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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇智慧城市论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
2008年,IBM提出重大社会发展理念:“智慧地球”。认为世界的本质和变化,在未来是能够被感应和度量的。所有事物、流程、运行方式都将实现更深层次的智能化,整个世界正在向着全面互联互通的趋势发展。2010年,IBM又提出了“智慧城市”愿景,指出智慧城市是智慧地球的一个核心要素和突破口,是智慧地球落实到实际区域的做法。所谓“智慧城市”,是新一代信息技术支撑和下一代创新(“创新2.0”)环境下的城市形态。具体而言,智慧城市是通过信息化技术取得良好效益的一种城市形态,它着眼于城市发展的总体效果,反映了社会对未来城市知识化、信息化、高效益的一种愿望。其核心特征是信息资源作为一种重要的生产要素,成为推进经济和社会发展的一个重要驱动力。在城市建设实践中,“智慧城市”以物联网等新一代信息技术应用为基础,为城市公共管理服务、城市产业持续发展等城市综合规划提供新的发展模式。在实践中,智慧城市利用信息社会的发展,抓住城镇化、信息化、市场化、国际化的新形势,以人为本,促进城市全面、协调、可持续发展,为城市实力与综合竞争力的提高提供了战略制高点。
1.2国内智慧城市发展现状
目前,中国几乎所有的一线城市、50%的二线城市已提出了建设智慧城市的构想,部分三、四线城市也喊出了创建智慧城市的口号。迄今为止,全国开展智慧城市建设的城市总数已超过150个,投资规模超过1.1万亿元。截止2013年1月,住房建设部确定首批国家智慧城市试点共计90个,其中地级市37个、区(县)50个、镇3个。北京、上海等城市也都提出了一系列推进智慧城市的建设的方案,将加快城市数字化、网络化、智能化作为智慧城市建设的主要推动力,努力把信息化提升到新的高度。
2智慧城市对档案信息化的影响
智慧城市的建设如火如荼,身为智慧城市中不可或缺的部分———档案馆,它的建设也面临着巨大变化,同时也蕴含着机遇。智慧城市中,信息存储与呈现形式的多样化,使得档案不再以单一纸质形式展现,电子档案数量将急速增长,档案类型更加错综复杂。
2.1海量数据涌现
在移动互联网、物联网等网络技术的催生下,大数据时代翩然而至。大数据具有数据量大、类型众多、生成速度快、价值巨大但密度低等特点。据统计,目前档案馆中采集到的电子数据很大一部分是非结构化和半结构化数据。而档案是人们在以往历史活动中形成的具有保存价值的原始记录。在智慧城市建设中,各行各业由于电子信息化所产生的大数据,也包含着能够收录为档案、具有价值的数据。大数据与信息化的汹涌而至,使档案馆陷入了迷茫,由于档案馆信息技术水平和软硬件设施配备有限,档案馆在处理电子信息,进行档案信息化工作时,时而发生“信息库存”过多,处理不及时甚至无法处理的现象。
2.2信息技术处理难度增加
智慧城市概念的提出和建设,给予了物联网、云计算、大数据处理技术、4G通信等新兴技术用武之地。智慧城市,其借助新一代信息技术,通过互联化、感知化、智能化的方式,将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施连接起来,成为新一代的智慧化基础设施,为各产业发展提供设施基础。这就意味着,无论何种产业,在运作和发展过程中都将会产生大量的档案文献,有时,由于各系统、各领域之间的交错,以及不同行业间信息技术的错综复杂,都为未来档案馆的档案信息化工作增加了难度。智慧城市中的档案馆,担当着历史记忆的重任,更有记录重要信息知识的职能。因此,如何利用各类新型信息技术,处理档案信息化问题是档案馆各部门与系统需要努力的方向。
2.3服务方式转变
目前,有两种驱动力推动智慧城市的逐步形成,一是以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术,二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。前者是技术创新层面的技术因素,后者是社会创新层面的社会经济因素。智慧城市建设,使得档案馆的档案信息化工作,从以面向档案实体保管为重点,转向面向电子档案形式为重点,从提供传统纸质服务、到馆服务,逐步转变为提供电子化、社会化服务。同时,也促使档案部门加快了各类档案信息资源的采集、监控、统计、互联和共享,将档案服务与档案信息化密切相连,着重对搜集的档案信息进行智慧感知与分析,强调用户的档案信息电子化需求,逐步走向智慧化档案信息化服务体系。
3智慧城市中的档案馆创新
进入信息时代以来,档案馆档案信息化建设的核心内容主要集中于数字档案馆。数字档案馆以数字技术处理和存储传统载体档案信息、原生电子档案及其目录信息,应用网络传输技术实现档案信息网络查询和传播。数字档案馆的产生,使档案信息得以脱离传统载体的束缚,以数字及电子形态存储、传播与利用,给档案工作带来革命性变革。数字档案馆作为档案信息化的开拓者,顺应大势,将档案工作从原来的“纸质化”推向“电子化”,将服务模式由原来“封闭化记录化”逐渐“开放化信息化”,但数字档案馆在其发展过程中也具有一定的局限性。数字档案馆在依托数字技术进行档案信息管理的同时,存在档案信息与档案实体相互分离的,无法做到迅速查找与利用;数字档案馆在一定程度上,只是为传统档案资源建立了数字镜像和利用平台,无法进一步辅助档案管理工作者进行信息分析,更好地提供用户服务;数字档案馆中,信息的管理、服务与安全上也存在薄弱点,很难进行系统化的档案信息化工作,而且其中一个环节有问题,便环环相扣。相比数字档案馆,智慧城市建设背景下的档案馆,在档案信息化方面存在以下创新点。
3.1档案信息协同性增强
智慧城市建设中的档案馆与数字档案馆的根本区别在于,前者具有档案信息感知与协同处置的功能。档案馆运用智慧城市中先进的物联网技术、4G通信技术等技术,构建一个能够自动搜集与接收档案信息内容的智能化感知系统,增加了档案管理各环节的互联性与协同性,进而提高档案馆档案管理效率和服务水平。除此之外,档案馆还注重档案资源的开发与管理,对各类档案信息进行感知、挖掘,通过档案管理技术人员以及智能技术软件,将信息整理集合,妥善应用于档案馆日常管理、服务和决策中。
3.2服务水平更高
与目前的数字档案馆相比,智慧城市背景下档案馆的服务范围因移动服务技术的使用而更加广泛。智慧城市提供的互联网、物联网以及目前4G通信服务平台,促进了档案馆在数字档案馆的基础之上,实现随时采集动态信息,相比数字档案馆,智慧城市中的档案馆在信息搜集和获取、信息实时反馈和信息智能服务上,都更胜一筹,它能够运用智慧城市背景下提供的各类信息技术和通信技术手段,对包括档案收集、管理、利用、存储、监督等活动在内的各种需求做出智能化响应和智慧支持,为档案馆中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动提供了良好基础条件,为档案信息化的开发与管理创造了更广阔的平台。
3.3注重以人为本
以人为本的服务是智慧城市背景下档案馆的重要服务导向。在信息时代里,信息服务一方面可以实现信息资源的增值,提高信息资源利用率;另一方面,可以提高社会生产效率,节约生产成本,为人们日常生活提供便利。智慧城市的建设尤其注重以人为本、市民参与、社会协同的开放创新空间的塑造,以及公共价值与独特价值的创造。在城市建设实践中,智慧指挥中心体系,以数据信息互通互联为基础,运用公安应急、公共服务、社会管理等系统;数据共享平台系统,通过网络学校、教学资源库、远程数据库等系统,来提供公共文化信息服务与智慧教育文化服务的建设;卫生服务体系,通过卫生服务网络和卫生管理信息平台,建立覆盖全市居民的电子健康档案,来提升医疗和健康服务水平。因此,智慧城市中档案馆也以做好档案社会服务为工作根本要求,将城市建设和社会大众视为智慧城市档案馆的服务对象,充分贯彻国家档案局提出的“以人为本为核心,实现‘两个转变’,建立‘两个体系’”的方针政策。无论是在信息收集、资源开发,还是在提供资源利用上都要充分考虑城市建设和社会大众的需求。
