對計算機科學與技術發展趨勢研究

蔡明德 李小溪 崔金哲

摘 要：隨著時代的進步，以及科學技術的不斷發展，人們生活水平日益提高，計算機技術在人們的生活中得到了十分廣泛的應用，對于生產、生活、學習等各個方面都產生了積極的影響。

關鍵詞：計算機科學；計算機技術；發展趨勢

計算機科學與技術的發展依賴于我們所處的社會環境，與我們的日常生活密切關聯。因而，研究剖析計算機科學與技術發展趨勢已成為適應社會發展的普遍需求，且具有很重要的作用，該文章通過計算機科學與技術的整體發展情況說明計算機科學與技術發展的整體情況。

一、計算機技術迅速崛起的主要原因

1.1對信息技術的迫切需求

第二次世界大戰之后，世界各國都紛紛的開始了第三次科技革命。在這樣的時代發展的潮流之中，各個國家開始根據自身實際的發展狀況，進行了一些列的改革和創新，并且都把改革的重點放在了科技的創新上。目前，在計算機的應用領域中，計算機技術涉及的范圍也是越來越廣泛，使很多國家在發展的過程中，都開始重視計算機技術的重要性，圍繞著計算機技術，又開始進行了一系列的改革，有力的推動了計算機技術的普及和發展[1]。

1.2信息共享基礎加強

隨著計算機技術的發展，很多的國家都在發展的過程中，逐漸的實現了信息資源的共享，這樣的社會環境，為計算機技術的發展和創新提供了重要的技術支持，在很大程度上，計算機技術的發展周期縮短了很多，更新換代的速度也就更快了，有效提高了研究的質量，為計算機技術的發展提供了很好的保障。

1.3功能強大

從世界上的第一臺計算機誕生之后，計算機技術就已經受到了世界各國人的強烈重視。世界上的第一臺計算機，在今天看來，雖然體積龐大，反應上也沒有今天的計算機這樣的迅速，但是，不可置疑的是計算機技術的出現，絕對是人類史上一次偉大的發明。隨著時代的發展和科學技術水平的提高，計算機技術也在時代發展的進程中，逐漸的成熟，慢慢的形成了自己強大的系統功能，體積上也更加的輕便，也開始走進了千家萬戶，成為人們日常生活中的重要組成部分。

二、計算機科學技術的整體發展趨勢

現階段隨著經濟的發展和科技水平的提升，我們國家的綜合競爭實力越來越強，計算機科學技術也將向著更加高端化、多元化方向發展，并逐漸滲透到各個領域，可以說計算機科學與技術的發展已呈現恢宏趨勢，也是形勢發展必然。計算機科學技術的整體發展趨勢主要體現在一下幾個方面：

2.1計算機的運行速度將大大提升

與我國相比，由于美國等發達國家計算機技術探索較早，技術相對程度，所以美國的發展更為迅速，通過分析空氣可透過絕緣材料而大大提升了計算機的運行速度。這其中特別是紐約保利技術公司的發展最具代表性。他們發明出一種電腦中使用的新型電路電池，直接以膠滯體包裹的導線膠滯體中空氣比重很大，空氣作為一種良好的絕緣體，對計算機運行散熱以及晶體管和核心芯片之間的連接有著直接的影響作用。大量實驗數據表明，計算機運行速度的快慢與晶體管及核心操作芯片之間的信號連接有著直接的關系。當前國際上流通的連接導線主要是二氧化硅類物質導線，信號在這種導線的傳遞中都會損失一部分能量，或者說吸收一部分能量，導致信號接收時間擴展。紐約保利公司研究的膠滯體包裹導線則克服了這一難題，信號傳輸過程中幾乎不存在能量損失，因而也能快速提升傳遞效率。這一導線還具有耗電能值小的特點，實現了成本的高效利用，縮短操作時間，提升運行速度。

但這種導線缺點也較明顯，散熱性差，不能迅速排除熱量。所以，保利公司的工作人員正以此為前提進一步深化改革和創新，以此優化膠滯體包裹導線的整體性能，使其不但具備以上特點，還可實現迅速散熱。最新出品的芯片瞬時冷卻技術，就針對這一不足進行了實際改正和創新優化，通過在計算機中安裝液體微型管道來吸收工作中產生的熱量進而打造提升運行效率的目的和效果。

2.2生物計算機的出現與興起

生物計算機這一理念的提出，源于上世紀八十年代，其研制工作就以投入進行。生物計算機的優勢在于其芯片具備的生物特性，該芯片是由生物工程中心以蛋白質分子為物質革新改造研究出來的。這一生物芯片能夠把信息以物質蛋白的形式傳輸，運行速度又實現了一大提升，大致相當于現行計算機運行速度的十萬倍。除此之外，它還具有很強的存儲空間，能量消耗值夜只有一般計算機的十分之一。生物芯片的特性由于其高性能作用而逐漸凸顯。蛋白質自身的可再生能力，能夠自動修復受損電路，或者形成新型微型電路，計算機生物屬性由此得以擴大。舉例來說，生物芯片中的計算機以蛋白質分子生物的自身作用實現自主調節和整體修復，甚至在一定程度上可以代替人腦工作。依照當前生物技術的發展，生物芯片的大量施行已成為可能。到時計算機的存儲、修復、自動剖析和數據傳輸將會更上一個臺階。現行的計算機已實現了部分人工智能化，在某些方面已取得突破性進展，制造出專門針對某一項的生物機器人。

2.3光學計算機的出現

光學計算機這一理念的出現依賴于光的存在，把光作為一種信息傳輸介質投入計算機制造中。光學計算機的突出特點就在于光速的運行傳輸速度，以其傳輸速度可實現信息迅速傳遞。光子不僅具有頻率還具有一定的能量，從這一點來看，也可以完成芯片的修復工作。光子所具有的頻率和特征偏振能夠提升計算機信息傳輸速度和質量安全，且光學計算機的智能化程度也將遠遠高于電子計算機。從這一角度看，光學計算機的高傳輸性、高質量安全性、修復能力都使得光學計算機的產生成為眾科學家的期望。

另外，光學計算機的一大特性就在于任何條件下的普遍實用性，某些超導體高速計算機在低溫環境下并不能實現高速傳輸，其缺點較為突出，但光學計算機則無這一限制，即使在低溫條件下也能正常高速運行，龐大的存儲空間，極強的抗干擾能力，超高的安全性，都使得光學計算機的出現成為可能。

結語

目前，作為社會發展不可缺少的組成部分，計算機科學與技術對人們產生了重要影響。而相信隨著計算機科學與技術的持續發展，其也將為社會發展提供更多有力條件。因此，我們還應加強計算機科學與技術的學習，以便更好的滿足社會的發展需求。

參考文獻

[1]劉友林?；谟嬎銠C科學與技術的發展趨勢的探討[J].信息與電腦（理論版），2016，（10）：137-138.

[2]顏宇。對計算機科學與技術發展趨勢的探討[J].電腦編程技巧與維護，2016，（08）：32-33.

[3]武思妍。對計算機科學與技術發展趨勢的探討[J].通訊世界，2015，（12）：225.

（作者單位：遼寧科技學院）