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目录

1. 第一篇计算机应用基础论文范文参考：计算机辅助个体化导航模板在膝关节置换中的应用基础研究
2. 第二篇计算机应用基础论文样文：虚拟现实技术在数字图书馆的应用研究
3. 第三篇计算机应用基础论文范文模板：基于HPC的多分辨空间信息应用基础平台关键技术研究
4. 第四篇计算机应用基础论文范例：知识管理在科技项目立项评价中的应用研究
5. 第五篇计算机应用基础论文范文格式：计算机软件整体保护模式之探讨

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第一篇计算机应用基础论文范文参考：计算机辅助个体化导航模板在膝关节置换中的应用基础研究

研究背景

随着社会老龄化,骨性关节炎(osteoarthritis,OA)己成为人类最常见的骨关节疾病.目前,骨性关节炎的治疗仍然是医学界的一大难题,早期通常采取保守治疗,但往往不能达到预期的疗效,其结局多是需要进行人工关节置换术,这可以解决患者疼痛,提高生活质量.

人工全膝关节置换术的成功与否及对临床疗效的影响因素研究,一直是人们关注的问题,要取得好的临床远期疗效,对于适应症的选择、假体的选定、手术技巧的准确及围手术前的管理都很重要,尤其在很大程度上对手术技巧的要求,既要在三维空间上准确截骨、假体立体安置,实现膝关节置换术后生物力学的再复制.文献报道除了感染、脂肪栓塞等一般并发症之外,高达50%的早期翻修术与力线不当、假体摆位不当及关节失稳有关.因此,为了获得更好的远期随访效果,解剖重建下肢生物力学轴线和假体旋转轴线是人们不断探索和追求的最终目标.

传统全膝关节置换手术通过术前X线片检查和术中机械导向装置进行髓内、髓外定位截骨,术者凭借肉眼、手感和经验来定位解剖标志、下肢力线和假体旋转轴线,然后手工划线截骨、假体放置和软组织平衡.这种基于肉眼对肢体和假体的观察完成的对位、对线有很大的主观性,直接影响了该定位方式的可靠性和手术的精确性,甚至导致手术的失败.而且传统的髓内定位有潜在感染和脂肪栓塞的风险.

随着计算机科学与技术的快速发展,使得人类社会进入了数字化时代,人们纷纷结合本学科或本专业工作实际,充分借助以数字输入为特色的计算机技术,探究、开发和应用了一大批功能实用、性能卓越的软件系统,从而应用于实际工作,极大地提高了工作质量和效率.医学领域也不例外,为了突破传统TKA术式的局限性,计算机辅助骨科技术(CAOS)就是数字医学发展的产物,它是医学影像技术、计算机技术和空间示踪技术的发展与结合,此技术亦称计算机手术导航,有对手术精确化、标准化控制的优势.计算机辅助人工膝关节置换手术系统旨在以其特有的精确度,解决手术医生困惑己久的难题,达到理想的手术效果.

自1997年1月Ken Krakow采用Opti-trak红外导航设备完成第一例全膝关节置换术后,导航技术在欧美得到了较为广泛的开展.对于导航系统而言,减小导航系统的误差,提高假体安装精确性的关键在于术前配准(registration),这是不同类型计算机辅助人工膝关节置换手术系统的基础,也是手术的关键步骤,它是通过体表标志或解剖标志定位,将病人个体骨关节信息与计算机系统进行几何学对应的输入与成型过程.因此,导航系统术前配准时会存在一定误差,因为,(1)、所有导航系统髋关节中心的确定依赖髋关节小范围运动,Victor和Hoste报道了导航下运动中心和影像学资料获得的懿关节中心相比有平均1.6mm的偏差(0-5mm)；(2)、骨性标志的定位依然凭借术者肉眼、手感和经验判断；(3)、骨性标志的变异对导航结果的影响；三、指示器在骨性标志移动同样会影响导航测量轴线的准确性；(4)、导航系统无法准确定位假体旋转轴线,因为选择正确的外科参数仍没有得到解决；(5)、导航测量的轴线是在非负重位、髌骨完全脱位及内侧副韧带深层松弛的情况下,同正常轴线有一定的差异；(6)、导航系统本身存在的不稳定性.

