計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展方向預(yù)測(cè)及新技術(shù)之研究論述

向東（廣東省新興中藥學(xué)校，廣東云浮527400）

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計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展方向預(yù)測(cè)及新技術(shù)之研究論述

向東
（廣東省新興中藥學(xué)校，廣東云浮527400）

［摘 要］自從20世紀(jì)以來(lái)，人類就進(jìn)入了計(jì)算機(jī)的時(shí)代，并且計(jì)算機(jī)技術(shù)一直在不斷地發(fā)展，不僅推進(jìn)了我國(guó)前進(jìn)的腳步，而且還給我國(guó)人們的生活帶來(lái)了非常大的改變。在2015年5月，習(xí)近平在給國(guó)際教育信息化大會(huì)的賀信中說(shuō)“當(dāng)今世界，科技進(jìn)行日新月異，互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)深刻改變著人類的思維、生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式，深刻展示了世界發(fā)展的前景?！庇纱丝梢?jiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人類的生活產(chǎn)生了非常大的影響。本文對(duì)計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展的方向以及新技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

［關(guān)鍵詞］計(jì)算機(jī) 未來(lái)發(fā)展 新技術(shù)應(yīng)用

目前，我國(guó)正處在全球化以及網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而且也給人們的生活帶來(lái)了非常大的影響。因?yàn)槲覈?guó)正處在快速發(fā)展的時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)推進(jìn)了我國(guó)發(fā)展的進(jìn)程，已經(jīng)成為我國(guó)發(fā)展中重要的一部分。本文對(duì)計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展的方向以及新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的論述

對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō)，它主要是在了解和應(yīng)用基本軟件的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)，根據(jù)人們的需求，為人們提供不同的服務(wù)，是一門對(duì)各種行業(yè)中的技術(shù)、理論以及手段等進(jìn)行研究的學(xué)科，具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)用性。另外，在與智能機(jī)械、現(xiàn)代信息技術(shù)以及電子技術(shù)共同發(fā)展的情況下，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為支撐社會(huì)發(fā)展的重要的力量，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了非常大的影響。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點(diǎn)

2.1 更新速度比較快

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新型的技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，并且國(guó)家也給予了非常大的幫助，不管是在人力、物力還是財(cái)力上都為其提供了全方位的支持。再加上社會(huì)生產(chǎn)力對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求，更加促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，致使計(jì)算機(jī)技術(shù)更新的速度非?？臁?/p>

2.2 實(shí)用性比較強(qiáng)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)用性主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠根據(jù)不同用戶的需求，為其提供相應(yīng)的服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快捷、簡(jiǎn)便以及準(zhǔn)確的處理。而且，用戶通過(guò)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅能夠加強(qiáng)管理，而且還能完成相應(yīng)的加工工作。在現(xiàn)代信息化的社會(huì)下，很多政府部門和企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了檔案管理的信息化，從而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立了信息管理系統(tǒng)。

2.3 運(yùn)行功能比較強(qiáng)大

對(duì)于現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，大部分采用的都是微處理器形式，將處理器芯片內(nèi)晶體管的尺寸和線寬縮小，從而來(lái)改進(jìn)光刻技術(shù)，也就是說(shuō)使用更短波長(zhǎng)的曝光光源，通過(guò)掩膜曝光，進(jìn)而縮小硅片上的晶體管，使用最細(xì)的導(dǎo)線與晶體管相連，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行性能。

2.4 計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化

對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō)，智能化是最適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展特點(diǎn)的技術(shù)。它能夠很好地對(duì)人類大腦進(jìn)行模擬，不管是在判斷能力還是思維活動(dòng)方面都起著非常大的作用。而且，它還能模擬人類的邏輯過(guò)程和感官行為，能進(jìn)行聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫、思考等行為，具有很強(qiáng)的模擬能力，能夠?qū)⑷祟惖耐评砟芰?、學(xué)習(xí)能力以及判斷能力等充分地表現(xiàn)出來(lái)，從而滿足人類的各種需求［1］。另外，智能化技術(shù)還能應(yīng)用到家用電器以及儀表儀器等小型的設(shè)備中，其中主要以掌上型和筆記本型的微型智能計(jì)算機(jī)為主。

2.5 過(guò)程控制和檢測(cè)技術(shù)

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)某種特定的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。在控制企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)，可以引進(jìn)儀器和儀表，形成一個(gè)檢測(cè)和控制的系統(tǒng)，從而加快企業(yè)的發(fā)展，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制。

2.6 計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)的消極影響

世界上的任何事情都具有雙面性。雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠促進(jìn)人們之間的交流和溝通，能夠及時(shí)傳遞信息，保證信息的有效性，但是在使用的過(guò)程中會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，比如散播網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)絡(luò)謠言等，對(duì)人們的生活會(huì)產(chǎn)生很多不好的影響，甚至?xí)斐缮鐣?huì)恐慌。另外，在信息化快速發(fā)展的社會(huì)中，一些青少年非常容易沉迷于網(wǎng)絡(luò)，不能進(jìn)行正常的生活，從而極大地影響了青少年的身心健康，使其不能與其他人進(jìn)行良好地溝通。因此，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，一定要注重技術(shù)的創(chuàng)新，主動(dòng)借鑒一些國(guó)外的技術(shù)，加深對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的理解。

