计算机科幻作文范文

时间:2023-11-30 00:09:34

计算机科幻作文

计算机科幻作文篇1

在一些好莱坞科幻影片中,我们经常会看见一些悬浮在空中的电脑显示屏,影视人物甚至可以用手在悬浮的虚拟显示屏上实行控制和操作。日前,这项只会在科幻片里出现的虚拟工具,成了一项真实的科学技术,它的创造者就是美国麻省理工学院的一名在读研究生———杰·哈勒。

十多年前,杰·哈勒就被电影中的这种虚拟电脑所吸引,当时他并不知道这是科幻,还缠着父母在圣诞节送给他一台这样的电脑,搞得父母大笑不已。当他从父母口中得知这只是科幻电影中的假想物时,沮丧得快要哭了。

尽管如此,杰·哈勒的心里对这种虚拟电脑的渴望却没有消失。上了中学后,他开始意识到,人类的所有现代工具基本上都是从毫无根据的幻想中演变出来的。杰·哈勒渐渐对计算机产生了兴趣,开始认真自学起来,立志要把物理世界和数字设备有机结合起来。

上了大学以后,随着知识的全方位增加,杰·哈勒综合各种知识后觉得要制造出悬浮的虚拟电脑并不是不可行的,他所需要的,可能仅仅只是坚持。在学校里,杰·哈勒几乎成了所有人的笑柄,就连导师都不止一次地劝导他说:“别浪费宝贵的时间了,做点有意义的事情吧,你不能把电影中的幻想当成自己的梦想!”

杰·哈勒没有因此而改变自己的信念,通过不断的摸索与积累,经过几年的努力,他终于在2013年初与微软公司合作,成功地制造出了第一台SpaceTop3D显示器。这种显示器是一个虚幻的“盒子”环境,由透明LED、两个摄像头构建而成。两个摄像头可以识别用户的手势,同时还能追踪用户的眼球运动,随用户所见方向调整3D“盒子”中的界面角度,而用户的手则在LED后方,进行键盘输入。在虚拟3D环境下,人们可以将手“伸进”计算机屏幕的内部,以操纵现实世界物体的方式去操作网页、文档和视频等。

上个月,杰·哈勒在美国加州的TED大会上,向媒体展示了他的SpaceTop3D显示器,引起了轰动。美国科学界分析认为,他的SpaceTop3D显示器代表了一种趋势———用户可以将手伸进桌面里,实现在虚拟界面里进行更加方便快捷的实体操作。目前,这款SpaceTop3D显示器只是初具规模,还有很多方面需要进一步的完善,杰·哈勒信心十足地对媒体表示,10年后,人们完全有机会在生活中真正拥有它。

计算机科幻作文篇2

科幻小说是关于很有可能会发生的事的一种文学,它和主流文学不一样,主流文学默认人性是不可变的,而科幻则默认人性是可以改变的。人类和人类社会结构并非静止,而是能够并且仍将剧烈变化,这一概念是科幻的核心。

科幻的另一个重要概念是,它描绘的任何内容都是可信的,是可能发生的。那么,作者怎么才能预测出可信的人类未来呢?

需要的第一样东西,就是相信我们的心理和我们的社会都是具有可塑性的。

第二样东西,可能有点讽刺,就是很好地理解历史。预测潮流趋势的唯一方法是不仅考察现在,而且还要考察过去――未来只是历史的延续。它是一个矢量,从过去到现在,为我们的预测提供方向。可信的未来是延续过去的趋势的;不可信的未来则是在没有充分理由的情况下与过去决裂,朝新的方向发展。

事实上,科幻小说的标准故事模板并不是像很多人想的那样,只需要问一个“假设这样会发生什么”,也就是说,只是想到一个不错的点子,然后考虑它会有什么影响;而是要考虑如果这个假设,不管它假设的是什么,延续下去会是什么样,把趋势投射到一个极端的逻辑或它的自然终点上。

有效预测未来需要的第三样东西是承认变化的速度不再是线性的,而是指数性的。这十年的进步将远远大于上一个十年,这个世纪的进步将远远超过上一个世纪。

我们也许永远无法负担科幻电影里描绘的那种未来

不过,要做一个好的预言者,必须牢记的是第四点――美国的著名科幻刊物编辑坎贝尔的名言:未来不会按部就班地发生。

举个例子,我觉得有史以来最好的科幻电影《2001太空漫游》在尝试预测35年后的技术方面犯了几个巨大的错误,最大的失败恐怕是社会领域的预言。剧本作者认为只有技术会发生变化,所以《2001太空漫游》描绘的是一个充斥着白人的未来,电影里没有一个人是其他肤色,没有黑人,没有亚裔。的确,他们没怎么考虑未来是很国际化的。

第二个重大错误是没有承认女性日益增加的重要性:电影拍摄时已经有女性上过太空了。不仅如此,《2001太空漫游》在1968年上映时,《星际迷航》已经开播两年了,星舰船员就已经包括了乌胡拉上尉以及许多其他女性。此外影片的第三个重大错误是以为冷战会延续到21世纪。

第四个重大错误,这个错误也是所有科幻作者都没搞定的,那就是相信人类会不断向外扩张到太空。到《2001太空漫游》的时代,我们将会有绕轨道运行的巨轮形太空站,在月球上建立了城市,派出飞船执行星际任务。可结果是,人类首次登月的三年半以后,就是人类截至目前最后一次登月了。

剧本作者犯的错误是所有科幻作者都犯过的:他们假定整个人类种族有一个共享议程,这个议程认为钱不是问题。但显然,钱过去是个问题,现在也是;我们也许永远无法负担科幻电影里描绘的那种未来。

以前我曾经对《2001太空漫游》在预测方面的错误感到不满――不过,它也有很多巨大的成功。影片中最伟大的发明是HAL 9000 这部电脑。在电影中,HAL在国际象棋里赢了人类,能够进行语音识别,自然语言处理,而且具有非常精密的视觉,包括读唇的能力。HAL还很擅长面部识别,不仅能够识别真人,还能识别业余画家画的人像,HAL甚至似乎还有一些常识和道德概念。

很多计算机科学家指出,《2001太空漫游》中呈现的远见设定了自1968年起未来三十年的计算机和人工智能科学界。的确如此。

科幻是科学界的维基解密,阅读科幻小说是预防未来冲击的良药

科幻描绘未来,科学家把它变成现实。这种事在一个又一个领域一再发生。部分因为我们科幻作者可以比科学家更加畅所欲言。我们不受保密协议的限制,而很多为企业和政府工作的科学家受这样的限制。科幻就是科学界的维基解密,让公众了解前沿研究的真正意义。

我们承担这项工作也是有根据的。很多科幻作者都是在职科学家,很多人在科学领域获得了高等学位;还有些人有科技新闻背景,比如我自己。我们最近的工作涉及了全球气候变化管理的问题、生物恐怖主义等。虽然谁也无法想象有人请乔治?卢卡斯为太空计划做顾问,但在传统媒介发表过作品的科幻作者却的确经常为政府机构做顾问。巴克斯特、斯蒂尔和我最近都经常为美国国防部高级研究计划局提供未来宇宙飞船设计的咨询意见。

他们为什么来找我们?因为必须有人公开发表意见、衡量后果、考虑影响。这个人就是科幻作者。

阿西莫夫在1974年创造了他的“未来学三定律”,很好地规定了科幻预言的方法。未来学三定律是:正在发生的事仍将继续发生;对显而易见的事慎重对待,因为没几个人会注意到它;考虑后果。

不过,我们科幻作者也不只是考虑显而易见的后果:我们不仅要看到浅层影响,还要看到深层影响。谁都有可能预言汽车的发明,但只有科幻作者会预言发生堵车。谁都有可能预言飞机的发明,但只有科幻作者会预言到劫机、里程积分和机场休息室。

这种深层后果的预测,可以一直追溯到科幻这一类型文学的开端。许多评论家都认为第一部科幻小说是玛丽?雪莱1818年的《弗兰肯斯坦》。它从科学角度探讨了合成生命的概念。这个故事和随后的很多其他科幻作品一样是一个警世故事:它提出了一些深刻的问题,比如究竟谁有权利创造生命、创造者对他们的造物和对社会有什么样的责任。

想一想,玛丽?雪莱是在将近两百年前就提出了这些问题,要等到四十一年后达尔文才会发表《物种起源》,一百三十五年后克里克和沃森才发现DNA的结构。未来学家托夫勒说,阅读科幻小说是预防未来冲击的良药,这还有什么好奇怪的吗?

人们提到科幻小说正确预言过的各种事物时,经常会提到登月、潜水艇、手机和机器人等新奇的技术。但科幻的任务并不只是预言真实的未来,更是提出和探索一系列可能存在的未来――这样社会就能对我们未来的方向做出知情的决定。奥威尔的《一九八四》,并不因为它预言的未来和真实的1984年毫无共同之处,就算是一部失败的作品;恰恰相反,它取得了巨大成功,因为它帮我们避免了这一命运。布拉德伯里有句名言说的就是这一点:“我的工作不是预测未来,而是预防未来。”

在科幻预言过的所有东西里,我认为最重要的是一个简单事实,那就是一定会有一个未来。从核武器到冷战和反恐战争,再到我们今天可能面临的灾难性气候变化,科幻小说过去、现在和未来都一直认为,人类的确有一个未来,这个未来还将延续几百年,几千年,甚至几百万年。人类的旅途才刚刚开始,这种坚定信念才是最重要也最奇妙的预言。

计算机科幻作文篇3

关键词:科幻 观点 幻想 现实 结合

绪论:科幻,比你想像的更宽广

科学幻想,英语:Science Fiction,又称Scientifiction,是科学与文学、幻想与现实的完美结合。在非科幻迷眼里,对科幻的印象只有两点:一,假的,虚构的,胡思乱想加胡说八道的;二,小孩子的玩意儿,只有没有长大的人才会喜欢。事实并非如此。科幻绝对不是空中楼阁,绝对不是小孩能玩转的东西。它,比你想像的更宽广。

自降生以来,诸多人士对科幻下过各自的定义。但由于科幻外延模糊,内涵也很模糊,使得科幻一直没有一个得到广泛认同的定义。美国着名科幻作家阿西莫夫说:“一百个科幻作家,对科幻就有一百种不同的定义。”中国学者吴岩也介绍说:“ 科幻小说是一类容易指认、却不容易定义的文学作品。美国评论家阿尔斯物·卡梅伦曾经期望给科幻小说做一个完整的定义,他用了整整52页篇幅来撰写这个概念,写好之后,发现仍然无法将一些现成的作品纳入其中。”。内涵与外延的双重模糊使得对科幻的定义与归类非常困难。同一部作品,甲说是科幻,乙说非科幻,丙说介于科幻与非科幻之间,难以分明。

