計算機量子技術(shù)精選(九篇)
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第1篇：計算機量子技術(shù)范文
關(guān)鍵詞自動售檢票系統(tǒng),自動售票機,自動充值機,計算公式
自動售檢票系統(tǒng)(AutomatedFareCollectionSys2tem,簡稱AFC系統(tǒng))是地鐵運營系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。其終端設(shè)備的數(shù)量及在站廳層的布局是站廳層布局設(shè)計的重要組成部分,直接決定客流組織形式。AFC系統(tǒng)終端設(shè)備數(shù)量越多,客流組織越容易,需要的投資也越多。自動售票機和自動充值機服務(wù)的乘客群體不相同。在乘客使用單程票和儲值票預(yù)測比例和投資確定的前提下,研究自動售票機和自動充值機比例,確定自動充值機的數(shù)量,可充分利用AFC終端設(shè)備、有效組織客流。
1自動售票機數(shù)量確定
地鐵車站AFC系統(tǒng)設(shè)計中,車站自動售票機數(shù)量的確定以車站高峰小時客流量為依據(jù)。設(shè)計時,一般用上下行客流預(yù)測數(shù)據(jù)來確定,計算公式如下:
k×P
Nv=INT[μv](1)式中:Nv為自動售票機的數(shù)量,一般用取整結(jié)果,取整時采用四舍五入;k為車站超高峰系數(shù),選用1.2～1.4;P為使用自動售票機的人數(shù)或上下行上車的客流總量(按高峰小時計);μv為自動售票機的處理能力,一般選用600人/(h·臺)。
深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計中使用的計算車站自動售票機數(shù)量的公式如下:k×Pe×α×β
Nv=INT[μv](2)
式中:Nv、k、μv定義同式(1);Pe為入站高峰客流量;α為使用單程票的比例系數(shù),0<α≤1;β為使用自動售票機賣票的比例系數(shù),0<β≤1。
式(1)和(2)為標(biāo)準(zhǔn)高峰客流中單人次賣票所需要的自動售票機的數(shù)量。隨著地鐵票務(wù)管理組織形式的改變和社會售票點的增多,售票點不再局限于地鐵車站,使用單程票的比例會越來越小,而使用儲值票的比例會越來越大,單程票也可以在票務(wù)處理機出售。深圳地鐵一期工程AFC系統(tǒng)設(shè)計中,充分考慮了α和β這兩個影響因素。
2自動售票機和自動充值機的數(shù)量關(guān)系及計算
自動售票機和自動充值機是一個典型的M/M/n排隊系統(tǒng)。自動售票機的數(shù)量確定后,根據(jù)使用儲值票和單程票的比例(γ)、乘客每次使用自動充值機充值用來坐地的人民幣數(shù)(C)和乘客每次乘坐地鐵消費的人民幣數(shù)(c)可以確定自動充值機的數(shù)量。
2.1自動充值機處理能力確定
自動充值機具有紙幣識別器,可以接受紙幣,對儲值票進行充值;也可以接受銀行卡,通過銀行轉(zhuǎn)帳對儲值票進行充值。因此乘客的消費方式直接影響自動充值機的處理能力。
自動充值機處理能力的計算公式如下:
μa=INT[m×μ1+(1-m)×μ2](3)
式中:μa為自動充值機的處理能力,一般用取整結(jié)果,取整時采用四舍五入;m為使用現(xiàn)金充值的比例系數(shù),0≤m≤1;μ1為使用現(xiàn)金充值時自動充值機的處理能力,一般選用10人/(min·臺);μ2為使用銀行卡轉(zhuǎn)帳時自動充值機的處理能力,一般選用5人/(min·臺)。
2.2自動售票機和自動充值機數(shù)量比例關(guān)系
假設(shè)自動售票機的處理速度為10人/min,自動充值機的處理速度為5人/min,票務(wù)處理機(在地鐵車站中,票務(wù)處理機可以賣單程票和儲值票,也可以給儲值票充值)對自動售票機和自動充值機的影響程度相同。此處假定影響程度為零,即票務(wù)處理機不工作,進地鐵的高峰客流中有一半人用儲值票。如果自動售票機和自動充值機在相同的時間內(nèi)服務(wù)完各自的乘客,使用儲值票的人每次充值50元,能用5次,那么自動售票機和自動充值機的比例為2.5∶1。計算結(jié)果如下表:
表1自動售票機和自動充值機的比例關(guān)系
計算方法說明:第一種情況,假設(shè)有200人進站,100人到自動售票機前買票,20人到自動充值機前充值,自動售票機處理完100人需要10min,自動充值機處理完20人需要4min,如果在同一時間內(nèi)服務(wù)完各自的乘客,自動售票機和自動充值機的比例為2.5∶1。隨著儲值票應(yīng)用的推廣以及社會化服務(wù)的擴大,這一比例將顯得過小。如上海在新線工程中這一比例為3.5∶1。
2.3自動充值機數(shù)量計算
根據(jù)自動售票機的數(shù)量計算自動充值機數(shù)量的公式如下:Nv×γ×μv×cNa=INT[C×μa](4)式中:Na為自動充值機的數(shù)量,一般用取整結(jié)果,取整時采用四舍五入;μv為自動售票機的處理能力,一般選用10人/(min·臺);Nv、γ、μa、C、c的定義同前。根據(jù)入站高峰客流計算自動充值機數(shù)量的公式如下:k×Pe×δ×λ×c
Na=INT[μa×60×C](5)
式中:Na、k、Pe、μa、C、c定義同前;δ為使用儲值票的比例系數(shù),δ>0;λ為使用自動充值機充值的比例系數(shù),0<λ≤1。
從式(4)和(5)可以看出,自動充值機的數(shù)量取決于自動充值機的利用率、自動充值機的處理能力、乘客的消費心理因素和地鐵票價。隨著城市一卡通和電子商務(wù)技術(shù)不斷發(fā)展,儲值票的充值功能可以擴充到其它領(lǐng)域,這樣車站自動充值機的數(shù)量將大大減少。量與客流量及自動售票機的處理能力有關(guān);而自動充值機的數(shù)量不僅與客流量和自動充值機的處理3結(jié)語能力有關(guān),還與乘客的消費心理和地鐵票價有關(guān)。以上自動充值機的計算為深圳地鐵一期工程AFC地鐵AFC系統(tǒng)中終端設(shè)備的數(shù)量對AFC系統(tǒng)系統(tǒng)中自動充值機數(shù)量的確定提供了科學(xué)依據(jù)。的實際運用起舉足輕重的作用。
參考文獻
第2篇：計算機量子技術(shù)范文
關(guān)鍵詞 數(shù)字時代；學(xué)校；計算機網(wǎng)絡(luò)；維護
中圖分類號：TP309 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）18-0044-01
現(xiàn)在的學(xué)校越來越離不開計算機網(wǎng)絡(luò)。首先，學(xué)校的辦公、會議、計算機實驗室等都依賴于計算機網(wǎng)絡(luò)；其次，學(xué)生宿舍、教室、圖書館等場所，均需要實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)覆蓋。尤其在快速發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)趨勢下，移動終端將在校園內(nèi)得到普及，無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋已成為學(xué)校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點。而有線、無線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，將帶來網(wǎng)絡(luò)流量的暴增，對學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全維護提出了更高的要求。
1 數(shù)字時代校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及電子教學(xué)的應(yīng)用，我國大多數(shù)學(xué)校都進行了校園計算機網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。但許多學(xué)校由于資金、技術(shù)等原因，不僅沒有最大程度的利用校園計算網(wǎng)絡(luò)資源，更在網(wǎng)絡(luò)流量管理及安全等方面處于初級水平。而隨著學(xué)生對互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的快速增長，學(xué)校在整體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、軟硬件配置、管理與維護等方面都需要有本質(zhì)提升。
1.1 多種接入模式并存
