通信技术概念合集12篇

时间:2023-07-07 09:21:36

通信技术概念

通信技术概念篇1

15G无线网络通信技术的相关概念

5G无线网络通信技术实际上就是在前面无线网络技术的基础上不断改进充分利用无线互联网网络。这项技术是最近才在国际通信工程大会上被优点提出的,他将会是一项较为完美的、完善的无线通信技术,他将可能会将纳米技术运用到这种将会在未来占据一席之地的无线互联网网络工程中,运用纳米技术更好的做好防护工作,保护使用者的一切信息。在未来5G无线网络通信技术将会融合之前所有通信工程的优点,他将会是更为灵活与方便的核心网站,在运营过程中将会减少在传输过程中的能量损耗,速度更快。若是在传输信息的过程中受到阻碍,将会被立刻发现且能很好的保护个人信息起到保护作用。5G无线网络通信技术将会有很多优点,不仅融会贯通了在它之前所有通信技术的长处而且集百家之长于一身,是个更加灵活的网络核心平台,也会就有更加激烈的竞争力。在这项网络技术中将会为人类提供更加优秀、比其他平台更优惠的价位,更接近人类生活的服务。它的覆盖面要比现如今的3G、4G的更为广阔,有利于用户更快更好的体验,智能化的服务与网络快速推进进程的核心化的全球无缝隙的连接。为了使人类体验到更优惠的、更先进化的、具有多样性的、保障人类通信质量的服务,我们必须利用有限的无限博频率接受更大的挑战,充分利用现在国家领导人为我们提供的宽松的网络平台,让5G无线网络通信技术在不久的将来更好的服务于我们。

25G无线网络通信技术的相关技术优点与特点

5G无线网络通信技术也就是指第五代移动网络通用技术,它与前几代通信技术有些许不同之处,他并不是独立存在的而是融合了别的技术的许多优点更为特别的是将现有的无限技术接入其中,它将实现真正意义上的改革,实现“天人合一”达到真正的融合。它的体型会更加的小巧,便于我们随时随地安装。现如今5G无线网络通信技术已经被提上日程,成为了全球相关移动通信讨论热议的话题,互联网公司在争先恐后的提高与改善自身的通信设备,加快创新的步伐,想要在未来的通信技术领域占据一席之地。现在让我么一起来探讨一下他可能具有哪些其他通信技术无可比拟的优点与特点:

(1)全新的设计理念:在未来5G无线网络通信技术将会是所有通信工程中的龙头老大,它设计的着重点是室内无限的覆盖面与覆盖能力,这与之前的通信工程的最根本的设计理念都不同。

(2)较高的频率利用率:5G无线网络通信技术将会使用较高频率的赫兹,而且会被广泛的使用在生活中但是我们国家现阶段的技术水平还较为低下,达不到这样的层次,所以我们必须先提高我们的科学技术,才能跟上通信技术更新的步伐。

(3)耗能、成本投入量较低:之前我们所使用的通信工程技术都是较为简单的将物理层面的知识营运的网络中,没有创新意识,不能够将环保的理念运用到通信工程中,都是一些较为传统的方法与手段,只是一味的追求经济利益。现如今随着科技的进步我们需要做到全方面的考虑,不能只注重眼前利益,所以低耗能、高质量的通信技术将是未来5G无线网络通信技术要面临的主要问题,也是难点问题,我们必须学会适时的对相应状况作出调整。

(4)优点:5G无线网络通信技术作为未来世界通信技术的主力,在不久将会得到实质性的开展,他将大大的提高我们的上网速度,将资源合理有效的利用起来,较其他之前的通信技术上升到一个新的层面,安全性也会得到保障不会出现个人信息外漏的现象,总而言之它的各个方面将都会得到改善,成为人们心中理想的模样,它具有较大的灵活程度可以适时更具客户的需求做出合理的调整,它的优点相信不久我们就会有切身的感受.

通信技术概念篇2

案例描述

第一阶段情境导入环节:中秋将至,从一个“月亮的故事”开始,笔者展示自己的半成品,给学生提供故事的开局,让他们去构思故事的结尾,并用动画的形式来“续写”自己的创意。

第二阶段新知学习环节:笔者引导学生分析开局中的动画效果,开展形状补间动画的学习,学生在边学边做中完成两个形状补间动画实例的制作。

第三阶段应用新知环节:笔者让学生应用所学知识来制作自己创意的故事结尾。

第四阶段展示与交流环节:师生从制作的内容到技术方法的应用,再到画面的美感、故事的完整性等角度开展生生评价与师生评价。

本节课对重难点(补间概念)的突破环节,教学片段如下:

师:你们看出这些对象发生了怎样的变化?

生:形状发生了变化,由弯月变成了圆月。

师:用你们已经学过的本领,会如何完成?

生:一幅一幅绘制,我们可以使用逐帧动画来实现这一效果。

师:今天我们要学习另一种更简便的动画制作方法――补间动画:我们只要制作头尾两帧动画,计算机会自动帮我们生成中间的过渡画面,这样的动画我们称之为“补间动画”……

学生操练,教师巡视并进行个别辅导,对于共性问题教师进行集体讲解。

在“分离”(文字矢量化)这一重难点的突破上,笔者是这样安排的:学生完成由月牙到月圆的形状补间动画后,接着应用“形状补间”来实现文字到图片的动画效果。学生尝试操作,遇到问题――画面跳闪,而非“渐变”的动画效果,由此引出文字的分离,对多个字一次分离还不够,要分离两次。学习后,学生再实现该动画效果。

……

临近下课,学生基本上已经完成指定的操作任务,进入课堂小结环节,笔者请学生说一说对“补间”和“分离”的认识、理解(①“补间”动画与逐帧动画的区别、优势以及为什么要对汉字进行“分离”?②“形状补间”动画的一般制作步骤是什么?)。学生能说出步骤,但问题①没人能回答出来。

