12计算机教育王莹莹.doc

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1、机房管理与维护论文20132014年第一学期机房管理与维护12计算机教育1226023116王莹莹2013年12月15日星期日摘要：随着计算机网络的发展，计算机数量也在不断增加。这使得机房管理成为一个很重要的问题，为了有效的管理好学校机房，提高机房使用效率，延长机房使用性命，学校必须重视加强机房管理与维护，本文对计算机机房管理与维护进行了探讨。关键词：计算机发展，故障分析，组装方法，选购注意事项一 计算机科学前沿热点及发展趋势1 计算机科学前沿热点近年来，计算机科学中前沿的问题主要围绕信息、知识、智能三大研究领域展开讨论。本文中所指的信息是指客观事物的属性。而知识不同于信息，它是人们对信息经过

2、大脑的加工与处理后，形成的规律、规则、方法及认识。智能则是指大脑从历史信息、知识的基础之上形成的对现有信息、知识的推理、演绎、判断的方法。根据研究分析表明，在三大研究领域中，主要有以下前沿热点研究：(1)信息方面:信息处理、数据仓库和数据挖掘、生物信息学。(2)知识方面：以知识科学与知识工程为主要研究的问题。(3)智能方面：以人工神经网络的研究,机器证明,人工智能与专家系统,遗传算法,代数逻辑学形成了本研究领域的主要特色。1.1 信息科学 1.1.1信息处理技术信息处理技术是当今计算机科学发展的重点，目前计算机处理的信息可分为符号和数据，因而一切要由计算机处理的对象首先是符号化和数字化。信息科

3、学正在形成和迅速发展，现在主要的研究课题集中在以下六个方面:(1)信息源理论和信息的获取。主要研究自然信息源和社会信息源,以及从信息源提取信息的方法和技术。(2)信息的传输、存储、检索、转化和处理。(3)信号的测量、分析、处理及显示。(4)模式信息处理。研究对文字、声音，图像等信息的处理、分类和识别，研制机器图像和语音识别系统。(5)知识信息处理。研究知识的表示、获取和应用，建立具有推理和自动解决问题能力的知识信息处理系统，即专家系统。(6)决策和控制。在对信息的采集、分析、处理、识别和理解的基础上作出判断、决策或控制，从而建立各种控制系统、管理信息系统和决策支持系统。1.1.2数据挖掘技术传

4、统的数据库技术是单一的数据资源，即以数据库为中心，对事务处理、批处理到决策分析等各种类型的数据处理工作。近年来，随着计算机技术的发展,对数据库中数据操作提出了更高的要求，希望计算机能够更多的参与数据分析与决策的制定等领域。数据库处理可以大致划分为两大类:操作型处理和分析型处理(或信息型处理)。这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种体系化环境,因而产生了数据挖掘技术。在这方面目前主要解决的前沿问题有:(1)异构数据的接口机制；(2)数据仓库的体系结构问题；(3)数据仓库的数据优化问题；(4)数据仓库中数据的获取与整理；(5)

5、历史数据的提出和信息挖掘；(6)信息挖掘的方法学问题；(7)数据的存储和数据模型。1.2 知识科学知识进步是人类社会发展的永恒动力,知识经济是推动其他经济发展的原动力，知识产权关系国家命运。可见知识在计算机科学中发展的重要意义。计算机科学虽然是一门刚刚兴起的学科，但它与数学、逻辑学、语言学、认知科学、心理学、哲学等关系相当大。目前知识科学主要的研究领域表现在:(1)知识模型研究,常识性知识研究;(2)非规范知识研究,知识处理的数学理论;(3)知识获取理论和技术;(4)知识科学和软件科学;(5)基于知识的计算机艺术。1.3智能处理技术1.3.1人工智能从第一台电子计算机诞生至今,其主要功能都是进

6、行数值计算和数据处理。但随着基于符号的运算、推理逻辑的迅速发展和对人类大脑的思维形式的研究逐步清晰，人们开始研制具有“智能”的计算机，这是人工智能的基本思想。人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)，是一门正在发展中的综合性前沿学科，主要由计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、语言学等多个学科相互渗透发展而来，研究和应用领域概括起来有以下六个方面：(1)问题答疑； (2)语言、模式识别； (3)智能数据库；(4)智能博奕；(5)智能机器人；(6)程序自动设计。1.3.2人工神经网络人工神经网络(Artificial Neural Network，简称ANN)理论取

