集成電路的識別方法范文

導語：如何才能寫好一篇集成電路的識別方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：集成電路；電子元件；測量；故障；維修

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

集成電路是將基本的邏輯門以及它們的組合可以完成某種邏輯操作的電路集成在一塊基元的芯片或者電子電路。在電路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的縮寫。在實際使用中，我們需要關心的是它的主要參數和引腳分析。參數是指電參數和使用時的極限參數，其中電參數包括典型工作電壓下的靜態工作電流、增益、最大輸出功率。極限參數包括電源電壓、功耗、工作環境溫度和儲存溫度的極限值。

一、集成電路的檢測

我們在檢測前要了解集成電路及其相關電路的工作原理，熟悉所用集成電路的功能、內部電路、主要電氣參數、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與元件組成電路的工作原理。具體如下：

（一）、確定檢修參數

檢修集成電路前，除要了解集成塊本身外部和內部結構、電氣性能參數、各引出腳的功能和正常使用電壓、波形等外，還應了解它與元器件組成電路的原理。知道信號從那個引腳輸人到集成電路內部， 對于信號在集成電路內部的處理知道結果就可以了; 而輸出是從那個引腳到外電路的， 修理時要人為的輸人一個信號以檢查輸出正確與否，如是放大還是衰減。

（二）、集成電路引腳的識別

集成電路封裝形式多種多樣，引腳識別方法也不一樣。因此，在使用集成電路前，必須認真查對識別集成電路的引腳，確認電源、地、輸入、輸出、控制等引腳號，以免因接錯而損壞器件。

引腳排列的一般規律為：圓形集成電路，識別時，面向引腳正視，從定位銷順時針方向依次為1，2，3，4，…。圓形多用于模擬集成電路。扁平和雙列直插型集成電路，識別時，將文字符號標記正放(一般集成電路上有一圓點或一缺口，將缺口或圓點置于左方)，由頂部俯視，從左下腳起，按逆時針方向數，依次為1，2，3，4，…。扁平型多用于集成電路，雙列直插型廣泛應用于模擬和數字集成電路。

（三）、集成電路不在線直流電阻測量法

不在線直流電阻測量法是指集成電路沒有裝在印制電路板上或集成電路未與元件連接時，測量集成電路的各引腳對于地腳的正、反向電阻。具體測量方法是：首先，在集成電路手冊上或技術資料中找到被測集成電路的型號，查到該集成電路各引腳對地接地腳的正、反向電阻的參考值；其次，用萬用表R*1KΩ 檔，一般不用R*1Ω 檔測試，以防測試電流太大而損壞集成電路。測量前應歐姆校零，還要熟悉引腳的功能，正、反向電阻值。用萬用表測量各腳與地之間的電阻值，并與正常值相比較，以判斷不正常的部位。當然采用這種方法也必須事先知道正常時的電阻值。

（四）、要選用內阻較大的測試儀表

例如測集成電路引腳的直流電壓時， 應用表頭內阻大于20 KΩ/V周的萬用表， 否則會產生較大的測量誤差。要使功率集成電路散熱良好，不允許在不帶散熱片的情況下，處于大功率工作狀態。引線要合理， 如要加接元器件來代替其內部已經要損壞的電路，應選用小型元器件，以免造成不必要的寄生禍合。

（五）、測試時按照規范進行

在測試的時候不要因為測試人員的不慎造成引腳間短路，電壓測量或用示波器探頭測試波形時，表筆或探頭不要由于滑動而造成集成電路引腳間短路，可以選用各個端子短接的外接板對等價引腳進行測量。因為瞬間大電流對器件的沖擊會導致集成電路的損害。

（六）、在線直流電壓測量法

這種方法是判斷集成電路好壞的常用方法。它是用萬用表的直流電壓檔，測出各引腳對地的直流電壓值，然后與標注的參考電壓進行比較，并結合其內部和電路進行比較，據此來判斷集成電路的好壞。采用這種方法，必須事先了解正常時的各腳直流電壓(在強信號和弱信號兩種狀態下的直流電壓)。實際檢查時，因為各腳電壓的變化較小，因而有時會錯過不正常的部位；或有幾個管腳的電壓同時改變，使得判斷困難。為此最好能事先了解該集成塊的內部電路圖，至少要有內部方框圖，了解各腳的電壓是由外部供給的還是內部送出的。這樣，會給判斷帶來很大的方便，比較容易判斷出故障的原因是由集成塊內部還是其元器件引起的。

二、集成電路的性能檢測

為了保證數字系統長期穩定可靠地工作，精心檢測所采用的數字集成電路器件是必不可少的步驟。這種檢測包括對邏輯功能的檢測和必要時對某些參數的檢測。不僅在使用元器件前必須確切知道它的邏輯功能是否正常，而且在測試電路的過程中如果發現某些問題或故障時，還需要檢測其邏輯功能。數字集成電路器件邏輯功能的檢測分靜態測量和動態測量兩個步驟，應當遵循的原則是。 先靜態，后動態。。

（一）、靜態測試

靜態測試的方法是：在規定的電源電壓范圍內，在輸出端不接任何負載的情況下，將各輸入端分別接入一定的電平。測量輸入、輸出端的高低電平是否符合規定值，并按真值表判斷邏輯關系是否正確。靜態測試可以用數字邏輯實驗箱、邏輯電平筆、萬用表等完成。

（二）、動態測試

動態測試的方法是：在輸入端加入合適的脈沖信號，根據輸入、輸出波形分析邏輯關系是否正確。通常用示波器進行動態測試，觀察其輸入、輸出波形與標準波形是否相同。

三、電路故障分析方法

電路故障分析對檢查故障具有決定性指導作用，沒有正確的電路故障分析過程和結果，就不會獲得檢修的成功，這里說明電路故障分析在檢查過程中運用步驟和方法：

有了相對具體的電路部分后，通過電路圖在這些電路中找出測試點，決定是檢測電壓還是檢測電流或其它參數，根據所測數據進行故障分析，確定這一電路是否正常；檢查故障分析過程中，首先遇到具體故障現象，根據故障現象先從整體上進行電路故障分析，即通過具體的故障現象定位電路出現故障的地方；有了上述分析結果，再回到電路中對所懷疑元器件進行針對性的檢測和確定，最終結合電路圖定性出現的問題；對于不正常的電路進行深層次分析，具體到元器件是否損壞、性能是否惡劣、有否開路或電路故障。