3 計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展方向的預(yù)測(cè)

對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中必然會(huì)向著更加多元化、開(kāi)放性以及數(shù)字化的方向發(fā)展。高速以及一體化已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展方向的預(yù)測(cè)主要包括以下幾方面。

3.1 數(shù)字化發(fā)展方向

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐漸涉及到生活中的各個(gè)領(lǐng)域，大到政治、經(jīng)濟(jì)以及文化等，小到生活中使用的生活用品，都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持。比如，在一些民用住宅的燈具中就會(huì)涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用。另外，在人們的生活中，人們還可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制家里的家具，主要包括照明冰箱、洗衣機(jī)以及彩電等。因此，數(shù)字化的計(jì)算機(jī)注定會(huì)融入人們的日常生活中，成為家庭生活的重要組成部分。

3.2 開(kāi)放性發(fā)展方向

對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，本身具有傳播信息快、信息公開(kāi)等特點(diǎn)。社會(huì)上的人們都能通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流和溝通，不管他們之間的距離多遠(yuǎn)，是否存在著年齡、性別等差異，都能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，進(jìn)而促進(jìn)人們之間的關(guān)系和情感。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，人們的上網(wǎng)速度得到了很大程度的提高，獲取信息的速度也變得越來(lái)越快，加快了計(jì)算機(jī)向開(kāi)放性方向發(fā)展的步伐。

3.3 一體化發(fā)展方向

所謂計(jì)算機(jī)的一體化，就是從計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)整體性出發(fā)，重新構(gòu)建和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，從而加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能，提升系統(tǒng)的性能以及降低系統(tǒng)的成本等。在現(xiàn)代的社會(huì)中，大部分的企業(yè)都是利用企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)互相傳遞文件和數(shù)據(jù)信息等。這樣不僅能夠簡(jiǎn)化辦公的過(guò)程，提高辦公的效率，而且還能減少人為因素對(duì)辦公的影響［2］。對(duì)于企業(yè)的辦公來(lái)說(shuō)，不管是數(shù)據(jù)處理還是查閱資料聯(lián)系客戶以及召開(kāi)會(huì)議等都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在未來(lái)的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)肯定會(huì)根據(jù)客戶的需求不斷提高資料整合的能力，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)辦公一體化的模式，提高企業(yè)辦公的效率。

3.4 信息高速處理發(fā)展方向

在計(jì)算機(jī)使用的初期，只是被用來(lái)運(yùn)算數(shù)據(jù)，但是隨著時(shí)間的推移，計(jì)算機(jī)的功能和運(yùn)算速度有了質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)從原本的巨無(wú)霸形式變得更加小巧，而且數(shù)據(jù)信息的運(yùn)算速度也越來(lái)越快，實(shí)現(xiàn)了高速處理的目標(biāo)。在未來(lái)的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度一定會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)重點(diǎn)研究的問(wèn)題。

3.5 多元化發(fā)展方向

自從計(jì)算機(jī)興起以來(lái)，正在向著多元化的方向發(fā)展，從最初的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)源算到現(xiàn)在涉及到各個(gè)領(lǐng)域，不管是醫(yī)療領(lǐng)域、保險(xiǎn)領(lǐng)域、影視領(lǐng)域還是教育領(lǐng)域都存在計(jì)算機(jī)的身影。另外，各種形式智能手機(jī)的研發(fā)以及電影事業(yè)的發(fā)展都讓人們看到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的方向必定會(huì)向著多元化的方向持續(xù)發(fā)展。

4 計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展

4.1 智能化高性能計(jì)算機(jī)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)能夠同時(shí)執(zhí)行多種指令同時(shí)處理多種數(shù)據(jù)信息，運(yùn)行速度得到了極大地提高。而且，在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)中，發(fā)展的非常迅速，幾乎能夠復(fù)制出人類的大腦，尤其是智能成分，在計(jì)算機(jī)技術(shù)中占據(jù)主體地位。比如，一些非常好的動(dòng)畫作品、影視作品等都是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬而成。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代的社會(huì)中起著非常重要的作用。另外，硅芯片已經(jīng)快要達(dá)到物理極限，意思就是計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)進(jìn)入又一次的改變和飛躍。對(duì)于計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展，主要有以下幾方面的內(nèi)容。

第一，分子計(jì)算機(jī)。所謂的分子計(jì)算機(jī)，是指充分吸收分子晶體上以電荷方式存在的信息并且對(duì)其進(jìn)行重新組織排列，從而形成一種新型的計(jì)算機(jī)。它本身的體積非常小耗能少運(yùn)算速度快存儲(chǔ)量大［3］。分子計(jì)算機(jī)主要是利用蛋白質(zhì)和周圍物理化學(xué)形式的介質(zhì)進(jìn)行相互作用，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算。它最大的特點(diǎn)是能夠在生化條件下通過(guò)生物有機(jī)體以分子的形式與外界的環(huán)境進(jìn)行交換。另外，因?yàn)榉肿有酒脑鲜堑鞍踪|(zhì)，因而分子計(jì)算機(jī)在和分子活體連接的時(shí)候還能夠進(jìn)行自我修復(fù)。預(yù)測(cè)在不久的將來(lái)，分子計(jì)算機(jī)一定會(huì)廣泛使用。

