淺析現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展和的信息技術(shù)的跨越式發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)業(yè)已被應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展為人類的生存和生活提供的極大的便利，成為人類生產(chǎn)生活必不可少的工具。將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)未來發(fā)展趨向進(jìn)行著重探討，探索未來計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新途徑，發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他信息技術(shù)之問的聯(lián)系，以便為未來的計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論支持。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

1.世界計(jì)算機(jī)技術(shù)的延伸性發(fā)展

從世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)開始，時(shí)至今日，計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)過很長段時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)在外形和核心技術(shù)方向都有了很大的創(chuàng)新。各種PC機(jī)不斷問世，在很大程度滿足的不同人群的需要。但是，從科學(xué)探索的無止境的意義上來說，盡管現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，但是，仍不能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，還需要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，也唯有的不斷的創(chuàng)新，才能夠滿足人類發(fā)展的需要。

因此，未來的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展必將建立在速度更高化、體積更小化、核心技術(shù)智能化以及綜合性能平行處理立體化發(fā)展的基礎(chǔ)之上。“智能化”也勢必成為未來計(jì)算機(jī)發(fā)展的主要方向。“智能”代表著一定的自組織能力，具有一定的思維能力，一定的感知能力以及相當(dāng)豐富的自主的自然語言能力。未來的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展的主要目標(biāo)就是要減少人機(jī)之間的溝通的障礙，將人與計(jì)算機(jī)之間的交互性作為設(shè)計(jì)、發(fā)明的汽要要求，進(jìn)而拉近人機(jī)之間的時(shí)空距離。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的原因

2.1經(jīng)常性的、連續(xù)性的創(chuàng)造活動(dòng)的出現(xiàn)

計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的原因之一就是創(chuàng)造活動(dòng)經(jīng)常的、連續(xù)性的出現(xiàn)。現(xiàn)實(shí)需求的驅(qū)動(dòng)、關(guān)于計(jì)算機(jī)技術(shù)認(rèn)識(shí)部分或者說是計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展、信息的共享可以用來解釋這種經(jīng)常性的創(chuàng)造活動(dòng)。

2.2持續(xù)不斷的創(chuàng)新是在需求的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生的

正是二戰(zhàn)對(duì)信息的緊迫需求減少了創(chuàng)造的障礙，使得資源可以運(yùn)用于基本的技術(shù)試驗(yàn)，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。早期階段各研究所、大公司、大學(xué)和政府部門對(duì)科學(xué)運(yùn)算的需求導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)迅速地轉(zhuǎn)為民用、轉(zhuǎn)為工業(yè)產(chǎn)品，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)在尖端科學(xué)技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)與工程設(shè)計(jì)方面（如數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、化學(xué)天文、晶體結(jié)構(gòu)分析、石油勘探與開發(fā)、橋梁設(shè)計(jì)、大地測量等）的普遍應(yīng)用，對(duì)計(jì)算機(jī)的性能、容量也提出了更高的要求，使創(chuàng)造活動(dòng)經(jīng)常性、連續(xù)性的出現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)行業(yè)，按照技術(shù)軌道領(lǐng)先一步推出新計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)品意味著可能提前占有市場。競爭的壓力和對(duì)利潤最大化的要求往往在技術(shù)的發(fā)展上表現(xiàn)為：計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步比市場實(shí)際需求發(fā)展的更快。這無疑給創(chuàng)造活動(dòng)的速度、時(shí)問快慢提出了更高的要求。

3.計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程及其趨勢

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生是上個(gè)世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明創(chuàng)造之一，計(jì)算機(jī)目前已成為各行各業(yè)的一種必備工具，特別是經(jīng)濟(jì)全球化、市場化、信息化的今天，計(jì)算機(jī)走進(jìn)各家各戶已成歷史的必然。由于計(jì)算機(jī)有著運(yùn)算速度快、精確度高、具有記憶和邏輯判斷力、能進(jìn)行自動(dòng)控制等特點(diǎn)，它被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、人工智能等方面，從而滲透于社會(huì)生活的方方面面。或許正是因?yàn)槿绱耍?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展才會(huì)如此飛速、日新月異。

從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)到現(xiàn)在的60多年來，計(jì)算機(jī)在運(yùn)