文献报道导航可以提高假体对位、对线准确性,但导航系统仍采用传统术式相同的解剖标志定位下肢力线和假体旋转轴线,从而校准传统的截骨导板进行截骨,依然没有摆脱传统的定位参照和截骨器械,只是基于验证和校正错误力线的基础上提高手术准确性.所以,导航系统本身也没有很好的解决解剖重建下肢生物力学轴线和假体旋转轴线问题.另外,高昂的费用和较高的技术要求也限制了导航系统广泛推广应用.

因此,现行全膝关节置换方法均没有从根本上解决下肢生物力学轴线和假体旋转轴线的定位问题,仍然采用传统的手指触摸法,依靠个人经验和手感来判断和辨认骨性标志,从而定位截骨器械,依然没有摆脱主观性.

反求(RE)技术是通过扫描现有实物,在计算机内形成实物模型,再对模型进行调整和修改,从而达到设计目的.快速成型(RP)技术是在计算机的控制下,根据物体的CAD模型或CT数据等,通过材料的精确堆积制造物体的数字化成型技术.由于反求技术和快速成型技术相辅相成,从而组成了一种新的系统“反求技术复合系统”.

反求技术和快速成型技术均是新型工程学研究的方向,目前已显示了其重要的理论与现实意义,把两者相结合,应用于生物医疗领域,已逐渐成为该领域的研究新方向,其突出特点是分层叠加、善于制造复杂实体且具有极高的精确度,目前已广泛应用于颌面外科、神经外科、矫形外科等领域.近年来,该技术在骨科中的应用研究也逐渐增多,主要集中在实物模型和个体化导航模板两个方面.自Goffin1999年报道导航模板技术在椎弓根置钉的应用后,相继有文献报道采用导航模板在髋关节置换中髋臼中心的精确定位.我们团队在国内最早研究报道了脊柱椎弓根和髋臼中心准确定位的个体化导航模板技术,临床证实导航模板精确性,降低了手术复杂性.

但是,利用反求技术在关节置换方面的应用,国、内外文献报道很少,主要集中于关节三维实体模型重建和个体化假体制作.2006年Hafez等人首次提出了个体化截骨模板在膝关节置换中的应用,并在尸体上进行了预实验,取得了极好的效果,具体方法是利用反求技术制作出与股骨远端和胫骨近端匹配的个体化截骨模板.这种新的膝关节置换方法,打破了传统采用厂家提供的截骨器械截骨,采用计算机辅助配准技术获得假体型号和患膝截骨平面,再利用反求技术制作出个体化截骨模板,实现了膝关节置换的解剖截骨.但该方法设计过程复杂,截骨模板设计结构粗大.同时该模板设计的主要缺点是没有术前下肢机械轴和旋转轴的合理计划、模板体积过大、制作时间长、缺乏足够的稳定性等问题.

因此,如何进一步应用数字化医学技术进行膝关节置换术前详细的规划与设计,探讨三维CT辅助下肢生物力学轴线的精确定位,研究如何通过逆向工程技术实现个体化精确截骨,获得准确的假体旋转轴线及正确的对线、对位,从而实现膝关节生物力学特性的再复制,最终利用快速成型技术制作简便易行的个体化导航模板实现全膝关节置换的精确操作,不仅是当前医学界面临的挑战,也是提高患者生活质量,保护我国有限的医药卫生资源,关乎社会经济发展的重要课题.

目的

本项目拟在数字医学研究的基础上探讨膝关节置换的虚拟化操作与设计,利用现代影像学、电脑图形图像处理、计算医学、现代临床解剖学和骨科学相结合进行跨学科、多学科交叉研究,探索二维与三维空间内下肢相关轴线的客观、精确定位,设计一款能辅助精确定位截骨平面和相关力学轴线的导航模板,从而保证膝关节置换截骨的准确性,最后利用快速成型机制作得到实体模板进行实际临床应用.

