计算机艺术论文范文

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篇1

二、计算机数字艺术的特点

1.解放了手工时代对思想的束缚

计算机不但可以高仿真模仿传统的艺术效果，也比传统方式节省时间，提高效率。如艺术设计，计算机随意缩放观察等优势，使设计更加精细，无需尺规等工具，比手工精确、规范。手工绘图需要纸笔、尺规等工具，勾形、渲染等过程，更改设计，修改起来比较困难。计算机则有多样修改方式，如photoshop中的“历史记录”和“快照”面板，可随意双向一步步撤消或重做，退或进到任一点，3DsMax的“堆栈”则可从已完成的设计中的任意一点介入，增加新命令或删除、更改旧命令，影响最终效果。传统绘图需要较强的绘画功底，而计算机辅助设计则更注重设计思想和修养，对绘画功夫要求不是很高。计算机解放了手工时代对思想的束缚，为创作提供了宽裕的自由发挥空间，使作品最大程度地完美。

2.丰富了艺术的传达形式

计算机的应用创造了全新的交流方式，及时交互是数字艺术独有的技术，广泛应用在各种形式数字艺术中，如Flash角色动画、网页、互动游戏等。交互功能改变了传统艺术中受众的被动角色，受众也可以参与到艺术的“创作过程”，让受众判断选择，不同的选择将出现不同的过程和结局，加强受众参与感，提高兴趣。

3.表现传统艺术无法企及的效果

数字艺术是一种全新的艺术形式。多媒体技术将图像、声音、文本、动画、音频甚至是气味等多种传达形式集合在一起，丰富了艺术语言和表现形式，提高了作品的感染力。

虚拟现实是高级人机界面，模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人沉浸在计算机生成的能看、能听、可触、可嗅等感受的虚拟世界里，能通过语言、手势、肢体动作、视线移动等方式与计算机实时交互，一切都与现实的感觉一样。它不仅可以模拟现实，也可重建古迹，甚至是虚幻的世界，让人感受真实世界中无法亲身经历的体验。虚拟现实可充分满足艺术创作对感受的表现，给艺术家和设计师的创造提供更多的创作自由。目前常见的虚拟现实软件有QuickDraw3D、VRML、Metastream、3DDreams、QTVR、Cult3D等。如苹果的QuickDraw3D能在视窗中对三维几何体实施拖拽而进行任意角度的观察，还能变换灯光、材质等，展示三维物体极为方便。

三、数字艺术主要涉及领域及内容

计算机数字艺术在很多方面是交叉的应用关系，比如动画，在影视、环境艺术设计、工业模型等方面应用都很广泛，所以不能孤立对待。数字艺术的发展促进学科融合。

1.计算机辅助设计应用较早，比较成熟。如视觉传达设计，计算机已牢牢占据了高档彩色输出、印刷等领域。环境艺术设计，AutoCAD、3DsMax已成了建筑等行业计算机辅助设计的代名词，基于CAD开发的软件多如繁星。工业设计，Pro/ENGINEER具有模拟实体造型功能，能缩短产品开发的时间并简化开发的流程。它的三维创作过程是确定有关物体属性的具体数据，计算机由屏幕实时、准确地展现物体的三维效果，最终可将数据传送至数控机床，制作实体模型、成品模具。计算机的介入，改变了传统的生产模式。

2.计算机绘画，是较新、较热门的艺术门类。可感压力的数字笔使用起来接近于传统的画笔，在电子画布上，可以选取任意种类、形状、大小的“画笔”，沾上“水墨”或“颜料”，在不同质地的“纸”上绘画，笔迹表现出颜色和不同质地纸面的肌理效果，“笔触”会随手的压力大小和移动快慢而做粗细、深浅、虚实、飞白等变化，模拟现实产生的效果，将传统的绘画艺术从纸和笔中解放出来，达到所需的艺术效果。油画、雕塑、版画等也有使用计算机进行创作的。及时交互等优势使计算机超越了传统工具被动的地位，2D插画和概念艺术广泛应用于商业广告插画、出版物插图、游戏美术中。

3.计算机多媒体动画是目前应用非常广泛的一门艺术形式，门类很广。按制作方法，可分为二维动画和三维动画；按长短，可分为动画短片、动画电影（电视剧）；按剧种，可分为故事片、儿童剧、科教片等。

①二维动画（2D）。目前二维动画制作软件可分为日本派和欧美派，有矢量和点阵两种图形模式。Flash是一款不错的面向个人的二维动画软件，已成为网页上的标准，许多个人爱好者加入到“闪客”行列，制作出了非常经典的作品，一些电视台也播放网上经典的Flas。但它对于生产型的动画力不从心。RetasPro最早开发于苹果平台，现已占领了日本动画界95%以上的市场，制作出了许多我们熟悉的电影，如《鲁宾三世（LupinThe3rd）》《蜘蛛人（Spider-Man）》等。我国也有不少单位使用，上海美术电影制片厂用其制作了《我为歌狂》等卡通片。二维动画的制作主要分为前期创作和后期加工两大部分。以前前期创作主要靠手工完成，包括规划、剧本、造型设计、构图设计、背景、原画、动画等。计算机主要介入后期加工，包括摄影表录入、动画扫描、背景扫描、色指定、描线上色、背景修图、特效制作、动画渲染、输出录制等。随着计算机软硬件的发展，传统的前期创作也引入了计算机，二维动画的生产过程已经完全进入了全数字、无纸化时代。RetasPro的制作过程与传统的动画制作过程十分相近，它由模块替代了传统动画制作中描线、上色、特效处理、拍摄合成等全部过程。

②三维动画（3D）。三维动画用途非常广泛，是数字娱乐时代的新兴产业，具有不可估量的前景。许多电影、电视和游戏特技，多媒体演示、产品设计使用计算机三维动画来表现。三维软件比较复杂，目前还没有统一标准，也没有占绝对优势的软件，各家软件的理念也不相同。往往几秒钟的精彩镜头，要花数月时间制作。三维图像主要还是显示在平面上的二维图像，还不是真正空间上显示的三维图像，只是用三维方式建立模型。三维动画制作可分为动画规划、建模、贴图、灯光和场景设置、动画设置、渲染、后期合成7个阶段。常见软件有PC的3DMax-Studio、Maya、Softimage等，苹果的Infini-D、StrataStudioPro、Poser、AnimationMaster、Form-Z、ElectricImage、Lightwave、Cinema4D等。

4.数字视频。数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备，将影像信息转变为视频信号，记录到储存介质。播放时，将视频信号转变为帧信息并显示出来。数字信息还可以解码成模拟信号在普通电视机上观看。QuickTime是国际标准化组织选定的MPEG-4视频标准，可以在电脑上编辑和播放数字视频，将视频、音频、三维动画和虚拟现实在基于苹果和PC的电脑之间自由扩展。目前有FinalCut（非线性编辑）、Shake（高级特效合成）、CinemaTools（电影剪辑）、DVDStudioPro（DVD制作）等专业软件。

5.电子书

①电脑上阅读的电子书，充分利用电脑的优势，功能最强大。其动态的多媒体信息，有更好的交互性，集多种感官刺激于一体，避免了静态的文字和图片的单一，调动读者的兴趣。世界上许多著名报纸、杂志纷纷推出电子版，如《NewWebPick》《摩托车杂志电子版》《动客电子杂志》以及中国的《Z-com》等。

②手机电子书。随着智能手机的普及，用手机阅读的电子书越来越多。现代人上班节奏紧张，利用上下班的一点空余时间读一些轻松的带音乐、动画的手机电子书是实在的消遣，携带方便。许多网站提供基于WindowsMobile、Linux、Symbian等智能手机的电子书下载，用户自己也可以非常方便地创建电子书。

③实物电子书，是拿在手上阅读的外型像传统书籍的电子书，这是传统书籍的延伸。这种新形式的电子书外观和普通书籍接近，可以拿在手上，但是带有多媒体视听等新功能，它甚至能听到读者的说话、心跳等声音。

6.游戏美术。游戏美术近年发展迅猛，包括游戏片头、场景、人物、服装、道具等。现在游戏美术发展成了围绕游戏开发的产业，它以实物的形式再现游戏中的人物、服装、道具等，深受游戏“粉丝”喜爱，每当一个新游戏，就会有大量的与游戏相关的玩偶在网上交易、市场上出售。

四、计算机数字艺术的发展趋势

计算机对艺术的影响不仅表现在它能更有效率地创作，也给艺术与设计带来了新的风格和形式，艺术表现形式越来越丰富。数字媒体技术的发展，多种传达方式的综合应用，为视觉艺术的创新提供了新的条件和机遇，新的热点不断涌现。应用视频、动画、交互等综合手段创造的艺术作品，丰富了艺术门类，逐渐演变成为一个新的领域。互联网促进了信息的传递，给人们提供了一种新的传达媒体，同时也创造了一种新的交流方式。艺术家可以在互联网上跨地域协同创作，艺术的创作和欣赏不再受地域的制约。艺术是创新过程，融合了人工智能技术的计算机甚至有可能根据设定条件自行进行艺术创作。

