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数字技术论文样例十一篇

时间:2023-03-17 18:10:28

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数字技术论文

篇1

三维可视化技术,是对一种能够形象立体的描述矿山模型的技术手段,利用三维可视化技术可以更加全面的了解矿体的地表形态与矿体空间信息之间的位置关系,为测量人员提供更精准形象的空间分析数据。三维可视化技术是通过三维动画软件来实现的,常用的动画软件是3DMAX,它具有先进的运动匹配以及数字化建模等功能,可以大幅度的提升三维可视化模型的制作品质。

1.2数字化资料处理技术

资料的数字化处理,是矿山测量系统的一项重要工作,矿山测量工作包括数据信息的采集、存储以及处理,数据类型主要是图形、数字以及表格等[2]。进行资料的数字化处理,需要用到计算机的辅助绘图功能和电子图表化功能,许多测量工作者会运用VB、AutoCAD等软件进行实际的数据处理工作。

2数字化测量在地面控制测量中的应用

2.1GPS地面控制网的布设要点

地面控制测量的主要目的是为施工放样、变形观测、地面大比例成图、建立整体的控制奠定基础,建立地面控制网可以对全局有一个整体的把控,限制测量误差的积累和系统之间的错误信息传递,因此,有利于提高测量数据的精准度[3]。GPS与地面控制测量结合,就形成了GPS地面控制网这种先进的地面控制测量方法,在布设地面GPS控制网时,要充分考虑测量范围的大小、精度要求以及点位密度等因素,可以根据工程的需要设定不同的边长。在分布网点时,要遵循统一的测量规则,按照严格的等级标准进行施工作业。

2.2常见的网形

GPS地面控制网对横向误差没有影响作用,但其长度却会对地下贯通的纵向产生误差,因此,两点通视网形和后视同一点网形这两种简便灵活的网形,在城市地铁的地面控制网布设中具有更加明显的优势。针对丘陵隧道情况,采用后视同一点布设网形不能直观的通视两个控制点之间的联系,但可以在丘陵山脊上设置一个新的控制点,实现与两点之间的通视,只要水平角度够精确,就可以显著地减少地面控制网对横向误差的影响[4]。

3数字化测量在井筒深部延伸中的应用

立井井筒深部延伸是矿井测量的一项关键工作,利用激光测距仪、全站仪等进行井筒深部延伸的贯通测量能够有效的降低横向误差,提高贯通测量的精确度,而且与传统的测量方式相比,还能满足井筒深部延伸的精准定位要求[5]。针对地理坐标北纬30°55′,东径117°49′,平均海拔为168.5m的丘陵地带开掘的直径3m,筒深600m的辅助井,可以直接对其改造并延伸成井,一般是先在井筒内预留一段超过5m的岩柱作为井筒隔离层,在180~300m深部采用吊罐反掘的方法刷大成井。为了提高竖井贯通工程的测量精度,采用全站仪和陀螺仪能够定向的反映辅助井的贯通施工,对丘陵地带的辅助井贯通施工具有很强的指导意义和实用性。

3.1贯通测量误差的预计

贯通测量误差,需要从既定的k点开始,沿平巷和下山敷设导线,并测量回到k点所引起的误差,从外部形式上看像一条闭合的导线k-1-2...15-16-k,在实际贯通之前是一条支导线,所以,在水平方向上的重要贯通误差,实质上是支导线终点k在x方向上的误差。

3.2辅助井贯通测量

在辅助井贯通测量的地面控制测量中,可在辅助井、措施井及混合井井口附加埋设3各相似的近井点,并建立以第1个近井点为坐标原点,其余两个为假定方位的坐标系统,将3个近井点之间用1条直线连接,利用全站仪测量6个回数,利用激光测距仪测量往返距离,在闭合的三角形中就可以测定导线边长,同台仪器的往返测距和不同测量方法的测量结果可以多次使用。由测量误差所引起的x、y方向上的误差,采用全站仪导线,全站仪的测角精度为2s,测距精度为2mm+2ppm,由于平均误差小于100m,所以各边的误差均小于2.2mm。利用陀螺仪可以简化深部延伸井筒的定向程序,先在地面上独立测量3个仪器常数,再在井下定向边上独立测量2次陀螺方位,基础定位程序可以在3d之内完成。辅助井井中测量的目的,是为了确定井筒的垂直度,一般是先地表标记出一个以井筒为中心点的十字线,沿井筒十字线放置两根钢丝作为几何投点,通过测量多处井点,利用余角法就可以推算出井中坐标的具置,并进而确定井筒的垂直度[6]。主井与辅助井贯通时的测量误差来自于两工作面上井筒中心的相对偏差,一般是先假定井筒中心线方向为y'方向,与它垂直的方向为x'方向,最后求出井筒中心的平面位置误差。对于两个相向开凿的立井贯通,需要同时进行地面测量、井下测量和定向测量,这些测量误差的所得出的贯通相遇点的误差,需要同时预计x'、y'两个方向上的误差。

篇2

电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代,全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用,以计算机为核心,运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出:“倘若我们沉思,我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段,将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来,并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维,以及新的设计思想。

一、数字化发展的必然与现状

现代数字化技术所提供的产品使我们的生活以前所未有的真实图像面目呈现在人们面前。首先是信息载体的数字化,书籍印刷,作为几百年来最主要的信息载体,将逐渐被比特运算的方式所取代,即实现知识的数字化。这种变革使知识可以以更简单的方式传播,以更大的容量存取,以更低廉的成本让人们获取知识。信息技术不仅可以实现文字、图像、声音的数字化,还可将人类世界的一切物质以数字化的形式表示。其次,通信方式的数字化使信息能够突破国界、文化及时空的限制而任意传播,互联网的开通使世界变为一个地球村。数字化的进程已经在我们面前展开,而这势必导致人类的一切文明都必须转化成批量的资讯信息。只有这样才能通过各种新的数字媒体,以数字方式传输。甚至可以这样说,任何不能转化输送的事物都将面临被淘汰的危险。而作为一名教育者,更应该具备将知识转化为电脑语言的能力,并为人类几千年来沿袭的教育加入新的概念及内涵。

