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現代電子科學與技術賞析八篇

發布時間:2024-03-13 16:14:15

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的現代電子科學與技術樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

現代電子科學與技術

第1篇

[關鍵詞]電子技術 應用領域 發展趨勢

中圖分類號:TP315 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2016)10-0297-01

一、電子科學與技術概述

電子技術是依據電子學的基本原理,利用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學,它主要概括為:信息電子功能材料和器件、超大規模系統集成芯片設計,納米電子器件,電子離子光學與帶電粒子束物理,信息顯示器件與技術,光電子材料與器件,現代信息光子學與技術等。本學科在電子陶瓷與器件、鐵電薄膜與器件、納米電子器件、儲能與能量轉換材料與器件、電子離子光學現論與系統、信息顯示器件、超快速光電子學、超大規模集成物理與電路設計等。目前,電子技術在各行各業都有著非常重要的價值,它所包含的內容逐漸豐富,現如今其技術已經日趨完善,迎來發展的高峰期。

二、電子技術在行業中的應用

1、傳統領域中的應用

在傳統的工業領域中,應用廣泛的主要是交直流電動權,直流電動機具有較強的調速功能,為其供電的可控整流電源或者是直流電源,多數采用的是電力電子裝置。伴隨著科學技術的不斷進步,電力電子變頻技術迅速發展并成熟,它使得交流電機的調速性能得到了很大的提升,并且逐步取代直流電機,占據市場的主要地位。在工業生產中,交流電機廣泛應用于不同載荷的軋鋼機和數控機床上,發揮著重要的作用和良好的性能。為了避免在設備啟動中引起電流沖擊,一些不需要采用電力電子裝置的設備也開始廣泛取該裝置設備。同時,在電鍍裝置中也安裝使用了整流電源,冶金工業中的高頻,中頻感應加熱電源也廣泛使用電力電子技術,電力電子技術的使用范圍和規模在日益擴大。

2、通信工程的應用

從工程技術角度來看,電子技術與通信工程相結合,在社會生活的各種應用迅速的發展,它包括:移動通信與個人通信、衛星通信、光通信、寬帶通信與寬事通信網、多媒體通信、語音處理及人機交互、圖像處理與圖像通信、信號處理及其應用技術、集成電路設計與制造,電子設計自動化技術及其應用,通信與測量系統的電路技術,微波技術及其應用,微波傳輸。輻射及散射,微波電路,微波元器件,微波工程,光電子學與光纖通信工程,信息光電子工程,電子束,離子柬及顯示工程,真空電子工程,電子與光電子器件,微電子系統設計與制備,納米材料與技術等。

3、在交通領域中的應用

電子技術在交通領域中的應用主要為交通系統應用,電力機車目前正在由傳統直流電機傳動向交流電機傳統轉變。主要采用GTO控制器件,整流和逆變用PWM控制,所以可使輸入電流為正弦波。目前,很多國家在研制采用直線同步電機驅動的磁懸浮列車,一旦該技術成熟并成功應用的話,將會為交通帶來一次變革,不僅有利于縮短時間還對節能減排做出重要貢獻,電機技術還可以用于汽車的發動機。在現代汽車上,機械式機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰,電控的燃油噴射裝置因其性能卓越而被廣泛應用。通過電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終在最佳工作狀態。使其輸出功率在一定的條件下最大限度地節油和凈化空氣,同時通過實驗獲得最佳的工作條件,并輸入存儲器中,當發動機開始工作時,根據傳感器測得的空氣流量、排氣管中的含氧量等參數,按照事先編號的運算程序進行,然后控制發動機在最佳工況下。

4、在電力系統中的應用

電力電子技術是電工技術中的一個新興技術,已經在國民經濟和社會建設中發揮著巨大的作用,對于未來輸電系統的性能也有顯著的影響。目前,電力電子技術在電力系統中的應用已經涉及到諸多方面,例如:發電環節、輸配電系統、儲能系統等。在配電系統中,電力電子裝置可以用于防止電網的瞬間停電、瞬間電壓跌落和閃變等情況,便于進行電能的質量控制,改善輸供電的質量。電子技術還可以應用于變電所中,在變電所中主要是給操作系統提供可靠穩定的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電子裝置。

5、在醫學中的應用

電子技術在醫學中的應用主要有電子病歷、生物芯片、便攜式醫療電子檢測儀、遠程診療系統等。電子病歷是電子技術和網絡技術的結合。可以為醫療機構提供適時的醫療信息,是系統化的居民健康檔案。也可以為醫療責任提供證據;利用傳感器的生物芯片,可以對人體進行DNA的檢測,快速處理相關信息,親子鑒定等;電子技術應用于便攜式醫療電子檢測儀,可以通過微控制器,連接醫療機構網絡,實現醫生對患者的后期診療觀察,有利于醫療效果的發揮;同時,利用醫學與網絡技術、微電子技術等,可以達到醫學的遠程診療,實現醫學資源的共享,有利于偏遠地共的醫學診療。

三、電子科學與技術的發展趨勢

現在電子科學與技術的發展,以及現代電子技術的不斷普及,在不斷的改變著人們的日常生活方式和方法。而隨著計算機技術、網絡技術和材料技術的發展,現代電子技術也在逐步走向學科集成化的發展傾向,將逐步呈現出以下的發展趨勢。

微型化

微型化的提出,是以納米技術作為現代電子科學與技術的發展的基礎。并由此延伸出了納米電子學,其主要則是在納米的尺度之下,對事物運動的規律和特性進行深入的研究,從而利用納米級的事物專屬特性對其進行開發和利用,主要利用與生物科技以及醫療工程中,納米檢測儀器,納米電器件等將逐漸被廣泛使用,再一次收發電子器件的變革。

智能化

智能化作為現代電子科學與技術發展的必然趨勢,在很大的程度上對其進行使用,從而代替了各種不同危險的、枯燥的工作。如現代制造中的智能焊接、智能車載和智能機器人,都是對電子科學與技術的不斷應用,而未來電子技術智能化的應用,將使得人們的勞動力由繁重的體力勞動中解放出來,讓人們有空閑進行更加輕松、安全的工作,比如智能組裝流水線。智能礦脈探測等都是智能化電子技術的應用范疇。

精確化

技術的進步和經濟的發展,使得人們開始從原始的勞力勞動中解放,開始轉向信息更為流傳的精確程度,現代電子科學與技術可以應用于各種觀測,傳達室輸性行業,如氣象預測、信息傳輸、醫療檢測等更多方面軍。提高觀測精確度,做到在最小程度內的信息精確,做到最小的信息傳達輸損耗。

