竹炭研究现状和发展趋势

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竹炭研究现状和发展趋势

俞佳燕

(浙江临安 311300)

摘要:本文主要讲述了竹炭的起源,竹炭在国内外的研究现状,竹炭炭化工艺和物理化学性质,竹炭的用途,同时结合竹炭产品开发的多样性所涉及到食品行业,提出要人们慎食竹炭食品,根据竹炭的发展现状,提出了竹炭的发展趋势和几点建议。

关键词:竹炭、炭化工艺、竹炭用途、发展现状、发展趋势

竹炭(BC)是竹材高温热解的固体产物,空隙发达,比表面积大,具有很强的吸附能力,以及良好的导电性能。作为机能性的环境保护材料,竹炭由于其独特的性质和产品的高附加值,越来越受到人们的重视,成为竹材研究领域的一个新热点[1-2]。在大气污染和水污染的治理方面具有广阔的应用前景。它的出现不仅为竹材产业的可持续发展提供了一个新的研究和应用领域,同时也为环境保护提供了一种新型材料[3],同时人们也逐渐意识到了竹炭在环境、保健、医药、高技术等领域有着潜在和广泛的应用前景[4]。

1.竹炭起源

在中国,炭有着悠久的历史。而使用炭,那更是与生俱来的。大概从雷电点燃原始森林使自然形成的木炭横空出世那一刻起,我们的先民们便开始想用炭带给人们的种种环保和健康的生活。

在两千多年前,中国在炭材料的使用上创造了世界奇迹。马王堆木炭的应用就是中国古代使用木炭杰作之一。中国的先民们就已经知道炭的防腐作用。在1972年3月,湖南长沙东郊,中国考古学家发掘了马王堆一号汉古墓时,墓葬两千多年的软侯夫人的肌肤状态仍如同刚刚死去。考古学家究其原因,是因为墓葬当时人们在棺木中安放了万斤木炭。正是用于这些木炭,软侯夫人的尸体外形完整,全身柔软光滑,皮肤呈淡黄色状,肌肉和皮肤有弹性,各关节可自由弯曲。

无独有偶,在日本的古墓中也发现了使用炭保存遗体的办法,那些遗骨和木乃伊的状态十分理想。虽然津轻承公的完整的木乃伊状态只有死后一千年的历史,但也证实了酷爱研究科技的日本人在墓中放置了大量木炭的成效。

2.竹炭发展研究现状

竹炭这种新型环保产品几年前首先在东南亚地区兴起,逐步风靡日本、韩国、台湾、新加坡。竹炭产品在国内是在2003年"非典"以后逐步进入市场的。

目前,国际市场对环保产品需求量较大。中国是竹的故乡。以竹炭为原料制

作的产品有100多种。由于竹炭产品的价格较高,其销售处于"墙内开花墙外红"阶段,但随着人们环保意识的普遍提高,竹炭这一新型环保产品进入寻常百姓家是指日可待。

我们对竹炭的功效还有些陌生,但在日本、韩国等地城市居民将竹炭用于日常生活已经有十来年的历史了。目前世界上竹炭的消费主要在日本、韩国、新加坡、台湾等国家和地区,这些市场对竹炭的需求基本稳定。在那里,人们已经很习惯将竹炭列为生活日用品之一,他们特别认可竹炭的环保和保健功能,所以,竹炭店到处都是,颇受大家的欢迎。

我国竹炭的生产主要集中在浙江、福建和江西等地,目前的生产厂家有几十家,但大都是近2-3年发展起来的,一般是采用采购原炭,自己生产各种制品。只有20-30%的厂家是10多年前生产木炭的企业改变产品而来,他们大都具有自己的炭窑,其中一小部分厂家具有竹炭纤维的技术。

2.1竹炭在日韩国家

竹炭制品的研究在国外主要是日本和韩国,主要研究关于竹材炭化过程、竹炭、竹醋液和竹活性炭的制造和利用。

日本竹炭和竹醋协会名誉会长、京都大学木质科学研究所科学家野村隆哉是这方面的专家。他认为,由于工业文明对生态系统的破坏等全球性环境问题日益突出,天然素材在炭化后所产生的碳结构的物理和化学功能正在受到高度重视。如竹炭的固体表面的物理性质、竹炭的固有振动产生的微弱电磁波与人体的共鸣现象、竹炭的半导体功能和屏蔽电磁波功能及负离子效应等,竹醋对过敏性皮炎和糖尿病等疾病的疗效、促进毛发生长作用、对植物的生理活性功能等。野村隆哉主张对这些物理和化学机理进行研究,并且积极地为它们开拓用途。

日本中村和善提出可用低温干馏炭作脱臭、调湿的功能材料以及用竹炭粉作电磁波屏蔽的材料。浦银治认为竹炭对CO:的吸附性能高,不腐烂、保水、透水、保肥性好,可作土壤改良剂使用。佐久间对竹炭的热水冷却试验,发现加了竹炭的热水不容易变凉,认为如果把竹炭加在洗澡水中,即使是自来水,也可获得类似温泉那样的满足感[5]。

千叶大学的研究成果表明,竹醋的主要成分是醋酸,从中可分离出10种酚衍生物,对于如白粉病等某些植物病害也有抵抗作用。由日本农山渔村文化协会出版的《竹炭和竹醋液的制造方法与用途》一书全面地论述了日本目前关于竹炭和竹醋的研究和应用情况。作者池岛庸元说,竹炭和竹醋今后在环境保护、农业和医疗等方面可望发挥新的作用[6]。

