計算機科學與技術的未來發(fā)展趨勢

陸少華

摘 ?要：在我國計算機技術快速發(fā)展的背景下，計算機技術在各個產業(yè)領域的應用范圍不斷擴大，而計算機技術的應用性能也得到了最大程度的發(fā)揮，人類的學習生活中已經(jīng)離不開計算機技術的應用。近年來各個國家在計算機科學技術研發(fā)中投入的資金比例不斷增加，計算機科學技術已經(jīng)成為提升各個國家核心競爭力的重要組成部分。為此文章對計算機科學與技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析、對計算機科學與技術的發(fā)展方向進行探究，對計算機科學與技術的發(fā)展趨勢進行研究。

關鍵詞：計算機;科學;技術;發(fā)展

中圖分類號：TP30 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）25-0154-02

Abstract： In the context of the rapid development of computer technology in our country， the application scope of computer technology in various industrial fields is constantly expanding， and the application performance of computer technology has also been brought into full play. People's study and life has been inseparable from the application of computer technology. In recent years， the proportion of funds invested by various countries in the research and development of computer science and technology has been increasing， and computer science and technology has become an important part of promoting the core competitiveness of various countries. For this reason， this paper analyzes the present situation of the development of computer science and technology， probes into the development direction of computer science and technology， and studies the development trend of computer science and technology.

Keywords： computer; science; technology; development

引言

計算機科學與技術的應用研究已成為推動國家經(jīng)濟發(fā)展的重要原動力，計算機科學與技術所具備的發(fā)展生命力極大程度地改善了人們的生活方式，各大企業(yè)選擇應用計算機技術來提升企業(yè)管理效率。在計算機科學與技術研發(fā)領域中，其自身的基礎性能不斷進行創(chuàng)新、研究，計算機科學與技術的應用性能得到質的提升，也因此計算機科學與技術已成為人類生活的必需品，滿足了人類的學習生活需求，為此需要對計算機科學與技術的發(fā)展趨勢進行探究，為計算機科學與技術的未來發(fā)展應用奠定堅實的基礎。

1 計算機科學與技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 全面深入

重視計算機科學與技術發(fā)展是解放我國生產力，提升國民經(jīng)濟的關鍵要素。計算機作為人們工作學習的必需品，對計算機科學與技術進行全面普及，提升人們的計算機應用水平，使計算機科學與技術能夠更好的服務于人們的生產生活?，F(xiàn)如今計算機科學與技術以應用至企業(yè)內部管理、學校線上考試以及工業(yè)生產之中，給人類的學習、生活、工作都提供了極大的便利性，因此計算機科學與技術在各個領域應用過程中具備全面深入發(fā)展特征。

1.2 綜合專業(yè)

人工智能技術以及網(wǎng)絡信息技術的應用已改變了人們現(xiàn)有的生活方式，同時也推動了計算機科學與技術的應用發(fā)展水平。計算機科學與技術的綜合專業(yè)化發(fā)展是為確保計算機科學與技術在專業(yè)發(fā)展的同時兼顧綜合化的發(fā)展形式，只有保證計算機科學與技術實現(xiàn)綜合專業(yè)化發(fā)展，才能保證計算機系統(tǒng)應用的穩(wěn)定性。

1.3 深入創(chuàng)新

在科學技術研發(fā)水平不斷提升的背景下，計算機科學與技術在各個領域的應用價值不斷提升，為此計算機科學與技術發(fā)展只能立足于時代發(fā)展前端，才能滿足人們的個性化需求，推動社會綜合發(fā)展水平。

1.4 智能發(fā)展

智能化發(fā)展主要是指計算機具備人工智能特征，也因此智能發(fā)展成為計算機科學技術的重要發(fā)展方向。計算機科學與技術的智能化發(fā)展，能夠幫助電腦實現(xiàn)邏輯能力塑造以及學習能力培養(yǎng)，可對人類的思維能力進行模擬?，F(xiàn)如今的計算機科學技術的研究發(fā)展已初具智能化發(fā)展規(guī)模，研發(fā)的智能化產品能夠與人類進行簡單的正常交流。