現(xiàn)在的學(xué)生幾乎人手一臺電腦、智能手機，還有PAD等等，而這些設(shè)備都能夠通過有線、無線、3G等多種接入模式連入校園計算機網(wǎng)絡(luò)。對于計算機網(wǎng)絡(luò)建設(shè)剛起步的學(xué)校而言，其未來的建設(shè)重點在于：一是對有線網(wǎng)絡(luò)進行擴容，為宿舍、教學(xué)區(qū)等場所提供更多的端口、更寬的帶寬；二是建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)如教室、圖書館等場所的無線覆蓋。教室及圖書館是學(xué)生集中上網(wǎng)的區(qū)域，但學(xué)校不可能為每一個學(xué)生提供一個有線端口，因此必須利用無線覆蓋。此外，智能手機等智能終端數(shù)量增加，因此學(xué)校需要加強校園良好的基站信號覆蓋。
1.2 網(wǎng)元種類增加
近年來，學(xué)校逐漸提升宿舍、教室、圖書館等區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)提速和覆蓋范圍，以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和娛樂的網(wǎng)絡(luò)需求。一個較為完善的校園網(wǎng)絡(luò)包括了服務(wù)器、交換機、路由器、無線接入點、安全設(shè)備等等。在有線、無線、3G網(wǎng)多個網(wǎng)絡(luò)復(fù)合，且當(dāng)多種終端接入、多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)并行的情況下時，校園網(wǎng)絡(luò)管理維護的對象和范圍都大大提升。
1.3 管理維護難度加大
用戶數(shù)量及數(shù)字業(yè)務(wù)的暴增，帶來了流量的幾何級數(shù)增加。校園網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)不局限于辦公、實驗室，每個學(xué)生都有長時間瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻等需求，而且用戶在線時間較為集中。另外，許多學(xué)校已經(jīng)實現(xiàn)了校園外接入校園網(wǎng)的功能。因此，學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)的流量和安全管理及維護需要提升至更高的水平。
2 數(shù)字時代校園網(wǎng)絡(luò)維護面臨的主要難題
盡管全國各地的學(xué)校都在熱火朝天地進行校園計算機網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、擴容或升級。但從學(xué)生使用的反映來看，校園網(wǎng)不僅沒有很好地被利用，更是存在各種各樣的管理維護問題。
2.1 重形式、輕利用
校園計算機網(wǎng)絡(luò)已成為學(xué)校建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配置，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在響應(yīng)國家號召上十分積極，不斷加強硬件設(shè)施的投資，如機房面積、計算機數(shù)量等等，但卻很少關(guān)心網(wǎng)絡(luò)的使用和維護。最終導(dǎo)致的結(jié)果是，學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)從硬件配備上看十分先進，但整體網(wǎng)絡(luò)缺乏規(guī)劃、使用效率低下，缺乏有效的管理維護措施。學(xué)生很少有機會使用學(xué)校的計算機網(wǎng)絡(luò)資源，即使使用，也會經(jīng)常遇到各種故障。
2.2 流量激增，資源分配效率有待加強
校園網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加，要求更大的帶寬及更快的網(wǎng)絡(luò)速度。其次，學(xué)生上網(wǎng)的時間和區(qū)域較為集中，而且具有周期性，因此需要學(xué)校網(wǎng)絡(luò)管理團隊，根據(jù)學(xué)生的上網(wǎng)行為，進行網(wǎng)絡(luò)流量分析。從而對帶寬資源進行合理分配、對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進行分類分級，并特定時間段進行優(yōu)化管理。
2.3 網(wǎng)絡(luò)安全管理挑戰(zhàn)提升
相對其他單位而言，高校網(wǎng)絡(luò)安全相對較低。學(xué)校同樣面臨各種網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)，如病毒入侵、非法網(wǎng)站滲透等等。隨著無線和校外的網(wǎng)絡(luò)接入范圍擴大，網(wǎng)絡(luò)用戶的行為不可控的程度提高，因此要求高校加強網(wǎng)絡(luò)安全管理。另外，在加強網(wǎng)絡(luò)安全管理的同時，還必須保證網(wǎng)絡(luò)使用的便利性。
3 校園網(wǎng)絡(luò)安全及流量維護的措施
校園網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全及流量變化與學(xué)生的上網(wǎng)行為密切相關(guān)，因此，學(xué)校IT人員應(yīng)當(dāng)首先從用戶消費行為的分析入手，明確網(wǎng)絡(luò)安全及流量維護的關(guān)鍵點。進而定制解決方案、采購專業(yè)管理工具或網(wǎng)絡(luò)套餐，用以匹配校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點。
3.1 用戶上網(wǎng)行為分析
學(xué)生的上網(wǎng)行為既有共性又有差異。首先共性體現(xiàn)在業(yè)務(wù)類型及使用時間，學(xué)生的上網(wǎng)需求主要集中在瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻、交友互動等。因此學(xué)校能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)整體流量有準(zhǔn)確的估計，并可以通過跟蹤學(xué)生的上網(wǎng)行為，準(zhǔn)確計算個體流量需求。同時，學(xué)生的使用網(wǎng)絡(luò)的時間主要集中在在校晚間，而地點主要集中在宿舍和圖書館。此外，不同的年紀(jì)的學(xué)生的上網(wǎng)流量有所差異，如研究生比本科生有更多的時間在線。因此，運維團隊必須依據(jù)學(xué)生的上網(wǎng)行為分析流量變化及安全風(fēng)險。
3.2 定制解決方案及網(wǎng)絡(luò)套餐
校園網(wǎng)絡(luò)的使用主要集中在學(xué)期，而寒暑假則利用率非常低。因此，學(xué)校可以對學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)帶寬、運維服務(wù)等套餐進行定制。并對網(wǎng)絡(luò)資源進行分時、分區(qū)，如針對晚間訂購更大的貸款和更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而在寒暑假期間則可以以自我維護為主，從而降低校園網(wǎng)絡(luò)的維護成本。
3.3 提升IT隊伍素質(zhì)
多種網(wǎng)絡(luò)疊加、多網(wǎng)元管理，以及用戶規(guī)模的提高、用戶行為不確定性加強，迫使校園網(wǎng)絡(luò)運用更加高端的管理工具及技術(shù)。而許多計算機網(wǎng)絡(luò)還處于起步階段的學(xué)校而言，加強IT隊伍的建設(shè)迫在眉睫。當(dāng)然，學(xué)?？梢詫⒕W(wǎng)絡(luò)運維服務(wù)進行外包。通過與設(shè)備提供商或?qū)I(yè)服務(wù)提供商進行合作，可以提升校園計算機網(wǎng)絡(luò)運維的效率。尤其是當(dāng)遇到故障時，專業(yè)服務(wù)機構(gòu)能夠支持全天候的服務(wù)，以確保校園網(wǎng)絡(luò)的暢通。
參考文獻
[1]王峰等.獨立學(xué)院學(xué)生宿舍校園網(wǎng)絡(luò)運維淺談[J].電子制作，2013（11）.
[2]王壽福.關(guān)于院校網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)的思考[J].大眾科技，2013（1）.