结语

计算机数字艺术与设计如此蓬勃的发展，是技术与艺术完美结合的体现。计算机技术的发展和多媒体的开发为艺术创作提供新的机遇、新的表达方式、新的艺术语言和风格，艺术的概念有了显著变化。同时，艺术的创新也对计算机有了更高的要求，反过来促进了计算机软硬件的开发。艺术家创造精神财富，应关注新技术的发展，以开放的姿态迎接新事物，自由地进行创作。海纳百川才能适应新时期的需要。计算机毕竟是工具，艺术的价值应是设计师富有的艺术才华和设计思想。只有重视创造性思维的拓展与能力的提高，才能设计出富有艺术魅力的有意义的作品。

内容摘要：艺术的发展，依赖社会和科技的发展，数字艺术是数字化时代新兴的艺术形式。新的热点随计算机软硬件的发展不断涌现，技术的发展为艺术家认识和表现世界提供更多更新的方式，同时，艺术的创新也促进技术的发展。

关键词：数字技术艺术艺术设计

参考文献：

[1]王受之著《世界现代设计史》.广州：新世纪出版社，1995年版。

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艺术的发展，依赖于社会和科技的发展，技术的进步将带来艺术的变革，艺术家的臆想获得科学技术的推助，就会发出绚丽的光彩。数字艺术便是随着计算机的发展和普及而诞生和发展的。数字艺术又称数码艺术，是使用数字、信息技术制作、传播的各种形式的艺术作品，包括数字影像、数字音乐、多媒体动画和网络游戏等。

数字化时代计算机介入越来越多的领域，使人类生活发生了显著变化。数字技术在艺术领域的应用，是艺术和科技之间的革命，几乎波及所有艺术领域。计算机将人从许多复杂的、重复性的、繁琐的体力劳动中解放出来，把精力集中于创意和设计本身，同时，艺术的概念也发生了改变。

一、计算机数字技术在艺术设计领域的发展历程

自1949年麻省理工学院开发出旋风计算机，人们就一直试图使用计算机来进行绘画、设计、作曲等艺术创作，并取得了令人瞩目的成就。如贝尔实验室以字母、标志的集散、叠印创作了“计算机”。东京大学艺术研究室创作了计算机艺术图和计算机动画的单体。1967年，GTG计算机艺术家小组创作了“返回正方形”等许多作品。但这些都是基于实验室的艺术探索，直至1980年苹果电脑公司推出Macintosh电脑桌面排版系统（DTP），计算机才面向个人，在艺术设计领域迅速发展，并衍生出计算机数字艺术与设计。苹果电脑也因高科技创新而获得尊重。1990年英国皇家艺术学院开设计算机艺术设计系（CRD），主要学习和研究互动设计（interactiondesign），努力使艺术与技术协同发展。现在，数字艺术已涉及艺术的各个领域，艺术的形式和内涵都发生着变化。

二、计算机数字艺术的特点

1.解放了手工时代对思想的束缚

计算机不但可以高仿真模仿传统的艺术效果，也比传统方式节省时间，提高效率。如艺术设计，计算机随意缩放观察等优势，使设计更加精细，无需尺规等工具，比手工精确、规范。手工绘图需要纸笔、尺规等工具，勾形、渲染等过程，更改设计，修改起来比较困难。计算机则有多样修改方式，如photoshop中的“历史记录”和“快照”面板，可随意双向一步步撤消或重做，退或进到任一点，3DsMax的“堆栈”则可从已完成的设计中的任意一点介入，增加新命令或删除、更改旧命令，影响最终效果。传统绘图需要较强的绘画功底，而计算机辅助设计则更注重设计思想和修养，对绘画功夫要求不是很高。计算机解放了手工时代对思想的束缚，为创作提供了宽裕的自由发挥空间，使作品最大程度地完美。

2.丰富了艺术的传达形式

计算机的应用创造了全新的交流方式，及时交互是数字艺术独有的技术，广泛应用在各种形式数字艺术中，如Flash角色动画、网页、互动游戏等。交互功能改变了传统艺术中受众的被动角色，受众也可以参与到艺术的“创作过程”，让受众判断选择，不同的选择将出现不同的过程和结局，加强受众参与感，提高兴趣。

3.表现传统艺术无法企及的效果

数字艺术是一种全新的艺术形式。多媒体技术将图像、声音、文本、动画、音频甚至是气味等多种传达形式集合在一起，丰富了艺术语言和表现形式，提高了作品的感染力。

虚拟现实是高级人机界面，模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能，使人沉浸在计算机生成的能看、能听、可触、可嗅等感受的虚拟世界里，能通过语言、手势、肢体动作、视线移动等方式与计算机实时交互，一切都与现实的感觉一样。它不仅可以模拟现实，也可重建古迹，甚至是虚幻的世界，让人感受真实世界中无法亲身经历的体验。虚拟现实可充分满足艺术创作对感受的表现，给艺术家和设计师的创造提供更多的创作自由。目前常见的虚拟现实软件有QuickDraw3D、VRML、Metastream、3DDreams、QTVR、Cult3D等。如苹果的QuickDraw3D能在视窗中对三维几何体实施拖拽而进行任意角度的观察，还能变换灯光、材质等，展示三维物体极为方便。

三、数字艺术主要涉及领域及内容

计算机数字艺术在很多方面是交叉的应用关系，比如动画，在影视、环境艺术设计、工业模型等方面应用都很广泛，所以不能孤立对待。数字艺术的发展促进学科融合。

1.计算机辅助设计应用较早，比较成熟。如视觉传达设计，计算机已牢牢占据了高档彩色输出、印刷等领域。环境艺术设计，AutoCAD、3DsMax已成了建筑等行业计算机辅助设计的代名词，基于CAD开发的软件多如繁星。工业设计，Pro/ENGINEER具有模拟实体造型功能，能缩短产品开发的时间并简化开发的流程。它的三维创作过程是确定有关物体属性的具体数据，计算机由屏幕实时、准确地展现物体的三维效果，最终可将数据传送至数控机床，制作实体模型、成品模具。计算机的介入，改变了传统的生产模式。

2.计算机绘画，是较新、较热门的艺术门类。可感压力的数字笔使用起来接近于传统的画笔，在电子画布上，可以选取任意种类、形状、大小的“画笔”，沾上“水墨”或“颜料”，在不同质地的“纸”上绘画，笔迹表现出颜色和不同质地纸面的肌理效果，“笔触”会随手的压力大小和移动快慢而做粗细、深浅、虚实、飞白等变化，模拟现实产生的效果，将传统的绘画艺术从纸和笔中解放出来，达到所需的艺术效果。油画、雕塑、版画等也有使用计算机进行创作的。及时交互等优势使计算机超越了传统工具被动的地位，2D插画和概念艺术广泛应用于商业广告插画、出版物插图、游戏美术中。

3.计算机多媒体动画是目前应用非常广泛的一门艺术形式，门类很广。按制作方法，可分为二维动画和三维动画；按长短，可分为动画短片、动画电影（电视剧）；按剧种，可分为故事片、儿童剧、科教片等。

①二维动画（2D）。目前二维动画制作软件可分为日本派和欧美派，有矢量和点阵两种图形模式。Flash是一款不错的面向个人的二维动画软件，已成为网页上的标准，许多个人爱好者加入到“闪客”行列，制作出了非常经典的作品，一些电视台也播放网上经典的Flas。但它对于生产型的动画力不从心。RetasPro最早开发于苹果平台，现已占领了日本动画界95%以上的市场，制作出了许多我们熟悉的电影，如《鲁宾三世（LupinThe3rd）》《蜘蛛人（Spider-Man）》等。我国也有不少单位使用，上海美术电影制片厂用其制作了《我为歌狂》等卡通片。二维动画的制作主要分为前期创作和后期加工两大部分。以前前期创作主要靠手工完成，包括规划、剧本、造型设计、构图设计、背景、原画、动画等。计算机主要介入后期加工，包括摄影表录入、动画扫描、背景扫描、色指定、描线上色、背景修图、特效制作、动画渲染、输出录制等。随着计算机软硬件的发展，传统的前期创作也引入了计算机，二维动画的生产过程已经完全进入了全数字、无纸化时代。RetasPro的制作过程与传统的动画制作过程十分相近，它由模块替代了传统动画制作中描线、上色、特效处理、拍摄合成等全部过程。②三维动画（3D）。三维动画用途非常广泛，是数字娱乐时代的新兴产业，具有不可估量的前景。许多电影、电视和游戏特技，多媒体演示、产品设计使用计算机三维动画来表现。三维软件比较复杂，目前还没有统一标准，也没有占绝对优势的软件，各家软件的理念也不相同。往往几秒钟的精彩镜头，要花数月时间制作。三维图像主要还是显示在平面上的二维图像，还不是真正空间上显示的三维图像，只是用三维方式建立模型。三维动画制作可分为动画规划、建模、贴图、灯光和场景设置、动画设置、渲染、后期合成7个阶段。常见软件有PC的3DMax-Studio、Maya、Softimage等，苹果的Infini-D、StrataStudioPro、Poser、AnimationMaster、Form-Z、ElectricImage、Lightwave、Cinema4D等。

