软件工程技术发展综述

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软件工程技术发展综述(共8篇)

软件工程技术发展综述 篇1

1105103037 郭晴辉1105103001 戴慧明

(金陵科技学院,江苏省南京市 211100)

e-mail:542930977@qq.com964085993@qq.com

摘要:计算机软件工程管理对软件项目的成功开发具有重要的意义,主要包括开发人员、组织结构、用户,控制和文档管理。能力成熟模型(CMM)已被广泛的应用到软件工程管理的过程中,成为软件质量保障的关键因素。CMM可以非常有效地控制软件的开发过程,提高开发效率,改进软件的产品质量。

关键词:软件工程;软件工程管理;分布式软件工程管理

中图法分类号:TP311.5文献标志码:A

Softwareengineeringsoftware

engineeringmanagementresearchreview

1105103037 Guoqinghui1105103001 Daihuiming

(Jinling Institute of Technology, Nanjing City Jiangsu province,China)

Abstract:software engineering management is the successful development of software project has

An important meaningmainly including development personnel, organization,users,control document management.Capability maturity model(CMM)has been widely applied to software engineering management process,become the key factor of software quality guarantee.The CMM can be very effective control software development process,improve the efficiency of software development,improve the product quality.Key word:soft project;software engineering and management;distributed software project management

0.引言

任何工程的成败,都与管理的好坏有密切的关系,软件工程更不例外,一个软件项目的成败,很大程度上取决于项目负责人的管理水平和管理艺术,软件工程管理已开始引起计算机软件界的重视。软件工程管理就是对软件项目开发过程的管理,是对整个软件生命期的一切活动进行管理。

软件工程管理目前还没有引起人们的足够的重视。究其原因:首先是人的传统观念,工程管理不为人们所重视;另一方面软件工程是一个新兴的学科领域,软件工程管理的问题也是刚被提出的。同时,由于软件产品的特殊性,是软件工程管理涉及到很多的学科。因此,对软件工程管理,人们还缺乏经验和技术。但事实证明,有管理失误造成的后果要比程序错误造成的后果更为严重。很少有软件项目的实施过程能准确地符合预定目标、进度和预算的,这也就足以说明软件工程管理的重要性。软件工程管理的现状及特点

1.1 工程管理的内涵

软件工程管理的定义,美国PMI(Project Management Institute)对软件工程管理作了如下解释:软件工程管理是为了完成一个项目的需求和目的,将相应的知识、技术、工具以及技巧运用到该项目的具体事务中去的工作,软件工程管理的实践是通过执行以下的这些流程:启动、计划、执行、控制和结束。

PMI倡导的软件工程管理理论的中心内容是执行软件工程管理所需要的具体知识,这些具体的知识根据普通软件工程管理的概念就是如何实行和运用这九个领域知识,来对一个项目进行管理。

1.2 软件工程管理的特点

软件工程管理的特殊性还体现在起管理过程以及内容的特殊性。为保证软件工程获得成功,必须清楚其工作范围、要完成的任务、需要的资源、需要的工作量、进度的安排、可能遇到的风险等。软件工程项目的管理工作必须开始于软件卡发工作之前,并且要始终贯穿于整个软件开发的过程之中,最后结束于整个软件工程所有工作终止之时。PMI的定义包含了很多重要的理念,最重要的是制定了一个重要的准则,就是实施流程管理,它明确的提出了软件工程管理整个流程的五个阶段,即启动、计划、执行、控制、结束。任何一个项目都是由开始到结束的一系列活动,具有从始至终、渐进性的特征。一个项目的具体工作要分为几个不走的过程来完成,这些过程称为项目中的阶段,一个项目从始至终所有阶段的总和成为一个项目的生命周期。

1.3 当前软件工程管理面临的问题

软件工程管理是一个很有挑战性和创造性的学科,并没有一个非常成熟,放在哪里都行之有效的管理模式,对于国内的一些中小企业来说,要想在竞争激烈的市场上占有一席之地,实施软件工程管理是必要的。但是实施软件工程管理也并非易事,在软件工程管理实施过程中,会面临很多问题:

1.3.1 软件工程需求分析与实际业务操作之间存在差距

软件工程需求分析与实际的业务操作之间的问题是软件工程管理中的一大难题。其产生的原因主要是软件工程在需求分析阶段中,对业务的数据、实体以及活动进行全面的调查,但是这些工作事实上都是对与业务表面内容的浅显分析,所形成的文档对与详细设计来说之具备框架式程度的作用,而忽略了业务的本质--业务规则。这就直接导致了软件设计人员在下一步的设计中,对于业务规则凭空想象,致使后期产品与业务的实际严重的背离。

1.3.2 错误估计软件管理的工作量

软件工程的工作量的确存在较大的弹性空间,在软件开发中,人为因素会对软件开发的整体进度产生重要的影响。诸如开发人员的工作态度、投入程度、自身的管理水平以及用户是否配合、陪护的程度等等。假使我们在这个过程中不考虑人为因素,那么在初步确定业务规则的前提下,应当比较容易估算出软件开发的工作量。我们从而看出,当前的软件工程管理在许多方面都存在着改进和研究的地方而这种改进首先必须要以软件的基本特点为前提,因此只有指出一项可以精准、快速找到业务规则与数据的科学方法,才可以在多层次实现多规则。软件工程管理的基本内容

目前软件生产自动化程度很低,在开发过程中人是决定性的因素,因此,软件工程管理很大程度上是对人的管理。我们可根据软件产品的特点,分析软件工程管理的具体内容,它主要包括对开发人员、组织机构、用户、文档资料等方面的管理。

2.1 开发人员

软件开发人员一般分为:项目负责人、系统分析员、高级程序员、初级程序员、资料员和其他辅助人员。根据项目的规模大小,有可能一人身兼数职,但职责必须明确。不同职责的人,要求的素质不同。如项目负责人需要组织能力、判断能力和对重大问题能做出决策的能力;系统分析员则有概括能力、分析能力和对重大问题能做出决策的能力;系统分析员则要有概括能力、分析能力和社交活动能力;程序员需要有熟练的编程能力等。人员要少而精,选人要慎重。软件生命期各个阶段的活动有分工又互相联系。因此,要求选择各类人员即能胜任工作,又要能相互很好的配合。没有一个和谐的工作气氛很难完成一个复杂的软件项目。

2.2 组织结构

组织结构不等于开发人员的简单集合。这里的组织结构要求:好的组织结构、合理的人员分工和有效的通讯。软件开发的组织结构设有统一的模式。简单的来说可以分为三种组织结构:主程序员组、专家组和民主组织。其中以主程序员组织机构最为常见。它有一位高级工程师(主程序员)、一位后援工程师、二到五位技术人员、一位资料员和支持工作人员组成,主程序员组的制度可以削弱软件的“个人”性质,可以促进更充分的复审,通过共同工作,相互学习,不仅能提高软件质量,同时还能增加彼此的能力。主程序员组是软件系统结构化思想在组织上的体现。它的目的是为了保证全组的协调和统一。

2.3 用户

在开发过程中自始至终必须得到用户的密切合作和支持。作为项目负责人,要特别注意与用户保持联系,掌握用户的心理和动态,正确应对来自用户的各种干扰和阻力,用户的问题主要是以下几种情况。

