淺談計算機科學技術的發展

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摘要：現代社會，計算機科學技術已經滲透到人們生活中的方方面面，并在潛移默化中改變著人們的生活，推進著現代文明的發展。本文就計算機科學與技術發展現狀，概述了計算機科學與技術的發展前景，指出計算機科學與技術發展的方向，簡單的探討計算機科學技術發展的整體趨勢。

關鍵詞：計算機；科學；技術；發展

從第一臺計算機問世算起，計算機已經經歷了60多年的發展，且其在縮小性、運算速度、開發成本上均取得了十分明顯的進步。隨著社會科學技術的不斷發展和人們日益加快的生活節奏，使得計算機的應用逐漸邁入多元化。計算機科學與技術已經滲透進我們生活中的每個方面，軍事領域、工業領域、商業領域、甚至我們的社會生活，也離不開電子產品。

1、計算機科學與技術發展現狀概述

計算機科學技術的發展飛快，已經漸漸融入人們日常生活的點點滴滴中，快速發展中不免有些隱患，因此謹慎分析現狀也是十分有必要的，對計算機科學的進一步發展也有著積極意義。如今，計算機科學技術作為一個生命力強、發展前景良好的科學技術，在個人、家庭、企業乃至國家各個層面區域的應用都很廣泛，在開發成本、運行速度以及使用性能等方面都取得了不小的突破。同時，計算機科學的發展也帶動了集成電路技術、網絡技術、軟件工程、材料科學等領域的快速發展，各個行業相輔相成，共同向前進步發展。在這個信息化的時代，計算機已經融入了千家萬戶的生活與工作中，在各個行業如工農業、文化教育行業、社會服務業等之中都發揮著不可代替的重要作用，對于社會來說已是不可缺少的一部分。其中最重要的則是計算機科學技術在社會生產方面的作用。

2、現代科技與計算機科技的應用

（一）\"技術突破\"型科技逐漸讓位于\"系統合成\"型的科技

早期的三大發現（達爾文學說，能量轉換，細胞學），在1925--1950年重大科技突破有40多件。而19世紀40年代至50年代則為原子能、計算機、空間技術等寥寥幾項。50年代后這種技術突破是越來越少了，70年代至今，我們人類似乎在循環一個周期，我們將從前的科學原理及技術挖出挖深，并且把他們有機的結合在一起，從而形成新的技術。就好像計算機基本原理雖然有了極大的發展，但論起基礎仍然沒有離開100年前關于程序與存儲的設想。而阿波羅宇宙飛船技術，當中沒有任何一項是新的突破，而是把原有的理論加以結合，組織，并且排列有條不紊準確無誤，通過實踐得來。

（二）現代科技應用在新產品的周期縮短

從1904年發明電子管到1946年成功造出第一臺計算機，耗時42年。而從發明半導體晶體管到造出半導體計算機，僅為10年左右。而微電子精細加工技術到集成電路計算機只用了2年不到的時間。而超微細加工技術到第四代計算機的創造，可以說是同步突破的。\"技術突破\"型科技逐步讓位\"系統合成\"型科技。

（三）向經濟、社會文化、商業流通等各方面滲透

科學是絕對的第一生產力，從前是，現在也是。計算機科學與技術作為現代社會中的潛在生產力，具有舉足輕重的地位，隨著科研工作投入的資金越來越多，工作的規模越來越大，難度和代價也隨之加大，為求經濟和社會活動能順利適應科學技術的發展，電子科技的廣泛應用勢在必行。

（四）強化綜合性和專業化

從認識客觀世界到改造客觀世界，形成的專業化與綜合性這樣一對矛盾體。一方面要求深入客觀世界，要求科學技術分工仔細，而另一方面為了適應國家政策和經濟，又必須把細分的專業加以整合，畢竟許多工作單靠一方面專業是無法解決的。強化綜合性和專業化，正因為此，電子科技滲透國民生活才不致造成極大的困擾或混亂。

