突飞猛进，对于人民的日常生活带来了较大的改变，不但是在生活层面进行推广，还在农牧业层面也有较大的应用，例如在农业机械设备的使用上电子信息技术就有了比较广泛的使用，不仅使土地的使用效率得到较大的提升，还使农业生产的效益有了很大的提高，积极的推动了我国农业发展进程。
2在农业机械中使用电子信息技术的情况和存在的问题
中国是世界上的农业大国，农业经济的收益是我国国民经济的根本。自改革开放至今，随着人口数量的不断增加导致人均耕地面积占有率逐年下降，这对农业经济发展带来了负面影响，因此在二十一世纪后期我国提出了优质、高产、高效的农业发展标准。要想使新世纪的农业发展标准得以实现就一定要在生产技术上进行变革，因此电子信息技术也就有了应用的空间，电子信息技术是一种新型的科学技术，它主要是进行探究高科技信息储存和应用。最近几年以来，随着电子信息技术的不断进步，电子信息技术已经逐渐的应用到农业生产中来，在农业建设中电子信息技术的呈现主要是依靠电脑、通讯设备以及互联网来实现的，使我国的农业技术创新得到了较快的发展，为今后现代化农业建设夯实了基础，尤其是电子信息技术应用到农业机械建设的领域，推动农业现代化的进程，使农业的科学技术含量明显的提升。在农业机械化的领域里电子信息技术得到了普遍的应用，促进了农业机械化的建设步伐，然而在农业机械化的同时也产生了诸多问题：第一，没有高度重视农业机械化，投入的成本比较小。通常情况下，电子信息技术是比较高端的技术，尤其是表现在农业机械化的使用上，需要有比较高精尖的实验机械和资金进行注入，与此同时还要有具有专业素质的技术性人才来从事农业机械的操作。就目前农业机械化的进展情况来看，我国对于农业机械化的重视程度还是比较的靠后，这就会给农业机械的进程带来不良的影响，造成电子信息技术不能在农业机械中得到普遍的推广。第二，没有完全的重视电子信息技术在农业机械里的使用。现如今部分的企业和领导层逐渐的意识到电子信息技术对于农业机械的有利影响，它可以促进农业机械的不断进步，然而在使用电子信息技术的时候也会造成一些不利的影响，现在应用到农业上的电子信息技术也只是简单的天气预报和农业信息的传播。如今对于电子信息技术在农业机械里的使用还不是完全的关注，农业机械建设缺少了对于电子信息技术的探究和科研，这就造成了电子信息技术不能够较好的反映农业机械化的进程。从另一个层面上也表现出我国的电子信息技术和国外的先进技术相差较大，这就要求我国要加快推进电子信息技术在农业机械中的使用。
3电子信息技术应用于农业的特点
3.1农机机械总线通信技术
伴随着农业建设里拖拉机的使用频率不断的增加，所有的农业机械也都得到了普遍的推广，此时就要求农业机械要具有优良的设计性能。通常情况下，在农业机械的操作间里要依据机器型号的不同组装不一样的智能化服务终端，使用技术先进的光缆来作为通讯的主线路，设计出比较标准的连接口来连接全部的机械设备和电子掌控部件，这就可以确保所有的机械设备都可以和核心处理器实行信息的更换，可以随时的接收到有关的信息指令，使农业机械和组成构件可以进行信息的传递和转化，促进农业机械和电脑设备的高效贯通，真正的实现电子信息技术信息化。
3.2农业技术内部电子装备
目前拖拉机等农业机械设备都向着智能化和信息化的方向发展，特别是大中型的拖拉机机械都已经安装了标准的电子控制部件，也就是说它们都已经拥有了单独的电脑控制智能管理器，对于不一样的外部环境制作出适合的电脑控制设备，它们拥有科学的端口。在农业技术发达的国家，电子信息技术已经在大型的农业设备里发挥了比较关键的作用，它们安装了电子监控设备和电子管理系统，所有的机械设备都有属于自己的处理器和电子监控体系，操作室的显示器可以发出指令来对工作间的情况进行全面的监管，还能够连接外部信息，对于总监控体系的问题进行分析和处理，可以对系统设备进行不断的更新。
3.3注重人和机械设备的配合
农业机械设备在进行施工的时候都要有工作人员来进行作业，目前农业机械设备操作室的操作盘慢慢的被电子监控设备所取代，智能化的电子终端逐渐取代单纯的数字显示，改变了过去人和机械的简单配合，使人和机械的配合感受逐渐的向良性的方向发展。目前智能显示的关键界面由液晶显示器来呈现，使用了比较高端的机器和掌控设备，这就是我们常说的虚拟控制技艺，工作人员根据自己的需要来挑选适合自己的终端。智能化的终端能够把数据库的信息、图片、视频和语音等信息放到储存卡里进行存储，可以把这些信息带到所有的地方提供软件制作，具有很好的携带性和实用性。
3.4管理决策与机群调度技术
目前，许多的发达国家已经把农业作业电脑设备和农业施工的机械设施间使用无线通信设备创建信息交换的管理信息系统，这样就会把农业作业的现场和农业机械管理总控制室进行较好的对接，总控制室的电脑可以直接的掌握所有的农场的机械终端工作实际情况，根据不同的需要来高效的整合管理农业机械设备。农场里的电脑控制终端里储存了许多的农业高科技技术知识，创建农场管理层的领导体系可以较好的掌控农场的所有信息，使用互联网对农场的信息进行分析预测，出台适合农场实际情况的决策，使农场朝着健康、科学的方向发展。无线通信设备可以随时反馈农场机械设备的工作情况，一旦出现机械故障可以立即反馈到农场总控制室，这样就可以随时的对机械故障进行消除。使用电脑可以准确的分析许多的农场信息，有利于高效的管理农场，使农场的生产效益可以得到较大的提升，使农场的农作物产量得到较大的提高，从而使农场的效益得到最大化的提高。
4结论
目前，汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志；汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计，从1989年至2008年，平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多，电子产品占到整车成本的50%以上，目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。
汽车信息电子产品可为两大类：①汽车信息电子控制装置，包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统；②车载汽车信息电子装置，包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。
由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。
当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)；将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。
