书城童书《电脑知识篇》(下)
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第10章 电脑撞开工业之门(2)

铁的使用使人类生活发生了翻天覆地的变化。用铁制的工具锋利,不仅可以消灭敌人,捍卫自我,而且使生产力大大提高,用铁制的犁、铲、镐等工具,改造自然,开发农业,比石器和铜器要进步多了。

我国的冶铁技术始于春秋初年,铁的柔性好,又锋利,这使春秋战国农业生产的发展和战国七雄争军队的战斗力,大大加强。

冶铁需要铁矿石。我国的铁的蕴藏量比较丰富,有赤铁矿、褐铁矿、磁铁矿和菱铁矿等等。

工业上用的铁是将铁矿和焦炭置于高炉中冶炼而成的。根据铁中含碳量的不同,可分为生铁(含碳2%以上)、工业纯铁(含碳一般在0.4%以下)。含碳量在0.4%~2%之间的叫做“钢”。

现代冶炼,一般使用焦炭为燃料。焦炭是煤经过于馏所得的固体燃料。

但是,由于人炉原料称量不准和焦炭含水量不稳定,因而影响了铁的产量和质量,同时浪费了大量焦炭。

计算机的发展使冶炼业插上了腾飞的翅膀。

人们采用电脑监控,就会实现配料称量误差的自动补偿。当计算机发现供料称量不足就可以自动补给。

焦炭的水分更是人力难以控制的。如果使用计算机监控,就可以测出焦炭水分的多少,如果不足,也可以自动补偿。这样,就会提高高炉上料效率,提高冶铁的数量和质量,同时减轻了炼铁工人的体力。

不仅如此,计算机还能在热轧车间大显身手。

根据客户订单的要求,在原料仓库中取出广块尺寸合适的钢坯,送人加热炉加热。计算机可以算出轧制道数、每次压下量和轧制速度,从而控制热轧机轧出符合客户需要的成品,既不浪费,也使客户称心。

近年来,计算机在冶炼方面越来越显示出它的作用。一些先进的工厂,从配料、冶炼、产品加工等,都使用了计算机。有些工厂使用计算机管理和指导生产。例如从原料配备、控制炉温和冶炼质量等等。还有的使用机器人搬运,大大减轻了冶炼工人的劳动量。

计算机“探伤”

医生可以通过观察,或者使用仪器透视、拍照等方法,测出病人的伤势情况和部位,采取有效措施,及时治疗,免去病人的痛苦。

你可知道,各种金属材料的焊接与加工,如果有了“伤”,可以用电脑检测吗?

有些金属材料的焊接工艺,诸如飞机、轮船和汽车体的焊接以及输油管道和其他一些机件的焊接,也是马虎不得的。如果出了差错,造成的损失是不可估量的。

且不说飞机、汽车、轮船,就是输油管道这样简单的工艺和工件,一旦焊接不好,发生漏油,也将造成很大的损失。

但是,这些“伤”用肉眼往往是查不出来的。

计算机的发展和广泛应用给焊接工艺带来了很大的惠利。采用电脑“探伤”可就比人工检测高明多了。

这项技术在国外很早就被采用,并取得了理想的效果。我国在这方面的研究成果也很显著。

我国研制的工业纹理识别系统会使这类检测自动完成。该系统含有光测力学图像分析软件及金相图像分析软件。在电脑的控制下,石油钢管焊缝及压力的质量可以自动判定。

轴承是许多机器的重要部件,如果轴承表面质量不合格会影响机器的使用寿命,甚至容易导致事故。所以对轴承的质量要求是很严格的。如果采用电脑控制和检测,就不容易出现不合格的产品,更不会让次品流向社会。

有些工厂,诸如造船厂、汽车制造厂等,还采用机器人焊接,包括点焊、弧焊无所不能,而且质量很好。例如、汽车的驾驶室,主要采用点焊的方法,把各个分离扳件焊成一个整体。人工点焊不仅劳动强度大,而且质量也不容易保证。

如果使用点焊机器人不仅能保证质量,也大大减轻了工人的劳动强度。它可以自动编程,可以调整空间定位,就是工厂要更换汽车的类型,也不用更换机器人。

由于机器人焊接的自动检测系统很完美,所以,也就不容易出现“伤痕”,也就不需要再“探伤”了。

“专家系统”探矿

李四光是我国乃至世界著名韵地质专家。他根据我国东部地质构造特点,认为华夏构造体系的三个沉降地带具有广泛的找油远景。结果大庆、胜利、大港等油田相继出现,从而甩掉了我国“贫油”的帽子。

这是科学家根据地质构造科学判断出来的。你可知道,要是把专家的这种理论、经验和推理、判断存储在电脑里,那么电脑就会像专家一样,帮助人们找矿。这在计算机设计中称为“专家系统”。

那么,什么是专家系统呢?