平民化

截止到目前為止,大部分的電子科學與技術開始被逐步應用在了特定的人員、特定的地點和特定的階段,如在醫療中不斷使用的B超技術,在氣象通信中使用的氣象預測衛星等。而這些技術已經完備,但是,在很大程度上還屬于少數人在開始使用。而為更好的促進全民使用電子設備,小型化、平民化趨勢正在成為未來發展的新起點和新方向。如現代的血糖測試儀、灑精測試器等也開始逐步實現平民化,從而可以適當降低精確度,大加幅度縮小體積。降低操作難度,提高產品安全系數,降低材料成本,做到平民化與高科技化兩種等級,盡量面向更多人群開放。

5、光電子技術產業化

光電子技術涉內容:光子產生、控制的激光技術及其相關應用技術;光子傳輸的波導技術;光子探測和分析的光子檢測技術;光計算和信息處理技術;光子存儲信息的光存儲技術;光子顯示技術;利用光子加工與物質相互作用的光子加工與光子生物技術。由以上技術形成的光電子行業的五大類產業格局:光電子材料與元件產業、光信息(資訊)產業、傳統光學(光學器材)產業、光通信產業、激光器與激光應用(能量、醫療)產業。

結語

隨著現代科學技術的飛速發展,人類歷史即將進入一個嶄新的時代,電子科學技術的發展和更新在隨著時間的步伐,在不斷的改變。并在逐步的廣大化,電子科學技術與其它技術結合有利于促進社會科學技術的進步,無論是生活還是科學研究,電子技術都不必不可少的獨立技術,電子科學與技術對于國家經濟發展、科技進步和國防建設都具有重要的戰略意義。

第2篇

【摘要】電子材料與器件課程作為電子材料專業的基礎和入門課程,對于學生夯實基礎、激發學習興趣、展開深層次學習具有至關重要的作用。而該課程的教學方式方法,對于學生掌握電子材料與器件知識有著重要影響,在本文中,筆者將新形勢下電子科技學科教學改革的特點和教學經驗相結合,通過對電子材料與器件課程的教學內容、課程安排、教學形式等方面的研究,探索更加完善的教育教學方法,努力提高電子材料與器件課程的教學質量。

關鍵詞 電子科學與技術;電子材料與器件;教學方法

電子材料與器件課程是電子科學技術相關專業的基礎性課程,對于學生鞏固基礎知識和提高專業技能是極為重要的。而提高電子材料與器件課程教學的質量,使課程與社會需求相結合,是高校教師探索的重中之重。筆者承擔著我校電子材料與器件課程的教學任務,在總結教學經驗的基礎上,筆者在教學內容、課程安排和教學形式等方面進行了嘗試,并取得了一定的教學成果。

1.電子材料與器件簡介

處于電子科學技術產業鏈前端的電子材料和元器件是眾多核心基礎產業的重要組成部分,是計算機網絡、通訊、數字音頻等系統和相關產品發展的基礎。電子材料與器件是指在電子技術和微電子技術中使用的材料和器件,包括半導體材料與器件、介電材料與器件、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料光電子材料和磁性材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關材料與器件。電子材料與器件是現代電子產業和科學技術發展的重要物質基礎,同時又是科技領域中技術導向型學科。它涉及到物理化學、電子技術、固體物理學和工藝基礎等多學科知識。根據材料的化學性質,可以分為金屬電子材料,電子陶瓷,高分子電子、玻璃電介質、氣體絕緣介質材料,電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料。

2.電子材料與器件課程教學模式

2.1電子材料與器件課程教學形式

電子材料與器件課程既包含電子材料的物理特性和電子器件的工作原理,還包含豐富的電子材料與器件的理論知識,并且與實踐應用緊密結合。為了更好的培養學生的時間能力,增強實踐意識,達到學以致用的目標。因此,電子材料與器件的課程教學應采取實驗教學和理論教學相結合的教學形式,教師安排合理的實驗活動,將理論教學與實驗教學有機結合,達到學生鞏固理論知識、增強實踐技能的教學目標。

2.2電子材料與器件教學課時安排

教學采用教材《電子材料與器件原理》。在電子材料與器件教學的課時安排上,該課程作為電子科學與技術專業的核心課程,電子材料與器件課程的總課時應不少于80學時,理論課學時設計應在64學時左右,實驗課學時應在16學時左右,任課教師可以根據教學過程中的實際情況增加或減少某一章節的課時安排。

2.3電子材料與器件課程教材選擇

在電子材料與器件課程的教材選擇方面,由于電子材料與器件是電子科學技術的一部分內容,目前我國關于電子科學技術的參考書籍很多,其中也不乏經典教材,但考慮到本科生對于該課程接觸時間段、基礎知識薄弱等特點,筆者認為任課教師可以自行編寫課件和講義,以便學生更好的理解教學內容。除此之外,由加拿大薩斯喀徹溫大學電氣工程系教授、加拿大電子材料與器件首席科學家薩法·卡薩普編寫的《電子材料與器件原理(第3版)》也是業界公認的電子材料與器件教學的參考書籍。

3.電子材料與器件課程的理論教學

在新時期素質教育的背景下,電子材料與器件課程的理論教學更側重于加強學生的實踐能力,因此需要對傳統的電子科學技術教學中重視原理、定律和規律的模式進行調整,在教學內容的設置方面,為了便于學生更好的理解知識體系,以筆者講授電子材料與器件理論課程(共80學時)為例,該理論課程共被劃分為材料科學的基本概念、固體中的電導和熱導、量子物理基礎、現代固體理論等四個章節,這四個章節闡述了電子材料與器件涉及的基礎理論,內容包括材料科學基礎理論、固體中的電導和熱導、量子物理基礎和現代固體理論,以及對各種功能材料與器件的原理與性能的討論。另外,在講授每章內容時,任課教師應注意弱化理論知識,增加實踐知識。

4.電子材料與器件課程的實驗教學

電子材料與器件的實驗教學要與理論教學緊密結合,并重點介紹理論課上講過的電子材料與器件,實驗課程學時不能偏少,開設實在要安排在理論教學完成之后,使學生能夠充分將理論知識應用于實踐中。在實驗開始前,教師要要求學生充分掌握理論知識,實驗結束后,學生要寫實驗報告,使實驗切實產生作用,而不是走馬觀花。在實驗課程的設定方面,要盡量避免與其其它驗課程的重復,還要確保理論與實踐相輔相成,充分利用實驗資源。

5.電子材料與器件課程的學生評價體系

素質教育的電子材料與器件課程的學生評價標準應區別于傳統的考試評價方式,教師要將學生的平時表現、理論知識掌握、實踐能力等納入對學生的評價體系中。促使學生不再局限于對電子材料與器件規律、定義等知識的僵化掌握,而是將學習重點偏向于實踐和應用。這種評價方式的轉變,有利于學生積極主動的掌握知識,在實踐中鞏固理論知識,在理論中深化實踐知識,全面提高電子材料與器件的課程教學效率和質量。