在不同国度,科幻的定义也相去甚远。法国科幻显然不同于英国科幻,英国科幻也与美国科幻大相径庭。英国科幻绅士味十足,美国科幻则从头到脚散发着大美国主义,而日本科幻,总弥漫着岛国气息,即便是以“宇宙研究所”、“地球防御总部”等大字眼命名,也无法掩饰内在的小家子气。中国科幻里历史题材之多,恐怕也是举世无双。

在我看来科幻的主题与题材无限广阔,它既可以与其他文艺门类相同:弘扬正义、鞭笞罪恶、歌颂爱情、赞美友谊、抨击腐败、反对战争、抗击暴政、反思历史……也可以开掘科幻所独有的主题与题材:时间悖论、人机关系、黑洞原理、外星入侵、未来动向……在载体上,科幻也有小说、影视、动漫、游戏以及模型等诸多方式。

科幻,比你想像的更宽广。

一、世界科幻发展小史

1818年夏天,日内瓦。天气阴冷,淫雨连绵——若干年后证实,远东的一次大规模火山喷发造成了当年整个欧洲的气候异常。玛丽·雪莱和丈夫着名浪漫主义诗人雪莱以及拜伦等几个友人在郊外游玩,闲来无事,议定写鬼怪故事自娱。只有玛丽·雪莱完成了名为小说《弗兰肯斯坦因》的创作。后世公认,《弗兰肯斯坦因》是世界上第一部真正意义上的科幻小说。小说中,制造人形怪物的,不是魔法,而是科学技术。“它在勇敢地证明,技术可以向上帝挑战,在雪莱夫人的笔下,科学家成了造物主。”①科幻由此诞生。

在科幻历史上,法国的儒勒·凡尔纳和英国的赫伯特·乔治·威尔斯不能不提。他们两人从不同的方面开拓出了科幻小说的两个主要派别:技术派和社会派。

凡尔纳(1828—1905),写过剧本,当过剧院秘书。他一生创作过上百部科幻小说,其中最有名的有《地心游记》、《从地球到月球》(、《海底两万里》、《八十天环游地球》等。凡尔纳开拓了科幻小说的许多领域,他所写过的纷繁题材,至今仍被作家们重复着。

赫伯特·乔治·威尔斯(1866—1946)是个生物学家,也是政治评论家。他一生涉猎广泛,科幻小说只是其创作早期的一个部分,主要有《时间机器》、《摩洛博士岛》、《隐身人》、《星际战争》、《登月先驱》等。威尔斯的小说更多地思考着科学与人类的关系。

20世纪40-60年代,是科幻的黄金时代。大量优秀的作家创作出大量优秀的作品。其中代表人物是所谓“科幻三巨头”,包括艾萨克·阿西莫夫(美国),代表作《基地三部曲》;阿瑟·克拉克(英国),代表作《太空之旅:2001》;罗伯特·安森·海因来因(美国),代表作《星船伞兵》。

“新浪潮运动”起始于20世纪60年代,一直蔓延到80年代。这时的科幻,提倡向主流文学靠近,完整、清晰的故事没有了,片断的、琐碎的、意识流的,幽默嘲弄式的、象征主义的手法出现了。这些小说晦涩难懂,但仔细品味,其中的寓意十分深远。布里安·奥尔迪斯(《温室》)、米歇尔.摩尔科克(《走进灵光》)、J·D·巴拉德(《毁灭三部曲》)为主要代表。

20世纪70年代后期,科幻创作进入塞伯朋克(Cyber Punk)时代。这个新词是用英文“控制论”的前缀(Cyber)加上新兴的反文化生活方式(Punk)构成的。其意思指的是,某一类具有超越传统和极端未来主义观念的电脑技师。科幻电影《黑客帝国》就是此类作品的集大成者。代表作家有:威廉·吉布森(《神经漫游者》)、布鲁斯·斯特灵(《晶体点阵》)。

二、几种常见的科幻论点

1,科幻就是预言未来的

预言的精准性是此类观点最为看重的。常常有两个例子被提起:凡尔纳的登月和克拉克的地球通讯卫星。克拉克1945年发表的论文《地球外的中继》里,第一个讲述了卫星地球通讯的可能性及方法。但那些预言错了的科幻不是更多?

2,科幻是科普

专属于中国的科幻观点,在上个世纪50年代到80年代统治着中国科幻界,至今仍余音未了。但科学需要实证性,而科幻显然不具备这一特征,科幻只提供一种思维方式,乃至根本就是一种娱乐方式,既无法证实,也无法证伪,于是,20世纪80年代后期,“伪科学”的大帽子被牢牢地扣到了科幻头上,中国科幻的发展进入低谷。

3,科幻属于儿童文学

专属于中国的科幻观点。科幻属于科普,科普属于儿童文学,科幻理所当然属于儿童文学(好像就只有儿童需要普及科学知识,就只有儿童需要科学幻想似的)。参考别国的科幻,儿童科幻仅仅是科幻大家庭中的一员。

三、科幻里的幻想

1,去那遥远的地方

哲学家说:生活在别处。于是不羁的人打点行装,踏上征程,开始又一次探险。但只有科幻里的人,走得最为遥远,他们走到了时间停止的时候,走到了空间消失的地方,走到了想像力的极限。

地球,人类的家园,对它的探索从未停止过:固执得可爱的教授查林杰和他的朋友来到南美丛林中”失落的世界” ,看见恐龙和别的奇妙生物生活得有滋有味(《失落的世界》,英国,阿瑟·柯南·道尔);“鹦鹉螺”号潜艇潜到从未有人涉足的大海深处,尼摩船长举起锋利的斧头与巨大的乌贼搏斗(《海底两万里》,法国,法尔纳);可怜而又可敬的领航员,跟随“落日六号”地航飞船被困在地下六千公里的地核里,做着回到地表的梦(《带上她的眼睛》,中国,刘慈欣);天

空从来就是人类的梦想,但只有“飞机”的问世才真正实现了人类征服天空的愿望,可惜那却是另一个噩梦的开始(《空中战争》,英国,威尔斯)……

对科幻而言,地球实在太小,作家们早就把目标瞄准太空。月亮首当其冲,科幻作家争先恐后地把人送上月球。凡尔纳经过详细的考证与计算,决定不惜一切代价不计一切后果,用大炮把第一批宇航员送上月球(《大炮俱乐部》);威尔斯则用一种叫“加富里特”的奇妙物质把头一批人首先送到月球上,当然,作者更在意的是登月先驱们在月球上见识到的暴政(《登月先驱》)。

火星是容易发生科幻故事的地方。开外星人入侵之先河的《世界大战》(威尔斯)里,威胁地球和平的家伙就来自火星。讲述人类征服火星的故事不计其数,一点儿也不严谨的,如《火星公主》(美国,埃德加·赖斯·巴勒斯),非常严谨的《火星三部曲》(美国,金·斯坦利·罗宾逊),都已经成为科幻史上的经典。

事实上,太阳系所有星球上都曾经发生过科幻故事。就算太阳,也没有逃脱被人类征服的命运。《登日》(中国,李兴春)里,胆大的中国人用中子材料做的宇宙飞船,成功地把57个中国人送“到”了太阳上……

半径60亿公里的太阳系哪里容得下科幻作家征服一切的决心?飞出太阳系成为必然。太阳系外,横亘在探险者面前的最大障碍就是距离。这时的距离,就算是光年为单位,其数字也巨大无比,完全超越了人类的感知范围。但这丝毫难不到科幻作家,他们继续旅行。承认爱因斯坦相对论的科幻作家大多采用冬眠的方式来度过漫长的旅程。另外一些科幻作家不认为光速是无法逾越的,他们的飞船轻而易举就能超越光速,这方面的新鲜名词很多,“空间折迭”、“时间翘曲”、“四维引擎”、“虫洞”什么的,于是,银河变成了村落,从一个星球到另一个星球就像如今我们到另一个国家一样容易。《星丛》(加拿大,罗伯特·J·索耶)中,人类借助神秘的“捷径”穿行于浩淼的银河系,一群勇敢者穿过一个陌生的捷径,“瞬间”来到距离银河系60亿光年的地方,在那么遥远的地方,直径10万光年、有着亿万星辰的银河系,仅仅“用一只手就可以圈住”。

不要以为科幻就会往远处走,在时间里长河旅行更是科幻独一无二的创举。《时间机器》(威尔斯)里,时间旅行者到了公元802701年的地球。他发现,在那个时代里,地球上的人分成两支,一支称为埃洛依,他们生活在地球的表面,整日花天酒地,不劳而获;而另一支称为莫洛克,生活在地面以下,他们的身体已经退化,但仍然劳作不止,为埃洛依的世界创造财富……迄今为止,科幻作家已经在时间旅行这个题材上开掘出无数精彩的故事,发明出无数深奥的理论。比如“外祖父悖论”,一个人,回到过去,杀死了他的外祖父,可是,没有外祖父,又哪里来的他呢?悖论由此产生。

下面这段话出自《深渊上的火》(美国,弗诺·文奇),是主人公范·纽文从二万光年外回望自己的家乡时所说的,很能说明人类来到新世界的感觉:

“那边那一小片,我一生都住在那里。当时我还以为自己是寰宇之王。连做梦都没想到,站在这里,一眼看尽这一片美景。”

2,还有什么办不到?

