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篇1

關鍵詞：計算機科學與技術；發(fā)展趨勢；信息化

引言

計算機科學與技術的發(fā)展及應用標志著人類已經進入到信息化時代，而隨著社會科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術水平也越來越高，在推動社會發(fā)展和進步中發(fā)揮著越來越重要的作用。而隨著社會的進步與發(fā)展，計算機科學與技術發(fā)展速度也會越來越快，其應用范圍也會越來越廣。在現(xiàn)代社會里，計算機科學與技術的作用是顯而易見的，以計算機科學與技術為核心，我國社會經濟將取得更好的發(fā)展成績。

1 計算機科學與技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展速度快、應用普遍

隨著社會的快速發(fā)展，計算機科學與技術的發(fā)展速度越來越快?？萍甲鳛榈谝簧a力，計算機技術的發(fā)展給科技生產提供了新的動力。計算機技術總是在實踐中不斷地完善和發(fā)展，以先進的計算機技術來帶給人們更好的服務。而在當下，計算機科學與技術的應用也越來越普遍，已經滲透到社會發(fā)展的各個領域，給現(xiàn)代社會的發(fā)展帶來了重大影響。

1.2 專業(yè)化、多功能化

在計算機科學與技術應用過程中，計算機科學變得越來越專業(yè)化，與各行各業(yè)的發(fā)展越來越緊密。在現(xiàn)代社會里，計算機科學與技術已成為各行各業(yè)提高自身競爭實力的有效途徑，而計算機科學與技術的廣泛應用帶動了計算機科學的專業(yè)化發(fā)展。各行各業(yè)越來越看重專業(yè)化的人才培養(yǎng)，越來越看重產品的多功能性，而在現(xiàn)代社會里，只有多功能的產品，才能受到人們的關注。

2 計算機科學與技術快速發(fā)展的原因

2.1 社會發(fā)展的需要

在社會發(fā)展進程中，計算機科學與技術也在不斷發(fā)展，可以說，計算機科學與技術是隨著和會的發(fā)展而發(fā)展，計算機科學與技術是為社會發(fā)展服務的。起初，計算機的發(fā)展是為了滿足時展對信息處理的需求。開始計算機性能也僅僅是滿足了信息處理的需要，而且信息處理速度不夠快。而在現(xiàn)代社會里，計算機的應用已經普遍化，社會發(fā)展對計算機性能要求也越來越高，而為了滿足社會發(fā)展的需求，計算機科學與技術的研究也越來越深入，計算機科學與技術發(fā)展速度也越來越快[1-2]。

2.2 科技飛速發(fā)展的必然結果

在現(xiàn)代社會里，科技更新速度越來越快，科技的日新月異必然會帶動計算機科學與技術的發(fā)展。技術作為社會發(fā)展的動力，隨著信息技術的發(fā)展，人們對計算機科學與技術的研究也越來越深入，從而帶動計算機科學與技術的發(fā)展，更好地滿足社會發(fā)展的需求，推動社會的進步與發(fā)展。

3 計算機科學與技術在現(xiàn)代社會發(fā)展中的作用

在現(xiàn)代社會里，計算機科學與技術的應用越來越普遍，所起的作用也越來越提出。首先，計算機科學與技術的發(fā)展推動了經濟的發(fā)展。在現(xiàn)代社會里，各大行業(yè)紛紛利用計算機來進行管理，在計算機技術的依托下，提高了企業(yè)管理水平和效率，實現(xiàn)了信息的貢獻，為企業(yè)帶來了更好的經濟效益。對于企業(yè)而言，企業(yè)經濟效益提高，企業(yè)在市場經濟中的活躍度就會提高，從而推動經濟的發(fā)展；其次，推動教育事業(yè)的發(fā)展。教育作為我國現(xiàn)代社會人才培養(yǎng)的主要途徑，而計算機的出現(xiàn)豐富了教學方法和內容，有助于教育事業(yè)的更好發(fā)展；再者，計算機科學與技術的發(fā)展加快了工業(yè)社會向信息化社會轉化進程。計算機技術促進了勞動資料的變革以及勞動方式的變革，現(xiàn)代信息技術為人們提供了更為方便、快捷的處理、存儲和傳遞信息的手段；勞動生產率的提高給予人們日益增多的閑暇時間，即人們能夠更多地從事各項事業(yè)的創(chuàng)造性活動[3]。

4 計算機科學與技術的發(fā)展趨勢

4.1 智能化的發(fā)展趨勢

計算機作為一種設備，它在現(xiàn)代社會發(fā)展過程中發(fā)揮著重大作用。然而隨著社會的發(fā)展，計算機需要處理的數(shù)據(jù)越來越多，越多越大，計算機在運行過程中所暴露出來的問題也越來越多，普通的計算機已經難以滿足當下對大數(shù)據(jù)的計算需求。而智能化的計算機將有望解決當前計算機面臨的問題。展望未來，計算機的發(fā)展必然要經歷很多新的突破。從目前的發(fā)展趨勢來看，未來的計算機將是微電子技術、光學技術、超導技術和電子仿生技術相互結合的產物。在實際應用中，計算機可以通過獨特的設計機構、平行技術等技術實現(xiàn)計算機運行過程中各種數(shù)據(jù)、指令的合理性分析，從而推動計算機科學與技術的智能化發(fā)展。在未來的發(fā)展道路上，智能化必將成為社會發(fā)展的主要趨勢，利用智能化計算機可以完全取代人工，提高工作效率，更好地滿足社會發(fā)展的需要[4]。

4.2 高性能的方向發(fā)展

計算機性能問題一直是計算機科學與技術研究的重點。當前，許多計算機都是通過采用合適的芯片來完成相關操作。而在信息時代里，計算機需要處理的信息數(shù)據(jù)量越來越大，各行各業(yè)對計算機性能要求也越來越高。就我國現(xiàn)階段的計算機科學與技術水平來看，與世界發(fā)達國家還存在一定的差距，由于計算機技術水平有限，計算機性能還有待于提高。故此，在計算機科學與技術未來發(fā)展道路上，高性能的計算機研究已成為必然。只有加大計算機科學與技術的研究，才能提高計算機的系能，從而更好地滿足實際發(fā)展的需要，發(fā)揮計算機的優(yōu)越性[5]。

4.3 體驗式的發(fā)展

所謂的體驗式就是讓消費者參與、體驗和感受。在現(xiàn)代社會里，體驗式符合了以人為本的現(xiàn)念，已成為社會各行各業(yè)相互競爭的一大舉措，如企業(yè)開展產品體驗，讓消費者更好地感受產品的功能，從而促使消費者購買。對于計算機科學與技術而言，它是為社會發(fā)展所服務的，在計算機科學與技術未來發(fā)展道路上，就應當積極地朝著體驗式的方向發(fā)展，不斷去完善服務和運用理念。體驗式是注重人的實際感受的，將人的需求和愿望通過科技的進步體現(xiàn)出來，更好地滿足人的欲求。人是計算機操作和運用的主體，而計算機在當代越來越成為個人以及企業(yè)實現(xiàn)個人行為以及目的的途徑，計算機的服務也只有更加去人性化，才能獲得更好的市場反饋[6]。

5 結束語

綜上所述，計算機科學與技術的發(fā)展已成為我國現(xiàn)代社會發(fā)展的重要一部分，正在逐漸滲透社會發(fā)展的各個領域。計算機科學與技術的發(fā)展改變了人們的生活、學習、工作方式，提高了社會發(fā)展速度。而隨著計算機科學與技術研究的深入，計算機科學與技術也逐漸向著智能化、高性能化、多元化的方向發(fā)展，將真正地實現(xiàn)工業(yè)社會向信息化社會的轉變，推動社會的更好發(fā)展。

參考文獻

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篇2

關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘； 關聯(lián)規(guī)則； 學生成績； Apriori算法

中圖分類號：TP392文獻標識碼：A文章編號文章編號：1672-7800（2013）012-0133-03

作者簡介：岳超（1986-），男，西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生，研究方向為教育技術與知識工程；范太華（1962-），男，西南科技大學計算機科學與技術學院副教授、碩士生導師，研究方向為數(shù)據(jù)挖掘和系統(tǒng)結構；姬亞利（1988-），女，西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生，研究方向為網絡教育教學設計；衣峰（1987-），男，西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生，研究方向為網絡教育與移動學習。

0引言

隨著招生規(guī)模的不斷擴大，教務管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)急劇增加，普遍存在的問題是學生成績數(shù)據(jù)量過于龐大，但目前對這些數(shù)據(jù)的處理還停留在初級的數(shù)據(jù)備份、查詢及簡單統(tǒng)計階段，如何利用這些數(shù)據(jù)理性地分析教學中的成效得失以及找到有關影響學生學習成績的因素是廣大教師共同關心的問題[1]。 本文著重討論了數(shù)據(jù)挖掘技術在學生成績這一海量數(shù)據(jù)中的應用，發(fā)現(xiàn)成績數(shù)據(jù)中隱藏的課程相關規(guī)則或模式，力圖通過關聯(lián)與分類，得出一些有用的知識，對教學質量的提高起到積極的促進作用。

1數(shù)據(jù)挖掘及關聯(lián)規(guī)則

數(shù)據(jù)挖掘 （Data Mining）就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的但又是潛在有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘是一個循環(huán)往復的知識發(fā)現(xiàn)過程，通過對挖掘結果的描述、分析與評價，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)挖掘模型和挖掘算法，最終獲得最優(yōu)化數(shù)據(jù)挖掘解決方案[2]。

1.1數(shù)據(jù)挖掘流程

（1）確定業(yè)務對象。清晰地定義出業(yè)務問題，認清數(shù)據(jù)挖掘的目的是數(shù)據(jù)挖掘的重要一步。挖掘的最后結構是不可預測的，但要探索的問題應是有預見的，為了數(shù)據(jù)挖掘而數(shù)據(jù)挖掘則帶有盲目性，是不會成功的。

（2）數(shù)據(jù)準備。①數(shù)據(jù)的選擇：搜索所有與業(yè)務對象有關的內部和外部數(shù)據(jù)信息，并從中選擇出適用于數(shù)據(jù)挖掘應用的數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)的預處理：研究數(shù)據(jù)的質量，為進一步的分析作準備，并確定將要進行挖掘操作的類型；③數(shù)據(jù)轉換：將數(shù)據(jù)轉換成一個分析模型，這個分析模型是針對挖掘算法建立的。建立一個真正適合挖掘算法的分析模型是數(shù)據(jù)挖掘成功的關鍵。

（3）數(shù)據(jù)挖掘。對所得到的經過轉換的數(shù)據(jù)進行挖掘。除了完善和選擇合適的挖掘算法外，其余一切工作都能自動地完成。

（4）分析和同化。①結果分析：解釋并評估結果，其使用的分析方法一般應視數(shù)據(jù)挖掘操作而定，通常會用到可視化技術；②知識的同化：將分析所得到的知識集成到業(yè)務信息系統(tǒng)的組織結構中去。數(shù)據(jù)挖掘的過程如圖 1 所示。

1.2關聯(lián)規(guī)則簡述

關聯(lián)規(guī)則挖掘就是在海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)項之間的關系，關聯(lián)規(guī)則的支持度（support）和置信度（confidence）是規(guī)則興趣度的兩種度量。他們分別反映了所發(fā)現(xiàn)規(guī)則的有用性和確定性。 一般地，用戶可以定義兩個閾值，分別為最小支持度閾值（minsup）和最小置信度閾值（minconf）。 當挖掘出的關聯(lián)規(guī)則支持度和置信度都滿足這兩個閾值時，就認為這個規(guī)則是有效的，否則，就是無效的。 這些閾值一般可由領域專家設定，也可以進行其它分析，揭示關聯(lián)項之間的聯(lián)系。

2基于數(shù)據(jù)挖掘的高校學生成績分析

對學生成績的正確分析，是保證教學工作順利進行的關鍵，揭示一些“教”與“學”的現(xiàn)象和規(guī)則，能更好地指導教師的“教”與學生的“學”，為教育教學的計劃和決策提供依據(jù)， 提高教學的效果和成果。

2.1數(shù)據(jù)采集

高質量的數(shù)據(jù)，是保證數(shù)據(jù)挖掘成功的前提保證。本研究所需數(shù)據(jù)取自計算機專業(yè)學生的期末考試成績數(shù)據(jù)庫文件，確定某門課程和其它課程之間的關聯(lián)性。為減少不必要的影響因素，影響關聯(lián)規(guī)則的產生，刪除了英語類、思政類、體育類的課程，將數(shù)學類和計算機課程進行分析，最終隨機抽取 385 名學生的《C&C++ 語言程序設計》、《線性代數(shù)》、《離散數(shù)學》、《計算機系統(tǒng)原理》、《計算機網絡》、《計算機組成原理》、《軟件工程》、《數(shù)據(jù)庫原理》、《數(shù)據(jù)結構》等課程的期末考試成績。

