电子智能纺织品的应用及发展趋势

电子智能纺织品的应用及发展趋势
电子智能纺织品的应用及发展趋势

智能材料结课论文

高分子智能材料 摘要:从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料,如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展,展望了其发展前景,并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。 关键词:高分子材料;智能材料;智能化 一引言 材料的发展经历着结构材料→功能材料→智能材料→模糊材料的过程[1]。智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。 智能材料的构想来源于仿生学,它的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。但是现有的材料一般比较单一,难以满足智能材料的要求,所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域,使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。 纵观材料发展,经历了单一型、复合型和杂化型,进而发展为异种材料间不分界的整体式融合型材料,最近几年兴起的智能材料是受集成电路技术的启迪而构思的三维组件式融合性材料。它是通过在原子、分子及其团簇等微观、亚微观水平上进行材料结构设计和控制,赋予材料自感知(传感功能)判断、自结构(处理功能)和自指令(相应功能)等智能性。 由此可知,智能材料不同于以往的传统材料,它模仿生命系统,具有传感、处理和响应功能,而且较机敏材料(只能进行简单线性响应)更近于生命系统,它能根据环境条件的变化程度实现非线性响应已达到最佳适应效果。早在1970年代,田中丰一就发现了智能高分子现象,即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时,此凝胶由透明逐渐变得浑浊,最终呈不透明状,加热时,它又转为透明[3]。1980年代,出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。1990年

人工智能简介及发展趋势

计算机科学与技术概论结业作业 人工智能技术简介及发展趋势 院系:信息科学与技术学院计算机科学与技术系 姓名:尹颜朋 学号:2011508009

前言 人工智能(Artificial Intelligence), 英文缩写为 AI, 是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。人工智能的研究课题涵盖面很广,从机器视觉到专家系统,包括了许多不同的领域。这其中共同的基本特点是让机器学会“思考” 。为了区分机器是否会“思考”(thinking),有必要给出“智能”(intelligence)的定义。究竟“会思考”到什么程度才叫智能?比方说,解决复杂的问题,还是能够进行概括和发现关联? 还有什么是“知觉”(perception),什么是“理解”(comprehension)等等?对学习过程、语言和感官知觉的研究为科学家构建智能机器提供了帮助。现在,人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个系统,可以模仿由上百亿个神经元组成的人脑的行为, 去思考宇宙中最复杂的问题。或许衡量机器智能程度的最好的标准是英国计算机科学家阿伦·图灵的试验。他认为,如果一台计算机能骗过人,使人相信它是人而不是机器,那么它就应当被称作有智能。 人工智能从诞生发展到今天经历了一条漫长的路,许多科研人员为此而不懈努力。人工智能的开始可以追溯到电子学出现以前。象布尔和其他一些哲学家和数学家建立的理论原则后来成为人工智能逻辑学的基础。而人工智能真正引起研究者的兴趣则是1943年计算机发明以后的事。技术的发展最终使得人们可以仿真人类的智能行为,至少看起来不太遥远。接下来的四十年里,尽管碰到许多阻碍,人工智能仍然从最初只有十几个研究者成长到现在数以千计的工程师和专家在研究;从一开始只有一些下棋的小程序到现在的用于疾病诊断的专家系统,人工智能的发展有目共睹。 人工智能始终处于计算机发展的最前沿。高级计算机语言、计算机界面及文字处理器的存在或多或少都得归功于人工智能的研究。人工智能研究带来的理论和洞察力指引了计算技术发展的未来方向。现有的人工智能产品相对于即将到来的人工智能应用可以说微不足道,但是它们预示着人工智能的未来。对人工智能更高层次的需求已经并会继续影响我们的工作、学习和生活。 第一章人工智能的产生 人工智能, 英文单词 artilect,来源于雨果·德·加里斯的著作 . “人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了 众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标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。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确,因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发具有人工智能的机器人展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着 时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人

智能应用的发展趋势

智能控制研究新进展 人工神经网络,一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。人工神经网络具有自学习和自适应的能力,可以通过预先提供的一批相互对应的输入-输出数据,分析掌握两者之间潜在的规律,最终根据这些规律,用新的输入数据来推算输出结果,这种学习分析的过程被称为“训练”。 1. 智能控制的特点 ①、不确定性的模型 智能控制的研究对象通常存在严重的不确定性。这里所说的模型不确定性包含两层意思:一是模型未知或知之甚少;二是模型的结构和参数可能在很大范围内变化。 ②、高度的非线性 对于具有高度非线性的控制对象,采用智能控制的方法往往可以较好地解决非线性系统的控制问题。 ③、复杂的任务要求 对于智能控制系统,任务的要求往往比较复杂。 2.智能控制与传统控制的关系 智能控制与传统的或常规的控制有密切的关系,不是相互排斥的。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。 传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的范围内变动,比如工业过程的病态结构问题、某些干扰的无法预测,致使无法建立其模型,这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。 传统的自动控制系统对控制任务的要求要么使输出量为定值(调节系统),要么使输出量跟随期望的运动轨迹(跟随系统),而智能控制为解决这类复杂的非线性问题找到了一个出路,成为解决这类问题行之有效的途径。工业过程智能控制系统除具有上述几个特点外,又有另外一些特点,如被控对象往往是动态的,而且控制系统在线运动,一般要求有较高的实时响应速度等,恰恰是这些特点又决定了它与其它智能控制系统如智能机器人系统、航空航天控制系统、交通运输控制系统等的区别,决定了它的控制方法以及形式的独特之处。

