關(guān)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)探究

【摘要】在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的運(yùn)用越來(lái)越多。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)成為人類(lèi)生活和工作不可或缺的一部分，并在潛移默化中改變著人們的生活，推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。此外，以使用人群的不同需求為依據(jù)，各種筆記本、臺(tái)式機(jī)不斷誕生、更新及改造?？梢哉f(shuō)，當(dāng)下計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展處于欣欣向榮的局面。本文就計(jì)算機(jī)與技術(shù)發(fā)展的原因探討一下計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；科學(xué)與技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，標(biāo)志著人類(lèi)將使用機(jī)器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，計(jì)算機(jī)的成本大大降低，運(yùn)算速度越來(lái)越快，性能越來(lái)越好，計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，計(jì)算機(jī)程序越來(lái)越復(fù)雜，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，它們減少了人們所付出的時(shí)間，極大的方便了人們的工作與生活，更成為國(guó)家綜合國(guó)力的象征。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。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域從單一化走向多元化。在現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)參與了社會(huì)的生產(chǎn)和生活的眾多領(lǐng)域，在提升人們生活的同時(shí)，為社會(huì)的發(fā)展起到了重要的作用。

一、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)快速發(fā)展原因

（一）第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC誕生于美國(guó)，由于成本高、體積大、運(yùn)行速度慢等原因，所以計(jì)算機(jī)沒(méi)有得到推廣與應(yīng)用。隨著時(shí)間的推移，在經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的鋪墊下，計(jì)算機(jī)得到緩慢發(fā)展，到70年代以后，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段的發(fā)展，市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定下來(lái)，有了較小的體積，較完善的操作系統(tǒng)，價(jià)格適宜，收到人們的歡迎。

（二）計(jì)算機(jī)的發(fā)展要追溯于“二戰(zhàn)”時(shí)期，對(duì)信息的緊迫需要、加工和處理，減少了創(chuàng)造的障礙，使得資源可以促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的研發(fā)運(yùn)用。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，其運(yùn)算速度不斷加快，存儲(chǔ)功能不斷增強(qiáng)，使其在教育、經(jīng)濟(jì)以及其他各個(gè)方面迅速普及。

（三）各個(gè)國(guó)家、各個(gè)企業(yè)之間的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)與技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)也是推動(dòng)計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展的原因之一。在當(dāng)今國(guó)際社會(huì)形勢(shì)下，對(duì)機(jī)制的選擇和把握與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，因?yàn)樗赡苤苯佑绊懙礁鞣綑C(jī)制選擇的正確性。在這種情況下，圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的若干選擇判斷依據(jù)和機(jī)制及其影響要素在同時(shí)發(fā)揮作用，選擇的環(huán)境常常是敏銳的和穩(wěn)定的，這也是計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的一個(gè)原因。

（四）科學(xué)家在研究計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)方面的實(shí)驗(yàn)中，獲得了大量的理念和設(shè)計(jì)靈感，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，從而帶來(lái)新的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。

（五）經(jīng)常連續(xù)不斷地創(chuàng)造性活動(dòng)是推動(dòng)計(jì)算機(jī)考蘇發(fā)展的原因之一，其本質(zhì)是對(duì)大量信息進(jìn)行處理的現(xiàn)實(shí)需求的推動(dòng)之下的計(jì)算機(jī)相關(guān)的科學(xué)理論的不斷更新和發(fā)展。

（六）信息共享是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也就是說(shuō)這種共享信息的建立，推動(dòng)了全球所有國(guó)家對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新活動(dòng)可以獲得全面的資料與技術(shù)的支持，縮短研發(fā)周期，提高研究質(zhì)量。

