中国智能制造

扬州大学 2015-2016 秋季 《计算机导论》 课程读书报告

改革开放快40年来,我国在经济、军事、政治等方面取得了巨大成就。特别是十八大以来,以习近平为总书记的新一届中央领导集体,通过一系列的重磅举动,让外界在充满震撼感的同时,也对中国的未来抱有了更多的期待。有人不禁惊呼:一种“习近平式”的新常态已经到来。

就目前来看,虽然,Made in China成为世界上认知度最高的标签之一。但无法回避的事实是,从低成本时代成长起来的中国制造业,进入高成本时代之后,大多无法收取品牌和技术溢价,企业利润越来越薄。为了维持再生产,为了能够盈利,部分企业选择牺牲生产安全,牺牲职工和社会的利益。所以,企业高负荷运转,设备带病生产,污染越排越多……

这样的中国制造,怎么体现以人为本?这样的中国制造,如何支撑中国巨大体量的经济?这样的中国制造,如何与国际高端制造企业竞争?这样的中国制造,如何实现全面自动化机械化?这样的中国制造,如何进行可持续发展?

让我们将让目光回溯到120年前的那场甲午海战,经此一役后的中华民族国力衰退、沦为半殖民地半封建国家的命运,会让我们对制造业的意义有更为清晰的认识。

甲午之耻,一定程度上源于中国制造业的薄弱。以“自强、求富”为口号的洋务运动,历经三十载,初见成效,中国制造业一时欣欣向荣,被认为是掌控亚洲的三大强国之一。

然而,亚洲第一的北洋海军,没有中国制造业作为坚强后盾。孱弱的中国制造业过于依赖进口,没有自主发展的重工业作为支撑战争的基础,使得中国连年流失大量白银。同时,武器装备的提供不时断层。曾经的清政府拿着图纸,去法国地中海的船厂,让对方把船板等部件加工好,然后运回船政局组合起来,造价高,时间久。无奈的北洋海军只好以外购装备为主。以致战争后期,中国战舰上的枪炮弹药耗尽,不得不向他国寻求进口,贻误了战机。

可见,制造业,关乎一国国本,也承载着一个强国梦想。

时隔两个甲子,中国制造业的命运竟似在广袤时空中交汇。120年来,中国制造业收获了诸多荣耀,许多装备产品产量位居世界第一,产值比重超全球三分之一,当仁不让地成为仅次于美国的制造大国。

但是,在大而不强的困境下,“制造强国”的梦想仿佛还在山那边。在这样的背景下,国务院于2015年5月8日公布的强化高端制造业的国家战略规划《中国制造2025》,是建设中国为制造强国的三个十年战略中第一个十年的行动纲领。在全球新一轮工业革命的推动下,中国向“工业强国转型”的浪潮澎湃而至。

现,蓝图已定,号角已响,位于变革前沿的中国制造业,当如何应对?

我们都知道,科学技术是第一生产力,这是马克思主义的基本原理。大力发展科教是为制造业的辉煌奠定基础。当下,人工智能再次成为大众谈论的热点话题。智能手机、智能电视、智能家居、物联网等等新名词层出不穷。人工智能将会驱动未来制造吗?

机器人作为高新技术装备,不仅本身能够形成一个潜力巨大的高新技术产业,而且能够带动多学科领域协同创新,成为促进传统产业转型升级、彻底改变生产制造模式的新兴产业。而且,中国工业机器人市场正在迎来爆发式增长。

按照国家“四个全面”战略布局要求,实施制造强国战略,就必须要加大科技创新力度,推动三维(3D)打印、移动互联网、云计算、大数据、生物工程、新能源、新材料等领域取得新突破。基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革;网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系;可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。

因此,人工智能将势必助力中国制造。中国工博会作为中国制造行业的标杆展会,将紧贴产业政策,紧跟市场需求,服务于制造业。2013工业机器人展中,重磅打造行业平台,服务于工业机器人行业,旨在引领中国制造企业由劳动密集型向技术领先、自动化、智能化迈进。

我们可以预见,未来的制造业王国必然是工业机器人王国。

2016年1月23日

乙未腊月十四

于扬州大学扬子津校区

由结构化程序设计思想引发的思考

扬州大学 2015-2016 秋季 《C语言程序设计》 课程读书报告

正文

在互联网上查阅了结构化程序设计的相关资料,感触颇深。由于刚刚完成N-S流程图课题任务,对SP方法虽有了解,但还是云里雾里的。这次再去有针对的搜索后,这才有了一点自己的感悟与思考。

随着计算机硬件和通讯技术的飞速发展,计算环境的变迁和不断增长的软件需求对程序设计方法学提出了种种挑战。计算机发展经历了3个重要阶段:大型主机——客户/服务器——网络计算。与此类似,软件工程的程序设计方法大致可分成4代:面向过程——面向模块——面向对象——面向智体。

