摘 要:計算機技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用極大地改變了人類生活的方方面面。文章回顧了計算機的發(fā)展歷史,分析了計算機的應(yīng)用領(lǐng)域,以及展望了未來計算機技術(shù)的發(fā)展,可以看出計算機技術(shù)的發(fā)展是個加速過程,其應(yīng)用必將深遠影響人類的發(fā)展進程。
關(guān)鍵詞:計算機技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展;展望
1 概述
第一次工業(yè)革命,以蒸汽機的改良為標(biāo)志;第二次工業(yè)革命,以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志;而電子計算機的發(fā)明,則是第三次技術(shù)革命的標(biāo)志,它的快速發(fā)展更是開啟了一個新的、特色鮮明的信息時代。它極大地改變了人們的工作、生活、學(xué)習(xí)、消費方式等諸多方面,有力地推動了社會文明的進步與發(fā)展。計算機是一個年輕的,也是一個日新月異、充滿無窮活力的領(lǐng)域,在很大程度上影響和改變著各國綜合國力的對比,世界各大國競相發(fā)展。
計算機技術(shù)應(yīng)用歷程概述
在電子計算機問世之前,計算工具的發(fā)展經(jīng)歷了相對較長時間的摸索,出現(xiàn)了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等計算工具。隨著1946年第一臺電子計算機(ENIAC)的誕生,人類進入了電子計算機時代。到20世紀(jì)50年代末,由于成本高昂,計算機主要服務(wù)對象是軍事部門,包括導(dǎo)彈計算和與軍事相關(guān)的空間計算等。這一階段是電子管計算機,體積龐大,運算速度緩慢,系統(tǒng)維護不便,應(yīng)用程序編制耗費大量人力,更談不上軟件。20世紀(jì)50年代末至60年代末,電子管被晶體管取代,晶體管被集成電路取代,計算機除用于科學(xué)計算外,在數(shù)據(jù)處理、工商事務(wù)處理、企業(yè)信息管理中也得到了應(yīng)用。20世紀(jì)60年代后期,小型機出現(xiàn)后,硬件逐步系列化,接口設(shè)備和外圍設(shè)備種類逐漸增多,組塊式的軟件設(shè)計應(yīng)用于生產(chǎn)過程的實時控制,軟件的編制趨于工程化。20世紀(jì)70年代以來,計算機邁入大規(guī)模集成電路時代,以其良好的性價比和高可靠性,計算機應(yīng)用普及到社會經(jīng)濟更多的領(lǐng)域。另外,計算機的發(fā)展也分了兩個方向:一是應(yīng)用于科研技術(shù)、軍事機構(gòu)等,往較難、較大、較高的方向發(fā)展;二是隨著微處理機的迅速發(fā)展,計算機應(yīng)用于家庭生活各方面,往較實惠、較小、較微的方向發(fā)展。計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合,使計算機網(wǎng)絡(luò)得到了飛速發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,信息表達工具、信息處理工具和信息傳輸工具已經(jīng)趨于一體化,使社會信息資源得到更廣泛的利用。回顧計算機發(fā)展與應(yīng)用歷程,不難發(fā)現(xiàn),計算機技術(shù)是一個快速成長、更新和應(yīng)用領(lǐng)域加速擴張的有生命力的新興技術(shù),而且其發(fā)展與更新速度在不斷加速,其每次技術(shù)的更新都必然帶來自身更快的發(fā)展與推廣。
2 計算機應(yīng)用領(lǐng)域分析
早期的計算機主要用于科學(xué)計算。科學(xué)計算仍然是計算機應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。如高能物理、氣象預(yù)報、地震預(yù)測、工程設(shè)計、航空航天技術(shù)、載人深潛技術(shù)等。隨著計算機的運算速度、精度以及邏輯判斷能力的快速提高,出現(xiàn)了計算力學(xué)、計算物理、計算化學(xué)、生物控制論等新的學(xué)科。
2.1 過程檢測控制
過程檢測控制就是利用計算機對生產(chǎn)過程中的某些信號進行自動檢測,并把檢測到的數(shù)據(jù)存入計算機,再根據(jù)控制需要對這些數(shù)據(jù)進行加工處理,進而對生產(chǎn)過程進行有效控制。尤其是儀器儀表中融入計算機技術(shù)后的智能儀器儀表,使工業(yè)自動化達到了一個更高水平。
2.2 信息管理
信息管理是計算機應(yīng)用最廣泛的一個領(lǐng)域。利用計算機來加工、管理和操作任何形式的數(shù)據(jù)資料,如企業(yè)管理、人事管理、物資管理、報表統(tǒng)計、帳目管理與計算、信息情報檢索、模式識別等。
2.3 輔助系統(tǒng)
