對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究

蔡明德 李小溪 崔金哲

摘 要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們生活水平日益提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們的生活中得到了十分廣泛的應(yīng)用，對(duì)于生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)等各個(gè)方面都產(chǎn)生了積極的影響。

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

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展依賴于我們所處的社會(huì)環(huán)境，與我們的日常生活密切關(guān)聯(lián)。因而，研究剖析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)已成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的普遍需求，且具有很重要的作用，該文章通過計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的整體發(fā)展情況說明計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的整體情況。

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速崛起的主要原因

1.1對(duì)信息技術(shù)的迫切需求

第二次世界大戰(zhàn)之后，世界各國(guó)都紛紛的開始了第三次科技革命。在這樣的時(shí)代發(fā)展的潮流之中，各個(gè)國(guó)家開始根據(jù)自身實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)行了一些列的改革和創(chuàng)新，并且都把改革的重點(diǎn)放在了科技的創(chuàng)新上。目前，在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)涉及的范圍也是越來越廣泛，使很多國(guó)家在發(fā)展的過程中，都開始重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要性，圍繞著計(jì)算機(jī)技術(shù)，又開始進(jìn)行了一系列的改革，有力的推動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展[1]。

1.2信息共享基礎(chǔ)加強(qiáng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，很多的國(guó)家都在發(fā)展的過程中，逐漸的實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享，這樣的社會(huì)環(huán)境，為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了重要的技術(shù)支持，在很大程度上，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展周期縮短了很多，更新?lián)Q代的速度也就更快了，有效提高了研究的質(zhì)量，為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了很好的保障。

1.3功能強(qiáng)大

從世界上的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生之后，計(jì)算機(jī)技術(shù)就已經(jīng)受到了世界各國(guó)人的強(qiáng)烈重視。世界上的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，在今天看來，雖然體積龐大，反應(yīng)上也沒有今天的計(jì)算機(jī)這樣的迅速，但是，不可置疑的是計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，絕對(duì)是人類史上一次偉大的發(fā)明。隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在時(shí)代發(fā)展的進(jìn)程中，逐漸的成熟，慢慢的形成了自己強(qiáng)大的系統(tǒng)功能，體積上也更加的輕便，也開始走進(jìn)了千家萬(wàn)戶，成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提升，我們國(guó)家的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力越來越強(qiáng)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)也將向著更加高端化、多元化方向發(fā)展，并逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，可以說計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展已呈現(xiàn)恢宏趨勢(shì)，也是形勢(shì)發(fā)展必然。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

2.1計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度將大大提升

與我國(guó)相比，由于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)探索較早，技術(shù)相對(duì)程度，所以美國(guó)的發(fā)展更為迅速，通過分析空氣可透過絕緣材料而大大提升了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。這其中特別是紐約保利技術(shù)公司的發(fā)展最具代表性。他們發(fā)明出一種電腦中使用的新型電路電池，直接以膠滯體包裹的導(dǎo)線膠滯體中空氣比重很大，空氣作為一種良好的絕緣體，對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行散熱以及晶體管和核心芯片之間的連接有著直接的影響作用。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的快慢與晶體管及核心操作芯片之間的信號(hào)連接有著直接的關(guān)系。當(dāng)前國(guó)際上流通的連接導(dǎo)線主要是二氧化硅類物質(zhì)導(dǎo)線，信號(hào)在這種導(dǎo)線的傳遞中都會(huì)損失一部分能量，或者說吸收一部分能量，導(dǎo)致信號(hào)接收時(shí)間擴(kuò)展。紐約保利公司研究的膠滯體包裹導(dǎo)線則克服了這一難題，信號(hào)傳輸過程中幾乎不存在能量損失，因而也能快速提升傳遞效率。這一導(dǎo)線還具有耗電能值小的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了成本的高效利用，縮短操作時(shí)間，提升運(yùn)行速度。