2.3.1 用户不积极,不配合这种变现主要来自用户中对采用先进技术保持怀疑态度的人,他们心理上的抵触情绪会在行动上表现为消极,漠不关心。要真正了解到用户的要求,就必须在需求阶段做好这部分人的工作。要使他们认识到计算机的发展和应用是现代化的必然趋势,使用计算机将会带来巨大的经济效益。

2.3.2 用户求快求全

这种表现来自对使用计算机持积极态度的人。他们并不了解开发一个软件项目不是一朝一夕的事,也不是采用人海战术就能加快开发进度的。要开发出好的系统就必须顶住来自用户的压力,要提醒用户要根据现有的条件量力而行。不要催促开发进程,也不要要求系统大而全,否则可能会导致一个系统的失败或性能太差。

2.3.3 用户需求变化

在软件开发过程中,用户可能会不断提出新的要求和修改以前提出的要求。从软件工程的角度,不希望有这种变化。但实际上,不允许用户提出变动的要求是不可能的。要正确的对待来自用户的这种变化,在可能的条件下部分或有条件的满足用户的合理要求。但是在软件开发后期,一般不可能满足这种变化的要求。

2.4 控制

为保证软件开发按预定的计划进行,对开发过程要实施控制。控制是以计划为基础的。控制的主要包括进度控制、人员控制、经费控制和质量控制、进度控制是为了保证项目按预定的时间表进行,由于软件产品的特殊性和软件工程的不成熟,制定软件进度计划比较困难,因此在制定计划时要适当留有余地,进度的拖延可能导致项目的失败或失去先进性,增加用

户对开发机构的不信任感和影响开发人员的积极性和稳定性,人员的频繁变更或流动将会大大增加软件出错误的机会,至少要保证软件项目每一期工程或软件生命期每一阶段中人员的相对稳定性,同时注意发挥每个开发人员的积极性和创造性;质量控制与各阶段的复审在意义和作用上是一致的;经费控制要编制详细的经费预算,并在各阶段进行经费的核算。在经费上失去控制,软件项目就没有了保证。

2.5 文档资料

文档标准化是文档管理的重要方面。开发过程的各种活动都必须在文档资料上反映出来。每一个阶段的文档资料是以后各阶段工作的基础,又是对前面各阶段工作的复审。软件工程管理很大程度上是通过文档资料管理来实现的。因此,要把开发过程中各阶段的结果等建立成一套完整的文档资料以备使用。改进计算机软件工程管理的思路

首先,统一软件开发的平台。软件赖以运行的平台的不统一是制约软件和软件工程良好发展的重要原因之一,近些年来,信息技术的发展也为软件业提供了广阔的发展平台,网络成就了身在各地、互不相识的软件开发成员的共同合作,在这样的背景下,普通的关键管理制度就会失去特色,会导致软件开发过程中的失控;其次,改善软件效率的方法。将修改数据的实现,合理的分配到计算的不同层次上,从而大大的改善软件的效率。比如对关系型数据可以将数据驱动性规则、利用触发器来实现等等。改善软件工程管理的有效措施

4.1 提高软件效率

现如今,有很多的计算机软件设计员都是把访问数据与修改机制在整个程序当中,可以说这样的程序最终实现了一切的业务规则。近几年,由于数据库与信息技术的高速发展,使网络计算逐渐代替了数据修改必须由前台程序控制的方法。因此,将修改数据程序,都分配到计算机的其他层次当中,以此来提高软件的工作效率。

4.2 软件开发平台要进行统一规划

影响计算机软件发展的一个非常重要的原因就是软件在运行过程中的平台不统一,这样一来,大多数的软件需要在各种平台上反复的开发。经年来,网络发展非常迅速,这同时也为软件业的发展搭建了良好的平台。另外,不同国家和地区的计算机软件开发人员可以聚集在一起,构成一个开发小组,来共同开发一个计算机软件。软件设计思想得到了全面改革,虽然此软件的开发还不够成熟,但是却对软件的发展影响巨大。在这种情况下,依靠传统的计算机软件管理并不能表现出软件行业的特点,严重的可能会导致软件开发的失控。结语

在当今的软件工程时代,每个项目涉及从多的人力和物力,管理问题日益突出。在实际工作中,不管是否正式提出管理问题,都在自觉或不自觉的进行着管理,只不过是管理的好坏程度不同而已。随着软件规模的不断增大,开发人员也随着增多,开发时间也相应持续增长。而对于规模大、人员多、开发时间长的软件项目,必须要有良好的管理和力求在确定的时间和预算范围内有效地、合理的组织人力、物力,按计划完成预定的软件项目。

参考文献:

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[2]汤克明.CMM实践中的分布式软件工程管理框架[D].扬州:扬州大学.2002。

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[4]李灵芝.CMM在大型MIS开发中的应用研究[D].武汉:武汉科技大学中南分校.2007。

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[8]李建兵.计算机软件工程方法的进展研究[J].新课程.教师.2011(8)。

[9]宁力.浅谈计算机软件工程管理工作[J].中国科技博览.2011(30)。

[10]单劲虎.关于计算机软件工程管理与应用探讨[J].科技风.2011(23)。

软件工程技术发展综述 篇2

关键词:软件项目管理,软件过程,软件过程改进,软件过程改进工程,软件改进模型

1 引言

软件项目管理在经历了从结构化生产时代,到CMM(Capability Maturity Model for software)模型,已经进入以过程为中心的时代。而软件发展第三个时代,从软件过程技术的成熟和面向对象技术、构件技术的发展为基础,已经渐露端倪。软件改进工程就是把软件改进从单独的软件项目中提取出来,单独作为一个工程项目,对企业组织的所有软件项目的过程改进进行努力和负责。

2 软件过程改进工程(SPI Project)的提出

当前软件的生产和软件项目的管理已经转变为以过程为中心。软件过程改进也出现了CMM、CMMI成熟度模型和ISO系列标准,称这些模型和标准为最好实践。软件过程改进工程的提出把工程的思想和管理理论方法应用到软件过程改进中,把软件过程改进作为一个单独的工程项目来看待,使得它能集中专业的人员和专门的资源,使得软件过程改进可以像一般的工程一样做到可计划、可控制、可管理。

作为一个工程,软件过程改进工程具有一般工程的特点,它适用一般项目管理的理论和方法,需要高层领导的支持,需要一个忠实、专业的团队,受诸多资源的限制、受诸多因素的影响。

3 软件过程改进工程(SPI Project)的结构和特点

3.1 软件过程改进工程的终极目标

软件过程改进项目的目标是改善组织软件过程,促进组织级软件能力的提高。软件过程改进不是一个一蹴而就的事情,是一个持续的、迭代的过程。同样,软件过程改进工程也是一个持续的工程,它不像一般的软件项目有明确的产品或服务,有一定的期限,有相对明确的完工日期。软件改进年工程没有一个可视的产品或服务,它的目标是一个不断完善的过程,因此也要求软件过程改进工程本身的持久性和连续性。因此它的最终目标是组织级软件能力成熟度的持续提高。

3.2 软件过程改进工程的结构

如图1顶层是质量模型,也可以理解为上文提到的最好实践,包括一些成熟度改进模型和ISO标准,使实施软件过程改进和质量管理的理论依据,指导软件过程改进的全过程。中间层是一些影响因素,这是在组织软件过程改进中不可忽略的因素。下层是一系列的软件项目,是软件过程改进工程的工作重点,软件过程改进项目通过对一系列软件项目的作用使得软件过程得到改进,使组织级的软件过程得到持续改进,提高组织软件能力成熟度。

