黃銘斌 羅海濤

【摘 要】計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)深入人們生活的方方面面，與我們每個(gè)人息息相關(guān)。文章從分析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)所具有的現(xiàn)實(shí)意義的角度來(lái)探討計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，論述了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并且進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，希望能夠?yàn)橥袠I(yè)研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)問題提供些許參考。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；研究

【中圖分類號(hào)】TP3-1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2017）06-0015-03

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)變得越來(lái)越普遍，其功能也越來(lái)越強(qiáng)大、機(jī)身越來(lái)越小巧、操作反應(yīng)越來(lái)越快速、操作系統(tǒng)也越來(lái)越智能化，甚至能夠與人類的大腦相互連接，提升了人們處理問題的能力，人們的工作與生活越來(lái)越離不開計(jì)算機(jī)。

一直以來(lái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在科學(xué)技術(shù)、素質(zhì)教育、軍隊(duì)軍事、醫(yī)院醫(yī)療、國(guó)家體育等諸多領(lǐng)域的用途都非常廣泛，各行各業(yè)都離不開計(jì)算機(jī)，并且計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)先于其他技術(shù)成為個(gè)人所能夠掌握的技術(shù)，全面輻射到個(gè)人生活的方方面面。然而，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的要求越來(lái)越高，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)促進(jìn)人們物質(zhì)文化財(cái)富創(chuàng)造得越多，人越能全面發(fā)展，從而又不斷地激發(fā)著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展。在研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景時(shí)，要關(guān)注計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)帶來(lái)的現(xiàn)狀改變和技術(shù)革新的結(jié)果返回到現(xiàn)實(shí)的世界對(duì)我們的影響，從而認(rèn)識(shí)到研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的必要性。

1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 計(jì)算機(jī)相關(guān)產(chǎn)品更新?lián)Q代

由于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)飛速發(fā)展，其相關(guān)產(chǎn)品不斷地更新?lián)Q代?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)深入人文、地理、社會(huì)、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域，人們?cè)趯?shí)際操作計(jì)算機(jī)的軟件和硬件時(shí)會(huì)遇到這樣或那樣意想不到的故障，然而在保證高效解決計(jì)算機(jī)故障的同時(shí)，研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的不斷完善與更新能夠找到計(jì)算機(jī)軟件和硬件出現(xiàn)的問題原因，然后提出與之相對(duì)應(yīng)的解決措施，這是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的核心課題。

目前，舊的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)革新的需求，過(guò)時(shí)的科學(xué)技術(shù)對(duì)人們的生活與工作起到了反作用，這時(shí)，新的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)前高新的計(jì)算機(jī)應(yīng)有最先進(jìn)的并行算法、最高效的并行編程環(huán)境和高性能計(jì)算應(yīng)用及更加人性化的操作平臺(tái)與外觀。結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，近幾年高性能計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)將以更快的速度更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)的硬件材料也會(huì)大大改進(jìn)，集成電路的體積不斷縮小，這樣能夠更好地為計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展服務(wù)。除了計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的提升外，軟件系統(tǒng)也在不斷地升級(jí)，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的更新?lián)Q代需要依靠程序員。計(jì)算機(jī)使用者不用理解計(jì)算機(jī)的制作過(guò)程，只要在使用過(guò)程中反饋使用感受給程序開發(fā)人員，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以得到預(yù)期的更新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新，符合現(xiàn)代人的需要，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更加智能化、人性化。

1.2 全社會(huì)、多領(lǐng)域的逐漸滲透

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)具有橫跨多學(xué)科、多領(lǐng)域的特點(diǎn)，突破了以往學(xué)科之間的間閡，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的開放性，可以結(jié)合所有學(xué)科的科學(xué)技術(shù)為人們的生產(chǎn)與工作提供服務(wù)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的不斷完善，目前已經(jīng)建設(shè)成具有科學(xué)計(jì)算特色的網(wǎng)格系統(tǒng)，并滲透到我們生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)涉及科學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)庫(kù)處理、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，各種功能、資源的有效集成和共享逐漸增多，通過(guò)高性能計(jì)算應(yīng)用為全國(guó)各行業(yè)更多的用戶提供信息查詢、知識(shí)教育與學(xué)習(xí)等服務(wù)。

1.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才需求增多

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展離不開人才的貢獻(xiàn)，由于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域幾乎都涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)，社會(huì)對(duì)這方面的專業(yè)人才的需求也越來(lái)越大，例如目前計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才的缺口依然不小，其中包括研發(fā)、推廣、運(yùn)營(yíng)等各類人才。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才的引進(jìn)、培養(yǎng)的配套政策還有待提升。

計(jì)算機(jī)行業(yè)必須通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新來(lái)提升自己的競(jìng)爭(zhēng)力，最終還是需要計(jì)算機(jī)行業(yè)的企業(yè)自己想辦法，通過(guò)培訓(xùn)等方式解決計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才缺乏的難題。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展日新月異，因此我們要把握計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，深入研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，最大限度地推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展速度異常之快，縱觀其發(fā)展歷程，主要向著“廣、深、高、速”發(fā)展。具體總結(jié)如下。