4档案馆档案信息化工作的“智慧”出路
在建设智慧城市过程中,一方面大量运行数据积累,档案馆面临海量信息的采集、存储、利用等一系列处理上的棘手问题;另一方面,多技术、多系统的智能兼容也会给档案馆信息文件的存储与阅览带来各种各样的复杂问题。毫无疑问,智慧城市建设给档案馆带了机遇与挑战。
4.1档案信息化管理
智慧城市建设中一个最大的特点,就是其在关注信息资源的生产、积累和应用的同时,更加注重从用户视角出发进行信息服务设计。这就对档案馆在档案信息化服务方式上提出了更高的要求。档案馆在“三个体系”建设中,更应注重贯彻以人为本的精神,从用户的需求角度出发,在档案信息数字化和对电子档案的整理、编目、挖掘工作中,都应制定一个科学化、信息化、用户化的服务视角。智慧城市建设中另一个特点,是调动各方力量,努力通过信息化手段实现城市高效运行与发展。根据这一特点,档案馆需要在工作中进一步增强大局意识,将档案信息化工作与国家建设、城市建设大局紧密相连,运用相关档案专业技术,提升档案工作的服务水平,实现档案工作在智慧城市建设中的独特价值。
4.2档案资源信息化转换与记录
智慧城市不再满足于通过城市信息虚拟化的静态形式展示传统城市,而是更加注重进一步利用传感技术、智能技术实现对城市运行状态的全面、实时的感知。因此,档案馆在档案信息化工作中,注重将传统意义上的“死档案”通过数字化技术转变为“活信息”。此外,档案馆应破除传统档案保管理念与场所的限制,注重对转换为电子档案的电子文件的管理,以及归档电子文件的内容、格式与利用,不过分强调档案最终存放地址,而对管理权限加以关注。迎合智慧城市运行的动态形式,努力在不同领域、不同平台,及时有效地记录智慧城市建设与发展所需的档案信息。
4.3档案信息资源互联互通
智慧城市建设,强调各行各业间,迈向统一开放、整合协同的城市信息化架构,发挥城市信息化的整体效能。因此,档案馆应加强档案信息资源从获取到利用的“互联互通”。这种互联互通即体现在档案馆馆内各部门之间,也体现在对外部档案信息资源的收集与利用上。馆内各部门之间在档案信息化工作中,应当加强与各部门的沟通与联系,为信息化工作提供制度保障与技术保障。对于外部信息资源,档案馆需要适时地与各个行业、各个系统进行必要沟通,加快消除档案信息搜集、利用的限制。总而言之,档案馆一方面需要建立一种更加合理的档案信息集成、整合制度,另一方面,需要建设与智慧城市发展相适应的档案信息共享制度,以及档案开放利用制度。
5结语
关键词:会展设计,上海世博会,主题演绎
会展行业在中国的兴起,与改革开放以来的社会经济发展步调一致。科技论文,会展设计。。三十年来,中国会展业在各城市发展迅速,形成了“环渤海、长三角、珠三角、东北、中西部”五个会展经济产业带和大量品牌展会,中国内地近年已成为全球发展最快的展览市场。
会展设计是上海世博会主题演绎的载体
会展设计概念的形成部分源自企业形象识别设计,即VIS设计,同时融合了环境设计、空间设计、公共艺术设计、展示设计、照明设计等多重因素,其实质为服务于博览会的综合设计。科技论文,会展设计。。
世博会是展示世界各国社会、经济、文化的国际大舞台,一百五十余年来,以不断丰富和深化的形式与内涵,见证着现代文明的演进。科技论文,会展设计。。它的三大要素是展示、论坛和活动,之间相互联系、相互影响,共同体现着进步、挑战和交流这个世博会的核心价值体系。把这三大要素串连起来的,是世博会的主题,所以说,主题是灵魂,是贯穿世博会整体框架、内容和过程的指导思想,而会展设计则是主题演绎的载体,演绎主题的过程,即是会展设计的过程。
2010年上海世博会以“城市,让生活更美好”为主题,以期使本届世博会因探索人类城市发展方向,而在世博历史上留下鲜明的足迹。中国的会展设计师抓住这一难得的历史机遇,充分利用主办国的优势地位,通过世博会的形象塑造、国家馆展示方案、世博园区空间引导系统等系列精心设计,把“城市,让生活更美好”主题演绎得淋漓尽致。
上海世博会会展形象设计应用实践
一、会展形象设计核心——会徽
标志和会徽是集中反映理念的视觉符号。上海世博会会徽图案以汉字“世”与数字“2010”巧妙组合,从造型、形象、色彩上很好的体现了“理解、沟通、欢聚、合作”的世博会理念,是一种视觉文化的直接表达。
会徽图案从形象上看犹如一个三口之家相拥而乐,表现了家庭的和睦。在广义上又可代表包含了“你、我、他”的全人类,表达了世博会“理解、沟通、欢聚、合作”的理念和上海世博会以人为本的积极追求,表达了中国人民举办一届属于世界的、多元文化融合的博览盛会的强烈愿望。
会徽以绿色为主色调,富有生命活力,增添了向上、升腾、明快的动感和意蕴,诠释了“绿色世博、生态世博”的目标,抒发了中国人民面向未来,追求可持续发展的创造激情。
二、会展形象设计应用范例——吉祥物
吉祥物是世博会形象品牌的重要载体,体现世博会举办国家、承办城市独特的文化魅力、民族文化和精神风貌,是世博会最具价值的无形资产之一。
上海世博会吉祥物海宝寓意为“四海之宝”,以“人”为核心创意:人是推进城市发展的核心,是城市化进程中最具创造性的主体,人既是美好生活的创造者,也是美好生活的体验者。海宝的设计正是从主题演绎的角度出发,创造性地选用了汉字的“人”作为创意点;海宝的主形态是蓝色的水,表明了中国融入世界、拥抱世界的崭新姿态,蓝色则表现了地球、梦想、海洋、未来、科技等元素,不仅符合上海世博会“城市,让生活更美好”的主题,而且符合“好看、好懂、好记、好用”的原则,适用于平面、立体和电子媒介的传播和再创作,也适用于不同载体对主题演绎和表现样式的需要。
三、会展形象设计应用范例——职业服装
世博会职业服作为构建主办国国家形象的重要组成部分,需要充分展现当地的文化特色,同时又是对展览主题的重要演绎,充分体现世博会的主题内涵,与其他活动交相辉映。
上海世博会的服装涵盖志愿者、参观者服务、安保、礼宾接待、车队司机等五大职业类别。服装设计以“乐”、“和”、“礼”、“幻”为设计主题,分别体现了欢乐、和谐、礼仪和现代科技的寓意;在满足舒适美观的需要之余,更在服装的功能性、科技含量和文化含量等方面提出了不同于一般服装的更高要求,环保快干、吸湿排汗、挺括抗皱、抗紫外线是最基本的特点。
服装设计中除添加中华服饰文化元素之外,还充分融入了海派文化元素,以诠释“城市,让生活更美好”主题。科技论文,会展设计。。例如,在设计参观者服务人员与礼宾人员接待制服时,上海市市花——白玉兰造型还被运用在女裙造型和服装的领口、袖口,甚至盘扣花型、衬衫底纹上,生动展现了中国2010年上海世博会的地域文化特点。
上海世博会中国国家馆会展展示应用实践
中国国家馆建筑外观以“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,富庶百姓”的构思主题,表达中国文化的精神与气质
第一展区:探寻“东方足迹”。通过几个风格迥异的展项,重点展示中国城市发展理念中的智慧。科技论文,会展设计。。其中的多媒体综合展项播放的一部影片,讲述改革开放三十多年来中国自强不息的城市化经验、中国人的建设热情和对于未来的期望;国宝级名画《清明上河图》被艺术地再现于展厅中,传达中国古典城市的智慧。
第二展区:展开“寻觅之旅”。采用轨道游览车,以古今对话的方式让参观者在最短的时间内领略中国城市营建规划的智慧,完成一次充满动感、惊喜和发现的参观体验。
第三展区:聚集“低碳行动”。聚集以低碳为核心元素的中国未来城市发展,展示中国人如何通过“师法自然的现代追求”来应对未来的城市化挑战,为实现全球可持续发展提供“中国式的回答”。
中国国家馆的展示,离不开“水”的表现。科技论文,会展设计。。 “水”元素贯穿始终,既是对东方智慧的凝炼,也是对全球水资源紧缺问题的呼应,更展现了人与人、人与环境、城市发展与自然环境之间的和谐,呼应了“城市,让生活更美好”主题。