案例反思

课堂上,教师操作示范讲解后,95%以上的学生都能完成两个形状补间动画的实例制作,75%以上的学生能完成自己的创意故事。单看操作任务,达成率相对较高,但回头看教学目标,却又有未达成之嫌――笔者虽确立了“理解补间动画的概念”这一教学目标,但教学过程中并未将其作为教学重点,只是只言片语简单提及。这最终导致学生无人能说出“补间动画”的概念,操作过程中多位学生提到“将哪一帧设置为形状‘那个’”这一问题,正体现了学生对“补间”词语的生疏以及对其概念的不理解。笔者再详细翻看教材,发现O置“形状补间”动画书本给出的答案是第1帧。(笔者觉得稍有不妥,因为明白了补间的概念和原理的人知道:在起始关键帧和结束关键帧之间的任何一帧都可以设置补间动画)

《基础教育信息技术课程标准》(专委会2012版)中提出:基础教育阶段信息技术课程的总目标是培养和提升学生的信息素养。信息素养在课程目标的不同维度均有体现,其中在知识与技能维度,强调了解或掌握信息技术的基本概念、原理、思想……《江苏省义务教育信息技术课程指导纲要》(2013年修订版)课程基本理念中也提到:信息技术课程要坚持学生对信息技术基础知识、基本能力的建构,信息技术既是学生学习的内容,又是学生学习与应用的工具,作为学生学习的内容,信息技术课程要向学生传授必要的信息技术概念、原理、方法、技能……

在实际的教学过程中,学生知道了概念,了解了原理,能更快、更好地掌握具体操作,做到用理论指导实践。但初中学生因受认知水平的限制,在信息技术概念和原理的讲解上,教师若仅从专业理论入手讲解,往往会导致教师在讲台上讲得口干舌燥,学生在台下呆若木鸡,反应冷淡,甚至出现教师越讲学生越糊涂的尴尬局面。义务教育阶段的信息技术课程是一门以培养学生的信息素养为主要目标的必修课程,要向学生传授必要的信息技术概念、原理、方法等,但很多时候概念、原理显得深奥、抽象,这就要求教师必须把它们变得鲜活、形象、直观、易于学习者接受,即为通俗化的任务,这也是笔者所理解的“通俗化”教学。在信息技术概念“通俗化”讲解教学中,笔者采用了以下四种简单的办法。

1.添字扩词法

也许是软件汉化、字词缩写的缘故,信息技术中的一些基本概念是新生词汇,显得生疏、晦涩,适当添字扩词、还其原貌,学生自然豁然开朗。例如,在本案例中的“补间”一词,教师可以添字扩词理解为“补(充中)间”:补间补间,补充中间,谁来补,Flash软件自动为我们补,我们所要做的是建立起始和结束两个关键帧。教师这样解释后,学生对“补间”的概念认识清晰、理解透彻。又如,“进制”一词,教师可以加字扩词理解为“进(位)制”,小学数学已对进位进行了深入的学习,逢十进一位为十进制,逢二进一位则为二进制。

2.解词释义法

有些概念借用了相关词语的原意,教学中教师可以翻阅字典,追根溯源,这在讲授信息技术基本概念和原理的同时,也增加了学生的人文知识积累。例如,动画制作中的“帧”,原意是指书画、书刊的装潢设计,一幅字画叫一帧。又如,图片处理中的“层”,原意解释是:①重叠起来的东西,重叠起来的东西中的一部分,如表层、大气层等;②重叠、重复,如层峦叠嶂、层出不穷等。由词语的字面意思引申到信息技术学科中,学生瞬间领悟其原理及思想。

3.实物演示法

实物演示法是指教师采用有关实物、教具将教学内容生动形象地展示出来,学生通过观察、思考获得知识的一种教学方法。它使抽象的知识具体化,直观性强,有利于引起学生的学习兴趣,能促进他们思维的发展。在信息技术的一些概念、原理教学中亦可巧妙使用该方法。例如,动画制作中的“遮罩”,教师可以在白纸上打印图形并抠图做成实物教具,用实物来演示“望远镜”动画效果和“彩虹文字”动画效果。学生对原本混淆不清的内容在看完教具演示后便顿悟了。又如,在图片处理的合成环节,为了让学生更好地理解图层的上下关系,教师也可以辅以实物――透明胶片,打印并抠图、剪裁好相关的图片。

通信技术概念篇3

1 引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT - 2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU 的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s 的速率,但平均速率只能达到384 kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G 概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

2 4G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a) 用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b) 移动终端可以是任何类型的;

c) 用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d) 可以实现非常先进的移动电子商务;

e) 新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100 Mbit/s。

(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。

(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

3 4G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM )技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM 有很多独特的优点:

a) 频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b) 抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM 对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c) 适合高速数据传输。OFDM 自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM 加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM 技术非常适合高速数据传输。

d) 抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM 由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

转贴于 权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(S D R )技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G 系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时, 会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面, 当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑:

a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6 能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6 报头中新增的字段“流标志”。有了这个20 位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP 地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4 结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1] Ajay R.Mishra 著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译. 蜂窝网络规划与优化基础.北京: 机械工业出版社, 2004.

[2] 何琳琳, 杨大成. 4G移动通信系统的主要特点和关键技术. 移动通信, 2004(2).

[3] Namgi Kim; Hymen Choir; Hyunsoo Yoon.Seamless handoff scheme for 4G mobile systems based on IP and OFDM.2004 IEEE 60th Volume 5, 26-29 Sept. 2004 Page(s):3315 - 3318 Vol. 5

[4] Gazis, V.; Housos, N.; Alonistioti, A.; Merakos, L. Generic system architecture for 4G mobile communications. The 57th IEEE Semiannual Volume 3, 22-25 April 2003 Page(s):1512 - 1516 vol.3

[5] Lu,W.W. 4G mobile research in Asia. Communications Magazine,IEEE Volume 41, Issue 3,March 2003 Page(s):104 - 106

[6] 刘伟, 丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信, 2004(2).

通信技术概念篇4

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b)移动终端可以是任何类型的;

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d)可以实现非常先进的移动电子商务;

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM)技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:

a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社,2004.

