淺析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

李 蕾

（黑龍江省計(jì)量檢定測(cè)試院，黑龍江 哈爾濱 150036）

一、計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展歷史

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生于20世紀(jì)50年代，被命名為“ENIAC”。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有了近60年的發(fā)展歷程，期間有六位科學(xué)家為計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，來(lái)自英國(guó)的數(shù)學(xué)家布里頓·艾倫·圖靈和來(lái)自美國(guó)的數(shù)學(xué)家馮·諾依曼對(duì)于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)方面做出了很大的貢獻(xiàn)。為了表展圖靈在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)方面的貢獻(xiàn)，人們將來(lái)自英國(guó)的數(shù)學(xué)家圖靈稱(chēng)為計(jì)算機(jī)之父，在1945年諾依曼將計(jì)算機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，提出了計(jì)算機(jī)的通用電機(jī)結(jié)構(gòu)的邏輯方案，并且通過(guò)這一邏輯方案，新型的計(jì)算機(jī)于1952年研制成功，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的數(shù)字化發(fā)展。同時(shí)將計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)程序和電子原理加入其中，上述的三種計(jì)算機(jī)的學(xué)術(shù)理論就構(gòu)成了現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。因此，為了紀(jì)念諾依曼在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)，人們將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的名字成為諾依曼計(jì)算機(jī)。1947年來(lái)自美國(guó)的科學(xué)家研制成功了計(jì)算機(jī)的晶體管，因此美國(guó)的物理學(xué)家也被稱(chēng)之為晶體管之父，自從計(jì)算機(jī)的晶體管發(fā)明成功，計(jì)算機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了計(jì)算機(jī)的晶體管時(shí)代。1971年，第一臺(tái)微處理器計(jì)算機(jī)的研制成功為計(jì)算機(jī)的時(shí)代走進(jìn)了微電腦時(shí)代。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展原因

本文主要從三個(gè)方面闡述了計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展原因，它們分別是：第一方面，時(shí)代發(fā)展的硬性要求。第二方面，當(dāng)代穩(wěn)定的關(guān)于選擇方面的機(jī)制的基礎(chǔ)。第三方面，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要計(jì)算機(jī)的支持。下面來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的敘述。

（1）時(shí)代發(fā)展的硬性要求。在世界第二次大戰(zhàn)時(shí)期，由于對(duì)各種軍事信息的精細(xì)化處理和特殊的反情報(bào)處理，對(duì)于計(jì)算機(jī)的各方面的要求進(jìn)一步提高，正是這方面的要求，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也研制成功了很多的計(jì)算機(jī)性能。從那以后，世界上的計(jì)算機(jī)進(jìn)入了發(fā)展的快車(chē)道，計(jì)算機(jī)的功能得到了很大程度上的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的最重要的存儲(chǔ)功能已經(jīng)有了飛躍的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用在了很多重要的領(lǐng)域，例如教育領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)的發(fā)展一直都是遵循著市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，滿足著市場(chǎng)的發(fā)展需求，在最大的程度上適應(yīng)發(fā)展的硬性需求。

（2）當(dāng)代穩(wěn)定的關(guān)于選擇方面的機(jī)制的基礎(chǔ)。影響著計(jì)算機(jī)的選擇機(jī)制的一個(gè)主要因素就是相互競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)價(jià)值的一種提高，從而達(dá)成了一種共性問(wèn)題的共識(shí)，這種共識(shí)在判斷上需要一定的時(shí)間，這就是計(jì)算機(jī)選擇機(jī)制的一種依據(jù)。這種選擇機(jī)制是圍繞著計(jì)算機(jī)的技術(shù)的相關(guān)發(fā)展方向判斷和機(jī)制。這種選擇的方式主要是依據(jù)周?chē)陌l(fā)展環(huán)境，這也是計(jì)算機(jī)發(fā)展的一種重要的因素。這種機(jī)制的創(chuàng)新在一定程度上激活了計(jì)算機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)的相關(guān)發(fā)展在很多的學(xué)科都會(huì)給人們一些啟發(fā)。計(jì)算機(jī)的選擇機(jī)制可以使計(jì)算機(jī)的發(fā)展遇到了各種各樣的問(wèn)題，這樣的發(fā)展模式同樣對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展有一定的促進(jìn)作用，同樣可以促進(jìn)計(jì)算機(jī)的技術(shù)的發(fā)展。