由以上事实分析可知，信息电子技术在汽车领域已经大量使用，作为新时代的汽修技术人员，必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。
2对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究
汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同；同一车型不同时期的故障不同；同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障，必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计，制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的，是集体指挥的结晶；而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程，是个体行为。加上维修单位，没有比较先进的检测设备，要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题，这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况，对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训，就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例，进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。
首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展，电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此，汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术，会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平，因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见，对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。
其次要掌握好较为全面的电子技术，包括模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与接口技术，传感器技术等，这些都依赖于电子技术培训。
ECU是英文单词组合缩写，意为“电子控制单元”，简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统，其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”，简单地说，ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机（简称单片机）。
发动机管理系统就是以单片机为核心，把各种检测器或者传感器采集来的各种信号（比如进气量，项位角等）进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机（或ECU）里，然后在经过相应的程序控制与数据处理，从而产生相应的控制信号，指定执行机构进行相应的操作（加大节气门开度）。
现在一些中高级轿车上，不但发动机上应用ECU，在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解，经过事实检验，学习效果相当好。
再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员，在进行汽车电子控制系统设计的同时，增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况，如有异常，根据特定的算法判断出具体的故障，并以代码形式存储下来，同时起动相应故障运行模块功能，使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修，维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码，快速对故障进行定位和修复。因此，从安全性和维修便利的角度来看，汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。
依据故障自诊断功能配合相应的解码器，方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此，信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套（涵盖欧、美、日各大主流车系），又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用，学员的综合诊断与排除能力大大提高。
3追踪汽车行业新技术的应用
以汽车安全系统电子技术改进汽车安全性能的发展为例，看看汽车行业新技术的应用。据StrategyAnalytics公司的市场研究报告指出，汽车安全系统是汽车电子领域增长最强劲的需求之一，年平均增幅达到25%以上。杜邦汽车最新调查表明，大部分用户认为最需要考虑的问题是汽车的安全性，它比汽车性能、车载娱乐和燃油效率都更重要，安全气囊和ABS有望成为标准配置。Visteon的研究也表明：安全性是汽车消费者最关心的问题。Renesas对中档轿车的研究揭示：国外1996年就将安全气囊作为标准配置，从2002年起国际上已经将两个乘客测知座椅、预紧式安全带和传感器系统与安全气囊一起作为标准配置，到2006年预紧式安全带和传感器系统将增加到4个，传感器系统更是大幅度增加以提高冲撞检测能力并提高乘车的稳定性，从而有可能构成统一的安全气囊网络。
由此可见，以信息电子技术为核心的新技术已经甚至更快的步伐在改变着传统的汽车行业，已经大大提升了汽车的各个方面的性能。
综合以上分析，信息电子技术目前已经在汽车领域大面积推广使用，未来会发展更快，针对汽车维修人员技术含量不高的现实，汽修专业应加强信息电子技术的培养，以追踪高新技术在汽车领域的应用。为了为顾客提供更好的服务质量，为了更好的提高汽车维修企业的整体实力，为了实现更好的个人理想，努力实现顾客、企业、人员的三赢局面都依赖于加强信息电子技术的培养，因此汽修专业应加强信息电子技术的培养！
参考资料：
[1]天津大学.姚春德.何邦全.《车用发动机气门间隙的确定与调整》.《岩土工程》.2004.6.