二、数字化带来的影响

从设计工具的变革到新的设计形态的产生,数字媒体的作用已日趋显著,它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。

1.高效的数字化技术工具

设计教育从美术教育中衍生而来,在传统教学中,从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段,学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代,电脑的出现则大大改变了传统的学习行为,大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能,在设计中只要随时存储变化的结果,就能随时回到设计创造过程中的任何一点,对以前的步骤进行修改并反复调试。

2.新的造型语言及表达方式的出现

计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式,计算机构造物体的方式及图像处理上的特点,使计算机创作的作品表现出了新的风格,开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式,它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现,是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中,由于扫描仪及数码相机的出现,使设计者能直接地输入真实图像,通过二维或三维技术的辅助,就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中,计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时,它能表现出物体的各个侧面及细部,同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合,融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域,创造出新的美学形态和设计形态。

3.多学科的交融与新学科的兴起

人类进入数字化时代,自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊,学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面,有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象;另一方面,各种交叉、综合学科大量出现。

设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件,灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念,构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、Internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前,艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。

4.信息交流和资源共享

电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展,使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间,使艺术设计走向了更广泛的数字化,让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯,有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5.对传统教学方式的冲击

在传统的艺术设计教学中,学生的思维过程,受限于繁杂重复的技能示范过程,而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后,直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式,让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约,简单的操作过程可产生多样性的结果,这才是现代艺术设计教学的核心。

互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式,它打破了时空的限制,并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术,可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制,使教师和学生能在全球范围内检索信息,开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变,才能适应数字时代对设计教育提出的要求。

三、艺术教育创新与数字化教学

在数字化离我们越来越近的今天,高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题,不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代,人们凭借网络可更快地更新艺术观念,更快地创作艺术品,更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上,将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育,发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式,这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代,要培养高素质创新人才,必须强调培养方式的创新。

虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面,但是在艺术设计教育中,围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题,一直存在争议。笔者认为,学生实际动手能力降低问题确实存在,但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面,学生实际动手能力降低是社会问题,是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时,重视实际动手能力的培养。另一方面,传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法,而无需学会手工绣花一样,科技进步总会使一些旧的技能失去意义,进而产生新的技能,使知识与技能达到新的平衡。

此外,数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间,也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀,使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年,已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养,工科生与艺术生的界限变得模糊,美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。

结语

我们面对的是崭新的数字化时代,它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象,而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具,带来了新的造型语言及表达方式,开辟了新兴的交叉学科,给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代,我们必须强调创新教育,才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计,具有创意潜能,能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才,这是艺术设计教育者的职责。

参考文献:

[1]德马丁·海德格尔.林中路.上海译文出版社,1997.

[2]王波.数字化时代的美育思考.山东电大学报,2004年第1期.

[3]陈实.数字化时代的艺术设计教育.浙江万里学院学报,2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.数字化时代对艺术设计教育的影响.河西学院学报,2002年2月第1期.

[5]周发强.数字化时代我国高校综合性美术人才培养的几点思考.内江师范学院学报,2002年第17卷第3期.

篇3

Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.

Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues

1引言

随着我国医药事业的发展,研制新药,抢占国内市场已越演越烈。以前一些医药都是靠进口,不仅成本高,而且容易形成壁垒。目前,我国的医药研究人员经过不懈的努力,开始研制出同类同效的药物,然而这些药物在走向市场前,必须经过国际权威医疗机构的审批,传统方式是药物分析的原始数据都是采用纸张方式,不仅数量多的吓人,而且一旦有一点差错就需从头做起,浪费大量的人力、物力、财力。随着INTERNET的发展和普及,人们开始考虑是否能用互联网来解决数据传输问题。他们希望自己的仪器所做的结果能通过网络安全传输、并得到接收方认证。目前国外针对这一情况已⒘四承┤砑欢捎诩鄹癜汗螅际醪皇呛艹墒欤勾τ谘橹そ锥危媸被嵘兜脑颍诤苌偈褂谩U饩透谝揭┭蟹⑹乱敌纬闪思际跗烤保绾慰⒊鍪视榈南嘤θ砑创俳夜揭┥笈ぷ鞯姆⒄咕统闪斯诘那把亓煊颍胰涨肮谡夥矫娴难芯坎皇呛芏唷?lt;/DIV>

本文阐述的思想:基本上是参考国际国内现有的算法和体制及一些相关的应用实例,并结合个人的思想提出了一套基于公钥密码体制和对称加密技术的解决方案,以确保医药审批中电子文本安全传输和防止窜改,不可否认等。

2算法设计

2.1AES算法的介绍[1]

高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard)美国国家技术标准委员会(NIST)在2000年10月选定了比利时的研究成果"Rijndael"作为AES的基础。"Rijndael"是经过三年漫长的过程,最终从进入候选的五种方案中挑选出来的。

AES内部有更简洁精确的数学算法,而加密数据只需一次通过。AES被设计成高速,坚固的安全性能,而且能够支持各种小型设备。

AES和DES的性能比较:

(1)DES算法的56位密钥长度太短;

(2)S盒中可能有不安全的因素;

(3)AES算法设计简单,密钥安装快、需要的内存空间少,在所有平台上运行良好,支持并行处理,还可抵抗所有已知攻击;

(4)AES很可能取代DES成为新的国际加密标准。

总之,AES比DES支持更长的密钥,比DES具有更强的安全性和更高的效率,比较一下,AES的128bit密钥比DES的56bit密钥强1021倍。随着信息安全技术的发展,已经发现DES很多不足之处,对DES的破解方法也日趋有效。AES会代替DES成为21世纪流行的对称加密算法。

2.2椭圆曲线算法简介[2]

2.2.1椭圆曲线定义及加密原理[2]