但這種導(dǎo)線缺點(diǎn)也較明顯，散熱性差，不能迅速排除熱量。所以，保利公司的工作人員正以此為前提進(jìn)一步深化改革和創(chuàng)新，以此優(yōu)化膠滯體包裹導(dǎo)線的整體性能，使其不但具備以上特點(diǎn)，還可實(shí)現(xiàn)迅速散熱。最新出品的芯片瞬時(shí)冷卻技術(shù)，就針對(duì)這一不足進(jìn)行了實(shí)際改正和創(chuàng)新優(yōu)化，通過在計(jì)算機(jī)中安裝液體微型管道來吸收工作中產(chǎn)生的熱量進(jìn)而打造提升運(yùn)行效率的目的和效果。

2.2生物計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與興起

生物計(jì)算機(jī)這一理念的提出，源于上世紀(jì)八十年代，其研制工作就以投入進(jìn)行。生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于其芯片具備的生物特性，該芯片是由生物工程中心以蛋白質(zhì)分子為物質(zhì)革新改造研究出來的。這一生物芯片能夠把信息以物質(zhì)蛋白的形式傳輸，運(yùn)行速度又實(shí)現(xiàn)了一大提升，大致相當(dāng)于現(xiàn)行計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的十萬(wàn)倍。除此之外，它還具有很強(qiáng)的存儲(chǔ)空間，能量消耗值夜只有一般計(jì)算機(jī)的十分之一。生物芯片的特性由于其高性能作用而逐漸凸顯。蛋白質(zhì)自身的可再生能力，能夠自動(dòng)修復(fù)受損電路，或者形成新型微型電路，計(jì)算機(jī)生物屬性由此得以擴(kuò)大。舉例來說，生物芯片中的計(jì)算機(jī)以蛋白質(zhì)分子生物的自身作用實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)和整體修復(fù)，甚至在一定程度上可以代替人腦工作。依照當(dāng)前生物技術(shù)的發(fā)展，生物芯片的大量施行已成為可能。到時(shí)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、修復(fù)、自動(dòng)剖析和數(shù)據(jù)傳輸將會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階?，F(xiàn)行的計(jì)算機(jī)已實(shí)現(xiàn)了部分人工智能化，在某些方面已取得突破性進(jìn)展，制造出專門針對(duì)某一項(xiàng)的生物機(jī)器人。

2.3光學(xué)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)

光學(xué)計(jì)算機(jī)這一理念的出現(xiàn)依賴于光的存在，把光作為一種信息傳輸介質(zhì)投入計(jì)算機(jī)制造中。光學(xué)計(jì)算機(jī)的突出特點(diǎn)就在于光速的運(yùn)行傳輸速度，以其傳輸速度可實(shí)現(xiàn)信息迅速傳遞。光子不僅具有頻率還具有一定的能量，從這一點(diǎn)來看，也可以完成芯片的修復(fù)工作。光子所具有的頻率和特征偏振能夠提升計(jì)算機(jī)信息傳輸速度和質(zhì)量安全，且光學(xué)計(jì)算機(jī)的智能化程度也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電子計(jì)算機(jī)。從這一角度看，光學(xué)計(jì)算機(jī)的高傳輸性、高質(zhì)量安全性、修復(fù)能力都使得光學(xué)計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生成為眾科學(xué)家的期望。

另外，光學(xué)計(jì)算機(jī)的一大特性就在于任何條件下的普遍實(shí)用性，某些超導(dǎo)體高速計(jì)算機(jī)在低溫環(huán)境下并不能實(shí)現(xiàn)高速傳輸，其缺點(diǎn)較為突出，但光學(xué)計(jì)算機(jī)則無這一限制，即使在低溫條件下也能正常高速運(yùn)行，龐大的存儲(chǔ)空間，極強(qiáng)的抗干擾能力，超高的安全性，都使得光學(xué)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)成為可能。

結(jié)語(yǔ)

目前，作為社會(huì)發(fā)展不可缺少的組成部分，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)對(duì)人們產(chǎn)生了重要影響。而相信隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，其也將為社會(huì)發(fā)展提供更多有力條件。因此，我們還應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的學(xué)習(xí)，以便更好的滿足社會(huì)的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

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[3]武思妍。對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的探討[J].通訊世界，2015，（12）：225.

（作者單位：遼寧科技學(xué)院）