電子材料與器件在信息產業的發展與科學技術的研究中的重要性與日俱增。它既是電子科學技術體系專業知識中的重要環節,更為電子科學專業的學生提供了良好的科研基礎和就業競爭力。本文通過對電子科學與技術專業特點與電子材料與元器件課程內容的分析,探討了電子材料和元器件在電子科學專業領域的重要性,筆者還結合自身多年電子科學專業的教學經驗,對電子材料與元器件教學的教學形式、課時安排、教材選擇進行了新的探索,對電子材料和元器件的理論和實踐課程提出了新的意見和建議,以便于提高教學質量,提升學生專業素養。

參考文獻

[1]薩法·卡薩普.《電子材料與器件原理(第3版)》.西安交通大學出版社.2009年6月

[2]安毓英,劉繼芳,李慶輝.光電子技術[M].3版.北京:電子工業出版社,2013

第3篇

關鍵詞: 聲光控; AT89S52; 自動控制; 節能; 節電

中圖分類號: TN86?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2013)16?0140?03

引 言

隨著電子技術的發展,尤其是數字技術的發展,用數字電路技術實現燈的自動發亮、節能節電、延長燈的壽命變得越來越重要,而且貼近實際生活。聲光控電路已成為人們日常生活中必不可少的必需品,它不需要開關,當有人經過時會自動的亮,廣泛應用于工廠、辦公樓、教學樓、賓館的走廊、樓道等公共場所,給人們的生活、帶來極大的方便,因此,得到了廣泛的應用。聲光控電路是聲音和光控制電路工作的電子開關。它將聲音(如擊掌聲)和光轉化為電信號,經放大、整形,輸出一個開關信號去控制各種電器的工作,在自動控制工業電器和家用電器方面有著廣泛的用途。該電路在設計時還采用每一個模塊都有自身的標志位,當這個標志位有效時,該模塊的程序就執行,標志位的有效是在定時計數中斷里面確定的,用這個方法來實現延時的功能,能夠使人們在不知不覺中感受方便[1?2]。

1 整體設計

1.1 設計內容與要求

(1)可以直接取代普通照明開關而不必更改原有照明線路;

(2)白天或光線較強的場合即使用較大的聲響也能控制燈泡不亮,晚上或光線較暗時遇到聲響(比如說話聲、腳步聲等)后自動點亮,經約30 s(時間可根據需要修改)自動熄滅;

(3)用到兩個傳感器,一個聲控傳感器,一個光控傳感器。

1.2 系統劃分

按照設計要求,系統功能如下:

(1)具有直流穩壓功能,將220 V交流電轉為需要的5 V直流電;

(2)芯片具有處理運算功能,根據接收信號的不同控制顯示部分;

(3)聲光傳感器將采集的信號轉為微電信號,發送到芯片進行處理;

(4)顯示最后的結果及延時系統的顯示。

硬件系統圖如圖1所示。

2 單元電路的具體設計與實現

2.1 電源部分

如圖2所示電路,利用穩壓二極管將220 V交流電壓轉為5 V直流電壓[3]。

2.2 傳感器部分

傳感器是指能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感原件和轉換元件組成。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。本設計中采用光敏電阻電路進行光信號的采集,采用聲敏元件駐極體話筒對聲音進行采集來實現[4?5]。分別如圖3和圖4所示。

3 系統軟件設計

本系統對光信號和聲音信號的采集,通過比較器將采集來的信號轉化為能被單片機識別的高低電平,單片機對這兩個電平的判斷[6?7]。如果沒有光和有聲音,單片機就控制繼電器導通,導通時間可以隨時通過按鍵設定,并用數碼管顯示導通的時間。導通時間最大99 s,最小0 s,其他情況下單片機均不對繼電器輸出。在本設計中,出于安全的考慮,避開了去接觸220 V交流電,而用一只直徑0.5 cm的發光二極管去觀察輸出的有無,在實際應用中可外加電路(繼電器),用單片機的P1.5口控制,提供了將220 V交流點降至單片機所需的工作電壓5 V。程序流程如圖5所示。

4 系統的調試

在測試階段發現數碼管總是閃爍,經過仔細檢查后發現可能是三極管方面出了問題,最終改用PNP三極管。因為PNP三極管高電平時將ec打開,NPN三極管低電平時將ec打開,而選用低電平時有效是因為單片機輸出0時電流會大一些,這樣數碼管就會亮一些,而沒有閃爍的感覺。如果換成高電平點亮數碼管,數碼管會產生重影。

在聲音采集時,開始采用程序掃描的辦法采集聲音信號,但是不管聲音信號是否有用都捕捉不到,后來發現因為聲音信號是高低電平變化的脈沖信號,高電平的占空比大概為30%,聲音信號的頻率在3 000 Hz左右,就是說一次收到的高電平的時間極短,用程序掃描很大概率上是捕捉不到這個變化的信號的。在經過研究后決定利用單片機原理中的外部中斷:當有變化的信號被發現時就產生中斷,這樣,不管是什么時候有聲音信號輸入,單片機都能發現它。

在經過反復的調試和對程序的修改后,最終成功地完成了實物的設計。

5 結 語

設計過程中充分利用了匯編語言能夠直接訪問與硬件相關的存儲器或I/O端口和對關鍵代碼進行更準確的控制,避免因線程共同訪問或者硬件設備共享引起的死鎖的特點,實現了當有白日有光的時候不會發亮,而當光線不足和有聲音發出的時候燈會持續發亮30 s,30 s后自動熄滅的功能,并且還在電路中加入了調節功能。

參考文獻

[1] 付揚.電路與電子技術實驗教程[M].北京:機械工業出版社,2007.

[2] 余根墀,于寶明.電路與電子技術簡明教程[M].2版.北京:科學出版社,2010.

[3 周雪.模擬電子技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2005.

[4] 李敏,夏繼軍.傳感器應用技術[M].北京:人民郵電出版社,2011.

[5] 聶輝海.傳感器技術及應用[M].北京:電子工業出版社,2012.

[6] 余錫存,曹國華.單片機原理及接口技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2007.

[7] 張穎超,葉彥曼.微機原理與接口技術[M].北京:電子工業出版社,2011.

[8] 賈麗霞.基于單片機AT89S52的電動車蹺蹺板設計[J].現代電子技術,2012,35(23):132?134.

[9] 周穎,俞吉.基于AT89S52單片機的電子萬年歷系統設計[J].現代電子技術,2012,35(33):178?179.

[10] 劉楊斌,劉其峰,華慧.基于AT89S52單片機的簡易數字示波器設計[J].現代電子技術,2011,34(14):138?140.

