計算機科學與技術的發展趨勢

張東東

（西安思源學院 陜西西安 710000）

計算機科學與技術的發展趨勢

張東東

（西安思源學院 陜西西安 710000）

信息時代的來臨使人們越來越離不開計算機科學與技術。目前，計算機科學與技術已經有了較高的成果并且在不斷的提升和改善，但是其依舊無法滿足人們日益發展的生活與工作需求，因此相關的技術人員從未停止對計算機科學與技術的研究。本文就計算機科學與技術的發展趨勢進行了相關的探討。

計算機；科學技術；發展趨勢

就當今計算機科學技術的發展趨勢來看，未來的計算機水平會不斷的提升與完善，其具有較大的發展空間和發展前景。當計算機科學的發展水平滿足了人類生產和生活的需求，那么其將成為人們日常生活的必需品，并且改變現在造價成本高的情況，可以對其進行隨時的更換，進一步提升計算機科學與技術在人類工作與生活中的重要作用。

1 計算機科學與技術的整體發展趨勢

1.1 提高性能

近幾年來，計算機主頻技術愈加先進，隨之計算機的整體性能也不斷的穩定和提升，計算機的運作速度愈來愈快。目前，研究者已經成功研制一種微處理器，這種處理器具有更高的處理性能，其中包含了十億個晶體管，晶體管可以使計算機應用更多的處理器。也就是說計算機能夠進行更加高效的并行處理。應用這種技術的專用機性能會高于普通機，這就導致計算機之間的信息通信存在一定的問題，且對計算機協調統一的管理也有待加強。

1.2 拓寬使用范圍

目前，計算機是人們日常生活和工作必不可少的設備之一。在未來，計算機網絡需要更加普及，拓寬其適用范圍，使其在各個領域中得到有效的應用和發揮，成為每個家庭之中的必需品。有學者預言，在未來，計算機將從奢侈品的行列消失，成為人們日常生活中最為普通的消費品。

1.3 加深使用效率

進一步發展人工智能，使計算機與使用者之間能夠進行有效的互動。在人工智能中，智能占據主體地體，其不僅具有相應的感知能力，還要具備一定的思考能力。進而通過使用者與計算機之間手寫、表情等方式的溝通實現信息的獲取。通過人機之間的交流使使用者在最短的時間內獲得最多的信息資源。目前，部分研究者致力于虛擬現實技術的研究，使人類能夠身臨其境的與計算機進行交流。還有一部分研究者在對永久存儲設備進行研究，例如，百年存儲器。以現在的發展情況來看，上述技術在未來終將實現。

2 計算機科學與技術的具體發展趨勢

2.1 高速計算機

高速計算機具有運算速度快、處理能力強的特點。目前，國外研究者已經成功研制了一種可以有效提升計算機運行效率的技術手段。這項技術主要運用空氣絕緣性的原理，對計算機的運行速度加以有效的提升。其為計算機配備了最新的電路，其芯片連接導體的主要成分是膠滯體。其占據整體的絕大部分，大約有90%，進而利用空氣的絕緣性加速了計算機的運行速度。經過諸多實驗表明，電腦的運行速度受到晶體管、芯片傳遞信號的效率等因素的影響。目前，計算機主要運用“硅二氧化物導線”進行信號的傳遞，但是這種傳導線在運行的過程中會出現信號吞噬的現象，進而影響傳導效率。膠滯體導線不會吞噬信號，所以其傳遞信息的速度較快。此外，膠滯體導線還能有效降低電量的消耗，從而減少成本費用，并且其不需要對芯片加以改造，可以進行直接安裝，提升電腦的運行速度。但其也存在一定的缺點，就是缺乏良好的散熱性，這一點還有待改善。

2.2 生物計算機

在多年前，生物計算機已經投入了研究。這種計算機主要利用生物芯片進行運行，其由“蛋白子分子”組合構成。在生物芯片之中，信息的傳遞方式為波，其運算速度極快，是普通計算機的十萬倍，且存儲空間較大，耗能小。僅需要消耗普通計算機需要消耗能源的1/10。由此可見，生物計算機具有較大的發展優勢。此外，蛋白質分子具有一定的再生能力，所以其可以進行自我組合，進而生成新的微型電路，從而具備了生物的基本特征。不久前，來自不同國家和地區的200名科學家都呼吁發展生物計算機技術，由此可見，生物計算機是未來計算機發展的主要趨勢。未來，科學家很有可能制造出通過物理或化學作用就能處理、分析數據的分子元件。現如今，在生物超微技術領域科科學家們已經取得了一定的成果，其成功突破了原有的技術手段，完成了超微機器人的制造。

2.3 光學計算機

光學計算機主要運用光進行信息的傳遞，與傳統的計算機相比，這種計算機具有諸多優勢：①其傳播速度快，具有一定偏振和頻率的特征，有效的提升了計算機信息傳輸的能力，使其能夠更快更多的傳遞信息；②光的發射不需要導線的輔助，即使出現交匯也不會受到干擾；③光學計算機有比普通計算機要高的職能水平。由此可見，光學計算機是計算機發展的必然趨勢之一。

2.4 量子計算機

根據量子學理論，一部分科學家已經取得了一定的研究成果。例如，美國科學家實現了四個“鋰離子”量子的纏結。這一研究成果表明，量子計算機也是目前計算機發展的一個重要方向。

3 結語

綜上所述，人們的生活與工作日漸離不開計算機的輔助，為了更進一步滿足人們日常生活與工作的需求，科學家在不斷加強計算機科學與技術的研究。從整體來看，計算機技術正向著高速、高效、大范圍的方向發展；從具體來看，高速計算機、生物計算機、光學計算機、量子計算機都是計算機科學與技術發展的重要內容。

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1004-7344（2016）04-0269-01

2016-1-25