關于計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢探究

【摘要】在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，人們對于計算機的運用越來越多。計算機科學與技術(shù)成為人類生活和工作不可或缺的一部分，并在潛移默化中改變著人們的生活，推動了社會的發(fā)展。此外，以使用人群的不同需求為依據(jù)，各種筆記本、臺式機不斷誕生、更新及改造。可以說，當下計算機科學與技術(shù)發(fā)展處于欣欣向榮的局面。本文就計算機與技術(shù)發(fā)展的原因探討一下計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】計算機；科學與技術(shù)；發(fā)展趨勢

20世紀第一臺計算機的出現(xiàn)，標志著人類將使用機器來進行數(shù)據(jù)計算，經(jīng)過幾十年的努力，計算機的成本大大降低，運算速度越來越快，性能越來越好，計算機的體積大大縮小，計算機程序越來越復雜，應用領域也越來越廣泛，它們減少了人們所付出的時間，極大的方便了人們的工作與生活，更成為國家綜合國力的象征。隨著知識經(jīng)濟的不斷深入，計算機的發(fā)展趨勢不僅繼續(xù)深化，而且節(jié)奏加快。經(jīng)過多年的發(fā)展，計算機的應用領域從單一化走向多元化。在現(xiàn)階段，計算機科學與技術(shù)參與了社會的生產(chǎn)和生活的眾多領域，在提升人們生活的同時，為社會的發(fā)展起到了重要的作用。

一、計算機科學與技術(shù)快速發(fā)展原因

（一）第一臺計算機ENIAC誕生于美國，由于成本高、體積大、運行速度慢等原因，所以計算機沒有得到推廣與應用。隨著時間的推移，在經(jīng)濟與科學技術(shù)的鋪墊下，計算機得到緩慢發(fā)展，到70年代以后，計算機經(jīng)過四個階段的發(fā)展，市場相對穩(wěn)定下來，有了較小的體積，較完善的操作系統(tǒng)，價格適宜，收到人們的歡迎。

（二）計算機的發(fā)展要追溯于“二戰(zhàn)”時期，對信息的緊迫需要、加工和處理，減少了創(chuàng)造的障礙，使得資源可以促進了計算機的研發(fā)運用。隨著計算機的發(fā)展，其運算速度不斷加快，存儲功能不斷增強，使其在教育、經(jīng)濟以及其他各個方面迅速普及。

（三）各個國家、各個企業(yè)之間的經(jīng)濟競爭與技術(shù)競爭也是推動計算機迅速發(fā)展的原因之一。在當今國際社會形勢下，對機制的選擇和把握與計算機技術(shù)的發(fā)展密切相關，因為它可能直接影響到各方機制選擇的正確性。在這種情況下，圍繞計算機技術(shù)的若干選擇判斷依據(jù)和機制及其影響要素在同時發(fā)揮作用，選擇的環(huán)境常常是敏銳的和穩(wěn)定的，這也是計算機技術(shù)迅速發(fā)展的一個原因。

（四）科學家在研究計算機相關技術(shù)方面的實驗中，獲得了大量的理念和設計靈感，經(jīng)過實踐的檢驗，從而帶來新的計算機設計理念，促進計算機技術(shù)的進步。

（五）經(jīng)常連續(xù)不斷地創(chuàng)造性活動是推動計算機考蘇發(fā)展的原因之一，其本質(zhì)是對大量信息進行處理的現(xiàn)實需求的推動之下的計算機相關的科學理論的不斷更新和發(fā)展。

（六）信息共享是計算機科學與技術(shù)發(fā)展的基礎，也就是說這種共享信息的建立，推動了全球所有國家對計算機科學與技術(shù)的開發(fā)與研究，在此基礎上創(chuàng)新活動可以獲得全面的資料與技術(shù)的支持，縮短研發(fā)周期，提高研究質(zhì)量。

（七）新一代的技術(shù)與其他領域結(jié)合，又為了滿足其需求不斷地研發(fā)更新，慢慢的計算機技術(shù)成為人們生活生產(chǎn)及其他行業(yè)生產(chǎn)中重要的工具，間接與直接的促進了各個行業(yè)科學技術(shù)的發(fā)展，成為科學技術(shù)發(fā)展的基礎。