第二，量子計(jì)算機(jī)。所謂的量子計(jì)算機(jī)，就是在遵循量子力學(xué)規(guī)律的前提下，進(jìn)而進(jìn)行高速數(shù)學(xué)、邏輯運(yùn)算以及存儲(chǔ)信息的物理裝置。它是在可逆計(jì)算機(jī)的研發(fā)過(guò)程中利用量子效應(yīng)形成中。它主要是應(yīng)用一種鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表現(xiàn)開(kāi)和關(guān)的形態(tài)，通過(guò)激光脈沖光的形式來(lái)改變分子的狀態(tài)，進(jìn)而讓信息隨著聚合物移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)算處理的目的。量子計(jì)算機(jī)是利用量子位來(lái)存儲(chǔ)信息和數(shù)據(jù)。通過(guò)這種存儲(chǔ)形式不僅加大了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量，而且運(yùn)算速度也比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)快了很多倍。另外，量子計(jì)算機(jī)還具有保密系統(tǒng)，在國(guó)家的安全方面起著非常重要的作用（圖1）。

第三，納米計(jì)算機(jī)。所謂的納米計(jì)算機(jī)，就是利用納米技術(shù)而研發(fā)出來(lái)的新型、高性能的計(jì)算機(jī)。從20世紀(jì)80年開(kāi)始，納米技術(shù)就實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展。它最終的任務(wù)就是要人們按照自己的意愿對(duì)單個(gè)原子進(jìn)行操控，從而制訂出具有特殊功能的產(chǎn)品［4］。利用納米技術(shù)研發(fā)出的產(chǎn)品具有幾到幾十納米的尺寸，質(zhì)地非常堅(jiān)硬，而且?guī)в蟹浅?qiáng)烈的導(dǎo)電性能，不僅逐漸代替了硅芯片，成為了新型的計(jì)算機(jī)元件，而且還能夠提高電子開(kāi)關(guān)和晶體管的功能。經(jīng)過(guò)專家的預(yù)測(cè)，納米技術(shù)在幾年后將會(huì)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中，推進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程。

圖1 承載16個(gè)量子位的硅芯片

第四，光子計(jì)算機(jī)。所謂的光子計(jì)算機(jī)，就是利用光子來(lái)代替電子，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算、信息的傳輸以及存儲(chǔ)等，屬于一種新型的計(jì)算機(jī)。在光子計(jì)算機(jī)中，電子被光子取代，導(dǎo)線互聯(lián)被光互聯(lián)取代，電源算被光運(yùn)算取代，而且還能非?？焖俚靥幚韽?fù)雜、量大的數(shù)據(jù)信息，也就是說(shuō)，運(yùn)算的速度要比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)快好幾倍（圖2）。

圖2 光子計(jì)算機(jī)

4.2 巨型化計(jì)算機(jī)

對(duì)于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，巨型化是其發(fā)展水平的代表，最大的特點(diǎn)是存儲(chǔ)空間比較大，內(nèi)存容量基本上能夠達(dá)到幾百兆。功能非常強(qiáng)大。運(yùn)算的速度比較快，通常情況下能夠達(dá)到每秒百億次以上。而且，在國(guó)防、氣象、航空航天以及地質(zhì)勘測(cè)方面都有著非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展來(lái)說(shuō)，巨型化計(jì)算機(jī)是一種發(fā)展趨勢(shì)，充分研究其中的技術(shù)能夠推進(jìn)計(jì)算機(jī)軟硬件的應(yīng)用和發(fā)展。

4.3 微型計(jì)算機(jī)

自從第一塊微處理芯片出世以來(lái)，微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度就非常迅速。它的大規(guī)模以及超大規(guī)模推動(dòng)了計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量、功能以及運(yùn)算速度的發(fā)展。根據(jù)數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)發(fā)展功能以及價(jià)格比的摩爾定律，我們可以看出，如果計(jì)算機(jī)芯片的集成度越高，那么它的功能就會(huì)越強(qiáng)大［5］。另外，微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)應(yīng)用到儀器、儀表以及家用電器等一些小型的儀器中，而且已成為工業(yè)控制過(guò)程的核心，促進(jìn)儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了智能化。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展會(huì)越來(lái)越快，也會(huì)越來(lái)越普及。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自從計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展以來(lái)，給人們的生活帶來(lái)了非常大的影響，使人們的生活發(fā)生了很大的改變，不僅直接影響著人們的生活，而且還給工業(yè)生產(chǎn)、科技研發(fā)以及軍事航空等方面帶來(lái)巨大的改變，為其提供了高科技的服務(wù)。未來(lái)的計(jì)算機(jī)將會(huì)更加受人們的關(guān)注，也會(huì)使人們的生活變得更簡(jiǎn)便更快捷。

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