20世紀60-70年代，人們發現能耗會導致計算機中的芯片發熱，極大地影響了芯片的集成度，從而限制了計算機的運行速度。發現能量消耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麽，計算過程是否壹定要通過不可逆操作來完成呢？問題的答案是:所有經典計算機都能在不影響計算能力的情況下找到對應的可逆計算機。由於計算機中的每壹個運算都可以轉化為可逆運算，所以可以用量子力學中的幺正變換來表示。早期的量子計算機，其實是用量子力學的語言描述的經典計算機，並沒有利用量子力學的本質特征，比如量子態的疊加和相幹。在經典計算機中，基本信息單位是比特，運算對象是各種比特序列。同樣，在量子計算機中，基本信息單元是量子比特，運算對象是量子比特序列。不同的是，量子比特序列不僅可以處於各種正交態的疊加態，還可以處於糾纏態。這些特殊的量子態不僅提供了量子並行計算的可能性，也帶來了許多奇妙的性質。與經典計算機不同的是，量子計算機可以做任意的幺正變換，在獲得輸出態後，可以進行測量，得到計算結果。因此，量子計算極大地拓展了經典計算，在數學形式上可以看作是壹種特殊的量子計算。量子計算機對每壹個疊加的分量進行變換，所有這些變換都是同時完成的，並且按照壹定的概率幅度進行疊加，給出結果。這種計算叫做量子並行計算。除了並行計算，量子計算機的另壹個重要用途是模擬子系統，這是經典計算機力所不及的。
無論是量子並行計算還是量子模擬計算，本質上都是利用了量子相幹性。不幸的是，在實際系統中很難保持量子相幹性。在量子計算機中，量子比特不是壹個孤立的系統，它會與外界環境相互作用，導致量子相幹性的衰減，也就是退相幹。因此，要使量子計算成為現實，壹個核心問題就是克服退相幹。量子編碼是克服退相幹最有效的方法。主要的量子編碼方案有:量子糾錯碼、量子避錯碼和量子防錯碼。量子糾錯碼是經典糾錯碼的類比，是目前研究最多的壹種碼。其優點是適用範圍廣，缺點是效率低。
到目前為止，世界上還沒有真正的量子計算機。然而，世界各地的許多實驗室都在以極大的熱情追求這個夢想。實現量子計算的方案有很多，但問題是在實驗中操控微觀量子態真的太難了。目前提出的方案主要利用原子與光腔的相互作用、冷阱束縛離子、電子或核自旋* * *振動、量子點操縱、超導量子幹涉等。很難說哪種方案更有前景，但量子點方案和超導約瑟夫森結方案更適合集成和小型化。在未來，現有的方案可能都沒用了，最後壹個全新的設計會脫穎而出，它是基於壹種新的材料，就像半導體材料對於電子計算機壹樣。研究量子計算機的目的不是用它來代替現有的計算機。量子計算機使計算的概念煥然壹新，這是量子計算機與光學計算機、生物計算機等其他計算機的區別。量子計算機的作用遠不止解決壹些經典計算機解決不了的問題。
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生物計算機
美國國家科學基金會於6月1983 11與來自不同學科的近40位科學家舉行了壹次學術會議。會議的主要議題是根據當時的理論和實驗研究，探討制造生物計算機的可能性。這次會議起到了催化劑的作用，推動了生物計算機的研究進程。現在，美國成立了許多跨學科的生物計算機研究小組。與此同時，日本、英國等國家也開展了類似的研發工作。基因與蛋白質工程、重組脫氧核糖核酸(DNA)技術、高分子化學、人工膜技術等相鄰領域的並行發展，為生物計算機系統的建立提供了物質和方法的保障。