在韩国国内,有人在做饭时,将竹炭包在纱布内放入饭中,煮出的饭味儿更

香;泡澡的水里放上一点竹炭,全身倍感融融暖意。韩国许多工厂生产的健康枕头,用的就是竹炭。多孔性竹炭不仅可以蓄留植物根部所需水分,还可以改善土壤的透气性和排水性,为植物的微生物提供良好的生存空间。因此在园林绿化中,盆栽土里掺进豆粒大小的竹炭,能为植物提供健康的生长环境。对庭院树木,则增强了抗病虫害的能力。一些装饰性竹炭,犹如吸水石,放于相宜的盆里,本色、自然,且有着雷劈刀削的天然痕迹.竹炭则营造出更为特殊的情趣,春秋笔法赫然在焉。这样的装饰可去臭去湿,放在电视机或其它家电用品周围,还可起到防电磁波作用。

2.2竹炭在其他国家

竹炭作为一种全新的健康环保时尚产品,不仅在新加坡的军工、医药等行业得到广泛应用,更多的是在生活消费领域的应用,它以其独特的健康保健作用被大多数消费者所接受,成为一种健康消费时尚。目前在新加坡市场上有 12 大系列 100 多个品种。如床上用品系列、汽车坐垫系列、鞋垫系列、美肤品系列、厨用品系列、工艺品系列、炭布系列、竹醋液等。

哥伦比亚对于竹炭速干布料的研制,已成功生产出竹碳内衣。它的保暖,是因为使用的材料是纳米级的远红外线纤维,能吸收外界与人体的体温,达到蓄热保温的功能,工研院检测发现,竹炭纱的调节温度效果为一般棉制品的一倍。竹炭内衣中竹炭纱还能有促进血液循环,塑身保健减肥,纺织研究所研究发现,竹炭服饰可以提高人体浅层微血管内的血液流量约30%,有效降低疾病的风险。而血液循环好,又有助于皮下多于脂肪的代谢,避免脂肪囤积或血管阻塞[7]。

2.3竹炭在中国

关于竹炭和竹醋液的研究是近几年刚刚兴起的新的研究领域,由于竹子的分布特性所决定,使对竹炭的研究具有很强的区域性。国内对竹炭的生产和研究主要集中在浙江、江西、福建一带。

在竹炭的机能性机理的研究方面,张齐生院士领导的研究小组对竹炭的构造、机能以及对饮用水的净化做了比较详细的研究[8-9]。另外,许多科研单位的研究人员对竹炭的生产和应用方面做了大量的研究。叶良明教授等主要针对竹炭的烧制进行研究 [10-11];还有其它学者对竹炭的含水率、挥发成分、竹醋液的成分等指标进行了检测[12]。

此外,还可利用竹炭开发医药保健品。如将竹炭粉与助剂混合装入衣服、织物、枕头、帽子、垫子和宠物用具等物品制成保健品,它具有清净空气作用、按摩作用、除臭作用、红外线作用、调温调湿作用、抗菌和杀虫的作用。

在医药上利用竹醋液作防菌杀菌剂和治疗皮肤病等医药原料,提取甲醇和醋酸等作化工原料,其他还有染料媒染剂、动物除臭剂、农药添加剂、发根促进剂、土壤改良剂、动物营养剂等。

2.3.1竹炭在浙江

中国的竹炭产业发展前景宽阔。生产企业生产主要集中在江浙沿海一带,仅浙江省为例。在五、六年时间内,浙江的竹炭生产产业发展迅猛,比较有名的企业主要集中在遂昌、衢江、安吉、宁波和庆元等地,年产量达3000t以上,产值达3000-4000万元,竹炭品种开发也不断深入,目前已开发出建筑、环保、保健、工艺、化妆等6大类100多个品种的竹炭产品,浙江省已成为竹炭产业发展的重要生产与贸易基地,并且成为山区林业产业经济发展的新亮点[13]。

3.竹炭的炭化工艺

3.1备料

炭用材一般选用4年以上竹龄和竹材加工剩余物。因竹材从基部到梢部,其密度、腔壁结构、组成物质都有一定的差异,同时竹材的材性又受竹龄、立地条件、气候环境的影响。竹材中含大量糖类等营养物质,易发生霉蛀。因此,要选择竹龄、大小、立地条件相近的竹材一起装窑,注意竹材的保管、窑中竹材的松紧度等问题。

3.2热解

热解工艺条件决定了竹炭的品质,可结合窑体的实际情况,准确控制窑温,尤其是精炼温度,它是竹炭品质的重要指标,不同的用途采用不同的烧制工艺曲线。

竹材的热分解是在温度稍高于100℃时开始的,在150℃以下,竹材受热分解速度很慢,随着温度的升高,竹材受热分解速度显著加快;温度上升到约270℃以上时,分解反应剧烈进行。温度达500℃时,分解反应基本结束。与木材一样,竹材的热分解过程,包括四个阶段:

1.水分蒸发或干燥阶段

加热温度为100--150℃之间,竹材分解的速度缓慢,主要是竹材组织中的吸着水受热蒸发逸散,但竹材的化学组成,没有明显变化;但随着加热时间的延长,竹材中的戊聚糖含量是可能降低,竹材的物理力学性质有所改变。