4.数字视频。数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备，将影像信息转变为视频信号，记录到储存介质。播放时，将视频信号转变为帧信息并显示出来。数字信息还可以解码成模拟信号在普通电视机上观看。QuickTime是国际标准化组织选定的MPEG-4视频标准，可以在电脑上编辑和播放数字视频，将视频、音频、三维动画和虚拟现实在基于苹果和PC的电脑之间自由扩展。目前有FinalCut（非线性编辑）、Shake（高级特效合成）、CinemaTools（电影剪辑）、DVDStudioPro（DVD制作）等专业软件。

5.电子书

①电脑上阅读的电子书，充分利用电脑的优势，功能最强大。其动态的多媒体信息，有更好的交互性，集多种感官刺激于一体，避免了静态的文字和图片的单一，调动读者的兴趣。世界上许多著名报纸、杂志纷纷推出电子版，如《NewWebPick》《摩托车杂志电子版》《动客电子杂志》以及中国的《Z-com》等。

②手机电子书。随着智能手机的普及，用手机阅读的电子书越来越多。现代人上班节奏紧张，利用上下班的一点空余时间读一些轻松的带音乐、动画的手机电子书是实在的消遣，携带方便。许多网站提供基于WindowsMobile、Linux、Symbian等智能手机的电子书下载，用户自己也可以非常方便地创建电子书。

③实物电子书，是拿在手上阅读的外型像传统书籍的电子书，这是传统书籍的延伸。这种新形式的电子书外观和普通书籍接近，可以拿在手上，但是带有多媒体视听等新功能，它甚至能听到读者的说话、心跳等声音。

6.游戏美术。游戏美术近年发展迅猛，包括游戏片头、场景、人物、服装、道具等。现在游戏美术发展成了围绕游戏开发的产业，它以实物的形式再现游戏中的人物、服装、道具等，深受游戏“粉丝”喜爱，每当一个新游戏，就会有大量的与游戏相关的玩偶在网上交易、市场上出售。

四、计算机数字艺术的发展趋势

计算机对艺术的影响不仅表现在它能更有效率地创作，也给艺术与设计带来了新的风格和形式，艺术表现形式越来越丰富。数字媒体技术的发展，多种传达方式的综合应用，为视觉艺术的创新提供了新的条件和机遇，新的热点不断涌现。应用视频、动画、交互等综合手段创造的艺术作品，丰富了艺术门类，逐渐演变成为一个新的领域。互联网促进了信息的传递，给人们提供了一种新的传达媒体，同时也创造了一种新的交流方式。艺术家可以在互联网上跨地域协同创作，艺术的创作和欣赏不再受地域的制约。艺术是创新过程，融合了人工智能技术的计算机甚至有可能根据设定条件自行进行艺术创作。

结语

计算机数字艺术与设计如此蓬勃的发展，是技术与艺术完美结合的体现。计算机技术的发展和多媒体的开发为艺术创作提供新的机遇、新的表达方式、新的艺术语言和风格，艺术的概念有了显著变化。同时，艺术的创新也对计算机有了更高的要求，反过来促进了计算机软硬件的开发。艺术家创造精神财富，应关注新技术的发展，以开放的姿态迎接新事物，自由地进行创作。海纳百川才能适应新时期的需要。计算机毕竟是工具，艺术的价值应是设计师富有的艺术才华和设计思想。只有重视创造性思维的拓展与能力的提高，才能设计出富有艺术魅力的有意义的作品。

参考文献：

王受之著《世界现代设计史》.广州：新世纪出版社，1995年版。

篇3

计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相结合的产物，在信息社会中起着举足轻重的作用。计算机网络的建立是医院管理发展的方向。一个完备的医院信息管理系统包括门诊收费系统、住院病人收费系统、医嘱管理系统、药品管理系统、病案管理系统，财务管理系统等，这些系统相互集成、数据共享，建设成医院内部快速可靠的计算机网络通讯系统，实现医院管理信息化和临床管理信息化。将传统的医院建设成为电子医院，用电子化信息取代传统的信息，网络互连、信息交流，更好地开发了“以病人为中心”的服务体系，能确保整个数据处理工作的准确和统计结果的可靠性。为医院临床管理决策提供真实可信、及时客观的理论与实践依据。本文就计算机技术在医院临床管理系统中的应用进行了探讨。

1医院临床系统应用计算机技术的重要意义

运用计算机系统处理医嘱使护理文书记录和管理逐步走向科学化、系统化、规范化。其重要意义主要表现在四个方面。①减少差错，保证患者的安全用药。计算机处理医嘱只要输入正确，打印的医嘱记录单和各种执行卡就一致无误，杜绝了由于重复转抄而造成的错误，且计算机处理医嘱改变了以往多人查对的方式，节省了人力。②增加了医疗收费的透明度。由于计算机的自动划价、结算，患者和科室随时可从计算机内了解开支情况，同时给患者提供了住院费一日清单，增加了医院收费透明度，做到医患双方心中有数，提高了社会效益和经济效益。③为医院管理提供便捷、可靠的信息和数据。医院管理层可以通过计算机联网，随时了解全院的医疗动态、用药情况、库存情况，为决策提供了可靠，便捷的信息和数据。四是减轻了医、药、护人员的工作负荷。运用计算机管理后，病房医生不需一一开处方，患者住院开支情况由护士通过计算机提供信息。中心药房取消了划价，统计，护士取消了重复转抄，相对减轻了工作负荷。

2医院管理系统的组成

(1)硬件组成。主要包括：①服务器。它是信息系统的核心，医院所有的信息全部储存在里面，所以它必须具有极高的安全性，服务器采用双机备份。②工作站。用户操作的PC机及其外设，如打印机、磁卡机。PC机全部和服务器相连。③网络设备。包括交换机、光纤、双绞线、UPS、机柜等，它们是网络系统的基础设施。

(2)软件组成。主要包括：①桌面操作系统。如Win-dows98、Windows2000、XP等。②网络操作系统。安装在服务器上，如：windowsNTServer，windows2000Server等。③数据库系统。通常使用SQLServer。④软件开发工具。主要有PowerBuilder等。

3医院信息管理系统的应用

(1)在门诊收费管理方面的应用。门诊操作员根据医生处方，把病人药品，检查项目输入电脑，随时给病人打印发票，在发票上具体写明了收费明细，不仅病人对收费一目了然，也方便了医保中心和各保险公司的审核，大大方便了用户。收费可以随时生成操作员收费台帐，使现金和帐目随时可以核对，账目一目了然，杜绝了经济违规案件的发生，也提高了他们的工作效率。

(2)在病房收费管理方面的应用。住院病人从入院到出院的全过程采用计算机处理。在病房，每个病区都设置了护士工作站，网络系统以每个住院病人的信息源为基本信息单位，从办理入院手续开始贯穿整个住院医疗全过程直至出院。此程序为先由入院处登记人院。计算机自动生成病人的住院号、ID号、姓名、性别、年龄、诊断、预交款等通过网络信息传送到相应的病区，病区收到信息后继续输入病人医嘱，根据医嘱生成相应的检查费和药品费用。各护士站的项目有安排床位、转科、出院、返院、对账、病人所有信息查询等，所有的信息均在计算机网络中心双机备份。确保数据的安全性。住院病人信息采用计算机处理，帐务清楚，减少了环节，堵塞了漏洞，规范了财务核算。以往记账划价。随意性大。特别在出院时随意减免病人费用，导致漏费现象，应用HIS管理和每日清单的实行，这样的情况可完全避免。

(3)在病区管理方面的应用。病区管理系统的使用把“以病人为中心”的服务理念落到了实处，HIS通过最大程度的为医护人员提供服务，提高为病人服务的效率和工作质量。HIS把转抄和处理医嘱的工作转由计算机处理，可大大节约时间。HIS通过固定费用(如床位费)，绑定费用(如输液费)可减少人为的漏费和大大降低护士记费工作中简单而繁琐的劳动。使得医护人员把更多的时间用于服务病人。HIS的应用促进了医院工作流程的一系列变化，减少了医疗差错的发生。电子医嘱取代处方作为一个新的纽带把医生、护士、药房、收费处联系在一起。把原来一些繁琐的手工操作通过电脑处理。也方便了病人，减少了医患矛盾。