近年,程序设计学从结构化程序设计逐步向面向对象设计过渡,特别是当设计一个较大规模的应用程序时,面向对象设计思路成为首选。纵观计算机软件技术的发展,在局部功能的实现上及功能模块的设计上,结构化程序设计仍然有其不可替代的独特魅力。在结构化程序设计中(以C语言为例),巧妙地运用一些设计技巧,对增强程序的稳定性和可靠性,简化程序操作步聚,提高程序的运行效率十分有效。

结构化程序设计(Structured Programming)是以模块功能和处理过程设计为主的详细设计为基本原则,它是“面向过程”的,所以结构化程序设计是过程式程序设计的一个子集。它对写入的程序使用逻辑结构,使得理解和修改更有效更容易。
该概念最早由荷兰计算机科学家E.W.Dijikstra在1965年提出的,是软件发展的第三个里程碑,其影响比前两个里程碑(子程序、高级语言)更为深远。它的主要观点是采用自顶向下(Up-Down)、逐步求精、结构化编码及模块化的程序设计方法;使用三种基本控制结构(顺序、选择、循环)构造程序。它主要强调程序的易读性。

该方法的要点是:

  1. 使用三种基本结构来嵌套连结成具有复杂层次的“结构化程序”。严格控制了臭名昭著的GOTO语句使用。一个结构化程序就是用高级语言表示的结构化算法,那么这样组成的必然是结构化程序。
  2. “自顶而下,逐步求精”的设计模型,其出发点是从问题的总体目标开始,抽象低层的细节,先专心构造高层的结构,再将整个程序结构映射到单个小部分,然后一层一层地分解具体化,达到“分而治之”。使开发员更好地把握主题,高屋建瓴,使设计过程简单明了,结果也容易做到正确可靠。我们对比另一种“自下而上”的设计模型,这种模型一开始就陷入复杂的细节中,并将问题逐步积累,造成“滚雪球”现象。把某一简单的问题搞的越来越复杂,不便于人们操作。
  3. 引申法廓清思路,选准目标。“引申法”就是通过对某一结论的合理引申,结合已经解决的问题,因势利导,在此基础上解决相关联的其他问题。“引申法”可以培养人们在程序设计方面的发散思维,提高程序设计的应变能力。问题是活的,但程序是有章可循的;语法是有限的,可解决的问题是无限的。程序设计相当一部分工作是分析问题,找到解决问题的方法,再以相应的语言写出代码。要熟练掌握一些简单的算法,根据不同的问题,再灵活应用。我们可使初学者对函数设计的关键问题有清晰的认识,利于从统筹全局的角度去考虑问题,体现了程序设计逐步求精的思路。
  4. 程序编写时,所有模块的功能通过相应的子程序(函数或过程)的代码来实现。程序的主体是子程序层次库,它与功能模块的抽象层次相对应。这意味着,代码能够更有效的载入存储器,模块能在其它程序中再利用。模块单独测试之后,与其它模块整合起来形成整个程序组织。这种编码原则使得程序流程简洁、清晰,极具可读性。
  5. “独立功能,一入一出”的模块结构,减少模块的相互联系使模块可进行插件式或积木式开发扩展,这样程序的静态描述与执行时的控制流程易对应,便于理解程序的动作,降低程序的复杂性而不会出现死循环,便于独立地理解某一部分。
  6. 主程序员组。进行团队设计中整体思路清楚,目标明确。工作中阶段性非常强,有利于系统开发的总体管理和控制,有利于人员分配任务。

其中(1)、(2)强调程序设计风格和程序结构规范化,提倡清晰的结构;(3)(4)(5)强调将大划小,将难化简的求解方法;(6)强调解决软件开发的人员组织结构问题。

但是该方法也有缺点,特别是上世纪80年代末后逐渐暴露不足:

  1. 难以适应大型软件设计。在多文件系统中,随着数据量增大,由于数据与数据处理相对独立,这使得程序越来越难以理解,文件之间的数据沟通也变得困难,还容易产生意想不到的“副作用”。
  2. 程序的可重用性差。结构化程序设计的方法不具备“软件部件”的工具,即使是面对老问题,数据类型的变化或处理方法的改变都必将导致重新设计。这种额外开销与可重用性相左,造成重复投入,使得系统的开发周期长、用户的要求难以在系统分析阶段准确定义从而造成在交付使用时产生问题。

总之,结构化程序设计方法在解决实际问题过程中仍有许多技巧可以应用,这需要我们对算法和数据结构展开深入分析,寻找最佳结合点,有的放矢,对症下药;更需要在实践中不断总结和积累。在编写过程中我们觉得有些程序没什么问题,但是一上机调试,就出现这样或那样的问题,这说明程序还不完善,还需要调整或改进。当今,高效率和快节凑的生活与工作方式对程序的设计提出了更高的要求和更苛刻的标准,我们只有不断创新设计理念和方法,才能编制出更多高质量、高性能、低故障的优质程序。

