計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

江志平

摘 要： 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，改變了人們的生活習(xí)慣和工作方式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)之中。我國的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展速度很快，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)目前通過視頻技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和虛擬世界等技術(shù)，逐漸地體現(xiàn)出原本所沒有的價(jià)值。對(duì)我國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來運(yùn)用技術(shù)、運(yùn)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和研究，希望能為促進(jìn)我國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

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

1 發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)的發(fā)展大致上已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)階段，目前正在朝著更優(yōu)秀方向發(fā)展。

第一階段是電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代，從 1946—1958 年左右，這個(gè)階段的計(jì)算機(jī)因?yàn)橛缮先f個(gè)電子管構(gòu)成，所以體積龐大，耗 電多，運(yùn)算速度低，存儲(chǔ)容量小，可靠性差。這個(gè)階段的代表作 品就是 1946 年在美國賓西法尼亞大學(xué)問世的第一臺(tái)電子計(jì)算 機(jī)“ENIAC”，占地 170 平方米，運(yùn)算速度很慢，但是它是計(jì)算機(jī) 發(fā)展歷史上的一個(gè)里程碑，為之后電腦的出現(xiàn)提供了基礎(chǔ)技術(shù) 的支撐。

第二階段是晶體管時(shí)代，大約是 1958--1964 年，這代計(jì)算 機(jī)比第一階段的計(jì)算機(jī)性能提高了十倍以上，開始出現(xiàn)了軟件 配置、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言等全新技術(shù)，外圍設(shè)備也增加到數(shù)十 種，不僅可以科學(xué)計(jì)算，還可以應(yīng)用到數(shù)據(jù)的處理以及工業(yè)中 的測(cè)量控制，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的主要階段。

第三階段是集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代，大約是 1964—1970 年， 主要由中小規(guī)模的集成電路組成，在一塊幾平方毫米的芯片上 集成了上百個(gè)電子元件，計(jì)算機(jī)的體積大大減小，同時(shí)計(jì)算速 度也提高了、存儲(chǔ)容量擴(kuò)大了、可靠性也有了很大的提高，還出 現(xiàn)了操作系統(tǒng)，還與通訊技術(shù)想結(jié)合，應(yīng)用于許多技術(shù)領(lǐng)域，同 期加速了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，這是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要階 段，也是以后發(fā)展的趨勢(shì)。

第四階段是大規(guī)模電路計(jì)算機(jī)時(shí)代，從 20 世紀(jì) 70 年代至 今，大規(guī)模集成電路是在一塊幾平方毫米的芯片上可以集成成 千上萬的電子元件，因?yàn)樵脑黾樱@一階段的計(jì)算機(jī)更加 強(qiáng)大，占地空間更小，耗能更少，運(yùn)算速度大有提升，計(jì)算機(jī)可 靠性也大大提高。這就是廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的計(jì)算機(jī)。

目前計(jì)算機(jī)的發(fā)展在朝著第五階段發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人工智能計(jì) 算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)，微型化計(jì)算機(jī)，巨型計(jì)算機(jī)等，正在朝著這些方面發(fā)展。未來的發(fā)展前景廣闊，一定會(huì)為人們的生活、 學(xué)習(xí)、工作提供便利，提高效率。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 普及性以及深入發(fā)展性

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力， 為了提升我國的全面經(jīng)濟(jì) 發(fā)展， 必須要重視科學(xué)與技術(shù)。 計(jì)算機(jī)的廣泛使用已經(jīng) 成為一種趨勢(shì)， 而且計(jì)算機(jī)在人們的生活和工作中的作 用越來越突出。 為了實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 提升我 國經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展空間， 需要全面提升我國計(jì)算機(jī)的普 及率， 確保深入人們的生活， 提升計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平。 目前從我國的發(fā)展情況來看， 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)十分的 廣泛， 而且兼顧了人們的生活、 工作和學(xué)習(xí)等各個(gè)方 面。 從現(xiàn)在的超市收銀， 到企業(yè)的管理以及學(xué)校的考試 等， 都會(huì)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)， 因此目前的計(jì)算機(jī)科學(xué)與發(fā) 展具有較強(qiáng)的普及性和發(fā)展性。

2.2 專業(yè)性以及綜合化

隨著我國計(jì)算機(jī)的廣泛使用， 計(jì)算機(jī)的使用范圍越 來越廣， 而且未來的計(jì)算機(jī)發(fā)展需要將目光放在專業(yè)化 和綜合化的方面。 目前十分流行的主要是智能化的發(fā)展 方向， 而且網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的操控實(shí)現(xiàn)了電器和家居的運(yùn)用， 改變了原有的傳統(tǒng)操作方式， 實(shí)現(xiàn)了人們生活方式的改 變， 提升了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展水平。 隨著我 國計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展， 計(jì)算機(jī)技術(shù)的專業(yè)性發(fā)展十分 迅速， 而且對(duì)于不同的發(fā)展方向來說， 都需要最終實(shí) 現(xiàn)綜合化的發(fā)展， 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技科學(xué)技術(shù)的全面快速 穩(wěn)定發(fā)展。 為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步， 既 需要兼顧綜合化， 也需要提升專業(yè)性的發(fā)展空間， 通過 兩者的綜合發(fā)展和不斷提升， 確保計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用方向

