張鈞豪 / 遼寧科技學(xué)院曙光大數(shù)據(jù)學(xué)院

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的探討

張鈞豪 / 遼寧科技學(xué)院曙光大數(shù)據(jù)學(xué)院

隨著科技進(jìn)步，我國(guó)電子行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)蓬勃趨勢(shì)，如果我們充分掌握了電子行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，那就一定能帶動(dòng)計(jì)算機(jī)發(fā)展呈現(xiàn)新的剛好局面。該文章依據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的最新情況為起點(diǎn)，研究了計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)的幾點(diǎn)問(wèn)題。

計(jì)算機(jī)科學(xué)；技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；研究

引言

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展依賴于我們所處的社會(huì)環(huán)境，與我們的日常生活密切關(guān)聯(lián)。因而，研究剖析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)已成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的普遍需求，且具有很重要的作用，該文章通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的整體發(fā)展情況說(shuō)明計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的整體情況。

一、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，十分迅速。依據(jù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)主要向“高”、“廣”、“深”這三個(gè)大目標(biāo)方向發(fā)展進(jìn)步。

1.“高”目標(biāo)發(fā)展

“高”目標(biāo)發(fā)展的重點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)運(yùn)用的主頻性上，其發(fā)展越來(lái)越好，計(jì)算機(jī)的整體性能也逐漸提升，呈加速度的發(fā)展趨勢(shì)。尤其因特爾公司研究的微處理器，囊括10億個(gè)晶體管，這也就表明，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的普遍適用性就體現(xiàn)在微處理器的使用上，個(gè)數(shù)的增加直接提升了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。由于微處理器的大量使用，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度早已發(fā)生了質(zhì)的變化，這一點(diǎn)在整個(gè)世界研究領(lǐng)域中性能最高的通用機(jī)上有所體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)還是在于核心的操作技術(shù)，第一是加大各計(jì)算機(jī)之間相互的高效性關(guān)聯(lián)，保證處理機(jī)可以相互通訊，第二，提升計(jì)算機(jī)之間相互協(xié)調(diào)配的能力。

2.“廣”度發(fā)展目標(biāo)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的高新發(fā)展，使得其早已進(jìn)入尋常百姓家中，成為每個(gè)人生活的必需品。“廣”度的發(fā)展指的就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局的整體性延伸和擴(kuò)散。在將來(lái)的某一時(shí)刻，計(jì)算機(jī)會(huì)遍布各種各樣的家用電器中，不論是電冰箱還是筆記本都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在江浙地區(qū)所使用的電子書(shū)包就是這一時(shí)代的特征產(chǎn)物，表明計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的廣度適應(yīng)性已高度提升，正逐漸成為日常生活必需品。

3.“深”度發(fā)展目標(biāo)

深度發(fā)展也就是智能化發(fā)展，尤其人工智能。簡(jiǎn)單而言就是如何利用網(wǎng)絡(luò)有用的電子信息為人類直接服務(wù)，計(jì)算機(jī)發(fā)展的人工智能性主要體現(xiàn)在這一方向上。人工智能指的是計(jì)算機(jī)的智能發(fā)展程度，包括邏輯思維能力、意識(shí)感知能力等，計(jì)算機(jī)都可與人完成交流工作?，F(xiàn)階段重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的VR技術(shù)，即是一種計(jì)算機(jī)智能化研究系統(tǒng)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的促進(jìn)，我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展技術(shù)正不斷的向更深處邁進(jìn)。此外，為了保證信息的永久保存，人們正致力于發(fā)展百年儲(chǔ)存器。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提升，我們國(guó)家的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力越來(lái)越強(qiáng)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)也將向著更加高端化、多元化方向發(fā)展，并逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，可以說(shuō)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展已呈現(xiàn)恢宏趨勢(shì)，也是形勢(shì)發(fā)展必然。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

1.計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度將大大提升

與我國(guó)相比，由于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)探索較早，技術(shù)相對(duì)程度，所以美國(guó)的發(fā)展更為迅速，通過(guò)分析空氣可透過(guò)絕緣材料而大大提升了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。這其中特別是紐約保利技術(shù)公司的發(fā)展最具代表性。他們發(fā)明出一種電腦中使用的新型電路電池，直接以膠滯體包裹的導(dǎo)線膠滯體中空氣比重很大，空氣作為一種良好的絕緣體，對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行散熱以及晶體管和核心芯片之間的連接有著直接的影響作用。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的快慢與晶體管及核心操作芯片之間的信號(hào)連接有著直接的關(guān)系。當(dāng)前國(guó)際上流通的連接導(dǎo)線主要是二氧化硅類物質(zhì)導(dǎo)線，信號(hào)在這種導(dǎo)線的傳遞中都會(huì)損失一部分能量，或者說(shuō)吸收一部分能量，導(dǎo)致信號(hào)接收時(shí)間擴(kuò)展。紐約保利公司研究的膠滯體包裹導(dǎo)線則克服了這一難題，信號(hào)傳輸過(guò)程中幾乎不存在能量損失，因而也能快速提升傳遞效率。這一導(dǎo)線還具有耗電能值小的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了成本的高效利用，縮短操作時(shí)間，提升運(yùn)行速度。但這種導(dǎo)線缺點(diǎn)也較明顯，散熱性差，不能迅速排除熱量。所以，保利公司的工作人員正以此為前提進(jìn)一步深化改革和創(chuàng)新，以此優(yōu)化膠滯體包裹導(dǎo)線的整體性能，使其不但具備以上特點(diǎn)，還可實(shí)現(xiàn)迅速散熱。最新出品的芯片瞬時(shí)冷卻技術(shù)，就針對(duì)這一不足進(jìn)行了實(shí)際改正和創(chuàng)新優(yōu)化，通過(guò)在計(jì)算機(jī)中安裝液體微型管道來(lái)吸收工作中產(chǎn)生的熱量進(jìn)而打造提升運(yùn)行效率的目的和效果。只要計(jì)算機(jī)存在發(fā)熱情況，熱量就會(huì)通過(guò)冷凝器排到微型管的另一側(cè)，再通過(guò)凝華作用回流至微型器中，以備下次熱量吸收使用。

