計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域及其發(fā)展展望

摘 要：計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用極大地改變了人類生活的方方面面。文章回顧了計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，分析了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，以及展望了未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可以看出計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是個加速過程，其應(yīng)用必將深遠(yuǎn)影響人類的發(fā)展進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展；展望

1 概述

第一次工業(yè)革命，以蒸汽機(jī)的改良為標(biāo)志；第二次工業(yè)革命，以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志；而電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明，則是第三次技術(shù)革命的標(biāo)志，它的快速發(fā)展更是開啟了一個新的、特色鮮明的信息時代。它極大地改變了人們的工作、生活、學(xué)習(xí)、消費(fèi)方式等諸多方面，有力地推動了社會文明的進(jìn)步與發(fā)展。計(jì)算機(jī)是一個年輕的，也是一個日新月異、充滿無窮活力的領(lǐng)域，在很大程度上影響和改變著各國綜合國力的對比，世界各大國競相發(fā)展。

計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用歷程概述

在電子計(jì)算機(jī)問世之前，計(jì)算工具的發(fā)展經(jīng)歷了相對較長時間的摸索，出現(xiàn)了如算盤、計(jì)算尺、手搖機(jī)械計(jì)算機(jī)、電動機(jī)械計(jì)算機(jī)等計(jì)算工具。隨著1946年第一臺電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）的誕生，人類進(jìn)入了電子計(jì)算機(jī)時代。到20世紀(jì)50年代末，由于成本高昂，計(jì)算機(jī)主要服務(wù)對象是軍事部門，包括導(dǎo)彈計(jì)算和與軍事相關(guān)的空間計(jì)算等。這一階段是電子管計(jì)算機(jī)，體積龐大，運(yùn)算速度緩慢，系統(tǒng)維護(hù)不便，應(yīng)用程序編制耗費(fèi)大量人力，更談不上軟件。20世紀(jì)50年代末至60年代末，電子管被晶體管取代，晶體管被集成電路取代，計(jì)算機(jī)除用于科學(xué)計(jì)算外，在數(shù)據(jù)處理、工商事務(wù)處理、企業(yè)信息管理中也得到了應(yīng)用。20世紀(jì)60年代后期，小型機(jī)出現(xiàn)后，硬件逐步系列化，接口設(shè)備和外圍設(shè)備種類逐漸增多，組塊式的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用于生產(chǎn)過程的實(shí)時控制，軟件的編制趨于工程化。20世紀(jì)70年代以來，計(jì)算機(jī)邁入大規(guī)模集成電路時代，以其良好的性價比和高可靠性，計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及到社會經(jīng)濟(jì)更多的領(lǐng)域。另外，計(jì)算機(jī)的發(fā)展也分了兩個方向：一是應(yīng)用于科研技術(shù)、軍事機(jī)構(gòu)等，往較難、較大、較高的方向發(fā)展；二是隨著微處理機(jī)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用于家庭生活各方面，往較實(shí)惠、較小、較微的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了飛速發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，信息表達(dá)工具、信息處理工具和信息傳輸工具已經(jīng)趨于一體化，使社會信息資源得到更廣泛的利用。回顧計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用歷程，不難發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是一個快速成長、更新和應(yīng)用領(lǐng)域加速擴(kuò)張的有生命力的新興技術(shù)，而且其發(fā)展與更新速度在不斷加速，其每次技術(shù)的更新都必然帶來自身更快的發(fā)展與推廣。

2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域分析

早期的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算?？茖W(xué)計(jì)算仍然是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。如高能物理、氣象預(yù)報、地震預(yù)測、工程設(shè)計(jì)、航空航天技術(shù)、載人深潛技術(shù)等。隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、精度以及邏輯判斷能力的快速提高，出現(xiàn)了計(jì)算力學(xué)、計(jì)算物理、計(jì)算化學(xué)、生物控制論等新的學(xué)科。

2.1 過程檢測控制

過程檢測控制就是利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程中的某些信號進(jìn)行自動檢測，并把檢測到的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)，再根據(jù)控制需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，進(jìn)而對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效控制。尤其是儀器儀表中融入計(jì)算機(jī)技術(shù)后的智能儀器儀表，使工業(yè)自動化達(dá)到了一個更高水平。

2.2 信息管理

信息管理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)來加工、管理和操作任何形式的數(shù)據(jù)資料，如企業(yè)管理、人事管理、物資管理、報表統(tǒng)計(jì)、帳目管理與計(jì)算、信息情報檢索、模式識別等。

2.3 輔助系統(tǒng)

