計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析

孫婷婷+孫榮林

摘要：計算機在生活中的應(yīng)用越來越廣泛，計算機科學(xué)處于十分深奧的研究層面，計算機技術(shù)的發(fā)展也越來越成熟，順應(yīng)著人們的各種需求，計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢就是朝著更加深入，更加廣泛，更有高度的趨勢進行。從大方向上抓住全方位的發(fā)展趨勢，在深層發(fā)展方向抓住巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化的發(fā)展趨勢，在這樣的形式下，計算機科學(xué)與技術(shù)才能更廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，為其他領(lǐng)域的發(fā)展提供便捷高效的手段，從而推動全球科學(xué)技術(shù)的進步，該文主要介紹了計算機的發(fā)展歷程，針對計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢做了深入的探析，從深層方面和淺層方向都做了深入的探究，更加清楚的分析了計算機科學(xué)與技術(shù)未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：計算機科學(xué)；計算機技術(shù)；發(fā)展趨勢；全面發(fā)展

中圖分類號：TP302 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）31-0027-02

1 計算機的發(fā)展歷程

計算機的發(fā)展大致上已經(jīng)經(jīng)歷了四個階段，目前正在朝著更優(yōu)秀方向發(fā)展。

第一階段是電子管計算機時代，從1946—1958年左右，這個階段的計算機因為由上萬個電子管構(gòu)成，所以體積龐大，耗電多，運算速度低，存儲容量小，可靠性差。這個階段的代表作品就是1946年在美國賓西法尼亞大學(xué)問世的第一臺電子計算機“ENIAC”，占地170平方米，運算速度很慢，但是它是計算機發(fā)展歷史上的一個里程碑，為之后電腦的出現(xiàn)提供了基礎(chǔ)技術(shù)的支撐。

第二階段是晶體管時代，大約是1958--1964年，這代計算機比第一階段的計算機性能提高了十倍以上，開始出現(xiàn)了軟件配置、高級程序設(shè)計語言等全新技術(shù)，外圍設(shè)備也增加到數(shù)十種，不僅可以科學(xué)計算，還可以應(yīng)用到數(shù)據(jù)的處理以及工業(yè)中的測量控制，是計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的主要階段。

第三階段是集成電路計算機時代，大約是1964—1970年，主要由中小規(guī)模的集成電路組成，在一塊幾平方毫米的芯片上集成了上百個電子元件，計算機的體積大大減小，同時計算速度也提高了、存儲容量擴大了、可靠性也有了很大的提高，還出現(xiàn)了操作系統(tǒng)，還與通訊技術(shù)想結(jié)合，應(yīng)用于許多技術(shù)領(lǐng)域，同期加速了社會經(jīng)濟的進步，這是計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要階段，也是以后發(fā)展的趨勢。

第四階段是大規(guī)模電路計算機時代，從20世紀70年代至今，大規(guī)模集成電路是在一塊幾平方毫米的芯片上可以集成成千上萬的電子元件，因為元件的增加，這一階段的計算機更加強大，占地空間更小，耗能更少，運算速度大有提升，計算機可靠性也大大提高。這就是廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的計算機。

目前計算機的發(fā)展在朝著第五階段發(fā)展，實現(xiàn)人工智能計算機，網(wǎng)絡(luò)化計算機，微型化計算機，巨型計算機等，正在朝著這些方面發(fā)展。未來的發(fā)展前景廣闊，一定會為人們的生活、學(xué)習、工作提供便利，提高效率。

2 計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展的淺層探究

在淺層方面也就是宏觀方向來說，計算機科學(xué)與技術(shù)在朝著更高、更深、更廣的方向不斷發(fā)展。

1）更高發(fā)展

計算機科學(xué)與技術(shù)的更高發(fā)展，主要指的是計算機CPU的運行速度的提高，然而主頻率的提高是提高CPU的運算速度的主要因素，主頻越高，相對的運算能力就越強，也就是說運算速度就越快，處理速度越快。一個計算機可以同時運用幾個微處理器，一個微處理器可以由上億個晶體管組成，在國際上使用的專用機中同時采用了上萬臺處理器，運行速度可想而知，并行程度更高，處理速度就越快?，F(xiàn)階段計算機科學(xué)與技術(shù)的更高發(fā)展就要朝著這個目標進行，實現(xiàn)更快的速度，更高效的處理能力，這是計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)該實現(xiàn)的第一步，也是最基礎(chǔ)的一步，只有實現(xiàn)可搞笑，才能應(yīng)用于生活中的其他領(lǐng)域，實現(xiàn)更廣泛的發(fā)展。