四、具體集成電路檢測和故障分析

集成電路O CL 功放電路圖如下圖所示。檢查分析如下：

檢查這種電路時，將揚聲器先與電路斷開，以防檢查過程中的操作不當損壞揚聲器。注意：當測量輸出引腳直流電壓不為0V 時，還應該檢查揚聲器是否已經損壞。首先檢查集成電路的輸出引腳直流電壓，正常時為0V ；若不為0V 再測量正、負電源引腳上的直流電壓是否相等，不等時間差電源電路或電源引腳上的濾波電容；測量兩個電源引腳上直流電壓正常之后，測量集成電路的其他引腳的直流電壓。如果測量輸出引腳直流電壓為0V ，還要測量正、負電源引腳上的直流電壓是否有活是否正常。

五、集成電路使用的注意事項

集成電路使用時，電源電壓要符合要求。TTL電路為+5V，CMOS電路為3～18V，電壓要穩，濾波要好。集成電路使用時，要考慮系統的工作速度，工作速度較高時，宜用TTL電路(工作頻率>1MHz)；工作速度較低時，應用CMOS電路。集成電路使用時，不允許超過其規定的極限參數。集成電路插裝時，要注意管腳序號，不能插錯。CMOS集成電路多余的輸入端絕對不能懸空，要根據邏輯關系進行處理。輸出端不允許與電源或地短路，輸出端不允許并聯使用。集成電路焊接時，不得使用大于45W的電烙鐵，連續焊接的時間不能超過10秒。

結束語

綜上所述，我們即可準確地檢測出集成電路的有關性能指標，正確地使用集成電路，使電路系統正常運行。

參考文獻

[1] 高澤涵.電子電路故障診斷技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000,11.

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關鍵詞：模擬電路，故障，診斷，內建自測試（BIST）

Abstract: the electronic equipment circuit system design submicron integrated circuit technology progress, often in the same IC integrated simulation on digital signals are used to reduce cost hybrid circuit and competitive advantage. Digital circuit fault diagnosis technology to achieve high automation degree and put into operation, the test method in the simulation and mixed signal circuit testing and fault diagnosis of the application prospect and the expectations of the people far. For analog and digital mixed signal devices, it is still lack of effective and systematic measurable theory, methods and tools, the main reason is that the simulation and the complexity of hybrid circuit. This paper introduces the analog circuit fault diagnosis method of expert system and neural network, wavelet transform, the paper built since the test (BIST) technology in the digital simulation of mixed signal systems, fault diagnosis and the trend of its development.

Keywords: analog circuits, fault, diagnosis, and built-in since test (BIST)

中圖分類號：TN911.72文獻標識碼：A文章編號：

1. 引言

隨著現代電子技術的高速發展，電路的集成度和復雜度也不斷提高，根據資料報導，數字電路在電子整機設備中超過80%，但是模擬電路比數字電路更容易出現故障，大約80%以上的故障卻來自模擬電路。在模擬和混合信號的集成電路中，雖然模擬部分僅占5%的芯片面積，但其測試成本卻占總測試成本的95%，因此模擬-數字混合信號電路的測試問題尤為突出。主要原因是IC 設計產業的發展目標：SoC（System on Chip）的設計。目前電路設計中通常在同一襯底的 IC 上面集成模擬、數字和混合信號電路即通常所說的系統級芯片或者片上系統。這與已往的電子整機設備不同，采用不同的芯片構成，每個芯片執行不同的功能。現在的電子整機設備為了減少封裝和裝配成本，常將模擬和數字混合信號集成在同一芯片上用于信號處理，網絡通信和實時控制方面，得到了快速發展，但模擬-數字混合電路信號的測試仍然是SoC進一步發展的瓶頸，使得 SoC 中的測試成本遠遠超過了設計成本。傳統上，人們將混合信號電路分成模擬和數字功能塊分別進行測試。由于數字電路的故障診斷技術已經成熟并達到較高的自動化程度投入實際運行，因此，本文主要討論模擬電路故障診斷的方法以及混合信號故障診斷的內建自測試BIST技術。

2.模擬故障診斷理論和方法

模擬電路故障診斷研究自 1970 年代開始，逐漸形成了比較系統的理論，其主要研究工作是在已知網絡的拓撲結構、輸入激勵信號和故障時，查找電路故障元件的物理位置和參數，從而達到排除故障的目的。由于模擬電路故障診斷自身的困難，其進展一直比較緩慢。模擬電路故障診斷困難的原因主要有:1)模擬電路中的輸入激勵和輸出響應都是連續量，模擬系統中的故障狀態比較復雜，難以進行簡單的模擬與仿真，所以不可能像在數字系統測試中那樣構造一部字典來“查閱”所有的故障；2)模擬電路中的元件參數具有容差，這是故障診斷面臨的最大困難，從而無法實現故障物理位置的唯一定位；3)模擬電路中廣泛存在非線性問題以及反饋回路決定了龐大的計算量；4)模擬電路中信息量不足，用作測量的節點數很少，供診斷用的信息量有限，從而造成故障定位的不確定性和模糊性，但在數字電路測試過程中，我們可以對電路分塊進行測試；5) 模擬電路中敏感問題，由于環境變化對模擬電路極其敏感，從而造成元件參數發生變化。鑒于上述問題，因此不可能將數字電路系統中采用的測試方法簡單地移植到模擬-混合信號電路系統中來，必須結合模擬和混合信號電路的自身特點探索行之有效的測試理論和方法。

目前，模擬電路故障診斷中常見的人工智能技術主要包括專家系統、神經網絡、小波變換等。

2.1專家系統故障診斷方法

在模擬電路故障診斷中專家系統的基本原理是：首先用計算機采集混合電路中被診斷對象的信息，運用專家經驗形成故障診斷專家系統的知識庫，進行一系列推理，診斷出故障元件。混合電路故障與征兆之間的關系易于用直觀的、模塊化的規則表示出來；專家系統允許修改、刪除或增加一些規則，以確保專家診斷系統的實時性和有效性。雖然專家系統能夠有效的解決模擬電路故障診斷，但在實際工程運用中存在一些缺陷，比如信息獲取的瓶頸問題、專家領域知識的 “無窮遞歸”問題以及實際電路故障診斷中存在的不確定因素等，這些問題大大影響了故障診斷的準確性。專家系統的故障診斷方法由數據庫，知識庫，人機接口，推理機等組成。

