淺談計算機(jī)科學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

摘 要：計算機(jī)的發(fā)明成為了二十世紀(jì)最突出的成就，從最初的用于計算、處理龐大數(shù)據(jù)的目的，拓展到社會生活的各個領(lǐng)域，其功能繁多、運行速度極快、儲存量大等特點，使其受到越來越多人的喜愛和歡迎，并對人們的生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著極其重要的作用。而計算機(jī)科學(xué)一直處于高速發(fā)展和變革中，不斷根據(jù)現(xiàn)實社會的要求而創(chuàng)新改變自己，不斷加入新鮮的血液，來保持強(qiáng)盛的生命力。作者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)歷和實踐調(diào)查，主要論述計算機(jī)科學(xué)的現(xiàn)狀，提出計算機(jī)科學(xué)在未來的發(fā)展趨勢，僅供參考。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)科學(xué)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；探討

引言

1946年在美國誕生了全世界第一臺電子管計算機(jī)，從此人類開啟了計算機(jī)信息技術(shù)的探索之路，發(fā)展至今，計算機(jī)的發(fā)展演變過程可謂紛繁復(fù)雜，出現(xiàn)了顛覆性的變革。就目前來看，計算機(jī)正處在小體積、高速度、低成本的發(fā)展階段，同時也符合生產(chǎn)企業(yè)和消費者的意愿，推動著計算機(jī)不斷向前發(fā)展和進(jìn)步。在知識經(jīng)濟(jì)和信息化社會的大背景下，需要計算機(jī)科學(xué)不斷改善自身來適應(yīng)時代的變化，不斷拓展自身能夠應(yīng)用的領(lǐng)域范圍。從最初的數(shù)學(xué)運算、文字儲存發(fā)展到社會生活的方方面面，比如文化領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、信息領(lǐng)域、教育行業(yè)、安全方面等，默默地為人類生活貢獻(xiàn)著自己的力量。文章從研究計算機(jī)科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā)，探討未來計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展走向，希望為廣大科學(xué)技術(shù)工作者提供理論指導(dǎo)。

1 計算機(jī)發(fā)展歷程總述

1.1 大型主機(jī)時期

大約在1940-1950年間，計算機(jī)的發(fā)展處于大型主機(jī)占主導(dǎo)地位的階段，這一時期產(chǎn)生了多種類型的電子管計算機(jī)，被稱作第一代電子管計算機(jī)。其中可以將電子管計算機(jī)劃分為：晶體管數(shù)字計算機(jī)、電子管數(shù)字計算機(jī)，還有后來的集中電路數(shù)字計算機(jī)及其發(fā)展到大型集成電路計算機(jī)，將大型主機(jī)計算機(jī)這一階段的技術(shù)發(fā)展到一個巔峰狀態(tài)。

1.2 小型、微型計算機(jī)階段

到了二十世紀(jì)中后期，計算機(jī)逐漸由大型體積向小型轉(zhuǎn)化，開始了對計算機(jī)瘦身的革命。這一計算機(jī)的變革，使其成本降低，更能夠符合消費者內(nèi)心的預(yù)期價格，比較貼近人們的使用心理。

小型計算機(jī)時代并沒有持續(xù)很久時間并不是很久，在計算機(jī)領(lǐng)域中又掀起了對于大型主機(jī)的二次革命，從而進(jìn)入了微型計算機(jī)的新時代。與此同時，美國蘋果公司首發(fā)了Apple2計算機(jī)，無論性能，還是外觀、價格，都較之前的計算機(jī)略勝一籌，開辟了自己的銷售市場，為未來個人計算機(jī)的問世埋下了伏筆。

1.3 服務(wù)器階段

追溯到1964年，美國IBM公司創(chuàng)新運營模式，聯(lián)合其他航空公司的訂票電話線路，整合成一個新型的能夠連接網(wǎng)絡(luò)的訂票系統(tǒng)，標(biāo)志著世界計算機(jī)科學(xué)發(fā)展到了一個全新的階段，即服務(wù)器時期。其中最核心的東西就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)器，通過服務(wù)器將各種所需的信息和資料數(shù)據(jù)等傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)器上，實現(xiàn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和客戶之間的快速聯(lián)系。