2）更深發(fā)展

雖然目前的計算機科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)有了很完善的發(fā)展，技術(shù)也很成熟，但是還需要更加深入的發(fā)展，一些現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展要求更高，需要計算機技術(shù)的全力支持。在這個快速發(fā)展的時代，人工智能技術(shù)的實現(xiàn)越來越亟不可待，所以實現(xiàn)計算機科學(xué)與技術(shù)的人工智能化就是計算機技術(shù)更深入發(fā)展的一方面，另外實現(xiàn)計算機科學(xué)與技術(shù)的巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化等都是更深入的發(fā)展，雖然現(xiàn)階段在這些方面都已經(jīng)有了初步的發(fā)展，但是還需要更高的計算機科學(xué)技術(shù)為各個領(lǐng)域提供基礎(chǔ)的技術(shù)支持，所以需要計算機科學(xué)與技術(shù)實現(xiàn)各個方向的深層發(fā)展，在更純熟的技術(shù)支持下才可以實現(xiàn)其他方面的發(fā)展，帶動科學(xué)領(lǐng)域總體的技術(shù)水平的提高。

3）更廣發(fā)展

在實現(xiàn)了更有高度、更深入的發(fā)展的前提下，計算機科學(xué)與技術(shù)需要實現(xiàn)更廣泛的發(fā)展，廣泛發(fā)展指的是在其他的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用，不僅要應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域，還要應(yīng)用于人們的日常生活中，普及到每個人常用的物品中，涉及生活中的小發(fā)明中，為人們的生活提供便利，比如說現(xiàn)在使用的許多產(chǎn)品中都包含微型計算機（普遍成為單片機），在一些小型機械控制中都包含這些微型處理器的存在，比如說飲料廠裝箱機械手就是利用的計算機技術(shù)實現(xiàn)的，再比如說液晶顯示器，也是利用了計算機技術(shù)來控制畫面的分辨率和清晰度。所以說計算機科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用在生活中隨處可見，在一些高新技術(shù)和高新產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用就可想而知了，正因為廣泛的應(yīng)用計算機技術(shù)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展才會這么迅速，國民生產(chǎn)總值才會迅速上升，拉動我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，所以說計算機科學(xué)與技術(shù)的廣泛應(yīng)用對社會發(fā)展的各方面都有幫助，尤其是社會經(jīng)濟的發(fā)展，所以實現(xiàn)更高、更深的發(fā)展是實現(xiàn)時代發(fā)展的前提，實現(xiàn)更加廣泛的發(fā)展是計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

3 計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展的深層探究

在介紹完計算機科學(xué)與技術(shù)的淺層方面的發(fā)展方向之后，需要更深一步的探究一下接下來計算機科學(xué)與技術(shù)的微觀發(fā)展方向，所謂計算機的微觀發(fā)展方向就是計算機在技術(shù)與科學(xué)方面需要實現(xiàn)的提高，在保證大的發(fā)展方向不變的前提下提高計算機的科學(xué)與技術(shù)水平。再次簡單介紹幾個微觀發(fā)展方向。

1）計算機巨型化

隨著科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C的要求進一步提高，計算機科學(xué)技術(shù)需要實現(xiàn)更快的運行速度以及更高的可靠性，所以需要實現(xiàn)計算機的巨型化，巨型化計算機所指并非體積龐大，而是在深層上指的運行速度極快，儲存容量極大，功能及其強大、可靠性極高等諸多好處，同時巨型計算機在天文觀測，天氣預(yù)測、礦石勘探等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

巨型計算機的發(fā)展代表著社會科技的發(fā)展，在計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅速之后，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)隨之迅猛發(fā)展，社會經(jīng)濟也會突飛猛進。計算機巨型化的技術(shù)水平標志著一個國家計算機科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展的水平，因此，工業(yè)發(fā)達的國家都十分重視計算機巨型化技術(shù)的研究，目前，投入到企業(yè)發(fā)展的巨型計算機的運算速度已經(jīng)達到每秒幾百億次，比如我國自行研制的巨型計算機“銀河三號”，目前國家正在努力研究能夠達到每秒千億次的巨型計算機，但技術(shù)仍有欠缺，還需要研究人員的不懈努力，才能達到更加深入的發(fā)展，才能夠很好地運用計算機的科學(xué)技術(shù)。

2）計算機網(wǎng)絡(luò)化

計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化需要與通訊技術(shù)相結(jié)合，計算機網(wǎng)絡(luò)是指將具有獨立功能的多臺計算機，通過通信設(shè)備線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下，實現(xiàn)彼此之間資源的共享和數(shù)據(jù)通信的整個系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)化就是要實現(xiàn)更高層面的互聯(lián)——全球互聯(lián)。這對于各個領(lǐng)域的發(fā)展都是有幫助的。

在計算機發(fā)展的第一個階段主要完成了計算機對計算功能的實現(xiàn)，第二階段實現(xiàn)了速度的提升，第三階段實現(xiàn)了對空間的縮減，第四階段所實現(xiàn)的大規(guī)模電路計算機時代實現(xiàn)了將所有計算機聯(lián)系在一起，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，這個時期已經(jīng)不能單單滿足每臺桌子上擺有一臺計算機的情景，而是要求將所有計算機上的資源共享，實現(xiàn)互聯(lián)，人們能夠還發(fā)信息，或者在網(wǎng)絡(luò)上提供信息給別人看。互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了這種趨勢，互聯(lián)網(wǎng)代表了這種趨勢，結(jié)構(gòu)也十分靈活。目前計算機的交互式網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來了極大的推動作用，未來將屬于全球性的網(wǎng)絡(luò)。所以計算機科學(xué)與技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然，在未來的技術(shù)發(fā)展方向上應(yīng)該將網(wǎng)絡(luò)化作為重中之重。

