计算机科研论文(精选5篇)
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计算机科研论文范文第1篇
关键词：计算；计算学科；计算机科学思维；计算思维；计算机思维
随着计算机科学技术的发展，计算领域已成为一个极其活跃的领域，计算学科也成为一门范围极为宽广的学科[1]。在此发展过程中产生的种种现象，在很大程度上改变了人们对世界的认识，有力地刺激了人文科学的发展，人们对认知科学的研究就是“以电子计算机的产生发展为物质、技术基础，以计算机与人脑相类比为前提的[2]”。我国著名科学家钱学森院士从近三十年电子计算机发展引起的新技术革命，两千多年逻辑学发展的经验教训，作为符号处理系统的计算机在智能方面存在的严重缺陷，尤其是人们在高级抽象思维领域，如辩证思维、形象思维、创造性思维尚缺乏研究等方面，对认知科学的发展进行了科学的分析。同时结合我国科学技术发展的现状和特点，提出了“思维学”的理念，给出了“思维科学”的研究框架、研究方向与基本道路，并在随后的一系列工作中进一步充实和完善了思维科学的理论与思想体系[3]。他指出：“现代科学技术的实践，正预示着更重大的变革――思维科学的出现。”“引出这项变革的是电子计算机”。而“推动思维科学研究的是计算机技术革命的需要[4]”。在钱学森的倡导下，自上世纪80年代起，面向新技术革命的思维科学研究愈来愈受到国内有关专家学者的关注与重视。
在计算机科学与技术领域，随着美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)组成的联合攻关组于1988年底提交了“作为学科的计算科学”的报告[5]，计算学科的“存在性”得以证明。随后，CC1991报告和CC2001报告等相继出台，从学科的角度诠释了计算科学的内涵与外延，为计算学科建立了现代课程体系。在计算学科课程体系的本土化进程中，我国相关领域的专家学者们付出了艰辛努力，并取得实质性成果，于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002，简称CCC2002)[6]。在CC2002教程的引导下，针对计算机科学与技术学科教育方面的诸多问题，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大工作者进行了广泛而有益的探讨[7-10]，大大丰富了计算学科课程体系建设的内容。在计算学科课程教育改革的进程中，如何培养既能熟练掌握计算机科学的知识与技能，又具有计算机科学学科意识和素养的人才问题，逐步成为人们关注的主要方面。
基金项目：本文受江苏省教育厅指导性计划项目“计算机思想史研究”(03KJD520028)及江苏科技大学高教项目“计算思维与创新教育”(GJKTY2009025)资助。
作者简介：张晓如(1963-)，女，教授，学士，研究方向为计算机应用教育、数据库；张再跃(1961-)，男，教授，博士，研究方向为可计算性理论与知识工程。
一个人的实践与创新能力与思维方式密切相关，与其他学科领域的科学家和工程技术人员等相比，计算机学科的专家学者们在思考问题、分析问题和解决问题方面也应有其独特的地方。正如计算大师Dijkstra所言：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响我们的思维能力[11]。”因此，当计算机与人们的生活联系越来越趋密切的形势下，研究与之相关的人类思维活动与思维方式便成为现代思维学科领域中一个十分重要的课题。我们不妨称此种思维为面向计算学科的思维。显然，面向计算学科的思维除了具有一般思维的特点外，还具有其自身的特性，而后者则是从事计算机科学研究的人员和计算机教育工作者们更为关心的。究竟什么是面向计算科学的思维？它的特点是什么？对面向计算学科的思维研究对计算学科的发展会产生哪些积极作用？这种思维能力是可以培养的吗？又如何培养呢？我们现行的计算机课程教学内容结构会因此而有所改变吗？
1面向计算学科的思维
国内最早面向计算学科思维的研究文章是收集在2000年全国高等师范院校计算机教育研究会年会论文集上笔者的《谈谈计算机思维》[12]一文。当时的“计算机思维”意为“计算机科学思维”(Computer Science Thinking)，在随后关于面向计算科学的思维研究中，相继出现了“计算思维”(Computational Thinking)[13-14]与广义“计算机思维”(Computing Thinking)[21]等概念。这些概念虽然与“计算机”有关，但它们有一个共同特点，即它们都是关于人的思维。
1.1计算思维与计算机思维