第4篇

【關鍵詞】現代電子技術;應用;發展

0.引言

計算機科學與技術、電子科學與技術、現代通信產業的發展和融合,促使電子技術及其產業也獲得了一定的技術支撐和巨大的市場需求,特別是近年,無論是技術發展水平還是產業規模等都獲得了高速發展。因此,本文重點介紹了電子技術在氣象、機械、商務、電力等領域中的現狀和應用。

1.現代電子技術現狀及應用分析

1.1現代電子技術應用于氣象通信領域

天氣預報是我們每天都需要收聽的,他可以較為準確的提前一天或幾天預知當日的天氣狀況,從而使人們根據天氣預測的結果進行衣物的更換,進行生產和工作。我國的氣象通信技術很久之前便已經十分完備,隨著當代電子技術的發展,氣象信息的獲取更加精準,預知時間逐漸加長,電子技術應用于氣象信息的收集、傳輸、處理等方面產生了巨大的作用。通過電子技術發明的各種遙感遙測設備,各種通信衛星的升空,不斷的加強了通信質量,提高氣象資訊的收集速度與精度。

我國當代的氣象通信主要以氣象衛星為主,新加入的微波通信技術,光纖通信技術加快了我國通信網數字化的進程,通信技術采用VSAT 微型衛星地球站可以再信號站稀少的情況下建立衛星通信網,提高偏遠山區的通信質量,使氣象資訊的播報傳播范圍更加廣闊。我國的氣象通信使用現代電子技術根據發射的氣象衛星為基礎建立國內衛星通信網,形成以北京為主站的聯通全國各地的省、市氣象通訊系統,整合成國家氣象中心通信網。

氣象通信是我國各行業發展的神經系統,農民根據氣象信息進行農務勞作,建筑工人根據氣象信息進行修建,配合氣象信息,可以將工作效率提升至最大,于是,氣象信息傳播是必不可缺的,同樣,現代電子技術應用于氣象信息的傳播更是不可或缺的一部分。

1.2現在電子技術應用于機械制造行業

現代機械制造業更離不開現代電子技術,僅以汽車為例,現代社會大部分名牌汽車其內部構造都需要電子技術的支持,GPS車載定位,遠程通信等等,甚至一些高端汽車更是將電子技術應用于駕駛方面。

電子控制系統的出現標志著現代汽車的自動化或半自動化時代拉開序幕,一部分控制動化的汽車可以在操作上大大簡化,與傳統的繁瑣的掛檔——油門——剎車的駕駛方式相比,半自動化甚至自動化的駕駛方式更加適合駕駛技術并不十分熟練的人士,電腦控制的自動排擋,不需要理會起車剎車的無級變速系統,將汽車的駕駛要求不斷的簡化,另大部分人都可以熟練快速的進行駕駛學習,將自己的愛車在幾天之內操作熟練又不失安全性的駕駛上道。同時緊急制動,自動彈出的安全氣囊,自動控溫系統,自動空調控制,車內噪音控制系統,完全的將汽車的安全性與舒適性提升到了一個新的高度,另車內空間變成一個舒適、安全的另類環境,增加了汽車的適用性,更加人性化,簡單化。甚至許多汽車可以連接因特網,在不進行駕駛的情況下可以在車內進行適度的娛樂,起到放松的作用,讓人更加輕松的進行下一步工作。而做到以上這些,電子技術的支持是至關重要的。

1.3現在電子技術應用于商務領域

電子商務是大家比較熟悉的一個概念。它通常是指處于全球不同地方的廣泛的商業貿易活動中,在Internet開放的網絡環境下,基于Browser/Server的方式,買賣雙方不謀面地進行各種商貿活動,即消費者進行網上購物,商戶之間進行網上交易,以及買賣雙方進行各種商務活動、交易活動、金融活動和相關的綜合服務活動。電子技術涉及了商品的整個運轉周期中的各種大大小小的商業活動。這里僅說說電子化采購。電子化采購是由采購方發起的一種采購行為,是一種利用Internet網絡進行的不見面的交易,如網上招標、網上競標、網上談判等。電子化采購不僅僅完成采購行為,而且利用網絡技術對采購全程的各個環節進行管理,可有效地整合采購資源,提高采購效率,幫助供求雙方降低成本。

1.4現代電子技術應用于電力行業

電力系統中的電子技術稱為電力電子技術。應用電力電子技術可以提高輸電能力、改善電能質量、提高電網運行穩定性、可靠性、控制的靈活性并降低損耗。電力電子技術可以幫人們更有效地使用現有的電力資源,并利用這些電力能源獲取更大的經濟效益。

我國的高壓直流輸電技術處于世界領先地位,其對大容量遠距離輸電來說非常經濟、可靠,而且具有一些交流輸電所沒有的優勢。新一代高壓直流輸電技術中,已經使用了GTO、JGBT等可關斷器件,以及脈寬調制等新型的電子產品。目前,一些學者已著手開始研究FACTS技術。

另外,電力電子技術支持下的電機調速、供電電源、電力較配電等方面已經取得了廣泛的應用。這些無論對改革傳統工業,還是高技術產業的發展和高效利用都至關重要。經濟發展的巨大需求,刺激著電力電子技術以每年百分之十幾的高速度增長,使其成為本世紀重要的技術支柱之一。電力發電系統也是電力電子技術的應用之一。電子技術的發展改善了電力系統發電機組的多種設備的運行特性。總之,在電力行業中,電子技術的應用會越來越廣泛和深入,電子技術與電力行業的結合推動電力行業的長足進步和發展。

2.現代電子技術的發展趨勢

2.1微型化趨勢

主要的表現形式為納米電子學,其主要為在納米的尺度下對于事物進行運動規律和特性的研究,用以利用納米級的事物專屬的特性進行研究和開發。主要利用與生物科技以及醫療工程中,納米檢測儀器,納米電器器件等將逐漸被廣泛使用,再一次引發電子器件的變革。

2.2智能化

高度智能化的電子設備可以更大程度上的代替人類完成各種各樣危險的、枯燥的工作,智能化的電子焊接,智能化車載控制系統,甚至智能化的機器人。高度智能化的電子技術將廣泛用于各行各業,將人們的勞動力由繁重的體力勞動中解放出來,讓人們有空閑進行更加輕松、安全的工作,比如智能組裝流水線,智能礦脈探測等都是智能化電子技術的應用范疇。

2.3精確化

社會在不斷進步,我們更加關注的是信息流傳的精確程度,現代電子技術可以應用于各種觀測、傳輸性行業,如氣象預測、信息傳輸、醫療檢測等更多方面,提高觀測的精確度,做到在最小程度內的信息精確,做到最小的信息傳輸損耗。

3.結束語

現代電子技術作為現今社會新技術革命的成果之一,它在各行各業中得到了深入的運用,并派生出很多新的子技術,已經越來越受到全世界的關注和重視。因此,我們必須正確而且積極地看待和推進電子技術的發展,并增加其基礎理論研究與實踐的投入,充分發揮電子技術的增值作用。

【參考文獻】

[1]趙爭鳴.電力電子技術應用系統發展熱點綜述[J].變頻器世界,2010(01).