1.4 互聯(lián)網(wǎng)時期

全球范圍內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)的誕生，最終應(yīng)該歸功于美國科學(xué)家的努力。大約在上個世紀(jì)70年代，由當(dāng)時美國領(lǐng)土上的四所高校聯(lián)合起來，加之在ARPA的協(xié)商和溝通之下，有機(jī)地將最關(guān)鍵的計算機(jī)及其所配備的通訊設(shè)施串聯(lián)在一起，從而產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)，從此徹底地改變了世界、改變了人們的生活?；ヂ?lián)網(wǎng)以其聯(lián)系范圍之廣、影響程度之深，而迅速地發(fā)展起來，受到人們的熱烈歡迎。

1.5 云計算時期

在計算機(jī)內(nèi)部專家學(xué)者當(dāng)中，云計算是一種具有革命性質(zhì)的用于復(fù)雜計算的模型，而現(xiàn)在越來越多的人認(rèn)識了云計算這一科學(xué)上的概念。正是因為云計算具有超級能力的計算功能，借助互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的及時傳輸，使得許多用戶根據(jù)自身的需要來選擇購買相對應(yīng)的計算力，大大節(jié)省了成本支出。

2 探究計算機(jī)科學(xué)發(fā)展的未來趨勢

2.1 出現(xiàn)超級計算機(jī)，實現(xiàn)智能化

伴隨著二十一世紀(jì)的到來，計算機(jī)領(lǐng)域迎來了超級計算機(jī)的時代，并且不斷地完善自我，突破自我的技術(shù)。采用平行處理技術(shù)對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行集中分析、處理，使得計算機(jī)擁有同時處理多方內(nèi)容的能力，也具備執(zhí)行多條命令的功能，其自身的優(yōu)勢特點使得超級計算機(jī)應(yīng)用的范圍不斷拓展，涉及到國防、教育、軍事等方面的數(shù)據(jù)層面都需要用到。不同于傳統(tǒng)的計算機(jī)，超級計算機(jī)擁有多個處理器，能夠進(jìn)行高速地數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜、難度極高的數(shù)據(jù)運算。

2.2 激光計算機(jī)

新開發(fā)一種光子計算機(jī)，利用光傳播信號進(jìn)行程序操作和信息處理等，它的核心零部件為激光器、集成光路等等。因為光的傳播速度極快，即使是電子也望塵莫及，采用激光技術(shù)會使得計算機(jī)具有超強(qiáng)的運行速度和大容量的儲存空間，其安全性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的計算機(jī)，讓個人計算機(jī)更加有特點。

2.3 納米計算機(jī)

在現(xiàn)今社會中納米是一種新型的材料，當(dāng)把納米技術(shù)融入到計算機(jī)領(lǐng)域中，就會衍生出一種叫做納米計算機(jī)的科學(xué)武器。納米很微小、占用空間小，用納米制作的計算機(jī)納米管元件能夠完全替代傳統(tǒng)的材料硅芯片，使得它導(dǎo)電性更好，質(zhì)量上乘，發(fā)揮著更加強(qiáng)大的功能。這樣人類能夠遵照內(nèi)心的追求，靈活地操縱原子，創(chuàng)造出許多內(nèi)心渴望的事物，為人類造福。接下來還會有更高超的技術(shù)產(chǎn)生，例如神經(jīng)元計算機(jī)等，無論是否可行，都將繼續(xù)推動著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷地向前發(fā)展，到底誰會是未來計算機(jī)發(fā)展的領(lǐng)頭羊，只有交給現(xiàn)實來印證。

3 結(jié)束語

綜上所述，伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機(jī)科學(xué)的發(fā)展勢頭也將持續(xù)高漲，無論過去還是現(xiàn)在，計算機(jī)科學(xué)的每一次改革，甚至微小的變化，都將給人類社會帶來革命性的洗禮。由于計算機(jī)已經(jīng)深入到人民生活的方方面面和社會的各個領(lǐng)域，對人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生重大的影響，對經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著推動性的作用，因此只有不斷研發(fā)新型的計算機(jī)，改良現(xiàn)有計算機(jī)的性能，才能使計算機(jī)的發(fā)展成為人類幸福的助推器。

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作者簡介：熊民敏（1982，9-），男，江西省南昌縣，本科，研究方向：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。