智能纺织品电子信息论文

1电子信息智能纺织品导电材料的种类依据导电体不同对复合型 导电高分子材料的分类见图1。图1依据导电体不同对复合型导电高分子材料的分类用于制备电子信息智能纺织品的导电高分子 材料称为导电聚合物,其具有明显的聚合物特征,且若在两端加上一定电压,有明显的电流通过。依据材料的组成,可以将导电高分子材料分为复合型和本征型两大类[3]。前者是指将导电体加入到基体中构成的复合材料,后者是指基体本身具有导电功能的复合材料。本文主要讨论前者,按其导电体的不同,将导电材料 分为4种金属氧化物导电体,碳系导电体,结构型导电高分子,金属 系导电体。1.1金属氧化物导电体在聚合物中添加金属氧化物 可制备导电复合材料。一般采用的导电体是氧化钒、氧化钛、氧化锌、氧化锡等粉末物质,目前最广泛使用的是氧化锌晶须。 1.2碳系导电体碳系导电体包括炭黑、石墨、碳纤维和碳纳米管。 炭黑是一种天然的半导体材料,能够大幅度调整复合材料的电阻率 1~108Ω?,如采用高温气相氧化和石墨化对炭黑进行处理,可以提高炭黑的比表面积和一定量炭黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积值,降低表面基团特别是含氧基团的含量,改善复合材料的导电性[3]。石墨是自然界发现的最硬的材料,具有很好的导电性和导热性能,利用石墨制备的复合材料,如尼龙石墨、聚苯胺石墨复合材料均具备良好的导电能力。碳纤维的导电性能介于炭黑和石墨之间,其体 积电阻率约为1200×10-6~300×10-6Ω?。在复合材料中,碳纤维可使其形成的导电渗滤通道的临界体积分数很低,达到很高的

导电性能所需的填充量很小[4]。碳纳米管是一种新型的导电体,在纳米纤维含量为0.5~10、碳纳米管质量分数为0.1~0.5时,复合材料具有很高的导电性能。1.3结构型导电高分子使用较多的是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电物质,这些高聚物不需要 加入其他导电性物质而依靠本身结构即具有导电性。1.4金属系导电体金属系导电体包括纯金属粉末和金属纤维。现阶段应用最广的金属粉末是铁粉和铜粉。一般情况下,金属粉末的体积分数达到50,会使导电复合材料的电阻率达到要求。将金属纤维填充到聚合物基体中,可制成导电性能优异的导电复合材料,其体积电阻率1.0×10-3~106Ω?。目前应用较多的金属纤维有铜纤维、不锈钢纤维和铁纤维等[5]。2电子信息智能纺织品导电材料的制备近年来,研究人员在电子信息智能纺织品导电材料 的制备方面做了大量研究,笔者通过分析归纳将不同导电材料的制备 方法分为4类,如图2所示。2.1混入法2.1.1编织法将导电纱线整合在织物结构中.[6]等人设计出一种应用在智能纺织品上的柔性可伸缩的磷酸铁锂电池,将4作为阴极,4512作为阳极,固体聚氧化乙烯电解质作为分离层铺在阴极和阳极之间,然后将这3层放置在液体聚合物溶液中,在50℃下使溶液蒸发,最后3层合并在一起成为一个电池条。由于该种材料具有热塑性,故此条状电池可以被切断或者拉伸,并混入织物中。据报道,单个的电池条只能提供约0.3的电压,若将8个聚合物电池条与棉布材料编织在一起见图3,用铜和铝作为导电线把它们串联起来,可以支持1

简要分析计算机技术的发展趋势

简要分析计算机技术的发展趋势 最近几年,我国科学技术得到了较快发展,我国当前已经进入信息化社会,全国各个领域普遍应用计算机网络技术,计算机网络的应用给人们的生活生产带来了翻天覆地的变化,不但提高了人们的生活质量而且也促进了我国市场经济的快速发展,使我国经济与文化与国际间的差距越来越小,随着计算机的普遍应用为人们呈现了新的世界,大大提高了人们的生活水平。随着社会的快速发展,笔者认为计算机技术也将实现跨越式发展,将来的计算机技术将呈现为更为丰富的特点,在为人们生产提供极大便利的同时更为有效的改变人们的生活。 1 当前计算机技术的特点 1.1 网络化特点 计算机网络化技术就是有效结合计算机技术与现代通信技术将世界各地的计算机有机联系在一起,从而形成一个功能强大、规模巨大、传递信息速度较快的大型网络,利用大力整合世界各地的信息资源,从而形成丰富的优质资源在网络中以共享的形式存在。当前世界范围内的网络技术得到了广泛发展,各个大型公司、各级政府部门、家庭计算机已经实现了全面普及,结合网络技术将其有机联系在一起,有利于在极短的时间内实现信息的收集与处理、传输。 1.2 多极化特点 社会中拥有着各种各样的行业,不同行业对计算机有着不同的要求,尤其是在航天航空、现代军事当中应用着一些大型与巨型计算机,人

