計算機科學與技術的發展綜述

孫永康

摘 要 計算機科學與技術自誕生以來，經歷了無數次變革與創新，由最初的高速計算器，到目前可以幫助人類解決眾多難題的智能機器人……目前，日益完善、不斷壯大的計算機科學技術已經滲透到生產生活的方方面面，給人類帶來越來越多的便利。

關鍵詞 計算機科學與技術；智能化；人性化；家庭化

科學技術往往會產生巨大的生產動力，這是歷史實踐證明的。現代社會的發展離不開計算機科學技術的推動和助力，它不僅影響傳統生產方式，還改變著人們的生活方式。伴隨著更高科研經費的投入和科研人員的不懈努力，計算機科學技術會更加成熟，在性能更高、運算更快、影響更深方向走得更遠，更加順應人類社會發展的需要，產生更加深遠的影響。

1 計算機動科學技術發展史

整個計算機科學與技術的發展史跟計算機自身的“革新”息息相關，自第一臺電子計算機誕生至今70余年的時間里，計算機在體型、運算速度、運算成本上都在不斷發生著變化，由最初的龐然大物，到可以適應多元需求量身定制，應用范圍也從最初的軍事擴展到社會方方面面。

1.1 ENIAC為軍事而生

世界上第一臺電子計算機的名字叫ENIAC，于1946年2月14日在美國誕生，由美國國防部使用。它由1.8萬個電子管組成，得兩間房子打通后才能放下，重30噸，每秒可運算五千次，耗費大，但在當時卻是破天荒的。

1.2 集成電路計算機問世

第一代電子計算機電子管體積大，耗電量大，易發熱，不能長時間工作。1956 年第二代電子計算機―晶體管電子計算機問世。20世紀50年代末，集成電路電子計算機“出生”，標志著計算機技術進入新紀元。計算機的硬件變成組合系統，既降低了生產成本，還大大提高了計算機性能，微型、小型、通用型、中型、大型、巨型計算機等不同型號和功能的計算機相繼而生，計算機科學技術邁向成熟發展軌道。

1.3 計算機發展更加智能化、專業化

1976 年，“克雷 1 號”在美國問世，一些小型公司甚至個人家庭開始使用。上世紀末，計算機科學技術發展大型化和微型化趨勢日益明顯。進入 21 世紀，集成電路廣泛應用到企業工廠車間，同時，計算機操作更加簡單，運算速度更快，朝著更加智能化、專業化發展。

1.4 計算機科學技術未來發展趨勢

當代社會瞬息萬變，不同行業、生活方式不同的人們對計算機科學技術的需求也不盡相同且更加多元化，可以說對計算機科學技術提出了更高的要求。下面我們從正處于研究階段的三類計算機來分析探討一下，未來計算機科學技術的發展趨勢。

（1）生物計算機：建立在脫氧核糖酸基礎上的分子計算機

區別于傳統的計算機，這種生物計算機的電路板是由生物蛋白質芯片高密度集成，速度要比當下最快的計算機再快一萬倍，關鍵還能自我修復。

2001年，世界上誕生了第一臺DNA生物計算機，體型僅有一滴水大小，由以色列科學家發明。2013 年，英國科學家利用 DNA 堿基序列編制莎士比亞作品的音樂文件格式和相關照片，儲存密度竟增加到2.2PB/克（1024TB=1PB），使得生物計算機的設想有望成為現實。

（2）光子計算機：集成光路、激光器透鏡等組成

這種計算機以光信號進行運算，耗能低、速度快、計算能力強。目前貝爾實驗室已經取得重大突破。

（3）量子計算機：根據量子力學原理工作

它每秒可運算一萬億次，比傳統計算機快 10 億倍，還跟人腦相似，有容錯性，如果系統出現故障，原始數據可以繞過出錯部分繼續計算。

可見，未來計算機技術的發展，不僅在計算機體型、運算速度、整體性能等方面不斷革新，還伴隨著生物科學、光學、量子力學、納米技術等的日益成熟，而不斷創造著新的奇跡[1]。

2 計算機科學技術無處不在

與最初只應用于軍事領域不同，當前社會，計算機科學技術應用領域不斷擴展滲透，可以說是無處不在，而且產生的影響也越來越大。在工廠里，它改變著傳統的生產模式，在日常生活中，它影響著人們的溝通模式、購物模式等。當然，它潛移默化的影響還不止這些。

2.1“互聯網+”模式影響深遠

計算機網絡技術的日益成熟，各種“互聯網+”模式蓬勃發展，處處影響著社會發展和人們的日常生活，給人類帶來越來越多的便利和驚喜。只要家里有電腦（或智能手機）有網絡，就可以讓相隔萬里的朋友在線語音或視頻聯絡，真正實現了“天涯若比鄰”；有想要獲取的信息，不管是國內外新聞大事，還是天氣、股市等便民信息，都可以到網上搜索尋找，應有盡有；方便省事的網購越來越被人們所接受，這從每年淘寶“雙十一”的成交額就可看出；有些公共交通企業針對實際客流需求，開通“互聯網+公交快車”，緩解早高峰坐車難的問題，實現了多快好省的目的。

2.2 計算機科學技術更加人性化

近年來，計算機科學技術不斷向著智能化和專業化努力，可以根據不同對象需求量身打造計算機類型和功能，這也表明計算機在應用領域中更為人性化。

如今，方興未艾的“智能家居”、“智慧小區”便是計算機科學技術在家庭、住宅小區中，與智能家用電器和智能手機構建起家庭式物聯網來實現的；不少企業更新換代的自動化生產流水線，幫助企業降低人工成本，提高生產效益；在企業管理中，以科技為承托，搭建生產經營大數據平臺，開發內部辦公、員工交流系統，提高工作效率。

計算機科學技術給現代教育手段帶來很大的改變。多媒體技術讓校園課堂更加豐富多彩，為打造“實時互動”課堂提供了技術支撐；通過計算機和互聯網，不少家庭為孩子選擇網絡輔導課程，比如英語外教課，足不出戶便可以跟加拿大的外教連線進行互動教學，為家庭節省成本[2]。

3 思考

未來，計算機科學技術會繼續革新不斷發展，不會止步，運算速度會更快，整體性能也會逐步提高，智能化程度進一步提升，應用范圍會越來越寬闊，影響力越來越深遠。

當前社會，計算機科學技術對經濟社會發展起著至關重要的推動作用。計算機科學與技術的發展與創新思維是分不開的，只有敢于設想，勇于嘗試，才能在科學發展之路上越走越遠，同時科學工作者需要具備吃苦耐勞、百折不撓的良好品質，耐得住寂寞，忍得了質疑，守得了堅持，才能在科學研究領域取得更多的突破，為人類造福。

參考文獻

[1] 梁琳.淺談計算機科學與技術的發展[J].中國科技博覽，2014，（18）： 240-240.

[2] 李思遠.淺談對計算機科學與技術的認識[J].科技與企業，2013， （20）：162-162.