（七）新一代的技術(shù)與其他領(lǐng)域結(jié)合，又為了滿足其需求不斷地研發(fā)更新，慢慢的計(jì)算機(jī)技術(shù)成為人們生活生產(chǎn)及其他行業(yè)生產(chǎn)中重要的工具，間接與直接的促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能化的超級(jí)計(jì)算機(jī)。面對(duì)大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，普通的計(jì)算機(jī)及服務(wù)器很難完成或無(wú)法完成，這時(shí)智能計(jì)算機(jī)由于其強(qiáng)大的配置，多種處理器的共同作用就可以輕松完成。智能化計(jì)算機(jī)是指設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)獨(dú)特并采用平行的處理技術(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)這種多個(gè)數(shù)據(jù)及指令可以同時(shí)處理和分析的一種超級(jí)計(jì)算機(jī)。超級(jí)計(jì)算機(jī)在高尖端領(lǐng)域中，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析或者進(jìn)行模型推演，使一些實(shí)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)的模擬就可以運(yùn)行，這在很大程度上節(jié)約了時(shí)間和成本。在生活中，由于智能計(jì)算機(jī)靈活的系統(tǒng)，功能變得更加人性化、合理化、大眾化等，可以為人們的生活和工作提供方便。例如，動(dòng)畫(huà)片中絢麗奪目的效果是通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)制作的。

（二）隨著硅芯片技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)硅技術(shù)的發(fā)展?jié)摿σ呀咏鼧O限。因此，新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)以及納米計(jì)算機(jī)進(jìn)入人們的視線，成為人們追逐的對(duì)象。根據(jù)摩爾定律，計(jì)算機(jī)的架構(gòu)與技術(shù)每隔幾年就會(huì)發(fā)生一次大的飛躍，對(duì)人們的生活產(chǎn)生很大的影響。

（1）量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。量子計(jì)算機(jī)是按照量子力學(xué)原理對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析和處理的物理型裝置，它起源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究。這種計(jì)算機(jī)開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)是通過(guò)激光脈沖改變一種鏈狀分子聚合物來(lái)體現(xiàn)的。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，量子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量非常大，其運(yùn)算速度是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的十億倍。除此之外，量子計(jì)算機(jī)在安全性及安保體系等方面的優(yōu)良性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

（2）光子計(jì)算機(jī)的研發(fā)。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，光子計(jì)算機(jī)是利用光子進(jìn)行計(jì)算，用光子代替?zhèn)鹘y(tǒng)計(jì)算機(jī)通過(guò)電子進(jìn)行計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)。光子計(jì)算機(jī)以光子為硬件，其運(yùn)算方式是通過(guò)光子計(jì)算，不同的波長(zhǎng)代表不同的數(shù)據(jù)，能快速處理復(fù)雜度高、計(jì)算量大的任務(wù)。光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度呈上升趨勢(shì)。

（3）納米技術(shù)在高尖端領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而納米計(jì)算機(jī)是由納米技術(shù)于計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而研制的。納米元件具有體積小、質(zhì)地優(yōu)良、導(dǎo)電性強(qiáng)等特點(diǎn)，把納米技術(shù)運(yùn)用于計(jì)算機(jī)的研發(fā)中，就是在研發(fā)計(jì)算機(jī)芯片時(shí)加入納米元件，把電動(dòng)機(jī)、處理器以及傳感器等部件集中在芯片上組成一個(gè)系統(tǒng)，可以完全替代傳統(tǒng)的硅芯片。由于納米級(jí)芯片組成的納米計(jì)算機(jī)能耗非常小，幾乎可忽略不計(jì)，且在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)。納米計(jì)算機(jī)的這種低造價(jià)高性能的優(yōu)勢(shì)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要趨勢(shì)，未來(lái)納米計(jì)算機(jī)將主宰計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，成為計(jì)算機(jī)市場(chǎng)的主力軍。

三、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)處不在，從第一代計(jì)算機(jī)的問(wèn)世到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)已經(jīng)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展，因其低成本高效率的特點(diǎn)受到越來(lái)越多用戶的青睞，最為明顯的趨勢(shì)就是網(wǎng)絡(luò)化以及向各領(lǐng)域的滲透，這種趨勢(shì)在國(guó)際上被稱(chēng)為“無(wú)處不在的計(jì)算”。未來(lái)的計(jì)算機(jī)也會(huì)像現(xiàn)在的馬達(dá)一樣，出現(xiàn)在每個(gè)家庭的各種電器中，成為社會(huì)發(fā)展中一個(gè)必不可少的重要工具。

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