们在需求计算机方面不再只讲求小型个人计算机,而呈现为要求同时呈现微型、小型、大型、巨型等各种各样的计算机,已经表现为明显的多极化特点。 1.3 智能化特点 在第五代计算机中,计算机智能化就是利用提前编制一定的程序指令植入计算机当中,使计算机与人的思维、感觉产生一定的关系,从而可以加快处理信息的速度,在当前生活当中,计算机智能化研究已得到更多人的关注,如计算机机器人技术的出现。 1.4 多媒体化特点 在此方面的多媒体化就是将通信技术、计算机技术与大众传播技术有机结合在一起,可以同时拥有视频、图像、文本、图形、文字、声音等多种功能,将计算机技术中的丰富信息集成为一个整体,不受人机矛盾关系的影响,可以利用最为恰当的手段解决各种信息。 2 展望计算机的将来发展 笔者认为计算机技术的发展趋势可能包括下面这些: 2.1 巨型计算机技术 此类计算机技术有着较快的运算速度和极大的存储空间,无以伦比的功能,一般情况下,这种计算机的容量可以达到几百兆以上,运算速度可以上升到百亿次每秒,可以普遍应用于航空航天、地质勘测、气象卫星、国际科技等各个领域当中,深入研究此方面技术可以保证计算机软件与硬件技术得到较快发展。 2.2 神经网络计算机技术

智能材料的研究现状与未来发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/de10195598.html, 智能材料的研究现状与未来发展趋势 作者:邓焕 来源:《科学与财富》2017年第36期 摘要:智能材料这一概念在上世纪80年代首次被提出,近年来,关于智能材料在航空航天领域的研究与应用被频繁提及。由于智能材料具备着结构整体性强、可塑性高、功能多样化等优点,因此在航空航天领域得到了广泛的研究与使用,首先根据功能性的不同对智能材料进行了系统的分类与概述,然后对当前智能材料在航空航天领域的主要应用进行了系统性的分析与总结,最后对智能材料在未来的航空航天的应用前景中进行了进一步地展望。 关键词:智能材料;复合材料;航空航天;功能多样化 1 引言 进入二十一世纪以来,全球各大航空航天强国在航天航空领域投入了大量的研发资金,而作为航空航天领域重要环节的航天材料,近年来也不断有着新的突破,而其中被提及最多的就是智能材料在航空航天领域的应用。在智能材料的范畴中,智能复合材料最具有代表性,智能复合材料主要具备着:外界环境感知功能;判断决策功能;自我反馈功能;执行功能等。此外,由于当前智能复合材料都向着轻量化、低成本化的方向发展,因此在航天领域复合材料的设计结构以及使用用途上都有着不同的侧重发展方向。而近年来国内外各国也均加快了各自在该领域的研发使用发展进度,主要的研究大方向还是集中在了智能检测、结构稳定性、低成本化等方向上,本文着重对相关部分进行系统性的概述与总结。 2 航空航天领域智能复合材料的功能介绍 在航空航天领域中,国内外普遍利用智能复合材料以实现在降低航空航天飞行器的自身重量的前提下保证系统结构的稳定性,其次根据复合智能材料具备智能检测自身系统内部工作状态和自愈合等功能实现航空航天材料在微电子与智能应用方向的交叉发展。 2.1 智能复合材料在航天结构检测方向的应用 智能复合材料在航空航天器中的应用,主要是通过将传感器以嵌入的方式与原始预浸料铺层以及湿片铺层等智能复合材料紧密键合,最终集成在控制芯片控制器上实现对整个系统的实时监控诊测、自我修复等供能,值得注意的是,在这一过程中,智能化不仅仅是符合材料的必要功能,复合材料在很大程度上可以有效承受比传统应用材料更大外界机械压力[1]。 除此之外,由于智能复合材料作为传感器的铺放衬底,因此智能复合材料还可以实现对整个材料内部结构的状况进行收集并且将出现的诸如温度异常、结构异常、表面裂痕等隐患及时反馈至中央处理器,这在一定程度上可以有效实现整个系统内部的检测与寿命预测,在这方面的技术上,美国的Acellent公司研发的缠绕型复合材料以压力感应的形式,按照矩形布线形式