[2]何琳琳,杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信,2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5,26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis,V.;Housos,N.;Alonistioti,A.;Merakos,L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3,22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu,municationsMagazine,IEEEVolume41,Issue3,March2003Page(s):104-106

[6]刘伟,丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信,2004(2).

通信技术概念篇5

5G通信技术是以之前的无线通信网络技术为基础进行技术升级和改造,使其各项性能均优于之前的无线通信网络技术,为用户提供更多、更优质的业务服务。相比较2G、3G、4G无线网络通信技术而言,5G通信技术继承了它们的优势,并且在此基础上引入更加先进的技术,使得通信技术更加完善,一旦投入运行,势必会占据较大的通信市场份额。从5G通信技术的发展现状来看,其在建设中运用了纳米技术、隐私保密技术,更重视通信传输的安全性、便捷性和灵活性,大幅度提升传输速度,降低能量损耗,5G无线网络的拓扑结构如图1所示。综上,5G无线通信技术能够更好地保护个人通信信息,若在信息传输中遇到问题,5G通信技术会及时分析和解决问题,加大对通信信息的保护力度。

1.2技术优势

1.2.1传输速率更快

5G通信技术是最为先进的移动通信技术,相比较4G通信技术而言,是其数据传输速度的十倍以上,具备传输速率快的显著优势。从5G通信技术的实践应用来看,可在波段为28GHz的情况下保证传输速度可达1Gbps,而4G通信技术在同等条件下的传输速度只能达到75Mbps,并且非对称的数据传输能力仅高于2Mb/s,由此可见5G通信技术实现了传输速度的大幅度提升。

1.2.2兼容性更好

5G通信技术是一项兼容2G、3G、4G网络通信技术于一体的全通信平台,该平台不仅能够支持多种网络通信技术的使用,而且还能够接入BLUETOOTH、WIFI等无线技术,拓展通信服务功能,使5G通信技术具备良好的兼容性。尤其在网络平台支付方面,能够提高支付操作的安全性。

25G无线通信技术的应用

2.15G无线通信关键技术

在5G无线通信网络中,MIMO和D2D是两项较为关键的技术。

2.1.1MIMO技术

MIMO即多端口输入与输出技术,其通过加大对发射功率的复用及通信带宽的复用,从而使无线通信网络的性能变得更加完善。早期的MIMO只能实现单点对单点,随着技术的不断进步,现在已经可以实现单点对多点,具体的技术方案是将多根天线置于发射或接收端,由此可满足时频资源下,空间多路复用增益最大化,这样能够提升整个通信链路的可靠性,通信系统的总吞吐量将会随之大幅度提升。目前,业内的专家学者加大了对集中布设天线的研究力度,有的学者提出可以融合云无线接入网,获得一种全新的MIMO系统,如果该系统开发成功将会使整个5G无线通信网络的性能获得进一步提升。

2.1.2D2D技术

这是5G无线通信的关键技术,它的主要作用是对蜂窝系统进行补充,使无线数据流量的增长成为可能。D2D能够对资源进行精简,并且还可以减少外界的干扰,同时,传输效率的提升,使传输成本大幅度降低。在对D2D技术进行具体应用时,需要重点解决的问题是无线资源管理和通信实时性的保障,这将成为D2D技术的研究关键,上述问题解决后,D2D技术在5G无线通信中的作用将会得到最大限度地发挥。

2.25G无线通信技术的具体应用

安卓系统是以开放源代码和Linux为基础开发的操作系统,被广泛应用于平板电脑、智能手机系统中。安卓系统采用了分层架构,从高到底总共分为4层,分别为应用程序层、框架层、运行层和内核层。在分层架构中,5G纳米核心技术被应用于系统内核层,可以完全分离安卓基础文件与硬件的驱动系统。利用5G通信技术的高速无线传输优势,可保证云储存端与终端同步实现硬件驱动,从而缩小储存数据信息所占用的空间,并且还能够提高终端硬件外设装置的丰富性。安卓系统具备开放性强的特点,这也对信息数据的安全性带来了严峻考验,而利用5G通信技术中的纳米技术,能够对通信进行加密,引入量子密码学的相关技术避免通信中出现信息泄露问题,保护安卓终端设备的安全性。

3结论

综上所述,5G无线通信是网络技术的发展趋势,它的出现不但会带来更加安全和高速的网络之外,还能使全球网络的无缝连接成为可能。同时,5G无线通信的良好兼容性,使其能够在更多领域中获得应用。在未来一段时期,应加大对相关方面的研究力度,为5G的发展提供强有力的技术支撑。

作者:姚蕴珍 单位:山东科技大学电子通信与物理学院

参考文献

[1]王景尧,白岩,孟祥娇,崔雪然.5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].现代电信科技,2014(12):1-4.

通信技术概念篇6

中图分类号:G633.67 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)21-0031-04

1 前言

在“苏州市2008年在线课程培训”中,笔者接触到概念图及Inspiration工具,了解到了一些相关知识,并在教学中尝试应用概念图。在实际应用中,觉得概念图对信息技术有效教学的实施有一定的帮助,对复习学业水平测试中的基础理论知识也非常有效果。

新课程的目标是提高信息素养,而在信息技术的一些知识概念课的学习中,往往由于授课方式的沉闷,导致学生基本没有兴趣学习这些知识,使得新课程下信息技术有效教学实施面临困难,事实上并未有效地提高学生的信息素养。本文希望通过对概念图应用的探讨来改变教师和学生对信息技术有效教与学的理解,更好地提升学生的信息素养。

2 概念图应用于教学的理论依据

概念图是指一种用来组织知识概念之间联系的工具。它是以图解的方式,直观地将某个主题的概念和概念之间关系表征出来的一种呈现方式。概念图构图时通常先将某一主题的有关概念置于圆圈或方框中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念间的意义关系,这样就形成了关于该主题的概念或命题网络。

由于信息技术学科的知识点比较零碎,教学中涉及的概念也较多,通过绘制概念图将知识形成一个彼此联系的知识网络,有利于学生的理解和记忆,是信息技术有效教学的一种好方法。例如,在讲“域名与IP地址”时,知识点比较零碎,学生对一些概念的内涵和外延认识不很明确,笔者给学生提供一串名词如域名、IP地址、DNS等,让学生区分概念范围的大小,绘制概念图(如图1所示)以明确概念。实践证明学生通过绘制概念图,将知识形成一个彼此联系的知识网络,对这些概念也有了多层面的理解和记忆。