2.2數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)預處理是數(shù)據(jù)挖掘的關鍵階段，原始數(shù)據(jù)往往存在不完整的、含噪聲的和不一致的數(shù)據(jù)，不能直接運用于數(shù)據(jù)的挖掘，需要對其進行數(shù)據(jù)預處理，包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換等內容。

（1）數(shù)據(jù)清理。通過填充缺失值，光滑噪聲并識別離群點，糾正數(shù)據(jù)中的不一致。從數(shù)據(jù)庫中導出字段包括學號、課程名、成績、備注等信息。對備注中顯示補考、重修的成績填充為50分。對缺失值的填充，我們運用了決策樹歸納的方法，填寫最可能的值進行填寫，以便數(shù)據(jù)挖掘結果更準確。經數(shù)據(jù)清理的數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）數(shù)據(jù)集成。將多個數(shù)據(jù)源合并到一致的數(shù)據(jù)存儲，依據(jù)以往經驗思政類和體育類課程對本研究的結果影響不大，予以刪除。根據(jù)此類思想整理數(shù)據(jù)，并將所有數(shù)據(jù)集成到一個Excel中，最終數(shù)據(jù)包含4 065條271名學生的15門數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)變換。將數(shù)據(jù)轉化成適合于挖掘的形式，如將屬性數(shù)據(jù)按比例縮放，使之落入一個比較小的區(qū)間內。由于成績是按照數(shù)值形式存儲的，不利于數(shù)據(jù)的挖掘，需要對各科成績進行離散化處理，將成績分為優(yōu)秀、良、一般、差4個等級，分別用A、B、C、D進行標識，規(guī)定85～100為A，75～85為B，60～75為C，60分以下為D。筆者運用Apriori算法對表1數(shù)據(jù)進行關聯(lián)規(guī)則的挖掘，進行數(shù)據(jù)轉化后如表2所示。

2.3Apriori算法的運用

采用SPSS Clementine工具進行數(shù)據(jù)挖掘，預處理的數(shù)據(jù)已滿足Apriori算法對數(shù)據(jù)的要求，導入數(shù)據(jù)可直接使用Apriori模型進行分析。為了得到更有效的數(shù)據(jù)，筆者進行了反復的驗證。設置條件支持度為0.15，最小規(guī)則置信度為0.75，挖掘結果如圖2所示。

2.4結果分析

上面挖掘的關聯(lián)規(guī)則并非每條都有現(xiàn)實意義，我們進一步進行處理，將關聯(lián)規(guī)則模型導出，分析這些關聯(lián)規(guī)則，得到主要知識如下：

（1） 學好計算機應用基礎、C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構是學好數(shù)據(jù)庫的基礎，數(shù)據(jù)結構又是學好軟件工程的基礎。

知識發(fā)現(xiàn)過程如下：計算機應用基礎=A =>數(shù)據(jù)庫=A，支持度為32.32%，置信度為85.3%。計算機應用基礎和數(shù)據(jù)庫同時是A的人數(shù)占總人數(shù)的32.32%，計算機應用基礎為A中85.3%的人數(shù)據(jù)庫原理也為A，所以說要學好數(shù)據(jù)庫原理先要學好計算機應用基礎，C&C++程序設計=A =>數(shù)據(jù)庫原理=A，支持度為42.35%，置信度為86.56%，同上解釋，C&C++程序設計也是數(shù)據(jù)庫原理的基礎。數(shù)據(jù)庫原理=A =>軟件工程=A，支持度45.36%，置信度為81.02%，數(shù)據(jù)庫原理也是軟件工程的基礎。

（2） 學好離散數(shù)學是學好數(shù)據(jù)結構的基礎。

（3） 要把計算機操作系統(tǒng)學好，計算機組成原理、C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構、離散數(shù)學是基礎。

（4） 計算機操作系統(tǒng)取得好成績的人數(shù)中76%的人計算機網絡也學的好。

（5）C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫原理又是學好軟件工程的基礎。

此處只列出了部分知識發(fā)現(xiàn)，管理者可以以此為參考，結合實際情況對所學的課程進行調整，并通過預警對學生的學習進行提醒和幫扶。學生可以結合自己的成績及時預測某門課程的成績，及時補救，加大課程的學習力度。

3結語

利用關聯(lián)規(guī)則中的Apriori算法對計算機科學與技術專業(yè)的課程進行了挖掘，找出了隱藏在課程背后有趣的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)偏離正常學習軌道的學生，及時進行預警和干預，幫助學生順利完成學業(yè)，對學生課程的學習和管理者的決策提供參考，也為關聯(lián)規(guī)則在其它學科的應用提供了思路。

參考文獻參考文獻：

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[3]王海容.數(shù)據(jù)挖掘在學生成績分析的應用[J].電子設計工程，2013，21（4）：54-56.

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關鍵詞關鍵詞：空域濾波器；點處理；脈沖噪聲；圖像恢復

中圖分類號：TP317.4 文獻標識碼：A 文章編號文章編號：16727800（2013）008014904

基金項目基金項目：黑龍江省教育廳科學技術研究項目（12521101）

作者簡介作者簡介：曲中水（ 1971-），男，碩士，哈爾濱理工大學計算機科學與技術學院副教授，研究方向為信號處理；王建衛(wèi)（1973-），女，博士，東北林業(yè)大學機電工程學院副教授，研究方向為信號與信息處理、模式識別與人工智能。

0 引言

含噪圖像的恢復是圖像處理領域中一個重要研究課題，屬于圖像預處理環(huán)節(jié)，去噪圖像是圖像分割、分析和識別的輸入圖像，直接決定了后續(xù)處理的準確性[1]。按照圖像處理域，可分為基于空域的處理和基于頻域的處理；按照圖像處理像素點的數(shù)目，可分為基于點的處理和基于模板的處理；按照圖像處理的顏色模型，可分為灰度圖像處理、基于顏色分量相關的彩色圖像處理和基于顏色分量不相關的彩色圖像處理。

在空域處理中，目前圖像去噪的處理是以模板處理為基本操作， 由于模板操作的操作對象是以具有一定的位置關系的像素集合，在去噪時不可避免地會丟失圖像的細節(jié)信息。因此，本文進行了基于像素點的去噪研究，提出了一種基于點操作的空間濾波器，濾除灰度圖像和RGB彩色圖像中椒鹽噪聲的算法。

1 基于空間域的去噪方法分析

1.1 脈沖噪聲分析

脈沖噪聲是唯一一種引起退化的視覺可見的噪聲類型，該噪聲的去除效果直接決定了圖像的視覺效果。（雙極）脈沖噪聲的概率密度為：

p（z）=Pa z=aPb z=b0 其它 脈沖噪聲Pa或Pb均不可能為零，且脈沖可能是正值，也可能是負值。如果b>a，灰度b的值在圖像中將顯示一個亮點，而灰度a的值在圖像中將顯示一個暗點。通常情況下脈沖噪聲總是數(shù)字化為允許的最大值或最小值，所以負脈沖以黑點（胡椒點）出現(xiàn)在圖像中，正脈沖以白點（鹽點）出現(xiàn)在圖像中[2]。

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關鍵詞：計算機；數(shù)據(jù)庫；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 05-0000-01

Computer Database Management System Development Trends

Gao Huatian

(Personnel Testing Center of Heilongjiang Province,Harbin 150090,China)

Abstract:Nowadays,with the rapid development of information technology,computer database technology are upgrading,database management systems are used in various fields.Database management system is to achieve an effective organizational system database applications,strengthen computer database management system is particularly important.

Keywords:Computer;Database;Development treads

一、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的定義

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指提供各種數(shù)據(jù)管理服務的計算機軟件系統(tǒng)，這種服務包括數(shù)據(jù)對象定義、數(shù)據(jù)存儲與備份、數(shù)據(jù)訪問與更新、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析、數(shù)據(jù)安全保護、數(shù)據(jù)庫運行管理以及數(shù)據(jù)庫建立和維護等。由于企業(yè)信息化要以現(xiàn)代信息技術為前提，對企業(yè)生產和經營過程所產生的數(shù)據(jù)進行收集、加工、管理和利用，從而改善企業(yè)生產經營的整體效率，增強企業(yè)的競爭力。所以，數(shù)據(jù)庫是企業(yè)信息化必備的工具，是大多數(shù)企業(yè)信息系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫技術是計算機科學的重要分支，主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫的研究始于20世紀60年代中期，在不到半個世紀的時間里，已經形成了堅實的理論基礎、成熟的商業(yè)產品和廣泛的應用領域，目前數(shù)據(jù)庫成為一個研究者廣泛關注的研究對象。隨著信息管理內容的不斷擴展和新技術的不斷出現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫技術將面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

二、計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能及特點

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，是用于建立、使用和維護數(shù)據(jù)庫，簡稱dbms。它的主要功能有：

（一）數(shù)據(jù)庫的定義功能。DBMS提供模式DDL（描述概念模式的數(shù)據(jù)定義語言）定義數(shù)據(jù)庫的三級結構、兩級映象，定義數(shù)據(jù)的完整性約束、保密限制等約束。

（二）數(shù)據(jù)庫的操縱功能。DBMS提供DML（數(shù)據(jù)操縱語言）實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作?；镜臄?shù)據(jù)操作有兩類：檢索（查詢）和更新（包括插人、刪除、更新）。

（三）數(shù)據(jù)庫的保護功能。DBMS對數(shù)據(jù)庫的保護主要通過數(shù)據(jù)庫的恢復、數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性控制、數(shù)據(jù)安全性控制四個方面實現(xiàn)。

（四）數(shù)據(jù)庫的維護功能。這一部分包括數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)載人、轉換、轉儲，數(shù)據(jù)庫的改組以及性能監(jiān)控等功能。

（五）數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存放三級結構定義的數(shù)據(jù)庫稱為數(shù)據(jù)字典（DD）。對數(shù)據(jù)庫的操作都要通過DD才能實現(xiàn)。計算機數(shù)據(jù)庫是計算機應用的重要領域之一。也是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的組織、存儲，管理等功能的有效形式，隨著信息化的快速發(fā)展及計算機數(shù)據(jù)庫技術的快速升級。加強計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的相關研究，改善其不足之處有助于提升數(shù)據(jù)庫管理水平，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用，計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：1.數(shù)據(jù)共享整個組織內的數(shù)據(jù)都是由需要數(shù)據(jù)的用戶來支配。2.減少數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將文件之間的數(shù)據(jù)重復降低到最小的程度。3.提高了數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)的不一致往往會產生互相矛盾的報表。4.數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的描述與數(shù)據(jù)的應用相分離，避免了由于數(shù)據(jù)定義的改變而同時修改與此數(shù)據(jù)有關的所有應用程序，因而可以大大降低程序維護的開銷。同時，由于相應文件結構的改變，也降低了修改應用程序的成本。

三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

新的世紀對計算機科學與技術的挑戰(zhàn)，是一種推動未來社會發(fā)展的創(chuàng)新的理念，是一種激動人心的歷史任務。然而在軟件產業(yè)與計算機科學的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)庫理論與技術研究是計算機領域中發(fā)展最快、涉及面最廣、研究范圍最寬的學科之一。數(shù)據(jù)庫發(fā)展的初期階段，數(shù)據(jù)庫技術的研究內容主要是信息的存儲、組織、管理和訪問技術。數(shù)據(jù)模型是各組織機構研究的重點，相繼推出層次模型、網狀模型和關系模型。其中關系模型中無論是實體還是實體間的聯(lián)系均由單一的結構類型關系來表示，其抽象級別較高，而且簡單清晰、便于理解和使用。因此關系數(shù)據(jù)庫最終成為主流。這促使人們著力尋求解決信息系統(tǒng)創(chuàng)新途徑中所存在的數(shù)據(jù)管理問題的方法，主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享，支持用戶的日常業(yè)務處理和輔助決策。數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理技術和數(shù)據(jù)挖掘是20世紀90年代初興起的三項決策支持技術，現(xiàn)已進入實用階段。

四、計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢

（一）用戶界面的改進。在這方面，也許MS依靠自己操作系統(tǒng)的優(yōu)勢，做得更容易讓普通用戶接受。但是，別的商用數(shù)據(jù)庫，真的讓人不敢茍同。目前，DB2，Oracle，Sybase都在用戶界面上下了不少功夫。

（二）特色化發(fā)展。以Sybase為例，它將IQ剝離出來，專門用做智能型數(shù)據(jù)倉庫應用，無論是在性能或是價格上都占了很大的優(yōu)勢。DB2則走的是融合的路子，將XMLDB的引擎直接合入到DB2 V9里邊。即同時支持兩種存儲引擎。