所谓椭圆曲线指的是由韦尔斯特拉斯(Weierstrass)方程y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6(1)所确定的平面曲线。若F是一个域,ai∈F,i=1,2,…,6。满足式1的数偶(x,y)称为F域上的椭圆曲线E的点。F域可以式有理数域,还可以式有限域GF(Pr)。椭圆曲线通常用E表示。除了曲线E的所有点外,尚需加上一个叫做无穷远点的特殊O。

在椭圆曲线加密(ECC)中,利用了某种特殊形式的椭圆曲线,即定义在有限域上的椭圆曲线。其方程如下:

y2=x3+ax+b(modp)(2)

这里p是素数,a和b为两个小于p的非负整数,它们满足:

4a3+27b2(modp)≠0其中,x,y,a,b∈Fp,则满足式(2)的点(x,y)和一个无穷点O就组成了椭圆曲线E。

椭圆曲线离散对数问题ECDLP定义如下:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q的情况下求出小于p的正整数k。可以证明,已知k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难,至今没有有效的方法来解决这个问题,这就是椭圆曲线加密算法原理之所在。

2.2.2椭圆曲线算法与RSA算法的比较

椭圆曲线公钥系统是代替RSA的强有力的竞争者。椭圆曲线加密方法与RSA方法相比,有以下的优点:

(1)安全性能更高如160位ECC与1024位RSA、DSA有相同的安全强度。

(2)计算量小,处理速度快在私钥的处理速度上(解密和签名),ECC远比RSA、DSA快得多。

(3)存储空间占用小ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多,所以占用的存储空间小得多。

(4)带宽要求低使得ECC具有广泛得应用前景。

ECC的这些特点使它必将取代RSA,成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把它作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。

2.3安全散列函数(SHA)介绍

安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm,SHA)[1]是美国国家标准和技术局的国家标准FIPSPUB180-1,一般称为SHA-1。其对长度不超过264二进制位的消息产生160位的消息摘要输出。

SHA是一种数据加密算法,该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善,现在已成为公认的最安全的散列算法之一,并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文,然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文,也可以简单的理解为取一串输入码(称为预映射或信息),并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(也称为信息摘要或信息认证代码)的过程。散列函数值可以说时对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

3数字签名

“数字签名”用来保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份认证和不可抵赖性。数字签名技术的实现基础是公开密钥加密技术,是用某人的私钥加密的消息摘要用于确认消息的来源和内容。公钥算法的执行速度一般比较慢,把Hash函数和公钥算法结合起来,所以在数字签名时,首先用hash函数(消息摘要函数)将消息转变为消息摘要,然后对这个摘

要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是随着计算能力和散列密码分析的发展,这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。

4解决方案:

下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图:

要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是随着计算能力和散列密码分析的发展,这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。

4解决方案:

下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图:

图示:电子文本传输加密、签名过程

下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案:

具体过程如下:

(1)发送方A将发送原文用SHA函数编码,产生一段固定长度的数字摘要。

(2)发送方A用自己的私钥(keyA私)对摘要加密,形成数字签名,附在发送信息原文后面。

(3)发送方A产生通信密钥(AES对称密钥),用它对带有数字签名的原文进行加密,传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。

(4)发送方A用接收方B的公钥(keyB公)对自己的通信密钥进行加密后,传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用,。

(5)接收方B收到加密后的通信密钥,用自己的私钥对其解密,得到发送方A的通信密钥。

(6)接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密,得数字签名和原文。

(7)接收方B用发送方A公钥对数字签名解密,得到摘要;同时将原文用SHA-1函数编码,产生另一个摘要。

(8)接收方B将两摘要比较,若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。

这个过程满足5个方面的安全性要求:(1)原文的完整性和签名的快速性:利用单向散列函数SHA-1先将原文换算成摘要,相当原文的指纹特征,任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来,从而满足了完整性的要求;再用发送方公钥算法(ECC)的私钥加密摘要形成签名,这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。(2)加解密的快速性:用对称加密算法AES加密原文和数字签名,充分利用了它的这一优点。(3)更高的安全性:第四步中利用数字信封的原理,用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥,这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点,使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。(4)保密性:第五步中,发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的,由于没有别人知道B的私钥,所以只有B能够对这份加密文件解密,从而又满足保密性要求。(5)认证性和抗否认性:在最后三步中,接收方B用发送方A的公钥解密数字签名,同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的;由于没有别人拥有发送方A的私钥,只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名,所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。

5方案评价与结论

为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点,本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名,从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。

本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较,并且结合现有的相关应用实例情况,提出医药审批过程的解决方案,其优越性是:将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起,从而提供了完整的安全服务,包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。

参考文献:

1.李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月,P47~49.

2.康丽军。数字签名技术及应用,太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.

3.胡炎,董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58~61。

4.LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.

5.WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.

6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序(吴世终,祝世雄,张文政,等).北京:机械工业出版社,2001。

7.贾晶,陈元,王丽娜,信息系统的安全与保密[M],北京:清华大学出版社,1999

8.陈彦学.信息安全理论与实务【M】。北京:中国铁道出版社,2000p167~178.

9.顾婷婷,《AES和椭圆曲线密码算法的研究》。四川大学硕士学位论文,【馆藏号】Y4625892002。

下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案:

具体过程如下:

(1)发送方A将发送原文用SHA函数编码,产生一段固定长度的数字摘要。

(2)发送方A用自己的私钥(keyA私)对摘要加密,形成数字签名,附在发送信息原文后面。

(3)发送方A产生通信密钥(AES对称密钥),用它对带有数字签名的原文进行加密,传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。

(4)发送方A用接收方B的公钥(keyB公)对自己的通信密钥进行加密后,传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用,。

(5)接收方B收到加密后的通信密钥,用自己的私钥对其解密,得到发送方A的通信密钥。

(6)接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密,得数字签名和原文。

(7)接收方B用发送方A公钥对数字签名解密,得到摘要;同时将原文用SHA-1函数编码,产生另一个摘要。

(8)接收方B将两摘要比较,若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。

这个过程满足5个方面的安全性要求:(1)原文的完整性和签名的快速性:利用单向散列函数SHA-1先将原文换算成摘要,相当原文的指纹特征,任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来,从而满足了完整性的要求;再用发送方公钥算法(ECC)的私钥加密摘要形成签名,这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。(2)加解密的快速性:用对称加密算法AES加密原文和数字签名,充分利用了它的这一优点。(3)更高的安全性:第四步中利用数字信封的原理,用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥,这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点,使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。(4)保密性:第五步中,发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的,由于没有别人知道B的私钥,所以只有B能够对这份加密文件解密,从而又满足保密性要求。(5)认证性和抗否认性:在最后三步中,接收方B用发送方A的公钥解密数字签名,同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的;由于没有别人拥有发送方A的私钥,只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名,所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。

5方案评价与结论

为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点,本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名,从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。

本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较,并且结合现有的相关应用实例情况,提出医药审批过程的解决方案,其优越性是:将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起,从而提供了完整的安全服务,包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。

参考文献:

1.李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月,P47~49.