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【關鍵詞】RFI D；讀卡模塊；無線數傳電臺；ARM

【中圖分類號】F407.63【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0493-02

第1章 概述

20世紀末，電子技術獲得了飛速的發展，在其推動下，現代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高，同時也使現代電子產品性能進一步提高，產品更新換代的節奏也越來越快。

近年來，自動識別方法在許多服務領域、在貨物銷售與后勤分配方面、在商業部門、在生產企業和材料流通領域得到了快速的普及和推廣。自動識別的任務和目的是提供關于個人、動物、貨物和商品的信息。條型碼—-紙帶已經不能滿足人們的需求，條型碼雖然很便宜，但它的不足之處在于存儲能力小以及不能改寫。根據從事射頻系統開發并使產品適合市場需求的公司數量的增多，說明了這種產品的市場一定會不斷地擴大。目前，射頻識別系統產品市場是無線電工業增長最快的部門，手持機就是其中的一個產品。

1.1 課題研究的意義

目前國內將手持機應用于倉儲管理系統較少，基于無線數傳電臺的RFID手持機設計將電子標簽應用到了倉儲管理中，節省了大量的時間，提高了效率，可以隨時更新，不至于信息滯后、帶來信息的錯誤，還節省了大量的人力。對倉儲管理有著十分重要的參考價值。

在眾多信息技術中，RFID技術受到了倉儲管理領域業內人士的追捧。RFID應用載體系統的本質為無線射頻系統。RFID的優點有很多，首先是無接觸式信息讀取。這一點被業內人士所看好，因為這極大節約了分揀作業時商品識別與辨認的時間，提高了分揀作業的效率。而且，通過射頻信息的數據傳播，可以實現管理員與貨物的無接觸信息讀取交換，達到了信息的有效傳播和共享方式的透明。其次，RFID技術具有存儲與更新的性能。將其貼到包裝箱表面，當貨物又箱中取出時，管理員可以通過信息數據的更新，將新的物品信息熟練快速錄入原有標簽中，及時做到信息更新。保持了信息讀取與錄入的準確性。在我國，雖然人力成本較為便宜。但隨著勞動法規的出臺，工人收到了國家的抱負和關注，在長江三角洲區已經逐步實現最低工作制的用人標準，造成了人力成本的上升。因此，原有繁重分揀等物流作業造成大量的人力資本投入，從而增加了成本。傳統模式下，倉儲管理需要大量人員的參與介入，隨著信息化的普及，RFID技術將會帶來人員需求層次的要求，即要求工作人員掌握數據維護和信息處理的技能，病逐步淘汰純體力勞動的人力資源。因此，新的技術變革勢必會帶來新一輪的人才需求浪潮。RFID技術帶來的不僅是方便與快捷的信息革命，更是一種對于原有流通環節的挑戰。因此，企業必須做好整合資源優勢、改造原有流程的心理準備，這樣才能在新一輪的信息競爭中充分利用RFID技術，從而立于不敗之地[1]。

第2章 系統硬件設計

2.1 電路原理設計

設計方案以STM32F103ZET6為主控器件，寫入程序，連接無線收發模塊（連接天線可以增加收發距離），并通過zlg522讀卡模塊將S50卡模擬信號轉化成芯片可識別的數字信號。接入鍵盤和顯示器進行輸入和顯示。內部安裝一個1G的SD卡用來存儲信息。并通過電源分別對各部分進行供電。最后接觸一個配置借口可對手持機進行系統配置[3]。

電路原理框圖如圖1所示。

2.2 單元電路設計

整個系統電路是由主控芯片STM32F103ZET6、無線收發模塊APC250、讀卡模塊ZLG522、液晶顯示器、按鍵、SD卡、電源模塊、串口幾個部分組成。

2.2.1 主控芯片

STM32F103xx增強型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內核，工作頻率為72MHz，內置高速存儲器（高達128K字節的閃存和20K字節的SRAM），豐富的增強I/O端口和聯接到兩條APB總線的外設[4]。所有型號的器件都包含2個12位的ADC、3個通用16位定時器和一個PWM定時器，還包含標準和先進的通信接口：多達2個I2C和SPI、3個USART、一個USB和一個CAN。 STM32F103xx增強型系列工作于-40℃至+105℃的溫度范圍，供電電壓2.0V至3.6V，一系列的省電模式保證低功耗應用的要求。

完整的STM32F103xx增強型系列產品包括從36腳至144腳的五種不同封裝形式[4]。根據不同的封裝形式，器件中的外設配置不盡相同。 豐富的外設配置，使得STM32F103xx增強型微控制器適合于多種應用場合。

2.2.2 無線數傳電臺模塊

APC250模塊是高度集成半雙工微功率無線數據傳輸模塊，其嵌入高速單片機和高性能射頻芯片。創新的采用高效的循環交織糾檢錯編碼，抗干擾和靈敏度都大大提高，最大可以糾24bits連續突發錯誤，達到業內的領先水平。APC250模塊提供了多個頻道的選擇，可在線修改串口速率，發射功率，射頻速率等各種參數。APC250 模塊能夠透明傳輸任何大小的數據，而用戶無須編寫復雜的設置與傳輸程序，同時小體積寬電壓運行，較遠傳輸距離，豐富便捷的軟件編程設置功能，使之能夠應用與非常廣泛的領域。

2.2.3 讀寫卡模塊

ZLG522S系列讀寫卡模塊是基于13.56MHz頻率的系列讀寫卡模塊，它符合ISO14443標準，可支持PLUS CPU、MIFARE Desfire（CPU卡）、MIFARE S50/S70、MIFARE 0 ultralight、MIFARE Pro，它采用超小型、超大規模集成電路封裝，具有易用、可靠、多樣和體積小等特點，可方便、快捷地將當今最流行的非接觸式IC卡技術融入系統中，提高產品檔次。