（三）超微型發(fā)展。手持設備上的數(shù)據(jù)庫（移動數(shù)據(jù)庫）發(fā)展如火如荼，卡上數(shù)據(jù)庫也一樣會發(fā)展的很紅火。20-30K的數(shù)據(jù)庫一樣有自己的發(fā)展路線。它們可以用于存儲量極苛刻的卡上?？傊⑿?、小型、中大型、超大型都有自己的用武之地，他們各自都有自己的作用。

（四）對數(shù)據(jù)本身存儲表示的變化。雖然目前是關系型數(shù)據(jù)庫一統(tǒng)江山，但是他們都做了一些變化或都轉型，即可以支持“對象”型數(shù)據(jù)，雖然底層核心是用關系來實現(xiàn)的。但是，還有另一種變化，那就是直接使用XML來描述數(shù)據(jù)。這兩者之間的差別是非常明顯的。未來幾年，消除兩者之間的差別將是一項極為重要的工作。

（五）非結構化數(shù)據(jù)的特定就用。純文本的，用于搜索引擎；多媒體的，有多媒體數(shù)據(jù)庫應用；圖形的，有CAD數(shù)據(jù)庫，地理信息數(shù)據(jù)庫；生物信息的，有專門的生物信息數(shù)據(jù)庫；遙感影像的，有遙感影像數(shù)據(jù)庫。

（六）純推理型數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)。隨著信息高速公路、互聯(lián)網絡、多媒體技術迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)庫更是信息產業(yè)中不可缺少的理論與技術，數(shù)據(jù)庫技術與網絡通訊技術、面向對象技術、并行計算技術、多媒體技術、人工智能技術、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等學科互相滲透，互相結合，形成了新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的大家族，使數(shù)據(jù)庫活力如初，仍然是一個如詩如畫的、充滿挑戰(zhàn)與機遇的研究方向。

參考文獻：

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對，都出現(xiàn)了鏡子。從本質上說，都和光學有關。

大到探月的嫦娥衛(wèi)星，小到日常生活中的單反相機、CD光盤，無論是國家進步，還是你我的生活質量，都與光學工程息息相關。由于光學工程的應用實踐要求十分嚴格，相關本科專業(yè)的畢業(yè)生往往無力承擔與光學工程科學技術研究直接相關的工作。因此，每年有大量相關專業(yè)的本科畢業(yè)生選擇考研。

由于光學工程是一門高層次、高門檻的學科，相較于機械工程、計算機科學與技術等專業(yè)，開設此專業(yè)的院校并不多。總體看來，光學工程專業(yè)的考研競爭比較激烈，尤其是在一些光學工程名校之中，2012年浙江大學光學工程的報錄比就曾高達17∶1。

目前，我國具有光學工程博士一級授予資格的高校共38所。具有光學工程國家重點學科的高校共有清華大學、北京理工大學、南開大學、天津大學、長春理工大學、南京理工大學、浙江大學、華中科技大學、國防科學技術大學等9所，具有國家重點（培育）學科的高校有上海理工大學、電子科技大學兩所，具有博士培養(yǎng)資格的中國科學院相關研究院所主要有長春光機所、西安光機所、上海光機所、上海技術物理所、安徽光機所、成都光電所等6所。

我們如何在為數(shù)不多的頂級名?；蚩蒲性核羞x擇一所最適合自己的院校呢？

第一，重視院校綜合實力，避免依賴單一數(shù)據(jù)。

各種評估結果中的得分、排名等數(shù)據(jù)往往只能反映院校的宏觀指標，且不同機構均有不一樣的標準，很難客觀真實地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨具特色，互有長短，具體到每個研究方向，實力強弱更不相同，比如，光學設計這一領域，普遍認為實力強弱依次為清華大學、北京理工大學、浙江大學、天津大學等。同樣的道理，單純地看重院校的院士、長江學者數(shù)量、實驗室規(guī)模、研究經費等指標也是不科學的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質量的好壞，院校的導師構成、地理區(qū)位與就業(yè)環(huán)境、同學本科來源的層次與學術氛圍等軟實力也不是量化指標可以衡量的，然而這些因素對研究生階段的學術成就以及未來的職業(yè)發(fā)展，往往比宏觀數(shù)據(jù)具備更大的影響，萬萬不可忽視。

第二，光學工程不是什么院校都能“玩得轉”。

在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，從而選擇考研難度相對較小的“211工程”院校深造。不可否認，一些“211工程”院校在其傳統(tǒng)優(yōu)勢學科上的確不比“985院?！辈?，甚至更有優(yōu)勢。但是，光學工程是一門“高富帥”的學科，只有高層次的院校才能承載光學工程這門學科，而優(yōu)秀的光學工程人才往往也出自優(yōu)秀的院校。主要原因體現(xiàn)在兩個方面：第一，光學工程精密程度非常高，對實驗儀器設備和資金的依賴性比較強，缺少國家重視和資金上的傾斜，院校很難承擔昂貴的實驗儀器設備，從而限制研究生的發(fā)展；第二，“985”院校導師的視野更加開闊，對研究生的基本要求更加嚴格、培養(yǎng)目標更高，甚至某些院校的本科生在導師的指導和嚴格要求下也能在諸如Optical Letters等國際頂級光學期刊上。此外，高層次的院校學術氛圍更加濃厚，出國深造、就業(yè)等方面也具備更大的優(yōu)勢。

在此背景下，有必要對光學工程相關院校及其考研情況進行深度解讀。本文將以擁有國家重點學科的浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學，以及中國科學院的上海光機所為例進行具體分析。

浙江大學：為強者而生

學科地位：浙江大學光學工程學科設立于光電信息工程學系內，該系前身為浙江大學光學儀器專業(yè)，是中國光學工程學科的誕生地，具有雄厚的學科實力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學科評估中均排名第一。

學科特色：有現(xiàn)代光學儀器國家重點實驗室、國家光學儀器工程技術研究中心、國防重點學科實驗室等國家級研究基地。目前設置有光學工程研究所、光電信息及檢測技術研究所、光電子技術研究所、光電顯示技術研究所、先進納米光子學研究所和光及電磁波研究中心、光學慣性技術工程研究中心等機構。

研究領域：浙江大學光學工程主要研究領域十分寬廣，包括微納光學與介觀光學與器件、光學光電子薄膜、光電顯示技術、高精度光纖傳感、光電成像技術、微納米精密檢測技術、生物光子學、新型激光與光電子技術、光電子集成器件與系統(tǒng)，光通信技術與系統(tǒng)和新穎人工光電介質等。

師資力量：光及電磁波研究中心以長江計劃特聘教授何賽靈為領軍人物，大部分導師均為杰出“海歸”或外籍教授，在光子學和電磁波的理論和實驗研究領域開展了大量工作，獲得了許多具有國際影響的學術成果。

地理區(qū)位：長江三角洲地區(qū)具有規(guī)模龐大的光電產業(yè)集群，具有國際化、起點高的特點，相較于珠三角地區(qū)以封裝、為主的光電―半導體產業(yè)而言具有廣闊的發(fā)展前景。

競爭情況：浙江大學就讀光學工程的研究生中超過半數(shù)來自于浙江大學、天津大學、南開大學等名校的推免生。考研競爭極為激烈，從近年報錄比便可見一斑。

考試特色：浙江大學光學工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學》。浙江大學光學工程的專業(yè)課考試較其他學校包括的內容更多，報考的同學需要復習幾何像差、傅里葉光學等本科階段較為薄弱的知識板塊。此外，也會考查一定的激光原理知識。

華中科技大學：光谷傳奇

學科地位：華中科技大學光學工程近年來發(fā)展迅速，實力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國家實驗室是我國目前僅有的幾個國家實驗室之一，學科地位非同一般。華中科技大學在2010―2012年教育部學科評估中與浙江大學并列第一。

學科特色：光學與電子信息學院設有武漢光電國家實驗室、激光加工技術國家工程研究中心、下一代互聯(lián)網接入系統(tǒng)國家工程實驗室、國家集成電路人才培養(yǎng)基地、教育部電子信息功能材料重點實驗室（B類）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機構。其中武漢光電國家實驗室是由教育部、湖北省和武漢市共建，依托于華中科技大學，聯(lián)合武漢郵電科學研究院、中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所、中國船舶重工集團公司第七一七研究所共同組建，已投入4億多元建立了12個科學研究平臺以及1個光電公共測試平臺。

研究領域：華中科技大學主要研究方向為光電測控技術、光電信息存儲、光通信技術、基礎光子學、激光科學與工程、光電子器件與集成、納米光電子學、生物醫(yī)學光子學、能源光子學、太赫茲技術。

地理區(qū)位：華中科技大學地處著名的武漢光谷，當?shù)禺a業(yè)集群形成的產學研體系研究水平很高，產業(yè)價值巨大，尤其在光通信、激光等領域具有較大優(yōu)勢，就業(yè)前景看好。

競爭情況：華中科技大學工學復試分數(shù)線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數(shù)60人左右，隨當年推免生比例有所波動。

考試特色：華中科技大學光學工程專業(yè)課考試偏向物理光學、電子學、激光原理相關知識。需要注意的是有兩個單位可以接收光學工程的碩士生，分別是光電學院和武漢光電國家實驗室。

天津大學：精益求精

學科地位：天津大學光學工程學科設立在天津大學精密儀器與光電子工程學院，是我國較早設立光學工程的高校之一。天津大學光學工程在2007―2009年教育部學科評估中名列第二，2010―2012年教育部學科評估中名列第三。此外，天津大學精密儀器與光電子工程學院也是教育部“教育教學改革特別試驗區(qū)”的15個全國試點學院之一。

學科特色：所在學院設有精密測試技術及儀器國家重點實驗室、光電信息技術科學教育部重點實驗室、精密儀器中心、現(xiàn)代光學研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術研究所、光電測控技術研究所、激光與光電子技術研究所、生物光學研究所、安全防偽技術研究中心等研究和開發(fā)機構。

研究方向：超快激光理論與應用研究、光學信息處理及其應用、光學技術在計算機科學中的應用、數(shù)字圖像處理技術、光學傳感器技術、先進固體激光及非線性頻率變化技術、光電子學與光通信技術、激光與光電子應用技術等。

師資力量：中國科學院院士1人，中國工程院院士1人，長江計劃特聘教授4人。天津大學光學工程的師資隊伍配置十分合理，老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學科的頂級實力，中年學科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領域碩果累累，超快激光實驗室的胡明列教授是天津大學最年輕的教授，學術前景十分光明。

地理區(qū)位：既緊挨近年來得到長足發(fā)展的天津濱海新區(qū)，又毗鄰首都北京，就業(yè)環(huán)境較為優(yōu)越。

競爭情況：就讀于天津大學的研究生中，本校生源占有較大比例。天津大學工學復試分數(shù)線2013年為330分，2012年為335分，2009―2011光學工程報錄比如下：

考試特色：天津大學考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學》和周炳著的《激光原理》，建議欲報考的同學參考天津大學蔡懷宇教授編寫的《工程光學復習指導與習題解答》。

南開大學：雖小而精

學科地位：南開大學光學工程設立于南開大學現(xiàn)代光學研究所內，隸屬于電子信息與光學工程學院?，F(xiàn)代光學研究所由光學工程元老母國光院士創(chuàng)建，是全國高校中最早取得光學和光學工程兩個學科博士學位授予權的單位。在2010―2012年教育部學科評估中，南開大學光學工程名列第五。

學科特色：設有教育部光電信息技術科學重點實驗室以及博士后流動站。

師資力量：南開大學光學工程規(guī)模較小，共有教師28人，教授、研究員18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生導師13人，但導師隊伍水平相當優(yōu)秀，哈佛大學、劍橋大學等歐美名校留學、訪問研究的經歷非常普遍，近年來在Nature、Science等國際最頂尖期刊發(fā)表多篇論文，令國內同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授，在Nature發(fā)表兩篇論文，在Physical Review Letters發(fā)表兩篇論文，主要研究方向為表面等離子體等微納光學的相關理論。

培養(yǎng)模式：南開大學光學工程招生規(guī)模較小，幾乎與導師人數(shù)平齊，每個研究生均能得到導師的大量指導，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南開大學光學工程的專業(yè)型碩士培養(yǎng)計劃與學術型碩士培養(yǎng)計劃基本相同，這與其他學校的培養(yǎng)模式有所區(qū)別。

研究領域：相比其他高校，南開大學光學工程的研究方向的理論特色較為明顯，其研究領域主要有：光學/數(shù)字圖象處理科學與技術、光學處理與光計算技術、激光與非線性光學科學與技術、現(xiàn)代光通信技術、光波電子學、光子技術、眼視覺光學和共焦顯微技術、飛秒激光技術、微納光學。

地理區(qū)位：與天津大學相同。

競爭情況：南開大學近年來考研報錄情況如下所示，可見相較于其他院校，南開大學光學工程的性價比較高。

考試特色：南開大學光學工程往年專業(yè)課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學》，專業(yè)課考試風格自2013年起有所變化，并且2014年考研沒有提供參考書目，需要考生注意。