人为什么会幻想?因为现实里有很多事情他办不到。“任何神话都是用想像和借助想像以征服自然力,支配自然力,把自然力加以形象化”,马克思在《政治经济学批判·导言》中这样评述神话。这话同样适合来描述科幻。科幻里,最能显示对自然力的支配与征服的,就是那些巨大无比的工程。

《飞城》(美国,詹姆斯·布利什)中,借助最不可思议的技术,地球上的一座座超级城市——纽约、东京、伦敦,你所知道的所有城市——全都拔地而起,飞向太空,直接飞向宇宙的彼端。

拉里·尼文(美国)笔下的《环形世界》不是由地球人建造的,它却创造了已知宇宙最大人工造物的记录:直径9000万英里,周长6亿英里,宽100万英里,面积为地球的300万倍,如同太阳系的小行星环一般,绕着它的“太阳”不停旋转。

中国科幻作家笔下的工程毫不逊色,《流浪地球》(中国,刘慈欣)中,太阳的能量提前耗尽,为了继续生存下去,人类建造了一万二千台地球发动机,这些使用重元素为聚变材料的庞然大物比珠穆朗玛峰还要高,然后使用这些发动机,花了42年时间停止了地球的自转,随即全功率开动地球发动机,加速到第二宇宙速度,逃离即将熄灭的太阳……整个移民过程将延续两千五百年时间!同一作者写的《地球大炮》里,人类的野心小了许多,就是在地球上穿了个“洞”,把南极和北极连接起来而已。

对外部世界的改造,往往以宏大着称。对人自己——以及其他生物——的改造却因为触及了上帝的领域而变得非常敏感。开山之作,《莫洛博士岛》(英国,威尔斯)就借助外科手术,让一批动物拥有了人类的智慧,却因为无法摆脱动物的本能而痛苦万分。《人变火星人》(美国,弗雷德里克·波尔)里,为了尽快征服环境恶劣的火星,主人公接受了一系列手术,最终成为一个“地地道道的火星人”,过程痛苦,结局乐观。《鲜花献给阿尔伽农》(美国,丹尼尔·基斯)一个弱智接受脑部手术,转眼间成为天才,哪里知道好景不长,超高智商日渐消失,终就归为一无所知的弱智,令每个读者嘘唏。《豹》(中国,王晋康)中,科学家把豹的短跑基因嵌入一个人的基因,该人因此成为世界短跑之王,进而引发“何以为人”的讨论。

3,思考,思考,再思考

“人类自从成为人类以来,最重要的是要处理好三个关系:一,人与自然的关系;二,人与人的关系,也就是社会关系;三,个人内心思想、感情的平衡与不平衡的关系。”(《走向天人合一》,中国,季羡林)所有门类的艺术表现的都是上述关系。科幻在这些方面的表现与思考是非常独到而深刻的。

《化身博士》(英国,罗伯特·路易斯·史蒂文森)展现的就是人的两面性:医学博士杰基尔,发现了一种能将人性中的善与恶分开的化学合剂。喝下药剂,,他变成形象丑陋、邪恶无比的海德先生,出去寻欢作乐,为非作歹,干尽作为医学博士不敢做的一切,完事之后,他喝下解药,就又变回善良的杰基尔……

《安德的游戏》(美国,奥森·斯科特·卡德)表面上是战争小说,细细品位,你能看到作者想说的其实是天才与社会的关系:地球面临虫族的大规模入侵,7岁的军事天才安德被强征入伍,在军事院校接受非人的训练,所有的故事都是在安德与整个社会的抗争中展开的,到最后,在一场“游戏”中,安德毁灭了虫族,替成人世界赢得了战争,他自己却背负上“毁灭者”的罪名……

人与其他智慧生命的关系,是唯有科幻才思考的命题。这个其他智慧生命主要指机器人、外星人和人造生命。

人类制造的所有工具都是人类肢体的延伸与放大,因为人类有一颗聪明的大脑,电脑或者人工智能却是人脑的延伸与放大——如果电脑和人类一样甚至更加聪明,那哪里是人类的容身之处?人类将何去何从?科幻探讨这个问题已经很久了。提到人与机器人的关系,《铁臂阿童木》(日本,手塚治虫)就必须被提到。那个叫阿童木的机器男孩完美地演绎了人和机器人和谐相处和矛盾冲突的全部涵义。《未来战士2》(又译《魔鬼终结者2》,导演:詹姆斯·卡梅隆)中由于命令者的不同,同样顽强的机器人也有了正邪之分,归根结底,是人在命令啊。阿西莫夫机器人三原则也是绕不过去的话题: 第一:机器人不可伤害人, 也不可眼看着人将遇害而袖手不管;第二:机器人必修服从人给它的命令,当该命令与第一条抵触时,不予服从;第三:机器人必须在不违反第一、第二项原则的情况下保护自己。这三原则不但写科幻的自觉遵守,就是科学家们也把它作为准则输进自己制造的机器人里,充分说明了科幻的影响。

到目前为止,地球人类是已知宇宙唯一的智慧生命。宇宙如此浩淼,难道地球人类会是唯一?外星生命早在布鲁诺的作品中就得到了深入的探讨。也许正因为现在对外星生命的无知,反而给了科幻极大的幻想空间,科幻里外星生物的丰富多彩完全可以出一本 百科全书。用最简单的二分法,可以将外星生命分为善良和邪恶两类。E·T(《E·T外星人》,美国,导演:斯蒂芬·斯皮尔伯格)大大的眼睛,长长的手指,像每一个孩子都喜欢玩偶,关键时刻还能创造奇迹,就是善良外星人的代表;异形(《异形》,美国,导演:雷德利·斯科特)浑身黏液,牙齿锋利,动作迅猛,把人体当寄主,还动不动就把人撕成碎片,显然是邪恶外星生命的典型了。事实上,科幻里的外星生命远不是这样浅薄。《计算中的上帝》(加拿大,罗伯特·J·索耶)给出了外星生命进化的完整路线,《沙丘》(美国,弗兰克·赫伯特)甚至设计出了一个全新的迥异于地球的外星生态系统,《事关良心》(美国,詹姆斯·布利什)则探讨外星人是否有灵魂是否有信仰的问题。

人造生命一直是个,哪怕是在小说里。很多人相信,尤其是西方,制造生命是上帝的特权,人类如果越权,必被上帝抛弃。所以,科幻里人造生命——从弗兰肯斯坦因的怪物开始——的遭遇多数很悲惨。人造人虽然完美,但却不被视作人,人们叫他们“人皮机器”,他们只有3年的寿命,谁如果敢于反抗,“银翼杀手”正等着他们(《银翼杀手》,美国:导演:雷德利·斯科特);个体如山一般庞大的“哥斯拉”是核试验的产物,人类对它同样毫不留情,用导弹把它炸得粉碎(《哥斯拉》,美国,导演:罗兰·艾默里克)。

4,和未来有约

20多年前,有部叫《小灵通漫游未来》的书创下了当时的销售纪录,首版150万册一抢而空。家长们争先恐后地把这本书作为最佳礼物馈赠给自己的孩子。读过该书的人,无论是成年人,还是小孩子,都无一例外地无比向往书中所描述的公元2000年的幸福生活。

事实上,熟悉科幻的人都知道,对于未来,科幻作家们不外乎两种态度;乐观,或者悲观。《小灵通漫游未来》无疑属于乐观类的代表,在书中,作家叶永烈向读者许诺:技术可以解决一切问题,可以给人民带来最终的幸福。但在此类故事中,乐观主义显得非常盲目,“在那些世界中,罪恶、危险和灾难这类东西仿佛被一个强有力的吸尘器吸得无影无踪,一切都那么纯洁,那么合理舒适,整个社会如同一块晶莹的水晶,而这社会的人都成了幸福宁静的机器。”“看多了这些小说,你甚至宁愿选择一个不那么理想的未来”。(《理想之路:科幻和理想社会》,中国,刘慈欣)所以,反倒是描写丑恶未来的“反乌托邦小说”更为大名鼎鼎,甚至超越了科幻,在世界文艺史也有一席之地。

乔治·奥威尔写于1948年《1984》充满隐喻,虚构中的1984年的英国政府控制了一切,包括政治组织、社会生活、舆论工具、艺术创作甚至个人思想与隐私,无不是在“老大哥”的严密监控之下。

《我们》(前苏联,亚米扎京)中的人连个人的名字都没有,只以号码加以区分。他们统一劳动,统一思考,数百万居民犹如一个人。他们生活的唯一目的就是制造宇宙飞船“一统号”,将他们的生活方式传播到其他星球。

《美丽新世界》(英国,赫黎胥)里,国家是在流水线上成批地制造不同用途或者型号的“人”,然后用催眠教育法将他们培养成安分守己的人形机器——你会成为管理者还是被管理者,全由不得你做主,真令人胆寒。

中国刘维佳的《来看天堂》堪称中国反乌托邦科幻的代表。在作者抑郁的笔下,人被分为精英和弱者两种。精英享有整个世界,为世界创造全部财富;弱者呢,由政府无偿提供全部消费品,甚至包括最为善解人意的机器人妻子。可是,同时,弱者们不能工作,因为找不到合适的工作;不能有孩子,因为劣质基因会遗传……到底他们是生活在地狱还是天堂?这是个问题。

四、科幻里的现实

1,都是高科技

科幻的经典定义里,技术幻想都必须有现实的技术作为基础。许多科幻作家在这方面做得兢兢业业。

《侏罗纪公园》(美国,迈克尔·克莱顿)中科学家们“复制”出了早已经灭绝的恐龙。第一批公园的游客听到如下解释:为了进行无性系繁殖,科学家需要整个恐龙DNA链。他们从琥珀——史前树液的石化树脂中的得到。那些吸血昆虫吮吸了恐龙的血,然后碰巧被树液困住,陷进地下深处,千万年后化作琥珀展现在世人面前,科学家得到了它,从琥珀里的昆虫体内抽取出恐龙的血液,用大型计算机加以分析,破损了的恐龙DNA构成就出来了。剩下的事情就是用限制酶修补,“复制”恐龙的基础工作就完成了……接下去怎么复制呢?其实在现实里已经解决了,美国科学家卡里·穆利斯发明了聚合酶链反应技术以及可以无限制复制任何生物的脱氧核糖核酸的方法,并因此获得1993年诺贝尔化学奖。

阿瑟·克拉克在《天堂的喷泉》里设计了一种“宇宙升降机:“如果空间的物体能够保持相当于地面的固定位置,那么,又为什么不能够从这一物体上放下一条缆绳,用它把地球和宇宙连接起来呢?但是,怎样才能在实际上体现这种思想呢?计算表明,没有一种物质能够具备足够的强度。即使是用最好的优质钢制成的钢丝绳,也根本无法贯通地球和同步轨道之间三万六千公里的距离,因为在远未达到着一长度之前,它就已经承受不了本身的自重。”该怎么解决这个难题,小说中给出答案:固体物理学二百年的发展成果——假单基金刚石单晶体,无比纤细,无比坚韧,完全能够满足上述要求。当然,那个玩意儿是作者虚构的。现实里,纳米技术正在逐步当年克拉克的梦想。可以说,只要纳米技术完全成熟,宇宙升降机就能变成现实。

除了这些大的设想,科幻里也不乏有意思的小设想。写于1985年的《割掉鼻子的大象》(中国,迟叔晶)中介绍说:“这种猪是中国四川白毛猪和英国约克夏猪的杂种,用一定波长的电波刺激它的脑下垂体,促使它肥大;又采用了一系列的办法,使它的骨胳长得特别健壮。经过几代的试验,它就长成这个象大象一样的猪了。‘奇迹72号’长足了,一头就有二万五千斤!”那猪不但肥大,而且味道好极:“我咬了一口炸猪排,肉比童子鸡还要嫩,又是酥,又是脆。我从没有吃到过这么好的猪肉,就贪馋地咬了第二口……”