7、得巨大的成果，其主要前沿研究方向与以下五个方面结合:(1)人工神经网络与人工智能、专家系统的结合；(2)人工神经网络与模糊数学结合产生新的人工智能方法；(3)与计算机硬件结合产生神经计算机；(4)符号化神经计算和进化计算；(5)神经网络控制理论。1.3.3遗传算法遗传算法是一门新兴科学智能的计算方法。目前在遗传算法中需要研究和解决的主要问题有:(1)遗传算法与其它人工智能的方法结合，如与神经网络、模糊数学等结合产生新的科学方法；(2)遗传算法的并行理论、计算、程序设计问题；(3)遗传计算机、遗传生物芯片的研究；(4)遗传智能控制；(5)遗传方法的应用与推广。1.3.4逻辑学代数逻辑学从经典的二

8、值逻辑,即真值取到0,1上的逻辑,发展到多值逻辑即真值取到0,1。包括经典逻辑学的形式系统的建立，及命题逻辑、一阶谓词逻辑及其公理系统的建立,目前研究的热点有以下几方面：(1)建立在经典逻辑上的推理方法； (2)多值逻辑上的推理方法；(3)基于格上的逻辑系统建立和推理方法等。这些计算机科学的众多研究热点在我国国家自然科学、863计划、攻关项目等均有较大的投入。这将使大量的科学研究者投入于这些前沿问题的的攻克,可以想象这些问题的解决将会给计算机科学带来新的发展机遇,未来的计算机将会像人一样去说话、做事、发现和解决现实生活中的问题,把人类社会生活方式带向了另一境界。信息是计算机的源,知识是信息的模

9、型,人工智能是知识挖掘的动力，三者协调发展是非常必要的。2 计算机发展趋势2.1智能化的超级计算机超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构，可以使计算机系统同时执行多条指令，或同时对多个数据进行处理，进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由成百数千甚至更多的处理器构成，能完成普通计算机和服务器所不能计算的大型的复杂任务。从超级计算机获得的数据分析和模拟成果，能推动各个领域高精尖项目的研究与开发，为我们的日常生活带来更多的便利。2.2新型高性能计算机问世随着硅芯片技术的高速发展，硅技术越来越接近了其自身的物理发展极限。因此，迫切要求计算机从结构变革，到器件与技术的革命这一系列的技术都要产生

10、一次质的飞跃才行。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机和纳米计算机由此应运而生。2.2.1量子计算机量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究，量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机是在量子效应基础上开发的，利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。量子计算机中的数据用量子位存储。2.2.2光子计算机光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传输及存储。光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。在

11、光子计算机中，不同波长的光代表不同的数据，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。2.2.3分子计算机分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息，并以更有效的方式进行组织排列。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子，所以分子计算机既有自我修复的功能，又可直接与分子活体相联。美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件，可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。以色列科学家已经研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机。预计20年后，分子计算机将进人实用阶段。2.2.4纳米计算机纳米计算

12、机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好，将逐渐取代芯片计算机，推动计算机行业的快速发展。综上所述，计算机技术主要朝着三个方向发展：一是向“快”的方向。速度越来越

13、快，性能越来越高，计算机的主频越来越快。专用计算机的并行程度比通用机更高，并行计算机的关键技术是如何高效率地把大量计算机互相连接起来，即各处理机之间的高速通信，以及如何有效地管理成千上万台计算机使之协调工作，这就是并行计算机的系统软件操作系统的功能。另一个方向就是向“广”度方向发展，计算机发展的趋势无处不在，应用范围更加广泛。近年来更明显的趋势是网络化与向各个领域的渗透，即在广度上的发展开拓。国外称这种趋势为普适计算或者叫无处不在的计算。未来计算机将存在于家中的各种电器中，到那时笔记本，书籍都将电子化、数字化。再过十几、二十几年，可能学生们上课用的将不再是教科书，而只是一个笔记本大小的计算机，

14、学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料。所以有人预言未来计算机也将成为最常用的日用品。第三个方向是向“深”度方向发展，即向信息的智能化发展。网络上有大量的信息，为了使这些信息转变成所需要的知识，同时又具有更加友好的人机界面，计算机将具备更多的智能成分。未来计算机将具有多种感知能力及一定的思考能力。人们可以用自然语言、手写的文字，甚至可以用表情、手势来与计算机沟通，使人机交流更加快捷。让人能产生身临其境感觉的虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。二、常见的硬件故障原因分析1、查找计算计的故障，总的来说应按照先软后硬、先外后内的原则进行。所谓先软后硬，就是在处理故障之前，首先根据故障现象判