方法

(1)、CT原始数据与下肢三维模型数据库的建立：64排螺旋CT连续扫描下肢,扫描条件：电压120Kv,电流150mA,层厚0.625mm,512×,512矩阵.在CT工作站中,通过调整图像灰度、增加对比度等对图像观察细节进行调整,得到清晰骨窗断层图像后,将其保存DICOM格式的文件.将DICOM格式文件导入图像三维重建软件Mimics10.01中,利用软件自带的域值设定Bone(CT),三维重建模型,建立备用数据库,最后,数据以“STL”格式保存于电脑.

(2)、应用Geomagic Dtudio10.0软件对",STL",格式的数据进行实体化操作,重建步骤包括了点云数据处理,曲面重建和三维实体,分析下肢生物力学轴线的定位方法,最后数据以",IGS",格式保存于电脑.

(3)、“IGS",格式的数据在逆向工程软件ProE中进行相关操作处理,包括：①虚拟操作膝关节置换过程；②设计一个与股骨髁和胫骨平台匹配的能定位股骨远端和胫骨近端截骨面以及股骨外旋轴的个体化导航模板,

(4)、利用快速成型机,通过光固、烧结、粘结等工艺将材料逐层添加上去,最终转化成实体模型进行实际膝关节置换操作,

(5)、影像学扫描,测量置换前后在冠状位、矢状位及轴线位上的各轴线及下肢力线,最后统计学分析实验数据,得出实验结果.

研究内容

(1)、CT原始数据与下肢三维模型数据库的建立：健康成人下肢CT连续扫描数据6例(年龄65～70岁,平均68.5岁),扫描条件：电压120Kv,电流150mA,层厚0.625mm,512×,512矩阵.在CT工作站中,通过调整图像灰度、增加对比度等对图像观察细节进行调整,得到清晰骨窗断层图像后,将其保存DICOM格式的文件.将DICOM格式文件导入图像三维重建软件Mimics10.01中,利用软件白带的域值设定Bone (CT),三维重建模型,建立备用数据库.重建得到的数据以STL格式保存于电脑,应用Geomagic Dtudio10.0软件进行点云数据的实体化操作,重建步骤包括了点云数据处理,曲面重建和三维实体.

(2)、成年尸体下肢标本20具,男10具,女10具；年龄50～65岁,平均60岁.标本随机分为导航模板组和传统方法组,每组10具20个膝关节行全膝关节置换术.术前导航模板组采用CT扫描下肢全长,利用逆向工程软件对CT数据进行处理,计算机内设计得到一款与股骨远端和胫骨近端匹配的可定位截骨平面和外旋轴的导航模板,最后通过快速成型机制作模板实物用于导航模板组尸体标本的全膝关节置换手术操作.实验由同一位具有临床经验但无实际关节置换操作经验的骨科医生分别采用传统方法和导航模板法行全膝关节置换手术.术前观察导航模板与股骨髁和胫骨平台匹配性,术后通过CT扫描比较两种方法定位截骨的准确性.

(3)、临床30例临床患者进行导航模板定位截骨手术,术前CT扫描下肢全长,利用逆向工程软件对CT数据进行处理,计算机内设计得到一款与股骨远端和胫骨近端匹配的可定位截骨平面和外旋轴的导航模板,最后通过快速成型机制作模板实物用于术中全膝关节置换手术操作.实验由同一位骨科医生完成全膝关节置换手术.术前观察导航模板与股骨髁和胫骨平台匹配性,术后通过CT扫描比较两种方法定位截骨的准确性,术前、术后测量相关参数.

结果

Geomagic Dtudio10.0软件能准确重建下肢三维数字化模型,并精确定位下肢相关轴线,包括：下肢机械轴和胫骨平台倾斜轴线.

本组研究共设计和制作了70个数字化导航模板,辅助全膝关节置换50例.术前所有的导航模板和股骨髁与胫骨平台骨性解剖结构贴合紧密,无明显移动.

尸体实验导航模板组术后下肢力线偏差均小于3°,,而传统组术后下肢力线只有11例偏差角度在3°,以内,两者间术后纠正下肢力线疗效差异有统计学意义(x2等于10.384,P等于0.016).