从图1可以看到三层之间的联系。质量模型是依据,以优良的软件工程方法、详尽技术、成熟的测度方法和合理的组织结构等为依托对组织的各个软件项目提供软件过程改进的支持、监督和考核。同时,软件过程改进工程的实施还需要各个软件项目的配合,需要各个项目团队成员对软件过程改进项目的理解和支持,需要各个软件项目组在软件过程改进工程的协调下能做到人力、知识资源的共享。

3.3 软件过程改进项目的特点

软件过程改进工程作为一个工程来说有工程的一般特点,对于软件过程改进工程来说有其独特的解释:

1)就独特的产品或服务来讲,它并没有任何的产品或服务,它的最终目标是得到一个持续的过程,即组织级软件过程得到持续改进、组织级软件能力成熟度得到持续提高;2)就临时的努力来讲,它所进行的工作时间并不短、涉及的人员并不少、任务并不轻。它所进行的努力要比任何一个软件项目都要大,所耗费的时间比任何一个软件项目都要多。但是它的成功是有巨大意义的,也许任何一个软件项目都不能比。

此外,软件过程改进项目还有其特有特征:1)和其他一系列软件工程相互依赖;2)人员和其他软件工程的人员有交叉。

4 软件过程改进工程的改进模型体系

4.1 几种常用的软件改进模型介绍

4.1.1 CMM/PSP/TSP概要

CMM(the Capability Maturity Model for Software)也称能力成熟度模型,是由美国卡内基梅隆大学软件工程研究所(CMU-SEI)组织开发,并于20世纪90年代初正式发表的软件过程模型。SEI将CMM定义为:一种将软件组织对于软件过程的定义、实现、度量、控制以及改进划分为不同阶段的方法。CMM的核心是把软件开发视为一个过程,并根据这一原则对软件开发和维护进行过程监控和研究,以使其更加科学化,标准化。

PSP(Personal Software Process)为软件人员进行软件开发提供了一个规范的个人过程框架,它由一系列帮助软件工程师改善其个人表现的过程描述、度量和方法组成。它提供了表单、指导及流程用以帮助工程师估计和规划其工作,为基于个体的软件过程的优化提供了具体而有效的途径,例如如何制订计划,如何控制质量,如何与其他人相互协作等等。软件过程改进能够并且应该开始于个人级。

群组软件过程TSP(Team Software Process)结合了CMM的管理方法和PSP的工程技能,实施集体管理与自己管理自己相结合的原则,告诉软件工程师如何将个体过程融入小组软件过程,并将小组软件过程与组织进而整个管理系统相联系;通过告诉管理层如何支持和授权项目小组,坚持高质量的工作,并且依据数据进行项目的管理,向组织展示如何应用CMM的原则和PSP的技能去生产高质量的产品。

4.1.2 CMM和PSP/TSP是一个统一的软件过程改进框架

CMM和PSP/TSP是一个统一的软件过程改进框架。首先,PSP/TSP是CMM的发展,PSP使用自底向上的方法来改进软件工程,解决了CMM中存在的只说明“做什么”而没有说明“如何做”得问题,填补了的空白;TSP将CMM的方法进行了扩展以适用于组织级,来指导软件组织CMM的工作。其次,CMM/PSP/TSP相互补充,CMM提供了高效工程所需的整体改进框架;PSP提供了开发人员所需的工程训练,以使他们使用一个详细定义且标准的过程;TSP帮助软件开发组更有效地开发并维护软件系统。为了使软件过程帮助改进软件生产,应该将CMM、TSP和PSP组成一个完整体系进行工作,即从组织、群组和个人3个层次来实施软件过程改进。软件过程框架应该是的有机集成。

4.2 几个改进模型相互联系,共同组成一个体系

虽然上述各种改进模型是在不同的时期,在不同的背景下出现,但其也有共同之处:它们的目的都是改进组织软件过程,为企业软件过程改进提供参考。比如:CMM中关键过程域的概念也得到了ISO15504:2004的引用,PSP/TSP的关键过程域几乎覆盖了CMM所有的关键过程域,CMMI是符合ISO15504的等等。

这些模型和标准大体上分为三个部分:质量管理体系要求、软件过程评价指南和说明、IT过程改进模型。质量管理体系主要是ISO 9000质量体系,软件过程评价指南是指使用模型进行软件过程评价和改进时,指导如何操作的标准文件,IT过程改进模型就是指CMM、CMMI、ISO12207等软件成熟度评价模型。

5 实施软件过程改进工程

5.1 影响软件过程改进工程的因素

软件过程改进项目在实际的实施过程中要充分考虑环境、文化、企业组织结构、员工技能、当前技术水平等影响因素。影响软件过程改进工程成功与否的因素很多,包括技术水平、领导支持、项目管理的水平、度量模型的使用等。图2描述了影响软件过程改进工程的相关因素。其中高层领导的支持和参与、项目管理的水平、可度量的目标和员工的理解和积极参与起到了十分重要的作用。

因此,在实施软件过程改进工程的时候要充分考虑到影响其成功的重要因素,尤其是高层领导的支持和参与。因为软件过程改进工程是整个组织级的改进,它涉及的方方面面比较多也很复杂,没有高层领导的支持是举步维艰。其次是项目管理的技术水平,因为软件过程改进工程的推进在技术上主要侧重在项目管理水平,有高水平的项目管理专家、软件过程改进专家和优秀的项目经理的参与,才能为工程的进行提供技术保证。

5.2 SPI工程和软件项目相互依赖

软件过程改进工程和其他软件项目是相互依赖的。主要表现在:软件项目的软件过程改进需要软件过成改进工程的支持;软件过程改进工程的目标实现需要通过软件项目的软件过程持续改进来一步一步实现。

由于SPI工程和软件工程的高依赖性,要求管理层把管理重心放在软件项目上,通过软件项目的有序进行带动SPI工程,如果没有可行的、成功的软件项目SPI工程也无任何意义。而软件项目过程的改进势必需要SPI工程的技术支持,SPI工程就直接负责各软件项目的过程改进。这样,管理层直接管理软件项目的开发,SPI工程组负责软件项目过程改进并为其提供必要的支持。在双动力的拉力下,企业组织的整体软件能力成熟度得到提高。

5.3 SPI的人员组织形式

SPI人员组织具有交叉性。人员的交叉性表现在软件项目的软件过程改进工作需要软件过程改进工程为其培训人员甚至直接提供专家参与项目;软件过程改进工程的工作也需要有经验的软件项目开发者和管理者参与。

5.4 使用迭代的方法执行软件过程改进

软件过程改进是一个持续的、迭代的过程。其持续性是指它的改进过程没有明确的终点。持续的改进要求不断的识别薄弱环节加以加强和改进。迭代过程是指软件的改进过成不是一个线形的、按部就班的。它允许而且要求有返回。以TSP为例,TSP团队阶段性地进行重新启动。因为TSP遵循反复演进的开发策略,阶段性的重新启动是必须的,这样每一个阶段或周期可以基于根据上一个周期获得数据总结的知识进行计划。

重新启动同样要求更新工程师的详细计划,通常这些计划仅仅在几个月内是精确的.在TSP启动的时候,团队要编制今后三、四个月的总体和详细计划。当团队成员完成一个项目阶段或周期的所有或大部分的工作,他们将根据需要修订总体计划并为以下三、四个月编制新的计划。

