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第14章 电脑时代话电脑(8)

黑箱方法

黑箱(Black Box或译作黑盒、暗箱、黑匣等)是从控制论中引出的一个概念。什么是“黑箱”?黑箱就是只知其输入和输出,不知其内部结构的系统。或者说,黑箱是内部结构一时无法直接观测,只能从外部去认识的系统。

黑箱方法是我们认识事物的一种常用的方法。例如挑西瓜时,有经验的人只须用手拍一拍(输入),听听声音(输出)就可以判断是生瓜还是熟瓜。在体检时,医生借助听诊器,有耐还加上轻轻地叩打,就可以初步判断心、肺等内部器官的健康状况。随着科技的进步,许多新型电器进入了家庭,对于多数用户说来,并不需要了解这些电器的构造和工作原理,一般只需要知道怎样输入和输出就可以了。例如,用户并不一定要知道电冰箱的结构和制冷原理,他们做的事情只是打开箱门放人食品(输入)过一段时间再打开箱门取出冷冻或冷藏的食品(输出)就可以了。同样地,用户在使用录音机时,只需知道按哪个键打开带仓,装进磁带(输入),再按哪些键可以放音和调整音量、音高等(输出)就可以了。

现代的电子计算机是硬件和软件结合的复杂系统。它可以由表及里地分为若干个层次。对于一般用户来说,完全可以把电子计算机看作黑箱,也就是说,可以不了解电子计算机的结构和工作原理。一般用户往往是在应用软件的支持下使用电子计算机的,例如使用辅助教学软件、游戏软件、财物管理软件等。用户一般只需要按照软件说明书规定的方法,输入一些命令或数据,电子计算机就会对此做出响应和处理,并把结果通过荧光屏或打印机等外部设备输出给用户。至于电子计算机是怎样理解这些命令和处理这些数据的,用户完全可以不管不问。这就是用黑箱方法来了解和使用电子计算机。明确地认识到这一点,有助于消除对电子计算机的神秘感,帮助我们尽快地使用电子计算机。

但是,如果我们要进一步挖掘电子计算机的功能,让它帮助我们解决某些特殊问题,或者是从事电子计算机专业的某些工作,那当然不能满足于这样的水平,而是应该深入学习电子计算机科学了。

电脑设计师

随着电子计算机功能的不断提高,许多大工厂开始使用计算机进行图纸设计。这就结束了传统设计人员趴在桌子上人工绘图的历史,用电脑代替人手,设计起来事半功倍。

为什么电子计算机设计优于人工设计呢?

设计离不开计算,由于计算繁琐使设计时间拖得很长,且人工计算有时得不到精确数据,工程质量难以保障。而使用电子计算机进行设计,可以提高计算速度和精确度,能对一种产品的多种方案进行分析比较,选择出最优方案,使设计质量有很大程度的提高。

计算机设计工程还有一个优点,它可以及时发现存在的隐患。有一个大型水坝,坝体有裂缝,这是非常危险的。是什么原因造成的呢?工程人员用电子计算机进行计算分析,不但找出造成裂缝的原因,还发现这个水坝有第二道裂缝。

电子计算机的发展,使得用计算机设计愈来愈方便。设计人员先把各种资料储存在计算机内,在具体设计时,设计人员只需将草图用光笔输入到计算机里,计算机进行快速分析计算,然后将计算结果、设计图形在荧光屏上显示出来。设计人员可以直接从屏幕上看到自己设计的楼房,设计人员不仅可以向使用方显示楼房外部结构,还可以让楼房旋转,全方位地观察楼房。使用方有什么不清楚的地方,设计人员用光笔当场修改,并自动绘出更标准图纸,让使用方满意。

时下时装设计也使用计算机了。当服装的外形、各部分的形状在计算机屏幕上显示出来以后,服装设计师用光笔在屏幕上可任意修改。服装的颜色,可以任意搭配、几何图案可以任意修改和移动,一切都满意后,一套精美的时装设计图便由电子计算机自动绘出。

电脑设计技术是工程师和设计师飞翔在理想境界的一双奇妙的翅膀!电脑“秘书”

随着社会生产力的飞跃发展,组织管理工作日趋复杂。现代管理者对办公室人员的办公要求越来越高,单靠几个秘书已经不行了,必须改革办公手段,采用新的办公设备,逐步实现办公自动化,才能满足这种需要。

瞧!厂长和经理为办公室请来了一位新“秘书”,它就是电子计算机。有了它,办公自动化的梦想就会成真了!那么,电子计算机在办公室能干哪些工作呢?

