關于計算機科學與技術發展探討

陸小忠

摘 要：隨著科學技術的飛速發展，計算機科學與技術也在發生著翻天覆地的變化，如此大的變化勢必會帶來更大的挑戰，我們一定要把握好計算機科學與技術的發展趨勢，不斷地完善和發展，才能使自身站在不敗之地。本文結合作者閱讀分析相關的文獻資料，首先在整體宏觀方面對計算機科學與技術發展進行了分析，然后就幾個具體的方面進一步闡述計算機科學與技術的發展趨勢，對于把握計算機科學與技術的發展脈搏具有一定的借鑒意義。以下是作者對此問題的一些淺薄認識：

關鍵詞：計算機科學與技術 發展趨勢 研究

1、計算機科學與技術發展宏觀分析

計算機科學與技術變化日新月異，如此大的變化勢必會帶來更大的挑戰，我們一定要把握好計算機科學與技術的發展趨勢，不斷地完善和發展，才能使自身站在不敗之地，對計算機科學與技術發展趨勢的分析顯得尤為重要。整體來講，可以將計算機科學與技術的發展趨勢歸納為“廣”、“高”、“深”三個方面。

首先，在“廣”這一方面，隨著計算機的快速發展和普及，幾乎已經成為大家生活中的日用品，其不斷的影響和改變著人們的生活，到處可見。就比如我們當時發明的發動機一樣，現在已經普及千家萬戶，大的不管是飛機、汽車，小的是冰箱等，幾乎都有發動機的影子，因此完全有可能在將來的一天，我們所有用到的東西都可以靠計算機來實現，比如現在學生用的教科書，將來就完全有可能被計算機替代，學生所需要的所有知識資料都可以靠計算機去查找到，并且方便快捷。

然后，在“高”這一方面，主要表現在計算機的運算，也就是主頻，主頻不斷地完善，計算機的運算也就會越來越快，各方面的性能也就會越來越好，就作者知道的而言，目前，英特爾公司早已開發出一高性能的處理器，該處理器集成了超過10億的晶體管，這也就代表著一臺計算機的運行不在單單使用一個處理器來工作，還會存在若干處理器共同工作，即我們常講的并行處理。

最后，在“深”這一方面，計算機越來越智能化，也就是向著人工智能的方向不斷地進步，就比如我們平時在書本上看到的由于的信息，如何快速方便的被利用，這就要講到計算機的人機互動模式了。人機互動、人機智能講的淺顯的就是計算機越來越智能，甚至會具備一定的和人一樣的感知能力、邏輯思維能力等，人們的表情、手勢甚至是內心的想法完全能夠被計算機感知到，人機互動更加方便。除此之外，目前人類已經發明出虛擬計算機場景，在其中，人們可以感受到身臨其境的感覺，等等。這些都不斷地被人類開發，朝著越來越深的方向發展。

2、計算機科學技術具體趨勢

計算機科學與技術已經發生了翻天覆地的變化，如此大的變化勢必會帶來更大的挑戰，我們一定要把握好計算機科學與技術的發展趨勢，不斷地完善和發展，才能使自身站在不敗之地，對計算機科學與技術發展趨勢的分析顯得尤為重要。上文在整體宏觀方面對計算機科學與技術發展進行了分析，本部分將就幾個具體的方面進一步闡述計算機科學與技術的發展趨勢，從近幾年來計算機科學的發展來看，計算機科學技術的具體發展趨勢，主要有以下幾個方面。

2.1 運算速度大大提高的高速計算機

隨著技術的快速發展，人類已經研究出一種新技術，這種新技術可以通過利用空氣的絕緣性來提高計算機的運行速度。在計算機中使用的是一種新型的電路，其使用了一種特殊的芯片，特殊性就在于芯片和芯片的連接是用一種含有90%空氣的一種導線，我們都知道，空氣是一種不導電的優良絕緣體，這種計算機電路中使用的就是這種新型的芯片和芯片連接方式，而計算機的運行速度通常是由芯片和芯片之間的連接速速決定的，利用這種新型的芯片連接方式，不僅可以很好地利用空氣的絕緣性能還可以有效地防止減少信號傳遞過程中的耗損，所以可以更快速更準確的傳遞信息。另外，這種導線還有一個優點就是消耗的電量少，材料制作成本也低，在安裝的時候還不需要更換計算機的芯片就可以直接安裝，從各個方面展現出了其優越性。