3 概念图在高中信息技术有效教学中的应用案例

案例背景 本案例是新课程体系下高中信息技术选修课网络技术应用的一个教学案例,具体内容为普通高中课程标准实验教科书《网络技术应用》(选修)第三章第一节“网络的功能与构造”。案例运用“概念图”组织实施有效教学。

教学设计

1)教学目标。

①知识与技能目标:了解网络的功能;了解构成网络的主要硬件、软件;使学生进一步认识网络。

②过程与方法目标:通过“概念图”直观、系统地表征本节内容,使得学生能够清晰地掌握相关概念的关系,完成教学目标。

③情感态度与价值目标:激发学生学习信息技术的热情,培养从基础学习起,从基本理论概念掌握起,有理论的支撑,才能进一步认识网络、应用网络,并促使学生主动地学习,积极参与信息整理与加工的学习态度。

2)内容分析。信息技术新课标中提出:“普通高中信息技术课程的总目标是提升学生的信息素养。”学生如何“学会根据需求合理网上学习,能够自觉维护网络安全等”是非常重要的。所以“网络的功能与构造”是必备的基础知识,让学生全面系统地了解“网络的组成;常用网络连结设备如何连接;怎样管理网络;网络的基本功能;了解网络的分类”等,才能高效地利用网络。

教学重点:掌握网络的分类、网络的功能;了解网络的主要硬件和软件。

3)学生分析。学生的学习信息技术的兴趣很浓,大部分学生基本上都能通过网络获取他们所需求的信息,都可以打开“搜索引擎”来查找想要的信息,但他们对网络的认识很少。所以,要让学生从认识网络的基本理论开始,让他们较为系统地了解身边的网络,让学生通过联系实际来提高对知识概念的认识和理解。

4)教学策略设计。本节课通过讲授法,用“概念图”的形式来组织实施,并且让学生了解和认识“概念图”。

教学流程:将本节课的知识用“概念图”来呈现出来,对各个知识点逐一讲解,在讲述完后,再回到“概念图”中进行小结,使学生做到掌握相关知识理论,心中有图,能够脱离书本。

教与学的实际过程描述 “同学们都爱上网!这个‘网’到底是什么呢?” 这个问题一下子吸引了学生的注意力。“我们通常上网时,用浏览器Internet Explorer,Internet是什么呢?接下来我们就来学习。”接着,将Internet概念图(如图2所示)呈现出来,使学生对Internet的认识有了一个更直观的理解。

从概念图上看,Internet(国际互联网)是一组全球信息资源的汇聚,Internet是由于许多区域网络互联而成的一个逻辑网,每个网络中连接着若干台计算机或子网络。那么“什么是网络呢”“网络有哪些功能呢”“网络由哪些设备组成呢”“网络中的设备是怎样连接的呢”“网络又是如何工作的呢”等一些问题的提出,这些问题相关的知识采用“概念图”(图3~图5)以投影的方式来呈现。

接下来对上面的问题对照概念图有条理地进行解释。

1)网络的主要功能(如图3所示)是数据通信(如电子邮件往来、ATM取款等)、资源共享(如机房里面共享的网络打印机、电影游戏资源等)和分布处理(大型软件的开发等)。

2)网络按覆盖范围来分(如图3所示),分为广域网、局域网、城域网,从概念图中可以得知它们的应用领域和地域范围。

3)网络由网络硬件和网络软件组成。从概念图中可以清晰得知网络硬件(如图4所示)是指的服务器、工作站、传输介质和通信连接设备(路由器、交换机等),并指导学生识别学校机房里面硬件设备,比如机房里面交换机、双绞线等。

4)网络软件(如图5所示)。网络软件主要由网络操作系统和网络应用软件组成。网络管理员通过网络操作系统进行统一的管理和控制;普通用户通过网络应用软件来使用网络资源,网络应用软件的结构有两种:客户机/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S),一般情况下上网在IE中操作的是B/S结构,而C/S需要安装客户端软件,像一些远程控制、监控等。

解释了这些问题之后,通过对“网络概念图”知识理解,并总结得出网络的概念:“网络是由两台或两台以上的计算机通过网络通信设备连接起来所组成的系统,计算机间可以进行数据通信、数据共享及协同完成某些数据处理工作。”

最后,再回到“概念图”(图2~图5),让大家回顾本节课的知识内容及这些内容间的联系,加深对网络基本理论的理解和掌握,使学生进一步认识网络。

教学反思 教师利用概念图进行有效教学,其实绘制概念图的同时就是备课的过程。通过绘制概念图,可以清晰地知道本节课的教学内容、各个知识点之间的联系。在教学中需要考虑到的问题和知识点都可以在概念图中表示出来。

从学生接受来看,像本节课这样的概念比较多的课,如果单纯靠概念的罗列,很容易让学生感到枯燥、乏味,甚至厌倦,更糟糕的是学生最终还是弄不清概念之间的联系,从而很难实现教学目标;而利用概念图使学生可以非常形象地看到每一个概念之间的关系,促进有效学习,提高学生对概念的认识,从而真正地做到有效教学。

4 结束语

概念图不仅形象系统地再现了课程知识的理论体系,有助于有效教与学的实施;而且使学生能够正确地分析和比较学习的知识概念。因此,将概念图作为实施有效教与学的工具应用到实际教学中,提高了学生的学习情趣,减低了学生认知的难度,提升了教与学的效果。这种教学方式能够有效地促进教与学,真正将新课程“提高学生的信息素养”的目标落到实处。

注:文中的概念图是笔者使用Inspiration Trial Edition

7.5b(概念图绘制软件)工具绘制。■

参考文献

[1]赵俊莉,赵冬生.概念图在信息技术课堂中的应用[J].现代教育技术,2005(15).