（3）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要計(jì)算機(jī)的支持。計(jì)算機(jī)的發(fā)展離不開(kāi)市場(chǎng)上的各種領(lǐng)域的幫助，同時(shí)計(jì)算機(jī)的各種進(jìn)步也是各行各業(yè)的發(fā)展的一種基礎(chǔ)支持。計(jì)算機(jī)的發(fā)展需要不斷的技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)逐漸的在人們的生活中成為了非常重要的交流和工作工具。計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)的進(jìn)步和發(fā)展同時(shí)也激活了其他行業(yè)的而進(jìn)步和創(chuàng)新，這樣的結(jié)果就是社會(huì)中的每一個(gè)行業(yè)都會(huì)有相應(yīng)的提高。

三、計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的大的發(fā)展方向

關(guān)于計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的大的發(fā)展方向，本文從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。分別是：第一方面，計(jì)算機(jī)的智能化發(fā)展方向。第二方面，計(jì)算機(jī)的新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向。下面進(jìn)行全面的分析。

（1）計(jì)算機(jī)的智能化發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)的智能化指的是采用計(jì)算機(jī)的特有的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)同時(shí)使用結(jié)構(gòu)平行的計(jì)算機(jī)處理方式對(duì)計(jì)算機(jī)中的處理的各種數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析等。本文所說(shuō)的智能計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能較之普通的計(jì)算機(jī)來(lái)講，進(jìn)步很高，智能型計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能有很多的地方類(lèi)似于我們?nèi)祟?lèi)的大腦。為我們的工作和生活提供了很高的方便。在一些高端的科技行業(yè)智能型計(jì)算機(jī)有著廣泛地應(yīng)用。智能型計(jì)算機(jī)有很多的優(yōu)點(diǎn)，主要分為三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以處理繁瑣的數(shù)據(jù)處理；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提升了計(jì)算機(jī)的工作效率；第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了很多的時(shí)間。這些優(yōu)點(diǎn)也就是我們發(fā)展智能化計(jì)算機(jī)的根本原因。

（2）計(jì)算機(jī)的新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向。關(guān)于計(jì)算機(jī)的新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向的敘述，本文從三個(gè)方面進(jìn)行敘述。第一，納米新型計(jì)算機(jī)；第二，量子新型計(jì)算機(jī)；第三，光子新型計(jì)算機(jī)。①新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向一：納米新型計(jì)算機(jī)。納米計(jì)算機(jī)主要是計(jì)算機(jī)的技術(shù)和新型的納米技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。納米技術(shù)的計(jì)算機(jī)有四種優(yōu)點(diǎn)。第一種優(yōu)點(diǎn)是體積?。坏诙€(gè)優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)地優(yōu)良；第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性能高。這三種優(yōu)點(diǎn)就使得納米型計(jì)算機(jī)的性能遠(yuǎn)高于其他的計(jì)算機(jī)，這就是計(jì)算機(jī)的一種非常重要的發(fā)展方向。②新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向二：量子新型計(jì)算機(jī)。量子一詞是取自物理學(xué)中，量子新型計(jì)算機(jī)就是通過(guò)一種物理裝置來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)。量子新型計(jì)算機(jī)最大的特點(diǎn)就是存儲(chǔ)量非常的大，這種計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度是普通計(jì)算機(jī)的十億倍，同時(shí)量子新型的計(jì)算機(jī)的保密性能也是非常高的。③新型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向三：光子新型計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)就是將網(wǎng)絡(luò)從導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)變成了光網(wǎng)絡(luò)。這樣就會(huì)使得計(jì)算機(jī)的不同的數(shù)據(jù)以光子的形式傳遞出來(lái)。

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