篇4

一、计算机辅助识字教学的必要性

识字教学是低年级语文教学的重要任务，教师要教给学生识字的方法，培养识字的能力，提高对汉字的识字的能力，在识字的过程中又要重视写字的指导。如采用传统的教学方法、手段和教学的过程来进行汉字的基本笔画、笔顺、偏旁部首和间架结构的教学，就显得死板单调。教学过程中，教师只扶不放，学生只记不学，教师的主导作用和学的主体作用都没有得到充分的发挥。学生要掌握汉字，还得死记硬背，反复抄写，且得不到巩固。识字教学的效率低下。陈旧的教学方法不利于学生素质的提高，不利于减轻学生过重的课业负担。

然而，在CAI状态下的识字教学与传统的识字教学过程相比较， 具有无可比拟的优势。计算机有其特殊的功能，师生在运行这套CAI

软件时，具有汉字的动态显示功能，笔画的重写功能和重点部分的闪烁提示功能，还有学写字练写字的功能，它替代了教师的全部教学功能。计算机和其他电教媒体的综合应用，弥补了传统教学方法和手段的不足。学生面对计算机实现双向交互式学习，通过操作演练达到理解、巩固知识的目的，这样，学生占据了CAI教学过程中的主动地位变被动学习为主动学习。

由于现代教学媒体的介入和CAI的实验研究，

促使教师教育思想和方法的变革，教师的识字教学根本上改变了传统的教学结构，优化了课堂教学过程。这对于语文教学改革是一个很大的突破和极大的推动。

二、计算机辅助识字教学的可行性

计算机辅助识字教学的实施，必须要求师生掌握计算机的基本知识、操作方法和软件的使用。我校教师中25% 的教师已通过计算机等级考试，能熟练使用计算机，学生也通过计算机学科的学习，初步学会了简单操作。这些条件的成熟为CAI教学打下了基础。

从学生生理心理特征来看，低年级学生年龄小，注意力集中时间短，对长时间的枯燥乏味的识字教学缺乏兴趣。兴趣是求知的先导，它作为一种个性心理特征，在认知过程中，具有积极的促进作用。学生在计算机屏幕上看到汉字笔画、部首的动态显示、闪烁、重写等形象实体，并能通过键盘操作，显示出所写的字，就会产生饶有兴趣的感受，他们的注意力就会高度集中，思维就会活跃，记忆也就深刻。他们心理需求得到满足，求知欲也就大大激发出来。

由于CAI识字教学软件在教学过程中的运用，

教师的演示讲解和学生的操作演练，促使学生眼、耳、口、手、脑多种感官的综合利用，他们边听、边看、边动手、边思考记忆，对汉字的识记能力和书写能力都有极大的提高。

从现代教学理论观点来看，学生应是学习的主人。课堂教学应以学生为主体；教师应起主导作用，来教会学生独立获取知识。CAI 识字教学，有利于计算机的特殊功能，加以突破，使整个教学过程做到有“扶”有“放”，“扶”是为了“放”。学生通过计算机演练，自己学会识记的方法，学会正确规范的书写，独立掌握汉字，达到自学的目的，避免了重复抄写，减轻了学生过重负担。教师的课堂教学容量增大，节省了教学时间。

三、计算机辅助识字教学实验过程

CAI识字教学的实验研究，我们是分三步进行的：

其一、设计编制的软件。开展CAI实验，建立计算机房后，

必须考虑硬件保障对软件支持的依赖。开发教学软件仅仅依靠校内的力量是不够的，于是我们与两位专家合作开发义务制语文教材一至四册的识字教学软件。语文教师承担软件设计要求(稿本)，专家负责软件的编制，使软件符合教学要求。

其二、软件的试用、鉴定。在近两年的试用中，学校领导和专家亲自听课、评课，发现软件的缺陷。教师在实际使用中提出修改完善的意见。经过多次的修改，使软件基本符合教育目标要求、教育认知学、心理学的基本规律和使用操作的简单性。

其三、制定实验方案，开展实验研究。我校是省是教示范学校，十多年来坚持开展多种媒体的电化教育，已具备一定的基础。从九四年九月起，我们选择了一年级(3)班进行题为“优化课堂教学过程，

提高识字教学效益”的CAI实验研究。实验的预定目标是：利用《汉字笔顺、笔画和汉字结构教学》四套软件，进行计算机辅助识字教学，结合多种是教媒体的结合运用，有利于教师创设学字的语言环境，有利于突破教学难点，有利于学生主体作用的发挥，提高自学能力。使学生牢固掌握汉字识记的基本规律和书写规则。

此项实验采用对比法，时间为两年。选用义务教材四册中的1150个生字为实验内容，通过四阶段的实验进行四项测试：a.汉字笔顺、笔画、偏旁部首的识记能力。b.多笔画难书写的重难点汉字的掌握情况。c.独立识记、自学汉字的能力提高。d.汉字书写规范程序。

四、计算机辅助识字教学的效益分析

我校计算机辅助识字教学实验已进入第三阶段，从教学实效和初步测试分析，以有下几方面的优势。

1、学习环境和教学模式的根本改变。CAI

识字教学是在微机室进行，学生的学习环境起了变化，外部环境促使学生学习的兴趣的提高，有了兴趣，学生注意力才集中，思维活跃，学习积极性、主动性、自觉性得到发挥。传统教学，教师只重视教学目标分析和学习者特征，但辅助教学还能很好地体现师生之间、人机之间的交互作用。我们根据制定的教学原则，要求教、学、助有结合，教为学服务，教又借助计算机的辅助作用(演示)，达到有效服务，这样课堂教学的模式根本上起了变化，动静搭配合理，动中有静，静中有动，互相协调。教师不是直接灌输知识，而是依靠良好的学习环境的理想交互作用，促使识字效率的提高。

2、现代教学技术的优势，弥补了一般直观教学的不足。由于计算机的特定功能，它给识字教学的直观性方面提供了优越的条件。先进的直观教学，使教师实现了图像、文字和语言的互补，又提高了学生感知、认知、确知和反馈的程度。计算机所显示出的每个汉字的一笔一画，笔顺规律，笔画数，每一笔，每一字的书写方法、位置都是动态的，且有提示、重写等特点，因此直观性更强。教师利用直观材料，指导学生有目的地定向、定位观察，使学生充分地感知所学的每一个汉字。学生通过操作，再现汉字整体形象和部分笔画、部首的形象，确认已知、巩固学字成果，反馈学习效果，确立正确的感知。因此现代直观教学是对传统识字直观教学和其他电教的直观教学的继承和发展。当然，它的识字和教学效率是明显的。

3、增加教学容量，加快教学节奏，突破重难点。教学模式的改变，直观手段的更新，学生兴趣的激发，自学能力的提高，使每节课的教学进程随之加快，平均一堂课的教学内容比一般的教学进程增加了30%

到40%。有些教材共有十多个生字，一般的教学方法很难教完， 但使用计算机辅助教学，学生一节课便可识记全部的生字，既不增加负担，巩固率也较高。识字教学的重难点，主要是某些基本笔画、某些字的笔顺及特殊的偏旁部首。由于软件的明显特点是笔顺笔画写错，屏幕就不显示这个字，这就保证学后认识和书写的正确性。对难写难记的笔画，通过反复闪烁，可引起学生注意和重视。有些基本笔画，如“ @@@@@@”看上去是由几笔组成，但学生操作时，只需击一次键，就显示出来，学生就领悟了是一笔写成的。对于有些字作为部首偏旁时，需改变某一笔画，这也是教学的重难点，计算机可闪烁提示、重写，提醒学生注意变化。总之，突破识字教学重难点的力度都比较方法和手段强得多。从第二册教材中的部分生字的笔顺\笔画识记测试中看出，笔画正确率实验班为96.7%，对照班为88.4%；笔顺的正确率，实验班为94.3%，对照班为73.5%；多笔画难书写的字测试结果是实验正确率为99.5%，对照班为96.16%； 独立识字的汉字，实验班正确率为99.5%，对照班为94.5%，这说明CAI识字教学的效益是明显的。另外从学生书写的规范上看，实验班学生都胜过对照班的学生。

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卫生服务作为特殊的服务行业，其管理方式千差万别，但随着医疗体制改革的不断深入，卫生服务行业的管理模式正在趋于统一。作为卫生服务主体的医院等机构拥有大量的患者、医生、护士等工作人员，装备了大量的先进仪器设备，每天处理大批业务，产生了庞大的信息，医院一直是当前医学信息潮流中最活跃的领域。随着计算机和网络性能的提高，计算机技术已经在卫生服务行业中发挥着极大的作用，尤其实在医院的医疗、教学、科研、管理、等各方面得到越来越广泛的应用。医疗服务机构的医学信息化管理程度不断提高，三级以上医院全部实现了医学信息的计算机管理。各种卫生医疗机构和管理部门也都采用了对医学信息的计算机管理。