3）計算機微型化

現(xiàn)在人們使用的電腦都是超薄筆記本，攜帶方便，占得地方也小，這就是計算機發(fā)展的又一個，希望自己的工具簡單輕便，所以出現(xiàn)了微型計算機，這個就是配以內(nèi)存存儲器以及輸入輸出接口電路和相應(yīng)的輔助電路而構(gòu)成的裸機。目前許多行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了微型計算機，它的特點是體積小、靈活性大、價格便宜、使用方便。把微型計算機集成在一個芯片上即構(gòu)成單片機微型計算機，由微型計算機配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及足夠的軟件系統(tǒng)就構(gòu)成了微型計算機系統(tǒng)。這項技術(shù)在各個方面的應(yīng)用也已經(jīng)十分廣泛。

但是目前的微型計算機的應(yīng)用還不能滿足社會發(fā)展的需要，因此又出現(xiàn)了超微技術(shù)領(lǐng)域的生物計算機，這是計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的有一大飛躍。它是由蛋白質(zhì)分子組合構(gòu)成的生物芯片，信息在這種芯片上以波的方式傳遞，這種傳遞方式速度極快，能夠達到普通計算機傳遞信息速度的十幾萬倍，同時它所消耗的能量也很小，這也是微型計算機的一大特色。主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，在醫(yī)療領(lǐng)域有一個治療技術(shù)叫做“超微納米生物芯片磁療法”，就是將高科技生物技術(shù)以及計算機技術(shù)結(jié)合在一起，能夠精確定位受損癲癇病灶，并運用生物芯片技術(shù)植入病灶頂部，應(yīng)用生物芯片調(diào)節(jié)神經(jīng)興奮及異常發(fā)作的微小電流的同時，以血液為媒介，調(diào)節(jié)人體正常機體代謝，達到加速神經(jīng)元細胞修復(fù)的功能從而達到治愈。由此可見計算機的微型化對醫(yī)療領(lǐng)域的幫助是十分有效的，不僅如此，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也十分重要，這將成為計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

4）計算機智能化

計算機科學(xué)與技術(shù)的智能化發(fā)展已經(jīng)滲透到各個方面，所謂計算機智能化就是要求計算機能夠模擬人的感覺和思維能力，像人一樣完成各種活動。人工智能化發(fā)展得越來越快，在各個生產(chǎn)領(lǐng)域都可以看到機器人的影子，目前研制出的機器人已經(jīng)可以代替人類完成多項工作，在生活中的各個方面都可以幫助人類，提高了生活效率，也為生活提供了許多方便比如說，現(xiàn)在許多機器人可以實現(xiàn)遠程控制，在人們工作上班的時間可以控制機器人完成家務(wù)。同時許多領(lǐng)域也實現(xiàn)了計算機的智能化，比如在教育領(lǐng)域，許多遠程教學(xué)應(yīng)運而生，這也是教學(xué)的發(fā)展方向。在工作方面，所應(yīng)用的許多軟件也實現(xiàn)了智能化，在應(yīng)用的時候更加人性化，提高了工作效率的同時，還能夠調(diào)動員工的積極性。所以說計算機科學(xué)與技術(shù)一定會朝著這個方向發(fā)展，無論是生活、出行、學(xué)習、工作，還是科研、技術(shù)、高新產(chǎn)業(yè)都會朝著智能化的方向發(fā)展。

4 結(jié)語

計算機科學(xué)與技術(shù)在保持著更高、更深、更廣的大的發(fā)展方向的前提下，也在逐步深入地朝著巨型化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化發(fā)展。為各個行業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)，計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展還大批需要社會人才來貢獻智慧和力量，當下社會急需培養(yǎng)出一批計算機能手，能夠?qū)⒂嬎銠C發(fā)展的隊伍壯大，經(jīng)計算機科學(xué)技術(shù)帶到各個領(lǐng)域，從而帶動社會的向前發(fā)展。同時，計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將為我們的生活提供許多方便，通過計算機實現(xiàn)高效工作和學(xué)習，可以在同一時間去做不同的事情，遠程控制也很方便。許多應(yīng)用軟件的開發(fā)也為我們提供了條件，所以，計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢一定會制造更高的企業(yè)利益，更高的生活質(zhì)量穩(wěn)步前進。

參考文獻：

[1] 李明. 論計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與研究[J]. 科技研究，2014（3）.

[2] 田博如. 計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J]. 電腦迷， 2014（13）.

[3] 張浩.計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J]. 品牌，2015（03）.