計算機科學與技術前沿發(fā)展狀況

文/張強

從當前社會發(fā)展現(xiàn)狀來看，計算機早已滲透到社會的各個發(fā)展領域以及各個發(fā)展環(huán)節(jié)，其成為現(xiàn)代社會發(fā)展中不可替代的內容，并逐漸形成計算機思維，從某種角度來講社會發(fā)展對計算機科學與技術的依賴性越來越強，但是計算機創(chuàng)造的價值也是不可復制的。因此，探究計算機科學與技術前沿發(fā)展狀況，總結計算機科學與技術的發(fā)展規(guī)律，揭示其未來發(fā)展方向，這對指導當代社會的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

1 計算機科學與技術的前沿發(fā)展狀況概述

1.1 計算機科學與技術的發(fā)展歷程

計算機科學與技術的發(fā)展歷史與現(xiàn)代社會頻繁更新?lián)Q代的電子產品的發(fā)展有著相似之處，其之所以被稱為計算機，在最開始的發(fā)展中主要是為了簡化計算，提升計算效率與準確性。從最早的發(fā)展開始，其經歷了算盤、計算器、計算機、差分機等主要發(fā)展階段，布萊尼次機械計算機的出現(xiàn)第一次出現(xiàn)了計算機這一詞匯，并取代了帕斯卡計算器，隨后又產生了阿塔納索夫—貝利計算機等，直到ENIAC 計算機的出現(xiàn)，實現(xiàn)了計算機在全社會的普及應用，標志著計算機時代的正式開啟。最早計算機主要應用于導彈等國防儀器設備的設計中，這主要是科學技術不發(fā)達，計算機的造價昂貴，只有國防軍事領域才具備經濟實力。但進入到上個世紀80年代，個人計算機的產生為計算機向家庭與個人的普及提供了契機，直至今日，計算機種類已十分豐富，并全面滲透到社會生活與生產的各個領域中。

1.2 計算機科學與技術的發(fā)展特性

1.2.1 廣泛性特征

隨著當前計算機在社會各領域的廣泛應用，人們的生活與工作已因計算機的廣泛應用而產生了翻天覆地的變化，人們開始應用計算機進行公務處理，利用計算機解決生活中的問題、學習上遇到的問題，并將計算機作為媒介與社會以及世界展開溝通，如人們可以在任何時間、任何地點購買各個國家的商品，與不同國家的民眾展開交流，將世界框定在網絡中。同時，在國家的政治、經濟、文化發(fā)展中計算機也有了更深入的滲透，目前很多軍事設備的研發(fā)、操控都需要基于計算機展開，因此，計算機的廣泛性特征體現(xiàn)其在全社會各個領域的滲透，成為了推動社會文明發(fā)展與進步的重要力量。

1.2.2 實用性特征

從當前社會對計算機科學與技術的應用現(xiàn)狀來看，主要利用計算機解決實際問題，使整個問題的解決過程更加清晰、便捷，而且計算機的信息優(yōu)勢能夠在解決問題過程中提供現(xiàn)勢性的信息內容，以便快速有效解決問題，從而與人類快節(jié)奏的生活發(fā)展形勢契合度越來越高。同時，計算機在工業(yè)領域、制造領域的應用，可以通過更精準的控制、更先進的管理提高工業(yè)發(fā)展水平，推動工業(yè)化進程。總之，計算機在各領域中的應用都對該領域造成了實質性的改變，使其中諸多問題得到了有效的解決，從而推動社會的進步。

1.2.3 智能性與專業(yè)性特征

計算機科學與技術與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展具有相互促進以及相互影響的作用，計算機科學技術的不斷進步也實現(xiàn)了科學技術水平的提升，例如在集成電路、微電子等領域的發(fā)展中計算機科學與技術都發(fā)揮了不可替代的作用，并可以在計算機科學與技術應用過程中結合人類的發(fā)展需要體現(xiàn)人性化的設計，而其它技術并不具備這一功能，這不僅是計算機科學與技術自身的特性，也是計算機科學與技術的優(yōu)勢所在。

2 計算機科學與技術的未來發(fā)展探究

從當前計算機科學與技術的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在未來生物計算機、光子計算機都有實現(xiàn)的可能。其中生物計算機是一種基于生物技術的發(fā)展而構建的計算機，其以脫氧核糖酸作為基礎逐步對分子計算機進行更新與優(yōu)化，目前，在研發(fā)過程中，生物計算機在數據計算等方面上的應用已取得了顯著的效果，隨著發(fā)展其功能會不斷完善，也能夠實現(xiàn)更廣泛的應用。生物計算機的特點在于其芯片的材質為蛋白質分子，并且將此作為集成電路板，可以有效的縮小計算機的構成機構，提升計算機的集成密度，這將大大提升計算機的運行速度，而且還完善了計算機的自我修復功能，可以有效的提升計算機運行的安全性。

光子計算機的創(chuàng)造，這是一種將光信號作為運算邏輯的計算機，它的特點是利用激光器透鏡與集成光路作為組成部分，可以有效的降低計算機運行過程中產生的能耗，從而提升計算機的運行速度，使計算的能力得到有效增強。

量子計算機的創(chuàng)造，量子計算機是基于量子力學以原子與原子核作為基礎展開建設的計算機，其可以實現(xiàn)計算機完全以量子為基礎，并改變傳統(tǒng)的二進制狀態(tài)，如利用鏈狀分子聚合物對二進制的狀態(tài)進行表示，其可以有效的提升計算機的運行速率，并且完善了計算機的容錯性能，使系統(tǒng)可以自行識別錯誤，并在發(fā)現(xiàn)錯誤后自動繞開錯誤進行計算，擺脫了原始數據對計算機故障的約束。

3 結束語

綜上所述，計算機科學與技術的發(fā)展是當前人類社會發(fā)展與進步不可替代的動力，為了使其能夠充分的發(fā)揮作用與價值，并在未來的發(fā)展中能夠結合社會的發(fā)展需要、人類發(fā)展的需要進行技術優(yōu)化與創(chuàng)新。文章從計算機科學與技術的發(fā)展歷程出發(fā)，探究了其發(fā)展特性，并結合社會的發(fā)展需要對其未來發(fā)展做出了預測，希望我國能夠加大科研力度，利用計算機實現(xiàn)我國社會文明的不斷進步，推動社會發(fā)展進入新的高度。