2.预炭化阶段

加热温度为150--270℃,竹材受热分解速度加快,其中的化学组成发生明显

的分解反应,比较不稳定的组份如半纤维素受热分解生成CO2、CO、H2O和少量的乙酸等物质。上述两个热分解阶段,需要外界供给热量,亦即竹材的吸热分解阶段。

3.炭化阶段

加热温度升高至270-450℃,竹材热分解反应剧烈,伴随产生大量的热分解产

和CO的量逐渐减少,而碳氢化合物如甲烷、乙烯、烯烃类物,生成的气体中,CO

2

及各种活性高能的氢自由基和羟基,则逐渐增多;生成的液体主要有乙酸、甲醇、丙酮和木焦油。

这一阶段放出大量的反应热,称为放热反应阶段;而放热反应温度随加热速度而异。

4.煅烧阶段

温度继续升高到450℃以上时,生成的液体产物已经很少,这个阶段借助外部的热量,除去残留在木炭中的挥发物质,及木炭的煅烧。

以上四个阶段,没有明显的界限,甚至同一试件的外表和内部,都可能同时处于不同的热分解阶段。

3.3存放

经冷却出窑的竹炭,因竹炭的吸水性强,如果储存环境潮湿,空气混浊,竹炭大量吸水、吸味,这无疑会影响产品的功效。所以应选择空气干燥清洁的仓库,并根据出窑日期、精炼度的不同分类堆放。

3.4加工

根据质量要求依次分批进行加工,在加工前应先抽检其精炼度,然后根据精炼度的不同分类加工成片炭、筒炭。规格尺寸应严格按照客户的要求加工,片炭、筒炭不应有裂缝、缺角等,并把粉尘擦干净。作为颗粒炭和粉炭除按客户规定的规格加工外,应特别注意杂质(泥沙等)问题,否则将严重影响产品信誉[14]。

4.竹炭的理化性质

竹炭同竹材外观上相比,纤维素束外鞘变得致密,纤维素细胞腔中一些挥发物质减少。竹炭主要是由碳、氢、氧等元素组成,呈六角形,质地坚硬,细密多孔。炭化后的竹材仍然基本上保持密实状态[15],外表面仍然保留着竹材表皮粗糙不平的颗粒状态,继承了竹材的多孔状和各向异性构造特征,但是竹材基本组织细胞的细胞壁间隙消失,细胞壁变薄[16]。竹炭组织中的矿物是木炭的5倍[17],1cm3竹炭的表面积可达350m2,是木炭的2.5~3倍,若进一步活化成竹活性炭,则其比

表面积可达1000m2以上[18]。竹炭的吸附能力是木炭的10倍以上。木炭的PH值随着炭化温度的增加从酸到碱性变化,但是竹炭的PH值不管炭化温度怎么变化都能保持碱性,并且竹炭的灰份和钾含量好象和PH值有关。在吸湿解析的高温区域,竹炭的调湿能力比木炭强。

竹炭片炭含水率5%~8%,颗粒炭含水率14%~18%;固定碳含量85%~88%;灰分含量(钾、钙)2%~4%;比表面积300~600m-1;挥发分6%~8%;干碳热值30000~33000kJ/kg;PH值8~9;气干密度0.800~1.320g/cm3[19]。

5.竹炭用途

(1)燃料:由于竹炭系各种竹材炭化而成,安全性受到信赖,作为烧烤,野炊的燃料,清洁而有情趣,加上目前对其他薪炭材的砍伐限制,作为燃料的竹炭前景看好。

(2)竹活性炭:竹炭经水蒸气法活化处理后具有均匀的细孔状结构,比表面积从50om2/g增加到90om2/g,其竹活性炭的得率为68%,具有和椰子壳活性炭同等以上的比表面积和吸附率。

(3)住宅环境材料:大理石,花岗岩,磁砖类建材,表面容易结露,而三夹板类又容易霉烂虫蛀。用竹炭装填地面和墙壁,由于竹炭对空气中水分的吸湿和解吸调节,加上竹炭的负离子作用,能保持住宅内部环境舒适宜人,心神安定。也茶馆以此来吸引顾客。

(4)水质处理:不仅用来处理自来水,还用来处理污水,河道,渔场,是竹炭浴和掺有用自然物治理环境的极好例子[20]。

(5)健康和美容上的应用:用竹炭制作枕头,有利于睡眠竹炭的美容霜具有特殊的皮肤护理功效[21]。

6.慎食竹炭食品

在一些超市、卖场中,一系列用竹炭加工出来的食品进入了人们的视线,有竹炭花生、竹炭金纳豆、竹炭面条、竹炭面包、竹炭酒等,由于商家标榜该类食品具有吸附人体内有害物质,净化血液中毒素的功效,引起了不少消费者的兴趣。

有关专家认为,炭可以吸附微小颗粒,在中医上从古至今有很多的应用,但是竹炭在中医领域却鲜用于临床。根据竹炭食品的宣传,竹炭可以吸附人体内有害物质,净化血液中的毒素,还有助于人体消化排泄,清洁肠道,具有排毒养颜之功效。其在理论上是成立的,但在实践中将竹炭粉添加进食品中就具备种种保健功效,并没有相关的科学实验作为依据。有关资料显示:目前尚没有任何关于食用竹炭粉对人体有益的报告(包括动物实验的报告),活性炭多用于空气和水