临床应用证实,组件的额面测量：术后导航模板组FFC角平均偏差角度小于传统组,差异有统计学意义(t等于-17.911,P等于0.000).导航模板组全部患者内/外翻茎3.,传统组有25例患者内/外翻≤3°,.下肢力线导航模板组基本无明显偏差,传统组最高偏差7°,,术后下肢力线纠正差异有统计学意义(t等于-11.299,P等于0.000).导航模板组FTC角平均偏差小于传统组,差异有统计学意义(t等于-22.609,P等于0.000)；组件的矢状面测量：导航模板组LFC角和LTC角平均偏差角度均小于传统组,差异均有统计学意义(P等于0.000).导航模板组平均手术时间比传统组缩短26分钟,差异有统计学意义(t等于-25.487,P等于0.000).导航模板组术中失血量比传统组少410～440ml,差异有统计学意义(t等于-38.112,P等于0.000).

结论

计算机辅助下能精确定位下肢相关轴线和模拟膝关节置换过程,经过虚拟化设计制作的导航模板与股骨髁和胫骨平台解剖贴合紧密,无明显移动,保证了术中定位解剖轴线的精确性.采用导航模板进行的膝

第二篇计算机应用基础论文样文：虚拟现实技术在数字图书馆的应用研究

数字图书馆是信息时代传统图书馆的延伸与发展,数字图书馆作为一个分布式的、无时空限制、便于使用、超大规模的信息中心,具有一种全新的组织和管理方式,已成为当今图书馆建设和发展的趋势.数字图书馆的迅速发展,既对传统图书馆的发展带来了广阔的发展机遇,同时又提出了一系列严峻的挑战.图书馆新技术与方法的研究一直是图书馆学的热门研究课题.几千年的图书馆发展历史已经证明,新技术是推动图书馆事业发展的一个重要因素.

虚拟现实(VR)技术诞生至今已经过二十多年的发展,被认为是本世纪计算机领域最重要、最新奇的研究之一,被认为是21世纪关键的高新技术之一,具有多感知、沉浸性、交互性、想象性等特征,是集成了多学科、多技术的综合技术.数字图书馆将包括传统图书馆的纸质文献在内的资源数字化,而虚拟现实技术应用于数字图书馆,则使之前数字图书馆二维的、平面的信息资源还原原始形态,变为三维的、立体的信息资源,并将拓展数字图书馆的服务方式、服务内容和服务范围,给数字图书馆带来根本性的变革.研究探讨虚拟现实技术在数字图书馆的应用,尤其是当前三网融合、物联网建设的环境下,对促进、推动我国数字图书馆科学的、快速的发展有着非常重要的意义.

本文采用文献调查法、案例分析法、实证研究法、比较分析法,跨学科研究法等研究方法对VR技术在数字图书馆的应用基础、VR系统的构成与实现、VR技术在数字图书馆应用的必要性与可行性以及VR技术在数字图书馆虚拟空间、三维信息资源建设、可视化信息检索、虚拟参考咨询、远程遥控技术方面的应用进行了全面的研究探讨.全文约14.5万字,分为五个部分,主要内容如下：

第一章阐述了VR技术在数字图书馆的应用基础以及VR系统的构成与实现.由于外来语的原因,我国学者对VR (Virtual Reality)的翻译有着许多不同的称谓和解释,国内外学者对VR的定义也存在着较大的差异.笔者在总结分析国内外学者的观点和研究成果的基础上,对VR的释义以及定义,提出了个人的意见和想法.对于VR系统的构成特别强调了人是VR系统的主体,人决定了VR的实现与应用.

第二章从信息社会发展、数字图书馆建设与发展以及优势互补、创新服务的角度论述了VR技术在数字图书馆应用的必要性；从“三网”融合与物联网建设、图书馆的技术情结、VR技术的特征等方面分析了VR技术在数字图书馆应用的可行性.随着信息社会的迅速发展,人们对数字图书馆的建设和服务提出了更高的要求,几千年的图书馆发展历史已经证明,新技术是推动图书馆事业发展的一个重要因素.当前,党和国家高度重视从“三网”融合与物联网建设,国务院多次召开常务会议予以研究.“三网”的融合与物联网的建设,为VR技术在数字图书馆的应用提供了高速网络信息基础设施的支撑和性能优异、价格低廉传感设备的支持.

