計(jì)算機(jī)技術(shù)未來發(fā)展趨勢研究

熊峰

摘 要：在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度突飛猛進(jìn)的大背景下，當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)化、多極化、智能化和多媒體化四個(gè)特點(diǎn)。本文就當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和未來計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行全面總結(jié)分析，指出未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要趨勢為巨型計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)等。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；智能化；網(wǎng)絡(luò)化；趨勢研究

一、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)

（一）網(wǎng)絡(luò)化。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)把位于不同地方的計(jì)算機(jī)連接起來，共同構(gòu)建一個(gè)多功能、大規(guī)模以及隨時(shí)隨地相互傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)，通過大力提高信息資源的整合程度這種方式，使網(wǎng)絡(luò)中豐富的優(yōu)質(zhì)資源得以共享。目前，在全球范圍內(nèi)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，各大公司、各級(jí)政府機(jī)構(gòu)以及部分家庭中計(jì)算機(jī)已近全面普及，加之網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的連接，使各類信息的收集、處理變得更為方便快捷。

（二）多極化。不同的行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求提出了不同的要求，特別是一些大型、巨型計(jì)算機(jī)在航天航空、現(xiàn)代軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的要求不再局限在小型個(gè)人計(jì)算機(jī)上，一些微型、小型、大型、巨型計(jì)算機(jī)都有自己的發(fā)展領(lǐng)域，逐漸呈現(xiàn)出多極化的形勢。

（三）智能化。在第五代計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)智能化是指通過既定的程序指使計(jì)算機(jī)模擬人的思維和感覺過程，使更加精確和快速地處理各類信息。在現(xiàn)實(shí)生活中，關(guān)于計(jì)算機(jī)智能化的研究領(lǐng)域非常廣泛，其中計(jì)算機(jī)機(jī)器人技術(shù)更具有代表性。

（四）多媒體化。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的多媒體化是指充分利用通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及大眾傳播技術(shù)，綜合處理視頻、圖像、文本、圖形、文字、聲音等多種媒體信息的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)技術(shù)中的各種信息資源成為一個(gè)相互交叉的整體，突破人機(jī)之間矛盾的關(guān)系，采取最為適宜的方法處理各種信息。

二、未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)技術(shù)主要的發(fā)展成果為巨型計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)和光計(jì)算機(jī)等。下面將從這幾方面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行深刻闡述。

（一）巨型計(jì)算機(jī)。運(yùn)算速度極快、存儲(chǔ)空間巨大、功能強(qiáng)是巨型計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)，通常情況下，巨型計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量可達(dá)幾百兆，運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒百億次，已經(jīng)在航空航天、地質(zhì)勘測、衛(wèi)星、氣象、國防等領(lǐng)域里得到廣泛應(yīng)用，對(duì)其技術(shù)的進(jìn)一步研究能夠有力推動(dòng)計(jì)算機(jī)軟硬件的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展。

（二）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是一種模仿人體大腦神經(jīng)脈絡(luò)所構(gòu)建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在人腦總體運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電腦功能所能達(dá)到速度的前提下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)能夠處理數(shù)量繁多的信息，并且能夠進(jìn)行正確的判斷和相應(yīng)的處理，進(jìn)而得到有效的結(jié)論，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息存儲(chǔ)在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)中，所以，一旦發(fā)生神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)斷裂，計(jì)算機(jī)還可以通過重新組建信息，最大限度地保證計(jì)算機(jī)內(nèi)信息不丟失或被泄露。

（三）量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是按照量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的一種新型計(jì)算機(jī)。如果計(jì)算機(jī)處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就認(rèn)為是量子計(jì)算機(jī)，由于量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量，所以，其量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于個(gè)人計(jì)算機(jī)。

（四）分子計(jì)算機(jī)。分子計(jì)算機(jī)是指利用分子計(jì)算處理信息的一種新型計(jì)算機(jī)，其技術(shù)原理是利用分子晶體吸收以電荷形式存在的信息，并以更加有效的方式進(jìn)行組織排列，由于分子計(jì)算機(jī)耗能少、體積小、存儲(chǔ)信息量大、存儲(chǔ)信息時(shí)間長以及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，會(huì)使分子計(jì)算機(jī)在未來發(fā)展中普遍存在。

（五）納米計(jì)算機(jī)。納米技術(shù)從開始研究之時(shí)，就受到全世界科學(xué)研究者們的高度關(guān)注，作為一種新興技術(shù)，納米技術(shù)的誕生也為計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展提供了新的技術(shù)導(dǎo)向，在不久的將來，具有眾多優(yōu)勢的納米計(jì)算機(jī)將逐漸取代芯片計(jì)算機(jī)，推動(dòng)計(jì)算機(jī)行業(yè)快速發(fā)展。

（六）光計(jì)算機(jī)。光計(jì)算機(jī)是由光代替電流或電子，實(shí)現(xiàn)高速處理大容量信息的計(jì)算機(jī)，它具有運(yùn)算速度極高、耗電極低的特點(diǎn)，空間光調(diào)制器是光計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)部件，采用光內(nèi)連技術(shù)，在存儲(chǔ)部分與運(yùn)算部分之間進(jìn)行光連接，運(yùn)算部分可直接對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行并行存取。與電子相比，光傳播速度更快，同時(shí)光子計(jì)算機(jī)在一般室溫下就可以使用，不易出現(xiàn)錯(cuò)誤。光計(jì)算機(jī)的構(gòu)想使計(jì)算機(jī)接連體系結(jié)構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新和突破，但是現(xiàn)階段光計(jì)算機(jī)還處于研制階段。

三、結(jié)語

綜上所述，計(jì)算機(jī)已經(jīng)滲透到社會(huì)的每一個(gè)角落，其計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展就代表著社會(huì)中人類智慧的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，因此，未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢將會(huì)是更深入、更廣泛、更高端的，其中巨型計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)將會(huì)突破傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模式，并在社會(huì)各行各業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。

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