淺論計算機技術的發展

　　摘要： 計算機技術的發展推動了人類社會的進步與發展，改變了人類的日常生活方式。本文介紹了計算機的產生到發展再到如今的廣泛使用，以及未來的發展方向。
　　關鍵字： 計算機技術發展歷程發展現狀發展方向
　　
　　計算機從出現到如今廣泛地應用于各個領域，極大地改變了人們工作、消費、生活等方方面面，推動和促進了社會文明的進步與發展。
　　一、計算機技術的發展歷程
　　20世紀以來，科學技術的發展帶動了計算機技術的快速發展。1946年，美國賓尼法尼亞大學和其他相關科研機構聯合制造出了世界上第一臺電子計算機，開創了計算機應用的新時代，社會的發展從此翻開新篇章。當時的計算機發展受到很多因素的限制，如高昂的成本、龐大的體積等。而1958年出現的半導體平面集成電路推動了微電子技術的發展。元器件的集成度和工藝技術的快速革新，計算機的結構特征也在不斷向著微型化發展，尤其是在微處理器的出現及其計算速度、存儲介質、機型微巧化等技術的不斷創新之后，計算機開始在各國政府、企業和科研機構和家庭中得到廣泛應用。
　　隨著計算機技術的發展，計算機在人類進步中起著重要的推動作用，在生活和學習中都扮演著重要的角色。目前，我國計算機的應用普及率和應用水平都得到了很大提升，計算機的更新速度推動了越來越多高端產品的發展。
　　二、計算機技術的發展現狀
　　計算機技術正在逐步向智能化、運行高速及機身輕巧、纖薄等方向發展，因此對計算機的軟件要求就更加精細，計算機將會發展得更加智能化和人性化。它除了能夠提供我們現在所用的鍵盤輸入和手寫輸入外，隨著關鍵技術的突破，我們還能夠越來越有身臨其境的感受，計算機的虛擬現實技術就是其最好的體現。計算機技術的發展，更多的新型計算機系統的產生，各國都給計算機技術的研究人員提供全方位的支持，這將會為計算機的跨越式變革和質的飛躍提供極大幫助。就目前而言，出現的如生物計算機、納米計算機、光子計算機和量子計算機等都是新技術的產物。隨著技術的成熟，它們將會運用到我們的生活中，給工業生產、經濟發展和我們的生活帶來更多的方便。
　　在量子效應基礎上開發的量子計算機的存儲量比普通計算機大N倍，并且量子計算機的運算速度十分驚人。目前正在開發中的量子計算機主要有離子阱量子計算機、核磁共振量子計算機、硅基半導體量子計算機。量子計算機的普及和應用將會大幅提高計算機的存儲能量和計算速度，應用到生活中會節省大量計算時間和存儲空間。
　　光子計算機主要是用光硬件替代普通計算機中的電子硬件，利用光運算替代電運算，如果按原有電運算的速度進行比較，它的通過能力遠超過現今世界上最先進電話電纜的很多倍。光的高速和并行能力決定了以其為依據而研究的光子計算機擁有高運算速度和并行的處理能力，能同時展開多項運算，大大節省時間。
　　生物計算機也稱為分子計算機，生物計算機主要是通過生物介質之間的作用進行運算。人們發現了DNA在不同的狀態下可以代表不同的信息，DNA分子之間發生化學反應后會把一種基因代碼轉換成另一種基因代碼，這種基因之間的轉換也是一種運算過程，如果可以控制這種過程，就能完成生物計算機的運算。DNA分子具有驚人的存貯量，而且計算時消耗的能量很小，如果能夠運用到生產生活中，不但能夠提高速度，還能節省能源，符合我國可持續發展政策的長遠之計。
　　納米技術的最終研究目標是人可以按照自己的需求操縱原子，制造出符合人類需求的產品。納米技術應用到計算機內存芯片的研究方面幾乎不會耗費任何能源，還會比現有的計算機性能強很多，但是這種技術的應用仍需一段時日。
　　三、計算機技術的發展方向
　　計算機技術主要朝著以下三個方向發展。
　　一是向“高”的方向。性能越來越高，速度越來越快，主要表現在計算機的主頻越來越高。專用計算機的并行程度比通用機更高，并行計算機的關鍵技術是如何高效率地把大量計算機互相連接起來，即各處理機之間的高速通信，以及如何有效地管理成千上萬臺計算機使之協調工作，這就是并行計算機的系統軟件——操作系統的功能。
　　二是向“廣”度方向發展，計算機發展的趨勢無處不在，以至于像“沒有計算機一樣”。近年來更明顯的趨勢是網絡化及向各個領域的滲透，即在廣度上的發展開拓。國外稱這種趨勢為普適計算或叫無處不在的計算。未來計算機也會像現在的馬達一樣，存在于家中的各種電器中，那時問你家里有多少計算機，你也數不清，你的筆記本、書籍都已電子化。有人預言未來計算機可能像紙張一樣便宜，可以一次性使用，計算機將成為不被人注意的最常用的日用品。
　　三是向“深”度方向發展，即信息的智能化發展。網上有大量的信息，怎樣把這些浩如煙海的東西變成你想要的知識，這是計算科學的重要課題，同時人機界面更加友好。計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力及思考能力，未來你可以用你的自然語言與計算機打交道，也可以用手寫的文字打交道，甚至可以用你的表情、手勢來與計算機溝通，使人機交流更加方便快捷。讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現，虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。信息的永久存儲也將成為現實，千年存儲器正在研制中。
　　計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束，采用硅芯片的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。超高速計算機將采用平行處理技術，使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理，這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力，一定的思考與判斷能力，以及一定的自然語言能力。
　　隨著計算機技術的發展，它已經滲透到社會生產、生活的方方面面。總結和了解計算機技術發展的歷史、現狀，并對其未來發展進行預測，有助于我們進一步發展計算機技術和計算機產業，更好地讓計算機技術服務于我們的生產和生活。
　　
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