第三章从虚拟现实建模语言(VRML)的原理与特点入手,通过基于VRML的数字图书馆虚拟空间设计,从VR系统四种类型全面探讨了VR技术在数字图书馆虚拟空间的应用,分析VR技术在数字图书馆应用中存在的问题,指出目前阶段纯软件VR技术方式是我国数字图书馆的最佳选择,纯软件VR技术方式与Internet技术结合起来的分布式VR系统,是数字图书馆应用的发展方向.

第四章通过利用HTML、JavaScript、VRML对信息资源建设的具体实现,对二维信息资源和三维信息资源进行了比较分析.笔者认为,三维信息资源兼有传统纸质媒介和二维数字资源两者的优势,实现技术要求不高,便于数字图书馆信息检索和服务,非常适合于数字图书馆应用,但也存在一些困难,还有许多工作需要改进,任重而道远.

第五章从信息检索的可视化与三维虚拟参考咨询的角度,对目前VR技术在数字图书馆三维可视化信息检索、虚拟参考咨询的案例进行了梳理,对VR技术在数字图书馆服务方面的应用进行了深入的分析,提出了改进数字图书馆三维可视化信息检索和虚拟参考咨询的建议.

最后的结语部分,对VR技术在数字图书馆的应用研究做了小结,并对后续的研究和应用进行了展望.

第三篇计算机应用基础论文范文模板：基于HPC的多分辨空间信息应用基础平台关键技术研究

围绕如何利用高性能计算机的并行计算环境,本文研究“空间信息应用基础平台”的海量数据快速处理问题,并针对特定问题,着重研究如何提高算法并行效率问题.解决了包括二维和三维多分辨数据并行化快速生成、管理方法以及空间视界覆盖等实际应用中的一些关键技术问题.主要内容如下:

1.提出了一种基于移动agent的空间信息应用基础平台的并行架构,为有效利用分布式计算资源和信息资源提供统一的支撑.平台包括管理中心、网络资源、高级应用等三部分.平台核心结构是运行在HPC上的管理中心部分,其可进一步细分为任务应用响应、数据管理、负载均衡、物理结构等四个层次.在数据管理层,研究了基于空间信息多级格网的多源、异构、异地的数据库的管理办法,在任务层,提出了一种描述并行任务结构的方法,在负载均衡层提出了并行计算熵的概念和并行计算熵最大化准则.

2.提出了一种基于并行计算熵最大化准则的负载均衡算法.该算法以并行计算熵来衡量集群系统负载均衡的程度,以节点任务量(而不再是任务数)来度量节点的负载.从理论上分析了并行计算熵与程序执行时间之间的关系.实验证明,所提出算法相对基于任务数阀值的负载均衡算法可更有效地减少程序执行时间,提高加速比和并行效率.

3.提出正射影像(DOM)和高程数据(DEM)并行化流程结构的描述方法,并从理论上对流程结构的优化方法进行了详细研究.据此,分别提出基于四叉树金字塔组织和基于小波金字塔组织的数据并行生成算法,提高了多分辨空间海量数据生成的效率.基于并行计算熵负载均衡算法研究结论之上,尝试采用Agent技术来实现多分辨数据并行算法的均衡化.分析了正射影像和三维地貌多分辨数据快速生成并行算法的复杂度并在“深超-21C”高性能计算机上进行了实验.

4.作为空间信息基础平台的应用,提出了一种基于负载均衡和并行遗传算法的视界覆盖网络优化方法.该方法利用基于并行计算熵的动态负载平衡算法来提高遗传算法的搜索速度.实验证明,基于动态负载平衡的并行遗传算法在加速比、并行效率等方面都要显著高于基于静态负载平衡的并行遗传算法.

第四篇计算机应用基础论文范例：知识管理在科技项目立项评价中的应用研究

科技事业的发展决定着一个国家与民族在世界上的地位,决定着一个国家对于人类社会的贡献能力.在我国政府确定“建设创新国家”的战略目标指导下,各级政府的科技经费投入大幅度提高,社会的创新热情被充分调动.在这样的背景下,本文针对我国目前实行的科技项目评价机制,探讨了利用知识工程技术实现科技项目评价中各要素信息增益的计算机辅助评价的相关理论与实现方法.