2.康丽军。数字签名技术及应用,太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.

3.胡炎,董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58~61。

4.LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.

5.WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.

6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序(吴世终,祝世雄,张文政,等).北京:机械工业出版社,2001。

篇4

1.1555组成的秒时基电路仿真

秒时基电路是时序逻辑电路中经常使用的单元块电路,可以通过555组成的多谐振荡器构成秒时基电路,只需要选择合适的电阻和电容值就实现。秒时基电路应用非常广泛,交通灯电路系统、LED数字显示的电子表电路等,均需要产生秒时基脉冲电路单元。在Proteus选择大小合适的图纸,建立图形输入仿真文件,根据理论计算确定有关电阻电容数值,选取器件,修改电路参数,连接元器件组成电路。通过波形可以很直观的看出设计是否满足要求为1秒的时基电路,同时修改有关电阻值可以在周期为1秒的前题下改变脉冲的占空比。使学生充分理解多谐振荡电路,并可以根据实际需要产生不同周期和占空比的脉冲,激发学生对555电路的深层次的学习,从真正意义上认识555电路特性,验证其组成设计单谐、多谐振荡电路以及有实际应用的触发报警、脉冲产生等电路。

1.2译码显示电路仿真

显示器件是数字电路一个重要部分,其中LED数码管应用尤为广泛。本例通过译码芯片74LS47和共阳极数码管来完成译码电路和显示电路的内容。输入数字为013(采用2进制000000010011)通过译码器件,译出相应7段ABCDEFG的高低电平,译码芯片与共阳极数码管连接,最终正确的输出相关显示内容。同学还可以利用其它译码芯片CD4511、74LS48和共阴极数码连接,在此基础上还可以加入计数器,脉冲电路,这样就能实现脉冲的自动计数及显示,效果直观。进行完一整套设计学生很有成就感,能进一步激发学生的学习兴趣。

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2数字电子技术在网络中的重要程度

随着经济水平的不断发展,随着网络技术的不断发展,人们与网络之间的联系也愈加紧密,数字网络技术的产生和发展,可以说极大地推动了网络的发展,也提升了网络与用户之间的关系。

2.1数字电子技术可以使信号处理更加方便

数字信号是运用数字电子技术的载体来实现的,与其他信号相比,数字信号具有很多优势,它能够抵制其他干扰性的信号,信号的传输没有其他杂音出现,还能通过一些手段实现信号的加密处理,同时数字信号不容易丢失,在传输的过程中可以实现存储,数字电子技术产生的数字信号,还可以使的数字信号的接收装置变得更加细小,甚至可以仅仅通过一个比手指甲盖还小的装置就可以实现数字信号的存储和转换。二进制代码是数字通信和计算机网络共同采用的代码,这种一致性使得计算机和数字信号能够很顺利地进行联网。

2.2数字电子技术推动了集成电路的形成

随着数字电子技术在网络中的不断应用,数字信号应运而生。与传统信号相比,数字信号的安全性能更加强大,外界信号对数字信号的扰动能力较差,在数字信号的传输过程中,可以有效地保障数字信号的质量,还能实现超长距离的信号传输。另外由于数字电子技术的应用和发展,数字信号在传输的过程中,为了强化其安全性,还可以通过加密的方式来保障数字信号的安全性能。数字电子技术在网络中的应用,还可以推动集成电路的形成,使信号的传输和存贮、转换更加微型化。

3数字电子技术在网络中的应用

数字信号的产生和应用,可以看成是数字电子技术在网络中应用的起源。数字信号超强的信息处理能力和传输能力,也在一定程度上推动了网络的发展。

3.1数字电子技术可以使网络中的信号数字化

信号的数字化需要进行抽样、量化和编码等关键步骤。信号的抽样就是指将以前连续的模拟信号进行分离处理,然后通过随机选择的方式,通常是遵循一定的时间规律来将抽取出来的信号进行序列化处理,进而代替原先连续的模拟信号。信号的量化是指将数字信号中幅度相似的值来取代原先连续性的模拟信号,与信号的抽样相比,信号的量化也是将连续性的模拟信号进行分离处理。信号的编码,是将模拟信号数字化的最后一个环节,信号的编码是建立在信号的抽样和量化的基础上,将量化后的模拟信号通过编码步骤,进而转换成二进制的数字信号。将模拟信号转换成数字信号,是数字电子技术在网络中的关键应用,极大的提升了网络信息的传输速度,也扩张了网络信息的传输途径,推动了网络的发展与应用。

3.2网络应用数字电子技术可以实现信号处理的能力

数字电子技术在网络中的应用,可以加大网络对信息的处理能力。网络借助数字电子技术可以有效的对数字信号的处理。将模拟信号进行编码处理后,将会变成离散的数字信号,数字信号具有传输快,受干扰性较低,信号失真少等特点,而且经过转换后的数字信号,在传输过程中还具有一定的安全性能,有助于网络对这些数字信号的处理能力,同时也加快了信号的传输效率,提升网络的运行速度,网络的运行速度提高了,不仅加快了网络的发展,也紧密了网络与用户之间的关系。