15、断是硬件故障还是软件故障，然后进一步确定故障发生的部位。要确定故障究竟是硬件部分引起的还是软件部分引起的，有时比较困难，要根据具体情况进行分析，很难找到一般原则。但经验表明，由软件部分引起的故障要比硬件部分引的故障多得多。因此，系统发生故障以后，我们可以先尝试作为软件故障来处理，软件上确实解决不了问题，再从硬件上逐步分析故障原因。所谓先外后内，就是发现故障后，要仔细观察给出的出错提示、故障现象，先检查外部的部件，看看是否有机械损坏、插接不良、松动脱落等，然后再对内部部件进行检查。故障一般查找步骤如下：1）检查操作方面的错误 2.）检查连接方面的问题 3）检查病毒 4）检查外部信号 5）检查软件

16、方面的故障 6）运行检测程序进行检测 7）打开机箱检查故障 2、 常用的故障分析与查找方法二、软件故障的分析查找方法 软件故障是一种很复杂的现象，不但要观察程序本身和系统本身，更重要的是要仔细看所出现的信息，根据信息和故障现象才能查明原因通常，大部分软件故障处理比较简单，有时多种故障同时出现，使得故障的分析查找有一定的难度。实际上，大部分软件故障均是由于病毒的感染、人为地修改自己不太懂的信息（如CMOS)或者配置不合理而产生的故瘴。分析处理软件故障要用科学的方法，即先将故障分解，然后分清主次，逐个加以处理，直到最终解决系统故障。一般可以按以下步骤尝试解决：1、如果只是个别应用程序使用中出现故障

17、，不妨先查看该软件的使用说明书，看看该软件所要求的硬件条件和软件条件是否满足，如内存大小、CPU档次和主频、操作系统的版本、显示卡的档次、硬盘的空余空间大小、系统的补丁版本、IE浏览器的版本、DrecterX的版本等等，如果还不行，不妨重新安装一遍，同时要注意安装的完整性，不要遗漏组件，程序的操作步骤是否正确，有没有相互影响的软件等等，逐一分析和排除。 2、 计算机病毒对应用软件和系统软件都会造成影响，当找不到软件故障的具体原因时，不妨从杀毒开始。杀毒前首先下载该杀毒软件的最新病毒库，升级到最新版本，再彻底杀毒，看看能否解决故障。 3、 如果是操作系统类故障（如：不能正常启动或启动后使用不正常

18、），应该先检查一下系统配置文件是否正确，CMOS中的配置参数是否得当；再尝试用安全模式修复、恢复系统注册表、使用系统文件检查器、是否中了木马、杀毒等方法。如果还不能解决问题，最后只好系统还原（事先需备份）或重新安装系统。三、硬件故隆的分析查找方法 对于硬件故障的分析和诊断，首要的问题是要判断出故障是由系统硬件的哪部分引起的。只有找倒故障点后，才能确定处理的方法。 一般来说微型机系统硬件故障的检测和诊断方法可分为：诊断程序检测法；人工诊断法；专门仪器检查法。1、诊断程序检测法 诊断程序检测法中，一类是POST方法，就是开机启动，通过主板上ROM BIOS中自带的POST(开机自检)程序对计算机硬

19、件进行检测。因为大多数的微型机系统产品，都在机内的ROM中固化有上电自检程序(POST)。上电自检程序通常可以对内部存储器、CPU、主机板上的各种控制电路、数据传送电路、磁盘驱动器、显示卡等进行常规检测，还可自动测试机内硬件和软件的配置情况，包括存储器的容量，串口和并口的配置，软、硬盘的类型，显示卡的类型等。当检测出故障时，一般以音响或在屏幕上提示故障类型和有关的故障信息。详细的POST过程请看附录。另二类方法是使用随机提供的高级诊断盘或一些公司开发的功能强大的工具测试软件，如QAPLUS、PCTOOLS、NORTON等：这些软件可以对微型机系统的绝大多数设备进行测试，并可以报告其工作情况，帮