1.5 網(wǎng)絡發(fā)展

計算機科學與技術發(fā)展水平應用領域不斷擴大的背景下，人類對于計算機的依賴性不斷提升，同時對計算機應用要求也在不斷提高，信息資源共享以及計算機通信技術已經(jīng)成為計算機科學與技術發(fā)展的重要實踐?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡化發(fā)展可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡發(fā)展是指將兩臺以上的計算機進行有效連接，進而達到資源共享目的。

2 計算機科學與技術的發(fā)展方向

2.1 宏觀方向

2.1.1 高性能。計算機科學與技術的宏觀發(fā)展方向之一為高性能。CPU作為確保計算機運算速度的重要基礎，CPU主頻速度越高則代表計算機的運算速度也就越高，同時也有效提升了計算機的運算能力，加快計算機的信息處理速度。計算機運算處理工作的開展是需要應用多個微處理器，而微處理器則是由上億個晶體管組成，在計算機科學與技術發(fā)展過程中，多線程高速處理已經(jīng)成為計算機必備基礎能力。計算機要想提升自身的信息處理能力，需要以CPU技術研發(fā)為基礎，研發(fā)更多高性能的計算機，提升計算機的信息處理能力、工作協(xié)調能力，強化計算機與計算機之間的協(xié)同性。

2.1.2 廣領域。計算機科學與技術不僅應用于高新技術領域外，同時在人類日常生活中也得到了廣泛應用，無論是人們日常的生活用品還是小型的生活發(fā)明，都給人們帶來極大的便利。計算機科學與技術應用至傳統(tǒng)生產行業(yè)之中，可改善行業(yè)的傳統(tǒng)生產管理模式，實現(xiàn)自動化生產以及遠程控制，提升傳統(tǒng)生產行業(yè)的發(fā)展水平。由此可見只有計算機科學與技術得到進一步發(fā)展，才能擴大計算機科學與技術的應用領域。

2.1.3 深層次。計算機科學與技術的深層次發(fā)展主要體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、分布式發(fā)展等方面，自動化控制發(fā)展是計算機科學與技術的常見應用手段，記住計算機技術可有效處理互聯(lián)網(wǎng)資源，為計算機用戶獲得更多的信息，最大程度縮短計算機用戶進行資源尋找的時間。若計算機科學與技術在未來發(fā)展過程中朝向感知能力發(fā)展，計算機能夠感受到人們的生活工作帶來更好應用體驗。

2.2 微觀方向

2.2.1 芯片技術應用發(fā)展。微型計算機的研發(fā)應用給人們的生產生活帶來本質性變化，同時也讓現(xiàn)代科學研究工作出現(xiàn)了質的變化。單片機技術的應用出現(xiàn)引發(fā)了現(xiàn)代工業(yè)革命，單片機技術作為一種集成性的電路芯片，是需要借助超大規(guī)模技術將CUP、ROM以及RAM等電路集中在一起，進而構成完善的計算機應用系統(tǒng)。單片機技術也屬于芯片級應用，設計人員需要全面了解單片機芯片的結構及指令系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)設計需求設計應用集成電路應用技術繼而設定系統(tǒng)應用程序。計算機科學與技術中的重要技術基礎就是芯片技術，一個芯片是由幾百個微電路組合連接在一起，但整體芯片的體積相對較小，芯片微電路所產生的脈沖能夠對計算機及自動化裝置進行控制管理。計算機科學與技術未來發(fā)展競爭就是芯片技術戰(zhàn)爭，芯片技術的設計流程較為繁瑣、在芯片設計技術中應用納米技術能夠對電晶體進行縮小，繼而有效縮小芯片體積，實現(xiàn)芯片功能設計的多元化發(fā)展。

