中國計算機科學技術(shù)發(fā)展報告（2004）

1背景1
2總體性能分析5
3地理分布分析8
4制造商分析11
5行業(yè)領(lǐng)域分析14
6發(fā)展趨勢與前景16
6.1面向科學計算需求的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計16
6.2存儲訪問帶寬：下一代高性能計算機架構(gòu)的挑戰(zhàn)18
6.3對效能的重視19
6.4美國2004高性能計算振興法案20
6.5高端計算的軟件危機20
7總結(jié)21
參考文獻21
高性能計算機的最新進展23
1高性能計算機產(chǎn)品23
22004年TOP500分析24
3Blue Gene/L介紹26
4ASCI計劃的進展27
5高效能計算系統(tǒng)計劃（HPCS）的進展28
6系統(tǒng)評價技術(shù)的變化30
7美國NFS研究計劃32
8高性能計算機主要支撐技術(shù)的進展33
9我國高性能計算機系統(tǒng)的進展37
10高性能計算算法和應(yīng)用的進展39
11高性能計算機存在的問題和發(fā)展趨勢41
12結(jié)束語44
第二篇軟件
軟件中間件技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展梅宏45
1前言45
2研究現(xiàn)狀46
2.1主要技術(shù)與產(chǎn)品47
2.2關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)48
2.3國內(nèi)外市場49
3發(fā)展趨勢55
4思考與探討50
4.1關(guān)于中間件發(fā)展驅(qū)動力的思考55
4.2關(guān)于中間件未來趨勢的探討57
5結(jié)語58
參考文獻59
軟件工程技術(shù)的發(fā)展趨勢63
1軟件工程是什么63
2基本概念64
2.1軟件64
2.2軟件工程與計算機科學65
2.3軟件工程與系統(tǒng)工程65
2.4軟件過程和過程模型65
2.5軟件成本65
2.6計算機輔助軟件工程——CASE65
2.7軟件質(zhì)量65
3軟件工程發(fā)展的歷史66
3.1結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計66
3.2功能分解67
3.3結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計67
3.4以數(shù)據(jù)為中心的設(shè)計方法67
3.5面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法67
3.6以過程為中心的軟件開發(fā)方法68
4軟件過程技術(shù)68
4.1軟件過程管理及軟件過程改進69
4.2軟件過程模型技術(shù)73
5敏捷軟件開發(fā)方法76
5.1敏捷軟件開發(fā)方法的核心理念77
5.2敏捷開發(fā)方法的價值系統(tǒng)和指導原則77
5.3敏捷開發(fā)方法的適用范圍78
5.4敏捷開發(fā)方法與CMM的對比78
參考文獻78
數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展趨勢81
1泛數(shù)據(jù)研究的時代81
2國際數(shù)據(jù)庫研究界動態(tài)82
3主流技術(shù)發(fā)展趨勢83
3.1信息集成83
3.2數(shù)據(jù)流管理85
3.3傳感器數(shù)據(jù)庫技術(shù)86
3.4XML數(shù)據(jù)管理88
3.5網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理89
3.6DBMS的自適應(yīng)管理91
3.7移動數(shù)據(jù)管理91
3.8微小型數(shù)據(jù)庫技術(shù)93
3.9數(shù)據(jù)庫用戶界面94
4結(jié)束語94
參考文獻95
第三篇網(wǎng)格計算
網(wǎng)格計算金海99
12004年國際網(wǎng)格計算的進展99
1.1網(wǎng)格項目與產(chǎn)品99
1.2網(wǎng)格基礎(chǔ)研究101
2中國國家網(wǎng)格計劃（CNGrid）103
2.1CNGrid網(wǎng)格環(huán)境建設(shè)105
2.2建設(shè)應(yīng)用網(wǎng)格106
3中國教育科研網(wǎng)格計劃（ChinaGrid）108
3.1校園網(wǎng)格平臺建設(shè)109
3.2ChinaGrid網(wǎng)格公共支撐平臺CGSP的建設(shè)113
3.3ChinaGrid應(yīng)用網(wǎng)格平臺及其典型應(yīng)用建設(shè)114
4“以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的科學活動環(huán)境研究”重大專項116
參考文獻119
對等計算研究概論121
1前言121
2P2P系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)123
2.1覆蓋網(wǎng)路由協(xié)議123
2.2數(shù)據(jù)搜索技術(shù)126
2.3應(yīng)用層組播算法127
3國內(nèi)研究系統(tǒng)介紹131
3.1Maze文件共享系統(tǒng)——北京大學131
3.2Granary廣域存儲服務(wù)系統(tǒng)——清華大學133
3.3AnySee視頻組播系統(tǒng)——華中科技大學135
4總結(jié)138
參考文獻138
網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)與技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢143