現代電子計算機向巨型化和小型化兩個方向發展，運算速度達到了5億次以上。不過不管是哪種類型，基本都是壹樣的，就是只能處理兩個數值:0和1。而且在用計算機解決問題之前，需要對問題進行描述，建立數學模型或者給出計算公式，然後進行程序設計，也就是說人和計算機之間的相互“理解”是通過預先編制好的程序來實現的，這在外人看來是非常復雜和困難的。而且現代半導體VLSI的體積小至1微米，很難縮小。這意味著集成度的提高，以及相應計算系統的存儲能力和快速動作都會遇到很大的障礙。在這種情況下，科學家們設想，如果通過基因工程由蛋白質制成設備，將為計算機的發展開辟壹條新的道路。20世紀80年代初，美國生物化學家詹姆斯·麥克阿瑟(james macarthur)首次用重組DNA技術制作了分子生物芯片，大大提高了電路的集成度，為研制分子生物計算機邁出了關鍵壹步。從那以後，來自世界各地的科學家取得了許多新的成就。例如，他們發現了壹種由嗜鹽菌產生的有機色素——細菌視紫紅質，這種色素與我們眼睛視網膜中的視紫紅質非常相似，在受到紅色和綠色激光照射時會改變其電子光學性質。在液氮低溫下，細菌視紫紅質分子可以在大約10皮秒(1皮秒=10-12秒)內完成開關動作，利用這個開關速度將大大提高運算速度。
生物計算機除了具有更高的集成密度、更快的運算速度、更小的外部體積、更大的存儲容量和更強的特性和功能外，其特點還在於生物芯片上的蛋白質成分可以與人腦和神經系統有機連接，使人機界面自然匹配，免去了通常不可或缺的復雜的“人機對話”。因此，分子生物計算機可以直接受人腦的統壹指揮，成為人腦的延伸和擴展部分。
美國通用電子公司的研究團隊構想了壹種激活和增殖人腦中生物計算機的方法。計算機設計、結構的操作說明、完成處理的說明等。都是按照核苷酸的排列刻在基因裏，然後把計算機基因編程到人類基因裏。因此，從父母那裏獲得了計算機基因的嬰兒，從胎兒階段開始，就會隨著大腦神經組織的發育而在大腦中成長，而當他們出生時，生物計算機就會被裝備成自己的器官。另壹種方法是通過病毒將計算機基因帶入大腦。如果生物計算機真的能誕生在人腦中，那麽人類的智力將不可估量。不管計算有多復雜，只要人腦思考，連接大腦的計算機網絡就會立即回答。如果把世界上的數據庫和大腦連接起來，壹個人就可以掌握世界上正在工作的計算機的所有數據，並把它們作為自己的記憶，隨時可以取出來。再者，如果腦生物計算機利用腦神經細胞活動控制器以某種方式傳遞或接收信號，那麽目前仍被人們懷疑的“心靈感應”也將成為人們所擁有的壹種功能也就不足為奇了。
生物計算機為我們描繪了壹幅神話般的應用前景。科學的進步讓很多神話變成了現實，生物計算機的崛起會讓人類的進步邁上壹個新臺階。
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網格計算是建立在互聯網上的壹組新興技術，致力於連接和“集成”高速互聯網、高性能計算機、大規模數據庫和遠程設備，從而為科技人員和普通民眾提供更多資源的全面連接，包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源和知識資源，使人們能夠透明地使用這些資源和功能。
網格計算通常可以分為三個邏輯部署級別。
部門級計算作為最簡單和最常見的網格形式，部門級計算包括通過網絡互連的多個系統，提供最大的利用率和“基於優先級”的資源分配。可以包括分布式工作站和服務器，以及數據中心環境中的集中式資源。通常由單個項目或部門擁有和使用，它可以支持高吞吐量和高性能的作業。
企業計算隨著容量需求的增加，企業計算可以將多個部門網格形式組合成壹個企業網格形式，這樣多個行政域的資源壹般占據相同的地理位置。除了優先級，企業網格還使用“策略”來確保多個組或部門能夠公平地按需訪問企業資源。
互聯網級計算互聯網級計算代表了多個企業網格的集合，所有這些網格都符合全球政策和協議，但不壹定要有相同的實現方法。
網格計算環境壹般可以分為網格節點、中間件、開發環境和工具層以及應用層。