1.2教育特点

高等职业教育中，卫生职业院校的培养目标是主要是使求学者获得卫生职业或职业群所需的实际能力(包括技能和知识等)，提供通向医疗卫生职业的道路。因此培养学生的实践技能操作时培养的重点方向。实践技能不仅包括医学相关的实践技能，还包括对计算机技术的使用和医学信息计算机技术的熟练使用。而当下大部分卫生类院校没有开设专门的医学信息计算机相关课程，学生在进入工作岗位前需要单独进行相关的岗前医学信息计算机技能的培训，才能进入工作岗位。由此可见在医学院校和卫生职业学院开设医学信息计算机技术课程已经迫在眉睫。

1.3计算机教学

卫生职业学院的计算机教学现今仍以计算机基础知识为主要教学内容，一般学时为54学时，主要讲授计算机基础知识、网络基础知识、Office办公自动化等方面内容。在实际的教学过程中发现许多学生在中学时代的计算机课程中已经学会了上述大部分知识，教学存在重复性，同时也无法突出卫生职业学院的特点，和医学专业的特点。不能实现与医疗卫生服务机构的岗位需求无缝对接。因此在卫生职业学院等卫生类院校开设医学信息计算机课程，已经成为了目前迫切需要解决的问题

2医学信息计算机应用技术和医学信息系统

2.1医学信息计算机应用技术

医学信息计算机应用技术是一门以医学信息为主要探究对象，以医学信息的运动规律及应用方法为主要探究内容，以现代计算机为主要工具，以解决医药工作者在处理医学信息过程中的各种问题为主要探究目标的一门新兴学科，是一门介于医学、计算机科学与信息学之间的交叉学科，应用性强有不乏自身基础理论的探究。

2.2医学信息系统医学信息系统

涵盖整个与医疗、卫生有关的信息加工、传递、存储以及利用等相关的信息系统，包括公共卫生信息系统、医疗服务信息系统（主要由医院信息系统组成），卫生行政管理信息系统所组成。

3教学计划和实施方案

3.1教材选择

医学信息计算机应用技术作为一门新兴学科，目前可供选择的教材较少，推荐使用以下教材：（1）《医学信息计算机应用技术》，高等教育出版社。该教材也是全国医学信息技术人才培养工程教材、全国医学信息技术考试管理中心岗位技能考试的制定教材。（2）《卫生信息学》，卫生出版社。

3.2教师培训

原有的卫生职业学院的计算机课教师和实验教师可以参加全国医学信息技术考试管理中心的培训，考试后获得相关的从业资格。同时鼓励教师到医院等医疗卫生服务机构进修，参观、学习，了解医学信息计算机技术的实际应用，更好地实现教学目标。3.3教学计划在第一学年即可开设，建议设54学时，其中理论12学时，实践42学时。同时针对不同专业制定不同的教学计划。

3.4教学目标及其具体实施方案

卫生职业院校开设的专业较多，以我院为例，开设了护理、口腔医学技术、医学检验技术、药学、康复治疗技术、医学营养、公共卫生管理等专业。不同的专业学生学习的专业课程完全不同，日常使用和管理的医学信息也不尽相同，可以针对专业开设不同的课程。如护理专业学生重点介绍门诊护士和住院护士的医学信息计算机技术的使用。药学专业学生重点学习药房（药局）的计算机管理系统。检验专业重点学习医学、卫生检验、检疫实验室的医学信息的管理。根据不同的专业突出不同的侧重点，在教学中可以分专业教学，从而达到医学信息计算机技术的学习目的。下面以护理专业学生为例介绍教学目标及其具体实施方案。护理专业学生可根据学习方向重点学习医院信息系统的门诊护理工作站、住院护理中心和社区卫生服务机构等卫生服务机构的医学信息管理系统软件的使用。以住院护理中心的计算机管理中，住院护士应具备以下医院信息系统的计算机操作能力，如表1，表2所示。

3.5改变教学实施策略，改革教学方式

结合医学信息管理系统软件的操作采用以实训教学为主的教学、考核方式。改革考试方式，采用实践技能操作的考试方法，模拟医院的科室设置，安装医院信息计算机管理系统，同时设置挂号室、收款室、医生诊室、药局、门诊处置室等部门，由不同专业学生扮演患者、挂号护士、收款人员、门诊医生、药局药剂师、门诊护士，分组进行操作，完成整个门诊操作流程。同时鼓励参加全国医学信息计算机应用技术认证考试。使学生毕业时获得双证。

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2计算机技术在医院信息化建设中应用的有效途径

为进一步提高计算机技术在医院信息化建设中的应用水平，在了解医院信息化建设中应用计算机技术的现实意义的基础上，计算机技术在医院信息化建设中应用的有效途径，可以从以下几个方面入手，其具体内容如下。

2.1加大计算机信息化建设资金投入

加大计算机信息化建设资金投入是医院信息化建设中应用计算机技术的关键。在医院信息化建设中，为使计算机技术得到较好地应用，医院领导要重视计算机技术在医院信息化建设中的作用，加大对计算机信息化建设的资金投入，通过引进各种先进的机械设备，保障医院信息化建设中计算机技术水平的提高。需要注意的是，在加大计算机信息化建设资金投入的时候，要做好市场调查工作，并结合医院信息化建设的实际情况，有计划、分步骤地开展对医院计算机信息化建设的投资。不仅如此，医院还可以与软件开发公司达成良好的合作关系，以便于医院信息化建设中计算机技术相关工作的开展。

2.2重视医院信息系统的维护和更新

医院信息系统是医院信息化建设的重要组成部分，但医院信息化并不是简单的软硬件的一次性组合，它关系到方方面面的内容，在医院信息化建设的过程中，对软硬件运行状况的维护与更新也尤为重要。重视医院信息系统的维护和更新是注重医院信息化建设过程的重要表现，在具体做法上，要加强对系统内的硬件定期进行检查和维护，以确保医院信息系统能够稳定运行。与此同时，加强对系统软件的定期杀毒和升级，以确保医院信息化系统的安全性。此外，在日常使用中应对基础数据进行定期维护和备份，以确保医院信息数据的有效运用。

2.3加强医院信息管理部门人才建设

加强医院信息管理部门人才建设，在医院信息化建设中应用计算机技术方面的作用也不容忽视。医院在建设计算机信息化系统的过程中，可以从内部培训和外部引进两个方面，加强医院信息管理部门人才建设。在医院信息管理部门内部培训人才的工作中，要加强对职工进行管理意识和软件操作的培训，不断提高医院计算机信息化建设管理人才的专业知识和技能水平，使医院信息管理部门人才为医院计算机信息化的建设提供智力支持，进而推动医院实现信息化。在医院信息管理部门外部引进人才建设方面，医院管理者可以通过引进大批计算机信息化建设的专业性技术人才，弥补医院计算机信息化建设人才不足的现状，促进医院人才队伍建设。

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引言

随着信息时代的到来，人们对计算机性能要求的日渐提高。尤其是网络技术的迅猛发展的今天，一些在传统上由PC机处理的任务将转移到网络上处理，从而也对计算机技术提出了更高的要求。然而“技术瓶颈”成为目前摆在PC制造商面前的主要困难，比如一种新型的个人计算方法等。因而从某种意义上说，如果要打破这些技术壁垒，就要求这些制造商们必须开发出更为高级的微处理技术和更先进的计算机存储技术。为此，目前各国的计算机研究开发人员正在加紧研制新型的计算机，计算机无论从体系结构的变革还是到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。在不久的将来，新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪悄悄走进我们的生活，乃至遍布于社会各个领域。

一、计算机技术的发展

自从1946年世界上第一台电子计算机诞生以来，电子计算机技术的发展已经走过了半个多世纪的历程。从第一代电子管计算机到现在正在开发的第六代神经网络计算机，计算机的体积不断变小，但性能、运行速度和存储功能却在不断提高。然而，人类的追求是无止境的，科学家们一刻也没有停止研究更好、更快、功能更强的计算机。从目前的研究方向看，未来电脑将向着以下几个方面发展。

(一)工作专业化。其实用过计算机的人都知道，并不是我们的每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成，甚至有的时候，你采用高性能的计算机来办一个简单的事情还可能带来麻烦，因为高性能会带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。因而可以预测，未来的计算机会根据大家从事的工作不同，在其性能上和外观上也会有很大的不同。专项工作的PC将会有专用设备，从而提高我们的工作效率。其实现在您如果仔细留意的话，目前在我们的身边就正在发生这样的变化。比如大型超市里的收银机、售卖彩票的PC机和银行的运行终端等等，这些都是为了提高某一项工作的效率和减少成本，逐渐由通用PC慢慢演变而来的。也许在不久的将来这样的趋势就会出现在我们的家庭生活中，比如用“家庭智控计算机”作为家用电器控制中心，为我们控制家中的电灯、电视、冰箱、空调、洗衣机等等，把我们的家变成一个智能的家。