不要以为科幻里全是高科技,有时“低科技”也会有惊人的表现。《美丽新世界》中,伦敦中央孵化与条件设置中心的主任向前去参观的学生介绍了中心如何“预设”一个人的未来其中有这样一个情景:“孩子们一转身,也许是为眼前的景象惊呆了,一个个朝着一丛丛花花绿绿的颜色和白色书页上的美丽形象爬去。”主任一声令下,“等候在屋子另一端仪表盘边的护士长优雅地按下了一个小小的杠杆。一时爆炸声、汽笛声、警铃声疯狂地响起,声音嘈杂而刺耳。孩子们的哭声、尖叫声跟着响起,小脸因惊恐而变了形。” 主任再次发出信号,“护 士长按下第二根杠杆。婴儿们的哭叫声突然变了调子,发出的抽搐叫喊中哟一种绝望的、几乎是疯狂的调子。”等再把花和书给他们的时候,“婴儿们就如惊弓之鸟,吓得胡乱躲闪,叫喊声也跟着大了起来。”主任向来参观的学生解释道:“他们会带着被心理学家称之为条件反射的对书本和鲜花的厌恶长大成人。他们一辈子再也不会有爱书籍和爱植物的举止了。” 没有高科技,仅仅是条件反射就使得这些孩子只能成长为低种姓的人。

2,始终是人

加拿大科幻教父罗伯特·J·索耶在长篇科幻小说《计算中的上帝》中这样一个情节,外星人霍勒斯来到地球上,与一个古生物学家搞共同研究,他们一起观看了《星际迷航》的第一集《竞技场》:

“那是格恩。” 我说,指着一个长着复眼,穿着束腰衣,没有尾巴的爬行动物。“他是另一艘星际飞船的船长。模样挺不错吧,我一直喜欢这家伙——它让我想到恐龙。”

“确实。”霍勒斯说,“同时,我必须再次指出,他的外表太地球化了。”

“哎,那不过是个穿上戏服的演员罢了。”我说。

霍勒斯的眼睛看着我,好像把我当成了爱胡说八道的家伙。

问题出来了,霍勒斯本身是个外星人——出场的时候用了好几百字来描写他与地球人类的不同之处——在他观看地球人拍摄的科幻影片时居然认为影片里的外星人“太像人”了。这是怎么回事呢?原因很简单:写科幻的是人,科幻必然沾染上人间烟火。更何况,文学即人学,科幻绝对也能不例外。不管科幻的主角多么奇怪,哪怕他来自亿万光年之外,哪怕他来自亿万世纪之前,哪怕他巨大如山,哪怕他细小如尘,他都必然具备人的感情,这正是我们能与他们产生共鸣的原因。

《计算中的上帝》后文写“我“邀请外星人到他家作客,因为”这是人类的一种做法。我们邀请朋友共进晚餐。”外星人霍勒斯非常激动:

“我很高兴了解到你对我的感觉和我对你的感觉是一样的。”它的眼柄在跳舞。“我很乐意去你家拜访并见你的家人。”

在其他方面我们也能找到共鸣,请看下面这段引文:

一个可怕的念头在他脑海里闪过。

有一个办法。

一种保守所有秘密的办法。

让这个危险的真相不为众人所知。

他可以往外跳,可以结束自己的生命。

如果他跳下去——现在!——摔到坚硬的木甲板上,就会立刻丧命。这是一种迅速的死亡,像一盏灯,一下子被掐灭。

这样,他就可以永远不让世界知道他知道的东西,永远不让世人了解他的发现,永远不去冒险稀释连接文明的粘合剂。

这样最好。而且,没有一个人会思念他。

阿夫塞越过桶边朝下看,大船在来回晃动。

不。

不,当然不。

他发现的是真理。他要把真理告诉任何一个愿意聆听的人。

他必须这样。他是一个学者。

如果我不告诉你上述话语的出处,你一定以为这是某位着名学者的感受。其实,此话出自《远望》,也是索耶的作品,描写“昆特格利欧恐龙”中勇敢与智慧者发现了他们世界的真相。尽管全文写的都是智慧恐龙的生活,但贯穿全文的,仍是人的感情,人的感受。

类似的描述在科幻里层出不穷。

3,距离现实一公尺

鲁迅说,神话大抵上是一个人长了3颗脑袋或者脖子加长了几尺。科幻同样如此,只要你留心观察,总能在那纷繁富丽的幻想背后捕捉到现实的影子。看起来科幻天马行空,或者是胡说八道,距离现实甚远,其实它离现实很近很近,一公尺而已。

《星球大战》借助电影特技,将一个光怪陆离的世界呈现在观众面前,令所有观众目瞪口呆。但如果剥离掉那些眩目的特技,抛开那些魑魅魍魉和呼啸来去的飞船,你会发现,这其实是个老掉牙的王子复仇的故事,把光剑换成长剑,把飞车换成马车,公主还是公主,城堡还是城堡,英雄就还是英雄。。

超人(美国科幻电影,《超人》系列)上天入地,力大无穷,似乎无所不能。但有一件事情他办不到,那就是违反美国法律,虽然故事里他是来自氪星球的外星人,但现实里编故事的是个美国人,所以尽管超人做了无数除暴安良的事,美国人最为感动的事还是超人跑到苏联去把苏联的全部核弹送上了太空。

《利伯蒂的远征》,以即时战略游戏“星际争霸”为对象写的科幻小说,无论是时间还是空间离现实都无比遥远,但仍然深刻地反映出911后美国社会的心态:记者利伯蒂奉命随军报道军队剿灭的英勇事迹,军队的无能与政府的丑恶令他大失所望,他转而投向以解放者自居的,然而确实是能干些,但他们的冷血同样让他失望;他夹在虚伪懦弱的政府和冷酷强悍的叛军之间,不知道该相信谁的……如果把故事里的联邦政府换成美国政府,叛军换成,那就很能感受到作者的言外之意。

《千年战争》(美国,乔·霍尔德曼)写人类精英组成的军队前往外太空执行剿灭外星人的任务,当他们九死一生回到地球,却发现他们所要保卫的地球也变得像外星一样陌生……书中最后总结道:“这场历经一千一百四十三年之久的战争皆因人为捏造的理由而起,又因交战双方的交流障碍而经年不休。”该书作者1967应征入伍,参加过越南战争,并因受伤而获得过紫心勋章。书中所写的外星人无疑是共产主义的信仰者,时时处处都有越战的影子。

霍拉斯·戈德(美国)说得好:“在深刻地揭示一个时代的要求、希望、恐惧,以及人们内心的忧虑与烦恼方面,在准确地反映一个时代的局限性方面,很少有什么艺术形式能与科幻小说相匹敌。”

结论:科幻是幻想与现实的结合

科幻首先具有幻想的一面。

幻想性,使是科幻区别于纪实性的文艺形式。阿西莫夫说:“科幻小说是文学的一个分支,主要描绘虚构的社会,这个社会与现实社会的不同之处在于科技发展的性质和程度。”作家们先在自己的脑海里,虚构科幻,再诉诸笔端,展现出一个个光怪陆离、神秘莫测的世界;如果不允许虚构,他们将一个字也写不出来。科幻所描写的都是作家想像的、未经证明的理论、尚未实现的工程、未曾到达的国度,还有他们对未来的恐惧与热望。所有这一切,都源自于作家和读者的幻想。没有幻想,就没有科幻。

科幻,没有现实,既是不行的,也是不可能的。

区别于别的幻想性作品,是科幻必须有一个坚实的基础,哪怕这个所谓的“基础”是作者自己杜撰的。神话里,孙悟空可以说变就变,科幻不能这样写,像ET1000(《未来战士2》中的机器人)一样会变化,但前提是它是“液态金属”做的。童话里,眼泪能幻化为鲜花和面包,科幻不能这样写,就算要写,那也是“物质转化机”。写科幻的人生活在现实里,不管他在科幻走得多远,他都不可避免地受到现实的种种影响,并且在不知不觉中将这些影响反映到他的科幻作品当中。科幻的主角始终是人,“他”可以没有人的外貌,但必须有人的思想和感情,没有“人”的科幻不可想象,就是一份冰冷的技术说明书也包含着人的因素。科幻,距离现实并不遥远,一公尺而已

优秀的科幻,是既有现实的一面,也有幻想的一面的。没有现实坚定的支撑,科幻是梦幻空花空中楼阁。没有华丽的幻想,科幻也不过是对现实的复制,也就不成其为科幻。

科幻是幻想与现实的结合。

主要参考文献:

《想像力宣言》,韩松着,四川人民出版社,2000年第一版

《科幻小说:预言与真相》,郑军着,东方出版社,2003年3月第一版

《科幻之路》,詹姆斯·冈恩,福建少年儿童出版社,1997年第一版

计算机科幻作文篇4

根据前文所述,我国南宋著名数学家杨辉是世界上第一个对幻方进行详尽数学研究并取得丰硕成果的学者。在杨辉所著的《续古摘奇算法》两卷中,除了呈现3阶幻方的研究成果之外,还构造出4阶至10阶幻方。书中,杨辉称4阶幻方为“花十六图”或“四四图”,并给出了两个实例(阴、阳两图)及阴图(图1)的具体构造法,令人叹为观止。

后人经过研究发现,杨辉构作的4阶幻方中,数字分布的对称性和均匀性不仅表现在数字之和,甚至还体现在数字的平方和以及立方和方面。

1947年,德国学者阿尔弗雷德・莫斯纳在《数学评论》上发表文章《一个神奇幻方》。在这篇文章中,他给出了一个4阶幻方(图2),宣称这个幻方存在独特奇妙的性质:

首先,第1行和第4行上的数字的平方和相等,即122+132+12+82= 92+162+42+52 =378。类似的,第2行和第3行上数字的平方和也相等,即62+32+152+102= 142+72+22+112=370。因此,幻方上半部和下半部8个数字的平方和相等,即:378+370=748。

其次,第1列和第4列上数字的平方和也相等,即 122+62+72+92=82+102+112+52=310。类似的,第2列和第3列上数字的平方和也相等,即 132+32+22+162=12+152+142+42=438。因此,幻方左半部和右半部8个数字的平方和也相等,而且也等于748。

第三,两条对角线上的8个数字以及非对角线上的8个数字的平方和也都等于748。与此同时,两条对角线上的8个数字以及非对角线上的8个数字的立方和都等于9248。

最后,两条对角线上的数字的平方和以及立方和分别相等;而且,对角线上4个数字的立方和4624竟然还是一个平方数。这个特性是杨辉幻方所不具备的。

对“莫斯纳幻方”稍加分析,就可发现,它其实是杨辉4阶幻方之阴图(图1)的一个变形:把杨辉4阶幻方从左侧开始算的第2列变为图2右侧第1列,图1左侧第1列变为图2右侧第3列……再把第1行和第4行、第2行和第3行互换。因此,许多专业人士都认为,“莫斯纳幻方”源自杨辉4阶幻方。尽管这一说法尚无定论,但应该承认,经过变换以后的“莫斯纳幻方”确有过人之处。