中國科學院上海光機所：臥虎藏龍

學科地位：上海光機所是我國建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所。

學科特色：上海光機所現(xiàn)設8個研究室，分別是：強場激光物理國家重點實驗室、中科院量子光學重點實驗室、中科院強激光材料重點實驗室、高功率激光物理聯(lián)合實驗室、空間激光信息技術研究中心（含：中科院空間激光通信及檢驗技術重點實驗室、上海市全固態(tài)激光器與應用技術重點實驗室）、信息光學與光電技術實驗室、高密度光存儲技術實驗室、高功率激光單元技術研究與發(fā)展中心。

值得一提的是，上海光機所建成了國內僅有國際上也為數(shù)不多的“神光”系列高功率大型激光裝置，用于激光分離同位素的激光與光學系統(tǒng)、超短超強激光系統(tǒng)、激光原子冷卻裝置、空間全固態(tài)激光器研制平臺。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面，也進入了國際先進水平，是我國現(xiàn)代光學和激光與光電子領域取得研究成果最多的單位之一。

研究領域：強激光技術、強場物理與強光光學、信息光學、量子光學、激光與光電子器件、光學材料等。顯而易見的是，上海光機所的研究方向非常偏向于理論研究，因而十分適合于光學工程理論方向的深造。

地理區(qū)位：地處長三角的核心上海，地理區(qū)位優(yōu)勢相當明顯。

競爭情況：每年有許多來自清華大學、浙江大學等頂尖學府的畢業(yè)生通過推免進入上海光機所，研究所人才濟濟。近年來上海光機所光學工程的復試分數(shù)線為：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人數(shù)在40―50人，隨當年推免比例有所浮動。

培養(yǎng)模式：上海光機所的專業(yè)型碩士與學術型碩士培養(yǎng)計劃相近，且第一年是在安徽合肥的中國科學技術大學培養(yǎng)。

篇6

關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；神經元；方法；應用；發(fā)展

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 12-0000-02

一、引言

伴隨信息技術的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)庫規(guī)模與應用的不斷擴大，大量數(shù)據(jù)隨之產生。新增的數(shù)據(jù)包含了重要的信息，人們希望更好地利用這些數(shù)據(jù)，并通過進行更高層次的數(shù)據(jù)分析，為決策者提供更寬廣的視野。

現(xiàn)今，很多領域已建立了相應的數(shù)據(jù)倉庫。但人們無法辨別隱藏在海量數(shù)據(jù)中有價信息，傳統(tǒng)的查詢方式無法滿足信息挖掘的需求。因此，伴隨著數(shù)據(jù)倉庫技術不斷發(fā)展并逐漸完善的一種從海量信息中提取有價潛在信息的嶄新數(shù)據(jù)分析技術------數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）技術應運而生。

二、數(shù)據(jù)挖掘概念

數(shù)據(jù)挖掘技術從1990年左右開始，發(fā)展速度很快，數(shù)據(jù)挖掘技術的產生和不斷發(fā)展可使得人們對當今世界的海量數(shù)據(jù)中隱藏著人們所需要的商業(yè)和科學信息等重要信息進行挖掘。數(shù)據(jù)挖掘運用到交叉學科，涉及到，包括Database、AI、Machine Learning、人工神經網絡（Artificial Neural Networks）、統(tǒng)計學（statistics）、模式識別(Pattern Recognition)、信息檢索（Information Retrieval）和數(shù)據(jù)庫可視化等，因此數(shù)據(jù)庫目前還沒有明確的定義。通常普遍認可的數(shù)據(jù)挖掘定義是：從數(shù)據(jù)庫中抽取隱含的、以前未知的、有潛在應用價值的模型或規(guī)則等有用知識的復雜過程，是一類深層次的數(shù)據(jù)分析方法。

三、數(shù)據(jù)挖掘方法

由于數(shù)據(jù)挖掘技術研究融合了不同學科技術，在研究方法上表現(xiàn)為多樣性。從統(tǒng)計學角度上劃分，數(shù)據(jù)挖掘技術模型有：線形/非線形分析、回歸/邏輯回歸分析、單/多變量分析、時間序列/最近序列分析和聚類分析等方法。通過運用這些技術可以檢索出異常形式數(shù)據(jù)，最后，利用多種統(tǒng)計和數(shù)學模型對上述數(shù)據(jù)進行解釋，發(fā)掘出隱藏在海量數(shù)據(jù)后的規(guī)律和知識。

（一）數(shù)據(jù)挖掘統(tǒng)計

統(tǒng)計學為數(shù)據(jù)挖掘技術提供了判別方法與分析方法，經常會用到的有貝葉斯推理(Bayesian reasoning; Bayesian inference)、回歸分析（Regression analysis)、方差分析(Analysis of Variance，簡稱ANOVA)等分析技術、貝葉斯推理是在估計與假設統(tǒng)計歸納基礎上發(fā)展的全新推理方法。貝葉斯推理在與傳統(tǒng)統(tǒng)計歸納推理方法相比較，所得出的結論不僅根據(jù)當前觀察得到的樣本信息，還將根據(jù)推理者過去相關的經驗和知識來處理數(shù)據(jù)挖掘中遇到的分類問題；回歸分析是通過輸入變量和輸出變量來確定變量之間的因果關系，通過建立回歸模型，根據(jù)實測數(shù)據(jù)求解模型的各參數(shù)，若能很好的擬合，則可根據(jù)自變量進一步預測。統(tǒng)計方法中的方差分析是通過分析研究中估計回歸直線的性能和自變量對最終回歸的貢獻大小，從而確定可控因素對研究結果影響力的大小。

（二）聚類分析（Cluster analysis ）

聚類分析(Cluster analysis)是將一組研究對象分為相對同質的群組(clusters)的統(tǒng)計分析技術。 同組內的樣本具有較高相似度，常用技術有分裂/凝聚算法，劃分/增量聚類。聚類方法適用于研究群組內的關系，并對群組結構做出相應評價。同時，聚類分析為了更容易地使某個對象從其他對象中分離出來的方法用于檢測孤立點。聚類分析已被應用于經濟分析（Economic analysis）、模式識別(Pattern Recognition)、圖像處理(image processing)等多種領域。

（三）機器學習（Machine Learning）

機器學習方法經過多年的研究已相對完善，通過建立人類的認識模型、模仿人類的學習方法從海量數(shù)據(jù)中提取信息與知識，在很多領域已取得了一些較滿意的成果。因此利用目前比較成熟的機器學習方法可以提供數(shù)據(jù)挖掘效率。

（四）數(shù)據(jù)匯總

數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和對象經常包含原始概念層上的詳細信息，將數(shù)據(jù)集通過數(shù)據(jù)立方體和面向對象的歸納方法由低概念層抽象到高概念層，并對數(shù)據(jù)歸納為更高概念層次信息的數(shù)據(jù)挖掘技術。

（五）人工神經網絡（Artificial Neural Networks）

神經網絡是一種模范動物神經網絡行為特征，進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學模型。近年來在解決數(shù)據(jù)挖掘中遇到的問題越來越受到人們的關注，源于人工神經網絡具有良好的自組織自適應性、并行處理、分布式存儲和高容錯等特性，并通過調整內部大量節(jié)點之間相互連接的關系，達到處理信息的目的。

（六）遺傳算法（Genetic Algorithm）

遺傳算法（Genetic Algorithm）是模擬達爾文生物進化論的自然選擇和遺傳學機理的生物進化過程的計算模型，是一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法，是一種受生物進化啟發(fā)的學習方法，通過變異和重組當前己知的最好假設來生成后續(xù)的假設。遺傳算法可直接對結構對象進行操作，不存在求導和函數(shù)連續(xù)性的限定，能自動獲取和指導優(yōu)化的搜索空間，自適應地調整搜索方向。遺傳算法已被人們廣泛地應用于多種學科領域。

（七）粗糙集

粗糙集是一種刻劃不完整性和不確定性的數(shù)學工具，能有效地分析不精確，不一致（inconsistent)、不完整（incomplete) 等各種不完備的信息，還可以對數(shù)據(jù)進行分析和推理，從中發(fā)現(xiàn)隱含的知識，揭示潛在的規(guī)律。粗糙集理論應用于數(shù)據(jù)挖掘中的分類、發(fā)現(xiàn)不準確數(shù)據(jù)或噪聲數(shù)據(jù)內在的結構聯(lián)系。

四、數(shù)據(jù)挖掘技術發(fā)展趨勢

當前，數(shù)據(jù)挖掘技術不斷創(chuàng)新與發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術開發(fā)研究人員、系統(tǒng)應用人員所面對的主要問題：高效、有效的數(shù)據(jù)挖掘方法和相應系統(tǒng)的開發(fā)；交互和集成的數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境的建立以及在實際應用中解決大型問題。

五、小結

數(shù)據(jù)挖掘技術涉及到多種學科技術，如：數(shù)據(jù)庫技術、統(tǒng)計學、機器學習、高性能計算、模式識別、神經網絡、數(shù)據(jù)可視化、信息檢索及空間數(shù)據(jù)分析等。因此，數(shù)據(jù)挖掘是非常有前景的研究領域，隨著數(shù)據(jù)挖掘技術的不斷發(fā)展，它將會廣泛而深入地應用到人類社會的各個領域。

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篇7

[關鍵詞]信息科學；信息技術；旅游；交叉研究；系統(tǒng)綜述

[中圖分類號]F59

[文獻標識碼]A

[文章編號]1002—5006（2013）01—0114—15

1 引言

旅游領域正在經歷著一個以商業(yè)實踐和研究活動為平臺的迅猛發(fā)展期，對于旅游研究者而言，把握領域最新研究進展、了解已被研究的內容以及思考未來的研究方向是非常重要的。在我國的旅游研究中，針對各種研究主題的綜述性研究非常豐富，然而信息科學與旅游的交叉研究并沒有得到足夠的重視。

交叉研究或跨學科研究一詞源于1926年美國哥倫比亞大學心理學家伍德沃斯（Woodworth）創(chuàng)建的英文形容詞：interdisciplinary（跨學科的），指超過一個學科范圍的研究活動。信息科學是一種橫斷科學與方法科學，在信息科學所涉及的4個方面研究中：（1）電子科學與技術、信息與通信系統(tǒng)、信息獲取與處理；（2）計算機科學與技術、網絡與信息安全；（3）控制理論與工程、系統(tǒng)科學與工程、人工智能與智能系統(tǒng)；（4）半導體科學與信息器件、信息光學與光電子器件、激光技術與技術光學，其中3個方面都與旅游研究在研究對象上發(fā)生交叉（如旅游博客數(shù)據(jù)挖掘、旅游推薦系統(tǒng)），且旅游研究也不斷采用信息科學的理論與方法去解決問題（如人工智能在旅游預測中的應用、計算機仿真在游憩行為研究中的應用），體現(xiàn)了交叉研究和跨學科特征。信息科學與旅游的交叉研究客觀存在，且已經經歷了20多年的發(fā)展。

旅游研究一直是一個開放的體系，吸納著其他學科的營養(yǎng)；信息科學與旅游研究的交叉與融合為解決旅游領域的新矛盾、新問題和探索新規(guī)律、新原理提供了新的思維方式和科學的研究方法，是信息時代旅游發(fā)展的產物與趨勢。信息科學與旅游的交叉研究無論對旅游學術研究還是對旅游業(yè)發(fā)展都具有非常重要的意義，其研究進展應得到關注與重視。

已有關于信息科學與旅游交叉研究進展的綜述研究川沒有體現(xiàn)出兩種研究的“交叉”性，即信息科學研究中有哪些以旅游為研究對象或者解決旅游領域的問題？旅游研究中涉及哪些信息科學方法與技術應用？這些問題的回答對于研究者廣泛與深入開展信息科學與旅游的交叉研究具有重要意義。

為了較為全面地闡述信息科學與旅游研究之間的“交叉性”，本文采用系統(tǒng)綜述方法對該交叉領域最近12年發(fā)表的文獻進行了搜集、篩選、整理、歸納與分析.以期幫助相關研究者了解這一交叉領域的主要研究問題及所取得的研究進展，并對今后的深入研究有所借鑒與啟發(fā)。