第3篇：計算機量子技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：異構(gòu)數(shù)據(jù) 分級存儲 海量數(shù)據(jù)存儲 業(yè)務(wù)存儲優(yōu)先級
中圖分類號：TP311.13 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）007-078-02
1 引言
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，智能終端的普及，以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興產(chǎn)業(yè)的興起，海量數(shù)據(jù)成為當(dāng)前最顯著的特征。預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，到2015年，每秒鐘將有100萬分鐘的視頻內(nèi)容跨網(wǎng)絡(luò)傳輸；從2010年到2015年，全球移動數(shù)據(jù)流量將增長26倍。面對海量數(shù)據(jù)來襲，目前業(yè)界仍采用根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)情況事先規(guī)劃存儲的方式，即為分屬于不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)事先分配不同的存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)生成后直接按照事先分配的存儲設(shè)備進行存儲。
傳統(tǒng)方式進行海量數(shù)據(jù)的存儲時，一般需要單獨部署數(shù)據(jù)主控服務(wù)器來進行（所述數(shù)據(jù)主控服務(wù)器中預(yù)先存儲了事先規(guī)劃的數(shù)據(jù)存儲規(guī)則），當(dāng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)增加到一定規(guī)模，導(dǎo)致系統(tǒng)中某一個或多個存儲設(shè)備中存儲了大量的數(shù)據(jù)從而導(dǎo)致相應(yīng)的存儲設(shè)備性能降低、I/O讀寫時間延長，無法滿足數(shù)據(jù)存儲需求時，需要由系統(tǒng)規(guī)劃人員根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及存儲設(shè)備的實際情況以人工方式對各存儲設(shè)備的參數(shù)、性能、容量等進行調(diào)整或者由系統(tǒng)規(guī)劃人員根據(jù)自身經(jīng)驗以及系統(tǒng)當(dāng)前實際情況，重新為該系統(tǒng)制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲規(guī)則。
本文基于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分配方法、裝置及系統(tǒng)，根據(jù)確定的該待存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)優(yōu)先級，確定具備與該待存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)優(yōu)先級相匹配的設(shè)備性能優(yōu)先級的在線存儲設(shè)備，這種方案將有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在無法根據(jù)數(shù)據(jù)重要性以及存儲設(shè)備性能進行自動劃分和存儲等問題。
2 方案設(shè)計
本方案是基于海量數(shù)據(jù)自動計算裝載和分配的方法和裝置。裝置包含：存儲設(shè)備控制模塊、設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)分配控制模塊。其特征是：
（1）存儲設(shè)備控制模塊對存儲系統(tǒng)中的存儲設(shè)備進行集群管理，計算設(shè)備性能由設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊管理設(shè)備元數(shù)據(jù)。
（2）數(shù)據(jù)進入裝置后，數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊對數(shù)據(jù)進行處理，計算數(shù)據(jù)優(yōu)先級保存在數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊，數(shù)據(jù)分配控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分配原則，優(yōu)先級權(quán)重高的數(shù)據(jù)在性能高的設(shè)備上進行存儲。
（3）數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊與存儲設(shè)備控制模塊定時對數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)與設(shè)備元數(shù)據(jù)重新進行加權(quán)計算，數(shù)據(jù)分配控制模塊根據(jù)計算結(jié)果動態(tài)對數(shù)據(jù)重新進行分配，對于低于數(shù)據(jù)權(quán)重閾值的數(shù)據(jù)進行離線存儲。
本裝置海量數(shù)據(jù)裝載和分配過程，包括如下步驟：
（1）存儲設(shè)備控制模塊對存儲系統(tǒng)中的存儲設(shè)備進行集群管理。存儲設(shè)備包括文件服務(wù)器存儲、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存儲、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存儲等設(shè)備，存儲設(shè)備控制模塊包括存儲設(shè)備群集配置數(shù)據(jù)庫，當(dāng)有新存儲設(shè)備加入群集時，存儲設(shè)備控制模塊注冊新存儲設(shè)備配置信息并更新群集配置數(shù)據(jù)庫，新存儲設(shè)備會在存儲設(shè)備控制模塊獲得并保持群集配置數(shù)據(jù)庫的副本，當(dāng)存儲設(shè)備離線時，存儲設(shè)備控制模塊注銷存儲設(shè)備配置信息并更新配置數(shù)據(jù)庫并通知所有在線存儲設(shè)備，在線存儲設(shè)備獲取通知從存儲設(shè)備控制模塊獲得并保持最新的群集配置數(shù)據(jù)庫副本。
（2）存儲設(shè)備控制模塊對接入的存儲設(shè)備的性能進行加權(quán)計算，加權(quán)的指標(biāo)為設(shè)備存儲空間、CPU、內(nèi)存大小等，加權(quán)計算后的結(jié)果保存到設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊。假設(shè)事先設(shè)定的存儲設(shè)備的可用容量這一性能加權(quán)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)為0.6，存儲設(shè)備的處理器速度這一性能加權(quán)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)為0.3，存儲設(shè)備的內(nèi)存大小這一性能加權(quán)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)為0.1，對該在線存儲設(shè)備的各性能加權(quán)指標(biāo)進行加權(quán)運算，得到該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值Q；具體地，所得到的該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值Q可以表示為：Q=0.6A+0.3B+0.1C。在得到該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值之后，可以根據(jù)該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值確定該在線存儲設(shè)備的設(shè)備性能優(yōu)先級。例如：若所得到的該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值Q大于設(shè)定的第一閾值，則認(rèn)為該在線存儲設(shè)備的設(shè)備性能優(yōu)先級為高，若所得到的該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值Q大于設(shè)定的第二閾值且小于設(shè)定的第一閾值，則可以認(rèn)為該在線存儲設(shè)備的設(shè)備性能優(yōu)先級為中，若所得到的該在線存儲設(shè)備的性能加權(quán)值Q小于設(shè)定的第二閾值，則可以認(rèn)為該在線存儲設(shè)備的設(shè)備性能優(yōu)先級為低，其中，所述第一閾值大于第二閾值，且所述第一閾值以及所述第二閾值的數(shù)值可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。
