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

【摘 要】文章從計(jì)算機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀入手，簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)發(fā)展史，通過(guò)計(jì)算機(jī)科技在現(xiàn)代生活中發(fā)揮的巨大作用，點(diǎn)明計(jì)算機(jī)科技在當(dāng)代社會(huì)生產(chǎn)生活中的地位。探討了計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的原因，從高性能計(jì)算機(jī)、智能化的計(jì)算機(jī)兩個(gè)方面分析計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來(lái)發(fā)展動(dòng)向，對(duì)未來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做一些猜想。

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

1946 年，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)六十多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度極大加快，體積向著小型微型轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)成本極大降低。隨著人們生活節(jié)奏的加快，科技水平的提高，計(jì)算機(jī)越來(lái)越走進(jìn)我們的日常生活，逐漸成為必備家電。工業(yè)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域越來(lái)越多的看到電子計(jì)算機(jī)的身影，如今，它已經(jīng)滲透到我們的日常生活，成為必不可少的電子產(chǎn)品。

1.計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用

1.1 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等領(lǐng)域都離不開計(jì)算機(jī)身影

科學(xué)技術(shù)第一生產(chǎn)力。曾何幾時(shí)，“秀才不出門全知天下事”是夢(mèng)想，而如今，人們坐在家里，只用看著電腦，便知道當(dāng)今天下大聲的一切或大或小的事情?；蚴钦晤I(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，或是科學(xué)領(lǐng)域的最新發(fā)現(xiàn)，或是軍事領(lǐng)域的重大動(dòng)作……人們的生活已逐漸習(xí)慣了電腦的存在，人們也更熱衷于通過(guò)電腦了解信息。正是由于人們對(duì)計(jì)算機(jī)質(zhì)的要求和量的要求都不斷加大，這就要求計(jì)算機(jī)行業(yè)不打加快研發(fā)、擴(kuò)大生產(chǎn)，從而滿足人們的需求。

1.2 電子產(chǎn)品更新周期大大縮短

1904年，發(fā)明了世界上第一根電子管，直到1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)才被成功研制出來(lái)，這個(gè)過(guò)程耗時(shí)42 年。然而在那之后的半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，僅用了10年左右。以現(xiàn)代手機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代為例，上世紀(jì)90年代，一款新手機(jī)可以保證5-8年不被淘汰，到了本世紀(jì)初，則縮短為1-3年，而到2008年之后，幾乎每一年都有新的技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)之上，手機(jī)更新?lián)Q代的速度則不足一年。手機(jī)產(chǎn)業(yè)的變革，是計(jì)算機(jī)科技在日常應(yīng)用中的最好體現(xiàn)。

1.3更加注重系統(tǒng)合成而不是單一的突破

在計(jì)算機(jī)問(wèn)世以前，每隔十年左右就有十幾項(xiàng)技術(shù)突破，而到了50年代，這種突破速度逐漸放緩。70 年代至今，我們似乎不再單純關(guān)注于技術(shù)突破，而是將原有的技術(shù)深挖之后，加以整合形成新的技術(shù)。比如計(jì)算機(jī)技術(shù)雖然經(jīng)歷的幾十年的飛速發(fā)展，但其單位還是二進(jìn)制。而航天技術(shù)，更沒有一項(xiàng)是新的突破，他只是把原有的理論仔細(xì)研究，反復(fù)檢驗(yàn)，總結(jié)其優(yōu)點(diǎn)改正其不足。

2.計(jì)算機(jī)科技迅速發(fā)展的原因

2.1需求是推動(dòng)計(jì)算機(jī)科技創(chuàng)新的動(dòng)力

有需求就有動(dòng)力。計(jì)算機(jī)的興起在二戰(zhàn)之后，當(dāng)時(shí)經(jīng)受戰(zhàn)亂的國(guó)家百?gòu)U待興，電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，能幫助他們迅速處理相關(guān)信息，安排資源配置，提高辦事效率。因而，各國(guó)花費(fèi)人力物力投資在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，這直接促進(jìn)了計(jì)算機(jī)行業(yè)的迅猛發(fā)展。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的民用化是促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的不竭動(dòng)力。由于人們對(duì)計(jì)算機(jī)的需求，商人在利潤(rùn)的刺激下，迅速擴(kuò)大生產(chǎn)，計(jì)算機(jī)行業(yè)迅速發(fā)展壯大。