“计算思维”的思考和研究在国内受到更多专家学者的关注与重视，要归功于全国高等学校计算机教育研究会于2008年10月31日至11月2日在桂林召开的一次专题学术研讨会，会议的主题是“探讨在教学过程中，如何以课程为载体讲授面向学科的思维方法，共同促进国家科学与教育事业的进步”。会议从8各方面征集论文，无不涉及“计算思维”。在会议提供的资料中，美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月发表在美国计算机权威杂志ACM会刊上的文章《计算思维》(Computational Thinking)[13-14]和王飞跃2007年3月发表在中国计算机学会通讯的文章《从计算思维到计算文化》[11]位居榜首。其中，王飞跃教授从计算机文化发展的高度对“计算思维”概念的提出和“计算思维”的研究与发展对计算科学的进步产生的深远影响给出了充分肯定。王飞跃教授在提及国内对“计算思维”研究和计算文化与计算思维联系方面的状况时指出，“在中文里，计算思维不是一个新名词，常被朦朦胧胧地使用，却一直没有被提到周教授所描述的高度广度，那样的新颖、明确、系统”。这一陈述虽然有一定的道理，但不完全正确。“计算思维”从命名的角度可以如是说，但就其作为面向计算机科学思维的概念与特征而言，无论从高度讲，还是从广度说，周以真教授的描述确有“新颖”之处，但在“明确”和“系统”方面，同本文作者在上世纪90年代末就提出的“计算机思维”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互补。特别指出的是，《谈谈计算机思维》在谈到计算机文化与计算机思维相互之间的联系时指出，“随着计算机科学的发展，‘计算机’已不再是一个单纯的计算工具的代名词，而是信息时代高新技术的象征。可以这样说，‘计算机’作为一种文化，已渗透到社会发展的各个领域，而使得生活在这一时期的人们的思维活动中或多或少地与‘计算机’这一概念相联系，研究与之相关的思维活动与思维方式，便成为现代思维科学领域中一个十分重要的课题[12]”。在此，我们可以把有关“计算思维”特征的陈述同有关“计算机思维”的陈述作一比较。
周以真教授在对计算思维的描述中首先指出，“计算思维是每个人的基本技能，不仅仅属于计算机科学家”，这一观点与《谈谈计算机思维》一文中提出的“计算机思维具有广泛性。计算机思维已不仅仅是计算机科学家所应具有的思维，而应是全民族所必须的”的观点是完全一致的。并且文中还强调，“只有这样，计算机科学的发展才能具有广泛的社会基础，才能使计算机科学真正服务于社会”。在总结计算思维的特征时，周以真教授从6个方面，以“是”与“不是”的对立统一作了阐述。
为了更好地挖掘计算机思维的内涵，更加清楚地了解与把握计算机思维与其他学科思维方式的联系与区别，我们对计算科学发展的过程进行了初步考察，提出了“计算科学思想史”研究的基本思想，并对计算科学思想史研究的特点、研究内容、研究方法进行了分析探讨[16]。同时结合现代计算机课程教育，提出了基于知识背景的计算机课程教学改革的基本构想[19]。我们深信，无论是对计算机思维的研究，还是对计算科学思想史的研究，都会对计算机教育的实践与发展产生重要影响。
2 “计算思维”研究现状
无论叫计算思维，还是称计算机思维，关键是要解决问题，即“如何让人们学会像计算机科学家一样去思考”。从总体看，计算思维的研究应包含计算思维研究的内涵和计算思维推广与应用的外延两个方面。周以真在给出“计算思维”概念后，进一步探讨了计算思维的本质，并指出计算思维将在各种行为方面影响每个人，这一点对我们的社会教育提出挑战，特别是少儿教育。在关于计算的思考中，我们需要理解不同类型的3个方面：科学、技术与社会。飞速发展的技术进步和巨大的社会需求迫使我们重新思考计算科学最基本的问题[20]。从周以真教授多次关于计算思维的论述中可以看出，其“计算思维”的概念是面向社会、面向教育和面向大众的。这也许是一种策略，为了能让更多的人关注并思考“计算思维”的问题，并将思考的结果应用于计算科学实践，以此促进计算科学的普及和发展。在对“计算思维”的深入研究过程中，郭喜凤教授等从工程化的角度对“计算思维”的内涵进行剖析[20]，以周以真面向大众的计算思维为基础，根据计算机科学与技术中的理论、技术、工程、工具、服务和应用等几个不同层面的思维特点，阐述了计算思维的工程化思想，将计算思维的概念加以推广并提出了计算机思维(Computing Thinking)工程化的层次结构，丰富了计算思维的研究内涵。董荣胜和古天龙教授从计算机科学与技术方法论的角度对计算思维研究的外延进行分析。“计算机科学与技术方法论是对计算领域认识和实践过程中一般方法及其性质、特点、内在联系和变化发展进行系统研究的学问。计算机科学与技术方法论是认知计算学科的方法和工具，也是计算学科认知领域的理论体系[21]”。