（3）設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊管理設(shè)備元數(shù)據(jù)，設(shè)備元數(shù)據(jù)存儲以下信息：設(shè)備Mac地址，設(shè)備名稱、加權(quán)設(shè)備性能結(jié)果。設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊維持和存儲設(shè)備控制模塊心跳通訊，根據(jù)群集配置數(shù)據(jù)庫完成設(shè)備元數(shù)據(jù)注冊、更新、注銷管理。此元數(shù)據(jù)核心為多維稀疏Map（Map由key和value組成，Map的索引是行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字和時間戳），設(shè)備元數(shù)據(jù)以設(shè)備Mac地址為行關(guān)鍵字，以設(shè)備名稱和性能結(jié)果為列名，加權(quán)計算的時間戳作為標(biāo)識，設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊計算設(shè)備時間段內(nèi)平均性能。
（4）數(shù)據(jù)進入裝置后，數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊對數(shù)據(jù)進行加權(quán)計算，加權(quán)指標(biāo)包括數(shù)據(jù)重要度、數(shù)據(jù)訪問量、數(shù)據(jù)大小等，加權(quán)計算后由數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊處理。
（5）數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊管理數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)存儲以下信息：塊信息關(guān)鍵字、塊名稱、加權(quán)計算結(jié)果。數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊維持和數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊心跳通訊，完成數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)注冊、更新、注銷管理。此元數(shù)據(jù)核心為多維稀疏Map（Map由key和value組成，Map的索引是行關(guān)鍵字、列關(guān)鍵字和時間戳），數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊信息關(guān)鍵字為行關(guān)鍵字，以塊名稱和加權(quán)結(jié)果為列名，加權(quán)計算的時間戳作為標(biāo)識。
（6）數(shù)據(jù)分配控制模塊從數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊和設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊取得數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)及設(shè)備元數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)加權(quán)計算結(jié)果進行分配，權(quán)重高的數(shù)據(jù)保存到性能高的設(shè)備之上，次之保存到性能次之的設(shè)備，依次將數(shù)據(jù)分配保存。
（7）數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊定時從數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊取得數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)重新進行加權(quán)計算，計算后由數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)權(quán)重結(jié)果更新數(shù)據(jù)加權(quán)元數(shù)據(jù)Map。
（8）存儲設(shè)備控制模塊定時從設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊取得設(shè)備元數(shù)據(jù)，對存儲設(shè)備重新進行性能加權(quán)計算，計算后有設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊根據(jù)權(quán)重結(jié)果更新設(shè)備元數(shù)據(jù)Map。
（9）數(shù)據(jù)分配控制模塊定時從數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理模塊和設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊取得數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)及設(shè)備元數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)權(quán)重和設(shè)備性能權(quán)重重新進行數(shù)據(jù)分配，權(quán)重高的數(shù)據(jù)更新到性能高的設(shè)備，對于低于預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)權(quán)重閾值的數(shù)據(jù)進行離線存儲。
3 結(jié)論
綜上所述，存儲設(shè)備控制模塊對存儲系統(tǒng)中的存儲設(shè)備進行集群管理，計算設(shè)備性能由設(shè)備元數(shù)據(jù)管理模塊管理設(shè)備元數(shù)據(jù)，報表數(shù)據(jù)進入裝置后，數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊對數(shù)據(jù)進行處理，計算數(shù)據(jù)優(yōu)先級保存在報表元數(shù)據(jù)管理模塊，數(shù)據(jù)分配控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)分配原則，優(yōu)先級權(quán)重高的報表數(shù)據(jù)在性能高的設(shè)備上進行存儲。數(shù)據(jù)計算裝載服務(wù)模塊與存儲設(shè)備控制模塊定時對報表元數(shù)據(jù)與設(shè)備元數(shù)據(jù)重新進行加權(quán)計算，數(shù)據(jù)分配控制模塊根據(jù)計算結(jié)果動態(tài)對數(shù)據(jù)重新進行分配，對于低于數(shù)據(jù)權(quán)重閾值的報表數(shù)據(jù)進行離線存儲。對比原有存儲技術(shù)原理，可以看出本方案的優(yōu)勢在于能夠根據(jù)存儲設(shè)備實際情況進行自動計算裝載和分配，充分發(fā)揮到存儲設(shè)備的最佳性能。
參考文獻：
第4篇：計算機量子技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：河西冷涼灌區(qū)；紫皮大蒜；覆膜栽培
大蒜是近年來在河西冷涼灌區(qū)發(fā)展起來的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，特別是民樂、古浪、肅州的蒜薹一直以色澤上乘、耐貯性好、可食性高享譽本地及周邊市場，并且遠(yuǎn)銷青海、新疆等地，帶來了良好的經(jīng)濟效益，平均667 m2產(chǎn)蒜薹450 kg、蒜頭1 000 kg，收入可達5 000元以上。主要栽培技術(shù)如下。
1 生育特性
大蒜為百合科蔥屬植物，其葉、蒜薹、蒜頭均可食用，大蒜除含有人體所需糖類、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素外，還含有大蒜素，具有殺菌和防腐功效，是人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚奶烊槐＝∈称贰＝?jīng)常食用少量大蒜，有益于人體健康。
大蒜是耐寒性作物，喜歡冷涼的環(huán)境條件，大蒜植株在低溫和長日照條件下分化花芽，如民樂紫皮大蒜。通過分析河西優(yōu)質(zhì)大蒜主產(chǎn)地民樂縣紫皮大蒜生育期間的光、熱、水條件，得出適宜播種期為春季日平均氣溫穩(wěn)定通過0 ℃，需要0 ℃積溫1 760.0 ℃左右；蒜薹和鱗芽發(fā)育期適宜氣溫為10.2～15.4 ℃；現(xiàn)薹至抽薹期適宜氣溫為15.4～15.9 ℃；鱗莖膨大期適宜氣溫為14.0～16.0 ℃。河西地區(qū)具備生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大蒜的生態(tài)氣候條件。
2 栽培形式
主要以地膜覆蓋和各類間套種為主。
