計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢探析

趙耀龍　趙文娟

摘要：電子計算機技術的發(fā)明和應用是第三次科技革命的主要標志之一，對推動生產(chǎn)力發(fā)展起極其重要的作用。在經(jīng)濟全球化發(fā)展的基礎上，計算機技術在短短六十多年里獲得高速發(fā)展。本文將計算機技術概念、發(fā)展現(xiàn)狀，迅速發(fā)展的原因及未來發(fā)展趨勢進行詳細的探討和分析。

關鍵詞：計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀 特點 發(fā)展原因 發(fā)展趨勢

一、引言

隨著現(xiàn)代社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，計算機技術廣泛應用到人類社會政治、經(jīng)濟、文化及生活等各個領域，并扮演著越來越重要的角色。它的誕生及飛速發(fā)展不但加快了我國計算機應用信息化的發(fā)展進程，提升各部門信息化發(fā)展速度，還豐富了人們的生活學習方式。隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術將是整個人類社會不斷進步的不竭動力。

二、計算機技術概述

計算機技術基于對各種軟件功能、設置屬性的了解和應用基礎上，根據(jù)計算機高效率的數(shù)據(jù)信息處理這一特點為不同人群提供所需要的各種技術服務，是一門研究各行各業(yè)的技術、理論、運用方法和手段的計算機應用學科，具有顯著的綜合性和實用性。同時在電子技術、智能機械、應用物理、人體工程和現(xiàn)代信息技術的同步發(fā)展和緊密結合前提下，計算機技術的發(fā)展形成了對社會總體發(fā)展的不斷支撐和強力輔助。

三、計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀特點

（一）更新速度快。隨著計算機技術的發(fā)展，新型計算機系統(tǒng)的出現(xiàn)越來越多，各個國家給計算機技術的研究提供了資金、人才、技術等全方位的支持。加上社會生產(chǎn)力發(fā)展的現(xiàn)實需求對計算機技術提出新的技術要求，也促使計算機技術不斷加快更新速度。

（二）實用性強。主要體現(xiàn)在計算機技術可以根據(jù)不同用戶的實際需求對數(shù)據(jù)信息進行高速、簡潔、快速和準確的處理。通過對計算機的使用，完成管理和加工等工作。目前，不少政府部門和企業(yè)都已經(jīng)實現(xiàn)檔案信息化管理，實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)的建立。

（三）運行功能強大。目前計算機大都采用微處理器，通過縮小處理器芯片內(nèi)晶體管的尺寸和線寬來改進光刻技術，即用更短波長的曝光光源，經(jīng)掩膜曝光，把刻蝕在硅片上的晶體管做得更小，鏈接晶體管的導線做得更細來提高計算機的運行性能。

（四）智能化。智能化技術的發(fā)展是目前計算機技術適應現(xiàn)代社會需要的一大特點。該技術能夠很好地模擬人體大腦來模擬判斷能力和思維活動，開展思維邏輯過程和人的感官行為，能進行“聽”“說”“讀”“寫”“思”等行為，具有推理能力、學習能力、邏輯判斷能力，滿足不同人群的需求。而且智能化應用到家用電器以及儀表儀器等小型設備中，以掌上型和筆記本型等微型智能計算機風靡于世。

（五）過程檢測和控制。通過對某種特定信號的檢測，可以控制企業(yè)生產(chǎn)過程，同時對儀器和儀表的引入，構建檢測和控制系統(tǒng)，加快了企業(yè)自動化的發(fā)展，控制企業(yè)生產(chǎn)風險。

（六）消極影響。任何事物都具有雙面性，計算機技術增強人們的聯(lián)系和交流，及時傳遞信息，保持信息有效性外，在信息傳播過程中也有一定風險，比如傳播網(wǎng)絡謠言、網(wǎng)絡病毒等，這容易影響人們生活，可能造成社會恐慌。同時一部分人尤其青少年沉迷于網(wǎng)絡，無法進行正常的生活和交際，極大影響了身心健康的發(fā)展。這要求我們在進行技術革新的同時主動加重對技術的借鑒和理解。

