新形勢(shì)下計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究

摘 要：在進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度更加突飛猛進(jìn)。當(dāng)下計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要有四個(gè)特點(diǎn)，分別是多極化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化。本文主要從計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)兩個(gè)方面進(jìn)行分析，對(duì)新形勢(shì)下計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的提出了展望。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；智能；網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；趨勢(shì)研究

中圖分類號(hào)：TP3-4

計(jì)算機(jī)在最近的幾十年發(fā)展突飛猛進(jìn)，是在眾多行業(yè)中發(fā)展最快速的領(lǐng)域，技術(shù)成果的更新?lián)Q代令人目不暇接。在全球化日益蔓延的今天，智能化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等逐漸發(fā)展成熟，使計(jì)算機(jī)的功能越來越廣泛，涉及的領(lǐng)域也越來越多。計(jì)算機(jī)進(jìn)入了日常生活和工作中，成為必不可少的辦公、學(xué)習(xí)和娛樂工具。業(yè)已引起社會(huì)各界的高度重視，開發(fā)創(chuàng)新在各個(gè)領(lǐng)域不斷的到了推進(jìn)。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的特點(diǎn)

1.1 多極化

現(xiàn)階段，個(gè)人計(jì)算機(jī)的普遍程度已經(jīng)非常廣泛，但各行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)要求不僅僅局限在小型個(gè)人計(jì)算機(jī)上，很多大型、巨型的計(jì)算機(jī)也有著舉足輕重的作用。因此，現(xiàn)在呈現(xiàn)出了巨型、大型、小型、微型機(jī)都有著各自的領(lǐng)域的形勢(shì)，也就是多極化的形勢(shì)。就如在尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防事業(yè)領(lǐng)域，巨型計(jì)算機(jī)的存在具有非常大的必要性，在這些領(lǐng)域中巨型計(jì)算機(jī)應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用的成熟度程度標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)的整體水平。

1.2 智能化

計(jì)算機(jī)智能化是指使計(jì)算機(jī)通過模擬人的感覺和思維過程，使計(jì)算機(jī)處理信息能夠更加精確和快速。這是第五代計(jì)算機(jī)力求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。計(jì)算機(jī)智能化的研究領(lǐng)域十分廣泛，其中最具代表性的是計(jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)。在計(jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)上最著名的例子是，1997年運(yùn)算速度為每秒約十億次的“深藍(lán)”計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。

1.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是計(jì)算機(jī)發(fā)展的又一個(gè)重要趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是指通過利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把不同地方的計(jì)算機(jī)連接起來，共同構(gòu)建成一個(gè)大規(guī)模、功能多，并且可以相互傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)中的資源共享變成現(xiàn)實(shí)，大大提高信息中資源的整合程度，也為實(shí)現(xiàn)全球化做出了積極貢獻(xiàn)。

目前，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)迅速普及，幾乎所有的家庭或者辦公室內(nèi)都配有連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)。有了網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，就能幫助用戶能夠更加快捷的了解到網(wǎng)絡(luò)中的信息資源，提高計(jì)算機(jī)的使用效率，受到了廣大用戶的喜愛。

1.4 多媒體化

多媒體計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展翻開了新的一頁。多媒體技術(shù)并不能簡(jiǎn)單地理解為多種媒體相結(jié)合的技術(shù)，應(yīng)該是多種媒體技術(shù)的融合應(yīng)用。

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的多媒體化是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和大眾傳播技術(shù)，來綜合處理文本、視頻圖像、圖形、聲音、文字等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)。多媒體技術(shù)的產(chǎn)生使計(jì)算機(jī)技術(shù)中的各種信息資源有了相互的聯(lián)系，成為一個(gè)相互交叉的整體。多媒體技術(shù)的產(chǎn)生也會(huì)幫助人們采取最適宜的方法去處理信息，改變現(xiàn)在矛盾的人機(jī)關(guān)系。

2 未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是一種遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的新型計(jì)算機(jī)。當(dāng)計(jì)算機(jī)中處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就是量子計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用量子技術(shù)是史無前例的。量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量，計(jì)算速度也比個(gè)人計(jì)算機(jī)快得多。預(yù)計(jì)將在2030 年將普及量子計(jì)算機(jī)。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)

從字面上就可以理解出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算式是一種模仿人體大腦神經(jīng)脈絡(luò)所構(gòu)建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。人腦總體運(yùn)行速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電腦功能所能達(dá)到的速度的，在這個(gè)前提下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)被看作是一個(gè)龐大的機(jī)器，處理著數(shù)量多且繁雜的信息。在這個(gè)過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通過對(duì)信息進(jìn)行判斷和處理，進(jìn)而得出有效的結(jié)論。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息存儲(chǔ)在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)中。這樣一來，就算神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)發(fā)生斷裂，計(jì)算機(jī)還可以重新組建信息，保證機(jī)內(nèi)信息不被泄露或丟失。