2.1 地膜覆蓋
大蒜于2月中下旬點播，用幅寬1.4 m地膜種8壟蒜，株距6～8 cm，地膜之間空20 cm操作道。一般667 m2栽植大瓣蒜2.5萬株，株距10～12 cm、行距20～23 cm；中瓣蒜3萬株，株距8～10 cm；小瓣蒜3.5萬株。
2.2 玉米套種大蒜
大蒜于3月初點播，覆70 cm地膜，膜間距30 cm，膜上點種3行大蒜，行距16 cm，株距8 cm，每667 m2保苗3萬株，蒜薹于6月上中旬采收，蒜頭于7月上旬收獲。玉米于4月中旬雙行點播于膜間，行距28 cm，每667 m2保苗5 900株。
3 栽培技術(shù)
3.1 土地選擇
選擇地勢平坦，保水性、水肥條件好，排灌方便，土層深厚肥沃的田塊種植。前茬以小麥、玉米、豆類最佳，忌連作。
3.2 整地施肥
由于大蒜生長期長，需肥量大，一般667 m2施腐熟農(nóng)家肥8～10 m3，磷酸氫二銨50 kg，硝酸銨或硫酸鉀10～15 kg作底肥。每667 m2撒3%的辛硫磷顆粒劑3 kg，將肥料及農(nóng)藥均勻翻入土中，耙平整細(xì)。
3.3 品種選擇
選用從定西調(diào)入的紅皮大蒜和農(nóng)戶自留種為主栽品種。
3.4 選種
在前一年收獲時選擇生長健壯、蒜頭硬實、圓整，個頭肥大，蒜瓣整齊，無病蟲為害，無病斑、無傷痕，蒜瓣大小一致的蒜頭留種。播前將蒜瓣分大、中、小3級，單瓣質(zhì)量大于5.0 g為大瓣，3.3～5.0 g為中瓣，2.5～3.3 g為小瓣，小于2.5 g為特小瓣。選色澤正、芽肥壯的大瓣和中瓣蒜作為蒜種，667 m2需蒜種150～200 kg。
3.5 定植方法
用小尖犁或鋤開深10 cm溝，將蒜瓣芽朝上，注意蒜瓣背面應(yīng)朝一個方向按入溝內(nèi)濕土中，覆土4～5 cm，播后耱平覆膜，選擇1.45 m寬超薄膜覆蓋，每幅膜上栽種8行，膜間距20 cm，地膜應(yīng)拉緊壓實。
3.6 田間管理
3.6.1 放苗
當(dāng)80%的蒜苗出來后，進行放苗，一般在4月上旬開始放苗。
3.6.2 適時灌水
大蒜根系分布淺，不耐旱，也不耐澇，應(yīng)根據(jù)土壤墑情和植株生長狀況，適時灌水。蒜薹生長期間共需灌水5～6次，講究勤澆薄灌，一般每隔15～20 d應(yīng)澆1次水，4月中下旬澆頭水。
3.6.3 追肥
生長期共追肥3～4次，平均每次每667 m2追施尿素30 kg。在退母期（4～6片葉）和膨大期（9～10片葉）追肥量適當(dāng)增加，每次每667 m2追施40 kg。生長盛期還可配合噴施葉面肥。在出薹前后最好噴施植物激素“9·20”，以助抽薹。
4 病蟲害防治
大蒜的主要病害有葉枯病、紫斑病等。防治應(yīng)以農(nóng)業(yè)防治為主，化學(xué)防治為輔?；瘜W(xué)防治關(guān)鍵在發(fā)病初期（5葉期以后），重點在發(fā)病高峰期?；瘜W(xué)防治藥劑選用10%世高粉劑1 500倍，或25%施?？巳橛? 000倍，或25%菌威乳油1 000倍液，7～10 d防治1次，連續(xù)防治3～4次，防效達90%以上。
主要蟲害有斑潛蠅、蔥薊馬、蚜蟲等?？稍诖笏?～4葉期667 m2噴施1.8%害極滅乳油10～15 mL，或1.8%愛福丁乳油或菊酯類農(nóng)藥防治，可有效控制害蟲對大蒜的為害。
5 適時采收
5.1 蒜薹的采收
6月中下旬，在蒜薹抽出“薹尖”彎曲近一圈時，為最佳采收期，選陰天或晴天太陽西斜后，用縫衣針或縫麻袋口的大針自下而上垂直抽取蒜薹，采摘后及時追肥1次，一般667 m2施100～150 g磷酸二氫鉀進行葉面追肥。
5.2 蒜頭的采收
大蒜一般要求“九黃十收”，過于早收，蒜頭嫩，水分重，晾曬后蒜皮起皺；過于遲收，蒜皮變色容易開裂，商品性差，產(chǎn)品質(zhì)量降低。獨蒜與分蒜應(yīng)分批采收。掌握在蒜薹采收后20 d左右，葉片發(fā)黃時即可采收，采收時去泥、削根須、剪把，避免機械損傷。
第5篇：計算機量子技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞]稽留流產(chǎn)；清官術(shù)；小劑量；戊酸雌二醇；宮腔粘連
[中圖分類號]R733.4
[文獻標(biāo)識碼]A
[文章編號]2095-0616（2017）03-94-03
稽留流產(chǎn)主要為因胚胎死亡長時間稽留于宮腔內(nèi)，未自行排出而引起的疾病，其屬婦產(chǎn)科一類疾病?，F(xiàn)階段，一般采用清官術(shù)治療稽留流產(chǎn)，然而宮腔之中滯留胎盤組織能夠機化引起明顯子宮粘連現(xiàn)象，增加清宮難度，術(shù)后極易出現(xiàn)宮腔粘連、出血遷延或者腹痛等癥狀。相關(guān)研究表明，清宮術(shù)主要因子宮內(nèi)膜損傷引起宮腔粘連。傳統(tǒng)稽留流產(chǎn)清宮術(shù)后一般采用黃體酮進行輔助治療，可是不能獲得理想療效。本文以接受清宮術(shù)60例稽留流產(chǎn)患者為研究對象，研究稽留流產(chǎn)清宮術(shù)后使用小劑量戊酸雌二醇促進患者子宮內(nèi)膜恢復(fù)及降低宮腔粘連的效果，現(xiàn)報道如下。
1.資料與方法
1.1一般資料
入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）孕周
選取2015年1月～2016年10月我院收治的接受清宮術(shù)60例稽留流病例作為研究對象，按照術(shù)后用藥不同分為兩組。研究組患者年齡22～38歲，平均（29.6±4.4）歲，孕周4～8周，平均（6.26±1.35）周；孕產(chǎn)次1-2次，平均（1.47±0.32）次；對照組患者年齡21～37歲，平均（29.2±4.2）歲，孕周為6-7周，平均（6 03±1.22）周；孕產(chǎn)次1～3次，平均（1.39±0.27）次。兩組年齡、孕周及孕產(chǎn)次等資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。
1.2方法
研究組術(shù)后第一天使用戊酸雌二醇（DELPHARM Lille S.A.S.，J20130009）2mg，患者每天口服一次，持續(xù)3周后使用安宮黃體酮（浙江仙琚制藥股份有限公司，H33020715），患者每次服用8mg，并且每天一次。對照組在術(shù)后第五天使用安宮黃體酮，每天口服8mg，且每天服用一次。所有患者連續(xù)用藥12周后終止治療。
1.3觀察指標(biāo)
觀察兩組術(shù)后出血時間與總出血量、首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值及宮腔粘連情況。其中宮腔粘連情況評價標(biāo)準(zhǔn)如下。輕度：患者宮腔粘連面積占整個宮腔不到1/4，并且宮腔上端以及輸卵管開口位置粘連菲??；中度：患者宮腔粘連面積占整個宮腔1/4-3/4，并且宮腔上端以及輸卵管開口位置部分閉鎖，無宮壁粘連現(xiàn)象；重度：患者宮腔粘連面積占整個宮腔超過3/4.并且宮腔上端以及輸卵管開口位置完全閉鎖，出現(xiàn)宮壁粘連現(xiàn)象。
1.4統(tǒng)計學(xué)處理
選用SPSS19.0件進行數(shù)據(jù)的處理，計量資料以（x±s）壤示，采用t檢驗，計數(shù)資料以百分比表示，采用x2檢驗，P
2.結(jié)果
2.1兩組患者術(shù)后出血時間與總出血量比較
研究組術(shù)后出血時間及總出血量分別為（5 08±1.02）d、（78.63±16.04）mL，明顯小于對照組（642±1.28）d、（96.42±19.17）mL（P
2.2兩組患者首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值比較
研究組首次月經(jīng)中期子宮內(nèi)膜厚度最大值為（9 12±1.84）mm，明顯大于對照組（8.26±1.93）mm（P
3.討論
宮腔之中胎盤組織機化，同時和子宮壁粘連緊密為引起稽留流產(chǎn)清宮術(shù)實際操作難度增加主要原因，情況嚴(yán)重者可產(chǎn)生子宮穿孔，對患者生命安全造成威脅。相關(guān)研究表明，宮腔粘連所有患者中，由子宮內(nèi)膜刮宮傷導(dǎo)致的比例占90%以上。刮宮手術(shù)能夠?qū)ψ訉m內(nèi)膜功能產(chǎn)生不同程度傷害，降低子宮內(nèi)膜各種激素分泌調(diào)節(jié)所具敏感性與一致性，為宮腔粘連出現(xiàn)主要機制。
安宮黃體酮屬于合成孕激素，能對促性腺激素分泌產(chǎn)生抑制作用，降低雌激素水平，促進內(nèi)膜組織蛻膜化并且逐漸萎縮，使得子宮內(nèi)膜處于撤退性出血狀態(tài)。戊酸雌二醇是一種天然雌激素，可以預(yù)防宮腔粘連，作用機制是增加子宮內(nèi)膜增生速度，加快子宮內(nèi)膜修復(fù)，并且抑制宮頸黏液分泌，減少細(xì)菌上行侵入或者盆腔感染風(fēng)險，防止出血宮腔粘連現(xiàn)象。戊酸雌二醇經(jīng)過代謝可產(chǎn)生戊酸以及雌二醇，雌二醇屬于活性雌激素，能夠與雌激素受體之間高效結(jié)合，刺激子宮內(nèi)膜細(xì)胞快速分裂，增加子宮對縮宮素或者前列腺素所具有的敏感性，促進蛻膜剝脫并且排出體外。
第6篇：計算機量子技術(shù)范文
關(guān)鍵詞:量子力學(xué) 量子計算機
中圖分類號:TP39 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-3973 (2010) 02-106-01
1量子力學(xué)對計算機技術(shù)發(fā)展的影響