素数幻方

所谓素数幻方,是指幻方中出现的数全都是素数。因为元素必须是素数的限定,所以这种幻方显然无法满足从1~n2个连续自然数的要求。这种非连续数幻方是由著名科普大师杜德尼在1900年首先提出的。可以想见,素数幻方的苛刻要求致使其构造起来非常困难。当然,这并不意味着构造素数幻方无迹可循。杜德尼自己就给出一个3阶素数幻方(图3),幻和为111。其后,又有人构造出4阶素数幻方(图4),幻和为102。

必须指出,在20世纪初,1还被当作素数,所以这两个幻方中都包含1。自从明确1不是素数以后,人们又重新构造了3阶和4阶的素数幻方(图5、6),幻和分别为177和120。颇有意趣的是,不管是否把1当成素数,能构成3阶素数幻方的幻方常数总是大于4阶的。

除此之外,幻方研究者还成功构造出一些特别的素数幻方(图7、8)。在图7的这个3阶素数幻方中,最小的素数是59,最大的素数是659,其他素数的末位数字都是9,仿佛珍品标签一般饶有趣味。图8中的素数末位数字不仅和图7一样,而且9个元素还构成等差数列,公差为210,这就更难能可贵了。

不难看出,这些幻方中的素数并不连续,所以人们又开始琢磨能否用9个连续素数构成3阶幻方。难度可想而知,世界数学科普大师马丁・加德纳还曾为此悬赏100美元,奖给首位成功者。这笔奖金最终被一位名叫哈里・尼尔逊的计算机专家获得。他利用美国加利福尼亚大学的一台克雷超级计算机,通过程序设计攻克了这个难题,而且一次性提供了22个答案。

图9就是其中和常数最小的一个3阶素数幻方。在这个幻方中的9个连续素数,每个都已经超过14.8亿。更叫人瞠目的是,日本著名幻方研究家寺村周太郎经过长期不懈努力,于1979年11月7日终于构造成一个高达10阶的素数幻方,其中的元素竟然全是连续素数,中间也没有跳过一个。如此难得的机巧,简直可以用玄之又玄和匪夷所思来形容。也难怪此幻方一经问世就震动业界,被公认为是幻方研究中的一个重要里程碑。

玉挂幻方

1986年,在上海浦东陆家嘴附近发现的古墓中,出土了一块玉挂。玉挂的反面刻着16 个古代阿拉伯数字。经过专家破译还原,人们惊讶地发现,这竟然是一个4阶幻方(图10)。

看起来,这个玉挂中的数字秘密――构成4阶幻方已然揭晓;但数学家研究发现,其中充满玄机的神奇特性远不止于此。只要稍加计算验证,就能领会“玉挂幻方”超凡脱俗和奇妙独特的个性:

在这个幻方中,每行、每列及对角线上4个数字之和都等于34。更为特别的是,即便包括“折断”后连成的对角线,每条对角线上的4个数字之和仍是34。比如:14+12+5+3=34,13+16+4+1=34;5+9+12+8=34,11+13+4+6=34等。显然,只有在这种情况下,对角线才真正同行、同列平起平坐,取得了完全平等的地位。因此,具有这种性质的幻方被称为“完全幻方”。任何一个3阶幻方都不具备这个特性,这是由于完全幻方最起码要4阶。

在这个幻方中,取出任何一个2×2的小正方形,其中的4个数字之和竟然也都等于34。要达成此点殊为不易,从而更显卓尔不群。

在这个幻方中,任何一个3×3小正方形,其四角数字之和也都等于常数34。如此一而再、再而三的非凡特性,简直叫人拍案叫绝。

如若将此幻方看成象棋棋盘进行飞“象”,那么,不管“象”从哪一点出发飞到哪一点,这两个点所对应的数字(同左下或同右下)之和都等于17。这就更如天外飞仙,妙不可言了。

无独有偶,伦敦的南凯星顿大英博物馆里,也收藏了一件在印度传教的弗洛斯特牧师的特殊遗物――一块精美的玉挂。据称,他难得闲暇中的唯一消遣就是研究幻方。

这块玉挂上的咒语和图案尽管晦涩难懂,但经过破译,确认了其为由1~64组成的幻和为260的8阶幻方(图11)。但当初,人们并没有完全领会其中的精妙,其中最为玄妙和神奇的特性,竟然与国际象棋中马、象的走法有关。为直观说明,把幻方扩倍延展并截取如下(图12):

(1)国际象棋中马的走法是“一直一拐”,类似于中国象棋中的“马走日字”;而且同样,上下左右不受限制。也正因为此,马可以从任一起点出发,沿着一种固定跳法走下去,最终必定跳回出发点。当然,这也需要把单个棋盘不断扩倍延展。

令人惊奇的是,玉挂幻方竟然也有类似“马步还原”的特性。即在玉挂幻方中任取一数作为起点,按马步前进,经过8步必然回到起点数,经过的8个数字之和与幻和相等。

(2)国际象棋中的象走直线,长短不受限制。若在玉挂幻方中任取一数为起点,按象步前进,仍只需8步就必然回到起点数,经过的8个数字之和同样与幻和相等。

反幻方

有位美国著名科普作家写到:“有些外星人正在做一道数学题:在4×4的正方形里填上1~16个自然数,不准重复,也不准雷同或遗漏。要求每行、每列、每条对角线上的4个数字之和都不相等,而且这些和必须是连续的自然数。假使你在它们之前先做出来了,你就可以获得100万美元的奖励。”姑且不论这位作家的文字是真实可信还是哗众取宠,其中提及的反幻方问题倒是实实在在,值得细细琢磨。

所谓反幻方,是指把n2个连续自然数填入n×n的小方格中,使其中每行、每列及对角线上的数字之和都不相等。这与幻方的基本要求刚好相反,所以它被人们称为“反幻方”。

需要说明的是,最简单的反幻方是3阶。因为把1~4填入2×2小正方形中,无论怎样排列,行、列或对角线总会出现1+4=2+3,始终不能符合反幻方的要求,所以2阶反幻方根本不存在。

稍加试验可知,符合条件的3阶反幻方屡见不鲜。有人曾做过统计,即使旋转后重叠的8种幻方算作同一个,3阶反幻方也有3120个。这表明,构造出3阶反幻方并非难事。于是,研究者又给它们增添了更为苛刻的要求,其中比较有趣的附加条件是:填入3×3正方形中的自然数1~9必须按顺序首尾相连,成为螺旋形状。美国数学科普大师马丁・加德纳经过研究发现,符合条件的反幻方只有两个(图13、14)。鉴于“物以稀为贵”,这样按序连接“一条龙”的螺旋反幻方又被称为“完美反幻方”。

需要指出的是,迄今为止的研究表明,反幻方的制作还没有简单的系统方法。因此,更高阶反幻方的构造仍具备相当难度。明白了这一点,现在回到前文的那则4阶反幻方问题,其难度显而易见,但也并非完全无解,至少作者给出了一个正确答案(图15)。稍加计算不难发现:各行、各列以及对角线上的和数分别为30、31、38、37、35、36、32、33、34、29, 刚好是从29到38的10个连续自然数。正所谓,不走寻常路,也得细琢磨。

六角幻方

随着幻方研究的深入,突破幻方常规要求的奇异幻方也开始出现,甚至打破了一般幻方在n×n方格中构成的限制,但仍保留了幻方最为本质也最为经典的要求,即相应连线上的各数之和必须相等。比如下面这个花费了52年光阴才与世人见面的“六角幻方”。

它的发明人是一位名叫克里福德・亚当斯的英国铁路职工。亚当斯是一个铁杆的幻方迷,从1910年就开始琢磨构造六角幻方(图16),即把1~19填入六角形数阵中,使水平、右斜、左斜的各5根连线上的数字之和都相等。

当亚当斯开始动手尝试时才发现,完成构造并非自己想象得那么容易。于是,他认真刻苦地潜心研究,甚至随身带了19块纸板剪成的小六角形,把所有空余时间都用在数字纸板的摆弄上。这一摆就摆到了1957年。40年的努力依然一无所获,但无尽的失败和漫长的挫折并没有使他退却。退休后的亚当斯仍顽强坚持、勤奋钻研。之后,过度的劳累迫使亚当斯住进了医院,即便躺在病床上,他也没有停止琢磨摆弄。

功夫不负有心人,亚当斯最终在医院摆成了六角幻方,欣喜若狂的他立刻找来纸笔记下摆法。当亚当斯康复出院时,命运女神却与他开了个残酷的玩笑――记录答案的纸弄丢了。倔强的亚当斯没有灰心,他坚信,既然第一次能摆出来,就一定有成功的第二次。就这样,亚当斯在1962年终于实现了自己的诺言,成功弥补了5年前的遗憾。

图17就是亚当斯构造完成的六角幻方。可以验证如下:水平方向上5条连线上的数字之和分别为:15+14+9=38,13+8+6+11=38,10+4+5+1+18=38,12+2+7+17=38,16+19+3=38;右斜方向上5条连线上的数字之和分别为:15+13+10=38,14+8+4+12=38,9+6+5+2+16=38,11+1+7+19=38,18+17+3=38;左斜方向上5条连线上的数字之和分别为:9+11+18=38,14+6+1+17=38,15+8+5+7+3=38,13+4+2+19=38,10+12+16=38。

六角幻方公之于世7年后,有一位叫阿莱尔

的大学生利用电子计算机,仅仅用了17秒就得到同样的结果;同时还证实,六角幻方仅此一例。

两相对照,给人们的启发是:人类的思维虽然没有机器来得快,但人类知难而上、永不放弃的精神是机器无法比拟的。而这才是取得一切成功的关键。

幻方的作用

在1977年美国发射的宇宙飞船“旅行者1号”和“旅行者2号”上,除了携带有向外星人致意的问候讯号外,还载有一些图片,其中就有代表人类文明的勾股定理和4阶幻方图。科学家相信,这些简明扼要、一目了然的图片,应该可以超越语言和文字的障碍,与外星生命进行交流和沟通。

幻方能将抽象枯燥的数字排列后形成奇特现象或规律,它是如此形象生动、趣味盎然,既直观通俗,又引人入胜。时常操练这种妙趣横生的思维游戏,不仅可以强化对数字的深刻理解,培养学习数学的兴趣;而且,可以开发智力,拓宽思路。

随着社会的进步、科学技术水平的提高和国际间文化的交流,各国数学家都先后开始了对幻方结构的研究,并提炼出其中的数学内涵和本质。这就使原本别具一格的“思维体操”上升到数学学问的层次。

计算机科幻作文篇5

多媒体辅助教学是指利用多媒体计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来;同时,按需要加上声音的配合,以及使用者与计算机之间的人机交互操作,完成教学或训练过程。所以,多媒体教学通常指的是计算机多媒体教学,是通过计算机实现的多种媒体组合,具有交互性、集成性、可控性等特点。