在关于计算思维和计算机科学与技术方法论之间关系的论述中，董荣胜和古天龙教授在周以真教授工作的基础上，对计算思维的特征进一步加以阐述，从抽象与自动化两个方面，以具体的实例刻画了计算思维的本质，并介绍了国外关于计算思维研究的进展情况。在谈到计算思维与计算机方法论关系时，他们指出，“尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色，但是，显而易见，它们的互补性很强，可以相互促进”。“计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收，最终丰富计算机方法论的内容；反过来，计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高[22]”。这不是一个一般概念的问题，我们认为是计算思维研究的一个技术路线问题，只有把计算思维的研究同计算机科学与技术方法论有机地结合起来，计算思维才具有实际的意义和价值，计算机科学与技术的方法才能够获得进步。
3 “计算思维”研究内容
不管是周教授的计算思维(Computational Thinking)，或是郭教授的计算机思维(Computing Thinking)，还是计算机科学思维(Computer Science Thinking)，它们都有一个共同面向，即都是面向计算学科的思维；都有一个共同的出发点，即研究和探索面向计算学科的思维规律；都有一个共同的目标，即引导人们在解决有关计算学科及其应用领域问题时，能够运用正确的思维方法。计算学科是关于“计算”的学问，因此，计算思维的研究势必围绕解决所谓“计算问题”而展开。
3.1计算思维研究的基本问题
何谓计算思维？《谈谈计算机思维》一文对计算机思维的内容进行了概括，即人们有意识地将计算机用于生产、生活等各个领域的认识活动以及人们解决计算机问题的认识过程。一方面，它是指一种形式，这种形式表现为人们认识具体的计算机科学，或是应用计算机科学于其他科学、技术的过程中的辩证思维；另一方面，它是由计算机科学本身的特点及计算机作为认识世界的工具所决定的，它同样受到一般思维方式的限制[12]。周教授则将计算思维归纳为运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[13]。董教授等则从方法论的角度将计算思维定义为运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[22]。
计算机科研论文范文第2篇
关键词：计算机科学 合著网 演化分析
分类号：G250
引用格式：邹鼎杰.计算机科学领域科研合著网演化分析[J/OL]. 知识管理论坛， 2016， 1（2）： 130-135[引用日期]. http：///paperView？id=23.
随着科学研究的进一步发展，科研合作已经成为科学领域的普遍现象。科研论文是科研成果的主要表现形式，科研论文的合著能够从一定程度上反映科研合作状况。通过研究论文合著情况来了解科研合作现状，发现科研合作规律及特点，能够帮助科研管理人员加强科研管理，启发科研人员更好地开展科研合作。
国外的科学计量学专家普赖斯[1]和D. Beaver等[2]最早对科学合作和科研论文的联名发表情况进行了探究，普赖斯认为大多数高产作者提高他们的生产率是由于存在一个集体的领导而使他们能比单枪匹马时完成更多的工作量所致。国内的文献计量学专家王崇德[3]、汪冰[4]等运用统计分析方法对合著率、合著程度等指标展开研究，通过量化的方法研究科研论文合著现象。随后M.E. Newman[5]、A.L. Barabási等[6]提出用网络方法研究合著关系，基于社会网络分析方法的合著现象研究越来越受到重视。王福生、杨洪勇[7]基于2001-2006年期间发表于《情报学报》的科学研究论文作者数据构建合著网络，探索了该网络的小世界特性和无标度特性；李亮、朱庆华[8-9]以1998-2005年期间发表在《情报学报》上的880篇科研论文为基础构建合著网络，利用社会网络分析方法对该合著网展开中心性分析、凝聚子群分析和边缘-核心结构分析；随后刘蓓、袁毅等[10]以2000-2006年被收录在中国期刊网上“情报学”主题相关的9 806篇论文为样本建立合作网络，分析研究人员合作紧密程度等特性。
然而，现有研究对象大多集中在图情学领域且数据规模小、时间跨度窄，通常以静态方式分析，缺乏动态分析研究。本文以计算机科学领域1975-2014年发表的约300万篇论文为样本建立合著网络，以年份为单位分析该网络演化特点，对比分析期刊合著网络和会议合著网络差异，揭示计算机科学领域的发展规律及特点。
1 DBLP文献库及预处理