[2]魯冠華,劉星.淺析電力電子技術的發展[J].山東水利職業學院院刊,2009(04).

第5篇

關鍵詞:我國電子技術 現狀 實際應用 發展策略

現如今,電子技術及其產品已廣泛地滲入到社會生活的各個層面、各個領域,且隨著信息、網絡時代的到來,高新技術的迅猛發展,電子技術的基礎性、通用性、發展性、尖端性顯得尤為突出和重要。可以說,電子技術因其低廉、優質、便利、高效、可靠且易于產品化等優勢在現今社會被不斷發展和應用,在社會各領域中已經得到廣泛的應用,為社會的發展發揮了巨大的作用。

1、我國電子技術的現狀及發展

電子技術是19世紀末、20世紀初開始發展起來的新興技術,同時也成為近代科學技術發展的一個重要標志。電子技術的研究對象是電能形態的各種轉換、控制、分配、傳送和應用,本學科的研究成果和產品含蓋了所有軍事、工業和民用等產業中的一切電子設備、數字信息系統和通訊系統。隨著電子科學與技術、計算機科學與技術、現代通信產業的飛速發展,使得電子技術及其產業也得到了一定的技術基礎支撐和巨大的需求牽引,尤其是近年來,無論是技術發展水平還是產業規模等都得到了高速發展。

在電子技術得到大力發展的同時,人類社會發展的需求也給電子技術提出了嚴峻的挑戰。我國開發研制電子器件的綜合技術能力與國外發達國家相比,仍有較大的差距,要發展我國電子技術,并形成產業化規模,就必須走具有中國特色的道路。

2、我國電子技術的實際應用

隨著我國生產和科學技術發展的需要,電子技術得到高度發展和廣泛應用,它對于社會生產力的發展,也起到變革性的推動作用。現如今,電子技術在我國電力行業、國防事業、汽車行業等領域的應用日益突出,這里對其進行簡單的介紹和研究。

2.1 我國電子技術在電力行業中的應用

軟開關技術和能源發電的應用。軟開關技術的誕生、發展和應用使得電力電子裝置和電子電源的高效率、高可靠、高頻化真正成為可能。在電力行業中,我國現代電子技術給電力電子學和開關電源帶來了一次真正意義的革命。隨著電子技術的高速發展,軟開關技術也將日益完善,電力裝置結構、參數和相關控制方案的優化將由更加成熟的電子仿真技術和計算機輔助工程來完成,使高頻變頻器的變換頻率和可靠性進一步提高。另外,利用風能、地熱能、潮汐能以及太陽能等新能源發電,是解決電力行業中諸如天然氣、石油、煤等能源危機的重要途徑。而要實現這些就必須依賴電子技術,通過電力電子變換裝置,可以將這些波動的電能以恒頻、恒壓方式輸出,最終實現這些新能源的實用化。可以這么說,電力行業電子技術在全球能源危機上具有獨特的特點及優勢 ,發揮著其重要的作用,并且其潛力是非常大的。

2.2 我國電子技術在國防事業中的應用

在我國國防事業中,電子技術是用來改進國防軍事裝備最重要的技術措施。從某種程度上來說,我國國防事業的穩定發展依賴于國防電子企業的不斷發展。國防電子企業以電子技術和信息技術的優勢迎合了新國防軍革的需要,同時也改變了整個國防電子工業的布局。現如今,國防軍事武器系統綜合技術和通信網絡技術是實施聯合作戰和軍隊轉型的基礎和必要條件,艦載、機載和陸基傳感器等更是許多國家獲得情報優勢的主要手段。可見,信息網絡將連接和支持各種武器平臺,而電子信息設備在各種武器裝備中的滲透基本實現了武器裝備的信息化。對于國防電子企業而言 ,根據這種變化的軍事環境和市場需求作出最合理的調整,是其生存立足之本。總的來說,電子技術的應用對于改進國防軍事裝備技術有著非常重要的作用,未來國防軍事裝備的改進和品種的創新很大程度上取決于電子技術的應用程度。更可以說,現代電子技術的飛速發展必將推動國防電子技術的發展,網絡化、信息化技術也將是未來國防軍事裝備的關鍵技術。

2.3 我國電子技術在汽車行業中的應用

汽車工業的長足進步與發展,是以電子技術為動力而實現的,采用電子技術是解決汽車所面臨的諸如安全、技術等問題的最佳方法。可以說,電子技術的快速發展,為汽車行業向電子化、網絡化、智能化的方向發展創造了有力條件。

3、我國電子技術發展策略

現今社會,科技日新月異,世界正在不斷地變化與發展。我國社會經濟要快速地發展,國民經濟的各部門必須要和新技術,特別是電子技術密切結合,以此來提高經濟效率。與此同時,也必然會促進我國電子技術產業的飛速發展。在這個科技發展飛快的世界里,新的技術革命的出現不僅是一個巨大的挑戰,同時也是一次重要機會。所以,發展電子技術產業,是一件刻不容緩的事情。因此我們要采取以下策略來推動大力發展應用電子技術。一要逐步開發數據庫、通信網絡軟件和通用技術,重視和加強電子技術的標準化和通用化工作,為開設電子技術工廠打好基礎。二要建立工程的標準和規范,統一軟件編制方法和流程,積極發展與電子技術有關系的產業,提高電子技術的編制效率。三要組織用戶協會,進行應用技術的廣泛交流。四要鼓勵各研究部門、工廠、各行各業應用部門以及業余人員大力去開發,建立電子技術的專利和保護等一系列制度。此外,隨著電子技術日新月異的發展與進步,社會對應用電子技術專業人才需求越來越迫切,我國各高校應不斷嘗試課程改革,使我國電子技術專業理論水平不斷提高。

4、結語

電子技術作為現今社會新技術革命的成果之一,其潛在價值已經越來越受到全世界的關注和重視。因此,必須正確積極地看待和推動電子技術的發展,并加強電子技術基礎理論研究和實踐的投入,充分發揮電子技術的作用。相信隨著科技的高速發展和人們要求的不斷提高,電子技術的應用將會越來越廣泛,必將帶動電子技術的穩定長足進步與發展。