5.5 选择CMMI作为改进模型

建议使用CMMI作为改进模型,因为:CMMI改进了CMM,在软件领域集成了SW-CMM和SE-CMM。它提供了更多的改进指南,不仅指出了“做什么”而且对“如何做”也作出了一些指导。

然而,CMMI也有两种不同的实施方法,其级别表示不同的内容。CMMI的一个实施方法为连续式,主要是衡量一个企业的项目能力。企业在接受评估时可以选择自己希望评估的项目来进行评估。因为是企业自己挑选项目,其评估通过的可能性就较大一点。但是,它反映的内容也比较窄一点。它仅仅表示企业在该项目或类似项目的实施能力达到了某一等级。

另一种实施方法为阶段性,它主要是衡量一个企业的成熟度,即企业在项目实施上的综合实力。企业在进行评估时,一定要由评估师来挑选企业内部的任何项目,甚至于任何项目的任何部分。一般地讲,一个企业要想在阶段性评估中得到三级,其企业内部的大部分项目要达到三级,小部分项目可以在二级,但绝不能够有一级。

虽然CMMI的表述方式不同,但其实质内容是完全一样的,是同一种方法的两种不同的表述方式。因此,不管企业需要做什么样的评估,企业所获取的实惠差别并不大,具体要做连续性评估还是阶段性评估,则要看企业对等级评估证书的具体要求。

6 结束语

软件过程改进工程的提出和实施可以极大地提高组织级软件能力成熟度,对软件外包服务获得者来讲,可以对它的提供商进行客观的现时和预期的评价;对软件工程来讲,客观评价当前的或可能的软件开发能力,识别软件开发中各种行为并给他们安排合理的次序,这样可以提高软件开发水平规划软件过程改进行为;对软件开发商来讲,可以展示软件开发商的软件开发能力,形成自己优势,有利于开拓市场。

参考文献

[1]吕晓辉,吴健,胡正国.基于CMM/PSP/TSP的软件过程改进[J].计算机工程,2003,29(4):11-13.

[2]张月强,唐胜群,刘伟.基于CMM/PSP/TSP的软件开发模型[J].计算机工程与应用,2003,39(1):132-134.

[3]许江林,刘景梅.IT项目管理最佳历程[M].北京:电子工业出版社,2004

[4]李琳.基于CMM/PSP/TSP和XP的软件开发过程方法研究:[D].四川:四川大学,2004.

浅析软件工程技术的发展 篇3

关键词 软件工程 发展现状 发展趋势

中图分类号:TP311.5 文献标识码:A

在经过了几十年的发展后,软件工程应用的范围越来越广。科技的日新月异,导致软件工程技术的发展已经远远超过了软件工程技术理论的研究速度,但是软件工程本身具有复杂性,加上我国软件工程技术工程建设起步较晚,缺乏必要的经验与借鉴,在软件工程技术发展与进步中必然存在着诸多方面的问题与缺陷,极大限制了软件工程技术现代化、科学化、完善化发展目标的实现。因此,为软件工程指明新的发展方向必须推进软件工程的改革,从而提高我国工程软件行业的竞争力与综合实力,促使我国信息化建设的不断进步。

1当前我国软件工程技术存在的问题

首先,我国软件工程管理体制不完善。现代软件企业中并没有设置专人管理与监管整个软件开发团队的工作进展,不能根据实际工作情况选择针对性的工作计划,极大影响了工作质量与工作效率。另外,有些软件企业引进国外先进的管理经验与运营模式,也设置项目经理一职整体掌控软件开发工作,但缺乏必要的团队协调能力与管理沟通能力,不能在企业内部形成积极向上、团结奋进的企业氛围。

其次,对专业人员以及工程进度调控意识不强。软件专业人才是软件开发团队的核心人员,为保障软件开发进度,必须保障核心工作人员与工作团队的稳定性,但是软件企业并没有意识到这方面工作的重要性,随意调动工作人员,变更团队人员的情况时有发生,导致软件工程开发工作发展滞后,工作效率低下。此外,在软件工程建设中,要根据企业实际情况与既定目标控制项目开发进步,从而实现人员安排最优化,资源配置最佳化,在实际工作中,软件开发公司极易受到外界环境的影响(诸如软件开发市场动荡等等),从而打乱整个软件开发计划,造成人力、物力资源的巨大浪费。

最后,高精尖人才相对缺乏。软件开发从本质上来将是一个循序渐进的过程,要求软件工程企业保障更多专业人才与振业设备的投入与支持,但更多软件企业为降低经济成本,实现经济效益的最大化,往往将更多的精力放置在市场动态的掌控以及软件开发的项目选择方面,忽视专业人才的不断开发与引进,使得软件企业核心竞争力滞后,导致工期开发时间延长。另外,不能及时为企业内部工作人员提供更多高层次的培训机会,使员工不断增强自身知识储备与提升实践技能水平。

2提高软件工程工作质量与工作效率对策探讨

(1)增强软件开发整体过程的掌控与管理。一方面,要科学制定工作计划,在项目开展前期预测实际工作量,安排项目开展的工作顺序,并将整个工作内容划分到位,分配到人,从根本上保障工作进度。此外,要设置人才调配预备方案与突发情况解决方案,根据实际工作进展适度调整人员构成,提高危机处理能力。另一方面,要加强对整个软件开发工作的监督与监管,不定期抽查工作进展情况,在保障工程质量的前提下提高工作效率。

(2)为专业软件开发人员提供更多培训与学习机会。定期邀请软件开发领域的专家深入企业讲解最新科技成果与软件开发的最新趋势,同时分享工作经验与教训,并面对面解决员工在实际工作遇到的问题,提高员工的工作实力与操作技能。同时,企业要关注软件开发员工合法权益的实现,通过发放奖金、增加工资、授予先进工作者、提供出国或参加经验交流会议的机会等形式,激发员工参与项目开发的热情与积极性,使项目工作人员时刻以主人翁姿态主动充实知识储备,积累实际工作经验。

(3)完善软件开发企业领导构成体系,推行项目开发责任制。一般上来讲,项目经理是整个软件开发工作的核心,项目经理要注重企业与工作团队的有效沟通与交流,协调工作人员之间的摩擦与矛盾,掌控整个研发工作的进展与进度。另外,在项目经理之下要设置项目组长与项目主管,辅助项目经理引进先进软件开发技术,监督与调控各个项目之间完成科学、合理承接,在软件企业内部形成管理有序、责任分明、监督到位、目标明确的管理体系与领导机制。

随着全球化的发展趋势和全球化市场竞争压力的增加,软件工程发展趋势将朝着全球化协作交付、开放性计算及模块化方向发展壮大,从而更好地服务于计算机技术相关行业领域。通过分析与明确当前我国软件工程技术的发展困境,可以在很大程度上缓解软件危机,推进软件工程项目的开发与进步,从根本上增强我国软件工程行业的综合实力,为便利社会生活、提高工作效率、推进现代化建设奠定坚实的基础。

(作者学号:1330472)

参考文献[1] 李朝阳.浅析软件工程技术发展思索与应用[J].科技之友,2013(6).

[2] 王章宇.浅析软件工程技术的发展[J].软件,2013(10).