对于科技项目评价的研究起源于上个世纪60年代初.国内外对于科技项目评价理论、体系与方法的研究一直随着人类知识的丰富而不断丰富.研究中,在科技项目的投入产出(R&,D)评价理论、风险评价理论、科技政策研究与科技项目评价方法研究等领域形成了比较集中的研究成果集.这些理论与方法对于科技事业发展从不同的角度做出了贡献.但是,由于以上研究的成果中普遍存在针对性研究的缺陷以及实现复杂性等问题的困扰,我国的科技管理工作者们依然选择了相对简单易行的,以同行专家评价为核心的评价方式.这种选择也在相当程度上受到现有财政管理制度、科技管理制度的约束.因此,本文的研究充分考虑了效率因素的需求以及针对性的需求,尽量追求立题的目标以及研究的成果与实际应用相结合.

有人将科技项目的评价问题看作是一个多目标、多属性的决策问题,实际上这种决策的不确定性依然很大.很多的研究都在探讨将专家对于科技项目认知的主观意志与经验知识转变为相应的数量化指标来形成一个比较完整的解,但由于专家对于度量标准把握的不一致性却常常使这种方法从一开始就偏离了实际的价值.本文的指导思想是在尽可能进行信息增益的条件下进行科技项目的专家评价.而科技项目的信息增益来自于项目自身所携带的知识的显性化.信息增益的效果是促进专家评价的一致性与公正性,而实现信息增益的有效方法来自于知识工程学(knowledge engineering)的理论与方法.

有关知识工程学在科技项目评价中的应用研究已经有所进展.但大多数研究侧重于机器学习的方法、评价指标体系的修正等,缺乏针对我国现有科技管理体制的针对性研究成果.

我们将科技项目看作是知识创新、知识集成、知识变化的过程,其立项评价的关键可以确定为知识构成的科学性评价、知识变化的可能性评价以及环境、条件、结果等相关要素的综合评价.在以知识工程为主线的研究思想指导下,我们探讨了从申报书中利用中文分词(Chinese word segmentation)技术抽取知识的概念,构造项目知识本体(Ontology)以及科技项目增量聚类(Incremental clustering Algorithm)的基本方法,转化申报书中的隐性知识,实现信息增益(information gain).另一方面,我们讨论了利用知识工程学的有关模型(model)技术和知识库(knowledge base)方法实现团队符合度评价与财务条件评价的技术方法,为克服项目申报者自身各类属性的差异所造成的对于评价结果的影响,我们还讨论了分类评价的基本规则.

整个研究的目标取向不是立足于用系统化、数量化的指标体系与数值产生计算结果,而是实现在科技项目立项评价各个环节上的有效信息增益.我们利用计算机实现这个增益的过程依然离不开机器与专家的互动,我们期望这种互动所产生的积累效应将不断形成各类项目评价基础知识的丰富与精确化效果,促进机器系统将知识显性化水平不断提高.这种立意的来由归结为以下几个方面:一是我国各地的科技项目本身的水平参差不齐,政府以激励导向为原则的态势必然会保持相当时间,相对复杂的评价理论与技术实用性受到限制.二是要满足科技管理的体制与制度需要以及其变革需要,支持开放的评价形式与过程.三是科技项目评价本身具有的各类不确定因素很难用量化的结果全部准确表达,专家的主观性评价因素无法避免.信息增益是消除不确定因素的有效手段,必然促进评价的科学与公正性提高.

本文共分六个章节叙述了课题研究的目的与意义,分析了相关研究的历史成果,比较完整地介绍了本文研究所依据的基础理论,重点探讨了知识工程学的理论与方法在科技项目技术构成与创新评价、科技项目团队评价、科技项目财务条件评价中的应用,形成了研究方法与实现技术相结合的成果并展示了运用样本进行验证性实验的结果.