3.3数字电子技术有助于对网络信息的高效处理和传输

数字电子技术在网络中的应用,能够加速网络信息的处理能力和传输效率,网络信息在处理的过程中,应用数字电子技术能够加大信息的处理,实现对数字信息的规模化、集成化、快速化的处理。在信息传输过程中,应用数字电子技术可以提升信息传输的效率,数字信号具有抗干扰性和传输快等特征,特别是运用数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,更加有助于信号的传输。在信号检索方面,数字电子技术将模拟信号转换成数字信号后,一旦将信息处理完毕,还可以再次通过信号转换,从而实现将数字信号转换成模拟信号。信息通过数字信号的方式,或者信息运用数字信号的媒介,可以提升信息传输效率,还能有助于数字通信的发展。

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去除式加工技术(也称减法加工技术)在工业上是指用车、铣、磨、削等方式将已成型好的材料固体坯料加工成所需形状的方法。口腔用数控加工设备考虑到其加工对象为专用牙科材料,针对牙科材料特性和制作精度的要求,常采用铣和磨的加工方式[3-4]。数控加工(numericalcontrolmachining,简称NC加工)是指用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。现有商品化的牙科数控设备,根据其切削主轴的运动特性,可进一步分为三轴、四轴、五轴等设备。这里轴的概念是指切削主轴的自由度数,主轴的自由度越多,灵活性越好,可加工模型的复杂程度也就越高。三轴数控设备适合批量加工倒凹面积小、形态相对规整的牙科模型(如基底冠桥);四轴与五轴设备更适合加工精度要求高的复杂形态牙科模型(如解剖形态冠桥、种植基台、正畸托槽等)。典型的牙科多轴设备有CEREC3D(SIRONA公司)、EVEREST(KAVO公司)、T1(WIELAND公司)、LAVA(3M公司)等。近些年,数控加工中心这种在工业上广泛应用的主流数控机床也逐渐引入到口腔领域,它是一种功能较全面、综合加工能力较强的数控机床。

数控加工中心的特点是:机床设置有刀库,刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具;坯料一次装夹后,数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具、检具;机床可自动改变主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能,连续对工件各表面进行多道工序的加工。整个加工过程,最大限度的降低了人手工操作的干预,大大提高了口腔假体的制造精度和生产效率。现有数控加工技术可加工的牙科材料包括牙科金属(贵金属、非贵金属合金、纯钛)、玻璃陶瓷和临时性复合树脂材料,特别是一些传统工艺很难加工或是无法加工的材料,比如氧化锆陶瓷材料,数控加工技术也可以实现。在金属及其合金材料的加工应用方面,数控加工技术可用来制造金属基底冠桥、覆盖义齿连接杆、正畸用个性化托槽等;在陶瓷材料方面,近年来应用广泛的二次烧结软质氧化锆材料是其主要的应用领域,可制造氧化锆基底冠桥、个性化种植基台、一体化桩核等;针对CAD/CAM椅旁系统的配套材料—玻璃陶瓷,数控加工一直是其惟一加工方式,工艺上则以磨削为主,有别于其他材料的铣削工艺,可制造嵌体、瓷贴面以及解剖式全瓷冠;另外,应用数控加工技术生产暂时性或永久性的牙科复合树脂材料,可实现个性化的即刻修复体制作。

增量式加工技术

相对数控加工的“减法加工”技术,快速成型(rapidprototyping,RP)技术被称为“加法加工”技术,即增量式加工技术。其原理是通过离散化将三维数字模型转变为二维数字模型的连续叠加,然后由程序控制按预先确定的顺序将成型材料一层一层堆积成型[5]。RP技术首先被应用于航天工业,用于医学领域最早始于20世纪90年代初。该技术最显著的特点就是克服了传统去除式加工技术的局限性,能够在较短时间内批量制造出各种复杂形态的工件,特别是对有内部结构设计的传统NC加工无法制造的工件,RP技术是较好的解决方案。RP技术的特性很好地适应了口腔医学假体及模型的复杂形态特征,加上其在加工速度、可靠性和成本等方面的优势,该类设备正在成为目前口腔假体及辅助装置制造技术的强力手段[6-13]。目前,应用于口腔医学的RP技术主要有以下几种:粉末材料选择性激光烧结技术(selectivelasersintering,SLS)、粉末材料选择性激光熔融制造技术(selectivelasermelting,SLM)、液态光敏树脂选择性固化技术(也称立体印刷技术,stereolithographyapparatus,SLA)、熔融沉积制造(fuseddepositionmodeling,FDM)、三维打印技术(3Dprinting,3DP)、激光近形成型技术(laserengineerednetshaping,LENS)等。

SLS和SLM技术SLS和SLM技术的成型原理相似,都是在工作台上逐层铺粉,激光束在计算机的控制下按照分层截面轮廓信息对实心部分所在的粉末进行熔融固化,逐渐形成各层轮廓,从而堆积成实体。SLS和SLM技术主要针对金属及其合金材料,装备有惰性气体保护仓的设备还可熔融烧结纯钛粉末,成型出致密度较高的纯钛工件,很好的解决了纯钛铸造缺陷的问题。现有口腔SLS和SLM设备的成型精度比初期产品已有很大提高,成型精度可达到20μm左右,完全可以满足口腔临床对制造精度的要求。但对于成型大尺寸修复体(如多单位基底桥),由于加工过程缺乏足够的外周刚性约束,金属成型过程中的残余应力可能会导致形变,影响精度。往往通过增加支撑分散应力、分段成形和软件预补偿等技术加以改善。此外,SLS和SLM设备的可成型空间往往较大,适合于批量化的大规模生产,制造效率也较数控加工好。SLS和SLM技术在口腔医学领域的主要应用包括:金属(包括纯钛及钛合金)基底冠桥、CAD设计的可摘局部义齿支架、外科手术用钛板以及正畸个性化托槽的数字化制造。典型的设备有EOSM270(德国EOS公司),国内在此方面也有初步的研发成果。SLA技术SLA技术成型原理是使用光源(激光或可见光)投射,分层选择性地固化液槽中的液态光敏树脂,使逐层固化堆积成型。SLA技术主要针对复合树脂类材料的特性而研制,现有技术的成型精度往往比SLS和SLM技术略高,可达到10~20μm的精度,但现有应用于口腔材料的设备成型尺寸没有SLS和SLM设备宽裕,适合制造小批量小尺寸的口腔假体和模型。另外,现有SLA设备中配备有口腔生物性材料的还为数不多。

