計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來發(fā)展探討

摘要：進(jìn)入新世紀(jì)以來電子技術(shù)飛速發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入信息時代，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為世界上最重要的科學(xué)技術(shù)，在各個領(lǐng)域都能看見計(jì)算機(jī)技術(shù)的影子，它已經(jīng)成為了人們生活中不能缺少的技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)成功地推動了人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)步，使人類的各個領(lǐng)域都得到了迅速的發(fā)展。本文主要闡述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);技術(shù);發(fā)展趨勢

1 引言

在今天這個發(fā)展迅速的的時代，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)現(xiàn)代人基本生產(chǎn)生活實(shí)踐中不可缺少的組成部分。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的形成及其廣泛的引進(jìn)和應(yīng)用，深刻地改變了我國基層人民的生產(chǎn)生活體驗(yàn)過程，促進(jìn)了現(xiàn)代文化的發(fā)展與更新。在這樣的時代背景之下，明確計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的未來發(fā)展的方向，對于保證社會穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，提高人們的物質(zhì)生活水平。有鑒于此，本文將重點(diǎn)對計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢作簡要說明。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史

最早的一臺計(jì)算機(jī)ENIAC是由美國美國弗吉尼亞大學(xué)于1946年研發(fā)的，它的研發(fā)成功意味著人們正式開始向計(jì)算機(jī)時代邁步前行。但是在那個年代各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)并不成熟，使得首臺計(jì)算機(jī)體積相對較大，制造和運(yùn)行成本都很高，即使是這樣計(jì)算機(jī)技術(shù)也被引進(jìn)軍事領(lǐng)域。上世紀(jì)五十年代隨著晶體管的發(fā)明試驗(yàn)成功，科學(xué)家成功制造出晶體管計(jì)算機(jī)，這就是為人們常說的第二代計(jì)算機(jī)。在這之后的幾年，第三代計(jì)算機(jī)，集成電路計(jì)算機(jī)成功研制出來使得計(jì)算機(jī)制造的成本大大降低。進(jìn)入21世紀(jì)以來計(jì)算機(jī)的發(fā)展逐漸趨向于輕量化和智能化，這也使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）需要進(jìn)一步深化普及。作為生產(chǎn)的第一要素，日益成熟的科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，支撐著社會的穩(wěn)定發(fā)展。在當(dāng)前階段，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速有序發(fā)展和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的普及應(yīng)用，我國人民在解決生產(chǎn)中的各種實(shí)際問題的過程中，依靠計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為我國的社會經(jīng)濟(jì)和文化建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)。（2）已經(jīng)具有一定的專業(yè)程度和綜合程度。在現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)得到了一定程度的普及和應(yīng)用的情況下，其專業(yè)程度和綜合程度也有了突破性發(fā)展。例如在智慧家電領(lǐng)域，利用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)家電的操控，以保證達(dá)到最佳用戶體驗(yàn)，而且它為中國普通百姓日常生活體驗(yàn)過程的順利發(fā)展創(chuàng)造了充足的便利條件。（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)突破與研究深度增加。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用空間不斷向更寬更高的方向發(fā)展，相關(guān)的軟件和硬件的更新與發(fā)展受到越來越廣泛的關(guān)注。而且在集成電路方面隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也逐漸成熟，使現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的性能和相關(guān)軟件功能形式呈現(xiàn)出逐步提高的顯著趨勢，其中突出了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破和深度發(fā)展。

4 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展特性

（1）隨著計(jì)算機(jī)在社會各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使人們的生活和工作發(fā)生了巨大的變化。人們開始用計(jì)算機(jī)來處理公務(wù)，解決生活和學(xué)習(xí)中的問題，并以此為媒介與社會和世界溝通，比如人們可以隨時隨地從不同國家購買商品，與不同國家的人交流，在網(wǎng)絡(luò)中框定世界。同時，在國家政治、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)也有了更深入的滲透。目前，許多軍用裝備的研發(fā)、控制都需要基于計(jì)算機(jī)。因此，計(jì)算機(jī)的普及性體現(xiàn)了它在社會各個領(lǐng)域的滲透，顯然計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)成為新世紀(jì)保證社會靜靜平穩(wěn)發(fā)展的主要因素。