本文的创新性首先是在以知识工程为主线的科技项目立项评价的针对性研究中确定了追求以知识转化带来的信息增益为目标,促进评价水平提高的基本思想.再者是提出了项目知识本体的聚类方法与比较技术,支持实现相似项目的机器自动查询与项目创新判定的机器协助,支持项目自动分类评价,有效提高了评价的科学性.本文的创新点还体现在利用显性知识与隐性知识结合的方法实现科技项目条件财务评价的理论与过程,这个研究在历史研究中未见到类似的成果.

本文研究的成果仅限于在我国政府科技计划项目中的应用基础研究类、技术创新类项目中应用.对于基础研究计划类项目不适用.

第五篇计算机应用基础论文范文格式：计算机软件整体保护模式之探讨

计算机软件的保护是随着计算机硬件发展与软件产业化而出现的.计算机软件的使用与复制粘连在一起,打开了版权法保护的通道.在美国的推动下,其他国家以及世界贸易组织(即TRIPS协议,《与贸易有关的知识产权协议》)均采纳了这一建议.但是,在保护深度与保护内容上,版权模式无疑是无能为力的.随着计算机软件的主导性越来越强,软件专利逐渐成为可接受的保护模式.由于国际公约并没有封锁计算机软件的可专利性,美国与欧盟逐渐在审查标准中放开了计算机软件的可专利化.这两种模式的冲突与重合成为摆在各国面前的艰难抉择.本文要解决的问题是如何在不违反相关的国际公约,尤其是TRIPS协议的原则下,依据我国国情,不但能在目前有效地保护软件,而且为可预见的未来提供软件保护线路图、政策、策略或战略的思路或参考.

本文将理论与实践结合,除摘 要 与导论外,另分四章,其结构安排如下：第一章主要阐述计算机软件保护模式之确立.随着个人计算机时代的到来,计算机硬件的价格越来越低,计算机应用越来越多,用户的同质化需求越来越多,很多新功能的实现均需要计算机软件的支持,这就使得一款软件可以为不同用户提供便利.复制就经常成了个人用户降低成本的选择.美国采取版权保护模式就是为了应对非法复制带来的挑战,并受到了当时流行的法经济学的影响,考虑到版权国际公约搭建的平台能够为其计算机软件提供跨地域的、免程序的、低成本的保护,借用版权法模式更能比较容易地实现效果.在欧盟,由于其成员国已经采取国际惯例规定了计算机软件的版权保护,欧盟的指令只在作品保护期限、作品独创性与作品的反向工程方面更加注重公共利益的维护而已.日本对计算机软件的保护曾一度有专门立法的动议,但是迫于美国的压力,日本只得采取与美国一致的计算机软件的版权保护.计算机软件的早期保护模式统一于版权模式上,无论是通过外交手段,还是通过内部协商方式.这一统一的后果是将计算机软件的版权模式视为固有模式或者公理,其他任何保护方式,都必须有充分而正当的理由,这就确定了保护惯例,增加了以其他模式来保护计算机软件的论证与说理困难.

第二章主要检讨计算机软件版权保护模式.采取版权保护模式是立法拟制技术的杰作.计算机软件在整体上是智力成果,并具有文字作品的部分特征,与版权法的结构模式有契合之处.由于具有可读性、可复制性与产业价值,计算机软件的版权保护模式就应运而生,成为各国立法与国际公约将其纳入文字作品的不二选择.但是,计算机软件不仅具有作品性,还具有实用性,而且实用性是其价值的主要方面或者最终目的.将计算机软件纳入到版权范畴后,要么会使得计算机软件的主要属性被忽略,要么会使得版权不可避免地延及到非艺术性方面.这都不是版权法所追求的,也违背了版权法的基本教义.计算机可机读性的程序部分是其发挥功能的主要内容,但却无法为人所知晓.如此以来,计算机软件的权利人通过计算机软件的市场投放行为就可以获得相应的经济利益,而公众在这一对价关系中获得的只是毫无意义的数字串.这不符合社会消费所遵循的知情原则,也不符合版权法所追求的二元价值目标.版权法保护计算机软件还具有如下问题：无法兼顾实用功能与艺术性、权利体系覆盖过宽、保护期限过长、权利义务设计不均衡与版权模式破坏其他保护模式等.