上海世博会空间引导系统应用实践
空间引导设计是会展设计的重要组成部分,不但有着引导、说明、安全指示等功能,也是环境总体布局的重要环节,是营造风格、塑造文化,并更好地演绎主题的有效手段。
另外,世博园区的公共空间设计,通过吸取世界五大洲的文化元素进行空间表现,令漫步世博园区的游客在广阔的户外空间也能感受到五大洲不同的个性;欧洲广场提取拥有欧洲客厅之称的“圣马可广场”线条形成秩序严谨的空间;美洲广场上则如热带雨林般生长着参天大树;非洲广场以“撒哈拉之眼”和“沙漠绿洲”为元素,用黄色和斑纹释放出热情奔放;园区内的基础设施在不同区域也在不断变化,比如遮阳伞,在亚洲区域采用青绿色的钢条支架,形似竹伞,在美洲形似“雨叶”伞,在非洲形似“茅屋”,等等。这些别具匠心的设计把公共空间的设施布置成对世界五大洲文化的诠释,有效增加了世博园区公共空间的特色和可识别性,渲染了“城市,让生活更美好”主题。
会展设计对上海世博会“城市,让生活更美好”主题的成功演绎,尚不仅仅局限于上述几个方面。而本届世博会的成功举办,对中国会展业也产生了不可估量的推动作用。一届国际盛会即将载入史册,留存的不只是美好记忆,还有中国会展设计从业者更高层次的追求。
参考文献
[1]《上海世博会山东参展主题演绎》,山东省参展工作领导小组办公室编,山东人民出版社,2009年10月。
[2]《解密上海世博园公共空间设计》,周一妍文,外滩画报,2010年5月6日。
[3]《世博服可加长收短、防蚊抗晒》,刘昕璐文,上海青年报,2009年12月15日。
[4]expo2010china.com,中国2010年上海世博会官方网站。
关键词:智慧城市;智慧经济;评价;智慧空间;发展
中图分类号:F29 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)007-0000-02
一、智慧城市与智慧经济
智慧城市是由在人力和社会资本,以及在交通和信息通讯基础设置上的投资来推动可持续经济增长和高生活质量,并且通过参与式的管理对上述资源及自然资源进行科学的管理[1]。
智慧城市经济体系需要重点考虑运用信息通信技术及时反馈城市民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动等所产生的各种需求,从而达到城市生产、消费、交换和资源配置机制的智慧化,由此,智慧城市经济体系包含城市产业体系、经济活动的智慧空间布局、经济发展模式以及经济支撑体系。
智慧经济是指集知识、环境、科技、信息、文化、道德于一体的战略性经济、创新型经济。智慧经济有以下特征:①经济发展更依靠高级管理人才实现经济协调发展;②智慧型劳动者成为经济发展的主体;③实现能源和资源可持续利用,社会处于和谐状态;④社会经济发展多元化,农业、工业、信息、知识、技术都在各自领域内对社会和谐发展起到推动作用。
智慧经济讲究以人为本,以人类智慧驾驭财富,让资本服务人类、造福人类,实现经济规模更优化,人与自然更和谐。
二、智慧城市的智慧经济评价与智慧空间布局思考
智慧经济指标集中体现了城市整体经济的内涵特色和结构特征,是进行智慧城市建设过程中实现整体经济优化升级的重要观察点。
1.从城市创新创业水平、经济产出能耗水平、互联网产业发展水平等评价智慧经济
中国社科院信息化研究中心、国脉互联智慧城市研究中心组织开展的中国智慧城市发展水平评估,提出智慧城市的智慧经济指标包括城市创新创业水平、经济产出能耗水平、互联网产业发展水平三项[2]。创新是经济发展的重要源动力,而创业是经济活力的重要助推器。城市创新创业水平主要评估城市研发水平与创新能力;经济产出能耗水平指标主要来衡量城市节能水平及经济发展质量;城市互联网产业发展水平通过考察城市电商发展规模与信息产业产值来综合评估。
2015年报告显示,总体来看我国智慧经济发展不均衡,且差距较大,导致两极化较为明显。具体来看,我国整体创新创业方面还有所欠缺,对绿色环保意识还较弱,资源利用率不高,加之互联网、信息技术等高新技术产业发展水平不高,对传统产业带动性不强,需加大经济转型力度,提升绿色新型产业发展水平。
2.从城市创新力、软件开发能力、数字内容产业、信息服务业水平、文化互动、文化体验、设计业水平等评价智慧经济
上海社科院信息化研究所开展了全球城市智慧建设的评估研究,提出城市智慧经济指标包括城市创新力、软件开发能力、数字内容产业、信息服务业水平、文化互动、文化体验、设计业水平[3]。前四个指标衡量数字技术的创新程度,后三个指标体现了文化内容的创意程度,两者构建了立体化的数字创意经济体系。文化互动考虑了一个城市在文化方面的区域辐射力和影响力,文化体验关注一个城市的政府、企业、市民共创造的设施、活动和网络关系。
报告提出,香港、北京、上海等亚洲城市智慧经济,有的产业基础强大,有的文化互动突出,具有明显的结构优势特征。
3.智慧空间布局
智慧空间是在遵循技术哲学逻辑下密切结合时代先进技术,并用来服务于城市空间营造的系统化空间模式,其兼顾顶层设计、城市尺度和近人尺度,以提升城市空间效率、优化社会经济运作和权衡人类多元诉求为宗旨,并通过高效、弹性的空间政策保障实施的动态空间策略[4]。智慧空间代表了更加紧密的时空联系、更加全面的要素流动。
城市空间的布局发展是一个涉及到地理、人文、政治、经济等多方面综合因素的问题。我国的城镇化速度之快、规模之大是世界上绝无仅有的,今天很多问题采用传统理论无法很好的解决,因此智慧城市建设需要结合我国的体制特点和城镇化特点,结合土地和金融制度的改革,在“空间经济学”、“制度经济学”、“发展经济学”等方面进行研究与深化,才能更好地解决当前工作中遇到的问题。
三、智慧城市建设背景下的智慧经济发展
1.智慧城市建设背景下经济增长的多因素分析
胡军燕等[5]分析了城市经济增长与环境污染、科技实力、经济基础及城市开放度的关系,探寻智慧城市经济增长的关键影响因素。结果表明:环境因素中工业固体废物排放正向显著影响智慧城市经济增长,其它因素不显著;科技水平与经济基础对智慧城市经济增长影响不显著;城市开放度正向显著影响经济增长。
2.智慧经济与智慧城市建设之间相互促进、协调发展的关系
(1)制定智慧经济战略规划和实施方案,稳步推进智慧经济建设
针对当前智慧城市建设“过热”现象,需要谨防盲目地跟风,应该理性地结合当地实际,重构和完善顶层设计[6]。
(2)强调城市特色和比较优势,重点突破,示范先行
构建智慧经济体系时,首先需要最先完善最基础的或者是具备示范意义的智慧经济项建设,依托其代表性和特殊性进而形成特色经济[7]。具备高辨识度、可替代性低的经济体系,将为其整体经济智慧化转型构筑坚实的基础。追求经济体系智慧化升级,要以高新技术产业为先导,探索新的具备优势的经济增长极,最终实现智慧经济高速、高效的建设。
3.智慧城市建设的关键在于实干,以人为本
在技术已经不是问题的当下,建设智慧城市更多的是需要融合人的胆识和智慧,创新融资模式,吸引、鼓励企业和社会资本进入智慧城市建设行业,选择好突破口和抓手,真抓实干。
四、结论
1.智慧经济指标集中体现了城市整体经济的内涵特色和结构特征,是进行智慧城市建设过程中实现整体经济优化升级的重要观察点。城市的智慧经济指标可以从城市创新创业水平、经济产出能耗水平、互联网产业发展水平三方面评价,也可以从城市创新力、软件开发能力、数字内容产业、信息服务业水平、文化互动、文化体验、设计业水平等方面开展评价。
2.智慧空间布局代表了更加紧密的时空联系、更加全面的要素流动。智慧城市建设需要结合我国的体制特点和城镇化特点,在多方面进行研究,才能更好地解决当前工作中遇到的困难。
3.智慧经济是智慧城市可持续发展的保障,智慧城市建设将不断促进智慧产业发展及产业结构转型升级,二者相互促进、协调发展。
4.智慧城市建设的关键在于实干,以人为本。
参考文献:
[1]颜慧超,等.全球智慧城市研究前沿与实践标杆[M].广州:世界图书出版广东有限公司,2013,4.