四、計算機技術高速發(fā)展的原因

任何行業(yè)的發(fā)展都需要持續(xù)不斷的創(chuàng)新才能保持活力和生命力，計算機技術行業(yè)也不例外。創(chuàng)新就是推動技術發(fā)展的原動力，但與此同時，創(chuàng)新需要正確的判斷、選擇才能保持在一個正常的既定的軌道進行。

（一）源源不斷的創(chuàng)造性。

1.基于用戶各種現(xiàn)實需要的驅(qū)動。在全球化發(fā)展影響下，世界進入了信息化時代，人們的生活發(fā)生天翻地覆的變化，對現(xiàn)實期望和需求日益劇增，對計算機提出更好的性能、更卓越的處理能力和更多元化的用途的要求，這些從根本上刺激了創(chuàng)造行為的集中噴發(fā)。

另外對計算機行業(yè)而言，競爭十分激烈，想要生存又想在龐大用戶群上分一杯羹追求利潤，那么源源不斷的創(chuàng)新是企業(yè)生存的必備武器。

2.基于社會發(fā)展和需求的驅(qū)動。隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，科學體制的文化、構造產(chǎn)生了與計算機科技體制相似的由傳統(tǒng)、專制和封閉走向了開放和自由的相似變化。計算機技術及設備的創(chuàng)新和發(fā)展基于社會的逐漸進步，而社會的進步又必令科學技術廣泛融入到各領域，對計算機的信息創(chuàng)新和信息共享提出新的要求，也將反作用于計算機技術，促使其向高速化、多元化和智能化方向發(fā)展。這兩者是相輔相成的，互相推動形成一個良好的發(fā)展循環(huán)。

（二）迅速的、正確及穩(wěn)定的判斷和選擇。

穩(wěn)定而迅速的判斷和選擇機制，其實是指圍繞計算機技術的種種影響因素同時發(fā)揮作用，而作出選擇判斷時的環(huán)境和態(tài)度是敏銳的、穩(wěn)定的、符合發(fā)展需要的，這是計算機技術迅速發(fā)展的重要原因之一。

1.戶選擇。計算機技術需要面向市場和用戶，因此在實際應用中計算機技術面臨多方面的選擇，既要適應市場環(huán)境，又要被用戶認可，這樣才能在激烈的市場競爭中保有優(yōu)勢。要想搶占市場份額，就需要不斷創(chuàng)新技術，這客觀上促進了計算機技術的快速發(fā)展。

2.研發(fā)者和用戶群的認識一致。信息化社會，用戶希望得到更好的信息體驗，有高效、高性能和高智能的計算機技術服務，這與計算機研究者希望提供更優(yōu)質(zhì)的新技術被用戶群接受的選擇相一致。這是計算機技術認識化和實踐化之間明顯的雙向連接，在一定程度上也促進了計算機技術的發(fā)展。

五、目前計算機技術發(fā)展趨勢

目前計算機技術的發(fā)展都是以電子技術的發(fā)展為基礎，以集成電路芯片為核心部件。隨著高新技術的研究和發(fā)展，我們相信計算機技術也將拓展到其他新興的技術領域。

（一）巨型化計算機。巨型化是現(xiàn)階段計算機技術發(fā)展水平的代表之一，其具有計算機存儲空間巨大，內(nèi)存容量可達幾百兆；功能強大；運算速度極快，達到每秒百億次以上的特點。在地質(zhì)勘測、國防、航空航天、氣象、衛(wèi)星等領域均有廣泛應用。巨型計算機是未來計算機發(fā)展趨勢之一，對其技術的研究能夠有力推動計算機軟硬件的應用技術的發(fā)展。

（二）微型計算機。從第一塊微處理器芯片問世以來，微型化發(fā)展速度與日俱增，其大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路促使了計算機內(nèi)存、功能、運算速度的巨型化發(fā)展。按照數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)發(fā)展功能與價格比的摩爾定律來看，計算機芯片集成度越高，所完成的功能將會越強。另一方面微型計算機已進入到儀器、儀表及家用電器等小型儀器中，同時作為工業(yè)控制過程的“心臟”，使儀器設備實現(xiàn)智能化。隨著微電子技術的進一步發(fā)展，計算機微型化的進程和普及率將越來越快。

