淺談?dòng)?jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

董子煜　曲藝

摘 要 從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，它的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行速度、增加性能、降低成本及開發(fā)應(yīng)用上面取得了空前的發(fā)展。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的不斷深入，計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)不僅繼續(xù)深化，而且節(jié)奏加快。在日常生活中，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已無處不在，無論是軍事領(lǐng)域、教育領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域還是其他領(lǐng)域，它已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門及社會(huì)生活各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)百花齊放的時(shí)代。

關(guān)鍵字 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用前景

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1計(jì)算機(jī)產(chǎn)生簡(jiǎn)介

早在17世紀(jì)，歐洲一批數(shù)學(xué)家就已開始設(shè)計(jì)和制造以數(shù)學(xué)形式進(jìn)行基本運(yùn)算的數(shù)字計(jì)算機(jī)。1642年，法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動(dòng)裝置，制成了最早的十進(jìn)制加法器。1678年，德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲制成的計(jì)算機(jī)，進(jìn)一步解決了十進(jìn)制數(shù)的乘、除運(yùn)算。

英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇在1822年制成的差分模型時(shí)提出一個(gè)設(shè)想，每次完成一次算術(shù)運(yùn)算將發(fā)展成為主動(dòng)完成某個(gè)特定的完整的運(yùn)算過程。1884年，巴貝奇設(shè)計(jì)了一種程序控制的通用分析機(jī)。這臺(tái)分析機(jī)雖然已經(jīng)描繪出有關(guān)程序控制方式計(jì)算機(jī)的雛形，但限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件而未能實(shí)現(xiàn)。

1946年2月美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾頓學(xué)院制成一臺(tái)大型電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（ENIAC），最初專門用于火炮彈道計(jì)算，后經(jīng)多次改進(jìn)而成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用計(jì)算機(jī)。而這臺(tái)計(jì)算機(jī)完全的采用電子線路執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和信息儲(chǔ)存的計(jì)算機(jī)。運(yùn)算速度比繼電器計(jì)算機(jī)快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。但是這臺(tái)計(jì)算機(jī)重量達(dá)到30噸，占地150平方米運(yùn)算速度5000次/秒而它的組成只有1.9萬電子管和100塊集成電路。并且程序設(shè)備依然是外加式，儲(chǔ)存容量相對(duì)也非常小。

2計(jì)算機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。比如電子產(chǎn)品愈發(fā)的普遍創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)教育走進(jìn)了城市到鄉(xiāng)村的各個(gè)人們生活中，商業(yè)企業(yè)用戶能夠在最短的時(shí)間內(nèi)通過互聯(lián)網(wǎng)與世界接軌獲得資訊信息，我們用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種各樣的娛樂活動(dòng)，比如上網(wǎng)聊天，打游戲，查資料，聽音樂看電影。我們還用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，監(jiān)視監(jiān)控，開發(fā)軟件與實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新處理等。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)使我們的生活真正開始與數(shù)字化接軌，與信息化接軌，讓我們體驗(yàn)到了人工智能帶給我們的便捷與方便。而從教育角度看，目前，各大城市的孩子從小學(xué)開始就從事計(jì)算機(jī)教育的學(xué)習(xí)。孩子們從小就通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)提高自身的思維活動(dòng)與判斷能力。由此看來，計(jì)算機(jī)技術(shù)已然將我們領(lǐng)進(jìn)到一個(gè)自動(dòng)化的年代。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還需要我們不斷的探索與研究。

3計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展

高性能計(jì)算的發(fā)展是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展中必要的一個(gè)趨勢(shì)。因?yàn)楦咝阅苡?jì)算機(jī)的出現(xiàn)，會(huì)使得未來的計(jì)算機(jī)向更加微小，高速，高性能的方向提高。其中有待實(shí)現(xiàn)的是納米計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)。眾所周知，納米技術(shù)與量子技術(shù)都是集超小型超高性能與一身的技術(shù)，它可以讓計(jì)算機(jī)技術(shù)以普通計(jì)算機(jī)速度的十億倍高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并且以最快的速度進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，邏輯操作與信息儲(chǔ)存和處理。這些高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)與完善，將為人類跨向更加美好的明天提供無窮的力量。

3.2智能巨型化計(jì)算機(jī)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)智能化與巨型化的結(jié)合也是未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。因?yàn)橹悄芑钱?dāng)前計(jì)算機(jī)最應(yīng)該具備的技術(shù)，也是人們?cè)谌粘Ｉ钪凶钚枰募夹g(shù)。智能化可以使計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)之上模擬人的思維邏輯過程與人的感官行為，代替人們進(jìn)行日常的聽說讀寫想等一些行為過程，預(yù)先設(shè)置好相關(guān)的運(yùn)行屬性與設(shè)施，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的防護(hù)與檢測(cè)能力，從而增加計(jì)算機(jī)的判斷與邏輯推理能力。方便于人們的生活。而巨型化計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)則是注重巨型計(jì)算機(jī)的包容量大，運(yùn)算能力強(qiáng)，功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，它與微型計(jì)算機(jī)并不矛盾，各有各的優(yōu)勢(shì)。巨型計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存量可以達(dá)到每平方厘米100TB的容量，運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒幾百億次。其運(yùn)算速度準(zhǔn)確，速度之快是未來計(jì)算機(jī)最應(yīng)該具備的性能。也是滿足人類需要最有效的能力。

