計算機科學熱點與發(fā)展

黎濤

摘 要 當代社會，計算機科學與信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會生活的各個方面，已經(jīng)成為推動社會進步的重要因素。計算機科學圍繞信息、知識、智能等主題發(fā)展迅速。本文簡要地介紹了計算機科學熱點的若干問題，并提出計算機科學的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞 計算機科學 熱點 發(fā)展

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機已經(jīng)成為我們生活和工作上的工具，了解計算機科學將會讓我們驚嘆科學技術(shù)的力量，感受計算機技術(shù)給我們生活帶來的變化。計算機科學發(fā)展至今，取得了巨大的成就，從觀念上改變了人們對世界的認識，將人類社會帶入了信息時代。在今天計算機科學技術(shù)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦胁豢苫蛉钡闹匾M成部分，而計算機技術(shù)的發(fā)展也將越來越多地影響人類社會的進步。

1計算機科學熱點

近年來，計算機科學中前沿的問題主要圍繞信息、知識、智能三大研究領(lǐng)域展開討論。而知識不同于信息，它是人們對信息經(jīng)過大腦的加工與處理后，形成的規(guī)律、規(guī)則、方法及認識。智能則是指大腦從歷史信息、知識的基礎(chǔ)之上形成的對現(xiàn)有信息、知識的推理、演繹、判斷的方法。根據(jù)研究分析表明，在三大研究領(lǐng)域中，主要有以下熱點研究：

（1）信息方面：信息處理、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘、生物信息學；

（2）知識方面：以知識科學與知識工程為主要研究的問題；

（3）智能方面：以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，機器證明，人工智能與專家系統(tǒng)，遺傳算法，代數(shù)邏輯學形成了本研究領(lǐng)域的主要特色。

1.1信息科學

信息處理技術(shù)是當今計算機科學發(fā)展的重點，目前計算機處理的信息可分為符號和數(shù)據(jù)，因而一切要由計算機處理的對象首先是符號化和數(shù)字化。主要研究表現(xiàn)在：信息源理論和信息的獲取；信息的傳輸、存儲、檢索、轉(zhuǎn)化和處理；信號的測量、分析、處理及顯示；模式信息處理；知識信息處理；決策和控制。

1.2知識科學

計算機科學雖然是一門剛剛興起的學科，但它與數(shù)學、邏輯學、語言學、認知科學、心理學、哲學等關(guān)系相當大。目前知識科學主要的研究領(lǐng)域表現(xiàn)在：知識模型研究，常識性知識研究；非規(guī)范知識研究，知識處理的數(shù)學理論；知識獲取理論和技術(shù)；知識科學和軟件科學；基于知識的計算機藝術(shù)。

1.3智能處理技術(shù)

隨著基于符號的運算、推理邏輯的迅速發(fā)展和對人類大腦的思維形式的研究逐步清晰，人們開始研制具有“智能”的計算機，這是人工智能的基本思想。人工智能是一門正在發(fā)展中的綜合性前沿學科，主要由計算機科學、控制論、信息論、神經(jīng)生理學、語言學等多個學科相互滲透發(fā)展而來。

2計算機科學發(fā)展

2.1智能化的超級計算機

超高速計算機采用平行處理技術(shù)改進計算機結(jié)構(gòu)，可以使計算機系統(tǒng)同時執(zhí)行多條指令，或同時對多個數(shù)據(jù)進行處理，進一步提高計算機的運行速度。超級計算機通常是由成百數(shù)千甚至更多的處理器構(gòu)成，能完成普通計算機和服務(wù)器所不能計算的大型的復(fù)雜任務(wù)。

2.2新型高性能計算機

隨著硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展，硅技術(shù)越來越接近其自身的物理發(fā)展極限。因此，迫切要求計算機從結(jié)構(gòu)變革，到器件與技術(shù)的革命這一系列的技術(shù)都要產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍才行。新型的量子計算機、光子計算機、分子計算機和納米計算機由此應(yīng)運而生。

綜上所述，計算機技術(shù)主要朝著下面三個方向發(fā)展：

一是向“快”的方向發(fā)展。速度越來越快，性能越來越高，計算機的主頻越來越快。專用計算機的并行程度比通用機更高，并行計算機的關(guān)鍵技術(shù)是如何高效率地把大量計算機互相連接起來，即各處理機之間的高速通信，以及如何有效地管理成千上萬臺計算機使之協(xié)調(diào)工作，這就是并行計算機的系統(tǒng)軟件——操作系統(tǒng)的功能。

另一個方向就是向“廣”度方向發(fā)展，計算機發(fā)展的趨勢無處不在，應(yīng)用范圍更加廣泛。近年來更明顯的趨勢是網(wǎng)絡(luò)化與向各個領(lǐng)域的滲透，即在廣度上的發(fā)展開拓。國外稱這種趨勢為普適計算或者叫無處不在的計算。未來計算機將存在于家中的各種電器中，到那時筆記本，書籍都將電子化、數(shù)字化。所以有人預(yù)言未來計算機也將成為最常用的日用品。

第三個方向是向“深”度方向發(fā)展，即向信息的智能化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)上有大量的信息，為了使這些信息轉(zhuǎn)變成所需要的知識，同時又具有更加友好的人機界面，計算機將具備更多的智能成分。未來計算機將具有多種感知能力及一定的思考能力。人們可以用自然語言、手寫的文字，甚至可以用表情、手勢來與計算機溝通，使人機交流更加快捷。讓人能產(chǎn)生身臨其境感覺的虛擬現(xiàn)實技術(shù)是這一領(lǐng)域發(fā)展的集中體現(xiàn)。

隨著計算機的不斷更新?lián)Q代，計算機科學的發(fā)展前景廣泛，有著巨大的的發(fā)展空間。但是，我們也應(yīng)該注意到發(fā)展的困難與局限性。在今后的發(fā)展過程中，計算機科學仍將面臨著結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、智能化解決難等問題，這些將是我們在今后的需要思考和解決的問題。

參考文獻

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