2.2.4 液晶顯示模塊

TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器。TFT-LCD與無源TN-LCD、STN-LCD的簡單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個象素上都設置有一個薄膜晶體管（TFT），可有效地克服非選通時的串擾，使顯示液晶屏的靜態特性與掃描線數無關，因此大大提高了圖像質量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶顯示器。手持機采用的是2.8寸TFT真彩屏，FSMC控制，配置ADS7843觸摸控制器[5]。

第3章 系統軟件設計

3.1 設計思想

單片機的主要工作流程如圖2所示[6]。

本設計的主要原理是利用讀卡模塊掃描S50卡內物品信息，在液晶顯示器上顯示出來，通過無線數傳電臺接收空中電波主控系統的校準等指令數據，對指定物品實現出庫、入庫、移庫等操作，以實現對倉儲系統的管理[7]。

第4章 系統調試

4.1調試

調試分為硬件調試和軟件調試兩個部分。

4.1.1硬件調試

硬件調試主要是檢查當焊接完成后各個器件管腳間是否有短路和斷路的現象，要根據電路原理圖一點一點的測試，在保證沒有問題以后才可以通電，否則板子上的元器件就有燒壞的可能性。在檢查好后，就可以通電，若通電后無異常就可以進入軟件調試的環節。

4.1.2軟件調試

軟件調試主要是通過燒程序到單片機，看單片機是否按照指令工作，如果不工作或不按指令工作，就需要調整程序。首先調試的程序應該是多串口程序，保證數據能夠在一定距離內在通訊終端和手持機間進行一對多的正常數據收發，而且數據不會丟失或改變。再調試液晶顯示器是否顯示正常，如文字能否正常的顯示，是否會出現亂碼，字體、顏色是否正常等。最后調試按鍵功能是否能夠正常實現。當一個程序沒問題后就可以進行下一個調試部分，把程序分部分調試效率比較高，這樣出現錯誤的時候要檢查的程序比較集中，便于發現問題。當一個部分調試完后再整合到之前已經調好的程序中，這樣就可以保證程序的準確性，減少了工作量。

結論

經過對軟、硬件的設計和實現，最后完成了基于無線數傳電臺的RFID手持機的整體設計。通過對STM32F103ZET6的使用實現了通過ZLG522讀卡模塊讀取S50卡內的信息，并利用無線數傳電臺接收、發送空中電波的指令數據，完成PC機與手持機一對多的通訊。還實現了LED顯示屏中對物品名稱、物品編號、物品數量、入庫、倉庫、貨位、管理員詳細信息及狀態的顯示，同時利用按鍵對物品進行出庫、入庫、移庫的操作。經實際驗證在空曠的地方電臺傳輸范圍可達2公里左右，并且能夠保證數據的準確性，不會丟失或改變數據，系統在運行過程中性能良好。

本設計具有集成度高、可靠性高、直觀性強、實用性強、方便快捷和操作性好等特點，使用起來得心應手，具有很好的推廣價值，可將其廣泛應用在倉儲管理等系統中。

參考文獻

[1] 王永虹，徐煒，郝立平.STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理與實踐[M]. 北京：北京航空航天大學出版社，2008

[2] 周立功，張華，深入淺出ARM7，北京航空航天大學出版社，2005年6月

[3] Reinhold Ludwig，Pavel Bretchko，射頻電路設計理論與應用，電子工業出版社，2002

[4] Andrew N.Sloss.ARM嵌入式系統開發[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005

[5] 江宏，李良玉.Protel電路設計與應用[M].北京：機械工業出版社， 2002

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關鍵詞：語音識別 人工智能 機器學習

1.語音識別概述

語言是人類思想最重要的載體，是人們交流最有效、最方便、最自然的方式。語音識別技術就是讓機器接收，識別和理解語音信號，并將其轉換成相應數字信號的技術[1]。語音識別是涉及很多學科的一門交叉學科，涉及到聲學、語音語言學、數理統計、信息理論、機器學習以及人工智能等學科。語音識別系統可以把操作人員的大量重復勞動交給機器來處理，節約了人力，提高了效益。例如：專家咨詢系統、信息服務系統、自然語音識別系統、尋呼服務、故障服務、智能對話查詢系統、語音訂票系統等。在某些惡劣環境和對人身有傷害的特殊環境下，例如地下、深水、輻射或高溫等地方，就可以通過語音識別系統指令，讓機器完成各種工作。

現在幾乎所有成功應用到實際中的語音識別方法都采用概率統計的方法或信息論的方法。其中最主要的，大量被使用的方法有動態時間規整技術、隱馬爾可夫模型、人工神經網絡、支持向量機等方法，這些方法的出現極大地推動了語音識別從實驗室走向實際應用。

2. 語音識別的現狀

近三十年來，語音識別技術發展迅速，逐漸從實驗室走向市場，形成產品。在信息處理、通信與電子系統、自動控制等領域相繼出現了不同用途的語音識別系統，已經逐漸顯露出其強大的技術優勢和生命力。現在實際中應用比較廣泛的語音識別軟件有：Nuance、IBM公司的Viavoice、Android系統下的Voice Actions、蘋果手機上的Siri以及國內科大訊飛的語音識別產品等。我們國家對語音識別研究一直比較重視，中科院自動化所、清華大學、科大訊飛等很多科研院所和企業都投入了大量的人員和資金進行語音識別的研究開發。

前面所介紹的產品，它們的共同點是在文本轉語音功能方面表現比較出色，但在語音轉文本功能方面就有些差強人意。例如Voice Actions提供了令人驚奇的語音識別引擎，它的識別率非常之高。但是與微軟和IBM等公司的語音識別引擎一樣，它對我們說的話有嚴格的要求，必須按照固定的格式和語法結構，不然無法識別。蘋果手機上的Siri是迄今為止最優秀的語音識別系統之一，我們可以不用注意語法結構，即使思維模式有些混亂，系統也會結合上下文去理解，它還會利用人工智能來分析，并且能在多數情況下理解我們的意思。

