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注册计量师考试

2012注册计量师《法律法规》辅导:信息计量发展

考试吧整理“2012注册计量师《法律法规》辅导:信息计量发展”,希望对广大考生有所帮助。

  高技术国家的全面发展越来越依赖于先进的测量、测试技术以及相关基(标)准乃至技术协议的建立和发展。在20世纪工业社会的建设过程中,传统物理、化学参量的计量发挥了极其重要的作用;而在21世纪的信息社会建设中,对信息技术进行计量以及利用先进的信息技术服务于计量成为我们必须面对的巨大挑战,因此,一门新兴的学科——信息计量学应运而生。

  人们已经公认,影响21世纪最主要的三大科技是纳米技术、生物技术及信息技术,而计量科学是一切科学发展的基础和重要保障,因此,大力地推动与以上3项技术相关的计量科学势在必行。早在1997年,美国就提出了信息计量的概念,部分欧美发达国家以及日本的国家计量研究机构相继成立了相关研究部门。目前,其研究成果已经在很大程度上推动了这些国家信息技术的高速发展,传统参量的计量技术也从中受益,以美国国家标准与技术研究院(NIST)的信息技术实验室(ITL)成果最为突出。在我国,信息计量尚未得到全面的重视和系统的发展,因此,尽快系统地提出信息计量的概念、研究范畴以及主要方向,推进我国信息计量的全面开展迫在眉睫。

  一、信息计量的基本概念及特点

  传统计量的测量对象通常为经典的物理、化学参量,其分支包括几何量计量、力学计量、化学计量等,然而随着近几十年来信息技术的迅猛发展,影响国家工业、农业乃至整个人类社会发展的因素已远远不止这些经典参量,信息技术在其中的作用越来越明显,甚至逐渐占据主导地位。由此也引发了计量学的巨大变革,信息计量学应运而生。虽然人们已在更早的时期开始了与信息技术有关的计量研究,但正式提出信息计量概念是在1997年NIST发布的内部报告中,该报告概括性地为信息计量划定了3个主要研究方向:一是测量、测试及评估现代信息技术系统的各种属性和特性,即对信息技术进行计量;二是利用先进的信息技术提升传统物理、化学参量的测量和测试的准确性、可靠性、便捷性等,即信息技术辅助传统计量;三是基于先进的信息技术产品,研究计量学中涉及的数学、计算机科学和统计学等基础科学。

  由于研究对象的不同,信息计量与传统物理、化学参量计量存在较大的区别。首先,信息计量缺乏标准的国际单位制(SI)作为计量单位的基础,目前,信息计量中最常用的单位是比特(bit),然而现在讨论是否可以将其列为SI中第8个基本单位还为时过早;其次,目前还很难对信息计量进行准确的不确定度评定,虽然目前国际上有一些研究人员已经开始考虑对零一系列的绝对判决结果进行不确定度评定,但由于信息技术的复杂性和灵活多变性,对其进行准确的不确定度评定还有待时日;最后,也是最主要的一个区别在于信息技术发展的高速性,传统物理、化学参量的计量大多以经典理论基础为依据,而信息技术的日新月异,使得人们对信息计量的研究也必须更具时效性。因此,建立一套完善的测量、测试基础架构对信息技术进行准确的计量,给新世纪的计量学带来了巨大的挑战。

  二、信息计量的主要研究方向及进展

  信息计量的研究范畴非常广泛,涉及信息技术的方方面面,有一些研究其实是伴随着相应信息技术的诞生而并行开展的,只是之前尚未将其归纳到信息计量的范畴。而另一些研究则是信息技术发展到一定程度以后,提出了一些计量方面的需求,或者是人们发现可以将这些先进的信息技术应用到相应的计量学测量、测试中而诞生的。以下将基于信息计量3个主要方向的分类,对其主要研究内容以及国外先进计量研究机构近年来的研究状况作一简要介绍。

  1.对信息技术的计量

  (1)信息度量与数据挖掘

  早在20世纪中叶,人们就已经意识到只有给出信息的度量,才能使信息的研究成为一门真正的科学。随着全面信息化社会的到来,现在的人们比半个世纪前更加迫切地需要准确的信息度量工具和标准。如今的人们每天都可以轻而易举地通过各种渠道获得海量的数据,然而这些数据并不能称为信息。过量的数据被人们称为信息爆炸,带来的挑战是:一方面规模庞大、纷繁复杂的数据体系让使用者漫无头绪、无从下手;另一方面在这些大量数据的背后却隐藏着很多具有决策意义的有价值的信息。因此,人们必须面对的首要问题就是如何从海量的数据中获取这些有价值的信息,这就是数据挖掘所希望解决的问题。而信息量的准确度量就成为数据挖掘成败与否以及效率高低的根本判断依据。这就给现代信息计量提出了一个重要的研究任务,准确地度量信息量,协助信息发现、信息提取以及信息存储等。只有在一套公认的信息量度量标准和平台建立的基础上,信息交易、信息互换以及信息共享才可能得以实现。

  国内外部分研究机构对该领域进行了长期的研究,一方面是对信息熵理论的改进,逐步完善其公理化体系;另一方面是关于数据挖掘的研究。NIST也成立了相关研究组,目标是建立、完善一套测量体系以提升信息在整个生命周期中的可发现性、可利用性和可共享性,从而实现从海量数据中高效地挖掘所需要的信息。

  (2)软件计量

  信息系统绝大部分都是由硬件和软件两部分组成的。相对而言,对硬件的计量要简单得多,主要原因在于硬件方面的计量大多可以基于比较成熟的传统物理参量进行计量,而软件计量则是一个全新的、富有挑战的领域。

  在过去的半个世纪里,计算机硬件性能提升了近10个数量级,而软件的发展速度却远远没有跟上这个步伐,主要原因之一在于软件系统缺乏比较通用的、标准化的测试和评价规范,对其性能难以进行准确描述和预测。软件的瑕疵或漏洞往往只有在运行时,甚至是长时间运行时才有可能显现出来。软件计量的任务就在于建立标准的模型、程序、测量和评估方法对软件进行测试和度量,并以一定规范为基础对软件进行认证。测试和度量的内容包括软件的各种特性,如代码长度、运行时间、出错概率、可靠性、安全性、复杂度、制作成本等。对软件产品的认证类似于传统计量中的校准,使得所计量的对象具有可溯源性。软件计量的应用目标有众多方面:准确地描述软件产品的各方面性能;规范化地给出软件产品的实际价值;评估开发该软件所需的人力物力;评估使用新的软件工程方法和工具给软件开发带来的收益等。

  NIST在软件计量方面投入很大,这也是他们最早开始信息计量领域研究的主要方向之一。目前,其研究重点是测量、评价软件的可信赖性,并通过提出革命性的技术、模型以及测试方法和工具,达到降低研制和评价可信赖软件所需的成本代价,例如,目前热点的研究内容——组合测试(Combination Testing),就大大降低了对软件进行遍历测试所需的时间成本。

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李教授老师
在线名师:李教授
  就职于中国矿业大学测绘学院,长期从事测绘、遥感、GIS等方面...[详细]
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