2.2 超微技術領域的生物計算機

計算機科學與技術已經發生了翻天覆地的變化，如此大的變化勢必會帶來更大的挑戰，目前計算機已經不僅僅是簡單的計算運行，已經發展到方方面面，比如說醫學觀測、生物分析等等，幾乎生活的方方面面都已經涉及，其中作者就超微技術領域的生物計算機進行具體闡述如下。

早在二十世紀八十年代，生物計算機就已經投入研制了，這種計算機最大的特點就是利用生物芯片，由生物工程技術中所產生的“蛋白質分子”組合構成。在這種生物芯片中，信息是以波的方式進行傳遞的，其運算速度快得驚人，幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍，且具備強大的儲存空間，而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一，這種生物計算機的優勢作用顯而易見。由于蛋白質分子具有再生能力，因此，它可以通過自我組合而合成新的微型電路，這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征，因此被稱為生物計算機。1994年，美國首次將生物計算機公之于世，隨之公布的還有模擬電子計算機而進行的邏輯運算，并提出了解決“虛構”的七座城市之間路徑問題的最佳設計方案。目前，來自世界各國的計算機專家學者就曾聯合呼吁計算機科技應向生物計算機領域努力進軍。根據現在的生物計算機技術發展來看，預計將在不久的未來，制造出通過物理和化學作用就能檢測、處理、儲存、分析、傳輸數據信息的分子元件。目前，各國計算機科學家經過不斷的努力已經在生物超微技術領域等相關方面不斷的突破，甚至已經超微機器人都已經被研發出來。而科學家們更長遠的計劃是讓這種超微機器人變成一部微型生物計算機，從而在生物體內取代某些人體器官，完成血管、內臟等器官的修復作用，并殺死病毒細胞，使人類身體健康、延年益壽。

2.3 以光為傳輸媒介的光學計算機

隨著科技的發展，光學計算機不斷創新，光學計算機顧名思義就是通過光來作為信息傳遞的載體的一種計算機，這種計算機同我們傳統的電子計算機相比，是存在一些優勢的，比如說速度方面，光的速度明顯要快很多，這一點電子計算機是趕不上的，并且光在傳輸的過程中具有一定的頻率和偏振等，這些都極大地改善計算機信息傳遞的能力，另外，光的發射和傳播根本不需要任何的介質，甚至在傳播的過程中相互的交匯，所造成的影響也不大，這些都明顯的可以說明光學計算機的優勢遠遠大于傳統的電子計算機。光學計算機作為一種優良性能的計算機，從20世紀被各種科研機構研發，尤其是20世紀90年代由英德法意等幾十個國家共同聯合組成的科研隊伍對光學計算機的發展做出了極大的貢獻和突破。

另外，我們傳統的電子計算機往往需要在低溫下運行工作，但是光學計算機就完全不用考慮溫度的問題，性能也特別優良，運行時盡管某元件破壞也不會影響整體的運算。

2.4 應用納米技術的納米計算機

納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機。應用納米技術研制的計算機內存芯片，其體積只有數百個原子大小，相當于人的頭發絲直徑的千分之一。美國正在研制一種連接納米管的方法，用這種方法連接的納米管可用作芯片元件，發揮電子開關、放大和晶體管的功能。專家預測，10年后納米技術將會走出實驗室，成為科技應用的一部分。

3、結論

社會在不斷地進步，計算機科學與技術也在發生著翻天覆地的變化，如此大的變化勢必會帶來更大的挑戰，我們一定要把握好計算機科學與技術的發展趨勢，不斷地完善和發展，才能使自身站在不敗之地。本文結合作者閱讀分析相關的文獻資料，首先在整體宏觀方面對計算機科學與技術發展進行了分析，然后就幾個具體的方面進一步闡述計算機科學與技術的發展趨勢，對于把握計算機科學與技術的發展脈搏具有一定的借鑒意義。值得一提的是，由于作者的水平有限，以上也僅僅是作者對計算機科學與技術發展的淺薄認識，會存在一定的偏差甚至錯誤，對這一問題的進一步深入的研究，還有待進一步探討。

參考文獻

[1]蔡芝蔚.計算機技術發展研究[J].電腦與電信，2014，2.

[2]陳相吉.未來計算機與計算機技術的發展[J].法制與社會，2015，10.