首先是信息检索。电子计算机能对大量的个人或公共信息资料进行登记、存储、分类、检索、查询、制表。若经理需要一批钢材,办公室的电脑就告诉你,什么地方有钢材,有几吨以及每吨的价钱。如果你要查询的材料电脑里没有,电脑可以很方便地从其他信息中心帮你找到所要的材料。

其次是行政管理。电脑可提供电话号码,提供日程备忘录,传送会议通知,还可以安排会议室的使用和广播通信器材的调度等。

第三是文字处理。它可以处理各种办公文件,对其进行缩写、编辑、排版、修改、复制、存储、打印。有了电脑,人工抄写文件的时代将一去不复返了。

第四是图像处理。它能对声音进行识别、合成和存储。电脑与电话相联,可以实现电话的自动拨号、自动接话、自动记录、自动广播等功能。

第五是决策支持。办公自动化的目标是使全部信息处理都实现自动化,产生一种对领导决策的“决策支持能力”。通过对数据的处理和模型处理,帮助经理和厂长找出解决问题的方法。决策支持是电脑最重要的一项功能,是办公自动化系统成熟的标志。

办公室有了电脑这个新“秘书”,办公室就跨人了省力高效的新阶段。如果你是经理,你只要按动电脑的键盘,你所需要的一切,你需要办的事情,都可以由电脑替你完成。它将成为你的得力助手。

计算机虚幻实体技术

近年来在计算机绘画的基础上,又发展出一门新技术——计算机虚幻实体技术。它的设备除了计算机外,不但要有一件名叫“艾蜂”的头戴式液晶显示器,还要有一个名叫“数据手套”的传感器。

当你头戴显示器,手戴“数据手套”,打开电子计算机时,一幅幅立体感很强的画面就会出现在你的眼前。随着你手指的运动,你的一举一动都将输入到计算机,并在屏幕上再现。此时此客,你有一种身临其境的感觉,觉得自己进入了一个梦幻般的计算机空间。虚幻实体技术,就是人类“进入”电子计算机所创造的空间,是现实人和计算机直接对话的技术。

在未来的航空控制中心,管理人员只要用戴有“数据手套”的手触摸计算机屏幕上的飞机,便可以和飞机上的驾驶员直接通话,调动飞机的起落。

现在许多危险场所的工作都让机器去做,比如海底作业、拆除爆破物、处理化学废料等。怎样才能把周围环境的真实感觉传给远处的控制者呢?利用计算机虚幻实体技术就可以解决。

初学开车的人,很想知道在繁华街道上开车是什么滋味,利用此技术可以使你有在繁华街道上的开车的感觉,使你真的到繁华街道开车时,才不至于手忙脚乱。

计算机虚幻实体技术正以其独特的魅力,日趋受到人们的信任和青睐!

第六代计算机

被称为第六代计算机的生物计算机,其主要原材料是借助生物工程技术(特别是蛋白质工程)生产的蛋白质分子,以它作为生物集成电路——生物芯片。在生物芯片中,信息以波的形式传递。当波沿着蛋白质分子链传播时,会引起蛋白质分子链中单链、双键结构顺序的改变。因此,当一列波传播到分子链的某一部位时,它们就像硅集成电路中的载流子(电流的载体叫做载流子)那样传递信息。由于蛋白质分子比硅芯片上的电子元件要小得多,彼此相距很近很近,因此,生物元件可小到几十亿分之一米,元件的密集度可达每平方厘米10~100万亿个,甚至1000万亿个门电路。

生物芯片具有天然的立体化结构,它的密集度比平面型的硅集成电路高3~5个数量级。这就意味着,生物计算机每完成一项运算,所需的时间仅为目前硅集成电路计算机的万分之一。与普通计算机不同的是,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结合。同时,生物芯片具有发热少、功耗低、电路间无信号干扰等优点。防范“电脑病毒”

人感染了病毒要生病,可是你知道吗?电脑感染上了病毒也会生病的。由于电脑总是忠实地执行人们编制的程序,如果有人故意编制程序,让电脑犯错误,它当然要“生病”了。这种故意使电脑犯错误的程序,就被称作“电脑病毒”。计算机一旦患病,就会使一大片网络内的计算机瘫痪。

对电脑病毒要严加防范,简单说来,大致有以下几种方法:

1电脑病毒的设计者对电脑大都十分精通,他们设计的病毒程序往往非常短小,而且在电脑内隐藏得十分巧妙,除非病毒“发作”,否则很难察觉。

2电脑病毒一般蔓延异常迅速,往往一下子就使得成百台甚至成千台电脑受到感染。

为了对付病毒,科学家们研制出了一种“疫苗程序”。当有来历不明的信号企图潜入电脑时,“疫苗”便会挺身而出,加以阻挡,同时发出警告信号,以提醒电脑的主人引起注意。但是,由于电脑病毒实在太隐蔽,而且又有着很强的“生命力”和破坏性,它们所侵袭的部位常常很不固定,因此应该非常重视防范工作。

电脑不能替代人脑

在科幻小说中,我们常常可以读到关于机器人的描写。他们智能超人,无所不可为。随着人工智能和人机系统研究的突飞猛进,有人预言:科幻小说中的描写将成为现实。

电脑确实有着超人的本领,它处理信息的能力十分巨大,在其他方面也是人脑很难比拟的。但是,电脑终究是机器,它之所以有广泛的用途,是靠着人们事先编好的程序,例如“电脑中医”就是这样。

医生在诊治病人时,并不是把病人的有关资料收集齐了,然后再诊断的。通常是见到病人后,只作一些必要的询问和检查,就能很快对病情作出判断。这说明人脑的思维灵活、简捷得多。原本很复杂的思维过程,在人脑中只需提出一个或几个假设,随即在以后的处理、观察过程中,根据这个假设进一步有的放矢地收集信息,作深入检查,从而作出诊断。医生诊断的能力还有赖于医生的临床经验和学术素养,这就涉及到智能的深度和广度,即思维的质量问题,而这些都是电脑所望尘莫及的。因此,即使是智能型电脑,还是不可能代替人脑的。

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