自進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代以來， 信息的傳輸速度有了質(zhì)的提升， 計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展， 使得計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛 地應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展速 度很快， 而且每時(shí)每刻都在出現(xiàn)較為明顯的變化， 實(shí)現(xiàn) 了人們生活水平的全面快速提升。 但是由于計(jì)算機(jī)的使 用必須要依靠于大量的數(shù)據(jù)， 所以數(shù)據(jù)處理的速度決定 了計(jì)算機(jī)自身的水平。 傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)本身具有數(shù)據(jù)的保 存、 傳輸和轉(zhuǎn)換， 但是對(duì)于龐大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 必須要 實(shí)現(xiàn)良好的信息共享和人機(jī)交互。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的 未來應(yīng)用方向比較重要的就是視頻、 數(shù)據(jù)壓縮以及虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

3.1 視頻

所謂的視頻技術(shù)，其實(shí)就是動(dòng)態(tài)圖像的傳輸， 在主要是利用計(jì)算機(jī)的通信和流媒體技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了視頻技術(shù)編碼。目前視頻技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在我國的各個(gè)行業(yè)， 人們?cè)谌粘５纳钪锌梢暂^為平常地看到很多視頻， 這些都是視頻技術(shù)的應(yīng)用方式。 視頻數(shù)字化技術(shù)是通過視頻的采集卡，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換， 然后將其儲(chǔ)存在硬盤之中， 提升計(jì)算機(jī)的處理速度和處理水平。在不同的環(huán)境下，通過合理的技術(shù)和方法，能夠達(dá)到技術(shù)的使用要求， 確保視頻技術(shù)的綜合提 升， 實(shí)現(xiàn)了視頻業(yè)務(wù)的全面開展。

3.2 數(shù)據(jù)壓縮

數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的出現(xiàn)， 主要是由于數(shù)據(jù)本身的龐大

性所導(dǎo)致， 因此在進(jìn)行圖像和視頻等數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候， 需要通過相應(yīng)的壓縮， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量的降低， 進(jìn)而提升傳 輸?shù)乃俣取?從我國目前的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的發(fā)展情況來 看， 這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展速度很快， 而且取得了較為明顯的 成果。 按照相應(yīng)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)于視頻數(shù)據(jù)的壓縮， 不 但可以降低視頻的數(shù)據(jù)量， 而且對(duì)于視頻的播出效果具 有較為明顯的提升。 到目前為止， 我國的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 的應(yīng)用十分廣泛， 已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在很多方面， 提升 了我國數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的全面提升。

4 未來應(yīng)用領(lǐng)域

目前的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在很多 不同的領(lǐng)域， 主要是通過文本和聲音等， 實(shí)現(xiàn)多媒體技 術(shù)的處理， 有的甚至已經(jīng)可以逐漸替代工業(yè)電器等。 從我國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用情況來看， 主要的方向是 教育、 商業(yè)廣告、 影視娛樂、 醫(yī)療以及辦公自動(dòng)化。 教 育方面， 教師可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用， 提升學(xué) 生對(duì)于不同知識(shí)的了解深度， 確保學(xué)生可以準(zhǔn)確地理解 不同的知識(shí)， 提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 商業(yè)廣告以及商業(yè) 信息， 主要是通過特技的合成， 提升大型表演的水平。 對(duì)于影視娛樂來說， 計(jì)算機(jī)技術(shù)的后期特效制作， 具有 良好的作用和效果， 還能夠提升影視的拍攝水平。

5 未來發(fā)展趨勢(shì)

5.1 智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)

目前隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展， 大數(shù)據(jù)時(shí)代的到 來， 使得各方面的數(shù)據(jù)都在快速增加。 這些龐大的數(shù) 據(jù)， 在進(jìn)行計(jì)算和處理的時(shí)候， 所面臨的問題逐漸增 加。 計(jì)算機(jī)正在朝著超級(jí)計(jì)算機(jī)的方向快速發(fā)展， 超級(jí) 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理水平在快速提升， 而且逐漸實(shí)現(xiàn)了多 種處理器的協(xié)同工作， 提升了數(shù)據(jù)處理的速度和深度。 另外傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)并不具有智能的特點(diǎn)， 只可以進(jìn)行平 行的數(shù)據(jù)處理。 但是未來計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)， 會(huì)朝著智 能化的方向發(fā)展， 實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)多命令的同時(shí)處理和分 析。 通過建立相應(yīng)的模型， 實(shí)現(xiàn)模型的推演， 節(jié)省時(shí)間 和成本。 智能計(jì)算機(jī)本身具有更高的靈活性， 而且使用 起來十分合理， 具有一定的個(gè)性化， 可以為人們的生活和工作提供較大的便利。

6 結(jié)語

從整體上來說，我國的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展的方向有很多，但是比較主要的就是其中的3個(gè)方面。（1） 計(jì)算機(jī)技術(shù)肯定朝著運(yùn)算速度快的方向發(fā)展，而且提升的空間很大，運(yùn)行速度的提升也很快。再加上計(jì)算 機(jī)主頻的不斷提升， 大量計(jì)算機(jī)的同時(shí)運(yùn)算已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度得到了大幅度的提升。 （2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用變得越來越廣泛，逐漸地涵蓋了每個(gè)行業(yè)和家庭， 實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)進(jìn)入千家萬戶，提升了計(jì)算機(jī)的普及度。 （3）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)還會(huì)朝著智能化的方向不斷發(fā)展， 互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸速度逐漸提升， 而且在以后的計(jì)算機(jī)發(fā)展中， 這些互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)逐漸地發(fā)揮出較大的作用。 這些都是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)， 更是重要的發(fā) 展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 王新陽， 王奇. 論計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) [J] . 電子技術(shù)與軟件工程， 2016， （04）.

[2] 曲大為，張鵬.慕課與高等學(xué)校教學(xué)改革研究[J].現(xiàn)代教育科 學(xué)，2015（5）