計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展綜述

孫永康

摘 要 計算機科學(xué)與技術(shù)自誕生以來，經(jīng)歷了無數(shù)次變革與創(chuàng)新，由最初的高速計算器，到目前可以幫助人類解決眾多難題的智能機器人……目前，日益完善、不斷壯大的計算機科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面，給人類帶來越來越多的便利。

關(guān)鍵詞 計算機科學(xué)與技術(shù)；智能化；人性化；家庭化

科學(xué)技術(shù)往往會產(chǎn)生巨大的生產(chǎn)動力，這是歷史實踐證明的。現(xiàn)代社會的發(fā)展離不開計算機科學(xué)技術(shù)的推動和助力，它不僅影響傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，還改變著人們的生活方式。伴隨著更高科研經(jīng)費的投入和科研人員的不懈努力，計算機科學(xué)技術(shù)會更加成熟，在性能更高、運算更快、影響更深方向走得更遠，更加順應(yīng)人類社會發(fā)展的需要，產(chǎn)生更加深遠的影響。

1 計算機動科學(xué)技術(shù)發(fā)展史

整個計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史跟計算機自身的“革新”息息相關(guān)，自第一臺電子計算機誕生至今70余年的時間里，計算機在體型、運算速度、運算成本上都在不斷發(fā)生著變化，由最初的龐然大物，到可以適應(yīng)多元需求量身定制，應(yīng)用范圍也從最初的軍事擴展到社會方方面面。

1.1 ENIAC為軍事而生

世界上第一臺電子計算機的名字叫ENIAC，于1946年2月14日在美國誕生，由美國國防部使用。它由1.8萬個電子管組成，得兩間房子打通后才能放下，重30噸，每秒可運算五千次，耗費大，但在當(dāng)時卻是破天荒的。

1.2 集成電路計算機問世

第一代電子計算機電子管體積大，耗電量大，易發(fā)熱，不能長時間工作。1956 年第二代電子計算機―晶體管電子計算機問世。20世紀(jì)50年代末，集成電路電子計算機“出生”，標(biāo)志著計算機技術(shù)進入新紀(jì)元。計算機的硬件變成組合系統(tǒng)，既降低了生產(chǎn)成本，還大大提高了計算機性能，微型、小型、通用型、中型、大型、巨型計算機等不同型號和功能的計算機相繼而生，計算機科學(xué)技術(shù)邁向成熟發(fā)展軌道。

1.3 計算機發(fā)展更加智能化、專業(yè)化

1976 年，“克雷 1 號”在美國問世，一些小型公司甚至個人家庭開始使用。上世紀(jì)末，計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展大型化和微型化趨勢日益明顯。進入 21 世紀(jì)，集成電路廣泛應(yīng)用到企業(yè)工廠車間，同時，計算機操作更加簡單，運算速度更快，朝著更加智能化、專業(yè)化發(fā)展。

1.4 計算機科學(xué)技術(shù)未來發(fā)展趨勢

當(dāng)代社會瞬息萬變，不同行業(yè)、生活方式不同的人們對計算機科學(xué)技術(shù)的需求也不盡相同且更加多元化，可以說對計算機科學(xué)技術(shù)提出了更高的要求。下面我們從正處于研究階段的三類計算機來分析探討一下，未來計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

（1）生物計算機：建立在脫氧核糖酸基礎(chǔ)上的分子計算機

區(qū)別于傳統(tǒng)的計算機，這種生物計算機的電路板是由生物蛋白質(zhì)芯片高密度集成，速度要比當(dāng)下最快的計算機再快一萬倍，關(guān)鍵還能自我修復(fù)。

2001年，世界上誕生了第一臺DNA生物計算機，體型僅有一滴水大小，由以色列科學(xué)家發(fā)明。2013 年，英國科學(xué)家利用 DNA 堿基序列編制莎士比亞作品的音樂文件格式和相關(guān)照片，儲存密度竟增加到2.2PB/克（1024TB=1PB），使得生物計算機的設(shè)想有望成為現(xiàn)實。

（2）光子計算機：集成光路、激光器透鏡等組成

這種計算機以光信號進行運算，耗能低、速度快、計算能力強。目前貝爾實驗室已經(jīng)取得重大突破。

（3）量子計算機：根據(jù)量子力學(xué)原理工作

它每秒可運算一萬億次，比傳統(tǒng)計算機快 10 億倍，還跟人腦相似，有容錯性，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，原始數(shù)據(jù)可以繞過出錯部分繼續(xù)計算。