(1)計算機輔助設(shè)計(CAD),借助于計算機來幫助設(shè)計人員進行工程設(shè)計,提高了設(shè)計工作的自動化程度,節(jié)省了人力和物力。目前,此技術(shù)已經(jīng)在電路、機械、土木建筑、服裝等廣大設(shè)計領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。(2)計算機輔助制造(CAM),利用計算機進行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制與操作,使產(chǎn)品質(zhì)量提高、生產(chǎn)成本降低、生產(chǎn)周期縮短,并且大大改善了生產(chǎn)一線人員的勞動強度。(3)計算機輔助測試(CAT),指利用計算機進行復(fù)雜而大量的測試工作,如遙感,地測,遙測等等。(4)計算機輔助教學(xué)(CAI),指利用計算機幫助教師講授和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的自動化系統(tǒng),使教師、學(xué)生能夠輕松自如地教和學(xué)。另外,這些輔助系統(tǒng)都已實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化新模式。
2.4 人工智能
開發(fā)一些具有人類某些智能的應(yīng)用系統(tǒng),用計算機來模擬人的思維判斷、推理等智能活動,使計算機具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)和邏輯推理的功能,如計算機推理、智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、機器人等,幫助人們學(xué)習(xí)和完成某些推理工作。
2.5 語言翻譯
計算機翻譯(簡稱機譯)分為文字機譯和語音機譯。機譯消除了不同文字和語言間的隔閡,減輕了大量翻譯人員的工作量,堪稱高科技造福人類之舉。但機譯的質(zhì)量長期以來一直是個問題,如何進行語言的模糊識別和邏輯判斷,使譯文達到“信、達、雅”的程度,有望隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展得到進一步提升。
2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)
最近幾年最明顯的發(fā)展就是計算機深度網(wǎng)絡(luò)化和向各個領(lǐng)域的深度滲透。報紙、書刊的電子化,網(wǎng)絡(luò)電視的普及,計算機音視頻聊天功能,遠程教育功能以及醫(yī)學(xué)上的遠程診斷功能,網(wǎng)上參政議政、網(wǎng)絡(luò)購物以及機票、火車票的預(yù)訂等都已深入人心,計算機已經(jīng)成為人們工作、生活中不可或缺的一部分。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐步提高,網(wǎng)絡(luò)的高效性、及時性和通信技術(shù)的快速進步,使計算機技術(shù)迅速邁入云計算時代。
3 計算機技術(shù)應(yīng)用發(fā)展展望
計算機已經(jīng)成為人們辦公、生活的必須品,它對人們的生活與工作已經(jīng)并將繼續(xù)產(chǎn)生積極的影響。另一方面,諾伊曼體制的簡單硬件與專門邏輯已不能適應(yīng)軟件日趨復(fù)雜、課題日益繁雜龐大的趨勢。要適應(yīng)這些快速發(fā)展的新要求,創(chuàng)造必須服從于軟件需要和課題自然邏輯的新體制。實現(xiàn)方法就是并行、聯(lián)想、專用功能化以及硬件、固件、軟件相復(fù)合。計算機將由信息處理、數(shù)據(jù)處理過渡到知識處理,知識庫將取代數(shù)據(jù)庫。自然語言、模式、圖像、手寫體等進行人-機會話將是輸入輸出的主要形式,使人-機關(guān)系達到高級的程度。砷化鎵器件將取代硅器件。未來,計算機的發(fā)展將趨向超高速、超小型、平行處理和智能化,量子、光子、分子和納米計算機將具有感知、思考、判斷、學(xué)習(xí)及一定的自然語言能力,使計算機進入高級人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術(shù)革命,并帶動光互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。納米技術(shù)、生物技術(shù)、光量子技術(shù)等將在未來的計算機技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。
4 結(jié)束語
計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用的快速普及,使得計算機技術(shù)在不到一個世紀(jì)的時間里產(chǎn)生了不可思議的發(fā)展。這是一個自我發(fā)展能力非常強大的一門新技術(shù)。通過對計算機發(fā)展歷史的簡要回顧、對計算機應(yīng)用現(xiàn)狀的概述以及對計算機技術(shù)發(fā)展的展望,我們發(fā)現(xiàn)計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是加速發(fā)展的,我們可以預(yù)期,在不遠的將來計算機硬件軟件都將與現(xiàn)在的計算機有很大的不同,也將推動人類社會更加快速的發(fā)展。
參考文獻
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作者簡介:康靖(1976,2-),河南長垣人,現(xiàn)供職于甘肅省高等學(xué)校招生辦公室,研究方向:計算機科學(xué)與技術(shù)。