2 系統(tǒng)綜述方法

系統(tǒng)綜述（systematic review）又稱系統(tǒng)評價，起源于醫(yī)學領域，是指在復習、分析、整理和綜合原始文獻的基礎上進行的二次研究方法，目前已經被廣泛應用于循證醫(yī)學（evidence—based medicine），逐步應用于社會學、教育學、圖書情報等領域。系統(tǒng)綜述可被精確區(qū)分為兩種類型：（1）定性系統(tǒng)綜述，原始文獻的研究結果被分析與總結，但未經統(tǒng)計學合并；（2）定量系統(tǒng)綜述，又稱元（meta）分析或薈萃分析，應用統(tǒng)計學方法對若干個研究結果進行定量統(tǒng)計合并的過程。在某些不強調或較難實施統(tǒng)計學合并的研究領域，直接將定性系統(tǒng)綜述稱為系統(tǒng)綜述，將其作為一種對某研究問題、主題或現(xiàn)象的可獲得的所有研究進行評價和解釋的方法，目標在于通過一種可信的、嚴格的以及可審計的方法來提供公正的研究評價。信息科學與旅游科學的交叉研究屬于較難實現(xiàn)統(tǒng)計學合并的研究領域，因此本文采用定性系統(tǒng)綜述方法，簡稱系統(tǒng)綜述。

本文關于信息科學與旅游的交叉研究的系統(tǒng)綜述研究包含如下步驟：

（1）確定研究問題

為了全面了解與分析信息科學與旅游的交叉研究現(xiàn)狀，本文確定了如下系統(tǒng)綜述的研究問題：①信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？②旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？③信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？

（2）確定文獻搜索策略

基于所確定的研究問題，設計如下文獻搜索策略：

①搜索工具與數(shù)據(jù)庫：采用Google Scholar、IEEE Xplore、ScienceDirect；

②搜索關鍵字：采用關鍵字組合“tourism”AND（“computer”O(jiān)R“communication technology”），即“旅游”與“計算機”或“通信技術”同時出現(xiàn)；計算機科學與技術是信息科學研究領域中最為活躍的方向之一，計算機科學與技術、通信科學與技術在信息科學研究中具有一定的代表性；經過反復搜索測試，“計算機”與“通信技術”作為關鍵字與“旅游”進行組合搜索，搜索結果能夠較為全面地覆蓋信息科學與旅游的交叉研究，實現(xiàn)本文系統(tǒng)綜述的研究目標；③搜索的時間范圍：2000年之后。

（3）文獻搜索

按照上述搜索策略分別在3個工具與數(shù)據(jù)庫進行搜索。Google Scholar顯示共有54500條結果（2011年12月22日），其只提供最相關的前1000條；IEEE Xplore（搜索字段為“摘要”）共搜索到46條結果（2011年12月24日）；ScienceDirect（搜索字段為“題目”或“關鍵字”或“摘要”）共搜索到36條結果（2011年12月24日）。

（4）文獻篩選

在上述搜索到的條目中，按照表1所示的文獻入選和剔除標準，篩選用于本文系統(tǒng)綜述的文獻。

表1所示第一步完成后共有512篇文獻入選。第二步經過多次逐步細化篩選，最終確定用于本文系統(tǒng)綜述的入選文獻共245篇，其中期刊論文158篇，會議論文87篇。245篇文獻來自106種期刊和58種會議，文獻來源分散且涉及領域廣泛，有關文獻來源、作者等的定量分析結果已另文撰寫，本文則側重對系統(tǒng)綜述研究步驟（1）所確定的研究問題的回答。

（5）分析與完成報告

根據(jù)系統(tǒng)綜述研究步驟（1）所確定的研究問題，對入選文獻進行分類、分析與總結。分析結果見下一章節(jié)。

為了分別回答問題1與問題2，本文需要將入選文獻劃分為旅游研究和信息科學研究兩種視角，分別簡稱為旅游類研究和信息類研究。而事實上，當兩種研究產生交叉與融合，進行上述嚴格區(qū)分是較為困難的。為此，本如下處理：

（1）按照文獻來源所屬學科范疇進行劃分，如來源于Tourism Management及《旅游學刊》的文獻則劃入旅游類，來源于Expert Systems with Applications及《計算機工程》的文獻則劃入信息類；

（2）按照期刊載文的學科范疇劃分，如《華東經濟管理》刊載旅游類文章，則歸為旅游類，《北京工商大學學報（自然科學版）》刊載信息技術類文章，則歸為信息類；

（3）按照入選文獻的具體內容劃分，一些綜合性期刊無法直接確認屬于哪一類，則閱讀入選文章原文，如果偏重人文社會學視角，則歸入旅游類；如果偏重信息科學及技術視角，則歸入信息類。

由此，經管類、電子商務、地理類等期刊歸入旅游類中，測繪類期刊歸入信息類中；兩類分別含有入選文獻147篇和98篇。

3 綜述結果與分析

3.1問題1：信息科學研究中面向旅游的研究主要有哪些方面？

“面向旅游”并不特指專用于或專門針對旅游的研究，而是指其研究問題由旅游領域而產生，或者旅游是其最為典型的應用。面向旅游的信息科學研究幾乎涉及了信息科學研究范疇的各個方面，而許多研究領域更是體現(xiàn)了信息科學領域較新及較前沿的研究方向與熱點，如表2所示。面向旅游的信息科學研究中最受關注的研究主題是應用系統(tǒng)、人工智能、地理信息系統(tǒng)、移動應用、推薦系統(tǒng)以及語義網與本體等；而Web服務、虛擬現(xiàn)實、普適計算、計算機仿真也受到了一定程度的關注。下面對表2排序前10的研究主題的進展情況進行詳細闡述。

3.1.1

應用系統(tǒng)

應用系統(tǒng)指面向各種終端設備，如電腦、手機、PDA（掌上電腦）、電話等使用者的可用人機交互系統(tǒng)，也包含網站（Web）應用系統(tǒng)。本文為了強調移動應用和推薦系統(tǒng)兩類特殊的應用系統(tǒng)，在本類研究主題統(tǒng)計中將其排除，另列類別。應用系統(tǒng)研究占據(jù)了面向旅游的信息科學研究的較大比重。一方面是因為信息科學向旅游研究中進行滲透的最初方式正是其在旅游行業(yè)中的實際應用；另一方面是人選文獻中我國研究占據(jù)較大比重且較集中于該類研究。

應用系統(tǒng)的相關研究可分為：①戰(zhàn)略設計或實施建議，如航空業(yè)信息技術應用戰(zhàn)略與戰(zhàn)術研究，以及非洲撒哈拉以南地區(qū)的旅游組織實施電子商務的建議；②技術架構設計，如基于面向服務的體系架構（service oriented architecture，SOA）的旅游資源信息服務模型研究；③系統(tǒng)設計與開發(fā)，如一種智能旅游行程導航系統(tǒng)，以及四川、山西和贛東北等目的地或區(qū)域管理信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)。

3.1.2人工智能

人工智能是面向旅游的信息科學研究較多采用的方法與技術，可將相關研究分成以下幾個方面：①推理，即采用人工智能推理技術支撐各種應用系統(tǒng)，如基于貝葉斯網的旅游行程推理；②數(shù)據(jù)挖掘，如旅游突發(fā)事件預測預警、消費者特征分析、基于機器學習的旅游博客觀點挖掘以及數(shù)據(jù)倉庫技術在旅游業(yè)中的應用；③主體（agent），如主體旅游者進行數(shù)據(jù)采集、分析并向旅游者進行旅游推薦弛；④評價，如基于神經網絡的上海旅游可持續(xù)發(fā)展能力評價；⑤決策支持，如旅游目的地選擇決策支持系統(tǒng)。

3.1.3地理信息系統(tǒng)

旅行活動是一種人地關系，地理信息是設計與開發(fā)各種旅游應用系統(tǒng)的重要信息資源，地理信息系統(tǒng)就是為這些應用系統(tǒng)提供地理信息使用接口的重要支撐系統(tǒng)。個性化目的地推薦系統(tǒng)、基于短信服務的餐館推薦系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、位置服務系統(tǒng)、旅游資源監(jiān)控預警系統(tǒng)以及古建筑信息系統(tǒng)等應用系統(tǒng)都離不開地理信息系統(tǒng)的支撐。上述“應用系統(tǒng)”主題研究中，幾乎所有面向目的地與區(qū)域的管理信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)都離不開地理信息系統(tǒng)。有關旅游地理信息系統(tǒng)本身的研究也較為活躍，如雅安市WebGIS（萬維網地理信息系統(tǒng)）的實現(xiàn)研究、基于WebGIS的旅游地理信息系統(tǒng)研發(fā)以及泰山三維（3D）地理信息系統(tǒng)的研發(fā)。

3.1.4移動應用

移動通信技術，特別是移動終端技術的快速發(fā)展，使得面向旅游者手持終端（如手機、PDA）的各種移動應用得到了迅猛發(fā)展。相比較于傳統(tǒng)的計算機應用，移動應用較好體現(xiàn)了旅游以“人為中心”而不是計算機為中心的理念。相關研究主要集中于面向旅游者服務的信息推送與搜索、導航、實時路線及目的地推薦；并向普適計算的方向進行擴展，如手機電子門票、基于全球定位系統(tǒng)的車輛監(jiān)控與導航以及手機與環(huán)境之間的交互游戲等。除了面向旅游者服務外，移動應用研究還包含面向旅游研究者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業(yè)的旅游行為數(shù)據(jù)采集與分析，如可通過基于手機數(shù)據(jù)的散客流分析，對目的地住宿的可容納量進行估算。移動應用中與位置信息相關的應用也被稱為位置服務，如位置信息服務、導航以及實時路線推薦等。

3.1.5推薦系統(tǒng)

推薦系統(tǒng)是為解決互聯(lián)網“信息過載”問題而提出的一種個性化服務，幫助用戶從大量信息中發(fā)現(xiàn)其可能感興趣的或者滿足其需求的資源，如信息、服務以及商品等，并自動生成個性化推薦。目前，推薦系統(tǒng)在旅游中的典型應用為旅游行程規(guī)劃，可面向旅游電子商務用戶，也可面向互聯(lián)網用戶；可規(guī)劃旅行的時間、地點以及活動等全套行程規(guī)劃引，也可推薦旅游目的地、餐廳以及住宿等。推薦系統(tǒng)主要采用人工智能、語義網、移動應用、定位與地理信息系統(tǒng)等技術。相關研究還涉及用戶個性語義模型、系統(tǒng)架構設計等方面。

3.1.6語義網和本體

語義網（semantic Web）是傳統(tǒng)網站的一種擴展。在語義網中，信息具有明確的含義——語義，人類語言與機器語言之間能夠相互理解，機器能夠自動地處理和集成網上對于人而言可用的信息，使得人與機器之間的交流變得像人與人之間交流一樣順暢。本體（ontology）是用來描述網絡文檔中術語的明確含義及其之間關系的技術，能夠實現(xiàn)語義網信息處理的自動化，提高網站搜索的準確性以及網站服務質量。旅游領域是語義Web與本體研究的問題來源與典型應用對象，如基于語義Web與本體技術的旅游中小企業(yè)間信息交換、動態(tài)生成客戶供給的客戶關系管理、旅游網站信息系統(tǒng)、旅游目的地管理系統(tǒng)以及旅行推薦系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠對旅游領域知識進行本體表達，從而集成對于用戶有用的或者滿足用戶需求的語義信息；其中，旅游知識域的本體表達、行程規(guī)劃的語義信息推理是實現(xiàn)這些系統(tǒng)的關鍵技術。

3.1.7Web服務

Web服務（Web services）是Web上數(shù)據(jù)和信息集成的有效機制，是解決Web上各種應用系統(tǒng)高維護與更新代價的最為合理的解決方案。因此，Web服務在旅游中主要用于信息集成、交換以及系統(tǒng)之間的互操作。Web服務技術對于旅游目的地管理而言非常重要，能夠實現(xiàn)旅游目的地營銷系統(tǒng)與旅游企業(yè)之間以及目的地旅游企業(yè)之間的異構數(shù)據(jù)交換、共享以及集成。Web技術還是Web推薦系統(tǒng)的重要技術之一，能夠獲取推薦系統(tǒng)所需的動態(tài)與實時的萬維網數(shù)據(jù)。

3.1.8虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實技術主要用于旅游目的地、景區(qū)、景點的市場營銷。國內的相關研究集中于旅游目的地、景區(qū)及景點等的虛擬展示，如西安市360度全景虛擬旅游系統(tǒng)、北京妙峰山古建筑群的網絡虛擬漫游系統(tǒng)、村鎮(zhèn)民俗旅游資源的立體展示。鄭鵬等認為這是一種旅游產品的虛擬試用體驗。而國外的相關研究則側重于游客的現(xiàn)場體驗，特別針對歷史文化遺產與遺跡，如意大利的PEACH（personal experience with active cultural heritage，個性化體驗活動的文化遺產）項目針對提升游客在博物館對于文化遺產的體驗以及馬來西亞凱利城堡（Kellie’s Castle）的虛擬旅游原型研發(fā)。虛擬現(xiàn)實技術在旅游中的應用還包含了旅游開發(fā)與遺產保護，如十三陵景區(qū)的虛擬復原。