可見，未來計算機技術(shù)的發(fā)展，不僅在計算機體型、運算速度、整體性能等方面不斷革新，還伴隨著生物科學(xué)、光學(xué)、量子力學(xué)、納米技術(shù)等的日益成熟，而不斷創(chuàng)造著新的奇跡[1]。

2 計算機科學(xué)技術(shù)無處不在

與最初只應(yīng)用于軍事領(lǐng)域不同，當(dāng)前社會，計算機科學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展?jié)B透，可以說是無處不在，而且產(chǎn)生的影響也越來越大。在工廠里，它改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，在日常生活中，它影響著人們的溝通模式、購物模式等。當(dāng)然，它潛移默化的影響還不止這些。

2.1“互聯(lián)網(wǎng)+”模式影響深遠

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟，各種“互聯(lián)網(wǎng)+”模式蓬勃發(fā)展，處處影響著社會發(fā)展和人們的日常生活，給人類帶來越來越多的便利和驚喜。只要家里有電腦（或智能手機）有網(wǎng)絡(luò)，就可以讓相隔萬里的朋友在線語音或視頻聯(lián)絡(luò)，真正實現(xiàn)了“天涯若比鄰”；有想要獲取的信息，不管是國內(nèi)外新聞大事，還是天氣、股市等便民信息，都可以到網(wǎng)上搜索尋找，應(yīng)有盡有；方便省事的網(wǎng)購越來越被人們所接受，這從每年淘寶“雙十一”的成交額就可看出；有些公共交通企業(yè)針對實際客流需求，開通“互聯(lián)網(wǎng)+公交快車”，緩解早高峰坐車難的問題，實現(xiàn)了多快好省的目的。

2.2 計算機科學(xué)技術(shù)更加人性化

近年來，計算機科學(xué)技術(shù)不斷向著智能化和專業(yè)化努力，可以根據(jù)不同對象需求量身打造計算機類型和功能，這也表明計算機在應(yīng)用領(lǐng)域中更為人性化。

如今，方興未艾的“智能家居”、“智慧小區(qū)”便是計算機科學(xué)技術(shù)在家庭、住宅小區(qū)中，與智能家用電器和智能手機構(gòu)建起家庭式物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)的；不少企業(yè)更新?lián)Q代的自動化生產(chǎn)流水線，幫助企業(yè)降低人工成本，提高生產(chǎn)效益；在企業(yè)管理中，以科技為承托，搭建生產(chǎn)經(jīng)營大數(shù)據(jù)平臺，開發(fā)內(nèi)部辦公、員工交流系統(tǒng)，提高工作效率。

計算機科學(xué)技術(shù)給現(xiàn)代教育手段帶來很大的改變。多媒體技術(shù)讓校園課堂更加豐富多彩，為打造“實時互動”課堂提供了技術(shù)支撐；通過計算機和互聯(lián)網(wǎng)，不少家庭為孩子選擇網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)課程，比如英語外教課，足不出戶便可以跟加拿大的外教連線進行互動教學(xué)，為家庭節(jié)省成本[2]。

3 思考

未來，計算機科學(xué)技術(shù)會繼續(xù)革新不斷發(fā)展，不會止步，運算速度會更快，整體性能也會逐步提高，智能化程度進一步提升，應(yīng)用范圍會越來越寬闊，影響力越來越深遠。

當(dāng)前社會，計算機科學(xué)技術(shù)對經(jīng)濟社會發(fā)展起著至關(guān)重要的推動作用。計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新思維是分不開的，只有敢于設(shè)想，勇于嘗試，才能在科學(xué)發(fā)展之路上越走越遠，同時科學(xué)工作者需要具備吃苦耐勞、百折不撓的良好品質(zhì)，耐得住寂寞，忍得了質(zhì)疑，守得了堅持，才能在科學(xué)研究領(lǐng)域取得更多的突破，為人類造福。

參考文獻

[1] 梁琳.淺談計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展[J].中國科技博覽，2014，（18）： 240-240.

[2] 李思遠.淺談對計算機科學(xué)與技術(shù)的認識[J].科技與企業(yè)，2013， （20）：162-162.