計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張東東

（西安思源學(xué)院 陜西西安 710000）

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張東東

（西安思源學(xué)院 陜西西安 710000）

信息時(shí)代的來(lái)臨使人們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。目前，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)有了較高的成果并且在不斷的提升和改善，但是其依舊無(wú)法滿(mǎn)足人們?nèi)找姘l(fā)展的生活與工作需求，因此相關(guān)的技術(shù)人員從未停止對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究。本文就計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)的探討。

計(jì)算機(jī)；科學(xué)技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

就當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)的計(jì)算機(jī)水平會(huì)不斷的提升與完善，其具有較大的發(fā)展空間和發(fā)展前景。當(dāng)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展水平滿(mǎn)足了人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需求，那么其將成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚⑶腋淖儸F(xiàn)在造價(jià)成本高的情況，可以對(duì)其進(jìn)行隨時(shí)的更換，進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在人類(lèi)工作與生活中的重要作用。

1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)

1.1 提高性能

近幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)主頻技術(shù)愈加先進(jìn)，隨之計(jì)算機(jī)的整體性能也不斷的穩(wěn)定和提升，計(jì)算機(jī)的運(yùn)作速度愈來(lái)愈快。目前，研究者已經(jīng)成功研制一種微處理器，這種處理器具有更高的處理性能，其中包含了十億個(gè)晶體管，晶體管可以使計(jì)算機(jī)應(yīng)用更多的處理器。也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行更加高效的并行處理。應(yīng)用這種技術(shù)的專(zhuān)用機(jī)性能會(huì)高于普通機(jī)，這就導(dǎo)致計(jì)算機(jī)之間的信息通信存在一定的問(wèn)題，且對(duì)計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的管理也有待加強(qiáng)。

1.2 拓寬使用范圍

目前，計(jì)算機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞅夭豢缮俚脑O(shè)備之一。在未來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要更加普及，拓寬其適用范圍，使其在各個(gè)領(lǐng)域中得到有效的應(yīng)用和發(fā)揮，成為每個(gè)家庭之中的必需品。有學(xué)者預(yù)言，在未來(lái)，計(jì)算機(jī)將從奢侈品的行列消失，成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槠胀ǖ南M(fèi)品。

1.3 加深使用效率

進(jìn)一步發(fā)展人工智能，使計(jì)算機(jī)與使用者之間能夠進(jìn)行有效的互動(dòng)。在人工智能中，智能占據(jù)主體地體，其不僅具有相應(yīng)的感知能力，還要具備一定的思考能力。進(jìn)而通過(guò)使用者與計(jì)算機(jī)之間手寫(xiě)、表情等方式的溝通實(shí)現(xiàn)信息的獲取。通過(guò)人機(jī)之間的交流使使用者在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最多的信息資源。目前，部分研究者致力于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，使人類(lèi)能夠身臨其境的與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。還有一部分研究者在對(duì)永久存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行研究，例如，百年存儲(chǔ)器。以現(xiàn)在的發(fā)展情況來(lái)看，上述技術(shù)在未來(lái)終將實(shí)現(xiàn)。

2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的具體發(fā)展趨勢(shì)

2.1 高速計(jì)算機(jī)

高速計(jì)算機(jī)具有運(yùn)算速度快、處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)。目前，國(guó)外研究者已經(jīng)成功研制了一種可以有效提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率的技術(shù)手段。這項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用空氣絕緣性的原理，對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度加以有效的提升。其為計(jì)算機(jī)配備了最新的電路，其芯片連接導(dǎo)體的主要成分是膠滯體。其占據(jù)整體的絕大部分，大約有90%，進(jìn)而利用空氣的絕緣性加速了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。經(jīng)過(guò)諸多實(shí)驗(yàn)表明，電腦的運(yùn)行速度受到晶體管、芯片傳遞信號(hào)的效率等因素的影響。目前，計(jì)算機(jī)主要運(yùn)用“硅二氧化物導(dǎo)線(xiàn)”進(jìn)行信號(hào)的傳遞，但是這種傳導(dǎo)線(xiàn)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)信號(hào)吞噬的現(xiàn)象，進(jìn)而影響傳導(dǎo)效率。膠滯體導(dǎo)線(xiàn)不會(huì)吞噬信號(hào)，所以其傳遞信息的速度較快。此外，膠滯體導(dǎo)線(xiàn)還能有效降低電量的消耗，從而減少成本費(fèi)用，并且其不需要對(duì)芯片加以改造，可以進(jìn)行直接安裝，提升電腦的運(yùn)行速度。但其也存在一定的缺點(diǎn)，就是缺乏良好的散熱性，這一點(diǎn)還有待改善。

2.2 生物計(jì)算機(jī)

在多年前，生物計(jì)算機(jī)已經(jīng)投入了研究。這種計(jì)算機(jī)主要利用生物芯片進(jìn)行運(yùn)行，其由“蛋白子分子”組合構(gòu)成。在生物芯片之中，信息的傳遞方式為波，其運(yùn)算速度極快，是普通計(jì)算機(jī)的十萬(wàn)倍，且存儲(chǔ)空間較大，耗能小。僅需要消耗普通計(jì)算機(jī)需要消耗能源的1/10。由此可見(jiàn)，生物計(jì)算機(jī)具有較大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。此外，蛋白質(zhì)分子具有一定的再生能力，所以其可以進(jìn)行自我組合，進(jìn)而生成新的微型電路，從而具備了生物的基本特征。不久前，來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)的200名科學(xué)家都呼吁發(fā)展生物計(jì)算機(jī)技術(shù)，由此可見(jiàn)，生物計(jì)算機(jī)是未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)。未來(lái)，科學(xué)家很有可能制造出通過(guò)物理或化學(xué)作用就能處理、分析數(shù)據(jù)的分子元件?，F(xiàn)如今，在生物超微技術(shù)領(lǐng)域科科學(xué)家們已經(jīng)取得了一定的成果，其成功突破了原有的技術(shù)手段，完成了超微機(jī)器人的制造。

2.3 光學(xué)計(jì)算機(jī)

光學(xué)計(jì)算機(jī)主要運(yùn)用光進(jìn)行信息的傳遞，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比，這種計(jì)算機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)：①其傳播速度快，具有一定偏振和頻率的特征，有效的提升了計(jì)算機(jī)信息傳輸?shù)哪芰Γ蛊淠軌蚋旄嗟膫鬟f信息；②光的發(fā)射不需要導(dǎo)線(xiàn)的輔助，即使出現(xiàn)交匯也不會(huì)受到干擾；③光學(xué)計(jì)算機(jī)有比普通計(jì)算機(jī)要高的職能水平。由此可見(jiàn)，光學(xué)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。

2.4 量子計(jì)算機(jī)

根據(jù)量子學(xué)理論，一部分科學(xué)家已經(jīng)取得了一定的研究成果。例如，美國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了四個(gè)“鋰離子”量子的纏結(jié)。這一研究成果表明，量子計(jì)算機(jī)也是目前計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人們的生活與工作日漸離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的輔助，為了更進(jìn)一步滿(mǎn)足人們?nèi)粘Ｉ钆c工作的需求，科學(xué)家在不斷加強(qiáng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究。從整體來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)正向著高速、高效、大范圍的方向發(fā)展；從具體來(lái)看，高速計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、光學(xué)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)都是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。

[1]于化龍.論述計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（34）.

[2]許琳川.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科學(xué)，2015（08）.

[3]王曉露.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究[J].科技傳播，2015（16）.

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2016-1-25