的净化,其食用功能尚未明确。

竹子虽然是天然的植物,竹笋也是中国料理的重要佳肴,但竹材在高温炭化过程中会发生复杂的化学反应,产生许多复杂化合物,其中焦油就是一种致癌物,必须再精制后才能将焦油除去,若将不当加工后的竹炭或竹醋液直接拿来食用是非常危险的行为。另外,竹炭在加热分解时所产生的甲醇亦有毒性。食用竹炭后,细微颗粒很可能吸入肺里,吸附在肺叶上,而且它吸附性极强,吃下去后很难排出体外,容易形成“尘肺”。有鉴于此,专家认为不要轻信所谓竹炭食品的神奇疗效,选用食品,要看其本质,不要被表象迷惑,对于食用竹炭食品应采用谨慎的态度[22]。

7.竹炭的发展趋势及建议

日本京都大学的野村隆哉进行过竹炭烧制的前处理研究。他对炭材进行烟熏前处理后发现 ,经过烟熏前处理的炭材烧制的竹炭质量好;根据竹炭的不同功用,可以通过控制炭化温度来实现目的;对炭化的工艺和设备的研究方面,主要集中于土窑、简易炉和连续式干馏炉;研究竹炭的机能性及利用竹炭机能性开发新型材料,比如开发净水和空气净化炭以及制作内含竹炭粉的枕头、帽子、垫子等生活用品和农林业的应用研究;目前,竹炭研究还存在不少薄弱方面,比如:竹炭屏蔽电磁波的能力;烧制温度与竹炭的比表面积及电阻率之间的变化规律;竹炭产生远红外线的能力及其远红外线的波长;竹炭净化空气和调节空气湿度的机理和规律等。为了使竹炭及其制品能走进千家万户,建议:

(1)引进先进技术,完善我国竹炭生产工艺

竹炭烧制和产品开发是一个新兴产业,目前已具一定规模,实现了初步产业化,但是我国现行的竹炭生产工艺和技术存在较多的问题,如原料的确定,不同培育方式、不同竹龄的竹材对热解工艺的影响,窑温的控制,竹材热解产品得率等。建议引进国外的先进技术,可大大增强市场的竞争力。

(2)重视深加工,开发新产品提高制品附加值

对竹炭进行化学深加工,并开发竹炭、竹醋系列新产品。据报道,日本已生产出500目的竹炭纤维,并将这种竹纤维拉长与化纤、棉线等交织在一起,热量可增加10%,并具有吸附性能,透气性好等优点。中国台湾省也准备投资200万新台币,购置其生产设备与日本共同生产竹炭纤维。竹炭纤维的问世,使竹子的附加值更进一步得到提升。

(3)加强生产的自动化研究,开发竹炭生产配套设备

要提高产量,生产高质量的竹炭,需要先进的设备。日本在设备制造方面处于世界的领先地位,但是技术较复杂,成本高,所以制造商必须在现有的设备之上,

进行改良,使其更适合于我国竹炭企业,也适合于出口到一些经济不够发达的竹子大国,如印度、非洲、南美等地。

(4)重视环保建设,充分利用竹炭加工剩余物

可以用竹材炭化过程中以鼓风炉吸引生成的甲烷气体,先除去气体中的焦油及粉尘,再送至气轮发电机发电。另外,在竹材炭化及发电过程中,除了竹炭、竹醋液外,还可由热交换器将炭化装置出口的废热转换成温热水予以回收,使竹材炭化过程中的材料、水蒸汽、热等都不浪费。

(5)加强理论研究,开拓竹炭应用新领域

由于对竹炭机能性机理的研究目前才刚刚开始,现今开发的竹炭制品许多特

点没有充分的科学依据作支撑,加之对竹炭的宣传力度不够,竹炭、竹醋液及其制品在我国目前还没有市场。因此,开展竹炭的理论和应用研究不仅可以使人们从科学的角度来认识和了解竹炭,还必将促进市场的广泛开发。

(6)规范市场机构,完善竹炭相关标准体系

目前我国尚未有有关竹炭的健全的国家标准和企业标准,为了进一步加强竹炭生产和管理,以利于竹炭的推广应用,稳定竹炭质量,作为指导生产和交货依据,制定和完善竹炭的相关标准势在必行。同时,国家应该成立全国性的竹炭方面的专业技术机构,规范竹炭市场,保护国内厂商的利益。

(7)普及竹炭科学,增强竹炭产品推广力度

我国竹炭年产量中只有1/3销于内地市场,大部分销往日本、韩国、中国台湾省等地,内地很多消费者不知道有这样一种产品,相比而言,竹炭在日本、韩国、中国台湾省等地就极流行,已经成为居家的生活用品。应该针对目前家具装修与水污染等诱发的疾病问题,突出宣传竹炭净化水质与空气的功效,慢慢地让竹炭走进千家万户,使竹炭业尽快发展壮大起来[3]。

8.小结

综上所述,竹炭是一种性能良好、有着广阔发展空间的多功能材料和环境保护材料,越来越受到人们的重视。我国竹类资源十分丰富,竹炭具有广阔的市场前景。近年来,我国竹炭产业迅猛发展,已成为林区林业增效、林农增收的新途径。竹炭可用于农业、环保、医学、纺织、保健等领域,但我国的竹炭研究刚刚起步,竹炭改性还未产业化,市场前景广阔,应加大科研投资力度,将其广泛推广,造福人类[4]。

