探究計算機科學與技術的發展趨勢

李明軒 北京交通大學海濱學院

引言：二戰期間和戰后各個國家對科學技術需求極為迫切，軍事技術的率先突破，而后帶動民用技術的的革新，引誘著第三次科技革命的誕生。科學技術在各個鄰域之間相互滲透，學科種類由單一變得復雜多樣，每門學科所學內容也越學越細，它的科學技術研究涉及的點也越來越深厚。學科之間的緊密聯系，使得科學技術在研究方面更加具有綜合性。信息時代的出現是第三次科技革命誕生的體現，作為信息時代的標志性技術—計算機，一個國家綜合國力競爭的重要組成部分它是有一個立足之地的。

1 計算機科學與技術簡介

近幾年來計算機科學技術的發展速度不斷加快，被廣泛應用在多個行業領域中，不僅可以反映出我國的實際科技含量，還可以促進我國的整體發展水平得到提升。計算機科學技術可以增強工作效率與工作質量，對我國的自行科技研究的進一步發展發揮了促進作用。人們不光注重生活品質，更注重生產效率。因此使用計算機科學技術可以滿足人們的多方面需求，為人們的生活、學習、工作提供巨大便利。雖然計算機科學技術還處于開發階段，但相信在不久的將來，計算機科學技術可以被更加廣泛的應用，使相關技術更加完善與進步。

2 計算機科學與技術的應用現狀

第一，近年來隨著信息技術的進步與發展，電子產品的更新換代呈現飛速發展的局面，電子設備價格地普遍降低使計算機成為國民日常生活中必不可少的物品。計算機設備與科學信息技術的普及不僅給國民信息數據的獲取帶來便捷，還極大限度地推動了社會的發展與進步；第二，計算機信息技術的普及與運用，使一些大型企業逐漸開始利用計算機設備進行辦公，自動化工作模式的大力開展不僅有效提高了企業內部的辦公效率，還使企業內部辦公程序與辦公流程變的更加標準與規范。計算機設備作為連接服務業、商業、工業等領域的橋梁與媒介，在提高工作人員工作專業化程度的同時還，有效地促進計算機相關產業的發展與進步，進而滿足國民日益增長的文化需求與生活需求；第三，計算機相關產業的蓬勃發展與智能化工作技術的普及，逐漸改變了企業內部員工的分工模式，從某種程度上來講促使計算機相關產業向多元化的方向發展；計算機軟件和計算機硬件設施的多樣化與多元化也逐漸使計算機的功能變得更加強大。比如：計算機設備因其應用優勢已經漸漸向家庭、醫療、生產、等應用方向發展，并不斷推動各行各業的發展與進步。

3 計算機科學與技術的發展趨勢

3.1 生物計算機與超微技術

近些年以來，超微技術與生物芯片技術呈現迅速演變的狀態，上述兩類技術誕生于上世紀末。從生物工程的視角來看，超微技術的關鍵點就在于實現生物芯片的全面合成，而合成過程需要借助生物蛋白質的有關技術。與此同時，超微技術還涉及到實時性的信號傳遞，其能夠顯著加快傳遞芯片信息的時速。生物計算機相比于傳統模式的計算機而言，其僅僅占據了十分之一的系統能耗總量，但卻有助于拓寬原有的存儲空間。因此可以得知，超微技術在現階段體現為獨特的技術運用優勢。

蛋白質分子可以實現自身的再生，此類分子應當屬于典型性的生物分子。通過運用分子再生的方式來構建微型電路，確保其中芯片具備最優的活性特征。針對原有的計算機系統如果能致力于上述的優化與改進，那么有助于活躍原有的系統運行模式，同時也顯著增強了系統在各個時間段能夠達到的存儲效率與信息加工效率。因此在未來實踐中，超微技術還將會獲得更廣范圍的靈活運用。

3.2 計算機智慧化

計算機智慧化主要應當包含現階段的云計算方式、物聯網技術、智能處理方式與大數據技術。在此前提下，對于物聯網就可以著眼于靈活加以運用，從而全面創建了新型的智慧城市、智慧社區以及智慧校園。除此以外，現階段的電子商務以及其他有關領域也在實現智慧化改造，其中典型為生態化與智能化的新型信息系統。具體在涉及到開發有關領域的各類資源時，運用智慧化方式也有助于全面明晰用戶本身的興趣點以及用戶基本特征，從而因地制宜創建資源支撐并且保障了服務模式能夠達到的個性化。

作為用戶主體而言，用戶在現階段已經能夠憑借智慧化的方式來交換各類信息。因此可見，智慧化信息推送有助于適配服務內容并且保障了服務自主性，同時保障了用戶隨時都可以實現自身的學習與進步。在智慧化的全新需求下，系統針對個性化服務將會實現多層次的推送，確保為多層次的信息服務配備必要的服務支撐。

3.3 量子計算機

量子計算機是將量子力學作為基礎對海量數據信息進行計算與存儲、分析，是將可逆計算機作為基礎而開發出的物理裝置。在對量子計算機進行研制時，需要增強激光脈沖改變的靈活性，從而加強對鏈狀分子所形成聚合物的重組能力，之后利用開關對各類信息的聚合物進行調控與移動，加強計算機對復雜數據信息的處理與分析能力。量子計算機主要采用了量子力學的原理，量子會產生一定的疊加效應可以加強計算機的存儲能力，增強數據信息的儲備能力，相比于傳統的計算機，量子計算機的計算速度會加快十幾億倍，另外使用量子計算機的安全性還可以獲得大幅提升。

3.4 硅芯片技術

目前硅芯片技術的發展速度很快，而且據有較為廣闊的發函空間。計算機的結構和技術在發生質變，必將提升計算機行業的發展速度。量子計算機的出現，使得計算機的數據處理速度快速提升，而且實現了數據的大量存儲。和以往的計算機相比較，新型的計算機具有更強的數據處理能力。硅芯片技術的出現和不斷發展，實現了較小體積核心處理器的應用，而且這樣的處理器具有較強的性能，自身的品質比較高。納米技術在計算機中的使用，可以實現電動機和處理器的硅芯片應用，降低計算機自身的能源消耗，提升其本身的性能，未來具有較為廣闊的發展空間。

3.5 光學計算機

光學計算機是利用光束進行計算與存儲的，不同的數據由不同波長光代表。它的傳輸速度是電子計算機無法達到的。光在光介質中以波長的相同與否來，振動方向的正向與反向來進行光波傳輸。因為沒有借助電阻、電容、光器件進行傳輸，所以它的信息失真率低。與此可見，光學計算機被稱作一種理想型計算機。

結語：隨著我國科學技術水平不斷提升，計算機科學技術還需要不斷提升與優化，才能為人們的生活提供更多便利。計算機科學技術有著廣泛的應用前景，無論是科技行業還是民生行業都離不開計算機科學技術的應用。相信在廣大技術人員的不斷努力下，計算機科學技術可以被不斷完善、優化、普及，從而促進人類文明得到持續進步與發展。