[2]李,杨威.概念图在高中信息技术课程教学中的应用研究[J].中小学电教,2008(1).

[3]袁维新.概念图:一种促进知识建构的学习策略[J].学科教育,2004(2).

通信技术概念篇7

 

《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。

如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。

如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。

如右图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念

课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念,提高学习效率,加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果,高效率地提高理解概念的程度。

如,九年级“惯性”一节复习检测中,我用多媒体播放飞机正确投掷救灾物质的动画视频,同时提出问题:飞机投掷救灾物质为什么要提前投掷?让学生用本堂课所学知识来回答。这样就把学生思维引向深入,不仅培养了学生分析问题和解决问题的能力,而且通过练习深化了对“惯性”概念的理解。

因此,利用多媒体信息技术图文并茂、生动直观的特点巧设练习,不仅突出了联系的针对性、有效性,而且还能极大地激发学生学习的积极性、主动性和创造性,为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔途径。

【参考文献】

[1]物理课程标准(实验稿).[M].北京师范大学出版社,2001.7

[2]李韶峰.信息技术与物理概念、物理规律整合的探讨.技术物理教学,2011.1

通信技术概念篇8

首先,概念课一定要设计参与式的活动,让学生在互动中加深对概念的理解。

概念的形成需要一段发展历程,学生理解概念需要一个认识过程。对于文字表述比较抽象,甚至晦涩难懂的概念,教师要精心设计活动,帮助学生确切理解概念的内涵和外延。

比如,信息的概念是高中的第一课,沪教版从信息的本质、作用、内涵的角度选取了三个具有代表性的定义。作为开门第一课,如果教师只是凭借讲解帮助学生理解概念,可能会削减学生对高中信息技术课的浓厚兴趣。于是我设计几个学生参与活动,贯穿教学全过程。

通过呈现“感觉剥夺实验”实验内容,组织学生讨论(猜想)实验结果,让学生知道信息在人类社会生活中不可或缺,增强对信息本质的认识。

为了帮助学生理解信息的作用,我设计了两个猜谜游戏。第一个是猜猜我是谁?因为是第一次课,学生还不了解我,当在屏幕上呈现“姓名:______;QQ:______;星座:_____;邮箱:_____;爱好:_____”等内容时,很多学生拿出笔,急于记下我的QQ号。第二个是猜猜它是谁?通过屏幕逐条出示:①它通常在学校中大显身手;②它的形状是圆台形;③它可以有各种颜色;④它的主要成分是碳酸钙;⑤它通常可以在其他物体上留下痕迹。很多学生能够根据物体用途、形状、颜色、成分等信息猜到它是粉笔。通过上述活动,学生对香农关于信息的定义“信息是用来消除不确定的东西”就有了深刻的理解。

其次,要凭借已有经验,在感悟中促进学生对概念的掌握。

学生在以往的技术学习中,积累了一定的经验。在学习新概念时,教师可以通过对学生已有经验的梳理、归纳,促进学生对新概念的认同。

比如,在学习信息技术的概念时,我首先让学生说出以前学习的软件有哪些。使用过哪些信息技术产品。然后让学生对这些软件和产品的功能进行分类,归纳出获取信息、管理信息、加工处理信息、与交流信息的功能。在这个基础上,让学生给信息技术下定义,之后通过对比教材中的定义,加深了学生对信息技术内涵的理解,教学效果明显好于教师的单纯的讲授。

最后,要注重操作实践,在体验中促进学生对概念的建构。

通信技术概念篇9

《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。 如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型免费。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。

如图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P 向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念

通信技术概念篇10

    一、呈现物理情景,引入概念

    建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。

    如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

    因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

    二、揭示本质属性,理解概念

    物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

    如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?

    这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

    三、突破教学难点,深化概念

    将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

    如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

    因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型免费。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

    四、动态分析过程,活化概念

    物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念 的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。 如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。 如右图所示的电路中,滑动变阻器R 2 的

    滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

    这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

    五、加强练习反馈,巩固概念

    课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念,提高学习效率,加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果,高效率地提高理解概念的程度。

    如,九年级“惯性”一节复习检测中,我用多媒体播放飞机正确投掷救灾物质的动画视频,同时提出问题:飞机投掷救灾物质为什么要提前投掷?让学生用本堂课所学知识来回答。这样就把学生思维引向深入,不仅培养了学生分析问题和解决问题的能力,而且通过练习深化了对“惯性”概念的理解。

    因此,利用多媒体信息技术图文并茂、生动直观的特点巧设练习,不仅突出了联系的针对性、有效性,而且还能极大地激发学生学习的积极性、主动性和创造性,为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔途径。

    【参考文献】

通信技术概念篇11

中图分类号:NO4;H083;EO文献标识码:A文章编号:1673-8578(2013)02-0007-04

2003年底到2005年初,在奥地利维也纳大学学习,主要研究术语学等。通信方式:。引言在科技领域中,知识以及作为知识单位的概念日益增加。信息技术的发展为人们更好地进行知识描述和进行有效的知识传递提供了更多的启发,也加速了信息流的进程,在空间上使信息得到了扩展。就信息而言,根本问题不是存在的信息太多了,而是对信息流秩序的研究太少了[1]。

梳理知识,是在所有领域中进行规范化知识传递的基础,实际上也是在所有领域里开展合作的根本前提。梳理知识并不直接涉及知识的内容,而是与储存和管理知识密切相关。

在文献学、图书馆学、语言学、信息学等学科中,术语学和知识技术处于中心地位,这两门学科的结合构成了所谓 “知识和技术的智力基础设施”[2]。尽管术语学最初是一门与计算机科学和信息技术相脱离的、独立发展的学科,知识技术也是从人们对人工智能的研究中诞生的(知识工程),但这两门学科在实践中相互补偿、吸收、适应和逐渐一体化,促使人们的认识达到了一个新的高度。术语学的发展,已经从以语言学或者符号学为导向的静态理念,发展到了以认知理论和科学理论为导向的认识阶段,更多强调动态的特色。术语学和知识技术这两个领域有一个共同的目标:在获取知识的过程中完成梳理知识的工作。通过这种工作,知识在积累过程中才可能井然有序,并且具有流动性[2]。