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国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

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构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一,以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究,主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔,从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界,从显微构造到晶格错位,几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来,板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来,大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来,重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立;20世纪90年代以来,大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识,构造地质学强调野外实地观测,其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释,内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究,进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上,反推构造应力的性质、大小、方向,分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后,构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中,由定性观察转入定量研究,由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步,促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后,以板块构造为主的各种新理论的提出,促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后,地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果,并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软

砷化镓材料国内外现状及发展趋势

砷化镓材料国内外现状及发展趋势 中国电子科技集团公司第四十六研究所纪秀峰 1 引言 化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初,最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年,德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究,并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。五十多年来,化合物半导体材料的研究取得了巨大进展,在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。 砷化镓(GaAs)材料是目前生产量最大、应用最广泛,因而也是最重要的化合物半导体材料,是仅次于硅的最重要的半导体材料。由于其优越的性能和能带结构,使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中,与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。 2 砷化镓材料的性质及用途 砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构,导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心,即K=0处,这使其具有较高的电光转换效率,是制备光电器件的优良材料。 在300 K时,砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV,远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV,因此,砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。 砷化镓(GaAs)材料与传统的硅半导体材料相比,它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性,电子迁移率约为硅材料的5.7倍。因此,广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件,通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。除在I C产品应用以外,砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应,制成半导体发光器件,还可以制做砷化镓太阳能电池。 表1 砷化镓材料的主要用途

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢?1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序,这个程序具有学习能力,它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后,这个程序战胜了设计者本人。又过了3年,这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力,提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力,至多也只有非常有限的学习能力,因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展,必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支,它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶,属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶,被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶,称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面: (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法,取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大,一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外,还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境(如书本或教师)提供信息,学习部分则实现信息转换,用能够理解的形

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 摘要: 机器学习是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,其应用遍及人工智能的各个领域,它主要使用归纳、综合而不是演译。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。采用机器学习方法的计算机程序被成功用于机器人下棋程序、语音识别、信用卡欺诈监测、自主车辆驾驶、智能机器人等应用领域,除此之外机器学习的理论方法还被用于大数据集的数据挖掘这一领域。实际上,在任何有经验可以积累的地方,机器学习方法均可发挥作用。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 本文主要叙述了 1.机器学习的研究现状,包括定义,应用领域,研究意义,发展史,系统结构,和对其进行各种角度的分类. 2.机器学习的发展趋势。 引言: 1

按照人工智能大师西蒙的观点,学习就是系统在不断重复的工作中对本身能力的增强或者改进,使得系统在下一次执行同样任务或类似任务时,会比现在做得更好或效率更高。西蒙对学习给出的定义本身,就说明了学习的重要作用。 机器能否象人类一样能具有学习能力呢?1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序,这个程序具有学习能力,它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后,这个程序战胜了设计者本人。又过了3年,这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力,提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 什么叫做机器学习?至今,还没有统一的“机器学习”定义,而且也很难给出一个公认的和准确的定义。为了便于进行讨论和估计的进展,有必要对机器学习给出定义,即使这种定义是不完全的和不充分的。顾名思义,机器学习是研究如何使用机器来模拟人类学习活动的一门。稍为严格的提法是:机器学习是一门研究机器获取新知识和新技能,并识别现有知识的学问。这里所说的“机器”,指的就是计算机;现在是电子计算机,以后还可能是中子计算机、光子计算机或神经计算机等等。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习已经有了十分广泛的应用例如搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA序列测序、语音和手写识别、战略游戏和机器人运用。 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外,还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计 1

压力传感器研究现状及发展趋势

压力传感器研究现状及发展趋势 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器) 之一。在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。因此对于从事现代测量与自动控制专业的技术人员必须了解和熟识国内外压力传感器的研究现状和发展趋势。 1 压力传感器的发展历程 现代压力传感器以半导体传感器的发明为标志,而半导体传感器的发展可以分为四个阶段[1 ] : (1) 发明阶段(1945 - 1960 年) :这个阶段主要是以1947 年双极性晶体管的发明为标志。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.S. Smith) 与1945 发现了硅与锗的压阻效应[2 ] ,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变化。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上,即将力信号转化为

电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为1cm。 (2) 技术发展阶段(1960 - 1970 年) :随着硅扩散技术的发展,技术人员在硅的(001) 或(110) 晶面选择合适的晶向直接把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯[3 ] 。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属- 硅共晶体,为商业化发展提供了可能。 (3) 商业化集成加工阶段(1970 - 1980 年) :在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动控制硅膜厚度的硅各向异性加工技术[4 ] ,主要有V 形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机控制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。 (4) 微机械加工阶段(1980 年- 今) :上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。 通过微机械加工工艺可以由计算机控制加工出结构型的压力传感器,其线度可以控制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。 2 压力传感器国内外研究现状 从世界范围看压力传感器的发展动向主要有以下几个方向。 2. 1 光纤压力传感器[5 ]

数据挖掘技术的应用研究与发展现状论文

信息工程学院课程结课论文数据挖掘技术的应用研究及发展现状 课程名称:信息检索与科技论文写作 专业:计算机应用技术 班级:计算机民专12 学号:5032108123 姓名:艾克白尔·阿力甫 任课教师:曹洪武