3、計算機科學技術的發展前景

（一）生物計算機

早在1994年3月就有一位美國科學家提出了生物計算機這一設想。將DNA堿基序列當做信息的編碼載體，利用當今的分子生物學技術，適當使用控制酶，改變DNA堿基序列并使信息有效反映出來，對數據進行運算。DNA計算機設想的出現有效拓寬了人類對計算機了解的視野，改變了計算機僅僅只是簡單是物理性操作的性質，增加了操作方式。

（二）量子計算機

量子計算機的原理是即將處于量子狀態的原子作為內存與CPU，利用其特性對信息做精確的處理，其特性即原子的同一時間點處于不同位置之間。在數據信息處理，數據儲存兩方面，量子位的能力較晶體管電子位來說都是存在很大進步的。

（三）光子計算機

光子計算機做出的重大突破即為可以利用光速來完成電子儲存以及運算等工作，與傳統的芯片計算機相比其運行速度大大增加。其實早在20世紀50年代后期就有科學家提出光子計算機這一設想，同時這一設想也在逐漸向現實發展前進著。1986年，戴維米勒研制出小型的光開關，使得貝爾實驗室的艾倫黃研制的光處理器有了一定的基礎，在1990年的1月，光計算機的工作正式開啟。在元器件方面，光計算機有兩種類型，即光電混合型與全光學型。貝爾實驗室成功工作的光計算機采用的就是混合型元器件。然而相比全光學光子計算機，其運行速度還是有些遜色的。要想將全光學光子計算機成功的研發并制作出，必需研發出一種特殊的“晶體管”，這種晶體管能夠用一條光來控制另一條光。然而現今存在的光學“晶體管”存在很大的問題，笨拙且較大的體積是無法適用在光子計算機里的。因此，對光子計算機的研發工作還需要很大的努力，還有很長的一段路要走。

4、計算機科學與技術發展的方向

從第一臺計算機誕生至今，計算機科學與技術取得了日新月異的發展，為世人所矚目。結合其發展現狀來看，計算機科學與技術的發展主要著眼于以下三個大方向。

（一）更加高效

隨著計算機科學與技術的發展，計算機的穩定性和速度必將進一步提升。就英特爾開發研制的微處理器來看，晶體管的集成已超過10億以上。這也就意味著一臺計算機課使用并處理更多的處理器。具體來講，即包括：計算機之間的聯系更加高效，使處理機間的通信更加高效。計算機管理更加高效，實現其間的協調配合。

（二）更加廣泛

計算機科學與技術在未來的發展更加廣泛，從而逐漸將網絡化滲透到各個領域。可以想象，若干年后，也許學生的書本都被計算機所代替，計算機的價格將十分便宜，甚至會出現一次性的計算機。歸結來講，未來的計算機科學與技術在使用的便利性和頻率上將會不斷提高，從而同人們的生活更加密不可分。

（三）更加深入

計算機科學與技術的深入發展主要指的是人工智能。在對人工智能的不斷研究中，人機交流將更加快捷、靈活、方便。且同時對于百年儲存器的研發也是計算機科學與技術發展的一個方向。可以說，伴隨著計算機科學與技術的深入發展，計算機將進一步拓寬現有功能領域，來實現更為優秀、全面的現實應用。

5、結語

計算機科學技術是一個具有廣闊發展前景的領域。從1946年到現在，計算機科學技術經歷了巨大的變革，計算機物理元器件、集成電路、外存儲器等都有較大的發展。計算機科學技術具有存儲容量大、運算處理能力強、運算速度快、性價比高、計算數據精準、自動化程度高等特點。計算機科學技術已經涉及到社會生活的各個方面，改變了人們傳統的生活、工作、學習方式，推動社會的全面發展。隨著網絡和科技的不斷進步，未來計算機科學技術勢必會朝著高性能、環保化、功能化的方向發展。

參考文獻：

[1]邱志明.探索計算機科學與技術的發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2011，（16）.