DBLP[11]是由德国特里尔大学开发和维护的计算机科学文献库，该文献库收录了计算机科学领域主要的国际期刊和会议论文，为计算机科研人员提供免费的文献检索服务。由于其更新速度快，收录论文质量高，很好地反映了计算机领域学术前沿方向，在学术界有很好的声誉，给计算机科研人员带来了极大的便利，其权威性也得到了研究界的高度认可[12]。截至2015年8月，该文献库已经收录超过140万名科研人员发表的约360万篇文献，其中期刊文献约120万篇，占46%；会议论文约160万篇，占53%。本文提取数据集中1975-2014年40年间发表的期刊论文和会议论文作为研究对象。
DBLP数据集以XML格式提供数据服务，每条数据记录包含论文标题、作者、发表刊物、发表日期等字段。期刊论文以节点标记，包含创建时间（mdate）和唯一标识（key）两个属性，以及作者（author）、标题（title）、刊名（journal）和发表年份（year）等子节点。一条典型的期刊论文记录属性见图1。会议论文以节点标记，所包含属性和子节点与期刊类似。由于各种原因，DBLP文献库收录时存在部分期刊或会议论文字段不齐的情况。笔者挑选出创建时间、唯一标识、作者、标题、刊名和发表时间这7个要素均齐全的所有记录，删除7个要素不齐全的记录。最终得到1975-2014年间发表的1 231 308篇期刊论文和1 607 382篇会议论文。本文运用java语言，采用sax大规模XML文档处理程序包处理所有文档。
2 合著网络构建
本文主要考察科研作者之间有无合作关系，不考察合作关系强弱，因此建立无向无权值合著网络。以姓名为作者标识，作为合著网的节点；对于任意两名作者，如果他们合著过论文，则这两名作者之间建立一条无向边。最初以1975年为基础构建合著网，然后以1975-1976年间为基础构建合著网，以此类推，最终构建1975-2014年间发表的论文合著网络，分析这40年时间内随时间推演网络规模、度分布等演化特点。针对特定论文数据集，构架步骤如下：①基于论文数据构建“作者―合著者”关联表；②根据关联表统计当前合著网络规模；③根据关联表统计节点度及该网络度分布；④基于广度优先搜索算法分析该网络连通区域，并统计最大连通区域节点占整个网络的比例。
3 合著网演化分析
3.1 整体网络属性
表1显示了以1975-2014年间完整数据为基础构建的期刊合著网和会议合著网的基本属性。期刊合著网作者人数约93万，共123万篇，平均每人3.55篇；会议合著网作者人数约107万，共160万篇，平均每人4.52篇。可以看出，计算机科研人员更倾向于以会议的形式发表科研成果，进行科研合作与交流。其原因是会议能够为计算机科研人员提供面对面交流机会，更有利于科研信息的快速交换，启发科学研究。会议合著网平均合作者为7.73人，高于期刊合著网的6.90人，说明科研人员在发表会议论文过程中更倾向于选择合著，这与会议论文的时效性和新颖性要求更高、同等质量论文需要更多科研人员参与才能完成有关。从连通性角度考虑，两者最大组元（组元指网络中的连通区域）节点数与网络总节点数比例均在80%以上，且第二大组元所占比例极低，说明合著网中除极个别的孤立节点外，绝大部分作者已经处于同一个连通区域，作者之间的联系越来越紧密；同时发现会议合著网的最大连通区域较期刊合著网大，会议论文的合著情况好于期刊论文。
本文认为产生上述特征的因素可能有以下3个：第一，科研难度增加以及科学家乐于合作共同解决难题是促进科研合作的主要原因。在一个研究领域发展早期，科研人员倾向于解决基本问题，这类问题比较直观、所需投入的人力较少；随着基本问题的解决，复杂难题需要科学家付出更多的时间和精力，而人类乐于合作的天性也促使科学家走在一起，以更为高效的方式共同解决难题。第二，2000年以来计算机和互联网市场的迫切需求刺激了该领域的发展。通过两类合作网网络规模的增长可以明显看出，2000年以后网络规模呈现出爆发式增长趋势，越来越多的计算机科研人员参与到该领域的研究中。本文认为出现这种明显变化的原因是2000年左右互联网和计算机技术的蓬勃发展吸引了一大批人员参与到计算机科学领域的研究中。第三，会议对论文的时效性要求更高，同等质量的科研论文需要在更短时间内完成，这样从客观上要求科研人员加强合作，提高科研效率；同时会议能够为科研人员提供面对面形式的科研信息交流，可能是吸引更多科研人员参与会议的原因之一。
基于海量数据的合著网分析能更加准确、全面地呈现一个学科合作的发展现状，但因为面临着数据处理难题，传统的个人电脑几乎无法完成一些常见指标（如网络直径等典型参数）的计算。在下一步工作中，笔者将进一步探索如何高效地进行海量数据处理和巨型合著网络的分析和计算。
参考文献：
[1] 普赖斯. 小科学， 大科学[M]. 宋剑耕， 戴振飞， 译. 北京： 世界科学社， 1982.