数据挖掘技术的应用研究及发展现状 一、课题分析 数据挖掘是近年来随着数据库和人工智能技术的发展而出现的一种全新信息技术,也是计算机科学与技术,尤其是计算机网络的发展和普遍使用所提出的而且迫切需要解决的重要课题。数据挖掘是指从数据中提取模式的过程,数据挖掘的提出,让人们最终有能力认识数据的真正价值,即蕴藏在数据中的信息和知识。数据挖掘技术的产生,使得用户可以从大量的数据中发现隐含的规律,从而为决策提供更可靠的依据。数据挖掘必须建立在结构化良好的数据基础之上,传统的数据库都有一定的数据模型,可以根据模型来具体描述特定的数据,同时可以很好的定义和解释相关的查询语言。由于web上存在许多半结构化数据,即便在web上得到一些相关数据,将其用于挖掘和分析也是相当困难的,因此,面向web的数据挖掘要比面向单个数据仓库中的数据挖掘要复杂的多。由于Internet和WWW的广泛应用,出现了基于异构数据源的数据挖掘,如文档数据挖掘、时间序列数据挖掘、电子商务系统中的数据挖掘。伴随数据库技术的发展,多媒体数据库的数据挖掘、空间数据库的数据挖掘等也引起了许多人的关注。Internet的迅猛发展,尤其是Web的全球普及,使得Web上信息量无比丰富。通过对Web的挖掘,可从Web页面中提取所需的知识:对总的用户访问行为、频度、内容的分析,可得到关于群体用户访问行为和方式的普遍知识,用以改进Web服务设计。 更重用的是,通过对这些用户特征的理解和分析,有助于开展有对性的电子商务活动。随着数据挖掘和万维网技术的结合,使得从收集到的访问Internet网页的网站日志记录中进行数据挖掘成为可能。将数据挖掘技术应用于Web日志记录,来发现用户访问Web页面的模式,便形成了Web访问模式挖掘。它对于优化站点结构、为不同类别的用户提供个性化服务,有效地实现信息获取和信息推送是非常必要的。Web访问模式挖掘是目前数据挖掘领域的热点课题之一,也是Web日志挖掘的主要目标之一,本文的研究目的是发现更多有意义的序列模式。本文系统地阐述了从数据挖掘、Web数据挖掘到Web日志挖掘整个过程。 通基于Web志的数据挖掘的讨论,说明如何进行Web日志挖掘以及在Web日志挖掘中应采取的数据挖掘技术。在数据预处理方面,本文设计了基于最大参引模型和时间窗口模型的访问事务划分方法;在模式挖掘方面,本文在Apriori算法和有向图存储结构的基础上,提出了会话矩阵和遍历矩阵的概念,设计了Web用户频繁路径快速挖掘算法。 二、检索策略: 1、中图分类号:TP311 2、关键词:数据挖掘,Web日志挖掘,频繁路径 3、检索式:题名=(数据挖掘技术)关键词=(数据挖掘技术应用)及研究、发展现状 三检索步骤和结果: 数据挖掘是从大量的、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。何为知识?从广义上理解,数据、信息也是知识的表现形式,但是人们更把概念、规则、模式、规律和约束等看作知识。人们把数据看作是形成知识的源泉,好像从矿石中采矿或淘金一样。原始数据可以是结构化的,如关系数据库中的数据;也可以是半结构化的,如文本、图形和图像数据;甚至是分布在网络上的异构型数据。发现知识的方法可以是数学的,也可以是非数学的;可以是演绎的,也可以是归纳的。发现的知识可以被用于信息管理,查询优化,决策支持和过程控制等,还可以用于数据自身的维护。因此,数据挖掘是一门综合交

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

半导体材料的发展现状与趋势

半导体材料与器件发展趋势总结 材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功,导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期,石英光纤材料和光学纤维的研制成功,以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明,使光纤通信成为可能,目前光纤已四通八达。我们知道,每一束光纤,可以传输成千上万甚至上百万路电话,这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴,使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代,并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。 一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势 1.硅单晶材料 硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路,其中有90%到95%都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展,还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的,它用石墨作为加热器。所以,来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染,使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染,随着硅单晶直径的增大,长度的加长,它的分布也变得不均匀;这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀,会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧,在器件和电路的制作过程中,它要发生沉淀,沉淀时的体积要增大,会导致缺陷产生,这将直接影响器件和电路的性能。因此,为了克服这个困难,满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高,人们不得不采用硅外延片,就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样,可以有效地避免氧和碳等杂质的污染,同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法,还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结,这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产,8英寸的硅外延片,也正在从实验室走向工业生产;更大直径的外延设备也正在研制过程中。 除此之外,还有一些大功率器件,一些抗辐照的器件和电路等,也需要高纯区熔硅单晶。区熔硅单晶与直拉硅单晶拉制条件是不一样的,它在生长时,不与石英容器接触,材料的纯度可以很高;利用这种材料,采用中子掺杂的办法,制成N或P型材料,用于大功率器件及电路的研制,特别是在空间用的抗辐照器件和电路方面,它有着很好的应用前景。当然还有以硅材料为基础的SOI材料,也就是半导体/氧化物/绝缘体之意,这种材料在空间得到了广泛的应用。总之,从提高集成电路的成品率,降低成本来看的话,增大硅单晶的直径,仍然是一个大趋势;因为,只有材料的直径增大,电路的成本才会下降。我们知道硅技术有个摩尔定律,每隔18个月它的集成度就翻一番,它的价格就掉一半,价格下降是同硅的直径的增大密切相关的。在一个大圆片上跟一个小圆片上,工艺加工条件相同,但出的芯片数量则不同;所以说,增大硅的直径,仍然是硅单晶材料发展的一个大趋势。那我们从提高硅的