简单地说,就是一类智能系统,即应用人工智能技术,根据一个或几个专家提供的特殊领域的知识、经验,进行推理和判断,模似人类专家做决定的过程,来解决那些需要专家才能解决的复杂问题。也就是说,让计算机充当“专家”,即让计算机在各个领域中起人类专家的作用。

“专家系统”的研究经过了一个过程。

最初,人们只是想用几条以通用推理规则,加上计算机的计算能力,让计算机求解问题,然而行不通。

于是,研究人员又发现,专家在解决问题时,除了动用一些通用的推理规则和一般的逻辑思维之外,更重要的是会灵活运用专家各自领域的知识,从而引发科学家的奇想:教会计算机掌握和运用某种专业知识,来解决某种专门问题。

于是,人工智能研究人员开始着手模仿专家解决问题的思路,而且仅适用于某一专门领域解题程序系统,例如医学领域中的糖尿病。

那么,专家系统怎样探矿呢?

如果这个“专家系统”是石油勘探智能系统,那么“专家系统”就会对被勘探的地区的地质构造、生成油气的可能性进行分析,如果认为有油,还要进一步论证有没有开采价值,如果有开采价值,人们就可以根据“专家系统”的指令,开钻探油。

那么,“专家系统”灵验吗?

1982年,美国一个“专家系统”在美国华盛顿州发现了一处矿藏,“专家系统”认为这里的矿藏价值为几百万元到一亿美元。而勘探工程师却认为,这个地方没有矿藏,结果经过开采,果然有矿,这与“专家系统”分析酌完全吻合。

你看,“专家系统”为美国人立了一大功。

电视机制造

电视机现在已经成为家庭不可缺少娱乐工具。

电视机的发展经过了黑白和彩色两个阶段。

20世纪前期,电视机问世。到20世纪50年代,电视机风靡欧美,数量猛增。

最初,电视机屏幕最大不过12时。因为是人工吹制,不可能再大。后来采用焊接技术,电视机屏幕才逐渐扩大。

彩色电视机问世以来,因为它具有色彩,所以更受人们青睐。

近年来,科学家又研制出了三维电视,也就是立体电视。立体电视影像更加逼真,具有立体感。日本、美国、澳大利亚等国,都制造出了不用戴眼镜观看的三维电视。它将走进21世纪的普通百姓家。

电视机的制作,最初是靠人工,制造起来很麻烦。随着计算机的发展和应用,电视制造业基本上采用电脑控制了。我们经常在电视上可以看到,电子计算机控制的电视集成电路的制造非常迅速,而且准确无误,令人眼花嘹乱。

目前,在集成电路制造业和电视机制造业等领域,大部分人工劳动已被装配机器人、焊接机器人和计算机控制的自动检测设备所取代。计算机装配非常迅速,而且保证质量。一台机器就能在印刷线路板上以每小时72000件的速度组装配件,相当于240名工人一小时的工作量。整个装配线只需要11名工人,就可以操纵整个组装系统了。

这样,不仅节省了大量劳动力,还减少了废品,提高了质量,降低了维修保养费用。因此,也使电视机的价格越来越低。

相信,在计算机控制生产下的电视机,质量会更好,会给人们送来更为清晰的电视信息。

调制解调器

MODEM(调制解调器)是Modulator-De-modulator的缩写,其意是调制器一解调器合称调制解调器。它既调制又解调,是使计算机信息能在电话网上传输而使用的信号变换器。

调制是把所有的数字信号变换为模拟信号。计算机发送的为数字信号,所要求传输线路的频带很宽,但在长距离通信时,通常是采用频带为30-3000HZ的电话线传送。如果直接发送二进制数字信号,经过电话线传送,势必造成信号失真而导致发送的正确信号收不到。因此,应采用变换技术,将数字信号变换成小于4KHZ的模拟信号在电话线上进行传送。

解调是将模拟信号变换成数字信号。通过解调电脑才能接收并及时处理这些信息。

由此可见,为使每台计算机既能发送,又能接收,必须由调制解调器完成此重任。

目前,因特网正在全球逐步普及,我国亦正在掀起因特网的热潮。每个家庭里的计算机只要在机子上插上一块调制解调器(MODEM)卡,接在电话线的接口上,便可通过电话网进入因特网的迷人世界进行“网上冲浪”,这是入网最简单、最经济也是最容易的好方法。

路由器

为了把信息从一个网络发送到另一个网络,信息必须路由(route)到可靠的路径。此路由(route)是由路由器提供的,它是内置或外置的计算机硬件设备。

路由器(Router)又叫选径器,是在网络中用来管理报文传送路径的设备,即在网络层实现互连的设备。它的存在可减轻主机系统对路由管理的负担,能提高路由管理效率。路由器分本地路由器(LocalRouter)与远程路由器(RemoteRouter)两种。前者提供的安全级别比网桥高,而后者是使地理位置分离的局域网进行通信,与媒介毫无牵连,对网络有更大的控制权。路由器比网桥复杂,能支持更为复杂的网络,也具有更大的灵活性。

路由器具有更强的异种网互连能力,连接对象有局域网和广域网。由于其性能近年来大为提高,价格与网桥不相上下,所以在局域网互联中备受青睐。

对于为数不多的LAN,采用网桥连接甚是有效,而对于数目众多的LAN互连,或者把LAN与广域网(WAN)互连时,则路由器便具有更强的互连功能,因此路由器在建立企业网时,是一个很重要的设备。