[2]杨信.主编.陈鸣雷.主审《汽车构造》.人民交通出版社出版.
[3]全国汽车维修工等级考试配套教材编写组.编.《汽车维修技师培训教材》.机械工业出版社出版.
[4]桂林第二技工学校.王景华.《关于汽修专业学生素质培养的思考》.《职业技术教育》.
摘要：文章主要针对在电子商务应用中所经常使用到的几种信息安全技术作了系统的阐述，分析了各种技术在应用中的侧重点，强调了在电子商务应用中信息安全技术所具有的重要作用。
21世纪是知识经济时代，网络化、信息化是现代社会的一个重要特征。随着网络的不断普及，电子商务这种商务活动新模式已经逐渐改变了人们的经济、工作和生活方式，可是，电子商务的安全问题依然是制约人们进行电子商务交易的最大问题，因此，安全问题是电子商务的核心问题，是实现和保证电子商务顺利进行的关键所在。
信息安全技术在电子商务应用中，最主要的是防止信息的完整性、保密性与可用性遭到破坏；主要使用到的有密码技术、信息认证和访问控制技术、防火墙技术等。
一、密码技术
密码是信息安全的基础，现代密码学不仅用于解决信息的保密性，而且也用于解决信息的保密性、完整性和不可抵赖性等，密码技术是保护信息传输的最有效的手段。密码技术分类有多种标准，若以密钥为分类标准，可将密码系统分为对称密码体制(私钥密码体制)和非对称密码体制(公钥密码体制)，他们的区别在于密钥的类型不同。
在对称密码体制下，加密密钥与解密密钥是相同的密钥在传输过程中需经过安全的密钥通道，由发送方传输到接收方。比较著名的对称密钥系统有美国的DES，欧洲的IDEA，Et本的RC4，RC5等。在非对称密码体制下加密密钥与解密密钥不同，加密密钥公开而解密密钥保密，并且几乎不可能由加密密钥导出解密密钥，也无须安全信道传输密钥，只需利用本地密钥的发生器产生解密密钥。比较著名的公钥密钥系统有RSA密码系统、椭圆曲线密码系统ECC等。
数字签名是一项专门的技术，也是实现电子交易安全的核心技术之一，在实现身份认证、数据完整性、不可抵赖性等方面有重要的作用。尤其在电子银行、电子证券、电子商务等领域有重要的应用价值。数字签名的实现基础是加密技术，它使用的是公钥加密算法与散列函数一个数字签名的方案一般有两部分组成：数字签名算法和验证算法。数字签名主要的功能是保证信息传输的完整性、发送者身份的验证、防止交易中抵赖的发生。
二、信息认证和访问控制技术
信息认证技术是网络信息安全技术的一个重要方面，用于保证通信双方的不可抵赖性和信息的完整性。在网络银行、电子商务应用中，交易双方应当能够确认是对方发送或接收了这些信息，同时接收方还能确认接收的信息是完整的，即在通信过程中没有被修改或替换。
①基于私钥密码体制的认证。假设通信双方为A和B。A，B共享的密钥为KAB，M为A发送给B的信息。为防止信息M在传输信道被窃听，A将M加密后再传送。
由于KAB为用户A和B的共享密钥，所以用户B可以确定信息M是由用户A所发出的，这种方法可以对信息来源进行认证，它在认证的同时对信息M也进行了加密，但是缺点是不能提供信息完整性的鉴别。通过引入单向HASH函数，可以解决信息完整性的鉴别问题，如图2所示
用户A首先对信息M求HASH值H(M)，之后将H(M)加密成为m，然后将m。和M一起发送给B，用户B通过解密ml并对附于信息M之后的HASH值进行比较，比较两者是否一致。图2给出的信息认证方案可以实现信息来源和完整性的认证。基于私钥的信息认证的机制的优点是速度较快，缺点是通信双方A和B需要事先约定共享密钥KAB。
②基于公钥体制的信息认证。基于公钥体制的信息认证技术主要利用数字签名和哈希函数来实现。假设用户A对信息M的HASH值H(M)的签名为SA(dA，H(m)，其中dA为用户A的私钥)，用户A将M／／SA发送给用户B，用户B通过A的公钥在确认信息是否由A发出，并通过计算HSAH值来对信息M进行完整性鉴别。如果传输的信息需要报名，则用户A和B可通过密钥分配中心获得一个共享密钥KAB，A将信息签名和加密后再传送给B，如图3所示。由图3可知，只有用户A和B拥有共享密钥KAB，B才能确信信息来源的可靠性和完整性。
访问控制是通过一个参考监视器来进行的，当用户对系统内目标进行访问时，参考监视器边查看授权数据库，以确定准备进行操作的用户是否确实得到了可进行此项操作的许可。而数据库的授权则是一个安全管理器负责管理和维护的，管理器以阻止的安全策略为基准来设置这些授权。
③防火墙技术。防火墙是目前用得最广泛的一种安全技术，是一种由计算机硬件和软件的组合。它使互联网与内部网之间建立起一个安全网关，可以过滤进出网络的数据包、管理进出网络的访问行为、对某些禁止的访问行为、记录通过防火墙的信息内容和活动及对网络攻击进行检测和告警等。防火墙的应用可以有效的减少黑客的入侵及攻击，它限制外部对系统资源的非授权访问，也限制内部对外部的非授权访问，同时还限制内部系统之间，特别是安全级别低的系统对安全级别高的系统的非授权访问，为电子商务的施展提供一个相对更安全的平台，具体表现如下：