国内外对电子商务的研究与发展现状探讨(doc 6页)

国内外对电子商务的研究与发展现状探讨(doc 6页)

国内外对电子商务的研究和发展的现状研究 一、电子商务的概念: ISO/IEC对EB的定义:电子商务(EB)是企业之间,企业与消费者之间的信息内容与需求交换的一种术语。 联合国国际贸易法律委员会对电子商务的定义:电子商务是采用电子数据交换(EDI)和其他通信方式增进国际贸易的职能。 电子商务中的Commerce一词一般只商业伙伴之间的交易,现在许多专家认为EC显得比较狭义,现在一般用Business代替Commerce一词,因为现在的电子商务里面还包括了客户服务,商业伙伴之间的合作以及对组织内的电子化交易的管理。 二、电子商务模型的研究 自从20世纪90年代初期电子商务在全球范围内就开始应用依赖,电子商务理论研究日益增多,各时期研究重点也不断变化。近年来,理论研究领域专家提出了主要的几种电子商务模型: (1)N agi&Wat模型。香港理工大学E.W.T.Ngai和F.K.T.Wat 两名学者归纳而正当额一个理论模型。Nagi&Wat模型将电子商务研 究分为技术问题,应用问题,保障和支持问题研究四大领域。技术层 面有安全、技术、支持系统等;应用层面包括网上支付系统、网上金 融、零售、拍卖、教育和培训、市场营销和广告等;保障和支持层面 宝库税收、法律、隐私、等公共政策和企业战略等。 (2)K aufman&wden模型。模型是明尼苏达大学Carlson管理学院的Robert J.Kaufman及EricA.Walden两名学者从经济学角度提 出的。Kaufman& Walden模型由存在互动关系的技术、市场、产品、 商务流程及微观经济等五大模块组成。技术层面是最基本层面,是企 业改造和创造产品以及消费者享受便捷服务的基础;随着产品的更新 和商务流程的改造,网络环境下的市场更趋灵活竞争力也更大,会推 动企业、劳动力、政府等微观经济层面的变革。 (3)U rbaczewski et a1.模型。模型由Urbaczewski,Jessup和Wheeler 三人提出。模型将电子商务研究分为组织层面、经济层面、 技术层面和其他研究等四个层面。组织层面包括电子商务概况、扩散、 接受程度及应用等问题;经济层面包括了从产业结构、市场监管,电 子市场中介、信息成本等问题;技术层面主要包括智能代理技术、数 据整合技术、安全技术、交易结算技术等;社会问题研究、行为研究 及法律问题归为其他一类。 (4)T urban.eta1.模型。模型是E.Turban, D.King, J.Lee和D. Viehland等四人于2004年得出的。模型由三个层面、一个铺垫和一个 中心组成。其核心是电子商务战略:应用战略和评价等内容;铺垫是 电子商务概况,由电子商务影响、扩散及区域性发展组成;三个层面 中技术层面相对比较简单。由移动商务、电子商务安全、电子商务支 付、内容管理及网站开发等组成;社会与环境层面涵盖电子政务、网 上教育、法律、道德及社会影响等;市场与经济层面包括电子市场概 况、B2C 市场、B2B 市场及以网上拍卖为代表的C2C 等四类。 (5)C hoi三维理解模型。美国得克萨斯大学奥斯汀分校电子商