一受控制的概念动力学

产生的必然性每一个知识领域都是由概念组成的,这些概念都是依照严格确定的规则而相互联系成一个系统。主观上, 概念是“思想要素”,也是“精神结构”(mentale Konstrukte) ,它们是主体间为了进行交流而借助语言符号或者非语言符号得以描述的。概念的每一种描述,都意味着某种概念的确定或者标准化;某个确定的符号或者符号复合体,也由此对应到一个与某些确定的对象客体、过程或者事实情况(事态)有关的精神结构上了。在自然的标准语言中,一个词的含义是受语境或者上下文的制约而得以标准化的。欧根・维斯特把这样由约定俗成的语言习惯确定的对应关系称为“是-对应关系”(IstZuordnung)[3]。一个可确定界限的系统化知识领域,无论是在科学理论领域还是实践领域,或者技术领域,都需要标准化术语的存在。所谓的“标准化”,就是不断要在“状态”和“准则”之间进行区分,也就是要在“是-对应关系”(IstZuordnung)和“应该-对应关系”(SollZuordnung)之间进行区分。术语标准化的工作,不是限制人们只是做确定“什么是”(Was ist)的工作,而是它要将概念和概念系统在国家和国际水平上进行协调统一,要在命名系统中对名称进行确定。这个命名系统要代表一个特定专业学科的独立概念系统。

在术语学发展史上,存在过两种术语学研究方向:

1.基于专业学科(如:化学、医学、物理、科学技术等)的术语学研究(概念处于这种研究方法的核心地位);

2.基于语言学的术语学研究(名称处于这种研究方法的核心地位)。

这两种研究方向都有其时代局限性。术语学实践表明,二者需要相互结合。

从欧根・维斯特创立的普通术语学诞生起,就强调在国际水平上开展工作,注重国际化的理念[4]。基于这种理念,建立与具体专业领域相关,又配有多种语言的术语数据库是必然的。在术语数据库中,每一种语言都既可以作为起始语言,也可以作为目标语言。欧洲认知科学等研究成果表明,维斯特把概念作为“思想单位”的理念是正确的;但是,他的四部分词语模型已不再适应时展的需要,需要进一步转换成一个动态的动力学概念模型,才可能更好地对概念进行描述;维斯特所强调的对概念进行“共时性”的研究方法,也应该拓展成“历时性”的研究方法,过去人们对术语静态的、只考虑暂时情况的研究,需要转变成一种“受控制的概念动力学”的动态、长久的研究方法[5]。

二维斯特概念模型的动力学转型在基于语言学的术语学研究中,人们偏爱使用三部分词语模型,维斯特适应术语学理论发展的需要,将其发展成了四部分词语模型[3]。

20世纪70年代在欧洲出现的C.A.彼得里(C.A.Petri)的普通网络学理论[6],主张对现实世界中的系统和过程进行描述、分析和综合。主张在信息系统中,首先要对在时空中存在的系统内的信息流进行描述、计划和组织,而先不考虑这些信息流与人类或者机器是否相关。这种理论与维斯特的普通术语学很适合,因为从实践中得来的科学概念体系,运用C.A.彼得里的普通网络学理论中最基本的观点,是可以描述其过程的动态特点的。

维斯特的“名称”和“含义”这两个标识,可以作为运用彼得里的普通网络学理论的载体要素。在共时性的普通术语学研究中,人们只是在一个静态的时间点上确定概念的名称,而就历时性的普通术语学研究方法而言,需要人们把对概念名称进行标准化过程,与随着科技发展而变化着的含义进行动态对应。如果在维斯特的四部分词语模型中,加上作为表示流动关系的线性箭头,这就得到了维斯特概念模型的动力学转型,过去所有静止的关系都分解成了动态的过程,这是从彼得里普通网络学理论的基本系统模型(条件/事件系统)中得到的启发。

把维斯特四部分词语模型的各部分标上数字,不违背维斯特的初衷,得到图1所示的过程顺序:

区域1:某确定知识领域的可能对象客体世界;它本身只是重复描述无限宇宙的一个片段。但是在表面上,这些对象客体仅仅作为“精神结构”,在可觉察的事件里出现。

区域2:概念的世界;在其中,特征给抽象浓缩成具有普遍性的思想单位。

区域3:理想符号世界;作为概念的思想单位与之对应。

区域4:理想符号的现实世界;它给分解成若干种可能性,在技术系统中,运用人类使用的会话符号和书写符号,描述其存在的现实性。

这四部分的过程是可重复的。在现实当中,这个过程也是经常重复的,这就得到了一个受控制的概念动力学过程,它允许知识的增长和概念的变化遵循一定的规律。在实践中,概念的发展是自由的;但在此基础上,是可以为对术语进行标准化,找到一个合适的时间点的[5]。受控的概念动力学不是限制了术语学工作的开展,而是挖掘了术语学的潜力,因为静止的永久性的对应关系是不存在的。

三术语学和知识技术的一体化如前所述,术语学和知识技术是独立发展起来的两个领域,但是,它们一直呈现出相互靠近和会聚的趋势。普通术语学是受具体专业制约的,术语学和知识技术一体化成一个统一和实用的体系具有其必然性。

知识库的建立是以概念为基础的,而概念若要表述得清晰,则必须通过术语的协调工作才能实现;术语是所有知识技术发展和存在的不可或缺的前提。即使从组织变化所具有的内在逻辑性上看,术语学也是规范化的知识产生、知识获取、知识代表和知识传递过程启动的前提。知识技术的每一个领域,也是和系统化术语工作的某一领域相对应的(见图2):

概念的建立是获取知识的前提;

术语规范的知识领域,是借助专家系统获取知识的前提;

立足于概念关系系统的知识领域,其分类方法和方法论,是进行知识代表过程和理顺知识秩序的前提;