2.3 分子（生物）計(jì)算機(jī)

分子計(jì)算機(jī)是處理信息時(shí)利用分子計(jì)算的新型計(jì)算機(jī)。該類計(jì)算機(jī)運(yùn)行主要利用分子晶體吸收以電荷形式存在的信息，并以更有效的方式進(jìn)行組織排列。分子計(jì)算機(jī)具有體積小、耗能少、運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)信息量大、存儲(chǔ)信息時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。在未來的日子里，分子技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟，將會(huì)使分子計(jì)算機(jī)普遍存在。生物計(jì)算機(jī)是以生物芯片取代在半導(dǎo)體硅片上集成效以萬計(jì)的晶體管制成的計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)耗能低，存儲(chǔ)量大，同時(shí)運(yùn)算速度極快。但是，生物計(jì)算機(jī)也有自身難以克服的缺點(diǎn)，其中最主要的便是從中提取信息困難。這也導(dǎo)致了生物計(jì)算機(jī)在目前的技術(shù)條件下普及程度并不高。

2.4 光計(jì)算機(jī)

光計(jì)算機(jī)是由光代替電子或電流，實(shí)現(xiàn)高速處理大容量信息的計(jì)算機(jī)，它運(yùn)算速度極高、耗電極低。光計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)部件是空間光調(diào)制器，并采用光內(nèi)連技術(shù)，在運(yùn)算部分與存儲(chǔ)部分之間進(jìn)行光連接，運(yùn)算部分可直接對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行并行存取。光計(jì)算機(jī)的構(gòu)想使計(jì)算機(jī)接連體系結(jié)構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)了突破和創(chuàng)新，但光計(jì)算機(jī)在現(xiàn)階段還處于研制階段。眾所周知，光與電子相比，其傳播速度極快，它的能力超過了現(xiàn)有電話電纜的很多倍，同時(shí)光子計(jì)算機(jī)在一般室溫下就可以使用，不易出現(xiàn)錯(cuò)誤，和人腦具有類似的容錯(cuò)性。光計(jì)算機(jī)擁有的這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在提高計(jì)算機(jī)功能的基礎(chǔ)上，會(huì)促進(jìn)光計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和普及。

2.5 納米計(jì)算機(jī)

作為一種新興技術(shù)，納米技術(shù)的誕生也為計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展提供了新的技術(shù)導(dǎo)向。納米是一種長(zhǎng)度單位，原稱毫微米，就是10億分之一米。相當(dāng)于4倍原子大小，比單個(gè)細(xì)菌的長(zhǎng)度還要小。納米技術(shù)從被研發(fā)之初就受到了全世界科學(xué)研究者們的高度關(guān)注。從80年代直到現(xiàn)在，納米技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛。專家預(yù)測(cè)，在不久的將來具有眾多優(yōu)勢(shì)條件的納米計(jì)算機(jī)將逐漸取代芯片計(jì)算機(jī)，推動(dòng)計(jì)算機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，可以推測(cè)出未來計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是更高、更廣、更深。更高使指性能越來越高，速度越來越快；更廣是指計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方向更廣，計(jì)算機(jī)的發(fā)展是朝著多個(gè)方面進(jìn)行的，今后計(jì)算機(jī)的功能會(huì)更加全面；更深是指向“深”度方向發(fā)展，即向信息的智能化發(fā)展。

在當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透到社會(huì)的每一個(gè)角落，未來的計(jì)算機(jī)將發(fā)揮更大的作用，計(jì)算機(jī)技術(shù)也將帶動(dòng)各行各業(yè)的迅猛發(fā)展，為共同推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。無論是研究今后計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)還是計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)在的研究結(jié)果都有一定的未知性，我們只能大概確定在未來的日子里計(jì)算機(jī)技術(shù)可能會(huì)朝著某些方向發(fā)展，并為之付出努力。當(dāng)某項(xiàng)技術(shù)遇到瓶頸時(shí)，需要科研人員創(chuàng)新思維，勇于攻克，創(chuàng)造計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新形勢(shì)。

關(guān)于本文介紹的很多方面，都是即將或者快要實(shí)現(xiàn)的成果，而有一些則距離現(xiàn)實(shí)還有很大距離，甚至有些研究會(huì)是失敗的，但這完全不能阻擋計(jì)算機(jī)的發(fā)展，也不會(huì)阻止與計(jì)算機(jī)有關(guān)的新技術(shù)的產(chǎn)生。

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作者簡(jiǎn)介：付欣（1980.04.10-），碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)。

作者單位：吉林工商學(xué)院，長(zhǎng)春 130062