[2] BEAVER D， ROSEN R. Studies in scientific collaboration： part I. the professional origins of scientific co-authorship[J]. Scientometrics， 1978， 1（1）： 65-84.
[3] 王崇德. 科学论文作者的研究[J]. 情报学报， 1982， 1（2）： 220-225.
[4] 汪冰. 我国自然科学期刊论文合著现象研究[J]. 情报学刊， 1990， 11（5）： 335-339.
[5] NEWMAN M E. The structure of scientific collaboration networks[J]. Working papers， 2000， 98（2）： 404-409.
[6] BARAB?SI A L， JEONG H， N?DA Z， et al. Evolution of the social network of scientific collaborations[J]. Physica A： statistical mechanics and its applications， 2002， 311（3-4）： 590-614.
[7] 王福生， 杨洪勇. 《情报学报》作者科研合作网络及其分析[J]. 情报学报， 2007， 26（5）： 659-663.
[8] 李亮， 朱庆华. 社会网络分析方法在合著分析中的实证研究[J]. 情报科学， 2008（4）： 549-555.
[9] 朱庆华， 李亮. 社会网络分析法及其在情报学中的应用[J]. 情报理论与实践， 2008， 31（2）： 179-183.
[10] 刘蓓， 袁毅， BOUTIN E. 社会网络分析法在论文合作网中的应用研究[J]. 情报学报， 2008， 27（3）： 407-417.
[11] [EB/OL]. [2015-11-08]. http：//dblp.uni-trier.de/db/.
[12] 窦炳琳，李澍淞，张世永. 基于结构的社会网络分析[J]. 计算机学报， 2012， 35（4）： 741-753.
计算机科研论文范文第3篇
材料的计算模拟方法介绍
材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种:
(1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料．
(2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应．
(3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段．
材料专业引入计算模拟教学的探索
材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性．
结束语
计算机科研论文范文第4篇
【关键词】主体 云计算 产业化 系统动力学
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-204-01
0引言
目前国内外对云计算作出了大量研究，对于云计算的发展现状、关键技术、安全风险等研究取得了丰硕成果，但对于云计算产业化的研究还较为缺乏，尤其是将云计算产业化视作一个动态演化过程的研究并不多见；对云计算的研究还停留在初级阶段，得到具有实践性和可操作性结论的文献资料还较少。系统动力学被誉为是社会经济发展的实验室，运用系统动力学分析方法建立的模型能够充分反映系统的非线性结构和动态变化趋势。实施主体是云计算产业化过程中各项事物发展的提供者，在系统模型中起着核心作用[2]，虽然有从主体角度研究高新技术产业化的，但从主体出发建立云计算产业化系统模型，并从系统动力学角度来探讨主体的作用及其关系的文献缺乏。
1 基于主体的云计算产业化系统的概念
云计算产业化系统的主体主要包括政府政策支持、高校和科研机构技术支持、投资机构资金支持、企业的综合管理支持、消费者的市场支持，这些主体要素的活动及其相关之间的互动关系，促使产业化活动的成功。