人工智能未来发展前景展望

人工智能未来发展前景展望 :磊(10计本) 学号: 长久以来,人工智能对于普通人来说是那样的可望而不可及,然而它却吸引了无数研究人员为之奉献才智,从美国的麻省理工学院(M IT)、卡基-梅隆大学(CMU)到IBM公司,再到日本的本田公司、SONY公司以及国的清华大学、中科院等科研院所,全世界的实验室都在进行着AI技术的实验。不久前,著名导演斯蒂文·斯皮尔伯格还将这一主题搬上了银幕,科幻片《人工智能》(AI)对许多人的头脑又一次产生了震动,引起了一些人士了解并探索人工智能领域的兴趣。 (一)、人工智能的定义 人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。 “智能”1是一个宽泛的概念。智能是人类具有的特征之一。Intelegere是从中进行选择,进而理解、领悟和认识。正如帕梅拉·麦考达克在《机器思维》(machines who thinks,1979)中所提出的: 在1"智能"源于拉丁语legere,字面意思是采集(特别是果实)、收集、汇集,并由此进行选择,形成一个东西。

复杂的机械装置与智能之间存在长期的联系。从几个世纪前出现的神话般的巨钟和机械自动机开始,人们已对机器操作的复杂性与自身的某些智能活动进行直观联系。经过几个世纪之后,新技术已使我们所建立的机器的复杂性大为提高。1936年,24岁的英国数学家图灵 i(Turing)提出了"自动机"理论,把研究会思维的机器和计算机的工作大大向前推进了一步,他也因此被称为"人工智能之父"。 人工智能领域的研究是从1956年正式开始的,这一年在达特茅斯大学召开的会议上正式使用了"人工智能"(artificial intelligence,AI)这个术语。随后的几十年中,人们从问题求解、逻辑推理与定理证明、自然语言理解、博弈、自动程序设计、专家系统、学习以及机器人学等多个角度展开了研究,已经建立了一些具有不同程度人工智能的计算机系统,例如能够求解微分方程、设计分析集成电路、合成人类自然语言,而进行情报检索,提供语音识别、手写体识别的多模式接口,应用于疾病诊断的专家系统以及控制太空飞行器和水下机器人更加贴近我们的生活。我们熟知的IBM的"深蓝"在棋盘上击败了国际象棋大师卡斯帕罗夫就是比较突出的例子。 当然,人工智能的发展也并不是一帆风顺的,也曾因计算机计算能力的限制无法模仿人脑的思考以及与实际需求的差距过远而走入低谷,但是随着硬件和软件的发展,计算机的运算能力在以指数级增长,同时网络技术蓬勃兴起,确保计算机已经具备了足够的条件来运

智能机器人的现状和发展趋势

智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级:

智能移动机器人的现状及其发展 摘要:本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状,以及世界各国智能移动机器人的发展水平,然后介绍了智能移动机器人的分类,从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用,讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望,最后提出了自己的建议和设想,分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词:智能移动机器人;发展现状;应用;趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机,或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统,外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场,可以全面地考察人工智能各个领域的技术,研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力:感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于,智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大,人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务,代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前,国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述,分析了国内外的智能 移动机器人的发展,讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题,最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1

计算机网络技术的发展现状和趋势

计算机网络技术的发展现状和趋势 0 引言 随着计算机技术的发展,网络技术也经历了从无到有的发展过程。虽然计算机在20世纪40年代就已研制成功,但是直到80年代初期,计算机网络仍然被认为是一种昂贵而奢侈的技术。一直到90年代,随着互联网的出现,基于计算机技术,通信技术和信息技术的网络技术得到飞速发展,在今天,计算机网络技术已经和计算机技术本身一样精彩纷呈,普及到人 脱离电话通讯线路交换模式的里程碑。美国的分组交换网ARPANET 于1969 年12月投入运行,被公认是最早的分组交换网。法国的分组交换网CYCLADES 开通于1973 年,同年,英国的NPL 也开通了英国第一个分组交换网。到今天,现代计算机网络:以太网、帧中继、Internet 都是分组交换网络。 1.3 网络体系结构标准化阶段 以太网目前在全球的局域网技术中占有支配地位。以太网的研究起始与1970 年早期的夏威夷大学,目的是要解决多台计算机同时使用同一传输介质而相互之间不产生干扰的问题。夏威夷大学的研究结果奠定了以太网共享传输介质的技术基础,形成了享有盛名的

CSMA/CD 方法。以太网的CSMA/CD 方法是在一台计算机需要使用共享传输介质通讯时,先侦听该共享传输介质是否已经被占用。当共享传输介质空闲的时候,计算机就可以抢用该介质进行通讯。所以又称CSMA/CD 方法为总线争用方法。 1.4网络互连阶段 随着计算机通信网络的发展和广泛应用,人们希望在更大的范围内。某些计算机系统用户希望使用其他计算机系统中的资源;或者想与其他系统联合完成某项任务,这样就形成了以共享资源为目的的计算机网络。Internet 是全球规模最大、应用最广的计算机网络。它是由院校、企业、政府的局域网自发地加入而发展壮大起来的超级网络,连接有数千万的计算机、 待解决的问题。 随着计算机技术、通信技术和信息技术的不断发展,网络技术也不断革新,网络应用越来越广。面对即将到来的第三代互联网应用,很多发达国家都投入了大量研究资金,希望能抓住机遇,掌握未来的命运。中国也加强了网络方面的投入。中科院计算所为自己的网络起名为“织女星网络”(Vega Grid),目标是具有大规模数据处理、高性能计算、资源共享和提高资源利用率的能力。与国内外其他网络研究项目相比,织女星网络的最大特点是“服务网络”。中国许多行业,如能源、交通、气象、水利、农林、教育、环保等对高性能计算网络即信息网络的需求非常巨大。预计在两三年内,就能看到更多的网络技术应用实例。