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

大数据发展现状与未来发展趋势研究

大数据发展现状与未来发展趋势研究 朱孔村 (江苏省科学技术情报研究所,江苏南京210042) 【摘要】数据是信息化时代的“新石油”资源,如何利用好这种“新石油”资源需要大数据技术的支持。文章介绍了大数据技术及其发展历程,概括了当前国内外大数据的发展现状并展望了大数据技术和产业方面的未来发展趋势。 【关键词】大数据;现状;趋势 【中图分类号】TP391【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2019)01-0115-04 Research on the Current Situation and Future Development Trend of Big Data Abstract: Data is the “new petroleum” resource of the information age and how to make good use of this “new petroleum” resource needs the support of big data technology. This paper first introduces the big data technology and its development process and summarizes the current development of big data at home and abroad. Finally, the future development trend of big data technology and industry is prospected. Key words: big data; current situation; trend 1 大数据技术概述 1.1大数据技术 随着物联网、云计算、移动互联网等技术的成熟,以及智能移动终端的普及,全社会的数据量呈指数型增长,全球已经进入以数据为核心的大数据时代。大数据并不是一个新的概念,信息技术发展的每一个阶段都会遇到数据处理的问题,人类需要不停的面对来自数据的挑战。为满足商业结构化数据存储的需求而产生了关系型数据库,为满足互联网时代非结构化数据存储需求而产生了NoSQL技术,而大数据技术的产生是为了解决大型数据集分析的问题。 大数据技术目前还没有一个确切的定义,各行各业有着自己的见解,但总体而言,其关键在于从数量庞大、种类繁多的数据中提取出有用的信息。维基百科从数据处理的角度将大数据定义为一个超大的、难以用现有常规的数据库管理技术和工具处理的数据集。国际数据公司(IDC)给出的报告指出,大数据技术描述了一种新一代技术和构架,以很经济的方式、以高速的捕获、发现和分析技术,从各种超大规模的数据中提取价值[1]。 少量的数据看似杂乱无章,但是当数据累积到一定程度时,就会呈现出一种规律和秩序。大数据的价值就在于数据分析,利用大数据分析技术,从海量数据中总结经验、发现规律、预测趋势,最终为辅助决策服务。《大数据时代》的作者克托·迈尔-舍恩伯格认为:“大数据开启了一次重大的时代转型”,他指出大数据将带来巨大的变革,改变人们的生活、工作和思维方式,改变人们的商业模式,影响人们的经济、政治、科技和社会等各个层面。 1.2大数据发展历程 1.2.1萌芽阶段 20世纪90年代,“大数据”这个术语开始出现。1998年SGI首席科学家John Masey在USENIX大会上提出大数据的概念,他当时发表了一篇名为Big Data and the Next Wave of Infrastress的论文,使用了大数据来描述数据爆炸的现象。但是那时的大数据只表示“大量的数据或数据集”这样的字面含义,还没有涵盖到相关的采集、存储、分析挖掘、应用等技术方法与特征内涵 1.2.2发展阶段 从20世纪末到21世纪初期是大数据的发展期,在这一阶段中大数据逐渐为学术界的研究者所关注,相关的定义、内涵、特性也得到了进一步的丰富。2003至2006年,Google 发布的GFS、MapReduce和BigTable三篇论文对大数据的发展起到重要作用。2006至2009年,大数据技术形成并行运算与分布式系统。2009年,Jeff Dean在BigTable基础上开发了Spanner数据库。随着数据挖掘理论和数据库技术的逐步成熟,一批商业智能工具和知识管理技术如数据仓库、专家系统、知识管理系统等开始被应用。 1.2.3成熟阶段 2011年至今,是大数据发展的成熟阶段,越来越多的研究者对大数据的认识从技术概念丰富到了信息资产与思维变革等多个维度,一些国家、社会组织、企业开始将大数据上升为 总第21卷233期大众科技Vol.21 No.1 2019年1月Popular Science & Technology January 2019 【收稿日期】2018-11-06 【作者简介】朱孔村(1985-),男,山东临沂人,江苏省科学技术情报研究所实习研究员,从事电子政务相关工作。 - 115 -

中国管理研究的现状及发展前景

徐淑英《光明日报》( 2011年07月29日11 版) 过去20多年来,中国管理学研究关注西方情境的研究课题,验证西方发展出来的理论,并借用西方的研究方法论。而旨在解决中国企业面临的问题和针对中国管理现象提出有意义的理论解释,这方面的研究却迟滞不前。围绕到底是追求“中国管理理论”(即在中国管理情境中检验西方理论)还是“管理的中国理论”(即针对中国现象和问题提出自己的理论)的争论,很多学者作出了积极探索。中国的管理学研究者应遵循科学探究的自主性原则,保持对常规科学局限性的警觉,从事既能贡献普遍管理知识,又能解决中国管理问题的研究。 国际管理学研究中的一个现象 全球化商业活动的增加,不仅使得全球化的跨国公司对管理知识的需求大大增加,而且那些处于新兴经济体(比如俄罗斯、印度和中国)中的公司,由于在国际市场上扮演越来越重要的角色,也非常渴望得到管理实践所需的知识。除了新兴经济体外,许多发达地区的管理研究也十分活跃。有学者观察到了国际学者的一种明显偏好:从主流管理学文献(基本上是基于北美,特别是美国的文献)中套用已有的理论、构念和方法来研究本土的现象。这导致了JamesMarch(詹姆斯·马奇)所认为的组织研究的“趋同化”。这个趋势是值得注意的,因为它有可能放慢有效的全球管理知识的发展速度,也会阻碍科学的进步。这样的趋势在中国也是存在的。

科学研究总是有目的的:执著于寻找真相(reality)和追求真理(truth)。科学的研究方法确保了科学家的发现是接近于真理的,这也是所有科学研究应该达到的严谨性(rigor)标准。然而对于管理学这门应用科学来说,真理本身是不够的。管理研究的第二个目标是获取有益于提高实践水平的知识,这就是管理学者应该达到的切题性(re levance)标准。但现在大部分的中国学者都是严谨有余,切题不足。 目前,套用西方发展起来的理论在中国进行演绎性研究主导了中国管理学研究领域。用这种方法进行的研究倾向于把成果发表在国际性杂志上,尤其是国际顶尖杂志。这类研究成果验证了已有理论或者对其情境性边界进行了延伸研究,说明了如何使用现有研究成果来解释一些新情境下出现的独特现象和问题。但这样的研究倾向对现有的理论发展只能提供有限的贡献,因为它的目的并非寻找对地方性问题的新的解释。这种方法也限制了对中国特有的重要现象以及对中国有重要影响的事件的理解。 笔者并不认为学者的目标就是发展新的理论,而是提请注意这一事实:绝大部分中国的研究都不约而同地采用西方已有理论来解释中国现象。这一趋势形成的原因可以从两个方面进行解释。 首先是因为缺乏先进的科学研究方法的训练和对科学目的的正确理解。一些研究者错误地认为,科学的目的是发表文章,而非寻找对重要现象的恰当理解和解释。中国学者可以很快学会如何正确使用研

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