2.2.2 并行處理技術應用發(fā)展。該處理技術主要是指在同一時刻內對不同信息開展信息處理工作，是另一種形式時間疊加，同時也能有效提升計算機的運行效率。并行處理技術的應用形式可分為時間并行、空間并行以及綜合并行三種形式?，F(xiàn)如今應用發(fā)展的計算機系統(tǒng)在不同形式下都應用了并行處理技術，并提升了計算機系統(tǒng)的并行處理能力。其中時間重疊形式是指計算機系統(tǒng)在技術處理過程中，對設備的進行輪流使用，進而加快計算機系統(tǒng)硬件的運轉速度;資源重復形式主要是指應用空間因素，最大程度提升計算機的信息處理速度;資源共享形式主要是指借助軟件技術，按照時間順序進行CPU共享，進而實現(xiàn)多道系統(tǒng)的有效應用建立。并行處理技術的應用核心為算法，借助軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)對計算機數(shù)據(jù)進行處理。并行計算機作為計算機科學與技術的主要發(fā)展趨勢，已成為各個國家開發(fā)的重中之重。

2.2.3 網(wǎng)絡計算技術應用發(fā)展。計算剛開始是數(shù)學研究領域的代名詞，主要是數(shù)學研究人員進行數(shù)值計算的重要手段，自計算機領域應用發(fā)展以來，網(wǎng)絡計算能夠及時將非計算機語言編譯成為不同的機器代碼。網(wǎng)絡計算結構可被分為通用數(shù)據(jù)服務器、應用服務器以及通用客戶端，能夠提升計算機運作的可靠性以及集成性。未來網(wǎng)絡計算結構將會為Web應用以及現(xiàn)有客戶系統(tǒng)無縫集成提供穩(wěn)定性，確保整個信息系統(tǒng)運行的安全可靠性。

3 計算機科學與技術的發(fā)展趨勢

3.1 研發(fā)運算速率高的計算機

能夠衡量計算機性能的核心指標就是運算速率，在計算機科學與技術的未來發(fā)展過程中，對于計算機運算速率的研究必不可少的。大氣層中部分氣體的絕緣性能極為良好，在計算機運算速率的提升研發(fā)過程中可充分利用氣體的絕緣性能，同時對氣體資源的有效利用可降低資源損耗。

3.2 研發(fā)光能計算機

光能作為可再生資源的一種，光能的利用成本相對較低，將光能資源有效應用至計算機電源之中，利用光能對計算機進行充電，可改善計算機系統(tǒng)應用溫度對于計算機電源影響。

3.3 研發(fā)生物計算機

在計算機科學與技術的未來發(fā)展過程中，可將生物技術與計算機科學技術有機結合，全面提升未來計算機系統(tǒng)的運行處理速度。如世界上已經(jīng)有部分國家研發(fā)并應用了生物質芯片，實現(xiàn)了“波”信息的有效傳遞，實現(xiàn)存儲空間的有效拓展。

3.4 研發(fā)超智能計算機

對超智能計算機的研發(fā)，能夠滿足社會發(fā)展需求，將平行處理技術有效應用至計算機的程序設計之中，可讓計算機系統(tǒng)具備同時處理多條指令的能力，進而有效提升計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力以及數(shù)據(jù)處理能力。

3.5 納米技術的研發(fā)應用

納米技術是一種新型的高性能穩(wěn)定技術，在計算機科學與技術發(fā)展研究過程中應用納米技術，可提升計算機系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，縮減計算機系統(tǒng)運行體積，擴大計算機系統(tǒng)的存儲數(shù)量。

4 結束語

總而言之，計算機科學與技術的全面發(fā)展應用的背景下，對于人們的生產生活有著極大的影響，尤其是在各個領域先進技術快速發(fā)展的背景下，計算機科學與技術能夠實現(xiàn)與人們工作生活的有效連接，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。計算機科學與技術能夠幫助企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟利益，強化企業(yè)的信息管理能力，提升人們的生活水平，因此需要加大對計算機科學與技術的研發(fā)力度，給社會公民帶來高品質的生活。

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