二、計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）智能化的超級計算機。面對大量復雜的數(shù)據(jù)計算時，普通的計算機及服務器很難完成或無法完成，這時智能計算機由于其強大的配置，多種處理器的共同作用就可以輕松完成。智能化計算機是指設計結(jié)構(gòu)獨特并采用平行的處理技術(shù)，對計算機這種多個數(shù)據(jù)及指令可以同時處理和分析的一種超級計算機。超級計算機在高尖端領域中，可以進行數(shù)據(jù)分析或者進行模型推演，使一些實驗通過計算機的模擬就可以運行，這在很大程度上節(jié)約了時間和成本。在生活中，由于智能計算機靈活的系統(tǒng)，功能變得更加人性化、合理化、大眾化等，可以為人們的生活和工作提供方便。例如，動畫片中絢麗奪目的效果是通過超級計算機制作的。

（二）隨著硅芯片技術(shù)的發(fā)展，近年來硅技術(shù)的發(fā)展?jié)摿σ呀咏鼧O限。因此，新型的量子計算機、光子計算機以及納米計算機進入人們的視線，成為人們追逐的對象。根據(jù)摩爾定律，計算機的架構(gòu)與技術(shù)每隔幾年就會發(fā)生一次大的飛躍，對人們的生活產(chǎn)生很大的影響。

（1）量子計算機的出現(xiàn)。量子計算機是按照量子力學原理對大量的數(shù)據(jù)進行存儲、運算、分析和處理的物理型裝置，它起源于對可逆計算機的研究。這種計算機開與關的狀態(tài)是通過激光脈沖改變一種鏈狀分子聚合物來體現(xiàn)的。與傳統(tǒng)計算機相比，量子計算機存儲的數(shù)據(jù)量非常大，其運算速度是傳統(tǒng)計算機的十億倍。除此之外，量子計算機在安全性及安保體系等方面的優(yōu)良性能也遠遠高于傳統(tǒng)計算機。

（2）光子計算機的研發(fā)。與傳統(tǒng)計算機相比，光子計算機是利用光子進行計算，用光子代替?zhèn)鹘y(tǒng)計算機通過電子進行計算、傳輸和存儲。光子計算機以光子為硬件，其運算方式是通過光子計算，不同的波長代表不同的數(shù)據(jù)，能快速處理復雜度高、計算量大的任務。光子計算機的運算速度呈上升趨勢。

（3）納米技術(shù)在高尖端領域中的應用越來越廣泛，而納米計算機是由納米技術(shù)于計算機技術(shù)相結(jié)合而研制的。納米元件具有體積小、質(zhì)地優(yōu)良、導電性強等特點，把納米技術(shù)運用于計算機的研發(fā)中，就是在研發(fā)計算機芯片時加入納米元件，把電動機、處理器以及傳感器等部件集中在芯片上組成一個系統(tǒng)，可以完全替代傳統(tǒng)的硅芯片。由于納米級芯片組成的納米計算機能耗非常小，幾乎可忽略不計，且在性能上遠遠高于現(xiàn)有的計算機。納米計算機的這種低造價高性能的優(yōu)勢是計算機發(fā)展的重要趨勢，未來納米計算機將主宰計算機市場，成為計算機市場的主力軍。

三、結(jié)束語

計算機的發(fā)展趨勢無處不在，從第一代計算機的問世到現(xiàn)代計算機的廣泛應用，計算機已經(jīng)經(jīng)歷了60多年的發(fā)展，因其低成本高效率的特點受到越來越多用戶的青睞，最為明顯的趨勢就是網(wǎng)絡化以及向各領域的滲透，這種趨勢在國際上被稱為“無處不在的計算”。未來的計算機也會像現(xiàn)在的馬達一樣，出現(xiàn)在每個家庭的各種電器中，成為社會發(fā)展中一個必不可少的重要工具。

參考文獻

[1]蔡芝蔚.計算機技術(shù)發(fā)展研究[J].電腦與電信，2008（2）.

[2]文德春.計算機技術(shù)發(fā)展趨勢[J].科協(xié)論壇（下半月）， 2008（5）.

[3]張瑞.計算機科學與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析[J].制造業(yè)自動化，2010（8）.

[4]陳相吉.未來計算機與計算機技術(shù)的發(fā)展[J].法制與社會，2007（10）.