【摘 要】 當前,計算機科學與技術與我們的社會、生活、工作等方方面面都息息相關,因此,分析計算機科學與技術發(fā)展的趨勢問題具有十分重要的現(xiàn)實意義。為此,本文分析了計算機科學技術的發(fā)展趨勢。
【關鍵詞】 計算機科學;技術;發(fā)展趨勢
一、現(xiàn)階段計算機科學與技術的發(fā)展狀況分析
(一)計算機科學與技術對現(xiàn)階段社會發(fā)展的貢獻
現(xiàn)階段計算機科學與技術參與了社會的生產(chǎn)和生活的眾多領域,極大地提升了現(xiàn)代社會人們的生活質量和工作效率,為現(xiàn)代社會的發(fā)展起到了重要的促進作用。科學技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,計算機科學技術不斷地為人們的生產(chǎn)、生活、文化娛樂等提供幫助,計算機科學技術在社會發(fā)展中的普遍運用,有效地提升了現(xiàn)代社會的文明水平。
在先進的科學技術發(fā)展背景下,計算機科學技術也在不斷地提升與進步。計算機不斷朝向更加人性化的方向發(fā)展,極大豐富了人們的生活。同時,計算機技術的發(fā)展還具有更新快、小體積等特點。世界上第一臺計算機誕生于1946年,起初計算機技術是基于1904年的電子管技術,經(jīng)過42年的科研而成,當時的計算機體積巨大。在這之后,半導體技術發(fā)明以后,在短短十年時間內半導體計算機又隨之誕生,這時計算機技術已經(jīng)相對成熟,其系統(tǒng)性和綜合性也更加全面??偠灾嬎銠C科學技術的發(fā)展,為人類文明的進步提供了有效的幫助,同時也在一定程度上帶動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。
(二)計算機科學技術發(fā)展引發(fā)的問題
任何事物的發(fā)展都具有一定的雙面性,計算機在給人們帶來眾多效益的同時也增加一定的隱性安全問題。譬如,轟動一時的“千年蟲”事件,對人類社會的生產(chǎn)生活帶來了巨大的威脅,眾多行業(yè)都遭受了“千年蟲”的嚴重影響,這一事件讓人們充分認識了計算機科學技術在發(fā)展過程中存在的問題。因此,如何能夠讓計算機在健康、穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)展,減少計算機科學與技術發(fā)展對社會發(fā)展的威脅,最大限度地發(fā)揮計算機技術的“服務職能”,成為了當前計算機科學技術發(fā)展過程中熱門的研究課題。
(三)科學規(guī)劃計算機科學技術的發(fā)展
任何事物的發(fā)展必須在實踐中才能真正得到檢驗,計算機科學技術的發(fā)展也不例外。眾所周知,計算機科學技術的發(fā)展起初是為了科學研究的需要,發(fā)展至今,計算機科學技術已經(jīng)深入到社會發(fā)展的各個方面,包括軍事、經(jīng)濟、生產(chǎn)、管理等。但是,在實際運用過程中,計算機所承擔的任務主要是數(shù)據(jù)和信息的處理,而參與這一工作的主要是計算機的軟硬件設備,因此,要想更好地發(fā)揮計算機的效用,在今后的發(fā)展中,必須要加大對計算機軟硬件的開發(fā),從而有效提升計算機科學技術向生產(chǎn)力轉化的效率。
二、計算機科學與技術的發(fā)展趨勢
為了適應社會、經(jīng)濟的發(fā)展要求,計算機科學與技術不斷地在進行創(chuàng)新,因此,計算機不但沒有時代淘汰,反而被廣泛應用,成為了人們生活的必須品,不僅使人們的生活品質得到提升還提高了生產(chǎn)的效率。
(一)智能化計算機
因為智能化的超級計算機采用了獨有的設計結構與新型的平行處理技術,能夠同時對多條指令和數(shù)據(jù)進行處理與執(zhí)行,使得智能化的超級計算機能比普通計算機的運算速度高出許多。而且,超級計算機是利用大量的處理器并行完成對指令與數(shù)據(jù)的處理工作,因此可以輕易的完成普通計算機與服務器完成不了或是需要大量時間來完成的計算工作。