[2]中国社科院信息化研究中心,国脉互联智慧城市研究中心.第五届(2015)中国智慧城市发展水平评估报告[R].2015,11.
[3]陈桂龙.解读全球智慧城市[J].中国建设信息化,2016(3):30-37.
[4]吴健生,何东冉.基于ICT 视阈的智慧空间营造[J].规划师,2015(12):83-88.
[5]胡军燕等.智慧城市建设背景下经济增长的多因素分析[J].统计与决策,2015(5):119-123.
课题来源:2014年度河北省人力资源和社会保障研究课题(课题编号:JRS-2014-801)。
摘要:在社会保障和人力资源管理信息系统规模不断扩大、程度日益复杂、实时性要求逐渐提高的形势下,要想实现多部门间信息的高度共享,促使信息系统能够更有序高效的工作,就需要基于智慧城市模式提出构建面向服务的系统架构,以加快人社信息系统结构优化、调整来提升人社系统信息化的水平。
关键词 :智慧城市 人社系统 信息化
我国的人力资源和社会保障信息化建设发展至今,已经初具规模,形成了拥有庞大信息的数据库,构建起了相对健全的网络化、规模化信息系统。然而随着信息数据规模不断扩大,信息系统的集成度不高等一系列问题相继出现。这些问题影响了制度的有效执行,导致信息化发展的不可控制性,降低了工作效率。所以,整合现有资源,构建更为有序、更适应人社系统信息化发展的信息结构模式显得尤为重要。基于以上情况,借鉴“智慧城市”建设模式来解决人社系统信息化建设问题值得研究。
一、“智慧城市”模式原理
在城市信息化建设、数据科学发展速度不断加快的形势下,全球范围内兴起了打造智慧城市的。智慧城市这种新型的城市模型,其成功构建离不开新时代信息技术的力量。通过动态监测、整合分析城市相关数据,掌握城市生活实际情况(包括城市环境、城市已有的资源、城市各功能区分配状况、城市交通、城市人们之间的和谐度等等),以此构建新型的城市形态。
智慧城市模型主要分为六个核心功能模块。其中“社会网络”系统功能模块的内容包括人际关系以及政府管制下的商业社会这两种网络,运输、通讯、水和能源构成城市的基础设施。智慧城市的成功构建,要求这六大核心功能模块及其相应的子功能模块,都处于正常运行状态;无论是建设核心功能模块,还是建设子功能模块,都需要充分考虑各方面因素,而不能将之看作独立的工程。
在建设智慧城市之前,应该综合制定智慧城市建设规划,确定智慧城市构建:行政、基础、行政、智慧城市运行与服务管理这四个基本业务架构。在建设智慧城市的过程中,最基础的应用功能模块就是基础业务。在此过程中,应注重及时获取城市相关信息,做好城市管理各项工作。通过管理城市网格化,推动城市信息化、动态化管理模式的实现。同时优化配置行政服务职能,形成政府部门高效管理格局。针对智慧城市服务业务中存在的问题,提出具有针对性的解决对策。综合性智慧城市系统的运行,需要由智慧城市综合指挥指令中心来指挥协调完成。
二、构建面向服务的系统架构
智慧城市业务模式都是面向服务的,服务的实质为函数,在精确定义后,可对这些函数进行独立封装,并与其他服务功能相区别,这与之前人社信息系统主要基于面向对象的开发方式不同。所以基于智慧城市面向服务的模式来研究人力资源和社会保障系统信息化发展,就要研究构建面向服务的系统架构,这样可以解决人力资源和社会保障信息系统集成度不高的问题,提高软件的复用率,增加业务编制的灵活性。
面向服务的架构,其关键在于“服务”。面向服务的架构在本质上是各种服务的集合。不同的服务业务可以借助定义方式实现有效连接,并借助各项协议实现成功通信。通信功能可以通过多种服务协助来实现,也可以通过简单数据传送来实现。
从现阶段的业务出发,面向服务的架构可实现以下作用:第一,在应用集成中,适配器服务是基础组成结构。可以借助适配器的底层服务,实现已有应用模块和现有组织封装后各服务系统的复用。第二,服务总线作为连接各项服务的桥梁,在面向服务架构中发挥着中心枢纽的功能。它集中了所有的服务功能,形成服务统一接口,同时提供多项额外功能,包括查找路由、保障服务质量、注册服务等等。第三,交互服务状况,通常会对实施面向服务架构的效果产生影响。顶层的交互服务是与用户取得直接联系,它为用户提供门户集成和友好交互等功能。
三、面向服务系统架构的应用
要提升现有人社系统信息化的水平,就要广泛地应用面向服务的系统架构,在此基础上建立一个统一的系统平台,整合现有人力资源和社会保障等各类系统基础数据、业务信息、需求功能,全面支持社会保障各项业务。建立以资源数据库为基础的高效、实时、安全、可靠的统一数据中心,对单位与个人信息、人力资源服务与保障业务进行一体化管理,构建起健全的功能系统,包括业务管理、基金监管、公共服务以及宏观决策系统等等,实现数据接口、业务流程、服务管理的高度统一,同时高效处理海量数据,促进生产交换与公共服务区的数据同步,实时联动业务逻辑。
参考文献
[1]史璐.智慧城市的原理及其在我国城市发展中的功能和意义[J].中国科技论坛,2011(5)
关键词 大数据;城市遥感;智慧城市;基于地理的社交网络;Twitter,数据挖掘,Amazon AWS
中图分类号P3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)108-0128-03
0引言
近些年,IBM提出智慧地球的概念,相应的智慧城市也成为一个非常热的概念词汇。智慧城市是一种在信息技术支撑下的新一代高级形态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代的技术,利用新一代的信息技术和科技手段整合社会资源、为市民提供新型服务方式,提高资源的利用率,使市民的生活更加的高效、绿色和智能。在智慧城市的相关研究和课题中,交通问题是一个大的研究方向。为了解决人们出行的移动信息提供、交通资源优化和行程时间安排等问题,现有利用城市规划、基础设施建设和城市遥感等方案。然而使用信息技术来解决交通问题是一个值得思考和投资的方向。
在解决智慧城市交通问题当中,摒弃传感器等设备带来的大量资源消耗和成本问题,可以利用当今的ICT(information and communication technology)技术来做到人流的跟踪和城市流动信息数据的收集。ICT技术改变了人们交流的方式,人们开始使用PC网络、移动设备进行在线的交流、交友,甚至是举办各式各样的活动。在社交网络和智能手机的帮助下,线上交流的模式开始转换成基于地理位置的交流。比如,寻找临近的活动、与临近的陌生人进行线上交谈都成为了可能。尤其是这能手机和手机网络的使得这种应用变得随时随地。根据2012年的调查[1],在使用智能手机的用户当中,有18%的用户使用地理定位功能对某些特定地点进行定位;33%的智能手机用户使用基于地理位置的广告信息来得到帮助信息。配合智能手机用户增长的使用量来看,大量的地理位置信息被各个产品以不同目的和形式来用来服务于用户。
利用现在社交网络平台的大热和一些社交网络提供的公共API(application programming interface),我们可以随时抓取社交网络信息,在大数据时代和云计算技术的发展支持下,我们完全可以分析和利用这些来自社交网络的大量数据,将这些数据运用到智慧城市的建设当中去。
1 数据源
在本文中,我们只关注于来自社交网络的地理位置的数据源。由于整个实验环境我们设定在意大利都灵,因此我们会在国外较为流行的社交网络平台来作对比和选择。
Twitter是一种被广泛使用的短文本实时分享平台。利用Twitter向外的短文本内容被称为推文。Twitter的使用和智能手机的使用呈现出相同的上升曲线,确实Twitter在智能手机上被使用的非常频繁。得益于Twitter的使用便捷和推文的短小,人们往往在各种活动中迫不及待的使用推文进行实况分享,这也符合当今快速阅读时代人们对于阅读和信息的态度。同时因为Twitter提供地理位置标注的服务,这些都使得Twitter当中的数据有很高的时间和空间覆盖度[1]。Twitter提供了一个免费的实时流的API ,通过它可以检索到所有推文的样本。该API提供了过滤器,可以设置这些数据流捕捉到一个地理区域内,只含有某些条款的推文。然而,数据流只能得到有限到推文总量的1% 。所以,只有一个推文总量的子集可以作为实验数据。