算速度、增進(jìn)性能、縮小性強(qiáng)、降低成本以及開發(fā)應(yīng)用等方面得到了空前發(fā)展。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的不斷深人，計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢不僅繼續(xù)深化.而且節(jié)奏加快，市場競爭日趨激烈。因此，計(jì)算機(jī)在強(qiáng)大應(yīng)用需求的驅(qū)動(dòng)下，其未來發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：①計(jì)算機(jī)性能不斷提高；②計(jì)算機(jī)的價(jià)值不斷縮小；③計(jì)算機(jī)的價(jià)格將持續(xù)下降；④計(jì)算機(jī)的信息處理功能走向多媒體化；⑤計(jì)算機(jī)應(yīng)用走進(jìn)“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)時(shí)代”。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中.上述趨勢幾乎是同步進(jìn)行的，計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)調(diào)、相互補(bǔ)充，日益“融化”為一個(gè)整體，計(jì)算機(jī)發(fā)展的下一個(gè)目標(biāo)是研制能聽、會(huì)說、可識(shí)別圖片、會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)判斷和思考的智慧型計(jì)算機(jī)。由于多媒體技術(shù)的發(fā)展和“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用將會(huì)迅速滲透到各行各業(yè)以及人們的日常生活之中，計(jì)算機(jī)正以它那獨(dú)特的“魅力”影響著整個(gè)人類社會(huì)。

4.現(xiàn)代新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

4.1光子計(jì)算機(jī)

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)所使用的信息傳導(dǎo)粒子是電子，因此，光子計(jì)算機(jī)的創(chuàng)新之處就是以光子代替電子，將光子作為計(jì)算機(jī)的傳導(dǎo)粒子，將傳統(tǒng)的導(dǎo)線接創(chuàng)新為光互連接，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件也將被光硬件設(shè)備取代。在運(yùn)算形式上，光子計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)相比，光子計(jì)算機(jī)能夠在并行度及運(yùn)行速度上得到飛躍式提高。

光子導(dǎo)線向積能夠?qū)鹘y(tǒng)的電子導(dǎo)線向積進(jìn)行飛躍式的突破，正如一篇科技報(bào)告中提的“一枚直徑為5厘米的棱鏡，它的通過能力可以超過全世界現(xiàn)有的電話電纜許多倍”。因此，光子計(jì)算機(jī)的通訊量也是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)望塵莫及的、此外，光子計(jì)算機(jī)還具有十分強(qiáng)大的糾錯(cuò)特性，能夠確保當(dāng)某一計(jì)算機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，其他的計(jì)算機(jī)能夠繼續(xù)安全運(yùn)行，從而在一定程度上保護(hù)的計(jì)算機(jī)是計(jì)算結(jié)果的正確程度。

4.2分子計(jì)算機(jī)

分子計(jì)算機(jī)也被稱為生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)主要利用蛋自質(zhì)的物理化過程作為計(jì)算機(jī)的運(yùn)行理路，是將計(jì)算機(jī)的開關(guān)程序與蛋自質(zhì)酶的反應(yīng)連聯(lián)系在一起，將酶的合成及蛋自質(zhì)的結(jié)構(gòu)內(nèi)置計(jì)算機(jī)的內(nèi)核程序當(dāng)中。蛋自質(zhì)分子的體積是十分微小的，分子鍵之間的距離很近，因此，分子計(jì)算機(jī)在計(jì)算時(shí)擁有巨大的優(yōu)勢，一般要超出人類計(jì)算速度的一百力倍以上，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量也是驚人的，能夠在計(jì)算機(jī)當(dāng)中保存能一力億個(gè)數(shù)據(jù)。

4.3量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是建立在量子理論之上的新型計(jì)算機(jī)，主要是利用鏈狀分子的特性對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)置進(jìn)行狀態(tài)方向的描述，同時(shí)通過脈沖技術(shù)對(duì)鏈狀分子的狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯孔佑?jì)算機(jī)也隨著分子聚合物的不斷聚合而運(yùn)行。就當(dāng)卜的研究狀況來看，量子計(jì)算機(jī)在20年之內(nèi)年就能夠被應(yīng)用到人類的工作及生活當(dāng)中。

5.結(jié)語

計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展代表著人類智慧的進(jìn)步程度。隨著新型計(jì)算機(jī)的不斷出現(xiàn)，人類越來越多的方向都會(huì)成為計(jì)算機(jī)服務(wù)的對(duì)象，為人類提供更大的便利，這既是人類智慧不斷突破的表現(xiàn)，也是人類社會(huì)不斷發(fā)展的需要。

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