(二)系统智能化。伴随着计算机的综合能力的日益强大，可以预见，未来民用化的计算机也可能会开始具备某种程度的智能化，以帮助我们来处理日常生活中的琐事，甚至出现以前我们所想的专门做家务活的机器人，这样可以让人们可以腾出更多的时间用于工作、学习、交际和娱乐等。大家知道当今社会，电子宠物已经越来越受到青少年一代的喜爱。这不仅因为电子化的宠物比真实的小猫小狗饲养更加方便，而且它还可以不断进行更新换代，另外它更容易与主人进行交流，甚至可以模拟多种宠物，可以与计算机之间进行通信等等。这些优势将让电子宠物取代一部分真正的宠物，成为未来人类的新伙伴。

(三)设计环保化。环境保护和节约能源是当今时代的主题。社会的发展也应当以保护环境、节约能源为前提，计算机行业也不能例外。我们知道随着计算机综合性能的提高，其能耗也将随之越来越大；而且现在计算机在人们的家庭生活中的扮演着越来越重要的角色，它运行的时间也将随之变得更长。因而为了不让计算机成为家中用电量最大的电器，技术人员也想尽各种方法让计算机的能耗降低，在这种情况下，就出现了像我们上面提到的那些专门化的计算机，它不仅让计算机的效率大幅提高，而且可以让低性能的硬件系统具备专业的功能，从而达到减少能耗的目的。另外还可以通过采用新的架构，比如采用“量子”“光子”“纳米”方式代替现有的硅架构的计算机，大幅降低计算机的能耗。而耗电的第二大户——显示系统，也将因为LCD、OLED等显示器的普及，不再成为用电大户。

(四)交流人性化。作为未来人类的工作和生活的工具以及家庭的智能控制中心，计算机需要和使用人之间进行不断地交流，才能更好为使用人服务。这就要求计算机和人之间的交流要人性化，才能让使用人真正乐意使用计算机。我们用美国微软古川副总裁所说“计算机将会变成一种能够与用户交流冷暖和喜怒哀乐等情感的产品”这句话来阐述未来计算机的发展思路，我想再贴切不过了。

为了实现这个目标，可以想象，未来的计算机的与使用人的交互方式将会实现多样化.而且随着计算机智能化的提高，多数工作它们可以自动选择操作的流程，其中的过程无需人们参与，所以软件的界面也越来越简单，使用起来就像现在操作家用电器或者手机一样简单，使用人无需再进行专门的学习或培训，就连老人小孩都能运用自如。信息技术的发展会使人们与计算机交流就像与人交流一样。人们使用计算机将变得更自然。其结果是：计算机的用户界面将变得更像人，虽然其应用程序并非“人工智能”程序。

二、移动技术的发展

随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高，未来社会各个行业新的业务和应用将随之不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出，业已成为行业发展的重要方向。引入了移动计算的信息化平台有三个方面的内涵：第一，加上综合信息化平台不但要达成业务网络和传递网络的互联互通，还要具备移动或无线的运作能力。第二，可移动性将会带来自由性和自如性，这是丰富商务操作的充分条件，为其带来了更大的便利。第三，让更为灵活的信息和越加务实的要约真正具有时空价值和可转让性，进而有机地在行业内化竞争为合作，化封闭为共赢，激活固化的产品和服务，使企业和行业更加轻松面对机遇与挑战，使运营者富于想象力。这些都是构筑一个行业信息平台的必要条件。

移动计算主要包括三个要素：通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。其实在移动计算这个概念提出之前，人们对它的三个要素的研究已经有很长时间了，而移动计算是第一次把它们综合起来进行研究。它们三者之间可以相互转化，例如，通信系统的容量可以通过计算处理而得到提高。移动计算，由于它是一个大融合的综合工具，所以它至少可以在三个层面上为信息化“锦上添花”。首先，它可根据应用者不同的需要融合各种通信网络和技术，以达到效用的完全性；其次，它是计算机技术和通信技术的完美融合，能够使两者在行业体系中发挥更大的作用；第三，它可以将企业管理工具和业务工具融入信息化的大体系之中，使企业的管理、经营决策的做出是建立在完善的信息平台之上，因而大大增加了它的及时性和有效性。

虽然移动性可以给计算和通信在行业内带来新的应用，但同时不可避免的也会带来许多问题。其中存在的最大问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中，信号要受到各种各样因素的干扰和影响，因为会有多径和移动，给信号带来时间地域和频率地域弥散、频带资源受限、较大的传输时间延缓等等问题。这样一个环境下，引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一，信号通道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下，移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二，为了真正实现在移动中进行各种计算，必须要对宽带数据业务进行支持。第三，如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四，如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。当然，随着网络技术和移动计算技术的逐渐成熟和完善，这些问题都将会得到有效的解决，相信在不久的将来人类将迈入一个全新网络世界。那时候的工作、学习、生活方式将会如何，我想非常值得我们期待。

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通过计算机辅助设计，设计人员可以实现多种传统视觉媒介的视觉效果。通过计算机软件，设计人员不仅可以实现如毛笔、油画、水彩、版画等多种画面效果，各位重要的是，还可以快速简易实现艺术字、渐变效果、光线效果等较为复杂的视觉效果。并且不仅仅是可以单独实现这些艺术效果，艺术设计人员还可以将这些艺术效果进行组合实现，比如在油彩画中插入国画效果，在版画中加入简便等，从而是相关艺术作品可以达到以前手绘创作无法达到的效果。同样，计算机辅助设计在演示效果上的表现能力上也是同样出色。在传统设计流程中，对于一些三维模型演示效果一直是相关工作人员头疼的项目之一，三维演示不仅首先要考虑如何选择最合适角度来使二维平面可以充分展现三维场景，还要考虑光影等效果如何与演示进行结合。而通过计算机辅助设计则大大简化了相关工作量，如3DMax、Maya等软件，设计人员可以直接将3D模型置于场景之中，通过移动摄像机或调整模型拜访角度来选取合适效果，甚至可以做成实时控制形式，根据演示需要，及时调整角度。并且在进行演示时，可以快速构建演示场景、光影角度等外部环境。计算机辅助设计在艺术设计中的应用文/辛志伟计算机图像技术快速发展，使得相关计算机辅助设计技术在艺术设计领域中的应用也在不断加深。本文通过介绍计算机辅助设计特点，指出了其对于相关艺术审美的影响，供相关人士探讨和研究。摘要从而取得出色的演示效果。

1.2较高的创作效率

使用计算机进行设计辅助最为明显的优点就是修改方便，在传统设计领域，由于使用主要材料是纸张，因此在进行修改工作时，往往非常麻烦，牵一发而动全身，甚至一些错误会导致绘图、雕刻等作品需要重新进行创作，无疑增加了创作工作量。但是如果使用计算机进行相关设计工作，则可以避免相关问题带来的困扰，通过计算机辅助设计软件“所见即所得”的特性，设计师可以直接对需要修改的部分进行替换、缩放、旋转甚至删除等效果，并且可以实时看见修改后的实际效果，从而可以快速对修改方案进行调整，从而使修改工作可以取得预想效果，提升创作效率。计算机辅助设计还可以极大缩短设计工作周期。在进行设计时，有很多设计工作都是在进行重复工作，比如设计人员在绘制一个大楼，那么大楼上的窗口在很多情况下，其外形都是一样的，那么如果使用传统手绘创作，则需要创作人员一个窗口接着一个窗口绘制，这无疑是非常无聊且耗费时间的。但是通过计算机辅助设计则可以极大减少此类工作的工作量，设计人员可以将如窗口之类的图形进行保存，然后直接进行复制工作即可。更为重要的是，通过计算机辅助设计，设计人员还可以将配色方案、色调等信息进行储存，在需要时直接调出即可，而这种操作相对于传统手绘操作，无疑是巨大进步，通过此类操作可以使设计人员节省下大量时间，从而提升工作效率。

1.3简易的图像处理

图像处理工作主要是指将外部采集的图像输入电脑进行修改等再次创作的过程。而这在过去进行艺术设计时是很难做到。相关设计人员几乎不可能在一张拍摄的照片或者他人的作品上进行直接创作。计算机辅助设计则可以提供相关功能，比如设计人员可以直接通过扫描或直接拷贝数据等方式，将图像导入电脑，然后直接对图像进行处理。设计人员可以通过Photoshop软件直接对画面进行裁剪、复制、调整等，或者直接将其转化为手绘图，从而实现对于图像的二次创作，通过这种图像处理可以帮助设计人员快速实现对于设计思路的学习和对图像数据的处理，从而提升艺术设计效果。