软件工程技术发展思路论文 篇4

摘要:随着科学技术的快速发展,软件工程成为一门近代新兴的现代科学技术学科。目前,软件工程技术在计算机技术中有着应用性强,涉及面广,实用性强等特点,对其发展有着不可或缺的推动作用。软件工程具有极为重要的地位,若没有软件工程技术的发展壮大,就没有计算机技术的蓬勃发展。计算机技术经历了许多次的重大变革,每一次都具有其独特的一面。软件开发从最初简单的程序编写,再到为适应人们的多样化的需求。技术人员对软件技术的深层次的研究,使软件开发技术具有功能更全面,系统更深刻的特性。如今,计算机技术朝着信息多元化,技术科技化的方面不断发展。发展的同时,面对的是软件开发费用的不断增长,软件的生产效率却大大降低,造成了“软件危机”现象。我们知道,现代软件工程的理论思想是以制定一套规范而统一的开发软件为基础的。通过对软件工程技术发展历程展开一定的探索,研究软件工程技术的应用于发展。

关键词:软件工程计算机技术程序开发

软件工程技术发展综述 篇5

随着全球化的发展,传统的软件工程技术已经不再适用,为了更好地满足用户的需求,软件工程技术需要朝着全球化发展。全球化的发展,使得国内人不仅有更加优质的软件选择,还可以与国外的人分享该成果,以促进软件的更迭。

3.2 迭代化

迭代化软件开发将整个软件分成多个阶段性,并且进行阶段性评估,完成和达到目标。迭代化通过改进和精炼开发流程,保证项目开发进度,从而持续满足用户的需求变更,降低风险,以实现软件的高质量开发。

3.3 多态性

多态性是指不同的对象接受到相同的消息时,得到不同的结果。随着科技的发展,软件工程技术为满足更多用户需求,需要在动态变化的网络环境中,开发出一套软件相容于多个目标形态,为此多态性的特点将更加凸显。多态性使软件工程技术能更好的适应互联网的日益革新,具有满足个性需求的能力。

3.4 开放性

开放性是软件工程领域的新趋势。随着信息的不断普及,部分软件在国内已无法良好的进行下去,需要得到国外的帮助,共同完成。软件的开放性加上全球化的共同协作技术,才能使软件在未来发展的更好更快。

4 结语

随着互联网的快速发展和普及,计算机硬件的不断完善,以及软件的不断变革与更新,软件工程技术也将朝着开放性、动态性、多态性方向不断发展。但目前我国的部分核心技术来自于发达国家,在一定程度上,影响着我国计算机软件发展,为更好地实现科技强国的伟大目标,我们将致力于软件工程技术的研究,一路向前,继续深入。

参考文献:

[1]张海藩.软件工程导论[M].北京:清华大学出版社,.6.

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[4]张虹.软件工程与软件开发工具[M].北京:清华大学出版社,.7.

[5]周苏.现代软件工程[M].北京:机械工业出版社,2016.2.

[6]杨芙清.软件工程技术发展思索[J].北京:软件学报,2005.1.

软件工程技术发展综述 篇6

如同自然界运行有其规律一样,人类社会也同样按照其自身的规律向前运动、变化和发展着。进入知识经济时代,进入信息化社会,知识、信息和科学技术以前所未有的速度变化着,更新着,完善着。技术创新、科技革命方兴未艾,新的巨大的社会需求,对软件工程的发展提出了新的考验,需要我们去反思、去探索。

马克思主义哲学从一诞生起,就为人类提供了全新的、科学的世界观和方法论,给我们的各项工作以方法论的指导。马克思主义哲学第一次实现了唯物主义和辩证法和有机统一,实现了实践基础上的科学性和革命性的统一,实现了事实判断和价值判断的统一。可以帮助我们形成正确的思维方法,锻炼我们的思维能力,激发我们的想象力和创造力,为我们的生活和实践提供积极有益的指导。

实践的观点是马克思主义哲学首要的和基本的观点,实践的原则是马克思主义哲学的建构原则。马克思主义哲学从实践出发去反观、透视和理解现存世界,把对象、现实、感性当做实践去理解,马克思主义哲学认为实践决定认识。实践是认识的来源,实践是发展的动力,实践是检验认识正确与否的唯一标准,实践是认识的目的和归宿。这要求我们软件开发工作必须立足于实践,回答实践提出的问题,满足实践发展的需要,并在实践的过程中不断地探索、研究,使之得以不断丰富、发展和完善。

马克思主义哲学具有革命批判精神,它是一种科学的超越资产阶级狭隘眼界的实践精神,既非否定一切的“ 虚无”,亦非束缚于一己私利中的“务实”,更非肯定、继承一切。辩证的否定,是事物自身的否定,它既不是简单地肯定一切,也不是简单地否定一切,而是既肯定又否定,既克服又保留,克服的是陈旧的、过时的东西,保留的是积极的、合理的内容,是一种“扬弃”。要求我们要树立创新精神,具有开拓进取精神,做到不唯书,不唯上,只唯实。要敢于怀疑,敢于否定,勇于创新,明代陈献章说:“前辈谓学贵知疑,小疑则小进,大疑则大进。疑者,觉悟之机也。一番觉悟,一番长进。”IT业的发展,软件工程开发,面对的是全新具体的对象,解决的是全新的问题,没有自主思维,没有自主探索,没有自主创新,我们得到的将会是永远跟在他人的身后,去“学习”,去借用,永远不会走到时代前列,永远不会站在世界之颠。

“路要一步步地走,饭要一口口地吃。”马克思主义哲学的质量互变规律告诉我们,量变是质变的必要准备。没有量变就没有质变。量的变化积累起来,达到一定的程度,必然会突破事物的度,引起事物的质变,质变是量变的必然结果。质变引起新的量变,并为新的量变开辟道路。量变和质变相互渗透,量变过程中有部分质变,质变过程中又有量的扩张,使事物的发展呈现出阶段性,工作也会不断有阶段性成果。要求我们在实际工作中,坚持渐进与变革相结合的原则。一方面,量变是质变的必要准备,我们要把远大的理想和埋头苦干的精神结合起来。“千里之行,始于足下”,要想做成一件大事,必须脚踏实地,既要不断积累自己的知识,进行多方面知识的储备,又要注意不断积累自己的思维成果,在量的积累的基础上,最终完成整体质的飞跃。另一方面,质变是量变的必然结果,所以要把脚踏实地的工作作风与勇于开拓创新的改革精神结合起来,善于抓住时机,促成飞跃,实现质变。既要反对因循守旧、止步不前,又要反对急躁冒进、陷于空想。

事物发展是前进性与曲折性的统一。上升性或前进性,是事物发展不可逆的基本方向和趋势。在由辩证否定所构成的事物发展的链条中,每一次否定都是“扬弃”,是质变。它推动着事物从低级向高级发展。但事物发展的具体道路是曲折的,新事物的发展总要经历一个由小到大,由不完善到比较完善的过程,亲事物的成长不可能一蹴而就。事物的发展是螺旋式的上升运动,波浪式的前进。既表现着事物发展过程的曲折性,又表现了事物发展过程的前进性。在IT业发展,在软件工作开发上,我们既要认清事物发展的总方向、总趋势,看到

