淺析計算機(jī)產(chǎn)業(yè)幾個領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r

[摘 要] 自從1946年世界上第一臺電子計算機(jī)誕生以來，計算機(jī)的體積不斷變小，性能、速度卻在不斷提高。人類的追求是無止境的，科學(xué)家們一刻也沒有停止研究更好、更快、功能更強(qiáng)的計算機(jī)。伴隨著計算機(jī)性能的不斷提高，計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向更加廣闊。文中就計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r做以詳細(xì)的介紹。主要包括：企業(yè)計算、嵌入式系統(tǒng)，人工智能等幾個方面。

[關(guān)鍵詞] 計算機(jī) 信息產(chǎn)業(yè) 嵌入式系統(tǒng) 企業(yè)計算 人工智能

一、企業(yè)計算的發(fā)展?fàn)顩r

1.企業(yè)計算的含義

企業(yè)計算（Enterprise Computing）主要是指企業(yè)信息系統(tǒng)，如ERP軟件（企業(yè)資源規(guī)劃）、CRM軟件（客戶關(guān)系管理）、SCM軟件（供應(yīng)鏈管理、即物流軟件），銀行證券軟件，財務(wù)軟件，電子商務(wù)/政務(wù)（包括各種網(wǎng)站），數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)挖掘，商務(wù)智能等企業(yè)信息管理系統(tǒng)。

2.企業(yè)計算的發(fā)展

回顧IT產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展脈絡(luò)。40年前IBM S/360系統(tǒng)的誕生開創(chuàng)了以大型主機(jī)為核心的重心計算時代，計算機(jī)開始影響人類發(fā)展的歷程。之后小型機(jī)的興起和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟使分布式計算模式被人們廣泛的接收。到了上世紀(jì)80年代，IBM發(fā)明的個人電腦（PC）更是將客戶機(jī)/服務(wù)器的計算機(jī)模式逐漸推向一個高峰。隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，業(yè)界進(jìn)入到了互聯(lián)網(wǎng)計算時代，IBM在這個時期率先倡導(dǎo)了電子商務(wù)理念，使得IT手段首次成為了商業(yè)生活中不可缺少的組成部分。進(jìn)入21世紀(jì)，IT業(yè)界再次迎來新變革大潮，我們看到以SOA、虛擬化技術(shù)為代表的21世紀(jì)企業(yè)計算模式已經(jīng)漸露端倪，并成為成就企業(yè)創(chuàng)新成功的重要因素。

今天，企業(yè)需要通過不斷的業(yè)務(wù)創(chuàng)新來推動自身的發(fā)展。越來越多的CIO開始意識到，在企業(yè)業(yè)務(wù)創(chuàng)新中，自身扮演著非常重要的角色。業(yè)務(wù)的創(chuàng)新離不開先進(jìn)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)支撐，這也對IT基礎(chǔ)架構(gòu)提出了新的要求，這些要求歸結(jié)起來有如下幾個方面：如何滿足企業(yè)對掌控信息，優(yōu)化IT的需求；如何幫助企業(yè)降低風(fēng)險、提升員工的效率，支持業(yè)務(wù)靈活性。要解決以上的問題，建立一個面向創(chuàng)新的IT基架構(gòu)是行之有效的途徑。一個面向創(chuàng)新的IT基礎(chǔ)架構(gòu)的顯著特征是以SOA，虛擬化技術(shù)為核心，具有安全、可擴(kuò)展的特性，同時秉承開放標(biāo)準(zhǔn)的思想，有能力協(xié)同各方資源。

3.當(dāng)今企業(yè)計算的模式

在當(dāng)今的企業(yè)計算模式下，以下的一些熱點(diǎn)正在成為重要的應(yīng)用趨勢：ServerFarm2.0（下一代Server Farm），Server Farm2.0實(shí)際上代表了虛擬化技術(shù)在客戶數(shù)據(jù)中心的最新應(yīng)用理念。它以虛擬化的服務(wù)器存儲設(shè)備、系統(tǒng)管理和自動化軟件為基礎(chǔ)，同時是以一種服務(wù)的形式為客戶變化的應(yīng)用需求提供靈活的基礎(chǔ)架構(gòu)資源。應(yīng)用Server Farm2.0，客戶可以縮短應(yīng)用部署時間、簡化硬件系統(tǒng)、大大節(jié)省硬件投資，同時管理流程自動化可以提高系統(tǒng)維護(hù)人員的效率。