自1646年第一臺電子計算機問世以來,其芯片發(fā)展速度日益加快。按照芯片的摩爾定律 ,其集成度在不久的將來有望達到原子分子量級。在享受計算機飛速發(fā)展帶來的種種便利的同時,我們也不得不面臨一個瓶頸問題,即根據(jù)量子力學(xué)理論,在芯片發(fā)展到微觀集成的時候,量子效應(yīng)會影響甚至完全破壞芯片功能。因此,量子力學(xué)對計算機技術(shù)發(fā)展具有決定性作用。
1.1量子力學(xué)簡介
量子力學(xué)是近代自然科學(xué)的最重要的成就之一. 在量子力學(xué)的世界里,一個量子微觀體系的狀態(tài)是由一個波函數(shù)來描述的,而非由粒子的位置和動量描述,這就是它與經(jīng)典力學(xué)最根本的區(qū)別。
1.2量子力學(xué)與量子計算機
量子力學(xué)的海森堡測不準(zhǔn)原理決定了粒子的位置和動量是不能同時確定的()。當(dāng)計算機芯片的密度很大時(即很小)將導(dǎo)致很大,電子不再被束縛,產(chǎn)生量子干涉效應(yīng),而這種干涉效應(yīng)會完全破壞芯片的功能。為了克服量子力學(xué)對計算機發(fā)展的限制,計算機的發(fā)展方向必然和量子力學(xué)相結(jié)合,這樣不僅可以越過量子力學(xué)的障礙,而且可以開辟新的方向。
量子計算機就是以量子力學(xué)原理直接進行計算的計算機.保羅•貝尼奧夫在1981年第一次提出了制造量子計算機的理論。量子計算機的存儲和讀寫頭都以量子態(tài)存在的,這意味著存儲符號可以是0、1以及它們的疊加。
2量子計算機的優(yōu)點
近年來的種種試驗表明,量子計算機的計算和分析能力都超越了經(jīng)典計算機。它具有如此優(yōu)越的性質(zhì)正在于它的存儲讀取方式量子化。對量子計算機的原理分析可知,以下兩個個特性是令量子計算機優(yōu)越性的根源所在。
2.1存儲量大、速度高
經(jīng)典計算機由0或1的二進制數(shù)據(jù)位存儲數(shù)據(jù),而量子計算機可以用自旋或者二能級態(tài)構(gòu)造量子計算機中的數(shù)據(jù)位,即量子位。不同于經(jīng)典計算機的在0與1之間必取其一,量子位可以是0 或者1,也可以是0和l的迭加態(tài)。
因此,量子計算機的n個量子位可以同時存儲2n個數(shù)據(jù),遠(yuǎn)高于經(jīng)典計算機的單個存儲能力; 另一方面量子計算機可以同時進行多個讀取和計算,遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)典計算機的單次計算能力。量子計算機的存儲讀取特性使其具有存儲量大、讀取計算速度高的優(yōu)點。
2.2可以實現(xiàn)量子平行態(tài)
由量子力學(xué)原理可知,如果體系的波函數(shù)不能是構(gòu)成該體系的粒子的波函數(shù)的乘積,則該體系的狀態(tài)就處在一個糾纏態(tài),即體系的粒子的狀態(tài)是相互糾纏在一起的。而量子糾纏態(tài)之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)不受任何局域性假設(shè)限制,這使兩個處在糾纏態(tài)的粒子而言,不管它們離開有多么遙遠(yuǎn),對其中一個粒子進行作用,必然會同時影響到另外一個粒子.正是由于量子糾纏態(tài)之間的神奇的關(guān)聯(lián)效應(yīng), 使得量子計算機可以利用糾纏機制,實現(xiàn)量子平行算法,從而可以大大減少操作次數(shù)。
3量子計算機發(fā)展現(xiàn)狀和未來趨勢
3.1量子計算機實現(xiàn)的技術(shù)障礙
到目前為止,世界上還沒有真正意義上的量子計算機,它的實現(xiàn)還有許多技術(shù)上的問題。
量子計算機的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在量子迭加態(tài)的關(guān)聯(lián)效應(yīng). 然而,環(huán)境對迭加態(tài)的影響以及迭加態(tài)之間的相互作用會使這種關(guān)聯(lián)效應(yīng)減弱甚至喪失,即量子力學(xué)去相干效應(yīng).因此應(yīng)盡量減少環(huán)境對量子態(tài)的作用。同時,萬一由于相干效應(yīng)引入了錯誤信息,必需能及時改正,這需要進一步的研究和實驗。
另一方面,量子態(tài)不能復(fù)制,使得不能把經(jīng)典計算機中很完善的糾錯方法直接移植到量子計算機中來.由于量子計算機在計算過程中不能對量子態(tài)測量, 因為這種測量會改變量子態(tài), 而且這種改變是不可恢復(fù)的,因此在糾錯方面存在很多問題。
3.2量子計算機的現(xiàn)狀
由于上述兩種原因,現(xiàn)在還無法確定未來的量子計算機究竟是什么樣的, 目前科學(xué)家門提出了幾種方案.
第一種方案是核磁共振計算機. 其原理是用自旋向上或向下表示量子位的0 和1 兩種狀態(tài),重點在于實現(xiàn)自旋狀態(tài)的控制非操作,優(yōu)點在于盡可能保證了量子態(tài)和環(huán)境的較好隔離。
第二種方案是離子阱計算機. 其原理是將一系列自旋為1/2 的冷離子被禁錮在線性量子勢阱里, 組成一個相對穩(wěn)定的絕熱系統(tǒng),重點在于由激光來實現(xiàn)自旋翻轉(zhuǎn)的控制非操作其優(yōu)點在于極度減弱了去相干效應(yīng), 而且很容易在任意離子之間實現(xiàn)n 位量子門。
第三種方案是硅基半導(dǎo)體量子計算機. 其原理是在高純度硅中摻雜自旋為1/2的離子實現(xiàn)存儲信息的量子位,重點在于用絕緣物質(zhì)實現(xiàn)量子態(tài)的隔絕,其優(yōu)點在于可以利用現(xiàn)代高效的半導(dǎo)體技術(shù)。
此外還有線性光學(xué)方案, 腔量子動力學(xué)方案等.
3.3量子計算機的未來
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,量子計算機也會逐漸走向現(xiàn)實研制和現(xiàn)實運用。量子計算機不但于未來的計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān),更重要的是它與國家的保密、電子銀行、軍事和通訊等重要領(lǐng)域密切相關(guān)。實現(xiàn)量子計算機是21 世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的最重要的目標(biāo)之一。
參考文獻:
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[2]付剛.“量子計算機”解密[N].中安在線-安徽日報
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第7篇：計算機量子技術(shù)范文
10月9日，諾貝爾物理學(xué)獎答案揭曉，來自巴黎高等師范學(xué)院塞爾日?阿羅什（Serge Haroche）教授以及美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院的大衛(wèi)?維因蘭德（David Wineland）教授共同分享了這一殊榮，他們兩人的獲獎理由是分別發(fā)明了測量和控制孤立量子系統(tǒng)的實驗方法。
在諾貝爾獎委員會的新聞稿中，兩位獲獎?wù)叩某删捅环Q為“為實現(xiàn)量子計算機奠定了基礎(chǔ)?！币粫r間，量子計算機也成為了業(yè)界關(guān)注的焦點。
薛定諤的貓和諾貝爾獎
對于普通人來說，量子力學(xué)是個深不可測的概念。不過，隨著最近幾年科幻題材電影電視劇的風(fēng)靡，“平行宇宙”、“平行世界”之類的詞匯開始被頻頻提及，而它正是出自量子力學(xué)的相關(guān)概念。
想要了解什么是量子計算機，那么首先需要了解“薛定諤的貓”這個量子力學(xué)中的經(jīng)典假設(shè)。
1935年，奧地利著名物理學(xué)家，同時也是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一的薛定諤設(shè)想出這樣一個實驗：一只貓被關(guān)進一個不透明的箱子里，箱子內(nèi)事先放置好一個毒氣罐，毒氣罐的開關(guān)由一個放射性原子核來控制。當(dāng)原子核發(fā)生衰變時，它會釋放出一個粒子觸發(fā)毒氣罐的開關(guān)，這樣毒氣釋放，貓就會被毒死。
根據(jù)量子力學(xué)的理論，在實驗者沒有開箱進行觀測時，原子核處于衰變和未衰變的疊加狀態(tài)，換言之，箱子里的貓既是活的也是死的，對于普通人來說，很難理解“既生又死”這樣的狀態(tài)，但這正是量子力學(xué)研究的領(lǐng)域。量子力學(xué)針對的是在微觀環(huán)境下的物理現(xiàn)象，在這一環(huán)境中，大家中學(xué)時候?qū)W習(xí)的經(jīng)典物理學(xué)中的規(guī)律會突然失效，微觀世界是由另一套自然法則在操控，這也是為什么薛定諤的理想實驗中貓既能是活的也能是死的。
不過，一旦打開箱子，微觀實現(xiàn)就會出現(xiàn)“崩塌”，原子核的狀態(tài)就會確定下來，此時貓是生是死也隨之揭曉答案。
長期以來，由于不能實際觀測，量子力學(xué)僅僅停留在理論之上，而缺乏實踐的驗證。然而，今年兩位諾貝爾獎得主的成就正是在這方面取得了突破。他們各自通過精妙的實驗，使“測量和操控量子系統(tǒng)成為可能”，讓不打開箱子就能觀察貓的生死變成了可能。當(dāng)然，更重要的是，它也使量子計算機的實現(xiàn)變得不再遙不可及。