Foursquare是一个基于位置的社交网络,用户可以在不同的位置做”check in”标记,并与Foursquare上或其他社交网络的朋友分享这些标记信息。用户可以上传图片到某一地点或在某一点上留下‘tips’(例如,用户可以'check in'某酒店,并留下'tips'服务是多么糟糕) [2] 。 Foursquare的数据不能直接访问:但是,用户通常会使用插件在Twitter上公开分享Foursquare信息,所以这些信息可以通过Twitter的streaming API检索到。
其他的一些论文研究有使用公开的数据集代替真实的社交网络数据做研究实验。一部分其原因在于所选择的社交网络没有公开的API或者有些社交网络已经停止服务。例如,BrightKite是一个社交网站,用户可以分享自己的位置,要发表的笔记和上传照片。 通过“签入”??,用户可以看到附近的人。现在,该社交网络数据只有已收集的数据集[3] 。
其他可用的服务有Momo和Flickr 。然而,还有一个问题可能:为什么不使用Facebook?主要的原因是,Facebook的API仅可以用来检索授权的用户数据,因此它是不向公众公开的。
2设计目标
通过以上的这些信息的收集,最终确定在时间和空间上都具有优势的Twitter作为分析的数据来源。使用Twitter的Sreaming API和它所提供的过滤功能,对选定地区内带有地理位置信息的推文数据进行检索和收集,以用于更多的分析。我们希望通过对这些数据所反映的人员流动信息和公交车实时情况对比分析,可以得到一个资源优化的建议。
3解决方案
3.1可视化公交模拟
为了验证我们的方法,首先,我们开发了一个模拟器的可视化工具,可以显示每个公交车在一个特定的时间(图1中的每一个动点)的规划位置,我们选取都灵(意大利)的公开时刻表作为每个公交车的时刻位置信息源。我们的具体问题是:“如何关联交通规划和城市活动区?”从基于位置的社交网络数据分析中得到信息是一个可行的方案。
图 1公交模拟器视图
为了简化案例研究,我们选择意大利城市都灵作为定义的活动区域。保持地图的比例尺不变,分析一定时间内活动区域内的社交网络信息密度,以此作为模型,来衡量在活动区域内的人群密度。我们利用了Twitter的Sreaming API ,收集在都灵地区的具有实时地理定位的数据,并聚集在地图上显示出来。(检索的数据间隔为1小时)。
3.2 Twitter数据处理
我们使用云服务提供的大数据解决方案,选取了Amazon的AWS(Amazon Web Services)服务作为实验的平台。AWS是亚马逊提供的一系列云服务。它允许程序通过网络访问亚马逊的计算机基础设施,同时提供一系列的应用程序,使得用户可以在云上部署运行自己的程序[5][6]。如图 2给出了整个在亚马逊云端上构建的twitter数据收集、整理和聚类的架构。
图 2 数据流架构
在AWS服务当中,我们选择使用亚马逊的EC2虚拟机,在云端虚拟机上使用Node.js异步机制语言来构建twitter信息检索服务器。将该服务器建设在云端虚拟机上,减少了实验的设备成本,并且可以保证服务器运行的持续性,而无需消耗本地的基础设施和网络资源。使用Twitter提供的Streaming API对信息进行地理位置的过滤,仅对在都灵的Bounding box范围内的数据进行抓取和存储。
抓取得到的twitter数据是JSON格式的非结构化数据,数据中包含很多的域,我们对数据进行过滤和选择,仅保留需要的域。我们将简化后的数据存入Amazon的NoSQL数据库DynamoDB。该数据库的表样式非常灵活,除了预设的hash key和rang 不可更改,对数据项中的属性可以进行灵活的删除和增加操作。该数据库提供完整的API功能,良好的扩展性可以和EC2做到无缝扩展,非常适合用来存储和处理大型数据[7]。
至此,在DynamoDB中存储的是原始的信息含量相对较大的数据,考虑到数据的复用性即数据可被不同的服务使用,我将符合条件的一部分数据再次的筛选入小型的数据集中。为了显示一段时间内、地域内的人群密度问题,我们仅选取坐标点、时间和用户账号三个字段,将数据收集到同样也是部署在EC2上的PostSQL数据库中。最终我们对PostSQL中的时段数据进行坐标聚类,从而得到了模拟的人群密度结果,并显示在地图上。
图3显示我们原型实验的早期结果。其中显示的数据是来自2013年7月10日早上8点到早上9点的在都灵被发出的推文。图中不同的色块代表了在这一小时内推文的密度。最终整合人群密度的模型和公交模拟的模型,我们可以得到一个在高峰时期公交与人流之间的平衡问题和改进方案的思路。
图 3都灵的推文分布
4结论
通过对相关数据挖掘和社交网络数据分析的相关工作调研显示,大部分的相关工作都关注于数据挖掘技术手段和算法改进等工作。本文则对基于地理位置的社交网络信息的数据挖掘工作给出了一个实际且符合当前智慧城市发展趋势的应用。
文中提到的实验完成了模型的初级阶段,仅仅是实现了在智慧城市建设中使用社交网络数据挖掘的的一个简单构想。接下来的工作应该关注于如何扩大这种应用,将这种虚拟的数据应用的现实世界的建设中来。例如可以对twitter中取得的数据内容做语义分析或者情感分析,将肥西的结果用到城市管理建设中去。通过发现更多的应用实例,将技术充分的应用到时间中。
另外对于模型中对数据进行处理的各个阶段,相关的技术优化和性能优化也要做相应的研究,使得数据的可用性更高。最终将数据做为一种服务,使用同样的数据服务于不同的应用和场景。
参考文献
[1]Kathryn Zickuhr,”Three-quarters of smartphone owners use location-based services”. Pew Internet & American Life Project, May 11, 2012, [2]http:///Reports/2012/Location-based-services.aspx, accessed on March 20, 2013
[3]Mai, E., & Hranac, R. (2013, January). Twitter Interactions as a Data Source for Transportation Incidents. In Transportation Research Board 92nd Annual Meeting (No. 13-1636).
[4]Cheng, Z., Caverlee, J., Lee, K., & Sui, D. Z. (2011). Exploring Millions of Footprints in Location Sharing Services. ICWSM, 2011, 81-88.
[5]Li, N., & Chen, G. (2009, August). Analysis of a location-based social network. IEEE International Conference on CSE'09 (Vol. 4, pp. 263-270)..
[6]Jackson K R, Muriki K, Ramakrishnan L, et al. Performance and cost analysis of the Supernova factory on the Amazon AWS cloud[J]. Scientific Programming, 2011, 19(2): 107-119.