智能超級計算機可以被利用在高端精尖的領域中,推動其研究項目的時間與開發(fā),因為,它不但能對數(shù)據(jù)進行分析,還能進行模型推演,能夠通過計算機對實驗進行模擬運行,能夠節(jié)約大量的實驗成本一時間。在日常生活中,智能超級計算機擁有接近人類大腦的復制性能,比人類大腦具備的只能成分更多,為人們的工作、生活、學習提供了方便。如:現(xiàn)在受到全世界歡迎的動畫片,將靜態(tài)的漫畫,利用超級計算機與后期軟件進行處理,使其放映出來的效果絢彩奪目,沖擊人們的視覺感官。目前美國、日本、中國、以色列及印度成為了世界計算機每秒運行1萬億次的國家,超級計算機已經(jīng)成為了科技行業(yè)創(chuàng)新和開發(fā)的重點對象。
(二)新型計算機
近年里,硅芯片的高速發(fā)展,使硅技術的開發(fā)潛力已快要到達極限,因此,世界各國的計算機技術人員,通過摩爾定律,不斷地研究與開發(fā),使計算機技術與結構有了質和量的變化,新型的量子計算機、光子計算機、分子計算機和納米計算機被研發(fā)出來,相信這些新型計算機將會在不久的未來被廣泛使用。
(1)量子計算機
量子計算機概念的提出,建立在可逆計算機研究的基礎上,量子計算機利用量子力學的規(guī)律,讓計算機能夠實現(xiàn)高速數(shù)學、邏輯運算、處理大量的量子信息及存儲的一種物理裝置,它是開發(fā)源自于量子效益,這類計算機是透過激光脈沖使一種鏈狀的分子聚合物發(fā)生變化后的特性,來表示量子計算機的開、關狀態(tài),開、關的狀態(tài)不斷進行轉換,讓信息能沿著聚合物移動來完成運算的整個過程。量子計算機的數(shù)據(jù)是利用量子位來儲存的,一個量子位能夠對2個數(shù)據(jù)進行儲存,由于量子計算機的量子能夠疊加,與同樣有著相同數(shù)量儲存位的創(chuàng)痛計算機相比,數(shù)量的儲存量高出許多。量子計算機因為可以并行運算,所以運算速度比傳統(tǒng)計算機PentiumDI晶片還要快上10億倍。此外,量子計算機的保密體系和對安全性能也是傳統(tǒng)計算機不能相比的。
量子計算機利用量子的相干性,世界各國的計算機技術人員還在對其進行各種實驗,提出不同的方案,如超導量子干涉、量子點操縱、電子或核自旋共振、冷阱束縛離子等。對量子計算機的編碼進行糾錯、防錯、預錯的方法,讓量子計算機的設計概念能夠煥然一新。
(2)光子計算機
光子計算機是一種用光子代替電子對數(shù)據(jù)的進行運算、儲存、傳輸?shù)挠嬎銠C,光子計算器將創(chuàng)痛計算機的導線相互連接變?yōu)榱岁P的互聯(lián),把電子硬件替換成了光硬件,運算方式也由光運算替代了電運算。用不同的波長光來代表不同的數(shù)據(jù),因此關子計算機能夠對快速的完成計算量較大、較為復雜的并行處理,大大的提升了目前的運算速度的指數(shù)。
(三)納米計算機
納米計算機將納米技術與計算機的研發(fā)相結合,因為耐你管元件的尺寸只有幾至幾十納米的范圍之內,所以元件小于現(xiàn)在的電子元件許多,而且質地堅固、還具備極強的導電性能,能夠取代硅芯片制造的計算機。納米是種計量單位,納米技術是在80年代才被興起的,當時主要是利用納米自由的控制原子,現(xiàn)在,把納米技術引入到微電子機械系統(tǒng)中,將電動機、傳感器和處理器都放在同一個硅芯片上,構成一個系統(tǒng)。用納米技術制造的計算機內存芯片的體積相當于人頭發(fā)直徑的千分之一,因此納米計算機的耗能很小,小到能夠忽略不計,并且納米計算機的整體性能高于傳統(tǒng)計算機很多。納米計算機由于造價較低、儲存量大、體積小、整體性能好,不久之后將會漸漸地取代芯片計算機,使計算機行業(yè)得到快速的發(fā)展。
三、結語
如今,計算機已經(jīng)成為現(xiàn)代社會生活中必不可少的應用工具,作為一股潛在的發(fā)展技術來滿足人們現(xiàn)實生活需要,對人們日常生活的影響逐漸擴大,并越來越向高效化、智能化、多元化的發(fā)展趨勢前進,更明顯的趨勢是網(wǎng)絡化與向各個領域的滲透,信息的智能化全面發(fā)展與進步。計算機科學及時的發(fā)展,像一把科學的利刃,滲透到國家、社會、生活的各個領域,豐富了人們的社會生活,轉變了人們生活方式,提高了工作學習效率,更加推動了時代的進步和社會文明的發(fā)展,我們看好計算機科學與技術的健康發(fā)展趨勢,跟隨它的進步的腳印,讓計算機科學與技術帶領我們探索未來神秘而未知的世界。
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