前途是光明的,对未来要充满信心,坚定信念,坚持前进,反对倒退,防止悲观失望情绪的产生;同时又要客观地对待工作中遇到的问题,充分估计其中的困难。既要看到一定的曲折是正常现象,又要时刻注意把握前进的方向,尽量少走弯路,做好充分的思想准备,不断克服前进道路上的各种困难,勇敢地接受挫折与考验,在曲折的道路上问鼎事业的辉煌。

软件工程技术发展综述 篇7

关键词:数据挖掘技术,软件工程,问题,应用,对策

网络信息技术日渐发展使得软件需求越来越大, 软件规模逐渐扩大以及规模复杂化促使软件开发可控制性并不强。传统软件开发中存在着数据问题, 由于爆炸式信息增长使得数据挖掘技术在软件工程中具有至关重要的作用。利用数据挖掘技术能够在大量信息数据中有效提取相关信息并且能够有效应用于软件工作中, 利用数据库来提取更加具有价值数据信息, 有效处理系统工作故障, 提升成本评估有效性。作为软件工程发展领域中的新型应用技术, 数据挖掘技术实现了信息数据的有效转化, 这样能够有效满足人类对信息实际需求, 通过能够有效发掘大量信息数据, 同时能够有效发展程序数据规律、文档数据规律等等, 为软件工程提供有效指导。二十世纪九十年代, 数据挖掘及时已经广泛应用于软件工程工作中, 需要有效发现可复用代码, 结合软件工程复杂性以及数据挖掘技术日渐发展来将数据挖掘技术广泛应用于软件工程领域工作中, 有效利用实证数据来降低成本, 提升软件工程工作有效性。利用数据挖掘技术能够做好数据分类工作、聚类工作、预测工作以及统计分析工作, 进而能够有效利用数据库潜在知识以及潜在规则, 为软件工程互动提供反馈指导, 提高开发有效性。

1 数据挖掘技术实际应用中存在的问题

1.1 信息数据过于复杂

从目前的发展来看, 软件工程数据包含了结构化数据以及非结构化数据两种。软件代码在非结构化数据中具有非常重要的作用, 而软件版本信息则对结构化数据具有非常重要的影响, 实际上, 结构化数据、非结构化数据二者之间具有非常密切的关联, 这就需要有效利用数据挖掘技术, 充分整合结构化数据以及非结构化数据, 提升挖掘技术实际使用难度。

1.2 缺乏一致性评价工作标准

在实际的生产生活过程中, 由于非常多领域已经开始逐步使用数据挖掘技术, 利用数据挖掘技术能够更好的评价实际结果, 但是由于评价方式存在着不一致性使得软件工程缺乏统一化的评价标准, 这就使得软件工程信息较为复杂, 再加上表达方式方面存在着一定的差异性使得获取者无法有效的对比以及应用相关信息, 这就使得软件工程工作中面临着非常大的困难, 这就使得信息数据的挖掘结果存在着不准确性。

2 数据挖掘技术在软件工程中的应用对策

2.1 做好漏洞检测工作

在软件工程工作过程中, 检测软件漏洞能够及时发现软件开发工作中存在着的错误或者是漏洞, 这样能够做好完善工作以及修复工作, 为软件质量以及软件可靠性提供保障。一般性数据挖掘技术主要进行软件漏洞检测工作, 在实际检测过程中, 需要确定软件的测试项目, 结合用户实际需求, 具体规划软件实际测试内容, 这样能够决定实际的测试方式, 这样能够制定出更加有效的计划以及对策, 这样能够有效收集数据库中存在的漏洞, 进而有效清理数据并且转换数据。在开展数据采集的过程中, 还需要做好软件缺陷的相关数据, 有效清理多余信息以及不需要信息, 这样能够完善实际的补充措施, 进而有效转换数据工作属性。在进行数据模型选取过程中, 需要坚持恰当性, 保证验证工作以及训练工作有效性, 通海还需要结合项目发展需求来选择有效挖掘方式, 实现测试工作与训练工作的有效结合, 这样能够比较实际结果, 制定出更加合理、更加符合实际需求的工作方式。此外, 还需要充分利用数据挖掘方式来进行软件漏洞的准确描述以及精确定位, 这样能够有效收集漏洞库中的数据, 有效寻找出未知漏洞, 这样能够有效描述并且分类漏洞数据, 将数据挖掘技术有效应用于软件测试工作中。因此, 在进行数据挖掘过程中, 需要确定软件测试项目, 结合客户实际需求来确定软件测试内容, 制定出符合客户需求的测试计划以及实施方案, 同时还需要做好软件工程漏洞数据库收集工作、清理工作以及转换工作。有效采取软件工程信息数据, 有效提取软件工作系统数据方面的漏洞信息, 同时有效清理无用信息以及多余信息, 有效补充项目数据, 实现信息数据到信息知识方面的有效转化。在进行信息数据挖掘过程中, 需要选择合适软件, 进而整合系统信息训练结果以及测试结果, 结合软件工程需求来选择更加合理的数据挖掘方式。结合软件工程漏洞来进行分类以及面熟, 结合实际规则, 利用数据挖掘技术来分类漏洞以及描述漏洞。此外, 还需要在软件测试工作中有效运用数据挖掘技术, 实现挖掘数据信息的有效转化, 并且将阮欢数据有效应用于数据库中, 同时还需要做好软件系统重新测试, 确认系统漏洞, 并且将测试结果应用于软件开发工作中。

2.2 重视挖掘版本控制信息

在进行信息挖掘过程中, 工作人员需要共同完整同一档案的编辑工作, 做好档案信息更新工作, 保证档案统一性以及全局性。从目前软件工程开发工作来看, 版本控制工作系统在其中具有非常重要的作用, 对软件开发管理工作以及软件开发保护工作具有非常重要的作用。在版本控制信息的挖掘过程中, 需要做好变更历史信息挖掘工作, 利用不同模块以及子系统之间关系, 需要深化实际工作程序, 需要有效检测程序未来变化可能存在的漏洞以及程序引入方式漏洞, 这样能够有效降低后期的系统维护成本, 避免出现由于后期数据变更所产生的漏洞, 提升后期软件的维护作用以及警示作用。作为软件工程领域关键性挖掘对象技术, 版本控制信息工作系统能够为功编程工作人员档案管理工作提供有效保障, 因此, 在实际的开发过程中, 需要不断更新历史数据方式, 这样能够明确各个程序模块之间的重要关联, 进而有效预测系统模块引入方式漏洞以及未来程序发展可能存在的漏洞, 尽可能减少后期维护工作, 避免由于系统更新而出现漏洞或者是缺陷, 这样能够提升软件系统后期维护工作效率, 提升软件工程后期管理有效性。

2.3 做好开源软件的挖掘工作

在软件工程领域实际工作过程中, 开源软件是非常重要的挖掘对象, 其中克隆代码检测工作在其中具有非常重要的作用并且广泛应用于源文件开发工作中, 有效实现数据拷贝工作以及数据粘贴工作。利用克隆代码技术能够提升代码拷贝工作以及代码粘贴工作有效性, 同时还能够有效完成代码检测工作, 避免软件工程系统中存在着代码漏洞, 提升软件工程系统后期维护有效性。由于开源软件的挖掘项目环境具有动态性、开放性以及全局性特点, 特别是软件开发和软件管理工作与传统软件存在着非常大的差别。对于较为成熟开源软件, 需要完整记录错误报告、软件应用情况以及开发者实际活动, 促使开发工作人员能够构建典型社会网络, 结合其开放性特点, 促使工作人员能够有效掌握实际变化。此外, 还需要做好开源软件动态性挖掘, 提升开源项目管理有效性。