1概述143
1.1信息時代對現(xiàn)代存儲的要求143
1.2網(wǎng)絡(luò)存儲術(shù)語簡介144
2網(wǎng)絡(luò)存儲的研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)145
2.1關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)I/O性能的研究145
2.2關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)管理的研究148
2.3關(guān)于網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的研究150
2.4網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)標準的研究與發(fā)展152
2.5國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)存儲的研究153
3網(wǎng)絡(luò)存儲的發(fā)展趨勢154
3.1存儲效用計算與信息生命周期管理154
3.2智能化的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)154
3.3數(shù)據(jù)網(wǎng)格155
3.4面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)156
3.5網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)質(zhì)量156
3.6網(wǎng)絡(luò)存儲安全157
4結(jié)論157
參考文獻158
第四篇嵌入式和新型人機交互
嵌入式技術(shù)不斷創(chuàng)新161
1引言161
2傳統(tǒng)8/16位嵌入式與時俱進163
3嵌入式DSP廣泛應(yīng)用164
432位嵌入式處理器的發(fā)展趨勢165
5多核嵌入式處理器的應(yīng)用現(xiàn)狀168
6基于FPGA設(shè)計SOC系統(tǒng)成為趨勢170
6.1SoC/SIP170
6.232位SOpC171
6.38位pSOC171
6.4基于FPGA設(shè)計SOC系統(tǒng)的通用EDA平臺172
7嵌入式系統(tǒng)走向融合的第一例（IP電話到3G手機）173
7.1IP電話(Voice over IP，VoIP)173
7.2無線移動通信多址技術(shù)174
7.3無線移動電話（2G/2.5G/3G手機）175
7.4手機的融合177
8近距離無線通信成為熱點（無線數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)概覽）177
8.1Bluetooth(藍牙)177
8.2WiFi（無線高保真）179
8.3ZigBee180
8.4UWB180
8.5無線USB181
8.6HomeRF（家用射頻）181
8.7NFC（鄰區(qū)通信）181
8.8IrDA（紅外數(shù)據(jù)協(xié)會標準）182
9工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)采用IP協(xié)議成為共識184
9.1ASiBUS184
9.2ModBus184
9.3Devicenet184
9.4Profibus DP184
9.5ControlNet184
9.6Ethernet/IP184
9.7ModBus/TCP184
9.8ProfiNet184
9.9CANOpen184
9.10以太網(wǎng)融入工業(yè)網(wǎng)發(fā)展迅速185
10嵌入式系統(tǒng)與汽車電子的發(fā)展趨勢185
10.1汽車電子技術(shù)介紹185
10.2汽車電子的發(fā)展情況及趨勢185
10.3汽車總線技術(shù)186
10.4汽車網(wǎng)絡(luò)計算平臺與SOC186
11回顧2004，展望嵌入式產(chǎn)業(yè)大趨勢187
11.1點評2004年中國嵌入式重大事件187
11.2對中國嵌入式產(chǎn)業(yè)的思考191
11.3對韓國和日本的思考192
11.4關(guān)于標準的思考193
11.5嵌入式產(chǎn)業(yè)的大趨勢193
分布式虛擬環(huán)境的新特點197
1分布交互仿真的標準化與兼容性197
2合成自然環(huán)境的綜合性200
3增強型的虛擬現(xiàn)實技術(shù)202
4分布式虛擬環(huán)境的實用化204
5適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭的分布式虛擬環(huán)境207
參考文獻208
普適計算213
1引言213
2計算從以機器為中心到以人為中心214
3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析214
3.1普適計算將從根本上改善人機關(guān)系214
3.2普適計算是信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢215
3.3國際上的研究態(tài)勢216
3.4我國的普適計算研究216
4普適計算的研究內(nèi)容217
4.1探討科學問題217
4.2研究關(guān)鍵技術(shù)217
5集成實驗環(huán)境的重要性219
5.1計算技術(shù)的演化219
5.2智能空間是普適計算研究的實驗床219
6結(jié)論223
參考文獻223
第五篇生物信息學
生物信息學是信息科學領(lǐng)域的重要前沿225
1生物信息學產(chǎn)生的背景225
2生物信息學的含義227
3生物信息學的研究內(nèi)容228
參考文獻235