（2）從當(dāng)前社會應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，主要利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，使整個問題的解決過程更加清晰方便，而計(jì)算機(jī)的信息優(yōu)勢可以在解決問題的過程中提供當(dāng)前的信息內(nèi)容，從而能夠快速有效地解決問題。同時，計(jì)算機(jī)在工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，可以通過更精確的控制和更先進(jìn)的管理，提高工業(yè)發(fā)展水平，推動工業(yè)化進(jìn)程?？傊?，計(jì)算機(jī)在每個領(lǐng)域的應(yīng)用都能使這一領(lǐng)域發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變化，使許多問題得到了有效的解決，從而促進(jìn)了社會的進(jìn)步。

（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)相輔相成、共同進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展對集成電路、微電子等發(fā)展都有積極作用，，這不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)本身的特點(diǎn)，也是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢所在。

5 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來發(fā)展

今天的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)的發(fā)展可以直接推動各個領(lǐng)域的發(fā)展。因此，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和數(shù)學(xué)家都在不斷發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)，希望使計(jì)算機(jī)在未來的發(fā)展中能夠獲得更好的發(fā)展前景。下面將從這些方面探討計(jì)算機(jī)未來的發(fā)展前景。

（1）DNA生物計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)在生物領(lǐng)域的應(yīng)用，幫助生物領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了許多以往不能實(shí)現(xiàn)的操作。1994年，阿德爾曼的DNA測序技術(shù)被用來改變DNA序列，如果這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)成功，計(jì)算機(jī)的速度將提高100萬倍，而且計(jì)算機(jī)的信息儲存量將是現(xiàn)在的10億倍，這項(xiàng)技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)不僅會使計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)飛躍，對于許多領(lǐng)域都會帶來歷史性變革。

（2）光信號與光子計(jì)算機(jī)。通過光子信號實(shí)現(xiàn)對信息處理的計(jì)算機(jī)稱為光子計(jì)算機(jī)。光作為宇宙中最快的物質(zhì)之一，以此為基礎(chǔ)制造的光子計(jì)算機(jī)使用相關(guān)的光學(xué)材料來形成集成光路，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，光子計(jì)算機(jī)傳輸不受介質(zhì)的影響，受外力干擾較小，與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，速度將提高1000倍，這將大大提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度。

（3）量子理論計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)主要利用計(jì)算機(jī)的存儲器和CPU來完成原子處于量子態(tài)的工作，原子可以同時出現(xiàn)在不同的位置。在這種情況下，它可以大大提高處理各種信息的精度，并能大大提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度。同時，它還可以在計(jì)算機(jī)中存儲更多的信息和數(shù)據(jù)。

（4）智能化可以被改造的超級計(jì)算機(jī)。智能化是未來計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一。與當(dāng)今計(jì)算機(jī)相比，智能超級計(jì)算機(jī)具有更突出的運(yùn)行速度和信息處理速度。它們可以同時執(zhí)行多個命令，處理效率更快。利用智能化超級計(jì)算機(jī)能夠輕松進(jìn)行龐大數(shù)據(jù)的分析和建模工作，這對于許多領(lǐng)域的科研有著重要的意義，應(yīng)該得到更加廣泛的推廣。

（5）計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)正在向納米技術(shù)方向發(fā)展。在高切削領(lǐng)域，納米技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。同時，在發(fā)展納米計(jì)算機(jī)的同時，納米技術(shù)將與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合。納米元件本身具有導(dǎo)電性強(qiáng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，因此納米技術(shù)將在計(jì)算機(jī)開發(fā)中得到應(yīng)用。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，納米計(jì)算機(jī)具有成本更低、性能更高的優(yōu)勢，因此納米計(jì)算機(jī)是未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢之一。

（6）模擬計(jì)算機(jī)的發(fā)展。上世紀(jì)80年代之后，科學(xué)家逐漸開始探索計(jì)算機(jī)微超技術(shù)，這一時期內(nèi)生物計(jì)算機(jī)得到了發(fā)展。這種計(jì)算機(jī)最大的特點(diǎn)是使用了生物芯片，在生物芯片中，信息通常以波的形式傳播。90年代在生物計(jì)算機(jī)之后，開始出現(xiàn)模擬計(jì)算機(jī)。此類模擬計(jì)算機(jī)能夠輕松實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，而且隨著分子元件的開發(fā)，模擬計(jì)算機(jī)的性能必將實(shí)現(xiàn)更大的突破。

6 結(jié)語

本篇文章通過對計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀的分析，剖析了現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的幾大熱門方向，對各個方向發(fā)展趨勢進(jìn)行簡要探討，希望為相關(guān)領(lǐng)域的研究者提供經(jīng)驗(yàn)。

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作者簡介

梁紅艷，（198-），女，廣西百色人，壯族，本科，四級動畫美術(shù)設(shè)計(jì)師，主要從事教育工作。