語音識別發展到現在，在中小詞匯量非特定人語音識別系統和特定人語音識別系統中的識別精度已經接近100%，這些技術已經能夠滿足一般應用的需求。同時隨著大規模集成電路技術的進步，我們已經完全可以把語音識別系統集成到芯片中，如一些電話機、手機、電話交換機等產品就帶有這樣的芯片，具備了語音撥號，語音應答等功能。甚至有的語言查詢系統可以讓人們通過電話網絡查詢到訂房信息、車票、股票信息等。調查統計顯示，大部分人都能夠滿意這種信息查詢服務的性能。

3.機器學習的發展前景

現在，越來越多的語音識別技術被帶入到人們的工作生活中，影響著每一個人。在某些領域如信息處理、教育與商務、工業控制等方面，語音識別已經顯露出巨大的優勢。可以預測，它的應用將越來越廣泛，更多先進的語音識別產品將陸續出現在市場上，繼續影響每個人的生活。

語音識別技術的一個重要應用就是在電話語音識別上，電話語音識別系統將能夠代替人工的繁重操作，如自動轉接、語音號碼查詢以及旅游信息查詢等。酒店應用了語音查詢系統后，將可以不間斷地為客戶提供二十四小時的客房預定服務。在證券市場上如果安裝電話語音識別系統的話，客戶就可以用語音方便地查詢相關股票，及時地了解最新價格及波動情況，從而進行高效的股票操作，節約了人力成本的同時，方便了用戶。

在郵局的郵件分揀中，語音識別技術所起的作用也越來越明顯，發展誘人。分揀員單純依靠記憶力分揀，同時還需要大量的時間，而依靠語音識別可以彌補這方面的不足，同時節約人員成本，提高郵件處理的效率和效益。

隨著硬件技術和軟件技術的快速發展，語音識別為我們提供了一種嶄新的遠景。很明顯，語音識別正在改變著我們這個世界，因為一旦機器被賦予人類語音之后，任何會說話的人都將能和機器自然的交流。或許很多行業并未清晰地意識到語音技術所帶來的改革力量，但是，就現在的發展形式及技術進展來看，人類生活的每一領域必將因它而變得異常精彩。

4.語音識別的未來研究方向

現在語音識別在許多行業產生了大量的應用，但是要實現真正的人機自然交流還需要很多的工作要做。它還要在下述幾個方面取得突破性進展：

（1） 識別系統的強健性方面，有待進一步增強。現在，環境噪音和雜音對語音識別的效果影響最大。在嘈雜環境中必須有特殊的抗噪技術處理才能正常的使用語音識別，否則識別率很低，效果很差。目前針對中文的語音識別方面還存在著明顯的不足，語言模型方面需要進一步完善。由于聲學模型和語言模型在語音識別技術中起到基礎性作用，所以必須在這方面有所突破，否則其它的都不可能實現。現在所使用的語言模型都是概率模型，文法模型沒能得到運用，只有這一方面取得突破，計算機才能真正理解人類語言，這是一個難度非常大的工作。另外，隨著硬件技術的不斷發展，搜索算法、特征提取和自適應算法等這些核心算法將會得到不斷改進。我們相信，半導體和軟件技術的共同進步必將給語音識別技術打下堅實的基礎。

（2） 多語言混合識別方面和無限詞匯識別方面需改善。現在使用的語音模型和聲學模型有很多的局限性，如果突然從英語轉為法語、俄語或者漢語，計算機就不會處理了，得到的東西完全不是我們想要的結果；如果人們偶爾使用了某些不太常見的專業術語，如"信息熵"等，計算機可能也會得到奇怪的結果。這不僅僅是因為模型具有局限性，同時也有硬件跟不上的原因。將來伴隨這兩方面技術的進步，聲學模型和語音模型可能會理解各語言之間自然的切換。另外，因為聲學模型的逐步改善，以及以語義學為基礎的語言模型的改進，或許將能夠幫助人們盡量少或完全不受詞匯的影響，從而可實現無限詞匯識別。

（3） 在自適應方面需要更大的改進，達到不受口音、方言和特定人影響的要求。現實中的語音類型是各種各樣的，從聲音特征來說可以分為男音、女音和童音，另外，很多人的發音同標準發音有很大的差距，這就需要進行口音和方言的處理。即使同一個人，如果處在不同的環境中，或者在不一樣的語境中，意思也可能不同。這些同樣需要改進語音模型，讓語音識別能適應大多數人的聲音特征。

（4） 語音識別系統在從實驗室轉化為商品的過程中，同樣需要解決很多具體問題。比如，系統的識別速度、識別效率以及連續語音識別中剔除無意義語氣詞等問題。

總之，語音是人們工作生活中最自然的交流媒介，所以語音識別技術在人機交互中成為非常重要的方式。伴隨計算機技術和語音識別技術的進步，語音識別系統的智能性和實用性將得到大幅提高。這將表明語音識別技術具有非常廣泛的應用領域和非常廣闊的市場前景。

參考文獻：

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關鍵詞：無線射頻識別;食品安全;供應鏈;動物識別

0引言

隨著市場的放開，生豬和豬肉市場也不可避免地產生了一系列的問題，如市場混亂、缺乏統一管理、衛生問題嚴重。這些問題的存在嚴重阻礙了豬肉市場的健康發展。動物跟蹤與識別是利用特定的標簽,以某種技術手段與要識別的動物相對應，可以隨時對動物的相關屬性進行跟蹤與管理的一種技術［1］。生豬管理系統就是動物跟蹤與識別的一個應用，它為加強牲畜的飼養，定期檢查牲畜的健康提供了絕佳的條件。RFID是利用射頻信號自動識別目標對象并獲取相關信息的，它是自動識別領域的一個重要分支。在農牧漁業中可用于羊群、魚群、水果等的管理以及寵物、野生動物跟蹤［2］。與目前應用廣泛的基于光學技術的自動識別方法（如條形碼和攝像）相比，RFID具有一次處理多個標簽并可將處理狀態寫入標簽、不受大小及形狀限制、耐環境性強、穿透性強、數據的記憶容量大、可重復利用等許多優點。

RFID即射頻識別，又稱為電子標簽（E－Tag），其最早的應用可以追溯到第二次世界大戰中用于區分聯軍和納粹飛機的敵我辨識系統。隨著技術的進步，RFID的應用領域日益擴大。如圖1是一個典型的RFID系統。它由標簽（Tags）、讀寫器（Reader）、天線（Antenna）、主機（Host，用于處理數據的計算機）和應用支撐軟件等部分組成［3］。