2.1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向深度發(fā)展

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向深度發(fā)展主要體現(xiàn)在CPU（處理器）的不斷升級(jí)。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)CPU的更新速度越來(lái)越快，但內(nèi)存、硬盤等配件跟不上CPU的發(fā)展速度。倍頻的出現(xiàn)解決了這個(gè)問題，它可以使內(nèi)存等部件工作在相對(duì)較低的系統(tǒng)總線頻率下，而CPU的主頻可以通過(guò)倍頻理論無(wú)限提升。這樣能夠把外頻看作是生產(chǎn)機(jī)器的一條生產(chǎn)線，而倍頻則是生產(chǎn)機(jī)器生產(chǎn)線的所有條數(shù)，一臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)速度的快慢（也就是主頻）自然就是生產(chǎn)線的速度（也就是外頻）乘以生產(chǎn)線的條數(shù)（也就是倍頻）。

2.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向廣度發(fā)展

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向廣度發(fā)展主要體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)不斷地發(fā)展，加上寬帶和4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的普及，人們的生活已經(jīng)脫離不了網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是工作方面還是生產(chǎn)方面，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是除了三大白家電與計(jì)算機(jī)應(yīng)用相結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能化控制外，其他房子、家具、窗戶、地板等都可以由計(jì)算機(jī)全面控制，到那時(shí)，云計(jì)算機(jī)的利用會(huì)全面普及。

2.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向高度發(fā)展

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向高度發(fā)展，即向人工智能方向發(fā)展。工信部編制印發(fā)了《軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，到2020年，業(yè)務(wù)收入突破8萬(wàn)億元。規(guī)劃提出，開展人工智能基礎(chǔ)理論、共性技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)研究支持軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)，重點(diǎn)突破自然語(yǔ)言理解、現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)、智能控制與決策等人工智能技術(shù)。

今后，隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)將越來(lái)越趨于智能化。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)將依托大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的智慧應(yīng)用，積極推動(dòng)醫(yī)療、電力、城市規(guī)劃、城市管理、公共服務(wù)等領(lǐng)域的智慧化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的高度發(fā)展成就了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了深入的發(fā)展，其在人們生活和工作中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。

2.4 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向速度發(fā)展

計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度非常快，從doc系統(tǒng)到Windows系統(tǒng)，從臺(tái)式機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以說(shuō)是質(zhì)的飛躍。隨著全球超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展，量子計(jì)算機(jī)也應(yīng)運(yùn)而生。下面對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)與量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)行論述。

（1）超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)向速度發(fā)展主要體現(xiàn)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度不斷地呈指數(shù)級(jí)提高，機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以通過(guò)并行處理具有許多相同算法的常見任務(wù)，比如執(zhí)行矩陣乘法、回歸、聚類技術(shù)及線性回歸等，顯著地提升了計(jì)算性能。計(jì)算機(jī)比人有更強(qiáng)的存儲(chǔ)和計(jì)算能力。雖然目前的計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)還沒有達(dá)到意識(shí)層面，但我們?nèi)耘f需要在初期設(shè)置時(shí)做好規(guī)則，計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)的開發(fā)也是要為人類工作為前提的。未來(lái)將構(gòu)建一套全新的平臺(tái)，旨在為廣大高校和前沿科研團(tuán)隊(duì)提供具有資源使用保障和研發(fā)效率保障的科研環(huán)境，進(jìn)一步拓展超級(jí)計(jì)算機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域的服務(wù)能力。

（2）量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。隨著量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，未來(lái)10～15年，傳統(tǒng)的摩爾定律或?qū)⒈涣孔佑?jì)算的方式所取代。如今需要幾年時(shí)間計(jì)算的數(shù)據(jù)量，如果用量子計(jì)算的話也許只需幾秒鐘，因?yàn)榱孔拥倪\(yùn)算速度是10的24次方。量子人工智能的計(jì)算能力已經(jīng)為其發(fā)展提供了革命性的工具，利用相干疊加的方式，實(shí)現(xiàn)了無(wú)法比擬的超級(jí)計(jì)算能力，能夠指數(shù)加速學(xué)習(xí)速度，輕松地應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的挑戰(zhàn)。量子的計(jì)算能力十分快速，其未來(lái)的發(fā)展不可估量，顛覆傳統(tǒng)摩爾定律也只是時(shí)間問題。

3 結(jié)論

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用萬(wàn)能屬性，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才的需求會(huì)越來(lái)越大，當(dāng)前計(jì)算機(jī)行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一直保持蓬勃生機(jī)，我們必須嚴(yán)陣以待，認(rèn)真研究計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先從計(jì)算機(jī)技術(shù)革新、技術(shù)人才需求方面闡述了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后從“廣、深、高、速”幾個(gè)方向論述了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。只有把握計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，才可以最大限度地推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。

瞬息萬(wàn)變的社會(huì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的最為核心的驅(qū)動(dòng)因素，針對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用功能的革新?lián)Q代是促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的一個(gè)行之有效的措施。

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[責(zé)任編輯：鄧進(jìn)利]