①防火墙可以强化网络安全策略。通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件配置在防火墙上。与将网络安全问题分散到各个主机上相比，防火墙的集中安全管理更经济。例如在网络访问时，一次一密口令系统和其它的身份认证系统完全可以不必分散在各个主机上，而集中在防火墙身上。
②对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并作日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。另外，收集一个网络的使用和误用情况也是非常重要的。首先的理由是可以清楚防火墙是否能够抵挡攻击者的探测和攻击，并且清楚防火墙的控制是否充足。而网络使用统计对网络需求分析和威胁分析等而言也是非常重要的。
③防止内部信息的外泄。通过利用防火墙对内部网络的划分，可实现内部网重点网段的隔离，从而限制了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。再者，隐私是内部网络非常关心的问题，一个内部网络中不引人注意的细节可能包含了有关安全的线索而引起外部攻击者的兴趣，甚至因此而暴露了内部网络的某些安全漏洞。使用防火墙就可以隐蔽那些透漏内部细节如Finger，DNS等服务。Finger显示了主机的所有用户的注册名、真名，最后登录时间和使用shell类型等。但是Finger显示的信息非常容易被攻击者所获悉。攻击者可以知道一个系统使用的频繁程度，这个系统是否有用户正在连线上网，这个系统是否在被攻击时引起注意等等。防火墙可以同样阻塞有关内部网络中的DNS信息，这样台主机的域名和IP地址就不会被外界所了解。
④网络安全协议。网络协议是网络上所有设备之间通信规则的集合。在网络的各层中存在着许多协议，网络安全协议就是在协议中采用了加密技术、认证技术等保证信息安全交换的安全网络协议。
目前，Intemet上对七层网络模型的每一层都已提出了相应的加密协议，在所有的这些协议中，会话层的SSL和应用层的SET与电子商务的应用关系最为密切：
①ssL协议(SecureSocketsLayer)安全套接层协议。SSL使用对称加密来保证通信保密性，使用消息认证码(MAC)来保证数据完整性。SSL主要使用PKI在建立连接时对通信双方进行身份认证。SSL协议主要是使用公开密钥体制和X．509数字证书技术保护信息传输的机密性和完整性。它主要适用于点对点之间的信息传输，提供基于客户／服务器模式的安全标准，它在传输层和应用层之间嵌入一个子层，在建立连接过程中采用公开密钥，在会话过程中使用私人密钥。加密的类型和强度则在两端之间建立连接的过程中判断决定。SSL安全协议是国际上最早应用于电子商务的一种网络安全协议，至今仍然有很多网上商店使用。在传统的邮购活动中，客户首先寻找商品信息，然后汇款给商家，商家将商品寄给客户。这里，商家是可以信赖的，所以客户先付款给商家。在电子商务的开始阶段，商家也是担心客户购买后不付款，或使用过期的信用卡，因而希望银行给予认证。SSL安全协议正是在这种背景下产生的。所以，它运行的基点是商家对客户信息保密的承诺。显然，SSL协议无法完全协调各方间的安全传输和信任关系。
电子技术基础课作为理工院校电类专业中最重要的课程，其由数字电路与模拟电路组合形成。对后面课程的学习必须将这门课学好。相比于传统的的院校学科，这门课相关的技术发展的非常快，这使得教师需要拥有丰富的相关知识，从而将学生的数字视野拓展开来，在教学中网络则可以在这方面起到很大的帮助，毕竟在信息量方面，网络有着无可比例的优势。很强的应用性与实践性可以说是电子技术基础课的优势所在，这几年高校的扩张使得学校的实验设施方面无法得到满足，这可以通过课后对实验进行分组进行与在课堂中运用计算机仿真进行讲课进行改善。而且高校改革压缩了教学的时间，这使得学校必须将课堂效率进行提升，而多媒体课件在这方面起到很大的帮助作用。在信息技术的素养方面，对于电子技术专业的学生来说要求是非常高的。因此电子技术专业的学生一般都拥有很强的信息接收以及适应能力，因为计算机与网络技术是基于电子技术进行开展的。所以，相比于其他的学科，信息技术与电子技术基础课的结合更加的容易。
2.整合现代信息技术与电子技术基础课的原则