2.生物計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與興起

生物計(jì)算機(jī)這一理念的提出，源于上世紀(jì)八十年代，其研制工作就以投入進(jìn)行。生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其芯片具備的生物特性，該芯片是由生物工程中心以蛋白質(zhì)分子為物質(zhì)革新改造研究出來(lái)的。這一生物芯片能夠把信息以物質(zhì)蛋白的形式傳輸，運(yùn)行速度又實(shí)現(xiàn)了一大提升，大致相當(dāng)于現(xiàn)行計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的十萬(wàn)倍。除此之外，它還具有很強(qiáng)的存儲(chǔ)空間，能量消耗值夜只有一般計(jì)算機(jī)的十分之一。生物芯片的特性由于其高性能作用而逐漸凸顯。蛋白質(zhì)自身的可再生能力，能夠自動(dòng)修復(fù)受損電路，或者形成新型微型電路，計(jì)算機(jī)生物屬性由此得以擴(kuò)大。舉例來(lái)說(shuō)，生物芯片中的計(jì)算機(jī)以蛋白質(zhì)分子生物的自身作用實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)和整體修復(fù)，甚至在一定程度上可以代替人腦工作。依照當(dāng)前生物技術(shù)的發(fā)展，生物芯片的大量施行已成為可能。到時(shí)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、修復(fù)、自動(dòng)剖析和數(shù)據(jù)傳輸將會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階?，F(xiàn)行的計(jì)算機(jī)已實(shí)現(xiàn)了部分人工智能化，在某些方面已取得突破性進(jìn)展，制造出專門(mén)針對(duì)某一項(xiàng)的生物機(jī)器人。

3.光學(xué)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)

光學(xué)計(jì)算機(jī)這一理念的出現(xiàn)依賴于光的存在，把光作為一種信息傳輸介質(zhì)投入計(jì)算機(jī)制造中。光學(xué)計(jì)算機(jī)的突出特點(diǎn)就在于光速的運(yùn)行傳輸速度，以其傳輸速度可實(shí)現(xiàn)信息迅速傳遞。光子不僅具有頻率還具有一定的能量，從這一點(diǎn)來(lái)看，也可以完成芯片的修復(fù)工作。光子所具有的頻率和特征偏振能夠提升計(jì)算機(jī)信息傳輸速度和質(zhì)量安全，且光學(xué)計(jì)算機(jī)的智能化程度也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子計(jì)算機(jī)。從這一角度看，光學(xué)計(jì)算機(jī)的高傳輸性、高質(zhì)量安全性、修復(fù)能力都使得光學(xué)計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生成為眾科學(xué)家的期望。另外，光學(xué)計(jì)算機(jī)的一大特性就在于任何條件下的普遍實(shí)用性，某些超導(dǎo)體高速計(jì)算機(jī)在低溫環(huán)境下并不能實(shí)現(xiàn)高速傳輸，其缺點(diǎn)較為突出，但光學(xué)計(jì)算機(jī)則無(wú)這一限制，即使在低溫條件下也能正常高速運(yùn)行，龐大的存儲(chǔ)空間，極強(qiáng)的抗干擾能力，超高的安全性，都使得光學(xué)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)成為可能。

三、總結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)已呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，在性能、傳輸效率、抗干擾性、安全性性各方面均有不同程度提升，只有這樣，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展才能更進(jìn)一步，由此計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)人才大量出現(xiàn)，為我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)提供長(zhǎng)足發(fā)展的新鮮血液。智能化計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已逐漸成為可能，在模式辨別、圖像合成與辨別、語(yǔ)言體統(tǒng)、定理公式證明、程序自動(dòng)設(shè)定等方面均有顯著提升。光學(xué)計(jì)算機(jī)的發(fā)展也已隨著時(shí)代的高速進(jìn)步成為可能，其具有的各種優(yōu)良性能促使人們積極發(fā)明創(chuàng)造。網(wǎng)絡(luò)資源共享也成為了計(jì)算機(jī)發(fā)展行業(yè)的一大特色，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展正是以此為前提進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展趨勢(shì)探明和研究。

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