4未來計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

未來的計(jì)算機(jī)解決了在各個(gè)方面難以解決的問題。并且覆蓋了我們生活的每一方面，讓我們無論是在科技、研究、教育方面都更加的方便。

（1）巨型化計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生，將使運(yùn)算速度更高、存儲(chǔ)容量更大、功能更強(qiáng)。其運(yùn)算速度可達(dá)每秒百億次。而巨型化計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性體現(xiàn)在科研方面，它主要用來承擔(dān)重大的科學(xué)研究、國(guó)防尖端技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的大型計(jì)算課題及數(shù)據(jù)處理任務(wù)。如大范圍天氣預(yù)報(bào)，整理衛(wèi)星照片，原子核物的探索，研究洲際導(dǎo)彈、宇宙飛船等，制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展計(jì)劃，項(xiàng)目繁多，時(shí)間性強(qiáng)，要綜合考慮各種各樣的因素，依靠巨型計(jì)算機(jī)就能順利地完成，并且還可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)計(jì)算。存儲(chǔ)大量各個(gè)方面的資料，當(dāng)我們需要時(shí)，短時(shí)間之內(nèi)就可以調(diào)出來查閱。這樣不僅節(jié)省成本，也縮短了很多時(shí)間。而相對(duì)的微型計(jì)算機(jī)早已每個(gè)家庭、企業(yè)、辦公必不可少的東西。就如電話一樣。隨身攜帶，它的體積小攜帶方便，上網(wǎng)方便。

（2）未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用最終體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的性和系統(tǒng)功能。國(guó)家信息化、領(lǐng)域信息化、區(qū)域信息化和企業(yè)信息化最后都落實(shí)到了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上面，而那時(shí)，各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部可分割的部分。未來計(jì)算機(jī)的（下轉(zhuǎn)第5頁）（上接第3頁）網(wǎng)絡(luò)化極大的豐富和方便人們的生活。而電信、信息、消費(fèi)、娛樂等相關(guān)行業(yè)都也形成相互的鏈條。我們普通手機(jī)都能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體模式，而且還提供電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息，完全就是一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)。那時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)給廣大用戶的將是更廣泛的、更方便的網(wǎng)絡(luò)、和各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。

（3）智能化計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)有了一個(gè)很大的突破，而量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)。納米計(jì)算機(jī)都將面世。大大提高了計(jì)算機(jī)的能力，而且具有超高的運(yùn)算速度、理解能力強(qiáng)、集成密度高。超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)量、散熱低等優(yōu)越條件。而納米計(jì)算機(jī)將逐漸取代芯片計(jì)算機(jī)，因?yàn)樗w積小、造價(jià)低、性能也要比現(xiàn)在計(jì)算機(jī)強(qiáng)大好多倍。推動(dòng)計(jì)算機(jī)的行業(yè)的高速發(fā)展。同時(shí)智能計(jì)算機(jī)在醫(yī)療診斷、定理證明、語言翻譯、機(jī)器人等方面，已有了顯著的成效。例如，用計(jì)算機(jī)模擬人腦的全部功能進(jìn)行思維學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策，具有和人類一樣的“思維能力”。智能機(jī)器人，具有感知和理解周圍環(huán)境，使用語言、推理、規(guī)劃和操縱工具的技能，模仿人完成某些動(dòng)作。機(jī)器人不怕疲勞，精確度高，適應(yīng)力強(qiáng)，用于搬運(yùn)、噴漆、焊接、裝配等工作中。機(jī)器人完全代替人在危險(xiǎn)工作中進(jìn)行繁重的勞動(dòng)，如在有放射線、污染有毒、高溫、低溫、高壓、水下等環(huán)境中工作。甚至完全代替人類做他們的工作，未來智能化的計(jì)算機(jī)將具有親和力，成為我們的人類的好朋友。進(jìn)入到一個(gè)人機(jī)共存的時(shí)代。

5結(jié)束語

關(guān)于計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展趨勢(shì)，不同的人有不同的看法，不同的人也會(huì)從不同的方面去探討，但無論如何，出發(fā)點(diǎn)都是為了能夠更好地幫助人學(xué)習(xí)、工作、計(jì)算、娛樂等等，為了更能方便人的生活，更好地完成更加艱巨復(fù)雜的任務(wù)，所以，計(jì)算機(jī)會(huì)基于這些進(jìn)行不斷地改造與創(chuàng)新，當(dāng)一種技術(shù)或基本架構(gòu)遭遇瓶頸時(shí)，新的技術(shù)就會(huì)誕生，這就是計(jì)算機(jī)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新的動(dòng)力。

以上對(duì)于計(jì)算機(jī)的展望并不是全面的，也只是從一些側(cè)面簡(jiǎn)單談一談?dòng)?jì)算機(jī)可能發(fā)展的方向，從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生的那一天起，計(jì)算機(jī)就將注定改變?nèi)祟惖臍v史；從第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)誕生的那一天起，計(jì)算機(jī)便注定與我們的生活有著密切聯(lián)系。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)。

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