SLA技术在口腔医学领域的主要应用包括:铸造用基底冠桥蜡型、赝复体蜡型的制造;外科、种植手术用导板的制造;外科手术三维诊断及术前规划设计模型的制造;牙周夹板、可摘义齿树脂基托部分的快速制造。3DP技术3DP工作原理类似于喷墨式打印机的工作方式,采用逐点喷洒黏接剂来黏接粉末材料,或逐点喷洒树脂液滴并同步光固化的方式,最后逐层堆积成型。其打印喷头可以有2个或多个,可同时喷射1种或多种材料,因此有较高的成型速度。这种技术的成型精度与SLA技术相近,最高可达到15μm左右,成型空间尺寸也与SLA设备近似,同样适用于小批量小型工件的制造。3DP技术可成型的粉末材料包括石膏粉末、部分金属粉末,可用于打印牙科诊断用牙颌模型或用于制造CAD全口义齿阴型;可成型的液态树脂光敏材料与SLA的材料近似,同样可用于牙科铸造用蜡型、颌骨支架功能性替代体、颜面部赝复体(义耳、义鼻、义眼)、隐形正畸矫治器、手术导板等治疗辅助装置的制造。此外,3DP技术目前也正在用于三维生物打印,选择与机器相适应的生物支架材料以及细胞,要同步打印形态具有一定空间形态和细胞分布的三维生物体,可用于组织工程(如颌骨、牙齿)的重建或再生。#p#分页标题#e#

其他数字化制造技术

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二、数字化带来的影响

从设计工具的变革到新的设计形态的产生,数字媒体的作用已日趋显著,它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。

1.高效的数字化技术工具

设计教育从美术教育中衍生而来,在传统教学中,从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段,学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代,电脑的出现则大大改变了传统的学习行为,大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能,在设计中只要随时存储变化的结果,就能随时回到设计创造过程中的任何一点,对以前的步骤进行修改并反复调试。

2.新的造型语言及表达方式的出现

计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式,计算机构造物体的方式及图像处理上的特点,使计算机创作的作品表现出了新的风格,开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式,它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现,是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中,由于扫描仪及数码相机的出现,使设计者能直接地输入真实图像,通过二维或三维技术的辅助,就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中,计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时,它能表现出物体的各个侧面及细部,同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合,融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域,创造出新的美学形态和设计形态。

3.多学科的交融与新学科的兴起

人类进入数字化时代,自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊,学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面,有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象;另一方面,各种交叉、综合学科大量出现。

设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件,灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念,构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、Internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前,艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。

4.信息交流和资源共享

电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展,使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间,使艺术设计走向了更广泛的数字化,让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯,有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5.对传统教学方式的冲击

在传统的艺术设计教学中,学生的思维过程,受限于繁杂重复的技能示范过程,而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后,直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式,让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约,简单的操作过程可产生多样性的结果,这才是现代艺术设计教学的核心。

互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式,它打破了时空的限制,并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术,可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制,使教师和学生能在全球范围内检索信息,开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变,才能适应数字时代对设计教育提出的要求。

三、艺术教育创新与数字化教学

在数字化离我们越来越近的今天,高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题,不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代,人们凭借网络可更快地更新艺术观念,更快地创作艺术品,更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上,将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育,发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式,这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代,要培养高素质创新人才,必须强调培养方式的创新。

虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面,但是在艺术设计教育中,围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题,一直存在争议。笔者认为,学生实际动手能力降低问题确实存在,但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面,学生实际动手能力降低是社会问题,是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时,重视实际动手能力的培养。另一方面,传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法,而无需学会手工绣花一样,科技进步总会使一些旧的技能失去意义,进而产生新的技能,使知识与技能达到新的平衡。

此外,数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间,也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀,使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年,已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养,工科生与艺术生的界限变得模糊,美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。

结语

我们面对的是崭新的数字化时代,它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象,而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具,带来了新的造型语言及表达方式,开辟了新兴的交叉学科,给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代,我们必须强调创新教育,才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计,具有创意潜能,能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才,这是艺术设计教育者的职责。

内容摘要:数字化为设计艺术带来了新的造型语言及新的表达方式,实现了海量信息交流与共享,极大地方便了艺术教育的创新培养,也必将对艺术设计及其教育产生深远的影响。数字化作为一个全新的概念必将在现代艺术设计教育中发挥更大的作用。

关键词:数字化艺术教育创新教育

电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代,全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用,以计算机为核心,运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出:“倘若我们沉思,我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段,将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来,并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维,以及新的设计思想。

参考文献:

[1]德马丁·海德格尔.林中路.上海译文出版社,1997.

[2]王波.数字化时代的美育思考.山东电大学报,2004年第1期.

[3]陈实.数字化时代的艺术设计教育.浙江万里学院学报,2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.数字化时代对艺术设计教育的影响.河西学院学报,2002年2月第1期.

[5]周发强.数字化时代我国高校综合性美术人才培养的几点思考.内江师范学院学报,2002年第17卷第3期.