多媒体辅助教学这一现代化教学方法改进了教师传统的“一支粉笔”的教学方式,极大地提升了教学质量,改善了教师的教学环境。目前,多媒体辅助教学在各类学校教学中已经普遍应用;但是,多媒体辅助教学不是万能的,有些问题需要我们认真思考和对待。

一 、多媒体辅助教学的作用

自从使用多媒体辅助教学以来,它所具有的特点深受广大教师的喜爱和学生的拥护,在教学上取得了良好的效果。其主要作用表现在:

(一) 提升了教学进度和教学质量

通过多媒体辅助教学,教师在上课前将教学内容提前制作成幻灯片,上课时一边放映一边讲解,有效地加快了讲课进度,增加了教学内容。由于教师在上课前认真研究了教学大纲、教学进度等要求,熟悉教材,将教学内容进行了提炼,将其精华内容制作成教学片,有的老师还以三维动画等技术来制作教学片,因而,教师能较好地向学生展示所教内容,引起学生对课程的兴趣,从而有效地提升教学质量。

(二) 拓展学生的思维空间,培养创新精神

多媒体辅助教学主要采用图片、文字等形式,提供了丰富的感知、表象,构成一个跃动的思维空间,为学生实现由具体感知到抽象思维的飞跃架设桥梁,培养创新精神。

(三)开阔视野,提供更多、更新、更广的知识点

传统教学中,老师讲课全依赖于课本,由于教材提供的材料有限,一节课的时间有限,老师只能让学生掌握几个知识点,下课时间就到了。多媒体的应用,就马上使得这一现象有了明显的改观。就拿苹果来说,老师要用很多的语言,才能描绘出什么是苹果、苹果是什么样的。如果用多媒体教学,一张幻灯片就可以看明白了。

(四) 改进了教师的教学方法,改善了教师的教学环境

过去,教师上课采取的是“三尺讲台,一块黑板,一支粉笔”的教学环境。老师在上课时不停地写字、擦黑板,粉笔尘灰到处飞扬,极大地破坏了教室的环境,严重威胁着教师和学生的身体健康。多媒体辅助教学后,大大减少了粉笔的使用率,改善了教师的教学环境和学生的学习环境。同时由于教学内容不断增加,在黑板上板书时间消耗太长;而采用多媒体教学,可以吸收大量信息,它可以把文字、图片、动画、声音、图像等信息同步播放。在同一屏幕上同时显示相关的文本、图像或动画,这是其他教学媒体无法达到的。

二、多媒体辅助教学中幻灯片制作应注意的问题

多媒体辅助教学片的制作是多媒体教学的重要环节,教学片的制作包括模板设计、字号颜色配备、动画设计以及配音等方面,制作时应综合考虑,以清晰、简洁、实用为原则。

(一) 模板设计

多媒体教学片的制作,设计模板是很重要的一个环节,可根据教学内容选择不同的模板。涉及学科知识比较严谨的教学内容易采用表现相对平静诸如书页、笔墨等做背景的模板,其中可加些诸如诗情画意、吉祥如意类背景模板做调剂。学科知识比较接近市场化则易采用表现活泼性略强些的诸如花草、车马等类型做背景模板,其中可加诸如欢天喜地、蓝色海洋等做背景调剂。在一张幻灯片里应尽可能地使用图、表来展现教学内容。总之,模板设计一定要贴近教学内容,内容形式搭配得当、生动活泼。

(二) 字号选择及颜色搭配

多媒体幻灯片制作时字号大小也非常重要,字号采用过大,一张幻灯片内容过少,会让人产生空旷的感觉;字号过小,容易使人感到幻灯片内容拥挤,产生厌烦和疲劳感。这也会使坐在后面的同学看不见或看不清楚,影响学生的学习情绪,降低教学质量。一般情况下,教学用幻灯片标题采用黑体或宋体32―40号字,正文采用宋体24―28号字,幻灯片中的所有字体都应加粗。幻灯片字号颜色要与模板、图表的颜色相适应,一张幻灯片中使用的颜色不能过于频繁,应做到简洁、清晰、统一。总之,字、图、表、模板等颜色的使用搭配不要给学生造成视觉疲劳。

(三) 动画设计以及配音

采用一些动画设计和配音,特别是动漫制作技术制作出来的教学幻灯片可以将教学内容更加形象生动地展现出来,达到最佳的视觉效果。学生对这类的教学幻灯片是比较感兴趣的,课堂上的专注力、学习效率都会大大地提高,这就可以起到事倍功半的效果。动画设计相对简单,容易掌握,大多教师都会操作。然而,动漫制作是个软件技术,制作过程也需要一定的时间。因此,不可能所有教学片都采用动漫技术制作,也不能要求每一位老师都是动漫制作高手。教师在教学片制作过程中尽可能多采用一些动画方案,有条件的教师可以使用动漫制作技术。

三、多媒体辅助教学内容设置应注意的问题

(一) 体现教学大纲的要求

事先确定的课程教学大纲、教学计划是多媒体辅助教学所必须遵照执行的,也是制作教学幻灯片的依据。在制作教学幻灯片时必须全面系统地体现教学大纲的思想,完成教学计划任务。教学幻灯片内容应是完整涵盖课程所有的知识点,并使教学的知识重点突出、形成体系,更有扩展。我们不能简单地把多媒体辅助教学看成是一种教学方法(手段)的改变,更应该把它看成是一种教学理念的改变和教学内容的无限扩展。

(二) 课程内容的系统性

每一门课程都有它的知识点和理论结构体系,在幻灯片制作中应保证理论体系的系统性。首先是将课程知识形成体系框架,体现出应该掌握的基本理论知识与方法;其次,突出该课程的重点掌握内容,重点内容是课程的精髓;再次,应以教材上知识为骨干内容,更要有新知识的补充,使幻灯片内容有血有肉、知识丰富;最后,幻灯片内容既要全面系统地展现出课程知识,但又不能照搬书本,应引领、开拓学习思路。

(三) 体现课程的精华、经典

幻灯片的制作不能简单地翻版教材内容,要深入研究课程知识,抓住知识点,即基本知识、基本理论、基本方法和基本手段,选择(选取)课程精华、经典部分,将这些内容通过制作的幻灯系统地展现给学生,教会学生。选取的教材之外的相关知识、信息也通过教学幻灯片传递给学生,增加其知识的全面性。选择精华和经典课程知识及扩展知识内容制作的幻灯片在传授课程知识的同时,打开了学生眼界,增进学生对科技进步和社会发展情况的了解,提高学生将来走入社会适应力。

(四) 案例展现

多媒体辅助教学有个很大的优点是容量大,这为学生提供案例示范和扩大信息交流创造了平台。案例来自于人们的实践活动,案例中的成功与失败都是理论知识的来源和素材,也是理论知识进一步提升和服务的对象。教师通过多媒体教学,要尽可能多地选取具有代表性的经典案例和课程相关信息,通过这些经典案例的讲解,加深对课程知识的理解,促进学生课程理论知识与实践的相结合。较多的课程相关知识信息为学生扩大知识面、丰富理论体系,打下良好的基础。

四、多媒体辅助教学中教案编写的问题

(一) 体现互补的关系

教师在上课时,教案是必不可少的,它是教师讲解的灵魂。教案是教师教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。

教案的编写过程,就是教学组织过程。它可以采用图表或简单的流程图,告知人们教师是如何准备这堂课的内容的。课程具体内容可以借助于幻灯片,如导入案例,通过幻灯片展示。教案里有复习一项,复习的内容放在幻灯片里,由教师通过提问的方式解决。在巩固练习时,可以在幻灯片上说明做什么练习。在归纳小结时,哪些内容需要归纳,可通过幻灯片展示出来,或请学生归纳,然后再展示幻灯片。最后在教案里要布置作业环节,作业内容可在幻灯片中展示,或者课后通过电子邮件发给学生,这样学生一目了然、不会忘记。教师还可以做提示说明。

(二) 体现连续与独立的关系

教案是根据课程两节课的内容编写的,它是独立的。也就是说,教案是两节课的核心内容组织过程,与其他节课的内容是完全不同的。而幻灯片是连续的过程,它可以把一学期的课程内容全部放在一个幻灯片里,这样他们的内容是连续的。

(三)幻灯片制作以教案为核心

在制作幻灯片时,要紧紧围绕教案展开。教案是上课讲解的灵魂,那么,教学片就是灵魂的展示。教师运用精练的语言,把教案与教学片灵活地结合在一起,这样学生在学习的时候,既不感觉枯燥无味,又能从中了解其精华,达到真正的教学目的。因此在制作教学片时,不能照搬照抄别人的东西。在教学中,有个别老师把收集到的案例采用Word文档的形式,展示在投影仪上,后排的同学根本看不清楚,前排同学看起来也比较吃力,达不到教学效果。教学片是要求教师认真制作完成的,要与教案紧密结合,既要有展示的效果,同时又要有美感,让学生想看,这就是制作艺术的问题。

计算机科幻作文篇6

1基础知识

计算机基础知识是我们认识计算机、认识网络、怎么运用计算机及网络为我们生活、学习、工作服务的基础,其中包含的内容也较为繁杂,有以下几个方面。

(1)计算机硬件:

计算机硬件系统一般包含有主机、打印机、扫描仪、投影仪、交换机、路由器等设备。像多媒体电脑,因价格合理,应用广泛,给我们的生活提供很多方便。但是普通人对其构造、维护知道的较少,有的人只管用电脑,一旦出现问题边、便束手无策,还要请专业人士来修理,既费时又费钱,如果在校期间,把现在通用的多媒体电脑构造弄清楚,如果出现小的问题我们自己也能处理。例如,由于天气原因,在夏季由于雨水较多,空气湿度大,电脑的主板容易受潮,可能在启动时无法正常启动,简单的处理方法就是,把机箱盖打开后,用吹风机把机箱内主板上的灰尘吹一吹,然后再在干燥的地方把机箱晾晒一会儿,故障就基本排除了。再例如,电脑开机时,电脑显示器上什么都不显示,如果有点常识,我们就可以自己处理,首先,检查显示器的电源线和信号线是否连接好,也就是把这两根线,连续插拔几次,观察显示器是否有电或是否有信号,因为这样的故障是常有的故障,原因是我们的电脑在使用过程中,可能发生搬动或移动的情况,那么这连根线就可能松动,其实排除这样的故障很简单,但是如果我们不懂或不知道该从何处下手,就变得很难,只有我们认真学习,稍加练习基本故障都可以排除的。