丰富多彩是整合课程最突出的优点，因而在整合的过程中需要对心理学、教育学以及教育技术学等相关的理论进行借鉴，通过联系二者的结合点，用系统的手段将教学系统中的学生、老师、教学内容等各方面的因素进行整合，做到协调的一致性，从而将各种因素的优势发挥出来。课程整合的成功在于量变到质变的改变教堂教学与管理、教师备课、师生关系等等方面，通过自身的优势与对成功经验的借鉴，整合二者的原则需要对以下几个方面进行遵守：第一，对电子技术基础课中信息技术的作用做到正确的认识，在整合二者的过程中教学的主体依旧是课程本身，这是无可争议的。在整合的过程中其个体自身的特点不能因信息技术的加入而被改变，必须对个体特征的继承性进行强化。任务作为信息技术服务的对象，要以任务为主体，不能做到随意的更改。教学目标与学科特点的特殊性使得天然联系的二者的优势被削弱。对电子技术基础课来说，信息技术处于服务地位，传统教学的优势不可能因信息技术的加入导致改革教学模式而废掉。对多媒体教学手段使用的标准就是服务教学，目标就是将教学目的达到，不可做到本末倒置。通过这几年的实践可以发现教学要从实际出发，对传统的教学优势要进行保持，这是对信息技术与电子技术基础课进行整合所需要遵守的。第二，在学习过程中学生与教师的作用做到正确的认识。在整合过程中对教师为主导、学生为主体的原则做到肯定，在教师的指导下可以优化教学过程。老师的作用不可能由多媒体技术来代替，而且在整合过程中对老师的要求反而更高，老师不仅要在授课能力方面过硬，还有对现代信息技术有着深入的了解，二者还要有效地结合起来。当然，在对教师的主导地位进行强调的同时也不能忽视学生的主体地位，作为学习的主人，其主体意识必须明确，同时要将学生在学习过程中的积极性、主动性等做到充分的发挥。在整合过程中学生对新的学习方式与环境进行适应的时候老师要起到帮助的作用。不能让学生对信息技术有抵触情绪，要让他们认识到信息技术可以帮助自己更好的寻找知识，对问题进行解决。在整个课程整合过程中，学生作为参与者，在知识的构建过程中，学生应该主动去完成学习的任务与目标，在这个过程中学生对资料的获取可以通过网络信息资源寻求帮助。就像老师在电子技术基础课中仅仅出题目，余下的是学生所要完成的，学生可以通过信息技术进行，老师在这个过程中起到帮助的作用。通过对课程的整合，学生的自主学习能力得到了很好的锻炼，而且他们的信息素养也因此得到了有效地培养。
3.结语
加密技术通过密钥体现出来，是确保电力通信安全的基础。电力自动化系统在实际运行中，必须要加强对密钥进行管理，防止发生信息泄露。对密钥进行管理时，要延伸到其使用的所有范围和周期内，严格管理，层层把关，防止受到外界攻击。根据电力环境、使用频率、网络特征等因素综合分析，建立科学的管理机制，通过维护和管理，保证电力通信的安全。通常管理机制包含以下几种：密钥分配模式、与之所有共享密钥、密钥产生及应用、密钥启动机制、随机数的生成。电力通信加密技术属于比较复杂的过程，涉及的知识广、学科多，因此必须要加强对密钥的管理，才能提高系统的安全性。
2电力自动化通信技术中信息安全对策
2.1采用多层次加密的方式实现信息保护
随着网络信息技术的推广应用，在进行数据信息的网络化传输中，为了保障所传输数据的安全性，多采用加密方式进行保障，其中，通过网络链路加密、信息传输端口加密、混合加密等三种加密方式是比较常见的网络信息加密方式。
2.2采用合适的加密算法实现信息保护
在进行网络信息安全保护中，通过使用合适的加密算法实现网络信息的安全保护也是一种常见的网络信息安全技术，它主要是通过在网络信息传输的网络层以及应用层之间，进行SSL层设置，并通过对数据流的完全加密，以实现网络信息的安全保护。值得注意的是，在SSL层进行完全加密的数据流中，加密的内容只包括应用数据和传输协议内容。在进行网络信息加密保护过程中，通过将数据流分割成数据段进行加密，并在加密后数据由明文变成密文，以此来实现网络信息的安全保护。
2.3以摘要算法实现网络信息安全保护
在进行网络信息安全保护中，以摘要算法的方式实现网络传输数据信息的安全保护，也就是通过对于网络传输的数据流进行分段，并通过摘要计算后，将摘要附注在信息明文之后，以进行传输信息完整性的校验，从而来保证网络传输数据信息的完整性与安全性。
2.4加强应用管控，杜绝违规外联
对所有用户终端、网管终端加装防违规外联程序，发现违规外联第一时间进行阻断。严格维护用户准入制度，加强用户口令管理，强制口令定期更新，控制远程维护授权管理。
2.5对通信系统网络进行优化
实施分层、分级管理，核心业务必须通过严格的物理隔离措施经交换平台连接用户。
3电力自动化通信技术在电力通信中的应用
3.1电力通信网络及其特征分析