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(1)对于Γ的任何一个授权子集A∈Γ,A中的全体成员可以利用他们所拥有的秘密份额来恢复秘密S;

(2)对于Γ的任何一个非授权子集BP,BΓ,B中的成员无法利用他们的秘密份额来重新恢复秘密S。

秘密共享的概念最早由Shamir和Blakley在1979年提出,并给出(r,n)秘密共享门限方案。所谓(r,n)(其中r、n为正整数,且r≤n)秘密共享门限方案是指在用户数为n的用户集团内共享某个秘密(如K)的方法。在这个方法中,任意r个属于集团的用户都能合作计算出K的值,但当用户个数少于r时不能计算出K。如n个用户间共享一个密钥K,每个用户i持有一个密钥碎片ki(i=1,2,3,…,n),基于其中任意不同的r(r≤n)个密钥碎片ki1,ki2,…,kir(1≤i1,i2,…,ir≤n)都可以恢复出密钥K,而由任意r-1个或更少的密钥碎片都不能得出关于密钥K的信息。

应用(r,n)秘密共享体制,攻击者必须获得超过一定数量(门限值r)的秘密碎片才能获得密钥,这样提高了系统的安全性;当某些碎片(不超过n-r个)丢失或被毁时,利用其它秘密份额仍然能够获得秘密,这样提高了系统的可靠性。在恢复秘密K时,参与者必须提供正确的秘密份额,否则恢复会失败,不正确的秘密份额又称为恶意子密。秘密共享体制在实际当中应用广泛,可用于分散重要的信息,如通信密钥的管理、数据安全、银行网络管理、导弹控制发射等。

对于联合数字水印来说,其嵌入过程与一般水印的嵌入过程相同。但是在联合用户的应用背景下,当检测过程不成功时,嵌入单一联合数字水印不具备分辨单个联合用户的能力。例如设用户为A、B,当水印检测成功时,即可认定用户A、B都为具有部分联合所有权的用户,而且A、B一起拥有对水印作品的所有联合所有权。但当水印检测不成功时,无法分辨下列三种所有权分布情况:

(1)用户A、B皆为不合法的联合用户。

(2)仅用户A为不合法的联合用户。

(3)仅用户B为不合法的联合用户。

为了分辨单个联合用户,除了嵌入生成的长度为2L的联合数字水印W外,用户A可以嵌入自己的长度为L的水印W1,同时用户B也嵌入属于用户B的长度为L的水印W2。这样检测结果可能有以下情形:

(1)成功检测到所有水印:W、W1、W2。

(2)水印W、W1检测不成功,仅成功检测水印W2。

(3)水印W、W2检测不成功,仅成功检测水印W1。

(4)所有水印检测均不成功。

对以上情形分别判断为:

(1)所有水印被成功检测,用户A、B都为合法联合用户。

(2)仅成功检测水印W2,那么仅用户B都为合法联合用户。

(3)仅成功检测水印W1,那么仅用户A都为合法联合用户。

(4)所有水印均不能被成功检测,用户A、B都不具备联合所有权。

[摘要]本文简要介绍数字水印技术的定义,给出了数字水印系统框架的描述,并大致介绍了联合数字水印的一些思想。针对DCT变换在比特率较低时,会出现明显块效应的缺点,提出一种采用Gabor变换的嵌入方法,使联合数字水印技术更加完善。

[关键词]数字水印联合数字水印秘密共享体制离散余弦变换DCT

参考文献:

[1]陶亮,陶林.DGT与DCT在图像编码中的性能比较.

[2]陈海永.DCT域图像水印算法的研究.

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二、有线数字网络技术的发展趋势

自从产生了电报电缆,有线数字网络技术就从模拟发展到数字,从简单电报符号传播发展到语音传播,再发展到多媒体传播。有线数字网络技术的发展趋势如下。

(一)全光网化

保证用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术,也就是说,在光域内进行数据从源节点到目的节点的传输过程,而其在各网络节点的交换则采用全光网络交换技术。全光通信网的组成部分包括全光内部部分和通用网络控制部分,内部全光网能容纳多种业务格式,它是透明的,网络节点可以通过选择合适的波长进行透明的发送或从别的节点处接收。通过对波长路由的光交叉设备进行适当配置,透明光传输能够扩展到更大的距离。外部控制部分能够实现网络的重构,从而保证波长和容量在整个网络内动态分配以满足通信量、业务和性能需求的变化,并提供一个具有较好的生存性和较强的容错能力的网络。

(二)智能化

数字网络智能化就是对网络结构进行优化、使现有网络提供业务的能力得到提升,提供规模化、集约化、个性化的电信服务。另外,可以实现用户数据的集中管理和业务的触发。与此同时,也可以符合网络融合和演进的要求,展示出更加丰富的网络服务能力,从而使有线网络的业务提供能力得到大幅度的提升。

(三)宽带化

有线数字网络技术的网络传播带宽会持续扩张。在网络用户量急剧增长和网络业务种类的不断增加的今天,存在着网络传播带宽的过窄的现象。所以,有线数字网络技术必须持续扩张网络传播带宽,会从最初的MB数量级发展到GB数量级再到TB数量级,使有线数字网络可以容纳更多的用户,并且提供更多更丰富的数据业务。

(四)安全可靠

利用物理线路,有线数字网络可以进入比空气复杂、限制比空气多的传输环境。利用物理线路传送数据存在着下面的优势:能够对数据的错误情况进行监控,甚至可以通过对数字预测出现故障的机率进行统计,从而保证网络管理者可以有机会将数据传送的路径提前改变或者有时间对受损线路进行修复,从而防止数据的丢失。

三、无线数字网络技术的发展趋势

自从二十世纪八十年代中期,研制成功了数字蜂窝移动通信系统之后,数字移动通信系统为人们带来了诸多的方便。数字无线传输具有非常高的频谱利用率,能够使系统容量得到大幅度的提高。与此同时,无线数字网可以提供语音、数据多种业务服务,也可以兼容有线数字网络。事实上,早在二十世纪七十年代末期,当模拟蜂窝系统仍然正在进行开发的时候,一些发达国家就已经开始研究数字蜂窝移动通信系统。到二十世纪八十年代中期,欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网(GSM)的体系。当今时代是第三代数字移动通信系统时代。这一时代的的通信频带进一步加宽,数据业务所占的比重大幅度增加,全面走向移动多媒体传播。下面几种技术充分证明了现在无线数字网络技术的发展趋势:

第一,举世瞩目的3G(第3代移动通信技术)技术;

第二,3.5GHZ宽带固定无线接入的推广应用;

第三,无线局域网标准的选用;