第6篇

【關鍵詞】教學改;EDA實驗;創新

隨著科技的迅猛發展,信息技術,電子技術,自動化技術及計算機技術日漸融合,成為當今社會科技領域的重要支柱技術,任何領域的研發工作都與這些技術緊密聯系,而他們的相互交叉,相互滲透,也越來越密切。電子產品始終朝著速度快、體積小、重量輕的方向發展,近年來電子產品的更新換代速度更可謂日新月異。1995年4月,中科院微電子中心已開發出0.8um的CMOS工藝,在5.0×5.7mm面積上集成了26000只晶體管、輸出管腳數為72,制成了通用的模糊控制集成塊。

為適應這種現狀,進一步縮短電子產品的設計研發周期、降低開發成本,日趨進步和完善的EDA/ASIC技術正在逐步取代傳統的電子設計方法而成為現代電子設計技術的核心;而掌握可編程邏輯器件(PLD)、專用集成電路(ASIC)與電子設計自動化(EDA)緊密結合的EDA/SOPC設計技術也已成為現代電子信息系統設計工程師的必備技能。為適應新技術的發展需要,盡快讓身處科技前沿的高校師生掌握現代電子設計中不可缺少的EDA/SOPC設計開發技術,在外事學院工學院各級領導的大力支持下,學校建立了“學生EDA實驗教學基地”。以我校工學院通訊工程專業“通信ASIC設計課題組”為技術核心,面向通信與信息系統、信息與信號處理、電子科學技術、微電子、自動化和計算機科學等多個學科方向,具有較高水平的技術起點。下面對EDA/SOPC設計課程實驗教學的成果和體會做簡要論述。并具體提出教學實踐中的改革建議。

一、建立軟硬件綜合平臺

教學實驗基地把ALTERA購買的大量高檔EDA/SOPC實驗評估開發實驗系統用于學生的日常實踐。利用EDA/SOPC實驗評估開發實驗系統,實驗室已經為學生開出了SOPC、嵌入式SOC系統設計等。為改進、提高教學效果,實現教學資源共享,EDA設計實驗室配置了豐富的多媒體教學設備,主建了局域網,隨時學生都可以下載資源、在線提交或直接與老師“face to Face”。利用這種先進的教育手段,實現多方位、多層次、多角度三維教學,教學效果得到了很大的改觀。通過學習、交流,與同行的先進經驗和設計理念產生巨大的碰撞和升華,設計開發出了具有自主版權的“ASIC系統”,并編寫了相關應用實踐輔導書。實驗系統不但用于實現了本校在校本科生的教學實踐,也為其他院校提供實踐參數和技術支持,本實驗室承擔了本校、“EDA設計”、“硬件描述語言”“EDA/SOPC設計技術”等多門課程的教學,針對不同年級的學生的基礎和特點,分別安置了不同的實驗課程是實驗報告要求。軟硬件平臺的建立必將實現了資源配置的效率最大化。

二、鼓勵相關專業師生參加實驗室、提供ASIC專題技術講座和培訓,實現以賽促學以賽促研究

多次舉行EDA/SOC/FPGA大型軟件設計的高級培訓,并且為我校師生提供EDA設計領域、工程技術領域的繼續教育,在新技術和新成果能在我校這個教學交流平臺上“平坦”進行。我校實驗教學(基地配合“可編程ASIC設計”等相關課程的教學實驗,多次在全國大學生設計大賽上獲得二等獎、三等獎。實驗教學基地還成功舉辦了校園“大學生校友杯EDA大賽”,為我校師生進行了多次EDA大賽設計的軟硬件設計與培訓;并和EDA行業協會,相關企業組織各類科研實戰活動,組織本科生參加西安交大和西安電子科技大學國內外著名專家的EDA技術講座。教學實驗基地通過各種全校范圍內的活動激發在校師生的學習和科研興趣,并由此產生了多明優秀學生獲得高校EDA大賽名次。為使得能夠推進國內EDA教育,實驗教學基地積極準備著和其他相關兄弟院校的該類專業組織聯賽,激發學生們的熱情。我校EDA實驗基地也組織各種活動豐富業余科研、開拓相關專業視野,這些活動都收到了良好效果,以賽促學,以賽促研的目的得到了很好的實現。

三、完善實驗保障體系

從全國高等院校1999年擴招以來,不論是實力雄厚的百年老校還是像西安外事這樣的民辦院校,都存在實驗資源不足的現象。但是由于許多實驗室不同程度上存在著各自為政、缺乏統一部署管理的問題,造成了部分實驗資源的閑置和實驗人員的浪費。為了有效解決這一問題,學校自創建EDA實驗室和后期的實驗基地都由專門實驗管理人員管理,管理人員負責實驗室的管理以及實驗設備的維護,確保實驗設備能在較高負荷的狀態下仍能正常運行。這在早期高校傳統實驗室教學,理論教學和實踐相互獨立,由專門的實驗人員進行實驗教學,這就造成理論與實踐很大程度上的獨立。為了給學生提供更大程度的便利,為了保障基礎實驗與專業實驗的融合,EDA實驗實驗基地除了配置微機,還配備了EDA實驗箱、嵌入式系統實驗箱以及Multisim、EWB、PAC-Designer、Labview等電路設計和相關仿真軟件,為學生們在實驗開展多門相關課程提供可能。

四、鼓勵使用綜合性實驗。

盡量能夠減少驗證性實驗,增加綜合性實驗。驗證性實驗是傳統實驗的主要實驗方式,這種式樣方式多為粗放行的實驗,主要是正對實驗器材少,學生多,指導教師缺乏。為了驗證某一定理或結論。在驗證性實驗中,學生們一步一步的按照實驗指導書來做實驗,再統一填寫實驗報告。試驗方法和過程都是完全教條的,這并不完全符合實踐中的復雜情況。這種實驗可以使學生掌握基本的實驗方法,學會正確使用儀器和操作技能,它在學生實驗的初級階段是必要的。這種實驗容易使得學生認為實踐是為了驗證理論的直觀感受,產生依賴性,失去主動性,不利于學生創造性的發揮,阻礙了學生創新意識的培養和創新能力的調高,由此,EDA實驗教學中,應該盡量減少驗證性實驗內容,相應增加綜合性實驗內容。在綜合性實驗中,學生自行查閱資料、確立實驗方案,進而進行實驗設計,教師主導地位變弱了,學生的積極性變強了。綜合性實驗能夠幫助學社真正意義上提高學生的分析能力和實際解決問題的能力,提高了他們的探索精神和創新意識。

五、總結與展望

大學EDA教學實踐是一個不斷完善的過程,我們將繼續進一步深入探索和研究。一方面,實驗室將進一步加強EDA學術交流,吸收國內外最先進的實驗方法和手,與國內外一流大學社實驗室建立溝通與交流,爭取獲得支持和幫助,建立聯合實驗室和加強互訪交流。并與廠房合作,提供教師和部分優秀學生到廠商一線的部門去參與研發生產。另一方面,采用最新的科研手段保證教學效果良好,為本科生的實驗和科研能力打下良好的基礎。建立良好的科研氛圍,讓青年教師參與擔任相關課題,帶領學生綜合提高他們的工程設計素質。也為EDA實驗教學基地發展打下堅實的基礎,在全校軟硬件教學科研人員共同的努力下,打造西部實驗基地“夢工廠”。

參考文獻:

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室研究與探索,2005,24(3).