2.4 重视执行记录的挖掘工作

执行记录的挖掘工作也是属于软件工程领域挖掘技术方面的内容。利用软件系统执行路径方面的分析有利于明确软件工程各个系统模块工作代码之间关联。实际上, 执行记录挖掘运行工作就是利用跟踪软件来实现逆向建模工作, 提升软件工作系统理解工作、跟踪工作、维护工作、验证工作有效性。在执行记录挖掘过程中, 需要分析程序执行工作路径, 这样能够明确各个程序代码之间的有效关联。在进行应用过程执行记录实际挖掘过程中, 首先需要分析被分析工作系统, 进而利用挖掘软件来实现应用编程的结构工作, 记录基本系统信息以及模块变量, 进而约简信息、聚类信息以及过滤目标, 构建系统功能模块。

5) 利用数据挖掘技术实现软件项目管理

从目前发展来看, 软件项目管理工作方面呈现出系统化以及复杂化发展倾向, 数据挖掘技术在软件工程管理工作中具有至关重要的作用。数据挖掘技术主要体现在组织关系方面挖掘, 诸如, 当公司举办大型年会活动等, 如果无法做好人力资源配置工作, 那么就需要利用数据挖掘技术来有效区分各个工作人员的工作职责, 为软件工程有序发展提供保障, 提升软件工程工作有效性。利用数据挖掘技术能够有效挖掘软件工程项目版本的控制系统, 面临外部系统入侵时能够及时发出警告, 进而有效检测系统实际修复情况, 人们能够更加方便查询版本相关信息, 进而为数据挖掘技术的安全运行提供有效保障, 提升软件工程管理工作水平。总之, 需要充分发挥数据挖掘技术在软件工程管理工作中的重要作用, 为软件工程管理工作有效性提供保障。

3 结束语

总之, 由于软件技术复杂化以及系统化发展使得数据挖掘技术在其中具有越来越重要的作用, 同时也能够为软件开发工作提供有效保障。从目前发展来看, 数据挖掘技术仍然是处于发展的阶段, 这就需要进行深入研究, 提升数据挖掘技术实际应用率, 为数据挖掘技术发展以及创新提供保障。因此, 数据挖掘技术能够有效探究相关数据, 是信息技术发展必然结果, 这就需要从技术、实践等角度着手, 为提升软件工程工作质量提供保障。

参考文献

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2011年军事技术发展综述 篇8

2011年,世界主要国家继续把争夺技术制高点作为军事优势竞争的核心,制定规划计划,超前部署、持续投入,以保持其武器装备优势和发展后劲。美国公布了国防部2013~2017财年7个科学与技术优先发展领域,俄罗斯确定了未来几年优先发展的科技领域和关键技术,印度正在勾划名为《国防科技愿景2050》的发展蓝图。

信息技术保持强劲发展势头

第三代半导体材料电子器件实现量产

近年来,以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等第三代宽禁带半导体材料为基础的新型电子器件研究非常活跃。2011年2月,美国国防高级计划研究局的新一代氮化镓电子器件达到一定程度的可靠性并实现了批量生产,将大量取代高功率电子设备中常用的砷化镓(GaAs)电子器件。氮化镓的功率密度是砷化镓的5~10倍,具有高频、耐高温、大功率的优点,将成为未来高性能军事通信、雷达、电子对抗等电子装备的关键器件,进一步提高其作战能力、可靠性及工作寿命。

集成电路技术达到22纳米工艺水平

微电子集成电路生产工艺的每一次重大进步都将极大提高微电子产品的性能水平。目前,22纳米微电子集成电路生产工艺基本成熟,将于2012年上半年开始量产。其中,芯片业龙头英特尔公司22纳米工艺将采用三维结构的晶体管(称为三栅晶体管),使电流控制由一个栅极增加到3个栅极,实现从平面到立体的转变,是半导体技术领域的一次重大技术突破。与传统平面架构的晶体管相比,三栅晶体管的功耗可降低50%,运行速度提高37%。2011年7月,英特尔公司在其未来工艺计划路线图中提出,将在未来10年内逐步过渡到10纳米生产工艺,持续推动摩尔定律的延续。

光纤通信技术取得多项技术创新

日益增长的海量信息的快速传输需求,不断推动着高速光通信技术的发展。2011年3月,日本研制出一种七芯径大容量光纤传输系统,成功解决了光信号互相干扰、内核偏离等技术难题,使传输速率高达109太比特/秒,刷新了以前69.1太比特/秒的世界最高记录。5月,德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员利用“快速傅里叶变换”方法,将一束激光光束分离出350多种色光,对每种色光携带的数据信息进行编码,通过光纤进行传输,创造了利用单束激光实现26太比特/秒的高速数据传输,相当于1秒钟传输700张DVD的数据容量。

超级计算机领域竞争激烈

超级计算机的研制能力及应用水平已经成为衡量一个国家科技竞争力的重要标志之一,也是主要国家近年来开展竞争的一个重要领域。2011年6月,国际超级计算机TOP500组织发布了新一期超级计算机500强排行榜,排名前10的超级计算机系统运算速度都超过千万亿次/秒。去年占据运算速度排行榜第一名的中国“天河一号”超级计算机(运算速度为2.566千万亿次/秒),被日本超级计算机“京”(K Computer)超越(运算速度达到8.162千万亿次/秒)。美国橡树岭国家实验室、IBM公司都已计划在2012年推出具有2亿亿次/秒运算能力的超级计算机,美国国防高级计划研究局则启动了运算速度达百亿亿次/秒的超级计算机研究计划。

新概念武器技术发展扎实推进

战术高能激光武器技术迈向实用化

近年来,随着高能固体激光技术的发展,战术高能激光武器实用化步伐明显加快。2011年,美国“高能液体激光区域防御系统”演示了高功率、高质量出光能力,计划2013年完成研制,该系统目标功率150千瓦、功重比大于200瓦/千克,比现有系统提高一个量级,具有小型化和轻便化特点,可装配在作战飞机上,有效防御地空导弹的攻击。美军“海上激光演示”系统还完成了摧毁无人艇的试验,首次验证了固体激光器从海上平台摧毁移动目标的能力。德国研制出10千瓦车载战术防空激光武器样机,并对无人机进行了打靶试验。

弹载高功率微波武器研制取得初步进展

高功率微波武器能够破坏武器系统中的电子设备,有望在未来的网络电磁空间战中发挥重要作用。2011年初,美国空军在犹他州试验靶场完成了“反电子高功率微波先进导弹”的首次飞行试验,验证了该导弹对抗多个目标的瞄准和精确定时能力。“反电子高功率微波先进导弹”计划旨在开发一种革命性、低附带毁伤的机载非致命定向能武器,利用高功率微波束破坏或摧毁敌方武器中的电子系统,从而在作战中夺取信息优势。

新材料技术稳步发展

反物质基础研究实现新突破

反物质在新一代高能核武器及先进推进系统中具有巨大的应用潜力,其研究得到美、俄、日等多国的重视,近年来取得了显著进展。2011年5月,欧洲核子研究中心的科学家在实验中成功制造出了309个反氢原子,并借助特殊的磁场使其存在了1000秒。在2010年11月的实验中,科学家制造出了38个反氢原子,使其存在了约0.17秒。相比之下,此次实验制造出了更多的反氢原子,将其存续时间提高了近4个数量级,同时首次测量了反氢原子的能量分布,将极大推动有关反物质的研究。