3.1.9普適計算

普適計算模式下人們能夠在任何時間、任何地點、以任何方式進行信息的獲取與處理。由于移動終端設備及其應用的發(fā)展，普適計算在旅游研究中非?；钴S，如一種面向移動終端的基于旅游本體的信息廣播與推送方法研究，用以解決傳統(tǒng)移動終端對于旅游者需要花費昂貴的“漫游”網絡連接費用以及需要主動獲取信息等問題；一個面向德國雷根斯堡（Regensburg）游客的移動終端游戲的設計與應用，游客可以通過在空中晃動手機來與游戲中的歷史人物溝通，該游戲以一種有趣的方式向游客介紹雷根斯堡的歷史。普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯(lián)網應用的基礎理論與技術之一。

3.1.10計算機仿真

計算機仿真技術研究中面向旅游的研究包含基于概率統(tǒng)計方法對上海旅游服務系統(tǒng)顧客滿意度進行仿真以及基于系統(tǒng)動力學方法對新度假制度對城郊旅游的影響進行仿真等。

3.2問題2：旅游研究中與信息科學相關的研究主要有哪些方面？

旅游研究中與信息科學方法與技術相關的研究范圍較為廣泛，表3顯示本文入選文獻中歸入旅游類的研究主題共有43種。其中最受關注的研究主題是電子商務、網站評估以及在線消費者行為。人工智能、移動通信、地理信息系統(tǒng)等信息科學方法與技術在旅游中受到了相應重視。旅游網站空間、系統(tǒng)評價、網絡營銷、應用系統(tǒng)以及正在大范圍普及的Web 2.0互聯(lián)網應用模式也受到了旅游研究的重視。信息科學領域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了關注，如計算機仿真、推薦系統(tǒng)、Web服務、語義網與本體。

進一步對表3各類主題的文獻內容進行剖析與歸納，可以得到以下旅游研究中與信息科學方法與技術相關的6個研究范疇：

3.2.1信息技術對旅游的影響

信息技術對旅游的影響研究主要包含信息技術對旅游產業(yè)的影響與信息技術在旅游中的應用影響兩個方面。其中，信息技術在旅游中的應用影響又分為現(xiàn)狀研究、作用研究、影響因素研究等方面。

信息技術對旅游產業(yè)的影響主要體現(xiàn)在其對傳統(tǒng)旅游產業(yè)價值鏈的重構上，集中表現(xiàn)于電子商務對旅游產業(yè)的影響、新型電子中介（供應商、互聯(lián)網門戶網站、拍賣網站、數(shù)字電視、移動商務等）對傳統(tǒng)電子中介（計算機訂座系統(tǒng)、全球分銷系統(tǒng)等）的影響、信息技術對分銷渠道的影響。

信息技術在旅游中的應用現(xiàn)狀研究主要側重于旅游企業(yè)，如電子商務在北京旅游企業(yè)中的應用現(xiàn)狀、土耳其旅行社對互聯(lián)網的使用情況、愛爾蘭旅游中小企業(yè)和鄉(xiāng)村微型住宿業(yè)對信息技術使用情況的分析、南非中小旅游企業(yè)對于信息技術使用的狀況研究。

信息技術對旅游的作用研究既包含旅游企業(yè)整體層面，如信息技術對埃及中小接待企業(yè)發(fā)展的積極作用、知識管理對于澳大利亞旅游業(yè)的作用等；又包含旅游企業(yè)的某項具體功能，如信息技術應用對于泰國酒店運營效率的作用；還包含旅游資源開發(fā)與保護方面，如計算機技術對于泰國古建筑重建的重要作用。

信息技術應用的影響因素研究對于旅游業(yè)如何有效應用信息技術而言是非常重要的。相關研究包含：①電子商務的應用影響，如泰國旅游企業(yè)應用電子商務的影響因素、酒店業(yè)應用電子商務的影響因素②網絡營銷對旅游企業(yè)的影響，如互聯(lián)網廣告對旅行社運營的影響；③旅游企業(yè)對技術應用的態(tài)度，如希臘旅行社對互聯(lián)網技術的使用情況與態(tài)度；④旅游者對信息技術使用的態(tài)度，如游客在度假時是否愿意使用基于技術的信息、影響旅游者使用互聯(lián)網進行旅游規(guī)劃的因素。

3.2.2信息技術在旅游中的應用模式

目前，信息技術在旅游中的應用模式研究主要集中于電子商務模式、網絡營銷以及Web 2.0。電子商務模式的相關研究有區(qū)域旅游電子商務開發(fā)計劃研究、旅游電子商務模式現(xiàn)狀與趨勢研究、旅游電子商務模式以及運營模式研究等。

網絡營銷是除了電子商務之外信息技術在旅游中最主要的應用模式。網絡營銷研究多圍繞網站展開，如英國農村接待企業(yè)網站營銷現(xiàn)狀研究、塞爾維亞旅游網站網絡促銷現(xiàn)狀和形式研究、美國旅游官方網站網絡營銷使用分析、旅游目的地營銷組織網站的客戶需求研究。此外，在線葡萄酒旅游以及在線客戶關系管理都是一種網絡營銷方式。

隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展，Web 2.0作為一種新型的互聯(lián)網應用模式受到了旅游領域的高度關注。相關研究可以分為如下幾個方面：①營銷，即基于Web 2.0的網絡營銷方式，這是目前旅游研究領域最為關注的方面，如Web 2.0對克羅地亞旅游產品的營銷作用研究、博客對于旅游市場營銷的中介作用；②旅游者行為與服務，如Web 2.0下網絡旅游消費行為模式及旅游網站應用研究、基于Web 2.0的用戶個性化定制研究以及基于人工智能技術的微博“旅游情感”數(shù)據(jù)挖掘；③網站分類，如Web 2.0旅游網站的分類機制研究。

此外，面向產業(yè)價值網絡的四川旅游信息資源整合推進模式和機制是一種信息技術在旅游中應用模式的有效探索。

3.2.3信息技術在旅游中的應用評價

網站評價是信息技術應用評價研究中最主要的內容。從評價對象上看，相關研究涉及官方旅游網站、目的地營銷組織網站、各國及地區(qū)旅游網站；從評價內容上，包含有效性評價、可用性評價、使用分析、功能分析、網站設計、網站旅游本體分析、游客價值以及網站訪問者分析等；從評價方法上有調查法、啟發(fā)式方法、數(shù)據(jù)包絡分析法、內容分析法、網站日志分析法、領域本體分析法等。

隨著移動通信技術的發(fā)展，移動應用在旅游領域得到了廣泛應用，針對移動應用系統(tǒng)的評價研究也受到研究者的關注，如從用戶角度對移動應用進行評價、各種移動旅游者指南功能與可用性評價。

3.2.4信息社會視角的旅游研究對象

較傳統(tǒng)旅游研究對象，如旅游資源、旅游企業(yè)以及旅游者等，信息社會視角的旅游研究對象發(fā)生了擴展，如從旅游者的地理時空變化擴展到了在線旅游者行為變化，從旅游資源的空間格局擴展到了旅游網站的網絡結構等。

在線旅游者行為研究中最受關注的是消費行為研究，如消費影響因素與滿意度、忠誠度與推薦行為、在線分享行為。隨著社會網絡的形成，在線旅游者的情緒研究得到關注，如通過旅游者在論壇、博客（微博）上的評論分析旅游者情緒，相關方法包含內容分析、統(tǒng)計與語言學分析、人工神經網絡方法以及數(shù)據(jù)挖掘技術等。一項研究還將旅游者的博客進行了計算機可視化，用來輔助其他旅游者的旅行計劃。此外，旅游目的地營銷組織網站的旅游者在線行為也受到研究者的關注。

目的地地理尺度的旅游網站空間結構也受到研究者的關注，主要包含方法研究與案例研究。方法研究有統(tǒng)計方法以及網絡拓撲圖方法等；案例包含歐洲、意大利厄爾巴島]以及河北省等。

旅游虛擬社區(qū)是社會信息化背景下形成的新型社區(qū)，部分旅游研究者對其給予了關注，如針對具有中國文化背景的芒果社區(qū)網（Mango）的綜合性研究。

3.2.5社會信息化下的旅游研究方法

社會信息化下的旅游研究方法包含兩個方面的含義。

一是指傳統(tǒng)旅游研究方法可借助社會信息化背景進行擴展，如網絡調查方法擴展了傳統(tǒng)現(xiàn)場發(fā)放問卷的調查方法；基于射頻識別（RFID）與全球定位系統(tǒng)（GPS）技術的追蹤系統(tǒng)擴展了傳統(tǒng)旅游者游憩行為問卷調查方法，并提高了數(shù)據(jù)的精度；遙感與地理信息系統(tǒng)（RS&GIS）技術可提高旅游資源監(jiān)測的準確性等。

二是指旅游研究方法對于信息科學方法與技術的借鑒。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科學方法與技術，其在旅游研究中的應用可以分為以下幾個方面：①需求預測，如基于人工神經網絡的西班牙巴利亞利群島旅游時間序列預測、遺傳算法在旅游需求預測中的應用、模糊時間序列及灰色理論在短時間序列旅游需求預測中的應用以及人工智能方法與其他預測方法的比較；②在線行為分析，如基于機器學習（machine learning）的在線消費者行為數(shù)據(jù)挖掘；③基于主體（agent）的旅游系統(tǒng)仿真研究，采用人工智能研究領域的重要分支——多主體系統(tǒng)（multi-agent system，MAS）對多層面、多地理尺度旅游系統(tǒng)進行計算機仿真，探索旅游主體之間的相互作用與規(guī)律，如基于多主體的旅游空間結構演化研究、旅游者在目的地以及景區(qū)范圍的動態(tài)性研究。

計算機仿真方法與技術在旅游研究中的應用也受到了旅游研究者的關注，具體研究包含以下幾個方面：①預測，如旅游收入預測；②旅游經濟研究，如區(qū)域旅游經濟系統(tǒng)動力學分析；③旅游主體行為研究，如上述人工智能研究中基于主體的旅游系統(tǒng)仿真研究。

地理信息系統(tǒng)（GIS）是信息科學與地理科學的交叉研究領域，作為旅游研究的一種研究方法或工具，主要被用于旅游資源評價。

3.2.6旅游領域中的信息科學研究

隨著移動終端設備在旅游者中的普及，旅游研究者對移動應用的相關研究給予了較大關注，如上下文適應的移動應用體系框架設計、上下文相關的信息推動服務系統(tǒng)設計以及用于博物館導游的多媒體技術研究。語義網與本體是信息科學的前沿領域，但由于其對于提升面向旅游者的網絡服務質量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的關注，如用于搜索引擎的旅游域語義表示研究。智能系統(tǒng)作為信息科學的前沿領域，在旅游研究中也受到了關注，除了綜述性研究外，還出現(xiàn)了有關智能系統(tǒng)設計方面的研究。

應用系統(tǒng)的規(guī)劃建議與系統(tǒng)結構設計是旅游研究者較為關注的信息技術研究，如基于知識管理視角的目的地管理系統(tǒng)設計。而其中以我國的相關研究為最多，如贛東北網絡旅游信息系統(tǒng)研究、上饒市旅游資源信息系統(tǒng)。

數(shù)字旅游是一種典型的旅游與信息技術的綜合叉研究主題，在我國旅游研究領域受到了關注，既包含了偏重技術的研究，如數(shù)字旅游的體系框架，也包含了圍繞數(shù)字旅游系統(tǒng)建設的保障體系研究，如相關政策法規(guī)方面的研究。

3.3問題3：信息科學與旅游的交叉研究有哪些趨勢？

盡管信息科學與旅游的交叉研究在近12年間經歷了快速發(fā)展，但其仍然屬于新興交叉學科，其發(fā)展需要相關學者更為廣泛與深入的探索研究。在本節(jié)，筆者在對最近12年信息科學與旅游的交叉研究進行系統(tǒng)整理的基礎上，通過捕捉旅游類與信息類研究共同關注的研究主題（表4），以及基于筆者對信息科學以及旅游研究趨勢的把握，找到信息科學與旅游交叉研究中的研究重點，其反映了兩類科學的交叉發(fā)展趨勢，或者研究者們重新認識某些對該交叉領域的發(fā)展來講非常重要的問題。以下分別對它們進行闡述：

3.3.1人工智能在旅游領域的深入應用

人工智能方法與技術是信息技術發(fā)展的高級階段，研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術，涉及知識表示、自動推理和搜索方法、機器學習和知識獲取、知識處理系統(tǒng)、自然語言理解、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面的研究內容。盡管目前人工智能在旅游中的應用以旅游需求預測最為成熟，然而其相關理論、方法與技術并沒有在旅游領域中得到充分應用。如何充分利用人工智能方法與技術來有效處理與使用旅游數(shù)據(jù)、信息與知識，深入挖掘旅游者、旅游公共管理與服務部門以及旅游企業(yè)的特征、存在的問題并進行決策支持，是信息科學與旅游科學交叉研究中較為迫切與前沿的問題。