在电力系统中，电力通信网络，顾名思义是借助电力光缆线路或者载波等实现的一种数据通信与传输方式，现实中，比较常见的电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信手段与形式构成的通信方式。而比较常见的电力通信方式主要有电力线路载波通信、电力光纤通信和其他电力通信。首先，电力载波通信主要是借助电力线路进行工频载波电流输送的一种通信方式，它主要是将音频或者是其他数据信息由载波机转换成一种高频弱电流形式，然后通过电力线路完成通信传输，实现电力线路的载波通信。与其他电力通信方式相比，电力线路载波通信具有通信传输可靠性、成本低、通信传输效率高等特征，并且电力线路载波通信与电网建设能够保持一致，具有较为突出的特征优势。此外，在电力通信系统中，电力线路载波通信还具有通过电力架设线路实现载波信号传播等形式，这种电力载波通信线路与普通线路相比，具有较高的绝缘性，并且通信传输过程中造成的电能损耗比较小。最后，比较常见的电力通信形式还有明显电话、音频电缆以及扩频通信等多种形式，对于电力通信的发展都有着举足轻重的作用和影响。
3.2电力通信特征与自动化通信技术的应用
关键词:计算科学计算工具图灵模型量子计算
抽象地说,所谓计算,就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理,那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子,而g为含意相同的中文句子,那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点？为什么把它们都叫做计算？因为它们都是从己知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程。
从类型上讲,计算主要有两大类:数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明,几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的,即二者是密切关联的,可以相互转化,具有共同的计算本质。随着数学的不断发展,还可能出现新的计算类型。
2远古的计算工具
人们从开始产生计算之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。
早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。
3近代计算系统
近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器,并风行全世界。
4电动计算机
英国的巴贝奇于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部过程控制计算器,实现了100多年前巴贝奇的理想。
5电子计算机
20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。
在电子计算机和信息技术高速发展过程中,因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(GodonMoore)对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言:半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明,自20世纪60年代以后的数十年内,芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番,而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速度被公认为“摩尔定律”。
6“摩尔定律”与“计算的极限”
人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的,因此,传统电子计算机的计算能力必有上限。中国
而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米),此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。
哲学家和科学家对此问题的看法十分一致:摩尔定律不久将不再适用。也就是说,电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在21世纪前30年内终止。著名科学家,哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出:“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学)。它纯粹是人为的。但我们相信,通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环,我们可以开拓一个个新领域,世界最终会变得越来越清晰,我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的7量子计算系统