第四,宽带无线技术新宠WIMAX(全球微波接入互操作性);

第五,超宽带无线接入技术UWB(超宽带广播)。

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(2)新媒体数字化技术在影视艺术传播中的应用

在传播方面,这种新媒体数字化技术能够将作品表达得更加具有生命力,让观众更准确和深入地领悟影视艺术的魅力和内涵。在音频和影视方面,数字信号有着更加强大的抗干扰能力,保证了音质和影视传播的质量,让音质和图像显示更加清晰,防止出现信号混乱的问题。[3]同时,数字化技术能够传播更多的影视信息,较传统的媒体技术相比,能够利用光纤进行信息的发送,增加了电视频道,将观众的喜好和口味细分,深受人们的喜爱。例如,湖南媒体,其有ETV湖南经视、ETV都市、湖南娱乐等等,每一个频道所传播的内容是不同的,这满足了不同观众群的需求。如今,很多数字化传播载体相继出现,如现在非常流行的DTV(数字电视),其对节目信号的所有接受和处理过程都是通过数字技术完成的,这种电视的分辨率较高,且信息传播效果好,人们可以通过数字电视观看不同的频道,还可以上网,为生活提供了便捷。

(3)新媒体数字化技术在影视艺术产业发展中的应用

影视艺术的创作和营销组成了影视艺术产业,其通过数字化技术得以更好地发展。随着信息时代的发展,新媒体数字技术逐渐应用到了各个领域中,并出现了“三网融合”的现象。其将广播、通信、互联网相互融合,推动了影视艺术产业的发展。这一现象减少了产业开支,丰富了影视形式,防止出现独自生产发展的问题,拓宽了信息传送渠道。据调查显示,如今,媒介广告收入比例较高,已经有一半左右的媒介广告收入比例超过了87%,而三网融合改变了这一现象,带动了新环节的收入成长。同时,很多影视媒体利用这种数字化技术进行营销,将其影视作品通过大荧幕、互联网等载体进行展示,带动了票房的迅速生长。例如,《人在囧途》等疯狂地在互联网上下载播放,提高了知名度,赢得了良好的收入。

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古代的皮影实物很难保存,在如今也都很难真正见到,但是通过数字化的艺术创作手段能够有效的将目前现有的文献信息内容完美的保存在珍贵的图像当中,并进行数字化的修复工作。然而从这一点上来看,数字化的剪纸能够对戏曲的剪纸进行有效的保护和传承,而且在这方面也承载着绝对的优势,这都是围绕着数字化剪纸艺术后续发展的主要方向。同时随着我国动漫产业的不断兴盛,在动画方面的传播也开始不断的发生,大多数传统的戏曲都为我国动画的发展提供了非常广阔的思路,而且根据相应的生动活泼的体系,直接走进了现代人的现实生活当中,从而有效的完成了古典艺术方面的现代化转换行为,并因此而获得数量更多的现代化的观众[2]。皮影在古代一经出现就直接成功的继承和发扬了中国传统的线描艺术,通过刀具,能够分别在纸张及皮革上面刻画出各种不同的情况,再结合皮影线条方面的自由柔和度,通过各种长短、粗细以及曲直等多种形态来生动的表现出所要塑造对象的具体形态、动态方面的特征。

1.2数字技术和剪纸艺术的关系

剪纸主要是以纸张作为材料,通过剪和刻的方式来实现,再通过印染和套色的方式来作为辅助,通过一种镂空的效果来促使其产生一种虚实呼应的结果,从而有效的展现出各种生动的形象,促使剪纸的内容情节更加的具有趣味性。剪纸的形式有很多,有染色、套色以及单色等。有些动画MV经常会受到人们的议论,他们认为这只是将剪纸的团放在flash当中重新的绘制一遍,如果在这个过程当中只是进行简单的临摹,那就只能说明是用一种数字的手段来进行的,这就必须要真正的考虑到剪纸的创作背景、设计思想以及制作的流程等,通过对民间艺术美学的研究以及悠久的历史文化的沉淀,再结合flash,以此来有效的扩大剪纸艺术所具有的艺术价值,从而实现创作空间的拓展,真正继承和传播了剪纸艺术的精髓。

2.剪纸艺术在皮影动画当中的应用

2.1皮影人物和flash人物的对比

真正的皮影道具的制作有着非常严谨的制作工艺流程,而且在制作的过程当中,必须要真正具有皮影制作经验的制作艺人才能够完成这个任务。而在数字技术的基础上就完全可以忽略这个过程,只需要注重皮影绘制的效果,同时也无需镂刻和施色等操作,只需要通过PS等工具来绘制相应的皮影人物的身体部件即可,同时将此类的部件直接导入到flash当中转换成各种元件,然后在flash当中进行补间或者是调节骨骼的操作来实现人物的动作目的。

2.2皮影表演方式和flas的对比

皮影戏通常都需要三根竹棍来对人偶进行操纵,其中一根系在胸前或者是背上的主棍,这根能够有效的保证皮影人偶的稳定重心,保障其整体的运动性。另外两根则系于双手之上,促使其形成一种生动和流畅的表演性动作,当需要加入一些其他的道具时,则通常会将木棍增多,具有非常强的艺术工艺性[3]。而flas当中的补间操作就很好的解决了这一问题,能够通过关键帧的设置来调出主要的动作,再通过补间形成连贯的动画动作,非常的方便。

2.3图像绘制创作

Flash当中的图形都是由工具选项当中所包含的所有绘图工作绘制而成的,而且所有图形的形式非常的自由,能够随意的对相应的工作进行局部的修改和选取,但是唯一的缺点就是将各自不同的图形放在同一层时,上面的图形通常会覆盖住下面的图形。而绘制对象就不一样,因可以对其进行直接的修改,同时也可以双击进入到内部来进行编辑和操作,其所具有的最大特点还是在绘制对象的本身基础上处于一个相对独立的存在,因此就可以将两个绘制对象进行相互覆盖,同时对二者的之间的位置大小以及角度等进行编辑修改,还可以通过笔触来使用填充的属性加以修改。