土木工程智能材料的应用发展研究

土木工程智能材料的应用发展研究 0引言 随着材料技术的快速发展,越来越多的高新技术被运用到工程材料的研发中,各种新型材料层出不穷,以复合材料为基础发展而来的智能材料,为解决相应材料的力学问题提供了科学牢靠的途径。作为有着多学科交叉背景的综合学科,智能材料为土木工程中日益复杂的结构提供了实现的可能性,因此这一学科的研究也日益受到重视。诸如大跨度桥梁、高层建筑、水利枢纽、海洋钻井平台以及油气管网系统之类的基建设施,在其较长的使用期中,外界各种不利作用会使得组成这些结构的材料发生不可逆的变化,从而导致结构出现不同程度地性能衰减、功能弱化,甚至会诱发重大工程事故。若是能将智能材料运用到对这些超规模的工程结构物中,能够时刻评定相应的安全性能、监控损伤,并智能修复,则将为未来工程建设提供新的发展思路。所谓智能材料,是指随时能够对环境条件及内部状态的变化做出精准、高效、合适的响应,同时还具备自主分析、自我调整、自动修复等功能的新材料。受仿生学科的启发,其目标是要开发出能运用到具体工程中、将无机材料变得有生命活力。二十世纪90年代初逐渐兴起的智能材料结构系统,吸引了包括物理、化学、电子、航空航天、土木工程等领域的研究者涉足其中,取得了丰硕的成果。

1智能材料的概念及特点 智能材料发源于“自适应材料”(AdaptiveMate-rial),在Rogers和Claus等人的努力下,智能材料系统逐渐受到全世界各国官方机构的认可与重视,发展迅速。智能材料(IntelligentMaterial,IM)当前没有一个明确的定义,不过大体上都是根据功能做出相应的定义,是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,具有不可限量的前景。智能材料产生的背景决定了其所具有的独特优势,决定了其终将会带来材料科学的重大革新。通常而言,智能材料主要以下七大功能:(1)传感:能够对内外部的作用进行监控与鉴别;(2)反馈:将监控获取的信息进行传输以及反馈;(3)信息识别与积累:识别并记忆反馈来的信息;(4)响应:对内外部的变化做出灵活有效的反应;(5)自诊断:对内外部信息实施自行诊断、分析、评判等;(6)自修复:依特定的方法修复系统的故障;(7)自适应:待外部作用消失后可恢复原状。在具体的工程中,若要实现这么多的功能,仅仅依靠单一材料是无法实现的,因此通常情况下都是通过多种智能材料的组合才能达到目的。 2智能材料在土木工程结构中的应用 2.1光导纤维 光纤维的主要化学成分为二氧化硅,作为信息传递的绝佳介质,有着其他任何材料无法比拟的传导能力。材料主要由内层圆柱

计算机发展现状与未来发展趋势

计算机发展现状 微处理器微处理器的发展很提高了计算机的性能,表现在 缩小处理器芯片晶体管的尺寸上,基本方法在于改进光刻技术,即使用短波长的曝光源,然后经过掩膜曝光,把硅片上的晶体管做小,连接晶体管的导线做细,曝光源主要指紫外线但有几个限制: 1 )条宽接近或小于光的波长时,刻蚀技术会失败; 2 )电子行为的限制; 3 )量子 效应的限制等 纳米电子电子元件对计算机技术的发展十分重要,但随着计算 机技术的发展,现有的电子元件已不能满足计算机微型化和智能化的要求了,集成度和处理速度成为了计算机发展的双重制约而纳米电子技术解决了这一难题,它代表了一类新型的思维方式,而不仅仅单纯是尺寸的减小 计算机未来的发展趋势展望 随着硅芯片技术的高速发展,硅技术越来越接近了其自身的物理 发展极限,以此,迫切要求计算机从结构变革,到器件与技术的革命这一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行新型的量子计算机光子计算机分子计算机和纳米计算机应运而生 1 )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 一个量子位可以存储2个数据(0和1可同时存取),同样数量的 存储位,量子计算机的存储量比普通计算机要大得多,而且能够实行量子并行计算,其运算速度可能比现有的个人计算机的奔腾3的晶片快将近10亿倍 2 )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 光的高速,天然地决定了光计算机有超高速运算速度;与只能在 低温下工作的超高速电子计算机相比,光计算机可在正常室温下工作;光计算机还具有容错性,从这个层面上,可以人脑相媲美;还有如果某一元件损坏,并不影响计算的结果 3 )分子计算机其运算过程指蛋白质分子与化学介质的相互作用, 计算机的转换开关是酶,而程序在酶合成和蛋白质中表现出来 其完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,是人的思维的100 万倍的速度;DNA分子计算机有1立方米的DNA溶液存储1万亿亿的二进制数据的存储容量;DNA计算机消耗的能量只有电子计算机的十亿分之一;其芯片原材料是蛋白质,所以它既可自我修复,又能直接与生物体相连接