(2)计算机软件系统。

对我们用户来说,两种软件对我们来说比较重要,系统软件和应用软件。其中系统软件是计算机所用的操作系统,是计算机的灵魂是最重要的,如果它除了问题,我们的电脑就没有办法用了。如果在校期间,把系统软件能够搞清楚,同时把系统的安装、维护、备份学习好,如果系统出现了问题,我们就可以进行简单的维护一下或者进行彻底的系统安装,其实系统的安装并不难,只要多练习几次很容易掌握的,否则请专业的人士来进行安装还是比较费时间的。再如,打印机驱动程序,也是系统程序的一部分。如果我们的打印机在使用过程中,排除是硬件的故障,打印机不工作了,我们就要考虑是否是驱动程序出现了问题,我们需要重现安装驱动程序,看清打印机的型号后,然后到网上重新下载一个驱动程序,把原来的驱动程序删除,安装好新的驱动,这样问题就解决了。打印机是我们办公设备中必不可少的一部分,所以他出现问题对我们工作影响很大,所以出现问题我们要及时维修。其次是应用软件,随着计算机网络技术的发展,电脑上网是必不可少的,那么就需要很多的应用软件所支撑。例如,娱乐的音频、视频播放软件、聊天工具软件,工作用的办公软件,我们一般使用微软公司提供的套装软件。如果我们电脑中的音频文件无法播放了,如果排除是音频文件没有损坏,我们就要考虑,我们的音频播放器是否出现了问题,这是我们可以从网上下载一个音频播放器,把原来的删除掉,重新安装新的播放器,这样问题就解决了。再例如,我们的QQ聊天工具出现了问题,无法使用或者空间打不开了,我们可以从网络上下载一个最新的QQ聊天程序,安装成功后,重新启动电脑问题就排除了。所以这些问题,其实经过学习后,这些问题都不是问题,解决起来也不难,如果不懂解决起来难度就很大了。

(3)其他方面。

我们的电脑在使用过程中,可能会出现这样或那样的问题,所以我们要对电脑进行定期的维护和保养。例如,电脑中的垃圾要及时的清理,这样你的电脑运行的就很流畅。再例如,电脑的中的部分软件要进行不定期的升级,升级后会更强、更好用。其实这些都是电脑使用过程中,我们应该注意,也应该学会注意的东西,如果在校期间都能掌握起来,那么以后在试用期间,一是问题出现的几率就降低,二是如果问题真的出现了,我们也能及时的解决掉,不至于影响我们的使用。

2文字处理

随着计算机的普及,无纸化办公使很多工作变得很容易。代替了以往繁重的手写,不但提高了工作效率,而且数据的准确性得到了很大的提高,同时数据的保存变得更容易。目前我们常用的汉字处理软件有两个,一个是微软公司的word字处理软件,另一个是金山公司的wps。对于word字处理软件,它的功能是很容易理解的,主要进行的是文字处理,其次是图形处理、图片处理、表格等处理。文字处理主要进行的是文字的字体、字号、字形、颜色、边、行距、段间距的处理。对于常用的功能来说,学习起来很容易,有大量的例题和练习题,只要对理论知识进行简单的学习,就能很好地掌握文字的录入、编排、预览和打印输出。当然还有部分不太常用的功能,例如,信函的处理,目录的制作等,但是只要认真的学习还是能够掌握的。

3数据处理软件(Excel)

对于一般的文字处理我们采用的是word字处理软件,二对于需要计算的数据,如果放在word中,有些问题就不能解决或不容易解决。例如word中表格的数据处理,如果需要计算,有些很难完成,甚至就不能完成,而这些数据放到excel文件中,处理起来就容易多了,excel的主要功能就是进行数据处理,因为excel中有很多功能强大的函数,通过函数的处理完成负责的功能。对于函数的使用我们主要从以下几个方面入手:

(1)函数的名称;

(2)函数的功能;

(3)函数的参数及个数;

(4)函数处理以后的值。

4幻灯片处理软件

如果我们对产品、商品或进行辅助说明、教学、演讲等功能时,我们需要借助微软公司的powerpoint软件,其功能也很强大,在很多地方都会用到的,所以作为在校生来说必须掌握好的。该软件的学习重点是,幻灯片中出现的动画的区别。因为幻灯片的切换、幻灯片的动画方案、幻灯片的自定义动画都有动画的效果。它们的区别是,幻灯片之间切换是指幻灯片之间切换时出现的整体幻灯片效果,是全部的和幻灯片的内容没有关系,强调的是整体效果,所有的幻灯片可以使用统一的效果,也可以使用不同效果。而幻灯片的动画方案是整张幻灯片的整体动画,效果明显,类型也较多,动画幅度比较大。自定义动画最为复杂,也是最为个性的动画,效果类似动画方案,但是动画方案是整体,自定义动画是局部的动画,动画方案和自定义动画互不影响。总之,高职对计算机文化基础课程的开设,是对计算机基本应用的普及,学习起来较为简单,应用性也很强,也是走向工作岗位所必须掌握的基本技能,所以高职开设次课程是非常必要的。

计算机科幻作文篇7

当迈入xx大学的第一刻时,我知道 我新的生活开始了。而在这新的生活里,在这新的世界里,我真正能学到些什么?如今的世界已不再是传统的脚下的世界,而是不断飞跃的信息世界。信息世界的基础又是建立在计算机上的。而这一个学期里,我在计算机课程上学到了多少呢?那就在此反思,在此汇报。

二 计算机实践的任务和内容

在我们学完(大学计算机基础)课程后,我们已基本掌握了一些基本的 microsoft office 程序,如制作frontpage网页﹑幻灯片powerpoint﹑ flash动画等。

学习实践中自然遇到很多的困难和挫折,其中的主要原因是:计算机基础不好,平时接触的计算知识不够,实战演练较少。通过实践了解到也只有实践才能巩固和强化理论,理论必须加以实践才能变成活的事物。

在最后,我还是成功地完成了要求的课程。个中的艰辛自然只有我自己知道。在幻灯片中,我以(我的大学生活)为主题,较好地反映了自己刚进大学的一路欢欣;在网页中,我以(湖北之行)为主题,向大家较详细地介绍了我的家乡名胜。在flash动画中,我做了一个飘飘而坠的落叶…

三 设计的步骤:

网页—(湖北之行)

在制作这个网页的时候,我是怀着异乡游子思乡之情完成的,只由身处异地才知道故乡的一草一木是那样的美丽。开始的做网页的时候想了很久都不知道做什么主题,突然有一天“我的故乡”遭我的脑中挥之不去,我知道我主题出来了。后来我就用(湖北之行)为主题开始了我的第一个网页。在我的网页wezhong我详细的介绍了会湖北的八大名胜,真的可供大家大饱眼福。

我网页包含四页:第一页是主题概览,后面的三页围绕八大名胜展开。我将我的(湖北之行)分成八站,分别是:第一站壮美三峡,第二站 神秘神农架,第三站 传奇黄鹤楼,第四站 古韵武当山,第五站 秀丽东湖,第六站 清幽归元寺,第七站知音古琴台,第八站 神农祭坛。 在第一页的每一个标题字上,我都使用了超链接,使在第一页的页面上都能链接到想要到达的“哪一站”。而在各页中都插入了链接,各页之间可以自由地转接。

幻灯片—(我的大学生活)

进入大学后,我深切地感觉到一股新的血液在源源不断地注入到我的体内,我感觉到新生。而打开我的手机,相册里总安静地躺着我在大学的一言一笑和身边人的一举一动。当老师让我们制作幻灯片的时候,我的第六感告诉我决不能浪费手机上的相片资源。我要用我的第一个幻灯片生龙活虎地再现我的新生大学生活。于是我开始了我的第一张幻灯片制作,开始了我的精彩。

在我的幻灯片—(我的大学生活)里,一共包含了一十三张:第一张是主题封面,第二张是各小标题的陈列和链接,后面的十一张是按小标题展开。我的幻灯片同时又是围绕我的四个小标题进行的,它们分别是:生活前奏 校园文化 个性生活 尾声感悟。 在这里我用一张张零碎的画面拼凑着我生活的点点滴滴,那一个个零碎在我的幻灯片得到串联,并最终获得永生。

在第一张里,为了制作者(当然是我自己了)和我的大学(中南大学),我特地把这两个地方以动画制作。我让自己的名字“周立超” 反复震动,让“中南大学”不断地凸现变大。在第二张中,为了便于归类和寻找,我将幻灯片归为四个小标题,同时在小标题的后面附上链接的字符,这样可以很轻松地到达想去的那一个幻灯片。在后面的各页中,我同样加入了合适的动画和链接。很值得一提的是,我幻灯片里的绝大部分图片都是使用我大的手机拍摄的,所以这里反映的是我真实的大学生活。

四 制作方法和手段

网页—(湖北之行)

四张网页均采用计算机自带的模版,选择的模版很好的切合我的主题思想,且更好的凸现主题中心。每张网页插入了切合主题的图片和动画,图片的来源是网上的搜索,动画来源亦是。因为是初次制作网页,所以采用了frontpage 的制作向导。这样就像是有老师亲自辅导一样,减少了不少的麻烦。然而因为开始时不明白在不同的网页格式下支持的图片格式不同造成许多的图片不能插入或丢失。在格式对应后才插入了自己满意的图片。

后来由于觉得怎么弄都不便于排版,于是经过反复摸索,发现原来可以使用图框使得排版更加完美和整齐。这样我的网页显得整齐有序,同时又十分合乎我的心意。

幻灯片—(我的大学生活)

实践理论是powerpoint基础知识。powerpointXX室微软公司生产的制作幻灯片和剪报的软件,是最优秀的演示文稿编辑软件之一,也是最简单的、最方便的多媒体整合平台。所谓演示文稿,使指人们在介绍情况、阐述观点时所用的演示材料,这些材料由一些特定的画面组成,能以图文并茂的形式形象地表达演讲者要介绍的内容。

实践过程:步骤如下:1,设置幻灯片版式。2,输入信息。3,设置应用设计版式。4,应用配色方案。5,编辑幻灯片。6,幻灯片的格式化设置。7,保存演示文稿。

幻灯片的制作较网页制作简单,所以花时间也较之少。通过实践更深的了解了演示文稿的制作与设计。

四 遇到的问题和解决办法

开始制作网页时,由于急于想按照自己的心意排版,于是在工具栏上找到一个叫“绝对定位”的工具,开始以为使用它便可以随心所欲地经行排版。开始换很高兴自己发现新大陆,然而徐不知这下面隐藏着一个巨大的陷阱。当我把那一自认为很满意的网页做好后,预览时却让我大吃一斤:我的网页怎么排版成这番模样!这是网页莫!然而 没办法,只好重新再来。这一回我知道了什么事“绝对定位”。于是为了按照自己的心意排版,我的重觅它法。后来我知道了,可以通过使用“图框”来固定自己的网页版本。于是“图框”的使用使得我的排版精美了许多。