綠色數(shù)據(jù)中心——gartner公司指出，環(huán)境的可持續(xù)性正在成為IT組織日益優(yōu)先關(guān)心的問題，并預(yù)計到2011年將會超過一半的大型IT環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展有益的流程和工具。數(shù)據(jù)中心日益增加的能源成本及供電、散熱和空間方面的管理也正在成為一項重大的挑戰(zhàn)。IBM很早認(rèn)識到數(shù)據(jù)中心的能源效率是一個涉及到各個方面且相互聯(lián)系的難題——從硅技術(shù)和芯片設(shè)計的進(jìn)步，一直到數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)規(guī)劃，以及如何運(yùn)行這些系統(tǒng)以最大程度地減少能源的使用。

刀片及模塊化計算——刀片以及模塊化計算架構(gòu)，以其經(jīng)濟(jì)、低功耗和靈活易于擴(kuò)展的特性越來越受到企業(yè)用戶，尤其是中小企業(yè)的青睞，并逐漸成為網(wǎng)絡(luò)計算的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。到目前為止，全球50多家風(fēng)險投資公司為了推動刀片服務(wù)器生態(tài)環(huán)境的發(fā)展已經(jīng)投入了超過10億美元。

安全和業(yè)務(wù)彈性——伴隨著愈演愈烈的網(wǎng)絡(luò)侵入、病毒傳播，和數(shù)據(jù)盜竊等問題的發(fā)生，安全和業(yè)務(wù)彈性越來越成為影響企業(yè)生存發(fā)展的根本問題之一。企業(yè)也開始重新思考解決安全問題的根本之道。企業(yè)對于安全性方面的需求主要有以下幾個方面：系統(tǒng)各個層面的安全、安全快速的在線交易，廣泛安全的網(wǎng)絡(luò)傳播、強(qiáng)制性的侵入偵測，協(xié)同合作伙伴實(shí)施企業(yè)范圍內(nèi)的安全保障、集中的密鑰管理等。

二、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

計算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命的技術(shù)基礎(chǔ)是集成電路、微處理器、微型計算機(jī)，它的計算手段起到了智力替代的作用。通用計算機(jī)智力平臺的模式，，推動了嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入，整個現(xiàn)代計算機(jī)形成了兩個領(lǐng)域：一個是通用計算機(jī)領(lǐng)域，一個是嵌入式領(lǐng)域。

1.通用計算機(jī)和嵌入系統(tǒng)的區(qū)別

通用計算機(jī)提供了智力平臺，主要實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計，包括：計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助制造、科學(xué)計算、工程設(shè)計等，實(shí)現(xiàn)了智力替代平臺。而在嵌入式計算機(jī)領(lǐng)域中，智力嵌入是將嵌入式系統(tǒng)嵌入到對象體系中。這個對象體系包含家用電器、智能儀表、工控單元等多個領(lǐng)域，嵌入是帶計算機(jī)內(nèi)核的設(shè)備，所以提供了智力平臺和智力嵌入模式，這就是計算機(jī)革命的兩個模式。

嵌入式計算機(jī)出現(xiàn)以后，通用計算機(jī)和嵌入計算機(jī)分道揚(yáng)鑣，出現(xiàn)了兩個不同的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展走向單片機(jī)的道路，直到現(xiàn)在單片機(jī)仍然是嵌入式系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

通用計算機(jī)承擔(dān)智力平臺的使命，嵌入式系統(tǒng)承擔(dān)智力嵌入的使命，這是兩個不可兼容的技術(shù)發(fā)展方向。所以通用計算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)是高速海量的數(shù)字計算，而嵌入式系統(tǒng)主要是滿足對象系統(tǒng)的全面智能化要求?，F(xiàn)在通用計算機(jī)不斷地提高速度和存儲容量，而嵌入式系統(tǒng)中，位計算機(jī)仍然是一個很主要的應(yīng)用形式。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向是超小型、超低價位、高可靠性和易耦合。嵌入到對象體系時，原對象系統(tǒng)應(yīng)該和電子系統(tǒng)具備很好的耦合，包括傳感器、傳感器接口、驅(qū)動器接口、人機(jī)界面等。除了物理耦合性，還需要科學(xué)的耦合性，研究人員應(yīng)對所涉及的技術(shù)原理深入了解。