人工智能的发展前景

人工智能的发展前景 人工智能很可能导致人类的永生或者灭绝,而这一切很可能在我们的有生之年 发生。 上面这句话不是危言耸听,请耐心的看完本文再发表意见。这篇翻译稿翻译完 一共三万五千字,我从上星期开始翻,熬了好几个夜才翻完,因为我觉得这篇 东西非常有价值。希望你们能够耐心读完,读完后也许你的世界观都会被改变。 我们正站在变革的边缘,而这次变革将和人类的出现一般意义重大–Vernor Vinge 如果你站在这里,你会是什么感觉? 看上去非常刺激吧?但是你要记住,当你真的站在时间的图表中的时候,你是 看不到曲线的右边的,因为你是看不到未来的。所以你真实的感觉大概是这样的:

稀松平常。 遥远的未来——就在眼前 想象一下坐时间机器回到1750年的地球,那个时代没有电,畅通通讯基本靠吼,交通主要靠动物拉着跑。你在那个时代邀请了一个叫老王的人到2015年来玩,顺便看看他对―未来‖有什么感受。我们可能没有办法了解1750年的老王内心的感受——金属铁壳在宽敞的公路上飞驰,和太平洋另一头的人聊天,看几千公里外正在发生进行的体育比赛,观看一场发生于半个世纪前的演唱会,从口袋里掏出一个黑色长方形工具把眼前发生的事情记录下来,生成一个地图然后地图上有个蓝点告诉你现在的位置,一边看着地球另一边的人的脸一边聊天,以及其它各种各样的黑科技。别忘了,你还没跟他解释互联网、国际空间站、大型强子对撞机、核武器以及相对论。 这时候的老王会是什么体验?惊讶、震惊、脑洞大开这些词都太温顺了,我觉得老王很可能直接被吓尿了。 但是,如果老王回到了1750年,然后觉得被吓尿是个很囧的体验,于是他也想把别人吓尿来满足一下自己,那会发生什么?于是老王也回到了250年前的

电子智能纺织品用柔性器件的研究进展

电子智能纺织品用柔性器件的研究进展 张瑞1,刘晓霞2,辛斌杰3 (上海工程技术大学,服装学院,上海,201620) 摘要:简述了智能纺织品的定义,电子智能纺织品的工作原理和技术构成。将电子智能纺织品用柔性器件分为柔性传感器、柔性显示器、柔性触控装置、柔性电池和其它柔性器件五类并重点介绍了各类柔性器件的研究进展。认为柔性器件制备技术的进步,将会给电子智能纺织品带来更广阔的发展空间。 关键词:智能纺织品;电子信息;柔性器件 1、引言 智能纺织品是基于仿生学概念,能够模拟生命系统,并且具有对外界刺激感知和反应的能力,能够实现自检测、自诊断、自调节和自修复等多种特殊功能的一种高科技纺织产品[1]。电子智能纺织品不只是将电子组件及电子电路与纺织品结合,而是基于电子技术,将传感、通讯、人工智能等高科技手段应用于纺织技术上而开发出的新型纺织品[2]。电子智能纺织品的核心要素是感知、反馈、响应,其工作过程如图1所示,当纺织品所处的外界环境发生变化时,传感器及时感知到其变化,并将变化所产生的信号通过信息处理器作出判断处理,再将处理后的信息传输给驱动部分,最后驱动部分根据得到的信息对纺织品材料作出相应的调整,以适应外界环境的变化。 图1. 智能纺织品工作过程 电子智能纺织品广泛应用于军事、航空航天、医疗保健、通信娱乐和土木结构等领域。从士兵的单兵作战服到航天飞行员的舱外活动服,从图2的病人可穿戴式心电呼吸传感器到图3的可卷曲显示器,电子智能纺织品正逐渐融入到我们的生活中。 1张瑞(1993-),男,纺织工程专业硕士在读,主要研究方向为数字化纺织技术。 2刘晓霞,通讯作者,教授,主要研究方向为纺织材料及纺织新技术,邮箱:liuxiaoxialucky@https://www.360docs.net/doc/de10195598.html,。 3辛斌杰,男,副教授,主要研究方向为数字化纺织技术及功能性纺织品开发。

计算机的发展历程及趋势

计算机的发展历程与趋势 注: 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科,维基百科,网上相关图片,希望赵老师可以认真批阅, 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机的发展历程 我 们现在的社会越来越离不开电脑,各种社会人员,总是 时不时的打开电脑。在我们感受计算机带给我们的方便时候,我们也更要了解计算机的历程,下面就一一地介绍我们的先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化的时代。 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC的庞然大物,从此便开启了计算机时代的大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。一直以为,人们都以计算机物理器件的变革作为标志,故而把计算机的发展分为四代。

