計算機科學與技術的發展的原因與趨勢

袁健

摘要：如今是一個信息化的時代，計算機網絡已經成為人們日常生產生活中的一件必需品，為我們帶來了很多的便捷，也推動了現代社會文明發展。計算機科學與技術的發展更是國家綜合實力的一種體現，因此，有必要對其發展趨勢進行深入探討。本文從智能化以及新型計算機的角度對未來計算機的發展趨勢進行探討，希望可以給廣大讀者提供一些參考。

關鍵詞：計算機技術;信息化;發展趨勢;智能化

【中圖分類號】TP30

【文獻標識碼】A

【文章編號】2236-1879（2018）13-0139-01

一、計算機科學與技術的發展脈絡

上世紀四十年代，世界上第一臺電子計算機誕生，此后便飛速發展，至今已經取得的成果非常顯著，計算機如今已經成為我們工作、生活中一項必不可少的用品。要說現代計算機技術的發展，必然就要提到兩位數學家與四位物理學家。英國數學家圖靈與美國數學家馮諾依曼，他們的鉆研給計算機體系結構的形成提供巨大幫助。上世紀三十年代，圖靈所設計的抽象計算機“圖靈機”可以說是計算機發展史上的一個重要里程碑，他也因此被稱為“計算機科學之父”。后來，馮諾依曼在1945年對首臺計算機的優缺點進行了分析和總結，提出了存儲程序通用電子計算機邏輯涉及方案，并在七年后設計成功，實現了數字化的計算過程，給現代計算機的發展奠定了體系結構基礎，人們也因此將現代計算機稱做“馮.諾依曼計算機”。

1947年美國物理學家威廉，肖克萊、約翰.巴丁和沃爾特，布萊頓共同發明了晶體管，貝爾實驗室的這幾位科學家成為了晶體管之父。1958年美國物理學家杰克.基爾比研究出第一塊集成電路，自此以后，以晶體管為基礎的芯片也得到了飛速發展，給如今計算機的普及奠定了基礎。

大規模集成電路的發展以及微處理器的出現推動了計算機高性能、小型化的實現，1971年首款微處理器Inte14004問世，幾年后，英特爾公司開發了8086，并將其應用于IBMPC機中，電腦開始逐步得到普及，走進了千家萬戶。

二、計算機科學與技術飛速發展的原因

（一）日新月異的時代需求。計算機科學與技術的需求始于“二戰”時期，需要進行大量的數據加工處理，這推動了計算機的研究與應用。后來信息技術發展迅速，計算機的運行速度不斷加快，存儲功能越來越強大，在教育以及經濟等領域也得到普及。如今市場競爭越來越激烈，計算機要與時代同步，不斷創新，競爭很大程度推動計算機科學技術的發展。

（二）基于計算機技術穩定的選擇機制。對相互競爭的技術進行共識性的判斷需要一定的時間，這類不確定因素會對后續的機制選擇造成一定的影響。通常來說，計算機技術選擇判據機制和環境穩定，是計算機計算發展迅速的重要原因。

在實際應用過程中，最強的技術性創新將經濟競爭轉化為技術性的較量。計算機在工程以及應用學科當中的應用也給予了我們很多啟發。促使計算機選擇機制判斷更加穩定、明顯，有利于解決日常應用中潛在的各種問題。并且計算機選擇機制與計算機發展是一個互相促進的過程，可實現二者的協調發展。

（三）科學技術的發展離不開計算機技術的支持。新型技術與其他領域結合，也在一定程度上推動了其他需求方面的不斷更新，計算機也逐漸成為人們生產生活中的一項重要工具，并給其他產業發展帶來了巨大優勢，利于提高社會經濟整體水平。

三、計算機科學與技術的未來的主要發展趨勢

計算機的出現給我們的生產生活帶來了巨大便利，在未來的發展過程中，也依然需要不斷的創新，總結來說，其發展趨勢主要分為以下兩個部分：

（一）朝智能化方向發展。計算機智能化發展指設計結構獨特，利用平行處理技術，實現多種數據同時處理和分析的“超級計算機”。相比于普通的計算機，計算速度更快，其智能化性能與人類的大腦性能較為接近，可以給我們的工作和生活提供更多的便捷。同時也可進行很多高端行業的復雜數據處理，有效提高工作效率，節約成本，讓計算機的發展更加人性化、智能化。

（二）創造新型計算機。計算機的發展原理即硅芯片技術的更新，在人們需求不斷增加的條件下，如今硅芯片的研究已經接近極限，因此計算機技術的發展也將新型計算機作為發展的一個主要趨勢。

1.納米計算機。納米計算機將計算機技術與納米技術融合產生。納米元件體積小、質地優良、導電性強等特點，可以很好地取代傳統硅芯片。納米技術最初興起于上世紀八十年代，作為一種新型的計算機技術，其目標是讓人類能夠對原子自由操作。利用納米級芯片構成的納米計算機耗能極少，甚至可以忽略不計，但性能上卻可以高出傳統計算機很多，因此在未來的發展過程中，納米計算機技術必將成為計算機發展的一個主要趨勢。

2.量子計算機。通過量子力學實現大量數據存儲與分析，是可逆計算機物理裝置。基于量子效能研發，在這樣的設備下，其開關控制都是通過激光脈沖對鏈狀分子聚合物特征來決定。相比傳統計算機技術，量子計算機擁有更強數據存儲功能，運算效率超出傳統計算機十億倍。不僅如此，其安保系統也較傳統計算機更加優秀，因此量子計算機也必然成為計算機發展的另一主要趨勢。

3.光子計算機。光子計算機就是充分利用光子展開計算，利用光子代替電子進行數據處理、傳輸與儲存。將原始的計算機導線互聯變為光互聯。傳統的計算機硬件架構相對復雜，大多是電子元件;光子計算機運用光子硬件，進行光運算。不同的數據利用不同的波長來進行辨別，可以對復雜的數據進行快速處理，也是新型計算機的一個重要發展趨勢。

結語

總而言之，如今計算機已經在我們生活工作的各個領域中得到了廣泛應用，伴隨著時代的發展，計算機的類型也必然需要不斷創新，實現智能化的發展。

參考文獻

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