（1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），借助于計(jì)算機(jī)來幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)工作的自動化程度，節(jié)省了人力和物力。目前，此技術(shù)已經(jīng)在電路、機(jī)械、土木建筑、服裝等廣大設(shè)計(jì)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。（2）計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制與操作，使產(chǎn)品質(zhì)量提高、生產(chǎn)成本降低、生產(chǎn)周期縮短，并且大大改善了生產(chǎn)一線人員的勞動強(qiáng)度。（3）計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT），指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜而大量的測試工作，如遙感，地測，遙測等等。（4）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI），指利用計(jì)算機(jī)幫助教師講授和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的自動化系統(tǒng)，使教師、學(xué)生能夠輕松自如地教和學(xué)。另外，這些輔助系統(tǒng)都已實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化新模式。

2.4 人工智能

開發(fā)一些具有人類某些智能的應(yīng)用系統(tǒng)，用計(jì)算機(jī)來模擬人的思維判斷、推理等智能活動，使計(jì)算機(jī)具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)和邏輯推理的功能，如計(jì)算機(jī)推理、智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、機(jī)器人等，幫助人們學(xué)習(xí)和完成某些推理工作。

2.5 語言翻譯

計(jì)算機(jī)翻譯（簡稱機(jī)譯）分為文字機(jī)譯和語音機(jī)譯。機(jī)譯消除了不同文字和語言間的隔閡，減輕了大量翻譯人員的工作量，堪稱高科技造福人類之舉。但機(jī)譯的質(zhì)量長期以來一直是個問題，如何進(jìn)行語言的模糊識別和邏輯判斷，使譯文達(dá)到“信、達(dá)、雅”的程度，有望隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展得到進(jìn)一步提升。

2.6 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

最近幾年最明顯的發(fā)展就是計(jì)算機(jī)深度網(wǎng)絡(luò)化和向各個領(lǐng)域的深度滲透。報紙、書刊的電子化，網(wǎng)絡(luò)電視的普及，計(jì)算機(jī)音視頻聊天功能，遠(yuǎn)程教育功能以及醫(yī)學(xué)上的遠(yuǎn)程診斷功能，網(wǎng)上參政議政、網(wǎng)絡(luò)購物以及機(jī)票、火車票的預(yù)訂等都已深入人心，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們工作、生活中不可或缺的一部分。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐步提高，網(wǎng)絡(luò)的高效性、及時性和通信技術(shù)的快速進(jìn)步，使計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速邁入云計(jì)算時代。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展展望

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們辦公、生活的必須品，它對人們的生活與工作已經(jīng)并將繼續(xù)產(chǎn)生積極的影響。另一方面，諾伊曼體制的簡單硬件與專門邏輯已不能適應(yīng)軟件日趨復(fù)雜、課題日益繁雜龐大的趨勢。要適應(yīng)這些快速發(fā)展的新要求，創(chuàng)造必須服從于軟件需要和課題自然邏輯的新體制。實(shí)現(xiàn)方法就是并行、聯(lián)想、專用功能化以及硬件、固件、軟件相復(fù)合。計(jì)算機(jī)將由信息處理、數(shù)據(jù)處理過渡到知識處理，知識庫將取代數(shù)據(jù)庫。自然語言、模式、圖像、手寫體等進(jìn)行人-機(jī)會話將是輸入輸出的主要形式，使人-機(jī)關(guān)系達(dá)到高級的程度。砷化鎵器件將取代硅器件。未來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展將趨向超高速、超小型、平行處理和智能化，量子、光子、分子和納米計(jì)算機(jī)將具有感知、思考、判斷、學(xué)習(xí)及一定的自然語言能力，使計(jì)算機(jī)進(jìn)入高級人工智能時代。這種新型計(jì)算機(jī)將推動新一輪計(jì)算技術(shù)革命，并帶動光互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。納米技術(shù)、生物技術(shù)、光量子技術(shù)等將在未來的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用的快速普及，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在不到一個世紀(jì)的時間里產(chǎn)生了不可思議的發(fā)展。這是一個自我發(fā)展能力非常強(qiáng)大的一門新技術(shù)。通過對計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史的簡要回顧、對計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀的概述以及對計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的展望，我們發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是加速發(fā)展的，我們可以預(yù)期，在不遠(yuǎn)的將來計(jì)算機(jī)硬件軟件都將與現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)有很大的不同，也將推動人類社會更加快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]龔炳錚.我國計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[C].第六屆全國計(jì)算機(jī)應(yīng)用聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集，2002.

[2]蔣天宏.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的原因分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008（34）：199.

[3]郝俊丹.對工業(yè)自動化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的探討[J].中國科技博覽，2012（4）.

[4]陳連水，袁鳳輝，鄧放.分子計(jì)算機(jī)[J].分子信息學(xué)，2005.

[5]官自強(qiáng).納米科技與計(jì)算機(jī)技術(shù)[J].現(xiàn)代物理知識，2003.

[6]中國計(jì)算機(jī)學(xué)會.中國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展報告2007[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

作者簡介：康靖（1976，2-），河南長垣人，現(xiàn)供職于甘肅省高等學(xué)校招生辦公室，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。