第三章主要检讨计算机软件专利保护模式.计算机软件的专利保护模式是为了增强软件的行业竞争力而发展起来的.由于早期计算机软件以简单的数值计算为主,其所使用的算法规则简单且缺乏组合性与创造性,计算机软件产业的发展尚处于孕育或新生阶段,独占性效力较强的专利模式无法建立.随着软件产业应用领域的拓宽,软件在生产、生活中的巨大价值被发掘,软件技术领先的美国就希望利用专利的高强度保护来巩固与促进软件产业的发展.计算机软件的专利保护逐渐发展起来.在应用层面上,计算机算法指导机器运行,能够得出有益的结果,作用于外部对象或者内部对象,产生性能上、质量上、效果上的显著变化,那么完全可以认为这些算法是完成一项技术的步骤与环节.即便是其具有算法的某些特征,也不会因此而影响到算法组合的可专利性.这就论证了专利保护模式的可行性与正当性.但是,计算机软件的技术认定存在着模糊与不确定之处：计算机软件是否构成技术需要专利政策作出规定；计算机软件所表达的内容并不完全与技术领域相关：技术问题与技术效果的认定需要专利说明书等辅助文件,计算机软件专利申请策略的不足,以及对技术效果与实现技术效果的手段的不当混淆,增加了认定难度；最后,涉及计算机软件的发明方案是否利用了符合自然规律的技术手段,而不是利用了人为规则,也是一个难以判断的问题.在实践中,与硬件形成松散型结合的软件是难以专利化的,为了应对专利保护模式的发展,技术效果与有用性就成为司法采取的权宜之计.不过,计算机专利保护模式也存在着一些弊端,比如并不是所有的计算机软件都能够获得专利授权,也并不是与计算机软件相关的所有内容都能够纳入专利权范围,计算机软件的先使用会影响到专利审查的新颖性判断.专利法的审查与授权程序的繁琐与时长也会影响到计算机软件保护模式的合理性.

第四章针对问题提出软件保护模式的完善建议.立足现实国情,计算机软件产业发展整体水平处于跟随阶段,这就决定了中国的软件政策应当是鼓励软件知识共享,促进与软件相关的基础知识的交流,提高软件知识积淀.对计算机软件保护模式的分析应当站稳两个基本立场,一是计算机软件构成部分的“二分法”,二是计算机软件的分类保护.计算机相关文档更符合作品的要求,计算机程序则更符合具体技术方案的要求.实现共享目标的政策应当是鼓励基础性软件公开源代码.对计算机文档而言,专有软件的相关文档属于技术秘密的,受到《反不正当竞争法》的商业秘密保护,使用者对专有软件的相关文档可以进行反向工程,但应当满足：直接目的是对他人的计算机软件进行分析、评价、用于教学或在计算机软件的基础上创作新的计算机软件,且反向工程过程中复制的他人计算机软件不能进行商业利用；具有独创性的公开软件的相关文档是文字作品,享有版权保护.对计算机程序而言,授予专有程序专利权应当结合该计算机程序运行的通用硬件条件；公开软件的源代码公开6个月内,专利申请人提出专利申请的,视为不丧失新颖性；授予计算机程序专利权应当综合审查发明方案特性,并满足创造性、新颖性与实用性的要求,但权利人主动放弃权利的除外.对开源软件而言,具有独创性的开源软件的相关文档是文字作品,享有版权保护；以开源软件的实质性部分申请专利或者作为技术秘密、作品予以保护的,任何利益相关人有权提出无效主张；开源软件侵犯专有权利的,专有权利人有权通知开源软件的发起人,并可主张在3个月内删除侵权内容,否则应当承担损害赔偿责任.这设计了一个博弈格局,在利益诱导上偏向公开源代码的计算机软件.

通过检讨我国的计算机软件保护模式可以发现：我国现有的软件保护立法存在的问题是版权领域里的软件保护有过当之嫌,而专利领域里的软件保护或有不足.为此,应当站在计算机相关文档与计算机程序相分离的立场上,推进计算机软件保护模式的完善.以鼓励开源共享为宗旨,设置比较合理的博弈机制,引导软件开发者的行为,对于中国软件业的发展将是非常有利的.

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