2计算机辅助对于艺术审美的影响

计算机应用对于很多专业领域影响都是十分巨大的，对于艺术审美的影响亦是如此。计算机辅助设计使相关专业产生深远而巨大的变革。通过计算机相关技术，设计人员可以创作出在传统艺术设计中无法创作的作品，因而使人们对艺术设计也有了全新的认识，进而产生新型设计审美意识和相关思维方式。设计人员可以使用相关计算机软件创建漫游演示动画，从而可以逼真的模拟出实际场景，观众则可以通过这种演示模式从不同视角浏览空间效果，使人身临其境，而这种演示模式是在传统艺术设计中难以想象的，并且通过设计人员可以在演示过程中插入多样的灯光和音响，来提升演示效果。这些丰富多彩的演示效果，在使观众得到全新艺术体验同时，也对观众审美观产生了潜移默化影像。首先，计算机辅助使观众对艺术设计提出了更高视觉效果。由于计算机辅助，使得传统单一不变的设计效果越来越难以适应艺术设计发展趋势，观众需要更加刺激、多样的视觉、听觉体验。而这无疑会对相关设计人员设计水平提出了更高要求，相关设计人员也需要加强与观众的交流和沟通，从而设计出更加符合观众兴趣的作品。其次，计算机技术发展的同时，也随之产生了相应的艺术元素，比如音乐中的“电音”效果、动画领域的动画渲染效果等，这些都是传统艺术中不存在的新型艺术元素。因此设计人员在进行设计工作时，也需要考虑将这些元素加入艺术作品中，以提升作品效果。

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2数字技术对创作思维和创作观念的影响

众所周知，网络计算机技术与数字新技术的不断渗透使得人们正快步进入现代技术文明的新时期。人类社会的物质文化、精神文化也因为网络带来的虚拟空间不断地进行着革新；人类的生活、学习、工作、交往方式以及节奏也由于现实世界与虚拟世界的相互交错，发生了巨大的改变，一定程度上文学艺术的思维深度也不得不进一步拓宽，并向多样化、立体化方向发展。《技术帝国》该书的作者曾特意向世人发出了一个警告，该作者说：“我们所面临的21世纪将越来越受制于世界的数字化。”作为时代的影子，文学艺术家时刻关注着世界的一切变化，而作为创作主体，他们也具有别人所不具备的敏锐的洞察力以及观察力。现阶段，包括文学艺术在内的社会各个行业或是领域都在积极迎接数字化的变革和洗礼。克莱夫•贝尔，一位著名的英国美学家，他认为科学属于现实实证的领域，理智的领域，而宗教和艺术皆属于幻想和情感的领域。如今，文学艺术创作思维当中，感性思维与理性思维完美结合，文学艺术与科学技术，数字图像处理技术与理论的推广与应用联姻等，这都预示着数字技术在不断地改变人类的创作思维和创作观念。人们的认知形式由于现实与虚拟的碰撞，发生了极大地变化，人们对于美的审视有了新的观点和标准。美和新是分不开的，美好的艺术方法不能停留在原地不发展，束之高阁一成不变的美好艺术会在观众和读者心理引起疲倦。文学艺术家的审美价值要紧跟数字技术时代的步伐，才会得到更多读者和观众的认可，创作思维和创作观念的不断变异和更新才能将审美价值延续并发展下去。

3数字技术对创作方法的影响

文学艺术的创作因为计算机技术的应用，获得了更为方便、快捷的技术手段。“数字”或“数字化”的着眼点在于工具本身，指的是通过对计算机技术的直接利用使工作完成。与其他传统的文学艺术作品相比较，计算机技术在很多方面都有其不可替代的优势，其中包括传播、编辑、存储、表现、复制等诸多方面。科技与文学艺术之间由于计算机搭建的桥梁，使得两者之美相互融合，让人类的创新思维与想象变为现实，呈现出无与伦比的视觉审美，冲击着人们的视觉神经。文学艺术的创作过程中逐渐出现了数字技术的身影，数字技术已经成为它表现形式的一部分。对于各类文学艺术信息，与其相关的前期收集、整理，以及后期的编辑、加工、展示或是研究，数字技术都渗透到其每一本分。由于数字图像处理技术的应用，人类许多发散性思维想象的画面得以多元化、直观性地表现给大众读者，这功劳主要归功于数字技术。

4数字技术对创作形态的影响

此外，文学艺术的创作形态也因为计算机技术的逐渐渗透发生了质的改变。数字科学技术的发展不仅使文学艺术作品表现方式更为丰富，为其提供新的宣传的物质手段和技术手段，另一方面更是衍生出新的艺术形式和艺术种类，创造了新的职业人群。如我们所熟悉的网络文化以及数字艺术专业和自由撰稿人。文学艺术创作由于数字科学技术的介入，使其表现形式在很大程度上向视觉艺术形态转变，二者优势互补，相辅相成，文学艺术同时也促进了数字艺术的发展。许多人类幻想的画面由于数字化后期合成技术的使用使其实现了视觉上的可能，数字可以对现实进行虚拟，通过变换艺术的各种成分，包括光、画、声、色、镜头、语言文字等将其融为一体，使人造的事物如同真实事物一样生动、形象，给人带来一种审美的共同感，有时用数字技术造成的画面甚至比真实事物更加逼真。其中为我们呈现的美轮美奂单纯地通过书面语言是无法感受到的，而通过数字技术却给我们带来了人类从未见过的一些景象。如今的数字化时代，使一些不可能成为了现实，经过数字化技术的加工许多传统经典的文学艺术作品正以一种全新的艺术形态呈现在人们眼前。例如我们从小便熟知的四大名著中的《红楼梦》、《西游记》以及数字电影京剧《对花枪》等。

5数字技术对传播手段的影响

文学艺术作品由于数字传播媒体的应用和普及，有了更为广阔的传播空间。数字传播媒体便于收集、整理、编辑、加工、保存、复制、展示，致使文学艺术的传播手段多种多样，可由单一转向多元，由静态转为动态，由二维转向多维，该技术为文学艺术创造了新的审美活动形式。随着网络技术、计算机技术以及通信技术的飞速发展与融合，艺术作品的传播、体验、表现在技术上都能很容易地融合为一体。文学艺术的传播手段逐渐倾向于电子媒介化。传统的纸质媒介、电视、广播、电影向数字视频、数字音频、数字电影方向快读地发展，并逐渐与电脑动画、虚拟现实等构成了新一代的传播媒体，也就是数字传播媒体。2008年让世界人民瞩目的北京奥运会和残奥会的开幕式的呈现便是文学艺术数字化传播的典范，这足以证明数字传播媒体技术已经成为了文学艺术不可或缺的一部分，新的审美活动形式由此开启，一场文化艺术的视觉盛宴震撼世人，告诉我们数字媒体技术的无穷魅力，展示科技美与文化美相互融合呈现的完美盛宴。但是物极必反的道理我们不能忽视，传统信息传媒由于数字传播媒体技术的广泛应用受到了强烈的冲击，尤其是报纸这一传统媒介。如今在美国，“如何才能拯救报纸？”已成为当下美国报界最热门的话题之一。尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中有谈到，人类的每一代都会比上一代更加数字化，从事与信息相关事业的人，如果不及时进化到数字时代便会失去生存的权利。

篇10

1999+999*999

=1999-999+999*999+999

=1000+999*1000

=1000*(999+1)

=1000*1000

=100000

篇11

 

1 引言

“物竞天择，适者生存”是达尔文生物进化论的基本原理，揭示了物种总是向着更适应自然界的方向进化的规律。可见，生物进化过程本质上是一种优化过程，在计算科学上具有直接的借鉴意义。在计算机技术迅猛发展的时代，生物进化过程不仅可以在计算机上模拟实现，而且还可以模拟进化过程，创立新的优化计算方法，并应用到复杂工程领域之中，这就是遗传算法等一类进化计算方法的思想源泉。

2 遗传算法概述

遗传算法是将生物学中的遗传进化原理和随[1]优化理论相结合的产物，是一种随机性的全局优算法。遗传算法不但具有较强的全局搜索功能和求解问题的能力，还具有简单通用、鲁棒性强、适于并行处理等特点数学建模论文，是一种较好的全局优化搜索算法。在遗传算法的应用中，由于编码方式和遗传算子的不同，构成了各种不同的遗传算法。但这些遗传算法都有共同的特点，即通过对生物遗传和进化过程中选择、交叉、变异机理的模仿，来完成对问题最优解的自适应搜索过程。基于这个共同点，Holland的遗传算法常被称为简单遗传算法（简记SGA），简单遗传算法只使用选择算子、交叉算子和变异算子这三种基本遗传算子，其遗传进化操作过程简单，容易理解，是其他一些遗传算法的雏形和基础，这种改进的或变形的遗传算法，都是以其为基础[1]。