[2]韓九強,鄭南寧.國外自動化相關學科專業教育教學的現狀與發展研究.

[3]毛欲民.EDA軟件在電子技術課程教學中的應用[J].北京:中國現代教育裝備,2007(4):57-59.

第7篇

關鍵詞:藝術;電視藝術;美學

中圖分類號:J905 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)21-0145-01

人們對于藝術、對于美的研究由來已久,電視作為一門年輕的藝術形態,被稱為“第九藝術”。電視從誕生起,就顯現出極大的創造力,人們對于電視的認識,往往只關注到它本身的傳播功能,而忽略了它本身代表著一種全新文化的誕生。鮑列夫在《美學》中寫道:“電視不僅好似一種廣大群眾傳輸電視信號的手段,還能把審美上加工過的,有關現實世界的印象傳到四面八方,是一種新的藝術”。

電視藝術,是藝術的一種獨特的表現方式,是以電子技術為傳播手段,以聲畫造型為傳播方式,運用藝術的審美思維把握和表現客觀世界,通過塑造形象鮮明的屏幕形象,以達到以情感人的屏幕藝術形態。

電視藝術作為一門新興的學科,研究其美學特征與美學追求是十分必要的,關系到整個電視文化的長遠發展。下面,我們將電視藝術置于美學的長河中予以審視,分析其獨特的審美文化追求。

一、技術與藝術的完美結合

在現當代,電子技術早已滲透到人們生活的各個領域,這其中必然包括著藝術領域。電子科學與藝術界和所產生的新的藝術品種就是電視藝術。電視作為一種新型的藝術形式,結合了攝像、照明、剪輯技術、網絡技術等各方面,是結合了技術美與藝術美的綜合體。電視是建立在技術基礎上的美的藝術形態,所以單純的脫離技術本身而談藝術是不現實也是不科學的。羅素曾說過:“藝術家與科學探索者本身的工作并不是對立的,他們都以各自不同的方式探索真理。”

隨著科學技術的發展,在現當代的電視藝術作品中,時時處處可以見到技術的影子。在我們喜愛的紀錄片電影《圓明園》中,后期制作人員利用三維仿真動畫技術,再現了當年圓明園的壯麗景觀,創造了實景與三維動畫相合成的影像,真實的再現了一個超乎于人們想象的圓明園。此時,雖然很多人開始說科學技術已經開始脫離藝術,成為一門獨立的學科。但如果單純就藝術來說,在其創作中,技術并沒有完全離場,而是潛藏消融在藝術創作中,二者更好的結合在一起。

二、客觀與主觀的完美統一

電視藝術作品是不能脫離廣大的電視觀眾作為依托而只考慮其主觀藝術實現的,這是對于電視工作者來說最基本的創作意識。再玄妙的藝術作品,倘無觀眾的客觀參與,是無法實現其價值的。

對于電視工作者來說,如何把自己在創作中的情感體驗,在作品中實現有效的主客觀融合,將所要傳達的主觀情感與作品的客觀記錄有機地融合成完整的藝術整體,是一門重要的功課。這也就是說,要將作品所體現的景與情,形與神的有效結合在一起,將所創造的統一而又獨特的藝術境界傳達給觀眾。這種傳達不能只是簡單意義上的主題思想的灌輸,而應該是更深層意義上的藝術審美與人生感悟。

當我們將電視藝術置于接受美學領域時就會發現,電視觀眾不僅僅是接受者,同時也是創造者。在其對電視藝術作品欣賞的過程中,觀眾對于作品的再讀解再創造,是非常重要的一個環節。那么,同等重要的另一方面,是必須著力于營造良好的文化環境,下功夫提高觀眾的文化修養和審美情趣,從而立于不敗之地。

三、吸納與再創造的完美交織

電視是一門綜合性的藝術,其吸納性和兼容性強,是其他藝術不可比擬的。在電視藝術作品的創作中,通常情況是結合著繪畫、音樂、舞蹈、戲劇、文學等多種藝術形式的綜合體現。同時,由于電視藝術是與先進的科學技術相輔相成的,這就為電視藝術結合其他的藝術形式來豐富自己的藝術表現力創造了必要的條件。

總之,電視藝術綜合了多種藝術的特性。電視藝術是綜合了繪畫、音樂、舞蹈、戲劇、文學等多種藝術手段的新形態的綜合藝術。同時,電視藝術作為特有的視聽藝術形式,既能給觀眾帶來視覺上的審美愉悅,也能夠給觀眾帶來聽覺上的審美享受,視聽并茂,聲畫結合,從而獲得高水平的藝術審美體驗。電視藝術是科技手段運用于藝術領域而產生的新藝術,是科學技術與藝術手法的結合,是現代電子科技與多種藝術門類的有機統一。對于電視藝術創作來說,不僅要吸納其他藝術形式的精髓,同時也要在此基礎上進行適合自身發展表現的再創造,構成屬于自己的獨特的藝術形態。

以上,作者從電視藝術美學特征出發,初步探討了電視藝術的審美文化追求的三方面體現。只有當我們真正掌握了電視藝術的美學特征,并遵循這種特征表現去進行創作,我們的電視藝術才會達到新的高度。

第8篇

關鍵詞: BP神經網絡; 電子信息裝備; 維修保障能力; 評估

中圖分類號: TN911?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2015)02?0011?04

Evaluation based on BP neural network for electronic information equipment maintenance support capability

ZHONG Jing?li, ZHANG Hui, MA Zhen

(PLA Academy of National Defense Information, Wuhan 430010, China)

Abstract: Objective and accurate evaluation of electronic information equipment maintenance support capability is the important basis of strengthening the construction of equipment maintenance support system and improving the ability of support. The BP neural network is creatively applied to the field of equipment maintenance support. An evaluation index system of electronic information equipment maintenance support capability is established. The indexes of key factors are determined. A BP neural network model for assessment of the electronic information equipment maintenance support capability is designed. The algorithm flow and data processing of evaluation model are studied. The result is calculated and analyzed with simulation software Matlab. It proves that the BP neural network has a strong ability to solve the problem of complex nonlinearity relation. The method can eliminate the uncertainty of the evaluation results due to the individual difference of experts, and is suitable for analysis and evaluation of the ability of electronic information equipment maintenance support.