2 基于系统动力学研究的理论基础
系统动力学综合了信息论、决策论、反馈控制论、系统论、计算机仿真及系统分析方法，是一种处理复杂问题、定性与定量研究相结合的系统方法。它强调以系统思维的方式来分析问题与解决问题，通过因果反馈关系描述系统的动态复杂性，特别适合于解决经济、社会、生态等非线性复杂大系统问题，以帮助人们了解系统动态行为的结构性原因[3]。
3 基于主体的云计算产业化系统动力学模型
3.1 科研主体子系统
本文的科研主体包括高校和科研机构，两者的研究活动一致，包含云计算的基础研究和应用研究，即虚拟化技术、分布式存储等云计算主要基础技术的研究与开发。
应云计算发展趋势的要求，政府加大对云计算研究的支持，从而使高校和科研机构的研究人员注重对相关课题的申报，增加云计算的科研人数和科研项目数量，使科研成果（论文和专利）数量大大增加。企业可以通过与科研主体的合作，使科研机构有充足的资金进行基础研究，并将科研机构的成果转移到企业。同时，风险基金组织看到技术成果的利润前景，加大与科研机构的合作。反过来，当企业和风险基金组织对科研主体合作力度增强时，政府就会减少财政支持，使得科研机构的成果有更多的市场应用前景，不局限于研究课题。
3.2 投资主体子系统
投资主体主要指企业和高校外部融资机构，主要包括政府投资、银行贷款和风险投资机构的融资，其中银行贷款和风险投资机构对政府起着负反馈的作用投资的主要目的是使云计算规模化发展，获取高额利润和效益，这里的投资具有“高投入、高风险、高回报”的特点。
3.3 企业主体子系统
云计算作为高新技术，企业在其发展中起着核心作用，顺应国内外互联网发展趋势，调查消费者需求，与科研机构联合，吸收资金，将基础技术应用于云计算服务商品的开发中，并进行大规模推广，提高云计算商品的市场占有率。
从商业的角度，成功的产业化必备的要素包括市场规模，市场潜力和经济光景[5]。对于云计算来说，要从互联网发展的趋势入手，使得消费者对于云计算相关技术的应用更加广泛，随着消费者需求不断增强，市场占有率不断提高，更多企业开始转向云计算产品的研究开发，投资力度加大，获取高额利润。相反，利润增高使成本不断降低 ，逐渐有企业推出市场，从而形成负反馈作用。
3.4 动力学模型及分析
云计算产业化发展的过程包含多个连接在一起的正负反馈回路，连接方式的不同，导致了产业化发展系统的复杂成长特性。云计算产业化系统分析框架表明，产业化发展的过程实际上是其内部促进发展和环境条件限制其发展的正、负反馈机制共同作用的结果。当促进产业化发展的正反馈起主导作用时，云计算加速产业化发展；当限制产业化发展的负反馈起主导作用时，新兴技术产业化进程放缓。
为了实现云计算产业化健康发展，必须在科研主体、投资主体和企业主体3个系统中对各因素间的相互作用机制进行定性和定量研究，得出因素间相互作用和影响的规律，从而把握云计算产业化的发展规律。通过对模型动态过程的研究，可以找到促进云计算发展的内在驱动力，以及限制云计算发展的瓶颈，从而降低产业化内部能量的消耗，提高产业化效率。通过对模型中重要因素的动态分析，可以考察实现云计算产业化的优化路径，为云计算产业化发展提供完善的产业化政策建议和解决方案。
4 结语
本文在研究云计算产业化路径和相关主体的基础下，提出基于主体的云计算产业化系统的概念及其特征，在对云计算产业化机制进行细致思考后，借鉴系统动力学的研究方法，主要针对科研主体、投资主体和企业主体分别建立分析模型，并对模型的内部关系和运行机制进行详细阐述。最后对3个子系统之间的因果关系进行分析，建立3个主体之间的系统运行模型。本文的研究为定性分析云计算产业化提供了理论依据，也为进一步定量研究产业化投入产出、制定相关发展政策奠定了基础。
接下来，将以此研究为基础，根据主体要素之间的关系及内部运行机制，建立数学模型，调研相关数据，通过各种分析方法描述变量关系，并应用netlogo仿真软件对模型进行模拟，为云计算产业化发展提出指导性建议。
参考文献：
[1]詹洪文.云计算核心技术及其产业化浅析[J].高新技术产业发展，2011：30.
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