2.1遗传算法几个基本概念

个体(IndividualString)：个体是遗传算法中用来模拟生物染色体的一定数目的二进制串，该二进制串用来表示优化问题的满意解。

种群(population)：包含一组个体的群体，是问题解的集合。

基因模式(Sehemata)：基因模式是指二进制位串表示的个体中，某一个或某些位置上具有相似性的个体组成的集合，也称模式。

适应度(Fitness)：适应度是以数值方式来描述个体优劣程度的指标，由评价函数F计算得到。F作为求解问题的目标函数，求解的目标就是该函数的最大值或最小值。

遗传算子(genetic operator)：产生新个体的操作，常用的遗传算子有选择、交叉和变异。

选择(Reproduetion)：选择算子是指在上一代群体中按照某些指标挑选出的，参与繁殖下一代群体的一定数量的个体的一种机制龙源期刊。个体在下一代种群中出现的可能性由个体的适应度决定，适应度越高的个体，产生后代的概率就越高。

交叉(erossover)：交叉是指对选择后的父代个体进行基因模式的重组而产生后代个体的繁殖机制。在个体繁殖过程中，交叉能引起基因模式的重组，从而有可能产生含优良性能的基因模式的个体。交叉可以发生在染色体的一段基因串或者多段基因串。交叉概率（Pc）决定两个个体进行交叉操作的可能性数学建模论文，交叉概率太小时难以向前搜索，太大则容易破坏高适应度的个体结构，一般Pc取0.25~0.75

变异(Mutation)：变异是指模拟生物在自然的遗传环境中由于某种偶然因素引起的基因模式突变的个体繁殖方式。在变异算子中，常以一定的变异概率（Pm）在群体中选取个体，随机选择个体的二进制串中的某些位进行由概率控制的变换（0与1互换）从而产生新的个体[2]。如果变异概率太小，就难以产生新的基因结构，太大又会使遗传算法成了单纯的随机搜索，一般取Pm=0.1~0.2。在遗传算法中，变异算子增加了群体中基因模式的多样性，从而增加了群体进化过程中自然选择的作用，避免早熟现象的出现。

2.2基本遗传算法的算法描述

用P(t)代表第t代种群，下面给出基本遗传算法的程序伪代码描述：

基本操作：

InitPop（）

操作结果：产生初始种群，初始化种群中的个体，包括生成个体的染色体值、计算适应度、计算对象值。

Selection（）

初始条件：种群已存在。

操作结果：对当前种群进行交叉操作。

Crossover（）

初始条件：种群已存在。

操作结果：对当前种群进行交叉操作。

Mutation（）

初始条件：种群已存在。

对当前种群进行变异操作。

PerformEvolution（）

初始条件：种群已存在且当前种群不是第一代种群。

操作结果：如果当前种群的最优个体优于上一代的最优本，则将其赋值给bestindi，否则不进行任何操作。

Output（）

初始条件：当前种群是最后一代种群。

操作结果：输出bestindi的表现型以及对象值。

3 遗传算法的缺点及改进

遗传算法有两个明显的缺点：一个原因是出现早熟往往是由于种群中出现了某些超级个体，随着模拟生物演化过程的进行，这些个体的基因物质很快占据种群的统治地位，导致种群中由于缺乏新鲜的基因物质而不能找到全局最优值；另一个主要原因是由于遗传算法中选择及杂交变异等算子的作用，使得一些优秀的基因片段过早丢失，从而限制了搜索范围，使得搜索只能在局部范围内找到最优值，而不能得到满意的全局最优值[3]。为提高遗传算法的搜索效率并保证得到问题的最优解，从以下几个方面对简单遗传算法进行改进。

3.1编码方案

因实数编码方案比二进制编码策略具有精度高、搜索范围大、表达自然直观等优点数学建模论文，并能够克服二进制编码自身特点所带来的不易求解高精度问题、不便于反应所求问题的特定知识等缺陷，所以确定实数编码方案替代SGA中采用二进制编码方案[4]。

3.2 适应度函数

采用基于顺序的适应度函数，基于顺序的适应度函数最大的优点是个体被选择的概率与目标函数的具体值无关，仅与顺序有关[5]。构造方法是先将种群中所有个体按目标函数值的好坏进行排序，设参数β∈(0,1)，基于顺序的适应度函数为：

（1）

3.3 选择交叉和变异

在遗传算法中，交叉概率和变异概率的选取是影响算法行为和性能的关键所在，直接影响算法的收敛性。在SGA中，交叉概率和变异概率能够随适应度自动调整，在保持群体多样性的同时保证了遗传算法的收敛性。在自适应基本遗传算法中，pc和pm按如下公式进行自动调整：

（2）

（3）

式中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；此处，只要设定k1、k2、k3、k4为（0，1）之间的调整系数，Pc及Pm即可进行自适应调整。本文对标准的遗传算法进行了改进，改进后的遗传算法对交叉概率采用与个体无关，变异概率与个体有关。交叉算子主要作用是产生新个体，实现了算法的全局搜索能力。从种群整体进化过程来看，交叉概率应该是一个稳定而逐渐变小，到最后趋于某一稳定值的过程；而从产生新个体的角度来看，所有个体在交叉操作上应该具有同等地位，即相同的概率，从而使GA在搜索空间具有各个方向的均匀性。对公式（2)和（3）进行分析表明，适应度与交叉率和变异率呈简单的线性映射关系。当适应度低于平均适应度时，说明该个体是性能不好的个体数学建模论文，对它就采用较大的交叉率和变异率；如果适应度高于平均适应度，说明该个体性能优良，对它就根据其适应度值取相应的交叉率和变异率龙源期刊。

当个体适应度值越接近最大适应度值时，交叉概率和变异概率就越小；当等于最大适应度值时，交叉概率和变异概率为零。这种调整方法对于群体处于进化的后期比较合适，这是因为在进化后期，群体中每个个体基本上表现出较优的性能，这时不宜对个体进行较大的变化以免破坏了个体的优良性能结构；但是这种基本遗传算法对于演化的初期却不利，使得进化过程略显缓慢[6]。因为在演化初期，群体中较优的个体几乎是处于一种不发生变化的状态，而此时的优良个体却不一定是全局最优的，这很容易导致演化趋向局部最优解。这容易使进化走向局部最优解的可能性增加。同时，由于对每个个体都要分别计算Pc和Pm，会影响程序的执行效率，不利于实现。

对自适应遗传算法进行改进，使群体中具有最大适应度值的个体的交叉概率和变异概率不为零，改进后的交叉概率和变异概率的计算公式如式（4）和（5）所示。这样，经过改进后就相应地提高了群体中性能优良个体的交叉概率和变异概率，使它们不会处于一种停滞不前的状态，从而使得算法能够从局部最优解中跳出来获得全局最优解[7]。

(4)

(5)

其中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；pc1为最大交叉概率；pm1为最大变异概率。

3.4 种群的进化与进化终止条件

将初始种群和产生的子代种群放在一起，形成新的种群，然后计算新的种群各个体的适应度，将适应度排在前面的m个个体保留，将适应度排在后面m个个体淘汰数学建模论文，这样种群便得到了进化[8]。每进化一次计算一下各个个体的目标函数值，当相邻两次进化平均目标函数之差小于等于某一给定精度ε时，即满足如下条件：

(6)

式中，为第t+1次进化后种群的平均目标函数值，为第t次进化后种群的平均目标函数值，此时，可终止进化。

3.5 重要参数的选择

GA的参数主要有群里规模n，交叉、变异概率等。由于这些参数对GA性能影响很大，因此参数设置的研究受到重视。对于交叉、变异概率的选择，传统选择方法是静态人工设置。现在有人提出动态参数设置方法，以减少人工选择参数的困难和盲目性。

4 结束语

遗传算法作为当前研究的热点，已经取得了很大的进展。由于遗传算法的并行性和全局搜索等特点，已在实际中广泛应用。本文针对传统遗传算法的早熟收敛、得到的结果可能为非全局最优收敛解以及在进化后期搜索效率较低等缺点进行了改进，改进后的遗传算法在全局收敛性和收敛速度方面都有了很大的改善，得到了较好的优化结果。

参考文献

[1]邢文训,谢金星.现代优化计算方法[M].北京:清华大学出版社,1999:66-68.

[2]王小平,曹立明.遗传算法理论[M].西安交通大学出版社,2002:1-50,76-79.

[3]李敏强,寇纪淞,林丹,李书全.遗传算法的基本理论与应用[M].科学出版社, 2002:1-16.

[4]涂承媛,涂承宇.一种新的收敛于全局最优解的遗传算法[J].信息与控制,2001,30(2):116-138

[5]陈玮,周激,流程进,陈莉.一种改进的两代竞争遗传算法[J].四川大学学报:自然科学版,2003.040(002):273-277.

[6]王慧妮,彭其渊,张晓梅.基于种群相异度的改进遗传算法及应用[J].计算机应用,2006,26(3):668-669.

[7]金晶,苏勇.一种改进的自适应遗传算法[J].计算机工程与应用,2005,41(18):64-69.

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1999+999*999

=1999-999+999*999+999

=1000+999*1000

=1000*(999+1)

=1000*1000

=100000