標簽一般由芯片和天線組成；每個標簽具有唯一的電子編碼。標簽附著在物體上或嵌入物體內用以標志目標對象［4］。根據發射射頻信號的方式不同，標簽可分為主動式和被動式兩種。主動式標簽（又稱為有源標簽）通常由內置電源供電，主動向讀寫器發送射頻信號；被動式標簽（又稱為無源標簽）不帶電池，其發射電波以及內部芯片運行所需的能量均來自讀寫器所產生的電磁波。圖1中所示為被動標簽。讀寫器通過控制射頻模塊向標簽發射讀取信號，并接收標簽應答;同時讀寫器要把時鐘信號和能量也發送給標簽。讀寫器要對標簽的對象標志信息進行解碼并將其連同標簽上的其他相關信息傳送到主機以供處理。RFID讀寫器可以同時讀取多個標簽內的信息。主機負責對讀寫器所讀取的標簽數據進行過濾、匯集和計算，減少從讀寫器傳往企業應用的數據量［5］。

1需求分析

現代化生豬管理系統，要求管理無紙化、有序化、規范化、智能化。智能標簽因為具有防水、防磁、防靜電、無磨損、信息儲存量大、一簽多用、操作方便等特點，所以完全能夠滿足這一要求。同時還應滿足四點要求：①為使操作簡單、方便、友好，要求采用全中文菜單式操作界面。②系統應提供完善的管理功能，自動形成各種報表。③政府需要加強對動物接種與疾病的預防管理。④由于食品安全危機頻繁發生，嚴重影響了人們的身體健康，引起了全世界的廣泛關注。如何對食品有效跟蹤和追溯成為一個必須解決的問題。

2系統構成及特點

系統主要由以下幾部分組成：

硬件設備（耳標、數據采集器、數據傳輸器）；系統軟件（數據采集、信息、數據庫）；附加設備（計算機、打印機）。

3硬件設備簡介

3．1耳標

耳標是凱泰科技有限公司利用先進技術自行研制的智能電子標簽，專門用于標志和區分不同牲畜的基本信息。在2~8cm的距離內，內碼標志均可讀出。它采用美國大型集成電路，用半導體編碼器進行編碼，內置激光工藝刻錄的64位二進制，全球唯一編碼的硅晶片；外面用強樹脂材料封裝，具有超強的抗沖擊、防靜電、防腐蝕、防水、防塵、耐磨擦等性能。

耳標是無源器件。現場安裝無須布線，不受現場條件限制、無須日常維護，使用壽命在20年以上，是國際通用型信息標志物。將耳標釘入牲畜的耳朵中，牲畜很難將它摘下，方便管理。

技術指標：重量為1.0g；識讀次數>100萬次；使用壽命>20年；工作溫度-40℃～85℃；規格為硬幣、鑰匙牌、柱形等多種封裝形式。

3．2數據采集器

非接觸感應式數據采集器是采用射頻識別技術開發的高科技產品。由于讀取標示物內碼時可避免接觸，故記錄器無接觸性的損耗、壽命長。

硬件特性：采用壓模金屬外殼，堅固耐用，可以保護內部電子設備免受沖擊和工作時的意外損傷。沒有可拆動的零件，LCD中文顯示、可充電鋰電池、實時時鐘、非易失存儲器，特別適合于實際工作。

技術參數：處理器為高速32位處理器；顯示器為LCD160×128點陣，四級灰度，EL背光LCD96×64；工作電源為5.6V；通信接口為USB；工作溫度為-20℃~50℃；存儲溫度為-40℃~55℃；記錄容量為4095條，可擴充8190條，可擴展為8MB(NOR)+128MB(NAND)；充電電池為970mAH鋰離子電池；待機電流小于1μA。4系統軟件及數據庫選擇

根據項目情況，決定在框架上開發基于Windows平臺的應用程序，信息采集部分采用B/S結構。這種方式下，操作人員可以在任意地點進行處理，提高了各數據采集點工作人員的數據處理速度和安全性。并且，系統可以隨時統計出各養殖區縣的生豬養殖動態數量信息；隨時統計出養殖場數量和規模信息；隨時生成需要的各種統計報表；如果發現問題，可以隨時查到問題豬肉的養殖場信息、加工廠信息，并自動生成事故處理建議方案。

數據庫平臺選用微軟的SQLServer。其事務以及數據完整性邏輯都能作為存儲過程和觸發器直接存于服務器中。這種編程可避免被客戶非法使用或誤操作。此外，預編譯存儲過程的引入使SQLServer在使用關系型數據庫高性能地進行事務處理方面樹立起一個新標準。SQLServerClient/Server體系結構通過數據庫的遠程過程調用為Client/Server及Server/Server的通信提供了綜合的、基于消息的支持。使用數據庫的遠程過程(RPC)，任何SQLServer的Client或Server可為訪問網絡上的任何其他Client和Server，還能夠實現跨服務器的事務橫跨多個RDBMS。

SQLServer在分布式聯機系統所必須關注的八個主要問題上，即查詢性能、事務處理能力、高可靠性、場地自治性、可擴展性、可互操作性、應變能力、數據完整性方面都擁有最佳的解決方案。5系統簡介

生豬管理系統工作原理如圖3所示。

生豬管理系統由飼養場、屠宰場和銷售三個部分組成。方案按照現代化管理要求設計，實現對牲畜的來源、日常飼養、接種免疫等相關方面的全方位的計算機管理。目標在于提高牲畜的管理作業效率，提高牲畜的質量。

（1）飼養場管理模塊負責牲畜的健康管理和日常管理，具有界面簡潔、反應快速、運行安全可靠的特征。主要功能有：①指定條件（牲畜編號、飼養員編號、出生時間、畜養時間、出欄時間）瀏覽查詢；②指定條件（牲畜編號、飼養員編號、出生時間、畜養時間、出欄時間）打印相關的數據統計報表；③支持規模不同的飼養場；④支持牲畜的日常管理；⑤支持牲畜的健康管理；⑥可進行牲畜的日常查詢和健康查詢等。（2）屠宰場管理模塊主要負責對生豬屠宰之后的管理操作。該部分在Windows系列的環境下運行，界面友好，便于操作，易學易用，而且功能強大、極易擴充。主要功能特征有：①強調以衛生安全為主的管理模式；②生豬出場之后，每一步操作都要求有詳細記錄；③生豬豬肉的等級管理。

