信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展趨勢

王鈺為

摘 要 隨著我國科技的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，在人們工作、學(xué)習(xí)以及娛樂過程中均能發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的身影，與此同時(shí)信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到人們的日常生活中，所以在信息時(shí)代發(fā)展過程中信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)揮了重要作用。據(jù)此，本文主要對(duì)信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行研究，首先對(duì)信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了分析并對(duì)其在社會(huì)發(fā)展中的意義進(jìn)行了討論，接下來從光計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)以及生物計(jì)算機(jī)幾方面對(duì)信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用的發(fā)展趨勢進(jìn)行說明，以便于加強(qiáng)人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的了解。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué) 信息 發(fā)展趨勢

1 信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)的相關(guān)概述

在信息領(lǐng)域的基礎(chǔ)之上，將信息管理和數(shù)學(xué)進(jìn)行融合，從而形成了信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)這門學(xué)科。它的產(chǎn)生使科學(xué)研究更加方便，實(shí)現(xiàn)了通過數(shù)學(xué)方法對(duì)有關(guān)學(xué)科問題進(jìn)行研究。隨著兩者的不斷進(jìn)步，各大領(lǐng)域的問題都能夠利用數(shù)學(xué)的有關(guān)手段進(jìn)行解決，而通過計(jì)算手段能夠準(zhǔn)確的判斷其中的相關(guān)規(guī)律和特性。該學(xué)科學(xué)與許多學(xué)科都有著密切的聯(lián)系，故而通過對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)能夠很好的加強(qiáng)我們學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)使用能力，從而具備相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)能力，并為將來的自身發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

2 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展對(duì)信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)的意義

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因其非凡的普及速度，使得我國文化水平與文化程度也隨之提升。不僅如此，我國科技發(fā)展同樣受到其影響，自身技術(shù)隨著有關(guān)技術(shù)的提高而提升，人們?cè)谏睢⒐ぷ?、娛樂中也?huì)涉及到該學(xué)科的應(yīng)用，從而使工作效率有所提升、業(yè)余生活更加豐富、娛樂項(xiàng)目有所增加。實(shí)際上，該學(xué)科所發(fā)揮的作用不僅限于此，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行研究的人越來越多，其發(fā)展速度必然更加迅速。從其發(fā)展歷程中能夠看出，該學(xué)科的發(fā)展重在培養(yǎng)各領(lǐng)域的尖端人才，通過其所輸送的人才將來在信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域有著巨大的意義。

3 信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

3.1 生物計(jì)算機(jī)技術(shù)

該技術(shù)以蛋白質(zhì)分子為主要材料，并通過生物工程技術(shù)進(jìn)行研制，主要用來替代半導(dǎo)體硅片，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。該技術(shù)的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)超于現(xiàn)今的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且能量的消耗是普通機(jī)器的十億分之一，還具備海量存儲(chǔ)空間和強(qiáng)大的防干擾能力。因此，該技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，例如，在仿生學(xué)中利用其活性功能與人體組織進(jìn)行結(jié)合，從而幫助人腦控制人體機(jī)能，并且它可以通過人體細(xì)胞進(jìn)行能量補(bǔ)充，該技術(shù)還具有自我調(diào)節(jié)、恢復(fù)以及再生等能力。然而該技術(shù)的發(fā)展至今還不成熟，故而還需人們進(jìn)行深入的研究。

3.2 納米計(jì)算機(jī)技術(shù)

近些年來，由于納米技術(shù)的飛速發(fā)展以及其自身的巨大優(yōu)勢，使其被有關(guān)學(xué)者廣泛應(yīng)用。例如，生活當(dāng)中的玻璃、衣服等相關(guān)用品都是用納米進(jìn)行制作，從而為人們帶來很大的便利。隨著納米技術(shù)的不斷進(jìn)步，開始將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的領(lǐng)域，用其所制成的芯片具有體積小、運(yùn)算速度快等性能，因此，非常適合制作計(jì)算機(jī)的有關(guān)零部件，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)簡易化的目的，并為人們生活帶來了巨大的便利。然而目前為止，只有美國相關(guān)學(xué)者在納米計(jì)算機(jī)的有關(guān)方面取得了巨大成果，其他國家尚處于發(fā)展階段。

3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)有著能夠替代人類大腦部分的功能，它具有處理數(shù)據(jù)、適應(yīng)以及判斷等能力。該技術(shù)能夠通過對(duì)研究對(duì)象的狀態(tài)進(jìn)行判別，進(jìn)而采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，其形式和人類神經(jīng)當(dāng)中的節(jié)點(diǎn)極為相似。例如，利用該技術(shù)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，它能夠在每秒鐘運(yùn)行1000萬億次，通過其相關(guān)性能進(jìn)行分層處理，將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分類以及重組，從而將篩出的數(shù)據(jù)提供給使用者。該技術(shù)在很大程度上節(jié)約了人們的時(shí)間，從而為人們提供了極大的便利。但是目前為止，該技術(shù)還處于發(fā)展階段，各方面還需進(jìn)行深入研究。

3.4 光計(jì)算機(jī)技術(shù)

光計(jì)算機(jī)，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片中，它可以將電子轉(zhuǎn)換為光子，從而將導(dǎo)線替換成光線，并制成數(shù)字計(jì)算機(jī)。該技術(shù)能夠處理并傳輸海量的信息，以及在傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，不會(huì)出現(xiàn)信息丟失的現(xiàn)象。例如，在進(jìn)行天氣預(yù)測的時(shí)候，由于天氣處于時(shí)常變換的過程，因此利用普通計(jì)算機(jī)難以準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行預(yù)判，但是，利用光計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠準(zhǔn)確的處理短時(shí)間內(nèi)天氣所帶來的巨大信息變化，并對(duì)其進(jìn)行有關(guān)分析，從而反饋給人們。然而現(xiàn)今該項(xiàng)技術(shù)還處于研究階段，故而還需相關(guān)學(xué)者進(jìn)行大量的研究實(shí)驗(yàn)。

4 總結(jié)

從上述分析中可以看出，信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)可以說改變了人們一些工作與生活方式，從其發(fā)展歷程中可以看出，漸漸向人性化方面所轉(zhuǎn)移。但是仍然存在一些問題有待改進(jìn)，其關(guān)鍵技術(shù)與人們的要求與期望具有一定距離。其僅在功能方面開發(fā)并應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能，所以要加強(qiáng)對(duì)其研究力度。從近期發(fā)展可以了解到，全面性與穩(wěn)定性是未來其關(guān)鍵技術(shù)的主要研究方向，通過研究者不斷對(duì)其研究，我國該項(xiàng)技術(shù)必然會(huì)使人們工作與生活更為便利。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

枝江一中 湖北省宜昌市 443200