关键词:智慧产业;大型网站;企业级开发;教学
智慧产业,是第三产业的高端部分,又称智慧服务业。我们可以这样来定义智慧产业,它是指直接运用人的心智资源进行研发、创造、生产、管理等活动,形成有形或无形智慧产品以满足社会需要的产业,是教育、培训、设计、软件、动漫、影视、艺术、科学、法律、会计、新闻、出版等智慧行业的集合。
将智慧产业化,应该是人类社会产业经济发展的极致。智慧产业的规模和层次,最终决定着区域竞争力和国家竞争力的不同。智慧产业具有极其广阔的成长空间和极为光明的发展前景。
1 背景
根据《关于印发宁波市智慧产业人才基地建设实施方案(暂行)的通知》(甬教[2011]248号)精神,为大力推进智慧产业人才基地建设,培养社会迫切需要的复合型应用型人才,宁波市教育局启动了核心引导课程申报和建设。大型网站构建与实践课程有幸成为其中之一。
传统软件开发课程的教学,主要由校内教师承担,但是校内教师往往缺少大型公司的实践经验,也难以跟踪最新技术在企业中的应用,因此教学中往往缺乏新鲜、大型的案例,不能给学生提供很好的示范。而且教学方式一般以教师的讲解为主,给学生提供的研讨表达及团队合作的机会也较少。
作为软件开发方面的课程,我们认为应该有良好的体系结构,采用可复用、跨平台的JAVA面向对象技术。大型网站构建需要用到大型数据库的应用,在应用方面还要有良好的延展性,比如从台式机的应用向移动应用的扩展、Android技术的应用。
为了建设好这门课程,我们认为只由校内教师授课是不够的,要把在前沿从事开发的企业技术主管请进学校,同校内教师联手开展教学;同时教师一边倒的讲解也是不够的,我们要采取研讨探究式教学方式,培养学生拓展知识、表达知识理解和交流的能力。
2 课程内容整合与具体实施
2.1 课程内容整合
大型网站构建与实践课程所涉及的内容较广,从体系结构到中间件技术,从企业级应用到SOA技术,从集成环境的应用到基础技术的学习。其采用的教学方式是请企业教师走进学校,将体系结构和关键技术贯穿到新鲜的案例中,而理论知识和具体实现技术由校内教师讲解;同时为了提高学生兴趣,采用比赛的形式让学生提交论文或报告,让学生对大型网站所用到的体系结构、企业级开发以及新技术进行探究,最后进行评比。
为了适应大型网站构建与实践课程的教学,我们对教学内容进行了梳理和整合,其课程内容包括:企业级应用、面向对象UML设计、面向对象原则和模式、MVC(Model View Controller)架构、Oracle数据库、MyEclipse入门、JAVAEE开发环境的搭建和测试、集成环境下的JDBC编程、Servlet组件开发、JSP组件开发、JAVABean编程和EJB(Enterprise JavaBean)、Android客户端、JAVAEE主流开发框架入门等。教学安排如下:
1)大型网站系统首先要考虑的软件体系结构。
主要内容:软件体系结构的概念,企业级开发、中间件及SOA等概念。
重点:体系结构概念、企业级开发。
难点:中间件及SOA。
2)大型网站系统的概要和详细分析,基于UML类的关系。
主要内容:UML类图及类或接口之间各种关系的描述和设计。
重点:类图的表示和含义,关联关系、组合关系和泛化关系。
难点:关联关系和聚合关系。
作业:学习基于Visio或rose的类图的绘制,设计现实生活中的类并描述它们之间的关系。
3)大型网站系统中面向对象设计的基本原则。
主要内容:在大型网站设计中,主要把握面向对象的主要原则。
重点:发现变化、封装变化的原则,单一职责和最少知识的原则,开放一封闭原则,子类替换基类的原则及合成复用原则。
难点:单一职责和最少知识原则。
作业:利用某一原则,用JAVA程序说明某一原则的实现。
4)大型网站系统中的设计模式理解和应用。
主要内容:设计模式的概念及在大兴网站设计中的作用。
重点:策略模式、中介者模式和模板方法模式。
难点:模板方法模式。
作业:利用某一模式,使用JAVA语言进行结构上的设计。
5)大型网站系统中的并发和通信,涉及多线程及网络通信。
主要内容:理解什么是多线程,多线程的并发应用。
重点:线程的创建,线程间的数据共享及多线程的同步控制,了解网络通信的流类。
难点:线程的同步控制。
作业:如何在网络通信中利用线程的并发控制。
6)大型网站系统中MVC架构模式中的页面和控制器的设计与实现,学习JAVAEE企业开发环境及Servlet及JSP组件。
主要内容:熟悉分布式企业开发环境JAVAEE的搭建和服务器测试,学习Servlet组件的请求和响应,Cookie编程、会话、上下文、监视器和过滤器等程序设计,JSP页面设计。
重点:请求和响应、会话及上下文及JSP页面设计。
难点:监听器和过滤器。
作业:基于MVC模式实现登录、验证及查看用户信息的页面。
2.2 企业教师请进来,学生走出去
我们需要把项目开发经验穿插应用到课程教学实践中。在课程实施中,首先和3家处于前沿新技术开发的公司进行合作,邀请他们的技术主管给学生讲课,与学生交流。此外为了促进学生学习积极性,组织学生进行小论文竞赛。
把资深的企业项目主管和技术开发人员请进课堂,为学生讲解前沿的技术和鲜活的系统案例,重视大型网站体系结构的构建、企业级开发的特点以及大型数据库的应用。
首先,我们请到了某企业从事信息化建设工作、计算机专业高级工程师、国家注册信息系统项目管理师兼高级项目经理。该企业项目经理荣获原厂商ARCGIS DBA证书、原厂商ORACLE10G DBA证书、原厂商CISCO网络管理师证书,精通与熟悉VB、C、C++BUILDER、JAVA、DELPHI、ASP/PHP/JSP等多种编程语言与多种数据库管理系统(SQL SERVER、ORACLE、DB2),具有10年以上的软件开发经验与软件项目管理经验,熟练掌握方案分析设计、分布式的软件体系结构、中间件技术、Web Service开发模式及J2SE、J2EE(JDBC/EJB/SERVERLET)设计模式,对ERP流程、图形图像及CDMA工作原理与实现手段有比较深入的研究,目前从事宁波市重点工程项目数字房产信息化建设工作已有6年多,有丰富的项目管理与实践经验,负责与主持过大型项目的研发、建设方案、预算、立项、政府采购招投标、项目建设、项目验收等工作,拥有丰富的智慧城市建设相关的工作经验。该企业教师以“智慧房产”为项目案例,给学生讲解大型网站的构建与实践。
为激发学生学习技术的兴趣,学校还邀请了卓有成绩的创业校友,请他们讲解主持开发的项目,包括东蓝甩客平台、挥客客户端的开发,三屏合一项目,够快云存储移动端、Android端,宁波日报远程发稿移动端、Android端等。同时,学校带领有兴趣的学生去企业参观,了解企业的实际运营和最新技术应用。
2.3 推动学生课外探究,进行论文和项目比赛
大型网站构建与实践课程涉及的内容多,课内教学课时非常有限。为了推动学生课外深入研究软件体系结构、关键技术以及企业级开发,我们成立课外学习讨论小组和小论文竞赛,增加学生的学习和探究积极性。这个比赛也得到学生的积极响应,激发了学生开发大型网站的兴趣和积极性。
1962年――1992年,在中国科学院国家天文台主要从事天体物理设备研制。如天体物理探测设备的研制,如天文电子照相机的研制、军用微光探测系统的研制、天文CCD系统、天体物理光导纤维系统的研制、光电成像器件的研制、高真空及超高真空系统的研制、光导纤维及光导纤维传像束的研制、工程测绘及桥梁、筑路工程等。自1985开始,主持我国最大的2.16米天文望远镜终端探测系统,即光纤与CCD课题的研究工作。1986年赴英国Durham 大学工作,1987年获中国科学院高级研究职称,1989年赴美国国立光学天文台(NOAO)工作,均从事天文纤维光学系统的研制工作;1991年赴澳大利亚悉尼参加世界天文纤维光学应用研究的进展会议,在会上报告了我国在这个领域内的研究成就,受到国际、国内同行专家的赞扬和好评。发表研究论文20多篇,获得光导纤维应用与研制系统国家专利1项。
1993年直今,从事信息技术(IT行业)工程规划、设计、实施工作,亲自主持规划、设计、实施的工程多项,并撰写了《体育场馆智能化系统建设导论》专著,发表了《中国智能交通信息系统大集成方案总体框架》、《信息在智能建筑及其他领域的内涵》等论文。一句话,总结我一生整整50年的科技工作,均没有离开《信息》,只不过工作在不同领域的信息和不同的信息环节上,所以至今《信息论导论》论文的发表,是水到渠成的结果。现任同方数字城市产业本部顾问。
【摘 要】本文回答了信息的简明广义定义;解释了信息在在自然界与人类社会中的地位与其他要素的关系;提出了信息的6+1理论;分析了智能化、信息化,以及它们之间的关系;明确了智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防等的判别标准及其内涵,例举了轨道交通建筑、轨道交通系统智能化/信息化的规划与实施工程图解;指出了目前最热门的与信息化有关的物联网的实质,及与互联网的关系,以及它在信息论中的地位等问题。
【关键词】 信息 信息化 智能化 医院装备
[Abstract]This article give the brief definition of the word "information" and explain the important connection that being built between Nature and human being. Bring up the "six plus one" theory, analysis the definition of intelligentization、infomationization and the connection between them. What's more,this article also give the specific standard in Intellectual Earth,Intellectual city, Intellectual community,Intellectual architecture, Intellectual transportation,Intellectual security. Giving the examples in the blue print of Track traffic construction and the Informatization that used on Internet . The last but not the least, it brings up the problems exist in internet.