網格節點由分布在互聯網上的各種資源組成，包括各種主機、工作站甚至pc機。它們是異構的，可以在Unix、Windows和其他操作系統上運行。網格節點也可以是上述模型的集群系統、大型存儲設備、數據庫等設備。
中間件是網格計算的核心，負責提供遠程進程管理、資源分配、存儲訪問、登錄和認證、安全和服務質量。
開發環境和工具層為用戶提供二次開發環境和工具，更好地利用網絡資源。
應用層提供系統可接受的語言，如HP C++和MPI等。，並可配置其他支持工程應用和數據庫訪問的軟件，還可提供Web服務接口，以便用戶通過Web提交作業和獲取計算結果。
網格計算這幾年發展很快，標準不壹，所以網格計算沒有世界標準。目前最大的任務是制定壹套標準，即所謂的網格服務開放接口和網格計算開放標準。業界認為，第壹個網格計算標準將在今年出現，這標誌著網格計算大規模爆發發展期的到來。
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首先，我想介紹壹下機器人產生的背景和機器人技術的發展。應該說是科技發展的綜合結果，同時對社會經濟發展產生了重大影響。它的發展歸功於第二次世界大戰中，各國加強了經濟投入，加強了自身的經濟發展。
另壹方面，也是生產力發展的需求和人類自身發展的必然結果。隨著人們社會的發展，人們越來越多地討論自然的過程、改造自然的過程和認識自然的過程，以實現人們對不可及的世界的認識和改造，這也是科技發展過程中人們的客觀需要。
那麽什麽是機器人呢？壹般來說，機器人是壹種具有壹些類似人類功能的機械和電子裝置，或者說是壹種自動化裝置。它仍然是壹臺機器。它有三個特點。壹種是類人功能，比如工作功能、傳感功能、行走功能，它還可以完成各種動作。另壹個特點是可以根據人類的編程自動工作。這裏壹個顯著的特點是，它可以被編程來改變它的工作和動作。但從機器人完整而深遠的定義來看，更應該強調的是機器人的智能，於是人們提出了機器人的定義，即能夠感知環境，對外界進行學習、感受和邏輯思考的機器。那麽這就對機器人提出了更高的要求。展望21世紀，機器人將會深入應用到各個領域，就像20世紀計算機的普及壹樣。21世紀的前20年是機器人從制造向非制造發展的重要時期，也是智能機器人發展的關鍵時期。
剛才我們花了很短的時間講了機器人的發展和我們對機器人的看法，做了壹個簡單的介紹。相信以後大家都可以和我們壹起研究機器人。
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數字地球儀
是人類以數字形式再現的地球信息場，是壹個信息化的地球。它包括地球信息的獲取、處理、傳輸、存儲管理、檢索、決策分析和表達。其外在表現是超大型並行、互聯、智能化的計算機管理信息系統。空間、地下和地面的各種傳感器、計算機網絡、計算機數據處理中心、生物和非生物信息前端、終端和載體是數字地球的基礎設施。(1)從狹義的地理技術角度來看，數字地球技術主要包括地理信息系統(GIS)、遙感(RS)和全球定位系統(GPS)。根據美國副總統戈爾的說法，數字地球是指壹個基於地球坐標的、多分辨率的、由海量數據組成的、可以三維表達的虛擬地球。(第二種解決方案)
什麽是智能小區？
目前智能建築行業有兩大分支，壹個是智能建築，壹個是無線城市。無線城市的發展起源於智能建築，所以想要了解智能社區，就要對智能建築有所了解。智能建築是指通過優化建築結構、系統、服務、管理四大基本要求及其內在聯系，建成投資合理、高效舒適、環境便捷的建築。如果把壹座建築的結構和裝修比作壹個身體健康、相貌英俊的人，那麽通過各種現代技術構建的智能系統將使這座建築擁有聰明的大腦和敏銳的視覺、感覺和聽覺。它可以收集和處理建築物內外的信息，並通過智能系統做出適當的反應，為建築物的管理者和使用者提供各種信息，創造壹個安全、舒適、高效、便捷的環境。