20、助维修人员定位故障。诊断程序的应用是有条件的，当机器的故障已经破坏支持诊断程序运行的基本环境时，诊断程序已无法运行，此种方法自然就不能应用。2、人工诊断法人工诊断法包括值接观察法，拔插法、替换法、比较法、测量法、敲打法、综合判断法等。1）直接观察法直接观察法是通过看、摸、闻、听等方式检查机器故障的方法。一般在动手检查之前，应先向机器的使用者了解使用情况以及发生故障前后的异常现象，情况了解得越清楚，调查研究得越仔细，检修工作的针对性就越强，就越能避免不必要的检查。看，就是观察机器的外部和内部部件的情况。重点应查看元器件及接线是否虚焊、脱落和烧焦、插接件的连接是否牢靠等。对电路板上组件应仔细观察其

21、表面字迹和颜色，有无焦色、开裂、字迹的颜色是否变黄等现象。在接通电源之后，可以观察CRT的灯丝是否亮，元器件之间，尤其是高压部位有无火花或冒烟等情况。同时还要注意查看荧光屏的光栅是否为满屏，图像是否异常等。总之，通过用眼睛仔细观察，找出故障现象，然后进一步判断检查故障部位摸，就是用手触摸机内的元器件，通过所感觉到的温度变化来判断故障的部位一般来说，机内大部分元器件在接通电源一段时间之后，外壳正常温度在40度到50度之间，用手摸上去只有点热。如果手摸上去发烫，则该元器件可能有内部短路现象。采用这种方法一定要注意安全，通常是接通电源一段时间使元器件产生温升后，再切断电源，用手触摸有关元器件和部位闻

22、，就是接通电源后，如果闻到较浓的焦糊味，则说明一定有元器件被烧毁。此时，在未找出故障之前，一般不要再接通电源。听，就是接通电源后用耳朵听喇叭及其他部位有无异常声音，以帮助判断故障的部位。特别是驱动器，应仔细听，如果与正常声音不同，则可能是故障点。2）拔插法拔插法是通过将插件或芯片“拔出”或“插入”来寻找故障原因的方法。此法虽然简单，但却是一种非常有效的常用的方法。它最适合诊断“死机”及无任何显示的故障。当出现这类故障时，从理论上分析原因是很困难的，采用“拔插法”有可能迅速找到故障原因。“拔插法”的基本做法是一块块地拔出插件板，每拔出一块插件板后，就开机检查机器的状查，一旦拔出某块插件后，故障消

23、失且机器恢复正常，说明故障就在刚刚拔出的这块扳上，“拔插法”不仅适用于插件板，而且也适用于通过管座装插的集成电路芯片等元器件。3）替换法替换法是用好的插件板或组件替换有故障疑点的插件板或组件，观察故障现象的变花情况，以确定故障部位的方法。这也是一种诊断故障时常用且非常有效的方法。替换可以是芯片级的，任何两个可拔插的相同种类和相同位置上的芯片都可以进行替换。例如，不同排上的RAM芯片之间的相互替换等。替换也可以是部件级的，如两台显示器的替换，两台打印机的替换，两个键盘、两个磁盘驱动器、两块接口卡的替换等。4）比较法这种方法要求有两台以上相同的机器，并保证有一台机器是正常运行的。当怀疑某些部件或模

24、块有问题时，应用测试仪器（如万用表、逻辑笔、示波器等）分别测试两台机器中两个相同部件或模块的相同测试点，然后比较所测试的这两组信号。若有不同，则顺藤摸瓜，追根求源，分析确定故障的位置。这种方法在维修中也是一种简易、有效的方法。5）测量法测量法是分析与判断故障常用的手段和方法。当机器处于关闭状态或组件与母板分离时，用万用表等测量工具对元器件进行检查测量，称为无源测量，若设法把机器暂停在某一状态，根据逻辑图用测量工具测量所需检测的电阻、电平、波形，从而判断出故障位置的实时方法，称为在线测量。所测量的特征参量，可与各对应点的参考值或标准值比较，如果差值超过容差，则由此可分析确定故障位置。6）敲打法如

25、果机器运行出现时好时坏的现象，可能是由于虚焊、接触不良或金属面氧化使接触电阻增大等原因造成的。对于这种情况，可以用敲打法来进行检查，通过敲击插件板，使故障点接触不上，再进行检查就容易发现问题。7）综合判断法计算机系统有时出现的故障现象是比较复杂的，采取某一种方法往往不能检查到故障的原因，这时可采用“综合判断法”，即综合运用多种多样的方法来检测和查找故障。实际上，任何一个维修人员在维修机器时，也不只用一种方法，而是各种方法并用，交替进行。对子初学者，当遇到复杂问题时，不要急于求成，要头脑冷静，采用各种可能的方法加以试验，逐步缩少范围，达到最终排除故障、修复机器的目的。3、专门仪器测量法 这种方法