Keywords: BP neural network; electronic information equipment; maintenance support capability; evaluation

電子信息裝備維修保障能力就是其運用各類保障資源保證完成電子信息裝備維修任務的能力,是確保電子信息裝備保持、恢復或改善到規定技術狀態的本領[1]。由于電子信息裝備生產和維修保障費用較高,因此對各種維修保障資源進行合理的配置,并對其進行不斷地修改和完善,能夠有效促進維修保障能力的提高。由于電子信息裝備維修保障能力與影響參數之間存在非線性關系,因此可采用BP神經網絡進行電子信息裝備維修保障能力評估。

運用BP神經網絡模型進行電子信息裝備維修保障能力評估時,把對維修保障能力影響較大的參數指標作為神經網絡的輸入,維修保障能力作為神經網絡的輸出,并用大量樣本按照某種學習規則對神經網絡進行訓練,通過動態的自適應調整,訓練好的網絡具有確定的權值和閥值,其能有效地描述電子信息裝備維修保障能力和特征參數之間的非線性關系。神經網絡訓練完畢,便可作為一種有效的工具,來評估電子信息裝備的維修保障能力

1 構建電子信息裝備維修保障能力指標體系

在暫不考慮管理因素的情況下,影響電子信息裝備維修保障能力的資源要素有很多。通常運用主成分逐步回歸法[1]來選擇影響電子信息裝備維修保障能力的主要參數,主要歸納為保障人力資源、保障備件資源、保障設備資源和保障技術資料4個方面,同時4個一級指標下面包含15個二級指標,如圖1所示。以15個二級指標參數作為神經網絡的輸入,電子信息裝備維修保障能力作為網絡輸出。

<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t1.tif>

圖1 電子信息裝備維修保障能力指標體系

2 構建電子信息裝備維修保障能力神經網絡評

估模型

2.1 網絡結構設計

典型的BP神經網絡主要由三層網絡構成:輸入層、隱含層和輸出層[2],其結構如圖2所示。采用三層BP神經網絡模型來評估電子信息裝備維修保障能力,以所選取的主要特征參數Xi作為網絡的輸入,以電子信息裝備維修保障能力T作為目標輸出,Wij和Wn為所確定的權值。

<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t2.tif>

圖2 BP神經網絡結構圖

選用電子信息裝備維修保障能力指標體系的15個二級資源指標作為神經網絡的輸入層信息,則輸入單元數為15。電子信息裝備的維修保障能力作為輸出層,則輸出接點數為1。實踐證明,隱含層的神經元個數直接影響網絡的非線性預測能力[1],由經驗公式[β=n+m+α](β為隱含層節點數,n為輸入層節點數,m為輸出層節點數,α為1~10的常數)確定隱含節點數為6。電子信息裝備維修保障能力評估的BP神經網絡模型如圖3所示。

<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t3.tif>

圖3 電子信息裝備維修保障能力評估BP神經網絡型

2.2 BP神經網絡算法流程

BP神經網絡學習過程由正向傳播和反向傳播組成[3]。本文選取非線性可微非遞減S型函數[f(x)=1(1+e-x)]為傳遞函數,采取BP算法,通過網絡的實際輸出與目標值之間的誤差來訓練其權值,使實際的輸出盡可能地接近期望值。其BP算法流程圖如4所示。

<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t4.tif>

圖4 BP網絡算法流程圖

2.3 BP神經網絡學習參數選取

由于系統的非線性,初始值選取對于輸出結果是否接近實際和訓練時間的長短有很大關系,一般希望初始加權后的每個神經元的輸出值都接近于零,因此初始權值選取在(-1,1)之間的隨機數。學習速率一般傾向于選取較小的學習速率以保證系統的穩定性,盡管學習速率較小會導致學習時間較長。一般的取值范圍是0.01~0.07,本文選取0.03。

3 仿真設計

3.1 選取樣本數據并進行處理

從某電子信息裝備維修單位歷次的維修保障能力考評成績中隨機選取10組樣本數據進行分析。

由于量綱不同,因此將所有數據進行歸一化處理以便于比較分析,同時有利于提高神經網絡的訓練速度。

計算方法是:

[Xn=2X-min Xmax X-min X-1]

式中:X是收集的一組數據;max X和min X是這組數據的最大值和最小值;Xn是歸一化的數據,Xn∈[-1,1]。歸一化處理后的電子信息裝備維修保障能力評估樣本數據見表1。

3.3 Matlab程序代碼設計

net=newff(minmax(P),[6,1],{′tansig′,′purelin′},′traingd′);

%創建神經網絡net.trainparam.show=50;

%每仿真50次顯示訓練狀態

net.trainparam.lr=0.03; %設定網絡學習速率為0.03

net.trainparam.epochs=500; %設定仿真次數為500

net.trainparam.goal=1e?2; %設定目標精度,即均方差誤差為10-2

[net,tr]=train(net,P,T); %進行網絡訓練

A=sim(net,P) %對網絡進行仿真

E=T?A

MSE=mse(E) %計算仿真誤差

Y=sim(net,Q) %用待評估矩陣Q進行仿真計算

X=1:1:15

plot(X,A,X,T) %預測輸出矩陣和目標輸出矩陣分布

legend(′A′,′T′)

3.4 結果輸出

網絡初始化后,經過246次訓練仿真達到設定的目標精度后才停止訓練。預測輸出矩陣和目標輸出矩陣的誤差對比如圖5所示,具有較高精度。在訓練過程中,誤差平方和的變化曲線,即電子信息裝備維修保障能力評估BP神經網絡訓練圖,如圖6所示。<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t5.tif>

圖5 預測輸出矩陣和目標輸出矩陣對比圖

對應待評估矩陣Q的仿真結果值為Y=0.784 1。它表示在15個二級評估指標能力值分別為待評估矩陣所給定值時,則該電子信息裝備維修保障系統的能力值是0.784 1。

4 結 語

針對電子信息裝備維修保障能力評估構建的BP神經網絡模型具有較高的精度,通過對樣本的訓練和檢驗,證實用BP 神經網絡評估電子信息裝備維修保障能力是有效的。在評估過程中降低了人為因素影響,保證了評估的客觀性和科學性。然而評估模型也存在不完善的地方,比如評估指標不精細、樣本量較小等,同時BP神經網絡還存在有收斂速度慢,有局部極小值的缺陷等問題[3],這些將在下一步的裝備工作中繼續深入研究。

<E:\王芳\現代電子技術201502\Image\11t6.tif>

圖6 電子信息裝備維修保障能力評估BP神經網絡訓練圖

參考文獻

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