（3）銷售管理模塊提供銷售時間查詢，銷售的豬肉等級、重量查詢，生產日期查詢，出場時間查詢等。

以上三個模塊既可以聯合起來，讓領導層對整個過程有一個宏觀的認識，又可以分散開，讓各個部門管理自己的模塊。

5．1飼養場管理模塊

（1）飼養場設定：①對飼養場進行編號，對應到各個不同的飼養場或個人；②對于大型的飼養場，可進行養豬棚的設定；③一個養豬棚又可以有多個豬圈。

(2)生豬基本信息的設定：①對生豬進行編號，詳細記錄牲畜來源、畜別、出生時間、畜養時間、出欄時間；②詳細記錄生豬的體貌特征、日常飲食、病史、生育史；③可以隨時查詢當前每個生豬的健康狀況，是否接受過免疫檢查。

5．2屠宰場管理模塊

（1）屠宰場設定與查詢：對屠宰場基本信息的查詢，可以對某一個屠宰場的當前狀況進行查詢；同時可以針對某一頭豬，進行跟蹤查詢。

（2）豬肉的管理：對屠宰完的豬肉，可以按部位進行檢索，查詢每個部位的用途。

5．3銷售與包裝管理模塊

可對豬肉等級、部位、重量、生產日期和出廠日期等進行查詢。

6使用RFID技術會帶來的便利和優勢

系統的性能特點如下：

（1）感應式數據采集，操作更簡單、便捷。數據采集時，只需將采集器在巡檢點耳標附近輕輕一晃，即可讀出當前信息；

（2）獲得的數據和信息不能被破壞或修改；

（3）系統使用由無源存儲器的射頻芯片組成的全封閉感應信息鈕，具有全球唯一的ID碼，經久耐用，不可竄改或復制；

（4）一次性全封閉封裝成型，耐熱、抗凍、防水、防震、抗電磁波，能在惡劣的環境下正常工作；

（5）無須布線，安裝簡易；

（6）簡單、方便的編碼設置，巡檢點的增減十分方便；

（7）無接觸式數據傳輸，從而無磨損；

（8）完整的軟件配套，使制定及修改復雜的多級管理系統變得非常簡單、方便。

RFID系統能夠在復雜的多步驟供應網絡中跟蹤產品供應情況，是理想的高效供應鏈管理解決方案，使眾多的行業受益非淺。RFID解決方案在簡化食品供應物流管理方面，能為用戶帶來益處，范圍覆蓋從農場的家畜及新鮮農作物，到人們在餐館里食用的食品以及在超市中購買的包裝食品。

RFID解決方案可確保任何供應鏈的高質量數據交流，讓食品行業實現兩個最重要的目標：①徹底實施源頭食品追蹤解決方案；②在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。

RFID系統可提供食品鏈中食品與來源之間的可靠聯系，確保到達超市貨架及餐館廚房的食品來源史是清晰的，并可追蹤到具體的動物或植物個體及農場。RFID是一個百分之百追蹤食品來源的解決方案，因而可回答用戶有關“食品從哪里來，中間處理環節是否完善”等問題，并給出詳盡、可靠的回答；可有效監控解決食品安全問題。

7結束語

這項被稱為《RFID牲畜安全防疫信息管理系統》的解決方案，采用美國Ipico公司的硬件設備，配以自主開發的應用軟件。所有生豬的養殖場、加工廠、屠宰場等環節信息，都將被記錄在有關的RFID芯片和計算機信息系統內，通過鄉鎮一級的電腦終端、縣級數據中心和省級數據中心進行集中處理和上報。做到生產、銷售等各個環節信息的公開、透明和高效率反饋，徹底解決問題豬和問題肉的困擾，從而確保消費者能夠吃到放心肉。

參考文獻：

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[2]FINKENZELLERK.RFIDhandbook：fundamentalsandapplicationsincontactlesssmartcardsandidentification[M].2nded.WestSussexLand:JohnWileyandSons，2003.

[3]WANTR.EnablingubiquitoussensingwithRFID[J].Computer，2004,37(4）:84－86.

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關鍵詞：網絡安全；身份認證；口令

中圖分類號：TP393.08

網絡技術的普及和發展、信息的共享和應用給人們的工作和生活帶來深遠的影響。在帶來巨大便利的同時，網絡安全問題也日益突出而且越來越復雜。據《半月談》社情民意調查中心2012年5月通過半月談網進行的一項3046人參與的在線調查發現，有七成網民曾遭遇過個人信息泄露。其中，有30%的網民表示曾多次遭遇此類情況。網絡的安全和可靠性逐漸成為人們共同關注的焦點，計算機網絡必須采取更加安全的措施，才能夠把計算機網絡安全做到實處。身份認證是指計算機及網絡系統確認操作者身份是否合法的過程，計算機身份認證技術是保護網絡信息安全的第一道防線，是最基本的安全服務。本文從介紹身份認證在計算機網絡安全保護中的重要地位出發，探討計算機網絡安全身份確認技術的常用方法和發展趨勢。

1 身份認證在計算機網絡安全保護中的重要地位

身份認證技術在信息安全中占有非常重要的地位，是網絡安全中最直接、最前沿的一道防線，是鑒別合法用戶與非法用戶，允許并監督經過授權的操作同時防止非法操作，防止黑客入侵和計算機病毒破壞的重要手段。用戶在登陸網絡安全系統之前，首先必須向身份認證系統表明自己的身份，經過身份認證系統識別確認身份后，根據用戶身份、權限級別決定能否訪問某個資源或者進行某項操作。同時檢測系統，包括審計和報警系統等，記錄用戶的請求和行為，并檢查檢測安全系統是否存在入侵行為。可見，身份認證是最基本的安全服務，其它安全服務都要依賴于其所提供的登陸用戶的信息。而正是由于身份確認系統的特殊作用和