（三）納米計算機。納米技術是從80年迅速發(fā)展起來的新的前沿科研領域，最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子，制造出具有特定功能的產(chǎn)品。在計算機元件的組織構成中，通常會用到納米技術?，F(xiàn)在納米技術正從微電子機械系統(tǒng)起步，把傳感器、電動機和各種處理器放在一個硅芯片上構成一個系統(tǒng)，突破電子元件的相關性能功效限制，使得計算機技術發(fā)展成為生物或量子計算機，促使其整體性能得到一個創(chuàng)新飛躍發(fā)展。另外納米技術生產(chǎn)芯片成本十分低廉，既不需要建設超潔凈生產(chǎn)車間，也不需要昂貴的實驗設備和龐大的生產(chǎn)隊伍，這決定納米技術的發(fā)展應用將是計算機技術的主要創(chuàng)新發(fā)展趨勢。

（四）分子計算機。分子計算機的運算過程是蛋白質(zhì)分子和周圍物理化學介質(zhì)的相互作用過程。計算機的轉(zhuǎn)換開關由酶來充當，程序則在酶合成系統(tǒng)本身的蛋白質(zhì)結構中極其明顯地表現(xiàn)出來。由于分子計算機使用的芯片是“蛋白質(zhì)分子”構成的，代替了半導體硅片，具有運算速度快、耗能低、存儲量大等特點，其中其1立方米DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數(shù)據(jù)；它的消耗能量非常小，只為電子計算機的十億分之一。由于生物芯片的原材料既有自我修復的功能，又可直接與生物活體相連。預計在10-20年后，分子計算機將進入實用階段。

（五）光子計算機。光子計算機以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬件代替計算機的電子硬件，光運算代替電運算。光子計算機與電子計算機相比具有很對優(yōu)勢，第一光計算機的無導線計算信息傳遞平行通道密度極大，通過能力超過全世界現(xiàn)有電話電纜許多倍；第二光的并行、高速、天然決定光計算機的并行處理能力很強，具有超高速運算速度；第三光子計算機不帶電荷，它們之間不存在磁場，彼此之間不發(fā)生干擾；第四光子沒有靜止力量，它既可在半真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，傳播速度比電子在導線中的傳播速度快得多。

（六）網(wǎng)絡技術的創(chuàng)新發(fā)展。計算機網(wǎng)絡是現(xiàn)代通信技術和計算機技術相結合的產(chǎn)物， 互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，帶動了計算機技術的改革和創(chuàng)新，并開闊了其發(fā)展空間。隨著計算機應用的深入，特別是家用計算機的普及，一方面眾多用戶能共享信息資源，另一方面計算機間能互相傳遞信息進行通信，這就意味著網(wǎng)絡技術已經(jīng)成為了計算機系統(tǒng)的核心技術，寬帶服務等將在未來成為發(fā)展的主流，計入技術將得到更大力度的發(fā)展，HDSL、ADSL、DSVD和HFC等技術的發(fā)展有利于提高話音、圖像與數(shù)據(jù)服務的質(zhì)量。

另一方面時計算機已在現(xiàn)代企業(yè)的管理中發(fā)揮著越來越重要的作用，如銀行系統(tǒng)，商業(yè)系統(tǒng)，交通運輸系統(tǒng)等。

（七）智能化發(fā)展。計算機人工智能的研究是建立在現(xiàn)代科學的基礎之上。智能化是計算機發(fā)展的一個重要方向，新一代計算機將可以模擬人的感覺行為和思維過程的機理，進行“聽”“說”“讀”“寫”“想”“做”，具有邏輯推理、學習能力和證明的能力。智能化的研究領域很多，其中最有代表性的領域是專家和機器人。隨著計算機技術不斷發(fā)展，離真正的智能化就很近了。

六、結語

計算機技術作為現(xiàn)代社會的一項重要應用技術，在各領域扮演重要角色。在未來的發(fā)展中，計算機技術將為人類社會的發(fā)展提供更多的經(jīng)驗借鑒。