1.第一代(1946—1958年);电子管计算机时代 第一代计算机的内部元件使用的是电子管。世界上第一台电子数字积分式计算机--埃尼克(ENIAC)在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。 ENIAC犹如一个庞然大物,它 重达30吨,占地170平方米, 内装18000个电子管, 但其运算速度比当时最好的机电 式计算机快1000倍。1949年,第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行,NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点

的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。 2.第二代(1959—1964年):晶体管计算机时代

人工智能技术及其发展趋势

人工智能技术及其发展趋势 1.()是通过建立人工神经网络,用层次化机制来表示客观世界,并解释所获取的知识,例如图像、声音和文本。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片 我的答案:A√答对 2.(),中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习。( 3.0分) A.2018年3月15日 B.2018年10月31日 C.2018年12月31日 D.2019年1月31日 我的答案:B√答对 3.下列选项中,不属于生物特征识别技术的是()。(3.0分) A.步态识别 B.声纹识别 C.文本识别

D.虹膜识别 我的答案:C√答对 4.立体视觉是()领域的一个重要课题,它的目的在于重构场景的三维几何信息。(3.0分) A.人机交互 B.虚拟现实 C.自然语言处理 D.计算机视觉 我的答案:D√答对 5.生物特征识别技术不包括()。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 6.关于专用人工智能与通用人工智能,下列表述不当的是()。(3.0分) A.人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域 B.专用人工智能形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能 C.通用人工智能可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题

D.真正意义上完备的人工智能系统应该是一个专用的智能系统 我的答案:D√答对 7.()是指直接通过肢体动作与周边数字设备和环境进行交互。(3.0分) A.体感交互 B.指纹识别 C.人脸识别 D.虹膜识别 我的答案:A√答对 8.下列对人工智能芯片的表述,不正确的是()。(3.0分) A.一种专门用于处理人工智能应用中大量计算任务的芯片 B.能够更好地适应人工智能中大量矩阵运算 C.目前处于成熟高速发展阶段 D.相对于传统的CPU处理器,智能芯片具有很好的并行计算性能 我的答案:C√答对 9.()是人工智能的核心,是使计算机具有智能的主要方法,其应用遍及人工智能的各个领域。(3.0分) A.深度学习 B.机器学习 C.人机交互 D.智能芯片

智能设备应用与前景

智能设备的特点及发展趋势 电脑,智能手机,照相机,洗衣机等传统智能设备的出现颠覆了世界,从此,人类的生活发生了巨大的改变,而这种改变也一直使人们对新时代智能设备的发展抱有无限憧憬。如今,随着物联网的发展,新式智能设备不断传出。 举例1:iwatch苹果智能手表,以最简单的形式在传统手环上嵌入柔性显示屏以及必要的电子元件。双稳定弹簧由薄钢条制成,然后用纤维物包裹并加热封闭。显示器将用胶粘剂粘在手环一侧,而设备的主板、电池和其他部件安装在另一侧。通过这种方式安装部件,在佩戴时手环将盖住重要的电子模块。当其处于“卷曲状态”时,手环仍可呈现出不间断屏幕的形式。上面的传感器,如陀螺仪和加速计,将帮助其定位屏幕上的信息,方便用户浏览,可与智能手机连网。这款设备可以通过蓝牙或WiFi与包括iPhone和其他智能手机在内的便携式设备连网,实现信息共享。用户还可以通过这款设备完成很多工作,包括调整播放清单、查看最近通话记录和回复短信息等。 举例2:智能手环,是新兴起的一个科技领域,它可以跟踪用户的日常活动、睡眠情况和饮食习惯等,并可将数据与iOS、Android 设备同步,帮助用户了解和改善自己的健康状况。 举例3:BrainLink 智能头箍,BrainLink是一个安全可靠,佩戴简易方便的头戴式脑电波传感器。它可以通过蓝牙无线链接手机、平板电脑、手提电脑、台式电脑或智能电视等终端设备。配合相应的应用软件就可以实现意念力互动操控。Brainlink引用了国外先进的脑机

接口技术,其独特的外观设计、强大的培训软件深受广大用户的喜爱。它能让手机或平板电脑即使了解到您的大脑状态,例如是否专注、紧张、放松或疲劳等。您也可以通过主动调节自己的专注度和放松度来给予手机平板电脑指令,从而实现神奇的“意念力操控”。 举例4:智能抽油机,智能抽油机与磕斗机相比,实现了信息自动采集和远程控制功能,解决了长期存在的“干抽”和“卡泵”等难题,并利用无线数据传输系统,可将产量、液面、深度、运行参数、故障警报等数据信息,发送到用户手机或计算机终端上,同时用户也可用手机或计算机远程控制设备的运行,大大提高了工作效率和机械化程度。 举例5:穿戴式胎语依,传统的设备仅仅只是听一个胎心,胎音。胎语仪除了听胎音和胎心之外,还可以实时的把这个曲线绘制出来,医生可以通过这个胎心曲线知道胎儿是不是缺氧,在体内是否健康,更多的除了医学意义之外,因为它是跟无线互联网联合在一起,因此可以把娱乐性趣味性加进来,比如制作胎音音乐,摇篮曲等,因此大数据在智能穿戴设备中显得尤为重要。 举例6:谷歌眼镜,人们可利用语音指令拍摄照片、摄制视频、与他人在网上互动。不会在手机屏幕上提供搜索或导航结果,而是会将地图叠加到用户的视野中。 举例7:指套探测器,这种指套探测器的表面装有一些微小、极薄的传感器,能够检测被感知物的性质(如酸度),而内置于其超薄有机硅材料中的金属电路则负责处理数据。当它发现所寻找的东西