2.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

單片機(jī)是嵌入式發(fā)展的必然道路，通用計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不能替代嵌入式系統(tǒng)，必須建立一個創(chuàng)新的體系結(jié)構(gòu)。英特爾最早提出了嵌入式系統(tǒng)經(jīng)典的硬件體系，這個體系精簡、高效、高可靠，它的指令系統(tǒng)突出控制功能，外部總線易擴(kuò)展、易配置，提供了在位系統(tǒng)中必須遵循的特殊功能計算機(jī)管理模式，不管將來擴(kuò)展任務(wù)電路單元，都遵循歸一化的特殊功能管理模式。另外英特爾還帶來了原創(chuàng)嵌入式操作系統(tǒng)。早期嵌入式操作系統(tǒng)受通用計算機(jī)影響最大，作為原創(chuàng)RTOS實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)，設(shè)計時必須考慮實(shí)時性、多任務(wù)性。

單片機(jī)時代也屬于嵌入式時代，不過單片機(jī)進(jìn)入電子應(yīng)用領(lǐng)域，主要面對智能儀表、家用電器、工控單位等領(lǐng)域。在通訊網(wǎng)絡(luò)遍布的后PC時代，很多計算機(jī)人才進(jìn)入這個領(lǐng)域，形成了嵌入式系統(tǒng)全面發(fā)展的新時代，它和單片機(jī)時代是銜接的。單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)是兩個時代概念，但其內(nèi)涵相同，單片機(jī)是嵌入式獨(dú)立發(fā)展的時代，兩者之間并沒有技術(shù)本質(zhì)的差異，都遵循MCU和SoC道路。

嵌入式系統(tǒng)包含四個支柱學(xué)科：微電子學(xué)、計算機(jī)學(xué)科、電子學(xué)科和對象學(xué)科。四個學(xué)科共同促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。其中對象學(xué)科和其他三個學(xué)科之間差異最大，所有嵌入式產(chǎn)品從對象學(xué)科中走出來，無論是計算機(jī)學(xué)科、微電子學(xué)科還是電子技術(shù)學(xué)科，都為嵌入式應(yīng)用提供了一個廣闊的平臺，對象系統(tǒng)在這個平臺上實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。

嵌入式系統(tǒng)新型的產(chǎn)業(yè)模式是一個扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，和資本經(jīng)濟(jì)時代一體化封閉的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有本質(zhì)的差別。此外，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中還突顯了知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)，嵌入式產(chǎn)業(yè)中從百花齊放開始向技術(shù)集權(quán)方向發(fā)展。技術(shù)集權(quán)方式對整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展很有利，可以做到技術(shù)上的高度統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。平臺模式的發(fā)展日益明顯，微電子學(xué)科、計算機(jī)學(xué)科、電子學(xué)科都為對象學(xué)科構(gòu)建理想的平臺，提供最適合的集成開發(fā)環(huán)境和操作系統(tǒng)。

三、人工智能的發(fā)展?fàn)顩r

1.人工智能的含義

人工智能實(shí)際上是一個計算機(jī)系統(tǒng)，是模仿職能活動的程序，使之能顯示出某些人類智能活動的特性以延伸人類智力的科學(xué)，所以可以說人工智能是計算機(jī)科學(xué)與心理科學(xué)相結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的研究成果，是用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的智力活動和功能的一門邊緣學(xué)科。換句話說，它是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，主要研究問題求解中的搜索問題和知識信息的處理問題、涉及計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語言學(xué)等多種學(xué)科，總的目標(biāo)是增強(qiáng)人的智力。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，人工智能是一門以知識為研究對象，研究知識的獲取、知識的表征方法和知識的使用，設(shè)計計算機(jī)使之模仿人腦的學(xué)習(xí)、推理等思維活動，來解決需人類專家才能處理的復(fù)雜問題，如醫(yī)療診斷、石油鉆井、探礦、氣象預(yù)報等課題。

2.人工智能的發(fā)展

現(xiàn)代人工智能的先驅(qū)者創(chuàng)立了很多的學(xué)科，例如維納的控制論，馮·諾依曼的博弈論以及申農(nóng)的信息論，它們對人工智能的形成和發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。整個60年代是人工智能發(fā)展的黃金時期，很多人工智能科學(xué)家在人工智能的各個領(lǐng)域做出了奠基性的貢獻(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是世界范圍內(nèi)因特網(wǎng)的普及給新時期人工智能的發(fā)展注入了活力。而研究工作的結(jié)果給人工智能的信息系統(tǒng)建設(shè)以促進(jìn)作用。人工智能將在未來的網(wǎng)絡(luò)世界中扮演重要的角色。網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，特別是極端豐富的網(wǎng)絡(luò)資源要求計算機(jī)不但能用文本、圖形，還能通過語音、動作姿勢等與用戶進(jìn)行交互。這種交互應(yīng)該是有目標(biāo)導(dǎo)向的、合作式的，同時應(yīng)該是自適應(yīng)的，并為用戶提供沉浸感。

參考文獻(xiàn)：

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