为协调术语工作而制定的国家、国际化的普遍性基本原则,是知识传递的前提。

术语学和知识技术一体化的模型不具有静态的层级关系,它创立的是一种相互作用的依赖关系。正如术语学界有一句名言所说:没有直观形象(或者观念)的概念是空泛的,没有概念的直观形象(或者观念)是盲目的。我们也可以说:没有知识技术的术语学是空泛的,而没有术语的知识技术是盲目的。

四结语术语学的发展是科学技术进步的必然前提。近年来,中国学者做了大量的研究,诞生了很多相关著作,比如冯志伟先生的《现代术语学引论(增订本)》[7],以及由商务印书馆出版的中国术语学建设书系。同时,已经建立了一些基于术语的本体知识系统,利用这样的本体知识系统来控制知识工程的开发。术语标准化工作如果不为实际的知识技术服务,它就会成为毫无意义的“紧身衣”而束缚知识的发展。只有借助现代的信息技术手段,才可能为改善人类的知识交流提供科学便捷的帮助。

笔者将在随后的几篇文章中,对当今世界术语学发展情况做一粗浅的比较性介绍,以期为了解和发展术语学理论提供一些借鉴。

参 考 文 献

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[2]Galinski C. Die Einbindung von Terminologie, Terminologiedokumentation und Dokumentation in den fachbezogenen Fremdsprachenunterricht unter Berücksichtigung der Entstehung neür Berufe im Bereich des Informationsmanagements[M].Wien: Infoterm,1987.

[3]Wüster E. Einführung in die Allgemeine Terminologielehre und terminologische Lexikographie[M]. Wien/NewYork:Springer,1979.

[4]Ozeki S. Was ist der Begriff?[C]// Terminology and Knowledge Engineering. Frankfurt: INDEKS,1987.

通信技术概念篇12

分类号 G254.90

DOI 10.16810/ki.1672-514X.2016.06.010

Abstract This paper discusses 5 kinds of methods and techniques about cross-language information retrieval, including synonymous relationship recommendation, concept of intermediate language, untranslated method, term extraction technology, and multilingual ontology. Their applicabilities are also explored. These methods and techniques can implement semantic relevance in cross-language information retrieval by matching queries and retrieve documents on the conceptual level, so as to provide reference for semantic association implementation in cross language information retrieval system.

Keywords Cross-language information retrieval. Semantic association. Ontology. Topic maps.

0 引言

语义关联是语义数据模型中实体之间二维关系的知识表示形式,即实体之间的复杂关系[1]。互联网用户与信息资源的多语言化、互联网信息资源的语义化是目前互联网发展的明显趋势[2]。用户使用母语或熟悉的语言检索出不同语种相关信息的跨语言信息检索应运而生。在语义关联方面,传统的信息检索多使用查询词与文档相匹配方法检索用户所需结果,因用户使用查询词相对自由,以及语言中存在一词多义、一义多词等现象,使得此种字符级匹配的检索方法容易漏检或检出冗余信息。“世界科学跨语言检索平台WorldWideScience”[3]虽能够实现多语言信息检索功能,但其仍是通过检索式与文献之间的关键词匹配完成检索,语义关联体现仍不充分。通过语义关联便于系统理解用户的检索用途,有助于用户快速定位并利用相关知识,提高信息的检索效率。本文主要从方法和技术角度出发,探讨跨语言信息检索中的语义关联的实现。

1 跨语言信息检索中的语义关联方法及技术

当前,实现跨语言信息检索中语义关联的方法和技术主要有同义及近义关系推荐、概念中间语言、非翻译方法、术语抽取技术、多语本体。

1.1 同义及近义关系推荐

同义及近义关系推荐方法能帮助用户扩展与提问式有语义关系的同义词及近义词,提高查全率。如在跨语言信息检索中常用的语言转换策略――提问式检索中,先将源语言的提问式翻译为目标语言,再在目标语言文档中进行检索,返回给用户的检索结果是目标语言。在提问式检索中,用户输入的检索词较短,可能会遗漏相同意义或相近意义的关键词,导致查全率不高。系统后台可将多语种的同义词或近义词关联起来,如以英汉对齐词典为知识库、以等值翻译词对为知识表示形式,对中文术语和英文翻译进行双向推导(利用多部英汉翻译词典,首先选择中文术语C作为入口词,推导出C的英语翻译为E,再将E翻译成中文C1,完成第一次同义推导;之后将C1翻译成英文E1,再将E1翻译为中文C2,完成第二次推导),统计中文词的出现频率,对C2的权值进行统计,计算出C1的权值,按权值的高低排序,推算出C的同义词C1[4],再将同义词翻译为目标语言进行查询,具体步骤如图1所示。

1.2 概念中间语言

概念中间语言有助于不同语种之间的映射,从而实现不同语种词汇之间的语义关联。其主要用于不能直接进行翻译的语种。一般选择应用广泛的英语作为概念中间语言。概念中间语言能确保各种语言的文献和提问式在概念层次进行匹配[5]。在此,以Cindor为例说明使用概念中间语言实现跨语言概念匹配的过程。Cindor系统支持英语、法语、西班牙语、德语、意大利语、日语6种语言。将每个概念用一个同义词群synset来表示,将其他语言的词汇链接到表示他们所表达的概念对应的synset编号上,方便概念之间的匹配,如若法语为母语,选择法语检索词“F”,系统将“F”与中间语言英语进行匹配,找到对应的英文词汇“E”,“E”的编号为“N”,之后可以检索出编号为“N”的其他语种词汇,再在各个目标文档中进行检索,返回相关信息,完成跨语言信息检索[6]。如图2所示。

1.3 非翻译方法

非翻译方法是指不对查询语言或目标语言进行翻译就能实现跨语言信息检索。基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索方法就是一种非翻译方法[7]。其不对查询或者目标文献进行翻译,而是通过建立两种语言的平行语料库,将两种语言都投影到一个更小的语义空间,并建立好对应的中间语义对,实现语义关联,此种方法避免了对查询语言或目标语言进行翻译过程中导致的语义偏离。针对两种以上的语言,亦可通过这种方法实现多语言之间的跨语言信息检索,如构建中法跨语言信息检索模型,其实现过程是在中英平行语料库和蒙特利尔大学提供的英法平行语料库基础上,先对双语语料库的文档进行分析建模,建立了中英、英法跨语言信息检索模型,并利用英语作为过渡语言,实现了中法跨语言信息检索模型的构建[8]。