而制作网页中插入声音更是有趣。开始的时候,我一心只想着插入我喜欢的音乐。然而,不管我怎么搜索,给我的回复总是“无法找到文件”。我一头雾水,怎么回事啊,文件不是在那儿好好的吗? 经过询问其他人才知道原来是声音格式不对,有的格式是插入不了的。恍然大悟,后来虽然无法插入心爱的音乐,有些遗憾,但学到新的东西又让我感到高兴。

而幻灯片插入声音又是“山穷路转”插入的音乐总是只能放在某一张幻灯片上,而且使得各幻灯片不能够自动切换。反复尝试终是未果。请教了各位高手,却依旧没有的到答案,一切原来终是要依靠自己。后来发现插入声音后,会有动画效果选项。答案终于找到,要在这里操作i。于是“山穷了,路直了”

五 总结 体会

在这一学期的学习中,可以这样说i,计算机的学习和实践给我带来了一路的心路的进化和攀升,更乐给我展示自己心路的新的舞台。在这一过程中,我深切地体会到科学在头脑中的进补是一个不断摸索的进程,它让我懂得问题要敢于向高手请教,却更要依靠自己。没有自己的思考和摸索,别人再多的帮助也是竹篮打水,终是一场空。还有就是我不仅学到了很多知识,也增加了我对计算机的兴趣和热爱,同时知识是无止尽的,有待我们更好的去学习和掌握。

计算机科幻作文篇8

CPDA方法的实现包括3个步骤。(1)构建簇传感器节点利用分布式协议随机地分成多个簇。(2)簇内数据聚合每个簇内的节点共享一个非零的数作为种子,簇头节点利用多项式的加法性质,通过节点之间交换数据,实现簇内节点的数据聚合,在实现簇内聚合和时,必须保证每一个节点都不能获得其他节点的隐私数据。(3)簇间数据聚合每个簇头节点将聚合后的数据利用路由树协议路由到目的节点。CPDA方法中为了保证簇内聚合时每个节点不能获得其他节点的隐私数据,引入的额外计算量大,增加了计算消耗;优点是额外的通信消耗相对较少。从隐私保护性来看,单个簇包含的节点越多,隐私性越好,但计算量越大。基于分片技术的WSN数据隐私保护方法参考文献[11]中提出了SMART方法,通过把原始数据分片后,再加密路由到目的节点,包括以下3个步骤。(1)分片每一个源节点首先随机地选择h跳内的J个节点形成一个节点集S,然后将自己的隐私数据分成J个小的数据,将分片数据加密后分别发送给节点集S中的节点。(2)混合当某个节点收到加密后的分片数据后,利用共享密钥解密数据,把该节点收到的所有来自不同源节点的数据相加。(3)聚合所有节点将相加后的数据利用路由树协议路由到目的节点。可以看出,该方法中聚合的中间节点只能获得分片数据,而不能获得原始全部数据,从而保护了数据隐私。SMART中需要将分片发送到不同的邻居节点,从而引入了额外的通信量;优点是引入的额外计算量小。总的来说,由于随机化技术在原始数据中引入了噪声,会影响数据聚合结果的准确性。从隐私保护性来看,分片的数据越多,隐私性越好,但通信量越大。

位置隐私、数据隐私双重保护技术研究

多节点幻影路由技术如前所述,幻影路由技术中通过幻影伪节点保护真实节点的位置隐私,是一种有效的位置隐私保护方法。本文对幻影路由协议进行改进,设计基于多个随机幻影伪节点的路由方法。在幻影路由协议中,数据首先采用定向随机步的方法从源节点路由到一个幻影伪节点,再路由到sink节点。单幻影伪节点方法主要适用于小型的传感器网络,本文研究基于多幻影伪节点的路由方法,即数据从源节点同时路由到多个同一方向的不同幻影伪节点,再分别从每个幻影伪节点路由到sink节点,适用于大型传感器网络。在路由到伪节点时,采用基于东西方向分类的定向随机步方法[2],即源节点根据事先知道的邻居节点位置信息,把邻居节点分成东西方向两类。节点1~8是其邻居节点,按照东西方向分类后,节点1~4是属于东方向节点类,节点5~8属于西方向节点类。节点在路由时沿着同一类方向的节点选择路径,以保证伪源节点尽可能的远离真实源节点。经典幻影路由协议中定向随机步的分类方向信息存储在消息的头部,一旦消息被截获,容易暴露真实源节点的位置,本方法中不在信息中保存分类方向信息,而是由接收节点根据已接收数据的方向来判断出分类方向信息,如图3所示,若节点从所示的几个方向的节点接收到数据,则可判断分类方向是东分类方向,反之分类方向是西分类方向,可以看出,多个幻影伪源节点将会增加攻击者追踪到真实源节点的难度,从而比现有的方法能更有效地保护源节点的位置隐私。只是一个简单的示意,图中节点个数较少,当该方法用于中大规模的传感器网络时,伪节点的位置分布会更加分散,将起到更好的保护作用。基于椭圆曲线算法的同态加密隐私保护方法利用同态加密技术的同态性质可以实现无线传感器网络中端到端的数据加密隐私保护,但基于RSA或ELGamal公钥密码体制的同态加密技术计算复杂度较高,不符合无线传感器网络资源受限的特点。1985年Koblitz和Miller分别独立地提出了椭圆曲线加密体制(ECC)[12,13],ECC的安全性建立在椭圆曲线离散对数问题之上,与RSA和ELGamal相比,在相同的安全要求下,ECC需要的公钥位数较小,计算速度快。本文研究基于ECC的同态加密隐私保护技术。4.2.1椭圆曲线加密机制常用的椭圆曲线方程为:(式略)路由协议技术和同态加密技术相结合的双重隐私保护方法在前面研究内容的基础上,研究一种新的可以同时保护位置隐私和数据隐私的方法。具体实现步骤如下。(1)sink节点确定椭圆曲线参数、基点G和公钥K等,并将其广播给各节点。(2)源节点随机确定伪节点的个数n、到达每个伪节点的跳数hi和定向路由方向。(3)源节点将数据分成n片,分片时要根据数据聚合的种类进行分片,加法聚合则按m=m1+m2+m3+…分片,乘法聚合则按m=m1×m2×m3×…分片。(4)根据节中介绍的数据聚合方法,源节点为每个分片数据选择一个随机数ri,利用公钥K和ri对每个分片数据进行同态加密。(5)源节点根据选定的路由方向和跳数将加密后的分片数据分别定向路由到不同的伪节点。(6)将分片数据从多个不同的幻影伪源节点路由到sink节点,在路由的过程中,中间节点对数据直接进行加法聚合或乘法聚合,不需要解密数据。(7)sink节点收到聚合的加密数据后,利用私钥解密并进行分片重组,加法聚合中重组时直接将解密后的数据相加,乘法聚合中重组时直接将解密后的数据相乘。性能分析下面从隐私保护性、能量消耗和时延等方面讨论本文方法的性能。隐私保护性与现有的幻影路由技术相比,本文的方法使用了多个随机的幻影伪源节点,使攻击者很难追踪到真实源节点的位置,从而能更好地保护源节点的位置隐私。并且消息头部不包含随机步路由的分类方向信息,能更好地抵抗攻击。

本文采用的同态加密方法保护了端到端的数据隐私,基于椭圆曲线的公钥体制中私钥由sink节点保管,不在网络中传输,保证了密钥的安全性。本文的方法把幻影路由技术和同态加密技术相结合,能同时保护无线传感器网络的位置隐私和数据隐私。能量消耗无线传感器网络中的能量消耗主要包括计算能量消耗和通信能量消耗两个方面,下面从这两个方面分别讨论。(1)计算能量消耗由于同态乘法技术消耗计算资源较多,下面讨论同态加法计算的性能。本文的同态加法计算主要包括以下几个部分。与标量加法相比,标量乘法耗时很多,因此同态加法聚合过程中计算能量消耗最多的是源节点加密明文数据时,消耗最少的是中间节点聚合数据时,下面以最简单的二进制展开法为例讨论单标量乘法的运算量。根据ECC加密运算式(7)和式(8)可以判断加密运算速度与密钥长度、有限域长度近似线性相关;解密时根据式(9)可以看出运算速度与密钥长度、有限域长度近似线性相关。与逐跳隐私保护技术相比,ECC算法中源节点消耗计算资源将多于基于对称密钥的加密技术,但对于中间节点,ECC算法中只需要做加法运算,消耗资源少,而逐跳技术中需要对数据先解密,聚合后再加密,聚合过程中消耗的计算资源远多于ECC加法运算,因此本文的方法大大降低了中间节点的计算能量消耗,延长了其寿命;与其他同态公钥技术相比,椭圆曲线密码系统在计算时间和密钥占用的存储空间上具有一定的优越性,在提供相同的安全级别的情况下,ECC所要求的密钥长度比其他的公钥系统短得多,160bitECC与1024bitRSA、DSA具有相同的安全强度,210bitECC则与2048bitRSA、DSA具有相同的安全强度。(2)通信能量消耗无线传感器网络中的通信消耗包括发送、接收数据的消耗以及数据在网络中传播时的消耗。传播消耗主要和传播距离相关,因此不管采用哪种隐私保护数据聚合方法,其传播消耗是相近的。发送和接收数据的消耗主要和发送、接收数据的大小呈线性关系,这类消耗发生在以下几处:•源节点发送密文数据;•中间节点接收密文数据;•中间节点发送聚合数据;•目的节点接收聚合数据。可见这类消耗主要由密文的大小决定。ECC算法中得到的密文是根据式(7)和式(8)计算得到的C1和C2,C1=rG,C2=rK+M=rkG+M,其中M是明文m编码到椭圆曲线E上的点,可以看出密文的大小将大于明文大小,其大小主要由明文大小和有限域长度决定。表2~表4列出了用椭圆曲线算法对不同大小的明文进行加密后密文的大小。对于RC5算法,加密后的密文大小与明文大小基本一样。综上,与逐跳加密技术相比,ECC算法中密文比明文要大,在源节点发送密文数据、中间节点接收和发送数据,目的节点接收数据时都将比RC5算法消耗更多的通信资源,但是当明文数据为少量数据时,增加的密文数据大小并不多,相应消耗的额外通信资源也较少;与其他公钥体制相比,对于短消息加密,椭圆曲线密码系统所要求的带宽要低得多。本文中将数据分片后传输,因此发送的明文数据量并不大,ECC加密产生的额外通信量也是有限的。时延少无线传感器网络中的时延主要包括数据发送时延、每个中间节点的处理时延以及网络中的传播。不管采用哪种隐私保护技术,数据在网络中的传播时延都是近似的,因此主要考虑发送时延和处理时延。下面比较本文方法与基于RC5的逐跳加密技术的。

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