26、是使用专门的仪器对微型机系统的各种部件和接口信号进行专业化的技术指标测试，从而为查找故障提供依据。由于大多数维修人员不具备这种测试条件，所以这一类测试一般是由有关部门和生产厂家进行的。用于计算计维护的仪器很多，如示波器、逻辑笔、EPROM写入器、IC测试卡、吸锡器等。但对于一般性维护来说，准备以下一些常用工具就基本够用了：a:螺丝刀b:镊子和尖嘴钳c:万用表d:毛刷和抹布 e:烙铁和割线刀 在进行硬件故障分析时，为了避免发生新的硬件故障，我们必须特别注意千万不能带电拔插各控制卡和信号电缆插头。因为在加电情况下，拔插板卡会产生较强的感应电动势，这时瞬间反激电压很高，足以把芯片击毁。同样，带电拔插

27、串、并口，键盘接口等外部设备的连接电缆时，也常常是造成相应接口损坏的直接原因。三 买电脑应注意事项DIY电脑就是去买电脑上的各种零件，例如CPU（中央处理器），内存条，硬盘，显卡，主板（主板就是一块复杂的电路板，CPU所有的零件都要连接在上面）等等东西，买回来，然后再装一起。 很多人都听说过，自己组装电脑并不是把各种零件随便挑一个，然后拼起来就是了，而且还要注意到兼容的问题。其实DIY电脑就是以前说的兼容机，只不过换个名字叫的好听。一定位自己的电脑 配电脑，首先要明确，自己需要的是什么类型的电脑。这里，先解释很多人存在的一个误区：对电脑要求高的游戏是单机游戏，而不是网游，推动电脑硬件向前发展的

28、始终是单机游戏。（这里仅拿游戏做参考，毕竟很多人买电脑很大成分是游戏，至于工作学习需要，侧重点不同，后面我会细说） 购买电脑的朋友一般对电脑的要求有这么几种：1，性能型：希望自己的电脑有相当强劲的性能，能够通吃 2，功能型：对电脑的性能有一定要求，但是不是太苛刻，而且要求功能丰富，有多媒体性质，听歌，看电影，对静音，音质和画质游戏性能都有一点要求的 3：实用型：也叫经济型，对电脑没什么要求，只要够用，能够上网，聊天，处理一些简单的工作和学习任务的 4：特殊型：这类人群的电脑，他们要求电脑有自己的独特的功能，必须能够胜任给定的特殊的任务，比如复杂绘图，HTPC等等，这种机器往往都电脑的某一个零件

29、的要求相当苛刻，而其他的无所谓。 我帮很多人配电脑，都会先问他“你想配多少钱的电脑，做什么用的，你对机器的最高要求是什么”这样的问题。我总结了一下，基本上有这么些要求，大家可以对照自己，知道自己需要的电脑是那种类型。 1.要求：日常办公，学习，处理一些文档之类的 此类要求对应的电脑是上面的实用型。这种机器，配出来需要的价格底线是2500，一般3000左右。 2.要求：能玩魔兽世界一类的网络游戏不卡，玩玩魔兽争霸之类的，外观无所谓，只要能好好的用，不出问题，其他的无所谓 这种要求对应的是网络游戏性能型。这种机器，配出来的需要的价格底线是3000，一般是3500左右。 3.要求：能够玩极品飞车，实

30、况足球之类的，听歌，上网都可以，至于DX10（现在的游戏主要分DX9和DX10两种，可以理解为两类对机器要求截然不同的游戏，一般来说，DX10游戏可以说对机器要求有点变态）游戏大作我就不想了 这种要求，对应的是功能偏性能型。这种机器，配出来需要的价格底线是3500-4000，一般4200左右。参考文献：1蔡芝蔚.计算机技术发展研究J.电脑与电信,2008.2陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展J.法制与社会,2007.3文德春.计算机技术发展趋势J.科协论坛(下半月),2007.4何文瑶.计算机技术发展态势分析J.科技创业月刊,2007.In this paper：With the devel

31、opment of computer network, computer quantity is also increasing. This makes room management become a very important problem, in order to effectively manage the school computer room, increasing the service efficiency of computer room, to prolong the life, computer room school must pay attention to strengthen management and computer maintenance, this paper probes into the computer room management and maintenanceKey words: computer development, failure analysis, assembly method, matters needing attention of choose and buy