石墨烯材料制造与应用水平不断提高

石墨烯是一种具有半导体和金属属性的新型材料,应用前景广泛。2011年,美国研究出一种可批量生产石墨烯的简单方法,即通过在干冰中燃烧纯金属镁的方式直接将二氧化碳转化成多层石墨烯(厚度小于10个原子)。石墨烯在电子器件、集成电路方面的应用研究也取得了重要进展。6月,美国研制出首块基于石墨烯的集成电路,运行频率最高达10吉赫兹。石墨烯材料的发展有可能取代硅成为未来的电子元件材料,其优异的机械强度等特性在航空航天新材料、新型装甲材料、传感器和储能装置等多个领域也表现出了巨大的应用潜力,其未来发展将对武器装备和国防科技产生广泛影响。

零折射率“超材料”问世

通过人工设计材料结构,使其呈现出天然材料所不具备的超常物理性质的“超材料”,在军用电子系统、隐身等领域具有重要应用价值。2011年7月,美、英等国的科学家联合研制出了一种新的零折射率“超材料”。科学家们将正折射率和负折射率结合在一起,实现了对光子相位的精确控制,使得最终得到的材料结构的折射率为零。这一研究成果在研制高指向性天线、隐身等领域具有重要应用价值。

生物技术不断创新发展

生物计算技术取得重要进展

生物计算技术具有运算速度快、能耗低等显著优势,可能会为一些计算领域带来革命性进步。2011年6月,美国研制出最复杂的DNA计算机,包含74个DNA链,能够像传统计算机一样,使用逻辑函数来解决数学问题。10月,英国研制出一

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种新型模块化“生物逻辑门”,可以模块化地进行逻辑门之间的叠加,是迄今制造出的最先进的“生物电路”,标志着生物计算机研究又迈出了重要一步。

仿生技术潜力巨大

生物的多样性特点赋予了仿生技术巨大的发展潜力,也为军事技术创新发展开辟了广阔天地。2011年,蒲公英、含羞草、蜥蜴等生物都给研究人员带来了设计灵感。美国陆军正在通过模仿蜥蜴和家蝇等生物运动研究作战仿生机器人,可在复杂的城市环境中完成侦察探测等任务。以色列利用蒲公英的作用原理,运用纳米技术制造出一种类似蒲公英的电子纤维,能够有效拦截雷达引导的导弹。美国研究人员还受含羞草的启发,正在开发一种能够扭转、弯曲、硬化,甚至自我修复的结构,有望据此实现在不同情况下改变飞机机翼形状,从而获得最佳飞行性能。

生物交叉技术取得新成果

生物技术与信息、纳米、认知等技术的交叉融合已经衍生出多项新兴技术,并展示出广阔的应用前景。2011年4月,美国在使用纳米技术构建人造大脑方面取得重大突破,研究人员利用碳纳米管构建了一个具有神经元机能的神经键电路,这一研究成果将增进对人类智力发展进程的理解,未来的进展可能对整个人类社会产生长远影响。8月,IBM公司成功研制出模仿人脑功能、具有一定认知计算能力的芯片,演示了利用传统硅材料构建类脑结构的可能性,为未来智能计算机的发展奠定了坚实基础。

先进制造技术发展活跃

先进制造技术受到高度重视

先进制造技术在军民领域都是一项基础性、支撑性关键技术,在国防建设和国民经济发展中具有影响全局的战略地位。2011年6月,美国总统奥巴马启动“先进制造伙伴关系”(AMP)计划,将聚合工业界、高校和联邦政府力量,打造高品质制造业,加快产品研发速度,提高美国全球竞争力。美国国防部在这一计划中扮演重要角色,将加大对透明装甲、隐身技术等制造技术领域的投资力度,进一步加强军工制造商与国防部及其业务机构的联系,提高对于国家安全至关重要的工业制造能力。

电子束光刻技术达到新水平

在芯片制造领域,除传统光学光刻技术外,科研人员还在研究蚀刻精度高、成本低的电子束光刻技术。2011年8月,美国麻省理工学院开发出一种新技术,可将电子束光刻的分辨率尺度推进到9纳米,而此前电子束光刻技术所能刻制的图像尺寸极限则为25纳米左右。科研人员表示,这次突破主要得益于两点,一是使用了更薄的绝缘层,以尽量避免电子散射,二是使用了特殊材料对接收电子较多的区域进行了加固。电子束光刻技术的进步,为未来微电子集成电路技术的发展提供了更多制造工艺选择方式。

三维打印技术进展显著

三维打印技术属于一种先进快速成型技术,采用类似于喷墨打印机的打印原理,根据计算机软件设计模型,利用塑料、尼龙、陶瓷以及钛、铝等材料,灵活快速地制造出各种零部件、成品,具有结构紧凑、节省原材料、生产周期短等优点。2011年7月,英国南安普敦大学科研人员首次使用三维打印技术打印出了一架功能简单、体积较小的无人机,巡航时几乎没有噪音。9月,美国弗劳恩霍夫研究所的科研人员利用三维打印机和“多光子聚合”技术,成功研制出了人造血管,具有柔韧而结实的结构,能够与人体自生组织融合。

新能源技术发展步伐加快

生物混合燃料的军事应用领域不断拓展

生物混合燃料在无人机、战斗机、驱逐舰等军事领域的应用正在不断扩大。2011年3月,美国空军F-22战斗机进行了以生物混合燃料为动力的飞行试验,其混合燃料由亚麻生物航空燃料与常规JP-8燃料按1:1的比例混合而成,结果显示混合燃料与JP-8燃料没有明显的性能区别。之后,美国海军“火力侦察兵”无人机和“保罗福斯特”号驱逐舰也分别进行了以生物混合燃料为动力的飞行试验和航行试验。这一系列的试验标志着生物混合燃料将在更多的军事装备上获得更广泛的应用。

燃料电池的性能水平将获大幅提高

燃料电池的供电时间一直是制约其军事应用范围的关键因素之一。2011年3月,洛克希德·马丁公司和技术管理公司首次采用JP-8军用标准燃料,使燃料电池发电机运行了1000小时,这极大缩短了燃料电池发电机的服役进程。此外,美国国防高级研究计划局正通过“先进战术电源”项目开发以高能量密度碳氢化合物丙烷为燃料的紧凑型“固体氧化物燃料电池”,其研发的“追踪者”XE小型无人机使用这种燃料电池,续航时间超过8小时,是现有小型无人机续航时间的4倍,并能确保实际作战任务所需的可靠性和持久性。

高能量密度锂离子电池引人关注

锂离子电池一直存在受尺寸限制无法提供足够能量的问题,提高能量密度已成为该领域的研发重点。2011年8月,美国空军启动一项军用高能量密度锂离子电池研制项目,要求电池能量密度需达到250瓦时/千克,以用于长航时无人机、战术车辆、步兵使用的背负式电源等。此外,ADA技术公司正为美国空军研发微型高能量密度无人机用锂电池,其含能量、功率密度、循环寿命和安全性将有巨大提升。目前ADA技术公司已在新型锂电池用纳米复合材料电极研制上取得重大进展,下一步将确定电极合成方案等。

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