不再是空想的量子計算機
所謂量子計算機是基于量子力學(xué)基本原理實現(xiàn)信息處理的一項革命性計算技術(shù)。1982年，美國物理學(xué)家費曼在一次演講中提出利用量子體系實現(xiàn)通用計算的想法，當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)，分析模擬量子物理世界所需要的計算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了經(jīng)典計算機所能達到的能力，而用實驗室中一個可控的量子系統(tǒng)來模擬和計算另外一個人們感興趣的量子系統(tǒng)會非常高效，量子計算機的概念也應(yīng)運而生。
量子計算機與經(jīng)典計算機不同之處在于，對于經(jīng)典計算機來說，其基本的數(shù)據(jù)單位就是一個比特，相對應(yīng)的一個比特不是0就是1，而對于量子計算機來說，一個比特可以同時表示0和1，這就意味著兩個比特就能表示00、01、10、11四種狀態(tài)。這樣，只要有300個量子比特，其承載的數(shù)據(jù)就能是2的300次方，這將超過整個宇宙的原子數(shù)量總和。簡而言之，量子計算機的運算能力將是目前經(jīng)典計算機所無法比擬的。
前面的表述未免抽象，舉一個形象的例子：目前最好的多核處理器能夠解密150位的密碼，如果想要解密一個1000位的密碼，那么需要調(diào)用目前全球的計算資源才有可能實現(xiàn)。但是從理論上講，一臺量子計算機在幾個小時內(nèi)就能解決這一問題。在量子計算機面前，目前世界上最復(fù)雜的密碼也會變得不堪一擊，這意味著互聯(lián)網(wǎng)上將不再有秘密可言，人類需要重新設(shè)立一套與現(xiàn)在完全不同的信息加密系統(tǒng)。
量子計算機的用處當(dāng)然不只是破譯密碼，在大數(shù)據(jù)分析的時代，對計算機運算能力的要求正變得愈來愈高，從語義識別到人工智能，都需要倚仗計算機強大的運算能力才能完成，這也讓業(yè)界對于量子計算機的誕生充滿了期待。
不過，雖然理論上300個量子比特就能賦予計算機難以想象的運算能力，但現(xiàn)實與想象畢竟還存在不小的差距。根據(jù)清華大學(xué)交叉信息研究院助理研究員尹章琦的介紹，估算大概需要至少一萬個量子比特才能超越經(jīng)典計算機的計算能力，“因為我們需要對計算過程進行糾錯，所以需要很多個物理比特才能獲得一個可容錯的邏輯比特。估計需要大概一千個邏輯比特運行Shor算法來超越經(jīng)典計算機的計算能力，那么物理比特至少要高一個量級，甚至可能要高兩個量級”。尹章琦所從事的正是關(guān)于量子信息與量子光學(xué)的理論與實驗研究。
商業(yè)化的未來
在學(xué)界還在探討量子計算機可行性的時候，產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)迫不及待開始了實踐。早在2001年，IBM就曾經(jīng)成功實現(xiàn)利用7個量子比特完成量子計算中的素因子分解法。
2007年，加拿大的D-Wave公司就了號稱全球第一臺商用量子計算機――采用16位量子比特處理器的Orion（獵戶座）。不過，Orion后迅速被業(yè)界潑了一盆冷水，業(yè)內(nèi)人士稱，Orion并不是真正意義上的量子計算機，只是具備了一些量子計算的特性。
去年，D-Wave卷土出來，了全新的產(chǎn)品――D-Wave One，這一次它的處理器達到了128量子比特，比前代產(chǎn)品大大提升，一臺售價高達1000萬美元。但是，由于D-Wave對核心技術(shù)三緘其口，學(xué)術(shù)界無法得知關(guān)于其產(chǎn)品的更多信息，質(zhì)疑之聲再起，因為目前能夠?qū)崿F(xiàn)10量子比特已經(jīng)是相當(dāng)了不起的成就。
不過，即便質(zhì)疑不斷，D-Wave還是成功拿到了第一張訂單，外國媒體報道，美國知名的軍備制造商洛克希德?馬丁已經(jīng)購買了D-Wave的產(chǎn)品并且將其用在一些復(fù)雜的項目上，比如F-35戰(zhàn)斗機軟件錯誤的自動檢測。
不僅如此，D-Wave還在今年10月得到了來自貝索斯以及美國中情局下屬投資機構(gòu)In-Q-Tel總計3000萬美元的投資。貝索斯的投資邏輯顯而易見，隨著現(xiàn)實世界的不斷互聯(lián)網(wǎng)化，他的野心自然是通過深度挖掘和分析亞馬遜積累的海量數(shù)據(jù)創(chuàng)造出更大的商業(yè)價值，而量子計算機正是實現(xiàn)這一切的基礎(chǔ)。
在D-Wave大出風(fēng)頭的同時，老牌巨頭IBM也不甘落后，今年2月，IBM宣布在量子計算領(lǐng)域再次取得重大進展。新的技術(shù)使得科學(xué)家可以在初步計算中減少數(shù)據(jù)錯誤率，同時在量子比特中保持量子機械屬性的完整性。
第8篇：計算機量子技術(shù)范文
人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統(tǒng)計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題，學(xué)者們在進行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高，最終地球上所有的能最將轉(zhuǎn)換為計算的結(jié)果一造成熵的降低，這種向低熵方向無限發(fā)展的運動被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的，因此，傳統(tǒng)電子計算機的計算能力必有上限。而以mM研究中心朗道為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到2l世紀(jì)30年代，芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度．此時，導(dǎo)線內(nèi)運動的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律一牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運行，而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致芯片無法正常工作：同樣，芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸后，晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)。哲學(xué)家和科學(xué)家對此問題的看法十分一致：摩爾定律不久將不再適用。也就是說，電子計算機計算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在2l世紀(jì)前30年內(nèi)終止。著名科學(xué)家，哈佛大學(xué)終身教授威爾遜指出：“科學(xué)代表著一個時代最為大膽的猜想。它純粹是人為的。但我們相信，通過追尋“夢想一發(fā)現(xiàn)一解釋一夢想”的不斷循環(huán)，我們可以開拓一個個新領(lǐng)域，世界最終會變得越來越清晰，我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯(lián)系和有意義的?！?/p>
二、各種新型計算機
硅芯片技術(shù)高速發(fā)展的同時，也意味看硅技術(shù)越來越接近其物理極限。為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發(fā)新型計算機，計算機的體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)都將產(chǎn)生一次量與質(zhì)的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、分子計算機、納米計算機等，將會在二十一世紀(jì)走進我們的生活，遍布各個領(lǐng)域。
（1）量子計算機。量子計算機的概念源于對可逆計算機的研究。量子計算機(quorum computer)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算存儲及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。量子計算機是通過量子分裂式、量子修補式來進行一系列的大規(guī)模高精確度的運算的。其浮點運算性能是普通家用電腦的CPU所無法比擬的。量子計算機大規(guī)模運算的方式其實就類似于普通電腦的批處理程序，其運算方式簡單來說就是通過大量的量子分裂，再進行高速的量子修補，但是其精確度和速度是普通電腦望塵莫及的。
（2）光子計算機?，F(xiàn)有的計算機是由電子來傳遞和處理信息。電場在導(dǎo)線中傳播的速度雖然比我們看到的任何運載工具運動的速度都快。但是，從發(fā)展高速率計算機來說，采用電子做輸運信息載體還不能滿足快的要求，提高計算機運算速度也明顯表現(xiàn)出能力有限了。而光子計算機以光子作為傳遞信息的載體，光互連代替導(dǎo)線瓦連，以光硬件代替電子硬件，以光運算代替電運算，利用激光來傳送信號，并由光導(dǎo)纖維與各種光學(xué)元件等構(gòu)成集成光路，從而進行數(shù)據(jù)運算、傳輸和存儲。在光子計算機中，不同波長、頻率、偏振態(tài)及相位的光代表不同的數(shù)據(jù)，這遠(yuǎn)勝于電子計算機中通過電子狀態(tài)變化進行的二進制運算，可以對復(fù)雜度高，計算量大的任務(wù)實現(xiàn)快速的并行處理。光子計算機將使運算速度在目前基礎(chǔ)上呈指數(shù)上升。