3.3.2基于語義網與本體的旅游推薦系統(tǒng)

語義網與本體研究是信息科學領域的前沿領域，是海量網絡信息之間相互理解的基礎?；ヂ?lián)網的發(fā)展使得傳統(tǒng)面向旅游者的“線下”服務擴展至“線上”，包含以傳統(tǒng)計算機為中心的和以新興各種移動終端為中心的“線上”服務，“線上”服務質量對于信息時代的旅游者體驗是非常重要的?；谡Z義網與本體技術的旅游推薦系統(tǒng)正是提升網絡服務質量的有效方法與工具，如何將語義網、本體技術以及旅游推薦系統(tǒng)進行理論、方法以及應用上的有效集成，使其對旅游者具有實際應用價值，是信息科學與旅游科學交叉研究中的另一個前沿問題。

3.3.3

普適計算與旅游（物聯(lián)網、移動互聯(lián)與旅游）

普適計算是我國目前形成研究熱點的物聯(lián)網應用的基礎。隨著移動終端設備及其應用的發(fā)展，傳統(tǒng)以計算機為中心的網絡服務擴展至以移動終端一旅游者為中心，基于普適計算模式的連接物與物、人與物、人與人的物聯(lián)網以及各種移動應用系統(tǒng)在旅游研究與實際應用中得到了重視。然而，無論是普適計算還是物聯(lián)網，在信息科學研究中都是前沿領域，存在許多未解問題，因此，普適計算以旅游領域為問題域或典型應用，將同時有助于其本身以及旅游問題的解決。

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關鍵詞:任務驅動;編譯原理;教學方案;教學改革

編譯原理是計算機軟件及其相關專業(yè)一門重要的核心課程,它能使讀者對程序設計語言的設計和實現(xiàn)有深刻的理解,對和程序設計語言有關的理論有所了解,對宏觀上把握程序設計語言,能起到奠基作用,有助于讀者快速理解、定位和解決在程序調試與運行中出現(xiàn)的問題。對軟件工程來說,編譯器是一個很好的實例(基本設計、模塊劃分、基于事件驅動的編程等),它所涉及的概念和技術能應用到一般的軟件設計之中。另外,編譯技術在軟件安全、程序理解和軟件逆向工程等方面有著廣泛的應用。因此,怎樣讓學生學好編譯原理課程是每一位老師必須思考的問題。

1編譯原理課程教學中存在的問題及探索

編譯原理課程內容具有較強的理論性和實踐性,學生在學習過程中感到內容抽象、算法復雜、難于理解,因此,編譯原理被普遍看做是計算機專業(yè)本科教學中最難講解、最難學習的課程之一。具體原因如下:(1)在現(xiàn)行的教材中,大部分都是從編譯的基本理論與思想來講述的,學生感覺太抽象;(2)對于學生來說,本課程涉及的理論知識抽象、難懂,如形式語言和自動機理論、語法制導理論等;(3)本課程包含很多算法,大的有LL(1)分析算法和各種LR(1)分析算法等,小的有DFA化簡算法、計算FIRST集合和FOLLOW集合的算法、各種數(shù)據(jù)流方程的迭代求解算法等。學生想深刻理解算法的思想很困難;(4)編譯程序規(guī)模大,不可能在一門課的時間內把所有的細節(jié)都講清楚,學生對編譯程序各邏輯部分之間的接口和一些算法的實現(xiàn)模糊不清;(5)新形勢下學生的學習熱情不高,畏難情緒嚴重,在學習上的鉆勁和毅力不夠。

針對這些情況,國內從事編譯原理課程教學的老師對此進行了大量的理論教學與實踐教學的探索。如張昱、陳意云等從中國科技大學教學實際說明了教材建設的重要性[1],給出了編譯原理課程實踐教學的建議[2],并對本科生應掌握的編譯原理教學內容進行了討論[3];何炎祥、伍春香給出了編譯原理課程分解式和內容分解式的建議[4];李冬梅、施?；⒔榻B了提高學生學習編譯原理課程興趣的對策[5]。這些方法和實踐對于國內的編譯原理課程教學起到了極大的推動作用,但它們都無法擺脫先講授理論,再進行實驗驗證的傳統(tǒng)模式。為了提高學生學習編譯原理課程的積極性和主動性,幫助學生把學習編譯原理的理論知識與開發(fā)編譯器結合起來,并提高運用編譯技術和有關形式語言理論和方法解決實際問題的能力,河南科技大學在2009年9月從2007級計算機科學與技術專業(yè)部分學生中開始采用任務驅動的學習方法,即整個

基金項目:河南省基礎與前沿技術研究計劃項目(092300410234);河南科技大學教育教學改革項目(2009Y-016)。

作者簡介:張海朝(1963-),男,副教授,碩士,研究方向為數(shù)字圖像處理;孫士保(1970-),男,副教授,博士,研究方向為智能信息處理、數(shù)字圖像處理。

編譯原理課程教學就是開發(fā)一個簡單語言編譯器的過程,即明確編譯器的開發(fā)分為五個階段:詞法分析、語法分析、語義分析與中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標代碼生成,在每一個階段,首先介紹實驗任務,再給學生們講解實現(xiàn)這些實驗任務必須具備的基本編譯知識,讓學生們帶著實驗任務學習,并在規(guī)定的時間內完成這一階段的實驗,它與張晶等介紹的任務驅動的編譯原理教學[6]有著本質的區(qū)別,文獻[6]實質上還是一個分模塊的教學方法,而我們的教學方法是為了開發(fā)一個簡單語言的編譯器,反過來學習理論的過程,即邊實踐邊理論的過程。這樣做的目的是對編譯原理課程教學內容進行系統(tǒng)的規(guī)劃、教學方法進行全面的改革,以期提高編譯原理的教學效果。

2任務驅動的編譯原理課程教學方案研究

2.1本項研究的意義

編譯技術是計算機語言發(fā)展的支柱,也是計算機科學中發(fā)展最迅速、最成熟的一個分支,編譯原理課程在計算機學科的教學體系中占有重要的地位。本項研究主要將重理論的教學模式向重實踐的教學模式轉變,通過對編譯原理教學內容的規(guī)劃,讓整個授課過程變成一個具體的編譯器實現(xiàn)的過程,也就是詞法分析器實現(xiàn)、語法分析器實現(xiàn)、語義分析與中間代碼生成器實現(xiàn)、代碼優(yōu)化器實現(xiàn)和代碼生成器實現(xiàn)的過程。編譯器實現(xiàn)過程中的每一階段都是一個具體的任務,為了完成這些任務再反過來學習書本上的理論知識,真正讓學生實現(xiàn)學以致用,理論與實踐相結合。教學方法上采用以完成具體任務為目標的課堂教學、課堂討論和多媒體教學等多種形式,提高學生學習的積極性和主動性。這樣學生可以親手設計一個簡單的高級語言程序編譯器,從而更加深刻理解詞法分析器、語法分析器、語義分析與中間代碼生成器、代碼優(yōu)化器和代碼生成器的構造原理和實現(xiàn)技術;通過編譯器的開發(fā),學生們能夠提高對程序設計語言的理解和正確使用程序設計語言的能力,提高開發(fā)大型軟件的能力,提高抽象思維能力和形式化描述能力;掌握編譯技術有助于加深學生對計算機的組織結構、指令系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)的理解。另外,由于編譯程序作為系統(tǒng)軟件在性能上具有嚴格的要求,這使得它所使用的算法經典、高效,而這些算法、思想和實現(xiàn)技術也可廣泛應用于一般軟件的設計實現(xiàn),同時還可以培養(yǎng)好的程序設計風格。

該項研究可以為編譯原理課程教學提供教學內容、教學方法和實驗項目設計方面的指導,為學生學習編譯原理課程提供一種全新的思路,多方面幫助學生掌握編譯過程的工作原理和構造方法,培養(yǎng)和提高學生理解編譯原理、分析設計過程和運用高級語言進行編程的能力。所以說,該項研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.2本項研究的主要內容

任務驅動的編譯原理教學方案研究主要是把編譯過程的工作原理和構造方法融入一個高級語言程序編譯器的開發(fā)當中,用開發(fā)過程中的實際需求來驅動學生學習書本上深奧的編譯原理理論知識,具體內容安排如下。

2.2.1設計課程教學所必需的實驗項目

篇9

人工智能作為一門課程［1］，開設時間距今只有40多年，但發(fā)展極為迅猛。人工智能課程的內容涉及計算機科學、數(shù)學、系統(tǒng)科學、控制科學、信息科學、心理學、電子學、生物學、語言學等等，幾乎所有科學工作者都可以在人工智能中找到自己感興趣的問題。目前，國內外已有眾多高校指定人工智能為計算機科學與技術及其相關專業(yè)的主修專業(yè)基礎課程，它在拓展計算機和自動控制的研究和應用領域方面有著極其誘人的學科發(fā)展前景。自2003年起，國內諸多高等院校陸續(xù)開設“智能科學與技術”本科專業(yè)，同時也有更多高校在傳統(tǒng)信息類專業(yè)中加大了人工智能課程的課時比重，因此如何提高人工智能課程的教學質量顯得尤為重要。? 

本文結合人工智能課程的特點以及自己教學與研究的實踐，對本課程的教學進行一些探討，以期改進人工智能課程教學方法，達到提高本課程教學質量的目的。?? 

一、兼顧課程內容的統(tǒng)一性和差異性?? 

人工智能課程的核心內容主要集中在對基本概念、基本原理、基本方法和重要算法及其應用的認識和理解上，盡管各種基本概念、原理、方法和算法在一定程度上自成體系，但是它們之間又存在著許多內在聯(lián)系和規(guī)律。從這一點來看，人工智能課程與其他很多計算機課程是不同的，這就要求人工智能課程的授課要具有自己的特色。? 

知識表示、知識推理、知識應用是人工智能課程的三大內容，解決任何一個人工智能問題都離不開兩個步驟，即知識表示和問題求解。由此，人工智能課程從總體結構上就有了一個比較清晰的脈絡，即首先必然要學習各種知識表示方法，然后是利用這些知識進行推理，進而實現(xiàn)知識應用，最終達到問題求解的目的。問題求解又分為基本的問題求解方法和高級問題求解方法。圖搜索策略、啟發(fā)式搜索、消解原理以及規(guī)則演繹系統(tǒng)等都屬于基本的問題求解方法。計算智能、專家系統(tǒng)、機器學習、自動規(guī)劃等屬于高級問題求解方法。? 

同時，人工智能課程某些章節(jié)或者某些方法算法在一定程度上又自成體系。例如，各種不同的知識表示方法不管是數(shù)據(jù)結構還是表示形式都完全不相同。又例如，人工智能有許多不同的學派［2］，本課程往往同時會介紹不同學派的算法，這些學派在人工智能的基礎理論和方法、技術路線等方面是完全不同的，甚至是對立的。? 

這些都要求我們在教學過程中不僅要強調人工智能課程理論的統(tǒng)一性和完整性，又要兼顧各學派的特點，尊重甚至調動學生們對不同人工智能學派及其方法的興趣。在編寫和選用教材時也要注重這一點，我們選用的是蔡自興教授編寫的《人工智能及其應用》系列教材［1,2］，該教材以邏輯主義學派為主線，兼顧引進其他學派的精華內容，具有較強的科學性。 

??二、實施分層次教學?? 

各高校一般同時為計算機相關專業(yè)的本科生和研究生開設了人工智能課程，甚至有的非計算機類專業(yè)也開設有人工智能課程。不同層次的學生對人工智能課程要求掌握的程度不同，我們首先明確本科生和研究生以及非計算機類專業(yè)學生的教學目的和教學內容，做到分層次設計人工智能課程教學?過程。? 

本科階段的人工智能課程課時量較少，本科層次只需要做到對大部分人工智能概念和算法了解、認識，少部分達到理解層次。本科生一般都是在高年級（三年級下期或者四年級上期）開設人工智能課程，這時已有不少學生準備繼續(xù)讀研或者已經被保研，因此在兼顧全體學生教學層次的同時，要注意給這部分學生足夠的相關參考書目，讓他們能夠利用課余時間廣泛深入了解人工智能相關算法，老師在課后還應和他們進行充分討論，培養(yǎng)他們對人工智能的特別興趣。? 

非計算機類專業(yè)的學生往往需要學習如何利用人工智能知識解決該專業(yè)領域內的問題，因此在教學中要盡量有專業(yè)針對性地進行教學。例如針對農科類專業(yè)，在教學專家系統(tǒng)過程中，我們要求學生參考北京農業(yè)信息技術研究中心開發(fā)的農業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（paid5?0）理解并開發(fā)與本專業(yè)領域相關的簡易農業(yè)專家系統(tǒng)。? 

