摘 要：通過網(wǎng)絡(luò)、書籍調(diào)查資料，結(jié)合科幻影視作品和小說，從科學(xué)的角度預(yù)測分析未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢。未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢是將具有更高的性能、更廣泛的應(yīng)用、更深的智能。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；發(fā)展趨勢

1 研究目的與方法

通過網(wǎng)絡(luò)、書籍調(diào)查資料，結(jié)合科幻影視作品和小說，從科學(xué)的角度預(yù)測分析未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢。

2 研究結(jié)果

2.1 未來計算機(jī)將有更高的性能

看計算機(jī)的發(fā)展過程，歷經(jīng)電子管計算機(jī)、晶體管計算機(jī)、大規(guī)模集成電路計算機(jī)、超大規(guī)模集成電路計算機(jī)4個發(fā)展階段。受工藝的限制，大規(guī)模超大規(guī)模的集成電路不可能無限集成，因此集成電路的開發(fā)已經(jīng)瀕臨極限。由于目前計算機(jī)硬件用的幾乎都是半導(dǎo)體集成電路，以半導(dǎo)體材料生產(chǎn)集成電路或超大規(guī)模集成電路的工藝以及技術(shù)越來越接近其物理極限，在不遠(yuǎn)的將來，計算機(jī)的性能也將接近物理極限。

2.2 未來計算機(jī)將有更廣的應(yīng)用

⑴普適計算將無處不在。所謂普適計算指的是，無所不在的、隨時隨地可以進(jìn)行計算的一種方式；無論何時何地，只要需要，就可以通過某種設(shè)備訪問到所需的信息，普適計算強(qiáng)調(diào)把計算機(jī)嵌入到環(huán)境或日常工具中。

⑵電子娛樂。目前，不少娛樂公司已經(jīng)開始在網(wǎng)上播放電影和電視節(jié)目，并打造數(shù)字家庭。

⑶生物識別技術(shù)。生物識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用鑒于反計算機(jī)黑客、反病毒、網(wǎng)絡(luò)過濾及識別盜賊等技術(shù)存在的問題，生物識別技術(shù)為其提供了可能的解決方案。指紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技術(shù)已經(jīng)開始用于政府和公司的身份認(rèn)證系統(tǒng)。

⑷精確農(nóng)業(yè)。精確農(nóng)業(yè)是指以計算機(jī)、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息技術(shù)控制的農(nóng)業(yè)灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持等工作。鑒于精確農(nóng)業(yè)具有可降低化學(xué)品使用量、保證農(nóng)作物高產(chǎn)和環(huán)保等特點，預(yù)計精確農(nóng)業(yè)技術(shù)將在未來10年內(nèi)在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

⑸遠(yuǎn)程醫(yī)療。常規(guī)檢查將輕而易舉，醫(yī)藥行業(yè)是最早被裝備先進(jìn)信息技術(shù)產(chǎn)品的行業(yè)。性能更好的信息技術(shù)產(chǎn)品將顯著地降低醫(yī)療工作成本。專家預(yù)計，這些技術(shù)將在2015年形成氣候，將顯著降低數(shù)十億美元的醫(yī)療費(fèi)用，極大改善醫(yī)療保健，提供更便捷的醫(yī)療服務(wù)。

⑹納米技術(shù)。納米技術(shù)逐步形成規(guī)模在納米級別上的科學(xué)研究與開發(fā)成果，使人類越來越有信心掌控微觀世界，制造出功能更強(qiáng)的計算機(jī)和更有效的醫(yī)療手段。目前，已有數(shù)十億美元的資金用于納米技術(shù)及其產(chǎn)品的研發(fā)。專家預(yù)計，納米技術(shù)的應(yīng)用將在2015年左右形成規(guī)模，納米技術(shù)的潛在市場將達(dá)兆億級水平。

⑺機(jī)器人。機(jī)器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、從事更為艱苦工作等智能化機(jī)器人，正被加速開發(fā)。隨著計算機(jī)技術(shù)以及仿真技術(shù)等發(fā)展，微型機(jī)器人不久將成為人類既經(jīng)濟(jì)又方便的助手。目前，日本和韓國已經(jīng)出售了上百萬的微型機(jī)器人，用于工業(yè)界、家庭事務(wù)、醫(yī)療保健、軍事和休閑業(yè)。專家預(yù)計，機(jī)器人最早將于2020年被大規(guī)模采用。

⑻人造器官。人體諸多器官現(xiàn)在都可以用仿真器官來代替，包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血管、心臟等。利用計算機(jī)芯片、微型機(jī)械、組織工程和其他新技術(shù)，仿生器官不久可以涵蓋到整個人體。目前，利用芯片，人造胳膊和大腿可以與人神經(jīng)系統(tǒng)相連，借助于傳感器可以有觸覺。專家預(yù)計，2017年到2027年，人造器官可以替代人體主要器官。

⑼智能交通。智能化高速公路將成為風(fēng)景線，鑒于沒完沒了的交通擁堵現(xiàn)象，智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有關(guān)計算機(jī)模型顯示，智能化公路將使目前高速公路通暢能力提高2—3倍，而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速公路造價是每英里100萬到1億美元。智能車將裝配無線通訊和傳感器等設(shè)施，將使行駛車輛的速度、方向和剎車得以自動化控制。目前通用汽車公司已經(jīng)成功測試了無人駕駛的速度為每小時112公里的智能車。預(yù)計，2020年—2030年期間，30%的高速公路將采用智能化公路。

2.3 未來計算機(jī)將有更深的智能

⑴人機(jī)交互。人類自然形成的與自然界溝通的認(rèn)知習(xí)慣和形式必定是人機(jī)交互的發(fā)展方向，研究者們也正在努力讓未來的計算機(jī)能聽、能看、能說、能感覺。

⑵機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是研究計算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個領(lǐng)域。

⑶自然語言理解。自然語言理解就是要讓計算機(jī)能夠聽懂人們說的話。自然語言理解技術(shù)的突破不光可以應(yīng)用在計算機(jī)人機(jī)語音對話中，它的更大應(yīng)用將是人工智能中的一個具有更大意義的領(lǐng)域──機(jī)器翻譯。

⑷機(jī)器視覺。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。特點是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度，而且機(jī)器視覺易于實現(xiàn)信息集成，是實現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

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