[Key words]information; Informatization; Intelligentization; hospital equipment
引言
在我国“2006-2020国家信息化发展战略”中明确提出,“信息化是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量”,在十二五规划中指出要:“全面提高信息化水平”……“ 推动经济社会各领域信息化”。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾特别重大事故的发生,就其原因而言,从已报道的资料看,恰巧问题就出在信息设施(硬件)与信息管理平台(软件及活件)上,这里指的活件就是操作硬件设备和管理软件的人。教训是深刻的,这让我们又一次认识到深刻理解和掌握信息论的精髓之重要!说信息是轨道交通和一切交通系统的灵魂完全不为夸张!
信息化是智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智慧型社区、智能建筑、智能交通、智能城管、智能安防等等领域追求的目标,或是目的,总而言之,信息化是目前人类社会走向智慧型生活的先导、灵魂,这个论断的重要性和迫切性已经是无可置疑的了。但更为理性地认识智能化/信息化的理论方面,还有待进一步地探讨这个当今世界人们都甚为关注的问题。本文既然定名为“信息论导论”,自然就不是针对其细节进行讨论,而是试图在这方面给出一个相对较为全面的,但又是十分明确概括地来描述信息论中所涉及的各个环节之间的关系问题,从而可以给业内人士在规划自己本部门,或自己工作方面的信息化工作时,有一个明确的目标和途径,不为当前一些商业炒作而夸大某些还不够实际的东西而迷惑,是本文的目的。
信 息 的 定 义
谈到信息,当今社会人们无处不把信息这个词挂在嘴边,但到底什么是信息,其定义是什么,恐怕并不是很多人能够简单明了地回答出来。这是一个哲学名词,到目前为止,信息这个名词还没有一个权威的准确的定义,这当中最具代表性的就是所谓“香农”理论,这个理论说,信息就是“确定性的增加”,这个定义是使人费解的,至少说不够通俗、不够全面和不够广义,是狭义的,这个定义是香农在贝尔研究所任职时针对通信行业而下的定义。
有关“信息”的定义,不下N种,太多版本了,这种局面,本身就反映了人们在认识“信息”概念方面的不确定性,不够有把握,不能一针见血地说清楚,才造成各种解释都有!有点象在天文学中出现的宇宙是怎么形成的?人类有史以来有各种版本的宇宙起源学说,如亚里士多德的“地心说”、哥白尼的“日心说”、到今天的“大爆炸说”等等,这些学说,不断被天文学家用新的观测事实所否定,然后又出现新的理论来解释宇宙的起源,即使今天的“大爆炸理论”,仍然还有解释上的矛盾之处,需要科学家继续去进一步地探索之;“癌症是怎么产生的?自癌症这个词出现以来,也有各种解释癌症产生的原因的版本,但都还未见到权威性解释的报道,所以才出现人们对癌症恐慌症,才在人们中流传着这也致癌,那也致癌,其实可能就是还没有找到真正的致癌病因,才会出现这种局面;“光的本质是什么?人们开始认识光的时候,只知道光是直线传播的,产生了基于光是直线传播的几何光学理论,但随着不断地发现新的实验和观测事实,又才明白,光还具有波动性,和衍射性”等等,这样的例子,举不胜举。其实这些重大的科学问题,人们认识它,的确有一个认识过程,要求从一开始就有一个确切无误的定义,那是脱离人类认识自然规律的,只有当人类累计了大量的观测事实和实验事实之后,不断地从认识,到否定,再认识,再否定,直到得到一个比较接近于真实的那样一个定义或解释,才是比较全面而肯定的结果。
尽管如此,到目前为止,作者比较赞同较为靠谱的简单而明了的信息定义是:信息就是可被主体感知的附着于各种客体(载体)上的自然界物质或能量存在的一种形式及其运动变化呈现出的状态,例如通过感觉通道(如人或动物、植物的眼、耳、口、鼻、肢体)的神经系统能感知的某种物质或能量存在的形式或其运动变化呈现出的状态,我们称这种“存在形式或状态”就是一种信息。
信 息 的 6+1 理 论
信息论要研究的内容就是这些可被感知的物质或能量存在的形式及其变化状态的产生、采集、传输、处理、存储、、利用等环节的一切手段和范畴。如图1所示:
智能化是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态的前6个环节(侧重技术层面)在实现数字化、网络化和集成化层面在规模上做到了最大化,也可以这样认为,智能化就是这6个环节的最优的技术状态,所以说智能化是信息化的技术基础,技术支撑,就是这个意思;而信息化则是现代人类对任何物质或能量的存在形式及其变化状态在数字化、网络化和集成化层面在利用上实现了最优的状态。从这个意义上讲,智能化与信息化的辩证关系就十分清楚了。它们两者是同一事物在“信息”这个概念之下的前后不同环节而已,我们称之为信息的6+1理论!
