計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢探析

侯國寧

（國家新聞出版廣電總局871臺，海南 東方 572600）

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國目前的社會發(fā)展中，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)扮演著十分重要的角色，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步能夠有效地推動整個社會的發(fā)展。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)能夠促使人們方便地解決生活中的一些困難，從而使日常生活更加便利、舒適和文明。不僅如此，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)還在經(jīng)濟(jì)、政治和文化等方面起著非常重要的作用。

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷深入化，計(jì)算機(jī)硬件越來越集成化，軟件越來越系統(tǒng)化，能夠更好地滿足人們對計(jì)算機(jī)人性化和個性化的需求。如今，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更新速度不斷加快，從1904年出現(xiàn)的世界上最早的電子管，到1946年發(fā)明的世界上第一臺計(jì)算機(jī)，共用了42年的時間去研究、探索，然而從半導(dǎo)體晶體管發(fā)明到半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)的發(fā)明僅花費(fèi)了10年的時間。可以說，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷積累和深入，更新?lián)Q代的速度會越來越快。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的整體趨勢

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的整體發(fā)展趨勢可以用“高、廣、深”三個字總結(jié)，盡管如今計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度很快，但是其發(fā)展方向仍然以這三個字為核心。計(jì)算機(jī)技術(shù)向“高”發(fā)展的方向主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)硬件的工作頻率上，提高計(jì)算機(jī)的工作頻率對提升計(jì)算機(jī)的性能起著至關(guān)重要的作用，隨著計(jì)算機(jī)工作頻率的提高，其運(yùn)行速度會顯著加快。如今，英特爾公司已經(jīng)能夠研制成集成大約十億個晶體管的微處理器，這預(yù)示著計(jì)算機(jī)可以集成多達(dá)上千個微處理器對任務(wù)進(jìn)行并行操作。現(xiàn)在性能最好的通用式計(jì)算機(jī)集成了多達(dá)上萬個微處理器，而對于一些專用機(jī)來說其并行程度甚至更高。除了硬件上更“高”以外，操作系統(tǒng)性能的提升對于計(jì)算機(jī)的發(fā)展也起著重要的作用，它主要包含兩個方面：一是使計(jì)算機(jī)和人類之間產(chǎn)生人性化的連接，二是對這些計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行有效地管理，使計(jì)算機(jī)內(nèi)部之間能夠相互配合，協(xié)調(diào)工作。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，其已經(jīng)從各個方面融入我們的生活，計(jì)算機(jī)的普及愈加廣泛，這里“廣”字代表了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大和計(jì)算機(jī)技術(shù)向各領(lǐng)域的滲透。可以預(yù)見的是，在不久的將來，計(jì)算機(jī)技術(shù)將會出現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€角落，如冰箱、洗衣機(jī)、書籍甚至是日常的訂餐。“深”則是指計(jì)算機(jī)技術(shù)人工智能化的發(fā)展方向，智能化將會在日后計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中占有更高的比重，與此同時，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)也將融入一定的感知能力和邏輯思維能力，這種人工智能的發(fā)展將會使人們和計(jì)算機(jī)的交流更加便利。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)具體的發(fā)展方向

3.1 巨型計(jì)算機(jī)的研制與應(yīng)用

巨型計(jì)算機(jī)具有計(jì)算速度快、儲存空間大和功能豐富等特點(diǎn)，通常情況下，巨型計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度可以達(dá)到每秒千億次，內(nèi)存容量能夠達(dá)到幾百兆字節(jié)。巨型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用主要是在天文、氣象、地質(zhì)勘測、航天衛(wèi)星等一些尖端科技領(lǐng)域。巨型計(jì)算機(jī)的發(fā)展水平是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，通過推動計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)步和軟件系統(tǒng)不斷優(yōu)化，使巨型計(jì)算機(jī)的發(fā)展成為可能，并且在更多領(lǐng)域起到至關(guān)重要的作用。

3.2 高性能新型計(jì)算機(jī)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展主要來源于硅芯片技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，然而，近年來，硅芯片技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一定瓶頸。因此，現(xiàn)在的研究者們將更多的目光投入到將量子、光子和納米技術(shù)融入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中。

3.3 超微技術(shù)領(lǐng)域的生物計(jì)算機(jī)

早在20世紀(jì)80年代，生物計(jì)算機(jī)就已經(jīng)引來了許多研究者的關(guān)注，生物計(jì)算機(jī)最大特點(diǎn)就是計(jì)算機(jī)中的生物芯片是由生物工程技術(shù)中“蛋白質(zhì)分子”組成。這種生物芯片中的信息是通過波的方式傳遞信息，它的運(yùn)算速度可以達(dá)到普通計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的10萬倍，并且生物計(jì)算機(jī)具備更為強(qiáng)大的儲存空間，與此同時，它的能耗只是普通計(jì)算機(jī)的1%，因此生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢非常明顯。通過目前生物計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展來看，在不久的將來，生物計(jì)算機(jī)很可能廣泛應(yīng)用于一些尖端技術(shù)中。

4 結(jié) 語

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)在各方面的發(fā)展也越來越快。更為人性化和高效化的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)廣泛地滲透到了我們的日常生活中，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為社會發(fā)展的必不可少的基本工具。

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