無線城市是在智能建築的基礎上升級的。因為無線城市是人們生活、休閑、娛樂的場所，它不僅具有與上述智能建築相同的要求，而且強調通過智能系統實現對其居民更周到及時的服務和對整個社區更人性化的管理，這也可以大大提高開發商和物業管理公司的經濟效益。
讓我們像壹個真正的智能社區，那是壹種什麽樣的感覺。如果妳想了解壹個智能小區，無論妳在哪裏，都可以通過網絡連接到小區的計算機信息系統，了解小區的環境、設施、服務，可以看到小區環境、樓宇的實時圖像，足不出戶就可以深入了解小區。妳在智能小區買了物業之後，就能感受到智能小區帶來的便利。每天出門上班，家裏的空調和電都會調到節能狀態，安防系統會自動啟動，家裏立刻變成安全堡壘。無論誰試圖闖入妳家，防盜裝置都會立即啟動，並立即向物業管理中心、保安室等發出報警信息。，並且可以向110等公安系統報警，同時可以撥打您的電話將報警信息傳送給您。下班回家，妳可以在路上通過電話喚醒空調和照明系統，將房間的溫度和濕度調節到妳想要的狀態，甚至可以讓自動廚具為妳煮咖啡。當妳用個人卡打開家門，妳就進入了壹個舒適的環境。同時，您喜歡的音樂將在音響系統中播放，您喜歡的頻道中的電視節目或消息、時間表等可以在高清電視中播放。如果需要在家辦公，可以通過小區的寬帶網絡與辦公室的電腦連接，方便查閱辦公資料，像在家辦公壹樣方便。如果妳想看妳想看的電視節目，妳可以通過小區裏的視頻點播系統隨意選擇妳想看的電視節目。如果妳想購物但不想出門，妳可以通過互聯網在網上購物。壹會兒就有人送上門，妳只要用卡結賬就行了。而且這張卡也是進出自動化車庫的卡。如果要休息，空調和照明系統會休息，把溫度和光照調節到最適合睡覺的狀態，而燃氣報警器和火災報警器會隨時監控各種不安全因素。如果有緊急情況或突發情況，可以立即按床頭和衛生間的應急按鈕，保衛處壹收到報警信號就會派人來處理。小區內外，電視監控系統和外圍報警系統嚴密監控出入口和圍欄，防止任何非法闖入。保安員在電子巡更系統的規定下進行定期定點巡邏，確保小區安全。
在這樣的智能社區裏，妳還可以足不出戶去網上圖書館看書，去網上大學接受教育，去網上醫院就醫，去網絡遊戲室娛樂。而且這些便利都會隨著技術的發展而進步，會讓人們有更多的時間工作和休息，大大提高生活質量。
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1.什麽是虛擬現實技術
所謂虛擬現實，就是將壹個場景或壹個物體以無遮擋的視角推到觀看者的眼前。虛擬現實技術就是在這樣的理念下發展起來的數字化、網絡化技術。隨著數字圖像技術和互聯網技術的不斷發展，妳可以用專門的播放軟件在互聯網上播放全景圖像或展示壹個產品，也可以想象壹個人在自然環境或場合下環視現實生活的三維空間。用戶可以使用鼠標和鍵盤控制觀察風景的方向，可以是左或右，近或遠，讓妳感覺妳在瀏覽真實環境中的偉大風景。
2.虛擬現實技術的主要應用有哪些？
目前，虛擬現實技術的應用大致可以分為三類，即虛擬場景、虛擬漫遊和虛擬物體。
3.什麽是虛擬場景？
虛擬場景是人們在壹個固定的點上環視周圍的環境，通過前後左右移動鼠標可以模擬人眼的視角，因此足不出戶就可以獲得虛擬環境中許多細節的全景。
4.什麽是虛擬漫遊？
虛擬漫遊是通過電子地圖或建築方位圖將幾個虛擬場景中的場景有機結合起來，用戶可以從壹個空間或視角跳轉到另壹個空間或視角，就像在壹個大的地理區域內漫遊壹樣，廣泛應用於大型商場、酒店、樓市或住宅單位、旅遊行業等。
5.什麽是虛擬對象
虛擬物體是對壹個產品的360度立體展示和觀察，從茶杯到汽車，只要是容易旋轉的，都可以放在虛擬環境中進行展示。
6.虛擬現實技術的工業應用
技術只有應用服務，同理，