参考文献

  1. 《Classics in software engineering》Structured programming.E Dijkstra,1970,ACM
  2. 《结构化程序设计方法与面向对象的程序设计方法的比较》 王德军 郝永芳
  3. 《C程序设计》第2章 算法 清华大学出版社,谭浩强
  4. 《结构化程序设计》添美科技,软件开发资讯
  5. 《计算机科学引论·基于C的结构化程序设计方法(英文第三版)》工业出版社
  6. 《结构化程序设计方法中的核心问题》《淮北煤炭师范学院学报》 2006年02期
  7. 《浅析结构化程序的设计技巧》广东省中山市技师学院

2015年10月5日

乙未八月廿三

于扬州大学扬子津校区

我的中国梦

江苏省西亭高级中学 2013-2014 秋季 语文征文比赛

每个人都有一个属于自己的,平凡,而伟大的梦想,都有自己对未来的追求。虽然这一个个梦都十分渺小,但千千万万个人的梦想加起来,就汇成了一个伟大的中国梦。

历史的车轮不停的旋转,沿着历史足迹,翻开那一页页写满历史的书卷,中国的历史承载着太多的辉煌和奇迹。面对统治者的多次邀请,庄子拒绝了,并曰:吾将曳尾于途,小国寡民、追求自在逍遥是他的中国梦。面对六个强硬的对手,嬴政并没有退缩,他要横扫六国,他要建立一个中心集权国家,他要统一九州大地,这是他的中国梦,最终他实现了自己的中国梦。

玄武门事变后,站在高台上的他对万万将士说:“吾登基后,一定要还万民一个政治清明、世态平和的盛世,一定要使朝政充斥着虚心纳谏的风气。”他就是唐太宗,他的这段话代表了他的中国梦,并开创了贞观之治的盛世图景,他的功绩被写进了《贞观政要》和被誉为“二十四史之一”的旧唐书与新唐书中。

每个中国人都有自己的中国梦,古人如此,今人亦然。

国父孙中山的中国梦一直在发生着改变。几经起义,几经坎坷,几经变革,几经失败。他最后的梦想固然失败了,但他从始至终都是一个革命者,一直在坚持着实现自己的中国梦,为新民主主义革命的胜利奠定了基础。

当奥运火炬传遍世界各地,当圣火在鸟巢上空熊熊燃起,当五星红旗在赛场上缓缓升起。中国人为之欢腾,中华儿女为之骄傲。中国的奥运梦,一个世纪的梦,终于在那一刻实现了。从刘长春一人参赛到亿万人共同举办,从没有奖牌到位居金牌榜首位,中国人为实现这个梦奋斗了一百年。百年奥运,百年梦想。所有的屈辱,所有的过往都在熊熊火焰中化为灰烬。中国的奥运梦实现了,火红的梦。

有梦,就有未来!

而我的梦,就是国的梦!相信,通过我们这一代人的不懈努力,这一个个梦都将会在不久的将来成为现实!

我的中国梦是让爱国之情永驻人间,鸦片战争与日本侵华战争是中国人民心中永不磨灭的痛,我们不能忘记国耻,我愿中华人民能够将自己的心与国家融为一体,能够永远铭记国家的历史。

我的中国梦是回荡在中国校园的朗朗读书声, 是中华之崛起而读书的伟大志向。灾难与战争洗礼过后,新中国从封闭落后的清政府随意被人宰割的工具,蜕变为积极向上的文明大国,我愿我们少年能够随国家的蜕变而蜕变,少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年独立则国独立,少年自由则国自由,少年进步则国进步,少年胜于欧美,则国胜于欧美,少年雄于地球,则国雄于地球,让世人的眼光从低到高的看向我们,见证我们实现中国梦的那天。

我的中国梦是中国社会越来越和谐稳定,国泰民安。官员们既不妄自尊大,也不妄自菲薄,而是一切从实际出发,出实策、鼓实劲、办实事,公而忘私、勤勉工作,杜绝追求表面文章,不讲实际效果、实际效率、实际成本的形式主义,一步一个脚印地描绘蓝图、实现梦想。

我梦想考上好的大学,有自己喜欢的职业,有一份安定的工作,父母安享晚年。“国家好,民族好,大家才会好!”但我更梦想一个伟大的中国。我梦想:在中国,无论职业如何,人人尽职尽责;在中国,人才选拔公平公正,教育体系质量卓越;在中国,病有所依,社会保障健全;在中国,食品安全,孩子健康成长;在中国,每个人的脸上都能够写满自己身为中国人的那份自豪。

作为一名高中生,要走的路还有很远。每个人的梦想在长城脚下放飞,希望在我们脑海中点燃。黑暗中一盏明灯,指引着我们的去向。苏格拉底说过:世界上最快乐的事,莫过于为理想而奋斗。只要经过奋斗,就可能变成现实,我们从不怀疑。哪怕没有成功,我们也无怨无悔,因为我们至少奋斗、努力过。

为了你自己心中的那份中国梦,那份感动,加油吧!

指导老师:顾晨林

2013年10月5日

癸巳九月初一

于江苏省西亭高级中学高二二班