计算机最新技术发展趋势

摘要 21世纪是信息高速发展的时代。计算机科学从诞生的那一天起就和其它的学科有着密不可分的关系,它有力地促进其它学科的发展,同时也使自己迅速成长计算机对现今社会的影响已为人所共知,无所不在的计算机使与经营有关的一切都加快了节奏,是计算机技术改变了国家的经济运行和安全运作乃至人们的日常生活,计算机技术是世界发展最快的技术之一,产品不断升级换代。并且当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展,随着本身的性能越来越优越,应用范围也越来越广泛,从而使计算机成为必不可少的工具 计算机的发展趋势将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。 【关键词】计算机发展趋势新型计算机 GIS

目录 1.计算机发展概述 (1) 2.计算机技术的现状与发展前景特点 (2) 2.1多极化 (2) 2.2智能化 (2) 2.3网络化 (2) 2.4多媒体化 (2) 3.计算机技术对GIS发展趋势的影响 (3) 3.1网络化—网络GIS (3) 3.2开放性—开放式GIS (3) 4. 计算机最新发展多样化 (5) 4.1无线化 (5) 4.2专业化 (5) 4.3网络化 (5) 4.4人性化 (6) 4.5智能化 (6) 5.未来的计算机 (7) 5.1量子计算机 (7) 5.2神经网络计算机 (7) 5.3化学、生物计算机 (7) 5.4光计算机 (7) 参考文献 (8) 致谢 (9)

1.计算机发展概述 1946年2月,第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世,ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件,有两个教室那么大,运算速度却 只有每秒300次各种运算或5000次加法,耗资100万美元以上。尽管ENIAC 有许多不足之处,但它毕竟是计算机的始祖,揭开了计算机时代的序幕[5]。 计算机的发展到目前为止共经历了四个时代: (1)从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。 第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时7,计算机运行时常常发生由于电子管 被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。 (2)从1960年到1964年,由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶 体管,所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小 得多,不需要暖机时间,消耗能量较少,处理更迅速、更可靠。第二代计算 机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着,高级语言FORTRAN语言 和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。这时,开始使用磁盘和磁带作 为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了,使用的人也多起来了, 计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。 (3)从1965年到1970年,集成电路被应用到计算机中来,因此这段时 期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路(Integrated Circuit, 简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却 包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可 靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元 开发的IBM 360系列。 (4)从1971年到现在,被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路,不过,这种集成电路已经大大改善,它包含着几十万到上百万个晶体管,人们称之为大规模集成电路(LargeScale lntegrated Circuit简称LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit简称VLSI)。1975年,美国1BM公司推出了个人计算机PC(Personal Computer),从此,人们对计算机不再陌生,计算机开始深入到人类生活的各个方面。

浅谈智能材料

浅谈智能材料 智能材料的构想来源于仿生(仿生就是模仿大自然中生物的一些独特功能制造人类使用的工具,如模仿蜻蜓制造飞机等等),它的目标就是想研制出一种材料,使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。但是现有的材料一般比较单一,难以满足智能材料的要求,所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域,使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。 具体来说智能材料需具备以下内涵: (1)具有感知功能,能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度,如电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等; (2)具有驱动功能,能够响应外界变化; (3)能够按照设定的方式选择和控制响应; (4)反应比较灵敏、及时和恰当。 (5)当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。 智能材料又可以称为敏感材料,其英文翻译也有若干种,常用的有Intelligent material、Intelligent material and structure、Smart material、Smart material and structure、Adaptive material and structure等。 为增加感性认识,现举一个简单的应用了智能材料的例子:某些太阳镜的镜片当中含有智能材料,这种智能材料能感知周围的光,并能够对光的强弱进行判断,当光强时,它就变暗,当光弱时,它就会变的透明。 作为一种新型材料,一般认为,智能材料由传感器或敏感元件等与传统材料结合而成。这种材料可以自我发现故障,自我修复,并根据实际情况作出优化反应,发挥控制功能。智能材料可分为两大类: (1)嵌入式智能材料,又称智能材料结构或智能材料系统。在基体材料中,嵌入具有传感、动作和处理功能的三种原始材料。传感元件采集和检测外界环境给予的信息,控制处理器指挥和激励驱动元件,执行相应的动作。 (2)有些材料微观结构本身就具有智能功能,能够随着环境和时间的变化改变自己的性能,如自滤玻璃、受辐射时性能自衰减的Inp半导体等。

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