（3）分子計算機。分子計算計劃就是嘗試?yán)梅肿佑嬎愕哪芰M行信息的處理。分子計算機的運行靠的是分子晶體可以吸收以電荷形式存在的信息，并以更有效的方式進行組織排列。憑借著分子納米級的尺寸，分子計算機的體積將劇減。
三、探究研究策略的依據(jù)
筆者認(rèn)為開展計算機發(fā)展史研究的一種思路是：本著實用主義的態(tài)度，分階段提取計算機發(fā)展過程中的關(guān)鍵問題。圍繞這些問題展開研究，尤其要著力于問題解決過程中碰到的困難，以及問題解決后發(fā)現(xiàn)的新問題。
（1）“實用主義”無褒貶之分。彌補對計算機發(fā)展的歷史認(rèn)知，不宜再去重做實驗，推倒人類已有的技術(shù)規(guī)范重來：只能進一步的學(xué)習(xí)和研究，在研究和學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，找出規(guī)律。同時，“實用’，也是發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢的應(yīng)有之義。
（2）緊緊圍繞“問題”。在科學(xué)發(fā)展的歷史進程中，問題要比問題的解決更重要，“一個好的問題堪比一所好的大學(xué)”計算機的發(fā)展也是在不斷地提出問題、解決問題中發(fā)展進步，每一次問題的提煉和解決都促進了計算機水平得到一次升華和提高。
（3）事物的發(fā)展是動態(tài)的，已有問題的解決必然帶來新的問題新的問題是對已有問題解決方法的挑戰(zhàn)與審視，抑或是新科學(xué)新技術(shù)尋找用武之地發(fā)揮作用的要求，嘗試主動提出可預(yù)見的問題并設(shè)法解決是現(xiàn)代思維方式的一個顯著特征，愛岡斯坦曾說：提出一個問題往往比解決一個問題更重要，正是這個意思。提新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，這一切需要有創(chuàng)造性的想象力。往往是獲得認(rèn)識突破的契機，這種習(xí)慣或者素養(yǎng)是極其寶貴的。
四、結(jié)束語
計算機是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一。在這個世紀(jì)之交，知識經(jīng)濟時代呼嘯而來，作為知識和信息的處理、傳輸和存儲之載體的計算機。在即將來臨的2I世紀(jì)，將會不斷地開發(fā)出新的品種。而這些新穎的計算機的發(fā)展將趨向超高速、超小型并行處理和智能化。為達到預(yù)想的目的各種新型材料將被運用到新型計算機的開發(fā)當(dāng)中，如量子、光子分子等。未來量子、光子和分子計算機將具有感知、思考、判斷、學(xué)習(xí)以及一定的自然語言能力，使計算機進人人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術(shù)革命，對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻：
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第9篇：計算機量子技術(shù)范文
1.1量子計算機量子計算機可簡單理解為遵循量子力學(xué)能夠進行高速運算、存儲和處理信息的計算機，它是在社會對高速度、保密好、容量大的通訊及計算提出較高要求的情況下產(chǎn)生的。物理主體主要包括：液態(tài)核磁共振量子計算機、(固態(tài))硅晶體核磁共振量子計算機、離子陷阱、量子光學(xué)、腔室量子電動力學(xué)、超導(dǎo)體方案等。量子計算機的功能在于進行大數(shù)的因式分解，和Grover搜索破譯密碼，但是同時也提供了另一種保密通訊的方式，此外還可以用來做量子系統(tǒng)的模擬。但是在昨晚高難度運算后，能耗高、壽命短，散熱量大等缺點則暴露出來，真正有價值的量子計算機還有待繼續(xù)研究。
1.2光子計算機光子計算機進行數(shù)字運算、邏輯操作、信息存貯等內(nèi)容利用的是光信號，以光運算代替電運算，主要由激光器、光學(xué)反射鏡、透鏡、濾波器等光學(xué)元件設(shè)備組成。它具有運算、處理能力極強的優(yōu)點，同時，兼具容錯性，能夠進行模糊處理，但并不影響運算結(jié)果，智能化更高端。它主要具有以下好處：光子不帶電荷，不產(chǎn)生磁場，也不受磁場作用影響；光子也不具有靜止質(zhì)量，可以在真空和介質(zhì)兩種狀態(tài)下傳播；信息存儲容量大，通道寬，通信能力強；能量耗用低，散熱量小，節(jié)能環(huán)保性較強，也避免了計算機運行時內(nèi)部過熱的情況。目前雖然光子計算機在功能和運算速度方面和電子計算機有一定差距，但光子計算機的進一步研制、完善，在對圖像處理、目標(biāo)識別和人工智能等方面發(fā)揮重大作用。
1.3生物計算機生物計算機也叫做放生計算機，是以仿生學(xué)研究為基礎(chǔ)而形成的新型計算機技術(shù)，它以生物工程技術(shù)生產(chǎn)的蛋白分子制成生物芯片作為基礎(chǔ)元件。它具有并行處理的功能，運行速度比普通的電子計算機要快10萬倍，存儲空間占用更是少之又少。它具有的優(yōu)點很多，首先，體積小、功效高，比集成電路小很多，可以隱藏在地板、墻壁等地方；其次，具有自我修復(fù)功能，它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時，不需要人工修理，能自我修復(fù)，永久性、可靠新高；再者，能耗很低，能量消耗僅占普通電子計算機的10億分之1，散熱量很??；第四，不受電路間信號干擾。目前，這種計算機還在研制階段，存在技術(shù)不成熟、信息提取難等問題，還需要繼續(xù)優(yōu)化。
1.4納米計算機納米計算機研制是計算機發(fā)展過程中的一場革命，它以納米技術(shù)為基礎(chǔ)研制出計算機內(nèi)存芯片，其體積相當(dāng)于發(fā)絲直徑的千分之一，生產(chǎn)成本非常低，不需要建造超潔凈生產(chǎn)車間，也不需要昂貴的實驗設(shè)備和人數(shù)眾多的生產(chǎn)團隊，同時，納米計算機也需要耗費能源可以忽略不計，但是對其強大其性能的發(fā)揮絲毫不產(chǎn)生影響。納米計算機可以應(yīng)用到微型機器人，以至于日用電子設(shè)備，甚至玩具中，都能獲得強大的微處理功能，其應(yīng)用范圍也涉及到現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、建筑學(xué)、材料學(xué)等各個學(xué)科領(lǐng)域。這項新的課題技術(shù)也在不斷的完善和發(fā)展，將為計算機發(fā)展帶來新的內(nèi)容。
2云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展
2.1云技術(shù)云計算是分布式計算的一種形式，它通過將計算拆散計算再進行組合回傳的方式進行，可以達到和超級計算機同樣強大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這是云技術(shù)的根本。云技術(shù)不僅僅作為資料搜集手段，它是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)管理平臺技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)為一體的綜合資源池，靈活便捷。云技術(shù)作為一種商業(yè)模式的體現(xiàn)方式，其應(yīng)用非常廣泛，目前，已經(jīng)在搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等領(lǐng)域投入使用，未來在手機、GPS等行動裝置上也可實現(xiàn)。云技術(shù)正以它的可靠、實用、安全等性能逐漸被人們所接受，云物聯(lián)、云存儲、云呼叫、私有云、云游戲、云教育、云會議以及云社交等正逐步強化它的服務(wù)功能。
2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展有賴于光纖技術(shù)的快速發(fā)展。光導(dǎo)纖維技術(shù)在通信、電子和電力等領(lǐng)域日益擴展，成為大有前途的新型基礎(chǔ)材料，與之相伴的光纖技術(shù)也以新奇、便捷贏得人們的青睞。它具有耐濕、耐輻射、易于安裝和保養(yǎng)、24小時的連續(xù)工作等性能被廣泛應(yīng)用。尤其在塑料光纖產(chǎn)生后，海底光纜工程得以順利實施，對世界范圍網(wǎng)絡(luò)通信起到良好的推動作用。
3移動計算機技術(shù)發(fā)展
目前最熱門的是wifi無線技術(shù)，而最新的是4G通信技術(shù)，這兩項技術(shù)對移動計算機的發(fā)展起到了關(guān)鍵的支撐作用。4G網(wǎng)絡(luò)時代剛剛開啟，目前開始應(yīng)用于移動設(shè)備上，但是在微型便攜計算機上的應(yīng)用尚未起步。如何將移動計算機等終端產(chǎn)品通過芯片等形式與4G網(wǎng)絡(luò)完沒相連接，如發(fā)展移動電視、移動電腦、成為一項熱門話題，有待進一步研究探索。
4結(jié)束語