物质、能量、信息是组成自然界的三大要素。物质是什么,物质就是人类能够感知的实体东西(小到组成物质的分子;大到组成宇宙的星球、星云、星系等);而能量则是使物质产生运动的原因,是力的一种表现形式,是人类能够感知但不是实体的东西;信息既不是物质,又不是能量,而是反应这两者的存在形式和它们发生变化的状态。这三者不是一个概念,但又是有内在联系的组成自然界的三大基本要素。
当了解了信息的意义及其重要性之后,我们才能谈得上去利用它。利用信息是人类的目的,是根本。但为了利用信息的目的,则首先要做好信息的产生、采集、传输、处理、存储、等6个技术环节。所以我们可以总结为1个使用目的和实现该目的的6个技术环节。根据信息的6+1理论,智能化是为信息化服务的,那么如果智能化系统做得很好,而由于利用它的人为因素,我们可以称之为“活件”,如政治原因、人的操作技术水平、组织管理水平等原因,使得智能化所具备的优异功能没有得到应有的充分发挥,打了折扣,我们就可以认为信息化不尽人意,这是“利用”环节出现了问题,是“活件”出了毛病。例如一个建筑智能化工程做得很好的小区,小区的中心控制机房,即智能化的集成中心,它的技术含量是相对比较高的,但由于使用它的人――“活件”是一些技术水平较低的保安人员来操作管理,其结果是事过不久,由于操作不当,造成软件的丢失,硬件的损坏,致使其功能不能做到应有的发挥,这种例子在许多智能建筑领域,不在少数;“7.23”勇温线特大轨道交通事故,恐怕在一定程度上也是“活件”出了问题;反过来,如果“利用”信息的需求,即信息化的需求来势凶猛,要求甚为迫切,在资金和人力都具备良好的条件下,那么也将是推动智能化发展的积极动力。
各行各业都有自己的信息6+1理论,但其中传输、处理、存储、等4个环节在当今技术水平下有大致的共同点,做法差异也不大,所以撰写成书本或教材,有一定的共同性,因而在目前出版的一些《信息论》的专著或教材中,多以此4个环节来描述,很少提及信息的产生、采集、利用这三个环节的内容,其原因就在于此。当然在同一个行业或领域的《信息化》专著中,会将信息论的7个环节都要涉及到,才能成为一本实用的著作。然而对于信息的产生、采集和利用,在人类社会的各行各业中的差异就太大了!内容也太多了!可以说,对于人类社会的每一个行业来说,这三个环节,都可以写一套专著,成为一个领域!就以信息采集这个环节举例而言,天体物理研究中,我国1991年落成了直径为2.16米的光学望远镜,配备了自制的光导纤维分光系统来收集来自天体的光谱信息,以供进一步处理来解密天体演化的本质;2010年又建成了世界最大的以光导纤维为引导的6米级的大天区多目标光谱施米特望远镜;目前世界多个国家(包括中国、美国、日本、欧共体等)正在讨论将联合建造一台直径30米的巨型光学望远镜、等值口径约1公里的射电天文望远镜等,用来探索来自宇宙的更多信息的秘密;而在医学领域,用1mm左右直径的纤维透镜和5-10微米直径的相关光导纤维束作成的多种内窥镜(如胃镜、肠镜、腹腔镜等)被广泛用来采集人体内不同器官的各种医学上所需要的信息、还广泛采用各种各样的显微镜来采集人体内部导致疾病的微生物或病菌的信息;高倍显微技术用于科研等等领域的例子,也是举不胜举;人类在智能建筑领域,楼宇自控系统中安装在楼宇机电设备上的各种传感器被广泛用来采集智能建筑内部各种机电设备的工作信息,以保证其安全正常地运行;在平安城市领域,在城市的各个角落安装了几万台甚至几十万台监控摄像机采集安全图象信息,传至公安部门的各级指挥中心,用以保证整个城市的安全;在新闻领域,各电视台、广播电台的记者到世界各地发生新闻的现场,用摄像机、拾音设备采集各种新闻信息发回自己的电视台或广播电台,进行报道;在自然界和人类社会的各个方面、领域,均已产生或正在产生着各种不同的信息,从宏观世界到微观世界,都需要我们去采集,就这一个信息环节,就可以写成一部百科全书;还有信息的产生和利用这两个环节,也如同采集环节一样的,其内容之多之广,不计其数。真是太丰富了,内容太多了!
因此在已发表的有关《信息论》专著或教材中,很少去触动这三个环节(信息产生、采集、利用)的大内容,过去那些《信息论》专著也好,还是教材也好,都具有很大的狭义性和局限性!
智 能 化 / 信 息 化 的 判 断 标 准 和 内 涵
智慧型地球、智慧型国家、智能城市、智能社区、智能建筑、智能交通、智能安防、电子政务等的判断标准和内涵是什么?其实对于上述这些智能/信息化领域,简单明了地可以用10个字就能完全给它们定义其判断标准,即只要做到安全、舒适、高效、节能、环保这10字标准就可以全盘满足这些智能化/信息化的要求,用这10字标准可以解释一切智能领域的功能要求,这10字标准本来是起源于给智能建筑定的标准,可是仔细想一想,它又何尝不是其他智能/信息化领域的判断标准呢!标准定了,那么用什么技术手段(即内涵)来保证这些标准的的实现呢,那就是在智能建筑中我们最开始提及的只要我们设计的系统,在软、硬件的配置上能保证在该智能领域,实现了设备自动化、办公自动化、通信自动化(BA、OA、CA)等功能,就谈得上实现10字标准了。如图2所示:
这10字标准里,我们把“安全”放在第一位,是有其特殊而深刻含义的,只有在一切为了安全的前提下,才谈得上后面的8字标准,如果人都没了,大楼被烧了,铁路火车撞车了,城市被炸了,还谈什么高效、舒适、节能、环保!?。“7.23”浙江勇温线铁路动车追尾重大事故,车毁人亡,再一次给人们说明了这一道理的正确性。最近铁道部颁发的动车降速措施,就是以人的安全为本,在重视安全的前提下,脚踏实地地发展我国干线轨道交通的正确举措。
为了保证这些内涵功能的实现,我们举几个实例参考说明一下:
图3A、3B是实现医疗系统智能化/信息化功能的姊妹图,是互为补充的图解。从图3A看到,这是所述领域智能化/信息化的总体规划图,对于不同的智能化/信息化领域,图中综合电子信息系统(CEIS)的内容是有所差别的;而图3B则是前者的细化内容,一目了然!以此类推,任何智能化/信息化系统均可按此方式进行规划,和细化,只不过改变其中的专业设施和应用信息软件系统就可以了。这一对姊妹图的图解格式,高度总结和概括了业内智能化/信息化各领域内,各系统之间的关系和功能定位,具有很强的普遍性和实用性,是业内可以为之借鉴参考的实用图解格式。
1、医院是人类社会保障生命安全的救护、医治、保健的场所,随着信息科技的发展,使得医院的装备更加现代化,这些装备可以使得医务人员能够从人类身体上采集到各种健康的、病理的信息,为医生提供准确的治疗方案;时间就是生命,远程视频会诊,使得更多的患者能够不出远门,就地享受到众多国际、国内著名医学专家的会诊,得到更好的正确的治疗措施;网上预约挂号、中国人口重多的庞大医疗保障体系的管理等,均需要具有智能化/信息化的医疗管理平台,所有这些涉及与人类生命、健康的问题,无不与医院智能化/信息化有关。
2、在智能建筑中,体育场馆的智能/信息化系统建设是甚为复杂的,我们以它为例,看看怎么来实施,下面图4A、4B是一对实现体育场馆智能/信息化系统的姊妹图,是互为补充的图解:
轨道交通系统是智能交通系统中的一个非常重要的子系统,图6B是更加细化了的轨道交通系统的可能工程内容。图6C和图6D是一个轨道交通枢纽系统的宏伟概念图和一个真实的指挥调度中心实例图(北京城市轨道交通指挥调度中心)。
物 联 网 的 实 质 及 在 信 息 论 中 的 地 位
当今的物联网把信息的产生和采集这两个环节发挥到了极值。物联网(The Internet of Things)是什么,其实就是互联网的延伸,它的核心内涵(与互联网的区别)就是采用了所谓RFID(射频认证)的芯片感知技术和无线网络技术,使得任何事物的信息都可以被感知,也就是任何事物的信息的产生和采集,均可通过RFID感知芯片和无线(或有线)网络技术得到,余下的环节就可以交给互联网来承担了,所以说它是互联网的延伸,互联网是它的基础,它离不开互联网。为了实现RFID芯片产生的无限多个信息的认证和处理,随之而来的就是要发展IPV6的无限网络认证技术和超大规模的云计算处理、存储技术。这是物联网时代交给互联网需要解决的重大技术问题。物联网是我们人类在信息技术方面的又一次革命,但要清醒地认识到,它的特点也仅仅是前面所提及的6个信息环节中的头两个,即在信息的产生和采集上与互联网相比,有着更大的规模罢了!物联网不是我们的目的,而是我们人类在实现信息化过程中使用的更为广泛、更大规模的信息产生和采集技术手段罢了!但是商家看好这个环节,做了比较大的商业炒作,人们应该脚踏实地地去促进这个领域的健康发展,防止一哄而上形成的泡沫经济。
【参考文献】
【1】王顺德 《信息在智能建筑及其他领域中的内涵》 2011年 第8期 P83-88 中国科学院国家天文台、同方数字城市工程公司
【2】王顺德 《体育场馆智能化系统建设导论》 2007年 同方数字城市工程公司 内部专著
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