給研究生開設人工智能課程要求做到概念理解，基本算法精通，即要求全面、系統(tǒng)地掌握人工智能的基本概念、基本原理、典型方法和若干應用實例，并且能靈活運用所學知識闡述解決實際問題的方法和途徑。課程教學中要致力于培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，要求研究生將人工智能方法與自己的研究方向相結合，用人工智能方法解決所研究課題中的實際問題，并撰寫相關的課程論文，以小型研討會的形式進行報告交流。實踐證明，我們的研究生的人工智能教學效果明顯提升，成效突出。 

??三、案例驅動，寓教于樂?? 

采用案例教學是為了充分調動學生的學習興趣，增強學生學習的自覺性［3］。通過案例教學能把枯燥的人工智能理論知識具體化、形象化，可以使學生更加感性地理解課堂教學內容。這些案例都是以教師所從事的科研項目中的實際應用環(huán)境為背景進行闡述的，讓學生能在實際環(huán)境中理解概念和知識，學會利用人工智能知識去分析和解決實際問題。在教學過程中要選擇學生容易接受的案例，體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的特色，激發(fā)學生的興趣。? 

例如，在講授“計算智能”內容時，我們結合黃河三門峽和小浪底水庫水沙聯(lián)合智能調度系統(tǒng)［4］進行講解。綜合三門峽水庫和小浪底水庫防洪運用的基本原則、歷年調度方案、專家的經驗、歷年數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的調水調沙數(shù)學模型，分別利用模糊決策、神經網絡、遺傳算法及綜合集成方法來實現(xiàn)三門峽、小浪底水庫水沙聯(lián)合調度。? 

又例如為了讓學生走近機器人，我們進行了一場機器人展示課，將研究所現(xiàn)有的MOROCS?1（中南一號智能移動機器人）、ASR（廣茂達）、AmigoBot（自主移動機器人）、CanDroid（罐頭機器人）、MD?375 Rover（人控漫游車）、Fokker D7（人控飛機，1:72）、Rockit OWI?769K（聲按、壓控火牛機器人）、Hexapod Monster（六足爬行機器人）、Hubo（多機能歌舞機器人）等各類機器人全部拿出來給學生做了功能演示［5］。親眼看到這么多機器人，同學們都非常興奮，對人工智能課程的興趣高漲。? 

在進行案例教學時，引導學生帶著問題和求知欲望深入理論的學習，讓學生在案例中尋找問題的答案并獲取知識。在講授利用神經網絡進行水庫調度時，引導學生分析如何確定神經網絡的輸入端數(shù)據(jù)，什么是泛化能力以及如何提高神經網絡的泛化能力。? 

為了鞏固所學內容，可以讓學生組成討論小組對教師提出的論題進行討論，分小組闡述自己的觀點，這樣有助于提高學生學習的主動性，還有助于培養(yǎng)學生思考問題的能力和提高理論教學的效果。案例教學的關鍵在于引導學生利用所學到的理論知識去解釋、分析和解決現(xiàn)實案例中的問題，以達到訓練學生理論運用和深入理解理論知識的目的。? 

此外，我們挑選了機器人足球、拖拉機撲克牌、中國象棋、五子棋等普遍受人喜愛的智能游戲，讓學生親手設計小型智能游戲軟件，在設計的過程中掌握高深的人工智能理論知識，讓學生學得會、用得上、記得牢。 

??四、結語?? 

以上談到的一些教學方法是我們在教學過程中總結體會比較深刻的方面，以供探討。事實上，要進一步提高人工智能課程的教學質量，還有很多方面需要改革和加強。如不斷強調人工智能教師的專業(yè)素質，要求他們在講授好人工智能課程的同時，努力提升出自身的專業(yè)素質，給學生一個良好的專業(yè)素質導向。其次，在人工智能課程教學過程中還需要有培養(yǎng)實用型人才的教學理念，特別是注重培養(yǎng)有創(chuàng)新意識的實用型人才。注重培養(yǎng)學生的質疑能力，只有通過質疑和提出問題，學生的創(chuàng)新意識才能夠得到不斷強化，創(chuàng)新思維能力才能夠得以不斷提高。? 

人工智能學科是一門非常年輕、又非常前沿的學科，有其自身的突出特點，人工智能課程教學必然與其他計算機專業(yè)課程教學不同，需要更多的從事人工智能教學的教師在自身的教學實踐中不斷積累經驗，進行廣泛的教學交流。 

 

參考文獻? 

［1］ 

蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(研究生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2004（8）: 1-4.? 

［2］蔡自興, 徐光祐. 人工智能及其應用(第三版)(本科生用書)［M］. 北京: 清華大學出版社， 2003（8）:288-290.? 

［3］雷煥貴, 段云青. 中美案例教學的比較［J］. 教育探索， 2010（6）: 150-151.? 

篇10

關鍵詞：計算機數(shù)據(jù)庫；入侵檢測技術；安全性

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2013） 02-0000-02

1 計算機數(shù)據(jù)庫安全的重要性及入侵檢測技術

1.1 計算機數(shù)據(jù)庫安全的重要性分析

目前，計算機數(shù)據(jù)庫所面臨的安全風險非常之多，大體上可將之歸納為兩大方面：一方面是對計算機網絡設備的安全威脅；另一方面則是對計算機數(shù)據(jù)庫信息的威脅，無論是哪一類威脅其引發(fā)的后果都是非常嚴重的。數(shù)據(jù)庫是計算機存儲各類重要數(shù)據(jù)信息的部分，它對計算機的正常運行起著至關重要的作用，一旦數(shù)據(jù)庫“癱瘓”，直接會導致計算機無法正常使用，并且數(shù)據(jù)庫內大量重要的數(shù)據(jù)信息還有可能受損，這也會給用戶造成不必要的損失?，F(xiàn)階段，對數(shù)據(jù)庫安全威脅較大的除了計算機病毒之外，就是黑客入侵，全世界每年因計算機數(shù)據(jù)庫遭受非法入侵造成的直接經濟損失高達數(shù)億美元，這不得不引起我們的高度重視，為此，確保計算機數(shù)據(jù)庫的安全性顯得尤為重要。

1.2 入侵檢測技術

所謂的入侵檢測技術實質上就是檢測及識別針對計算機網絡系統(tǒng)的非法攻擊，或是一些違反安全策略事件的過程。它通過相關數(shù)據(jù)的采集和分析，并從找出可疑或是異常的情況，然后采取一定的措施進行攔截，以達到降低損失，確保計算機網絡系統(tǒng)安全的目的。入侵檢測本身屬于一種主動防御技術，它可以提供對內部、外部以及錯誤操作等的實時保護，并在網絡系統(tǒng)受到威脅時進行攔截和響應入侵，該技術極大程度地彌補了防火墻技術的不足。目前，入侵檢測技術已成為計算機安全中不可或缺的重要組成部分之一，它的存在極大程度低提高計算機網絡系統(tǒng)的安全性。

2 針對計算機數(shù)據(jù)庫的主要攻擊手段

目前，針對計算機數(shù)據(jù)庫的攻擊手段主要有以下幾種：

2.1 口令破解

這是一種非常典型的攻擊手段，它可以用于所有需要口令的地方，這種攻擊手段大致又可分為以下兩種：（1）弱口令掃描。針對較大范圍內的計算機進行掃描，并借助一些常用的簡單口令進行訪問嘗試，試圖破解口令，從而達到入侵的目的。（2）暴力破解。其主要是針對于特定的計算機或是用戶進行的口令破解。該手段能夠有效地破解一些較為強壯的口令。

2.2 sniffer

Sniffer又被稱之為嗅探，屬于一種典型的被動攻擊方式，借助該工具，能夠對網絡運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)流動情況以及網絡上傳輸?shù)男畔⑦M行監(jiān)視，若是信息以明文的形式在網絡上傳輸時，則可通過網絡監(jiān)聽的方式對其進行攻擊，同時將網絡接口設計為監(jiān)聽模式，便能夠竊取到網絡上傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

2.3 DoS

DoS又被稱為拒絕服務攻擊，這類攻擊手段的前提是攻擊者需要控制大量的計算機作為傀儡機，然后借助這些資源向某一個網絡服務器發(fā)動DoS，這樣便可能造成目標服務器被淹沒。較為常用的DoS攻擊方式有地址欺騙攻擊、POD攻擊、SYNFlood攻擊以及分布式拒絕服務攻擊等等。

2.4 SQL注入式攻擊

SQL既可以稱之為攻擊手段，也可以視作一種漏洞。當用戶計算機程序中的變量處理不當或是對用戶所提交的數(shù)據(jù)信息過濾不足，都會產生SQL漏洞，而它的攻擊原理就是借助用戶提交或是一些可修改的數(shù)據(jù)，將想要的SQL語句插入到系統(tǒng)實際的SQL語句當中，這樣便能夠輕松獲取到各類敏感信息，甚至還能控制整個服務器。SQL注入式攻擊在很多數(shù)據(jù)庫中都能夠實現(xiàn)，如Access、Sybase以及SQLServer等等。

2.5 緩沖區(qū)溢出攻擊

它屬于一種系統(tǒng)攻擊手段，主要是利用向程序緩沖區(qū)寫入超長的內容，引起緩沖區(qū)溢出，以此來破壞程序的堆棧，從而迫使程序執(zhí)行其它的命令，這樣便可以達到攻擊的目的。

3 提升入侵檢測技術在計算機數(shù)據(jù)庫中應用效果的途徑

3.1 對Apriori算法進行優(yōu)化

在Apriori算法當中最為關鍵的環(huán)節(jié)是大項目集的調查，實際查詢過程分為以下兩個部分：其一，按照查詢最多的k-1個項目集Lk-1，獲得待選的k個項目集Ck；其二，對D數(shù)據(jù)庫進行掃描和整理，使全部項目集Ck都獲得應有的支持度，由此便可以獲得k個項目集Lk-1。Apriori算法雖然可以將大部分的待選項目集整理好，但若是遇到綜合能力較強的數(shù)據(jù)庫，就會出現(xiàn)大量待選集需要整理的情況，全部整理完需要耗費大量的時間，所以需要在Apriori算法現(xiàn)有的基礎上對其進行優(yōu)化，具體方法如下：（1）減少數(shù)量。通過不斷減少待選集中候選項目的總體數(shù)量，來提高算法的速度，并節(jié)省時間。（2）掃描控制。對數(shù)據(jù)庫進行合理的掃描操作，并將其優(yōu)化為可在編碼上獲得Apriori的算法，各個待選項都要按照數(shù)據(jù)庫中的結果進行編碼，假設某個項目在交易中出現(xiàn)便將之編碼設計成1，如果不出現(xiàn)的就設計成0，這樣便可以使算法獲得進一步優(yōu)化。

3.2 構建計算機數(shù)據(jù)庫入侵檢測系統(tǒng)模型

入侵檢測系統(tǒng)的基本工作原理是先對審計數(shù)據(jù)進行檢測，并判斷是否發(fā)生入侵行為，然后進行報警。從系統(tǒng)功能實現(xiàn)的角度上大體可分為以下三個模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測分析模塊和報警響應模塊。按照方法的實現(xiàn)又可將系統(tǒng)分為：（1）數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊主要負責收集數(shù)據(jù)庫中服務器主機日志資料，它能夠充分發(fā)映出用戶的歷史操作行為和數(shù)據(jù)特征，從而為規(guī)則和知識庫的構建奠定基礎。此外，在對入侵進行檢測時，需要收集服務器中的審計數(shù)據(jù)，以此來為入侵檢測提供服務，這樣便可以使整個系統(tǒng)運行變得更加順暢。（2）數(shù)據(jù)處理模塊。該模塊主要負責對各種數(shù)據(jù)進行處理和集成，其作用是為下一步的數(shù)據(jù)挖掘做好準備。（3）數(shù)據(jù)挖掘模塊。該模塊主要是借助從處理模塊中提取到的數(shù)據(jù)，再次提取出相關的規(guī)則和行為特征，以此來建立安全的數(shù)據(jù)庫模式。（4）知識規(guī)則庫。它具備系統(tǒng)模塊所需要的安全模式，入侵檢測系統(tǒng)將用戶的操作行為與規(guī)則庫當中存儲的知識進行比較分析，若是兩者相符，則表明用戶行為正常，若是不符則表明是入侵行為。（5）提取特征模塊。該模塊所采用的技術與數(shù)據(jù)挖掘相類似，具體就是從當前用戶的操作行為中提取出本次操作的特征，以供入侵檢測模塊進行比對分析之用。（6）入侵檢測模塊。它是整個系統(tǒng)通過入侵檢測的算法，從知識規(guī)則庫中提煉出相關的規(guī)則數(shù)據(jù)，檢測用戶的操作行為是否屬于入侵行為，并按照判斷結果采取相應的行動，發(fā)現(xiàn)是入侵的行為系統(tǒng)會進行報警提示，并采取措施對入侵進行攔截。

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