量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因为另一方面,量子力学系统的行为也具有良好的可预测性:在干涉实验中,只要给定初始条件,就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算,那么搭建这样一个实验,测量其结果,就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。
在费曼设想的启发下,1985年英国牛津大学教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇——图灵论题。费曼指出使用量子计算机时,不需要考虑计算是如何实现的,即把计算看作由“神谕”来实现的:这类计算在量子计算中被称为“神谕”(Oracle)。种种迹象表明:量子计算在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强,例如,现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数(如1024位的十进制数)分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”,困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前,就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1024位整数的质因子分解问题,大约需要28万年,这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且,分解的难度随着整数位数的增多指数级增大,也就是说如果要分解2046位的整数,所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机,我们只需要大约40分钟的时间就可以分解1024位的整数了。
8量子计算中的神谕
人类的计算工具,从木棍、石头到算盘,经过电子管计算机,晶体管计算机,到现在的电子计算机,再到量子计算。笔者发现这其中的过程让人思考:首先是人们发现用石头或者棍棒可以帮助人们进行计算,随后,人们发明了算盘,来帮助人们进行计算。当人们发现不仅人手可以搬动“算珠”,机器也可以用来搬动“算珠”,而且效率更高,速度更快。随后,人们用继电器替代了纯机械,最后人们用电子代替了继电器。就在人们改进计算工具的同时,数学家们开始对计算的本质展开了研究,图灵机模型告诉了人们答案。
量子计算的出现,则彻底打破了这种认识与创新规律。它建立在对量子力学实验的在现实世界的不可计算性。试图利用一个实验来代替一系列复杂的大量运算。可以说。这是一种革命性的思考与解决问题的方式。
因为在此之前,所有计算均是模拟一个快速的“算盘”,即使是最先进的电子计算机的CPU内部,64位的寄存器(register),也是等价于一个有着64根轴的二进制算盘。量子计算则完全不同,对于量子计算的核心部件,类似于古代希腊中的“神谕”,没有人弄清楚神谕内部的机理,却对“神谕”内部产生的结果深信不疑。人们可以把它当作一个黑盒子,人们通过输入,可以得到输出,但是对于黑盒子内部发生了什么和为什么这样发生确并不知道。
9“神谕”的挑战与人类自身的回应人类的思考能力,随着计算工具的不断进化而不断加强。电子计算机和互联网的出现,大大加强了人类整体的科研能力,那么,量子计算系统的产生,会给人类整体带来更加强大的科研能力和思考能力,并最终解决困扰当今时代的量子“神谕”。不仅如此,量子计算系统会更加深刻的揭示计算的本质,把人类对计算本质的认识从牛顿世界中扩充到量子世界中。
如果观察历史,会发现人类文明不断增多的“发现”已经构成了我们理解世界的“公理”,人们的公理系统在不断的增大,随着该系统的不断增大,人们认清并解决了许多问题。人类的认识模式似乎符合下面的规律:
“计算工具不断发展—整体思维能力的不断增强—公理系统的不断扩大—旧的神谕被解决—新的神谕不断产生”不断循环。
无论量子计算的本质是否被发现,也不会妨碍量子计算时代的到来。量子计算是计算科学本身的一次新的革命,也许许多困扰人类的问题,将会随着量子计算机工具的发展而得到解决,它将“计算科学”从牛顿时代引向量子时代,并会给人类文明带来更加深刻的影响。
参考文献
[1]M.A.NielsenandI.L.Chuang,QuantumComputationandQuantumInformation[M].CambridgeUniversityPress,2000.
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