重要地位，黑客攻擊的首要目標也是身份確認系統，一旦身份確認系統被黑客或者病毒攻破，[2]其它安全措施將形同虛設。也正是由于身份確認的重要性，其技術的發展越來越受到人們的重視，近年來也得到快速發展。根據層次和先后出現的順序，包括一般常用的靜態口令、一次性口令、數字證書和生物特征技術等等。

2 身份確認的常用方法

身份認證的基本方式就是由被認證方提供登陸用戶獨有的具有保密性難以偽造的信息來表明自己的合法身份和權限。身份確認常用的方法有，數字證書、智能卡、靜態口令、動態口令、生物特征等，本文主要從生物特征和非生物特征兩個角度進行歸類分析：

2.1 生物身份認證技術

生物特征是指人體本身固有的生物物理特征和行為特征，常見的生物特征主要有指紋、掌紋、虹膜、視網膜、語音、步態、簽名等。生物特征認證是指根據每個人獨一無二的生物特征來驗證識別用戶身份的技術。從理論上來講，基于生物唯一生物特征的認證方式具有唯一性、可靠性、穩定性的特點，是最可靠的身份認證方式，幾乎不可能被仿冒。生物特征認證的運行模式一般是，系統通過抓圖和特征抽取，采用計算機強大的計算功能和圖像處理功能，將捕捉到的生物特征樣品的唯一特征轉化成數字的符號，存入用戶個人的特征模版，[3]在用戶重新登錄網絡安全系統時，通過比較和匹配確定用戶的身份是否合法以及權限。

生物身份認證技術雖然具有唯一性、可靠性和穩定性的特點，但是由于生物認證技術相對復雜，需要昂貴、特殊的硬件設施等條件，特別是視網膜等先進的認證技術現在使用還不普遍，只能用在比較少的需要高度級別安全的環境中。這種適用范圍的有限性也就決定了其人機和諧的有限性，復雜的操作還不成熟。同時，生物特征也是絕對靜止和相對運動的結合體，同一的生物特征在不同條件下可能隨著條件的變化而變化，比如簽字和語音等，沒有兩個簽字是完全相同的，語音也容易受到當時身體條件的影響。生物身份認證技術的普及推廣和人機友好方面仍需要進一步的完善。

2.2 非生物認證技術

2.2.1 基于口令的認證方式

傳統的身份認證技術主要采用的就是口令的認證方法。這種認證方法簡單、可操作性強，首先要求請求認證者必須要有一個用戶賬號ID，而且該賬號在認證者的用戶數據庫里是唯一的。系統保存的用戶的二元信息組（ID，PW），進入系統時，由請求認證者輸入ID和PW，系統根據保存的用戶賬號信息和個人信息，來缺人用戶身份是否合法。這種認證技術的優點在于系統適用性強、簡單可操作性強，口令認證方法最關鍵的是保證口令使用和儲存時的安全性。但是由于很多用戶習慣選擇姓名、生日、電話號碼、門牌號等容易被猜測破解的口令，使得這種技術存在很大的不穩定性，很容易受到黑客或者惡意用戶、計算機病毒的攻擊。

基于口令的認證方式主要有兩種：一種是靜態口令，是指經過用戶設定、系統保存后，在某一特定的時間段內沒有變化、可以反復使用的口令。這種口令是靜態的、不變的，容易記憶但也容易泄密，一般用于不太重要的場合或者保密性質不高的環境中。另一種是動態口令，是指用戶每次進入網絡安全系統，認證時輸入的口令都是變化的，不會重復，一次一變，即使這次輸入的口令被他人知曉，下次輸入時此口令即無法再次使用。動態口令是用戶身份數字化的一種憑證，是安全系統識別用戶身份是否合法以及權限的依據。

2.2.2 基于物理證件的認證方式

顧名思義，基于物理證件的認證方式是一種利用用戶擁有的某種東西進行認證的方式，現階段，主要的物理認證方式有智能卡、數字證書（電子文檔）等。持證認證方式作為一種實物的認證方式，其作用類似于鑰匙，用于啟動電子設備。智能卡是一個帶有集成電路芯片的具有標準規格的卡片，攜帶有微處理器和存儲器。智能卡的認證技術是指利用卡片存儲的用戶的信息特征進行身份識別。數字證書是基于PKI（public key infrastructure）技術的權威性的電子文檔，提供作用類似于身份證的在網絡上驗證身份的方式。

持證認證方式基于物理證件的安全屬性，不易偽造和不能直接讀取數據的特點，即使物理證件丟失，沒有用戶口令也不能訪問用戶系統。當然，物理證件僅僅是為身份認證提供了一個硬件基礎，安全性方面仍然存在不足，要想得到安全的認證，應該運用硬件保護措施和加密算法，并且與安全協議配套使用。

3 身份認證的發展趨勢

隨著網絡安全技術的發展，網絡身份認證技術也朝著更高安全性、更高速度、更高穩定性、更高易用性和實用性以及認證終端小型化等方向進一步發展。通過上述介紹可以知道，各種身份認證技術都有不足之處，在實際的應用中，應該從用戶實際需求和認證方式的安全性能兩個方面來綜合考慮，能滿足用戶需求的才是最好的，而這不一定和安全性能成正比。未來身份認證技術應該從解決怎么樣減少身份認證機制的計算量和通信量，節省計算和設備成本同事又能高效率的提供較高的安全性能出發，綜合運用生物認證技術，提高硬件水平和改進識別方法已提高正確率，運用多因素認證方法，改變單一因素認證的弊端，運用屬性認證技術，把屬性證書的授權方案和認證技術相結合，解決分布式網絡環境中身份認證與權限分配問題。

4 結束語

計算機網絡安全問題現實存在并將在今后較長的一段時間內存在，如何堵塞網絡安全漏洞，保護用戶信息安全是一個不斷深化、不斷取得新成績的課題。相信隨著計算機技術的快速發展和計算機身份認證技術的不斷成熟，未來會出現更多、更安全、效能更高的身份認證技術，計算機安全和用戶信息的安全會得到更加周密的保障。

參考文獻：

[1]劉建良.淺談網絡安全與身份認證技術的研究分析[J].數字技術與應用，2012（11）：45-47.

[2]張慶青.網絡安全與身份認證技術探究[J].信息與電腦，2011（05）：28-29.