2.2信息共享是計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的基礎(chǔ)

信息共享指不同層次、不同信息系統(tǒng)間，信息和信息產(chǎn)品的交流與共用。在計(jì)算機(jī)科技領(lǐng)域內(nèi)實(shí)行信息共享，可以使落后國(guó)家技術(shù)起點(diǎn)比較高，可以獲得最新的技術(shù)與資料的支持，從而避免浪費(fèi)，節(jié)約成本，縮短研究周期，提高質(zhì)量。

2.3技術(shù)理論的發(fā)展是支撐

計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)理念，往往來(lái)源于實(shí)際。科學(xué)家們?cè)谠薪?jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié)，催生出新的產(chǎn)品。例如，鋁硅氧化物的發(fā)現(xiàn)，直接推動(dòng)了型集成電路的發(fā)展。同時(shí)，新技術(shù)的不斷發(fā)現(xiàn)又會(huì)催生更新的技術(shù)。

3.計(jì)算機(jī)科技發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1高性能計(jì)算機(jī)

更高、更快、更強(qiáng)是奧林匹克精神的體現(xiàn)，這一點(diǎn)用在今后計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)上同樣適用。鑒于科技的發(fā)展速度和電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀，更高更快更強(qiáng)的電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，是時(shí)代必然。

3.1.1更高性能。從計(jì)算機(jī)的命名就可以知道，他最初的設(shè)計(jì)理念是用來(lái)計(jì)算——及處理數(shù)據(jù)的。但在今天，計(jì)算機(jī)用于生活的方方面面。如天氣預(yù)報(bào)的播報(bào)，出門訪友的導(dǎo)航，地貌水文的測(cè)繪等等。計(jì)算機(jī)的更高性能、更多功能為我們帶來(lái)了更多便利。不僅如此，隨著計(jì)算機(jī)科技的進(jìn)步一發(fā)展，越來(lái)越多的性能將會(huì)被開發(fā)出來(lái)。

3.1.2更快速度。從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)每秒只能進(jìn)行5000次加減運(yùn)算到2000年銀河Ⅳ系超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒能進(jìn)行10000億次計(jì)算，這之間不過(guò)50多年，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度卻提升了2億倍。更快速度，是當(dāng)今社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求。可以想象，未來(lái)幾十年內(nèi)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度將會(huì)更快，那將是我們難以想象的天文數(shù)字。

3.1.3更強(qiáng)內(nèi)核。幾年之前，民用計(jì)算機(jī)普遍是單核，用專業(yè)一點(diǎn)的話說(shuō)是單片處理器?，F(xiàn)在，雙核處理器已經(jīng)落伍，四核甚至八核才能跟上時(shí)代主流。有著多核處理器的計(jì)算機(jī)，能同時(shí)處理視頻、音頻、游戲等程序。計(jì)算機(jī)的娛樂功能更為強(qiáng)大，也更加符合民用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與發(fā)展潮流。

3.2智能化計(jì)算機(jī)

基于生物進(jìn)化的智能系統(tǒng)，人類的智能是通過(guò)極其漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的。而計(jì)算機(jī)的進(jìn)化過(guò)程則要快得多。從早期的單極管到后來(lái)的半導(dǎo)體直到現(xiàn)在的微型計(jì)算機(jī)、萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)，這個(gè)過(guò)程正變得越來(lái)越短。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的智能化也是當(dāng)前及以后一段時(shí)間研究的重要內(nèi)容。目前，計(jì)算機(jī)在智能化方面已經(jīng)取得了喜人的成就。如我國(guó)神舟系列飛船中，計(jì)算機(jī)能自動(dòng)執(zhí)行變軌、加壓、減壓、降落等指令，不需要人為操控，這大大減輕了相關(guān)工作人員的工作難度。不僅如此，只能計(jì)算機(jī)的衍生產(chǎn)品——智能機(jī)器人也在醫(yī)療、探險(xiǎn)等發(fā)面發(fā)揮了不可替代的作用。

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中必不可少的工具，它在滿足人們需要的過(guò)程中，也逐漸出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如何解決這些問(wèn)題，讓它更好地滿足人們的需要是計(jì)算機(jī)科技研發(fā)的主要課題。讓我們跟隨它的進(jìn)步的腳印，跟它一起探索未來(lái)神秘未知的世界。

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