1.4 术语抽取技术

多语术语抽取可实现不同语种概念之间的匹配,实现跨语言信息检索中的语义关联。目前,可通过构建语料库实现双语术语抽取。语料库是指由大量经过整理的文本形成的具有既定格式与标记的文本集[7]。基于语料库的方法主要为基于平行语料库和可比语料库两种方法[2]。第一种,利用平行语料库进行双语核心术语抽取。将专业领域文档的关键词作为候选核心术语,利用中文和英文的专业领域分类语料,通过关键词抽取、术语度计算等关键技术,分别进行中文和英文的核心术语的识别;接着,以中英文专业领域平行语料为基础,利用双语对齐技术,自动生成中英文对照的双语核心术语列表,实现中英双语核心术语对的抽取[9]。第二种,利用可比语料库抽取中英双语术语对,在给定的主题领域下,选取中英文专业语料,从中分别获取中英文关键词,根据词语共现统计获取该主题领域的其他相关关键词;以这些关键词作为查询入口,通过学术搜索引擎从网络获取候选可比语料;对可比语料进行定量评估,以剔除不符合要求的语料,最终得到特定主题领域的可比语料库,实现中英双语术语对的抽取[10]。

1.5 多语本体

本体能够很好地描述概念的内涵及概念间关系,具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持。多语本体是本体在不同语种中的具体表现形式,利用多语本体构建领域知识,能减少不同语言转换过程中的语义损失和曲解[11]。在多语本体库构建中,引入了同义词规范,使各语种的概念之间能够相互对照[12]。多语本体将源语言与目标语言的对应实例统一在本体概念下,当用户用源语言输入一个查询式,系统在源语言本体库中找到其对应的概念,然后映射到目标语言本体库,找出对应的实例反馈给用户。在此过程中,对查询表达和检索对象进行语义标注是利用多语本体实现语义关联的重要环节[6]。以下是使用查询表达和检索对象进行语义标注的过程。(1)在查询表达的语义标注中,采用遍历的方法,将查询用词与源语言本体库中对应的本体术语以及相关的概念术语建立映射,再通过源语言本体库与目标语言本体库已建立的概念映射关系,最终将查询用词转换为目标语言概念术语。(2)在检索对象的语义标注中,从目标文档中抽取特征词汇,根据词汇的统计词频或者文档创建者赋予的标志,为每个特征词赋权值,以表示它们在检索中的重要程度。通过本体库的查询,查看本体中的每个术语的每一种语义,看其是否存在于已抽取出的特征词汇中,从而把文档(带有权值信息)作为该领域本体的一个实例与领域本体关联起来。

此外,主题图属于一种简单的本体,在揭示语词概念之间的语义关系和多语言支持方面具有优越性[13]。它是一种用于描述信息资源知识结构的元数据格式,可以定位某一知识概念所在的资源位置,也可以表示知识概念间的相互联系。主题图克服了简单字符级匹配的缺陷,能够实现语义检索。主要由主题、资源实体及关联性三部分组成[14]。夏立新和王忠义提出基于主题图的跨语言检索模型[13],其实现语义关联的过程为:先通过分别提取中文信息资源和英文信息资源中的元数据,在主题图模板和规则文档的支持下生成中文主题图和英文主题图,将中文主题图翻译为汉英双语主题图,将汉英双语主题图与中文主题图合并,对合并后的主题图中未经翻译的汉语主题进行翻译,最终生成综合的汉英双语主题图,实现使用中文或英文任一语种的提问式检索,均可获得两种语言的相关信息。

2 语义关联方法技术的适用性

笔者对实现跨语言信息检索中语义关联的5种方法和技术的适用性进行了分析,如表1所示。

在跨语言信息检索语义关联实现的过程中,以上方法和技术并非完全独立,可互相结合或与其他技术结合使用。如可考虑将概念中间语言与本体技术、非翻译方法与平行语料库、术语抽取技术与词共现技术相结合实现跨语言信息检索中的语义关联。(1)将概念中间语言与本体技术相结合。基于本体的跨语言信息检索的关键技术是多语本体库的相互映射,映射的关键在于利用中间语言来规范多语本体库中的概念,使源语言与目标语言内涵表达一致,并根据含义建立多语映射。如Cindor系统采用中间语言翻译技术来实现跨语言检索,以多语本体作为其跨语言转化的核心机制[5]。(2)非翻译方法与平行语料库相结合。基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索属于非翻译方法,其是通过建立好的中英文平行语料库,将两种语言都投影到一个更小的语义空间中,并建立好对应的中间语义对。利用对应的中间语义对,在这个中间语义空间中计算查询和文档直接的相似度,实现CLIR。(3)术语抽取技术与词共现技术相结合。在使用可比语料库进行双语术语对抽取时,需要使用到词语共现技术,用于获取领域内相关的关键词。

3 结语

本文探讨了跨语言信息检索中语义关联的方法和技术,以及这些方法技术的适用性。主要包括如下5种方法技术:同义及近义关系推荐、概念中间语言、非翻译方法、术语抽取技术、多语本体。同义及近义关系推荐方法能帮助用户扩展与提问式有语义关系的同义词及近义词;概念中间语言通过选择英语作为中间语言完成不同语种之间的映射,实现不同语种词汇之间的语义关联;非翻译方法(指基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索方法)通过建立各语言的平行语料库,将各语言都投影到一个更小的语义空间,并建立好对应的中间语义对,实现语义关联;多语术语抽取通过平行语料库与可比语料库抽取不同语种的核心术语对;多语本体将源语言查询词映射到源语言本体中,再通过源语言本体与目标语言本体的映射关系,查找出与查询词对应的目标语言概念。以上方法技术不局限于传统检索中字符级的匹配,而是提升到概念匹配的层次,将这些方法技术应用到跨语言信息检索系统中,能更好地实现跨语言信息检索中的语义关联。

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